一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其硬件包括主核心模块、呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块和S‑AUDIO模块；呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块、S‑AUDIO模块均连接至主核心模块；主核心模块用于运行设备软件的主程序，负责与呼吸模块进行通讯，通过串口采集呼吸模块传递的呼吸、动作幅度等数据；其还用于控制S‑AUDIO模块，进行音乐与音频的播放和控制；以及控制设备的其他拓展功能。本发明专利技术可实现夜间睡眠监测，还可通过感知到的人体的呼吸和运动数据，结合有效的助眠手段，播放助眠曲与呼吸灯，根据数据调整助眠曲选择与音量和调整呼吸灯闪烁同步真是呼吸值，从而更有效的达到助眠效果。

An intelligent detection, automatic sleep aid and emergency alarm device

【技术实现步骤摘要】
一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置
本专利技术属于通信领域，尤其涉及一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置。
技术介绍
今年来，持续增大的学习压力、工作压力和生活压力导致越来越多的人存在不同程度的睡眠问题，而移动互联网的快速发展和普及引发的人民生活习惯的改变进一步加剧了睡眠问题。为了缓解和治疗入眠障碍，现有较为有效的手段是利用失眠药物进行控制和治疗，然而失眠药物长期服用会导致人们对药物的依赖程度越来越严重，还会给肾脏等器官造成较大的压力，故目前市面上出现了助眠设备。然而，现有的助眠设备，无法通过非接触式的探测方法掌握用户实际探测的睡眠状态后，再进行助眠方案的调整；其自动助眠调整能力仅限于无感知用户能力的单调节；且现有的睡眠探测设备和助眠设备在环境中的应用比较单一，无法满足人们的需求。综上，有必要研究一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置来解决上述缺陷。
技术实现思路
为解决上述缺陷，本专利技术提出一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其可通过非接触的无线感知方式和多普勒雷达技术，让用户完全无感知，无打扰，化外力于无形的智能化存在、运动与静止的探测，实现并进一步在夜间实现睡眠监测；还可通过感知到的人体的呼吸和运动数据，结合有效的助眠手段，播放助眠曲与呼吸灯，根据数据调整助眠曲选择与音量和调整呼吸灯闪烁同步真是呼吸值，从而更有效的达到助眠效果。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其硬件包括主核心模块、呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块和S-AUDIO模块；呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块、S-AUDIO模块均连接至主核心模块；主核心模块用于运行设备软件的主程序，负责与呼吸模块进行通讯，通过串口采集呼吸模块传递的呼吸、动作幅度等数据；其还用于控制S-AUDIO模块，进行音乐与音频的播放和控制；以及控制设备的其他拓展功能。其中，呼吸模块用于感知人体的运动和呼吸状态，并产生实时的数据通过串口传给主核心模块；且呼吸模块的工作模式、输出模式、各项参数配置均通过主核心模块设置。其中，电源模块用于给主核心模块、呼吸模块、单片机拓展模块、S-AUDIO模块提供电源支持，使各个模块能正常运转，处于工作状态。其中，单片机拓展模块用于拓展主核心模块的资源及扩充接口；单片机拓展模块上设有一个STM32的MCU，其用于与其它竹节设备进行通讯与联动，且还用于接收RF配件报警通讯。其中，S-AUDIO模块用于播放音频输出及驱动喇叭；通过主核心模块控制要播放的音频，S-AUDIO模块驱动音频信号通过喇叭播放出来。并传递按键状态到主核心模块，由主核心模块响应按键来实现播放器功能。其中，单片机拓展模块拓展的主核心模块的外扩资源包括TF卡槽和USB-WIFI模块，TF卡槽用于给主核心模块提供TF卡存储读写功能；USB-WIFI模块用于给主核心模块提供支持WIFI的无线网络功能。其中，步骤(S02)中，入睡状态判断的方法为：将呼吸模块每秒采集的数据进行存储，通过以若干秒/分/时为单位，对用户进行状态判断，并通过人工智能的算法应用，掌握用户处于清醒、浅睡、梦境、深睡等不同睡眠阶段；通过每个用户睡眠大数据积累和分析，获取用户的睡眠模型，从而再通过采集到的数据来判断用户是否处于入睡状态。其中，本专利技术自动助眠的方法包括如下步骤：步骤(S01)：呼吸模块采集用户的呼吸数据，并将呼吸数据传送至主核心模块；步骤(S02)：主核心模块对从步骤(S01)中发送过来的呼吸数据进行入睡状态判断；步骤(S03)：当判断到连续10分钟有效RPM值占比超过70％，且产生动作值较少时，则符合入睡状态，进入到步骤(S04)；当判断到连续10分钟有效RPM值占比低于70％时，则不符合入睡状态，进入到步骤(S05)；步骤(S04)：根据RPM值逐渐降低播放音量；步骤(S05)：判断连续10分钟有效RPM值，如超过30％，则符合半入睡状态，进入到步骤(S06)；如不符合半入睡状态，则返回至步骤(S01)；步骤(S06)：开启呼吸灯和助眠曲播放，且每5分钟同步RPM值到主核心模块的单片机；步骤(S07)：主核心模块的单片机根据RPM值同步控制呼吸灯。其中，步骤(S04)前面进一步还包括如下步骤：步骤(S41)：判断入睡状态是否为浅睡眠，如RPM值有明显下降趋势且持续十分钟保持平稳RPM值，则符合浅睡眠状态，直接执行步骤(S04)、步骤(S42)和步骤(S43)；如判断不符合浅睡眠状态，则返回至步骤(S01)；步骤(S42)：深度睡眠状态判断，如十分钟平稳RPM值与浅睡眠RPM值平均差值在1.5之内，则符合深度睡眠状态，执行步骤(S44)；如不符合深度睡眠状态，则返回至步骤(S01)；步骤(S43)：入梦状态判断，如十分钟RPM值时而伴随忽高趋势，则符合入梦状态，执行步骤(S45)；如不符合入梦状态，则返回至步骤(S01)；步骤(S44)：关闭呼吸灯，且停止播放助眠曲；步骤(S45)：切换白噪声歌曲。本专利技术进一步设有紧急告警模块，其用于自动紧急告警，当系统判断用户状态不对或者危急时，会自动紧急告警通知家人；且该紧急告警模块具有一键求助SOS功能；紧急告警模块的紧急告警流程包括如下步骤：(01)呼吸模块采集用户的呼吸数据；(02)设定呼吸异常、离开异常、睡眠异常的时间阈值；(03)当检测到用户持续呼吸值超过设定阈值或半小时内呼吸波动过大，则符合呼吸异常业务逻辑，执行预警；反之，则返回至(01)；(04)当检测到用户处于夜晚设定时间段且离开时间超过设定阈值，则符合离开异常业务逻辑，执行报警；反之，则返回至(01)；(05)当检测到处于夜晚设定时间段，并且检测有人且不在睡眠状态持续超过设定阈值，则符合睡眠异常业务逻辑，执行报警或预警；反之，则返回至(01)。本专利技术还公开一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的系统，该系统包括设备端及服务器后台，设备端信号连接至服务器后台；智能化探测、自动助眠及紧急告警装置安装在系统的设备端；服务器后台包括位于其数据层的数据库和数据存储模块、位于其业务层的业务逻辑模块和人工智能算法，以及位于显示层的前端UI。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：通过非接触的无线感知方式和多普勒雷达技术，让用户完全无感知，无打扰，化外力于无形的智能化存在、运动与静止的探测，实现并进一步在夜间实现睡眠监测。将每秒采集的数据，进行存储，通过以若干秒/分/时为单位，对用户进行状态判断，并通过人工智能的算法应用，掌握用户处于清醒、浅睡、梦境、深睡等不同睡眠阶段；通过每个用户睡眠大数据积累和分析，获取用户的睡眠模型。根据用户的实际状态，选择对用户进行音乐助眠，甚至可根据用户的喜好和监测到数据的变化情况而灵活调节合适的助眠手段。根据用户的状态分析，当用户出现异常呼吸、异常离开、彻夜无眠等状态时，进行不同程度的告知或者报警，让亲人或者护理人员有机会参与到关注和协助中来。设备增加若干软件参数可设定的方法，用来提升用户体验。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，其硬件包括主核心模块、呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块和S-AUDIO模块；呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块、S-AUDIO模块均连接至主核心模块；/n主核心模块用于运行设备软件的主程序，负责与呼吸模块进行通讯，通过串口采集呼吸模块传递的呼吸、动作幅度等数据；其还用于控制S-AUDIO模块，进行音乐与音频的播放和控制；以及控制设备的其他拓展功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，其硬件包括主核心模块、呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块和S-AUDIO模块；呼吸模块、电源模块、单片机拓展模块、S-AUDIO模块均连接至主核心模块；
主核心模块用于运行设备软件的主程序，负责与呼吸模块进行通讯，通过串口采集呼吸模块传递的呼吸、动作幅度等数据；其还用于控制S-AUDIO模块，进行音乐与音频的播放和控制；以及控制设备的其他拓展功能。


2.如权利要求1所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，呼吸模块用于感知人体的运动和呼吸状态，并产生实时的数据通过串口传给主核心模块；且呼吸模块的工作模式、输出模式、各项参数配置均通过主核心模块设置。


3.如权利要求2所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，电源模块用于给主核心模块、呼吸模块、单片机拓展模块、S-AUDIO模块提供电源支持，使各个模块能正常运转，处于工作状态。


4.如权利要求3所述智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，单片机拓展模块用于拓展主核心模块的资源及扩充接口；单片机拓展模块上设有一个STM32的MCU，其用于与其它竹节设备进行通讯与联动，且还用于接收RF配件报警通讯。


5.如权利要求4所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，S-AUDIO模块用于播放音频输出及驱动喇叭；通过主核心模块控制要播放的音频，S-AUDIO模块驱动音频信号通过喇叭播放出来。并传递按键状态到主核心模块，由主核心模块响应按键来实现播放器功能。


6.如权利要求5所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，单片机拓展模块拓展的主核心模块的外扩资源包括TF卡槽和USB-WIFI模块，TF卡槽用于给主核心模块提供TF卡存储读写功能；USB-WIFI模块用于给主核心模块提供支持WIFI的无线网络功能。


7.如权利要求6所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，步骤(S02)中，入睡状态判断的方法为：将呼吸模块每秒采集的数据进行存储，通过以若干秒/分/时为单位，对用户进行状态判断，并通过人工智能的算法应用，掌握用户处于清醒、浅睡、梦境、深睡等不同睡眠阶段；通过每个用户睡眠大数据积累和分析，获取用户的睡眠模型，从而再通过采集到的数据来判断用户是否处于入睡状态。


8.如权利要求7所述的智能化探测、自动助眠及紧急告警的装置，其特征在于，其自动助眠的方法包括如下步骤：
步骤(S01)：呼吸模块采集用户的呼吸数据，并将呼吸数据传送至主核心模块；
步骤(S02)：主核心模块对从步骤(S01)中发送过来的呼吸数据进行入睡状态判断；
步骤(S03)：当判断到连续10分钟(可设定)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐友华，郭平，刘德运，徐凤棋，覃浩，
申请(专利权)人：精华隆智慧感知科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44