[发明专利]一种智能闹钟自适应控制唤醒方法及睡眠监测系统

摘要

本发明涉及一种智能闹钟自适应控制唤醒方法及睡眠监测系统。现有闹铃的音量不能根据使用者睡眠状态进行实时调节，存在唤醒模式单一的问题。本发明通过自适应控制唤醒方法来根据使用者实时睡眠状态控制闹钟唤醒模块进行柔性唤醒功能，闹钟音量根据使用睡眠状态进行跟踪调整，确保使用者在预设的唤醒时刻舒缓地转入清醒状态，有效提升使用体验。

主权项

一种智能闹钟自适应控制唤醒方法，其特征在于，包括如下方法步骤：1)根据公式(1)获得即时音量参数Vcur：Vcur=σ(kcur+2)VmaxTstop-Tturn+3---(1)]]>其中，Tstop为闹钟关闭时刻，Tturn为睡眠状态转变时刻，kcur值为即时睡眠系数，Vmax为闹钟最大输出音量，σ为唤醒系数变量，σ的初始值为1；设定闹钟启动时刻为Tstart，当即时时刻Tcur＝Tstart时，利用生理信息监测组件获取即时睡眠状态Scur，通过公式(1)获得即时音量参数Vcur，当即时时间Tcur＜Tstart时，闹钟处于待机状态；当Scur＝S0时，为清醒状态，kcur＝k0＝‑1；当Scur＝S1时，为浅睡状态，kcur＝k1＝0；当Scur＝S2时，为深睡状态，kcur＝k2＝1；2)生理信息监测组件持续获取Scur值，并通过数据缓存器以间隔时间h1，存储Vcur以及Scur，并形成前次历史音量值Vh、与Vh对应的前次历史睡眠状态Sh，当Scur≠Sh时，跳转至步骤3)，当Scur＝Sh时，跳转至步骤7)；3)通过生理信息监测组件获得睡眠状态转变时刻为Tturn，根据即时睡眠状态与数据缓存器内前次历史睡眠系数的来获得音量变化曲线：Vcur=σVh[1+k(Vmax-Vh)Tstop-Tturn(Tcur-Tturn)]---(2)]]>其中，k为睡眠状态参数；若Scur＝S0时，则跳转至步骤5)，否则进行以下操作：若Scur＝S2，Sh＝S1时，则k＝k2‑k1，代入公式(2)得到音量变化曲线：若Scur＝S2，Sh＝S0时，则k＝k2‑k0，代入公式(2)得到音量变化曲线；若Scur＝S1，Sh＝S0时，则k＝k1‑k0，代入公式(2)得到音量变化曲线；若Scur＝S1，Sh＝S2时，则持续当前音量值，即Vcur＝Vh，若睡眠状态持续恒定且持续时间大于设定值h2，则跳转至步骤2)，否则k＝k2/2，代入公式(2)得到音量变化曲线，并进一步跳转至步骤4)；4)根据公式(2)获得的音量变化曲线均为音量的增函数，且Vcur≤Vmax，并跳转至步骤2)；5)Scur＝S0时，Vcur=σVh[1+kTstop-Tturn(Tstop-Tcur)]---(3)]]>当Sh＝S2时，则k＝k0‑k2，代入公式(3)获得音量变化曲线；若Sh＝S1时，则k＝k0‑k1，代入公式(3)获得音量变化曲线，跳转至步骤6)；6)根据公式(3)获得的音量变化曲线为音量的减函数，Tth为用户设定的唤醒时刻：当Tcur≥Tth时，则跳转至步骤2)；当Tcur＜Tth且Vcur＞0时，根据公式(3)减小音量直至为零，之后关闭闹钟，并将当前唤醒系数变量值σ及当前实际唤醒时刻t存入数据缓存器，以此形成前次唤醒系数变量值σh和前次实际唤醒时刻th，带入公式(4)获得即时唤醒系数变量σcur：σcur=Σh=1N[σh-Tth-thTth-Tstart]N---(4)]]>其中，N为参考的历史数据量，σcur用于替换公式(1)、(2)、(3)中的σ；7)若Scur＝Sh＝S0，则k＝k0，代入公式(3)获得音量变化曲线，并跳转至步骤6)；若Scur＝Sh＝S1或Scur＝Sh＝S2，若睡眠状态持续不变且时间大于设定值h3，则跳转至步骤2)，否则k＝k2/2，代入公式(2)获得音量变化曲线，并跳转至步骤4)。