睡眠监测电路和睡眠监测系统的制作方法

1.本发明实施例涉及睡眠监测技术，尤其涉及一种睡眠监测电路和睡眠监测系统。


背景技术：

2.随着生活节奏的加快，生活压力的增加，出现睡眠相关问题的人在逐年增加，人们也越来越关注自身及亲朋的睡眠健康状态。睡眠监测类产品也应运而生。
3.现有的睡眠监测系统通常包括睡眠监测装置和睡眠监测电路，睡眠监测装置通常包括用于对睡眠进行监测的监测件，监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号。睡眠监测电路用于对监测件采集到的数据进行信号处理，以得到用户的睡眠监测信息。然而现有的睡眠监测电路整体电路较为复杂。


技术实现要素：

4.本发明提供一种睡眠监测电路和睡眠监测系统，以实现降低睡眠监测电路的复杂度的效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种睡眠监测电路，该睡眠监测电路包括信号调理模块和信号处理模块，所述信号调理模块包括电荷放大单元、滤波单元和电压放大单元；所述电荷放大单元用于与监测件电连接，以对监测件得到的监测信号进行电荷放大；所述电压放大单元与所述电荷放大单元电连接，用于对电荷放大后的所述监测信号进行电压放大；所述滤波单元与所述电压放大单元电连接，用于对电压放大后的所述监测信号进行滤波；所述信号处理模块与所述滤波单元电连接，所述信号处理模块用于接收滤波后的所述监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。
6.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块包括模数转换单元和计算单元；所述模数转换单元与所述滤波单元电连接，所述模数转换单元用于将为模拟信号的所述监测信号转换成数字信号；所述计算单元与所述模数转换单元电连接，所述计算单元用于从数字信号中提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。
7.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块包括微处理器，所述模数转换单元和所述计算单元均集成于微处理器中。
8.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块还包括以下至少一项：电源滤波单元，所述电源滤波单元与所述微处理器的模数转换单元供电端电连接；晶振单元，所述晶振单元与所述微处理器的时钟端电连接，用于为所述微处理器
提供时钟信号；复位单元，所述复位单元与所述微处理器的复位端电连接，用于在所述微处理器上电时使所述微处理器复位；下载调试接口，所述下载调试接口与所述微处理器的下载调试端电连接，用于对微处理器下载程序及调试程序。
9.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块还包括电源滤波单元，所述电源滤波单元包括一阶rc滤波器。
10.在本发明的可选实施例中，所述睡眠监测电路还包括无线传输模块，所述信号处理模块还包括无线传输接口，所述信号处理模块的通信端与所述无线传输接口电连接，所述信号处理模块通过所述无线传输接口与所述无线传输模块通信。
11.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块与所述无线传输模块使用串口进行数据通信。
12.在本发明的可选实施例中，所述信号处理模块还包括无线滤波单元，所述无线滤波单元与所述无线传输接口的电源输入端电连接。
13.在本发明的可选实施例中，所述无线滤波单元包括无线电容滤波组，所述无线电容滤波组并联于所述无线传输接口的电源输入端。
14.在本发明的可选实施例中，所述电荷放大单元包括第一运算放大器、输入保护子单元、隔直子单元、分压子单元和反馈电容；所述隔直子单元与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，用于隔离监测信号输入到第一运算放大器的直流成分；所述输入保护子单元与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，用于将输入的监测信号幅值限定在预设信号范围之内；所述分压子单元连接在所述第一运算放大器的同相输入端和正电源端之间，用于对所述第一运算放大器提供直流偏置；所述反馈电容并联于所述第一运算放大器的正电源端，用于设置所述电荷放大单元的增益；所述第一运算放大器的输出端与所述电压放大单元的输入端电连接。
15.在本发明的可选实施例中，所述隔直子单元包括第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联于监测件和所述第一运算放大器的反相输入端之间；所述输入保护子单元包括双二极管，所述双二极管并联于所述第一电容和所述第二电容之间。
16.在本发明的可选实施例中，所述分压子单元包括第一电阻、第二电阻和第三电容，所述第一电阻和第三电容均并联于所述第一运算放大器的同相输入端；所述第二电阻的一端与所述第一运算放大器的正电源端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端电连接。
17.在本发明的可选实施例中，所述电荷放大单元还包括反馈电阻，所述反馈电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述反馈电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端电连接。
18.在本发明的可选实施例中，所述电压放大单元包括第二运算放大器、第三电阻和
第四电阻，所述第三电阻串联于所述第二运算放大器的反相输入端和地之间，所述第四电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接，所述第四电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端电连接。
19.在本发明的可选实施例中，所述电压放大单元还包括以下至少一项：补偿电容，所述补偿电容的一端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接，所述补偿电容的另一端与所述第二运算放大器的输出端电连接；隔直电容，所述隔直电容串联在所述第三电阻和地之间。
20.在本发明的可选实施例中，所述滤波单元包括二阶有源低通滤波器，所述二阶有源低通滤波器用于滤除工频信号。
21.在本发明的可选实施例中，所述睡眠监测电路还包括稳压模块，所述稳压模块与所述信号处理模块电连接；所述稳压模块用于对供电电压进行稳压，以向所述信号处理模块提供稳定的电源。
22.在本发明的可选实施例中，所述稳压模块包括稳压器和储能滤波单元；所述稳压器与所述储能滤波单元电连接，所述储能滤波单元用于对所述稳压器的输入信号和输出信号进行储能滤波；所述稳压器用于对供电电压进行稳压。
23.在本发明的可选实施例中，所述储能滤波单元包括第一滤波电容组和第二滤波电容组；所述第一滤波电容组并联于所述稳压器的输入端；所述第二滤波电容组并联于所述稳压器的输出端。
24.在本发明的可选实施例中，所述睡眠监测电路还包括供电模块；所述供电模块与所述稳压模块电连接，所述供电模块用于提供供电电压。
25.在本发明的可选实施例中，所述供电模块包括电池。
26.在本发明的可选实施例中，所述睡眠监测电路还包括供电接口，所述供电接口与所述稳压模块的输入端电连接。
27.在本发明的可选实施例中，所述睡眠监测电路还包括保护模块，所述保护模块电连接在所述供电接口和所述稳压模块的输入端之间；所述保护模块用于在电流超过预设正常值时使所述供电接口和所述稳压模块断开。
28.在本发明的可选实施例中，所述保护模块包括保险丝。
29.第二方面，本发明实施例还提供了一种睡眠监测系统，该睡眠监测系统包括监测件和本发明任一实施例所述的睡眠监测电路，所述监测件与所述电荷放大单元电连接。
30.在本发明的可选实施例中，所述监测件的数量为多个且分为三组，每组的监测件为至少一个；三组所述监测件分别为第一监测组、中间监测组和第二监测组，所述信号调理模块的数量为三个，三个所述信号调理模块与第一监测组、中间监测组和第二监测组一一对应电连接；所述第一监测组用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；
所述中间监测组用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；所述第二监测组用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。
31.在本发明的可选实施例中，所述监测件包括压电式传感器。
32.本发明通过电荷放大单元对监测件得到的监测信号进行电荷放大，然后通过电压放大单元对电荷放大后的监测信号进行电压放大；进而通过滤波单元对电压放大后的所述监测信号进行滤波，最后通过信号处理模块接收滤波后的监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。整体电路简洁、功能完备、性能稳定，实现了降低睡眠监测电路的复杂度的效果。
附图说明
33.图1为本发明实施例一提供的一种睡眠监测电路的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的一种稳压模块和供电接口的连接结构示意图；图3是本发明实施例二提供的一种信号处理模块的结构示意图；图4是本发明实施例二提供的一种电荷放大单元的结构示意图；图5是本发明实施例二提供的一种电压放大单元的结构示意图；图6是本发明实施例二提供的一种滤波单元的结构示意图；图7为本发明实施例三提供的一种睡眠监测系统的结构示意图；图8为本发明实施例三提供的一种信号调理模块的结构示意图。
34.1、信号调理模块；11、电荷放大单元；111、输入保护子单元；112、隔直子单元；113、分压子单元；12、滤波单元；13、电压放大单元；2、信号处理模块；21、模数转换单元；22、计算单元；23、电源滤波单元；24、晶振单元；25、复位单元；26、下载调试接口；27、无线传输接口；28、无线滤波单元；29、微处理器；3、无线传输模块；4、稳压模块；41、储能滤波单元；411、第一滤波电容组；412、第二滤波电容组；42、稳压器；5、供电模块；6、供电接口；7、第一监测组；8、中间监测组；9、第二监测组。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
36.实施例一图1为本发明实施例一提供的一种睡眠监测电路的结构示意图，该睡眠监测电路包括信号调理模块1和信号处理模块2，信号调理模块1包括电荷放大单元11、滤波单元12和电压放大单元13。
37.电荷放大单元11用于与监测件（图中未示出）电连接，以对监测件得到的监测信号进行电荷放大。
38.电压放大单元13与电荷放大单元11电连接，用于对电荷放大后的监测信号进行电压放大。
39.滤波单元12与电压放大单元13电连接，用于对电压放大后的监测信号进行滤波。
40.信号处理模块2与滤波单元12电连接，信号处理模块2用于接收滤波后的监测信
号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。
41.其中，监测件可设置在独立于床体的设备部件中，在使用时置于床体上即可，例如监测件内置在睡眠监测带中，使用时将睡眠监测带放置在床体上，使用者躺卧在床体上，监测件便可实现对使用者睡眠的监测；监测件也可设置在床体中，例如监测件内置在智能床垫中，使用者睡眠时会躺卧在智能床垫上，此时监测件便可实现对使用者睡眠的监测。
42.监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号，所转化形成的电信号即为监测信号。电荷放大单元11是指能够将电信号的电荷进行放大的电路单元。电压放大单元13是指能够对电压进行放大的电路单元。滤波单元12是指能滤除掉干扰信号的电路单元。
43.睡眠监测信息可包括心率信息、呼吸信息、体动信息、有/无人信息、人员数量信息和人员位置信息等的一项或多项。人员数量信息是指床体上的人员数量，人员位置信息是指床体上的人员所处的位置。使用者自身会具有心率信息和呼吸信息，当使用者在床体上运动时，例如翻身等，便会产生体动信息，通过是否接收到心率信息和/或呼吸信息，便可确定床体的有/无人信息，通过分析监测件监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化所得到的为电信号的监测信号，便可得到睡眠监测信息。
44.信号处理模块2指对监测信号进行解析处理的装置，例如，当监测信号的强度增加且变化值大于预设增值时，说明此时床体可能有人，当监测信号的强度减少且变化值大于预设减值说明，说明床体可能有人离床，通过比较二者的时间点，可以知道床体上人员的睡眠时间；此外，通过监测信号的波形，也可得到不同时间段使用者的心率信息和呼吸信息等。当然，根据应用场景的不同，信号处理模块2的解析处理信号的方式会相应的不同，在此只是举例说明。
45.上述方案，通过电荷放大单元11对监测件得到的监测信号进行电荷放大，然后通过电压放大单元13对电荷放大后的监测信号进行电压放大；进而通过滤波单元12对电压放大后的监测信号进行滤波，最后通过信号处理模块2接收滤波后的监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。整体电路简洁、功能完备、性能稳定，实现了降低睡眠监测电路的复杂度的效果。
46.在本发明一个可选实施例中，信号处理模块2包括模数转换单元21和计算单元22；模数转换单元21与滤波单元12电连接，模数转换单元21用于将为模拟信号的监测信号转换成数字信号；计算单元22与模数转换单元21电连接，计算单元22用于从数字信号中提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。
47.其中，模数转换单元21指能够将模拟信号转换为数字信号的部件，计算单元22内置有用于进行信号处理的算法。监测信号通常为模拟信号，通过模数转换单元21将其转换为数字信号利于计算单元22对其进行处理。计算单元22通过内置的对信号进行处理的算法，从数字信号中提取特征并计算得到睡眠监测信息，睡眠监测信息可为心率、呼吸、体动、体动能量、有/无人、单/双人等参数和状态信息。
48.在本发明一个可选实施例中，睡眠监测电路还包括无线传输模块3，信号处理模块2还包括无线传输接口27，信号处理模块2的通信端与无线传输接口27电连接，信号处理模块2通过无线传输接口27与无线传输模块3通信。
49.其中，无线传输模块3指能够使信号处理模块2与其他部件进行通讯的模块，无线传输接口27是指用来连接无线传输模块3的接口。例如无线传输模块3的连接端口为type
‑
c口，则无线传输接口27为type
‑
c接口。信号处理模块2通过无线传输模块3可与移动终端进行通讯，从而信号处理模块2能够将得到的睡眠监测信息发送给移动终端，从而使用者通过移动终端便可查看自己的睡眠监测信息，使用较为方便。在一个具体的实施例中，无线传输模块3可包括wifi模块、蓝牙模块中的至少一项，根据使用需求的不同，无线传输模块3也可为其他的模块，只要能够使信号处理模块2能够与其他部件进行无线通讯即可。
50.在本发明的可选实施例中，信号处理模块2与无线传输模块3使用串口进行数据通信。
51.其中，串行接口是一种可以将接收来自cpu的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给cpu的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。串口通信（serial communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式。使用两根电线。串口通信具有不需要时钟信号、有一个奇偶校验位、只要双方设置后，就可以改变数据包的结构、有完整的文档并且具有广泛的使用的优点。
52.在本发明的可选实施例中，睡眠监测电路还包括稳压模块4，稳压模块4与信号处理模块2电连接；稳压模块4用于对供电电压进行稳压，以向信号处理模块2提供稳定的电源。
53.其中，稳压模块4指在输入电网电压波动或负载发生改变时仍能保持输出电压基本不变的电源电路，可由常见的稳压电路组成。通过设置稳压模块4，信号处理模块2工作时的工作电压较为稳定。
54.此外，当睡眠监测电路包括无线传输模块3时，稳压模块4也与无线传输模块3电连接，从而无线传输模块3与其他部件进行无线通讯时较为稳定，通讯不易由于电压不稳定导致断开。
55.供电电压可来自于外部供电，也可通过在信号处理模块2内置供电模块5，供电模块5与稳压模块4电连接，以提供供电电压。
56.当睡眠监测电路包括供电模块5时，在一个具体的实施例中后，供电模块5包括电池，电池能够方便的提供供电电压。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠。
57.在本发明一个可选实施例中，供电模块5、稳压模块4、无线传输模块3以及信号处理模块2均设置在同一个电路板上，从而使用时可采用电路板整体进行使用，使用较为方便。
58.当睡眠监测电路的供电电压来自外部供电时，睡眠监测电路还包括供电接口6，供电接口6与稳压模块4的输入端电连接。通过设置供电接口6，通过供电接口6与外部供电电源电连接，便能实现给睡眠监测电路供电，使用较为方便。
59.示例性的，图2为本发明实施例一提供的一种稳压模块和供电接口的连接结构示意图，如图2所示，稳压模块4包括稳压器42和储能滤波单元41；稳压器42与储能滤波单元41电连接，储能滤波单元41用于对稳压器42的输入信号和输出信号进行储能滤波；稳压器42
用于对供电电压进行稳压。
60.其中，稳压器42是使输出电压稳定的设备。稳压器42由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。在一个具体的实施例中，稳压器42由稳压芯片组成，稳压芯片的型号具体可为lm7805、lm1117、lm2940/41、tlv75533等，在此不对稳压芯片的型号做具体限定。
61.储能滤波单元41是指能够对稳压器42的输入信号和输出信号进行储能滤波的部件，在一个具体的实施例中，储能滤波单元41可由滤波电容组成，电容（capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下自由电荷的储藏量，记为c，国际单位是法拉（f）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。电容（或称电容量）是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，可能电荷会永久存在，这是它的特征，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
62.具体的，储能滤波单元41包括第一滤波电容组411和第二滤波电容组412；第一滤波电容组411并联于稳压器42的输入端；第二滤波电容组412并联于稳压器42的输出端。
63.其中，第一滤波电容组411具体的可为图中的电容c1和电容c2，稳压器42即为图中的u1，由于电容c1和电容c2与稳压器42的输入端电连接，所以能够对稳压器42的输入信号进行滤波。第二滤波电容组412可由图中的电容c3和电容c4组成，由于电容c3和电容c4与稳压器42的输出端电连接，所以能够对稳压器42的输出信号进行滤波。当然，根据使用情况的不同，第一滤波电容组411和第二滤波电容组412所包括的电容数量可不同，只要满足第一滤波电容组411所包括的电容均并联于稳压器42的输入端；第二滤波电容组412所包括的电容均并联于稳压器42的输出端即可。
64.示例性的，睡眠监测电路还包括保护模块，保护模块电连接在供电接口6和稳压模块4的输入端之间；保护模块用于在电流超过预设正常值时使供电接口6和稳压模块4断开。
65.其中，供电接口6即为图中的j1，通过将保护模块设置在供电接口6和稳压模块4之间，当后级电路出现故障导致电流增大超过预设正常值，此时保护模块使供电接口6与稳压模块4断开，从而能够保护后级电路防止烧毁。
66.具体的，保护模块包括保险丝。
67.其中，保险丝即为图中的f1，保险丝(fuse)也被称为电流保险丝，iec127标准将它定义为"熔断体（fuse
‑
link)"。其主要是起过载保护作用。电路中正确安置保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全运行。
68.实施例二图3是本发明实施例二提供的一种信号处理模块的结构示意图，本发明实施例在前述实施例一的基础上进行优化。可选的，如图3所示，信号处理模块2包括微处理器29，模数转换单元21（图3中未示出）和计算单元22（图3中未示出）均集成于微处理器29中。
69.其中，微处理器29由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处理器29能完成取指令、执行指令，以及与外界
存储器和逻辑部件交换信息等操作，是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。在一个具体的实施例中，微处理器29包括微控制器芯片，微控制器芯片的型号具体可为at32f403arct7。本实施例不对微处理器29的具体型号做具体限定，只要能满足既能进行模数转换又可内置信号处理算法对监测信号进行处理即可。通过将模数转换单元21和计算单元22均集成于微处理器29中，信号处理模块2的使用较为方便。示例性的，信号处理模块2还包括以下至少一项：电源滤波单元23，电源滤波单元23与微处理器29的模数转换单元供电端电连接。
70.晶振单元24，晶振单元24与微处理器29的时钟端电连接，用于为微处理器29提供时钟信号。
71.复位单元25，复位单元25与微处理器29的复位端电连接，用于在微处理器29上电时使微处理器29复位。
72.下载调试接口26，下载调试接口26与微处理器29的下载调试端电连接，用于对微处理器29下载程序及调试程序。
73.其中，在一个具体的实施例中，微处理器29即为图中的u7。电源滤波单元23指能够对微处理器29内部的模数转换单元21供电的电源进行滤波的部件。当信号处理模块2还包括电源滤波单元23，在一个具体的实施例中，电源滤波单元23包括一阶rc滤波器。如图3所示，一阶rc滤波器由电阻r63、电容c64及电容c65组成，电阻r63串联在电源vdd和微处理器29的模数转换单元供电端之间，电容c64及电容c65并联于微处理器29的模数转换单元供电端。实现把电源vdd滤波后提供微处理器29内部的模数转换单元21供电，使得微处理器29内部模数转换单元21部分供电电压更加干净减小噪声，监测信号采集时获得更好的信噪比，信噪比好意味着有用信号强于噪声，更易于提取有用信号，进而得到睡眠监测信息。
74.晶振单元24是指能够为微处理器29提供时钟信号的部件，在一个具体的实施例中，晶振单元24由图中的晶振y1、电容c61和电容c63组成，微处理器29的时钟端包括oscin端和oscout端，晶振y1的1脚与oscin端电连接，晶振y1的3脚与oscout端电连接，晶振y1的2脚和4脚均接地，电容c61并联于微处理器29的oscin端，电容c63并联于微处理器29的oscout端。通过晶振单元24，实现为微处理器29提供高精度高稳定性的时钟信号的效果，稳定的时钟信号意味着微处理器29用于计时的时钟准确确定。例如，最终是体现在根据采样率及心率周期的采样点数可以算出准确的心率值，若计时时钟不稳定，即使算法处理算出准确的心率周期采样点数，在换算实际的心率值时也会有偏差。通过设置晶振单元24，使得到的睡眠监测信息较为精准。
75.复位单元25是指能够使微处理器29正常复位的单元，在一个具体的实施例中，微处理器29的复位端接收预设时间的低电平后会复位，复位单元25由图中电阻r54和电容c59组成，作用是为微处理器29上电时提供约一段时间的低电平使微处理器29正常复位。
76.下载调试接口26是指能够供微处理器29下载程序及调试程序的接口，根据微处理器29型号的不同，下载调试接口26的接口类型也会相应的不同。在一个具体的实施例中，下载调试接口26为图中的j5。
77.此外，在一个具体的实施例中，如图3所示，信号处理模块2还包括电阻r56和电阻r76，电阻r56的一端和微处理器29的60脚电连接，电阻r56的另一端下拉到gnd。电阻r76的一端和微处理器29的28脚电连接，电阻r76的另一端下拉到gnd。电阻r56和电阻r76均用于
设置微处理器29的正常启动，即从微处理器29的内部flash程序存储空间启动。
78.此外，信号处理模块2还包括电容c58、电容c66、电容c67和电容c62，电容c58并联于微处理器29的64脚，电容c66并联于微处理器29的19脚，电容c67并联于微处理器29的32脚，电容c62并联于微处理器29的48脚。电容c58、电容c66、电容c67和电容c62为微处理器29供电引脚的滤波电容，起电源滤波的作用。
79.在本发明一个可选实施例中，信号处理模块2还包括无线滤波单元28，无线滤波单元28与无线传输接口27的电源输入端电连接。
80.其中，无线滤波单元28是指能够对无线传输模块3供电电源进行滤波的单元，从而能够使无线传输模块3传输的数据不易经受干扰，精确度较高。
81.示例性的，无线滤波单元28包括无线电容滤波组，无线电容滤波组并联于无线传输接口27的电源输入端。
82.其中，在一个具体的实施例中，无线传输接口27为图中的j8，无线电容滤波组包括电容c68和电容c69，无线传输接口27的电源输入端即为1脚，通过将电容c68和电容c69均并联于无线传输接口27j8的1脚，能够有效实现对无线传输模块3（图中未示出）供电电源进行滤波的功能。
83.在本发明一个可选实施例中，图4是本发明实施例二提供的一种电荷放大单元的结构示意图，如图4所示，电荷放大单元11包括第一运算放大器、输入保护子单元111、隔直子单元112、分压子单元113和反馈电容。
84.隔直子单元112与第一运算放大器的反相输入端电连接，用于隔离监测信号输入到第一运算放大器的直流成分。
85.输入保护子单元111与第一运算放大器的反相输入端电连接，用于将输入的监测信号幅值限定在预设信号范围之内。
86.分压子单元113连接在第一运算放大器的同相输入端和正电源端之间，用于对第一运算放大器提供直流偏置。
87.反馈电容并联于第一运算放大器的正电源端，用于设置电荷放大单元11的增益。
88.第一运算放大器的输出端与电压放大单元13的输入端电连接。
89.其中，运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。在一个具体的实施例中，第一运算放大器为u2b。隔直子单元112是指能够隔离监测信号输入到第一运算放大器u2b的直流成分的电路电源，由于监测信号中的有效信号是交流信号，所以通过隔直子单元112便于第一运算放大器u2b只对交流信号进行放大。输入保护子单元111是指能够将输入的监测信号幅值限定在预设信号范围之内的电路单元，输入保护子单元111能够有效防止输入的监测信号过大而损坏第一运算放大器u2b。分压子单元113是指能够对供电电压进行分压得到能够对第一运算放大器u2b提供直流偏置的电压的电路单元。反馈电容是指能够设置电荷放大单元11的增益的电容，电容值越小，电路增益越大，在一个具体的实施例中，反馈电容为c17，反馈电容c17取值为100pf~1uf之间。电荷放大单元11的输入与输出的关系：v=
‑
q/c17，v为第一运算放大器u2b的输出引脚pin7的电压，q为监测件受到变力时所产生的电荷量，c17为反馈电容。
90.示例性的，隔直子单元112包括第一电容和第二电容，第一电容和第二电容串联于
监测件和第一运算放大器的反相输入端之间；输入保护子单元111包括双二极管，双二极管并联于第一电容和第二电容之间。
91.其中，在一个具体的实施例中，第一电容为c11，第二电容为c13，第一电容c11和第二电容c13串联于监测件和第一运算放大器u2b的反相输入端之间，从而起到了隔离直流信号的作用。双二极管包括二极管d1和二极管d2，二极管d1的阳极跟agnd连接，二极管d1的阴极连接在第一电容c11和第二电容c13之间，二极管d2的阳极连接在第一电容c11和第二电容c13之间，二极管d2的阴极与avcc电连接，将输入的监测信号幅值限定在预设信号范围之内，有效防止输入的监测信号过大而损坏第一运算放大器u2b。预设信号范围在一个具体的实施例中可为
‑
0.7v~4v。
92.示例性的，分压子单元113包括第一电阻、第二电阻和第三电容，第一电阻和第三电容均并联于第一运算放大器的同相输入端；第二电阻的一端与第一运算放大器的正电源端电连接，第二电阻的另一端与第一运算放大器的同相输入端电连接。
93.其中，在一个具体的实施例中，第一电阻为r10，第二电阻为r11，第三电容为c10，第一电阻r10和第三电容c10均一端与agnd电连接，且另一端与第一运算放大器u2b的同相输入端电连接。第二电阻r11的一端与第一运算放大器u2b的正电源端电连接，第二电阻r11的另一端与第一运算放大器u2b的同相输入端电连接。通过第一电阻r10、第二电阻r11和第三电容c10，有效实现了对供电电压进行分压得到能够对第一运算放大器u2b提供直流偏置的电压。
94.示例性的，电荷放大单元11还包括反馈电阻，反馈电阻的一端与第一运算放大器的反相输入端电连接，反馈电阻的另一端与第一运算放大器的输出端电连接。
95.其中，在一个具体的实施例中，反馈电阻为r18，反馈电阻r18的一端与第一运算放大器u2b的反相输入端电连接，反馈电阻的另一端与第一运算放大器u2b的输出端电连接，起到给第一运算放大器u2b直流反馈，稳定静态工作点。
96.此外，电荷放大单元11还包括运放电源滤波电容c8，运放电源滤波电容c8并联于第一运算放大器u2b的第一运算放大器u2b的正电源端，起到对输入第一运算放大器u2b的电源进行滤波的作用。
97.在本发明的可选实施例中，电压放大单元13包括第二运算放大器、第三电阻和第四电阻，第三电阻串联于第二运算放大器的反相输入端和地之间，第四电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端电连接，第四电阻的另一端与第二运算放大器的输出端电连接。
98.其中，在一个具体的实施例中，图5是本发明实施例二提供的一种电压放大单元的结构示意图；如图5所示，第二运算放大器为u2a，第三电阻为r19，第四电阻为r20，第三电阻r19的一端与第二运算放大器u2a的反相输入端电连接，第三电阻r19的另一端与agnd电连接。第四电阻r20的一端与第二运算放大器u2a的反相输入端电连接，第四电阻r20的另一端与第二运算放大器u2a的输出端电连接。第二运算放大器u2a、第三电阻r19和第四电阻r20组成交流同相比例电压放大电路，只对交流信号进行放大，电路的增益au=1+r20/r19，通过设置电阻r20和r19的比值，可以设置合适的增益。增益过小，有用信号小，后级微处理器29采集不到；增益过大，有用信号幅度超过量程，信号变形失真，通过设置合适的增益，能够使采集到的监测信号较为精准。
99.在上述实施例的基础上，电压放大单元13还包括以下至少一项：
补偿电容，补偿电容的一端与第二运算放大器的反相输入端电连接，补偿电容的另一端与第二运算放大器的输出端电连接。
100.隔直电容，隔直电容串联在第三电阻和地之间。
101.其中，在一个具体的实施例中，补偿电容为c18，补偿电容c18的一端与第二运算放大器u2a的反相输入端电连接，补偿电容c18的另一端与第二运算放大器u2a的输出端电连接，可以使第二运算放大器u2a稳定工作，同时对高频噪声有一定的抑制作用。
102.隔直电容为c19，隔直电容c19串联在第三电阻r19和agnd之间，为第二运算放大器u2a提供交流通路。
103.在本发明的可选实施例中，滤波单元12包括二阶有源低通滤波器，二阶有源低通滤波器用于滤除工频信号。
104.其中，在一个具体的实施例中，图6是本发明实施例二提供的一种滤波单元的结构示意图；如图6所示，二阶有源低通滤波器包括电阻r15、电阻r16、电容c7、电容c16和第三运算放大器u4a，电阻r15和电阻r16串联在第二运算放大器u2a的输出端和第三运算放大器u4a的同相输入端之间，电容c7的一端电连接在电阻r15和电阻r16之间，电容c7的另一端与第三运算放大器u4a的输出端电连接；电容c16并联于第三运算放大器u4a的同相输入端。通过设置电阻r15，r16和电容c16，c7的值，可设置低通过滤波器的截止频率，起到滤除工频信号干扰的效果。工频信号多数情况下辐射到pcb上，在pcb上产生的幅度比人的生理电信号要强很多，若不滤除抑制，则很难对弱的生理信号进行有效的放大，最终采集数据失败。
105.此外，滤波单元12还包括电源滤波电容c11，电源滤波电容c11并联于第三运算放大器u4a的正电源端，起到对电源滤波的作用。
106.实施例三图7为本发明实施例三提供的一种睡眠监测系统的结构示意图，如图7所示，该睡眠监测系统包括监测件和本发明任一实施例的睡眠监测电路，监测件（图中未示出）与电荷放大单元11电连接。
107.其中，先通过监测件监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号的监测信号，然后通过电荷放大单元11对监测件得到的监测信号进行电荷放大，然后通过电压放大单元13对电荷放大后的监测信号进行电压放大；进而通过滤波单元12对电压放大后的监测信号进行滤波，最后通过信号处理模块2接收滤波后的监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。整体电路简洁、功能完备、性能稳定，实现了降低睡眠监测电路的复杂度的效果，进而降低了睡眠监测系统的电路复杂度。
108.在本发明的可选实施例中，如图7所示，监测件的数量为多个且分为三组，每组的监测件为至少一个。
109.三组监测件分别为第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9，信号调理模块1的数量为三个，三个信号调理模块1与第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9一一对应电连接。
110.第一监测组7用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号。
111.中间监测组8用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号。
112.第二监测组9用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。
113.其中，由于监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号，通过使第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9均包括至少一个监测件，从而第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9能够对床体不同区域内的使用者的睡眠进行监测。
114.现有对双人进行监测的睡眠监测系统大都是在单人监测的情况下简单的叠加，例如直接使用两个睡眠监测系统或者单个睡眠监测系统中具有两个用于对睡眠进行监测的监测件。当两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件的间距较小时，当某一使用者睡在两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件的正中间或者偏中间时，无论床上是否同时存在第2人，两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件上都会采集到有效的信号（这两个信号不会有太大的差异），所以首先有1人还是2人就会误判，那数据的归属也就很难判断准确；若两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件中间的间距较大，也就是达到使用者躺在一侧，另一侧的睡眠监测系统或监测件上所检测的该使用者的信号有明显差异，就是信号幅度明显降低，同时此时若使用者偏瘦并侧睡于两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件中间的空余部分，两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件都会检测不到信号，因此，目前对双人进行睡眠监测的睡眠监测系统存在极易混淆双人数据的情况。
115.上述方案通过设置第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9，第一监测组7用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；中间监测组8用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；第二监测组9用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。当使用者睡在床上任一位置，分别通过第一监测组7、中间监测组8和第二监测组9能够监测得到使用者的第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，三个信号调理模块1通过分别获取第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号然后发送给信号处理模块2，信号处理模块2对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息，比起单纯将两个睡眠监测系统或两个监测件叠加使用，使用者睡在床体中间或偏中间位置时，中间监测组8能够准确对使用者进行监测，解决了极易混淆双人数据的问题，实现不易混淆双人数据的效果。
116.此外，在一个具体的实施例中，图8为本发明实施例三提供的一种信号调理模块1的结构示意图。如图8所示，此时信号调理模块1为三组，第一监测组7（图8中未示出）、中间监测组8（图8中未示出）和第二监测组9（图8中未示出）所获得的第一监测信号、中间监测信号和第二监测信号分别从第一信道ch1、第二信道ch2和第三信道ch3输入不同的信号调理模块1。如图3所示，微处理器29具有三个模拟信号输入端，分别引脚14、引脚15和引脚16，将这三个引脚定义为adc123_in0、adc123_in1、adc123_in2。如图8所示，三个信号调理模块1的输出端分别与adc123_in0、adc123_in1、adc123_in2电连接，实现将第一监测信号、中间监测信号和第二监测信号放大、滤波后传入微处理器29。
117.在本发明的可选实施例中，监测件包括压电式传感器。
118.其中，压电式传感器是一种基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工
作可靠和重量轻等。因此，通过使监测件包括压电式传感器，能够方便的监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号。
119.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。