[发明专利]呼吸实时监测报警器

说明书

技术领域

本发明属于信号检测与处理技术领域，涉及一种呼吸行为检测、呼吸状态出现不正常时发出报警的器具。

背景技术

目前有许多人的生命由于窒息而夭折。由于被服不当或者父母睡觉时压迫，婴儿呼吸不畅，发生窒息，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，有的人发生心脏猝停、呼吸突止，因没有被及时发现给与及时抢救，丧失了宝贵的生命。如果在有人发生呼吸停止或呼吸困难时，能及时发现，将可能挽救许多生命。目前尚没有使用简单、佩戴方便舒适的呼吸状态实时监测报警器具，尤其缺少适于没有明显病症但需要提防危重病状突发的人员长期使用、实时实施呼吸状态监测的器具。本发明的目的是提供一种呼吸实时监测报警器，其检测人的呼吸行为，若出现异常，则发出报警。

发明内容

本发明是要实时监测人体的呼吸状态，在停止呼吸或呼吸过缓(即在一定时间间隔内没有呼吸行为)以及呼吸过急(即在一定时间间隔内呼吸次数过多)时，发出报警信号，使被测人体在呼吸出现异常时被及时发现、得到及时救治。

本发明的呼吸实时监测报警器由呼吸传感器、信号发送器、信号接收器、呼吸状态检测器、报警信号发生器、报警器和呼吸状态记录单元等部分组成。

本发明解决的主要技术问题之一是呼吸传感器的设计。人体在呼吸时腹腔和胸腔的体积会发生变化，若在人体的腰腹部系一条能够松紧变化的腰带，则能在此腰带上检测到位移、压力和加速度等物理量的变化。本发明用能够松紧变化的腰带将呼吸传感器系于被测人体的腰腹部，测量其腰腹部的位移或者压力或者加速度的变化(可以测量这三个物理量中的一个，也可同时测量其中两个甚至三个)。当测量到上述物理量存在一定幅度的一次变化时，则表明该被测人体有一次呼吸行为。位移测量可采用电位计或线位移换挡器等器件，压力和加速度的测量可分别采用压力传感器和加速度传感器。尽可能采用体积小、重量轻且耗电少的传感器件，以便长期将呼吸传感器系于腰腹部。

当呼吸传感器检测到被测人体的一次呼吸行为时，则向与其相连的信号发送器发出一个信号(如电或光信号等)。信号发送器对接收到的呼吸传感器发出的信号进行编码(地址编码和/或数据编码)，通过无线或有线的方式发送给信号接收器；信号接收器接收到信号发送器所发送的信号后，进行解码，并将解码后的信号发给与编码对应的呼吸状态检测器和呼吸状态记录单元。可对多个呼吸传感器进行编号，前述编码与呼吸传感器的编号相对应。单人使用的呼吸实时监测报警器中的信号发送器和信号接收器可不包含前述编码和解码部分。

呼吸状态检测器接收信号接收器给出的解码后的信号，并根据此信号判定被测人体是否为停止呼吸、呼吸过缓、呼吸过急等呼吸异常状态。可以利用计数器来完成呼吸状态的检测：对计数器设置上限阀值和下限阀值；每接收到信号接收器给出的一个信号，则对计数器进行清零复位，重新开始计数；如果计数器的计数值大于所设置的上限阀值，即没有收到信号接收器给出的信号的持续时间长于一个设定值(如一分钟或两分钟)时，则判断为被测人体停止呼吸或呼吸过缓；如果在一定的时间间隔(如一分钟或两分钟)内，计数器的多次计数值均小于下限阀值，则判断为被测人体呼吸过急。检测停止呼吸或呼吸过缓的另一技术方法为采用阻容积分电路进行计时：利用电阻、电容和二极管构成慢速充电快速放电的电路，电容连接一个高输入阻抗的电压比较器(或555芯片等)，对电压比较器设置一个翻转电压；每接收到信号接收器给出的一个信号，则通过二极管对电容进行快速放电，然后通过一个电阻对电容慢速充电，直到收到信号接收器给出的下一个信号；如果没有收到信号接收器给出的信号的持续时间长于设定值(如一分钟或两分钟)，则电容上的积分电压将高于电压比较器的翻转电压，电压比较器输出电压翻转，意味着被测人体停止呼吸或呼吸过缓。当呼吸状态出现异常时，呼吸状态检测器发出信号，触发报警信号发生器工作。

当呼吸状态出现异常时，报警信号发生器被触发工作后，通过有线的方式或无线的方式向报警器和呼吸状态记录单元发送报警信号；报警器接收到报警信号发生器发出的报警信号后，发出声和光等报警，并显示呼吸传感器的编号；呼吸状态记录单元对接收到的报警信号发生器给出的报警信号进行记录。

呼吸状态记录单元可以由计算机或单片机或DSP等带有记忆部件的器件组成。呼吸状态记录单元只需要记录逻辑信号(表示存在呼吸行为和发生报警)及其发生的时间以及相应的呼吸传感器的编号。

附图说明