CN206403772U - 一种呼吸检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种呼吸检测装置包括检测盘，检测盘上设有固定装置、加速度传感器，通过固定装置与人体连接佩戴容易、舒适且牢靠，通过加速度传感器检测用户呼吸数据，让该呼吸监测装置在使用时无需置于鼻孔或者用力压紧，通过所述通孔/魔术贴将所述检测盘固定于穿戴物品上，使人员在检测的同时可以进行其他动作(如，睡觉、工作等)，十分方便；并且实现了滤除外部环境及其他呼吸特征，排除了干扰的技术效果，使检测获得的呼吸数据误差较小，提高其精确性，并且可靠性大大增强。

Description

一种呼吸检测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，具体涉及一种呼吸检测装置。

背景技术

工业化的推进，让空气质量越来越差，从而导致呼吸疾病频发。根据呼吸的频率主要将呼吸疾病分为两种病态：呼吸暂停、呼吸急促。呼吸暂停指的是呼吸停滞持续时间超过10秒钟，表现情形：呼吸暂停综合症、打呼噜、窒息等，是一种普遍常见的现象，尤其常见于睡眠时；呼吸急促指的是呼吸频率过快，超过了同年龄、同区域的呼吸频率均值，是心肺疾病的前兆，不加注意会引起哮喘、小儿肺炎。

随着集成电路、移动通信等高新科技技术的发展，市场上涌现了很多健康医疗类智能硬件。用户通过佩戴可穿戴智能硬件，全天候自动采集心率、睡眠、运动、血氧饱和度等生命体征数据，并通过云端传送到用户、用户亲属、专业医疗机构的手机、平板电脑、电脑等终端设备。现有技术中的呼吸检测设备主要有两种形式，其一为：通过鼻导管、热敏电阻来直接检测口部、鼻部的气流变化；其二为：通过压电式检测，用户胸腹部扩张再由此判断用户的呼吸变化。

现有技术的不足之处在于，呼吸的检测容易受到外部环境及其他生命体征(呼吸特征)的干扰，而现有技术中的呼吸检测设备并未给出有效的解决办法，以至于最终检测获得的呼吸数据存在较大的误差，可靠性不高；并且现有技术中的呼吸检测设备不容易佩戴，佩戴时亦容易让人有不适感，使用时需要置于鼻孔处或者用力压紧，十分不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种呼吸检测系统及装置，以解决呼吸的检测容易受到外部环境及其他生命体征(呼吸特征)干扰、不易佩戴、佩戴不适以及使用时不方便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种呼吸检测装置，包括检测盘，其特征在于，所述检测盘包括底盘、盖盘以及连接于所述底盘和所述盖盘之间的电路板，所述盖盘与所述底盘卡接，所述底盘上设有感应口，所述底盘的外壁上设有固定装置，所述固定装置与人体连接；

所述电路板包括：无线收发装置、检测控制器、加速度传感器以及温度传感装置，所述检测控制器分别与所述无线收发装置、所述加速度传感器以及所述温度传感装置连接，用以获得用户呼吸数据。

上述的呼吸检测装置，所述固定装置为魔术贴，所述魔术贴一面贴合于所述检测盘，另一面贴合与所述人体的腹部处。

上述的呼吸检测装置，所述固定装置为通孔，所述通孔通过针线与衣物缝合。

上述的呼吸检测装置，所述电路板上设有卡槽和卡接部，所述底盘上设有凸起，所述凸起和所述卡槽匹配连接；所述卡接部用以和锂电池卡接匹配，并卡合于所述盖盘的内侧壁上。

上述的呼吸检测装置，还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器与所述检测控制器连接，用以当所述用户呼吸数据不在呼吸阈值范围内时发出警报声，同时生成提示信息。

上述的呼吸检测装置，所述加速度传感器安装于所述电路板上，用以当所述检测盘贴合于人体时，测得呼吸特征数据。

上述的呼吸检测装置，所述温度传感装置安装于所述感应口中，用以当所述检测盘贴合于人体时，测得相对温度数据；以及当检测获得的温度达到或超过温度阈值时，启动所述呼吸检测装置。

上述的呼吸检测装置，所述无线收发装置还与云端服务器或智能端连接，用以接收来自云端服务器或智能端用户基础数据。

上述的呼吸检测装置，所述无线收发装置包括WiFi模块以及蓝牙模块，所述WiFi模块与云端服务器建立连接；所述蓝牙模块与所述智能端直接建立连接。

上述的呼吸检测装置，通过所述智能端向云端服务器或者终端发出控制信号，控制所述终端或云端服务器向其发送携带有用户呼吸数据的回馈信息。

在上述技术方案中，本实用新型提供的呼吸监测装置包括检测盘，检测盘上设有固定装置、加速度传感器，通过固定装置与人体连接佩戴容易、舒适且牢靠，通过加速度传感器检测用户呼吸数据，让该呼吸监测装置在使用时无需置于鼻孔或者用力压紧，通过所述通孔/魔术贴将所述检测盘固定于穿戴物品上，使人员在检测的同时可以进行其他动作(如，睡觉、工作等)，十分方便；并且实现了滤除外部环境及其他呼吸特征，排除了干扰的技术效果，使检测获得的呼吸数据误差较小，提高其精确性，并且可靠性大大增强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的呼吸检测装置的爆炸图；

图2为本实用新型一优选实施例提供的底盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电路板的结构框图。

附图标记说明：

1、底盘；11、感应口；12、凸起；2、盖盘；21、锂电池；3、电路板；31、检测控制器；32、加速度传感器；33、温度传感装置；34、蜂鸣报警器；35、无线收发装置；351、WiFi模块；352、蓝牙模块；36、卡槽；4、检测盘。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供的一种呼吸检测装置，包括检测盘4，其特征在于，所述检测盘4包括底盘1、盖盘2以及连接于所述底盘1和所述盖盘2之间的电路板3，所述盖盘2与所述底盘1卡接，所述底盘1上设有感应口11，所述底盘1的外壁上设有固定装置，所述固定装置与人体连接；所述电路板3包括：无线收发装置35、检测控制器31、加速度传感器32以及加速度传感器32，所述检测控制器31分别与所述无线收发装置35、所述加速度传感器32以及所述加速度传感器32连接，用以获得用户呼吸数据。进一步的，所述检测控制器31用以获得用户呼吸数据：根据呼吸特征数据经过第一噪声过滤后得到呼吸向量数据；以及根据用户基础数据和相对温度数据对所述呼吸向量数据中的进行相似过滤；并按照所述相似过滤的结果进行第二噪声过滤，得到所述用户呼吸数据。

所述呼吸特征数据和所述相对温度数据通过外部传感单元获得并发送至所述终端，所述终端还被配置为：接收所述呼吸特征数据、所述相对温度数据。所述呼吸特征数据为具有变化量的人体、环境等特征形成的数据，包括：普通噪声数据、心跳数据、肠胃蠕动数据、用户呼吸数据以及意外噪声数据。相对温度数据为贴近人体时产生的温度变化形成的数据，主要包括：实时检测获得的人体的体表温度；体表温度的不同会对呼吸的检测有影响，因此需要通过体表温度校正过滤时所用算法的滤波系数，完善多级过滤的算法。第一噪声过滤为对普通噪声数据的滤除，采用系列滤波的方式，过滤后得到呼吸向量数据；呼吸向量数据为具有较为明显方向的向量数据(如：呼吸、心跳均具有明显的幅值以及频率)。用户基础数据为用户录入的具有特定指向性的数据；特定指向性是指不同的用户基础数据对应不同设定特征的幅值及频率范围(在算法中表现为滤波系数的不同)。相似过滤为对心跳数据、肠胃蠕动数据的滤除，采用理论、实际的幅值及频率比对的方式；由于心跳、肠胃蠕动以及呼吸的幅值及频率较为近视，因此采用比对方式确定哪个是肠胃蠕动和心跳的幅值及频率，并针对性的将其滤除，剩下的特征数据中必然包括用户呼吸数据。

相似过滤的结果为意外噪声数据和呼吸数据的集合；第二噪声过滤为对意外噪声数据的滤除，由于意外噪声的频率及幅值不在理论呼吸幅值及频率的范围内，故可据此滤除不在范围内的意外噪声并得到用户呼吸数据；用户呼吸数据为呼吸情况的数据反映，主要包括用户的呼吸频率及幅值，通过呼吸频率及幅值判断用户是否存在呼吸暂停或者呼吸急促的情况。

相似过滤：根据用户基础数据以及温度数据确定呼吸、心跳、肠胃蠕动以及意外噪声的测算频率和幅值范围；将所述用户呼吸数据中的呼吸、心跳、肠胃蠕动以及意外噪声的实际频率和幅值与所述测算频率和幅值范围进行比对，滤除心跳及肠胃蠕动数据。具体的，通过对用户基础数据以及温度数据的分析，测算出呼吸、心跳、肠胃蠕动的理论幅值及频率的范围，再将检测获得的用户呼吸数据中的实际频率及幅值与理论值比对，看实际值分别落于哪个理论值的范围内，最后将落于心跳、肠胃蠕动理论幅值及频率范围内的实际值对应的数据滤除，经过相似过滤获得呼吸以及意外噪声混合的数据。通过这种方法实现相似波的过滤，可靠性高，不容易出错，不会出现过滤掉呼吸数据的情况。

本领域的技术人员应当了解，检测控制器为智能芯片，进一步的芯片的型号为：NRF51822。

上述呼吸检测装置有益效果：

通过固定装置与人体连接佩戴容易、舒适且牢靠，通过加速度传感器32检测用户呼吸数据，让该呼吸监测装置在使用时无需置于鼻孔或者用力压紧，通过所述通孔/魔术贴将所述检测盘固定于穿戴物品上，使人员在检测的同时可以进行其他动作(如，睡觉、工作等)，十分方便；并且实现了滤除外部环境及其他呼吸特征，排除了干扰的技术效果，使检测获得的呼吸数据误差较小，提高其精确性，并且可靠性大大增强。

优选的，所述固定装置为魔术贴，所述魔术贴一面贴合于所述检测盘4，另一面贴合与所述人体的腹部处；结合紧密，且容易拆除。可选的，固定装置为通孔，所述通孔通过针线与衣物缝合，通过所述通孔将所述检测盘4缝合于穿戴物品上，穿戴物品如，衣物、睡袋、包被等；结合紧密，不易松动。

进一步的，所述电路板3上设有卡槽36和卡接部，所述底盘1上设有凸起12，所述凸起12和所述卡槽36匹配连接；所述卡接部用以和锂电池21卡接匹配，并卡合于所述盖盘2的内侧壁上。作为一种优选的实施方式，锂电池为CR2032锂锰电池。如此设计，当盖盘2和底盘1匹配连接的同时，恰好卡柱电路板3，使其不能晃动；并且通过CR2032锂锰电池向呼吸检测装置提供电能。

进一步的，还包括蜂鸣报警器34，所述蜂鸣报警器34与所述检测控制器31连接，用以当所述用户呼吸数据不在呼吸阈值范围内时发出警报声，同时生成提示信息。

具体的，蜂鸣报警用于当提示信息无法被人员及时发现时，直接提醒被测人员或者提醒靠近被测人员的监护人员，如此，可有效避免因为长时间呼吸暂停或呼吸急促导致的延误最佳治疗时间的情况出现，保证被测人员的生命安全。

呼吸阈值范围为设定的呼吸频率及幅值的最大值和最小值之间的范围，检测获得的呼吸频率小于最小值时，表明呼吸过快，可以判别为呼吸急促、哮喘等病况；检测获得的呼吸频率大于最大值时，表明呼吸过慢，可以判别为呼吸暂停、打呼以及窒息等病况；检测获得的呼吸幅值小于最小值时，表明呼吸不充分，可以判别为呼吸暂停、打呼以及窒息等病况；检测获得的呼吸幅值大于最大值时，表明呼吸过于费力，可以判别为呼吸急促、哮喘等病况；检测获得的呼吸幅值在最小值与最大值之间时，表明呼吸正常，在此种情况下不主动生成提示信息。提示信息为带有用户呼吸数据的频率及幅值的信息以及具有提醒功能的信息。通过提示信息提醒人员针对不同的病态，作出相对应的反应，实现了及时治疗并且不会错过最佳治疗时间的效果；通过提示用户，使用户及时调整，从而一定程度遏制了打呼、哮喘等疾病的发生。

进一步的，所述加速度传感器32安装于所述电路板3上，用以当所述检测盘4贴合于人体时，测得呼吸特征数据；所述温度传装置33安装于所述感应口11中，用以当所述检测盘4贴合于人体时，测得相对温度数据；以及当检测获得的温度达到或超过温度阈值时，启动所述呼吸检测装置。

具体的，温度传装置33与感应口11匹配，有效提高了检测人体温度的精确性；启动所述呼吸检测装置需要一启动信号，启动信号为启动终端程序开始运行的信号，使其进入工作状态；判断：当检测获得的相对温度数据中的温度达到或超出预先设定的温度时，则发出该启动信号，启动终端程序开始运行，执行步骤S101-S103；若未达到该预先设定的温度，则不运行程序，有效防止了终端程序反复无用执行，提高了工作效率。

进一步的，所述无线收发装置35还与云端服务器或智能端连接，用以接收来自云端服务器或智能端用户基础数据。

具体的，用户通过智能端录入该基础数据，并且上传到云端服务器，终端再通过云端服务器获取用户基础数据，从而可执行步骤S101；否则，将直接中止程序运行；由于本发明面向大众，用户的基数太大，故将用户基础数据上传至云端服务器中的数据库存储，可以存储足够多的信息，并且有利于完善本发明的呼吸检测方法。可选的，用户基础数据通过智能端录入后直接传送至终端，达到执行程序的目的。

优选的，所述无线收发装置35包括WiFi模块351以及蓝牙模块352，所述WiFi模块351与云端服务器建立连接；所述蓝牙模块352与所述智能端直接建立连接。

所述WiFi模块351与所述云端服务器连接，用以向云端服务器发送所述提示信息，并将所述提示信息通过所述云端服务器同步至所述智能端；所述蓝牙模块352与所述智能端匹配连接，用以直接向智能端发送所述提示信息。

具体的，当人员(监护人)距离终端较远时，提示信息通过WiFi模块351与云端服务器共享，云端服务器和智能端连接；当人员(监护人)距离终端较近时，提示信息通过蓝牙模块352与智能终端直接共享。人员(监护人)通过提示信息可及时了解到被测人员的呼吸出现了哪种问题，并及时作出反应，如此，有效避免被测人员因为出现呼吸暂停而导致窒息的情况，从而造成不可挽回的事态发生。

本领域的技术人员应当了解，根据人群不同，出现呼吸暂停原因有以下两点：婴幼儿由于心肺系统发育不健全，一旦出现溢奶、爬睡、过胖等会引起呼吸暂停，如未及时发现会出现窒息的危险；成年人由于鼻部、咽喉部肌肉肥大松弛(俗称“小舌头”)，躺睡时会下垂挤压咽喉部气流通道，一旦咽喉部气道完全阻塞，气流无法通过进入肺部，就会出现呼吸暂停。

进一步的，通过所述智能端向云端服务器或者终端发出控制信号，控制所述终端或云端服务器向其发送携带有用户呼吸数据的回馈信息。控制信号为一触发信号，控制指定的设备动作；回馈信息为展现在人员眼前的被测人员的呼吸情况。优选的，控制信号为一种，控制终端或者云端服务器生成被测人员呼吸情况的波形图，并以信息数据的形式回馈给智能端；人员可通过智能端实时查看被测人员的呼吸情况。如此，避免了由于未留意提示信息，或者误删了提示信息后人员无法了解到被测人员的呼吸是否正常的情况出现，使本发明呼吸检测方法更人性化。可选的，控制信号为多种，控制终端或云端服务器生成不同种类的回馈信息。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种呼吸检测装置，包括检测盘，其特征在于，所述检测盘包括底盘、盖盘以及连接于所述底盘和所述盖盘之间的电路板，所述盖盘与所述底盘卡接，所述底盘上设有感应口，所述底盘的外壁上设有固定装置，所述固定装置与人体连接；

所述电路板包括：无线收发装置、检测控制器、加速度传感器以及温度传感装置，所述检测控制器分别与所述无线收发装置、所述加速度传感器以及所述温度传感装置连接，用以获得用户呼吸数据。

2.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述固定装置为魔术贴，所述魔术贴一面贴合于所述检测盘，另一面贴合与所述人体的腹部处。

3.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述固定装置为通孔，所述通孔通过针线与衣物缝合。

4.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述电路板上设有卡槽和卡接部，所述底盘上设有凸起，所述凸起和所述卡槽匹配连接；所述卡接部用以和锂电池卡接匹配，并卡合于所述盖盘的内侧壁上。

5.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器与所述检测控制器连接，用以当所述用户呼吸数据不在呼吸阈值范围内时发出警报声，同时生成提示信息。

6.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述加速度传感器安装于所述电路板上，用以当所述检测盘贴合于人体时，测得呼吸特征数据。

7.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述温度传感装置安装于所述感应口中，用以当所述检测盘贴合于人体时，测得相对温度数据；以及当检测获得的温度达到或超过温度阈值时，启动所述呼吸检测装置。

8.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述无线收发装置还与云端服务器或智能端连接，用以接收来自云端服务器或智能端用户基础数据。

9.根据权利要求8所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述无线收发装置包括WiFi模块以及蓝牙模块，所述WiFi模块与云端服务器建立连接；所述蓝牙模块与所述智能端直接建立连接。

10.根据权利要求8所述的呼吸检测装置，其特征在于，通过所述智能端向云端服务器或者终端发出控制信号，控制所述终端或云端服务器向其发送携带有用户呼吸数据的回馈信息。