喚醒裝置及方法
【技術領域】
[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】
[0002]據調查，當人們被鬧鐘突然驚醒時，血壓會比睡到自然醒時的血壓高，心率也會更快。研宄發(fā)現，當處于深度睡眠的人突然被鬧鐘喚醒時，會縮短其短期的記憶能力、認知能力甚至是計算機能。另外，鬧鐘鈴聲還會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)數天、數周、數月，就將導致慢性壓力。這種壓力會帶來高血壓、睡眠問題、精神壓力、容易出汗等問題。因此，有必要創(chuàng)新，設計一款更加人性化的鬧鐘。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種喚醒裝置及方法，通過搜集睡眠數據，進行數據分析，在睡眠者處于快速眼球運動(REM)周期末尾喚醒睡眠者。REM睡眠時期，大腦神經元活動與清醒時相同，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)明的技術方案是:一種喚醒裝置，包括睡眠質量數據采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，所述睡眠質量數據采集模塊采集睡眠者的睡眠數據，分析睡眠者處于快速眼球運動末期時，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個工作信號，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光條，導光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，所述發(fā)光二極管燈珠和導光條組成煙花形狀。所述集成電路包括光路控制電路和時序控制電路，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:睡眠者根據自己的生物鐘設定一個喚醒時間段，這個時間段為快速眼球運動頻繁出現的時間段；步驟二:睡眠質量數據采集模塊采集睡眠者的睡眠數據，分析睡眠者處于快速眼球運動末期時，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個工作信號，點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:在預設時間，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合，一步一步調節(jié)室內的照明度，避免光線對眼睛的刺激。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】的喚醒裝置系統結構圖；
圖2為本發(fā)明【具體實施方式】的喚醒裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0009]本發(fā)明的主要思路是:經研宄發(fā)現，睡眠狀態(tài)分為快速眼動(REM)睡眠和非快速眼動(NREM)睡眠。NREM睡眠又從淺到深進一步被分為I到IV期。REM睡眠是一種特殊的睡眠，其間兩眼會發(fā)生快速、對稱的轉動，而此時EEG的模式則類似于清醒時期，其間，大腦神經活動與清醒時相同，是整個睡眠周期中，睡眠程度最淺的，在REM的末期醒來時，精神飽滿。因此，本發(fā)明的喚醒裝置包括護腕硬件，是睡眠質量數據采集模塊，通過對采集的睡眠數據進行分析，判斷是否處在REM睡眠期。
[0010]本發(fā)明裝置包括睡眠質量數據采集模塊、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序控制電路。電子煙花還包括若干導光條，導光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，導光條的設置能夠控制發(fā)光二極管燈珠的發(fā)射光的方向，同時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具有單一的相同的顏色而另外幾個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，也即燈珠及導光條等嵌在窗簾上。
[0011]聲喚醒模塊存儲了各種特定的煙花炮竹的模擬聲響，利用時序控制電路控制發(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，而且室內由于玻璃等的隔音效果，室內更加安靜，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，對睡眠者的刺激更小。
[0012]電子煙花以窗簾為載體，因為煙花在黑夜中綻放才會顯示效果，因此，本發(fā)明的窗簾還包括一層電致變色材料，當施加在電致變色材料上的電壓改變時，可以改變變色材料的顏色。飛機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，將電致變色材料的顏色加深，不需要顯示煙花時，褪去顏色。
[0013]本發(fā)明喚醒裝置在使用時，首先，睡眠者要根據自己的生物鐘制定自己的起床時間段，每個人的生活規(guī)律會形成自己專屬的生物鐘，會在某一個時間段處于REM睡眠期，睡眠者通過護腕硬件采集自己的睡眠質量數據，根據自己的REM睡眠時間段設定自己的鬧鐘時間。不同于常見的設定鬧鐘時間，一般的鬧鐘時間只有一個時間點，當到達這一時間點，鬧鐘喚醒睡眠者，本發(fā)明的喚醒時間為一個時間段，睡眠者根據自己的REM睡眠時間經常處于的一個時間段設定一個喚醒時間段，在這一個時間段內，當檢測到處于REM睡眠末期，喚醒器喚醒睡眠者，同時，這個時間段也是護腕硬件工作的時間段，在這個時間段，護腕硬件開始采集睡眠者的睡眠數據并分析處理，其他時間并不監(jiān)測數據。如果在這個時間段內還沒有出現REM睡眠末期，則在設定時間段的后一個點喚醒睡眠者。
[0014]護腕硬件檢測到REM睡眠末期，給光喚醒模塊一個信號，集成電路控制電子煙花點亮，同時，給電致變色材料一個電壓，使電致變色材料的顏色加深，減少外界環(huán)境光的透過率，室內光線變暗，使電子煙花有更好的顯示效果，同時，較暗的光線對于剛剛睜開眼的睡眠者，有視力保護的作用。所有顏色的光線中，紅色是對視力保護最好的顏色，可以選用紅色光的發(fā)光二極管燈珠。時序控制電路控制模擬的煙花炮竹聲與點亮的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，室內光線增加，睡眠者也慢慢恢復視力。
[0015]窗簾總是設在玻璃窗前面，因此，電致材料變色層也可以設在玻璃上。
[0016]上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種喚醒裝置，其特征在于:包括睡眠質量數據采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，所述睡眠質量數據采集模塊采集睡眠者的睡眠數據，分析睡眠者處于快速眼球運動末期時，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個工作信號，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.根據權利要求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光條，導光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，所述發(fā)光二極管燈珠和導光條組成煙花形狀。3.根據權利要求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，時序控制電路控制聲喚醒模塊與光喚醒模塊的同步。4.根據權利要求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.根據權利要求3所述的喚醒裝置，其特征在于:所述聲喚醒模塊存儲了模擬煙花的聲響，音量為20~40分貝。6.根據權利要求1至5任意一項所述的喚醒裝置，其特征在于:所述光喚醒模塊的載體為窗簾，發(fā)光二極管燈珠和導光條鑲嵌在窗簾上。7.根據權利要求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.根據權利要求1至5或7的任意一項所述的喚醒方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:睡眠者根據自己的生物鐘設定一個喚醒時間段，這個時間段為快速眼球運動頻繁出現的時間段； 步驟二:睡眠質量數據采集模塊采集睡眠者的睡眠數據，分析睡眠者處于快速眼球運動末期時，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個工作信號，點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:在預設時間，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.根據權利要求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,包括睡眠質量數據采集模塊、光喚醒模塊和聲喚醒模塊，睡眠質量數據采集模塊采集睡眠者的睡眠數據，分析睡眠者處于快速眼球運動末期時，給光喚醒模塊和聲喚醒模塊一個工作信號，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光條，導光條的一端連接發(fā)光二極管燈珠，發(fā)光二極管燈珠和導光條組成煙花形狀。本發(fā)明的喚醒裝置根據人的睡眠生理規(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合，一步一步調節(jié)室內的照明度，避免光線對眼睛的刺激。
【IPC分類】A61M21/00
【公開號】CN104958820
【申請?zhí)枴緾N201510352529
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】蕪湖揚宇機電技術開發(fā)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月24日