一种智能枕头及睡眠监测方法与流程

1.本申请涉及智能家居技术的领域，尤其是涉及一种智能枕头及睡眠监测方法。


背景技术：

2.睡觉有助于消除疲劳、身体修复、促进生长发育，睡眠质量的好坏，对人的身心健康有直接影响，尤其是对青少年来讲，在学习压力日渐增加的社会中，青少年承受心身双重压力，青少年失眠的情况层出不穷；枕头是睡眠中重要的工具，能够对睡眠质量产生影响，通过枕头及时关注、监测青少年睡眠情况，提高青少年的睡眠质量以促进青少年生长发育。
3.相关技术中，通常会改变枕头的弧度或拱起高度以调节适应人体脖颈，提高在使用枕头的舒适度。并不能根据自我习惯对青少年改善睡眠或在失眠的情况下进行助眠。


技术实现要素：

4.为了提高青少年睡眠质量，本申请提供一种智能枕头及睡眠监测方法。
5.一方面，本申请提供的一种智能枕头采用如下的技术方案：一种智能枕头，包括枕头本体，所述枕头本体包括压感模块、处理模块、储存模块和助眠模块，在所述压感模块上方形成用于受力的检测区；所述压感模块包括嵌设于所述枕头本体的压力传感器，用于感应所述检测区上受到的压力，并所述压力传感器感应到的压力信号发送至所述处理模块；所述处理模块用于设定压力阈值，在接收所述压力传感器感应到的压力信号之后，还用于根据所述压力阈值与感应到的压力信号判断使用者是否入眠；所述处理模块还用于对开始使用到入眠进行计时，得到入眠所需时间并储存于所述储存模块；在所述储存模块储存中储存的入眠所需时间数据达到预设数据阈值之后，所述处理模块还用于监测使用者入眠所需时间，在监测到使用者入眠所需时间大于所述储存模块中储存的入眠所需时间均值的情况下判定当前使用者失眠，并控制所述助眠模块进行助眠；所述储存模块用于储存每次使用者的入眠所需时间；所述助眠模块受控于所述处理模块，用于加快使用者入眠。
6.通过采用上述技术方案，本申请通过对使用者的睡眠情况进行监测，利用压力传感模块对枕头本体受到的压力信号进行解析，从而得到每个开始准备入睡到成功入睡的入眠所需时间，在经过足够多次数对使用者进行检测之后，将每次入眠所需时间储存于储存模块中，形成了与自身习惯相符合的睡眠时间的数据集，在后续智能枕头使用过程中，继续对每次入眠所需时间进行监测，每个入眠所需时间与储存于储存模块中自身的入眠所需时间进行对比，在当前监测到使用者入眠所需时间大于所述储存模块中储存的入眠所需时间均值的情况下判定当前使用者失眠，在失眠的情况下通过助眠模块对使用者进行助眠，尤其针对青少年而言，由于日常的上学等生活习惯，作息是比较规律的，面临压力的情况难免失眠，通过与先前自身形成的入眠数据进行对比，准确判断当前是否处于失眠的情况，提高
对青少年睡眠质量的准确度，提高青少年睡眠质量，有利于青少年成长、发育。
7.可选的，所述处理模块还包括用于走时的时钟单元，所述储存模块包括第一储存区和第二储存区，所述第一储存区用于储存工作日监测得到的入眠所需时间，所述第二储存区用于储存休息日检测得到的入眠所需时间。
8.通过采用上述技术方案，通过时钟单元区别每星期的工作日和双休日，适应于青少年的上课日和放假日，考虑到上课日和放假日青少年的状态不同，从而导致睡眠质量也有相应区别，分别对工作日的入眠所需时间监测和休息日的入眠所需时间监测、对比，适应于青少年的生活状态，提高对青少年睡眠监测的准确度，有利于青少年成长。
9.可选的，所述枕头本体还包括反馈模块，所述反馈模块包括内置于所述枕头内部的网络单元与手机app单元，所述处理模块通过所述网络单元与所述app单元无线连接，所述app单元用于接收所述处理模块发送的睡眠数据。
10.通过采用上述技术方案，处理模块通过网络单元与app单元数据连接，处理模块能够将青少年的入眠所需时间反馈到app单元上，供家长参考，及时了解青少年的睡眠情况，有利于家长对青少年失眠采取相应的措施，从而改善青少年睡眠质量，有利于青少年成长和发育。
11.可选的，所述助眠模块包括设置于所述枕头本体两侧的声音播放单元与香薰单元，所述声音播放单元与所述香薰单元受控于所述处理模块。
12.通过采用上述技术方案，助眠模块受控于处理模块，在处理模块判定使用者处于失眠状态的情况下，通过助眠音乐和助眠香薰对使用者进行助眠，加快使用者入眠。
13.可选的，所述枕头本体上表面上设置有按摩凸起。
14.通过采用上述技术方案，按摩凸起加强对脖颈的支撑力，有利于枕头本体受力，提高对入眠所需时间监测的准确性。
15.另一方面，本申请提供的一种智能枕头的睡眠监测方法采用如下的技术方案：一种利用所述的智能枕头的睡眠监测方法，包括以下步骤：设定压力触发阈值f1、清醒压力阈值f2，f2＞f1；处理模块接收检测区上受到的压力值f0，在压力值f0达到所述压力触发阈值f1的情况下，所述处理模块判断使用者开始使用枕头本体准备入睡，处理模块开始计时；处理模块接收检测区上受到的压力值f0，在压力值f0间歇性的达到所述清醒压力阈值f2的情况下，所述处理模块判断使用者为清醒状态并间歇性更换姿势；处理模块接收检测区上受到的压力值f0，在压力值f0低于所述清醒压力阈值f2且所述压力值f0保持稳定时间达到预设时间阈值的情况下，所述处理模块判断使用者入睡，结束计时并得到入眠所需时间，将所述入眠所需时间储存于所述储存模块中；储存模块中储存的入眠所需时间数据达到预设数据阈值之后，所述处理模块还用于监测使用者入眠所需时间，在监测到使用者入眠所需时间大于所述储存模块中储存的入眠所需时间均值的情况下判定当前使用者失眠，并控制所述助眠模块进行助眠。
16.通过采用上述技术方案，利用压力传感模块对枕头本体受到的压力信号进行解析，从而得到每个开始准备入睡到成功入睡的入眠所需时间，在经过足够多次数对使用者进行检测之后，将每次入眠所需时间储存于储存模块中，形成了与自身习惯相符合的睡眠时间的数据集，在后续智能枕头使用过程中，继续对每次入眠所需时间进行监测，每个入眠
所需时间与储存于储存模块中自身的入眠所需时间进行对比，在当前监测到使用者入眠所需时间大于所述储存模块中储存的入眠所需时间均值的情况下判定当前使用者失眠，在失眠的情况下通过助眠模块对使用者进行助眠。
17.可选的，所述将所述入眠所需时间储存于所述储存模块中包括：处理模块将工作日中监测到的入眠所需时间储存于第一储存区中；第一储存区中储存的入眠所需时间数据达到预设数据阈值之后，处理模块将第一储存区中储存的入眠所需时间做均值，作为第一比较基准；处理模块将休息日中监测到的入眠所需时间储存于第二储存区中；第二储存区中储存的入眠所需时间数据达到预设数据阈值之后，处理模块将第二储存区中储存的入眠所需时间做均值，作为第二比较基准。
18.通过采用上述技术方案，考虑到上课日和放假日青少年的状态不同，从而导致睡眠质量也有相应区别，分别对工作日的入眠所需时间监测和休息日的入眠所需时间监测、对比，适应于青少年的生活状态，提高对青少年睡眠监测的准确度，有利于青少年成长。
19.可选的，所述检测区上受到的压力值f0=0持续5分钟之后，处理模块对入眠所需时间计时复位。
20.通过采用上述技术方案，在检测区上的压力值小时之后持续5分钟，处理模块判断使用者停止使用枕头本体，处理模块对复位计时，停止判定程序执行。
21.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1、本申请通过对使用者的睡眠情况进行监测，利用压力传感模块对枕头本体受到的压力信号进行解析，从而得到每个开始准备入睡到成功入睡的入眠所需时间，在经过足够多次数对使用者进行检测之后，将每次入眠所需时间储存于储存模块中，形成了与自身习惯相符合的睡眠时间的数据集，在后续智能枕头使用过程中，继续对每次入眠所需时间进行监测，每个入眠所需时间与储存于储存模块中自身的入眠所需时间进行对比，在当前监测到使用者入眠所需时间大于所述储存模块中储存的入眠所需时间均值的情况下判定当前使用者失眠，在失眠的情况下通过助眠模块对使用者进行助眠，针对青少年而言，由于日常的上学等生活习惯，作息是比较规律的，面临压力的情况难免失眠，通过与先前自身形成的入眠数据进行对比，准确判断当前是否处于失眠的情况，提高对青少年睡眠质量的检测，提高青少年睡眠质量，有利于青少年成长。发育。
22.2、通过时钟单元区别每星期的工作日和双休日，适应于青少年的上课日和放假日，考虑到上课日和放假日青少年的状态不同，从而导致睡眠质量也有相应区别，分别对工作日的入眠所需时间监测和休息日的入眠所需时间监测、对比，适应于青少年的生活状态，提高对青少年睡眠监测的准确度，有利于青少年成长。
23.3、处理模块通过网络单元与app单元数据连接，处理模块能够将青少年的入眠所需时间反馈到app单元上，供家长参考，及时了解青少年的睡眠情况，有利于家长对青少年失眠采取相应的措施，从而改善青少年睡眠质量，有利于青少年成长和发育。
24.附图说明
25.图1是本申请所述智能枕头的剖视图。
26.图2是本申请所述智能枕头的模块示意图。
27.图3是本申请所述智能枕头的睡眠监测方法流程图。
28.附图标记说明：100、枕头本体；101、检测面；200、压力传感器；300、按摩凸起。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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3对本申请作进一步详细说明。
30.实施例1：本申请实施例公开一种智能枕头。
31.如图1所示，一种智能枕头，包括枕头本体100，枕头本体100有乳胶材质制成，在枕头本体100的上表面上设置有按摩凸起300，按摩凸起300的材质与枕头本体100材质相同，可与枕头本体100一体形成，在实用枕头本体100时，人体头部与按摩凸起300相抵触；在枕头本体100内嵌设有压感模块，在压感模块上方的枕头本体100外表上形成用于受力的检测区，枕头本体100还包括用于压感模块感应的压力数据分析处理的处理模块、用于储存压感模块感应的压力数据的储存模块和用于对使用者进行助眠的助眠模块。
32.如图1、2所示，压感模块包括嵌设于枕头本体100中央、检测区正下方的压力传感器200，在使用枕头时，头部对检测区向下压压力传感器200受力发生变化，即便压力传感器200设置于枕头本体100的中央位置上，在枕头本体100靠左或靠右的枕头本体100表面上施加压力，由于枕头本体100是整块的乳胶材料，枕头本体100的形变也会造成压力传感器200受力变化，而不影响检测结果。
33.压力传感器200连接有处理模块，用于将感应检测区受力发送至处理模块。
34.如图1、2所示，处理模块处理模块包括模数转换器单元、处理单元，处理单元通过模数转换器单元连接有压力传感器200，通过模数转换器单元将压力传感器200感应到的模拟信号转化为处理单元可处理的数字信号。
35.处理单元用于设定压力阈值，在使用者开始使用本申请智能枕头的同时开始计时，根据压力阈值和压力传感器200感应到的压力值判断使用者是否入眠，在判断为入眠之后处理单元停止计时，得到入眠所需时间，并将每个使用智能枕头所检测到的入眠所需时间储存于储存模块中。
36.压力阈值包括压力触发阈值f1和清醒压力阈值f2；压力触发阈值f1是指，在压力传感器200感应到检测面101上受力大于压力触发阈值f1的情况下，处理单元开始进行入眠所需时间的计时；清醒压力阈值f2是指，由于人体在准备入眠之前，一般会频繁更换睡姿，导致头部对枕头施加的压力频繁变化，因此，在准备入睡之间检测区上受到的压力会间歇性地到达清醒压力阈值f2，则处理单元判断当前使用者为清醒状态，压力传感器200检测到的压力值低于清醒压力阈值f2且处于稳定的情况下，处理单元判定使用者入睡，结束计时即得到入眠所需时间。
37.在储存模块中储存达到预设数据阈值之后，本实施例中，预设数据阈值为50组，处理单元对储存的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，对数据处理均为数据统计的常规手段，本身实施例中不再累述。
38.在后续使用中，处理单元继续根据压力传感器200的压力值与压力阈值进行对比判断使用者是否入眠，在经过入眠所需时间作平均值的时间之后，压力传感器200感应到的压力值仍然达到清醒压力阈值f2或不平稳的情况下（不平稳是指，虽然没到达清醒压力阈值f2，但压力值起伏大于某个区间，例如压力起伏在10
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15n以外），处理单元判定使用者失眠，在失眠的情况下处理单元控制助眠模块对使用者进行助眠。
39.模数转换器单元为adc，处理单元通过逻辑执行单元实现上述控制，可采用cpu、mcu或fpga等具有数据处理、控制能力的处理芯片。
40.如图1、2所示，储存模块是指处理单元的rom，储存模块用于储存处理单元每次计时的入眠所需时间，储存模块包括第一储存区和第二储存区，第一储存区用于储存工作日监测得到的入眠所需时间，第二储存区用于储存休息日检测得到的入眠所需时间；处理单元搭载有时钟单元，时钟单元即为普通的时钟功能，例如计算机中的时钟单元，时钟单元用于走时以区别工作日和休息日，处理单元用于将工作日得到的入眠所需时间储存于第一储存区内，并对第一储存区内的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，并作为后续工作日中判断是否失眠的比较基准；处理单元用于将休息日得到的入眠所需时间储存于第二储存区内，并对第二储存区内的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，并作为后续休息日中判断是否失眠的比较基准。
41.如图1、2所示，助眠模块包括声音播放模单元和香薰单元，声音播放单元包括设置于枕头本体100两侧上的声音播放器，声音播放器受控于处理单元，处理单元在判定使用者为失眠的情况下控制声音播放单元播放助眠音乐，助眠音乐可储存于储存模块中；香薰单元同样设置于枕头本体100两侧，包括储气囊和阀门，储气囊内充斥香薰气体，阀门受控于处理单元，在处理单元在判定使用者为失眠的情况下控制阀门打开，利用香薰气体进行助眠。
42.如图1、2所示，枕头本体100还包括反馈模块，反馈模块包括网络单元和app单元；网络单元是指搭载于处理单元上的无线模块，可以为wifi模块或gprs模块，用于联网以数据传输，app单元应用于手机，处理单元通过网络单元将入眠所需时间或是否失眠的信息发送至手机app。
43.本申请实施例一种智能枕头的实施原理为：在枕头本体100内部设置压感模块，通过压感模块感应检测区上的受力情况，处理单元判断使用者是否入眠，在判断为使用者入眠的情况下得到入眠所需时间，并将入眠所需时间储存于储存模块中，在储存模块中数据集足够多的之后，后续监测压力传感器200感应到的压力值，根据压力值平稳情况和以往入眠所需时间进行对比，处理单元判断使用者是否失眠，在失眠的情况下控制助眠模块进行助眠。
44.实施例2：本申请实施例公开一种智能枕头的睡眠监测方法。
45.如图3所示，一种智能枕头的睡眠监测方法，包括以下步骤：s100设定压力触发阈值f1、清醒压力阈值f2，f2＞f1且f2大于头部自然依靠于枕头本体100上对检测区产生的压力；压力触发阈值f1是指，在压力传感器200感应到检测面101上受力大于压力触发阈
值f1的情况下，开始使用枕头本体100；清醒压力阈值f2是指，由于人体在准备入眠之前，一般会频繁更换睡姿，导致头部对枕头施加的压力频繁变化，因此，在准备入睡之间检测区上受到的压力会间歇性地到达清醒压力阈值f2。
46.s200处理模块接收检测区上受到的压力值f0，若f0＞f1，处理模块判断使用者开始使用枕头并准备就寝，同时处理模块对入眠所需时间开始计时。
47.处理模块继续接受检测区上收到的压力值f0，通过压力值f0与压力触发阈值f1、清醒压力阈值f2对比判断使用者是否入眠：若压力值f0间接性达到或超过清醒压力阈值f2，例如5
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10s内压力值f0达到清醒压力阈值f2，处理模块判断使用者为清醒状态并间歇性更换姿势以准备入睡；若压力值f0低于所述清醒压力阈值f2，且压力值f0保持稳定时间达到预设时间阈值时候，预设时间阈值可以设定为1
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2分钟，压力值f0保持稳定时间达到1
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2分钟之后，处理模块判断使用者入睡，并停止计时得到入眠所需时间，处理模块将入眠所需时间储存于储存模块中。
48.s400处理模块继续对每次使用本申请智能枕头时候进行入眠检测，并得到每次入眠所需时间，在储存模块中储存达到预设数据阈值之后，本实施例中，预设数据阈值为50组，处理单元对储存的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，对数据处理均为数据统计的常规手段，本身实施例中不再累述。
49.其中，储存模块包括第一储存区和第二储存区，第一储存区用于储存工作日监测得到的入眠所需时间，第二储存区用于储存休息日检测得到的入眠所需时间；处理单元搭载有时钟单元，时钟单元即为普通的时钟功能，例如计算机中的时钟单元，时钟单元用于走时以区别工作日和休息日，处理单元用于将工作日得到的入眠所需时间储存于第一储存区内，并对第一储存区内的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，并作为后续工作日中判断是否失眠的比较基准；处理单元用于将休息日得到的入眠所需时间储存于第二储存区内，并对第二储存区内的入眠所需时间进行处理：去除时间较长及较短的入眠所需时间，再将剩余的入眠所需时间作平均值，并作为后续休息日中判断是否失眠的比较基准。
50.s500在后续使用枕头本体100过程中，判断使用者是否失眠：在经过入眠所需时间作平均值的时间之后，压力传感器200感应到的压力值f0小于清醒压力阈值f2且压力值f0区趋于平稳（平稳是指，压力值起伏小于某个区间，例如压力起伏在10
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15n以内），处理单元判定使用者睡眠正常。
51.在经过入眠所需时间作平均值的时间之后，压力传感器200感应到的压力值f0仍然达到清醒压力阈值f2或不平稳的情况下（不平稳是指，虽然没到达清醒压力阈值f2，但压力值起伏大于某个区间，例如压力起伏在10
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15n以外），处理单元判定使用者失眠，在失眠的情况下处理单元控制助眠模块对使用者进行助眠。
52.为防止误判，压力值f0消失，在压力值f0=0持续五分之后，处理单元判断睡眠终止，入眠所需时间计时复位。
53.本申请实施例一种智能枕头的睡眠监测方法的实施原理为：
在枕头本体100内部设置压感模块，通过压感模块感应检测区上的受力情况，处理单元判断使用者是否入眠，在判断为使用者入眠的情况下得到入眠所需时间，并将入眠所需时间储存于储存模块中，在储存模块中数据集足够多的之后，后续监测压力传感器200感应到的压力值，根据压力值平稳情况和以往入眠所需时间进行对比，处理单元判断使用者是否失眠，在失眠的情况下控制助眠模块进行助眠。
54.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。