CN111543830B - 睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头及其控制方法,包括多功能枕头,控制盒,以及手机APP;其中,多功能枕头包括枕头本体,枕头本体表层放置若干震动片和柔性压力传感器;控制盒包括壳体及透明翻盖壳,壳体内部设计有手机固定装置、手机充电线耳机数据线,壳体背部装有主控电路板。本发明控制方法是使用者预先设定好睡觉和起床时间,在设定的睡觉时间到达时,手机APP会自动进行警报直至使用者将手机放入控制盒中,并与数据传输线相连接,警报才会停止,直到第二天枕头在已设定好的起床时间到达时进行震动唤醒,压力传感器会持续监测一段时间以防回笼觉。另外,使用者可以用手机APP控制智能枕头进行震动按摩。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居领域,具体是一种睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头及其控制方法。
背景技术
由于网络、手机及计算机等技术的飞速发展,目前越来越多的大学生晚上熬夜玩手机、玩电脑,造成了作息时间不规律,使得白天课堂上课容易犯困、打瞌睡,降低了学习效率,并影响了学习成绩,从而失去了对该门课的学习兴趣。如此一来,会形成严重的恶性循环。
在大学的日常学习和生活中,困扰大学生的健康问题主要包括两个方面:久坐带来的身体疾病和作息不规律所引发的学习与生活的无精打采。当下,大学生课业繁忙,经常需要坐在电脑桌前或书桌前长时间学习工作,使久坐成了大学生的常见问题,长期的久坐不动,会引发全身肌肉酸痛、脖子僵硬和腰椎疼痛。如果长期如此,得不到调整或者缓解,就会引起颈椎病和腰椎间盘突出等疾病的发生,对身体造成巨大的损害。此外,久坐也极易引起肥胖,血压升高等其他问题。另外,据统计45.29%的大学生睡眠质量较好,47.98%睡眠质量一般,5.82%睡眠质量差,0.91%睡眠质量极差。可见睡眠问题已经成了大学生的常见问题,甚至很多大学生养成了“夜猫子”的不好作息习惯。
如果大学生能够拥有一个规律的作息习惯,并使劳累的颈部得到充分的放松,肯定会使其白天精力充足,从而大大提高课堂学习效率。《中国民族民间医药》第24卷第二十期提到,大学生熬夜现象普遍,要解决这个问题除了要提升学生的自制能力外,外部手段也是重要的一环。在这种大学生普遍缺乏规律作息时间的情况下,一个便携式的符合现大学生生活与学习状况的规划系统便能起到很好的效果。
而在目前的震动枕头产品中,没有能够良好的控制学生不良熬夜习惯的产品,多数只能提供简单的按摩和闹醒功能,不能有效的矫正大学生的熬夜习惯。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头及其控制方法,可以实现对颈部与后脑的按摩,强制性的睡觉与起床设定,以及对每天睡眠情况的收集。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:包括多功能枕头、控制盒及集成于用户手机中的手机APP,其中:
多功能枕头包括枕头本体,枕头本体表层内设有若干震动片和多个柔性压力传感器,震动片、柔性压力传感器均通过从枕头本体穿出的信号线与控制盒连接;
控制盒包括壳体,壳体内部用于容纳手机,壳体背部设有主控电路板,主控电路板集成有主控单片机,以及与主控单片机引脚连接的蓝牙链路控制单元,所述蓝牙链路控制单元连接有蓝牙无线收发单元及蓝牙天线,所述多功能枕头中震动片、柔性压力传感器连接的信号线分别进入壳体并与主控单片机的引脚连接,壳体内部还设有耳机数据线,耳机数据线一端连接主控单片机引脚,耳机数据线另一端连接有可插入手机耳机孔的插头,手机未放入壳体时通过蓝牙与主控单片机通讯连接,手机放入壳体时用户将耳机数据线的插头插入手机耳机孔,由耳机数据线实现手机和主控单片机的通讯连接;
手机APP集成有睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序,其中:
多功能枕头中的柔性压力传感器采集的信号送入主控单片机,并由主控单片机内部转换为数据后送入手机,手机APP的睡眠质量监测程序根据柔性压力传感器的数据实现睡眠质量监测;
震动按摩程序将用户输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头中的震动片发送控制信号,震动片在控制信号驱动下震动实现头颈部按摩;
闹钟提醒程序将用户输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头中的震动片发送控制信号,震动片在控制信号驱动下震动实现闹钟提醒,同时,柔性压力传感器的信号送入主控单片机,主控单片机根据柔性压力传感器的信号判断用户是否起床。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述多功能枕头中,震动片在枕头本体表层内的分布对应人体后脑勺以及颈部穴位位置。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述多功能枕头中,多个柔性压力传感器分别分布于枕头本体表层中间位置和两侧。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述控制盒中,壳体一侧敞口并盖合连接透明翻盖壳,壳体内部设有用于固定手机的手机固定装置,壳体内部还设有手机充电线,手机充电线一端连接有可插接于手机充电口的插头,手机充电线另一端穿出壳体并连接有用于插接插座的电插头。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述控制盒中设置有单片机a和单片机b构成的主控单片机,以及外设蓝牙HC05、USART1串口、2.4G无线串口通讯模块、TM1640芯片、TTP223电容式触摸按键、ULN2003芯片,其中单片机a与外设蓝牙HC05连接,单片机a通过USART1串口与手机蓝牙连接进行数据通信,单片机a连接2.4G无线串口通讯模块,单片机a通过USATT串口与单片机b进行数据传输;
单片机b同样连接2.4G无线串口通讯模块,单片机b通过控制TM1640芯片驱动八段共阴数码管,单片机b连接TTP223电容式触摸按键,单片机b通过ULN2003芯片驱动连接驱动震动片工作的振动电机,单片机b连接柔性压力传感器监测用户睡眠状况。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述单片机a和单片机b型号均为stm32f103c8系列。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述手机APP基于Android系统开发。
所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述手机APP中,睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序分别设有面向用户的人机交互界面,其中:
睡眠质量监测程序的人机交互界面显示用户翻身次数统计,睡眠以及深睡眠时长记录;
震动按摩程序的人机交互界面设有蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键,用户分别通过震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键输入对应的控制参数;
闹钟提醒程序的人机交互界面设有时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键,用户分别通过时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键输入对应的控制参数。
睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)、在手机没有放入控制盒之前,手机APP通过蓝牙与主控单片机通信连接用以控制枕头和设定时间,用户通过在手机APP上设置睡觉和起床时间并传输给单片机,也可以用手机APP的震动按摩界面控制枕头进行震动按摩,并设置相应的震动时间和模式;
(2)、在手机放入控制盒并与主控单片机通过耳机数据线进行物理连接之后,手机APP关闭蓝牙连接并通过耳机数据线传输数据控制主控单片机,主控单片机通过PWM进行反馈;
(3)、手机APP可以对睡觉和起床时间进行设定;若未在规定睡觉时间将手机放入控制盒并进行物理连接,手机APP会进行震动警报直到用户将手机与单片机连接;
(4)、在用户睡眠当中压力传感器将会持续监测用户的睡眠情况,通过多个柔性压力传感器受力情况的改变,来判断用户的翻身次数和睡眠质量,并在手机APP上进行记录。
(5)、早晨到达用户所设定的规定起床时间时,枕头会进行震动闹醒,当用户头部离开枕头时枕头将自动停止震动,在此期间柔性压力传感器会持续进行监测,如果再次感受到压力将重新震动直到头部离开枕头,以此防止用户进行回笼觉。
本发明相比较于现有技术,具有如下有益效果:
为应对大学生普遍的熬夜情况,提供了较为完备的睡眠及唤醒的强制性系统,并将其与震动按摩合为一体,有助于培养大学生良好的生活学习习惯和健康的身体。基于人体后脑勺以及颈部穴位的位置,安装多功能枕头表层小型震动片,可以更人性化地进行按摩,更好的起到缓解疲劳的效果;智能枕头表层在其中间及两侧各放一个小型柔性压力传感器,可以对睡眠监测提供硬件支持,更好的培养大学生的睡眠习惯;手机APP中包括震动按摩界面、时间设定界面、睡眠监测界面,震动按摩界面包括蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键以及震动模式按键,可以方便的控制枕头的震动,提升用户的舒适度;时间设定界面包括闹钟确定时间的选择、闹钟的锁定键、以及闹钟增加按键,可以有效的控制用户的睡眠时间以及纠正不良的睡眠习惯;睡眠监测界面包括翻身次数统计,睡眠以及深睡眠时长记录,可以让用户很好的了解到自己的睡眠情况;在手机放入收纳盒并与单片机相连之后,手机APP将自动关闭蓝牙模式,可以达到省电的效果,并减少了一定的辐射,使得用户的睡眠更加健康;在即将到达预定起床时间时,枕头中的小型震动片开始进行轻微震动,对用户进行轻度唤醒,使得用户从深睡眠过渡到浅睡眠,达到预定起床时间时会逐步加强震动强度,最终达到彻底唤醒,可以使得用户心情舒畅。
附图说明
图1是本发明多功能枕头系统结构示意图。
图2是本发明多功能枕头结构示意图,其中:
图a是主视图,图b是侧视图,图c是仰视图,图d是立体图。
图3是本发明多功能枕头控制盒结构示意图,其中:
图a是主视图,图b是侧视图,图c是仰视图,图d是立体图。
图4 是本发明手机APP界面设计示意图,其中:
图a是闹钟提醒程序界面图,图b是睡眠质量监测程序界面图,图c是震动按摩程序界面图。
图5是本发明多功能枕头控制及控制盒内部组件结构原理图。
图6是本发明多功能枕头的控制方法流程图。
图7是本发明多功能枕头的stm32f103c8单片机引脚图。
图8是多功能枕头触摸按键电路连接图。
图9是本发明多功能枕头的步进电机驱动连接图。
图10是本发明多功能枕头的数码管电路连接图。
图11是本发明多功能枕头的压力传感器模块电路连接图。
图12是本发明多功能枕头的2.4G无线通讯模块电路连接图。
图13是本发明多功能枕头的HC05蓝牙模块电路连接图。
图中:1多功能枕头,2控制盒,3手机,4震动片,5柔性压力传感器,6壳体,7透明翻盖壳,8手机固定装置,9手机充电线,10耳机数据线,11主控电路板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图5所示,睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,包括多功能枕头1、控制盒2及集成于用户手机3中的手机APP,其中:
如图2所示,多功能枕头1包括枕头本体,枕头本体表层内设有若干震动片4和多个柔性压力传感器5,震动片4、柔性压力传感器5均通过从枕头本体穿出的信号线与控制盒2连接;
如图3、图5所示,控制盒2包括壳体6,壳体6内部用于容纳手机3,壳体6背部设有主控电路板11,主控电路板11集成有stm32单片机,以及与stm32单片机引脚连接的外设蓝牙HC05,多功能枕头1中震动片4、柔性压力传感器5连接的信号线分别进入壳体6并与主控单片机的引脚连接,壳体6内部还设有耳机数据线10,耳机数据线10一端连接主控单片机引脚,耳机数据线10另一端连接有可插入手机3耳机孔的插头,手机3未放入壳体6时通过蓝牙与主控单片机通讯连接,手机3放入壳体6时用户将耳机数据线10的插头插入手机3耳机孔,由耳机数据线10实现手机3和主控单片机的通讯连接;
Stm32单片机集成有闹钟设定、睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序,其中:
闹钟设定程序是用户使用手机APP通过蓝牙向stm32单片机a发送设定信息,再通过2.4G无线通讯模块将信号传输给stm32单片机b经过内部时钟RTC计时,与指定时间进行震动闹醒。
多功能枕头1中的柔性压力传感器5采集的信号送入主控单片机,并由主控单片机内部转换为数据后送入手机3,手机APP的睡眠质量监测程序根据柔性压力传感器的数据实现睡眠质量监测;
闹钟提醒程序将用户输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头1中的震动片4发送控制信号,震动片4在控制信号驱动下震动实现闹钟提醒,同时,柔性压力传感器5的信号送入主控单片机,主控单片机根据柔性压力传感器5的信号判断用户是否起床。
震动按摩程序将用户通过手机APP将输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头1中的震动片4发送控制信号,震动片4在控制信号驱动下震动实现头颈部按摩;
本发明以stm32单片机b为总控制平台,在未与主控单片机进行物理连接时,用户手机APP通过蓝牙向主控单片机发送指令,再由主控单片机将指令传达给多功能枕头进行控制;在与stm32单片机a物理连接之后,手机APP关闭蓝牙通过耳机数据线传输数据,并通过音频信号转换器导入到主控单片机中。插座及电源适配器给主控单片机及其蓝牙模块供电。蓝牙模块包括电源管理、内部储存、蓝牙核心控制器、蓝牙链路控制单元及2.4G蓝牙无线收发单元,并通过2.4G蓝牙无线收发单元与手机进行通讯。
多功能枕头1中,震动片4在枕头本体表层内的分布对应人体后脑勺以及颈部穴位位置。
多功能枕头1中,多个柔性压力传感器5分别分布于枕头本体表层中间位置和两侧。
控制盒2中,壳体6一侧敞口并盖合连接透明翻盖壳7,壳体6内部设有用于固定手机3的手机固定装置8,壳体6内部还设有手机充电线9,手机充电线9一端连接有可插接于手机3充电口的插头,手机充电线9另一端穿出壳体6并连接有用于插接插座的电插头。
控制盒2中,主控电路板11还集成有内部存储单元、电源管理单元,内部存储单元、电源管理单元分别与主控单片机的引脚连接。
手机APP基于Android系统开发。
如图4所示,手机APP中,睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序分别设有面向用户的人机交互界面,其中:
睡眠质量监测程序的人机交互界面显示用户翻身次数统计,睡眠以及深睡眠时长记录;
震动按摩程序的人机交互界面设有蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键,用户分别通过震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键输入对应的控制参数;
闹钟提醒程序的人机交互界面设有时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键,用户分别通过时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键输入对应的控制参数。
图4 是本发明手机APP界面设计示意图。如图a所示,手机APP中的震动按摩界面包括蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键以及震动模式按键;如图b所示,手机APP中的时间设定界面包括闹钟确定时间的选择、闹钟的锁定键、以及闹钟增加按键;如图c所示,手机APP中的睡眠监测界面包括翻身次数统计,睡眠以及深睡眠时长记录。
如图6所示,睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头的控制方法,包括以下步骤:
(1)、在手机没有放入控制盒之前,手机APP通过蓝牙与主控单片机通信连接用以控制枕头和设定时间,用户通过在手机APP上设置睡觉和起床时间并传输给单片机,也可以用手机APP的震动按摩界面控制枕头进行震动按摩,并设置相应的震动时间和模式;
(2)、在手机放入控制盒并与主控单片机通过耳机数据线进行物理连接之后,手机APP关闭蓝牙连接并通过耳机数据线传输数据控制主控单片机,主控单片机通过PWM进行反馈;
(3)、手机APP可以对睡觉和起床时间进行设定,进行锁定后当天不可修改;若未在规定睡觉时间将手机放入控制盒并进行物理连接,手机APP会进行震动警报直到用户将手机与单片机连接;
(4)、在用户睡眠当中压力传感器将会持续监测用户的睡眠情况,通过多个柔性压力传感器受力情况的改变,来判断用户的翻身次数和睡眠质量,并在手机APP上进行记录。
(5)、早晨到达用户所设定的规定起床时间时,枕头会进行震动闹醒,震动逐渐变强,当用户头部离开枕头时枕头将自动停止震动,在此期间柔性压力传感器会持续进行监测,如果再次感受到压力将重新震动直到头部离开枕头,以此防止用户进行回笼觉。
如图7-图13所示,本发明控制盒中设置有单片机a和单片机b构成的主控单片机,以及外设蓝牙HC05、USART1串口、2.4G无线串口通讯模块、TM1640芯片、TTP223电容式触摸按键、ULN2003芯片,其中单片机a与外设蓝牙HC05连接,单片机a通过USART1串口与手机蓝牙连接进行数据通信,单片机a连接2.4G无线串口通讯模块,单片机a通过USATT串口与单片机b进行数据传输;
单片机b同样连接2.4G无线串口通讯模块,单片机b通过控制TM1640芯片驱动八段共阴数码管,单片机b连接TTP223电容式触摸按键,单片机b通过ULN2003芯片驱动连接驱动震动片工作的振动电机,单片机b连接柔性压力传感器监测用户睡眠状况。
所述单片机a和单片机b型号均为stm32f103c8系列。
本发明中,闹钟功能由单片机内置RTC功能计时,并将实时时间显示在数码管上,数码管显示时间方式为年月日、时分秒自动切换。
功能实现由四个电容式触摸按键ABCD控制。具体操作如下:
正常情况下,按键A实现年月日时间数码管显示,按键B实现时分秒时间数码管显示,按键C控制ULN2003芯片驱动电机振动与关闭,按键D进入主菜单模式。进入主菜单后通过A键切换分菜单,C键进入分菜单,D键退出设置。
分菜单共有九个,包括时间设置以及8个闹钟设置。进入分菜单后,通过长按(短按)按键A实现时钟/闹钟时间的快速(慢速)增加,通过长按(短按)按键B实现时钟/闹钟时间的快速(慢速)减小,通过按键C实现时钟/闹钟年月日时分秒的切换,通过按键D实现分菜单的退出。
本发明手机APP中,睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序分别设有面向用户的人机交互界面,其中:
睡眠质量监测程序是在枕头处采用五路数字薄膜压力传感器(压力传感器检测到的压力值超过压力阀值时会向单片机GPIO口发送低电平信号)用于检测用户睡眠状况。当用户睡觉时,单片机检测到压力传感器的电平信号时,开始启动定时器TIM2通道1进行计时。当定时器计时在30min内五路压力传感器的电平信号发生变化,证明用户尚未进入深度睡眠,则将定时器TIM2计时值清零,重新开始计时。当定时器计时值达到30min时,枕头上的压力传感器电平信号尚未发生变化,则判定用户已经进入深度睡眠模式。此时定时器继续正常计时,并将此时的时间减去30min的数据传递到SRAM中保存,并将标志位置1。当压力传感器的电平信号再次发生变化时,证明用户退出深度睡眠,此时定时器TIM2计时停止,计时时间累加至变量a中,然后定时器TIM2计时清零,同时将标志位清零,此时的时间数据传递到SRANM保存。通过这种方式不断记录用户进入和退出深度睡眠的时间以及一晚上深度睡眠的总时间,用户需要时可以随时调取数据;
震动按摩程序的人机交互界面设有蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键,用户分别通过震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键输入对应的控制参数;
闹钟提醒程序是当单片机RTC时间与闹钟定时时间一致时,证明此时闹钟定时时间到,单片机开始驱动ULN2003芯片控制振动电机振动,此时开始启动单片机定时器TIM3通道1进行计时。当单片机检测到压力传感器模块的DO口为高电平时(即用户起床),控制ULN2003芯片,电机停止震动。当定时器计时在30min内,压力传感器的电平信号再次发生变化时,证明用户躺下,再次驱动电机振动。若定时器计时在30min内,压力传感器的电平信号无变化,则工作进程结束。其人机交互界面设有时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键,用户分别通过时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键输入对应的控制参数。
Claims (7)
1.睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:包括多功能枕头、控制盒及集成于用户手机中的手机APP,其中:
多功能枕头包括枕头本体,枕头本体表层内设有若干震动片和多个柔性压力传感器,震动片、柔性压力传感器均通过从枕头本体穿出的信号线与控制盒连接;
控制盒包括壳体,壳体内部用于容纳手机,壳体背部设有主控电路板,主控电路板集成有主控单片机,以及与主控单片机引脚连接的蓝牙链路控制单元,所述蓝牙链路控制单元连接有蓝牙无线收发单元及蓝牙天线,所述多功能枕头中震动片、柔性压力传感器连接的信号线分别进入壳体并与主控单片机的引脚连接,壳体内部还设有耳机数据线,耳机数据线一端连接主控单片机引脚,耳机数据线另一端连接有可插入手机耳机孔的插头,手机未放入壳体时通过蓝牙与主控单片机通讯连接,手机放入壳体时用户将耳机数据线的插头插入手机耳机孔,由耳机数据线实现手机和主控单片机的通讯连接;
手机APP集成有睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序,其中:
多功能枕头中的柔性压力传感器采集的信号送入主控单片机,并由主控单片机内部转换为数据后送入手机,手机APP的睡眠质量监测程序根据柔性压力传感器的数据实现睡眠质量监测;
震动按摩程序将用户输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头中的震动片发送控制信号,震动片在控制信号驱动下震动实现头颈部按摩;
闹钟提醒程序将用户输入的控制参数送入主控单片机,主控单片机根据控制参数向多功能枕头中的震动片发送控制信号,震动片在控制信号驱动下震动实现闹钟提醒,同时,柔性压力传感器的信号送入主控单片机,主控单片机根据柔性压力传感器的信号判断用户是否起床;
所述控制盒中设置有单片机a和单片机b构成的主控单片机,以及外设蓝牙HC05、USART1串口、2.4G无线串口通讯模块、TM1640芯片、TTP223电容式触摸按键、ULN2003芯片,其中单片机a与外设蓝牙HC05连接,单片机a通过USART1串口与手机蓝牙连接进行数据通信,单片机a连接2.4G无线串口通讯模块,单片机a通过USATT串口与单片机b进行数据传输;
单片机b同样连接2.4G无线串口通讯模块,单片机b通过控制TM1640芯片驱动八段共阴数码管,单片机b连接TTP223电容式触摸按键,单片机b通过ULN2003芯片驱动连接驱动震动片工作的振动电机,单片机b连接柔性压力传感器监测用户睡眠状况;
所述手机APP中,睡眠质量监测程序、震动按摩程序和闹钟提醒程序分别设有面向用户的人机交互界面,其中:
睡眠质量监测程序的人机交互界面显示用户翻身次数统计,睡眠以及深睡眠时长记录;
震动按摩程序的人机交互界面设有蓝牙开关按键、震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键,用户分别通过震动开关、震动加强及减弱按键、震动计时按键、震动模式按键输入对应的控制参数;
闹钟提醒程序的人机交互界面设有时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键,用户分别通过时间的选择、闹钟的锁定键以及闹钟增加按键输入对应的控制参数。
2.根据权利要求1所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述多功能枕头中,震动片在枕头本体表层内的分布对应人体后脑勺以及颈部穴位位置。
3.根据权利要求1所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述多功能枕头中,多个柔性压力传感器分别分布于枕头本体表层中间位置和两侧。
4.根据权利要求1所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述控制盒中,壳体一侧敞口并盖合连接透明翻盖壳,壳体内部设有用于固定手机的手机固定装置,壳体内部还设有手机充电线,手机充电线一端连接有可插接于手机充电口的插头,手机充电线另一端穿出壳体并连接有用于插接插座的电插头。
5.根据权利要求1所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述单片机a和单片机b型号均为stm32f103c8系列。
6.根据权利要求1所述的睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头,其特征在于:所述手机APP基于Android系统开发。
7.睡眠质量监测、颈部按摩与闹醒多功能枕头的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)、在手机没有放入控制盒之前,手机APP通过蓝牙与主控单片机通信连接用以控制枕头和设定时间,用户通过在手机APP上设置睡觉和起床时间并传输给单片机,也可以用手机APP的震动按摩界面控制枕头进行震动按摩,并设置相应的震动时间和模式;
(2)、在手机放入控制盒并与主控单片机通过耳机数据线进行物理连接之后,手机APP关闭蓝牙连接并通过耳机数据线传输数据控制主控单片机,主控单片机通过PWM进行反馈;
(3)、手机APP可以对睡觉和起床时间进行设定;若未在规定睡觉时间将手机放入控制盒并进行物理连接,手机APP会进行震动警报直到用户将手机与单片机连接;
(4)、在用户睡眠当中压力传感器将会持续监测用户的睡眠情况,通过多个柔性压力传感器受力情况的改变,来判断用户的翻身次数和睡眠质量,并在手机APP上进行记录;
(5)、早晨到达用户所设定的规定起床时间时,枕头会进行震动闹醒,当用户头部离开枕头时枕头将自动停止震动,在此期间柔性压力传感器会持续进行监测,如果再次感受到压力将重新震动直到头部离开枕头,以此防止用户进行回笼觉。
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