CN110025870A - 一种助眠灯 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种助眠灯，其通过设置通讯模块、处理器和受控灯体，利用通讯模块获取用户侧的传感器检测到的用户的实时体征信号，所述处理器获取所述实时体征信号，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号，所述受控灯体获取所述处理器生成的所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线强度至助眠模式；其中，所述受控灯体助眠模式的光线波长为550纳米‑680纳米。本申请能够激发人体褪黑激素的分泌，有助于人体的睡眠质量，而且能够根据用户的体征信号判断用户的状态，进而生成不同的控制信号控制助眠灯的发光模式，因此还实现节能环保的效果，提升用户的睡眠质量。

Description

一种助眠灯
技术领域
本申请涉及灯光控制技术领域，具体涉及一种助眠灯。
背景技术
现有技术中，夜灯，对于很多家庭来说是不可或缺的部分，特别是有小孩老人的房间，为了保证小孩老人起夜的安全，一般会在房间里准备一盏夜灯。目前市面上夜灯产品层出不穷，有常亮型的一般产品，也有支持声控、人体感应的智能型产品。
其中，常亮型夜灯会持续产生光对睡眠产生干扰；而声控的产品需要较大的声音才能唤醒灯光，并存在噪声唤醒的可能；人体感应型产品需要人出现在特定的位置才能将灯光唤醒，存在一定的安全隐患。
另外，为了促进睡眠，助眠的夜灯应运而生，香薰小夜灯通过灯泡热量加热后使精油挥发从而起香薰作用，具有消除异味，净化空气，缓解精神压力从而对人有助眠的效果，但是精油挥发完后，只能重新添加，操作麻烦，对于气味敏感的人群不适用，而且减少了灯的寿命，也不能根据人的睡眠状态调整灯的开关，不节能。
另外，音乐助眠小夜灯利用和缓的音乐帮助人睡眠，相比前一种操作简单，但对于睡觉时声音敏感的人群不适用，同样不能根据人的睡眠状态调整灯的开关，不节能。
针对现有技术的多方面不足，本申请的发明人经过深入研究，提出一种助眠灯。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种助眠灯，能够根据用户的状态而对灯光进行智能控制，能够促进用户睡眠，提高睡眠质量。
为解决上述技术问题，本申请提供一种助眠灯，作为其中一种实施方式，所述助眠灯包括：
通讯模块，用于与至少一传感器相连接，以获取所述传感器检测到的用户的实时体征信号；
处理器，与所述通讯模块相连接，用于获取所述实时体征信号，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号；
受控灯体，与所述处理器相连接，用于获取所述处理器生成的所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线强度至助眠模式；其中，所述受控灯体助眠模式的光线波长为550纳米-680纳米。
作为其中一种实施方式，所述受控灯体对应的助眠模式的光谱波长为580纳米-660纳米以激发分泌褪黑激素。
作为其中一种实施方式，
所述睡眠状态包括入眠时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于入眠时期，并生成与所述入眠时期对应的第一调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第一调节信号开启助眠模式。
作为其中一种实施方式，
所述受控灯体，根据所述第一调节信号将自身光线调节至第一亮度开启助眠模式。
作为其中一种实施方式，
所述睡眠状态包括觉醒时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于觉醒时期，并生成与所述觉醒时期对应的第二调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第二调节信号将自身光线调节至第二亮度。
作为其中一种实施方式，
所述受控灯体，用于根据所述第二调节信号开启灯光并调节至第二亮度。
作为其中一种实施方式，所述第一亮度与所述第二亮度为同一亮度。
作为其中一种实施方式，
所述睡眠状态包括睡眠时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于睡眠时期，并生成与所述睡眠时期对应的第三调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的亮度。
作为其中一种实施方式，
所述处理器，还用于根据所述实时体征信号识别用户的睡眠深度，判断用户的睡眠深度对应的实时等级，并生成与所述实时等级相对应的第三调节信号。
作为其中一种实施方式，所述受控灯体根据所述第三调节信号呈线性调节的自身光线的亮度，或者，所述受控灯体根据所述第三调节信号阶梯式调节自身光线的亮度。
作为其中一种实施方式，所述受控灯体，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的从亮变暗，直至关闭灯光。
作为其中一种实施方式，所述处理器，还用于读取经由三轴加速度传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脚部动作信号。
作为其中一种实施方式，所述处理器，还用于从所述通讯模块读取经由PPG传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脉搏、心率和血氧的多样信号。
作为其中一种实施方式，所述处理器，用于采用证据理论，利用睡眠分期知识库的专家经验，通过提取血氧浓度，心率，呼吸率和体动信息的实时体征信号，判断人体的睡眠状态。
作为其中一种实施方式，所述处理器，具体用于：
定义证据理论的证据集合为{10S的血氧浓度信息，10S的心率信息，10S的呼吸率信息，10S的体动信息}，定义睡眠分期的识别框架为{觉醒期，快速眼动期，非快速眼动期}；
对人体觉醒期的各检测参数判断阀值进行测定，并记录人体觉醒时的血氧浓度值，心率值和呼吸率值，确定人体觉醒期间的各检测参数的区间值，设置各检测参数的觉醒区间阀值；
利用觉醒区间阈值，结合各检测参数的下降幅度和下降时间，以睡眠分期知识库的专家经验给予识别框架内多个单元的基本概率赋值；
根据Dempster组合规则进行并行组合，给出睡眠状态结构分期的判决。
本申请提供的助眠灯，其通过设置通讯模块、处理器和受控灯体，利用所述通讯模块获取用户侧的传感器检测到的用户的实时体征信号，所述处理器获取所述实时体征信号，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号，所述受控灯体获取所述处理器生成的所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线波长至550纳米-680纳米的助眠模式。通过上述方式，本申请能够利用光谱波长为550纳米-680纳米的光线激发人体褪黑激素的分泌，有助于人体的睡眠质量，而且，能够根据用户的体征信号判断用户的状态，进而生成不同的控制信号，来控制助眠灯的发光模式，因此还实现节能环保的效果，改善用户体验，提升用户的睡眠质量。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本申请助眠灯一实施方式的功能模块框图，其中，还显示了佩戴于用户身上的传感器。
图2为本申请助眠灯睡眠促进方法一实施方式的流程示意图。
图3为本申请对PPG信号中0-50Hz频率范围的ADC采样值进行九层小波分解示意图。
图4为本申请采用证据理论并根据Dempster组合规则进行并行组合给出睡眠状态结构分期的判决的处理方式示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请助眠灯的具体实施方式、方法、步骤、特征及其效果，详细说明如下。
有关本申请的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及效果得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本申请加以限制。
请参阅图1，图1为本申请助眠灯一实施方式的功能模块框图，其中，还显示了佩戴于用户身上的传感器。
如图1所示，本实施方式所述助眠灯包括通讯模块11、处理器12和受控灯体13。
需要说明的是，本实施方式所述通讯模块11用于与至少一传感器相连接，以获取所述传感器检测到的用户的实时体征信号。
其中，所述通讯模块11可以为蓝牙模块、WIFI模块、近场通讯模块11、3G通讯网络、4G通讯网络和5G通讯网络等，还可以为Zigbee等网络。
对应地，本实施方式所述处理器12与所述通讯模块11相连接，用于获取所述实时体征信号，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号。
其中，处理器12与通讯模块11的连接方式可以为无线方式，还可以为有线方式等。
此外，本实施方式所述受控灯体13与所述处理器12相连接，用于获取所述处理器12生成的所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线强度至助眠模式；其中，所述受控灯体助眠模式的光线波长为550纳米-680纳米。
在本实施方式中，优选地，所述光谱波长可以为580纳米、600纳米、620纳米等。
值得一提的是，本实施方式所述受控灯体13为LED灯且对应的助眠模式的光谱波长为580纳米-660纳米，以发出橘红色的光线激发分泌褪黑激素。
其中，本实施方式LED灯的LED光源可以通过RGB调色而发出橘红色的灯光。
需要特别说明的是，本实施方式所述处理器12还用于根据所述实时体征信号识别用户的睡眠深度，并在识别到用户的睡眠深度的实时等级时，生成与所述实时等级相对应的亮度调节信号。
对应地，本实施方式所述受控灯体13用于根据所述亮度调节信号调节自身光线的亮暗程度，所述亮暗程度包括开启灯光、关闭灯光以及呈线性调节的亮度。
具体而言，所述睡眠状态包括入眠时期，所述处理器12，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于入眠时期，并生成与所述入眠时期对应的第一调节信号；所述受控灯体13，用于根据所述第一调节信号开启助眠模式。
需要说明的是，本实施方式所述受控灯体13，根据所述第一调节信号将自身光线调节至第一亮度开启助眠模式。
其中，所述睡眠状态包括觉醒时期，所述处理器12，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于觉醒时期，并生成与所述觉醒时期对应的第二调节信号；
所述受控灯体13，用于根据所述第二调节信号将自身光线调节至第二亮度。
相对应地，所述受控灯体13，用于根据所述第二调节信号开启灯光并调节至第二亮度。
其中，所述第一亮度与所述第二亮度为同一亮度。
需要说明的是，所述睡眠状态包括睡眠时期，所述处理器12，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于睡眠时期，并生成与所述睡眠时期对应的第三调节信号；所述受控灯体13，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的亮度。
其中，所述处理器12，还用于根据所述实时体征信号识别用户的睡眠深度，判断用户的睡眠深度对应的实时等级，并生成与所述实时等级相对应的第三调节信号。
所述受控灯体13根据所述第三调节信号呈线性调节的自身光线的亮度，或者，所述受控灯体13根据所述第三调节信号阶梯式调节自身光线的亮度。
所述受控灯体13，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的从亮变暗，直至关闭灯光。
在本实施方式中，本申请所述处理器12还用于读取经由三轴加速度传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脚部动作信号。其中，处理器12可以通过IIC(集成电路总线)串口方式从所述通讯模块11读取实时体征信号，并通过卡尔曼滤波算法进行去噪处理。
容易理解的是，通过采集脚部的动作信息对应采集到的脚部动作信号更能反映人体的睡眠特征。
需要说明的是，本实施方式所述处理器12还用于从所述通讯模块11读取经由PPG传感器(光电容积脉搏波描记法传感器或光学心率传感器)检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脉搏、心率和血氧的多样信号。其中，处理器12可以通过IIC串口方式读取实时体征信号。
需要说明的是，针对心率和呼吸率高，本实施方式可以利用Dempster于1967年提出的证据理论赋值觉醒期和快速眼动期的概率大，非快速眼动期概率小。
针对心率和呼吸率低，本实施方式可以利用大数据采集并利用证据理论赋值非快速眼动期的概率大，觉醒期和快速眼动期的概率小。
针对体动信号、血氧饱和度高，本实施方式可以利用证据理论赋值觉醒期的概率大，快速眼动期和非快速眼动期的概率小。
针对体动信号、血氧饱和度低，本实施方式可以利用证据理论赋值快速眼动期和非快速眼动期的概率大，觉醒期的概率小。
进一步而言，本实施方式所述处理器12还用于对经由所述PPG传感器检测到的实时体征信号所对应的ADC采样值进行预处理，以去除高频噪声、基线漂移和/或运动伪迹。
举例而言，所述处理器12用于去除高频噪声，包括通过有限脉冲响应FIR滤波器进行滤波处理；所述处理器12用于去除基线漂移的方式包括通过中值滤波器滤除ADC采样值的基线漂移；所述处理器12用于去除运动伪迹的方式包括通过归一化最小均方自适应滤波器NLMS去除ADC采样值的运动伪迹。
需要详细说明的是，本实施方式所述处理器12用于去除高频噪声，包括通过有限脉冲响应FIR滤波器进行滤波处理，采用的计算处理公式包括：
其中，式1中，y(n)为输出信号，x(n-i)为ADC采样值对应的输入信号，bi为加权系数，N为FIR滤波器阶数。
需要详细说明的是，本实施方式所述处理器12用于去除运动伪迹的方式包括通过归一化最小均方自适应滤波器NLMS去除ADC采样值的运动伪迹，采用的根据参考信号更新权重向量系数的更新处理公式包括：
e(n)＝d(n)-wT(n)×x(n)--式3
其中在式2和式3中，输入信号是PPG传感器检测到的实时体征信号所对应的ADC采样值，x(n)是通过三轴加速度传感器检测到的用户的实时体征信号所作为的参考信号，d(n)是期望信号，w(n)是权重系数。
此外，本实施方式所述处理器12在对经由所述PPG传感器检测到的实时体征信号所对应的ADC采样值进行预处理之后，还用于根据检测到的实时体征信号中的血氧信号数值计算血氧浓度，包括：通过差分方法提取用户的红光和红外光信号的AC成分；对采集的血氧信号数值通过低通滤波器处理，并对预设时间段内的采样值求取平均值得到DC成分；同时，所述处理器12还用于对预处理后的ADC采样值采用均值交点法提取心率；以及，所述处理器12还用于对预处理后的ADC采样值进行快速傅里叶变换，以得到呼吸率。
举例而言，所述处理器12用于根据检测到的实时体征信号中的血氧信号数值计算血氧浓度，所采用的计算公式包括：
SpO2(％)＝a-b×R(％)--式4
其中在式4中，SpO2(％)是血氧浓度，a、b为通过系统标定确定的系数，ACred为红光的AC成分、DCred为红光的DC成分、ACir为红外光信号的AC成分和DCir为红外光信号的DC成分。
此外，本实施方式所述处理器12用于对预处理后的ADC采样值采用均值交点法提取心率，具体包括：处理得到PPG传感器检测到的实时体征信号所对应的ADC采样值的均值，以均值作一条均值线，并处理得到ADC采样值与均值线在上升沿的交点个数，根据交点个数得到心率周期和心率。
进一步而言，本实施方式所述处理器12，对预处理后的ADC采样值进行快速傅里叶变换，以得到呼吸率，具体用于：对PPG信号的ADC采样值进行小波分解低通滤波，重构出PPG信号的低通细节信号，利用改进的FFT频率估计方法从所述低通细节信号中实现呼吸率的测量。
举例而言，所述PPG信号的采样频率为100Hz，所述处理器12，对PPG信号的ADC采样值进行小波分解低通滤波，重构出PPG信号的低通细节信号，利用改进的FFT频率估计方法从所述低通细节信号中实现呼吸率的测量，具体包括：对PPG信号中0-50Hz频率范围的ADC采样值进行九层小波分解，如图3所示，利用成年人的频率范围为0.1～0.4Hz的特性，将第九层0.098-0.195Hz的细分信号和第八层0.195-0.39Hz的细分信号重建并相加以得到人体呼吸信号；对所述人体呼吸信号进行FFT快速傅立叶变换以得到幅值最大值的频率所对应的呼吸率。
需要说明的是，本实施方式所述处理器12，用于采用证据理论，利用睡眠分期知识库的专家经验，通过提取血氧浓度，心率，呼吸率和体动信息的实时体征信号，判断人体的睡眠状态。
具体而言，所述处理器12，具体用于通过下述几个步骤进行实现：
首先，定义证据理论的证据集合为{10S的血氧浓度信息，10S的心率信息，10S的呼吸率信息，10S的体动信息}，定义睡眠分期的识别框架为{觉醒期，快速眼动期，非快速眼动期}；
接着，对人体觉醒期的各检测参数判断阀值进行测定，并记录人体觉醒时的血氧浓度值，心率值和呼吸率值，确定人体觉醒期间的各检测参数的区间值，设置各检测参数的觉醒区间阀值；
然后，利用觉醒区间阈值，结合各检测参数的下降幅度和下降时间，以睡眠分期知识库的专家经验给予识别框架内多个单元的基本概率赋值；
最后，根据Dempster组合规则进行并行组合，给出睡眠状态结构分期的判决，具体如图4所示。
需要说明的是，本实施方式还可以针对用户进行个性化设置，比如，获取用户的睡眠习惯，根据用户的睡眠习惯进行计算网络训练，并生成与该用户的睡眠习惯对应的灯光控制策略。
下面将结合具体实施例对本申请进行描述。
本实施方式佩戴于用户身上的可穿戴设备的传感器通过蓝牙模块把检测到的实时体征信号通过无线传输给助眠灯的处理器12(主体控制板)。
在人体不同的睡眠分期，实时体征信号有不同的模式。在快速眼动期，心率、呼气较快，呼吸率不平稳，呼吸波变异性大。而在N非快速眼动期，心率、呼吸率变慢，深睡期心率、呼吸率最低且平稳。所以在心率、呼吸率在觉醒期和快速眼动期处于波峰，在非快速眼动期处于低谷。血氧饱和度在呼吸暂停患者的睡眠分期中具有价值，在觉醒期的血氧值高且平稳，发生呼吸暂停时血氧值下降，而在快速眼动期由于呼吸暂停造成的血氧值下降更加严重。因此，由三轴加速度传感器采集的实时体征信号在觉醒期体动幅度大，次数多，而在睡眠期很少有翻身，常见局部有动作，通常表现为短时，幅度低，次数少。
所述处理器12综合血氧浓度，心率，呼吸率和体动次数判断人体的睡眠状态。比如，先根据心率和呼吸率确定出觉醒期或者快速眼动期跟非快速眼动期，然后进一步根据血氧浓度和体动次数区分快速眼动期和觉醒期，最后在非快速眼动期，根据心率，呼吸率和体动次数区分浅睡期和深睡期。
随着人体的睡眠状态从快速眼动期，浅睡期到深睡期，助眠灯灯光不断调暗，直至关闭助眠灯，而在检测到人体处于觉醒状态时，自动打开助眠灯。
通过上述方式，本申请能够利用光谱波长为550纳米-680纳米的光线激发人体褪黑激素的分泌，有助于人体的睡眠质量，而且，能够根据用户的体征信号判断用户的状态，进而生成不同的控制信号，来控制助眠灯的发光模式，改善用户体验，提升用户的睡眠质量。
举例而言，本实施方式根据用户睡眠状态调节自身光线强度助眠模式，具体可以为：清醒的状态的灯光亮度为100％，快速眼动期的状态对应灯光亮度为50％，浅睡期的状态灯光的亮度为25％,而深睡期的状态则灯光亮度为0％。值得一提的是，本实施方式只需要调整亮度，而可以不调整波长。
请接着参阅图2，图2为本申请助眠灯睡眠促进方法一实施方式的流程示意图。
如图2所示，本实施方式的助眠灯睡眠促进方法包括但不限于如下几个步骤。
步骤S201，获取传感器检测到的用户的实时体征信号；
步骤S202，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号；
步骤S203，受控灯体获取所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线强度至助眠模式；其中，所述受控灯体助眠模式的光线波长为550纳米-680纳米。
在本实施方式中，所述受控灯体为LED灯且对应的助眠模式的光谱波长为580纳米-660纳米，以发出橘红色的光线激发分泌褪黑激素。
值得一提的是，本实施方式还可以根据所述实时体征信号识别用户的睡眠深度，并在识别到用户的睡眠深度的实时等级时，生成与所述实时等级相对应的亮度调节信号；根据所述亮度调节信号调节自身光线的亮暗程度，所述亮暗程度包括开启灯光、关闭灯光以及呈线性调节的亮度。
需要说明的是，本实施方式可以通过IIC串口方式从所述通讯模块读取经由三轴加速度传感器检测到的用户的实时体征信号，并通过卡尔曼滤波算法进行去噪处理，其中，所述实时体征信号为用户的脚部动作信号。
此外，本实施方式可以通过IIC串口方式从所述通讯模块读取经由PPG传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脉搏、心率和血氧的多样信号。
进一步而言，本实施方式可以对经由所述PPG传感器检测到的实时体征信号所对应的ADC采样值进行预处理，以去除高频噪声、基线漂移和/或运动伪迹。
举例而言，本实施方式去除高频噪声的方式包括通过有限脉冲响应FIR滤波器进行滤波处理，去除基线漂移的方式包括通过中值滤波器滤除ADC采样值的基线漂移；而去除运动伪迹的方式包括通过归一化最小均方自适应滤波器NLMS去除ADC采样值的运动伪迹。
值得一提的是，本实施方式还可以根据检测到的实时体征信号中的血氧信号数值计算血氧浓度，包括：通过差分方法提取用户的红光和红外光信号的AC成分；对采集的血氧信号数值通过低通滤波器处理，并对预设时间段内的采样值求取平均值得到DC成分；同时，对预处理后的ADC采样值采用均值交点法提取心率；此外，对预处理后的ADC采样值进行快速傅里叶变换，以得到呼吸率。
需要说明的是，本实施方式其他处理方式可以参考图1及其实施方式的相关描述，在本技术领域人员容易结合理解的范围内，不再赘述。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种助眠灯，其特征在于，所述助眠灯包括：
通讯模块，用于与至少一传感器相连接，以获取所述传感器检测到的用户的实时体征信号；
处理器，与所述通讯模块相连接，用于获取所述实时体征信号，根据所述实时体征信号判断用户睡眠状态，并根据用户睡眠状态生成与所述睡眠状态相对应的控制信号；
受控灯体，与所述处理器相连接，用于获取所述处理器生成的所述控制信号，以根据所述控制信号调节自身光线强度至助眠模式；其中，所述受控灯体助眠模式的光线波长为550纳米-680纳米。
2.根据权利要求1所述的助眠灯，其特征在于，所述受控灯体对应的助眠模式的光谱波长为580纳米-660纳米以激发分泌褪黑激素。
3.根据权利要求1所述的助眠灯，其特征在于，
所述睡眠状态包括入眠时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于入眠时期，并生成与所述入眠时期对应的第一调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第一调节信号开启助眠模式。
4.根据权利要求3所述的助眠灯，其特征在于，
所述受控灯体，根据所述第一调节信号将自身光线强度调节至第一亮度开启助眠模式。
5.根据权利要求3所述的助眠灯，其特征在于，
所述睡眠状态包括觉醒时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于觉醒时期，并生成与所述觉醒时期对应的第二调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第二调节信号将自身光线强度调节至第二亮度。
6.根据权利要求5所述的助眠灯，其特征在于，
所述受控灯体，用于根据所述第二调节信号开启灯光并调节自身光线强度至第二亮度。
7.根据权利要求5所述的助眠灯，其特征在于，所述第一亮度与所述第二亮度为同一亮度。
8.根据权利要求3所述的助眠灯，其特征在于，
所述睡眠状态包括睡眠时期，
所述处理器，用于根据所述实时体征信号判断用户是否处于睡眠时期，并生成与所述睡眠时期对应的第三调节信号；
所述受控灯体，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的亮度。
9.根据权利要求8所述的助眠灯，其特征在于：
所述处理器，还用于根据所述实时体征信号识别用户的睡眠深度，判断用户的睡眠深度对应的实时等级，并生成与所述实时等级相对应的第三调节信号。
10.根据权利要求9所述的助眠灯，其特征在于：所述受控灯体根据所述第三调节信号呈线性调节的自身光线的亮度，或者，所述受控灯体根据所述第三调节信号阶梯式调节自身光线的亮度。
11.根据权利要求9所述的助眠灯，其特征在于：所述受控灯体，用于根据所述第三调节信号调节自身光线的从亮变暗，直至关闭灯光。
12.根据权利要求1-11任一项所述的助眠灯，其特征在于，所述处理器，还用于读取经由三轴加速度传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脚部动作信号。
13.根据权利要求1-11任一项所述的助眠灯，其特征在于，所述处理器，还用于从所述通讯模块读取经由PPG传感器检测到的用户的实时体征信号，其中，所述实时体征信号为用户的脉搏、心率和血氧的多样信号。
14.根据权利要求13所述的助眠灯，其特征在于，所述处理器，用于采用证据理论，利用睡眠分期知识库的专家经验，通过提取血氧浓度，心率，呼吸率和体动信息的实时体征信号，判断人体的睡眠状态。
15.根据权利要求14所述的助眠灯，其特征在于，所述处理器，具体用于：
定义证据理论的证据集合为{10S的血氧浓度信息，10S的心率信息，10S的呼吸率信息，10S的体动信息}，定义睡眠分期的识别框架为{觉醒期，快速眼动期，非快速眼动期}；
对人体觉醒期的各检测参数判断阀值进行测定，并记录人体觉醒时的血氧浓度值，心率值和呼吸率值，确定人体觉醒期间的各检测参数的区间值，设置各检测参数的觉醒区间阀值；
利用觉醒区间阈值，结合各检测参数的下降幅度和下降时间，以睡眠分期知识库的专家经验给予识别框架内多个单元的基本概率赋值；
根据Dempster组合规则进行并行组合，给出睡眠状态结构分期的判决。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110604859A (zh) * 2019-10-24 2019-12-24 深圳易嘉恩科技有限公司 基于智能家居设备的辅助睡眠控制方法及系统
CN111467646A (zh) * 2020-05-09 2020-07-31 杭州趣安科技有限公司 一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法
CN112283884A (zh) * 2019-07-23 2021-01-29 广东美的制冷设备有限公司 空调器的气氛灯控制方法、装置、空调器及存储介质
CN113995938A (zh) * 2021-10-22 2022-02-01 成都爱可泰思科技有限公司 一种助眠装置及方法
CN114727456A (zh) * 2022-05-09 2022-07-08 清华大学 助眠灯控制方法、系统、存储介质及程序产品
CN111700590B (zh) * 2020-06-25 2024-01-23 北京大众益康科技有限公司 睡眠采集调控系统及方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101227858A (zh) * 2005-07-26 2008-07-23 松下电工株式会社 照明和睡眠评估系统
CN103648221A (zh) * 2013-12-17 2014-03-19 天津江湾科技有限公司 一种跟随睡眠程度调节室内照明灯具的装置
CN103830823A (zh) * 2014-03-17 2014-06-04 董新明 一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪
CN205424553U (zh) * 2015-07-27 2016-08-03 陈明华 一种照明助眠系统
CN106813137A (zh) * 2016-11-02 2017-06-09 广东探金电子科技有限公司 一种智能助眠灯
CN106879133A (zh) * 2016-12-29 2017-06-20 固安翌光科技有限公司 一种睡眠时灯光的控制方法及装置
CN106974620A (zh) * 2017-03-08 2017-07-25 中国人民解放军南京军区南京总医院 用于睡眠质量监控、管理以及促进睡眠的装置
CN107613612A (zh) * 2017-10-13 2018-01-19 高海燕 一种智能卧室照明方法及其系统
CN107950076A (zh) * 2015-08-13 2018-04-20 飞利浦照明控股有限公司 安睡灯
CN108671359A (zh) * 2018-03-26 2018-10-19 亘冠智能技术（杭州）有限公司 睡眠辅助方法
CN109432566A (zh) * 2018-11-07 2019-03-08 深圳智能光谱有限公司 一种生理参数导航调节方法、控制组件和调节装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101227858A (zh) * 2005-07-26 2008-07-23 松下电工株式会社 照明和睡眠评估系统
CN103648221A (zh) * 2013-12-17 2014-03-19 天津江湾科技有限公司 一种跟随睡眠程度调节室内照明灯具的装置
CN103830823A (zh) * 2014-03-17 2014-06-04 董新明 一种基于体感音乐疗法的睡眠监护磁疗康复仪
CN205424553U (zh) * 2015-07-27 2016-08-03 陈明华 一种照明助眠系统
CN107950076A (zh) * 2015-08-13 2018-04-20 飞利浦照明控股有限公司 安睡灯
CN106813137A (zh) * 2016-11-02 2017-06-09 广东探金电子科技有限公司 一种智能助眠灯
CN106879133A (zh) * 2016-12-29 2017-06-20 固安翌光科技有限公司 一种睡眠时灯光的控制方法及装置
CN106974620A (zh) * 2017-03-08 2017-07-25 中国人民解放军南京军区南京总医院 用于睡眠质量监控、管理以及促进睡眠的装置
CN107613612A (zh) * 2017-10-13 2018-01-19 高海燕 一种智能卧室照明方法及其系统
CN108671359A (zh) * 2018-03-26 2018-10-19 亘冠智能技术（杭州）有限公司 睡眠辅助方法
CN109432566A (zh) * 2018-11-07 2019-03-08 深圳智能光谱有限公司 一种生理参数导航调节方法、控制组件和调节装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112283884A (zh) * 2019-07-23 2021-01-29 广东美的制冷设备有限公司 空调器的气氛灯控制方法、装置、空调器及存储介质
CN110604859A (zh) * 2019-10-24 2019-12-24 深圳易嘉恩科技有限公司 基于智能家居设备的辅助睡眠控制方法及系统
CN110604859B (zh) * 2019-10-24 2022-03-22 深圳易嘉恩科技有限公司 基于智能家居设备的辅助睡眠控制方法及系统
CN111467646A (zh) * 2020-05-09 2020-07-31 杭州趣安科技有限公司 一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法
CN111700590B (zh) * 2020-06-25 2024-01-23 北京大众益康科技有限公司 睡眠采集调控系统及方法
CN113995938A (zh) * 2021-10-22 2022-02-01 成都爱可泰思科技有限公司 一种助眠装置及方法
CN114727456A (zh) * 2022-05-09 2022-07-08 清华大学 助眠灯控制方法、系统、存储介质及程序产品

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