一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环技术

本发明专利技术公开了一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环，通过测量使用者手部的加速度变化数据，对设定时间内的加速度变化进行累计，当使用者体动较少时，判断使用者可能处于睡眠状态，则通过测量使用者的心率变化率，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠，进而根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期，使用者设置叫醒时间后，通过计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内，可以避免在使用者处于深度睡眠状态时，将用户叫醒，造成使用者疲劳感强，而在前一个浅度睡眠周期内将使用者叫醒，既不会耽误使用者的事项，也能够在保障睡眠质量的人体舒适度的前提下，进行智能叫醒。

A Sleep Wake-up Method and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环
本专利技术涉及智能手环
，特别是指一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环。
技术介绍
闹钟或定时提醒装置，是人们工作和生活中常用的设备，用于在预定时刻发出音响或其他提醒信号，常用于对睡眠中的使用者进行唤醒，但人体睡眠符合一个深、浅度睡眠周期不断交替的特征，深度睡眠期间如果被唤醒人体会产生很长时间的调整，且会影响随后的工作效率和状态；但是如果处于浅度睡眠期间被唤醒则相对调整时间短，不会出现很明显地不适。然而，由于工作和生活的事务性安排，必须在某一时间之前醒来，往往在设定起床闹钟响的时候不想起来，即便挣扎着起床，常常感到睡不醒，起来后疲劳感十足，需要很长时间调整后才能达到正常状态。而现有的闹钟或定时提醒装置只具有在设定时间发出提醒的功能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环，能够根据使用者的睡眠周期，在保障睡眠质量的人体舒适度的前提下，进行智能叫醒。基于上述目的本专利技术提供的一种睡眠叫醒方法，方法包括：测量使用者手部的加速度变化数据和使用者的心率数据；判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否低于睡眠阈值；加速度变化累计在设定时间内达低于睡眠阈值时，对使用者的心率变化率进行测量，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠；根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期；根据使用者设定的叫醒时间，计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内；到达叫醒时间时，向使用者发出叫醒提示。优选地，在判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否达到阈值时，本方法进一步包括：判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内高于睡眠阈值时，记录使用者的心率数据，计算使用者未处于睡眠状态时的平均心率，作为安静心率；测量使用者的心率变化率时，以安静心率作为参照值。优选地，在记录使用者的心率数据时，本方法进一步包括：设置加速度变化累计在设定时间内的运动阈值，加速度变化累计在睡眠阈值与运动阈值之间时，记录使用者的心率数据，计算使用者的加速度变化累计处于睡眠阈值与运动阈值之间时的平均心率，作为安静心率。优选地，判断使用者处于浅度睡眠或深度睡眠时，本方法进一步包括：根据测量的心率变化率和使用者手部的加速度变化数据，综合判断使用者处于浅度睡眠或深度睡眠。优选地，计算使用者的睡眠周期时，本方法进一步包括：运用心率变化率不断地拟合使用者的睡眠周期。优选地，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内时，本方法进一步包括：计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期中点，将浅度睡眠周期中点提前预定时长，作为第一叫醒时间，将浅度睡眠周期中点作为第二叫醒时间，将浅度睡眠周期中点后延预定时长，作为第三叫醒时间。优选地，向使用者发出叫醒提示时，本专利技术进一步包括：到达第一叫醒时间时，采用音乐加鸟鸣声向使用者发出叫醒提示；到达第二叫醒时间时，采用音乐加铃声向使用者发出叫醒提示；到达第三叫醒时间时，采用无音乐纯铃声向使用者发出叫醒提示。一种睡眠叫醒手环，应用上述的睡眠叫醒方法，包括：手环本体；加速度传感器，安装在手环本体的内部，用于对加速度变化数据进行采集；心率数据采集器，安装在手环本体的背面，用于对使用者的心率进行测量；数据分析系统，安装在手环本体的内部，用于接收加速度传感器和心率数据采集器采集的数据，计算使用者的睡眠周期；闹钟系统，安装在手环本体的内部，用于设定叫醒时间和发出叫醒提示，并根据数据分析系统计算出的睡眠周期，调整发出叫醒提示的时间。从上面所述可以看出，本专利技术提供的睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环，通过测量使用者手部的加速度变化数据，对设定时间内的加速度变化进行累计，当使用者体动较少时，判断使用者可能处于睡眠状态，则通过测量使用者的心率变化率，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠，进而根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期，使用者设置叫醒时间后，通过计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内，可以避免在使用者处于深度睡眠状态时，将用户叫醒，造成使用者疲劳感强，而在前一个浅度睡眠周期内将使用者叫醒，既不会耽误使用者的事项，也能够在保障睡眠质量的人体舒适度的前提下，进行智能叫醒。附图说明图1为本专利技术实施例的睡眠叫醒方法流程示意图；图2为本专利技术实施例的睡眠叫醒手环模块连接示意图；图3为本专利技术实施例的睡眠叫醒手环外观结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。一种睡眠叫醒方法，包括以下步骤：101测量使用者手部的加速度变化数据和使用者的心率数据；102判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否低于睡眠阈值；103加速度变化累计在设定时间内达低于睡眠阈值时，对使用者的心率变化率进行测量，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠；104根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期；105根据使用者设定的叫醒时间，计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内；106到达叫醒时间时，向使用者发出叫醒提示。在本专利技术的实施例中，加速度变化累计的设定时间可设置为5分钟，睡眠阈值可设置为10次。本专利技术通过测量使用者手部的加速度变化数据，对设定时间内的加速度变化进行累计，即对使用者的体动情况进行累计，当使用者体动较少时，判断使用者可能处于睡眠状态，则通过测量使用者的心率变化率，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠，进而根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期，使用者设置叫醒时间后，通过计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内，可以避免在使用者处于深度睡眠状态时，将用户叫醒，造成使用者疲劳感强，仍需要很长时间调整后才能达到正常状态，而在前一个浅度睡眠周期内将使用者叫醒，既不会耽误使用者的事项，也能够在保障睡眠质量的人体舒适度的前提下，进行智能叫醒。上述心率变化率，指测量心脏连续跳动之间的时间(或变异性)的具体变化，虽然每个人睡眠时间和质量各有差异，且还受到情绪、环境、压力、焦虑等因素影响，但是睡眠周期是相对固定不变的。即便是时长不过1个小时的午睡也还是即便遵循40分钟的浅、深度睡眠交替的周期变化，所以可以通过浅度睡眠和深度睡眠时间的计算，测算出使用者的睡眠周期。在本专利技术的实施例中，在判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否达到阈值时，本方法进一步包括，判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内高于睡眠阈值时，记录使用者的心率数据，计算使用者未处于睡眠状态时的平均心率，作为安静心率；测量使用者的心率变化率时，以安静心率作为参照值，测量出的安静心率能够更准确地反映出使用者在未睡眠状态时的正常心率值，从而为后续通过使用者的心率变化率判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠提供依据，使判断结果更加准确。在本专利技术的实施例中，由于使用者在剧烈活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种睡眠叫醒方法，其特征在于，所述方法包括：测量使用者手部的加速度变化数据和使用者的心率数据；判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否低于睡眠阈值；加速度变化累计在设定时间内达低于睡眠阈值时，对使用者的心率变化率进行测量，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠；根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期；根据使用者设定的叫醒时间，计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内；到达叫醒时间时，向使用者发出叫醒提示。

【技术特征摘要】
1.一种睡眠叫醒方法，其特征在于，所述方法包括：测量使用者手部的加速度变化数据和使用者的心率数据；判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否低于睡眠阈值；加速度变化累计在设定时间内达低于睡眠阈值时，对使用者的心率变化率进行测量，判断使用者是否处于浅度睡眠或深度睡眠；根据使用者处于浅度睡眠和深度睡眠的时间，计算使用者的睡眠周期；根据使用者设定的叫醒时间，计算叫醒时间前最近的浅度睡眠周期，将叫醒时间调整至该浅度睡眠周期内；到达叫醒时间时，向使用者发出叫醒提示。2.根据权利要求1所述的睡眠叫醒方法，其特征在于，在判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内是否达到阈值时，本方法进一步包括：判断使用者手部的加速度变化累计在设定时间内高于睡眠阈值时，记录使用者的心率数据，计算使用者未处于睡眠状态时的平均心率，作为安静心率；测量使用者的心率变化率时，以所述安静心率作为参照值。3.根据权利要求2所述的睡眠叫醒方法，其特征在于，在记录使用者的心率数据时，本方法进一步包括：设置加速度变化累计在设定时间内的运动阈值，加速度变化累计在睡眠阈值与运动阈值之间时，记录使用者的心率数据，计算使用者的加速度变化累计处于睡眠阈值与运动阈值之间时的平均心率，作为安静心率。4.根据权利要求1所述的睡眠叫醒方法，其特征在于，判断使用者处于浅度睡眠或深度睡眠时，本方法进一步包括：根据测量的心率变化率和使用者手部的加速度变化数据，综...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，王钰，闫林，孙明运，黄雨婷，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34