CN103823562B - 自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备，所述方法包括：获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间；获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉。本发明通过在可穿戴式消费电子产品内置的传感器和闹钟功能，通过分析用户日常活动和过往历史记录来判断用户的最佳睡眠时间，并提前提醒用户。

Description

自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备

技术领域

本发明涉及消费电子领域，尤其涉及的是一种通过分析用户日常活动来自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备。

背景技术

随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高，目前可穿戴式消费电子产品的应用越来越普遍，包括智能手表和智能手环，这些电子产品的基本功能普遍包括通过内置的传感器来监测用户的睡眠、行走、静坐等活动，以及通过电子产品的马达和扬声器来实现闹钟。

用闹钟来提醒用户何时起床已经是必备的功能，但更重要的是告知用户如果希望第二天准时起床并精力充沛，何时该上床睡觉了，但是现有技术的可穿戴设备不具有通过分析用户日常活动来自动提醒用户何时该睡觉的功能。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通过分析用户日常活动来自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备，通过在可穿戴式消费电子产品内置的传感器和闹钟功能，通过分析用户日常活动和过往历史记录来判断用户的最佳睡眠时间，并提前提醒用户。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种自动提醒用户睡觉的方法，其中，包括步骤：

A获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：

B、根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间；

C、获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；

D、当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉。

所述自动提醒用户睡觉的方法，其中，所述步骤A包括：

A1、通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息;

A2、根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度;

A3、根据判断出各活动的强度，计算出用户的当日活动累积强度。

所述自动提醒用户睡觉的方法，其中，所述日常活动信息包括步行，跑步，骑自行车车，坐车。

所述自动提醒用户睡觉的方法，其中，所述步骤A还包括：用计时器，每一个固定时间间隔判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度。

所述自动提醒用户睡觉的方法，其中，所述步骤B还包括：通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据。

所述自动提醒用户睡觉的方法，其中，所述步骤B还包括：通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数。

一种自动提醒用户睡觉的系统，其中，包括：

当日活动累积强度计算模块，用于获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：

所需睡眠时间计算模块，用于根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间；

开始睡觉时间计算模块，用于获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；

提醒控制模块，用于当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉。

所述自动提醒用户睡觉的系统，其中，所述当日活动累积强度计算模块包括：

传感器控制处理单元，用于通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息;

判断处理单元，用于根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度;

当日活动累积强度计算单元，用于控制用计时器，每一个固定时间间隔判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度。

所述自动提醒用户睡觉的系统，其中，所需睡眠时间计算模块包括：

日常活动历史数据计算单元，用于通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据；

睡眠时间函数确定单元，用于通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数；

所需睡眠时间计算单元，用于控制根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间。

一种可穿戴设备，其中，包括所述自动提醒用户睡觉的系统。

本发明提供的一种通过分析用户日常活动来自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备，使可穿戴设备增加了新功能：具有通过分析用户日常活动来自动提醒用户何时该睡觉的功能；通过在可穿戴式消费电子产品内置的传感器和闹钟功能，通过分析用户日常活动和历史记录来判断用户的最佳睡眠时间，并结合闹钟功能，自动提前提示用户应该上床睡觉了。

附图说明

图1是本发明自动提醒用户睡觉的方法较佳实施例的流程图。

图2是本发明自动提醒用户睡觉的方法较佳实施例走路时的波形图。

图3是本发明自动提醒用户睡觉的方法较佳实施例的睡眠时间与日活动累积强度正相关曲线结构示意图。

图4是本发明基于手机的遥控处理系统较佳实施例的功能原理框图。

具体实施方式

可穿戴式消费电子产品：可穿戴于身上进行活动的微型电子设备，包括大众比较熟知的智能手表，健康手环，智能手环等，通常由低功耗的微控制器、感测器、马达、电池、蓝牙天线等组成，智能手表一般还具有低功耗的显示屏。可穿戴式消费电子产品的主要特征有长待机时间，通常可连续工作一周或以上，用户会持续穿戴，包括睡觉休息时。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。

请参见图1，图1是本发明一种自动提醒用户睡觉的方法的较佳实施例流程图。如图1所示，所述自动提醒用户睡觉的方法，包括步骤：

步骤S110、获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度。

其中，所述步骤S110具体包括：

A1、通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息;

A2、根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度;

A3、根据判断出各活动的强度，计算出用户的当日活动累积强度。其中，所述日常活动信息包括步行，跑步，骑自行车车，坐车。

本发明实施例中，首先要获取用户的日常活动信息并存储，例如利用各种传感器，能够准确的判断用户当前的行为：睡眠，步行，跑步，骑自行车车，坐车等等，对于步行、跑步、骑自行车等活动，还能判断出强度。

本实施例中的传感器：是接收信号或刺激并反应的器件，能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出的装置，包括并不限于加速度传感器、压力传感器、温度传感器等。

理论上所用到的传感器越多，能够检测的数据越全面，当然对用户行为的判断越准确。而且对用户行为的检测和分析已经有很多成熟的算法。目前看，仅依赖于加速度传感器的数据，已经能够得到非常可靠的信息。

当人活动时，即使是微小的动作，也会被加速度传感器监测到，传感器得到的数据是动作的加速度。人在走路时，通常手臂摆动的频率是每秒1.5次左右，如果用时间为横轴，加速度为纵轴，可以得到如图2所示的波形图。

睡眠时，用户基本上是由于缓慢的呼吸引起的有规律的身体轻微起伏，偶尔会有翻身动作，我们可以监测到类似坐车，但单位时间内振动次数非常少，振动幅度非常小的图。

所以，通过记录足够长时间内（比如30~60秒）加速度传感器返回的数据，并和一建立的典型动作的特征数据比较，就能够准确判断出用户当前的行为。例如运动爱好者熟知的计步器就是基于这一原理。

虽然每人的健康状况、年龄、体重等等因素都有差异，每日需要的睡眠时间也受饮食、心理状况影响，但需要的睡眠时间，最重要的决定因素还是当日的活动强度，如图3所示，图3是本发明自动提醒用户睡觉的方法较佳实施例的睡眠时间与日活动累积强度正相关曲线结构示意图，图3中虽然收集的每日数据在图中表现为离散数据，但随着样本量的增加，逐渐的可以得出一条正相关曲线。

这里要对活动累积强度的卡路里计算说明一下，因为虽然每个人因为体重、年龄、性别等原因，从事同样的活动如步行，消耗的卡路里是不同的，但这里关心的是不同活动之间的相对值，绝对值对本发明的计算结果并无影响，所以可以对于不同的用户的相同活动，用同样的典型热量消耗值来计算。

其中，计算的方法可以用计时器，每一个固定时间间隔（典型的如60秒钟）判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度。

典型的热量消耗值（卡路里/小时）如下表所示：

	低强度	中强度	高强度
				走路	255	555
跑步	655	700
				骑自行车	245	435	655
静坐、看书、开会等	65	76	90

然后转入步骤S120。

步骤S120、根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间。

本发明实施例中，在建立日活动累积强度与睡眠时间函数关系前需要得到用户日常活动历史数据。而用户日常活动历史数据的获得，，可以通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据。

而活动的越多越累，需要的睡眠时间越长。通过监控以往用户每天的睡眠时间和活动强度，可以准确的建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数（对应表）。所以最终，从历史数据中可以得到如下函数：

睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数，而对于历史数据还不足以得到此函数的情况，可以暂时以一个缺省函数来代替。

即通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数。

然后根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间，例如用户今天跑步跑了很久，强度为700。取f为0.015时，可以计算需要睡眠时间：睡眠时间 = f(日活动累积强度)=0.015*700=10.5个小时。即当前用户需要睡眠时间为10个半小时。

步骤S130、获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；

本步骤实施时，先获取用户设置的起床闹钟时间，例如早上7.00，然后，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间，（7.00+24）-10.5=20.5，即计算出用户的开始睡觉时间应该为晚上20.30。即晚上20点半为用户的开始睡觉时间。

进一步地，用户睡到床上不一定会马上睡着，需要有个过渡时间，这样获取用户设置的闹钟时间后，闹钟应用需要了解到如下信息：

-现在离用户设定的起床闹钟还有多少时间（如定义为可用睡眠时间）

-用户迄今为止的当日活动累积强度，根据相关函数，可以算出用户需要多少睡眠时间（如定义为所需睡眠时间）

还需要定义一个用户典型的从准备睡觉到上床睡觉的过渡时间，比如半个小时：

那么如果监测发现：可用睡眠时间 = 所需睡眠时间 + 过渡时间。

可用睡眠时间 = 所需睡眠时间（10.5小时） + 过渡时间（0.5小时）=11小时。

步骤S140、当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉。

如上所述，如晚上20点半为用户的开始睡觉时间，当到达所述开始睡觉时间20点半，自动提醒用户睡觉，可以通过声音或震动加显示文字的方式提示用户。

本发明实施例所述的方法，通过在可穿戴式消费电子产品内置的传感器和闹钟功能，通过分析用户日常活动和过往历史记录来判断用户的最佳睡眠时间，并提前提醒用户。

基于上述实施例，本发明还提供了一种自动提醒用户睡觉的系统，如图4所示，包括：

当日活动累积强度计算模块410，用于获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：具体如上所述。

所需睡眠时间计算模块420，用于根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间：具体如上所述。

开始睡觉时间计算模块430，用于获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间：具体如上所述。

提醒控制模块440，用于当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉：具体如上所述。

其中，所述当日活动累积强度计算模块410包括：

传感器控制处理单元，用于通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息：具体如上所述。

判断处理单元，用于根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度：具体如上所述。

当日活动累积强度计算单元，用于控制用计时器，每一个固定时间间隔判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度：具体如上所述。

其中，所需睡眠时间计算模块420包括：

日常活动历史数据计算单元，用于通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据：具体如上所述。

睡眠时间函数确定单元，用于通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数：具体如上所述。

所需睡眠时间计算单元，用于控制根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间：具体如上所述。

基于上述实施例，本发明还提供了一种可穿戴设备，其包括上述实施例所述自动提醒用户睡觉的系统。

综上所述，本发明提供的一种通过分析用户日常活动来自动提醒用户睡觉的方法、系统及可穿戴设备，使可穿戴设备增加了新功能：具有通过分析用户日常活动来自动提醒用户何时该睡觉的功能；通过在可穿戴式消费电子产品内置的传感器和闹钟功能，通过分析用户日常活动和历史记录来判断用户的最佳睡眠时间，并结合闹钟功能，自动提前提示用户应该上床睡觉了。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动提醒用户睡觉的方法，其特征在于，包括步骤：

A、获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：

B、根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间；

C、获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；

D、当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉；

所述步骤A包括：

A1、通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息;

A2、根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度;

A3、根据判断出各活动的强度，计算出用户的当日活动累积强度；所述步骤B还包括：通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据；

所述步骤B还包括：通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数；

对于历史数据还不足以得到此函数的情况，以一个缺省函数来代替。

2.根据权利要求1所述自动提醒用户睡觉的方法，其特征在于，所述日常活动信息包括步行，跑步，骑自行车，坐车。

3.根据权利要求1所述自动提醒用户睡觉的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：用计时器，每一个固定时间间隔判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度。

4.一种自动提醒用户睡觉的系统，其特征在于，包括：

当日活动累积强度计算模块，用于获取用户日常活动信息并存储，并根据获取的用户日常活动信息计算出用户的当日活动累积强度：

所需睡眠时间计算模块，用于根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间；

开始睡觉时间计算模块，用于获取用户设置的起床闹钟时间，并利用所述起床闹钟时间及用户的所需睡眠时间计算出用户的开始睡觉时间；

提醒控制模块，用于当到达所述开始睡觉时间，自动提醒用户睡觉；

所述当日活动累积强度计算模块包括：

传感器控制处理单元，用于通过传感器获取用户当天活动中各动作的加速度，以取得用户当天的日常活动信息;

判断处理单元，用于根据获取的日常活动信息判断出各活动的强度;

当日活动累积强度计算单元，用于控制用计时器，每一个固定时间间隔判断当前用户的活动状态，根据不同的活动来获得典型的热量消耗值，如此累积计算出用户的当日活动累积强度；

所需睡眠时间计算模块包括：

日常活动历史数据计算单元，用于通过常驻内存检测，得到睡眠时间和日活动累积强度，并存入本地存储空间或远端服务器，得到日常活动历史数据；

睡眠时间函数确定单元，用于通过监控用户以往每天的睡眠时间和日常活动历史数据，建立起对具体用户的睡眠时间和活动强度的相关函数为：睡眠时间 = f(日活动累积强度)，其中f为一自然数；

对于历史数据还不足以得到此函数的情况，以一个缺省函数来代替；

所需睡眠时间计算单元，用于控制根据当日活动累积强度，及日活动累积强度与睡眠时间函数关系，计算出用户的所需睡眠时间。

5.一种可穿戴设备，其特征在于，包括根据权利要求4所述自动提醒用户睡觉的系统。