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专利号: 2021113545618
申请人: 杨金刚
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-05-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,包括用于获取用户睡眠状态数据的睡眠检测模块和基于用户睡眠状态数据控制播放装置的控制模块,其中,睡眠检测模块包括微型传感器和主控模块,微型传感器用于获取用户的身体的X、Y和Z轴的加速度值;

微型传感器是加速度传感器;

主控模块包括侧倾角测量单元、俯仰角测量单元和姿势检测单元,其中侧倾角测量单元通过X轴的加速度值和Z轴的加速度值测量侧倾角值,俯仰角测量单元通过Y轴的加速度值和Z轴的加速度值测量俯仰角值,姿势检测单元基于侧倾角测量单元测量的侧倾角值和俯仰角测量单元测量的俯仰角值确定用户的姿态,用户的姿态包括站姿和卧姿,其中卧姿包括左侧卧、右侧卧、俯卧和仰卧;

俯仰角值和侧倾角值的计算包括以下条件和计算方法:当a>0时,α=arctan(b/a);

当a<0且b=0时,α=arctan(b/a)+p;

当a<0且b<0时,α=arctan(b/a)‑p;

当a=0且b>0时,α=p/2;

当a=0且b<0时,α=‑p/2;

当a=0和b=0时,不计算α;

p=π;

当计算侧倾角值时b=z,a=y,z表示Z轴的加速度值,y表示Y轴的加速度值;

当计算俯仰角值时b=z,a=x,z表示Z轴的加速度值,x表示X轴的加速度值;

控制模块在达到设定的条件时关闭播放装置,设定的条件包括:用户的姿态为卧姿;

二、用户的姿态变化频率低于10min/次;

三、10min内用户的俯仰角值的变化量小于设定的变量阈值。

2.根据权利要求1所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,睡眠检测模块为穿戴式设备,还包括电源单元,电源单元用于给微型传感器和主控模块供电。

3.根据权利要求2所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,播放装置包括固定式或穿戴式的播放设备,其至少能够播放音乐。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,睡眠检测模块还包括用于与控制模块通信的第一通信单元。

5.根据权利要求1所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,姿势检测单元确定用户的姿态的方法:

以身体的躯干与地面平行时,定义相对于X轴的旋转角度为0°,身体站立时相对于X轴的旋转角度为90°;

当俯仰角值的绝对值大于45°且小于135°时判断用户的姿态为卧姿;

当侧倾角值大于0°且小于180°表示用户的姿态为右侧卧,当侧倾角值小于0°且大于‑

180°表示用户的姿态为左侧卧,当侧倾角值为0°时表示用户的身体为仰卧,当侧倾角值为

180°和‑180°时表示用户的身体为俯卧。

6.根据权利要求1所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,控制模块通过采集用户的信息对播放装置进行控制的方法包括:控制模块采集用户的日常信息,用户的日常信息包括用户的食物摄入信息、吸烟信息、服药信息、饮品摄入信息,通过对用户的日常信息进行处理获得用户的日常生活指标;

基于用户的日常生活指标建立用户的日常生活指标矩阵,用户的日常生活指标矩阵的一个数值对应于一个用户的日常生活指标与该日常生活指标的参照值的比值;

提取N个历史日期的用户的日常生活指标矩阵,通过N个卷积核分别对日常生活指标矩阵分别进行卷积处理,获得N个预处理生活指标矩阵,通过一个卷积核对N个预处理生活指标矩阵进行卷积处理获得调整参照参数S;

对日常生活指标矩阵进行卷积处理的卷积核的大小为1*1,卷积核的权值为对应的历史日期的用户的入睡时间和标准入睡时间的比值,卷积的步长为1;

对N个预处理生活指标矩阵进行卷积处理的卷积核的大小与预处理生活指标矩阵的大小一致;

基于用户的基本信息和调整参照参数S计算对于播放装置的控制参数;

基于用户的基本信息和调整参照参数S计算对于播放装置的控制参数的方法包括:首先建立基本模型,基本模型包括基准基本信息和对应的基准控制参数,基准基本信息包括基准年龄、基准体重、基准体脂百分比,基准控制参数至少包括基准音量参数、基准播放时间参数和基准声音频率参数;

提取用户的基本信息,用户的基本信息包括用户年龄、用户体重、用户体脂百分比;

计算用户播放控制参数。

7.根据权利要求6所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,计算用户播放控制参数的用户音量参数的公式如下:其中,Qy表示用户音量参数,Qj表示设定的基准音量参数,S表示卷积计算获得调整参照参数S,Ji表示第i个基准基本信息,Yi表示第i个用户基本信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,计算用户播放控制参数的用户播放时间的公式如下:其中,Ty表示用户播放时间参数,Tj表示设定的基准播放时间参数,S表示卷积计算获得调整参照参数S,Ji表示第i个基准基本信息,Yi表示第i个用户基本信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,计算用户播放控制参数的用户声音频率参数的公式如下:其中,Hy表示用户声音频率参数,Hj表示设定的基准声音频率参数,S表示卷积计算获得调整参照参数S,Ji表示第i个基准基本信息,Yi表示第i个用户基本信息。

10.根据权利要求1‑9任一所述的一种基于睡眠状态控制播放装置的系统,其特征在于,控制模块包括:

开关控制模块,其基于侧倾角值、俯仰角值、用户的姿态和设定的条件控制播放装置的开关;

用户日常信息采集单元,其用于采集用户的日常信息;

用户日常生活指标生成单元,其基于采集的用户的日常信息处理获得用户的日常生活指标;

矩阵生成单元,其基于用户的日常生活指标建立用户的日常生活指标矩阵;

第一卷积处理单元,其用于提取N个历史日期的用户的日常生活指标矩阵,通过N个卷积核分别对日常生活指标矩阵分别进行卷积处理,获得N个预处理生活指标矩阵;

第二卷积处理单元,其用于通过一个卷积核对N个预处理生活指标矩阵进行卷积处理获得调整参照参数S;

基本模型存储单元,其用于存储基本模型,基本模型包括基准基本信息和对应的基准控制参数;

用户基本信息采集单元,其用于提取用户的基本信息;

用户播放控制参数计算单元,基于基本模型、用户的基本信息和调整参照参数计算用户播放控制参数;

播放控制模块,基于计算的用户播放控制参数对播放装置进行控制。