CN107875496A - 一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法 - Google Patents
一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法，包括眼罩，眼罩内设有智能控制模块，智能控制模块包括信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元，信号采集单元包括脑电波检测传感器、声音传感器、加速度传感器和血氧传感器，执行单元包括音乐模块、三色LED、震动器和扬声器，脑电波检测传感器、声音传感器、加速度传感器及血氧传感器均与智能识别与处理系统连接，智能识别与处理系统分别与音乐模块、三色LED、震动器及扬声器连接，音乐模块、三色LED、震动器及扬声器均与功能单元连接。本发明通过多触摸传感器，经过智能识别与处理系统，控制相对应的功能单元，引导用户进入健康睡眠状态。
Description
技术领域
本发明涉及智能睡眠技术领域，特别涉及一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法。
背景技术
睡眠问题日益突出，已成为重要的公共卫生问题。我国约有三分之一的人存在严重的睡眠问题，而且随着生活节奏的加快和社会压力的增加，这一比例还在日益升高。长期睡眠紊乱不仅会降低生活质量，影响个人的工作生活，还会引发诸如心血管病、代谢性疾病、癌症、抑郁症之类的躯体和精神疾病，甚至危及生命。因此科学管理睡眠质量迫在眉睫。
但是现有睡眠医学中心数量和承载能力有限，多数睡眠问题的患者无法得到及时有效诊治，经济水平相对落后地区的诊疗技术更是有限。因此，提供一种性价比高，适合家用的睡眠管理装置是解决睡眠问题的有效途径。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法，通过多触摸传感器，包括脑电波检测传感器、声音传感器、加速度传感器及血氧传感器，精确检测睡眠所发生的问题，经过智能识别与处理系统，了解用户睡眠的问题，再通过执行单元，针对用户的睡眠问题，控制相对应的功能单元，引导用户进入健康睡眠状态，建议一个健康睡眠管理穿戴式解决方案。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
本发明所述的一种智能睡眠管理眼罩装置及其控制方法，包括眼罩，眼罩内设有智能控制模块，智能控制模块包括信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元，信号采集单元包括脑电波检测传感器、声音传感器、加速度传感器和血氧传感器，执行单元包括音乐模块、三色LED、震动器和扬声器，脑电波检测传感器的输出端、声音传感器的输出端、加速度传感器的输出端及血氧传感器的输出端均与智能识别与处理系统的输入端连接，智能识别与处理系统的输出端分别与音乐模块的输入端、三色LED的输入端、震动器的输入端及扬声器的输入端连接，音乐模块的输出端、三色LED的输出端、震动器的输出端及扬声器输出端均与功能单元的输入端连接；信号采集单元采集到的脑电波信号、声音信号、加速度信号和血氧信号转后，智能识别与处理系统识别人体的睡眠状态，并通过执行单元控制功能单元，引导人体进入健康睡眠状态。
进一步地，智能识别与处理系统内设定有脑波睡眠状态算法、打鼾识别算法、睡眠姿势识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法，智能识别与处理系统内的各类算法通过信号采集单元检测到的信号进行工作。
进一步地，智能识别与处理系统内设有数据储存模块，脑电波检测传感器的输出端、声音传感器的输出端、加速度传感器的输出端及血氧传感器的输出端均与数据储存模块的输入端连接，数据储存模块用于储存脑电波信号数据、声音信号数据、加速度信号数据以及血氧信号数据。
进一步地，智能识别与处理系统内设有通讯系统，通讯系统分别与数据储存模块、手机终端连接。
进一步地，功能单元包括音乐引导入眠功能、自然醒功能、阻止打鼾功能、阻止呼吸停止功能、异常警报启动功能和睡眠质量报告生成功能。
进一步地，智能控制模块内的信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元同步工作，信号采集单元实时检测人体信号，智能识别与处理系统实时通过执行单元控制功能单元并引导人体进入健康睡眠状态。
进一步地，脑电波检测传感器的输出端与智能识别与处理系统的输入端、声音传感器的输出端与智能识别与处理系统的输入端、加速度传感器的输出端与智能识别与处理系统的输入端、血氧传感器的输出端与智能识别与处理系统的输入端、智能识别与处理系统的输出端与音乐模块的输入端、智能识别与处理系统的输出端与三色LED的输入端、智能识别与处理系统的输出端与震动器的输入端及智能识别与处理系统的输出端与扬声器的输入端均以有线或无线连接。
进一步地，面罩内设有电池，电池与智能控制模块连接。
进一步地，眼罩内开设凹槽，智能控制模块安装于凹槽内。
一种控制方法，包括如下步骤，
接收和储存智能手机app新设定，眼罩穿戴检测；
判断脑电波信号传感器（电极）、血氧传感器是否接触好；
若否，app眼罩穿戴调整，重新接收和储存智能手机app新设定，眼罩穿戴检测；
若是，启动信号采集，并进行数据储存；
启动脑波睡眠状态识别算法、睡眠姿势识别算法；
判断目前阶段是否清醒；
若清醒，启动音乐引导入眠程序，并进一步信号采集；
若已入眠，停止音乐播放；
启动打鼾识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法；
打鼾识别算法判断是否有打鼾异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器；
判断是否睡姿转换和停止打鼾；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动器；
睡眠呼吸暂停识别算法判断是否有呼吸暂停异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器；
判断是否睡姿转换和呼吸正常；
若是，停止震动；
若否，判断是否呼吸暂停大于5秒；
若否，继续启动震动器；
若是，启动震动器和警报；
判断是否呼吸正常；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器和警报；
梦游识别算法判断是否有梦游异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器和警报；
判断是否清醒；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器和警报；
睡眠磨牙识别算法判断是否有磨牙异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器；
判断是否睡姿转换和停止磨牙；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动；
摘下眼罩并判断摘下眼罩时间是否大于5分钟；
若是，保存数据，自动关机；
若否，继续监测；
判断是否到达设定闹钟时间前30分钟；
若否，继续监测；
若是，启动自然醒程序；
判断是否自然醒；
若是，继续自然醒程序；
若否，判断是否达到设定闹钟时间；
若否，继续自然醒程序；
若是，启动铃声；
判断是否清醒；
若是，播放音乐；
若否，继续启动铃声。
本发明有益效果为：本发明通过多触摸传感器，包括脑电波检测传感器、声音传感器、加速度传感器及血氧传感器，精确检测睡眠所发生的问题，经过智能识别与处理系统，了解用户睡眠的问题，包括难入眠，打鼾、呼吸暂停、梦游、磨牙等，再通过执行单元，针对用户的睡眠问题，控制相对应的功能单元，包括音乐引导入眠，睡到自然醒，阻止打鼾，阻止呼吸暂停，阻止梦游，磨牙异常活动等，引导用户进入健康睡眠状态，建议一个健康睡眠管理穿戴式解决方案。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中眼罩内部结构示意图。
图3是本发明中智能控制模块的结构线路图。
图4是本发明中第一流程框图。
图5是本发明中第二流程框图。
图中:1、眼罩；2、智能控制模块；3、脑电波检测传感器；4、电池；5、耳机；6、导光片；7、震动器；8、声音传感器；9、加速度传感器；10、血氧传感器；11、海绵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至如图5所示，本发明所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，包括眼罩1，眼罩1内设有智能控制模块2，智能控制模块2包括信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元，信号采集单元包括脑电波检测传感器3、声音传感器8、加速度传感器9和血氧传感器10，执行单元包括音乐模块、三色LED、震动器7和扬声器，脑电波检测传感器3的输出端、声音传感器8的输出端、加速度传感器9的输出端及血氧传感器10的输出端均与智能识别与处理系统的输入端连接，智能识别与处理系统的输出端分别与音乐模块的输入端、三色LED的输入端、震动器7的输入端及扬声器的输入端连接，音乐模块的输出端、三色LED的输出端、震动器7的输出端及扬声器输出端均与功能单元的输入端连接；信号采集单元采集到的脑电波信号、声音信号、加速度信号和血氧信号转后，智能识别与处理系统识别人体的睡眠状态，并通过执行单元控制功能单元，引导人体进入健康睡眠状态。
智能识别与处理系统内设定有脑波睡眠状态算法、打鼾识别算法、睡眠姿势识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法，智能识别与处理系统内的各类算法通过信号采集单元检测到的信号进行工作。
智能识别与处理系统内设有数据储存模块，脑电波检测传感器3的输出端、声音传感器8的输出端、加速度传感器9的输出端及血氧传感器10的输出端均与数据储存模块的输入端连接，数据储存模块用于储存脑电波信号数据、声音信号数据、加速度信号数据以及血氧信号数据。
智能识别与处理系统内设有通讯系统，通讯系统分别与数据储存模块、手机终端连接。
功能单元包括音乐引导入眠功能、自然醒功能、阻止打鼾功能、阻止呼吸停止功能、异常警报启动功能和睡眠质量报告生成功能。
智能控制模块2内的信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元同步工作，信号采集单元实时检测人体信号，智能识别与处理系统实时通过执行单元控制功能单元并引导人体进入健康睡眠状态。
脑电波检测传感器3的输出端与智能识别与处理系统的输入端、声音传感器8的输出端与智能识别与处理系统的输入端、加速度传感器9的输出端与智能识别与处理系统的输入端、血氧传感器10的输出端与智能识别与处理系统的输入端、智能识别与处理系统的输出端与音乐模块的输入端、智能识别与处理系统的输出端与三色LED的输入端、智能识别与处理系统的输出端与震动器7的输入端及智能识别与处理系统的输出端与扬声器的输入端均以有线或无线连接。
本发明通过多触摸传感器，包括脑电波检测传感器3、声音传感器8、加速度传感器9及血氧传感器10，精确检测睡眠所发生的问题，经过智能识别与处理系统，了解用户睡眠的问题，包括难入眠，打鼾、呼吸暂停、梦游、磨牙等，再通过执行单元，针对用户的睡眠问题，控制相对应的功能单元，包括音乐引导入眠，睡到自然醒，阻止打鼾，阻止呼吸暂停，阻止梦游，磨牙异常活动等，引导用户进入健康睡眠状态，建议一个健康睡眠管理穿戴式解决方案。
智能眼罩1整体采用一种较为柔软的材质和海绵11构成，目的是为了保护使用者在使用时间较长时，穿戴部位不会受到压迫，并且眼罩1内开设凹槽，智能控制模块2安装于凹槽内，海绵11通过开槽的方式，将智能控制模块2嵌入安装到海绵11里，减小整体空间的浪费，使得眼罩1更加轻柔和方便，适合家用和旅游携带。
智能睡眠控制模块位于眼罩1前部分，包裹在海绵11内部。模块主要包含了各传感器系统，通讯系统和存储器。传感器系统分布在眼罩1各个不同的位置，用于检测不同类型的信号。
脑波传感器的三个电极片分布在前额和枕区。当人体在睡觉时，大脑神经元释放出的脑波电信号,通过接触头额上脑电波信号传感器（电极）监测，能够采集到FP1和信号FP2的脑电波信号。从脑电波上的分析，识别人体的睡眠状态包括清醒，浅睡，深睡，梦境（REM）阶段。
血氧传感器10位于眼罩1上部其中一个电极中间，与使用者额上的静脉血管相接处。在所述位置能够使血氧传感器10避免外来光照的影响，并且有效检测血液内的氧浓度。
眼罩1包括有导光片6，导光片6分布在整个眼罩1上，具体位置是从前额区的控制模块到耳朵往后一段距离。导光片6这种分布能够避免单点发光的光亮太强，引起使用者产生不舒服的视觉问题。导光片6后面由三色LED组成，主要作用是创造灯光氛围，比如模拟晨夕逐渐天亮的气氛，用光慢慢的叫醒用户，让人体验睡到自然醒的感觉。
震动器7位于眼罩1前部分，智能控制模块2上方，与使用者的鼻梁接触。在所述位置安装震动器7能够有效的提醒使用者。
声音传感器8位于眼罩1前部分，控制模块下方，与使用者的鼻腔和口腔比较靠近。在所述位置安装声音传感器8，能够最大效率的收集使用者鼻腔或者口腔发出声音，用来识别使用者梦呓，磨牙和打鼾等行为。
加速度传感器9位于眼罩1前半部分，用于检测用户睡眠时的睡姿，梦呓的动作行为，置状态变化的合适位置。
面罩内设有电池4，电池4与智能控制模块2连接，电池4位于海绵11内部，作为装置的供电系统。
音乐播放模块通过耳机5的形式播放音乐，耳机5位于使用者耳朵附近，被海绵11充分包裹，与耳朵贴紧。
一种控制方法，包括如下步骤，
接收和储存智能手机app新设定，眼罩1穿戴检测；
判断脑电波信号传感器（电极）、血氧传感器10是否接触好；
若否，app眼罩1穿戴调整，重新接收和储存智能手机app新设定，眼罩1穿戴检测；
若是，启动信号采集，并进行数据储存；
启动脑波睡眠状态识别算法、睡眠姿势识别算法；
判断目前阶段是否清醒；
若清醒，启动音乐引导入眠程序，并进一步信号采集；
若已入眠，停止音乐播放；
启动打鼾识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法；
打鼾识别算法判断是否有打鼾异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器7；
判断是否睡姿转换和停止打鼾；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动器7；
睡眠呼吸暂停识别算法判断是否有呼吸暂停异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器7；
判断是否睡姿转换和呼吸正常；
若是，停止震动；
若否，判断是否呼吸暂停大于5秒；
若否，继续启动震动器7；
若是，启动震动器7和警报；
判断是否呼吸正常；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器7和警报；
梦游识别算法判断是否有梦游异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器7和警报；
判断是否清醒；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器7和警报；
睡眠磨牙识别算法判断是否有磨牙异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器7；
判断是否睡姿转换和停止磨牙；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动器7；
摘下眼罩1并判断摘下眼罩1时间是否大于5分钟；
若是，保存数据，自动关机；
若否，继续监测；
判断是否到达设定闹钟时间前30分钟；
若否，继续监测；
若是，启动自然醒程序；
判断是否自然醒；
若是，继续自然醒程序；
若否，判断是否达到设定闹钟时间；
若否，继续自然醒程序；
若是，启动铃声；
判断是否清醒；
若是，播放音乐；
若否，继续启动铃声。
当人体在睡觉时，大脑神经元释放出的脑波电信号,通过接触头额上脑电波传感器（电极）监测，能够采集到FP1和信号FP2的脑电波信号，控制系统通过对脑电波信号的数据分析，识别人体所处睡眠状态包括清醒，浅睡，深睡，梦境（REM）阶段。使用者在开启程序后，首先会接收和存储手机APP上的设定，同时对使用者是否穿戴上眼罩1进行识别。通过检测血氧传感器10和脑电波传感器上电极传的信号，判断眼罩1与使用者是否正确的接触或者是否穿戴好眼罩1，否则APP会对使用者提示眼罩1穿戴需要调整。当确认正确穿戴好眼罩1后，系统会启动信号采集功能，同时对采集的数据进行存储，装置进入睡眠管理的工作阶段。
装置工作分为三个主要阶段，第一个阶段：信号采集开始后，会启动脑波睡眠状态识别和睡眠姿势识别，对使用者目前睡眠阶段是否清醒做出判断。如果处于清醒状态，会启动音乐引导入眠程序，此时音乐播放模块会根据脑电波识别后的睡眠指数，自动选择合适的音乐，帮助使用者放松然后渐渐入眠。如所选音乐未能使用者放松或未达到睡眠指数所设定目标，音乐引导入眠程序会自动切换音乐直到所选音乐让者放松然后渐渐入眠。这以脑电波实时做为回馈系统，解决了因人而异的需求，从而解决了难入眠的问题。当使用者入眠后，即浅睡，系统将逐渐降低音乐声量，然后停止音乐播放。
第二阶段：当使用者入眠后，系统会同时启动打鼾识别，睡眠呼吸暂停识别，梦游识别和睡眠磨牙识别。当人体在睡眠时由于打鼾、梦呓、磨牙等不正常的睡眠行为，发出的声音被声音传感器8接收到，转换为电信号后传输给控制系统，从而对当前人体睡眠状态进行判断。当检测到使用者有打鼾异样的时候，模块会启动头额处的震动器7，震动使用者的头额，让使用者转换睡姿和停止打鼾。如果使用者转换睡姿和停止打鼾，则停止震动。如果检测到仍然没有转换睡姿，则持续加大震动幅度，直至使用者转换睡姿和停止打鼾。
人体在睡眠时，尤其是肥胖或中老年人睡眠可能会出现的呼吸异常情况，血氧浓度能够作为呼吸检测的重要生理参数。当人体出现停止呼吸等睡眠行为时，血氧传感器10能够检测血液中氧气的减弱，立即启动震动器7，提醒转换睡姿。如果使用者转换睡姿即回复正常呼吸后，则停止震动。如果没有，则判断是否呼吸暂停超过5秒，如果没有超过5秒。则继续震动。如果是超过5秒危险水平，立即同时启动震动器7和警报，逼使用者转换睡姿或清醒，回复正常呼吸。回复正常呼吸后，此震动器7和警报将停止，不正常则继续。
当人体在睡眠中出现梦游等不正常睡眠姿势时，加速度传感器9接收到变化信号，同样传输给控制系统。系统检测到梦游行为后，启动震动器7和警报，判断是否清醒，如果是则停止，如果不是则继续震动和警报，直至清醒。
当人体在睡眠中出现磨牙状态时，贴近鼻腔和口腔的声音传感器8会检测到声音变化。此时启动震动器7，直至使用者转换睡姿和停止磨牙后震动器7停止。
当使用者在睡眠中被人为唤醒或由于上厕所等自身原因身体自我唤醒时，装置通过加速度传感器9感受到使用者的行为变化，判断使用者是否已经摘下眼罩1。如果摘下后5分钟之内没有再次穿戴，则会启动关机程序，帮助系统节省电量。
第三个阶段：当系统检测到时间设置到达使用者设定的闹钟时间前30分钟时，会启动自然醒程序。首先判断使用者是否清醒，如果清醒，则会继续自然醒程序。自然醒程序能够提供音量逐渐变大的音乐，避免了突然增大的声音引起不适感。自然醒程序还伴随着三色LED点亮和导光片6产生柔和灯光氛围加上鸟叫声如晨夕情景，让使用者体验睡到自然醒的感觉。如果没有清醒，则会判断是否到达设定的闹钟时间。如果没有到达设定时间，系统会继续自然醒程序。到达设定的闹钟时间，则系统同会启动铃声直到叫醒，然后播放适合清醒时聆听的音乐，直到结束。
除此之外，该装置具有无线通讯系统，能够与手机应用程序相连接，及时更新使用者的睡眠状态和相应的生理指标，并记录改善过程。应用程序将健康数据和改善过程数据上传到云服务器，服务器进行数据的收集分析，及时更新该装置控制系统的睡眠改善策略，装置越来越智能化。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：包括眼罩（1），眼罩（1）内设有智能控制模块（2），智能控制模块（2）包括信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元，信号采集单元包括脑电波检测传感器（3）、声音传感器（8）、加速度传感器（9）和血氧传感器（10），执行单元包括音乐模块、三色LED、震动器（7）和扬声器，脑电波检测传感器（3）的输出端、声音传感器（8）的输出端、加速度传感器（9）的输出端及血氧传感器（10）的输出端均与智能识别与处理系统的输入端连接，智能识别与处理系统的输出端分别与音乐模块的输入端、三色LED的输入端、震动器（7）的输入端及扬声器的输入端连接，音乐模块的输出端、三色LED的输出端、震动器（7）的输出端及扬声器输出端均与功能单元的输入端连接；信号采集单元采集到的脑电波信号、声音信号、加速度信号和血氧信号转后，智能识别与处理系统识别人体的睡眠状态，并通过执行单元控制功能单元，引导人体进入健康睡眠状态。
2.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：智能识别与处理系统内设定有脑波睡眠状态算法、打鼾识别算法、睡眠姿势识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法，智能识别与处理系统内的各类算法通过信号采集单元检测到的信号进行工作。
3.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：智能识别与处理系统内设有数据储存模块，脑电波检测传感器（3）的输出端、声音传感器（8）的输出端、加速度传感器（9）的输出端及血氧传感器（10）的输出端均与数据储存模块的输入端连接，数据储存模块用于储存脑电波信号数据、声音信号数据、加速度信号数据以及血氧信号数据。
4.根据权利要求3所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：智能识别与处理系统内设有通讯系统，通讯系统分别与数据储存模块、手机终端连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：功能单元包括音乐引导入眠功能、自然醒功能、阻止打鼾功能、阻止呼吸停止功能、异常警报启动功能和睡眠质量报告生成功能。
6.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：智能控制模块（2）内的信号采集单元、智能识别与处理系统、执行单元和功能单元同步工作，信号采集单元实时检测人体信号，智能识别与处理系统实时通过执行单元控制功能单元并引导人体进入健康睡眠状态。
7.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：脑电波检测传感器（3）的输出端与智能识别与处理系统的输入端、声音传感器（8）的输出端与智能识别与处理系统的输入端、加速度传感器（9）的输出端与智能识别与处理系统的输入端、血氧传感器（10）的输出端与智能识别与处理系统的输入端、智能识别与处理系统的输出端与音乐模块的输入端、智能识别与处理系统的输出端与三色LED的输入端、智能识别与处理系统的输出端与震动器（7）的输入端及智能识别与处理系统的输出端与扬声器的输入端均以有线或无线连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：面罩内设有电池（4），电池（4）与智能控制模块（2）连接。
9.根据权利要求1所述的一种智能睡眠管理眼罩装置，其特征在于：眼罩（1）内开设凹槽，智能控制模块（2）安装于凹槽内。
10.一种控制方法，其特征在于：包括如下步骤，
接收和储存智能手机app新设定，眼罩（1）穿戴检测；
判断脑电波信号传感器（电极）、血氧传感器（10）是否接触好；
若否，app眼罩（1）穿戴调整，重新接收和储存智能手机app新设定，眼罩（1）穿戴检测；
若是，启动信号采集，并进行数据储存；
启动脑波睡眠状态识别算法、睡眠姿势识别算法；
判断目前阶段是否清醒；
若清醒，启动音乐引导入眠程序，并进一步信号采集；
若已入眠，停止音乐播放；
启动打鼾识别算法、睡眠呼吸暂停识别算法、梦游识别算法和睡眠磨牙识别算法；
打鼾识别算法判断是否有打鼾异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器（7）；
判断是否睡姿转换和停止打鼾；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动器（7）；
睡眠呼吸暂停识别算法判断是否有呼吸暂停异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器（7）；
判断是否睡姿转换和呼吸正常；
若是，停止震动；
若否，判断是否呼吸暂停大于5秒；
若否，继续启动震动器（7）；
若是，启动震动器（7）和警报；
判断是否呼吸正常；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器（7）和警报；
梦游识别算法判断是否有梦游异样；
若否，继续检测；
若是，启动震动器（7）和警报；
判断是否清醒；
若是，停止震动和警报；
若否，继续启动震动器（7）和警报；
睡眠磨牙识别算法判断是否有磨牙异样；
若否，继续监测；
若是，启动震动器（7）；
判断是否睡姿转换和停止磨牙；
若是，停止震动；
若否，继续启动震动器（7）；
摘下眼罩（1）并判断摘下眼罩（1）时间是否大于5分钟；
若是，保存数据，自动关机；
若否，继续监测；
判断是否到达设定闹钟时间前30分钟；
若否，继续监测；
若是，启动自然醒程序；
判断是否自然醒；
若是，继续自然醒程序；
若否，判断是否达到设定闹钟时间；
若否，继续自然醒程序；
若是，启动铃声；
判断是否清醒；
若是，播放音乐；
若否，继续启动铃声。
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|---|---|
| CN (1) | CN107875496A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108992246A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-14 | 北京大学第三医院 | 一种测血氧用信息监测眼罩 |
| CN109316170A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-02-12 | 武汉理工大学 | 基于深度学习的脑电波辅助睡眠及唤醒系统 |
| CN109528214A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-29 | 深圳市新元素医疗技术开发有限公司 | 一种多功能腕式血氧仪 |
| CN109793610A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-05-24 | 深圳和而泰数据资源与云技术有限公司 | 眼罩 |
| CN109925120A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-25 | 张恒运 | 智能热控香薰睡眠管理眼罩装置及其控制方法 |
| CN109998538A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-07-12 | 杨海斌 | 一种智能脑电波健康穿戴设备 |
| CN111166286A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种梦游检测方法、存储介质以及梦游检测装置 |
| WO2020228725A1 (zh) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 周常安 | 睡眠生理系统及睡眠警示方法 |
| CN112245740A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 湖南万脉医疗科技有限公司 | 一种基于云平台自检的多功能呼吸机 |
| CN113368365A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 苏州声动医疗科技有限公司 | 脑功能监测的声音振动调控设备、方法、头枕及头戴设备 |
| JP2022511200A (ja) * | 2018-06-11 | 2022-01-31 | ジェイン，アブヒナフ | 勃起不全を診断および管理するためのシステムおよび装置 |
| CN115802938A (zh) * | 2020-03-31 | 2023-03-14 | 瑞思迈传感器技术有限公司 | 用于检测rem行为障碍的系统和方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102247122A (zh) * | 2010-05-20 | 2011-11-23 | 上海易酷信息技术服务有限公司 | 睡眠检测装置及其检测、辅助睡眠的方法 |
| TWM465155U (zh) * | 2012-10-05 | 2013-11-11 | Yantouch Corp | 自然喚醒／睡眠眼罩裝置 |
| CN103443718A (zh) * | 2011-03-24 | 2013-12-11 | 皇家飞利浦有限公司 | 个人报警系统 |
| CN103976813A (zh) * | 2013-08-30 | 2014-08-13 | 李峰 | 智能止鼾装置及其止鼾方法 |
| CN104873040A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-02 | 北京乐动卓越科技有限公司 | 一种睡眠调节方法、系统及智能枕头 |
| CN204744130U (zh) * | 2014-12-25 | 2015-11-11 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种基于4g移动通讯技术的多参数睡眠监测与智能诊断系统 |
| CN204890332U (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-23 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种智能眼罩 |
| CN105231998A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-13 | 深圳市冠旭电子有限公司 | 一种监测睡眠的方法和装置 |
| CN105769203A (zh) * | 2014-12-18 | 2016-07-20 | 西安发威电子科技有限公司 | 一种具有梦游检测提醒功能的布贴 |
| CN106344260A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 宁波力芯科信息科技有限公司 | 一种具有生物唤醒功能的智能眼罩及应用方法 |
| CN107205693A (zh) * | 2013-11-08 | 2017-09-26 | 威斯佩尔索姆公司 | 一种检测、评估和治疗打鼾、睡眠呼吸暂停和睡眠呼吸不足的装置 |
-
2017
- 2017-11-22 CN CN201711174477.1A patent/CN107875496A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102247122A (zh) * | 2010-05-20 | 2011-11-23 | 上海易酷信息技术服务有限公司 | 睡眠检测装置及其检测、辅助睡眠的方法 |
| CN103443718A (zh) * | 2011-03-24 | 2013-12-11 | 皇家飞利浦有限公司 | 个人报警系统 |
| TWM465155U (zh) * | 2012-10-05 | 2013-11-11 | Yantouch Corp | 自然喚醒／睡眠眼罩裝置 |
| CN103976813A (zh) * | 2013-08-30 | 2014-08-13 | 李峰 | 智能止鼾装置及其止鼾方法 |
| CN107205693A (zh) * | 2013-11-08 | 2017-09-26 | 威斯佩尔索姆公司 | 一种检测、评估和治疗打鼾、睡眠呼吸暂停和睡眠呼吸不足的装置 |
| CN105769203A (zh) * | 2014-12-18 | 2016-07-20 | 西安发威电子科技有限公司 | 一种具有梦游检测提醒功能的布贴 |
| CN204744130U (zh) * | 2014-12-25 | 2015-11-11 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种基于4g移动通讯技术的多参数睡眠监测与智能诊断系统 |
| CN104873040A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-02 | 北京乐动卓越科技有限公司 | 一种睡眠调节方法、系统及智能枕头 |
| CN204890332U (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-23 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种智能眼罩 |
| CN105231998A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-13 | 深圳市冠旭电子有限公司 | 一种监测睡眠的方法和装置 |
| CN106344260A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 宁波力芯科信息科技有限公司 | 一种具有生物唤醒功能的智能眼罩及应用方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022511200A (ja) * | 2018-06-11 | 2022-01-31 | ジェイン，アブヒナフ | 勃起不全を診断および管理するためのシステムおよび装置 |
| CN108992246A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-14 | 北京大学第三医院 | 一种测血氧用信息监测眼罩 |
| CN109528214A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-03-29 | 深圳市新元素医疗技术开发有限公司 | 一种多功能腕式血氧仪 |
| CN109316170A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-02-12 | 武汉理工大学 | 基于深度学习的脑电波辅助睡眠及唤醒系统 |
| CN109316170B (zh) * | 2018-11-16 | 2020-12-22 | 武汉理工大学 | 基于深度学习的脑电波辅助睡眠及唤醒系统 |
| CN109793610A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-05-24 | 深圳和而泰数据资源与云技术有限公司 | 眼罩 |
| CN109925120A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-25 | 张恒运 | 智能热控香薰睡眠管理眼罩装置及其控制方法 |
| CN109998538A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-07-12 | 杨海斌 | 一种智能脑电波健康穿戴设备 |
| WO2020228725A1 (zh) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 周常安 | 睡眠生理系统及睡眠警示方法 |
| CN111166286A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种梦游检测方法、存储介质以及梦游检测装置 |
| CN115802938A (zh) * | 2020-03-31 | 2023-03-14 | 瑞思迈传感器技术有限公司 | 用于检测rem行为障碍的系统和方法 |
| CN112245740A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 湖南万脉医疗科技有限公司 | 一种基于云平台自检的多功能呼吸机 |
| CN113368365A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 苏州声动医疗科技有限公司 | 脑功能监测的声音振动调控设备、方法、头枕及头戴设备 |
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