一种智能睡眠引导系统的制作方法

本发明涉及睡眠保健设备领域，尤其涉及一种智能睡眠引导系统。

背景技术：

1、睡眠引导技术旨在帮助人们更快地入睡并提高睡眠质量，包括环境优化、音频引导、光线控制、改变与睡眠相关的思维和行为、智能床垫、睡眠追踪器以及在必要时使用药物或天然补充剂。许多人在睡前会感到焦虑、紧张或难以放松，特别是在经历了高压的工作日或面临生活中的挑战时。播放视频或音频内容，如轻松的音乐、自然声音、冥想指导或舒缓的电视节目，可以帮助他们转移注意力，减少焦虑，逐渐进入放松的状态，从而更容易入睡。

2、本实验团队长期针对智能睡眠引导的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如现有技术公开的cn107961430b、cn108310587b、cn106178222b、和cn109326309b，如现有技术公开的一种用户睡眠管理系统，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：接收用户的睡眠设置指令，设置用户的睡眠周期，所述睡眠周期包括就寝时间；接收用户的音乐设置指令，设置用户的助眠音乐集，所述助眠音乐集包括多首助眠音乐；当检测到用户的就寝时间到达时，播放助眠音乐集中的助眠音乐，接收预设的系统睡眠时间；当所述系统睡眠时间达到时，生成系统就寝提醒信息提醒用户，用户可以自行设置自己的睡眠周期和助眠音乐集，当用户的就寝时间到达时，播放助眠音乐帮助用户入眠，还可以通过系统入眠，引导用户及时就寝。该系统利用人工智能技术，对用户睡眠进行管理和陪伴。

3、为了解决本领域普遍存在对用户的睡眠引导单一，不能根据用户的实际情况进行可调控引导，造成对用户睡眠引导效率底等等问题，作出了本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对目前本领域所存在的不足，提出了一种智能睡眠引导系统。

2、为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

3、一种智能睡眠引导系统，其特征在于，所述智能睡眠引导系统包括对人体脑电信息进行监测获取的获取模块、对人体脑电信息进行分析以判断人体的睡眠情况的信号处理模块、用于播放视频和音频内容的智能显示屏、用于负责控制智能显示屏的播放亮度和音量的播放控制器和基于信号处理模块对人体睡眠情况的判断情况进一步对播放处理器进行控制的适应控制模块，

4、进一步的，所述获取模块包括供用户头部佩戴的头套、敷设于头套内部的用于对用户的脑电波信号进行检测的脑电波传感器和用于将脑电波传感器采集到的脑电波信号实时传输至信号处理模块的信号传输器。

5、进一步的，脑电波传感器与信号传输器通过内嵌于头套内部的导线连接。

6、进一步的，头套的脑电波传感器安装区域附近设计有透气孔，透气孔用于提高用户头套内的空气流通，减速用户长时间佩戴头套造成的闷热感。

7、进一步的，所述信号处理模块实现下列作业步骤：

8、s101：对采集到的原始脑电信号进行滤波处理，以保留0.5hz到30hz范围内的脑电波信号，

9、s102：将滤波后的连续信号按照固定的时间窗口进行分段成若干个单元信号，每个单元信号为5秒，

10、s103：对每段信号单元信号进行离散傅里叶变换以获得处理信号x，处理信号的横坐标k为频率，纵坐标为振幅值，k∈[0.5hz，30hz]，|x[k]|为处理信号中k频率对应的振幅值，

11、s104：分别获得处理信号中δ频谱段的总功率pδ、θ频谱段的总功率pθ、α频谱段的总功率pα和β频谱段的总功率pβ：

12、

13、其中，n＝30hz-0.5hz＝29.5hz，δ频谱段为处理信号中功率在0.5hz至4hz范围内的频谱段，θ频谱段为处理信号中功率在4hz至8hz范围内的频谱段，α频谱段为处理信号中功率在8hz至13hz范围内的频谱段，β频谱段为处理信号中功率在13hz至30hz范围内的频谱段，

14、β频谱段与用户活跃的思维活动、注意力集中和清醒状态相关，α频段与用户放松、清醒但闭眼状态相关，θ频段与用户在入睡或者放松的状态下的轻度睡眠相关，δ频段与用户深度睡眠相关，

15、s105：获得用户的睡眠参数值rs：

16、

17、其中，pall为处理信号总功率值，pall＝pδ+pθ+pα+pβ，c为用户实际睡眠参数值，u为用户矫正系数，w1、w2、w3、w4为权重系数，w1+w2+w3+w4＝1，且w1＜w2＜w3＜w4，rs值与用户的睡眠深度成正比，rc为预设对照值，且0.5≤rc≤2.0。

18、用户实际睡眠参数值c的计算方式包括下列步骤：

19、s201：根据人为输入获得用户的年龄值uage，

20、s202：根据人为输入获得用于最近一周内平均每日睡眠时长值al，

21、s203：

22、c值反映不同用户的个体差异，c值大时对应反映用户的年龄和睡眠时长接近标准值，用户处于理想状态，校正幅度小，

23、c值小时对应反映用户的年龄或睡眠时长偏离标准值较远，表示需要进行较大的校正。

24、进一步的，所述智能睡眠引导系统的对用户睡眠引导的步骤包括：

25、步骤一：用户佩戴头套，脑电波传感器与用户头部接触，

26、步骤二：脑电波传感器开始采集用户的脑电波信号，采集到的脑电波信号通过内嵌于头套内部的导线传输至信号处理模块，

27、步骤三：信号处理模块计算与用户睡眠深度正相关的睡眠参数值，

28、步骤四：适应控制模块计算获得反映用户睡眠状态变化的睡眠动态值，并且基于用户的睡眠参数值和睡眠动态值调整智能显示屏的亮度和音量。

29、本发明所取得的有益效果是：

30、1.本发明的智能睡眠引导系统通过多频谱段脑电波信号的综合分析和权重调整，精确计算出与睡眠深度正相关的rs值，能够全面覆盖用户的整个睡眠周期，确保对每个阶段的睡眠状态进行有效监控，从而对用户睡眠进行精准引导，显著提升用户的睡眠质量。

31、2.本发明的智能睡眠引导系统通过综合考虑用户的年龄和最近一周的平均睡眠时长，计算出用户实际睡眠参数值c，从而为系统提供个性化的睡眠状态评估依据，通过c的设计平滑且适度调整rs的校正幅度，确保了对不同用户群体的广泛适用性和系统的稳定性，有助于实现更有效的睡眠引导。

32、3.本发明的智能睡眠引导系统同时考虑睡眠参数值和睡眠动态值，实现对智能显示屏亮度和音量的精准调节，确保调节过程既反映用户的当前睡眠深度，又动态响应睡眠状态的变化趋势，备了灵活性和个性化适应能力，系统能够柔和地调控环境参数，避免突兀的变化，确保用户在不被打扰的情况下，引导用户至更适宜的睡眠环境。

技术特征：

1.一种智能睡眠引导系统，其特征在于，所述智能睡眠引导系统包括对人体脑电信息进行监测获取的获取模块、对人体脑电信息进行分析以判断人体的睡眠情况的信号处理模块、用于播放视频和音频内容的智能显示屏、用于负责控制智能显示屏的播放亮度和音量的播放控制器和基于信号处理模块对人体睡眠情况的判断情况进一步对播放处理器进行控制的适应控制模块。

2.如权利要求1所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，所述获取模块包括供用户头部佩戴的头套、敷设于头套内部的用于对用户的脑电波信号进行检测的脑电波传感器和用于将脑电波传感器采集到的脑电波信号实时传输至信号处理模块的信号传输器。

3.如权利要求2所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，脑电波传感器与信号传输器通过内嵌于头套内部的导线连接。

4.如权利要求3所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，头套的脑电波传感器安装区域附近设计有透气孔，透气孔用于提高用户头套内的空气流通，减速用户长时间佩戴头套造成的闷热感。

5.如权利要求4所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，所述信号处理模块实现下列作业步骤：

6.如权利要求5所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，用户实际睡眠参数值c的计算方式包括下列步骤：

7.如权利要求6所述的智能睡眠引导系统，其特征在于，所述智能睡眠引导系统的对用户睡眠引导的步骤包括：

技术总结本发明提供了一种智能睡眠引导系统，与现有技术比较，本发明所述的智能睡眠引导系统还包括对人体脑电信息进行监测获取的获取模块、对人体脑电信息进行分析以判断人体的睡眠情况的信号处理模块、用于播放视频和音频内容的智能显示屏、用于负责控制智能显示屏的播放亮度和音量的播放控制器和基于信号处理模块对人体睡眠情况的判断情况进一步对播放处理器进行控制的适应控制模块。本发明的智能睡眠引导系统同时考虑睡眠参数值和睡眠动态值，实现对智能显示屏亮度和音量的精准调节，确保调节过程既反映用户的当前睡眠深度，又动态响应睡眠状态的变化趋势，备了灵活性和个性化适应能力，引导用户至更适宜的睡眠环境。技术研发人员：郎启旭,郎启东受保护的技术使用者：广州多少网络科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17