[发明专利]基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置和方法，该装置包括：光源(10)、多模光纤(11)、变形器、光电探测器及信号处理电路(13)；所述变形器按照阵列排布方式设置在枕芯中，得到光纤微弯感应阵列(12)，所述变形器通过所述多模光纤与所述光源、所述信号处理电路连接；其中，所述变形器用于感应枕芯各个点的压力，当枕芯受到的压力变化或压力作用位置变化时，会形成不同的光纤弯曲损耗；所述信号处理电路用于根据光纤弯曲损耗的变化情况，监测用户的睡眠质量。本发明将睡枕与睡眠监测集于一体，实现了无感非穿戴式睡眠监测，保证了动态、实时测量的要求，技术简单，易实现。

技术领域

本发明涉及光测量技术领域，具体地，涉及基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置和方法。

背景技术

近年来，睡眠问题日益突出，已成为重要的公共卫生问题。中国睡眠指数报告显示，我国约有三分之一的人存在严重的睡眠问题。令人忧心的是，随着生活节奏的加快和社会压力的增加，这一比例还在日益升高。因此，家用便捷式睡眠质量监测仪应运而生。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置和方法。

根据本发明提供的一种基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置，包括：光源、多模光纤、变形器、光电探测器及信号处理电路；所述变形器按照阵列排布方式设置在枕芯中，所述变形器通过所述多模光纤与所述光源、所述光电探测器及信号处理电路连接；其中，所述变形器用于感应枕芯各个点的压力变化，当枕芯受到的压力变化或压力作用位置变化时，会形成光纤弯曲损耗；所述信号处理电路用于根据光纤弯曲损耗的变化情况，监测用户的睡眠质量。

可选地，枕芯单位面积上的变形器的数目呈梯度变化，或者枕芯单位面积上的变形器的设置深度呈梯度变化。

可选地，多模光纤以蛇形穿绕过非均匀布设的变形器阵列，所述光源通过FC光纤连接器与多模光纤的一端连接，所述多模光纤的另一端通过光电探测器与所述信号处理电路连接。

可选地，枕芯上的变形器被布设在三个独立的感应区域内。

可选地，每个感应区域内的变形器均匀排布，且三根独立的多模光纤分别穿绕在三个感应区域内的变形器中。

可选地，所述光源经1*3的光纤分束器之后分别与三根多模光纤相连，三根多模光纤的另一端分别通过光电探测器与所述信号处理电路连接。

可选地，所述多模光纤中的光损耗数值会随着枕芯受到的压力变化或受到的压力作用位置变化而变化，当光损耗数值变化量大于预设值时，所述信号处理电路的计数器工作，用于记录用户翻身、离床频次，和睡眠时长。

可选地，所述变形器为韧性材料制成；所述光源和信号处理电路通过防辐射材料进行封闭安装。

本发明还提供一种基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测方法，应用于上述中任一项所述的基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置中，用于监测用户的睡眠质量。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置和方法，通过将光纤微弯传感器置于枕芯内，形成与枕一体化的智能枕，它不仅用来睡觉，同时具有监测睡眠质量的功能；通过检测头部动态，可以实时记录睡眠时长、离床次数、睡眠时段。本发明实现了睡枕与睡眠监测集于一体，实现了无感非穿戴式睡眠监测，保证了动态、实时测量的要求，技术简单，易实现。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的基于光纤微弯压力感应的睡眠质量监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一的变形器排布结构示意图；