喚醒裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過聲刺激將睡眠者從睡眠中喚醒的喚醒裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)調(diào)查，當(dāng)人們被鬧鐘突然驚醒時(shí)，血壓會(huì)比睡到自然醒時(shí)的血壓高，心率也會(huì)更快。研宄發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處于深度睡眠的人突然被鬧鐘喚醒時(shí)，會(huì)縮短其短期的記憶能力、認(rèn)知能力甚至是計(jì)算機(jī)能。另外，鬧鐘鈴聲還會(huì)增加身體全面的壓力水平，提高腎上腺素水平。如果這種被激活的狀態(tài)持續(xù)數(shù)天、數(shù)周、數(shù)月，就將導(dǎo)致慢性壓力。這種壓力會(huì)帶來高血壓、睡眠問題、精神壓力、容易出汗等問題。因此，有必要?jiǎng)?chuàng)新，設(shè)計(jì)一款更加人性化的鬧鐘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種喚醒裝置及方法，通過搜集睡眠數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)(REM)周期末尾喚醒睡眠者。REM睡眠時(shí)期，大腦神經(jīng)元活動(dòng)與清醒時(shí)相同，是全部睡眠周期中最淺的，在REM睡眠末期醒來，精神飽滿。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種喚醒裝置，包括睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，所述睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)末期時(shí)，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個(gè)工作信號(hào)，所述光喚醒模塊包括發(fā)光二極管燈珠和集成電路組成的電子煙花。所述光喚醒模塊的電子煙花還包括導(dǎo)光條，導(dǎo)光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，所述發(fā)光二極管燈珠和導(dǎo)光條組成煙花形狀。所述集成電路包括光路控制電路和時(shí)序控制電路，光路控制電路控制發(fā)光二極管燈珠的發(fā)光，時(shí)序控制電路控制聲喚醒模塊與光喚醒模塊的同步。所述發(fā)光二極管燈珠為紅色光發(fā)光二極管燈珠。所述聲喚醒模塊存儲(chǔ)了模擬煙花的聲響，音量為20~40分貝。所述光喚醒模塊的載體為窗簾，發(fā)光二極管燈珠和導(dǎo)光條鑲嵌在窗簾上。所述窗簾包括一層電致變色材料層，通過施加電壓，可逆改變顏色控制光的通透率。
[0005]一種喚醒方法，包括如下步驟:步驟一:睡眠者根據(jù)自己的生物鐘設(shè)定一個(gè)喚醒時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段為快速眼球運(yùn)動(dòng)頻繁出現(xiàn)的時(shí)間段；步驟二:睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)末期時(shí)，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個(gè)工作信號(hào)，點(diǎn)亮光喚醒模塊的電子煙花，聲喚醒模塊同步播放模擬煙花聲；同時(shí)通過電壓控制帶有電致變色材料層的窗簾顯示深色，減少光透過率；步驟三:在預(yù)設(shè)時(shí)間，通過改變施加在電致變色材料層的電壓，逐漸使窗簾顏色變淺，增加光的透過率。所述步驟一中聲喚醒裝置的音量為20~40分貝。
[0006]本發(fā)明有如下積極效果:本發(fā)明的喚醒裝置根據(jù)人的睡眠生理規(guī)律，在REM睡眠末期喚醒睡眠者，避免在睡眠程度較深的時(shí)刻喚醒，使睡眠者一天都很疲勞，電子煙花和可以控制光透過率的窗簾相結(jié)合，一步一步調(diào)節(jié)室內(nèi)的照明度，避免光線對(duì)眼睛的刺激。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的喚醒裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的喚醒裝置的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0009]本發(fā)明的主要思路是:經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，睡眠狀態(tài)分為快速眼動(dòng)(REM)睡眠和非快速眼動(dòng)(NREM)睡眠。NREM睡眠又從淺到深進(jìn)一步被分為I到IV期。REM睡眠是一種特殊的睡眠，其間兩眼會(huì)發(fā)生快速、對(duì)稱的轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)EEG的模式則類似于清醒時(shí)期，其間，大腦神經(jīng)活動(dòng)與清醒時(shí)相同，是整個(gè)睡眠周期中，睡眠程度最淺的，在REM的末期醒來時(shí)，精神飽滿。因此，本發(fā)明的喚醒裝置包括護(hù)腕硬件，是睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊，通過對(duì)采集的睡眠數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否處在REM睡眠期。
[0010]本發(fā)明裝置包括睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，本發(fā)明的光喚醒模塊以窗簾為載體，具體的，光喚醒模塊為發(fā)光二極管燈珠及集成電路制成的電子煙花，若干發(fā)光二極管燈珠連接至集成電路，集成電路包括光路控制電路和時(shí)序控制電路。電子煙花還包括若干導(dǎo)光條，導(dǎo)光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，導(dǎo)光條的設(shè)置能夠控制發(fā)光二極管燈珠的發(fā)射光的方向，同時(shí)形成煙花向四周噴射的火藥光線的效果，若干發(fā)光二極管燈珠組成全彩色發(fā)光二極管，即每個(gè)發(fā)光二極管燈珠具有單一的不同的顏色，或者，若干發(fā)光二極管燈珠中的幾個(gè)具有單一的相同的顏色而另外幾個(gè)具有單一的不同的顏色。若干發(fā)光二極管燈珠的排列方式與所述電子煙花爆竹引爆后的各種形狀相符。本發(fā)明的電子煙花以窗簾為載體，也即燈珠及導(dǎo)光條等嵌在窗簾上。
[0011]聲喚醒模塊存儲(chǔ)了各種特定的煙花炮竹的模擬聲響，利用時(shí)序控制電路控制發(fā)光二極管發(fā)光和模擬炮竹聲同步。20-40分貝的聲音是較為安靜的聲音，如果在20分貝以下，人耳可能就聽不到，不適合作鬧鐘的聲音，而早晨環(huán)境較為安靜，而且室內(nèi)由于玻璃等的隔音效果，室內(nèi)更加安靜，因此，選擇20~40分貝的聲音，恰適合喚醒睡眠者，而且不會(huì)由于太過吵鬧而忽然驚醒。用接近于自然的聲音喚醒睡眠者，相比于尖銳的鬧鈴聲，對(duì)睡眠者的刺激更小。
[0012]電子煙花以窗簾為載體，因?yàn)闊熁ㄔ诤谝怪芯`放才會(huì)顯示效果，因此，本發(fā)明的窗簾還包括一層電致變色材料，當(dāng)施加在電致變色材料上的電壓改變時(shí)，可以改變變色材料的顏色。飛機(jī)上的變色窗可以改變窗的顏色深度，來改變陽光的通過率。本發(fā)明的窗簾在煙花顯示時(shí)，將電致變色材料的顏色加深，不需要顯示煙花時(shí)，褪去顏色。
[0013]本發(fā)明喚醒裝置在使用時(shí)，首先，睡眠者要根據(jù)自己的生物鐘制定自己的起床時(shí)間段，每個(gè)人的生活規(guī)律會(huì)形成自己專屬的生物鐘，會(huì)在某一個(gè)時(shí)間段處于REM睡眠期，睡眠者通過護(hù)腕硬件采集自己的睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)，根據(jù)自己的REM睡眠時(shí)間段設(shè)定自己的鬧鐘時(shí)間。不同于常見的設(shè)定鬧鐘時(shí)間，一般的鬧鐘時(shí)間只有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)這一時(shí)間點(diǎn)，鬧鐘喚醒睡眠者，本發(fā)明的喚醒時(shí)間為一個(gè)時(shí)間段，睡眠者根據(jù)自己的REM睡眠時(shí)間經(jīng)常處于的一個(gè)時(shí)間段設(shè)定一個(gè)喚醒時(shí)間段，在這一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到處于REM睡眠末期，喚醒器喚醒睡眠者，同時(shí)，這個(gè)時(shí)間段也是護(hù)腕硬件工作的時(shí)間段，在這個(gè)時(shí)間段，護(hù)腕硬件開始采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)并分析處理，其他時(shí)間并不監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如果在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)還沒有出現(xiàn)REM睡眠末期，則在設(shè)定時(shí)間段的后一個(gè)點(diǎn)喚醒睡眠者。
[0014]護(hù)腕硬件檢測(cè)到REM睡眠末期，給光喚醒模塊一個(gè)信號(hào)，集成電路控制電子煙花點(diǎn)亮，同時(shí)，給電致變色材料一個(gè)電壓，使電致變色材料的顏色加深，減少外界環(huán)境光的透過率，室內(nèi)光線變暗，使電子煙花有更好的顯示效果，同時(shí)，較暗的光線對(duì)于剛剛睜開眼的睡眠者，有視力保護(hù)的作用。所有顏色的光線中，紅色是對(duì)視力保護(hù)最好的顏色，可以選用紅色光的發(fā)光二極管燈珠。時(shí)序控制電路控制模擬的煙花炮竹聲與點(diǎn)亮的LED燈同步。光和聲的共同作用下，將睡眠者喚醒，黑暗中電子煙花可以緩解睡眠者的眼睛疲勞，隨后，窗簾的光透過率逐漸升高，室內(nèi)光線增加，睡眠者也慢慢恢復(fù)視力。
[0015]窗簾總是設(shè)在玻璃窗前面，因此，電致材料變色層也可以設(shè)在玻璃上。
[0016]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種喚醒裝置，其特征在于:包括睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，所述睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)末期時(shí)，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個(gè)工作信號(hào)，所述光喚醒模塊包括發(fā)光二極管燈珠和集成電路組成的電子煙花。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的喚醒裝置，其特征在于:所述光喚醒模塊的電子煙花還包括導(dǎo)光條，導(dǎo)光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，所述發(fā)光二極管燈珠和導(dǎo)光條組成煙花形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的喚醒裝置，其特征在于:所述集成電路包括光路控制電路和時(shí)序控制電路，光路控制電路控制發(fā)光二極管燈珠的發(fā)光，時(shí)序控制電路控制聲喚醒模塊與光喚醒模塊的同步。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的喚醒裝置，其特征在于:所述發(fā)光二極管燈珠為紅色光發(fā)光二極管燈珠。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的喚醒裝置，其特征在于:所述聲喚醒模塊存儲(chǔ)了模擬煙花的聲響，音量為20~40分貝。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的喚醒裝置，其特征在于:所述光喚醒模塊的載體為窗簾，發(fā)光二極管燈珠和導(dǎo)光條鑲嵌在窗簾上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的喚醒裝置，其特征在于:所述窗簾包括一層電致變色材料層，通過施加電壓，可逆改變顏色控制光的通透率。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5或7的任意一項(xiàng)所述的喚醒方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:睡眠者根據(jù)自己的生物鐘設(shè)定一個(gè)喚醒時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段為快速眼球運(yùn)動(dòng)頻繁出現(xiàn)的時(shí)間段； 步驟二:睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)末期時(shí)，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個(gè)工作信號(hào)，點(diǎn)亮光喚醒模塊的電子煙花，聲喚醒模塊同步播放模擬煙花聲；同時(shí)通過電壓控制帶有電致變色材料層的窗簾顯示深色，減小光透過率； 步驟三:在預(yù)設(shè)時(shí)間，通過改變施加在電致變色材料層的電壓，逐漸使窗簾顏色變淺，增加光的透過率。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的喚醒方法，其特征在于:所述步驟一中聲喚醒裝置的音量為20-40分貝。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種喚醒裝置及方法,包括睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊采集睡眠者的睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠者處于快速眼球運(yùn)動(dòng)末期時(shí)，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個(gè)工作信號(hào)，光喚醒模塊包括發(fā)光二極管燈珠和集成電路組成的電子煙花。光喚醒模塊的電子煙花還包括導(dǎo)光條，導(dǎo)光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，發(fā)光二極管燈珠和導(dǎo)光條組成煙花形狀。本發(fā)明的喚醒裝置根據(jù)人的睡眠生理規(guī)律，在REM睡眠末期喚醒睡眠者，避免在睡眠程度較深的時(shí)刻喚醒，使睡眠者一天都很疲勞，電子煙花和可以控制光透過率的窗簾相結(jié)合，一步一步調(diào)節(jié)室內(nèi)的照明度，避免光線對(duì)眼睛的刺激。
【IPC分類】A61M21/00
【公開號(hào)】CN104958820
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510352529
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】蕪湖揚(yáng)宇機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日