專利名稱：一種可擴(kuò)大用途的呼吸傳感器設(shè)制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種呼吸傳感器設(shè)制法，尤其是一種可擴(kuò)大用途的呼吸傳感器設(shè)制法。
背景技術(shù)：
呼吸是生命體征的重要組成部分，目前測量呼吸的傳感器主要是體位傳感器，但幾乎所有傳感器都須在人體胸腹等部直接施以綁帶、粘膠布等，這樣不僅麻煩而且人體皮膚也會(huì)很敏感，傳感器按裝部位稍有移動(dòng)就會(huì)影響測試訊號，使呼吸訊號微弱、甚至停止，由于體位傳感器的不穩(wěn)定，所以這種用體位檢測呼吸的方法常要和鼻子氣溫、氣流檢測或在心電圖中施以呼吸檢測等同時(shí)進(jìn)行，這樣就使測量呼吸變得十分困難，只有那些重癥病人才會(huì)去使用，從而限制了呼吸傳感器的其它用途。如科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)人們剛睡眠約80分鐘至120分種時(shí)段會(huì)產(chǎn)生慢波睡眠(或稱慢波時(shí)相)，這時(shí)人們的呼吸會(huì)變深，變慢而均勻，如果我們將體位傳感器在人體的安裝變得很簡單，人人都可以方便地自己來使用它，那么我們就有可能使目前只用來檢測重病人呼吸的體位傳感器兼作其它用途，如利用睡眠時(shí)呼吸會(huì)變深，變慢而均勻的現(xiàn)象制造出睡后自動(dòng)關(guān)閉家用電器的呼吸傳感器；又如科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)人們在睡覺前，如能控制呼吸節(jié)奏使其變慢而均勻，將會(huì)改善睡眠，增健益壽，因此呼吸體位傳感器還可以幫助人們睡前檢測對呼吸的自持情況；還將使一些普通病人或老人在家中自己就能方便地使用它，一有呼吸危險(xiǎn)就能自動(dòng)向家人或醫(yī)院報(bào)警。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是推出一種安裝方便、成本又低，并且不直接安裝在皮膚上的可檢測睡眠時(shí)呼吸的體位傳感器，通過這種方便安裝的傳感器，擴(kuò)展體位傳感器的其它用途。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括一根中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶，人呼吸時(shí)在腹力的主導(dǎo)下推動(dòng)呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的位移件作伸縮運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致呼吸體位傳感器產(chǎn)生位移電訊號，該訊號經(jīng)放大發(fā)射模塊放大并經(jīng)大線發(fā)射，在床邊放有發(fā)射器的接收裝置，接收裝置將接收到的呼吸訊號輸入到非正常呼吸檢測電路和其它用途電路，具特征是上述中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶是佩帶在人們有松緊帶的內(nèi)褲上來實(shí)現(xiàn)其工作目的。
這樣當(dāng)人的內(nèi)褲帶上佩戴了放有呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶子入睡時(shí)，由于內(nèi)褲的褲帶本身有伸縮性，人腹主要克服褲帶本身原已存在的壓縮力，故人感覺不到有額外的壓力產(chǎn)生，又由于褲腰被穿在人兩腿中的褲管所限位，它只能在腹部上下滑動(dòng)，而不會(huì)使弧形帶中部相對腹部的位置有大的偏移，因此能保證弧形帶穩(wěn)定地工作。而且本發(fā)明的所有工作器件都裝在一根弧形帶子中，弧形帶子上有插件或雙面膠可以直接將弧形帶佩在褲帶上，其安裝定位就十分方便，這種方便的安裝方法，使得每個(gè)人在家里都能輕松自如地佩帶它，人們除了檢測睡眠中呼吸不正常時(shí)作報(bào)警外，還可以產(chǎn)生一些其它用途，如用于幫助人們觀察呼吸自持情況或進(jìn)行睡后自動(dòng)關(guān)閉電視機(jī)等，使一般病人在家中就能了解其呼吸變化，對于夢游病人來說，如果他走得太遠(yuǎn)，接收機(jī)就會(huì)接不到訊號而報(bào)警，通知家人主意，當(dāng)然還可有其它的一些用途，不過我們只要能使呼吸傳感器增加其中一項(xiàng)用途，就算達(dá)到了我們本發(fā)明之目的。


圖1是本發(fā)明的傳感器相對腹面作垂直運(yùn)動(dòng)的工作原理圖。
圖2是本發(fā)明的傳感器相對腹面作水平運(yùn)動(dòng)的工作原理圖。
圖3是上述弧形帶內(nèi)體位移動(dòng)傳感器的電路原理圖。
圖4是接收裝置中包含有其它用途的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的傳感器相對腹面作垂直運(yùn)動(dòng)的工作原理圖。圖中的1表示將呼吸體位傳感器固定在褲帶左、右上的二個(gè)佩插件，2是構(gòu)成弧形帶的儀器腔外壁，3是沿壁發(fā)射天線，4是訊號放大發(fā)射模塊，5是傳感導(dǎo)線，6組成呼吸體位傳感器的磁感應(yīng)部件，由于它采用發(fā)電機(jī)原理因此我們稱它為發(fā)電機(jī)式體位垂直運(yùn)動(dòng)感應(yīng)器(以下簡稱發(fā)電機(jī))，7是齒條，8是感應(yīng)器齒輪，9是儀器腔內(nèi)壁孔，10電池，11儀器腔，12構(gòu)成弧形帶的儀器腔內(nèi)壁，13電池導(dǎo)線，14保護(hù)囊氣孔，15是保護(hù)軟囊壁，16是作為輔助力的彈簧(也可以不用)，17是垂直位移桿，18是保護(hù)囊腔，19是感應(yīng)器軸，20是發(fā)射天線。
圖中的儀器腔外壁2和儀器腔內(nèi)壁12組成不能被拉伸但有彈性的質(zhì)軟弧形帶子，此帶上用1表示佩插件，它能使弧形帶和睡褲腰間的松緊帶連接，軟囊壁15上有放氣的孔14，軟囊壁15和位移件17下端固連，位移件外套有彈簧16(用該彈簧后可以使褲帶不和保護(hù)軟壁囊固接，如不用彈簧時(shí)必需人腹中部的褲帶和軟壁囊相固接)，位移件穿過儀器腔內(nèi)壁孔9進(jìn)入到儀器腔11中，其上端和齒條7固連，齒條和齒輪8嚙合，齒輪和感應(yīng)器軸19固連，感應(yīng)器軸是微型直流發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，當(dāng)人吸氣時(shí)腹部膨脹，就會(huì)推動(dòng)位移桿17在孔9中向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)齒條7和齒輪8使軸19旋轉(zhuǎn)，于是發(fā)電機(jī)6的導(dǎo)線5中有直流電流，此電流方向由發(fā)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)向而定，設(shè)人吸氣時(shí)電流為正向，該正單向電流進(jìn)入訊號放大發(fā)射模塊4后，將電流訊號放大并且經(jīng)發(fā)射天線20和連接它的沿壁發(fā)射天線向外發(fā)射訊號，沿壁發(fā)射天線是緊貼在儀器腔內(nèi)壁上的天線，目的是使人在側(cè)身睡時(shí)保持天線的發(fā)射效能，10是供訊號放大發(fā)射模塊4工作的電池，13是電池導(dǎo)線。上述的齒輪也可以通過增速箱后，再轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)，且發(fā)電機(jī)也可由磁感應(yīng)線圈和磁鋼代替，但必須專門制作，而微型發(fā)電機(jī)可以市購微型電動(dòng)機(jī)代替，還可以采用壓敏元件。
圖2是本發(fā)明的傳感器相對腹面作水平運(yùn)動(dòng)的工作原理圖。本圖簡略掉二邊的佩插件，它中間也沒氣囊等結(jié)構(gòu)，現(xiàn)將中間部位展開成直線作討論。圖中的1是單接觸片導(dǎo)線，2是接觸片組(圖中只指組中的一個(gè)接觸片)，3是導(dǎo)電推桿，4是供推桿活動(dòng)的孔眼，5是弧形帶的右邊部分，6是單接觸片，7是接觸片組中的某接觸片導(dǎo)線，8是接觸片組絕緣導(dǎo)線束，虛線9代表放大發(fā)射模塊，10是放大發(fā)射模塊的電源線，11是電池，12是發(fā)射天線，13是弧形帶的左半部分。弧形帶的右邊5連牢著導(dǎo)電推桿3，推桿3穿入在弧形帶左半部分13的滑孔4中，隨著呼吸運(yùn)動(dòng)，推桿3在滑孔中左右滑動(dòng)，并始終和單接觸片6相接，單接觸片經(jīng)導(dǎo)線1進(jìn)入放大發(fā)射模塊9，導(dǎo)電推桿的端頭在滑動(dòng)中可以分別和接觸片組2中的任一個(gè)接觸片相接，每個(gè)接觸片都從放大發(fā)射模塊中通過導(dǎo)線束8和導(dǎo)線9得到一個(gè)從電池9和導(dǎo)線10過來的分壓電壓，使從右至左的每個(gè)接觸片之間的電壓差由高至低，所以當(dāng)人吸氣弧形帶左右兩半拉開時(shí)，在導(dǎo)電推桿上出現(xiàn)一個(gè)遞進(jìn)的電壓，這個(gè)遞進(jìn)電壓就成為放大器的輸入訊號，當(dāng)人呼氣時(shí)由于褲帶的收縮力又使推桿3上出現(xiàn)一個(gè)遞減訊號，這個(gè)訊號將差別于吸氣時(shí)的遞進(jìn)訊號，因此放大器將加以鑒別。當(dāng)然上述圖1、圖2中的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)所采用的傳感器是機(jī)械觸點(diǎn)式，還是磁電感應(yīng)或其它的壓電原件其實(shí)都是可以通用的。
圖3是弧形帶內(nèi)體位傳感器的電路原理圖。圖中的L是放在弧形帶中的發(fā)射天線，T是訊號發(fā)射器，F(xiàn)是發(fā)射放大器，X是從圖1發(fā)電機(jī)6中發(fā)出的呼吸訊號電流輸入端。
圖4是接收裝置中包含有其它用途的電路原理圖。圖中的Y代表接收天線，A代表接收放大器，V代表測定病人非正常呼吸檢定儀，如得不到呼吸訊號，表明病?；蛉嗽趬粲坞x時(shí)離開床位很遠(yuǎn)，B是呼吸訊號停止或特別急促時(shí)的報(bào)警器。R是用來供鍛煉呼吸節(jié)奏的練習(xí)人員觀察自己練習(xí)效果的單位時(shí)間內(nèi)呼吸次數(shù)記錄儀，上述的檢定儀和記錄儀屬現(xiàn)有技術(shù)，本文不再詳述。圖中虛線框內(nèi)是當(dāng)人進(jìn)入睡眠狀態(tài)后自動(dòng)關(guān)閉用電器的電路原理圖，圖中的4017是一種計(jì)數(shù)器集成電路，它可以多塊串接，在它上方有一個(gè)用M表示的脈沖發(fā)生器，它向4017的輸入腳輸入脈沖，使4017每接收一個(gè)脈沖就變換一個(gè)輸出腳，也就是進(jìn)一個(gè)數(shù)字，放大器A的輸出端和4017的置零腳相接，因此人每呼吸一次，A就向4017置零腳輸出一個(gè)脈沖，4017就置零一次，因此脈沖發(fā)生器不可能使4017的輸出腳數(shù)位很高，而且當(dāng)人快進(jìn)入睡眠時(shí)，由于其呼吸已趨均勻，故輸出的數(shù)位也只是徘徊在一定范圍內(nèi)，在這范圍內(nèi)的數(shù)字輸出腳上，我們又分別接入具有置零裝置的累計(jì)計(jì)數(shù)器，從圖中可以看到有5個(gè)輸出線，它們各自接入J1、J2、J3、J4、J5五個(gè)累計(jì)計(jì)數(shù)器，每個(gè)累計(jì)計(jì)數(shù)器的輸出端分別通過隔離二極管D1、D2、D3、D4、D5通向睡眠深度轉(zhuǎn)換開關(guān)K的各分線接點(diǎn)，轉(zhuǎn)換開關(guān)K的中心接點(diǎn)是一個(gè)扇形面，它可以同時(shí)和幾個(gè)相鄰的累計(jì)計(jì)數(shù)器輸出端電連接，這是因?yàn)槊總€(gè)人睡眠中的呼吸深度是不同的，所以在剛試用的幾天中，如感覺家用電器關(guān)閉時(shí)間不當(dāng)，就可以調(diào)節(jié)睡眠深度開關(guān)K到最適當(dāng)?shù)奈恢茫刃蚊婢涂梢允怪行慕狱c(diǎn)接收更為深度睡眠訊號的累計(jì)計(jì)數(shù)器的輸出端，最后中心接點(diǎn)連向家用電器控制繼電器P。這樣當(dāng)人入睡時(shí)由于呼吸變得緩慢而均勻，因此每當(dāng)置零后4017有一個(gè)固定數(shù)位的輸出腳輸出訊號，于是后面的累計(jì)計(jì)數(shù)器就進(jìn)行累計(jì)，每個(gè)累計(jì)計(jì)數(shù)器也都有一個(gè)置零腳，它受長時(shí)間隔脈沖發(fā)生器S的控制，約過半小時(shí)S就會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖，使所有累計(jì)計(jì)數(shù)器置零一次，這樣就可以利用人在慢波睡眠中能較長時(shí)間保持均勻深度呼吸的自然規(guī)律，我們就可以固定所有累計(jì)計(jì)數(shù)器只有某個(gè)數(shù)的輸出腳才能和睡眠深度開關(guān)的分線腳相通，例如某使用者的呼吸頻率使圖中的累計(jì)計(jì)數(shù)器J5不斷的累計(jì)，假如累計(jì)計(jì)數(shù)器J5那個(gè)固定的輸出腳在半小時(shí)的檢測時(shí)間中，能通過開關(guān)K使繼電器P的線圈得電，就能使繼電器P觸點(diǎn)吸合工作，這樣家用電器就能受到人們的睡眠控制了。
上述發(fā)射器的工作電源可以用普通開關(guān)控制，如果只是在睡覺時(shí)對呼吸進(jìn)行檢測還可以將水銀半灌在絕緣柱中放入儀器腔中，當(dāng)人躺到時(shí)水銀將柱二端的觸點(diǎn)接通。
權(quán)利要求
1.一種可擴(kuò)大用途的呼吸傳感器設(shè)制法，它包括一根中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶，人呼吸時(shí)在腹力的主導(dǎo)下推動(dòng)呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的位移件作伸縮運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致呼吸體位傳感器產(chǎn)生位移電訊號，該訊號經(jīng)放大發(fā)射模塊放大并經(jīng)天線發(fā)射，在床邊放有發(fā)射器的接收裝置，接收裝置將接收到的呼吸訊號輸入到非正常呼吸檢測電路和其它用途電路，其特征是上述中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶是佩帶在人們有松緊帶的內(nèi)褲上來實(shí)現(xiàn)其工作目的。
全文摘要
一種可擴(kuò)大用途的呼吸傳感器設(shè)制法，它包括一根中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶，人呼吸時(shí)在腹力的主導(dǎo)下推動(dòng)呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的位移件作伸縮運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致呼吸體位傳感器產(chǎn)生位移電訊號，該訊號經(jīng)放大發(fā)射模塊放大并經(jīng)天線發(fā)射，在床邊放有發(fā)射器的接收裝置，接收裝置將接收到的呼吸訊號輸入到非正常呼吸檢測電路和其它用途電路，上述中間存放著電池、訊號放大發(fā)射模塊和呼吸體位運(yùn)動(dòng)傳感器的弧形帶是佩帶在人們有松緊帶的內(nèi)褲上來實(shí)現(xiàn)其工作目的。
文檔編號A61B5/08GK101019766SQ20061015337
公開日2007年8月22日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者陳藍(lán) 申請人:陳藍(lán)