一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及方法，其中，該系統(tǒng)包括：監(jiān)測設(shè)備，用于通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號發(fā)送給處理終端；處理終端，用于接收數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令，并將調(diào)控指令發(fā)送給智能家居終端；智能家居終端，用于接收調(diào)控指令，并根據(jù)調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。在本發(fā)明實(shí)施例中，將多導(dǎo)睡眠理論及腦電波分析技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中，實(shí)現(xiàn)了信號收集、處理、分析、調(diào)節(jié)等完整的睡眠管理體系，并通過高效的算法在最短的時間內(nèi)調(diào)節(jié)到合適的環(huán)境狀態(tài)，為用戶提供更好的睡眠體驗(yàn)，提高用戶的生活質(zhì)量；可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控記錄用戶的睡眠狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)用戶潛在的睡眠問題。
【專利說明】
一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及家庭環(huán)境調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境智能(ambient intelligence，AmI)是指對一個人有感應(yīng)和反饋的電子環(huán)境。在環(huán)境智能世界里，設(shè)備一起協(xié)作來支持人來完成他們的日?；顒樱蝿?wù)，儀式等，讓他們在使用這些信息以及隱藏在這些設(shè)備后面的網(wǎng)絡(luò)中的智能時變得更容易、更自然。這些設(shè)備變得更小、連接更緊密、也更強(qiáng)的集成到環(huán)境里。
[0003]常用于監(jiān)測睡眠的黃金方法為多導(dǎo)睡眠圖(Poly Somno Graphy，PSG)。該方法需要多個電極與人體長時間接觸，常用于實(shí)驗(yàn)室或者醫(yī)用環(huán)境，不宜于家庭睡眠監(jiān)護(hù)。相對較簡單的腕式活動記錄儀在獲取數(shù)據(jù)上具有一定的局限性。多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測法通常需要記錄人的腦電圖、眼電圖、肌電圖，口鼻氣流、血氧飽和度等，從而達(dá)到對人的睡眠進(jìn)行精確的測量。但這種監(jiān)測方法的成本太高。
[0004]智能手環(huán)利用重力感應(yīng)，當(dāng)人體有微弱運(yùn)動時候，手環(huán)識別成淺度睡眠。深度睡眠時人體呈放松狀態(tài)，基本不會有運(yùn)動變化，此時手環(huán)判定為深度睡眠。當(dāng)大幅度運(yùn)動時候表明起夜或清醒了。存在很多問題，比如難以檢測午睡這種短時睡眠；難以準(zhǔn)確判斷入睡時間；比如關(guān)燈后并不會立即入睡，有用戶喜歡睡前/醒后玩手機(jī)，雖沒有大幅動作也會被判定為睡眠狀態(tài)。如果以多導(dǎo)睡眠圖來衡量的話，如今這些智能手環(huán)很容易出錯。
[0005]智能睡眠床墊基于心動周期、呼吸波和體動等基本生理參數(shù)的睡眠結(jié)構(gòu)分析方法，可以提供人體夜間連續(xù)動態(tài)的生理參數(shù)，形成新的診斷信息，準(zhǔn)確識別各類睡眠障礙，判定治療的效果;可以用于各類特殊職業(yè)、亞健康人群等的醫(yī)學(xué)監(jiān)督，更加科學(xué)全面地認(rèn)識人體健康狀態(tài)與疾病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸，為疾病的治療提供精準(zhǔn)的依據(jù)。目前已經(jīng)推廣應(yīng)用于我國空軍飛行員的睡眠監(jiān)測，臨床應(yīng)用還屬于“新科技”。通過微動敏感(主要是由分區(qū)式壓力感應(yīng)構(gòu)成)區(qū)分被測者的狀態(tài)。通過非侵入性檢測獲取心率和呼吸狀態(tài)信息。但是進(jìn)行監(jiān)測時，測試者需躺在特制的床墊上，這可能影響測試者的睡眠質(zhì)量，進(jìn)而影響睡眠指標(biāo)的監(jiān)測結(jié)果。
[0006]智能應(yīng)用依靠加速傳感器，識別0.25到3HZ的運(yùn)動，通過閾值法或統(tǒng)計學(xué)方法，分析睡眠階段。但是神經(jīng)層面的活動可以一定程度上指導(dǎo)肌肉運(yùn)動，但反之不然。并且這些應(yīng)用還存在以下問題:首先不同品牌的產(chǎn)品，傳感器敏感度不同；其次，設(shè)備的放置位置，不一定能夠精確統(tǒng)一;而且睡眠姿勢可能對結(jié)果造成影響(如胳膊壓在設(shè)備上)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及方法，可以降低成本，提高監(jiān)測精度，實(shí)現(xiàn)完全自動化。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0009]監(jiān)測設(shè)備，用于通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號發(fā)送給處理終端；
[0010]處理終端，用于接收所述數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令，并將所述調(diào)控指令發(fā)送給智能家居終端；
[0011]智能家居終端，用于接收所述調(diào)控指令，并根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0012]優(yōu)選地，所述監(jiān)測設(shè)備包括:
[0013]采集模塊，用于通過腦電信號采集模擬信號；
[0014]信號轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；
[0015]無線傳輸模塊，用于將所述數(shù)字信號發(fā)送給所述處理終端。
[0016]優(yōu)選地，所述采集模塊為腦電信號采集模塊。
[0017]優(yōu)選地，所述處理終端包括:
[0018]無線接收模塊，用于接收所述監(jiān)測設(shè)備發(fā)送的數(shù)字信號；
[0019]處理器，用于對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令；
[0020]Zigbee模塊，用于將所述調(diào)控指令發(fā)送給所述智能家居終端。
[0021]優(yōu)選地，所述處理器包括:
[0022]評估單元，用于根據(jù)所述數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果；
[0023]計算單元，用于對所述評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。
[0024]優(yōu)選地，所述處理器選用內(nèi)核為ARM 32位的CPU。
[0025]優(yōu)選地，所述Zigbee模塊采用CC2530芯片。
[0026]優(yōu)選地，所述智能家居終端包括:
[0027]Zigbee模塊，用于接收所述處理終端發(fā)送的調(diào)控指令；
[0028]調(diào)控模塊，用于根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0029]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種智能家庭環(huán)境調(diào)控方法，所述方法包括:
[0030]通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0031]對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令；
[0032]根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0033]優(yōu)選地，所述對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令的步驟:
[0034]根據(jù)所述數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果；
[0035]對所述評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例中，將多導(dǎo)睡眠理論及腦電波分析技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中，實(shí)現(xiàn)了信號收集、處理、分析、調(diào)節(jié)等完整的睡眠管理體系，并通過高效的算法在最短的時間內(nèi)調(diào)節(jié)到合適的環(huán)境狀態(tài)，為用戶提供更好的睡眠體驗(yàn)，提高用戶的生活質(zhì)量；同時可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控記錄用戶的睡眠狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)用戶潛在的睡眠問題;可通過智能終端自動實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)完全自動化，不需要用戶自行操作，滿足各種類型用戶的需求。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭環(huán)境調(diào)控方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0042]監(jiān)測設(shè)備I，用于通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號發(fā)送給處理終端2;
[0043]處理終端2，用于接收數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令，并將調(diào)控指令發(fā)送給智能家居終端3;
[0044]智能家居終端3，用于接收調(diào)控指令，并根據(jù)調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0045]其中，監(jiān)測設(shè)備I包括:
[0046]采集模塊，用于通過腦電信號采集模擬信號；
[0047]信號轉(zhuǎn)換模塊，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；
[0048]無線傳輸模塊，用于將數(shù)字信號發(fā)送給處理終端2。
[0049]具體實(shí)施中，采集模塊為腦電信號采集模塊。
[0050]基于STC12C5A60S2單片機(jī)、無線芯片nRF24L01、腦電信號無線采集系統(tǒng)。其中發(fā)送端的STC12C5A60S2單片機(jī)用于數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，nRF24L01模塊用于數(shù)據(jù)收發(fā)傳輸。
[0051 ] 處理終端2進(jìn)一步包括:
[0052]無線接收模塊，用于接收監(jiān)測設(shè)備發(fā)送的數(shù)字信號；
[0053]處理器，用于對數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令；
[0054]Zigbee模塊，用于將調(diào)控指令發(fā)送給智能家居終端。
[0055]處理器包括:
[0056]評估單元，用于根據(jù)數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果；
[0057]計算單元，用于對評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。
[0058]處理器選用內(nèi)核為ARM 3 2位的CPU。便于低成本設(shè)計嵌入式應(yīng)用的STM32F103VET6，該處理器具有功耗低，延遲小，易于開發(fā)等特點(diǎn)。
[0059]本發(fā)明實(shí)施例中，Zigbee模塊采用CC2530芯片。
[0060]智成豕居終?而3包括:
[0061 ] Zigbee模塊，用于接收處理終端發(fā)送的調(diào)控指令；
[0062]調(diào)控模塊，用于根據(jù)調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0063]通過“EMOTIVINSIGHT”頭部信號收集裝置收集到的模擬信號，需要進(jìn)行預(yù)處理。
[0064]預(yù)處理包括降采量、放大和濾波和數(shù)模轉(zhuǎn)換。降采量是指用導(dǎo)聯(lián)算法來進(jìn)行相關(guān)信號的選取，以降低數(shù)據(jù)量。之后需要放大腦電信號，上述兩過程可以通過腦電圖機(jī)完成。最后用濾波器進(jìn)行濾波，主要過濾掉工頻干擾、眼球運(yùn)動偽跡和心電偽跡等，以增強(qiáng)要處理的腦電成分。之后經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
[0065]進(jìn)行波形分類。分類標(biāo)準(zhǔn)主要過程是判斷腦電圖中的波形。人在睡眠時的腦電波主要有如下:
[0066]①δ波0.5-3次/秒，波幅20-200微伏范圍，又稱作“高幅慢波”，是睡眠狀態(tài)下的主要表現(xiàn)；
[0067]②Θ波4-7次/秒，在成人極度疲勞及麻醉狀態(tài)下出現(xiàn)；
[0068]③α波8-13次/秒，在成人頭皮上引導(dǎo)記錄時波幅在20-5-微伏范圍，又稱“低幅快波”，是皮層處在安靜狀態(tài)時的主要表現(xiàn)；
[0069]④β波14-30次/秒，波幅只有5-20微伏，是新皮層處在緊張活動狀態(tài)的主要腦電表現(xiàn)；
[0070]⑤K-復(fù)合體波，是在慢波2期所特定出現(xiàn)的一種波形，由負(fù)相和正相的大慢波組成。
[0071]識別并記錄了波形之后就可以根據(jù)各類波形信息判斷睡眠階段，人的睡眠過程與各波形的聯(lián)系如下:
[0072]①覺醒(W):EEG主要波率為α節(jié)律(伴有眼球運(yùn)動和眨眼;張力性肌電波幅較高)。
[0073]NREM睡眠階段:EEG以慢波為主(無明顯眼球運(yùn)動，肌張力降低)。
[0074]②第一階段(SI):α波降至50%以下，代以逐漸增多的Θ波，為低電壓混合頻率EEG，后期可出現(xiàn)駝峰波(眼球運(yùn)動變慢;張力性肌電稍降低)。
[0075]③第二階段(S2):EEG出現(xiàn)明確的睡眠紡錘和K綜合波，高幅慢波(75yV以上，每秒2次以下)在20%以內(nèi)(眼球運(yùn)動基本消失;張力性肌電稍降低)。
[0076]④第三階段(S3):高幅慢波(δ波)超過20%(無眼球運(yùn)動，張力性肌電降低)。
[0077]⑤第四階段(S4):高幅慢波(δ波)超過50%(無眼球運(yùn)動，張力性肌電降低Ε)。
[0078]⑥REM睡眠階段:EEG與SI類似;有鋸齒波提示REM開始，α波增多(伴有快速眼球運(yùn)動，張力性肌電最低)。
[0079]在整個睡眠過程中NREM睡眠和REM睡眠的時相交替存在。在正常睡眠過程中，上述各期規(guī)則地按順序出現(xiàn)，即從清醒(W)-慢波睡眠(NREM)S1-S2-S3-S4，然后腦電又向相反的方向發(fā)展而重新出現(xiàn)S3-S2-第一次REM睡眠，接著再重復(fù)慢波睡眠S2-S3-S4-S3-S2后才能進(jìn)入第二次REM睡眠。如此周而復(fù)始地形成規(guī)則的周期性變化，這樣的周期變化一夜中出現(xiàn)3 ?5次。過程基本為 W-S1-(S2-S3-S4-S3-S2-REM)-(S2-S3-S4-S3-S2-REM)-S2-S3-S4-S3-S2-REM)-ff0
[0080]①采用小波變化的多分頻分析將腦電信號分成高頻和低頻信號，通過重構(gòu)信號保留信號中的有用成分。
[0081]選擇小波變換的原因:小波變換是一種分析非平穩(wěn)信號的有效方法。并且其中的多分辨分析具有較好的時頻分解特性，在信號分析中應(yīng)用十分普遍。
[0082]實(shí)現(xiàn)上述過程用到的MATLAB小波函數(shù)是:[C，L] =wavedec(X，N, ’wname’) ’ ；此函數(shù)為小波分解函數(shù)，其中C為小波分解向量，L為記錄向量，X為被分解的信號，N為分解層數(shù)，wname為所選小波基。
[0083]②采用小波包技術(shù)將腦電信號分解，根據(jù)分解結(jié)果提取出腦電的四種節(jié)律。
[0084]選擇小波包變換的原因:因?yàn)樾〔ò治瞿軌驗(yàn)樾盘柼峁┮环N更加精細(xì)的分析方法，它更突出的優(yōu)勢是將每層中的低頻和高頻信號都進(jìn)行了分解，提高了高頻部分的分辨率。并且小波變換還具有自適應(yīng)性，能根據(jù)被分析信號的特征，選擇與自身相對應(yīng)的頻帶，使它與信號頻譜相匹配。
[0085]設(shè)置腦電的采樣頻率為200HZ，由于進(jìn)行7層小波包分解，最小分辨率為0.78HZ(I/2~7)。設(shè)[j，i]為小波包分解的第j層的第i個節(jié)點(diǎn)，則四個腦電節(jié)律頻段所包含的分節(jié)點(diǎn)為:
[0086]δ 波一一[6，1]，[7，1][7，4]
[0087]Θ 波一一[6，3]，[7，6]，[7，5]，[7，7]
[0088]α 波——[5,3],[6,5],[7,16]
[0089]β 波一一[4，3]，[5，8]，[5，5]，[6，9]，[7，18]，[7，38]
[0090]用到的MATLAB小波包變換函數(shù)有:T=wpdec(X，N, ’wname ’);使用小波’wname ’，并根據(jù)向量X在第N層的小波包分解結(jié)構(gòu)，返回小波包樹T。
[0091]③改變變換尺度進(jìn)行小波變換，根據(jù)連續(xù)小波變化結(jié)果找出電信號與小波函數(shù)(系數(shù)為四種節(jié)律)的相似程度。若變換輸出信號最大，則匹配睡眠階段程度越好。
[0092]使用函數(shù)Xl=4*11+8打2+(:打3+0打4<^為睡眠階段(1，SI，S2，S3，S4，REM)，T1-T4為4個節(jié)律的小波包樹。A-D為與每個節(jié)律、睡眠階段相匹配的波譜系數(shù)。
[0093]?將當(dāng)前匹配結(jié)果(睡眠階段1，31，32，33，34，1^10輸出給處理終端。
[0094]系統(tǒng)主要功能為營造合適的入睡環(huán)境，幫助用戶進(jìn)入熟睡階段，保持穩(wěn)定的睡眠周期。
[0095]睡眠階段可分為:W，SI，S2，S3，S4，REM睡眠，合理的睡眠過程應(yīng)該是15分鐘內(nèi)進(jìn)入SI，1小時內(nèi)進(jìn)入S3階段。系統(tǒng)將依據(jù)用戶的睡眠過程對環(huán)境進(jìn)行評估。
[0096]系統(tǒng)考慮的環(huán)境因素有:溫度，濕度，燈光亮度，背景音量
[0097]每個環(huán)境因素均勻選取合理范圍內(nèi)的10個點(diǎn)，(如溫度舒適范圍為24?29，則每間隔0.5攝氏度選取一個點(diǎn)。不同時期合理范圍可能不同)
[0098]為每個環(huán)境因素的內(nèi)部各點(diǎn)評分，分值為O?100的整數(shù)，評分的標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)試驗(yàn)獲得，或者將所有點(diǎn)的初始分值設(shè)置為50。
[0099]系統(tǒng)工作方案:
[0100](一)入睡模式:
[0101 ]步驟I:啟動入睡模式，當(dāng)前睡眠狀態(tài)設(shè)置為W;
[0102]步驟2:每隔5分鐘輸入當(dāng)前睡眠狀態(tài)，若在第一個5分鐘進(jìn)入SI，則判斷當(dāng)前睡眠環(huán)境合適，進(jìn)入步驟21;若在第二個5分鐘進(jìn)入SI，則判斷當(dāng)前睡眠環(huán)境好于預(yù)期，進(jìn)入步驟22;若在第三個5分鐘進(jìn)入SI，則判斷當(dāng)前睡眠環(huán)境無用，進(jìn)入步驟23;若在第三個5分鐘仍不能進(jìn)入SI，說明當(dāng)前睡眠環(huán)境不適宜，進(jìn)入步驟3。
[0103]步驟21:將各個因素當(dāng)前環(huán)境參數(shù)的分值加5分，相鄰環(huán)境參數(shù)分值加3分，距離為2的環(huán)境參數(shù)加2分，距離為3的參數(shù)加I分，距離為6以上的減I分，保持當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)進(jìn)入下一模式。
[0104]步驟22:將各個因素當(dāng)前環(huán)境參數(shù)的分值加3分，相鄰環(huán)境參數(shù)分值加I分，保持當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)進(jìn)入下一模式。
[0105]步驟23:保持當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)進(jìn)入下一模式。
[0106]步驟3:根據(jù)用戶當(dāng)前與最初清醒狀態(tài)的腦電波復(fù)雜度對比當(dāng)前環(huán)境進(jìn)行評級，可分為5個級別I?5，級別越高說明當(dāng)前環(huán)境越不合適，為各自當(dāng)前環(huán)境參數(shù)減I，2，3，5，7分，相鄰環(huán)境參數(shù)的懲罰隨距離遞減2，直到小于O。
[0107]步驟4:對當(dāng)前環(huán)境各個因素進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方向?yàn)橹赶颦h(huán)境因素內(nèi)最高分?jǐn)?shù)的環(huán)境參數(shù)，調(diào)整幅度為(1-當(dāng)前環(huán)境參數(shù)分?jǐn)?shù)/100)*當(dāng)前環(huán)境級別。調(diào)整完成進(jìn)入步驟2。
[0108](二)深睡模式:
[0109]步驟1:每隔15分鐘輸入當(dāng)前睡眠狀態(tài)，如果腦電波復(fù)雜度呈下降趨勢，說明用戶正進(jìn)入深睡階段，重復(fù)步驟I;若測得用戶進(jìn)入S3階段，進(jìn)入步驟2，若連續(xù)兩次測得輸入為清醒狀態(tài)，進(jìn)入入睡模式。
[0110]步驟2:將環(huán)境逐漸調(diào)整為適合S3的預(yù)設(shè)值。記錄睡眠周期。
[0111]步驟3:經(jīng)歷4?5個睡眠周期或接近鬧鐘時間，進(jìn)入喚醒模式。
[0112](三)喚醒模式:
[0113]步驟1:每隔5分鐘記錄睡眠狀態(tài)，若測得當(dāng)前為淺睡眠狀態(tài)進(jìn)入步驟2。
[0114]步驟2:緩慢調(diào)高室內(nèi)亮度及音量。
[0115]相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種智能家庭環(huán)境調(diào)控方法，如圖2所示，該方法包括:
[0116]SI，通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0117]S2，對數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令；
[0118]S3，根據(jù)調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。
[0119]進(jìn)一步地，S2包括:
[0120]根據(jù)數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果；
[0121]對評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。
[0122]本發(fā)明方法實(shí)施例中的流程處理可參見本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例中各功能模塊的功能描述，這里不再贅述。
[0123]在本發(fā)明實(shí)施例中，將多導(dǎo)睡眠理論及腦電波分析技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中，實(shí)現(xiàn)了信號收集、處理、分析、調(diào)節(jié)等完整的睡眠管理體系，并通過高效的算法在最短的時間內(nèi)調(diào)節(jié)到合適的環(huán)境狀態(tài)，為用戶提供更好的睡眠體驗(yàn)，提高用戶的生活質(zhì)量；同時可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控記錄用戶的睡眠狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)用戶潛在的睡眠問題;可通過智能終端自動實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)完全自動化，不需要用戶自行操作，滿足各種類型用戶的需求。
[0124]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括:只讀存儲器(R0M，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
[0125]另外，以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 監(jiān)測設(shè)備，用于通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號發(fā)送給處理終端； 處理終端，用于接收所述數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令，并將所述調(diào)控指令發(fā)送給智能家居終端； 智能家居終端，用于接收所述調(diào)控指令，并根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。2.如權(quán)利要求1所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測設(shè)備包括: 采集模塊，用于通過腦電信號采集模擬信號； 信號轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 無線傳輸模塊，用于將所述數(shù)字信號發(fā)送給所述處理終端。3.如權(quán)利要求2所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊為腦電信號采集模塊。4.如權(quán)利要求1或2所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述處理終端包括: 無線接收模塊，用于接收所述監(jiān)測設(shè)備發(fā)送的數(shù)字信號； 處理器，用于對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令； Zigbee模塊，用于將所述調(diào)控指令發(fā)送給所述智能家居終端。5.如權(quán)利要求4所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器包括: 評估單元，用于根據(jù)所述數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果； 計算單元，用于對所述評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。6.如權(quán)利要求5所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器選用內(nèi)核為ARM 32位的CPU。7.如權(quán)利要求4所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee模塊采用CC2530芯片。8.如權(quán)利要求4所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能家居終端包括: Zigbee模塊，用于接收所述處理終端發(fā)送的調(diào)控指令； 調(diào)控模塊，用于根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。9.一種智能家庭環(huán)境調(diào)控方法，其特征在于，所述方法包括: 通過腦電信號采集數(shù)據(jù)，將所采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令； 根據(jù)所述調(diào)控指令進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。10.如權(quán)利要求9所述的智能家庭環(huán)境調(diào)控方法，其特征在于，所述對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理，獲得調(diào)控指令的步驟: 根據(jù)所述數(shù)字信號進(jìn)行睡眠狀態(tài)評估，獲得評估結(jié)果； 對所述評估結(jié)果進(jìn)行計算，并獲得調(diào)控指令。
【文檔編號】A61B5/00GK105854147SQ201610154522
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】林格, 周毅, 吳志偉, 溫伯軒, 王智陽, 吳欽長
【申請人】中山大學(xué)