CN109088806A - 一种智能家居睡眠调节方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本领域涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居睡眠调整方法及系统。预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；采集用户身体信息数据；对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。不仅能够监测和统计睡眠数据，而且能够主动智能的提供或改善睡眠环境，达到改善睡眠的目的。同时能够根据用户的身体状态适时调节，使用户在清醒状态能舒适的呆在床上，在入睡时，能快速进入睡眠，并进入深度睡眠，优化用户体验。
Description
技术领域
本领域涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居睡眠调节方法及系统。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，兼备智能建筑、网络通信、信息家电、灯具自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居控制系统正从现行的第二代智能家居控制系统向第三代智能家居控制系统转化。第二代智能家居控制系统严格意义上并不能称为系统，是一系列单一功能设备的集合，比如：可视对讲、自动窗帘、自动晾衣等，这些都是单一设备，相互之间没有形成通信和联网。第三代智能家居控制系统在第二代智能家居控制系统的基础上，试图把这些第二代智能家居控制系统的单一系统进行集成，并建立以家庭服务器为核心的一体化智能家居控制系统。
在网络信息化时代，人们的生活，工作压力越来越大，同时人们对睡眠健康的要求越来越高，单单依靠一张床就已经不能满足睡眠的要求了。通过运用信息化的管理技术，对于睡眠相关的环境参数进行监测，比如现有的智能枕头，内设有脑电波监测装置，该装置只能针对用户是否进入睡眠状态或是否处于失眠状态进行监测，并将监测结果进行统计分析，为用户提供大数据分析结果，但这种设备仅仅只能起到监测的作用，不能针对用户的睡眠起到改善或帮助作用，无法主动智能的提供或改善睡眠环境，达到改善睡眠的目的，用户体验不佳。
发明内容
为解决现有技术中的智能家居只能起到监测和统计睡眠数据，而无法主动智能的提供或改善睡眠环境，达到改善睡眠的目的，用户体验不佳的问题，本发明提供了一种智能家居睡眠调节方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种智能家居睡眠调节方法，应用于控制终端，所述方法包括：预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；采集用户身体信息数据；对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。
进一步的，根据用户的主动控制和/或根据判断的用户身体状态的结果对智能家居设备的运行模式进行调节。
进一步的，所述身体状态包括清醒状态、入睡状态、睡眠状态、起床状态中的一种或者多种。
进一步的，训练学习算法模型对用户的身体状态进行判断。
进一步的，所述学习算法模型为基于神经网络算法的学习算法模型。
进一步的，身体信息数据参数化处理后作为学习算法模型的输入。
进一步的，对学习算法模型无法识别的身体信息数据不进行处理。
第二方面，本发明实施例还提供了一种智能家居睡眠调整系统，所述系统包括智能家居设备、采集装置和控制终端，所述控制终端包括设置模块、数据处理模块，判断模块，参数调节模块，所述采集装置，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端；设置模块，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；数据处理模块，用于对身体信息数据进行处理；判断模块，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；参数调节模块，用于根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。
进一步的，所述控制终端还包括语音识别模块，用于获取用户语音指令。
进一步的，所述采集装置包括单独和/或集成于智能家居设备上的采集器。
进一步的，所述采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种。
进一步的，所述智能家居设备包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种。
本发明的一种智能家居睡眠调整方法及系统具有以下有益效果：预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；采集用户身体信息数据；对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。不仅能够监测和统计睡眠数据，而且能够主动智能的提供或改善睡眠环境，达到改善睡眠的目的。同时能够根据用户的身体状态适时调节，使用户在清醒状态能舒适的呆在床上，在入睡时，能快速进入睡眠，并进入深度睡眠，优化用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例中一种智能家居睡眠调节方法的流程图；
图2为本发明实施例中一种智能家居睡眠调节系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例公开了一种智能家居睡眠调节方法，应用于控制终端，该方法的流程图如图1所示，包括：
S1：预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；
在控制终端预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；所述身体状态包括清醒状态、入睡状态、睡眠状态、起床状态中的一种或者多种；
比如，预设身体状态为清醒状态时，对应的控制终端控制智能电灯、智能空调、智能加湿器等智能家具设备的运行参数；
S2：采集用户身体信息数据；
比如，控制终端采集摄像头、麦克风等设备获取的用户肢体动作、脸部表情、语音信息等身体信息数据，采集不同的睡眠数据采集装置获取的用户的心率、血压、呼吸频率、体温等身体信息数据；
S3：对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；
智能终端对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；身体信息数据参数化处理后作为学习算法模型的输入；对学习算法模型无法识别的身体信息数据不进行处理；智能终端通过训练学习算法模型对用户的身体状态进行判断；所述学习算法模型为基于神经网络算法的学习算法模型；
比如，将采集的用户肢体动作、脸部表情、语音信息、心率、血压、呼吸频率和体温等身体信息数据进行参数化预处理，作为神经网络输入层的数据输入。输入后，将其转换成输入向量、输入参数矩阵或者向量图，得到输入数据集和数据分布，以此作为神经网络算法函数集的数据输入。预处理时，对身体信息数据进行归一化处理，使得身体信息数据符合神经网络的感知机和神经单元输入要求；对于无法识别或者没有达到神经网络系统唤醒条件的身体信息数据，不进行分析处理；
S4：根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节；
控制终端通过对算法不断的训练分析，会根据用户不同的身体状况以及最近的身体状况，对智能家居设备的运行模式进行调节，按照预先设置的用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式进行调节，当用户身体状态发生变化时，控制终端控制对应的智能家居设备的运行模式进行调节。
具体实施例一
根据图2所述，本发明实施例公开了一种智能家居睡眠调节系统，包括智能家居设备1、采集装置2和控制终端3，
智能家居设备1，用于根据控制终端3调节各个家居设备的运行模式，智能家居设备1包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种；
采集装置2，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端3，采集装置2包括单独和/或集成于智能家居设备1上的采集器，采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种；
控制终端3包括设置模块31，数据处理模块32，判断模块33，参数调节模块34，语音识别模块35；设置模块31，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备1的运行模式；数据处理模块32，用于对身体信息数据进行处理；判断模块33，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；参数调节模块34，用于根据用户的身体状态对智能家居设备1的运行模式进行调节；语音识别模块35，用于获取用户语音指令；
床头灯和电动窗帘检测房间亮度，将数据发送至控制终端3，判断模块33对亮度进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；如果亮度适中，则不调节亮度；如果因室外阳光过亮，控制终端3控制电动窗帘拉开，物理降低室内亮度；如果过暗，控制终端3控制床头灯调高亮度；
智能空调、加湿器和门窗控制器检测室内外环境情况，如甲醛、二氧化碳、氧气浓度和PM2.5，以及温湿度信息，将数据发送至控制终端3，判断模块33对亮度进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；如果室内外环境情况良好，温度和湿度适宜，则控制门窗打开，通过室内与室外的空气对流，保持环境状态；如果室外温度过高、有雾霾，则控制门窗关闭，并打开智能空调调节温度，打开加湿器调节湿度；当空气传感器检测到房间二氧化碳或其他有害气体浓度偏高时，则控制门窗打开或打开空调的换气功能进行换气；
热红外成像仪、睡眠手环、睡眠枕头和睡眠床单检测用户坐着或者躺着区域的温度情况，通过智能空调、睡眠枕头和睡眠床单，确保温度适宜，不会过热导致用户不适；如果室内温度过冷，控制器打开电暖器或智能空调升高室内温度。
具体实施例二
根据图2所述，本发明实施例公开了一种智能家居睡眠调节系统，包括智能家居设备1、采集装置2和控制终端3，
智能家居设备1，用于根据控制终端3调节各个家居设备的运行模式，智能家居设备1包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种；
采集装置2，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端3，采集装置2包括单独和/或集成于智能家居设备1上的采集器，采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种；
控制终端3包括设置模块31，数据处理模块32，判断模块33，参数调节模块34，语音识别模块35；设置模块31，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备1的运行模式；数据处理模块32，用于对身体信息数据进行处理；判断模块33，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；参数调节模块34，用于根据用户的身体状态对智能家居设备1的运行模式进行调节；语音识别模块35，用于获取用户语音指令；
床头灯和电动窗帘检测房间亮度，将数据发送至控制终端3，判断模块33对亮度进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；如果为白天，室外阳光充沛，则控制终端3控制电动窗帘打开，物理降低室内亮度；如果为晚上，则控制终端3关闭卧室主灯，床头灯亮度由白色高亮转变为黄色低亮；
当用户出现睡眠困难时，如用户语音输入：我要听睡眠音乐，语音识别模块35识别到用户的语音指令，此时控制终端3根据语音指令控制智能音箱打开，并播放舒缓的音乐，智能音箱播放一些白噪音，如海浪声、下雨声等，帮助用户睡眠；
智能空调、加湿器和门窗控制器检测室内外环境情况，如甲醛、二氧化碳、氧气浓度和PM2.5，以及温湿度信息，将信息发送至控制终端3，判断模块33对室内外环境情况进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节。如果室内外环境良好，温湿度适宜，则控制终端3打开门窗，通过室内与室外的空气对流，保持环境状态；如果室外温度过高、有雾霾等，则控制终端3关闭门窗，打开智能空调调节温度、空气和除湿，打开加湿器进行加湿。当空气传感器检测到房间二氧化碳或其他有害气体浓度偏高时，则控制终端3打开门窗或打开空调的换气功能进行换气；
热红外成像仪、睡眠手环、睡眠枕头和睡眠床单检测用户坐着或者躺着区域的温度情况，将温度数据发送至控制终端3，判断模块33对温度进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；控制终端3通过控制智能空调、睡眠枕头和睡眠床单的运行模式，确保温度适宜，不会过热导致用户不适；当检测到用户体表温度偏高时，智能空调会打开制冷模式，先把室内温度降低几度，之后温度调整到26度，如果语音识别模块35识别到用户语音输入的“太冷了”或者“太热了”的语音指令时，参数调节模块34控制空调相应地提高或降低温度；如果不同区域的温度不一样，通过睡眠床单和睡眠枕头进行局部温度微调，分别对不同区域的温度进行调整。
具体实施例三
根据图2所述，本发明实施例公开了一种智能家居睡眠调节系统，包括智能家居设备1、采集装置2和控制终端3，
智能家居设备1，用于根据控制终端3调节各个家居设备的运行模式，智能家居设备1包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种；
采集装置2，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端3，采集装置2包括单独和/或集成于智能家居设备1上的采集器，采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种；
控制终端3包括设置模块31，数据处理模块32，判断模块33，参数调节模块34，语音识别模块35；设置模块31，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备1的运行模式；数据处理模块32，用于对身体信息数据进行处理；判断模块33，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；参数调节模块34，用于根据用户的身体状态对智能家居设备1的运行模式进行调节；语音识别模块35，用于获取用户语音指令；
通过睡眠手环检测用户的心率，体温等，睡眠床单、睡眠枕头检测用户的体动，呼吸，是否打鼾等身体信息数据，将数据发送至控制终端3，判断模块33对其进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；当检测到用户的心率明显降低，呼吸次数减缓时，判断模块33判定用户已进入睡眠状态，参数调节模块34对智能家居设备1的运行模式进行调节；
床头灯亮度调整到最暗或直接关闭，智能音箱音乐关闭；如果智能空调正在运行，就会将风量调整到低风模式，运行模式切换到睡眠模式，空调运行温度提高1度；
当检测到用户打鼾时，睡眠枕头一侧开始充气，让用户的头部转向另外一侧，防止用户打鼾；智能床单检测到用户有踢被子的现象时，说明用户感觉到热，此时可把空调温度降低1度，也可以通过睡眠床单进行局部降低温度；当检测到用户全身盖被子时，即把空调温度升高1度，也可以通过睡眠床单进行局部降升温；
当用户在睡眠过程中做噩梦或者惊醒，在此之前，用户温度会有升高现象，并可能伴随身体的动作；通过智能空调、睡眠床单和睡眠枕头确保用户睡眠姿势舒适和温度的适宜；如果用户还是无法快速入睡，智能音箱播放舒缓的音乐或者一些白噪声，床头灯也可以打开调节为黄色低亮。
具体实施例四
根据图2所述，本发明实施例公开了一种智能家居睡眠调节系统，包括智能家居设备1、采集装置2和控制终端3，
智能家居设备1，用于根据控制终端3调节各个家居设备的运行模式，智能家居设备1包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种；
采集装置2，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端3，采集装置2包括单独和/或集成于智能家居设备1上的采集器，采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种；
控制终端3包括设置模块31，数据处理模块32，判断模块33，参数调节模块34，语音识别模块35；设置模块31，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备1的运行模式；数据处理模块32，用于对身体信息数据进行处理；判断模块33，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；参数调节模块34，用于根据用户的身体状态对智能家居设备1的运行模式进行调节；语音识别模块35，用于获取用户语音指令；
当用户设置的唤醒闹钟，在闹钟响起的半个小时前，智能空调、加湿器和门窗控制器检测室内外环境情况，将室内外环境情况数据发送至控制终端3，判断模块33对室内外环境情况进行判断，参数调节模块34根据判断结果进行参数调节；如果室外环境适宜，关闭空调并打开窗户，使室内和室外空气进行对流；如果室外过热或者有雾霾等，控制空调先将温度保持在合适温度，如果室外温度适宜，则控制空调使室内温度和室外温度一致，慢慢关闭空调；智能音箱开始播放音乐，音乐音量由小到大；床头灯也模拟太阳出来的场景，灯亮由昏暗到高亮；也可选择为启动电动窗帘，通过自然阳光唤醒用户；如果此时用户还未起床，则睡眠手环进入振动状态；智能音箱播放的音乐可以增加音量。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (12)
1.一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于，应用于控制终端，所述方法包括：
预设用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；
采集用户身体信息数据；
对身体信息数据进行处理，判断用户的身体状态；
根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：根据用户的主动控制和/或根据判断的用户身体状态的结果对智能家居设备的运行模式进行调节。
3.根据权利要求1所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：所述身体状态包括清醒状态、入睡状态、睡眠状态、起床状态中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：训练学习算法模型对用户的身体状态进行判断。
5.根据权利要求4所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：所述学习算法模型为基于神经网络算法的学习算法模型。
6.根据权利要求4或5所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：身体信息数据参数化处理后作为学习算法模型的输入。
7.根据权利要求6所述的一种智能家居睡眠调节方法，其特征在于：对学习算法模型无法识别的身体信息数据不进行处理。
8.一种智能家居睡眠调整系统，其特征在于，所述系统包括智能家居设备、采集装置和控制终端，所述控制终端包括设置模块，数据处理模块，判断模块，参数调节模块，所述
采集装置，用于采集用户身体信息数据，并将身体信息数据发送至控制终端；
设置模块，用于设置用户的身体状态和与身体状态对应的智能家居设备的运行模式；
数据处理模块，用于对身体信息数据进行处理；
判断模块，用于根据身体信息数据判断用户的身体状态；
参数调节模块，用于根据用户的身体状态对智能家居设备的运行模式进行调节。
9.根据权利要求8所述的一种智能家居睡眠调节系统，其特征在于，所述控制终端还包括语音识别模块，用于获取用户语音指令。
10.根据权利要求8所述的一种智能家居睡眠调节系统，其特征在于：所述采集装置包括单独和/或集成于智能家居设备上的采集器。
11.根据权利要求10所述的一种智能家居睡眠调节系统，其特征在于：所述采集器包括摄像头、麦克风、热红外成像仪中的一种或者多种。
12.根据权利要求8所述的一种智能家居睡眠调节系统，其特征在于：所述智能家居设备包括智能空调，加湿器、门窗控制器、电动窗帘、电暖器、床头灯、睡眠手环、睡眠枕头、睡眠床单中的一种或者多种。
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