分体式智能助眠仪、协同助眠方法和闭环助眠方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011080744.0 (22)申请日 2020.10.13 (71)申请人 卢凌云 地址 050003 河北省石家庄市和平西路97 号 (72)发明人 卢凌云卢震宇 (51)Int.Cl. A61M 21/02(2006.01) A61H 9/00(2006.01) A61H 39/04(2006.01) (54)发明名称 一种分体式智能助眠仪、 协同助眠方法和闭 环助眠方法 (57)摘要 本发明公开了一种分体式智能助眠仪。 该助 眠仪包含了三个部分： 助眠仪主机、 睡眠。

2、头带和 连接管。 助眠仪主机包含机壳、 电路主板、 按键、 电气泵和电磁气阀。 睡眠头带含有气囊、 喇叭和 睡眠状态检测传感器。 连接管用于连接助眠仪主 机和睡眠头带， 内含输气管和信号导线。 本发明 公开的分体式智能助眠仪分体式结构设计方案 既解决了现有按摩式助眠仪的噪声问题， 同时也 解决了头盔按摩式助眠仪不能让使用者正常睡 觉和翻身的问题。 本发明公开了一种协同助眠方 法， 使物理按摩与语音心理催眠协同作用， 提高 助眠效果。 本发明还公开了一种闭环助眠方法， 使得本发明所述分体式智能助眠仪能根据使用 者实际睡眠状态做出较佳的助眠动作， 从而提高 助眠效果。 权利要求书1页 说明书4页 。

3、附图7页 CN 112007257 A 2020.12.01 CN 112007257 A 1.一种分体式智能助眠仪， 其特征在于： 该助眠仪包含了三个部分： 助眠仪主机 （1） 、 睡 眠头带 （3） 和连接管 （2） ； 助眠仪主机包含机壳、 按键、 电路主板、 电气泵和电磁气阀； 睡眠头 带含有左气囊 （5） 、 右气囊 （7） 、 左喇叭 （4） 、 右喇叭 （8） 和睡眠状态检测传感器 （6） ； 连接管 （2） 用于连接助眠仪主机 （1） 和睡眠头带 （3） ， 由一个外管 （9） 和内含的左气管 （10） 、 右气管 （11） 和信号导线 （12） 组成。 2.根据权利要求1所述。

4、的分体式智能助眠仪， 其特征在于： 所述助眠仪主机 （1） 电路主 板含有电源转换处理电路、 中央处理器、 存储器、 音频处理电路、 按键处理电路、 无线通讯电 路、 电气泵和电磁气阀控制电路以及睡眠状态检测传感器数据处理电路。 3.根据权利要求1所述的分体式智能助眠仪， 其特征在于： 所述睡眠头带 （3） 的面料是 软质面料， 睡眠头带中的左气囊 （5） 、 右气囊 （7） 基本处于使用者人体头部太阳穴的位置； 睡 眠头带 （3） 中的左喇叭 （4） 、 右喇叭 （8） 基本处于人体耳朵的位置， 用于收听助眠仪播放的助 眠音频。 4.根据权利要求1所述的分体式智能助眠仪， 其特征在于： 所述。

5、连接管 （2） 的外管 （9） 是 空心软管， 直径小于3cm； 内含的左气管 （10） 、 右气管 （11） 都是空心软管， 两个气管的直径都 小于1cm。 5.一种协同助眠方法， 其特征在于： 通过包括根据权利要求1-4中任意一项所述的分体 式智能助眠仪， 使用电气泵、 电磁气阀和气囊， 通过程序控制对气囊的充放气实现对头部按 摩， 达到物理助眠的效果； 使用音频芯片通过程序产生和播放白噪声音频， 使用音频芯片通 过程序播放可预先放置于存储芯片内的催眠引导语音、 助眠音乐等音频文件， 实现心理催 眠的效果； 所述分体式智能助眠仪通过程序使按摩动作与催眠引导语音的具体内容相协 同， 实现物理。

6、助眠与心理催眠的协同作用， 提高助眠效果。 6.根据权利要求5所述的协同助眠方法， 其特征在于： 物理助眠与心理催眠的协同实现 具体方法是： 把一段具有节奏感的催眠语音内容， 包括呼吸催眠语音、 数数催眠语音、 放松 催眠语音等， 分成最基本的两个或多个子语音， 每个子语音在播放时是不可分割， 并且是被 独立播放的； 在助眠过程中， 对气囊的充气和放气的时间， 与播放子语音的时间是周期同步 的。 7.一种闭环助眠方法， 其特征在于： 通过包括根据权利要求1-4中任意一项所述的分体 式智能助眠仪， 使用睡眠状态检测传感器检测使用者睡眠状态和睡姿， 根据使用者的睡眠 状态和睡姿， 通过控制电气泵和。

7、电磁气阀的开启和关闭时间来控制对气囊的充放气， 从而 实现对人体头部按摩的力度调整， 以及通过设置语音芯片的相应参数以调节喇叭输出合适 音量， 以达到较佳的助眠效果。 8.根据权利要求7所述的闭环助眠方法， 其特征在于： 当检测到使用者处于左侧卧时， 则关闭控制处于人体头部左侧气囊 （5） 的电气泵和电磁气阀， 使得该气囊 （5） 处于放气状 态； 当检测到使用者处于右侧卧时， 则关闭控制处于人体头部右侧气囊 （7） 的电气泵和电磁 气阀， 使得该气囊 （7） 处于放气状态； 当检测到使用者处于清醒多动状态时， 则使按摩力度 保持现有的较大力度和现有音量； 当检测到使用者处于少动状态时， 则使。

8、按摩力度和音量 随着时间逐步减小； 当检测到使用者处于睡着状态时， 则停止按摩和关闭音量。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112007257 A 2 一种分体式智能助眠仪、 协同助眠方法和闭环助眠方法 技术领域 0001 本发明涉及助眠仪技术领域， 尤其涉及一种分体式智能助眠仪、 协同助眠方法和 闭环助眠方法。 背景技术 0002 随着社会的发展， 人们对生活质量要求不断提高， 同时承受的压力也比以往更高， 从而导致越来越多的人睡眠质量差， 入睡困难， 甚至失眠， 严重影响了工作和生活。 改善睡 眠质量、 解决入睡困难和失眠， 是众多具有睡眠障碍的人士迫切希望解决的问题， 各种助眠 仪就应。

9、运而生了。 0003 目前市面上有效的助眠仪通常分成佩戴式助眠仪和非佩戴式助眠仪， 非佩戴式助 眠仪多以单纯播放催眠音乐或白噪声、 自然声或一些电波为主， 属于非按摩方式， 通常是一 个开环非智能的， 不能检测使用者的睡眠状态， 只能单纯地定时或持续播放音频或电波， 很 多时候不能到达较好的助眠效果。 目前市面上佩戴式助眠仪主要以头戴式为主， 分为按摩 和非按摩助眠仪， 而以按摩方式助眠的效果明显优于非按摩方式。 由于要实现按摩的功能， 采用按摩方式的助眠仪体积比较大， 目前市面上佩戴式按摩助眠仪多以头盔形式出现， 所 有元器件和按摩装置以及电源均封装在头盔中， 噪声大， 助眠手段单一， 通常。

10、也只是单纯地 定时按摩， 按摩力度和时间不能随使用者的睡眠状态而调整， 因此助眠效果并不理想， 尤其 是噪声大是很多使用者不能忍受的问题。 头盔还比较笨重， 不适合长时间睡觉翻身和侧卧， 甚至会影响正常睡眠。 发明内容 0004 为了解决背景技术中存在的技术问题， 本发明提出了一种分体式、 头戴、 具有智能 检测控制以及多种助催眠方式的助眠仪。 0005 本发明提供的技术方案如下： 一种分体式智能助眠仪， 该助眠仪包含了三个部分： 助眠仪主机、 睡眠头带和连接管； 助眠仪主机包含机壳、 按键、 电路主板、 电气泵和电磁气 阀； 睡眠头带含有左气囊、 右气囊、 左喇叭、 右喇叭和睡眠状态检测传感。

11、器； 连接管用于连接 助眠仪主机和睡眠头带， 由一个外管和内含的左气管、 右气管和信号导线组成。 0006 进一步的技术方案在于： 所述的分体式智能助眠仪中的助眠仪主机电路主板含有 电源处理电路、 中央处理器、 存储器、 音频处理电路、 按键处理电路、 无线通讯电路、 电气泵 和电磁气阀控制电路以及睡眠状态检测传感器数据处理电路。 0007 进一步的技术方案在于： 所述的分体式智能助眠仪中的睡眠头带的面料是软质面 料， 睡眠头带中的左气囊、 右气囊基本处于使用者人体头部太阳穴的位置； 睡眠头带中的左 喇叭、 右喇叭基本处于人体耳朵的位置， 用于收听助眠仪播放的助眠音频。 0008 进一步的技术。

12、方案在于： 所述的分体式智能助眠仪中的连接管的外管是空心软 管， 直径小于3cm； 内含的左气管、 右气管都是空心软管， 左气管用于给左气囊输气， 右气管 用于给右气囊输气， 两个气管的直径都小于1cm。 说明书 1/4 页 3 CN 112007257 A 3 0009 优选的： 所述的分体式智能助眠仪中， 助眠仪主机中的电路主板上， 中央处理器选 用微控制器MCU。 0010 优选的： 所述的分体式智能助眠仪中， 睡眠头带中的睡眠状态检测传感器选用陀 螺仪和加速度传感器。 0011 本发明还公开了一种协同助眠的方法， 其特征在于： 通过本发明所述的分体式智 能助眠仪， 使用电气泵、 电磁气。

13、阀和气囊， 通过程序控制对气囊的充放气实现对头部按摩， 达到物理助眠的效果； 使用音频芯片通过程序产生和播放白噪声音频， 使用音频芯片通过 程序播放可预先放置于存储芯片内的催眠引导语音、 助眠音乐等音频文件， 实现心理催眠 的效果； 所述分体式智能助眠仪通过程序使按摩动作与催眠引导语音的具体内容相协同， 实现物理助眠与心理催眠的协同作用， 提高助眠效果。 其中催眠引导语音包括呼吸催眠语 音、 数数催眠语音、 放松催眠语音、 冥想催眠语音等。 0012 进一步的技术方案在于： 物理助眠与心理催眠的协同实现具体方法是： 把一段具 有节奏感的催眠语音内容， 包括呼吸催眠语音、 数数催眠语音、 放松催。

14、眠语音等， 分成最基 本的两个或多个子语音， 每个子语音在播放时是不可分割， 并且是被独立播放的； 在助眠过 程中， 对气囊的充气和放气的时间， 与播放子语音的时间是周期同步的。 0013 本发明还公开了一种闭环助眠方法， 其特征在于： 本发明所述分体式智能助眠仪， 使用睡眠状态检测传感器检测使用者睡眠状态和睡姿， 根据使用者的睡眠状态和睡姿， 通 过控制电气泵和电磁阀的开启和关闭时间来控制对气囊的充放气， 从而实现对人体头部按 摩的力度调整， 以及通过设置语音芯片的相应参数以调节喇叭输出合适音量， 以达到较佳 的助眠效果。 进一步的技术方案在于： 所述闭环助眠方法包括如下步骤： 当检测到使用。

15、者处于左侧 卧时， 则关闭控制处于人体头部左侧气囊的电气泵和电磁气阀， 使得该气囊处于放气状态； 当检测到使用者处于右侧卧时， 则关闭控制处于人体头部右侧气囊的电气泵和电磁气阀， 使得该气囊处于放气状态； 当检测到使用者处于清醒多动状态时， 则使按摩力度保持现有 的较大力度和现有音量； 当检测到使用者处于少动状态时， 则使按摩力度和音量随着时间 逐步减小； 当检测到使用者处于睡着状态时， 则停止按摩和关闭音量。 当检测到使用者由睡 着状态变成清醒多动状态时， 根据使用者的预先设定， 可自动重启按摩动作和播放音频， 进 入新的一个助眠周期。 0014 与市面现有的助眠仪相比， 本发明的有益效果是。

16、： 1、 本发明所述的分体式智能助眠仪的分体设计技术方案， 通过把产生噪声的电气泵和 电磁阀与人体分离的方法， 解决了现有按摩式助眠仪无法解决的噪声问题。 同时人体所戴 的头带所含的气囊和喇叭等均可选用轻薄器件， 因此可采取软质材料设计， 使得使用者可 以正常睡眠和翻身， 解决了头盔式助眠仪使用者在睡觉时不能正常翻身的问题。 0015 2、 本发明所述分体式智能助眠仪同时提供头部按摩和音频播放， 即既可有头部按 摩这种物理方式的助眠， 也可有催眠引导语音、 助眠音乐这类的心理催眠， 助眠手段多样， 供使用者选择余地大。 0016 3、 本发明提出的协同助眠方法， 实现物理助眠与心理催眠的协同作。

17、用， 提高了助 眠效果。 0017 4、 本发明提出的闭环助眠方法， 使得助眠过程会根据使用者实际睡眠状态做出较 说明书 2/4 页 4 CN 112007257 A 4 佳的助眠动作， 从而提高助眠效果。 附图说明 0018 图1是本发明实施例中分体式智能助眠仪结构图。 0019 图2是本发明实施例中分体式智能助眠仪主机电路主板结构图。 0020 图3是本发明实施例中分体式智能助眠仪睡眠头带结构图。 0021 图4是本发明实施例中分体式智能助眠仪连接管结构图。 0022 图5是本发明实施例中分体式智能助眠仪主机按键面板图。 0023 图6是本发明实施例中分体式智能助眠仪程序流程图。 0024。

18、 图7是本发明实施例中使用呼吸催眠语音时的协同助眠流程图。 0025 图8是本发明实施例中闭环助眠流程图。 0026 图中： 1、 助眠仪主机； 2、 连接管； 3、 睡眠头带； 4、 左喇叭； 5、 左气囊； 6、 睡眠状态检 测传感器； 7、 右气囊； 8、 右喇叭； 9、 连接管外管； 10、 连接管内左气管； 11、 连接管内右气管； 12、 连接管内信号导线； 13、 LED灯。 具体实施方式 0027 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 下面结合附图及实施例， 对 本发明的技术方案进行清楚、 完整的描述， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施。

19、例。 任何熟悉本技术领域的技术人员， 根据本发明的技术方案及其发明 构思加以等同替换或改变基于本发明中的实施例， 都属于本发明保护的范围。 0028 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明， 但是本发明还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施， 因此本发明不受下面公开的具体实施例的限 制。 0029 如图1所示， 本发明提出的一种分体式智能助眠仪实施例由助眠仪主机1、 睡眠头 带3、 连接管2三部分组成。 0030 如图2所示， 本发明提出的实施例分体式智能助眠仪主板电路中， 中央处理器采用 微控制器MCU， 存储器芯片采用FLASH芯片， 无线通讯电路采用WIFI通讯模块。

20、， 睡眠状态数据 处理电路为陀螺仪和加速度数据处理电路； 其中电源转换处理电路负责将输入电压转换为 主板中其它芯片、 电气泵和电磁阀所需的电压， 通常为3.3V、 5V和12V。 MCU电路由MCU和相应 外围元件组成， MCU可选用ARM结构的微控制器， 例如STM32F4系列微控制器， 考虑运行速度 和程序大小， MCU的主频应不小于48M， 程序FLASH不小于128K， RAM不小于16K； 存储器FLASH 芯片用于存储用户参数、 音频文件、 用户睡眠数据等， 容量应不小于128M。 音频处理电路由 音频编解码和音频播放芯片及外围元件组成， 用于解码MP3等音频文件并播放， 音频芯片。

21、可 选用VS1053或WM8978。 WIFI电路用于助眠仪和用户手机APP通讯， WIFI芯片可选用市面上现 有的WIFI模块， 例如ESP8266模块。 陀螺仪和加速度数据处理电路用于MCU接收从助眠仪睡 眠头带中陀螺仪和加速度传来的数据， MCU使用这些数据来确定使用者的睡姿和睡眠状 态。 电气泵和电磁阀控制电路主要是4个输出功率放大电路， 每个控制一个电气泵或电磁阀 的开启关闭， 实现对助眠仪睡眠头带中的气囊的充放气， 到达对头部进行按摩的效果。 0031 如图5所示， 本发明提出的实施例分体式智能助眠仪主机按键， 分别有 “音量” 、“曲 说明书 3/4 页 5 CN 1120072。

22、57 A 5 目” 、“力度” 、“运行方式” 、“WIFI” 键， 以及数个LED灯。“音量” 键用于给用户选择合适的播放 音量，“曲目” 键用于给用户选择的催眠音频文件，“力度” 键用于给用户选择按摩力度，“运 行方式” 键用于给用户选择助眠的方式，“WIFI” 键用于开启或关闭助眠仪的WIFI通讯功能， LED灯13则用于对按键状态的指示。 0032 如图3所示， 本发明提出的实施例分体式智能助眠仪的睡眠头带3， 内装左气囊5、 右气囊7、 左喇叭4、 右喇叭8和一个睡眠状态检测传感器6； 气囊大小可在5cm 5cm左右， 使 用者带上睡眠头带后两个气囊基本处于人体头部太阳穴的位置。 喇。

23、叭基本处于人体耳朵的 位置， 用于收听助眠仪播放的助眠音频。 睡眠状态检测传感器6选用陀螺仪和加速度模块。 0033 如图4所示， 本发明提出的实施例分体式智能助眠仪的连接管2， 外管9为一空心软 管， 可选用食品级的硅胶软管， 内装两根空心细软管： 左气管10和右气管11， 分别用于把由 主机中两个电气泵泵出的气送到头带中的左气囊5和右气囊7中； 连接管2内信号导线12为 一组细导线， 则用于主机主板与睡眠头带3中的陀螺仪和加速度模块6的连接。 0034 图6所示是本发明实施例分体式智能助眠仪的程序流程图， 根据该流程图的思路， 受过专业训练的计算机程序员可编制实现本实施例助眠仪功能的程序。。

24、 0035 图7所示是本发明实施例中使用呼吸催眠语音时的协同助眠流程图， 使用其它催 眠引导语音， 也完全可按此流程的思路进行编程。 0036 图8所示是本发明实施例中闭环助眠流程图, 受过专业训练的计算机程序员可编 制实现本实施例闭环助眠功能的程序。 说明书 4/4 页 6 CN 112007257 A 6 图1 说明书附图 1/7 页 7 CN 112007257 A 7 图2 说明书附图 2/7 页 8 CN 112007257 A 8 图3 图4 说明书附图 3/7 页 9 CN 112007257 A 9 图5 说明书附图 4/7 页 10 CN 112007257 A 10 图6 说明书附图 5/7 页 11 CN 112007257 A 11 图7 说明书附图 6/7 页 12 CN 112007257 A 12 图8 说明书附图 7/7 页 13 CN 112007257 A 13 。