TWI498102B - 短暫睡眠喚醒裝置及方法 - Google Patents

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Description

短暫睡眠喚醒裝置及方法
本發明係關於一種喚醒裝置及方法，特別關於一種短暫睡眠喚醒裝置及方法。
睡眠，一直是人類重要的行為之一，睡眠可以幫助恢復體力，並能紓緩壓力，增強記憶力，從而保持身體健康。
然而，由於社會的快速發展，現代人對於睡眠的質與量均不如以往，人們若欠缺適量的睡眠，將有可能導致一些後遺症，例如上午精神很好，下午則昏昏欲睡、情緒不穩定、失去應變能力、工作效率下降等。
其中，午睡有助於恢復精神和體力。每天上午工作半天，到了中午，多半會感覺疲倦無力，若能小睡片刻，下午就能恢復活力。但是，過長的午睡時間，反而會讓頭腦不太清醒，也會影響當晚的睡眠；相反的，若是午睡時間不足，則效果不佳。
因此，如何提供一種短暫睡眠喚醒裝置及方法，藉由分析其腦波訊號，判斷使用者是否處於睡眠狀態一特定時間，當使用者達到一特定時間，將使用者喚醒，以達到高效率的短暫睡眠，已成為重要課題之一。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種短暫睡眠 喚醒裝置及方法，讓使用者在進入睡眠狀態後之一特定時間將其喚醒，以達到高效率的短暫睡眠。
經過研究證實，在睡眠狀態第二期(sleep stage 2)後將使用者喚醒時，可讓使用者休息後的精神狀態最好。因此本發明係在使用者進入睡眠狀態第二期時將其喚醒。
為達上述目的，本發明提出一種短暫睡眠喚醒裝置，應用於一使用者，使其在一短暫睡眠之後被喚醒。短暫睡眠喚醒裝置包含一腦波感測器、一處理模組以及一喚醒模組。腦波感測器設置於使用者之頭部，並感測使用者之一腦波訊號。處理模組與腦波感測器耦接，並接收並處理腦波訊號，若判斷使用者處於睡眠第二期則傳送一喚醒訊號。喚醒模組與處理模組耦接，接收喚醒訊號並依據喚醒訊號將使用者喚醒。
在本發明之一實施例中，處理模組更包括了一濾波放大單元、一類比數位轉換單元、一運算單元以及一計時單元。濾波放大單元與腦波感測器耦接，並依據腦波訊號作濾波及訊號放大。類比數位轉換單元與腦波感測器耦接，並依據腦波訊號進行一類比數位轉換。運算單元與腦波感測器耦接，並依據腦波訊號進行訊號分析，以判斷使用者是否處於睡眠第二期。計時單元與運算單元耦接，當使用者處於睡眠第二期時，開始計時一時間。
在本發明之一實施例中，運算單元依據腦波訊號擷取其頻率、週期、振幅或波形，並依據腦波訊號與一特定訊號之頻率、週期、振幅或波形進行比較，其中，特定訊號 為一紡錘波(sleep spindles)或一慢波(或α波)。
在本發明之一實施例中，計時單元所計時之時間超過一特定時間時，運算單元產生喚醒訊號，特定時間例如為5至15分鐘。
為達上述目的，在本發明之一種短暫睡眠喚醒方法包含感測使用者之一腦波訊號；依據腦波訊號判斷使用者是否處於睡眠第二期；若判斷使用者處於睡眠第二期，則產生一喚醒訊號喚醒使用者。
在本發明之一短暫睡眠喚醒方法中，更包含依據腦波訊號擷取其頻率、週期、振幅或波形；依據腦波訊號與一特定訊號之頻率、週期、振幅或波形進行比較，以判斷使用者是否處於睡眠第二期；特定訊號為一紡錘波或一慢波。
在本發明之一短暫睡眠喚醒方法中，更包含當使用者處於睡眠第二期時，計時一時間；當所計時之時間超過一特定時間時，產生喚醒訊號。
承上所述，依本發明之一種短暫睡眠喚醒裝置及短暫睡眠喚醒方法可以讓使用者在睡眠時藉由腦波感測器感測腦波訊號，並將腦波訊號進行訊號分析，以判斷使用者是否處於睡眠第二期。當使用者進入睡眠第二期時，可產生喚醒訊號以喚醒使用者。藉此可讓使用者達到高效率的短暫睡眠。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種短暫睡眠喚醒裝置及方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參照圖1所示，其為本發明較佳實施例之短暫睡眠喚醒裝置1示意圖，請參考圖1所示，在本實施例中，短暫睡眠喚醒裝置1包括一使用者11、一腦波感測器12、一處理模組13以及一喚醒模組14。腦波感測器12設置於使用者11之頭部，用以感測使用者11之腦波訊號。處理模組13與腦波感測器12耦接，接收並處理使用者11之腦波訊號，若判斷使用者11處於睡眠第二期一特定時間，則傳送一喚醒訊號。喚醒模組14與處理模組13耦接，接收處理模組13所發出的喚醒訊號，則輸出一音效或一震動或一閃光或其他訊號以喚醒使用者11，在此不限制以何種方式喚醒使用者，本實施例以音效為例。
圖2為圖1所示的短暫睡眠喚醒裝置1進一步的方塊圖。請參考圖2所示，處理模組13可包括一濾波放大單元131、一類比數位轉換單元132、一運算單元133以及一計時單元134。濾波放大單元131與腦波感測器12耦接，接收使用者11之腦波訊號後，作濾波以及訊號放大。類比數位轉換單元132與腦波感測器12耦接，於此係與腦波感測器12間接耦接並與濾波放大單元131直接耦接，接收濾波及放大後的訊號，將其訊號進行類比數位轉換。運算單元133與腦波感測器12間接耦接並與類比數位轉換單元132直接耦接，接收類比數位轉換後的訊號， 進行訊號分析，判斷使用者11是否處於睡眠第二期，若使用者11處於睡眠第二期，則傳送一喚醒訊號。計時單元134與運算單元133耦接，當運算單元133判斷使用者11進入睡眠第二期時，開始計時一時間，當使用者11進入睡眠第二期經過一特定時間，則運算單元133傳送一喚醒訊號。
請參考圖3所示，本發明較佳實施例之一種短暫睡眠喚醒方法，是應用於上述的短暫睡眠喚醒裝置1，且喚醒方法包含步驟S21至步驟S23。於步驟S21中，感測使用者11之一腦波訊號。於步驟S22中，依據腦波訊號判斷使用者11是否處於睡眠第二期，若判斷使用者沒有處於睡眠第二期，則回到步驟S21；若判斷使用者11處於睡眠第二期，則執行步驟S23，產生一喚醒訊號喚醒使用者11。
請參考圖4所示，在上述步驟S22中，可例如包含圖4所示之短暫睡眠喚醒方法，且包含步驟S31至步驟S35。於步驟S31中，從腦波訊號擷取其頻率、週期、振幅或波形，其中可例如將腦波訊號以30秒為間隔分為複數區間，並擷取各區間之特徵值(例如頻率、週期、振幅或波形)。於步驟S32中，判斷是否為清醒狀態，若是清醒狀態則回到步驟S31，若不是清醒狀態，則執行步驟S33。於步驟S32中，可藉由比對特徵值與一特定訊號之對應特徵值而得知是否為清醒狀態，該特定訊號例如為α波。於步驟S33中，判斷是否為深睡狀態，若是深睡狀態，則回到步驟S31，若不是深睡狀態，則執行步驟S34。於步驟S33中，可藉由比對特徵值與一特定訊號之對應特徵值而得知是否為深睡狀態，該特定訊號例如為慢波(slow wave)。於步驟S34，判斷是否為淺睡第二期睡眠狀態，若不是淺睡第二期睡眠狀態，則是淺睡第一期睡眠狀態並回到步驟S31，若是淺睡第二期睡眠狀態，則執行步驟S35開始計時一時間。於步驟S34中，可藉由比對特徵值與一特定訊號之對應特徵值而得知是否為第二期睡眠狀態，該特定訊號例如為紡錘波。
綜上所述，依本發明之一種短暫睡眠喚醒裝置及短暫睡眠喚醒方法可以讓使用者在睡眠時藉由腦波感測器感測腦波訊號，並將腦波訊號進行訊號分析，以判斷使用者是否處於睡眠第二期。當使用者進入睡眠第二期時，可產生喚醒訊號以喚醒使用者，藉此可讓使用者達到高效率的短暫睡眠。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1．．．短暫睡眠喚醒裝置
11．．．使用者
12．．．腦波感測器
13．．．處理模組
131．．．濾波放大單元
132．．．類比數位轉換單元
133．．．運算單元
134．．．計時單元
14．．．喚醒模組
S21～S23．．．短暫睡眠喚醒方法的步驟流程
S31～S35．．．判斷使用者是否處於睡眠第二期的步驟流程
圖1為本發明較佳實施例之一種短暫睡眠喚醒裝置之方魂圖；
圖2為本發明較佳實施例之短暫睡眠喚醒裝置的另一方塊圖；
圖3為本發明較佳實施例之一種短暫睡眠喚醒方法之一流程圖；以及
圖4為本發明較佳實施例之一種短暫睡眠喚醒方法之判斷使用者是否處於睡眠第二期的流程圖。
1‧‧‧短暫睡眠喚醒裝置
11‧‧‧使用者
12‧‧‧腦波感測器
13‧‧‧處理模組
14‧‧‧喚醒模組

Claims (8)

  1. 一種短暫睡眠喚醒裝置，應用於一使用者，使其在一短暫睡眠之後被喚醒，包含：一腦波感測器，設置於該使用者之頭部，感測該使用者之一腦波訊號；一處理模組，與該腦波感測器耦接，接收並處理該腦波訊號，若判斷該使用者處於睡眠第二期則傳送一喚醒訊號，該處理模組包括一運算單元，其係與該腦波感測器耦接並依據該腦波訊號進行訊號分析，以判斷該使用者是否處於睡眠第二期，且該處理模組更包括一計時單元，其係與該運算單元耦接，當該使用者處於睡眠第二期時，計時一時間，當該計時單元所計時之該時間超過一特定時間時，該運算單元傳送該喚醒訊號；以及一喚醒模組，與該處理模組耦接，接收該喚醒訊號並依據該喚醒訊號將該使用者喚醒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之短暫睡眠喚醒裝置，其中該處理模組包括：一濾波放大單元，與該腦波感測器耦接，依據該腦波訊號作濾波及訊號放大。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之短暫睡眠喚醒裝置，其中該處理模組包括：一類比數位轉換單元，與該腦波感測器耦接，依據該腦波訊號進行一類比數位轉換。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之短暫睡眠喚醒裝置，其中該運算單元依據該腦波訊號擷取其頻率、週期、振幅或波形，並依據該腦波訊號與一特定訊號之頻率、週期、振幅或波形進行比較。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之短暫睡眠喚醒裝置，其中該特定訊號為一紡錘波或一慢波。
  6. 一種短暫睡眠喚醒方法，應用於一使用者，使其在一短暫睡眠之後被喚醒，該短暫睡眠喚醒方法包含：感測該使用者之一腦波訊號；依據該腦波訊號判斷該使用者是否處於睡眠第二期；以及若判斷該使用者處於睡眠第二期，則產生一喚醒訊號喚醒該使用者，其中當該使用者處於睡眠第二期時，計時一時間；及當所計時之該時間超過一特定時間時，產生該喚醒訊號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之短暫睡眠喚醒方法，更包含：依據該腦波訊號擷取其頻率、週期、振幅或波形；以及依據該腦波訊號與一特定訊號之頻率、週期、振幅或波形進行比較，以判斷該使用者是否處於睡眠第二期。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之短暫睡眠喚醒方法，其 中該特定訊號為一紡錘波或一慢波。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016537160A (ja) 2013-10-18 2016-12-01 ナドストップ，エルエルシー 覚醒機構を提供するシステムおよび方法
US11596357B2 (en) 2015-12-01 2023-03-07 Koninklijke Philips N.V. Sleep study system and method
CN112891703A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 褚明礼 一种基于脑电信息的辅助唤醒方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060293608A1 (en) * 2004-02-27 2006-12-28 Axon Sleep Research Laboratories, Inc. Device for and method of predicting a user's sleep state
US20070249952A1 (en) * 2004-02-27 2007-10-25 Benjamin Rubin Systems and methods for sleep monitoring

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228806A (en) * 1978-05-25 1980-10-21 International Rectifier Corporation Sleep state inhibited wake-up alarm
JP2004501377A (ja) * 2000-06-22 2004-01-15 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ ユーザーを起こすシステム
US7041049B1 (en) * 2003-11-21 2006-05-09 First Principles, Inc. Sleep guidance system and related methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060293608A1 (en) * 2004-02-27 2006-12-28 Axon Sleep Research Laboratories, Inc. Device for and method of predicting a user's sleep state
US20070249952A1 (en) * 2004-02-27 2007-10-25 Benjamin Rubin Systems and methods for sleep monitoring

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