[发明专利]一种人性化睡眠监测闹钟及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及闹钟，具体涉及一种通过人体生理信号来监测睡眠阶段的人性化闹钟及其控制方法。

背景技术

人的睡眠分为浅睡阶段和深度睡眠阶段，从浅睡阶段开始进入深度睡眠阶段，然后再渐渐变浅，进入雷姆睡眠并维持一段时间，这样就完成一个睡眠周期，一夜睡眠中约有4～5个睡眠周期反复交替。睡眠质量的好坏并不是完全取决于睡眠时间的长短，即使睡眠充足，但在深度睡眠阶段被打断，此阶段进行的长期记忆恢复和重要的生理代谢过程将被干扰，长期出现这种在不适宜阶段将人的睡眠打断或唤醒，将极大的影响人的身心健康和大脑记忆功能。闹钟如果只是在人设定的时间将人唤醒，可能会中断当时正处于的深度睡眠阶段，会严重影响此阶段进行的长期记忆恢复和重要的生理代谢过程，即使将人被唤醒，也难以恢复清醒状态。所以在生活节奏日益加快的今天，“睡到自然醒”已经成了很多现代人的奢望。

根据昼夜节律的生物学基础，发现短期部分睡眠剥夺会造成内分泌代谢紊乱，提示引起睡眠减少的生物节律因素可能具有重要病理意义。所以能否在合适的时间把人自然地唤醒将直接影响到人的身心健康。

发明内容

睡眠状态和周期是因人而异，而且同一个人的睡眠状态也会改变的，所以仅凭睡眠时间长短来决定睡眠是否充分是不合适的。本发明提供一种通过检测人的睡眠周期和生物钟，将人的睡眠状态与必须要起床的时间底线相结合，在更宜于将人唤醒的阶段、更人性化的把人唤醒。

本发明的一个目的在于提供一种人性化睡眠监测闹钟。

人在不同睡眠阶段中的眼动频率和幅度是不同的，在浅睡阶段为非快速眼动，深度睡眠对应快速眼动，因此根据眼动频率来判断睡眠阶段。

本发明的人性化睡眠监测闹钟包括：压电传感器、采集电路、模数转换器、处理器、唤醒装置和定时器；其中，压电传感器采集眼动频率，然后将压力信号转换为电信号，传输至采集电路；采集电路对电信号进行滤波和放大后，再传输至模数转换器将电信号转换成数字信号；处理器对数字信号进行存储和分析，根据眼动频率的快慢，来判断睡眠阶段，并与预定的唤醒时间相结合，在浅睡阶段控制唤醒装置启动；处理器连接定时器。

本发明根据人在不同睡眠阶段的眼动频率不同，将多个压电传感器附着于眼睛上侧和太阳穴处，采集眼动频率，将压力信号转换为电信号，传输至采集电路；采集电路对电信号进行滤波和放大后，再传输至模数转换器将电信号转换成数字信号；处理器对数字信号进行存储和分析，根据眼动频率的快慢，来判断睡眠阶段，根据浅睡阶段的时间，来设定可唤醒周期，在可唤醒周期的浅睡阶段，处理器控制唤醒装置启动将睡眠中的使用者唤醒，从而提高使用者的睡眠质量和感受。

可唤醒周期是根据深度睡眠的长短，并结合必须起床的时间底线，来设定的在唤醒时间前后的一段时期，在此时期内，如果处于浅睡阶段，可以将使用者唤醒。

本发明的多个压电传感器固定在眼罩内，在眼罩内相应的人眼的上侧和太阳穴处设置压力传感器。人在睡眠时佩戴，不干扰人的正常睡眠，使监测数据更可靠。

本发明进一步包括干扰消除器，连接至采集电路，输出反信号消除工频干扰。

本发明的另一个目的在于提供一种人性化睡眠监测闹钟的控制方法。

本发明的人性化睡眠监测闹钟的控制方法，包括以下步骤：

1）监测睡眠状态，得到睡眠参数：压电传感器采集眼动频率传输至采集电路，再传输至模数转换器；处理器对数字信号进行存储和分析，根据眼动频率的快慢，来判断睡眠阶段，获得浅睡阶段和深度睡眠的眼动频率，并获得浅睡阶段和深度睡眠的时间；

2）设定唤醒时间，根据浅睡阶段和深度睡眠的眼动频率设定阈值频率，眼动频率大于阈值频率，则判定为深度睡眠，眼动频率小于阈值频率则判定为浅睡阶段，并根据深度睡眠的时间结合必须起床的底线设定可唤醒周期；

3）多个压电传感器采集眼动频率，将压力信号转换为电信号，传输至采集电路，采集电路对电信号进行滤波和放大后，再传输至模数转换器将电信号转换成数字信号；

4）处理器对数字信号进行存储和分析，根据眼动频率是否小于阈值频率，来判断睡眠阶段，在可唤醒周期内，当眼动频率小于阈值频率时，处理器控制唤醒装置启动。