CN112773997A - 智能睡眠唤醒方法及智能穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能睡眠唤醒方法及智能穿戴设备,根据内置在智能穿戴设备中的马达、喇叭和电刺激电路,设置了不同的唤醒模式,并预设了唤醒模式执行顺序,能够根据智能穿戴设备的佩戴者的睡眠质量确定不同的首选唤醒模式,并从确定的首选唤醒模式开始,按照预设的唤醒模式执行顺序执行各唤醒模式以对佩戴者进行唤醒,直至检测到佩戴者被成功唤醒,由于考虑了佩戴者的睡眠质量,并结合佩戴者睡眠质量选择合适的首选唤醒模式,能够有效地唤醒睡眠中的用户。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术,尤其涉及一种智能睡眠唤醒方法及智能穿戴设备。
背景技术
部分人群由于自身生物钟失效和深度睡眠等生理特性以及晚睡等外因,导致他们不能在预定的时间醒来和起床,常规的唤醒手段对这部分人群作用不大甚至无效,更严重的是这部分人群被常规手段唤醒后容易再次入睡,导致误事,严重影响到这部分人群的日常工作、学习和生活,所以对这部分人群必须采用高强度的手段强制彻底唤醒并保证其实际起床。
因为人对身体的直接接触刺激的反应要比对声音的反应更敏感,所以能直接作用于人体的振动是相比声音更好的唤醒手段。能够实现这种唤醒手段的产品有手机类产品、手环和智能手表类穿戴设备。手机类产品不能保证始终直接接触人体,而手环和智能手表类穿戴设备虽然可以保证始终直接接触人体,但因为唤醒功能仅仅是该类产品的功能之一,其产品体积和结构限制导致其振动马达的体积和功率偏小,振动时对人体的实际刺激强度不够,达不到很好的唤醒作用。
发明内容
本发明主要目的在于,提供一种智能睡眠唤醒方法及智能穿戴设备,以解决现有的睡眠唤醒手段不能实现对所有人群都达到有效唤醒的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种智能睡眠唤醒方法,执行于智能穿戴设备中,所述智能穿戴设备包括振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪,所述三轴陀螺仪用于检测所述智能穿戴设备的姿态变化情况,所述振动马达用于输出振动,所述喇叭用于输出闹铃声,所述电刺激电路用于输出电刺激信号;所述智能睡眠唤醒方法包括如下步骤:
步骤A:检测是否达到预设时间;
步骤B:当达到预设时间时,驱动所述三轴陀螺仪采集所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据,并根据所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断所述智能穿戴设备的佩戴者处于睡眠状态还是唤醒状态;
步骤C:当所述佩戴者处于睡眠状态时,根据所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断所述佩戴者的睡眠质量;
步骤D:根据所述佩戴者的睡眠质量确定首选唤醒模式,并驱动所述振动马达、喇叭、电刺激电路中的相应对象从所述首选唤醒模式开始,按照预设的唤醒模式执行顺序执行各唤醒模式以对所述佩戴者进行唤醒,直至检测到所述佩戴者被成功唤醒。
进一步地,所述步骤B包括:
步骤B1:当达到预设时间时,驱动所述三轴陀螺仪实时采集所述智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤B2:根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据计算所述智能穿戴设备的角度的大小变化和变化次数两个数据;
步骤B3:判断所述旋转角度是否大于第一预设值以及所述变化次数是否大于第二预设值,如均是则判定所述佩戴者处于唤醒状态,否则判定所述佩戴者处于睡眠状态。
进一步地,所述步骤C包括:
步骤C1:当所述佩戴者处于睡眠状态时,根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据实时计算所述智能穿戴设备的旋转角度和所述佩戴者的体动次数;
步骤C2:根据所述智能穿戴设备的旋转角度的变化情况计算所述佩戴者的翻身次数;
步骤C3:根据所述佩戴者的体动次数和翻身次数判断所述佩戴者的睡眠质量。
进一步地,唤醒模式包括声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式三种;执行声音唤醒模式时,驱动所述喇叭持续输出闹铃声;执行声音与振动结合唤醒模式时,驱动所述喇叭和振动马达同时分别持续输出闹铃声和振动;执行声音、振动与电刺激结合唤醒模式时,驱动所述喇叭、振动马达和电刺激电路同时分别持续输出闹铃声、振动和电刺激信号;
所述唤醒模式执行顺序按照从先到后排列为:声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式;
所述睡眠质量分为三级,所述步骤D中:
当所述睡眠质量为一级时,首选唤醒模式为声音唤醒模式;当所述睡眠质量为二级时,首选唤醒模式为声音与振动结合唤醒模式;当所述睡眠质量为三级时,首选唤醒模式为声音、振动与电刺激结合唤醒模式。
进一步地,在所述步骤D中,在执行每一唤醒模式的过程中统计当前执行的唤醒模式的唤醒执行次数,当该次数达到第三预设值时还未成功唤醒所述佩戴者,则停止执行当前唤醒模式并执行下一唤醒模式。
进一步地,针对每一级睡眠质量,持续输出的过程均为由弱变强。
进一步地,所述步骤D中,所述佩戴者是否被成功唤醒的检测方法包括如下步骤:
步骤D1:在执行各唤醒模式的过程中,驱动所述三轴陀螺仪实时采集所述智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤D2:根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据计算所述智能穿戴设备的角度的大小变化和变化次数两个数据;
步骤D3:判断所述旋转角度是否大于第一预设值以及所述变化次数是否大于第二预设值,如均是则判定所述佩戴者被成功唤醒,否则判定所述佩戴者未被成功唤醒。
一种智能穿戴设备,包括振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪,所述三轴陀螺仪用于检测所述智能穿戴设备的姿态变化情况,所述振动马达用于输出振动,所述喇叭用于输出闹铃声,所述电刺激电路用于输出电刺激信号,所述智能穿戴设备还包括微处理器和存储器,所述振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪和存储器与所述微处理器电连接,所述存储器内安装有计算机程序,所述微处理器通过执行所述计算机程序执行如上所述的智能睡眠唤醒方法中的各步骤。
进一步地,所述振动马达包括两台扁平振动马达,每台扁平振动马达的功率不低于0.1瓦。
进一步地,所述电刺激电路的输入端与所述微处理器的驱动端连接,所述电刺激电路的输出端连接有一放电电极,所述放电电极安装在所述智能穿戴设备的与佩戴者皮肤接触的一面,所述电刺激信号为所述微处理器通过所述驱动端驱动所述电刺激电路通过所述放电电极输出的微电流脉冲。
进一步地,所述智能穿戴设备的外壳上设置有贪睡键,所述贪睡键与所述微处理器连接通信,在执行任何唤醒模式的过程中,所述微处理器检测到所述贪睡键被按下时,停止执行当前正在执行的唤醒模式,并同时通过所述驱动端驱动所述电刺激电路通过放电电极输出所述微电流脉冲。
进一步地,所述微电流脉冲的电流强度不高于10mA。
进一步地,所述智能穿戴设备还包括与所述微处理器连接通信的蓝牙模块,所述蓝牙模块用于接收与所述智能穿戴设备通过蓝牙通信的控制端的参数设置信息,并将所述参数设置信息发送给所述微处理器,所述微处理器用于根据所述参数设置信息对所述智能穿戴设备进行参数设置。
与现有技术相比,本发明提供的智能睡眠唤醒方法及智能穿戴设备,根据内置在智能穿戴设备中的马达、喇叭和电刺激电路,设置了不同的唤醒模式,并预设了唤醒模式执行顺序,能够根据智能穿戴设备的佩戴者的睡眠质量确定不同的首选唤醒模式,并从确定的首选唤醒模式开始,按照预设的唤醒模式执行顺序执行各唤醒模式以对佩戴者进行唤醒,直至检测到佩戴者被成功唤醒,由于考虑了佩戴者的睡眠质量,并结合佩戴者睡眠质量选择合适的首选唤醒模式,能够有效地唤醒睡眠中的用户。
附图说明
图1是本发明提供的智能睡眠唤醒方法的流程示意图;
图2是智能睡眠唤醒方法流程中步骤B的流程示意图;
图3是智能睡眠唤醒方法流程中步骤C的流程示意图;
图4是智能睡眠唤醒方法流程中佩戴者是否被成功唤醒的检测方法流程示意图;
图5是本发明提供的智能穿戴设备的电路原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供的智能睡眠唤醒方法执行于智能穿戴设备中,智能穿戴设备用于佩戴在用户身上。本发明中,智能穿戴设备包括但不限于智能手表、智能手环、智能脚环等。智能穿戴设备包括振动马达4、喇叭3、电刺激电路2、三轴陀螺仪5等。三轴陀螺仪5用于检测智能穿戴设备的姿态变化情况,振动马达4用于输出振动,喇叭3用于输出闹铃声,电刺激电路2用于输出电刺激信号。智能睡眠唤醒方法包括如下步骤:
步骤A:检测是否达到预设时间;
步骤B:当达到预设时间时,驱动三轴陀螺仪5采集智能穿戴设备的姿态变化情况数据,并根据智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断智能穿戴设备的佩戴者处于睡眠状态还是唤醒状态;
步骤C:当佩戴者处于睡眠状态时,根据智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断佩戴者的睡眠质量;
步骤D:根据佩戴者的睡眠质量确定首选唤醒模式,并驱动振动马达4、喇叭3、电刺激电路2中的相应对象从首选唤醒模式开始,按照预设的唤醒模式执行顺序执行各唤醒模式以对佩戴者进行唤醒,直至检测到佩戴者被成功唤醒。
可设置一微处理器1,将微处理器1与振动马达4、喇叭3、电刺激电路2、三轴陀螺仪5等连接,通过微处理器1驱动振动马达4、喇叭3、电刺激电路2、三轴陀螺仪5等工作,以执行各步骤。
步骤B包括:
步骤B1:当达到预设时间时,驱动三轴陀螺仪5实时采集智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤B2:根据智能穿戴设备的三轴角速度数据计算智能穿戴设备的旋转角度和佩戴者的***变化;
步骤B3:判断旋转角度是否大于第一预设值以及***变化是否大于第二预设值,如均是则判定佩戴者处于唤醒状态,否则判定佩戴者处于睡眠状态。
本实施例中,计算佩戴者的***变化时,通过对三轴陀螺仪5的三轴角速度数据求取平方根,再进行软件滤波的方式计算步数。计算智能穿戴设备的旋转角度时,通过对三轴陀螺仪5的三轴角速度数据求取绝对值,再在以每两轴建立一个平面坐标系,共得到三个平面坐标系,最后选择智能穿戴设备在其中旋转角速度最大的坐标系,并在该坐标系下计算智能穿戴设备的旋转角度,当旋转角度大于45度时,可判定为佩戴者为站立状态。根据三轴陀螺仪5的三轴角速度数据计算三轴陀螺仪5的旋转角度属于本领域现有技术。另外,根据三轴陀螺仪5的三轴角速度数据计算佩戴者的***变化也是本领域现有技术,可参考微信等手机应用的计步原理。在此不再赘述。
三轴陀螺仪5固定安装在智能穿戴设备中,因此三轴陀螺仪5的旋转角度即是智能穿戴设备的旋转角度,智能穿戴设备的旋转角度跟其穿戴者的姿态有直接关系,智能穿戴设备在其穿戴者处于睡眠状态时和站立的旋转角度有较大差异,当智能穿戴设备的旋转角度大于第一与设置时可判定佩戴者处于站立状态,如果此时佩戴者的***变化也大于第二预设值,两者结合可判定佩戴者处于唤醒状态,否则判定佩戴者处于睡眠状态。
步骤C包括:
步骤C1:当佩戴者处于睡眠状态时,根据智能穿戴设备的三轴角速度数据实时计算智能穿戴设备的旋转角度和佩戴者的体动次数;
步骤C2:根据智能穿戴设备的旋转角度的变化情况计算佩戴者的翻身次数;
步骤C3:根据佩戴者的体动次数和翻身次数判断佩戴者的睡眠质量。
体动次数的计算与计算步数的原理类似,可参考上述计算佩戴者的***变化的方法。判断是否翻身与上述判断是否站立的原理类似,都可以根据检测智能穿戴设备的旋转角度来判断,可通过设置一个合适值,当智能穿戴设备的旋转角度达到该值,计为一次翻身。体动次数和翻身次数越少,说明睡眠质量越好,反之说明睡眠质量越差。
本实施例中,唤醒模式包括声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式三种。执行声音唤醒模式时,驱动喇叭3持续输出闹铃声。执行声音与振动结合唤醒模式时,驱动喇叭3和振动马达4同时分别持续输出闹铃声和振动。执行声音、振动与电刺激结合唤醒模式时,驱动喇叭3、振动马达4和电刺激电路2同时分别持续输出闹铃声、振动和电刺激信号。
声音唤醒模式为最弱的唤醒模式,声音与振动结合唤醒模式稍强于声音唤醒模式,声音、振动与电刺激结合唤醒模式最强。因此,为了由弱至强地对佩戴者进行唤醒,将唤醒模式执行顺序按照从先到后排列为:声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式。这样更符合人体对刺激的感受规律,使佩戴者能够被自然唤醒。
本实施例中,睡眠质量分为三级,分别为一级、二级和三级,在步骤D中:
当睡眠质量为一级时,首选唤醒模式为声音唤醒模式;当睡眠质量为二级时,首选唤醒模式为声音与振动结合唤醒模式;当睡眠质量为三级时,首选唤醒模式为声音、振动与电刺激结合唤醒模式。根据不同的睡眠质量选择不同的首选唤醒模式,而跳过该首选唤醒模式之前的唤醒模式,能够避免采用对佩戴者可能无效或效果不大的唤醒模式,帮助更快将佩戴者唤醒。
在步骤D中,在执行每一唤醒模式的过程中统计当前执行的唤醒模式的唤醒执行次数,当该次数达到第三预设值时还未成功唤醒佩戴者,则停止执行当前唤醒模式并执行下一唤醒模式。第三预设值的设置是考虑到智能选择的首选唤醒模式也可能对佩戴者无效或者效果不大而采取的补充手段,当执行当前唤醒模式过程中的唤醒执行次数达到该第三预设值佩戴者还未被唤醒,则说明当前执行的唤醒模式实际上不适合该佩戴者,因此停止执行当前唤醒模式并执行下一更强的唤醒模式。
此外,在本实施例中,针对每一级睡眠质量,持续输出的过程均为由弱变强。具体来说,执行声音唤醒模式时,喇叭3输出的闹铃声由弱变强。执行声音与振动结合唤醒模式时,喇叭3输出的闹铃声由弱变强,同时振动马达4的振动强度也由弱变强,执行声音、振动与电刺激结合唤醒模式时,喇叭3输出的闹铃声由弱变强,同时振动马达4的振动强度也由弱变强,同时电刺激电路2输出的电刺激信号强度也由弱变强。通过由弱变强的方式逐步唤醒佩戴者更符合人体对刺激的感受规律,使佩戴者能够被自然唤醒。
步骤D中,佩戴者是否被成功唤醒的检测方法包括如下步骤:
步骤D1:在执行各唤醒模式的过程中,驱动三轴陀螺仪5实时采集智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤D2:根据智能穿戴设备的三轴角速度数据计算智能穿戴设备的旋转角度和佩戴者的***变化;
步骤D3:判断旋转角度是否大于第一预设值以及***变化是否大于第二预设值,如均是则判定佩戴者被成功唤醒,否则判定佩戴者未被成功唤醒。
佩戴者是否被成功唤醒的检测方法的步骤与步骤B类似,可参考步骤B中的相应描述,在此不做赘述。
本发明实施例提供了一种智能穿戴设备来执行上述智能睡眠唤醒方法。该智能穿戴设备包括振动马达4、喇叭3、电刺激电路2、三轴陀螺仪5,三轴陀螺仪5用于检测智能穿戴设备的姿态变化情况,振动马达4用于输出振动,喇叭3用于输出闹铃声,电刺激电路2用于输出电刺激信号,智能穿戴设备还包括微处理器1和存储器7,振动马达4、喇叭3、电刺激电路2、三轴陀螺仪5和存储器7与微处理器1电连接,存储器7内安装有计算机程序,微处理器1通过执行计算机程序执行上述智能睡眠唤醒方法中的各步骤。
为了提高振动刺激强度,本实施例中,振动马达4包括两台扁平振动马达4,每台扁平振动马达4的功率不低于0.1瓦,每台扁平振动马达4的外形尺寸为6毫米x10毫米,具有10级振动强度。喇叭3采用高保证喇叭3,存储器7内可预存若干提示铃声作为喇叭3的闹铃声。
电刺激电路2的输入端与微处理器1的驱动端连接,电刺激电路2的输出端连接有一放电电极,放电电极安装在智能穿戴设备的与佩戴者皮肤接触的一面,电刺激信号为微处理器1通过驱动端驱动电刺激电路2通过放电电极输出的微电流脉冲,微电流脉冲的电流强度不高于10mA,符合国际电气安全标准。
佩戴者被唤醒后,可摇动2-3次智能穿戴设备,微处理器1通过陀螺仪检测到这种摇动后停止执行各唤醒模式。此外,为了避免佩戴者被唤醒后再次入睡,可以设定在佩戴者被成功唤醒后的预设时长内继续判断佩戴者是处于睡眠状态还是唤醒状态,当检测到佩戴者处于睡眠状态时,再次执行前述的相应步骤,从而避免佩戴者短暂被唤醒后再次入睡,确保佩戴者被彻底唤醒。另外,可以在智能穿戴设备的外壳上设置一个贪睡键,贪睡键与微处理器1连接通信。贪睡键也能够起到停止执行各唤醒模式的作用,但是如果佩戴者在被唤醒时按下贪睡键想要继续睡眠,会受到电刺激,促使佩戴者逐渐改变贪睡的习惯。对于贪睡键的原理及作用,具体来说,在执行任何唤醒模式的过程中,微处理器1检测到贪睡键被按下时,停止执行当前正在执行的唤醒模式,并同时通过驱动端驱动电刺激电路2通过放电电极输出微电流脉冲。佩戴者被唤醒时,如果按下贪睡键想继续睡眠,电刺激电路2会通过放电电极输出微电流脉冲,对佩戴者的身体起到电刺激作用,使佩戴者产生一定程度的不适,产生负面刺激的效果,通过这种厌恶疗法能够帮助佩戴者逐渐克服贪睡习惯,有助于及时有效唤醒佩戴者。
智能穿戴设备还可包括与微处理器连接通信的蓝牙模块11,蓝牙模块11用于接收与智能穿戴设备通过蓝牙通信的控制端的参数设置信息,并将参数设置信息发送给微处理器,微处理器用于根据参数设置信息对智能穿戴设备进行参数设置。控制端可以是具备蓝牙通信功能的智能手机、平板电脑等蓝牙智能终端,在其上安装用于控制该智能穿戴设备的应用程序后,将蓝牙智能终端与智能穿戴设备通过蓝牙配对连接,用户可以通过该应用程序对智能穿戴设备进行相应参数设置,如设置日期、时间、唤醒模式等参数。
该智能穿戴设备还包括电源管理模块8、模拟信号电源9、充电电路10和数字信号电源6,模拟信号电源9、充电电路10和数字信号电源6通过电源管理模块8与微处理器1电连接。模拟信号电源9和数字信号电源6能够通过电源管理模块8提供模拟电源和数字电源信号。
上述实施例仅为优选实施例,并不用以限制本发明的保护范围,在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种智能睡眠唤醒方法,执行于智能穿戴设备中,所述智能穿戴设备包括振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪,所述三轴陀螺仪用于检测所述智能穿戴设备的姿态变化情况,所述振动马达用于输出振动,所述喇叭用于输出闹铃声,所述电刺激电路用于输出电刺激信号;其特征在于,所述智能睡眠唤醒方法包括如下步骤:
步骤A:检测是否达到预设时间;
步骤B:当达到预设时间时,驱动所述三轴陀螺仪采集所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据,并根据所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断所述智能穿戴设备的佩戴者处于睡眠状态还是唤醒状态;
步骤C:当所述佩戴者处于睡眠状态时,根据所述智能穿戴设备的姿态变化情况数据判断所述佩戴者的睡眠质量;
步骤D:根据所述佩戴者的睡眠质量确定首选唤醒模式,并驱动所述振动马达、喇叭、电刺激电路中的相应对象从所述首选唤醒模式开始,按照预设的唤醒模式执行顺序执行各唤醒模式以对所述佩戴者进行唤醒,直至检测到所述佩戴者被成功唤醒。
2.如权利要求1所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,所述步骤B包括:
步骤B1:当达到预设时间时,驱动所述三轴陀螺仪实时采集所述智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤B2:根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据计算所述智能穿戴设备的角度的大小变化和变化次数两个数据;
步骤B3:判断所述旋转角度是否大于第一预设值以及所述变化次数是否大于第二预设值,如均是则判定所述佩戴者处于唤醒状态,否则判定所述佩戴者处于睡眠状态。
3.如权利要求1所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,所述步骤C包括:
步骤C1:当所述佩戴者处于睡眠状态时,根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据实时计算所述智能穿戴设备的旋转角度和所述佩戴者的体动次数;
步骤C2:根据所述智能穿戴设备的旋转角度的变化情况计算所述佩戴者的翻身次数;
步骤C3:根据所述佩戴者的体动次数和翻身次数判断所述佩戴者的睡眠质量。
4.如权利要求3所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,唤醒模式包括声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式三种;执行声音唤醒模式时,驱动所述喇叭持续输出闹铃声;执行声音与振动结合唤醒模式时,驱动所述喇叭和振动马达同时分别持续输出闹铃声和振动;执行声音、振动与电刺激结合唤醒模式时,驱动所述喇叭、振动马达和电刺激电路同时分别持续输出闹铃声、振动和电刺激信号;
所述唤醒模式执行顺序按照从先到后排列为:声音唤醒模式、声音与振动结合唤醒模式和声音、振动与电刺激结合唤醒模式;
所述睡眠质量分为三级,所述步骤D中:
当所述睡眠质量为一级时,首选唤醒模式为声音唤醒模式;当所述睡眠质量为二级时,首选唤醒模式为声音与振动结合唤醒模式;当所述睡眠质量为三级时,首选唤醒模式为声音、振动与电刺激结合唤醒模式。
5.如权利要求4所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,在所述步骤D中,在执行每一唤醒模式的过程中统计当前执行的唤醒模式的唤醒执行次数,当该次数达到第三预设值时还未成功唤醒所述佩戴者,则停止执行当前唤醒模式并执行下一唤醒模式。
6.如权利要求4所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,针对每一级睡眠质量,持续输出的过程均为由弱变强。
7.如权利要求1所述的智能睡眠唤醒方法,其特征在于,所述步骤D中,所述佩戴者是否被成功唤醒的检测方法包括如下步骤:
步骤D1:在执行各唤醒模式的过程中,驱动所述三轴陀螺仪实时采集所述智能穿戴设备的三轴角速度数据;
步骤D2:根据所述智能穿戴设备的三轴角速度数据计算所述智能穿戴设备的角度的大小变化和变化次数两个数据;
步骤D3:判断所述旋转角度是否大于第一预设值以及所述变化次数是否大于第二预设值,如均是则判定所述佩戴者被成功唤醒,否则判定所述佩戴者未被成功唤醒。
8.一种智能穿戴设备,其特征在于,包括振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪,所述三轴陀螺仪用于检测所述智能穿戴设备的姿态变化情况,所述振动马达用于输出振动,所述喇叭用于输出闹铃声,所述电刺激电路用于输出电刺激信号,所述智能穿戴设备还包括微处理器和存储器,所述振动马达、喇叭、电刺激电路、三轴陀螺仪和存储器与所述微处理器电连接,所述存储器内安装有计算机程序,所述微处理器通过执行所述计算机程序执行如权利要求1至6中任一所述的智能睡眠唤醒方法中的各步骤。
9.如权利要求8所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述振动马达包括两台扁平振动马达,每台扁平振动马达的功率不低于0.1瓦。
10.如权利要求8所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述电刺激电路的输入端与所述微处理器的驱动端连接,所述电刺激电路的输出端连接有一放电电极,所述放电电极安装在所述智能穿戴设备的与佩戴者皮肤接触的一面,所述电刺激信号为所述微处理器通过所述驱动端驱动所述电刺激电路通过所述放电电极输出的微电流脉冲。
11.如权利要求10所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述智能穿戴设备的外壳上设置有贪睡键,所述贪睡键与所述微处理器连接通信,在执行任何唤醒模式的过程中,所述微处理器检测到所述贪睡键被按下时,停止执行当前正在执行的唤醒模式,并同时通过所述驱动端驱动所述电刺激电路通过放电电极输出所述微电流脉冲。
12.如权利要求11所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述微电流脉冲的电流强度不高于10mA。
13.如权利要求8所述的智能穿戴设备,其特征在于,所述智能穿戴设备还包括与所述微处理器连接通信的蓝牙模块,所述蓝牙模块用于接收与所述智能穿戴设备通过蓝牙通信的控制端的参数设置信息,并将所述参数设置信息发送给所述微处理器,所述微处理器用于根据所述参数设置信息对所述智能穿戴设备进行参数设置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113368365A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 苏州声动医疗科技有限公司 | 脑功能监测的声音振动调控设备、方法、头枕及头戴设备 |
CN113691428A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-23 | 深圳市欧瑞博科技股份有限公司 | 智能唤醒方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115253005A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-01 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种静默式睡眠唤醒方法、交互装置及健康看护*** |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050143617A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-06-30 | Raphael Auphan | Sleep and environment control method and system |
CN201845185U (zh) * | 2010-10-09 | 2011-05-25 | 明高五金制品(深圳)有限公司 | 一种具有睡眠质量监控功能的手表 |
CN103632063A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-12 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种用于获取用户睡眠质量等级数据的方法和*** |
CN103929835A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-16 | 小米科技有限责任公司 | 闹钟振铃的控制方法、装置和*** |
CN104095615A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-15 | 上海翰临电子科技有限公司 | 一种人体睡眠监测方法及监测*** |
CN104257387A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 睡眠唤醒***及方法 |
CN204699208U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 芜湖扬宇机电技术开发有限公司 | 唤醒装置 |
CN105190451A (zh) * | 2012-12-18 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 唤醒设备 |
CN205247566U (zh) * | 2015-11-19 | 2016-05-18 | 深圳赛米加科技有限公司 | 穿戴式睡眠警醒装置 |
CN106388777A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-02-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 基于睡眠质量设置闹钟的方法及装置 |
CN107367927A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-21 | 毛艺霖 | 一种智能电击闹钟的实现方法 |
CN107920156A (zh) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调节闹钟响铃音量的方法和装置 |
CN108810300A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-13 | 平安科技(深圳)有限公司 | 智能调整智能终端铃声的方法及其控制方法及装置 |
CN109091150A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-12-28 | 惠州市德赛工业研究院有限公司 | 睡眠体动的识别方法、睡眠质量评估方法及智能穿戴设备 |
CN110151140A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-23 | 安徽工程大学 | 一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环 |
-
2019
- 2019-11-11 CN CN201911096745.1A patent/CN112773997B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050143617A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-06-30 | Raphael Auphan | Sleep and environment control method and system |
CN201845185U (zh) * | 2010-10-09 | 2011-05-25 | 明高五金制品(深圳)有限公司 | 一种具有睡眠质量监控功能的手表 |
CN105190451A (zh) * | 2012-12-18 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 唤醒设备 |
CN103632063A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-12 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种用于获取用户睡眠质量等级数据的方法和*** |
CN103929835A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-16 | 小米科技有限责任公司 | 闹钟振铃的控制方法、装置和*** |
CN104095615A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-15 | 上海翰临电子科技有限公司 | 一种人体睡眠监测方法及监测*** |
CN104257387A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 睡眠唤醒***及方法 |
CN204699208U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 芜湖扬宇机电技术开发有限公司 | 唤醒装置 |
CN205247566U (zh) * | 2015-11-19 | 2016-05-18 | 深圳赛米加科技有限公司 | 穿戴式睡眠警醒装置 |
CN106388777A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-02-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 基于睡眠质量设置闹钟的方法及装置 |
CN107920156A (zh) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种调节闹钟响铃音量的方法和装置 |
CN107367927A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-21 | 毛艺霖 | 一种智能电击闹钟的实现方法 |
CN109091150A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-12-28 | 惠州市德赛工业研究院有限公司 | 睡眠体动的识别方法、睡眠质量评估方法及智能穿戴设备 |
CN108810300A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-13 | 平安科技(深圳)有限公司 | 智能调整智能终端铃声的方法及其控制方法及装置 |
CN110151140A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-23 | 安徽工程大学 | 一种睡眠叫醒方法及应用该方法的睡眠叫醒手环 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113368365A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 苏州声动医疗科技有限公司 | 脑功能监测的声音振动调控设备、方法、头枕及头戴设备 |
CN113691428A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-23 | 深圳市欧瑞博科技股份有限公司 | 智能唤醒方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115253005A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-01 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种静默式睡眠唤醒方法、交互装置及健康看护*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112773997B (zh) | 2023-03-10 |
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