CN209103112U - 一种闹钟 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种闹钟，包括：人体感应模块，设置于闹钟本体的壳体外表面，用于监测用户的体动信号，人体感应模块形成的感应区域覆盖在用户的上半身；主控模块，设置于闹钟本体的壳体内部，分别与人体感应模块、和闹钟本体的发声模块连接；第一输入模块，设置于闹钟本体的壳体外表面或内部，与主控模块连接；第一定时模块，设置于闹钟本体的壳体内部，与主控模块连接；第二定时模块，设置于闹钟本体的壳体内部，与主控模块连接。该闹钟根据用户的体动信号自动启动闹钟计时，保证用户在得到充分睡眠的同时又不会睡眠过度，提高了闹钟的实用性。

Description

一种闹钟

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，特别涉及一种闹钟。

背景技术

午睡有助于提高下午的工作效率，医学研究证明，最好的午睡时间是不超过30分钟，超过30分钟后人体进入深度睡眠状态，因为有睡眠惯性，此时被唤醒反而精神状态不佳。常用的睡眠唤醒手段是设置闹钟，但并非每个人设置好闹钟之后就能马上入睡，要刚好睡够30分钟并不容易做到，所以现有的闹钟方案无法保证用户在得到充分睡眠的同时又不会进入深度睡眠状态。

为了可以保证用户得到充分睡眠时间的同时又不会进入深度睡眠状态，本实用新型设计了如下方案。

实用新型内容

本实用新型提供一种闹钟，能够根据用户的体动信号，在用户入睡后自动启动闹钟计时，保证用户在得到充分睡眠的同时又不会进入深度睡眠状态。

为实现上述目的，本实用新型提供一种闹钟，包括闹钟本体，还包括：

人体感应模块，设置于所述闹钟本体的壳体外表面，用于监测用户的体动信号，所述人体感应模块形成的感应区域覆盖在所述用户的上半身；

主控模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，分别与所述人体感应模块、和所述闹钟本体的发声模块连接；

第一输入模块，设置于所述闹钟本体的壳体外表面或内部，与所述主控模块连接；

第一定时模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

第二定时模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接。

所述主控模块接收到所述第一输入模块的指令时，启动第一定时模块开始计时，计时时长设定为第一预设时长；

所述第一定时模块本次计时结束前，所述主控模块接收到所述人体感应模块的体动信号时，控制所述第一定时模块中止本次计时并重新开始计时；

所述第一定时模块本次计时未被所述主控模块中止且正常结束时，所述主控模块启动第二定时模块开始计时，计时时长设定为第二预设时长；

所述第二定时模块计时结束时，所述主控模块控制所述发声模块发出闹铃声；

其中，第一定时模块和第二定时模块为独立的计时器或者是对同一个计时器赋予的不同的预设时长。

本实施例提供的闹钟，进一步地，所述人体感应模块包括但不限于红外传感器、多普勒传感器任一种或多种。

本实施例提供的闹钟，进一步地，所述人体感应模块包括至少一个红外传感器，所述红外传感器前方形成的感应区域至少覆盖床上或椅子上处于躺姿或坐姿的用户的头部，所述感应区域投射到水平面上形成的扇形的圆心角不小于60°。

本实施例提供的闹钟，进一步地，所述第一输入模块包括但不限于机械开关、触摸开关、触摸屏、非接触式开关、语音输入模块、定时器、经由通讯模块的控制信号。

本实施例提供的闹钟，进一步地，所述发声模块为音乐播放器。

本实施例提供的闹钟，进一步地，还包括：

第一无线通信模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

存储模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

用户端，设置有与所述第一无线通信模块连接的第二无线通信模块。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种闹钟的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种闹钟的动作时序图；

图3为本实用新型实施例提供的红外传感器的覆盖范围图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种闹钟，如图1所示，包括闹钟本体，包括：

人体感应模块1，设置于闹钟本体的壳体外表面，用于监测用户的体动信号，人体感应模块1形成的感应区域覆盖用户的上半身；

主控模块2，设置于闹钟本体的壳体内部，分别与人体感应模块1、和闹钟本体的发声模块3连接；上述主控模块可以是独立的单片机、MCU、微处理器等，也可以利用发声模块的内置处理器；

第一输入模块6，设置于所述闹钟本体的壳体外表面或内部，与所述主控模块2连接；

第一定时模块4，设置于闹钟本体的壳体内部，与主控模块2连接；

第二定时模块5，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块2连接；

其工作原理：

所述主控模块2接收到所述第一输入模块6的指令时，启动第一定时模块4开始计时，计时时长设定为第一预设时长T1；

所述第一定时模块4本次计时结束前，所述主控模块2接收到所述人体感应模块1的体动信号时，控制所述第一定时模块4中止本次计时并重新开始计时；

所述第一定时模块4本次计时未被所述主控模块2中止且正常结束时，所述主控模块2启动第二定时模块5开始计时，计时时长设定为第二预设时长T2；

所述第二定时模块5计时结束时，所述主控模块2控制所述发声模块3发出闹铃声。

对于上述内容，结合图2作进一步说明：

处于清醒状态时，人不会长时间保持不动，一般睡觉前还伴随看书看手机等行为，通过人体感应模块1可以采集到比较密集的体动信号，即相邻两个体动信号的间隔时长T4不会太长；而当人逐渐入睡后，伴随着肌肉放松体动信号会完全消失一段时间，此时可以近似地认为用户已经进入睡着状态。

在本实用新型中，当监测到一个体动信号且经过第一预设时长T1后，没有再监测到下一个体动信号，即T4>T1时，主控模块2判断用户已经进入睡着状态并自动启动闹钟计时，该闹钟计时时长为第二预设时长T2。

对于午睡用户而言，假设第一预设时长T1为5分钟，第二预设时长T2为25分钟，则从睡着前的最后一次体动信号出现到发声模块3开始发出闹铃声的时间刚好为30分钟，其好处是，保证用户的睡眠时间不会超过30分钟。

其中，第一定时模块4和第二定时模块5为独立的计时器或者是对同一个计时器赋予的不同的预设时长。

其中，优选地，人体感应模块包括红外传感器、多普勒传感器任一种或多种。

人体感应模块主要是监测人体的体动信号，对体动信号的获取，例如，通过以红外传感器获取体动信号为例，其工作原理是：红外传感器接收人体辐射产生的红外线，将人体活动时产生的红外辐射的变化量转换为相应的体动信号。红外传感器包括但不限于热释电红外传感器、热电堆、量子型红外传感器等。其中，热释电红外传感器只能将入射红外线的变化量转换为电信号，热电堆和量子型红外传感器可以将入射红外线的绝对值转换为电信号，而体动信号是通过求取上述两个电信号的差值获取人体活动变化量的数值得到的。

体动信号的获取，例如还可以通过多普勒传感器来实现，多普勒传感器向人体发送微波信号，并对人体反射回来的信号的频率变化进行分析，判断发射频率与接收频率的差异，从而判定人体是否发出体动信号。

其中，红外传感器前方形成的感应区域至少覆盖床上或椅子上处于躺姿或坐姿的用户的头部，所述感应区域投射到水平面上形成的扇形的圆心角不小于60°。由于红外线没有穿透性，如果床上的人盖上厚实的被子或穿上厚衣服，红外传感器就很难采集到躯干以下部位的体动信息，所以红外传感器前方形成的感应区域至少要覆盖床上或椅子上处于躺姿或坐姿的人体的头部。同时，考虑到闹钟放置在床边特别是床头旁边或床头柜上，传感器的朝向允许有一定的摆放偏差，所以要求感应区域投射到水平面上形成的扇形的圆心角大于等于60°，具体如图3所示，301为感应模块的感应区域，302为床头柜，303为播放装置，304为人体，305为床,306为椅子，307为桌子。其好处是，可以保证用户的头部处于感应区域以内。

其中，第一输入模块6用于传达用户准备入睡的意图，优选地，第一输入模块包括但不限于机械开关、触摸开关、触摸屏、非接触式开关、语音输入模块、定时器、经由通讯模块的控制信。

其中，发声模块件3包括但不限于包含压电陶瓷片、喇叭等发声元件的数字或模拟音乐播放组件，还可以是音乐播放器。在该技术方案中，闹钟与音乐播放器相结合，闹铃声为音乐播放器播放的音频内容。

该技术方案的有益效果是：主控模块通过获得人体感应模块监测到的体动信号判断用户是否入睡，并自动启动闹钟计时，保证用户在得到充分睡眠的同时又不会进入深度睡眠状态，提高了闹钟的实用性。

本实用新型提供的闹钟，还包括：

第一无线通信模块，设置于闹钟本体的壳体内部，与主控模块连接；

存储模块，设置于闹钟本体的壳体内部，与主控模块连接；

用户端，设置有与第一无线通信模块连接的第二无线通信模块；

用户可以通过第二无线通信模块向第一无线通信模块进行通信数据和/或指令的传输，例如可以是传输音频内容作为闹铃声、传输控制闹钟开始工作的开启指令、关闭指令、设置定时模块的计时时长等，需要说明的是传输的音频数据可存储到存储模块。

存储模块包括但不限于RAM、FIFO、内存条、TF卡、闪存等；用户端包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人台式电脑等。在实际应用中，上述用户端的表现形式一般为手机、平板电脑等，使其用户使用更加方便；无线通信模块包括但不限于，NFC(NearField Communication,近距离无线通讯技术)模块、超宽带模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块等。

该技术方案的好处是：用户可以通过用户端更加灵活地更改闹铃音乐、设置闹钟计时时长和控制闹钟，使闹钟更加智能化。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种闹钟，包括闹钟本体，其特征在于，包括：

人体感应模块，设置于所述闹钟本体的壳体外表面，用于监测用户的体动信号，所述人体感应模块形成的感应区域覆盖在所述用户的上半身；

主控模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，分别与所述人体感应模块、和所述闹钟本体的发声模块连接；

第一输入模块，设置于所述闹钟本体的壳体外表面或内部，与所述主控模块连接；

第一定时模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

第二定时模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

所述主控模块接收到所述第一输入模块的指令时，启动第一定时模块开始计时，计时时长设定为第一预设时长；

所述第一定时模块本次计时结束前，所述主控模块接收到所述人体感应模块的体动信号时，控制所述第一定时模块中止本次计时并重新开始计时；

所述第一定时模块本次计时未被所述主控模块中止且正常结束时，所述主控模块启动第二定时模块开始计时，计时时长设定为第二预设时长；

所述第二定时模块计时结束时，所述主控模块控制所述发声模块发出闹铃声；

其中，第一定时模块和第二定时模块为独立的计时器或者是对同一个计时器赋予的不同的预设时长。

2.如权利要求1所述的闹钟，其特征在于，所述人体感应模块包括但不限于红外传感器、多普勒传感器任一种或多种。

3.如权利要求1所述的闹钟，其特征在于，所述人体感应模块包括至少一个红外传感器，所述红外传感器前方形成的感应区域至少覆盖床上或椅子上处于躺姿或坐姿的用户的头部，所述感应区域投射到水平面上形成的扇形的圆心角不小于60°。

4.如权利要求1所述的闹钟，其特征在于，所述第一输入模块包括但不限于机械开关、触摸开关、触摸屏、非接触式开关、语音输入模块、定时器、经由通讯模块的控制信号。

5.如权利要求1所述的闹钟，其特征在于，所述发声模块为音乐播放器。

6.如权利要求1所述的闹钟，其特征在于，还包括：

第一无线通信模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

存储模块，设置于所述闹钟本体的壳体内部，与所述主控模块连接；

用户端，设置有与所述第一无线通信模块连接的第二无线通信模块。