CN107942643A - 一种仿睡眠生物节律闹钟 - Google Patents

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田学隆
罗尹培
李念
杨文娟
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Chongqing University
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Chongqing University
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    • G04—HOROLOGY
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    • G04G13/00—Producing acoustic time signals
    • G04G13/02—Producing acoustic time signals at preselected times, e.g. alarm clocks
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    • G—PHYSICS
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Abstract

一种仿睡眠生物节律闹钟。本发明根据脑电的节律同步化效应，通过特定频率的光刺激诱导睡眠中的人在总是在浅睡期被叫醒，最终实现模仿自然睡醒的效果。深睡期以Delta波为主，浅睡期以Theta波为主。当以3Hz～8Hz频率范围的光刺激作用于大脑时，脑电波频率将会从原有频率范围向刺激频率范围变化。因此，通过特定频率的光刺激诱导睡眠中的人，使其在被叫醒时总是处于浅睡期，消除被叫醒后昏昏沉沉、迷糊等疲倦感。根据脑电的节律同步化效应，本发明的有益效果是，可以通过光诱导模仿自然苏醒的状态，诱导在睡眠中的人总是在浅睡期被叫醒，使人在被唤醒时精力充沛，没有疲倦感。

Description

一种仿睡眠生物节律闹钟
技术领域
本发明涉及睡眠唤醒领域，具体是一种仿睡眠生物节律闹钟。
背景技术
生活中，部分睡眠中的人在被叫醒后会有昏昏沉沉、迷糊等不同程度的疲倦感。资料显示，这与人被叫醒的时刻对应的睡眠分期相关。美国睡眠医学学会(AASM)最新睡眠分期标准将睡眠分为：觉醒期、快速眼动期和非快速眼动期，将非快速眼动期分为非快速眼动Ⅰ期、非快速眼动Ⅱ期及非快速眼动Ⅲ期。临床上，非快速眼动Ⅰ期和非快速眼动Ⅱ期对应于浅睡期、非快速眼动Ⅲ期对应于深睡期，快速眼动期为深睡期。当人在深睡期被叫醒时，就会出现昏昏沉沉等不同程度的疲倦感。反之，人若在浅睡期被叫醒，精力充沛几乎无疲倦感，属于自然苏醒的状态。
目前，普通闹钟将人叫醒的时刻对应在睡眠周期中存在随机性。若被叫醒人正处于深睡期被叫醒，会出现迷糊、疲倦甚至意识不清等。目前，有一些公司针对这一问题生产了相应的产品，例如sleepcycle、飞利浦阳光唤醒灯。Sleepcycle这类产品只是通过检测人睡眠周期情况而唤醒睡眠中的人，但不具备主动诱导人从深睡期进入浅睡期的功能。飞利浦唤醒灯这类产品通过模拟日出前20-40分钟光线变化过程来诱导人进入浅睡期，这类唤醒灯使用的人群和时间具有局限性，例如，当在白天使用时，效果甚微。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种仿睡眠生物节律闹钟，主要包括以下模块：微控制器、实时时钟显示模块、可控光源和闹铃模块。
所述微控制器控制实时时钟显示模块的实时时间显示。
所述微控制器控制可控光源发光或不发光。
所述微控制器控制闹铃模块在闹铃时间响起闹铃。
利用所述微控制器设置闹铃时间。
所述实时时钟显示模块显示实时时间。
所述可控光源在所述闹铃模块响起前的5～10分钟发出频率为3Hz～8Hz的光。
进一步，所述可控光源根据脑电节律同步化效应，通过发生闪烁频率为3Hz～8Hz的光诱导，使睡眠中的人总是在浅睡眠期被唤醒，模拟自然苏醒的状态。
所述闹铃模块在设置好的闹铃时间到来时，响起闹铃。
使用一种仿睡眠生物节律闹钟的方法，主要包括以下步骤：
1)利用所述微控制器设置闹铃时间。
2)开启所述实时时钟显示模块，显示实时时间。
3)当所述微控制器内部时间在闹铃时间前5～10分钟时，向所述可控光源模块发出控制信号I。所述可控光源接收到所述控制信号I后，发出闪烁频率为3Hz～8Hz的光，诱导睡眠中的人从深睡期转向浅睡期。
4)当所述微控制器内部时间达到闹铃时间时，所述微控制器向所述闹铃模块发出控制信号II。所述闹铃模块接收到所述控制信号II时，响起闹铃。
本发明的技术效果是毋庸置疑的。本发明解决了普通闹钟将正处于深睡期睡眠期时被叫醒产生的昏昏沉沉、迷糊甚至意识不清等疲倦感的问题。
本发明根据脑电的节律同步化效应，通过特定频率的光刺激诱导睡眠中的人在总是在浅睡期被叫醒，最终实现模仿自然睡醒的效果。由于深睡期以Delta波为主，浅睡期以Theta波为主，当以3Hz～8Hz频率范围的光刺激作用于大脑时，脑电波频率将会从原有频率范围向刺激频率范围变化。因此，通过特定频率的光刺激诱导睡眠中的人，使其在被叫醒时总是处于浅睡期，消除被叫醒后昏昏沉沉、迷糊等疲倦感。根据脑电的节律同步化效应，本发明的有益效果是，可以通过光诱导模仿自然苏醒的状态，诱导在睡眠中的人总是在浅睡期被叫醒，使人在被唤醒时精力充沛，没有疲倦感。
附图说明
图1为闹钟模块图。
图中：微控制器、实时时钟显示模块、可控光源和闹铃模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1，一种仿睡眠生物节律闹钟，主要包括以下模块：微控制器1、实时时钟显示模块2、可控光源3和闹铃模块4。
所述微控制器1控制实时时钟显示模块2的实时时间显示。
所述微控制器1控制可控光源3发光或不发光。
所述微控制器1控制闹铃模块4在闹铃时间响起闹铃。
利用所述微控制器1设置闹铃时间。
进一步，所述微控制器1的型号可以为MSP430F5529。
所述实时时钟显示模块2显示实时时间。
优选的，所述实时时钟显示模块2能以电子表的形式显示实时时间，也能以机械表的形式显示实时时间。
所述可控光源3在所述闹铃模块4响起前的5～10分钟发出频率为3Hz～8Hz的光。
进一步，所述可控光源3根据脑电节律同步化效应，通过发生闪烁频率为3Hz～8Hz的光诱导，使睡眠中的人总是在浅睡眠期被唤醒，模拟自然苏醒的状态。
所述闹铃模块4在设置好的闹铃时间到来时，响起闹铃。
实施例2：
使用一种仿睡眠生物节律闹钟的方法，主要包括以下步骤：
1)利用所述微控制器1设置闹铃时间和闹铃音量。
优选的，可以在一种仿睡眠生物节律闹钟中存储多种音乐，以便使用者对闹铃音乐进行选择。
进一步，一种仿睡眠生物节律闹钟可以设置录音模块，以便使用者设置更多闹铃音乐。
2)开启所述实时时钟显示模块2，显示实时时间。
3)当所述微控制器1内部时间在闹铃时间前5～10分钟时，向所述可控光源模块1发出控制信号I。所述可控光源3接收到所述控制信号I后，发出闪烁频率为3Hz～8Hz的光，诱导睡眠中的人从深睡期转向浅睡期。
优选的，频率范围根据脑电的节律同步化效应进行选择。通过3Hz～8Hz的光刺激作用于大脑时，脑电波频率将会从原有频率范围向刺激频率范围变化，从而刺激诱导睡眠中的人在总是在浅睡期被叫醒，最终实现模仿自然睡醒的效果。
4)当所述微控制器1内部时间达到闹铃时间时，所述微控制器1向所述闹铃模块发出控制信号II。所述闹铃模块4接收到所述控制信号II时，响起闹铃。
进一步，所述微控制器1事先设置好闹铃响起的时长，并对闹铃的响起与否进行控制。

Claims (3)

1.一种仿睡眠生物节律闹钟，其特征在于，主要包括以下模块：
微控制器(1)、实时时钟显示模块(2)、可控光源(3)和所述闹铃模块(4)；
所述微控制器(1)控制所述实时时钟显示模块(2)的实时时间显示；
所述微控制器(1)控制可控光源(3)发光或不发光；
所述微控制器(1)控制闹铃模块(4)在闹铃时间响起闹铃；
利用所述微控制器(1)设置闹铃时间。
所述实时时钟显示模块(2)显示实时时间；
所述可控光源(3)在所述闹铃模块(4)响起前的5～10分钟发光；
所述闹铃模块(4)在设置好的闹铃时间到来时，响起闹铃。
2.根据权利要求1所述的一种仿睡眠生物节律闹钟，其特征在于：所述可控光源(3)根据脑电节律同步化效应，通过发生闪烁频率为3Hz～8Hz的光诱导，使睡眠中的人总是在浅睡眠期被唤醒，模拟自然苏醒的状态。
3.一种使用1至2项权利要求中所述仿睡眠生物节律闹钟的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)利用所述微控制器(1)设置闹铃时间；
2)开启所述实时时钟显示模块(2)，显示实时时间；
3)当所述微控制器(1)内部时间在闹铃时间前5～10分钟时，向所述可控光源模块(1)发出控制信号I；所述可控光源(3)接收到所述控制信号I后，发出闪烁频率为3Hz～8Hz的光，诱导睡眠中的人从深睡期转向浅睡期；
4)当所述微控制器(1)内部时间达到闹铃时间时，所述微控制器(1)向所述闹铃模块发出控制信号II；所述闹铃模块(4)接收到所述控制信号II时，响起闹铃。
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