專利名稱：呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信號(hào)檢測(cè)與處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種呼吸行為檢測(cè)、呼吸狀態(tài)出現(xiàn)不正常時(shí) 發(fā)出報(bào)警的器具。
背景技術(shù)：
目前有許多人的生命由于窒息而夭折。由于被服不當(dāng)或者父母睡覺(jué)時(shí)壓迫，嬰兒呼吸不 暢，發(fā)生窒息，危及健康甚至生命。在睡眠中或日常生活中，由于疾病或衰老等原因，有的 人發(fā)生心臟猝停、呼吸突止，因沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)給與及時(shí)搶救，喪失了寶貴的生命。如果在 有人發(fā)生呼吸停止或呼吸困難時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將可能挽救許多生命。目前尚沒(méi)有使用簡(jiǎn)單、 佩戴方便舒適的呼吸狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器具，尤其缺少適于沒(méi)有明顯病癥但需要提防危重病 狀突發(fā)的人員長(zhǎng)期使用、實(shí)時(shí)實(shí)施呼吸狀態(tài)監(jiān)測(cè)的器具。本發(fā)明的目的是提供一種呼吸實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其檢測(cè)人的呼吸行為，若出現(xiàn)異常，則發(fā)出報(bào)警。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體的呼吸狀態(tài)，在停止呼吸或呼吸過(guò)緩(即在一定時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi) 有呼吸行為)以及呼吸過(guò)急(即在一定時(shí)間間隔內(nèi)呼吸次數(shù)過(guò)多)時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使被 測(cè)人體在呼吸出現(xiàn)異常時(shí)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)、得到及時(shí)救治。
本發(fā)明的呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器由呼吸傳感器、信號(hào)發(fā)送器、信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè) 器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元等部分組成。
本發(fā)明解決的主要技術(shù)問(wèn)題之一是呼吸傳感器的設(shè)計(jì)。人體在呼吸時(shí)腹腔和胸腔的體積 會(huì)發(fā)生變化，若在人體的腰腹部系 一條能夠松緊變化的腰帶，則能在此腰帶上檢測(cè)到位移、 壓力和加速度等物理量的變化。本發(fā)明用能夠松緊變化的腰帶將呼吸傳感器系于被測(cè)人體的 腰腹部，測(cè)量其腰腹部的位移或者壓力或者加速度的變化(可以測(cè)量這三個(gè)物理量中的一個(gè)， 也可同時(shí)測(cè)量其中兩個(gè)甚至三個(gè))。當(dāng)測(cè)量到上述物理量存在一定幅度的一次變化時(shí)，則表明 該被測(cè)人體有一次呼吸行為。位移測(cè)量可采用電位計(jì)或線位移換擋器等器件，壓力和加速度 的測(cè)量可分別采用壓力傳感器和加速度傳感器。盡可能采用體積小、重量輕且耗電少的傳感 器件，以便長(zhǎng)期將呼吸傳感器系于腰腹部。
當(dāng)呼吸傳感器檢測(cè)到被測(cè)人體的一次呼吸行為時(shí)，則向與其相連的信號(hào)發(fā)送器發(fā)出 一個(gè) 信號(hào)(如電或光信號(hào)等)。信號(hào)發(fā)送器對(duì)接收到的呼吸傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼(地址編碼和/或數(shù)據(jù)編碼)，通過(guò)無(wú)線或有線的方式發(fā)送給信號(hào)接收器；信號(hào)接收器接收到信號(hào)發(fā)送器 所發(fā)送的信號(hào)后，進(jìn)行解碼，并將解碼后的信號(hào)發(fā)給與編碼對(duì)應(yīng)的呼吸狀態(tài)檢測(cè)器和呼吸狀 態(tài)記錄單元?？蓪?duì)多個(gè)呼吸傳感器進(jìn)行編號(hào)，前述編碼與呼吸傳感器的編號(hào)相對(duì)應(yīng)。單人使 用的呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)"R警器中的信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器可不包含前述編碼和解碼部分。
呼吸狀態(tài)檢測(cè)器接收信號(hào)接收器給出的解碼后的信號(hào)，并根據(jù)此信號(hào)判定被測(cè)人體是否 為停止呼吸、呼吸過(guò)緩、呼吸過(guò)急等呼吸異常狀態(tài)。可以利用計(jì)數(shù)器來(lái)完成呼吸狀態(tài)的檢測(cè) 對(duì)計(jì)數(shù)器設(shè)置上限閥值和下限閥值；每接收到信號(hào)接收器給出的一個(gè)信號(hào)，則對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行
清零復(fù)位，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)；如果計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于所設(shè)置的上限閥值，即沒(méi)有收到信號(hào)接
收器給出的信號(hào)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于一個(gè)設(shè)定值(如一分鐘或兩分鐘)時(shí)，則判斷為被測(cè)人體停
止呼吸或呼吸過(guò)緩；如果在一定的時(shí)間間隔(如一分鐘或兩分鐘)內(nèi)，計(jì)數(shù)器的多次計(jì)數(shù)值 均小于下限閥值，則判斷為被測(cè)人體呼吸過(guò)急。檢測(cè)停止呼吸或呼吸過(guò)緩的另一技術(shù)方法為 采用阻容積分電路進(jìn)行計(jì)時(shí)利用電阻、電容和二極管構(gòu)成慢速充電快速放電的電路，電容 連接一個(gè)高輸入阻抗的電壓比較器(或555芯片等)，對(duì)電壓比較器設(shè)置一個(gè)翻轉(zhuǎn)電壓；每接 收到信號(hào)接收器給出的一個(gè)信號(hào)，則通過(guò)二極管對(duì)電容進(jìn)行快速放電，然后通過(guò)一個(gè)電阻對(duì) 電容慢速充電，直到收到信號(hào)接收器給出的下一個(gè)信號(hào)；如果沒(méi)有收到信號(hào)接收器給出的信 號(hào)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于設(shè)定值(如一分鐘或兩分鐘)，則電容上的積分電壓將高于電壓比較器的翻 轉(zhuǎn)電壓，電壓比較器輸出電壓翻轉(zhuǎn)，意味著被測(cè)人體停止呼吸或呼吸過(guò)援。當(dāng)呼吸狀態(tài)出現(xiàn) 異常時(shí)，呼吸狀態(tài)檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警信號(hào)發(fā)生器工作。
當(dāng)呼吸狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，報(bào)警信號(hào)發(fā)生器被觸發(fā)工作后，通過(guò)有線的方式或無(wú)線的方式 向報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元發(fā)送報(bào)警信號(hào)；報(bào)警器接收到報(bào)警信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的報(bào)警信號(hào) 后，發(fā)出聲和光等報(bào)警，并顯示呼吸傳感器的編號(hào)；呼吸狀態(tài)記錄單元對(duì)接收到的報(bào)警信號(hào) 發(fā)生器給出的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行記錄。
呼吸狀態(tài)記錄單元可以由計(jì)算機(jī)或單片機(jī)或DSP等帶有記憶部件的器件組成。呼吸狀態(tài) 記錄單元只需要記錄邏輯信號(hào)(表示存在呼吸行為和發(fā)生報(bào)警)及其發(fā)生的時(shí)間以及相應(yīng)的 呼吸傳感器的編號(hào)。
圖1為呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器的原理框圖。圖1中的呼吸傳感器1被一條能夠松緊變化的 腰帶系于被測(cè)人體的腰腹部，其測(cè)量腰腹部的位移或者壓力或者加速度的變化；當(dāng)測(cè)得這些物 理量中至少有一個(gè)量發(fā)生了一定幅度變化時(shí)，則認(rèn)為被測(cè)人體存在一次呼吸行為，此時(shí)，與呼 吸傳感器1相連的信號(hào)發(fā)送器2發(fā)出一個(gè)信號(hào)，信號(hào)發(fā)送器2對(duì)此信號(hào)進(jìn)行編碼(地址編碼
和/或數(shù)據(jù)編碼)，并利用無(wú)線或有線的方式向信號(hào)接收器3發(fā)出一個(gè)信號(hào)；信號(hào)接收器3接 收到信號(hào)發(fā)送器2發(fā)出的信號(hào)后，進(jìn)行解碼，將解碼后的信號(hào)發(fā)送給與編碼對(duì)應(yīng)的呼吸狀態(tài)檢 測(cè)器4和呼吸狀態(tài)記錄單元5;呼吸狀態(tài)檢測(cè)器4依據(jù)信號(hào)接收器3發(fā)送的連續(xù)兩個(gè)信號(hào)的時(shí) 間間隔內(nèi)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值或計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值判斷受測(cè)人體是否停止呼吸或呼吸過(guò)緩或呼吸 過(guò)急，當(dāng)出現(xiàn)呼吸異常時(shí)，呼吸狀態(tài)檢測(cè)器4向報(bào)警信號(hào)發(fā)生器6發(fā)出信號(hào)，觸發(fā)其工作； 報(bào)警信號(hào)發(fā)生器6被觸發(fā)后，向報(bào)警器7和呼吸狀態(tài)記錄單元5發(fā)出報(bào)警信號(hào)；報(bào)警器7接 收到報(bào)警信號(hào)發(fā)生器6發(fā)出的信號(hào)后，給出聲和/或光等報(bào)警；呼吸狀態(tài)記錄單元5對(duì)信號(hào)接 收器3給出的呼吸行為檢測(cè)信號(hào)和報(bào)警信號(hào)發(fā)生器6給出的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行記錄。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明有多種實(shí)施方式。根據(jù)同時(shí)使用的人數(shù)量劃分，可以有多人使用方式和單人使用 方式。根據(jù)系于腰腹部的子機(jī)和置于人體之外的本機(jī)部分同時(shí)報(bào)警和僅有本機(jī)部分報(bào)警劃分， 可以分為主機(jī)報(bào)警方式和主機(jī)與子機(jī)同時(shí)報(bào)警方式。
多人使用主機(jī)報(bào)警方式在實(shí)施這種方式時(shí)，子機(jī)由呼吸傳感器和信號(hào)發(fā)送器構(gòu)成，信號(hào)發(fā) 送器包含有編碼部分；主機(jī)由信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼 吸狀態(tài)記錄單元構(gòu)成，信號(hào)接收器包含有解碼部分。
多人使用主機(jī)與子機(jī)同時(shí)報(bào)警方式在實(shí)施這種方式時(shí)，子機(jī)由呼吸傳感器、信號(hào)發(fā)送器、 信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器構(gòu)成，也可包含呼吸狀態(tài)記錄單元； 主機(jī)由信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元構(gòu)成； 子機(jī)中的信號(hào)發(fā)送器與子機(jī)中的信號(hào)接收器由有線的或無(wú)線的方式連接；子機(jī)中的信號(hào)發(fā)送 器向主機(jī)中的信號(hào)接收器發(fā)送帶編碼的信號(hào)、主機(jī)中的信號(hào)接收器包含有解碼部分。
單人使用主機(jī)報(bào)警方式在實(shí)施這種方式時(shí)，子機(jī)由呼吸傳感器和信號(hào)發(fā)送器構(gòu)成，信號(hào)發(fā) 送器可不包含有編碼部分；主機(jī)由信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器 和呼吸狀態(tài)記錄單元構(gòu)成，信號(hào)接收器可不包含有解碼部分。
單人使用主機(jī)與子機(jī)同時(shí)報(bào)警方式在實(shí)施這種方式時(shí)，子機(jī)由呼吸傳感器、信號(hào)發(fā)送器、 信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器構(gòu)成，也可包含呼吸狀態(tài)記錄單元； 主機(jī)由信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元構(gòu)成； 子機(jī)中的信號(hào)發(fā)送器與子機(jī)中的信號(hào)接收器由有線的或無(wú)線的方式連接；子機(jī)中的信號(hào)發(fā)送 器可不包含編碼部分，主機(jī)中的信號(hào)接收器可不包含解碼部分。 其他實(shí)施方式在上述實(shí)施方式中，可以略去呼吸狀態(tài)記錄單元。
權(quán)利要求
1、呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征在于，由系于人體腰腹部的呼吸傳感器、信號(hào)發(fā)送器、信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元等部分組成。呼吸傳感器檢測(cè)呼吸行為并通過(guò)信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器，將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給呼吸狀態(tài)檢測(cè)器。當(dāng)接收到有呼吸行為的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，呼吸狀態(tài)檢測(cè)器對(duì)計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零，重新計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)；當(dāng)沒(méi)有接收到存在呼吸行為的檢測(cè)結(jié)果的持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的上限閥值時(shí)，或者當(dāng)在一定的時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的多次計(jì)數(shù)值或計(jì)時(shí)器的多次計(jì)時(shí)值均小于設(shè)定的下限閥值時(shí)，報(bào)警信號(hào)發(fā)生器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；報(bào)警器接收到報(bào)警信號(hào)后，進(jìn)行多種形式的報(bào)警；呼吸狀態(tài)記錄單元對(duì)呼吸行為檢測(cè)結(jié)果和報(bào)警信號(hào)進(jìn)行記錄。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征在于，所述呼吸傳感器系于人體腰腹部， 其通過(guò)檢測(cè)由呼吸產(chǎn)生的人體腰腹部的位移或力或加速度的變化情況來(lái)檢測(cè)呼吸行為。呼 吸傳感器每檢測(cè)到一次前述物理量的一定幅值的變化，則判定受測(cè)人體存在一次呼吸行為，此時(shí)，向信號(hào)發(fā)送器發(fā)出一個(gè)信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)送器將呼吸傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼，通過(guò)無(wú)線的方式或有線的方式發(fā)送給信號(hào)接收器；信號(hào)接收器接收到信號(hào)發(fā)送器所發(fā)送的信號(hào)后，進(jìn)行解碼，并將解碼后的信號(hào)發(fā)給與編碼對(duì)應(yīng)的呼吸狀態(tài)檢測(cè)器和呼吸狀態(tài)記錄單元?？蓪?duì)多個(gè)呼吸傳感器進(jìn)行編號(hào)，前述編碼與呼吸傳感器的編號(hào)相對(duì)應(yīng)。單人使用的呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器中的信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器中可不包含前迷編碼和解碼部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征在于，所述呼吸狀態(tài)檢測(cè)器接受信號(hào)接收器發(fā)出的信號(hào)，并對(duì)其所包含的計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器設(shè)置報(bào)警閥值。當(dāng)接收到信號(hào)接收器發(fā)出的標(biāo)明存在呼吸行為的信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器清零并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)數(shù)器 的計(jì)數(shù)值或計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值達(dá)到或超過(guò)所設(shè)置的上限閥值時(shí)，即當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到受測(cè)人體存在呼吸行為的持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的長(zhǎng)度時(shí)，或者當(dāng)在一定的時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的多次計(jì)數(shù)值或計(jì)時(shí)器的多次計(jì)時(shí)值均小于下限閥值時(shí)，即當(dāng)檢測(cè)到受測(cè)人體呼吸頻率大于設(shè)定值時(shí)， 呼吸狀態(tài)檢測(cè)器輸出信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警信號(hào)發(fā)生器工作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其特征在于，所述報(bào)警信號(hào)發(fā)生器被觸發(fā)工作后，通過(guò)有線的方式或無(wú)線的方式向報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元發(fā)送報(bào)警信號(hào)；報(bào)警器接收到報(bào)警信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)后，發(fā)出聲和光等報(bào)警，并顯示相應(yīng)呼吸傳感器的編號(hào)；呼吸狀態(tài)記錄單元對(duì)信號(hào)接收器給出的標(biāo)明存在呼吸行為的信號(hào)和報(bào)警信號(hào)發(fā)生器給出的標(biāo)明存在呼吸狀態(tài)異常的報(bào)警信號(hào)以及相應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行記錄。
全文摘要
本發(fā)明是一種呼吸行為檢測(cè)、呼吸狀態(tài)異常時(shí)發(fā)出報(bào)警的呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警器，其由系于人體腰腹部的呼吸傳感器、信號(hào)發(fā)送器、信號(hào)接收器、呼吸狀態(tài)檢測(cè)器、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器、報(bào)警器和呼吸狀態(tài)記錄單元等部分組成。呼吸傳感器通過(guò)測(cè)量由于呼吸時(shí)胸腹腔的體積變化而在腰腹部產(chǎn)生的位移或壓力或加速度的變化來(lái)檢測(cè)人體的呼吸行為，并通過(guò)信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器，將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給呼吸狀態(tài)檢測(cè)器。當(dāng)接收到存在呼吸行為的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，呼吸狀態(tài)檢測(cè)器的計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器清零，重新計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)數(shù)值或計(jì)時(shí)值超出設(shè)定閥值時(shí)，報(bào)警信號(hào)發(fā)生器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警器進(jìn)行聲、光等報(bào)警；呼吸狀態(tài)記錄單元對(duì)呼吸行為檢測(cè)結(jié)果和報(bào)警信號(hào)以及相應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行記錄。
文檔編號(hào)A61B5/08GK101172037SQ20061013776
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者靈 鐘 申請(qǐng)人:靈 鐘