[发明专利]一种便携式呼吸运动实时监测装置及方法

权利要求书

1.一种便携式呼吸运动实时监测装置，其特征在于：包括呼吸监测传感器、数据分析系统、主控制器和显示设备；

所述呼吸监测传感器包括至少一个监测呼吸气流信号的应变计和至少两个用于监测呼吸运动的三维陀螺仪；所述应变计放置于鼻腔或吸氧管接头处，所述三维陀螺仪分别粘贴于剑突下和右侧腋中线第9-10肋处；

所述数据分析系统用于处理呼吸监测传感器发送的信号，并将信号进行频域解析得到基线，经滤波后对呼吸动度进行矢量合成；

所述主控制器用于控制和调节所述呼吸监测传感器及所述数据分析系统发送的信号，所述呼吸监测传感器及所述数据分析系统均与所述主控制器无线连接；

所述显示设备接收主控制器发送的数据并实时显示呼吸波形和呼吸相。

2.根据权利要求1所述的便携式呼吸运动实时监测装置，其特征在于，所述应变计的信号包括呼吸频率，并可用于动态调整三维陀螺仪采集呼吸动度信号的频域。

3.根据权利要求1所述的便携式呼吸运动实时监测装置，其特征在于，所述三维陀螺仪包括呼吸运动方向及呼吸深度；所述三维陀螺用于采集呼吸运动方向和加速度信号。

4.根据权利要求1所述的便携式呼吸运动实时监测装置，其特征在于，所述的数据分析系统具体的处理方法为：

（1-1）获取应变计和三维陀螺仪发送的信号；

（1-2）将应变计的信号进行滤波，分离出呼吸频率，并把呼吸频率发送至三维陀螺仪的自适应处理中；

（1-3）将两个三维陀螺仪的信号进行滤波和自适应处理，获得两个三维陀螺仪的呼吸运动方向及呼吸深度；

（1-4）利用多线程数据信号校验适配，对呼吸频率、呼吸深度及呼吸运动方向进行数据融合，提高监测的精度。

5.一种便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取呼吸监测传感器采集的数据，所述呼吸监测传感器包括一个用于监测呼吸气流信号的应变计和两个用于监测呼吸运动的三维陀螺仪；

S2.将应变计和三维陀螺仪分别进行滤波处理；

S3.将滤波后的数据进行多线程数据校验适配处理后，通过主控制器将数据发送到显示屏；

S4.显示屏实时显示的呼吸波，定量可视化显示呼吸相。

6.根据权利要求5所述的便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，步骤S2中，所述应变计通过滤波处理分离出呼吸频率，所述三维陀螺仪通过滤波处理分离出呼吸深度及呼吸运动方向。

7.根据权利要求5所述的便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，步骤S3中将滤波后的数据进行多线程数据校验适配处理，包括将应变计通过滤波处理分离出呼吸频率和三维陀螺仪通过滤波处理分离出呼吸深度及呼吸运动方向进行数据融合。

8.根据权利要求5所述的便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，步骤S2中，所述应变计的信号滤波处理后对动态监测呼吸频率进行精准降噪，并将数据发送至三维陀螺仪的自适应处理中。

9.根据权利要求5所述的便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，步骤S2中，所述三维陀螺仪的信号通过滤波处理后进行呼吸深度检验校正。

10.根据权利要求9所述的便携式呼吸运动实时监测方法，其特征在于，将经过呼吸深度检验校正的数据发送至多线程数据校验适配和矢量合成中。