睡眠环境智能调节系统及方法与流程

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种睡眠环境智能调节系统及方法。

背景技术：

现有的技术不方便且只能手动控制寝具的运行，更无法自动检测人体体征数据并根据人体体征数据自动调节寝具，如灯具、空调的运行功率，从而存在人体睡着后却没有降低灯具亮度或空调温度太低等问题，容易造成人体感冒或睡眠质量差等问题，同时也会造成能源的浪费；另外，现有技术也不能在人体进入睡眼状态后根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线并根据用户的睡眠曲线发出适宜的白噪声从而提高用户的深度睡眠质量；而且在用户需要睡醒的时间段也不能随着时间自动调整房间的亮度，如早上闹钟响的时候寝室内还是黑乎乎的，无法产生自然醒的效果。

本

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种能够自动检测人体的睡眠状态并根据人体的睡眠状态形成用户的睡眠曲线，同时自动调节灯具、空调的运行功率及控制白噪音的运行、另外还能根据预设的叫醒时间控制灯具打开或控制窗帘拉开或控制枕头升高的睡眠环境智能调节系统。

为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案：

本发明提供一种睡眠环境智能调节系统，包括人体检测模块、分析模块、控制模块、寝具和白噪音发生器，所述人体检测模块和所述分析模块相连，所述控制模块分别与所述分析模块、寝具及白噪音发生器相连,所述寝具包括空调、灯具、枕头、枕头升降机构、窗帘及用于拉开窗帘的窗帘驱动机构。

所述人体检测模块用于采集人体体征数据并传送给所述分析模块，所述人体体征数据包括人体脑电波、呼吸、血氧含量、眼电、心率、运动量中的至少一种。

所述分析模块用于对所述人体体征数据进行分析以确认人体是否进入睡眠状态，在确认所述人体进入睡眠状态时，所述分析模块还用于根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，所述控制模块用于调节所述灯具、空调的运行功率及用于根据所述用户的睡眠曲线控制所述白噪音发生器发出白噪音。

所述分析模块还用于根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令，所述控制模块还用于根据所述叫醒控制指令控制所述灯具打开、或控制所述枕头升降机构升高所述枕头、或控制所述窗帘驱动机构拉开所述窗帘。

优选地，还包括环境检测模块，所述环境检测模块和所述分析模块相连，所述寝具还包括加湿器、制氧机和负离子发生器；所述环境检测模块用于采集寝室内的环境参数数据，所述环境参数数据包括湿度数据、氧气浓度数据和负离子浓度数据，所述分析模块还用于分析所述环境参数数据并发出环境控制指令至所述控制模块，所述控制模块还用于根据所述环境控制指令控制所述加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

优选地，还包括语音接收模块，所述语音接收模块与所述分析模块相连，所述语音接收模块用于接收用户的语音指令并将该语音指令传送至所述分析模块，所述分析模块还用于分析所述语音指令并将该语音指令转为调节控制指令传给所述控制模块，所述控制模块还用于根据所述调节控制指令调节所述空调、灯具的运行功率及控制所述加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

优选地，所述人体检测模块设置为睡眼检测传感或手环。

对应地，本发明还提供一种睡眠环境智能调节方法，包括步骤：

终端采集人体体征数据。

对所述人体体征数据进行分析。

判断人体是否进入睡眠状态。

在确认所述人体进入睡眠状态时，根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，同时调节灯具、空调的运行功率及根据所述用户的睡眠曲线控制白噪音发生器发出白噪音。

同时，终端还根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令。

根据所述叫醒控制指令控制灯具打开或控制窗帘拉开或升高枕头。

其中，所述人体体征数据包括人体脑电波、呼吸、血氧含量、眼电、心率、运动量中的至少一种。

优选地，还包括步骤：

终端采集寝室内的环境参数数据。

分析所述环境参数数据。

根据所述环境参数数据发出环境控制指令。

根据所述环境控制指令控制加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

其中，所述环境参数数据包括湿度数据、氧气浓度数据和负离子浓度数据。

优选地，还包括步骤：

终端接收用户语音指令。

分析所述用户语音指令并将该语音指令转为调节控制指令。

根据所述调节控制指令调节所述灯具、空调的运行功率及控制所述加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

相比于现有技术，本发明通过人体检测模块采集人体体征数据，并通过分析模块对人体体征数据进行分析以确认人体是否进入睡眠状态，在确认人体进入睡眠状态时，分析模块根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，同时控制模块调节灯具、空调的运行功率及控制白噪音发生器发出白噪音，如降低空调的运行功率，提高寝室内温度及降低灯具亮度或关灯、控制白噪音发生器发出与用户睡眠曲线相适宜的白噪音等，使人体进入放松舒适的状态，进而进入深度睡眠，提高人体的睡眠质量，同时有效降低电能的消耗及减少寝具损耗；另外本发明还通过分析模块根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令，使控制模块可以根据该叫醒控制指令控制灯具打开或控制窗帘拉开，即当进入预设的叫醒时间时，系统会自动调整房间的亮度，使人体产生自然醒的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1睡眠环境智能调节系统模块框图；

图2为本发明实施例1睡眠环境智能调节系统模块框图，其中，该系统还包括环境检测模块和语音接收模块；

图3为本发明实施例1睡眠环境智能调节方法流程图；

图4为本发明实施例2睡眠环境智能调节系统模块框图；

图5为本发明实施例2睡眠环境智能调节方法流程图；

图中，1、人体检测模块；2、分析模块；3、控制模块；4、寝具；5、白噪音发生器；6、环境检测模块；7、语音接收模块；8电磁波发生器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种睡眠环境智能调节系统，该系统包括人体检测模块1、分析模块2、控制模块3、寝具4和白噪音发生器5。其中，人体检测模块1和分析模块2相连，人体检测模块1用于采集人体体征数据并传送给分析模块2，该人体体征数据包括人体脑电波、呼吸、血氧含量、眼电、心率、运动量中一种或几种。分析模块2和控制模块3相连，分析模块2用于对人体体征数据进行分析以确认人体是否进入睡眠状态。当确认人体进入睡眠状态时，分析模块2根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，同时控制模块3调节寝具4的运行功率及控制白噪音发生器5发出白噪音，如降低空调的运行功率、提高寝室内温度以及调节灯具亮度、关灯等，而白噪音发生器5发出的白噪音与用户的睡眠曲线相适应，即在用户的不同睡眠阶段发出不同的白噪音，使人体可以在温度适宜的黑暗环境中进入放松舒适的状态，并帮助用户在各睡眠阶段均可以进入最佳的睡眠状态，提高人体的睡眠质量。

寝具4还包括枕头、枕头升降机构、窗帘和窗帘驱动机构，其中，窗帘驱动机构用于拉开窗帘；枕头升降机构设置于枕头内，用于驱动枕头的升降。分析模块2还用于根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令并传给控制模块3，控制模块3还用于根据该叫醒控制指令控制灯具打开或控制窗帘驱动机拉开窗帘或控制枕头升降机构升高枕头。从而使系统可以根据预设的叫醒时间自动调整房间的亮度及升高枕头使人体进入浅度睡眠进而睡醒，实现自然醒的效果，使人体在睡醒后不会有困倦的感觉。

如图2所示，本发明的睡眠环境智能调节系统还包括环境检测模块6和语音接收模块7，寝具4还包括加湿器、制氧机或负离子发生器等。环境检测模块6和分析模块2相连，环境检测模块6用于采集寝室内的环境参数数据，该环境参数数据包括湿度数据、氧气浓度数据和负离子浓度数据。分析模块2还用于分析环境参数数据并发出环境控制指令至控制模块3，控制模块3还用于根据环境控制指令控制加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

语音接收模块7与分析模块2相连，语音接收模块7用于接收用户的语音指令并将该语音指令传送至分析模块2，分析模块2还用于分析用户的语音指令并将该语音指令转为调节控制指令传给控制模块3，控制模块3还用于根据该调节控制指令调节空调、灯具的运行功率及控制加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

在本实施例中，人体检测模块1设置为睡眠检测传感器，该睡眠检测传感器设置于枕头中，通过该睡眠检测传感器采集人体的脑电波信号，进而判断人体睡眠状态。而在其他实施例中，人体检测模块1也可以采用手环，人体通过佩戴该手环，从而通过该手环采集人体体征数据，进而判断人体睡眠状态。

另外，该系统由太阳能电池供电，该太阳能电池在白天光照下进行电池充电，在夜晚对该系统进行供电，即节能又环保。

对应地，本发明还公开了一种睡眠环境智能调节方法，如图3所示，该方法包括步骤：

步骤s11，终端确认是否接收到用户语音指令；

当判断结果为是时，进行步骤s12，之后进行步骤s13；当判断结果为否时，进行步骤s14。

步骤s12，分析用户语音指令并将该用户语音指令转为调节控制指令。

步骤s13，根据调节控制指令调节灯具、空调的运行功率及控制加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

步骤s14，采集人体体征数据。

其中，人体体征数据包括人体脑电波、呼吸、血氧含量、眼电、心率、运动量中的一种或几种。

步骤s15，对人体体征数据进行分析。

步骤s16，判断人体是否进入睡眠状态。

当判断结果为否时，进行步骤s17；当判断结果为是时，进行步骤s18。

步骤s17，不执行动作。

步骤s18，根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，同时调节灯具、空调的运行功率及根据用户的睡眠曲线控制白噪音发生器发出白噪音。

调节灯具、空调的运行功率具体为：降低空调运行功率，降低灯具亮度或关闭灯具、电视等；而根据用户的睡眠曲线控制白噪音发生器发出白噪音具体为：控制白噪音发生器发出与用户的睡眠曲线相适宜的白噪音，使人体在各睡眠阶段均可以进入最佳的睡眠状态。

步骤s19，采集寝室内的环境参数据。

其中，环境参数数据包括湿度数据、氧气浓度数据和负离子浓度数据等。

步骤s20，根据环境参数数据发出相应的环境控制指令。

步骤s21，根据环境控制指令控制加湿器、制氧机或负离子发生器的运行。

如，当采集到的寝室内湿度数据低于预设参考湿度数据时，则控制加湿器开启，对寝室内进行加湿；当采集到的寝室内氧气浓度低于预设参考氧气浓度时，则控制制氧机开启，对寝室内进行氧气补充；当采集到的寝室内负离子浓度低于预设参考负离子浓度时，则控制负离子发生器开启，对寝室内的负离子进行补充。

步骤s22，根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令。

步骤s23，根据叫醒控制指令控制灯具打开或控制窗帘拉开或升高枕头。

实施例2

本实施例2与实施例1的睡眠环境调节系统及方法基本相同，其区别在于，本实施例2还包括电磁波发生器8，如图4所示，本发明的睡眠环境调节系统还包括电磁波发生器8，电磁波发生器8和控制模块3相连，人体检测模块1用于采集人体脑电波信号，分析模块2还用于将人体脑电波信号与预存模板中脑电波状态作对比并判断出人体脑电波信号是否处于相应的睡眠阶段脑电波状态；当判断结果为否时，控制模块3用于控制电磁波发生器3发出引导人体进入相应睡眠阶段的诱导电磁波或诱导微电流。

如图5所示，对应地，本实施例2的睡眠环境智能调节方法还包括以下步骤：

步骤s31，终端采集人体脑电波信号。

步骤s32，对采集到的人体脑电波信号进行a/d转换、放大及过滤处理。

其中，a/d转换即将模拟信号转换为数字信号，放大即将信号进行放大片处理，过滤即滤除脑电波信号频率以外的高频干扰，只保留某一频率段的波，在本发明中只保留0-30hz的波。

步骤s33，将经a/d转换、放大及过滤处理后的人体脑电波信号与预存模块中脑电波状态作对比。

步骤s34，判断人体脑电波信号是否处于相应的睡眠阶段脑电波状态。

当判断结果为是时，不执行动作，当判断结果为否时，进行步骤s24。

步骤s35，发出引导人体进入相应睡眠阶段的诱导电磁波或诱导微电流。

在本实施例中，将人体的整夜的标准睡眠的各个周期的各个睡眠阶段的脑电波信号状态预先存入模板中，通过获取人体睡眠时的脑电波信号并将获取的脑电波信号与预存模板中的脑电波信号进行对比分析，判断出人体脑电波是否处于相应的睡眠阶段，当判断为否时则释放出诱导电磁波或诱导微电流引导人体进入相应的睡眠阶段。比如，当前的预存模板中的脑电波信号为熟睡阶段的脑电波信号，但当前获取的脑电波信号并非为熟睡阶段的脑电波信号时，则释放熟睡阶段的诱导电磁波或诱导微电流并周期性的改变诱导电磁波或诱导微电流的参数，引导人体脑电波信号调整为熟睡阶段的脑电波信号；使人体进入熟睡阶段，通过此种方法对人体各个睡眠周期各个睡眠阶段进行铺助，使人体整夜的各个睡眠周期内的各个睡眠阶段的脑电波信号处于预存模板中对应睡眠阶段的脑电波状态，提高了人体的睡眠质量，保证了人体的健康及一天的精力充沛。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。