技術名稱 睡眠姿勢之分析系統
計畫單位 正修學校財團法人正修科技大學
技術簡介
一、產品概況
睡眠姿勢的不同影響著睡眠品質,五顆三軸加速器分別擺放在手、身體、大腿,取得數值後,透過演算法計算再透過人機介面顯示其平均的睡眠姿勢。在演算法方面上,因為有五顆感測器,其計算資料會非常龐大,本產品採用HT66F70A,能完整計算精確數據。睡眠姿勢也是淺意識表現之一,我們可以透過多次的測試以及多數資料,來判斷我們的意識性格,最後透過界面來顯示受測者的睡眠姿勢。
二、產品特色
(一)MCU核心功能
本產品採用HT66F70A作為核心MCU,基於其高效能、低功耗的特性,運用在睡眠姿勢分析之系統上,具市場優勢。HT66F70A在本產品中擔任運算整合之核心、檢測、讀取。運用晶片上的I/O腳位、I^2C硬體電路,由五顆三軸加速度計搭配螢幕來做顯示及判斷,透過人機介面顯示所需要的功能以及瀏覽各個建議事項,展現產品實用性與方便性。本產品共分為兩大模組,下列為本產品的模組:
1.螢幕模組
人機介面是機器和使用者的溝通橋樑。本設計使用SAG12864E8FXID液晶顯示板做為人機互動介面,具傻瓜功能及操作方式,即使是長者也可以在極短時間內學會使用本產品。
2.三軸加速度模組
將三軸加速器置於胸口、右手、左手、右腳、左腳上,可偵測現在身體位置之變化,用來判定現在是哪一種睡姿,記錄前一晚的睡眠姿勢以及姿勢維持時間。
(二)硬體結構
本產品使用盛群半導體HT66F70A。它是一顆内置EEPROM 增强A/D 型8-Bit FLASH MCU,符合工業上-40度85度工作溫度與抗高雜訊之要求。系統方塊圖包含:電源供應系統、人機介面、胸口三軸加速度計、右手三軸加速度計、左手三軸加速度計、右腳三軸加速度計、左腳三軸加速度計。整個系統的供電由外部電源產生5V。5V供MCU及周邊IC使用。
1.人機介面
人機介面是機器和使用者的溝通橋樑。本設計使用SAG12864E8FXID液晶顯示板做為人機互動介面,具傻瓜功能及操作方式,長者可在極短時間內學會使用本產品。
2.三軸加速度計
三軸加速度計採用GY-521模組去測量X Y Z三軸的資料。
(三)軟體系統
本產品提供「仰睡模式、右側睡模式、左側睡模式、趴睡、未定義」等五種不同的判斷模式,再繼續細分八種的睡眠姿勢,使用者在按下執行鍵讓演算法去判斷,緊接著螢幕執行休眠以達到省電作用,同時系統的演算法開始工作並記錄。首先演法法會先判斷胸口的三軸加速度計(目的是判斷目前是哪四大基本睡姿),接下來進入到第二層的判斷,第二層演算法會將手與腳的三軸加速度計一起計算,判斷出目前是哪種睡姿,判斷完後進入計數器計算時間,得知維持姿勢時間是多久。
科學突破性
本產品「睡眠姿勢分析系統」以盛群半導體公司所研發的HT66F70A為整體控制核心,搭配人機介面,結合五個三軸加速感測器,藉此精準判斷即時的睡眠動作並進行數值統計。
產業應用性
簡易型睡眠姿勢分析器
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