[发明专利]一种穿戴式智能设备及其睡眠算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于手腕上佩戴的设备，具体地说是一种穿戴式智能设备及其睡眠算法。

背景技术

随着电子设备智能化和高度集成化的发展，可穿戴智能设备成为了当前时代的一种潮流，智能穿戴设备也已经普及于我们的生活当中，广泛应用于健康、运动、娱乐等各种领域，采用可穿戴健康设备能够智能化且持续性地监测人体健康数据；而各种智能穿戴设备由于功能不同，其侧重点也是不一样的，有的侧重于运动计步，有的侧重于心率监测，也有的侧重于睡眠监测，针对具体功能的不同，各种智能穿戴设备设计构思也是不同的，因此使得各种数据监测的精确度也是不一样的，与此同时，针对具体的设计，各家手环手表基本都集成了记步、睡眠、心率等智能算法，但由于各类算法的设计原理不同，准确性方面也均有优化空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高监测数据精确度的穿戴式智能设备及其睡眠算法。

为了解决上述技术问题，本发明的穿戴式智能设备，包括设备外壳以及外壳内设置的集成电路板，集成电路板上设置有微处理器，集成电路板上还设置有与微处理器连接的加速度传感器和PPG心率光感传感器，加速度传感器能够感知加速力的变化并将其转化为电信号传输给微处理器进行处理，微处理器能够对获得的加速度传感器数据进行计算分析并转化为三维空间X轴，Y轴和Z轴三个方向的加速度值，PPG心率传感器能够获得心率值并传输给微处理器进行分析计算，微处理器能够通过对加速度传感器和PPG心率光感传感器获得的信息进行计算处理并分析睡眠状况。

所述外壳上安装有显示屏，所述显示屏通过集成电路板与微处理器进行连接。

所述微处理器连接有加速度传感器。

一种上述的穿戴式智能设备的睡眠算法，包括以下步骤：

A、数据采样

分段采集用于检测睡眠的特征数据，所采集的数据包括手臂从静止到摆动的次数、手臂处于静止状态的次数、手臂连续活动的时间、各阶段内手臂活动的总时间；通过读取加速度传感器中fi fo寄存器的三轴数据，得到用于识别手臂姿势的判据；通过获取心率值，来进一步判断睡眠的开始和结束；

B、入睡检测

经过对采样数据进行分析，设定满足入睡条件的经验值，若在连续的半个小时内，均满足入睡条件，或者调用此时一个时间段内心率值的平均值，若满足睡眠条件，则判定为入睡状态；

C、睡眠状态判断

通过测试数据设定经验值，然后依据设定的经验值来区分睡眠状态；

D、睡眠结束判断

同上述入睡检测，通过经验值判断睡眠已结束且心率值有明显上升，或者检测到开始走路状态，则判断睡眠结束。

E:睡眠显示

当睡眠结束，通过显示屏可以显示出睡眠的总时长或者当手表连接手机APP，通过手机APP可以显示睡眠的详细信息，包括睡眠开始时间、结束时间、深睡时长、浅睡时长、清醒时长、总时长。

所述睡眠监测过程中进行异常情况分析，异常情况分析过程中，利用读取加速度fifo寄存器的三轴数据值，判断手环放置的基本位置，同时辅助心率光感传感器的反光，准确识别脱落模式；启动心率算法，通过心率光感传感器获取当前测试者心率值，未达到入睡条件则不计入睡眠。

本发明的优点在于：由于集成电路板上设置的微处理器以及与微处理器连接的加速度传感器和PPG心率光感传感器，由此微处理器不但能够对获得的加速度传感器数据进行计算分析并转化为三维空间X轴，Y轴和Z轴三个方向的加速度值，而且还能够对PPG心率传感器获得的心率值进行分析计算，最终将获得的信息进行综合计算处理并分析睡眠状况，其结构设计合理，使得睡眠监测精度非常高，另外特别是结合了加速度传感器和PPG心率光感传感器，通过新的睡眠算法的设计，使得监测的精度进一步提高，可广泛用于手腕式穿戴式智能设备。

附图说明

图1为本发明穿戴式智能设备的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的穿戴式智能设备及其睡眠算法作进一步详细说明。