专利名称：一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法
技术领域：
本发明涉及手机闹钟，具体涉及的是一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法，主要用于根据用户睡眠深浅周期，对用户进行唤醒，使手机闹钟提醒更加人性化、自然化。
背景技术：
睡眠对于人们是非常重要的，人的一生大约有三分之一的时间是在睡眠中度过的。当人们处于睡眠状态中时，大脑和身体得到休息、休整和恢复，高质量的睡眠有助于人们提高人们的日常的工作和学习，而休息的好坏则取决于神经抑制的深度，也就是睡眠的深度，睡眠深度与活动的频率有直接关系，频率越高，睡眠深度越浅，睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量指标，而且在睡眠过程中睡眠深浅常常是交替进行的。通常睡眠时，有时轻轻呼唤你，你就可以醒来，并且精神状态很好；而有时就算大声的呼唤你，也需要费很大的工夫才能把你唤醒，而且当你被叫醒后，心里一定很恼火，因为你很想继续睡眠，而此时你一定很困，精神状态也不很理想。经过研究发现，出现这种情况是因为你处于不同的睡眠周期被叫醒所致，通常在浅睡眠的用户很容易被唤醒，并且伴随着人轻微的动作(如翻动身体，手脚挪动等)；而在深睡眠的人们则不容易被唤醒，并且人们常常很安静，没有任何身体动作。在日常生活和工作中，用户通常会使用手机作为闹钟，对用户的睡眠状态进行唤醒，以避免早上上班迟到的问题，传统手机闹钟提醒系统工作是这样的，首先用户设定一个固定的时间闹铃，然后闹钟会在这个固定的时间用很大声、很烦躁的铃声唤醒用户，这样用户就会在身体上感到疲劳、在精神上感到不舒适等。甚至有些人们在被闹铃吵醒后，一整天的状态会不甚理想，而因此影响工作，学习效率。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法，以解决目前手机闹钟对睡眠状态用户唤醒时，所存在的不够人性化、自然化的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，包括手机本体、安装在手机本体中的线路板和显示屏，其中所述线路板上设置有身体动作检测器、CPU和睡眠周期微处理器，所述身体动作检测器与CPU连接，用于检测用户的睡眠动作，并将获取的检测信号发送给CPU，所述CPU与睡眠周期微处理器连接，通过将上述检测信号发送给睡眠周期微处理器，通过睡眠周期微处理器对该信号进行分析，判断当前用户的睡眠状态，并根据睡眠状态产生控制指令。优选地，该系统还包括有一与睡眠周期微处理器连接的睡眠周期算法程序存储器，该存储器中存储有睡眠周期算法程序，睡眠周期微处理器根据该睡眠周期算法程序对用户的睡眠动作进行计算分析，以判断当前用户所处于的睡眠状态。优选地，该系统还包括有一与CPU连接的闹钟唤醒模块，用于根据CPU获取的用户当前睡眠状态对应播放不同的唤醒闹铃。优选地，该系统还包括有一与睡眠周期微处理器连接的控制器，该控制器通过切换器与CPU连接，所述控制器用于根据睡眠周期微处理器的控制指令产生切换信号，并发送给CPU，CPU根据该切换信号获取当前用户的睡眠状态。另外，本发明还提供了一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，包括步骤:
A、通过身体动作检测器检测当前用户的身体运动状态，并产生检测信号，将该检测信号发送给CPU ；
B、CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器通过该检测信号对用户当前的睡眠状态进行判断，获取判断结果；
C、睡眠周期微处理器根据判断结果产生控制指令，由控制器控制切换器切换到与当前睡眠模式匹配的闹钟模式；
D、CPU根据上述用户当前睡眠模式及闹钟模式控制闹钟唤醒模块在预先设置的闹钟时间之前对用户进行提醒。 优选地,步骤A之前包括:
设置睡眠周期算法程序存储在睡眠周期算法程序存储器中，所述睡眠周期算法程序根据用户不同的身体运动状态，计算获取当前用户的睡眠状态，用户睡眠时动作较大，通过睡眠周期算法分析判定用户处于浅睡眠状态；用户睡眠时无动作或动作幅度较小，则通过睡眠周期算法分析判定用户处于深度睡眠状态。优选地，步骤B包括:
CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器对应调用睡眠周期算法程序存储器中的算法程序，将上述检测信号通过该算法程序进行计算分析，获取与该检测信号对应的用户当前睡眠状态。优选地，步骤C包括:
如果用户处于浅睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU根据该唤醒信号对应调用闹钟唤醒模块，通过闹钟唤醒模块唤醒用户。优选地，步骤C包括:
如果用户处于深度睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU则处于等待状态，直至用户深度睡眠状态转入浅睡眠状态，再启动闹钟唤醒模块，对用户进行唤醒，或者通过用户设置的闹钟时间强行将用户从深度睡眠状态唤醒。优选地，步骤B与C之间还包括:
睡眠周期微处理器获取用户当前睡眠状态的判断结果后，还需要对当前时间进行判断，判断其是否接近用户设定的闹钟时间，如果是，则进入步骤C，如果否，则结束。本发明提供的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法，通过对用户当前所处的睡眠状态进行分析，并尽量在用户处于浅度睡眠状态时，且时间接近用户设定的闹钟时间时，启动闹钟提醒功能，将用户唤醒。与现有技术相比，本发明极大的保证了用户深度睡眠的时间和状态，使用户的身体及大脑能够得到充分的休息和恢复，因此本发明更加具有科学化、人性化，能够自然化的唤醒处于睡眠状态的用户，能够让用户感觉轻松、精力充沛、心情舒畅。
图1为本发明的系统原理框图。图2为本发明深度睡眠和浅睡眠随时间变化交替出现的曲线图。图3为本发明的工作原理流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供的是一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法，主要通过对用户当前所处的睡眠状态进行分析，并尽量在用户处于浅度睡眠状态时，且时间接近用户设定的闹钟时间时，启动闹钟提醒功能，将用户唤醒。本发明主要用于解决目前手机闹钟对睡眠状态用户唤醒时，所存在的不够人性化、自然化的问题。请参阅图1、图2所示，图1为本发明的系统原理框图；图2为本发明深度睡眠和浅睡眠随时间变化交替出现的曲线图。本发明提供的一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，主要包括有手机本体、安装在手机本体中的线路板和显示屏，其中所述线路板上设置有身体动作检测器、CPU、睡眠周期微处理器、睡眠周期算法程序存储器、闹钟唤醒模块、控制器和切换器，所述身体动作检测器与CPU连接，用于检测用户的睡眠动作，并将获取的检测信号发送给CPU，所述CPU与睡眠周期微处理器连接，通过将上述检测信号发送给睡眠周期微处理器，通过睡眠周期微处理器对该信号进行分析，判断当前用户的睡眠状态，并根据睡眠状态产生控制指令；所述睡眠周期算法程序存储器与睡眠周期微处理器连接，用于存储有睡眠周期算法程序，睡眠周期微处理器根据该睡眠周期算法程序对用户的睡眠动作进行计算分析，以判断当前用户所处于的睡眠状态；所述闹钟唤醒模块与CPU连接，用于根据CPU获取的用户当前睡眠状态对应播放不同的唤醒闹铃；控制器与睡眠周期微处理器连接，且还通过切换器与CPU连接，所述控制器用于根据睡眠周期微处理器的控制指令产生切换信号，并发送给CPU，CPU根据该切换信号获取当前用户的睡眠状态。首先身体动作检测器对处于睡眠状态的用户进行动作检测，获取检测信号，并将该信号发送给CPU，CPU将该信号转发给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器调用存储器中的睡眠周期算法程序，对该检测信号进行分析，判断当前用户的睡眠状态，其判断主要依据用户当前睡眠时候所产生的动作，通常而言，人们睡觉是有周期规律的，见图2所示，人们体内存在一种无形的“时钟”，实际上是人们睡眠的内在规律，它是由人体内的时间结构序所决定，通过研究睡眠周期，可以建立合适的算法程序，计算出人们睡眠的长度，在轻度睡眠，中度睡眠，深度睡眠等周期配合以合适的唤醒方式，能够找到人们最容易被唤醒的时间，并以最自然科学的方式唤醒人们，而并不是那种强迫的唤醒。可以更加有效的唤醒人们，并提醒人们在合适的时间内起床。
根据动作检测器的检测信号判断出用户当前所处于的睡眠状态，然后对应的产生控制信号，由控制器、切换器将该控制信号发送给CPU，CPU根据用户的睡眠状态，判断采用何种方式叫醒用户，如果是浅度睡眠状态，则直接通过闹钟叫醒模块将用户叫醒；如果是深度睡眠状态，可以等待其处于浅度睡眠状态后再叫醒或等待闹钟叫醒。本系统基于人脑睡眠周期的规律来唤醒人们，相比传统闹钟系统来讲，本系统的提醒方式更加人性化，更加科学化，能够更好的为人们提供唤醒服务。以上是对本发明基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统的说明，下面将结合附图3对本发明基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法做进一步的描述。请参见图3所示，图3为本发明的工作原理流程图。本发明还提供了一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，该方法具备包括如下步骤:
A、通过身体动作检测器检测当前用户的身体运动状态，并产生检测信号，将该检测信号发送给CPU ；
步骤A之前包括:
设置睡眠周期算法程序存储在睡眠周期算法程序存储器中，所述睡眠周期算法程序根据用户不同的身体运动状态，计算获取当前用户的睡眠状态，用户睡眠时动作较大，通过睡眠周期算法分析判定用户处于浅睡眠状态；用户睡眠时无动作或动作幅度较小，则通过睡眠周期算法分析判定用户处于深度睡眠状态。B、CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器通过该检测信号对用户当前的睡眠状态进行判断，获取判断结果；
CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器对应调用睡眠周期算法程序存储器中的算法程序，将上述检测信号通过该算法程序进行计算分析，获取与该检测信号对应的用户当前睡眠状态。其中在步骤B之后还包括:
睡眠周期微处理器获取用户当前睡眠状态的判断结果后，还需要对当前时间进行判断，判断其是否接近用户设定的闹钟时间，如果是，则进入步骤C，如果否，则结束。C、睡眠周期微处理器根据判断结果产生控制指令，由控制器控制切换器切换到与当前睡眠模式匹配的闹钟模式；
如果用户处于浅睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU根据该唤醒信号对应调用闹钟唤醒模块，通过闹钟唤醒模块唤醒用户。如果用户处于深度睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU则处于等待状态，直至用户深度睡眠状态转入浅睡眠状态，再启动闹钟唤醒模块，对用户进行唤醒，或者通过用户设置的闹钟时间强行将用户从深度睡眠状态唤醒。D、CPU根据上述用户当前睡眠模式及闹钟模式控制闹钟唤醒模块在预先设置的闹钟时间之前对用户进行提醒。本发明优势在于能结合人脑睡眠周期中的浅深睡眠特点，并通过检测器检测用户的睡眠周期，尽量在用户处于浅睡眠时期，并且闹钟时间接近用户预期设定的时间对用户进行唤醒，因此本发明能够更加人性化，自然化的唤醒用户，让用户感觉轻松，精力充沛，心情舒畅。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡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。
权利要求
1.一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，包括手机本体、安装在手机本体中的线路板和显示屏，其特征在于所述线路板上设置有身体动作检测器、CPU和睡眠周期微处理器，所述身体动作检测器与CPU连接，用于检测用户的睡眠动作，并将获取的检测信号发送给CPU，所述CPU与睡眠周期微处理器连接，通过将上述检测信号发送给睡眠周期微处理器，通过睡眠周期微处理器对该信号进行分析，判断当前用户的睡眠状态，并根据睡眠状态产生控制指令。
2.根据权利要求1所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，其特征在于还包括有一与睡眠周期微处理器连接的睡眠周期算法程序存储器，该存储器中存储有睡眠周期算法程序，睡眠周期微处理器根据该睡眠周期算法程序对用户的睡眠动作进行计算分析，以判断当前用户所处于的睡眠状态。
3.根据权利要求1所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，其特征在于还包括有一与CPU连接的闹钟唤醒模块，用于根据CPU获取的用户当前睡眠状态对应播放不同的唤醒闹铃。
4.根据权利要求1所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统，其特征在于还包括有一与睡眠周期微处理器连接的控制器，该控制器通过切换器与CPU连接，所述控制器用于根据睡眠周期微处理器的控制指令产生切换信号，并发送给CPU，CPU根据该切换信号获取当前用户的睡眠状态。
5.一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于包括步骤: A、通过身体动作检测器检测当前用户的身体运动状态，并产生检测信号，将该检测信号发送给CPU ； B、CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器通过该检测信号对用户当前的睡眠状态进行判断，获取判断结果； C、睡眠周期微处理器根据判断结果产生控制指令，由控制器控制切换器切换到与当前睡眠模式匹配的闹钟模式； D、CPU根据上述用户当前睡眠模式及闹钟模式控制闹钟唤醒模块在预先设置的闹钟时间之前对用户进行提醒。
6.根据权利要求5所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于步骤A之前包括: 设置睡眠周期算法程序存储在睡眠周期算法程序存储器中，所述睡眠周期算法程序根据用户不同的身体运动状态，计算获取当前用户的睡眠状态，用户睡眠时动作较大，通过睡眠周期算法分析判定用户处于浅睡眠状态；用户睡眠时无动作或动作幅度较小，则通过睡眠周期算法分析判定用户处于深度睡眠状态。
7.根据权利要求5所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于步骤B包括: CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器对应调用睡眠周期算法程序存储器中的算法程序，将上述检测信号通过该算法程序进行计算分析，获取与该检测信号对应的用户当前睡眠状态。
8.根据权利要求5所 述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于步骤C包括:如果用户处于浅睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU根据该唤醒信号对应调用闹钟唤醒模块，通过闹钟唤醒模块唤醒用户。
9.根据权利要求5所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于步骤C包括: 如果用户处于深度睡眠状态，睡眠周期微处理器通过控制器及切换器产生唤醒信号给手机CPU，CPU则处于等待状态，直至用户深度睡眠状态转入浅睡眠状态，再启动闹钟唤醒模块，对用户进行唤醒，或者通过用户设置的闹钟时间强行将用户从深度睡眠状态唤醒。
10.根据权利要求5所述的基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟方法，其特征在于步骤B与C之间还包括: 睡眠周期微处理器获取用户当前睡眠状态的判断结果后，还需要对当前时间进行判断，判断其是否接近用户设定的闹钟时间`，如果是，则进入步骤C，如果否，则结束。
全文摘要
本发明公开了一种基于睡眠深浅周期自动唤醒用户的手机闹钟系统及方法，包括A、通过身体动作检测器检测当前用户的身体运动状态，并产生检测信号，将该检测信号发送给CPU；B、CPU将该检测信号发送给睡眠周期微处理器，睡眠周期微处理器通过该检测信号对用户当前的睡眠状态进行判断，获取判断结果；C、睡眠周期微处理器根据判断结果产生控制指令，由控制器控制切换器切换到与当前睡眠模式匹配的闹钟模式；D、CPU根据上述用户当前睡眠模式及闹钟模式控制闹钟唤醒模块在预先设置的闹钟时间之前对用户进行提醒。与现有技术相比，本发明极大的保证了用户深度睡眠的时间和状态，具有科学化、人性化，能够自然化的唤醒处于睡眠状态的用户，能够让用户感觉轻松、精力充沛、心情舒畅。
文档编号H04M1/725GK103167126SQ201210256818
公开日2013年6月19日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者朱益, 张冒磊 申请人:深圳市金立通信设备有限公司