CN109078261A - 大数据睡眠治疗手环 - Google Patents

Abstract

一种大数据睡眠治疗手环，其目标市场为解决部分人群的睡眠困难问题，基于数十年电子针灸技术在睡眠方面的数据积累，和对电子针灸对人体作用的研究，在检测人体睡眠参数后，根据测量的数据，判定睡眠阶段，在不同阶段，生成有助于个体稳定本阶段睡眠，并能引导进入下一阶段睡眠的电子脉冲，这些脉冲能够使得个体在睡眠中隔绝周围环境的感知(例如声音干扰)，从而阻止大脑对对这些感知带来的反应。能够有效维持睡眠状态，解决多种睡眠问题。

Description

大数据睡眠治疗手环

技术领域

本发明一般涉及大数据处理技术、电子针灸技术、睡眠管理技术，根据精确测量的个体生物参数，基于睡眠研究数据和客户使用后得到的数据，进行分析，判定睡眠状态，产生共性和个性兼顾的脉冲，施加到人体睡眠相关的穴位，改善睡眠质量。

背景技术

睡眠是保障人体身体健康，保证学习和工作能够顺利开展的必备条件。目前很多人有机会睡觉，可他们还是睡不了。睡眠问题正逐渐成为一个新的社会化问题。

科学研究表明，睡眠有多种重要功能，比如支持免疫系统，巩固记忆，消除机体疲劳，清除机体垃圾，大脑维护等，长期的睡眠问题，或导致机体健康状况的出现异常。

发明技术内容

有鉴于此，本发明的主要目的，在于利用公司数十年从事电子针灸技术的技术积累和在睡眠问题治疗中得到的多种数据，通过大数据分析，测量个体的生物数据，判定个体睡眠状态，并依据电子调理脉冲与睡眠穴位的作用机理，调整机体睡眠。

在于提供一种使用先进技术、具有合理成本，能够为个体睡眠健康提供一种改善的措施。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大数据睡眠手环，其具有的特征如下：

能够产生电子调理脉冲，作用在和睡眠相关的人体穴位上。生成的电子调理脉冲的参数控制机制，由使用大数据技术处理睡眠研究数据和客户产品使用反馈数据来实现。根据实际测量的人体参数：心率、血氧、体温和皮肤穴位复阻抗，通过数据处理得到人体睡眠状态，然后反馈到调理脉冲的控制中，对睡眠问题进行调理和治疗。

根据本发明的优选实施例，

大数据睡眠手环能够采集的个体数据包括：心率、血氧、体温、穴位阻抗、呼吸数据等，测量得到的数据，保存在睡眠手环的内部存储器中。睡眠手环存储的参数，可以通过物联网传输到数据中心。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环的配套软件可以运行的平台包括：Windows、Linux、ioS、Android等，水面手环使用蓝牙通信技术与运行睡眠手环配套软件的上述设备进行通信，包括将睡眠手环的测量数据发送到数据中心，以及接收数据中心发送的调理脉冲控制数据。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环使用OLED显示作为手环的人机界面，可以显示电池状态，时间，日期等参数。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环的工作状态有：睡眠导入模式、休眠模式和闹钟模式，其中睡眠导入模式，为正常工作状态，用于治疗睡眠问题；休眠模式为人体进入睡眠后的手环工作模式，此时睡眠手环只输出一种纺锤波形。OLED显示器关闭显示，测量数据的时间间隔缺省为15分钟；闹钟模式，根据设定的闹钟时间，提供震动和声音报警。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环的睡眠导入模式，为输出调理脉冲的模式，此时，睡眠手环的测量电路的工作时间间隔为30秒，测量的数据同时用作对调理脉冲的控制。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环内置可充电电池，用于睡眠手环的电力供应，内置电池的电量可以通过手环OLED显示给出。每次使用睡眠手环，根据手环设置，预测本次睡眠手环使用所需的电量，根据当前电池电量，如电量不足，则提醒需要给手环内置电池充电。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环的充电器用于给睡眠手环充电。

根据本发明的优选实施例，睡眠手环的内置输出由监测电路保证安全工作。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的睡眠手环的使用图

图2为本发明的睡眠手环结构框图

图3本发明的睡眠手环三视图

图4本发明的睡眠手环主显示界面图

图5本发明的调理连续波波形图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。需要注意的是，根据本发明的一种大数据睡眠手环，实施方式仅仅作为例子，但本发明不限于该具体实施方式。

本发明中的大数据睡眠治疗手环，输出的电子调理脉冲，由微处理器通过PWM来控制输出脉冲的幅度，处理器生成的脉冲，经过脉冲调制电路、幅度控制电路、脉冲整形电路连接到输出两个固定电极，作用到对应的睡眠穴位。处理器内置蓝牙通信模块，通过蓝牙天线与具有蓝牙通信功能和运行睡眠手环配套软件的设备进行通信，这些运行睡眠手环配套软件的设备，通过移动通信网络、互联网等广域连接方式，连结到数据中心。

一、本发明的工作原理如下：

1大数据技术的应用

在数据中心，存储有电子针灸研究和使用数据，客户使用结果数据、人体体表阻抗变化数据等，大数据处理技术与个体生物参数结合，分析预测个体的健康趋势，例如目前体温数据、结合测量得到的血氧、呼吸和心率数据，预测睡眠的状态和趋势，并收集这些数据存储到数据中心的数据库中。预测的结果，用于适时调整调理脉冲的参数。

数据的累积，除了反映历史的变化外，同样可以用来预测未来的变化。

本发明基于历史累积的多种数据库，这些数据库的使用，在于根据测量的生物参数(心率、血氧、呼吸、穴位电阻)确定这些参数与睡眠状态的关联，而通过合适的调理脉冲作用于人体，能够起到改善人体细胞内在电解液的组态的效果，从而作用于与睡眠相关的大脑部位、穴位、经络。根据客户历史使用数据，使用调理脉冲能够有效解决睡眠障碍，调理时间从5分钟开始，使用人员就开始进入浅度睡眠状态，10～15分钟多数使用人员开始进入深度睡眠。研究发现，根据睡眠状态，适时调整调理脉冲的幅度、频率，并按照一定的曲线进行控制，能够减少上述状态的转变时间。

2物联网技术的使用

大数据睡眠手环的物联网使用在于，在睡眠手环与数据中心之间的数据通信，包括数据采集和工作参数的下载，是通过蓝牙进行的。手环使用蓝牙与运行睡眠手环配套软件的设备进行第一步的数据通信，然后再通过互联网、移动数据网，与数据中心实现数据通信。

3电子针灸脉冲的产生

本发明中的睡眠手环的电子针灸脉冲，由内置处理器依据公司数据累积和治疗参数累积，由软件产生多种形式的电子脉冲，输出的电子针灸脉冲按照波形来划分有正弦波、锯齿波、三角波、矩形波等，按照脉冲的时间分布来划分，有连续波、舒曼波、疏密波、断续波等。这些电子脉冲，经由脉冲调整电路，连接到固定输出电极，从而作用于人体的与睡眠有关的穴位，依据电子针灸理论，这些电子针灸脉冲，可以疏通人体经络，改善细胞自身状态，不同频率脉冲，在人体细胞中的传输路径会有所不同，电子脉冲携带的能量，在传输路径进行消耗，这些能量，能够对细胞内部的细胞电解液产生有益的影响，通过调整电子针灸脉冲的频率，从而对细胞内部的电解液产生影响。依据测量生物参数，反馈控制电子针灸脉冲。

根据中医理论，内关穴和神门穴，是与睡眠有关的穴位，根据客户使用数据，验证同样的结论。

4测量数据的校准

睡眠手环多种生物参数的测量，在工作一段时间后，可以进行校准，以保证测量数据的准确。

6故障处理

睡眠治疗手环，内置多种测量监测电路，用于监测内部电路的工作状态，

并根据情况，采取相应保护措施，例如测量电路的数据相互之间进行对比，如果数据持续异常，则发出故障报警，如果治疗脉冲输出异常，则停止脉冲输出。

二、本发明可以按功能划分为如下两个部分，如图1所示：

1.睡眠手环部分

2.运行在Windows、Linux、ioS，Android系统的配套软件。

3.运行在数据中心的大数据处理软件

其中睡眠手环，包括微处理器、内部通信电路、通信电路，多种测量电路、脉冲调制电路，治疗电极等。主要功能为：依据测量得到的个体生物数据和从数据中心得到的调理脉冲运行参数，控制睡眠手环的运行，通过固定电极，将调理脉冲作用到人体，根据中医理论，与睡眠相关的穴位，起到改善睡眠的作用。

其中睡眠手环的配套软件，运行在多种手持终端、或者笔记本PC、台式PC上，对于睡眠手环采集的数据传输到数据中心，提供给数据中心的存储服务器进行存储。配套软件的网络数据通信部分，与睡眠手环的连接是通过蓝牙进行，与数据中心的数据通信，通过移动网络 (3G/4G/5G)、互联网等实现。

三、以下将参照附图，从基本原理、关键技术和应用技术三部分，对本发明中的手环进行详细描述。

(一)基本原理

大数据睡眠手环的内部结构框图如图2所示，手环视图见图3。其中微处理器是程序程序运行和数据存储的主要器件，蓝牙电路完成通信功能，测量电路包括：呼吸传感器、心率测量电路、血氧测量电路、体温测量电路、穴位阻抗测量电路等。在睡眠手环第一次工作时，睡眠调理脉冲的工作参数使用存储在手环中的初始缺省参数。经过一段时间的测量参数的累积，这些参数通过物联网发送到数据中心，数据中心根据这些参数，重新设置调理脉冲的工作参数，并下发到睡眠手环中，然后睡眠手环使用新下载的参数控制调理脉冲，从而实现精准的调理脉冲输出。

接下来，将参照附图，对实现本发明的三项关键技术进行详细描述。

(二)关键技术

1.电子针灸技术

参见图2，电子针灸部分由微处理器、脉冲调制电路、电极控制、固定电极组成。对于睡眠管理来说，每一个人都有一个最佳的调理频率，每一个人的频率都不同。最佳调理频率的变化处在一个范围之内。不同种类的电子针灸脉冲，对睡眠调理的效果也不同，由此导致人体细胞内电解液、细胞、组织、器官、系统、大脑管理睡眠的部分、整体的状态变化。调理的输出脉冲，使用比较多的是连续波(见图5)。同时由微处理器进行监测，监控输出脉冲的状态，在出现异常时，能够提供安全防护功能。

2.大数据处理技术

在数据中心，可以接收睡眠手环采集的个体多种生物参数，这些数据存储在相应的存储区域，数据处理采用大数据技术进行，通过分析多种数据库的数据，结合测量的实际生物数据，对于个体的状态和趋势进行预测，并据此作出适时的调整。

3.物联网通信技术

睡眠手环使用蓝牙，实现数据通信。

4.睡眠手环工作状态界面设置

睡眠手环的OLED显示屏是睡眠手环的操作交互界面，包括主界面(见图4)、参数设置界面、数据操作界面等。

5.配套软件的功能设置

睡眠手环配套软件，可以运行在Windows、Linux、ioS以及Android系统下。配套软件的主要功能有：通过蓝牙与睡眠手环通信，采集水面手环的测量数据，并通过数据通信网络，发送到数据中心。同时从数据中心接收手环的控制运行参数，并通过蓝牙，发送给水面手环。配套软件，是一个完整的睡眠手环操作界面，并提供简单的数据分析、统计、图表和图形化的数据展示。对睡眠手环的工作状态进行调整，例如启动治疗输出脉冲。设置测量参数，例如测量间隔，测量数据发送等。

(三)应用技术

本系统在实际应用时，将睡眠手环佩戴在手腕部分，手环内置电池，在进行睡眠引导时，能够工作一个小时。根据客户使用数据，一般情况下，多数客户20分钟即有效果。

内置电池的电量显示，可以在睡眠手环的OLED显示屏得到，也可以通过运行睡眠手环配套软件的设备得到。在使用睡眠手环辅助睡眠时，首先检测电池电量，电池电量大于75％，即可以进行一次睡眠引导。

在使用睡眠手环之前，要将环境调整为能够有效进入睡眠的状态，例如睡具，灯光、温度、声音环境等。

做好入睡准备，将睡眠手环佩带在手腕部位，按下启动按钮，手环的固定电极即开始输出调理脉冲。

睡眠手环内置彩色LED，可以发出微弱的彩色灯光，根据个人喜好，选择不同颜色的灯光输出，有助于快速进入睡眠状态。

通过应用本发明，可以实现下述系统应用与性能：

根据睡眠手环测量得到的个体生物参数，在数据中心进行数据处理，使用大数据技术，得到个体睡眠调理脉冲的工作参数，输出调理脉冲，作用于人体与睡眠有关的学位，同时输出彩色灯光，来营造适合睡眠的个体小环境，从而达到解决睡眠障碍的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种大数据睡眠手环，通过监测人体的活动，生理数据：体温、血液流动等，判断人体的睡眠状态，根据监测到的睡眠个体参数，设定特定的调理脉冲数据，产生电子脉冲，作用于人体睡眠相关的穴位，从而起到改善睡眠的效果。其特征在于包括：

依据数十年电子针灸和用户使用数据，分析电子脉冲作用于人体对睡眠质量的影响，以及作用于不同穴位带来的不同状态改变，根据测量得到个体参数，判断人体的状态，不同人体对不同频率的刺激敏感度存在差异，设定脉冲强度的变化和工作模式，通过脉冲产生电路，生成相应参数的脉冲，通过固定电极，作用到人体穴位。

2.根据权利1要求所述的大数据技术，是指数十年累积的睡眠研究数据、电子针灸研究数据、客户使用效果数据等，通过对这些数据的大数据处理技术，找到与睡眠相关的人体参数数据，判定睡眠状态，设定调理脉冲参数，预测睡眠程度和时间进程，采取相应脉冲参数调整，推动睡眠进程。

3.根据权利1要求所述的检测人体活动，是指非睡眠状态和睡眠状态下，人体体态参数，生理参数：呼吸、心率、血氧、皮肤穴位电阻的变化、呼吸数据等。

4.根据权利1要求所述的判断人体的睡眠状态，是指睡眠状态参数存在个体差异，同样的参数，不同的个体，反应的睡眠状态是截然不同。

5.根据权利1要求所述的电子脉冲，是指睡眠手环电子脉冲产生电路生成的对个体安全的电子调理信号，该信号的工作参数有：信号种类、信号频率，信号幅度等是可以设置的。

6.根据权利5要求所述的信号种类，按照不同的划分标准有，按照波形划分：正弦波、锯齿波、三角波、矩形波、纺锤波、梯形波、阶梯波等；按照波形分布划分：连续波、断续波。信号的频率范围为小等于10kHz，信号的幅度范围为使用500ohm负载时，幅度小于100V。

7.根据权利1要求所述的人体睡眠相关的穴位是指内关穴和神门穴。

8.根据权利6要求所述的矩形波，其脉冲宽度可以调整。

9.根据权利1要求所述的睡眠手环，使用内置电池提供手环运行所需的电力。

10.根据权利1要求所述的睡眠手环，通过固定电极输出电子治疗脉冲，该电子脉冲作用于个体，能够起到中医针灸的部分效果，固定电极的位置设计，与睡眠穴位的对应位置相关联。

11.根据权利1要求所述的睡眠手环，其配套软件，包括支持Windows系统，Linux系统，ioS和Android系统，配套软件提供睡眠手环的控制和管理功能，睡眠手环通过物联网技术和运行上述系统的设备进行数据通信。配套软件的操作与睡眠手环的操作界面相比，提供丰富的信息内容和功能。

12.根据权利2要求所述的睡眠研究数据，是指睡眠手环测量得到的个体睡眠参数：体动、呼吸、心率、血氧、穴位电阻变化等，这些参数通过物联网传输到数据中心，存储在睡眠研究数据库中。

13.根据权利12要求所述的物联网，是指睡眠手环使用蓝牙通信技术，与运行睡眠手环配套软件的设备通信，并进行数据传输。

14.睡眠手环内置彩色灯光输出，能够输出微弱的不同彩色的光线，可以设置输出的彩色，符合个体的颜色偏好，用于辅助睡眠。在检测到个体进入入睡状态后，彩色输出，可以继续输出或关闭。

15.根据权利1要求所述的固定电极的位置，是根据睡眠穴位的位置设置。