[發明專利]一種穿戴式智能設備及其睡眠算法

在審

• 申請號: 201710241422.1
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107049255A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 周洪亮;黃祥和;徐前
• 申請（專利權）人: 海能電子（深圳）有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/0205;A61B5/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于手腕上佩戴的設備，具體地說是一種穿戴式智能設備及其睡眠算法。

背景技術

隨著電子設備智能化和高度集成化的發展，可穿戴智能設備成為了當前時代的一種潮流，智能穿戴設備也已經普及于我們的生活當中，廣泛應用于健康、運動、娛樂等各種領域，采用可穿戴健康設備能夠智能化且持續性地監測人體健康數據；而各種智能穿戴設備由于功能不同，其側重點也是不一樣的，有的側重于運動計步，有的側重于心率監測，也有的側重于睡眠監測，針對具體功能的不同，各種智能穿戴設備設計構思也是不同的，因此使得各種數據監測的精確度也是不一樣的，與此同時，針對具體的設計，各家手環手表基本都集成了記步、睡眠、心率等智能算法，但由于各類算法的設計原理不同，準確性方面也均有優化空間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠提高監測數據精確度的穿戴式智能設備及其睡眠算法。

為了解決上述技術問題，本發明的穿戴式智能設備，包括設備外殼以及外殼內設置的集成電路板，集成電路板上設置有微處理器，集成電路板上還設置有與微處理器連接的加速度傳感器和PPG心率光感傳感器，加速度傳感器能夠感知加速力的變化并將其轉化為電信號傳輸給微處理器進行處理，微處理器能夠對獲得的加速度傳感器數據進行計算分析并轉化為三維空間X軸，Y軸和Z軸三個方向的加速度值，PPG心率傳感器能夠獲得心率值并傳輸給微處理器進行分析計算，微處理器能夠通過對加速度傳感器和PPG心率光感傳感器獲得的信息進行計算處理并分析睡眠狀況。

所述外殼上安裝有顯示屏，所述顯示屏通過集成電路板與微處理器進行連接。

所述微處理器連接有加速度傳感器。

一種上述的穿戴式智能設備的睡眠算法，包括以下步驟：

A、數據采樣

分段采集用于檢測睡眠的特征數據，所采集的數據包括手臂從靜止到擺動的次數、手臂處于靜止狀態的次數、手臂連續活動的時間、各階段內手臂活動的總時間；通過讀取加速度傳感器中fi fo寄存器的三軸數據，得到用于識別手臂姿勢的判據；通過獲取心率值，來進一步判斷睡眠的開始和結束；

B、入睡檢測

經過對采樣數據進行分析，設定滿足入睡條件的經驗值，若在連續的半個小時內，均滿足入睡條件，或者調用此時一個時間段內心率值的平均值，若滿足睡眠條件，則判定為入睡狀態；

C、睡眠狀態判斷

通過測試數據設定經驗值，然后依據設定的經驗值來區分睡眠狀態；

D、睡眠結束判斷

同上述入睡檢測，通過經驗值判斷睡眠已結束且心率值有明顯上升，或者檢測到開始走路狀態，則判斷睡眠結束。

E:睡眠顯示

當睡眠結束，通過顯示屏可以顯示出睡眠的總時長或者當手表連接手機APP，通過手機APP可以顯示睡眠的詳細信息，包括睡眠開始時間、結束時間、深睡時長、淺睡時長、清醒時長、總時長。

所述睡眠監測過程中進行異常情況分析，異常情況分析過程中，利用讀取加速度fifo寄存器的三軸數據值，判斷手環放置的基本位置，同時輔助心率光感傳感器的反光，準確識別脫落模式；啟動心率算法，通過心率光感傳感器獲取當前測試者心率值，未達到入睡條件則不計入睡眠。

本發明的優點在于：由于集成電路板上設置的微處理器以及與微處理器連接的加速度傳感器和PPG心率光感傳感器，由此微處理器不但能夠對獲得的加速度傳感器數據進行計算分析并轉化為三維空間X軸，Y軸和Z軸三個方向的加速度值，而且還能夠對PPG心率傳感器獲得的心率值進行分析計算，最終將獲得的信息進行綜合計算處理并分析睡眠狀況，其結構設計合理，使得睡眠監測精度非常高，另外特別是結合了加速度傳感器和PPG心率光感傳感器，通過新的睡眠算法的設計，使得監測的精度進一步提高，可廣泛用于手腕式穿戴式智能設備。

附圖說明

圖1為本發明穿戴式智能設備的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明的穿戴式智能設備及其睡眠算法作進一步詳細說明。