具体实施方式

睡眠周期：指气囊枕感知并判断的从使用者躺在气囊枕上至离开气囊枕的一个周期。

鼾声事件：指在睡眠周期内由检测到的鼾声触发的事件，其包括识别鼾声有无以及测量鼾声音量大小。

检测周期：指对应对鼾声进行检测、处理并提供处理结果的一个完整过程的时间段。

调节周期：指响应检测到的鼾声而自一次调节开始至该调节结束的时间段，其可能为一个充气过程也可能是一个放气过程。

鼾声的音量大小：指通过传感器检测到的鼾声信号的强度，尤其是其幅值。

气囊调节数据：包括每个调节周期内的对每个气囊的每次调节的调节方式及气压值，调节后的气囊的气压状态。

本申请的实施例基于这样一种气囊枕的自适应调节方法，其包括：首先检测使用者在睡眠周期内的鼾声事件，包括但不限于识别鼾声有无以及测量鼾声音量大小并将所述鼾声有无以及测量到的鼾声音量大小作为鼾声音频数据存入睡眠参数数据库；其次，响应鼾声事件并根据接收到的鼾声音量数据以及所述睡眠参数数据库中已经存储的数据对所述气囊枕中的至少一个气囊进行自适应调节以改变所述至少一个气囊的气压直至在预设的检测周期内没有检测到鼾声事件或者检测到的鼾声事件的鼾声音量为最小；以及，在检测到睡眠结束事件后，将本次睡眠周期内所述气囊的对应所述鼾声消失或者已经达到最小的最佳调整状态的包括气囊气压在内的最佳调节参数存入所述睡眠参数数据库作为下一次调节的依据。

下面本发明结合附图的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。

图1a、1b为根据本申请的实施例的气囊枕的结构示意图，根据图1a、1b所述气囊枕具体结构包括气囊枕本体10，其具有气囊枕贴肤面101，所述贴肤面为顺从人体工程学的人体颈部曲线的弧面形状，气囊枕本体10使用的材料可以为中等硬度的记忆棉。

气囊枕本体10内可以如图1a、1b所示具有第一气囊21，和第二气囊22。所述第一气囊21和第二气囊22为沿气囊枕本体的长度方向L延伸的两个长条形气囊，其中所述第一气囊21大体设置于气囊枕本体10高度方向H的中部，在使用时对应使用者的头部，第二气囊22大体设置于气囊枕本体10高度方向H的下部，在使用时对应使用者的颈部。可以通过与第一气囊21和第二气囊可操作连接的控制单元23对两个气囊进行充/放气操作，以对应地调节气囊枕的与使用者的颈部和/或头部对应的位置的高度。所述控制单元23可以包括与第一气囊和第二气囊通过阀门连接的气泵单元以及气泵单元控制器。在其他实施例中，所述控制单元23可以位于气囊枕外部，仅通过输气管和放气管与所述第一气囊和第二气囊连通。

可以采用下面描述的控制过程对控制单元23进行控制以对第一气囊和/或第二气囊进行充/放气操作以实现对检测到的使用者的打鼾的干预。

图2为依据本申请的一种实施例的基于自适应调节气囊枕的鼾声干预过程的流程示意图，该过程具体包括以下步骤：

步骤S201，鼾声检测，即通过传感器采集音频数据，进行切片分段检测鼾声，判断音频切片中是否存在鼾声，并在有鼾声时测量、计算鼾声音量的大小，将鼾声的有无、鼾声音量等作为鼾声音频数据存入睡眠参数数据库；

步骤S202，承接鼾声检测结果，判断用户睡眠是否带有鼾声；

步骤S203，响应检测到的睡眠过程鼾声以及音量大小，枕头气囊通过鼾声大小进行自适应充/放气调节，调节所述贴肤面的弧线以改变对使用者头部和/或颈部的支撑，改善打鼾情况，实现鼾声干预；

步骤S204，判断睡眠是否结束，例如通过压力传感器单元判断作用在气囊枕上的压力逐渐消失，如果判断睡眠结束，则可以产生睡眠结束事件。未结束则不产生睡眠结束事件，并继续重复步骤S201、S202、S203，继续进行鼾声干预，如果结束了则执行步骤S205；

步骤S205，如果判断为用户睡眠结束，则分析本次睡眠状态，将鼾声音量最小或者鼾声停止状态的气囊调节状态参数设置为本次睡眠的最佳调节参数；

步骤S206，将包括所述最佳调节参数的本次睡眠周期内产生的睡眠数据存储到数据库。

下面对上述方法的各步骤和/或软件功能单元作具体说明。

本实施例步骤S201鼾声检测具体流程见图3鼾声检测流程图所示，

在步骤S301中音频传感器采用16KHZ的采样频率采集音频数据，采集过程从一个睡眠周期的开始时持续运行，直到该睡眠周期的结束为止。所述音频传感器可以布置于所述气囊枕上，或者可以布置于与所述气囊枕可操作地连接，例如通信连接的电动床上。睡眠周期的开始的信号可以通过例如通过气囊枕上设置的例如压力传感器进行检测获得，例如当通过所述压力传感器检测到一定时长的稳定压力时，可以判断为睡眠周期的开始。所述睡眠周期的结束例如也可以通过所述压力传感器检测得到，例如当通过所述压力传感器在一定时间内不能检测到稳定的压力时，则可以判断为该睡眠周期的结束。

在步骤S302中对采集到的音频数据进行切片处理，本实施例以6秒长度为单位，3秒长度滑窗的方式进行音频切片，音频的切片直到睡眠结束、不再音频采集，或截取不到新的6秒音频为止。

在步骤S303中，判断S302中的6秒音频切片是否包含声音，也就是做静音检测。通过计算音频切片中采样值的最大能量值、最小能量值、以及能量值标准差，并将这三个值与预先设置的静音阈值进行比较，若满足静音条件则认为当前音频切片中不包含声音，则该音频切片不再进行后续的鼾声检测步骤S304、S305、S306，音频切片判断为无鼾声直接存入步骤S307的固定时长为120秒的判断队列中。

针对于步骤S303检测到的包含声音的音频切片，则进行后续的鼾声检测，步骤为S304、S305、S306。

具体而言，步骤S304，对包含声音的音频切片进行标准化处理，将音频的能量范围限制在负1到正1之间，有利于后续鼾声检测算法的拟合；而后将音频切片数据进行分帧，本实施例中采用每帧25ms的长度，帧移10ms，共切分成598帧，然后对于每一帧音频提取64维MFCC(梅尔频率倒谱系数)特征，每6秒音频即可处理为598*64维度的数组，将其变形为3维图像数据维度96*64*6输入神经网络，进入到步骤S305中，卷积神经网络特征提取。

卷积神经网络是计算机视觉图像处理领域占据主导地位的一种神经网络结构，具有平移不变性及局部参数共享的特性，非常适合用于提取类图像数据中的一些抽象的深度特征。步骤S305接收步骤S304中MFCC(梅尔频率倒谱系数)频谱特征输入卷积神经网络，输出128维特征。接着将这128维特征输入到全连接层进行最终的分类，也就是步骤S306。

步骤S307，将上述步骤分类得到的音频切片结果存入固定时长为例如120秒的队列中。

步骤308，判断上述判断队列中被判断为鼾声的音频切片的数量是否超过一定数目阈值，若未超过则判定为无鼾声，步骤为S310，则不生成鼾声音频数据；若超过则判定为有鼾声，步骤为S309，如果判断为有鼾声，则生成鼾声音频数据，所述鼾声音频数据可以包括所述鼾声的音量大小，所述音量大小的获得方法可以为：计算判断为鼾声音频里每段包含鼾声音频切片的最大声音大小，再求其均值，作为此次检测的鼾声的音量大小。到这一步骤为止，步骤S201的鼾声检测完成。

在步骤311中，可将步骤S309的鼾声音频数据存入睡眠参数数据库中，所述鼾声音频数据至少包括鼾声的音量大小。所述睡眠参数数据库中记录的鼾声音频数据可以在后续的程序中被用作对气囊枕的气囊的调节的参照。

在本实施例中，可以将气囊枕配置为在步骤S202承接步骤S201的鼾声检测结果，包括判断接收到的数据是否为鼾声音频数据从而判断用户睡眠是否带有鼾声。如判断为无鼾声则直接进入步骤S204判断睡眠是否结束；如判断为有鼾声，则进入步骤S203，开始所述第一和第二气囊的自适应调节，实现气囊枕对使用者的鼾声干预。

在一些实施例中，具体而言，步骤S203气囊自适应调节可以包括以下步骤：

步骤S2031，接收到鼾声数据后，查看睡眠参数数据库，判断鼾声是否为本次睡眠周期内的第一次打鼾，如果是则执行步骤S2032、S2033、S2034，如果不是本睡眠周期的第一次打鼾，则执行步骤S2035、S2036、S2037。

其中，步骤S2032继续判断是否是第一次使用该气囊枕，当判断为第一次使用该气囊枕时，则执行步骤S2033，根据初始止鼾参数将气囊充气到产品预设的初始止鼾状态，该初始止鼾状态可以是根据人体工程学、大数据分析以及产品试验得到的一个满足大部分人群鼾声干预效果较好的两气囊气压状态。如果判断为不是第一次使用本产品，则执行步骤S2034，即查看睡眠参数数据库，将气囊充/放气回归到数据库中保存的上一睡眠周期中的气囊枕的最佳状态下的气囊气压。是否是第一次使用本产品可以根据所述睡眠参数数据库中是否存储有该气囊枕的最佳调节参数而进行判断。

所述第一气囊和/或第二气囊在初始状态可以为完全无气状态或者完全充气状态。或者在一些实施例中，气囊枕在未使用或者鼾声干预前，两气囊内气压处于一个安全低压状态，例如气压值为5KPa，在符合用户舒适度睡眠的同时，也有效的减少当次睡眠第一次鼾声干预气囊充放气用时。

当判断本次检测到的鼾声不是本次睡眠的第一次打鼾时，则查看所述睡眠参数数据库，使用睡眠参数数据库中最近保存的上一次鼾声音频数据，继而执行步骤S2035，即判断本次鼾声音量是否比上一次鼾声音频数据中的音量小，如果音量变小，说明上次鼾声干预效果良好，则执行步骤S2036，继续以上次气囊充/放气调节的方式来调节气囊，即如果上次是充气操作则本次也是充气操作，如果上次是放气操作则本次也是放气操作；如果判断鼾声声音变大，说明上次鼾声干预效果不好，没有起到改善打鼾的效果，甚至加重了打鼾症状，则执行步骤S2037，即以与上次气囊充/放气相反的方式调节气囊，即如果上次是充气操作则本次是放气操作，如果上次是放气操作则本次也是充气操作。

具体而言，气囊每次充/放气调节，可以对对应颈部的第二气囊优先调节，再对位于头部的第一气囊进行调节，单个气囊调节的方式基于S203气囊自适应调节执行。正常情况下，气囊出现连续性的充气或放气，是有效改善打鼾症状的情况，但当调节气囊无法继续改善打鼾症状时，就会出现气囊一下充气，一下放气的情况，例如当颈部第二气囊出现充气/放气反复迭代3次情况，所述迭代3次即为气囊最近的四次调节为：充气、放气、充气、放气；或者为放气、充气、放气、充气，此时则判断为调节颈部气囊无法继续改善打鼾症状，停止对第二气囊的调节，并开始对对应头部位置的第一气囊进行调节。同样的，当头部第一气囊正常连续充气或者放气改善打鼾症状后，也出现充气/放气迭代3次的情况，也就表明调节头部第一气囊无法继续改善打鼾症状，就停止对第一气囊的调节，重新对第二气囊再进行调节，以此类推，实现两个气囊的交替式自适应调节。

可以将气囊枕设置为在上述气囊调节过程中出现以下两种情况时气囊的自适应调节暂时停止：一是鼾声症状停止，即在连续接收到鼾声音频数据并后作对应调节后，在预定的检测周期内没有再检测到鼾声音频数据，则气囊自适应调节也就停止，气囊维持最后调节气囊的气压状态，直到再次检测到鼾声重新开始；二是打鼾症状无法继续改善，即枕头两个气囊连续出现充气/放气迭代一定次数，例如3次的情况，也就是最近的8次气囊调节没有连续的充气或放气，都只是充气/放气的交替迭代，此时枕头两个气囊气压调节到这8次调节前一次的气囊气压状态后停止自适应调节，直到检测到代表更大音量的鼾声音频数据，则重新开始调节。

可以设置为每个调节周期内的气囊每次充/放气改变气囊内部气压是固定的值，例如为0.5KPa，0.4KPa，0.3KPa等，也可以设置为在一个调节周期内用不同的气压改变值，例如在以0.5KPa充气第一次打鼾得到改善，而以0.5KPa充气第二次打鼾未得到改善，则下次一个操作为放气0.4KPa，并判断是否有助于减小鼾声的音量。

气囊每自适应调节一次之后就进入步骤S204判断用户睡眠是否结束，如判断为未结束则继续重复上述步骤S201、S202、S203，开始新一轮的自适应调节。气囊自适应调节会调节到鼾声停止或者鼾声音量减小到最小为止，等到重新监听到鼾声或者鼾声变大，重新进入步骤S203开始自适应调节。判断睡眠是否结束可以包括通过压力传感器判断人体头部和颈部对气囊枕的压力从而判断是否已经离开气囊枕，继而判断睡眠是否已经结束。在气囊枕与电动床通信连接的实施例中，还可以包括通过获得电动床提供的人体是否在电动床上的信号来判断睡眠是否结束。

在步骤S204判断用户睡眠结束后，则进入步骤S205分析本睡眠周期内的睡眠状态。可以将鼾声音量最小或者鼾声停止状态的调节气囊状态确定为本次睡眠的最佳状态。并将该本次睡眠气囊最佳调节状态对应的最佳调节参数存储在睡眠参数数据库中以备下一个睡眠周期调用。

可选地，在步骤S204判断为睡眠结束后，可以将气囊枕恢复到气囊枕在未使用时气囊内气压处于的安全低压状态。

分析睡眠状态S205完成后，执行步骤S206中，将本睡眠周期内的睡眠相关数据存入数据库。存储的睡眠相关数据可以包括鼾声次数、鼾声时间段、鼾声时长、鼾声最大音量、调节周期时长、睡眠周期长度以及全过程气囊调节数据等。其中，全过程气囊调节数据可以包括每个调节周期内的调节次数、每次调节的调节方式、每次调节的具体气压参数、调节后的气囊的气压参数、调节后对应的鼾声音量变化趋势和量值等。

应当理解，在有两个气囊的实施例中，可以在一些情况下首先启动对对应头部位置的第一气囊的调节，例如枕头颈部位置第二气囊气压较高，接近于临界气压最大值，则优先启动头部位置的第一气囊进行调节。

应当理解，除充气、放气反复迭代3次外，还可以将其他迭代次数，例如2、4、5、6等迭代次数作为第一气囊和第二气囊调节切换的触发条件。可以将第一气囊和第二气囊连续反复迭代2、4、5、6等次数作为结束调节的触发条件。

应当理解，上述对气囊的调节方法并不仅仅适用于具有两个气囊的气囊枕，其还可以适用于包括一个，三个或者更多气囊的气囊枕，该调节方法的主旨在于通过自适应的调节气囊，以及通过音频传感器对调节后的鼾声音频的音量进行的检测并与上一个调节周期存储的鼾声音频的音量进行比对，以判断当前调节方式，即充气或放气是否为理想的调节方式，从而使得系统自行找到各气囊的最合适的充气气压。

对于一个气囊的气囊枕而言，相对于上述描述的方法，其区别在于无需选择首先启动哪个气囊，而且结束调节的标准可以为该气囊的充气放气调节连续反复迭代预设次数。而在鼾声音频检测、调节操作、分析、存储等操作步骤上则相同。

对于三个气囊的气囊枕而言，相对于上述描述的方法，其区别在于无需选择首先启动哪个气囊，而且切换气囊调节的标准可以为一个气囊的充气放气调节反复迭代预设次数，结束气囊调节的标准可以为所有气囊的充气放气调节连续反复迭代预设次数。而在鼾声音频检测、调节、分析、存储等操作步骤上则相同。

以上各步骤的执行可以通过编程在包括处理器和存储器的计算系统或控制系统上实现、该计算系统或控制系统可以被设置于气囊枕的内部，或者与所述气囊枕可操作地连接，例如从气囊枕的音频传感器接收信号。所述睡眠参数数据库可以部署于所述计算系统或控制系统内或者布置在计算系统或控制系统外，例如与计算系统或控制系统通信连接。

上述每个过程、步骤可以整体地或分别用计算机软件程序模块实现。例如可以单独将上述步骤S201中的步骤作为鼾声检测模块实现。单独将上述步骤S202中的步骤作为承接模块实现。可以单独将上述步骤S203中的步骤作为气囊自适应调节模块实现。单独将上述步骤S204作为用户睡眠结束判断模块实现。单独将步骤S205作为睡眠状态分析模块实现。

在一些示例实施例中，本文描述的任何方法，过程，信令图，算法或流程图的功能可以由存储在存储器或其他计算机可读或有形媒体的软件和/或计算机程序代码或代码部分实现，并由处理器执行。

在一些示例实施例中，装置可以被包括或与至少一个软件应用、模块、单元或实体相关联，该软件应用、模块、单元或实体被配置为算术运算，或作为其程序或部分(包括添加或更新的软件例程)，由至少一个操作处理器执行。程序，也称为程序产品或计算机程序，包括软件例程，小程序和宏，可以被存储在任何装置可读数据存储介质中，并且可以包括用于执行特定任务的程序指令。

一种计算机程序产品可以包括一个或多个计算机可执行部件，当程序运行时，该计算机可执行部件被配置为执行一些示例实施例。该一个或多个计算机可执行部件可以是至少一个软件代码或代码部分。用于实现示例实施例的功能的更改和配置可以作为例程来执行，该例程可以作为添加或更新的软件例程来实现。在一示例中，可以将软件例程下载到该装置中。

作为示例，软件或计算机程序代码或代码的一部分可以是源代码形式，目标代码形式或某种中间形式，并且可以存储在某种载体，分发介质或计算机可读介质，其可以是能够承载程序的任何实体或设备。例如，这样的载体可以包括记录介质、计算机存储器、只读存储器、光电和/或电载体信号、电信信号和/或软件分发包。取决于所需的处理能力，计算机程序可以在单个电子数字计算机中执行，或者可以分布在多个计算机中。所述计算机可读介质或计算机可读存储介质可以是非暂时性介质。

在其他示例实施例中，该功能可以由气囊枕中包括的硬件或电路执行，例如通过使用专用集成电路(ASIC)，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他硬件和软件组合。在又一示例实施例中，该功能可以被实现为信号，诸如可以由从因特网或其他网络下载的电磁信号所携带的非有形手段。

根据示例实施例，诸如节点、设备或响应部件之类的装置可以被配置为电路，计算机或微处理器(诸如单芯片计算机元件)或芯片集，其可以至少包括用于提供用于算术运算的存储容量的存储器和/或用于执行算术运算的运算处理器。

最后应说明的是：以上实施例对本发明仅仅是做了一个举例说明，在不脱离本发明核心的情况下，任何本领域的技术人员不花费创造性的劳动的变形与改进，都属于本发明的保护范围。