CN112657035A - 一种无干扰声波闹钟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无干扰声波闹钟，包括：检测器，其检测用户睡眠期间的脑电波；存储器，其存储预设处理策略；控制器，其在当前时间到达用户设定的闹钟时间时，确定检测器当前检测到的脑电波的种类以得到第一脑电波种类，根据预设处理策略确定与第一脑电波种类相对应的第二脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与第二脑电波种类相对应的声波的控制命令，预设处理策略包括第一脑电波种类和第二脑电波种类的关联关系；声波发射器，其执行控制命令；以及转换器，其将声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。本发明能够解决用户被闹钟的响声机械性的叫醒而导致精神状态受到损伤。
Description
技术领域
本发明属于智能设备电子技术领域，特别涉及一种无干扰声波闹钟。
背景技术
随着时代的不断进步,人们的生活一直在进步,但随之而来的压力也在不断地蚕食着人们的精神状态,人们在高强度的生活压力下生活,导致人们很难有一个优质的睡眠。虽然助眠产品层出不穷,但人们却忽略了摧残着人们精神状态的闹铃声。现有的闹钟，绝大部分都是以响铃的方式来叫醒人们。这样，在本就处于崩溃边缘的浅睡眠状态下的人们被忽然想起的闹钟铃声吵醒,而处于精神状态差的情况下,高强度的工作一天,导致精神状态越来越差。有研究表明,经常依赖闹钟叫醒的人，被闹钟声音影响而从睡梦中惊醒，此时其会有心跳加速、心慌等情况的出现。久而久之，会导致人体神经系统、心脏健康等受到影响，从而出现健康问题。可见，长期受到闹钟影响，被闹钟惊醒的人，其身体健康难免也会出现一些问题。
因此，针对以上现有技术存在的问题，有必要进行开发研究，以提供一种没有铃声的无干扰声波闹钟。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种无干扰声波闹钟，以解决现有技术中用户被闹钟的响声机械性地叫醒而导致精神状态受到影响。
本发明所提供的无干扰声波闹钟，包括：
检测器，其检测用户睡眠期间的脑电波；
存储器，其存储预设处理策略；
控制器，其在当前时间到达用户设定的闹钟时间时，确定所述检测器当前检测到的脑电波的种类以得到第一脑电波种类，根据所述预设处理策略确定与所述第一脑电波种类相对应的第二脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与所述第二脑电波种类相对应的声波的控制命令，所述预设处理策略包括所述第一脑电波种类和所述第二脑电波种类的关联关系；
所述声波发射器，其执行所述控制命令；以及
转换器，其将所述声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。
可选的，所述存储器还存储预设对比数据，所述控制器通过将所述检测器检测到的脑电波与所述预设对比数据进行对比，从而得到所述第一脑电波种类。
可选的，所述预设对比数据包括脑电波种类和波长的关联关系，所述控制器通过波长对比得到所述第一脑电波种类。
可选的，所述第一脑电波种类和所述第二脑电波种类分别为贝塔波、阿尔法波、西塔波、德尔塔波和伽马波中的一种。
可选的，所述检测器为设置在枕头内部的脑电波检测芯片。
可选的，所述预设处理策略包括：
在所述第一脑电波种类为德尔塔波的情况下，所述第二脑电波为西塔波；
在所述第一脑电波种类为西塔波的情况下，所述第二脑电波为阿尔法波；
在所述第一脑电波为阿尔法波的情况下，所述第二脑电波为贝塔波；
在所述第一脑电波为贝塔波的情况下，所述第二脑电波为伽马波；
在所述第一脑电波为伽马波的情况下，所述控制器向声波发射器发送不发射声波的控制命令。
可选的，所述转换器通过降低所述声波发射器发射的声波的频率的方式将声波转化为脑电波。
可选的，所述控制器还判断当前得到的第一脑电波种类是否为伽马波，并在判断出不是伽马波的情况下，循环执行：确定所述检测器当前检测到的脑电波的种类以得到第一脑电波种类，根据所述预设处理策略确定与所述第一脑电波种类相对应的第二脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与所述第二脑电波种类相对应的声波的控制命令，从而所述声波发射器执行所述控制命令，所述转换器将所述声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本发明根据检测到的用户脑电波确定作为逐步叫醒用户的脑电波(以下称为叫醒脑电波)的种类，通过声波发射器和转换器向用户输出与确定的脑电波种类一致的脑电波，循序渐进地使用户逐步清醒，有效地解决了现有技术中用户被闹钟的响声机械性地叫醒而导致精神状态受到影响的技术问题。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附
图中：
图1为根据本发明的无干扰声波闹钟的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明实施例的无干扰声波闹钟包括：检测器、存储器、控制器、声波发射器和转换器。
具体地，检测器检测用户睡眠期间的脑电波。检测器例如为设置在枕头内部的脑电波检测芯片，能够检测出用户睡眠期间的脑电波的波长。
存储器存储预设处理策略。
特别地，所述预设处理策略包括：当检测出用户当前的脑电波的类别为德尔塔波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波为西塔波；当检测出用户当前的脑电波的类别为西塔波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波为阿尔法波；当检测出用户当前的脑电波的类别为阿尔法波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波为贝塔波；当检测出用户当前的脑电波的类别为贝塔波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波为伽马波；当检测出用户当前的脑电波的类别为伽马波时，则确定不向用户发射脑电波。此策略会在没有声音的情况下，以向用户发射波长逐步递进的脑电波，有序地唤醒用户。
这里，所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
无干扰声波闹钟具有供用户设定闹钟时间的输入接口。用户经由该输入接口设定闹钟时间，在当前时间到达用户设定的闹钟时间时，控制器通过检测器获得用户当前的脑电波的波长来获得用户当前脑电波的类别。例如，控制器通过检测器获得用户当前脑电波的类别为德尔塔波。接下来，再控制器根据预设处理策略，确定与该德尔塔波对应的叫醒脑电波为西塔波。此时，控制器向声波发射器发送发射可转化为西塔波的声波的控制命令。
这里，所述控制器可以被一个或多个应用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，简称FPGA)、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
随后，声波发射器执行控制器发送的上述控制命令，控制命令例如发射声波或者不发射声波。根据上述示例，声波发射器响应控制器的控制命令而发射后续可被转换器转换为西塔波的声波。值得注意的是，该声波不可被用户听到，保证了本实施例的闹钟的无干扰性。
最后，转换器在声波发射器发射声波的情况下，从控制器获得需要被转换的声波的类别及频率，以将声波发射器发射的声波转换成脑电波，在声波发射器未发射声波的情况下不进行转换。这里，转换器放置于声波发射器发射的声波的可接收范围内。继续上述示例，转换器将声波发射器发射的声波(可被转换为西塔波的声波)转换为西塔波，并将所转换的西塔波输出给用户。值得注意的是，由于转换器输出的用于叫醒用户的脑电波不可被用户听到，从而也保证了本实施例的闹钟的无干扰性。特别地，转换器通过降低所述声波发射器发射的声波的频率的方式来将声波转化为脑电波。
在本发明一优选的实施例中，存储器还存储预设对比数据。这样，控制器通过将所述检测器检测到的脑电波与所述预设对比数据进行对比，从而得到用户当前的脑电波种类。这里，所述预设对比数据包括脑电波种类和波长的关联关系，所述控制器通过检测器检测到的用户当前脑电波的波长与所述预设数据对比得到用户当前的脑电波种类。
特别地，所述预设对比数据为：
δ波(德而塔波)，波长为0.5～3.5次/秒，深睡状态时脑波；
θ波(西塔波)，波长为4～7次/秒，半睡状态时脑波；
α波(阿尔法波)，波长8～14次/秒，放松冥想时脑波；
β波(贝塔波)，波长为14～38次/秒，比较兴奋时脑波；
γ波(伽玛波)，波长为38次/秒以上，极度兴奋的脑波。
例如，所述检测器检测到当前用户的脑电波的波长为4-7次/秒，则控制器根据所述预设对比数据得出用户当前的脑电波的类别为西塔波，再根据预设处理策略，在当检测出用户当前的脑电波的类别为西塔波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波的种类为阿尔法波。因此，控制器则向声波发射器发送令其发射可转化为阿尔法波的声波的控制命令，声波发射器接收到控制器发出的发射可转化为阿尔法波的声波的控制命令后，声波发射器发射可转化为阿尔法波的声波到转换器，转换器从控制器中获得将声波转化为阿尔法波所需的数据，将声波发射器发射的可转化为阿尔法波的声波通过降低频率的方式转化为阿尔法波，再将阿尔法波输出至用户。
特别地，所述控制器还判断当前得到的用户当前的脑电波种类是否为伽马波，并在判断出不是伽马波的情况下，循环执行以下步骤：确定所述检测器当前检测到的用户当前脑电波的种类，根据所述预设处理策略确定与用户当前脑电波种类相对应的需要发射的脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与需要发射的脑电波种类相对应的声波的控制命令，从而所述声波发射器执行所述控制命令，所述转换器将所述声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。
例如，当到达用户设定的闹钟的时间时，用户在深度睡眠时，检测器检测出用户脑电波的波长为0.5～3.5次/秒，则控制器根据所述预设对比数据得出用户当前的脑电波的类别为德尔塔波，再根据预设处理策略，在当检测出用户当前的脑电波的类别为德尔塔波时，则确定要向用户发射的叫醒脑电波的种类为西塔波。因此，控制器则向声波发射器发送令其发射可转化为西塔波的声波的控制命令，声波发射器接收到控制器发出的发射可转化为西塔波的声波的控制命令后，声波发射器发射可转化为西塔波的声波到转换器，转换器从控制器中获得将声波转化为西塔波所需的数据，将声波发射器发射的可转化为西塔波的声波通过降低频率的方式转化为西塔波，再将西塔波输出至用户。此时，检测器会再次检测用户当前的脑电波波长，若经过与预设数据对比，用户此时依旧为德尔塔波，也就是用户此时依旧为深度睡眠状态，则会通过声波发射器和转换器继续向用户输出西塔波，循环执行一段时间后，若用户此时的脑电波类别为西塔波，也就是用户此时为半睡眠状态，则通过声波发射器和转换器向用户输出阿尔法波，循环执行一段时间后，若用户此时的脑电波类别为阿尔法波，也就是用户此时为放松状态，则通过声波发射器和转换器向用户输出贝塔波，循环执行一段时间后，若用户此时的脑电波类别为贝塔波，也就是用户此时为比较兴奋的状态，则通过声波发射器和转换器向用户输出伽马波，循环执行一段时间后，若用户此时的脑电波类别为伽马波，也就是用户此时为极度兴奋的状态，则停止发射。
可见，在上述循环执行的过程中，用户由深睡眠状态到半睡眠状态，再到放松状态，进而再到比较兴奋的状态，最后到达极度兴奋的状态，本发明通过发射渐进的脑电波的方式使用户逐渐清醒，在没有声音的情况下(即，无声音打扰的情况下)，不会对用户的精神状态造成影响。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。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、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
应当理解的是，本说明书中的示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。提供这些实施方式是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，而不应当理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种无干扰声波闹钟，其特征在于，包括：
检测器，其检测用户睡眠期间的脑电波；
存储器，其存储预设处理策略；
控制器，其在当前时间到达用户设定的闹钟时间时，确定所述检测器当前检测到的脑电波的种类以得到第一脑电波种类，根据所述预设处理策略确定与所述第一脑电波种类相对应的第二脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与所述第二脑电波种类相对应的声波的控制命令，所述预设处理策略包括所述第一脑电波种类和所述第二脑电波种类的关联关系；
所述声波发射器，其执行所述控制命令；以及
转换器，其将所述声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。
2.根据权利要求1所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述存储器还存储预设对比数据，
所述控制器通过将所述检测器检测到的脑电波与所述预设对比数据进行对比，从而得到所述第一脑电波种类。
3.根据权利要求2所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述预设对比数据包括脑电波种类和波长的关联关系，
所述控制器通过波长对比得到所述第一脑电波种类。
4.根据权利要求1所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述第一脑电波种类和所述第二脑电波种类分别为贝塔波、阿尔法波、西塔波、德尔塔波和伽马波中的一种。
5.根据权利要求1所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述检测器为设置在枕头内部的脑电波检测芯片。
6.根据权利要求3所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述预设处理策略包括：
在所述第一脑电波种类为德尔塔波的情况下，所述第二脑电波为西塔波；
在所述第一脑电波种类为西塔波的情况下，所述第二脑电波为阿尔法波；
在所述第一脑电波为阿尔法波的情况下，所述第二脑电波为贝塔波；
在所述第一脑电波为贝塔波的情况下，所述第二脑电波为伽马波；
在所述第一脑电波为伽马波的情况下，所述控制器向声波发射器发送不发射声波的控制命令。
7.根据权利要求1所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述转换器通过降低所述声波发射器发射的声波的频率的方式将声波转化为脑电波。
8.根据权利要求4所述的无干扰声波闹钟，其特征在于，所述控制器还判断当前得到的第一脑电波种类是否为伽马波，并在判断出不是伽马波的情况下，循环执行：确定所述检测器当前检测到的脑电波的种类以得到第一脑电波种类，根据所述预设处理策略确定与所述第一脑电波种类相对应的第二脑电波种类，并发送指示声波发射器发射波长与所述第二脑电波种类相对应的声波的控制命令，从而所述声波发射器执行所述控制命令，所述转换器将所述声波发射器发射的声波转换为脑电波并输出。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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