CN108992763A - 体感式智能音乐放松系统及其使用方法 - Google Patents
体感式智能音乐放松系统及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种体感式智能音乐放松系统及其使用方法，其系统包括体感音乐智能椅和设于体感音乐智能椅上的监测调节系统，其中，监测调节系统包括压力采集单元和智能控制单元；压力采集单元包括压力感应采集模块、数据转换模块及传输模块，压力感应采集模块设于体感音乐智能椅上用户躺压受力点处，用于采集用户躺在体感音乐智能椅上身体活动产生的压力分布及变化数据；智能控制单元包括主集成模块和连接于主集成模块的体感控制模块、鉴别模块及接收模块；控制模块用于控制体感音乐智能椅的音乐音量和体感强度；鉴别模块对压力数据进行鉴别判断用户处于何种放松状态，并通过主集成模块反馈于控制模块进行相应音乐音量与体感强度的自动调节。
Description
技术领域
本申请涉及一种体感式智能音乐放松系统及其使用方法，更具体地说，涉及一种对人肢体活动进行监测并做出适时调节的体感智能音乐放松椅。
背景技术
当前，随着人们学习生活节奏的加快与各行各业的充分竞争，从在校学生到步入社会的成年人等，各种压力形成的“亚健康”人群数量不断增加。带有放松功效的椅子作为一种消除疲劳和缓解压力的工具深受人们喜爱，但现有的放松椅功能比较单一且优劣参差不齐，功能主要集中在对放松者的呼吸或心跳等监测，以及单纯的播放音乐或外加机械式的按摩，使用方式只能进行简单的定时开关，按摩力度调节等。不能给用户提供与放松音乐和放松背景的场景同步的身体感知，或者身体感知反馈太弱，同步感差等不足。从用户开始放松体验到进入“浅睡眠”、“深度睡眠”，直至放松体验结束，整个过程，系统也不能针对用户的状态，进行音量大小和体感强度的自动调节，以给用户提供最适宜的放松条件，从而影响和降低了整体放松减压效果，难以满足日益增加群体对此类产品性能功能上的专业性人性化需求。
为此，本发明应运而生。
发明内容
鉴于上述情况，本发明提供了一种能够更加满足用户体验的，根据用户放松过程中的肢体状态来判定其放松状态与程度，来做进一步的音乐音量和体感强度调节。
为实现上述目的，本发明提供了一种体感式智能音乐放松系统，包括体感音乐智能椅和设于所述体感音乐智能椅上的监测调节系统，所述监测调节系统包括：
压力采集单元，包括压力感应采集模块、数据转换模块及传输模块，所述压力感应采集模块设于所述体感音乐智能椅上用户正常姿势躺压时的主要受力点处，用于采集用户躺在体感音乐智能椅上身体活动产生的压力分布及变化数据；所述数据转换模块用于将压力分布及变化数据转换成标准格式，所述数据转换模块分别与所述压力感应采集模块和传输模块相连；以及
智能控制单元，包括主集成模块和连接于所述主集成模块的所述体感控制模块、鉴别模块及接收模块；所述体感控制模块连接于所述体感音乐智能椅，用于控制调整体感音乐智能椅输出的音乐音量和体感强度；所述接收模块对所述传输模块进行信号接收，用于接收处理采集到的压力数值；所述鉴别模块对压力数据进行鉴别判断用户身体处于何种放松状态，并通过所述主集成模块反馈于所述体感控制模块进行相应的体感状态调整。
本发明的有益效果为
本发明通过对人体的压力数据感知分析，来判定用户身体处于何种机理状态来进行相对应的音乐音量及体感强度的智能调整。比如若用户处于机理浅睡眠状态，主集成模块即指令播放模块降低音乐音量和体感强度，营造更适宜的放松环境，便于用户得到更深入有效的减压放松效果。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复音乐音量和体感强度，让用户重新回到普通状态进行减压放松。
如若用户处于机理深度睡眠状态，主集成模块即指令播放模块暂停音乐播放和体感强度输出,便于用户在无干扰的环境中进行减压放松。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复或比例恢复音乐音量和体感强度，让用户在与其身体状态相适宜的环境中进行减压放松。
进一步的，所述体感音乐智能椅包括一放松环境背景及音乐模拟机构，所述放松环境背景及音乐模拟机构包括一控制面板、一音乐播放模块和一音乐存储模块；所述控制面板、所述音乐播放模块和所述音乐存储模块连接于所述智能控制单元的所述主集成模块；所述音乐播放模块和所述控制面板设于所述体感音乐智能椅上，所述存储模块可自定义存储不同放松背景环境与放松音乐。
进一步的，所述压力感应采集模块为多个压力传感器，多个所述压力传感器均匀的布设于所述包裹层内，多个所述压力传感器的位置与人体的臀部、腿部、背部、腰部、肩部等受力点相对应。
进一步的，还包括一放松环境背景及音乐模拟机构，所述放松环境背景及音乐模拟机构包括一控制面板、一音乐播放模块和一音乐存储模块；所述控制面板、所述放松环境影音模块存储于所述智能控制单元的所述主集成模块；所述放松环境影音模块和所述控制面板设于所述体感音乐智能椅上，所述放松环境影音存储模块可存储(包括但不限于：轻涛拍岸、林中鸟鸣、小桥流水、竹林幽境)等不同环境背景的模拟场景，用户根据喜好及需要在进行放松前预设定即可。
进一步的，所述放松音乐播放模块包括播放喇叭和扩音管，所述扩音管连接于所述播放喇叭，扩音管上自然分布有多个扩音孔，且沿设备后罩自然环绕，形成更直接的音乐传递场景，以最大程度保证播放音乐的音质，所述播放喇叭和所述扩音管都隐藏设置于所述包裹层内，所述包裹层对应所述扩音孔位自然分布有扩音孔，模糊喇叭位置以达到营造更真实的场景感。所述放松音乐包括但不限于：古典、通俗、乐器、欢快、悠扬等音乐类别。
进一步的，还包括一人体交互装置，所述人体交互装置与所述体感音乐智能椅体同一供电。
进一步的，所述主集成模块为主集成电路板。
进一步的，所述压力感应采集模块进行定时监测和采集压力分布及变化数据。
本发明还提供了一种体感式智能音乐放松系统的使用方法，包括：
体感式智能音乐放松系统通电，所述体感式智能音乐放松系统的压力采集单元和智能控制单元正常运作；
用户躺在体感音乐智能椅上进行体感放松体验；
所述压力感应采集模块定时对用户肢体输出的压力点进行多组采集，并通过数据转换模块和传输模块传输到智能控制单元的接收模块；
所述接收模块将接收到的多组压力数据通过主集成模块进行分析整理；
鉴别模块内设有压力变化阈值，主集成模块分析整理的用户压力数据在鉴别模块内与压力变化阈值进行比对，以此判定用户的机理活动状态；
如若用户处于机理浅睡眠状态，主集成模块即指令播放模块降低音乐音量和体感强度，营造更适宜的放松环境，便于用户得到更深入有效的减压放松效果。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复音乐音量和体感强度，让用户重新回到普通状态进行减压放松。
进一步的，如若用户处于机理深度睡眠状态，主集成模块即指令播放模块暂停音乐播放和体感强度输出。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复或比例恢复音乐音量和体感强度，让用户在与其身体状态相适宜的环境中进行减压放松。
附图说明
图1是本发明中体感音乐智能椅的正视图。
图2是本发明中体感音乐智能椅的俯视图。
图3是本发明中体感音乐智能椅的结构示意图。
图4是本发明中体感音乐智能椅的算法原理图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
有鉴于上，本发明提供了一种体感式智能音乐放松系统，包括体感音乐智能椅和设于体感音乐智能椅上的监测调节系统，其中，监测调节系统包括压力采集单元和智能控制单元；具体的，压力采集单元包括压力感应采集模块、数据转换模块及传输模块，压力感应采集模块设于体感音乐智能椅上用户躺压受力点处，用于采集用户躺在体感音乐智能椅上身体活动产生的压力分布及变化数据；数据转换模块用于将压力分布及变化数据转换成标准格式，数据转换模块分别与压力感应采集模块和传输模块相连；智能控制单元包括主集成模块和连接于主集成模块的体感控制模块、鉴别模块及接收模块；体感控制模块连接于体感音乐智能椅，用于控制体感音乐智能椅的体感强度和方式，比如：体感大小和音乐音量，在设置阶段独立设定，但在系统根据用户“放松状态”进行自动调整时，是同步的。即：音量降低时(例如降低50％)，体感强度也会同步降低(例如降低50％)；接收模块对传输模块进行信号接收，用于接收处理压力采集单元所采集的压力数据；鉴别模块对压力数据进行鉴别判断用户处于何种放松状态，并通过主集成模块反馈于体感控制模块进行相应的体感强度调整。
以下结合具体实施例，进行进一步地描述：
请参阅图1、图2和图3，为了使人体在按摩时候，对体感音乐智能椅的压力能够更好地被记录。较佳的，体感音乐智能椅包括体感音乐智能椅体11和包裹于体感音乐智能椅体11外的包裹层，体感音乐智能椅体11和包裹层之间设有体感振动装置；压力感应采集模块设于包裹层内。
进一步的，压力感应采集模块为多个压力传感器，多个压力传感器均匀的布设于包裹层内，多个压力传感器的位置与人体的臀部、腿部、背部、腰部、肩部等肢体主要受力点相对应。以便于对人体每个部位传递给体感音乐智能椅的压力都被记录收集。
为了进一步的提高用户体验，较佳的，还包括一放松环境场景与音乐模拟机构，放松环境背景及音乐模拟机构包括一控制面板、一影音播放模块和一影音存储模块；控制面板、影音播放模块和影音存储模块连接于智能控制单元的主集成模块；影音播放模块和控制面板设于体感音乐智能椅上，影音存储模块可自定义存储不同模拟放松背景及音乐。
该影音播放模块包括两个独立工作的子模块，分别为放松环境模拟子模块和放松音乐模拟子模块。两个独立的子模块营造两个独立的模拟环境，由两个独立的子模块所营造的模拟环境互相组合，以达到世间万物万声的情景模拟。例如：
“放松环境”，通俗的讲就是指在自然环境中的模拟(比如但不限于：“林中鸟鸣”、“山间溪流”的环境中听音乐)，“林中鸟鸣”营造的是一种场景感；“放松音乐”通俗的讲就是在音乐环境中的模拟，比如在“林中鸟鸣”的情景环境中同时再播放“梁祝”等放松音乐。也就是说，让体验者在“林中鸟鸣”的背景环境中听“梁祝”，得到更立体全面的放松体验。
进一步的，音乐播放模块设于体感音乐智能椅体的靠近用户头部的位置。具体的，体感音乐智能椅的顶部设有一头罩12，头罩12的位置对应于用户的头部。音乐播放模块均匀环绕设置于头罩12内部。
再进一步的，在智能椅体上还设有调节音乐音量和体感强度的调节旋钮，该调节旋钮连接于该音乐播放模块，用于调节音量大小和体感强度大小，其位置设于人体伸手可碰的位置，例如座椅上靠近肩膀或者腰部处，方便用户体验和操作。
放松音乐播放模块包括播放喇叭和扩音管，扩音管连接于播放喇叭，扩音管上自然分布有多个扩音孔，且沿头罩自然环绕，形成更直接的音乐传递场景，以最大程度保证播放音乐的音质，播放喇叭和扩音管都隐藏设置于包裹层内，包裹层对应扩音孔位自然分布有音孔，模糊喇叭位置以达到营造更真实的场景感，整体的扩音管呈U形管状，该播放喇叭位于U形管的中间部位。
为了进一步的提高用户体验，防止用户在进行放松的时候无聊，较佳的，还包括一人体交互装置，人体交互装置与体感音乐智能椅体同一供电。该人体交互装置为VR装置等，VR装置也会在用户按摩的时候更加地调动用户的身体，配合体感音乐智能椅的活动。
较佳的，主集成模块为主集成电路板。
为了确保对用户身体动作的及时监测，来判断其是否进入放松的睡眠状态或者已恢复为普通放松体验状态，较佳的，压力感应采集模块进行定期监测和采集压力分布及变化数据，如根据用户个性特征和身心状态，设定的单位时间内监测到身体有效压力数和频率为0次/1分钟(进入浅睡眠)或2次/1分钟(恢复普通放松状态)等，也可以根据不同用户个性特征与身心状态灵活调整监测设定值。
进一步的，体感式智能音乐放松系统还包括(测量呼吸、脉搏)的“生理指标”生理监测装置。呼吸急促与否，脉搏跳动的频率，是反映一个人放松程度的客观生理指标。监测休验者放松过程的生理指标并形成放松报告一并记录存档。(放松报告包含：体验者的基本信息、播放的放松音乐记录、放松背景、放松时长、开始多久后进入浅睡眠、开始多久后进入深度睡眠、多久恢复普通状态、以及系统自动生成的放松评价和心理咨询师手动放松陈述简报)等。具体的，生理监测装置包括血压计、脉搏测量计、呼吸器监测仪，安装于体感音乐智能椅上。这个已经是现有技术。
进一步的，体感音乐智能椅上还设有座椅加热装置，该座椅加热装置设于包裹层内，并连接于体感控制模块，受到主集成模块指令，伴随压力值变化而进行温度调节，其温度调节范围可自定义控制。
采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明通过对人体的压力数据感知分析，来判定用户是否处于睡眠状态来进行相对应的音乐音量及体感强度智能调整，方便、智能。在与身体机能状态相适应的放松环境下，更有利于用户进行有效放松。
2、本发明的应用性广泛，适用人群也广泛。
3、本发明可自定义调节音乐系统以针对不同人群的需求，普遍适合大众需求。
本发明还提供了一种体感式智能音乐放松系统的使用方法，包括：
S1：体感式智能音乐放松系统通电，体感式智能音乐放松系统的压力采集单元和智能控制单元正常运作。
具体的，体感式智能音乐放松系统的通电包括压力采集单元和智能控制单元的通电，基本使用操作都是公知常识，不做多余解释！
S2：用户躺在体感音乐智能椅上进行放松减压。
具体的，为了进一步的提高用户体验，防止用户在进行放松减压的时候无聊，较佳的，还包括一人体交互装置，人体交互装置与体感音乐智能椅体同一供电。该人体交互装置为VR装置等，VR装置也会在用户按摩的时候更加地调动用户的身体，配合体感音乐智能椅的活动。
还包括一放松环境背景及音乐模拟机构，放松环境背景及音乐模拟机构包括一控制面板、一音乐播放模块和一音乐存储模块；控制面板、音乐播放模块和音乐存储模块连接于智能控制单元的主集成模块；音乐播放模块和控制面板设于体感音乐智能椅上，音乐存储模块可自定义存储不同放松环境模拟音乐。
S3：压力感应采集模块定期对用户输出的压力数值进行多组采集，并通过数据转换模块和传输模块传输到智能控制单元的接收模块；
具体的，用户在放松体验的时候，身体会根据体感和放松过程进行实时反馈，其压力的变化数据是不均匀的，无规律的。
S4：接收模块将接收到的多组压力数据通过主集成模块进行分析整理。
S5：鉴别模块内设有压力变化阈值，主集成模块分析整理用户在设定时长内的压力数据在鉴别模块内与压力变化阈值进行比对，以此判定用户的机理活动状态。
具体的，鉴别模块会根据用户不同的身体特征设置用户正常姿势时的压力变化参照标准，在指定时间内的多组压力变化数据会被主集成模块提取在一起进行比对，以对比结果为准进行接下来的操作。
S6：如若用户处于机理浅睡眠状态，主集成模块即指令播放模块降低音乐音量和体感强度，营造更适宜的放松环境，便于用户得到更深入有效的减压放松效果。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复音乐音量和体感强度，让用户重新回到普通状态进行减压放松。
进一步的，如若用户处于机理深度睡眠状态，主集成模块即指令播放模块暂停音乐播放和体感强度输出。若压力感应采集模块接收到用户肢体恢复活动数据且达到设定阈值，主集成模块即指令播放模块恢复或比例恢复音乐音量和体感强度，让用户在与其身体状态相适宜的环境中进行减压放松。
为了进一步的提高用户体验，防止用户在进行放松减压的时候无聊，较佳的，还包括一人体交互装置，人体交互装置与体感音乐智能椅体同一供电。该人体交互装置为VR装置等，VR装置也会在用户按摩的时候更加地调动用户的身体，配合体感音乐智能椅的活动。
请参阅图4，本发明的算法原理包括一方面的数据指令设定和功能服务的运行：
首先开机，程序初始化，加载读取SD卡和音乐文件后等待用户设置参数；收到控制面板的触摸屏下发的指令数据之后(该指令数据主要包括座椅调节、音乐和环境场景选择等)，然后进行各指令数据的执行，具体的，座椅根据指令内容调节座椅伸缩，根据触摸屏数据而定是否进行座椅加热和体感振动，进一步的，两个独立的音乐模块分别选择放松音乐和环境音乐；然后根据指令数据选择放松时长、音量大小和放松的类型；各项数据设置启动完成之后进入体感放松与监测阶段，即进行功能性的体感与监测操作。
在体感放松与监测中，根据用户的对座椅的压力数据采集来判断生理睡眠程度，比如进入浅睡眠监测的I级体感监测，判定用户进入浅睡眠状态，降低音乐及体感强度输出，否则系统保持正常输出状态，继续进行I级体感监测，直至放松时长结束；降低音乐及体感强度输出后进一步判断是否进入深睡眠监测的II级体感监测，即判定用户进入深睡眠状态，音乐和体感关闭输出；判断是否退出深睡眠I II级体感监测，如果是则进一步判断是否恢复了浅睡眠状态，恢复浅睡眠则降低音乐及体感强度输出，不是的话则回到I级体感监测的判断，形成一个依靠用户压力数据的反馈而进行的体感服务和音乐服务的循环；直至体验结束后系统恢复并关机。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出多种变化。因而，在不违反本发明的权利要求宗旨的前提下，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (10)
1.一种体感式智能音乐放松系统，其特征在于，包括体感音乐智能椅和设于所述体感音乐智能椅上的监测调节系统，所述监测调节系统包括：
压力采集单元，包括压力感应采集模块、数据转换模块及传输模块，所述压力感应采集模块设于所述体感音乐智能椅上用户正常姿势躺压时的主要受力点处，用于采集用户躺在体感音乐智能椅上身体活动产生的压力分布及变化数据；所述数据转换模块用于将压力分布及变化数据转换成标准格式，所述数据转换模块分别与所述压力感应采集模块和传输模块相连；以及
智能控制单元，包括主集成模块和连接于所述主集成模块的所述体感控制模块、鉴别模块及接收模块；所述体感控制模块连接于所述体感音乐智能椅，用于控制调整体感音乐智能椅输出的音乐音量及体感强度；所述接收模块对所述传输模块进行信号接收，用于接收处理采集到的压力数值；所述鉴别模块对压力数据进行鉴别判断用户身体处于何种放松状态，并通过所述主集成模块反馈于所述体感控制模块进行相应的体感状态调整。
2.根据权利要求1所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述体感音乐智能椅包括体感音乐智能椅体和包裹于所述体感音乐智能椅体外的包裹层，所述体感音乐智能椅体和所述包裹层之间设有体感振动装置；所述压力感应采集模块设于所述包裹层内。
3.根据权利要求2所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述压力感应采集模块为多个压力传感器，多个所述压力传感器均匀的布设于所述包裹层内，多个所述压力传感器的位置与人体的臀部、腿部、背部、腰部、肩部等受力点相对应。
4.根据权利要求2所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述体感音乐智能椅包括一放松环境背景及音乐模拟机构，所述放松环境背景及音乐模拟机构包括一控制面板、一音乐播放模块和一音乐存储模块；所述控制面板、所述音乐播放模块和所述音乐存储模块连接于所述智能控制单元的所述主集成模块；所述音乐播放模块和所述控制面板设于所述体感音乐智能椅上，所述音乐存储模块可自定义存储不同环境模拟音乐。
5.根据权利要求4所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述音乐播放模块包括播放喇叭和扩音管，所述扩音管连接于所述播放喇叭，且所述扩音管上均匀开设有多个扩音孔，所述播放喇叭和所述扩音管都隐藏设置于所述包裹层内，所述包括层对应所述扩音孔位置设有音孔。
6.根据权利要求1所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：还包括一人体交互装置，所述人体交互装置与所述体感音乐智能椅体同一供电。
7.根据权利要求1所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述主集成模块为主集成电路板。
8.根据权利要求1所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：所述压力感应采集模块进行定期监测和采集压力分布及变化数据。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的体感式智能音乐放松系统的使用方法，其特征在于，包括：
体感式智能音乐放松系统通电，所述体感式智能音乐放松系统的压力采集单元和智能控制单元正常运作；
用户躺在体感音乐智能椅上进行体感放松体验；
所述压力感应采集模块定期对用户给与的压力进行多组采集，并通过数据转换模块和传输模块传输到智能控制单元的接收模块；
所述接收模块将接收到的多组压力数据通过主集成模块进行分析整理；
鉴别模块内设有压力变化阈值，主集成模块分析整理的用户压力数据在鉴别模块内与压力变化阈值进行比对，以此判定用户的机理活动状态；
如若用户处于机理睡眠状态，主集成模块即指令体感控制模块降低体输出量或停止工作等。
10.根据权利要求9所述的体感式智能音乐放松系统，其特征在于：如若用户处于机理睡眠状态，主集成模块即指令放松环境与放松音乐模拟机构降低体感强度与音量。
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