基于多维生理信号检测的AR香薰自适应便携助眠设备

本发明涉及睡眠诱导领域，具体是一种基于多维生理信号检测的ar香薰自适应便携助眠设备。

背景技术：

1、随着社会的快速发展和生活节奏的加快，睡眠质量问题已逐渐成了人们关注的焦点。asmr(autonomous sensory meridian response，自发性知觉经络反应)是一种感知条件，在特定条件下，特定视频和音频刺激引发放松和愉悦的刺痛感，这些刺痛感最初发生于头部和颈部，然后扩散到身体的其他区域内产生一种独特的、令人愉悦的刺痛的感觉，这种感觉常伴有放松和幸福的感受，常被人描述为对睡眠有帮助和缓解压力。

2、目前，asmr被广泛定义为一种放松现象，观看asmr视频时生理唤醒度降低，可以快速诱导放松并降低压力水平。文献《smith m,wegener s.measures of sleep:theinsomnia severity index,medical outcomes study(mos)sleep scale,pittsburghsleep diary(psd),and pittsburgh sleep quality index(psqi)[j].arthritis care&research,2003,49:s184-s196.》的研究表明，使用雨声作为睡眠背景音能显著降低匹兹堡睡眠指数(psqi)得分，主观睡眠质量得到了改善。文献《umbas j c g,bintang a k,aulinas,bahar a,akbar m.the effect of white noise on high school students’sleepquality at unit b of rajawali girls dormitory makassar[j].medicina clínica práctica,2021,4:100209.》中将雨声归类为asmr，研究发现，每晚听雨1小时，持续30天后psqi评分显著降低，主观睡眠质量明显提高。

3、嗅觉不仅会影响人的心理和生理状态，适当的气味还能带来积极的情绪变化。由于嗅觉能够刺激和调节人类的情绪状态，因此气味可以作为一种改善睡眠的手段。香薰疗法可作为一种非药物治疗方法，通过营造适宜的气味环境，可以有效地促进更好地入眠。文献《smith,m.,&kyle,d.(2022)."the effects of aromatherapy on sleep quality:asystematic review and meta-analysis."oxford academic.》中评审和元分析研究探讨了香薰疗法对睡眠质量的影，研究表明，使用精油(如薰衣草、玫瑰、马郁兰等)进行香薰疗法能显著改善睡眠质量。多项研究一致支持这一结论，指出香薰疗法通过化学成分或分子刺激神经系统，帮助放松身心，提高睡眠质量。

4、综上所述，虽然asmr在缓解焦虑和助眠方面表现出显著效果，但现有研究和应用中使用的触发器较少，大部分仅采用asmr音频，缺乏音频与视频结合的综合应用。这一缺陷限制了asmr在放松和助眠中的潜力。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于多维生理信号检测的ar香薰自适应便携助眠设备。

2、本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于多维生理信号检测的ar香薰自适应便携助眠设备，其特征在于，该设备包括头戴装置、自适应香薰播放器和控制手环；

3、所述头戴装置包括视频输出模块壳体、眼罩、视频输出模块、音频输出模块壳体、固定带、音频输出模块、脑电监测电极和头戴装置传输模块；

4、视频输出模块安装于视频输出模块壳体内；眼罩安装于视频输出模块壳体上，位于人眼与视频输出模块之间，使用时对应人眼位置；音频输出模块壳体对称安装于视频输出模块壳体的左右两侧；每个音频输出模块壳体的内部分别安装有一个音频输出模块，使用时分别对应人体的左耳和右耳；固定带的两端分别固定于两个音频输出模块壳体上；脑电监测电极固定于视频输出模块壳体上，对应人体前额位置；头戴装置传输模块安装于视频输出模块壳体上，与控制手环的控制手环传输模块通讯连接；视频输出模块壳体内设置有执行模块；

5、所述自适应香薰播放器包括香薰存储箱、播放器壳体、播放器传输模块和香薰开关；

6、若干个香薰存储箱放置于播放器壳体内；每个香薰存储箱内盛放有不同的香薰；若干个香薰开关设置在播放器壳体的表面，每个香薰开关对应各自的一个香薰存储箱；播放器传输模块设置于播放器壳体上，与控制手环的控制手环传输模块通讯连接；播放器壳体内设置有执行模块；

7、所述控制手环包括可调节腕带、显示模块、控制手环传输模块、控制手环壳体和心电采集电极；

8、显示模块设置于可调节腕带上，用于显示使用者当前心率以及选择的视频和音频的类型；控制手环壳体安装于可调节腕带上；控制手环传输模块设置于控制手环壳体上，与头戴装置传输模块和播放器传输模块通讯连接，进而控制头戴装置和自适应香薰播放器；心电采集电极固定于控制手环壳体上，用于采集使用者的心电信号；控制手环壳体内设置有主控制器。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

10、(1)本发明在音频和视频的基础上，加入了香薰嗅觉，将视觉、听觉和嗅觉相结合，使用脑电和心电生理参数作为睡眠质量评估指标，旨在共同促进放松和助眠效果，提高用户的睡眠质量。

11、(2)本发明结合脑电信号和心电信号多生理参数，对使用者提供更准确的睡眠区间监测和睡眠质量评估，实时采集并计算theta、delta、alpha频率段的功率变化，能够实时判断使用者的睡眠阶段与睡眠质量；再根据使用者不同睡眠阶段和睡眠状态动态调整视频播放内容和不同种类的香薰释放，从而改善使用者在不同睡眠阶段的睡眠质量。此外，设备结合用户数据反馈和采集到的生理信号，提供健康睡眠建议，帮助使用者实现更优质的睡眠体验。。

12、(3)本发明的头戴装置能够提供视频和音频刺激，同时实时采集使用者前额叶的脑电信号。控制手环能够实时采集使用者实时心率数据，并作为整套设备的计算中枢，计算由头戴装置采集的实时脑电数据，调控头戴装置的视频播放内容和自适应香薰播放器的工作进程。自适应香薰播放器根据使用者在不同睡眠阶段提供不同种类的香味释放方案。例如，入睡时提供能使人放松、心情愉悦的气味，通过脑电心率结合评估使用者已经入眠后则减少或停止香薰的释放；当使用者将要苏醒或达到设定好的睡眠时间后则继续释放香味用于唤醒使用者。

13、(4)本发明使用能触发asmr反应的视频代替传统的助眠视频，从而提供更好的放松和改善睡眠的效果。

14、(5)实时调整：实时获取用户的体征变化，动态调整助眠设备的工作模式，提供更好的助眠效果。

15、(6)个性化方案：根据用户的个人喜好和需求，提供个性化的助眠方案。

16、(7)自然感官刺激：通过自然感官刺激促进睡眠，不依赖药物，避免药物的副作用和成瘾性。这种自然的方法更安全，更适合长期使用。

17、(8)广泛适用：适用于各种年龄段和不同的睡眠问题，如失眠、浅眠、夜间易醒等。无论是青少年、成年人还是老年人，都可以从中受益，找到适合自己的助眠方法。