CN110123286A - 一种睡眠监测数据的具现化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种睡眠监测数据的具现化系统，包括监测机构、主控机构和具现化机构；所述监测机构包括设置在人体上的感应组件，所述感应组件用于感应睡眠数据，并且生成睡眠数据包；所述主控机构与所述监测机构无线通信连接，所述主控机构用于获取所述睡眠数据包，并且对所述睡眠数据包进行处理生成具现数据包；所述具现化机构与所述主控机构有线通信连接，所述具现化机构从所述主控机构获取所述具现数据包，并且根据所述具现数据包输出具现影像和具现音频。本发明能够将使用者的睡眠监测数据具象化，有利于使用者准确地了解自身的睡眠状况。

Description

一种睡眠监测数据的具现化系统
技术领域
本发明涉及睡眠监测技术领域，具体的说是一种睡眠监测数据的具现化系统。
背景技术
随着生活压力的逐渐增大，人们对自身健康状况的关注度也日益提高，睡眠作为人体缓解疲劳的最主要的方式，睡眠质量的重要度逐渐被人们所关注。另一方面，伴随着电子技术的快速发展，现在人们可以方便地对自己的睡眠状况进行监测，例如通过具有睡眠监测功能的智能手环来监测。但是现有的睡眠监测方式大多只能输出抽象的数据，例如输出深度睡眠时间、失眠时间或者扇形图等形式，只能够让使用者了解到大体情况，而无法让使用者准确地知道自己睡眠质量不佳具体的表现形式是什么，导致使用者难以根据睡眠监测数据对生活习惯进行高效地调整。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种睡眠监测数据的具现化系统，能够将使用者的睡眠监测数据具象化，有利于使用者准确地了解自身的睡眠状况。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种睡眠监测数据的具现化系统，包括监测机构、主控机构和具现化机构；所述监测机构包括设置在人体上的感应组件，所述感应组件用于感应睡眠数据，并且生成睡眠数据包；所述主控机构与所述监测机构无线通信连接，所述主控机构用于获取所述睡眠数据包，并且对所述睡眠数据包进行处理生成具现数据包；所述具现化机构与所述主控机构有线通信连接，所述具现化机构从所述主控机构获取所述具现数据包，并且根据所述具现数据包输出具现影像和具现音频。
优选地，所述感应组件包括加速度传感器和拾音器，所述加速度传感器用于感应人体的肢体运动量，所述拾音器用于感应人体的声音量。
优选地，所述感应组件包括心率传感器和温度传感器，所述心率传感器用于感应人体的心率次数，所述温度传感器用于感应人体的温度量。
优选地，所述感应组件包括湿度传感器，所述湿度传感器用于感应人体表面的湿度量。
优选地，所述感应组件包括单片机、AD转换模块和第一无线通信模块，所述单片机与所述AD转换模块和所述第一无线通信模块均电性连接，所述AD转换模块与所述加速度传感器、所述拾音器、所述心率传感器、所述温度传感器和所述湿度传感器均电性连接，所述单片机用于将所述肢体运动量、所述声音量、所述心率次数、所述温度量和所述湿度量一一对应地转化为肢体运动数据、声音数据、心率数据、温度数据和湿度数据，并且将所述肢体运动数据、所述声音数据、所述心率数据、所述温度数据和所述湿度数据转换为所述睡眠数据包。
优选地，所述主控机构包括主控制器、第二无线通信模块和第一数据接口模块，所述主控制器与所述第二无线通信模块和所述第一数据接口模块均电性连接，所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块无线通信连接。
优选地，所述具现数据包包括影像信息和音频信息，所述影像信息由所述肢体运动量、所述心率次数、所述温度量和所述湿度量转换而成，所述音频信息由所述声音量转换而成。
优选地，所述具现化机构包括第二数据接口模块、第一驱动电路、显像装置、第二驱动电路和扬声器，所述第二数据接口模块与所述第一数据接口模块电性连接，所述第二数据接口模块、所述第一驱动电路和所述显像装置依次电性连接，所述第二数据接口模块、所述第二驱动电路和所述扬声器依次电性连接，所述显像装置用于具现化所述影像信息，所述扬声器用于具现化所述音频信息。
优选地，所述显像装置设置为显示器或者投影仪。
本发明用监测机构获取使用者的睡眠数据，然后通过主控机构进行处理后通过具现化机构进行具现，从而将睡眠数据准确地用更加直观的形式进行体现，进而让使用者能够更加准确地获取自己的睡眠情况，然后进行调整，最终改善睡眠质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具现化系统的整体结构框图；
图2是本发明具现化系统的监测机构结构框图；
图3是本发明具现化系统的主控机构结构框图；
图4是本发明具现化系统的具现化机构结构框图。
附图标记：1-监测机构，2-主控机构，3-具现化机构，4-加速度传感器，5-拾音器，6-心率传感器，7-温度传感器，8-湿度传感器，9-AD转换模块，10-单片机，11-第一无线通信模块，12-第二无线通信模块，13-主控制器，14-第一数据接口模块，15-第二数据接口模块，16-第一驱动电路，17-显像装置，18-第二驱动电路，19-扬声器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至4，图1是本发明具现化系统的整体结构框图，图2是本发明具现化系统的监测机构结构框图，图3是本发明具现化系统的主控机构结构框图，图4是本发明具现化系统的具现化机构结构框图。
一种睡眠监测数据的具现化系统，包括监测机构1、主控机构2和具现化机构3。
监测机构1包括设置在人体上的感应组件，感应组件用于感应睡眠数据，并且生成睡眠数据包。
主控机构2与监测机构1无线通信连接，主控机构2用于获取睡眠数据包，并且对睡眠数据包进行处理生成具现数据包。
具现化机构3与主控机构2有线通信连接，具现化机构3从主控机构2获取具现数据包，并且根据具现数据包输出具现影像和具现音频。
本发明在使用时，利用监测机构1获取使用者的睡眠数据，这些睡眠数据可以包括并且不局限于心率数据、体温数据、声音数据和肢体运动数据，然后通过主控机构2进行处理后通过具现化机构3进行具现，具体的具现方式采用影像加音频，其中声音数据采用音频的方式进行具现，而心率数据、体温数据和肢体运动数据采用影像的方式进行具现，例如肢体运动数据可以采用影像运动来具现，与传统的采用数据汇总和输出概括结果的睡眠监测数据展示方式相比，本发明将睡眠数据用更加直观的形式进行体现，相对于单调的数据展示，能够让使用者能够更加清楚明确地了解自己的睡眠情况，然后进行调整，最终改善睡眠质量。
具体的，感应组件的具体结构为：感应组件包括加速度传感器4和拾音器5，加速度传感器4用于感应人体的肢体运动量，拾音器5用于感应人体的声音量。其中肢体运动量主要用于反映使用者在睡眠过程中的肢体运动情况，例如翻身、颤抖或者起夜等，在睡眠质量良好的情况下，肢体运动量的幅度应当较小，并且频率应当较低，当出现了频繁和剧烈的肢体运动时，可能存在的睡眠问题包括失眠、梦魇或者疾病等，因此通过感应肢体运动量能够准确地反映出使用者的睡眠质量。声音量主要用于反映使用者在睡眠过程中是否出现了呼吸暂停的情况，即是否出现打鼾的情况，进而反映出使用者的睡眠质量。
感应组件进一步包括心率传感器6和温度传感器7，心率传感器6用于感应人体的心率次数，温度传感器7用于感应人体的温度量。其中心率次数主要反映使用者的健康状况，温度量一方面用于反映使用者的健康状况，另一方面用于反映使用者的睡眠环境状况，常见的，当空调调节不当出现温度过高或者过低的时候，都会直接影响睡眠质量，例如温度过低的时候会出现蜷缩身体或者颤抖，在温度过高的时候会出现频繁翻身或者掀被子，这些肢体运动与温度直接相关，因此通过感应温度量能够与肢体运动量相配合，方便使用者知晓具体是什么因素导致自身睡眠质量不佳。
感应组件进一步包括湿度传感器8，湿度传感器8用于感应人体表面的湿度量。通常湿度量的改变与温度量的改变是相伴的，即温度量过高会导致皮肤出汗，进而使体表的湿度量增加，因为温度量过高的原因可能是身体病变，例如发烧，也可能是环境温度过高，因此单一地通过温度量进行判断是不够准确地，而当身体温度量升高，但是湿度量不变的时候，可能是身体发生了病变。
感应组件包括单片机10、AD转换模块9和第一无线通信模块11，单片机10与AD转换模块9和第一无线通信模块11均电性连接，AD转换模块9与加速度传感器4、拾音器5、心率传感器6、温度传感器7和湿度传感器8均电性连接，单片机10用于将肢体运动量、声音量、心率次数、温度量和湿度量一一对应地转化为肢体运动数据、声音数据、心率数据、温度数据和湿度数据，并且将肢体运动数据、声音数据、心率数据、温度数据和湿度数据转换为睡眠数据包。睡眠数据包可以采用一种多元组的形式，例如“时间戳，肢体运动数据，声音数据，心率数据，温度数据，湿度数据，标识码”，其中时间戳用于表征睡眠数据包的生成时间或者各个数据的采集时间，标识码用于对睡眠数据包进行标识，可以是顺序标识或者使用者身份标识。
在本实施例中，感应组件可以采用现有的智能手环的形式。
主控机构的具体结构为：主控机构2包括主控制器13、第二无线通信模块12和第一数据接口模块14，主控制器13与第二无线通信模块12和第一数据接口模块14均电性连接，第二无线通信模块12与第一无线通信模块11无线通信连接。第一无线通信模块12和第二无线通信模块14可以采用蓝牙模块、WIFI模块或者ZigBee模块等。
进一步的，具现数据包包括影像信息和音频信息，影像信息由肢体运动量、心率次数、温度量和湿度量转换而成，音频信息由声音量转换而成。
具现化机构3包括第二数据接口模块15、第一驱动电路16、显像装置17、第二驱动电路18和扬声器19，第二数据接口模块15与第一数据接口模块14电性连接，第二数据接口模块15、第一驱动电路16和显像装置17依次电性连接，第二数据接口模块15、第二驱动电路18和扬声器19依次电性连接，显像装置17用于具现化影像信息，扬声器19用于具现化音频信息。显像装置17可以设置为显示器、二维投影仪或者三维投影仪等。
基于上述具现化系统，本发明还提供一种睡眠监测数据的具现化方法，包括S1至S8。
S1、加速度传感器4感应人体的肢体运动量、拾音器5感应人体的声音量、心率传感器6感应人体的心率次数、温度传感器7感应人体的温度量以及湿度传感器8感应人体表面的湿度量。
S2、单片机10通过AD转换模块9获取肢体运动量、声音量、心率次数、温度量和湿度量。
S3、单片机10生成肢体运动数据、声音数据、心率数据、温度数据和湿度数据。
S4、单片机10生成睡眠数据包。
S5、单片机10通过第一无线通信模块11和第二无线通信模块12将睡眠数据包发送给主控制器13。
S6、主控制器13根据睡眠数据包生成影像信息和音频信息，并且将影像信息和音频信息转换成具现数据包。
S7、主控器通过第一数据接口模块14和第二数据接口模块15将具现数据包传输给第一驱动电路16和第二驱动电路18。
S8、第一驱动电路16控制显像装置17根据影像信息输出具现影像，第二驱动电路18控制扬声器19根据音频信息输出具现音频。
具体的说，在具现化的时候，可以通过模拟的人像来表示使用者，然后将使用者的肢体运动数据通过人像的姿态调整来表示，将使用者的心率数据通过人像的闪烁来表示，将使用者的温度数据通过人像的颜色来表示，将使用者的湿度数据通过人像的模糊度来表示，将使用者的声音数据通过扬声器进行播放。
通过将使用者的睡眠监测数据具象化，而不是采用曲线图或者深度睡眠时长等抽象数据来表现，可以更加方便地让使用者了解自己的睡眠情况，精确地了解到自身睡眠质量不佳具体以何种形式表现，从而能够更加准确地判断自身的身体状况，最终能够有效地进行调整。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：包括监测机构(1)、主控机构(2)和具现化机构(3)；
所述监测机构(1)包括设置在人体上的感应组件，所述感应组件用于感应睡眠数据，并且生成睡眠数据包；
所述主控机构(2)与所述监测机构(1)无线通信连接，所述主控机构(2)用于获取所述睡眠数据包，并且对所述睡眠数据包进行处理生成具现数据包；
所述具现化机构(3)与所述主控机构(2)有线通信连接，所述具现化机构(3)从所述主控机构(2)获取所述具现数据包，并且根据所述具现数据包输出具现影像和具现音频。
2.如权利要求1所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述感应组件包括加速度传感器(4)和拾音器(5)，所述加速度传感器(4)用于感应人体的肢体运动量，所述拾音器(5)用于感应人体的声音量。
3.如权利要求2所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述感应组件还包括心率传感器(6)和温度传感器(7)，所述心率传感器(6)用于感应人体的心率次数，所述温度传感器(7)用于感应人体的温度量。
4.如权利要求3所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述感应组件还包括湿度传感器(8)，所述湿度传感器(8)用于感应人体表面的湿度量。
5.如权利要求4所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述感应组件还包括单片机(10)、AD转换模块(9)和第一无线通信模块(11)，所述单片机(10)与所述AD转换模块(9)和所述第一无线通信模块(11)均电性连接，所述AD转换模块(9)与所述加速度传感器(4)、所述拾音器(5)、所述心率传感器(6)、所述温度传感器(7)和所述湿度传感器(8)均电性连接，所述单片机(10)用于将所述肢体运动量、所述声音量、所述心率次数、所述温度量和所述湿度量一一对应地转化为肢体运动数据、声音数据、心率数据、温度数据和湿度数据，并且将所述肢体运动数据、所述声音数据、所述心率数据、所述温度数据和所述湿度数据转换为所述睡眠数据包。
6.如权利要求5所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述主控机构(2)包括主控制器(13)、第二无线通信模块(12)和第一数据接口模块(14)，所述主控制器(13)与所述第二无线通信模块(12)和所述第一数据接口模块(14)均电性连接，所述第二无线通信模块(12)与所述第一无线通信模块(11)无线通信连接。
7.如权利要求6所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述具现数据包包括影像信息和音频信息，所述影像信息由所述肢体运动量、所述心率次数、所述温度量和所述湿度量转换而成，所述音频信息由所述声音量转换而成。
8.如权利要求7所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述具现化机构(3)包括第二数据接口模块(15)、第一驱动电路(16)、显像装置(17)、第二驱动电路(18)和扬声器(19)，所述第二数据接口模块(15)与所述第一数据接口模块(14)电性连接，所述第二数据接口模块(15)、所述第一驱动电路(16)和所述显像装置(17)依次电性连接，所述第二数据接口模块(15)、所述第二驱动电路(18)和所述扬声器(19)依次电性连接，所述显像装置(17)用于具现化所述影像信息，所述扬声器(19)用于具现化所述音频信息。
9.如权利要求8所述的一种睡眠监测数据的具现化系统，其特征在于：所述显像装置(17)设置为显示器或者投影仪。
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