CN111759584A - 一种智能眼罩装置、系统及其控制方法 - Google Patents

一种智能眼罩装置、系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种智能眼罩装置，包括用于固定的眼罩外壳，用于改善用户睡眠和获取用户睡眠数据的智能模块、设置在眼罩外壳中的眼圈支撑模块、设置在眼圈支撑模块的眼圈、用于将眼罩装置固定在用户头上的松紧装置；所述智能模块包括LED模块、心率检测模块，LED模块和心率检测模块设置在眼圈内部；所述眼圈支撑模块通过活动装置与眼罩外壳活动连接，LED模块固定设置在眼圈支撑模块上，智能模块通过紧固件设置在眼罩外壳内部，松紧装置与眼罩外壳活动连接；本发明通过睡眠监测数据，在服务平台进行深度学习，并以此优化控制参数，持续改善睡眠质量。

Description

一种智能眼罩装置、系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及改善睡眠质量智能眼罩研究领域，特别涉及一种智能眼罩装置、系统及其控制方法。
背景技术
人们的生活、工作压力也越来越高，睡眠问题日益严重。同时，伴随着人们生活水平的提高，人们对睡眠质量也越来越重视。改善人们睡眠质量的这个技术领域之一是可穿戴的智能眼罩技术，而智能眼罩中的低成本解决方案的核心技术之一是利用光源对人的睡眠影响作用通过光源引导用户睡眠和模拟自然光亮柔和唤醒用户来实现改善睡眠质量的。
现有技术的缺点：无论是通过光源引导用户入睡还是通过光源唤醒用户，或者通过光源实现其它但不限于以下功能，调整时差、短睡、消除疲劳和缓解压力等，以上都是通过控制光源参数实现的，具体地包括但不限于光色(R,G,B)、亮度、时间控制、光亮时长、亮度渐变、光亮闪烁频率等。
这些参数的不同组合对以上功能的实现效果有着非常大的影响，在同样参数下对不同的人所带来功效也存在一定的差异性，如何确定并持续优化这些参数，从而持续改善用户的睡眠质量，还有待解决。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能眼罩装置，该智能眼罩可以在用户使用期间，根据用户的睡眠质量不断优化控制参数，持续地改善使用者睡眠质量。
本发明的另一目的在于提供一种智能眼罩系统，
本发明的再一目的在于提供一种智能眼罩控制方法。
本发明的主要目的通过以下的技术方案实现：
一种智能眼罩装置，其特征在于，包括用于固定的眼罩外壳，用于获取用户睡眠数据的智能模块、设置在眼罩外壳中的眼圈支撑模块、设置在眼圈支撑模块的眼圈、用于将眼罩装置固定在用户头上的松紧装置；所述智能模块包括LED模块、心率检测模块，LED模块和心率检测模块设置在眼圈内部；所述眼圈支撑模块通过活动装置与眼罩外壳活动连接，LED模块固定设置在眼圈支撑模块上，智能模块通过紧固件设置在眼罩外壳内部，松紧装置与眼罩外壳活动连接。
进一步地，所述智能模块包括主控模块和分别与主控模块连接的加速度计模块、时钟模块、电源模块、蓝牙模块、LED模块。
进一步地，所述活动装置为万向节移动装置，用于调节眼圈支撑模块。
进一步地，所述松紧装置为松紧带。
进一步地，所述松紧带包括第一松紧带和第二松紧带，分别设置在眼罩外壳两端，第一松紧带另一端设有魔术贴勾面，第二松紧带另一端设有魔术贴毛面，第一松紧带和第二松紧带通过魔术贴勾面和魔术贴毛面连接。
本发明的另一目的通过以下的技术方案实现：
一种智能眼罩系统，其特征在于，包括智能眼罩装置，
用户端，用于用户选择不同功能模块和自定义控制参数，并通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
服务平台，用于把智能眼罩装置获取的用户睡眠数据和不同功能模式控制参数通过神经网络模块进行深度学习，得到其控制参数和睡眠质量之间的关系，并得到训练好的神经网络模块，将训练好的神经网络模块部署在服务平台，用于接收用户的自定义控制参数并进行睡眠预测，把睡眠预测结果返回用户端。
本发明的再一目的通过以下的技术方案实现：
一种智能眼罩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户通过用户端根据不同情景选择不同功能模式，并通过自定义模式设置控制参数，将控制参数发送至服务平台，服务平台返回睡眠质量预测数据，用户根据睡眠质量预测数据决定是否使用该控制参数；
用户端将最终确定的功能模式和控制参数通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
智能眼罩装置接收到功能模式和控制参数后，开始进行其功能模式工作，工作期间通过心率检测模块和加速度计模块检测用户的睡眠质量，工作结束后将用户的睡眠质量数据传输至用户端；
用户端接收到用户的睡眠质量数据并展示，如睡眠质量比上次有提高，则将该控制参数作为下次工作的默认控制参数，同时将该功能模式下的控制参数和基于该控制参数下的睡眠质量数据传输至服务平台，更新服务平台的数据集。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明通过用户在使用期间获取其睡眠质量信息，并根据其睡眠质量信息对控制参数进行优化，从而持续地改善用户的睡眠质量。
附图说明
图1为本发明所述一种智能眼罩装置结构俯视图；
图2为本发明所述一种智能眼罩装置结构后视图；
图3为本发明所述实施例1中智能模块连接关系图；
图4为本发明所述实施例2中一种智能眼罩系统结构框图；
图5为本发明所述实施例3中一种智能眼罩控制方法流程图；
图6为本发明所述实施例3中一种智能眼罩控制方法控制过程示意图。
附图中，1-松紧带、2-眼罩外壳、3-智能模块、4-开关按钮、5-电源模块、6-活动装置、7-眼罩支撑装置、8-眼圈、9-心率检测模块、10-LED模块、11-魔术贴毛面、12-魔术贴勾面、13-齿型结构。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种智能眼罩装置，俯视图如图1所示，后视图如图2所示，包括用于固定的眼罩外壳2，用于获取用户睡眠数据的智能模块3、设置在眼罩外壳中的眼圈支撑模块7、设置在眼圈支撑模块的眼圈8、设置在眼圈支撑模块的LED模块10、用于将眼罩装置固定在用户头上的松紧装置，智能模块3包括LED模块10、心率检测模块9，LED模块10和心率检测模块9设置在眼圈内部；眼圈支撑模块7通过活动装置6与眼罩外壳2活动连接，LED模块10固定设置在眼圈支撑模块7上，智能模块3通过紧固件设置在眼罩外壳2内部，松紧装置与眼罩外壳2活动连接
进一步地，所述智能模块3如图3所示，还包括主控模块和分别与主控模块连接的加速度计模块、时钟模块、电源模块、蓝牙模块；其中，主控模块通过与蓝牙模块通信读取其所接收的用户端工作模式和控制参数，进而驱动LED模块实现各种不同功能，包括以下但不限于调整时差、短睡、消除疲劳、缓解压力、引导入眠和柔和唤醒等功能。同时根据心率检测模块和加速度计监测用户的睡眠质量，并把此信息发送给用户端，显示给用户，使用户清晰自己的睡眠质量数据；心率检测模块采用光电容积脉搏波描记法(PPG)测量用户的心率，用于监测其睡眠质量；加速度计模块可以测量智能眼罩装置的运动方向和加速度，用于监测用户的活动幅度，监测其睡眠质量；时钟模块采用有源时钟，该模块控制电路可实现自动电源检测，并管理眼罩电池和自带电源之间的电源切换；如果关掉电源的总开关，该时钟模块仍可继续提供精确的计时，性能不受影响；电源模块主要用于电池的充放电管理，实现给主控模块和给其它模块供电；蓝牙模块主要用于和用户端通信,用于接收智能眼罩装置不同功能模式和控制参数指令，同时发送用户睡眠的监测数据给用户端；LED模块由若干个LED灯组成，LED模块可以通过不同的颜色、亮度、亮度渐变、时间控制、闪烁频率等参数，实现引导用户入睡和柔和唤醒用户，并可以扩展到以下但不限于调整时差、短睡、消除疲劳和缓解压力等模式。
进一步地，所述活动装置6为万向节移动装置，用于调节眼圈支撑模块。
进一步地，所述眼圈为全遮光3D独立眼圈。
进一步地，所述松紧装置为松紧带1。
进一步地，所述松紧带包括第一松紧带和第二松紧带，分别设置在眼罩外壳两端，第一松紧带另一端设有魔术贴勾面，第二松紧带另一端设有魔术贴毛面，第一松紧带和第二松紧带通过魔术贴勾面和魔术贴毛面连接。
实施例2：
一种智能眼罩系统，如图4所示，包括实施例1中所述的智能眼罩装置，
用户端，用于用户选择不同功能模块和自定义控制参数，并通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
服务平台，用于把智能眼罩装置获取的用户睡眠数据和不同功能模式控制参数通过神经网络模块进行深度学习，得到其控制参数和睡眠质量之间的关系，并得到训练好的神经网络模块，将训练好的神经网络模块部署在服务平台，用于接收用户的自定义控制参数并进行睡眠预测，把睡眠预测结果返回用户端。
智能眼罩装置具体操作如下：用户将智能眼罩装置打开后，智能眼罩装置开始初始化，并接受蓝牙模块传输的数据，如果超过一定时间没有蓝牙数据将进入低功耗模式；在低功耗模式下，如果接收到蓝牙数据，会重新唤醒；蓝牙模块接收用户端的工作模式和控制参数数据，根据预先编写好的程序进行LED灯控制，实现各个功能模式；在此期间，主控模块通过心率检测模块和加速度计来监测眼罩佩戴者的睡眠质量。并在控制完成后把此数据通过蓝牙发送到用户端；
用户端的具体操作如下：用户根据不同使用情景在用户端上选择不同的功能模式，在控制参数(颜色、亮度、亮度渐变、时间控制、闪烁频率)的选择上有默认模式和自定义模式；默认模式的参数在基于有限的样本下测试得出的，在以后的使用中会根据睡眠质量进行优化；自定义模式，允许用户自选参数(主要考虑到人们对同样光源的感知差异性)，用户端将自定义的控制参数通过网络发送到服务平台，服务平台会返回一个睡眠质量预测数据，用户根据睡眠质量预测，来决定要不要使用此参数。用户端会将最终确定好的工作模式和控制参数通过蓝牙模块发送到智能眼罩装置。在完成后会接收智能眼罩装置的睡眠数据，用于显示给用户。如果睡眠质量比上次有提高，把这个自定义参数最为下次控制的默认参数。同时，用户端会把该模式下控制参数和基于此参数的下睡眠质量发送到服务平台，用来更新服务平台的数据集。
服务平台的操作具体如下：
服务平台通过接收不同用户的智能眼罩装置的不同工作模式下的控制参数和睡眠质量形成数据集，并以此数据集进行神经网络深度学习训练和测试。将训练好的神经网络模型部署在服务平台，用于接收用户端的自定义参数，并返回一个睡眠质量预测。用户对比睡眠质量预测和之前的平均睡眠历史数据，决定要不要选择。用户端会把在此控制参数下的实际睡眠质量数据发回到服务平台，用于更新神经网络模型的数据集，进一步优化模型参数，提高预测准确率，从而实现持续改善睡眠质量。
实施例3：
一种智能眼罩控制方法，如图5所示，包括以下步骤：
用户通过用户端根据不同情景选择不同功能模式，并通过自定义模式设置控制参数，将控制参数发送至服务平台，服务平台返回睡眠质量预测数据，用户根据睡眠质量预测数据决定是否使用该控制参数；
用户端将最终确定的功能模式和控制参数通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
智能眼罩装置接收到功能模式和控制参数后，开始进行其功能模式工作，工作期间通过心率检测模块和加速度计模块检测用户的睡眠质量，工作结束后将用户的睡眠质量数据传输至用户端；
用户端接收到用户的睡眠质量数据并展示，如睡眠质量比上次有提高，则将该控制参数作为下次工作的默认控制参数，同时将该功能模式下的控制参数和基于该控制参数下的睡眠质量数据传输至服务平台，更新服务平台的数据集；图6为具体控制过程示意图。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能眼罩装置，其特征在于，包括用于固定的眼罩外壳，用于获取用户睡眠数据的智能模块、设置在眼罩外壳中的眼圈支撑模块、设置在眼圈支撑模块的眼圈、用于将眼罩装置固定在用户头上的松紧装置；所述智能模块包括LED模块、心率检测模块，LED模块和心率检测模块设置在眼圈内部；所述眼圈支撑模块通过活动装置与眼罩外壳活动连接，LED模块固定设置在眼圈支撑模块上，智能模块通过紧固件设置在眼罩外壳内部，松紧装置与眼罩外壳活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能眼罩装置，其特征在于，所述智能模块还包括主控模块和分别与主控模块连接的加速度计模块、时钟模块、电源模块、蓝牙模块。
3.根据权利要求1所述的一种智能眼罩装置，其特征在于，所述活动装置为万向节移动装置，用于调节眼圈支撑模块。
4.根据权利要求3所述的一种智能眼罩装置，其特征在于，所述万向节移动装置还包括齿型结构，用于眼圈支撑模块活动调节。
5.根据权利要求1所述的一种智能眼罩装置，其特征在于，所述松紧装置为松紧带。
6.根据权利要求5所述的一种智能眼罩装置，其特征在于，所述松紧带包括第一松紧带和第二松紧带，分别设置在眼罩外壳两端，第一松紧带另一端设有魔术贴勾面，第二松紧带另一端设有魔术贴毛面，第一松紧带和第二松紧带通过魔术贴勾面和魔术贴毛面连接。
7.一种智能眼罩系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一权利要求所述的智能眼罩装置，
用户端，用于用户选择不同功能模块和自定义控制参数，并通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
服务平台，用于把智能眼罩装置获取的用户睡眠数据和不同功能模式控制参数通过神经网络模块进行深度学习，得到其控制参数和睡眠质量之间的关系，并得到训练好的神经网络模块，将训练好的神经网络模块部署在服务平台，用于接收用户的自定义控制参数并进行睡眠预测，把睡眠预测结果返回用户端。
8.一种智能眼罩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户通过用户端根据不同情景选择不同功能模式，并通过自定义模式设置控制参数，将控制参数发送至服务平台，服务平台返回睡眠质量预测数据，用户根据睡眠质量预测数据决定是否使用该控制参数；
用户端将最终确定的功能模式和控制参数通过蓝牙模块传输至智能眼罩装置；
智能眼罩装置接收到功能模式和控制参数后，开始进行其功能模式工作，工作期间通过心率检测模块和加速度计模块检测用户的睡眠质量，工作结束后将用户的睡眠质量数据传输至用户端；
用户端接收到用户的睡眠质量数据并展示，如睡眠质量比上次有提高，则将该控制参数作为下次工作的默认控制参数，同时将该功能模式下的控制参数和基于该控制参数下的睡眠质量数据传输至服务平台，更新服务平台的数据集。
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WO2022142233A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07 盛铭睿 活动寝具及其所应用的模型构建和助眠方法、终端及介质

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