CN111672006A - 一种助眠调控系统 - Google Patents

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赵晓楠
李扬
王程
张博
柳元
邢瑞庆
李晶晶
刘文强
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Tianjin Normal University
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Abstract

本发明公开了一种助眠调控系统，包括：温度调节模块、灯光调节模块、音乐播放单元、温湿度传感器、光强传感器、本地主控器、智能手环和移动APP端；所述温湿度传感器和光强传感器与本地主控器连接；本地主控器分别与温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元连接；本地主控器通过组网模块与云服务器的互联组网，智能手环与云服务器互联，移动APP端与云服务器互联，从而实现移动APP端与智能手环以及本地主控器互联。本系统能够根据移动APP端的睡眠需求设定和用户身体状态结果并结合本地环境数据对温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元进行综合调控，使用户获得更好的助眠效果。

Description

一种助眠调控系统
技术领域
本发明属于智能控制及物联网技术领域，具体涉及一种助眠调控系统。
背景技术
在21世纪，社会高速发展，与之而来的是快节奏的生活步伐及高负荷的生活压力，当下很多人或工作或学习，常常感到焦虑，精神状态不佳，作息时间不规律，导致睡眠时间混乱，进而让我们不得不关注健康问题。近年来，“养生”“保温杯女孩”等词语流行，说明大众健康意识得到很大提高，而睡眠与健康息息相关。早在2016年，Sleepace享睡就在京东众筹平台上上线了Nox音乐助眠灯，开启了全民智能睡眠时代；而后2018年，华为也发布了一系列智能新品，其中包括助眠灯灯智能照明系列产品，智能家居的发展瓶颈获得了重大收获：人机、人与环境交互方式正向语音、体感、光学等多种交互方式交叉控制转变。伴随着这种交互方式的丰富，提高睡眠质量的途径更加丰富和有效。睡眠作为生命必须的过程，是机体复原、整合和巩固记忆的重要环节，是健康不可缺少的组成部分。人们在紧张的学习、工作和生活之后，通过睡眠消除疲劳、增强免疫力、促进生长发育。因此，有必要开发一种助眠系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种助眠调控系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种助眠调控系统，包括：温度调节模块、灯光调节模块、音乐播放单元、温湿度传感器、光强传感器、本地主控器、智能手环和移动APP端；所述温湿度传感器和光强传感器与本地主控器连接，用于采集所处环境的温湿度和光强度信号；本地主控器分别与温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元连接；本地主控器通过组网模块与云服务器的互联组网，智能手环与云服务器互联，移动APP端与云服务器互联，从而实现移动APP端与智能手环以及本地主控器互联。
在上述技术方案中，所述助眠调控系统还包括，摄像头和表情识别模块；摄像头与表情识别模块连接，表情识别模块与本地主控器连接，通过摄像头采集环境中人的人脸图像，表情识别模块对摄像头采集的人脸图像进行表情识别处理，并将表情识别结果发送给本地主控器。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的助眠系统，能够检测用户身体疲劳状态，能够控制光、温度以及音乐等室内物理环境；整个系统遵从个人安排，用户能够在移动APP端进行睡眠需求设定，本地主控器会根据移动APP端的睡眠需求设定和用户身体状态结果并结合本地环境数据对温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元进行综合调控，使用户获得更好的助眠效果。
附图说明
图1是本发明实施例一的助眠调控系统的架构图。
图2是本发明实施例二的助眠调控系统的架构图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参见附图1，一种助眠调控系统，包括：温度调节模块(例如空调)、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元、温湿度传感器、光强传感器、本地主控器、智能手环和移动APP端；所述温湿度传感器和光强传感器与本地主控器连接，用于采集所处环境的温湿度和光强度信号；本地主控器分别与温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元连接；本地主控器通过组网模块与云服务器的互联组网，智能手环与云服务器互联，移动APP端与云服务器互联，从而实现移动APP端与智能手环以及本地主控器互联。
使用时：用户在移动APP端进行睡眠需求设定，睡眠需求设定包括睡眠时间点、睡眠缓冲时长、是否需要音乐、是否控制窗帘、是否需要手环参与调控等设定，所述睡眠时间点，是指开始进入睡眠的时间，例如晚上11点；所述睡眠缓冲时长，是指距离所述睡眠时间点的时间长度，例如1小时，即晚上10点开始进入睡眠缓冲阶段(睡眠缓冲阶段的起始时间点等于睡眠时间点减去睡眠缓冲时长)。
本地主控器会根据移动APP端的睡眠需求设定和用户身体状态结果并结合本地环境数据对温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元进行综合调控。具体来讲如下：
如果用户选定了需要控制窗帘，当进入睡眠缓冲阶段后，本地主控器会检测电动窗帘单元的状态，如果窗帘处于打开状态，则本地主控器会控制电动窗帘单元将窗帘关闭；同时本地主控器在缓冲时间内会控制灯光调节模块逐渐减弱灯光的光强和色温直到为零(模拟大自然的日落过程，有利于睡眠)；同时本地主控器会控制温度调节模块，使环境温度维持在26摄氏度左右；同时如果用户选定了需要音乐，则本地主控器会控制音乐播放单元播放适宜的音乐促使人放松促进睡眠，并逐渐调小播放音量。待睡眠缓冲阶段结束时(即达到睡眠时间点时)，本地主控器控制音乐播放单元关闭音乐。
如果用户选定了需要手环参与调控，则移动APP端会根据智能手环的监测数据进行用户身体状态的识别，并将用户身体状态识别结果发送给本地主控器，本地主控器将该识别结果作为控制灯光调节模块和音乐播放单元的控制条件，对灯光调节模块和音乐播放单元进行相应的控制，实现智能助眠效果。
所述用户身体状态识别结果分为兴奋、正常、轻度疲劳、重度疲劳和已经进入睡眠等5类结果，如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为兴奋时，本地主控器控制音乐单元以第一级音量播放舒缓类型音乐并控制灯光调节模块在第一级光强和色温范围内以一定的时间速率逐渐减小；如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为正常时，本地主控器控制音乐单元以第二级音量播放舒缓类型音乐并控制灯光调节模块在第二级亮度和色温范围内以一定的时间速率逐渐减小；如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为轻度疲劳时，本地主控器控制音乐单元以第三级音量播放舒缓类型音乐并控制灯光调节模块在第三级亮度和色温范围内以一定的时间速率逐渐减小；如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为重度疲劳时，本地主控器控制音乐单元以第四级音量播放舒缓类型音乐并控制灯光调节模块在第四级亮度和色温范围内以一定的时间速率逐渐减小；如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为已经进入睡眠时，本地主控器控制音乐单元关闭音乐并控制灯光调节模块关闭灯光。进一步的说，如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态始终没有达到进入睡眠，则本地主控器按照移动APP端的睡眠需求设定的睡眠时间点(例如晚上11点)控制音乐单元关闭音乐并控制灯光调节模块关闭灯光。
进一步的说，所述第一级音量要在一个较大的音量强度，这是因为音量大时的音乐要比音量小时的音乐更有感觉，所以要在一个较大的音量下播放舒缓类型的音乐，快速对兴奋状态下的人施加音乐影响，促使人降低兴奋度，变为平静的状态。当然，并不是音量越大越好，音量过大的话，也不利于人转变为平静状态，所以第一级音量要在一个合适的范围，例如音乐播放单元声强在75分贝左右。所述第二级音量低于第一级音量，声强在60分贝左右。所述第三级音量低于第二级音量，声强在50分贝左右。所述第四级音量低于第三级音量，声强在35分贝左右。
进一步的说，第二级光强和色温范围要低于第一级光强和色温范围，第三级光强和色温范围要低于第二级光强和色温范围，第四级光强和色温范围要低于第三级光强和色温范围。
进一步的说，为了避免出现反复调控的情况，本地主控器控是按照兴奋--正常--轻度疲劳--重度疲劳--已经进入睡眠等身体状态结果的单向顺序执行控制的，可以跳跃执行但不能逆向执行，也就是说，例如，如果在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为轻度疲劳之后又识别为兴奋或者正常，那么本地主控器控不执行兴奋或者正常状态下的相应调控，仍执行当前轻度疲劳结果所对应的控制；所述跳跃执行，例如，在睡眠缓冲阶段用户身体状态识别结果为正常之后又识别为重度疲劳或者已经进入睡眠，则本地主控器控停止当前正常结果所对应的控制，转为执行重度疲劳或者已经进入睡眠所对应的控制。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步的说，参见附图2，所述助眠调控系统还包括，摄像头和表情识别模块；摄像头与表情识别模块连接，表情识别模块与本地主控器连接，通过摄像头采集环境中人的人脸图像，表情识别模块对摄像头采集的人脸图像进行表情识别处理，并将表情识别结果发送给本地主控器。
用户在移动APP端能够选择是否需要表情识别功能，如果用户选定了需要表情识别，则摄像头采集室内目标用户的人脸图像，通过表情识别模块对摄像头采集的人脸图像进行表情识别处理，并将表情识别结果发送给本地主控器，本地主控器将该表情识别结果作为控制灯光调节模块和音乐播放单元的控制条件，对灯光调节模块和音乐播放单元进行相应的控制，实现智能助眠效果。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种助眠调控系统，其特征在于：包括温度调节模块、灯光调节模块、音乐播放单元、温湿度传感器、光强传感器、本地主控器、智能手环和移动APP端；所述温湿度传感器和光强传感器与本地主控器连接，用于采集所处环境的温湿度和光强度信号；本地主控器分别与温度调节模块、灯光调节模块、电动窗帘单元、音乐播放单元连接；本地主控器通过组网模块与云服务器的互联组网，智能手环与云服务器互联，移动APP端与云服务器互联，从而实现移动APP端与智能手环以及本地主控器互联。
2.根据权利要求1所述的助眠调控系统，其特征在于：所述助眠调控系统还包括，摄像头和表情识别模块；摄像头与表情识别模块连接，表情识别模块与本地主控器连接，通过摄像头采集环境中人的人脸图像，表情识别模块对摄像头采集的人脸图像进行表情识别处理，并将表情识别结果发送给本地主控器。
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