【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械和智能穿戴设备，具体为一种自适应助眠腕表及其控制系统。
技术介绍
1、睡眠障碍是一类常见的健康问题，涵盖了一系列影响睡眠质量和周期的疾病和症状。这些问题包括失眠、睡眠呼吸暂停综合症、多动症、不安症等。睡眠障碍可以导致严重的生活质量下降，包括白天疲劳、注意力不集中、情绪不稳定、工作和学习问题。生成睡眠报告能够帮助识别和管理睡眠障碍。
2、现有技术通常提供一般性的睡眠报告，而不考虑个体差异。每个人的睡眠需求和模式都可能不同，因此通用的报告不能提供个性化的建议。许多现有的睡眠监测设备只能提供基本的生理数据，如睡眠时长和觉醒次数。这些数据有限，无法提供深入的了解，如深睡眠、快速眼动(rem)睡眠等详细信息。现有技术通常使用基于运动和心率的算法来估计睡眠分期，但这种方法不够准确。睡眠分期对于识别睡眠质量和问题至关重要，但现有技术无法提供可靠的分期结果。一些设备只提供即时的数据，而不支持长期的睡眠趋势分析。这使得用户难以了解他们的睡眠模式是否发生了改变。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种自适应助眠腕表及其控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、腕表的表壳形状为圆形，采用不锈钢材质；表带采用皮革材质，配有针扣，用于使腕表固定在手腕上；腕表的一侧有一个螺旋式表冠，用于调整时间和设置不同的功能模式；在表冠周围，设置功能按键，所述功能按键包括电源开关和模式选择；腕表设
4、腕表的表面上有led指示灯，其中红色和绿色指示灯用于指示不同的状态和工作模式，红色指示灯表示腕表遇到故障，绿色指示灯表示腕表正常工作，能够进行监测；
5、腕表配备的传感器包括光学心率传感器和6轴姿态传感器，实时采集佩戴者的心率、血氧、加速度数据；
6、腕表附有导电凝胶的电极片，输出疏密波；设有香薰片插口，固定并通过加热模块辅助药物扩散；所述香薰片含有药物或精油，能够舒缓、安抚和改善睡眠。
7、所述光学心率传感器使用红外光检测皮肤上的血管扩张和收缩，所述血管扩张和收缩由心脏跳动引起；当心脏跳动时，皮肤上的血管会变化，血液流动也会有所改变，光学传感器通过照射皮肤并检测反射的光来监测这些变化；
8、所述光学心率传感器以特定的频率发出光线并记录反射的光线强度，通过分析这些光线的变化，传感器能够实时计算出心率和血氧水平；心率数据以每分钟的心跳次数bpm表示，血氧数据以百分比表示。
9、所述6轴姿态传感器包括三轴加速度计和三轴陀螺仪；加速度计用于测量佩戴者的加速度，陀螺仪用于测量角速度和方向变化；
10、通过监测佩戴者的加速度和角速度变化，6轴姿态传感器能够确定腕表的姿势和运动状态；当用户翻身或移动手腕时，加速度计和陀螺仪将捕获这些变化；加速度数据能够识别用户的睡姿、体动次数和运动状态。
11、所述加速度数据包括x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度、总体加速度、角速度和倾斜角度；
12、所述加速度以m/s2为单位，m表示米，s表示秒，x轴加速度中正值表示加速度方向朝向x轴正方向，负值表示方向相反；y轴加速度中正值表示加速度方向朝向y轴正方向，负值表示方向相反；z轴加速度中正值表示加速度方向朝向z轴正方向，负值表示方向相反；所述总体加速度是通过计算x、y和z轴加速度分量的平方和的平方根得到的值，数学公式如下：
13、
14、其中，a代表总体加速度，ax、ay和az分别代表x轴、y轴和z轴上的加速度分量；
15、所述角速度是腕表绕x轴、y轴、z轴的旋转速度，以rad/s为单位；rad表示弧度，s表示秒；
16、所述倾斜角度是指腕表或佩戴者的手腕相对于某一基准方向的倾斜程度，所述基准方向是水平面或重力方向，因此倾斜角度表示手腕相对于水平或垂直的角度，以度为单位。
17、所述控制系统负责管理腕表的各项功能，监测用户的生理数据，执行任务，提供用户与腕表交互的接口，设定助眠腕表工作模式，生成用户的历史睡眠报告；所述工作模式包括定时模式和自适应助眠模式；
18、所述控制系统通过蓝牙将数据传输到pc端或手机端，并生成用户的历史睡眠报告的步骤如下：
19、s5-1、当用户需要查看历史睡眠数据或生成报告时，用户需要打开相应的手机应用或连接到pc端软件，同时腕表的控制系统将数据进行传输；
20、s5-2、用户的手机或pc与腕表之间建立蓝牙连接，需要确保设备之间能够进行数据传输；
21、s5-3、用户通过应用程序或软件发出请求，要求腕表传输历史睡眠数据；控制系统响应请求，将相关数据通过蓝牙传输到用户的设备；
22、s5-4、用户的手机或pc接收到传输的数据，并将其存储在本地；所述数据包括睡眠监测期间采集的生理参数、倾斜角度、加速度数据；
23、s5-5、应用程序或软件对接收到的数据进行分析，以生成用户的历史睡眠报告；
24、s5-6、生成的历史睡眠报告以图表、图形和文字的形式展示，用户能够通过应用程序或软件查看报告，了解他们的睡眠质量和趋势；
25、s5-7、历史睡眠数据和生成的报告被存储在用户的手机或pc上。
26、所述定时模式的运行步骤如下：
27、s6-1、模式选定后，加热模块、微电流刺激、生理数据采集同时启动，加热模块升温至w度辅助香薰片助眠药物扩散，微电流刺激m分钟；
28、s6-2、m分钟结束后微电流刺激停止，同时加热模块关闭，但仍采集睡眠过程中的生理参数；
29、s6-3、睡醒后摘下腕表，生理参数采集自动停止；
30、s6-4、在pc端或app查看历史睡眠报告；
31、其中，w和m是系统设置的正整数。
32、所述自适应助眠模式的运行步骤如下：
33、s7-1、模式选定后，加热模块、微电流刺激、生理数据采集同时启动，加热模块升温至w度辅助香薰片助眠药物扩散，微电流刺激m分钟；
34、s7-2、m分钟结束后微电流刺激停止，同时加热模块关闭，仍然采集睡眠过程中的生理参数，开启生理参数周期性实时分析，监测体动次数和心率变异率；
35、s7-3、若连续n分钟内，体动次数≥i次且心率变异率超过j％，判断佩戴者处于清醒状态，则再次启动m分钟，否则继续实时监测；所述再次启动仅重启1次；
36、s7-4、睡醒后摘下腕表，生理参数采集自动停止；
37、s7-5、在pc端或app查看历史睡眠报告；
38、其中，w、m、n、i、j是系统设置的正整数。
39、在腕表工作时，系统通过连接医疗数据库并使用svm算法设置w、m、n、i、j的值，从而能够针对佩戴者的生理数据进行自适应调整；
40本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应助眠腕表，其特征在于：腕表的表壳形状为圆形，配有针扣，用于使腕表固定在手腕上；腕表的一侧有一个螺旋式表冠，用于调整时间和设置不同的功能模式；在表冠周围，设置功能按键，所述功能按键包括电源开关和模式选择；腕表设置充电电池，在腕表一侧设置Type-C充电接口；腕表内置控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述光学心率传感器使用红外光检测皮肤上的血管扩张和收缩，所述血管扩张和收缩由心脏跳动引起；当心脏跳动时，皮肤上的血管会变化，血液流动也会有所改变，光学传感器通过照射皮肤并检测反射的光来监测这些变化；
3.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述6轴姿态传感器包括三轴加速度计和三轴陀螺仪；加速度计用于测量佩戴者的加速度，陀螺仪用于测量角速度和方向变化；
4.根据权利要求3所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述加速度数据包括X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、总体加速度、角速度和倾斜角度；
5.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述控制系统负责管理腕表的各项功
6.根据权利要求5所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述定时模式的运行步骤如下：
7.根据权利要求5所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述自适应助眠模式的运行步骤如下：
8.根据权利要求6或7中所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：在腕表工作时，系统通过连接医疗数据库并使用SVM算法设置W、M、N、I、J的值，从而能够针对佩戴者的生理数据进行自适应调整；
9.根据权利要求5-7中任一项所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述控制系统生成用户的历史睡眠报告步骤如下：
10.根据权利要求5中所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述控制系统使用睡眠分期识别算法将睡眠数据分为不同的睡眠阶段，所述睡眠阶段包括清醒、浅睡眠、深睡眠和快速眼动睡眠；识别基于心率变异性、呼吸率、动作和加速度的分期识别；
...【技术特征摘要】
1.一种自适应助眠腕表，其特征在于：腕表的表壳形状为圆形，配有针扣，用于使腕表固定在手腕上；腕表的一侧有一个螺旋式表冠，用于调整时间和设置不同的功能模式；在表冠周围，设置功能按键，所述功能按键包括电源开关和模式选择；腕表设置充电电池，在腕表一侧设置type-c充电接口；腕表内置控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述光学心率传感器使用红外光检测皮肤上的血管扩张和收缩，所述血管扩张和收缩由心脏跳动引起；当心脏跳动时，皮肤上的血管会变化，血液流动也会有所改变，光学传感器通过照射皮肤并检测反射的光来监测这些变化；
3.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述6轴姿态传感器包括三轴加速度计和三轴陀螺仪；加速度计用于测量佩戴者的加速度，陀螺仪用于测量角速度和方向变化；
4.根据权利要求3所述的一种自适应助眠腕表，其特征在于：所述加速度数据包括x轴加速度、y轴加速度、z轴加速度、总体加速度、角速度和倾斜角度；
5.根据权利要求1所述的一种自适应助眠腕表，...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾伟，王新，玄其文，王丽娜，殷子斐，孙为婕，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军军医大学，
类型：发明
国别省市：
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