一种睡眠空气净化系统的制作方法

1.本发明涉及家庭健康监测技术领域，用于人体处于睡眠状态下的睡眠呼吸监测与空气净化，具体设计一种睡眠空气净化系统。


背景技术：

2.睡眠是一种重要的生理活动，对于人体的物理和精神方面的自我恢复具有非常关键的作用。近年来，随着社会节奏的加快，人们的工作、生活压力日益加大，睡眠质量下降成为许多人面临的问题，严重影响了身心健康。睡眠质量很大程度上取决于睡眠环境的好坏，现有的睡眠环境存在多种多样的智能设备，智能设备的运行或多或少对用户的睡眠质量造成一定的影响。
3.现有的智能设备大多配置有睡眠模式，在检测到用户输入的开启睡眠模式指令时，根据采集到的当前环境亮度更新用于判断是否自动开启睡眠模式的环境亮度阈值；在退出本次启动的睡眠模式之后，基于更新后的环境亮度阈值判断是否自动开启睡眠模式，其中，在确定当前环境亮度小于或等于环境亮度阈值时，自动开启睡眠模式；能够根据用户的睡眠习惯调节自动开启空调器睡眠模式的时机，并在睡眠模式下根据合适的睡眠参数调节空调器的运行，不影响用户的睡眠，以及在合适的时机自动退出睡眠模式，无需用户操作，进一步提高了空调器的智能性。但是，仅通过当前环境亮度与环境亮度阈值比较以判断用户是否处于睡眠状态是不准确的，无法全面且准确地判断用户是否处于睡眠状态，容易导致智能设备的智能控制无法准确匹配用户的睡眠，再者，现有的判断方法不能对睡眠状态进行实时的监控，也不能在出现特殊状况是对使用者进行唤醒，为此，我们提出一种睡眠空气净化系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的主要是针对上述现有技术现状，提出一种睡眠空气净化系统，该装置能够对使用者的睡眠状态进行实时监控的同时也可对使用者进行唤醒。
5.为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下:
6.一种睡眠空气净化系统，其特征在于，包括睡眠状态判断系统，主要提取模块，用于提取处于睡眠状态下的用户样本中睡眠检测因子的参数；唤醒装置，将熟睡中呼吸骤停的使用者唤醒；睡眠呼吸系统，呼吸机终端、数据采集外设以及云服务器数据处理终端。
7.进一步地，所述睡眠状态的判断系统的睡眠状态提取模块，用于对睡眠检测因子的参数进行聚类运算以获取睡眠状态标准；判断模块，用于根据睡眠状态标准判断是否处于睡眠状态；若当前的用户样本与睡眠状态标准匹配，则处于睡眠状态。
8.进一步地，所述判断系统还包括：采集模块，用于采集预设时间段内处于睡眠状态下的用户样本，所述睡眠检测因子包括环境声音、环境光线、用户终端的传感器活跃度、用户终端的声音播放，用户终端的内存波动以及室内氧气含量中的一项或多项，当判断处于睡眠状态，则空气净化器进入睡眠模式。
9.优选地，所述睡眠状态的判断系统还包括数字信号处理模块、音频信号处理模块以及高通数字滤波器，通过编程实现数字信号处理模块、音频信号处理模块提取出心音信号；通过编程实现的数字滤波器，提取出呼吸音信号；根据提取出的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现了熟睡中的呼吸骤停状况。
10.优选地，所述唤醒装置为震动器或蜂鸣器其中的一种进行唤醒，震动器或蜂鸣器通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式与睡眠状态判断系统的数据输出模块连接。
11.进一步地，所述呼吸机终端将所述数据预处理软件计算出的每个呼吸周期的最大值和最小值数据传输至云服务器，所述数据采集外设将所述电感变化量数据以及电信号数据传输至所述呼吸机终端，再所述呼吸机终端传输至所述云服务器。
12.优选地，所述数据采集外设通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式对所述呼吸机终端进行数据传输。
13.优选地，所述睡眠状态判断系统通过所述处理器内部的计时器计算呼气或吸气的间隔时间，当间隔时间大于预设阈值时，则判定为处于呼吸暂停状态；依据睡眠呼吸检测数据通过所述处理器内部的计时器计算呼气或吸气的间隔时间，当预设阈值内无腹部的起伏变化，则判定为处于呼吸暂停状态；当血氧饱和度低于预设浓度时，则判定为处于呼吸暂停状态。
14.优选地，睡眠状态判断系统根据血氧浓度数据进行氧减事件判定；根据每个呼吸周期呼吸气流流量的最大值减去最小值计算出的每个呼吸周期的幅值，进行幅值基线值存在与否的判定，在判定幅值基线值存在后将连续的非正常幅值设为呼吸事件判定区间，结合所述呼吸气流流量数据、电感变化量数据以及电信号数据进行呼吸暂停事件判定，结合所述呼吸气流流量数据以及血氧浓度数据进行低通气事件判定。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：一种睡眠空气净化系统能够全面且准确地判断用户是否处于睡眠状态，再者，一种睡眠空气净化系统能对睡眠状态进行实时的监控，也不能在出现特殊状况是对使用者进行唤醒。
附图说明
16.图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确，以下结合附图及实例，对本发明做进一步说明：
18.实施例1
19.一种睡眠空气净化系统，其特征在于，包括睡眠状态判断系统，主要提取模块，用于提取处于睡眠状态下的用户样本中睡眠检测因子的参数；唤醒装置，将熟睡中呼吸骤停的使用者唤醒；睡眠呼吸系统，呼吸机终端、数据采集外设以及云服务器数据处理终端。
20.所述睡眠状态的判断系统的睡眠状态提取模块，用于对睡眠检测因子的参数进行聚类运算以获取睡眠状态标准；判断模块，用于根据睡眠状态标准判断是否处于睡眠状态；若当前的用户样本与睡眠状态标准匹配，则处于睡眠状态。
21.所述判断系统还包括：采集模块，用于采集预设时间段内处于睡眠状态下的用户
样本，所述睡眠检测因子包括环境声音、环境光线、用户终端的传感器活跃度、用户终端的声音播放，用户终端的内存波动以及室内氧气含量中的一项或多项，当判断处于睡眠状态，则空气净化器进入睡眠模式。
22.所述睡眠状态的判断系统还包括数字信号处理模块、音频信号处理模块以及高通数字滤波器，通过编程实现数字信号处理模块、音频信号处理模块提取出心音信号；通过编程实现的数字滤波器，提取出呼吸音信号；根据提取出的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现了熟睡中的呼吸骤停状况。
23.所述唤醒装置为震动器或蜂鸣器其中的一种进行唤醒，震动器或蜂鸣器通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式与睡眠状态判断系统的数据输出模块连接。
24.所述呼吸机终端将所述数据预处理软件计算出的每个呼吸周期的最大值和最小值数据传输至云服务器，所述数据采集外设将所述电感变化量数据以及电信号数据传输至所述呼吸机终端，再所述呼吸机终端传输至所述云服务器。
25.所述数据采集外设通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式对所述呼吸机终端进行数据传输。
26.实施例2
27.一种睡眠空气净化系统，其特征在于，包括睡眠状态判断系统，主要提取模块，用于提取处于睡眠状态下的用户样本中睡眠检测因子的参数；唤醒装置，将熟睡中呼吸骤停的使用者唤醒；睡眠呼吸系统，呼吸机终端、数据采集外设以及云服务器数据处理终端。
28.所述睡眠状态的判断系统的睡眠状态提取模块，用于对睡眠检测因子的参数进行聚类运算以获取睡眠状态标准；判断模块，用于根据睡眠状态标准判断是否处于睡眠状态；若当前的用户样本与睡眠状态标准匹配，则处于睡眠状态。
29.所述判断系统还包括：采集模块，用于采集预设时间段内处于睡眠状态下的用户样本，所述睡眠检测因子包括环境声音、环境光线、用户终端的传感器活跃度、用户终端的声音播放，用户终端的内存波动以及室内氧气含量中的一项或多项，当判断处于睡眠状态，则空气净化器进入睡眠模式。
30.所述睡眠状态判断系统通过所述处理器内部的计时器计算呼气或吸气的间隔时间，当间隔时间大于预设阈值时，则判定为处于呼吸暂停状态；依据睡眠呼吸检测数据通过所述处理器内部的计时器计算呼气或吸气的间隔时间，当预设阈值内无腹部的起伏变化，则判定为处于呼吸暂停状态；当血氧饱和度低于预设浓度时，则判定为处于呼吸暂停状态。
31.所述唤醒装置为震动器或蜂鸣器其中的一种进行唤醒，震动器或蜂鸣器通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式与睡眠状态判断系统的数据输出模块连接。
32.所述呼吸机终端将所述数据预处理软件计算出的每个呼吸周期的最大值和最小值数据传输至云服务器，所述数据采集外设将所述电感变化量数据以及电信号数据传输至所述呼吸机终端，再所述呼吸机终端传输至所述云服务器。
33.所述数据采集外设通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式对所述呼吸机终端进行数据传输。
34.睡眠状态判断系统根据血氧浓度数据进行氧减事件判定；根据每个呼吸周期呼吸气流流量的最大值减去最小值计算出的每个呼吸周期的幅值，进行幅值基线值存在与否的判定，在判定幅值基线值存在后将连续的非正常幅值设为呼吸事件判定区间，结合所述呼
吸气流流量数据、电感变化量数据以及电信号数据进行呼吸暂停事件判定，结合所述呼吸气流流量数据以及血氧浓度数据进行低通气事件判定。
35.实施例3
36.一种睡眠空气净化系统，其特征在于，包括睡眠状态判断系统，主要提取模块，用于提取处于睡眠状态下的用户样本中睡眠检测因子的参数；唤醒装置，将熟睡中呼吸骤停的使用者唤醒；睡眠呼吸系统，呼吸机终端、数据采集外设以及云服务器数据处理终端。
37.所述睡眠状态的判断系统的睡眠状态提取模块，用于对睡眠检测因子的参数进行聚类运算以获取睡眠状态标准；判断模块，用于根据睡眠状态标准判断是否处于睡眠状态；若当前的用户样本与睡眠状态标准匹配，则处于睡眠状态。
38.所述判断系统还包括：采集模块，用于采集预设时间段内处于睡眠状态下的用户样本，所述睡眠检测因子包括环境声音、环境光线、用户终端的传感器活跃度、用户终端的声音播放，用户终端的内存波动以及室内氧气含量中的一项或多项，当判断处于睡眠状态，则空气净化器进入睡眠模式。
39.睡眠状态判断系统根据血氧浓度数据进行氧减事件判定；根据每个呼吸周期呼吸气流流量的最大值减去最小值计算出的每个呼吸周期的幅值，进行幅值基线值存在与否的判定，在判定幅值基线值存在后将连续的非正常幅值设为呼吸事件判定区间，结合所述呼吸气流流量数据、电感变化量数据以及电信号数据进行呼吸暂停事件判定，结合所述呼吸气流流量数据以及血氧浓度数据进行低通气事件判定。
40.所述唤醒装置为震动器或蜂鸣器其中的一种进行唤醒，震动器或蜂鸣器通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式与睡眠状态判断系统的数据输出模块连接。
41.所述呼吸机终端将所述数据预处理软件计算出的每个呼吸周期的最大值和最小值数据传输至云服务器，所述数据采集外设将所述电感变化量数据以及电信号数据传输至所述呼吸机终端，再所述呼吸机终端传输至所述云服务器。
42.所述数据采集外设通过蓝牙、wifi、串口线或usb方式对所述呼吸机终端进行数据传输。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。