[发明专利]基于光照与心率测控使人定时自然醒的唤醒装置和方法

权利要求书

1.一种基于光照与心率测控使人定时自然醒的唤醒装置，包括单片机、灯光模块、心率监测模块、唤醒设置接口、睡眠数据上传接口，其特征在于，单片机与心率监测模块、灯光模块、唤醒设置接口、睡眠数据上传接口相连，电源模块与心率监测模块、单片机、灯光模块相连。

2.根据权利要求1所述的单片机型号为（但不限于）C8051F920超低功耗单片机，用来实现心率控制算法，进行唤醒的设定，监测并上传人的睡眠数据，控制唤醒灯光的光照强度等功能。

3.根据权利要求1所述灯光模块为在单片机控制下的发光体，发光体在单片机控制下发出一定强度的光，实施唤醒过程；

所述发光体包括（但不限于）分布式LED点光源或柔性LED面光源。

4.根据权利要求1所述心率监测模块包括接触式或非接触式心率测量传感器。

5.根据权利要求1所述唤醒设置接口为对唤醒时间、唤醒模式进行设置的接口，实现包括（但不限于）按键式、触摸式、手机APP界面无线设置等设置。

6.根据权利要求1所述睡眠数据上传接口为将监测到的睡眠人的心率数据进行存储、上传到云端服务器的接口，该接口的形式有（但不限于）蓝牙、ZigBee、USB等形式。

7.基于光照与心率测控使人定时自然醒的唤醒方法，其特征在于，基于光照对心率的改变和基于心率监测对心率的精确控制，不会发出声响或震动，不会影响伴侣休息，达成睡眠人自然醒的唤醒方法，该唤醒方法可以对睡眠状态进行记录，通过上传至云端服务器来改进针对个人的唤醒心率曲线，包括以下步骤：

步骤1. 心率监测模块通过心率测量匹配出给定心率，即采集睡眠人睡眠状态到自然醒状态的心率数据，通过内部算法计算，匹配调整出符合人的个体特点的心率变化唤醒曲线；

步骤2. 通过唤醒设置接口输入自然醒时间，单片机于预设时间（但不限于）25分钟前启动灯光模块；

步骤3. 灯光模块启动，发光体对睡眠人进行灯光照射；

步骤4. 通过PWM信号调整控制灯光亮度，使睡眠人的心率缓慢升高；

步骤5. 心率监测模块对睡眠人进行心率测量，测定睡眠人的当前心率，与给定心率比较，通过内部算法计算，得出应该施加的灯光照射强度，精确控制灯光亮度；

步骤6. 精确控制的灯光亮度，确保精确控制人的心率上升曲线，使睡眠人的心率缓慢精确上升，从而保证睡眠人的唤醒状态为定时自然醒。

8.根据权利要求7所述的基于光照与心率测控使人定时自然醒的唤醒方法，其特征在于所述的步骤1包括以下步骤：

步骤101. 若初次使用时，该系统自动完成个体睡眠人心率的监测，进行不同个体心率变化唤醒曲线的匹配，使唤醒心率曲线适应不同个体心率不同的要求，预存为给定心率；

步骤102. 通过睡眠数据上传接口上传到云端服务器，更加有针对性地对人的睡眠进行分析，匹配出更加符合使用者个体特征的唤醒心率曲线；

步骤1021. 睡眠数据上传到云端服务器，可改进优化唤醒心率曲线。

9.根据权利要求7所述的基于光照与心率测控使人定时自然醒的唤醒方法，其特征在于所述的步骤2，唤醒时间设置方法包括按键式、触摸式、使用手机APP界面无线设置等设置。