一种自适应舒缓穿戴设备及其调控方法与流程

本发明属于穿戴式智能设备与人体生物反馈调节，具体为一种基于体表生物电采集、外部音频时序联动、多模式自适应驱动的穿戴舒缓装置及其调控方法。

背景技术：

1、目前市面上存在多种穿戴式舒缓设备，现有产品普遍存在以下技术短板：

2、1. 现有设备仅提供多组固定灯光、振动档位供用户手动切换，未搭载人体体表生物电采集单元，无法实时获取用户身心状态；同时缺少基于生理数据的识别运算逻辑，不能动态匹配适配用户实时状态的声光振动参数，适配效果单一。

3、2. 多数同类产品壳体内置扬声器与独立音腔，发声结构占用壳体内部空间，壳体需要开设出声孔，整机密封防水设计难度高，量产成本更高。

4、3. 传统舒缓穿戴设备仅采用单色或固定双色光源，缺少可适配多色渐变的导光结构，灯光视觉效果单一；振动输出逻辑仅适配单一类型音效，难以兼容古琴、二胡、颂钵、自然流水等多种音频时序联动需求。

5、4. 现有产品仅设置单一有线充电接口，无法同时适配随身便携直连、床头长线静置供电两类使用场景，且不支持无线磁吸充电拓展，场景兼容性不足。

技术实现思路

1、（一）发明目的

2、针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种自适应舒缓穿戴设备及其调控方法，旨在实现以下技术目标：

3、1. 集成体表生物电采集与个体生理基线模型识别运算逻辑，根据用户实时生理状态全自动匹配灯光、振动参数，解决手动档位调节滞后、适配性差的问题；

4、2.通过取消壳体内置发声单元与音腔，使音频播放功能完全依托外部音频终端实现，从而减少壳体内部空间占用、简化整机密封防水结构的实现难度，并降低设备运行功耗与硬件装配复杂度。

5、3. 搭配多色发光模组与透光导光构件，透光导光构件具备多种水晶外形可选，兼容多色渐变灯光；同时适配全品类舒缓音频时序联动，设置独立静音振动模式，拓宽使用场景；

6、4. 生物电信号涵盖皮电、躯体微震颤及脑电三类采集形式；可拓展兼容脑机接口信号输入，基于相同调控逻辑即可实现多模态生理数据的融合反馈。

7、5. 硬件供电结构灵活多变，可采用单有线接口、双有线接口，也可替换为磁吸无线充电结构，适配不同量产使用场景；

8、6. 多重低功耗控制策略，传感间歇采集、压电升压电路按需通断、超时整机休眠，延长微型锂电池续航。

9、（二）技术方案

10、1. 硬件装置方案

11、一种自适应舒缓穿戴设备，基础结构包含壳体、压电振动模组、升压驱动电路、多色发光模组、透光导光构件、蓝牙通信模组、锂聚合物电池、充电通信接口；

12、贴肤传感电极布置于壳体贴肤面；透光导光构件贴合多色发光模组出光侧，透光导光构件为透明材质，外形可选用六棱柱、球形、异形水晶任意一种，实现灯光均匀漫射；

13、壳体之上可选择性地设有翻盖组件。当设有翻盖组件时，翻盖内侧可装配弹性弹出式type-c公头，壳体底部可增设固定式type-c母口以构成双供电结构；整机亦可仅采用单有线接口供电，或替换为磁吸无线充电接收线圈模组；当壳体未设置翻盖组件时，贴肤传感电极直接固定于壳体贴肤面。

14、壳体正面设置仅用于透光的镂空透光格栅，无出声孔；压电振动模组配套独立升压驱动电路，仅在工作时启动高压输出，压电振动模组停止振动时，升压驱动电路同步断电休眠，规避静态功耗。整机未设置扬声器、音腔等发声结构，音频播放功能完全依托外部音频终端实现。

15、2. 智能调控方法方案

16、穿戴设备贴肤采集人体体表生物电信号并传输至外部音频终端；终端内置个体生理基线模型，分析实时生理数据并自动生成适配当前用户状态的灯光、振动参数；用户可选择终端外放或无线耳机播放各类舒缓音频，设备同步跟随音频时序输出对应振动与多色渐变灯光；也可关闭音频，直接调用预设乐器、自然声节律单独运行压电振动；双有线充电接口接入不同外接电源时，设备可自动切换昼夜工作模式；设备长时间无交互则进入深度休眠状态；当充电结构替换为磁吸无线充电结构时，设备整体调控逻辑保持不变。

17、（三）有益效果

18、1. 本发明通过体表生物电信号的实时采集与基线模型的自适应匹配，形成闭环反馈，能够克服传统手动档位调节的滞后性与适配单一化问题，提升穿戴设备与个体实时状态的匹配精度。

19、2. 整机取消内置发声单元，无需开设出声孔，简化壳体密封结构，易于实现生活防水，同时释放内部空间，便于小型化设计、降低整机功耗与生产成本。

20、3. 设置多色发光模组搭配透光导光构件，透光导光构件提供六棱柱、球形、异形水晶多种外形选择，利用水晶多侧面漫反射让灯光柔和均匀，兼顾饰品文创质感与多色渐变视觉效果；外部终端预设自然流水、颂钵、空灵鼓等多种舒缓节律驱动参数，设备可适配全品类舒缓音源同步联动，模拟对应音频的振动节律，同时支持静音独立振动模式，无需音频输出即可输出对应舒缓节律的振动，适用场景更广。

21、4. 生物电信号采集类型包含皮肤电导信号、躯体微震颤信号、脑电信号，后续拓展脑机采集设备时无需修改底层核心调控流程，拓展性强。

22、5. 供电方案灵活多变，可选用单有线、双有线、磁吸无线充电，硬件迭代灵活度高，适配不同量产成本与外观定位。

23、6. 采用分时传感、压电升压断电、超时休眠多重低功耗控制策略，搭配120mah～180mah微型锂电池，有效延长设备续航。

24、7. 翻盖、镂空透光格栅、透光导光构件仅为本发明优选附加外观及透光结构，产品迭代过程中可取消上述结构、更换壳体整体造型，设备核心生理采集、声光振动自适应调控逻辑不受改动影响，迭代拓展空间充足。

1.一种自适应舒缓穿戴设备，包括壳体、压电振动模组、发光模组、蓝牙通信模组、电池、充电通信接口，所述电池分别为压电振动模组、发光模组、蓝牙通信模组供电；其特征在于，还包括贴肤传感电极与升压驱动电路；

2.根据权利要求1所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，所述充电通信接口设置两组，一组为设于翻盖内侧区域的可弹出type-c公头，另一组为设于壳体底部的固定式type-c母口；不同充电接口接入外接电源时，设备自动切换对应工作模式。

3.根据权利要求2所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，所述可弹出 type-c 公头与贴肤传感电极、发光模组等功能部件分区布设，安装空间互不干涉。

4.根据权利要求 1 所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，壳体可选择性配置翻盖组件，所述翻盖组件通过阻尼铰接组件与壳体活动连接。

5.根据权利要求 1 所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，壳体正面设有仅透光的镂空透光格栅，壳体配置密封结构以实现生活防水。

6.根据权利要求 1 所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，所述贴肤传感电极为干电极采集单元，采用间歇分时采集机制；所述发光模组为 led 发光单元，采用 pwm 方式调节灯光亮度与色彩色温。

7.根据权利要求1所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，还设有透光导光构件，所述透光导光构件贴合发光模组的出光侧，用于传导并漫散射灯光，实现壳体均匀出光；所述透光导光构件为透明材质，外形选自六棱柱、球形、异形水晶中的任意一种。

8.一种自适应舒缓穿戴调控方法，应用于权利要求1～7任一项所述的自适应舒缓穿戴设备，其特征在于，包括以下步骤：s1. 外部音频终端通过蓝牙与穿戴设备建立通信连接；s2. 穿戴设备通过贴肤传感电极采集人体体表生物电信号，生物电信号包括皮肤电导信号、躯体微震颤信号、脑电信号中的至少一种，并将采集数据实时传输至外部音频终端；s3.外部音频终端基于用户历史生理数据建立个体基线模型，比对实时生理信号与基线特征，自适应匹配灯光调节参数、压电振动节律参数；s4. 用户选择终端本机外放或无线耳机输出音频；外部终端加载舒缓类音频播放，舒缓类音频包含自然园林音效、颂钵、空灵鼓、古琴、二胡、低频疗愈鼓、冥想引导音中的至少一种；穿戴设备提取音频时序信号，同步驱动压电振动模组、发光模组输出匹配音频节奏的振动与渐变灯光；s5. 设备支持独立静音工作模式，无需外部音频同步，直接调取内部预设节律参数，单独驱动压电振动模组输出舒缓振动；s6. 设备预设无操作时长阈值，连续无交互达到阈值后，蓝牙通信模组断开，贴肤传感电极、发光模组、压电振动模组进入低功耗休眠状态。

9.根据权利要求 8 所述的自适应舒缓穿戴调控方法，其特征在于：设备采用电池供电时，工作于自适应模式，根据实时生理信号动态匹配振动与灯光参数；经由可弹出 type-c公头连接便携供电设备时，设备自动切换为日间低振冷光模式；经由底部固定式 type-c母口外接长线电源时，设备自动切换为夜间强振暖光模式。

10.根据权利要求8所述的自适应舒缓穿戴调控方法，其特征在于，所述外部音频终端为具备蓝牙音频输出功能的便携式电子设备或固定式多媒体播放设备。