[发明专利]基于多传感器信息的综合睡眠改善装置

说明书

技术领域

本发明涉及基于多传感器信息的综合睡眠改善装置，尤其适用于不同环境下不同人群的个性化的睡眠改善。

背景技术

随着对睡眠研究的逐步深入以及相关大脑科学的发展，人们逐步加深了对睡眠的认识与了解，并试图运用现代科技方法来达到改善睡眠的目的。虽然关于睡眠改善方面的理论和方法研究取得了一定的成果，但市面上与睡眠改善的实际设备却很少。目前，改善睡眠的产品主要集中在二个领域：一是采用药品，但无论是安眠药还是相关化学性或者激素类药品都会产生一定的副作用；二是采用降噪耳机，但其制作特点以及形态特征都不适合于综合改善睡眠环境。

发明内容

为了克服现有的药物辅助睡眠具有副作用的不足，适用于不同环境下不同人群的个性化睡眠改善需求，本发明提供一种基于多传感器信息的睡眠改善装置。该综合睡眠改善装置对于环境有较好的适应性，不仅能能够满足使用者改善睡眠效果的个性化需求，而且没有牵扯到药品，不会产生副作用以及对药品的依赖性。

本发明提出的基于多传感器信息睡眠改善装置的技术方案包括以下内容：以具有高速处理能力的ARM处理器作为核心，实现信息分析处理和外围设备的控制。外围设备主要包括信息采集系统，环境控制系统和人机交互系统三个部分。装置通过声波探测仪，温度传感器和枕头上的身体特征传感器来监视外界环境状况和使用者身体状态，处理器接收到监视信息后进行信息分析向环境控制系统发出调节指令，自动的调节各种环境指标以改善使用者睡眠。使用者也可通过人机交互系统进行个性化设置，改变环境参数以满足个人需求。

本发明提出的基于多传感器信息的综合睡眠改善装置的技术方案在于综合应用包括噪声控制、温度/光线控制以及音乐调节三大部分的功能，起到综合改善睡眠的效果。各部分包括以下步骤。

噪声控制部分的步骤主要有：

第一步，预先收集睡眠中经常遭遇的噪声样本，对声音波形进行统计分析，得到特征量作为样本数据储存于处理器中；

第二步，在装置使用时，通过声波探测仪对睡眠环境进行噪声监测，并把得到的噪声数据与数据库中样本进行对比，估计噪声参数，发出相应的指令信号，使波形发生器逆相位地产生相应的波形声音信号，以减弱噪声。

温度/光线控制的步骤主要有：

第一步，温度/光线传感器监测环境温度/光线，并将数据传输到设备处理器中；

第二步，处理器进行信息分析处理，得出温度/光线调节方案，将相应的控制指令信号传送到温控设备/光线渐变灯，控制环境温度/光线的变化。

音乐调节的步骤主要有：

第一步，利用置于枕下的压力传感器监测使用者颈后脉压信号变化，从而得到其心跳速率和呼吸节律信息；

第二步，分析处理所得数据，确定使用者的睡眠状态类别，设定音乐调节方案，选择音乐类型，发出指令控制信号，控制外部音响等设备发出相应音乐信号，直至使用者完全入睡。

和背景技术相比，本发明的有益效果是：(1)本装置未涉及可能产生副作用的药品，对于睡眠问题有更多的针对性；(2)通过综合多传感器的信息，从多方面改善睡眠环境，并通过人机交互设备满足不同使用者的个性化需求。

附图说明

附图1是本发明的总体功能示意图；

附图2是本发明的噪声控制原理图；

附图3是本发明的温度/光线控制原理图；

附图4是本发明的音乐的调节功能原理图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种基于多传感器信息的睡眠改善装置进行详细描述。

如图1所示，声波探测仪，温度传感器，枕头传感器和光线传感器是本装置的信息采集部分，主要功能是获取人体及周围环境的信息情况；处理器是本装置的核心部分，其主要功能是对获得数据信息进行分析处理，根据默认设置或从人机交互设备输入的个性化设置找出最佳睡眠改善方案，发出相应的指令控制信号，并传输给环境控制系统中的执行设备；音响，空调，波形发生器，光线渐变灯和床上温控设备(如电热毯)是本装置的环境控制调节部分，其主要功能是接收处理器的控制指令，采取相应措施以降低环境噪声，调节周围温度和光线，播放轻柔音乐，从而最大程度上营造出适宜睡眠的环境；键盘，显示器和遥控器是本装置的人机交换部分，其主要功能是进行个性化的设置，调节音频信号种类和变化规律、环境温度、光线变化规律等控制要素，使不同的人可以选择最容易进入良好睡眠的方式。

如图2所示，噪声控制过程如下：