便携式助于精神状态调节的装置及运行方法

1.本发明涉及到一种医疗装置，尤其是一种便携式助于精神状态调节的装置及运行方法。


背景技术：

2.一些人员由于精神压力过大，身份条件欠佳，导致睡眠和工作状态存在问题，主要包括：1. 在需要睡眠时难以入睡，而且在入睡以后，深度睡眠时间短，没有更好地达到睡眠效果。2.在白天 工作或者活动时，应当拿出足够精力的情况下又因睡眠质量不佳使人感觉劳累、疲惫，影响工作和 生活。
3.为此，在中医学上，提出一些疗治方法，例如：中国专利(cn107083282b)提出了一种提神 醒脑的精油，是采用薄荷精油，柠檬草精油，椰子油，香露兜精油，罗勒精油，香茅精油配制，具 有能够有效缓解疲劳，保持头脑清醒的功效。而另一份中国专利(cn108926618b)又提供了一种 辅助睡眠的植物香薰精油，包括云杉精油、雪松精油、杜松精油、崖柏精油、褚橙精油。具有良好 的镇静、安神、辅助睡眠的功效。这两种料剂通过挥发到空气中，并被患者吸入，一种用睡眠时安 神促眠，一种用于工作时提神醒脑，结合使用效果很好。
4.当然，除了上述的香精油，市场上目前实际还有固体制剂(粉状、块状、颗粒状)的具有提神 与安神的料剂。
5.因此可以说明，如果将这两种提神与安神香精油在不同的时段，将料剂通过挥发到空气中，并 被精神压力过大或身份条件欠佳导致的睡眠和生活状态不佳的患者吸入，是可以帮助患者的。
6.然而，目前并没有更好的，且能让使用者更便于利于上述两种制剂(香精油或固体制剂)的装 置。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种便携式助于精神状态调节的装置及运行方法。一方 面，本发明的一种便携式助于精神状态调节的装置可以同时容纳睡眠时安神促眠，和工作时提神醒 脑的两种料剂，并根设置使用场景可自动切换使用的结构设计。另一方面本发明提供了一种根据使 用场景进行自动切换使用的装置工作方法。
8.其中，第一方面本发明的便携式助于精神状态调节的装置，由主圆柱腔体通过纵向隔板分隔为 若干的料仓；包括加注提神料剂的第一料仓与加注安神料剂的第二料仓；
9.设置有将主圆柱腔体顶部遮盖的旋转盖体，旋转盖体上设置有挡板和旋转窗口；
10.每个料仓顶部均设置有固定盖体；在固定盖体上开有固定窗口，包括第一料仓的第一窗口与第 二料仓的第二窗口；
11.所述的旋转盖体通过驱动装置驱动旋转；在旋转窗口旋转至与第一窗口重叠时将第一料仓与外 界连通，并使挡板遮挡第二窗口；在旋转窗口旋转至与第二窗口重叠时将第
二料仓与外界连通，并 使挡板遮挡第一窗口；在旋转窗口旋转至与固定盖体中排除第一窗口与第二窗口的其余部分重叠时， 同时遮挡第一窗口与第二窗口。
12.设置有单独对第一料仓与第二料仓进行加热的加热装置。
13.如上述第一方面的便携式助于精神状态调节的装置，其中，主圆柱腔体底部设置有安装驱动装 置的机仓，机仓与料仓通过横向隔板分隔；
14.设置有纵向穿过纵向隔板的轴套，在轴套内设置有传动轴将驱动装置与旋转盖体传动连接。
15.如上述第一方面的便携式助于精神状态调节的装置，其中，所述的旋转盖体为圆形，并与主圆 柱腔体具有同一中心轴线；
16.旋转盖体外缘向下凸出，并形成将主圆柱腔体上边缘包围的围挡，围挡上设置用于将盖体进行 轴向定位的定位环；主圆柱腔体外表面设置有与定位环对应的环形凹槽；
17.旋转窗口占据旋转盖体不超过四分之一的面积，其余为挡板；
18.旋转窗口、第一窗口、第二窗口均偏离中心轴线，且形状、面积以及与中心轴线的距离均相同。
19.如上述第一方面的便携式助于精神状态调节的装置，其中，所述的加热装置为加热片；包括第 一料仓内的第一加热片与第二料仓的第二加热片；
20.在各个料仓的底板设置有向上凸起的加热仓，加热仓与底板为一体设置，在底板下方设置与加 热仓连通的并用于插入加热装置的安装口；
21.所述的驱动装置为减速电动机，电动机固定在底板下表面，电机输出轴通过联轴器与传动轴连 接；
22.所述的机仓内还设置有控制电动机、加热片的电路系统，以及与电动机、加热片连接的电源；
23.机仓底部设置将机仓封闭的底盖。
24.如上述第一方面的便携式助于精神状态调节的装置，其中，所述的电路系统具有：
25.装置处理器；
26.无线传输模块；
27.电机驱动器，设置在电源与电动机之间，并控制电源与电动机连接电路的开/闭；
28.加热驱动器，设置在电源与加热装置之间，并控制电源与加热装置连接电路的开/闭；
29.转角传感器，设置在电机输出轴上，用于检测电机输出轴的转动角度；
30.装置处理器分别与电机驱动器、加热驱动器连接，用于向电机驱动器、加热驱动器下发开/闭 指令；
31.装置处理器与转角传感器连接，用于接收电机输出轴的转动角度信号；
32.装置处理器与无线传输模块连接，用于接收主服务器控制指令以及将电机输出轴的转动角度信 号向主服务器传输；
33.主服务器连接有外设终端，所述的外设终端用于向主服务器提供第三方信号；所述的外设终端 为：用户配戴的至少具有陀螺仪、检测用户心率的生物传感器的智能终端手环，或者智能手机，或 者电脑。
34.第二方面，本发明提供了便携式助于精神状态调节的装置运行方法，其步骤为：
35.主服务器接收外设终端上传的信息，信息包括：用户通过与外设终端主动交互上传的用户活动 状态信息；或者外设终端时实上传的至少包括有外设终端的振动与用户心率的信息之一，或者两者 组合；
36.根据所述信息识别出用户活动状态，所述活动状态至少包括：运动状态、睡眠状态；
37.根据不同的活动状态，调用不同的对所述装置的控制指令，包括控制电机驱动器、加热驱动器 的指令；并将控制指令发送到装置处理器；
38.由装置处理器分发控制指令，包括：向电机驱动器分发开/闭动作指令，向加热驱动器分发开/ 闭动作指令；
39.电机驱动器、加热驱动器执行指令。
40.如第二方面所述的方法还包括：
41.装置检测电机输出轴的转动角度，并向装置处理器反馈，装置处理器接收到转动角度后，向主 服务器反馈所述转动角度。
42.如第二方面所述的方法还包括：
43.所述运动状态包括：活跃状态，休闲状态、睡醒状态；所述睡眠状态包括：入睡状态、深睡状 态、浅睡状态；
44.所述根据所述信息识别出用户活动状态，具体方法如下：
45.当接收到用户通过与外设终端主动交互上传的用户活动状态信息时，在限定时间内直接将主动 交互上传的用户活动状态信息认定为用户活动状态，并在限定时间之后，以外设终端时实上传的至 少包括有外设终端的振动与用户心率的信息之一重新认定用户活动状态；
46.所述重新认定用户活动状态方法为：
47.(1)根据用户心率信息，通过下式计算系数f：
[0048][0049]
其中，m为时实心率，q为基准心率，其中基准心率由历史心率数据计算获得；
[0050]
(2)根据陀螺仪获得的重力加速度，计算外设终端的振动状态：
[0051]
陀螺仪以每分钟n次的频率采集重力加速度值；取每分钟的第一次的重力加速度值设为基准 值，将其余重力加速度值与所述的基准值对比，并获得绝对值；计算所有绝对值的总和；
[0052]
设定阀值；当绝对值的总和高于设定的阀值，则判定在该分钟内外设终端的振动状态处于动态； 当所述绝对值的总和低于设定的阀值，则判定在该分钟内外设终端的振动状态处于静态；
[0053]
(3)通过系数f、外设终端的振动状态，识别用户活动状态；
[0054]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f大于0.16，识别为用户处于活跃状态；
[0055]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f在0.08～0.16之间，识别为用户处于休闲状态；
[0056]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f在0.08～0.16之间，识别为用户处于入睡状态；
[0057]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f小于0.05，识别为用户处于深睡状态；
[0058]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f在0.05～0.8，识别为用户处于浅睡状态；
[0059]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f在0.08～0.16之间，且前一个活动状态为深睡状 态、浅睡状态之一，识别为用户处于睡醒状态。
[0060]
如第二方面所述的方法还包括：
[0061]
所述根据不同的活动状态，调用不同的对权利要求1-5所述装置运行的控制指令，具体为：
[0062]
当识别为用户处于活跃状态或睡醒状态状态时，所述的控制指令为：指示所述电机输出轴转动 至第一角度；并指示所述第一加热片开启；第二加热片关闭；
[0063]
当识别为用户处于休闲状态时，所述的控制指令为：指示所述电机输出轴转动至第二角度；并 指示所有加热装置关闭；
[0064]
当识别为用户处于入睡状态时，所述的控制指令为：指示所述电机输出轴转动至第三角度，并 指示并指示所述第二加热片开启；第一加热片关闭；
[0065]
当识别为用户处于浅睡状态时，所述的控制指令为：指示所述电机输出轴转动至第四角度；并 指示所有加热装置关闭；
[0066]
当识别为用户处于深睡状态时，所述的控制指令为：指示所述电机输出轴转动至第五角度；并 指示所有加热装置关闭。
[0067]
如第二方面所述的方法还包括：
[0068]
电机驱动器、加热驱动器执行控制指令具体方法为：
[0069]
电机驱动器开/闭电源与电动机连接电路，使电动机转动/停止转动；
[0070]
当转动至第一角度时使旋转窗口与第一窗口完全重叠；
[0071]
当转动至第二角度时使旋转窗口与第一窗口部分重叠；
[0072]
当转动至第三角度时使旋转窗口与第二窗口完全重叠；
[0073]
当转动至第四角度时使旋转窗口与第二窗口部分重叠；
[0074]
当转动至第五角度时使旋转窗口与固定盖体中排除第一窗口与第二窗口的其余部分重叠。
[0075]
加热驱动器开/闭电源与加热装置连接电路，开启/关闭第一加热片、第二加热片。
[0076]
有益的技术效果：本发明可以设置有两个料仓，两个料仓内分别存放用于安神和提神的料剂， 可以根据用户的情况，自动打开或关闭其中一个料仓，将其中一种料剂挥发到空气中，并被患者吸 入，对用户进行安神干预或提神干预，提高用户工作的精神状态和使用户休息时获得更好的休息。
附图说明
[0077]
图1是本发明装置结构图
[0078]
图2是本发明装置结构爆炸视图，示出了本发明装置的组装结构。
[0079]
图3是本发明旋转盖体示意图，示出了旋转窗口、第一窗口、第二窗口位置。
[0080]
图4是本发明第一料仓和第二料仓结构图。
[0081]
图5是本发明机仓内分布示意图。
[0082]
图6是本发明手机界面。
[0083]
图7是本发明计算装置构成示意图。
[0084]
图8是本发明电路板连接电路示意图。
[0085][0086]
其中，旋转盖体1；主圆柱腔体2；旋转窗口3；电动机4；电路板5；底盖6；电源7；
[0087]
轴套10；第一窗口11；环形凹槽12；第一料仓13；第二料仓14；第二窗口15；第一加热片 16；第二加热片17；机仓18；纵向隔板19；围挡21；定位环22；传动轴23；电机输出轴41；转 角传感器42；主处理器01；总线02；通信接口03；存储器04；计算机装置05；触摸显示屏06； 交互界面07。
具体实施方式
[0088]
在本发明的描述中采用“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图 所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元 件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的 描述中采用了“第一”、“第二”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性的术语。
[0089]
以下参考图1-8说明本发明的实施方式。
[0090]
本发明的其中一个示例是，提供一种便携式助于精神状态调节的装置。
[0091]
参考图1，其中一个优选的示例是，本发明的整体外观为一个圆柱外观，构成主圆柱腔体2， 其高度在60-100mm，圆柱直径50-80mm，其中上半部分为分隔为第一料仓13与第二料仓14，下 部分就一个机仓；第一料仓与第二料仓深度设置在20-50mm即可，下部机仓深度40-60mm，用于 安装电动机组件、电路板、电池电源(包括充电接口)。上面设置旋转盖体1用于对两个第一料 仓与第二料仓进行封盖，下面设置底盖6用于将机仓18封盖。
[0092]
仓体材料可以采用塑料制成，受力部分(例如传动轴或轴套)可以采用不锈钢制成。
[0093]
本发明可以设置多个料仓，比如三个料仓，每个中加注具备其它功能的不同精油液体，或者不 同精油含量的液体。
[0094]
优选的一个示例是，本发明由主圆柱腔体2通过纵向隔板19分隔为两个的料仓；每个料仓基 本形状为半圆形，两个料仓之间由纵向隔析分隔，第一个料仓用于加注提神料剂，例如中国专利 (cn107083282b)提出了一种提神醒脑的精油，是采用薄荷精油，柠檬草精油，椰子油，香露兜 精油，罗勒精油，香茅精油配制，具有能够有效缓解疲劳，保持头脑清醒的功效，该种料剂可以用 于到第一料仓中。第二个料仓用于加注安神料剂，例如中国专利(cn108926618b)中提供的一种 辅助睡眠的植物香薰精油，包括云杉精油、雪松精油、杜松精油、崖柏精油、褚橙精油。具有良好 的镇静、安神、辅助睡眠的功效，可以加入到第二料仓中。
[0095]
当然，最好是两个料仓中加入与料油拌合的固定物质，例如将上述两种精油与淀粉拌合使精油 被淀粉固定，加入到料仓中，如果本装置发生倾倒也不会外漏。
[0096]
参考图2、3，旋转盖体1将主圆柱腔体2顶部遮盖，旋转盖体1由挡板、旋转窗口3、围挡 21构成，其中挡板为厚度2-3mm的圆盘形，在挡板上开一个通孔形成旋转窗口3，因此旋转窗口 仅占据旋转盖体不超过四分之一的面积，其余为挡板。在挡板外缘向下凸出2-3mm，
形成的将主 圆柱腔体2上边缘包围的围挡21。
[0097]
第一料仓13、第二料仓14的顶部均设置有固定盖体；与第一料仓、第二料仓一体成型，不可 拆卸，以控制第一料仓、第二料仓与外界边通的开口要不太大，太大容易造成其中的料剂倾倒外漏， 以及控制其中的料剂挥放释放的速度不要太快，但同时要满足容易加注料剂，料剂可以用滴注管口 加注，因此最小可以3mm直径即可，本发明设在固定盖体上的固定窗口直径10-15mm，第一料仓 上为第一窗口11，第二料仓上为第二窗口15。
[0098]
其中一个示例是：由于本发明总体为一个圆柱形，该总体的圆形具有一个中心轴线，该中心轴 线是总体圆柱形(主圆柱腔体)的中心轴线，该中心轴线也是旋转盖体、电机输出轴、定位环、环 形凹槽、传动轴、轴套的中心轴线。
[0099]
参考图2，本示例中的定位环22在旋转盖体1的围挡21上，用于将盖体进行轴向定位的，当 旋转盖体安装到主圆柱腔体上后，定位环22卡入对应的环形凹槽12中，使旋转盖体不容易从主 圆柱腔体上脱落，由于主圆柱腔体和旋转盖体均为塑料制成，具有一定的弹性和张力，因此卡入的 过程通过弹性张力完成。定位环高度和宽度设置1-2mm，环形凹槽12与定位环间隙配合。
[0100]
参考图3，旋转窗口3、第一窗口11、第二窗口15均形为圆形窗口，并且它们的圆心均偏离 于中心轴线，并与中心轴线的距离均相同；旋转窗口、第一窗口、第二窗口的开孔面积相同(直径 10-15mm)。由于旋转窗口仅一个，因此在旋转窗口旋转至与第一窗口重叠时将第一料仓与外界连 通，并使挡板遮挡第二窗口；在旋转窗口旋转至与第二窗口重叠时将第二料仓与外界连通，并使挡 板遮挡第一窗口；在旋转窗口旋转至与固定盖体中排除第一窗口与第二窗口的其余部分重叠时，同 时遮挡第一窗口与第二窗口。当然，还具有第三种情况，即旋转窗口旋转至部分与第一窗口(或第 二窗口)重叠的情况，例如重叠部分为面积的1/3，那么第一料仓(或第二料仓)也会形成与外界 的连通，只是连通面积更小，挥发与释放料剂的速度较慢。
[0101]
参考图2，其中一个示例是，本发明的机仓18与料仓通过横向隔板分隔。主圆柱腔体2的下 半部分为机仓18。
[0102]
由于本发明是需要将旋转盖体进行旋转，而为旋转盖体提供旋转动力的机仓设置在主圆柱腔体 2下部分，因此设置有纵向穿过纵向隔板19的轴套10(由于纵向隔板正好从中部分隔主圆柱腔体， 因此处于主圆柱腔体中部，轴套10从主圆柱腔体向下穿出时就穿过了纵向隔板)在轴套内设置有 传动轴23，传动轴23一端连接电机输出轴41，另一端固定在旋转盖体中心。本示例中，旋转盖 体与传动轴为一体设置，即旋转盖体与传动轴均为尼龙塑料，具有一定强度，一体制作成型。另一 个优选的示例是，旋转盖体1为塑料，传动轴为不锈钢柱，通过胶水或者热塑的方式将旋转盖体 与传动轴固定，由于本发明旋转盖体旋转速度需要极其缓慢(速度可以不超过10r/min)，因此受 力构成简单，受力小，要求强度不高。
[0103]
驱动装置为减速电动机4，电机输出轴41通过联轴器与传动轴连接，联轴器可以是与传动轴 一体成型的花键，或者d型孔，电机输出轴41为花键为d型轴，当然一般小型电动机为d型轴， 本发明也是采用d型轴，直接插入d型孔的联轴器内传动。
[0104]
电动机4固定在底板下表面，通过向底板下表面打入螺钉将电动机固定。
[0105]
由于本发明机仓18空间受限，容积较小，而且本发明旋转盖体旋转速度需要极其缓慢，因此 使用的电动机4要求不高，其中，输入电流为3-6v直流电的电动机可满足使用，
更配合一体式大 比变速机构(加装在电机输出轴端，与电动机一体化)，形成l形输出方式(是指电动机转子为水 平输出，通过蜗杆传动、齿轮转动后，又转化为纵向输出轴输出)，大大节约了高度空间，电动机 整体平放在机仓内。电动机(包含一体式变速器)长度为32mm，电机输出轴距离电动机尾端25mm， 高度12mm，宽度20mm，重量不超过10g，满足于安装在机仓内，具有0.5w功率，每分钟4-15r 空载转速，力矩大于100gf.cm。电动机满本发明需要。
[0106]
参考图2、4，本发明的一个优选示例中，设置有单独对第一料仓与第二料仓进行加热的加热 装置。加热装置为加热片；包括第一料仓内的第一加热片16与第二料仓的第二加热片17；
[0107]
在各个料仓的底板设置有向上凸起的加热仓，加热仓与底板为一体设置，在底板下方设置与加 热仓连通的并用于插入加热装置的安装口。加热片为低功率电阻式加热片，厚度0.15-0.25mm，长 /宽10*10mm，可加热最高温度150度，如果加热温度太高，可以间歇式加热，大至形成所需温度。 输入电压可以外接3-6v直流电，当然，该加热片根据输入电压，其加热温度也可以不同。3-6v电 压可形成约80摄氏度加热温度，满足本发明需要。
[0108]
机仓18底部设置将机仓封闭的底盖6，底盖通过螺钉扣合。
[0109]
参考图5，机仓内还设置有控制电动机、加热片的电路系统，以及与电动机、加热片连接的电 源7。其中一个优选的示例是，本发有将上述电路系统所需的各种电子原器件安装于机仓内的电路 板5上，电路板5设置在电动机的下方，电路板厚度不超过8mm，设设电路板布局图为扇形(可 吻合放入在主腔体内)，电源7(充电锂电池)不超过13mm，因此，机仓高度可以设置为30mm， 满足空间需要。本示例中，电机与电路板设置在主腔体内一侧，电池设置在另一侧。
[0110]
参考图8，其中一个优选示例是，本发明的电路系统具有：
[0111]
1、装置处理器；可以为一个处理简单任务的小型单片机或plc小型算力芯片。
[0112]
2、无线传输模块；与外界连接，最好是通过蓝牙连接，因此无线传输模块为蓝牙模块，由于 本装置工作过程简单，需要发送的数据不多，因此可以不必设置其它数据连接，采用蓝牙模块使装 置成本低。装置处理器与无线传输模块连接，用于装置处理器与外界交换数据。
[0113]
3、电机驱动器，设置在电源与电动机之间，并控制电源与电动机连接电路的开/闭，本发明中 采用一个小型继电器，或者8050模块和8550模块组成的桥式电机驱动器。
[0114]
4、加热驱动器，设置在电源与加热装置之间，并控制电源与加热装置连接电路的开/闭，本发 明中采用一个小型继电器，或者直接采用一个三极管控制电路的开/闭。
[0115]
5、转角传感器42，设置在电机输出轴41上，用于检测电机输出轴的转动角度；本发明可采 用防尘型旋转角度传感器，具有密封结构可防止灰尘与液体进入内部，达到性能稳定，可对应高温 环境，整体外观为一个平放的薄片，厚度为2.1mm，中间穿孔，穿孔为d形孔，正好配合电机输 出轴d形轴从该d型孔中穿过。整个平放，厚度为2.1mm，长14mm，宽9mm，其中一侧且有三 个外接电路的引脚，工作总电阻值10k，有效旋转测量角度为333角度。因此该转角传感器42满 足本发明需要。
[0116]
本示例中，装置处理器分别与电机驱动器、加热驱动器连接，用于向电机驱动器、加热驱动器 下发开/闭指令；装置处理器与转角传感器42连接，用于接收电机输出轴41的转动角度信号。装 置处理器与无线传输模块连接，用于接收主服务器控制指令以及将电机
输出轴的转动角度信号向主 服务器传输。
[0117]
主服务器连接有外设终端，所述的外设终端用于向主服务器提供第三方信号；所述的外设终端 为用户配戴的智能终端手环，至少具有陀螺仪、检测用户心率的生物传感器。
[0118]
本发明中的一个优选示例是，外设终端为用户配戴的智能终端手环，具有陀螺仪、检测用户心 率的生物传感器，当然还具有与主服务器通讯的蓝牙模块。另外，外设终端可以是智能手机，由于 本发明可运行中，可以由用户直接输入用户的活动状态，智能手机由于具有输入输出功能，界面交 互功能，可以达到外设终端输入输出要求。
[0119]
本发明中，装置运行方法的实现，是以软件代码的形式在将方法写入主服务器，主服务器在计 算机装置05中运行，将本发明的步骤编辑为软件代码，安装于具有计算功能的计算机，例如，以 软件代码的形式，安装于智能手机、平板电脑中，然后通过主服务器发送控制指令，对装置进行操 控，以实现装置运行方法。
[0120]
在本发明的一个示例中，实际上，本发明的计算装置为智能手机，其中主服务器由智能手机担 任，在这种情况下，主处理器也执行主服务器的工作。
[0121]
参考图8，本实施例提供的计算机装置05，包括主处理器、存储器以及与主处理器耦合的触 摸显示屏06，参考图1，本发明的计算机装置还包括总线02和通信接口03，其中，主处理器01、 通信接口03和存储器04通过总线02连接。
[0122]
具体地，存储器04可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还 包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0123]
总线02可以是isa(industrystandard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheralcomponentinterconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standardarchitecture， 扩展工业标准结构)总线等。总线02可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0124]
主处理器01可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本发明的装置 运行的方法的各步骤可以通过主处理器01中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。本 发明的主处理器01可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)；还可 以是数字信号处理器(digital signalprocessor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程 逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器 也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处 理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储 器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存 储介质中。该存储介质位于存储器，处理器01读取存储器中的信息，结合其硬件完成计算机操作 方法的步骤。
[0125]
本发明中，装置具有装置处理器，用于执行主处理器下发的指令，以及上传转角传感器检测到 的转角。
[0126]
参考图7，另外，由于外设终端可以是与主处理器为同一体的智能手机，由智能手机的芯片担 任主处理器，同时采用智能手机的输入触摸显示屏06由用户直接输入用户的
活动状态，因为智能 手机由于具有输入输出功能，界面交互功能，可以达到外设终端输入输出要求。在这情况下，上述 的软件代码就包括了向智能手机触摸屏推送交互界面07，并接收交互界面07中的用户输入，用户 输入至少包括向触摸显示屏上输入：活跃状态，休闲状态、睡醒状态、入睡状态。具体在应用中， 用户可以自行输入这几个状态，提交于主服务器，然后主服务器根据用户输入的其中一个状态向装 置发出控制指令。因此，智能手机界面上具有活跃状态、休闲状态、睡醒状态、入睡状态的输入界 面，可以将这些所述的各种“状态”设置虚拟的菜单或按钮提供于用户便捷输入。
[0127]
本发明提供的如下一个示例中，展示了便携式助于精神状态调节的装置的运行方法。
[0128]
主服务器接收外设终端上传的信息，然后根据所述信息识别出用户活动状态；根据不同的活动 状态，调用出预设的不同的对装置的控制指令，并将控制指令发送到装置处理器，装置处理器接收 到控制指令后进行分发，最后由电机驱动器执行开/闭动作指令，加热驱动器执行开/闭动作指令， 使电动机转动或关闭转动，加热片加热或停止加热。
[0129]
因此，对于主服务器的工作流程中，其中一个流程是先收集用户信息。并根据这些信息确定出 用户所述活动状态，认定用户此时处于运动状态还是睡眠状态。
[0130]
其中运动状态包括：1.活跃状态，例如用户将处于或正处于工作中，社会交际中，驾驶汽车， 外出行走中等状态，这些状态中，要求用户具有很充分的精力，较高的精神注意力，对于部分人员 精神压力过大，身份条件欠佳者，需要提神醒脑，缓解疲劳，保持头脑清醒。2.休闲状态，例如用 户此时用户将处于或正处于品茶、看电视、阅读手机、听音乐等，不要求用户的精神注意力，处于 自然就行，无需或仅少需外界对精神的干预。3.睡醒状态，早上睡醒起床，或者午睡起床，用户开 始一天的工作，要求用户开始投入精力，要求开始要精神饱满，需要提神醒脑，缓解疲劳，保持头 脑清醒。其中睡眠状态包括：1.入睡状态，在入睡前，已闭眼休息但还未能入睡，精神状态不佳者 往往难以入睡，需镇静、安神、辅助睡眠。2.深睡状态，睡眠质量最好的阶段，人体感官对外界的 部分干扰不接受，无需外界对精神的干预。3.浅睡状态，睡眠质量极不好的时段，极容易因外界的 部分干扰而醒过来，因此少许外界对精神的干预能助于在浅睡状态用户进入深睡状态，以延长深睡 状态时间，以加强睡眠质量，此时应当合理介入镇静、安神、辅助睡眠措施。
[0131]
对于主服务器的工作流程中，需要收集用户此时所处的状态，然后针对所处的状态，控制装置 工作。1、其中一个示例表达了信息收集的方法为：用户通过与外设终端主动交互上传的用户活动 状态信息。这里的外设终端为智能手机，用户在手机上打开装置控制界面后，界面所用户提供了至 少以下可选项：选择准备进入的状态，至少包括活跃状态、休闲状态、睡醒状态、入睡状态。这里 用户的选择，主服务应当认定为用户接下来要准备进入的状态，因此要为接下来用户准备进入的这 个状态调出控制指令发送到装置。当接收到用户通过手机上主动交互上传的用户活动状态信息时， 在限定时间内直接将主动交互上传的用户活动状态信息认定为用户活动状态，并在限定时间之后， 以外设终端时实上传的至少包括有外设终端的振动与用户心率的信息之一重新认定用户活动状态。 例如，限定时间可以预设为20分钟、120分钟。例如用户上传了一个活跃状态，可以限定该状态 可能经历的时间是2小时，因此2小时后，就不再认定上传的用户活动状态为此时用户所处的状 态，而是应当按外设终端时实上传的外设终端的振动与用户心率的信息重新判定用户所处的状
态。 例如用户上传了一个入睡状态，可以限定该状态可能经历的时间是10分钟，因此10分钟后，就 不再认定上传的用户活动状态为此时用户所处的状态，而是应当按外设终端时实上传的外设终端的 振动与用户心率的信息重新判定用户所处的状态。另外，休闲状态的限定时间可以是1小时、睡 醒状态的限定时间可以是20分钟。在限定时间后，就不再认定上传的用户活动状态为此时用户所 处的状态，而是应当按外设终端时实上传的外设终端的振动与用户心率的信息重新判定用户所处的 状态，除非用户再次交换上传一个活动状态信息。因为用户不可能每一次变换状态均主动上传的用 户活动状态，因此如果用户实际已进入另一个活动状态，可以通过对外设终端的振动与用户心率的 信息进行状态更正。
[0132]
2、信息收集的另一个方法为：外设终端时实对主服务器上传的外设终端的振动与用户心率的 信息，并通过信息计算出系数f和外设终端的振动状态，再根据系数f和外设终端的振动状态识别 用户活动状态。
[0133]
其中，(1)根据用户心率信息，通过下式计算系数f：
[0134][0135]
其中，m为时实心率，q为基准心率，其中基准心率由历史心率数据计算获得，例如可以根 据手环收集的用户的过去一天，或者过去更多时间，用户心率高最和最低的心率，得出一个平均值， 这个平均值就是基准心率q，或者可以统计用户一天或更多时间心跳次数，再除以过去的时间，也 得到一个平均值就是基准心率q。还有另外的方法是通过将用户主动上传的用户活动状态，并记录 下这个活动状态时，用户的平均心率，进而经过更多数据的积累，分别得出了用户处于哪一个时段 时的心率。
[0136]
其中，(2)根据陀螺仪获得的重力加速度，计算外设终端的振动状态：
[0137]
陀螺仪以每分钟n次的频率采集重力加速度值；取每分钟的第一次的重力加速度值设为基准 值，将其余重力加速度值与所述的基准值对比，并获得绝对值；计算所有绝对值的总和。设定阀值； 当绝对值的总和高于设定的阀值，则判定在该分钟内外设终端的振动状态处于：动态；当所述绝对 值的总和低于设定的阀值，则判定在该分钟内外设终端的振动状态处于：静态。一个供参考的值为： 陀螺仪每分钟频率采集10-60次，或者每秒采集50次。可以参考的一个设定的阀值可选为：静态 50g/100m，动态40g/100m。
[0138]
关于阀值：(1).加速度传感器数据预处理。获取运动状态采用的是三轴加速度传感器mpu6050, 采集信息是x、y、z三轴相互垂直的三轴加速度矢量ax、ay、az。由于传感器本身有零漂现象，再 加上人体自身抖动和外界干扰影响，获取加速度数据出现很多噪声，波形非常不平滑，采用均值平 滑滤波对数据进行处理。三轴加速度实际为重力加速度的三个方向的分量，当人体行走时，手臂会 前后甩动，因此会出现周期性的超重和失重现象，因此将三轴加速度通过公式转换回重力加速度， a_speed为重力加速度，公式如下：
[0139][0140]
(2).通过此公式转换后，a_speed将随手臂甩动出现失重和超重交替现象，但是因为人体手 臂每次摆动末端还会出现抖动，因此数据不是很平滑，可以选用均值平滑滤波处理，最终得到重力 加速度。
[0141]
其中，(3)通过系数f、外设终端的振动状态，识别用户活动状态，如下：
[0142]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f大于0.16，识别为用户处于活跃状态。
[0143]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f在0.08～0.16之间，识别为用户处于休闲状态。
[0144]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f在0.08～0.16之间，识别为用户处于入睡状态。
[0145]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f小于0.05，识别为用户处于深睡状态。
[0146]
当外设终端的振动状态处于静态，系数f在0.05～0.8，识别为用户处于浅睡状态。
[0147]
当外设终端的振动状态处于动态，且系数f在0.08～0.16之间，且前一个活动状态为深睡状 态、浅睡状态之一，识别为用户处于睡醒状态。
[0148]
对于主服务器的工作流程中，当获得了用户的活动状态，接下来将调用不同的对装置运行的控 制指令。当然，这些控制指令提前设定于软件中，并在需要发出指令时即可调用。具体为：
[0149]
1.当识别为用户处于活跃状态或睡醒状态状态时，控制指令为：指示所述电机输出轴41转动 至第一角度，开启第一加热片16，第二加热片17关闭。
[0150]
控制指令被装置处理器分发到电机驱动器，电机驱动器闭合电源与电动机连接电路，使电动机 转动转动第一角度，旋转窗口3与第一窗口11完全重叠，第二料仓14被隔离，而第一料仓13内 的料剂向外挥发，此时加热驱动器闭合电源与加热装置连接电路，开启第一加热片16，加速第一 料仓内的料剂向外挥发，增加空气中料剂浓度，由于第一料仓内加注的为提神料剂，因此空气中的 挥发物质干预用户精神状态，使用户提神醒脑、缓解疲劳、保持头脑清醒，以更好地投入到工作。
[0151]
2.当识别为用户处于休闲状态时，控制指令为：指示所述电机输出轴41转动至第二角度；并 指示所有加热装置关闭(关闭第二加热片17、第一加热片16)。
[0152]
控制指令被装置处理器分发到电机驱动器，电机驱动器闭合电源与电动机连接电路，使电动机 转动转动第二角度，旋转窗口3与第一窗口11部分重叠，第一料仓13内的料剂向外挥发，增加 空气中具有较少料剂浓度，由于第一料仓内加注的为提神料剂，因此空气中的挥发物质较少干预用 户精神状态，适当使用户保持头脑清醒，保持休闲状态。
[0153]
3.当识别为用户处于入睡状态时，控制指令为：指示所述电机输出轴41转动至第三角度，并 指示所述第二加热片17开启；第一加热片16关闭。
[0154]
控制指令被装置处理器分发到电机驱动器，电机驱动器闭合电源与电动机连接电路，使电动机 转动转动第三角度，旋转窗口3与第二窗口15完全重叠，第一料仓13被隔离，第二料仓14内的 料剂向外挥发，此时加热驱动器闭合电源与加热装置连接电路，开启第二加热片17，加速第二料 仓内的料剂向外挥发，增加空气中料剂浓度，由于第二料仓内加注的安神料剂，因此空气中的挥发 物质干预用户精神状态，使用户镇静、安神、辅助睡眠。
[0155]
4.当识别为用户处于浅睡状态时，控制指令为：指示所述电机输出轴41转动至第四角度；并 指示所有加热装置关闭；
[0156]
控制指令被装置处理器分发到电机驱动器，电机驱动器闭合电源与电动机连接电路，使电动机 转动转动第四角度，旋转窗口3与第二窗口15部分重叠，第二料仓14内的料剂向外挥发，增加 空气中具有较少料剂浓度，由于第二料仓内加注的为安神料剂，因此空气中的挥发物质较少干预用 户精神状态，适当使用户镇静、辅助睡眠，助用户从浅睡状态过渡到深睡状态，提高睡眠质量。
[0157]
5.当识别为用户处于深睡状态时，控制指令为：指示所述电机输出轴41转动至第五角度；并 指示所有加热装置关闭。
[0158]
控制指令被装置处理器分发到电机驱动器，电机驱动器闭合电源与电动机连接电路，使电动机 转动转动第五角度，旋转窗口3不再与第二窗口15、第一窗口11任何一个窗口重叠(包括不再部 分重叠)。第一料仓13和第二料仓14内的料剂均停止向外挥发。
[0159]
本发明提供的如下一个示例中，展示了便携式助于精神状态调节的装置的运行方法。
[0160]
主服务器将控制指令发送到装置处理器，装置处理器接收到控制指令后进行分发，最后由电机 驱动器执行开/闭动作指令，使电动机转动或关闭转动。其中还包括：装置检测电机输出轴41的转 动角度，并向装置处理器反馈，装置处理器接收到转动角度后，向主服务器反馈所述转动角度。
[0161]
这里主要是为了使每次电动机转动的角度处于可控、可知。转动角度的测量通过转角传感器 42实现，实现方法有如下两种：1、在装置上设定0度位置，并在0度位置设置位置传感器，在旋 转盖体上设置位置感应刻度，当旋转盖体的感应刻度到达设定0度位置时，位置传感器获得信息， 得知旋转盖体角度归0。当需要执行控制指令到达第一至第五角度任何角度时，再从归0外按指令 转到第一至第五角度。2、由装置处理器或者主服务记录上一个指令转动角度，在执行本次控制指 令时，计算从上一个控制指令转动的角度到达本次控制指令到达的角度之间的角度差，然后指令电 动机按角度差运行相应的转动角度即可。在实施时，优选选用第一种方式。
[0162]
本发明提供的如下一个示例中，展示了便携式助于精神状态调节的装置的运行方法。
[0163]
主服务器将控制指令发送到装置处理器，装置处理器接收到控制指令后进行分发，最后电动机 转动或关闭转动，加热装置加热或停止加热。方法还包括：设定活动状态的持续时间，使装置间断 式地释放提神料剂或安神料剂。例如：
[0164]
活跃状态：打开第一料仓，每20分钟加热一次第一加热片，每次加热5分钟，使装置间断式 地释放提神料剂。
[0165]
休闲状态：每20分钟打开一次第一料仓，每次打开10分钟，使装置间断式地少量释放提神 料剂。
[0166]
睡醒状态：打开第一料仓，每间隔5分钟加热一次第一加热片，每次加热3分钟，使装置大 量地释放提神料剂。
[0167]
入睡状态：打开第二料仓，一次加热第二加热片5分钟后，关闭第二加热片，10分钟后关闭 第二料仓。
[0168]
浅睡状态：打开第二料仓20分钟，然后关闭。
[0169]
本发明的装置可放置床头、写字台、车载等场景。智能控制装置的打开和关闭，以及控制助眠 和提神的相互转换。因此，本装置通过上述方法，可以实现自动操控，无需人为调整开关，比如： 睡醒后忘了打开，或者已以深度睡眠就可以自动关闭，或者工作、开车过程中自动打开，设置加热 装置，自动加热增加药效挥发量，开始入睡时药效大量释放，深睡后关闭释放。正常精神状态时释 放缓慢提神。测试到人体精神状态不佳，大量释放提神。
[0170]
以上为实施本发明列举的各个实施例。在上述实施例中，对各个实施例的描述都
各有侧重，某 个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0171]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明 进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方 案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案 的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0172]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域 的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。