1.一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于:包括枕头主体、压电传感器和系统电路模块,其中,压电传感器位于枕头侧面,系统电路模块置于枕头主体内并且固定在底部;
所述压电传感器从上到下依次包括基层绝缘层、柔性上电极层、第一压感上电极层、第二压感上电极层、压感材料层、第二压感下电极层、第二压感下电极层、柔性下电极层和基底绝缘层;
所述柔性上电极层和柔性下电极层均带有焊盘,通过导线引出,导线外层包裹屏蔽线,连接到系统电路模块;
所述系统电路模块包括电源模块、传感器信号调理模块、AD转换模块、主控芯片、WiFi模块、蓝牙模块和外围驱动部件;
所述传感器信号调理模块包括前置放大电路、反馈电路、隔直电路、工频陷波电路、二级放大电路和低通滤波电路;压电传感器连接到系统电路模块中的传感器信号调理模块将转化的电信号经前置放大电路一级放大以及反馈电路抑制噪声干扰后传送至隔直电路,然后通过隔直电路、工频陷波电路再次滤除噪声干扰,最后经过二级放大和低通滤波得到所需模拟信号;
所述外围驱动部件包括继电器模块和电机模块,主控芯片控制继电器模块调整加氧器的通断,并且主控芯片控制电机模块调整枕头角度;
枕头外形采用人工力学,中间部位有凹陷,颈部位置有支撑;系统电路模块由乳胶包裹,置于枕头主体内并且固定在底部,压电传感器位于枕头的侧面、贴合于人的颈部;四个第一类支撑圆柱内部有活塞,起到支撑枕头主体和调节枕头高低的作用;四个圆柱中都有活塞;第二类支撑圆柱起着支撑步进电机模块的作用;绕线材料为铝,绕线绕在步进电机前轴上;不锈钢材质的压缩弹簧,规格契合活塞运动需求;具体工作步骤:步进电机反转,带动绕线收缩,绕线上端带动活塞钩子向下拉动,压缩弹簧向下压缩,枕头平面向下凹陷;步进电机正转,绕线慢慢放线,压缩弹簧向上弹起,带动活塞向上抬起,枕头平面向上凸起;若监测到打鼾异常睡眠状态,调整左端电机反转半圈,调动右端电机正转半圈,枕头平面左低右高,呈现角度差,使头部向左边侧,重复上述操作,直至检测到体动信号,若持续时间5秒,说明产生翻身动作,调整睡姿为侧睡;
所述用于检测睡眠质量的智能枕头的远程自动调整方法具体包括如下步骤:
步骤一:根据不同人群系统设定不同的心率、呼吸率、打鼾和体动预定值:在整个睡眠期间,实时通过终端APP显示模块显示心率、呼吸、打鼾和体动波形图,同时显示心率、呼吸率、打鼾值和体动值;
步骤二:若心率高于预定值或者呼吸率低于预定值,则通过终端APP显示模块报警,同时屏幕绿光闪烁,显示建议打开加氧器;
步骤三;若心率和呼吸率恢复正常则报警取消,则断开继电器,加氧器关闭;若心率和呼吸率仍异常,则通过终端APP显示模块报警,同时屏幕蓝光闪烁,显示前去查看;
步骤四:若呼吸幅值变大,频率变低,则认定为产生打鼾信号:若检测到打鼾信号,则通过终端APP显示模块报警,同时屏幕红光闪烁,显示建议调整枕头角度;通过调整枕头角度,来观测体动信号;若体动信号出现一段时间后,打鼾信号减小到所设定阀值,则停止调整,反之则不断调整枕头直至打鼾信号减小到阀值;若枕头角度达到极限值仍无正常体动信号出现,也停止调整,终端APP报警,屏幕红蓝绿光交替闪烁,显示前去查看。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于,所述基层绝缘层和底层绝缘层是枕头主体的外侧保护层采用透气吸湿材料。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于,所述电源模块包括模拟电源、基准电压源和数字电源,模拟电源、基准电压源和数字电源均通过0欧姆的电阻连接在一起实现共地;所述模拟电源为传感器信号调理模块和AD转换模块供电,基准电压源模块为AD转换模块提供参考电压,数字电源模块为主控芯片和外围驱动部件供电;所述的AD转换模块将模拟信号转换为数字信号送给主控芯片处理。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于,所述主控芯片的芯片型号为STM32ZGT6,用于控制WiFi模块、蓝牙模块和外围驱动部件。
5.根据权利要求1‑4任一项中所述的一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于,所述系统电路模块还包括终端APP显示模块和软件算法处理模块;终端APP显示模块通过WiFi或者蓝牙与主控芯片传输数据,控制外围部件以显示所接收到的数据,软件算法处理模块包括心率算法、呼吸率算法、打鼾信号检测算法和体动检测算法。
6.根据权利要求5所述的一种用于检测睡眠质量的智能枕头,其特征在于,所述终端APP显示模块用于实时显示心率、呼吸率、打鼾和体动曲线,并且显示心率、呼吸率、打鼾值和体动值;终端APP显示模块设有加氧器启动按钮,电机选择按钮,正反转按钮,通过这些按钮控制加氧器和枕头角度。