CN111467646A - 一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于睡眠状态节点的睡眠状态节点的复合式助眠方法，该复合式助眠方法结合声音、光线以及画面进行睡眠状态的综合干预，根据不同的睡眠时期提供不同的睡眠策略，达到全面科学的助眠效果。

Description

一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法
技术领域
本发明涉及助眠领域，特别涉及一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法。
背景技术
现代人的生活节奏越来越快，生活压力越来越大，越来越多的人为了各种原因牺牲了自己的睡眠时间，而缺乏优质的睡眠对于人体的健康有着极大的影响。当然，也不是所有的人都属于可以睡觉而自我放弃牺牲的类型，有很大一部分人员是因为其作息和生理因素导致的失眠，对于失眠人员，可能会在晚上睡觉前玩手机，而研究表明手机屏幕发出的蓝光会抑制大脑内产生褪黑素，在褪黑素被抑制的状态下，人难以有困倦的感觉，反而会越来越清醒，进而导致睡眠质量越来越差。
为了改善人们的睡眠质量，各种助眠设备层出不穷，比如CN109408663A提供的“睡眠音乐的播放方法及装置”，其最大的特点在于选择适合当前睡眠状态的形式播放音乐，然而根据其文本的介绍这里睡眠状态仅仅是区别了深度睡眠和浅度睡眠，形式也只是通过调节音乐的音量大小，而音量大小并不能很好地达到助眠效果，比如一些音域较宽的音乐发出的音波即使再小声也会干扰睡眠，这样的话不仅仅不能达到助眠的效果，反而可能会干扰正常睡眠过程。再比如CN109847170A提供的“助眠装置、方法及头戴式设备”，其是通过检测周边的光效是否适合睡眠，以及督促用户进入助眠状态，但是这样的方式更多的是提示使用者进入睡眠，但是并不能保证睡眠的质量。
另外还有些助眠设备在此也不一一列举了，但是目前市面的助眠设备更多侧重于睡眠状态的研究而忽视了助眠策略的研究，然而大脑进入休息状态是一个很复杂的综合医学和心理学知识的过程，目前的助眠策略比较单一，输入和输出信息都比较少，只能达到部分助眠的效果，并不能达到全面的科学的助眠效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，该复合式助眠方法结合声音、光线以及画面进行睡眠状态的综合干预，根据不同的睡眠时期提供不同的睡眠策略，达到全面科学的助眠效果。
本技术方案提供一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，搭载在助眠设备上完成对用户的复合助眠，包括以下步骤：
步骤S1:获取用户的睡眠信息，其中睡眠信息至少包括用户的脑电数据；
步骤S2:利用睡眠信息得到对应的睡眠状态节点值，获取脑电数据的脑波状态能量值计算得到对应的睡眠值，根据睡眠值获取睡眠状态节点值；
步骤S3:根据睡眠状态节点值提供针对不同睡眠状态节点的复合型助眠策略，其中复合型助眠策略包括提供声效、光效以及视觉效果的复合助眠服务。
在一些实施例中，设定睡眠值的初定值为100，此时表示用户绝对清醒毫无睡意，当睡眠值小于第一数值时，代表用户进入迷糊状态，当睡眠值小于第二数值时，代表用户进入浅睡状态，当睡眠值小于第三数值时，代表用户进入深睡状态。
在一些实施例中，采集时间段内多个睡眠值并取用其平均值得到睡眠状态节点值，睡眠状态节点值小于第一数值时，代表用户进入迷糊状态，当睡眠状态节点值小于第二数值时，代表用户进入浅睡状态，当睡眠状态节点值小于第三数值时，代表用户进入深睡状态，对应不同的睡眠状态节点值执行不同的复合型助眠策略。
在一些实施例中，当睡眠状态节点值达到第一数值时，采用波长为580nm-700nm的红橙光配合绿色画面，播放催眠音乐。
在一些实施例中，当睡眠状态节点值达到第二数值时，将发声组件的音效降低到前序音量的70-80％的范围区间，同时，调整光效至前序光效的70-80％的范围区间，调整画面到柔和光效的画面。
在一些实施例中，当睡眠状态节点值达到第三数值时，将发声组件的音效降低至前序音效的70％-80％的程度，同时调整光效至0，关闭画面。
相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：
1、本方案监控的睡眠状态分为清醒、迷糊、浅睡以及深睡四个状态，根据不同的睡眠状态提供不同的针对性的复合型助眠策略，以其更快速更高效地引导使用者进行高质量的睡眠，以期达到辅助助眠的状态。
2、本方案将清醒、迷糊、浅睡以及深睡这四种睡眠状态转换为睡眠状态节点，以更科学地反应用户的睡眠状态，将睡眠状态节点化，针对每个节点的状态提供针对性的复合型助眠策略，且由于睡眠状态节点化，每个节点对应的助眠策略更加精准，进而提供更为实时科学的助眠策略。
3、结合声音、画面以及光效等多感官体验的调节，提供一种全面的复合型的助眠策略，且其策略的调节符合医学常识和心理学知识，更加科学化。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法的流程示意图。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
本技术方案提供一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，该方法搭载在助眠设备上完成对用户的复合助眠，其通过获取佩戴助眠设备的用户的睡眠信息并将该睡眠信息转换为睡眠状态节点，基于睡眠状态节点调整实时的复合助眠策略，其中睡眠状态节点反映用户的睡眠状态，复合助眠策略包括声效、光效以及视觉画面的综合调节策略。
具体的，该基于睡眠状态节点的复合式助眠方法包括以下步骤：
步骤S1:获取用户的睡眠信息，其中睡眠信息至少包括用户的脑电数据；
在本方案中，用户的睡眠信息利用其搭载的助眠设备获取，另外睡眠信息还包括心率数据、皮电数据、肌电数据、眼电数据、呼吸数据、体温数据以及环境因子等，且采集得到的生理体征参数经过内部的放大、滤波降噪处理、A/D转换后得到可直接处理的数据，整合为可用的睡眠信息。
助眠设备上设置多个传感器，比如脑电波传感器，脑电波传感器贴合于用户的脑部获取用户的脑电波数据，其为成熟技术，在此不进行说明。该助眠设备可以是佩戴在用户头部的助眠眼罩，也可以是其他助眠装置，本方案在此不受限制。
步骤S2：利用睡眠信息得到对应的睡眠状态节点值：
获取脑电数据的脑波状态能量值计算得到对应的睡眠值，根据睡眠值获取睡眠状态节点值。
具体的，内置的算法通过对脑电数据的脑波状态能量值进行处理从而得到不同的睡眠状态特征，利用得到的睡眠状态特征建模睡眠分区神经网络结构计算得到对应的情感数据，其中情感数据包括注意力值、睡眠值和休息值，睡眠值通过均一化处理生成0-100的区间值，并通过最大能量估计区间确定不同睡眠状态节点值，定义清醒是100，迷糊节点是δ1，浅睡节点为δ2，深睡为0，一般情况下连续10秒钟获得稳定的数值，代表进入该睡眠阶段。
通过睡眠状态节点值可以很好地反应用户此时所处的睡眠状态，由于睡眠值是依据快速傅立叶变换获取经过滤波的脑电波各个频段的能量值进行分离后得出的睡眠分期。设定睡眠值的初定值为100，此时表示用户绝对清醒毫无睡意，当睡眠值小于100并接近δ1时，代表用户进入迷糊状态；当睡眠值小于δ1，并接近δ2时，代表用户进入浅睡状态；当睡眠值小于δ2并接近于0时，代表用户进入深睡状态。
在本技术方案中，每个睡眠值的获取时间间隔为8s，极小，采集一个时间段内多个睡眠值并取用其平均值得到睡眠状态节点值，可更加科学准确地反应用户的睡眠状态。在本方案的一实施例中，经过数据的统计分析得到取用5个睡眠值的平均值计算得到睡眠状态节点值，本申请人通过实验数据的分析发现，5个以下的睡眠值的均值受单个数据的影响较大，5个以上睡眠值的均值跨度大不能很好的反应这个时间段内睡眠的真实状态的，均不适用于遇到单个睡眠值异常或者处于睡眠状态交接处的睡眠状态节点的获取。
同样规定睡眠状态节点值小于第一数值时，代表用户进入迷糊状态，当睡眠状态节点值小于第二数值时，代表用户进入浅睡状态，当睡眠状态节点值小于第三数值时，代表用户进入深睡状态。
在本技术方案中规定第一数值为100，第二数值为δ1，第三数值为δ2，第四数值为0。
值得一提的是，在本技术方案中，将用户的睡眠状态转换为具体的睡眠状态节点值，以具体的数据来反应每个具体时刻的用户的睡眠状态，进而可针对每个具体的睡眠状态做出对应性的复合型助眠策略，以更加全面地丰富本方案提供的复合型助眠策略。
比如，像是目前现有技术CN10633674B提供了一种“睡眠状态分析中的睡眠周期检测方法和系统”，其通过对脑电信号进行波段处理准确地判断用户处于非眼动睡眠S2-S4的哪个周期，其目的是在于提高对睡眠周期判断的准确率，但是该计算方法得到的周期判断并不能很好地适用于本方案中的复合助眠策略的依据，本方案直接获取睡眠状态节点值，以期更好地提供针对性的复合型助眠策略。
另外，该步骤二可独立于助眠设备完成，也可通由助眠设备内的处理器完成。
步骤三：根据睡眠状态节点值提供针对睡眠状态节点的复合型助眠策略，其中复合型助眠策略包括提供声效、光效以及视觉效果的复合助眠服务；
本方案提供的助眠服务依托于助眠设备完成，本方案提供的助眠设备内至少设置发声组件、发光组件以及显示组件，其中发声组件、发光组件以及显示组件执行复合型助眠策略。发声组件可以是喇叭、耳机，发光组件可以是灯具，显示组件可以是显示屏，或者其他设备，本方案在此方面不受限制。
具体的，本方案提供的复合型助眠策略同时兼备对用户视觉、听觉的感觉，不同于现有技术中的单一助眠方式，为用户提供多方面的科学的助眠服务。
当睡眠状态节点值达到或靠近第一数值时，采用波长为580nm-700nm的红橙光配合绿色画面，播放催眠音乐，由于绿色画面使得内心更加平静，采用波长为580nm-700nm的红橙光可以促进褪黑素的分泌，改善睡眠质量。
当睡眠状态节点值达到或靠近第二数值时，调整音量环境发出20-40db的声波，调整助眠音乐和白噪音的播放保持在一定的频率之间，形成了良好的睡眠声音环境，调整光效发出180lux的灯发出的藕粉色的光或者发出580nm-700nm的红橙光，促进褪黑素的分泌。
或者，当睡眠状态节点值达到或靠近第二数值时，将发声组件的音效降低到前序音量的70-80％的范围区间，同时，调整光效至前序光效的70-80％的范围区间，调整画面到更加舒适的状况，例如柔和光效的画面。
当睡眠状态节点值达到或靠近第三数值时，将发声组件的音效降低至前序音效的70％-80％的程度，同时调整光效至0，关闭画面。在本方案中，根据研究此时采用本案的复合助眠策略，可以诱导人的脑电波发生改变，产生有助于睡眠的α波和深睡时的δ波，从而实现诱导和维持深睡眠的状态。而用户已经进入了深度睡眠的状态，不需要再播放催眠画面了，且需要营造尽可能黑暗的睡眠环境。
值得一提的是，该复合式催眠方法大多适用于用户从未有睡意开始逐渐进入睡眠状态的情况，即，本方案的复合型助眠策略从用户处于清醒状态开始执行，即每个睡眠状态节点值对应的复合型助眠策略均是根据前序复合型助眠策略逐渐变化的，这样不会给用户造成突然的感光冲击，可提供较为舒缓的助眠服务。
当睡眠状态节点值处于100时，表明处于清醒状态，执行第一复合型助眠策略：调整显示组件播放由白天到黄昏或夜晚的VR视频画面，调整发光组件发出全方位、柔和的光效，调整发声组件发出由欢快到舒缓的音效，使得用户从清醒状态往迷糊状态转变。
当睡眠状态节点值小于100并接近δ1时，表明处于迷糊状态，执行第二复合型助眠策略：调整显示组件播放黄昏或夜晚的VR视频画面，调整发光组件发出有助于睡眠的暖色光效，调整发声组件发出的舒缓的音效，对应用户的迷糊状态。
当睡眠状态节点值小于δ1，并接近δ2时，表明处于浅睡状态，执行第三复合型助眠策略：调整显示组件播放黄昏或夜晚的VR视频画面，调整发光组件发出适合浅睡的、暖色光效，调整发声组件发出的空灵、节奏缓慢的音效，对应用户的浅睡状态。
当睡眠状态节点值处于0～δ2时，表明处于深睡状态，执行第四复合型助眠策略：调整显示组件播放(黄昏或夜晚的VR视频)画面，调整发光组件发出(昏暗的睡眠)光效，调整发声组件发出的(更低沉、节奏更舒缓的)音效，对应用户的深睡状态。
且当睡眠状态节点值从一个值变化为另一个值时，对应的画面，光效和音效也逐渐变化。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，搭载在助眠设备上完成对用户的复合助眠，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：获取用户的睡眠信息，其中睡眠信息至少包括用户的脑电数据；
步骤S2:利用睡眠信息得到对应的睡眠状态节点值，获取脑电数据的脑波状态能量值计算得到对应的睡眠值，根据睡眠值获取睡眠状态节点值；
步骤S3:根据睡眠状态节点值提供针对不同睡眠状态节点的复合型助眠策略，其中复合型助眠策略包括提供声效、光效以及视觉效果的复合助眠服务。
2.根据权利要求1所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，设定睡眠值的初定值为100，此时表示用户无睡意，当睡眠值小于第一数值时，代表用户进入迷糊状态，当睡眠值小于第二数值时，代表用户进入浅睡状态，当睡眠值小于第三数值时，代表用户进入深睡状态。
3.根据权利要求1所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，采集特定时间段内多个睡眠值并取其平均值得到睡眠状态节点值，睡眠状态节点值小于第一数值时，代表用户进入迷糊状态，当睡眠状态节点值小于第二数值时，代表用户进入浅睡状态，当睡眠状态节点值小于第三数值时，代表用户进入深睡状态，对应不同的睡眠状态节点值执行不同的复合型助眠策略。
4.根据权利要求1所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，当睡眠状态节点值达到或靠近第一数值时，采用波长为580nm-700nm的红橙光配合绿色画面，播放催眠音乐。
5.根据权利要求4所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，当睡眠状态节点值达到或靠近第二数值时，将发声组件的音效降低到前序音量的70-80％的范围区间，同时，调整光效至前序光效的70-80％的范围区间，调整画面到柔和光效画面。
6.根据权利要求1所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，睡眠状态节点值达到或靠近第二数值时，调整音量环境发出20-40db的声波，调整助眠音乐和白噪音的播放保持在一定的频率之间，调整光效发出180lux的灯发出的藕粉色的光或者发出580nm-700nm的红橙光。
7.根据权利要求5所述的基于睡眠状态节点的复合式助眠方法，其特征在于，当睡眠状态节点值达到或靠近第三数值时，将发声组件的音效降低至前序音效的70％-80％的程度，同时调整光效至0，关闭画面。
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