[发明专利]一种基于睡眠状态的智能家居控制系统

权利要求书

1.一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，包括枕头和眼罩，其特征在于：包括脑机接口、IOT网络模块和家电设备控制系统；所述脑机接口包括嵌套在所述眼罩内的电极、集成在所述枕头内的脑电波信号获取模块、信号处理模块、微处理器和RF基带射频模块；

所述电极用于检测并采集脑电波信号；所述脑电波信号获取模块用于获取所述电极检测并发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于提取脑电波信号中的频率信息并发送至所述微处理器；所述微处理器用于根据频率信息发送对应的控制信号至所述RF基带射频模块；所述RF基带射频模块用于将控制信号发送至所述IOT网络模块；所述IOT网络模块通过无线通信的方式连通所述脑机接口和家电设备控制系统；所述家电设备控制系统根据控制信号对家电做出控制操作。

2.根据权利要求1所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述电极用于检测大脑活动时的脑电波并采集脑电波的电压信号，并将电压信号传输至所述脑电波信号获取模块，所述脑电波信号获取模块对电压信号进行放大处理并将放大处理后的电压信号传输至所述信号处理模块，所述信号处理模块对电压信号进行特征提取，提取出频率信息和信号强度信息，并将频率信息和信号强度信息反馈至所述微处理器，所述微处理器根据真实频率信息和信号强度信息判断睡眠状态是否切换，根据判断结果生成控制信号，然后发送至所述RF基带射频模块，由所述RF基带射频模块发送至所述IOT网络模块。

3.根据权利要求1所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述信号处理模块对脑电波的电压信号进行特征提取，具体包括：

所述信号处理模块对脑电波的电压信号中属于杂波的电压信号，提取出真实频率信息，按照电压随时间变化频率的不同，分为四个波段，包括0.5-3Hz的δ波段、4-7Hz的θ波段、8-13Hz的α波段和14-30Hz的β波段。

4.根据权利要求3所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述微处理器根据所述信号处理模块反馈的频率信息和信号强度信息，得到四个波段的信号电压强弱，选出当前最强电压的主波段信号，并根据主波段信号的强度判断睡眠状态；

若α波段和/或β波段的主波段强度最高，则当前睡眠状态为清醒状态；

若θ波段的主波段强度最高，则当前睡眠状态为浅层睡眠状态；

若δ波段的主波段强度最高，则当前睡眠状态为深层睡眠状态。

5.根据权利要求4所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述微处理器根据当前主波段信号的持续时间确定睡眠状态是否切换；

具体包括，当监测到主波段强度最高的波段发生变化，判断变化前的主波段信号的持续时间是否超过预设时间，若未超过预设时间，则判定仍处于当前睡眠状态；若主波段信号的持续时间超过预设时间，则进一步判断主波段信号是否符合睡眠状态的顺序逻辑和时间逻辑，若符合，则判定当前睡眠状态已切换。

6.根据权利要求2所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述RF基带射频模块包括基带模块、射频模块和天线；

所述处理器将生成的控制信号转为电信号发送至所述基带模块，所述基带模块将电信号所固有的基带信号发送至所述射频模块，所述射频模块将基带信号调制成射频信号并发送至所述天线，所述天线将射频信号发送至所述IOT网络模块。

7.根据权利要求1所述一种基于睡眠状态的智能家居控制系统，其特征在于：

所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极设置在所述眼罩与额头皮肤的接触处，所述第二电极设置在所述眼罩与耳后皮肤的接触处。