本發(fā)明涉及智能燈具，尤其涉及基于喚醒需求的智能燈具及睡眠監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著人們生活水平的發(fā)展與提升，單一功能性的照明已無法滿足當(dāng)代人對室內(nèi)照明高品質(zhì)、起居空間人性化的個性需求。光作為人日常活動中最基本的視覺需求，已經(jīng)不僅是為了滿足日常活動中必要的可視性需求而存在，更多的時候也是為了滿足人們生理及心理需求而存在。起居室是日常生活的主要活動空間，需要滿足日常休息、放松、娛樂的生活需求。

2、喚醒技術(shù)是指通過特定的手段來喚醒人的睡眠狀態(tài)，以達(dá)到某種目的的方法。常見的喚醒技術(shù)包括鬧鐘：鬧鐘是一種常見的喚醒技術(shù)，通過設(shè)置時間和聲音等參數(shù)來喚醒人的睡眠狀態(tài)。但是常規(guī)聲音喚醒的鬧鐘，喚醒方式單一、不智能、喚醒效果差，多會給人們帶來不舒適的起床體驗，尤其對于處于深度睡眠狀態(tài)的用戶來說，突然響起的鬧鐘聲音，可能會造成用戶頭疼、疲憊等，不利于用戶的身體健康。而且有些用戶喜歡熬夜，導(dǎo)致起床困難，在關(guān)閉鬧鐘之后可能會再次入睡，而此時鬧鐘已經(jīng)關(guān)閉，無法起到喚醒功能；

3、針對上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：根據(jù)喚醒時刻區(qū)間的時長和生理數(shù)據(jù)制定喚醒執(zhí)行計劃，并根據(jù)喚醒執(zhí)行計劃完成智能燈的位置調(diào)控，同時切換智能燈的工作狀態(tài)，通過燈光變化實現(xiàn)喚醒過程，增加滯后喚醒過程，避免喚醒失敗，同時繪制睡眠質(zhì)量分析圖，并生成助眠提醒信號提醒用戶及時入睡。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：基于喚醒需求的智能燈具，包括燈具底座和燈具殼體，所述燈具底座的頂端表面固設(shè)有支撐軸，所述支撐軸的外側(cè)表面固設(shè)有若干個移動軌道，若干個所述移動軌道的內(nèi)部皆固設(shè)有驅(qū)動系統(tǒng)，若干個所述驅(qū)動系統(tǒng)的外側(cè)表面皆連接有智能燈；

3、所述智能燈包括燈具安裝板，所述燈具安裝板連接于驅(qū)動系統(tǒng)的外側(cè)表面，所述燈具殼體可拆卸連接于燈具安裝板的外側(cè)表面，所述燈具安裝板的外側(cè)表面皆固設(shè)有限位卡件，所述限位卡件與支撐軸的外側(cè)表面滑動連接，所述燈具安裝板和燈具殼體之間形成燈具內(nèi)腔，所述燈具內(nèi)腔的內(nèi)壁處固設(shè)有照明主燈，所述照明主燈外側(cè)的燈具內(nèi)腔內(nèi)壁處均勻分布有若干個補(bǔ)光副燈。

4、進(jìn)一步的，所述支撐軸截面為正多邊形結(jié)構(gòu)，所述支撐軸的每一端面皆固設(shè)有移動軌道。

5、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)固設(shè)于支撐軸的頂端表面，所述伺服電機(jī)的輸出端連接有滾珠絲杠，所述移動軌道的內(nèi)壁處滑動連接有滑臺，所述滑臺套設(shè)于滾珠絲杠的外側(cè)表面，所述燈具安裝板固設(shè)于滑臺的外側(cè)表面。

6、進(jìn)一步的，所述燈具殼體采用透明亞克力材料制成，所述燈具殼體的內(nèi)部開設(shè)有透光槽，所述透光槽的內(nèi)壁處固設(shè)有霧化玻璃。

7、進(jìn)一步的，所述限位卡件包括第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板之間形成固定夾角，所述固定夾角的大小與支撐軸截面內(nèi)角的大小相同，所述第一卡板和第二卡板分別與支撐軸上相鄰兩側(cè)面相互接觸。

8、本發(fā)明還提供基于喚醒需求的智能燈具的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，包括需求獲取單元、睡眠監(jiān)測單元、喚醒控制單元、燈光控制單元和睡眠分析單元；

9、需求獲取單元獲取用戶的喚醒時刻區(qū)間，根據(jù)喚醒時刻區(qū)間的時長生成喚醒進(jìn)程發(fā)送至喚醒控制單元；

10、睡眠監(jiān)測單元用于獲取用戶的生理數(shù)據(jù)，基于生理數(shù)據(jù)判斷用戶的時長和睡眠狀態(tài)，并根據(jù)用戶的睡眠狀態(tài)生成對應(yīng)的喚醒強(qiáng)度值，將喚醒強(qiáng)度值與喚醒進(jìn)程結(jié)合生成喚醒執(zhí)行計劃，將喚醒執(zhí)行計劃發(fā)送至喚醒控制單元和燈光控制單元；

11、喚醒控制單元獲取喚醒信號并處理，對若干個智能燈進(jìn)行標(biāo)記m1、m2、m3、…、mn，并將m1記為第一智能燈，根據(jù)喚醒執(zhí)行計劃依次控制智能燈mn對應(yīng)連接的驅(qū)動系統(tǒng)帶動智能燈向上移動，完成智能燈的位置調(diào)控；

12、燈光控制單元包括模式存儲模塊和需求切換模塊，其中模式存儲模塊用于存儲智能燈的各工作狀態(tài)，各工作狀態(tài)包括助眠模式、喚醒模式、休閑模式和閱讀模式，需求切換模式用于根據(jù)用戶需求和喚醒執(zhí)行計劃切換智能燈的工作狀態(tài)，完成對照明主燈和補(bǔ)光副燈以及霧化玻璃的開關(guān)控制；

13、睡眠分析單元用于獲取用戶的睡眠時長，并結(jié)合喚醒時刻區(qū)間分析用戶的睡眠狀態(tài)，繪制睡眠質(zhì)量分析圖，并生成助眠提醒信號發(fā)生至喚醒控制單元和燈光控制單元。

14、進(jìn)一步的，生成喚醒進(jìn)程的具體過程如下：

15、s101、獲取喚醒時刻區(qū)間，喚醒時刻區(qū)間包括喚醒起始時刻ts和最遲喚醒時刻te，根據(jù)喚醒起始時刻ts和最遲喚醒時刻te計算喚醒周期△tm＝te-ts；

16、s102、起始時刻ts為起始點，建立時段劃分表，對喚醒周期進(jìn)行區(qū)段劃分，包括預(yù)喚醒時段、強(qiáng)喚醒時段和滯后喚醒時段；

17、s103、在時段劃分表上進(jìn)行時段區(qū)分，預(yù)喚醒時段為[ts，t1]，強(qiáng)喚醒時段為[t1，t2]，滯后喚醒時段為[t2，te]，并在每一區(qū)段上標(biāo)記強(qiáng)度切換點；

18、所述預(yù)喚醒時段對應(yīng)的預(yù)喚醒時長△t1＝t1-ts＝e1·△tm，強(qiáng)喚醒時段對應(yīng)的預(yù)喚醒時長△t2＝t2-t1＝e2·△tm，滯后喚醒時段對應(yīng)的預(yù)喚醒時長△t3＝te-t2＝e3·△tm，其中e1、e2和e3為預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，其具體數(shù)值根據(jù)用戶的睡眠質(zhì)量分析圖進(jìn)行設(shè)置并更新。

19、進(jìn)一步的，生成喚醒執(zhí)行計劃的具體過程如下：

20、s201、在用戶入睡前，獲取用戶的睡眠前期生理數(shù)據(jù)，包括心率數(shù)據(jù)、呼吸頻率數(shù)據(jù)和體溫數(shù)據(jù)，基于用戶的睡眠前期生理數(shù)據(jù)判斷用戶入眠時刻，并記錄入眠時刻t4和深度睡眠時刻t5；

21、s202、根據(jù)用戶的喚醒時刻區(qū)間獲取喚醒起始時刻ts，在喚醒起始時刻ts到達(dá)前獲取用戶的喚醒前生理數(shù)據(jù)，同樣包括心率數(shù)據(jù)、呼吸頻率數(shù)據(jù)和體溫數(shù)據(jù)，基于用戶的睡眠前期生理數(shù)據(jù)判斷用戶的睡眠等級wn，包括一級睡眠狀態(tài)w1、二級睡眠狀態(tài)w2和三級睡眠狀態(tài)w3；

22、s203、根據(jù)用戶的喚醒起始時刻ts和入眠時刻t4的時間差值計算得到睡眠總時長td；

23、s204、根據(jù)用戶的睡眠總時長td和用戶的睡眠等級計算喚醒強(qiáng)度值ed：其中e1和e2均為預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，e2的取值與睡眠等級wn的具體等級相關(guān)，一級睡眠狀態(tài)w1、二級睡眠狀態(tài)w2和三級睡眠狀態(tài)w3對應(yīng)的e2取值呈上升趨勢；

24、s205、根據(jù)喚醒強(qiáng)度值ed對預(yù)喚醒時段、強(qiáng)喚醒時段和滯后喚醒時段進(jìn)行賦值，并標(biāo)記在喚醒進(jìn)程中以生成喚醒執(zhí)行計劃，喚醒強(qiáng)度值ed表示用戶在當(dāng)前睡眠狀態(tài)下被喚醒所需的燈光提醒強(qiáng)度，喚醒強(qiáng)度值ed越大，預(yù)喚醒時段的提醒強(qiáng)度越小、強(qiáng)喚醒時段和滯后喚醒時段的提醒強(qiáng)度越大。

25、進(jìn)一步的，其中助眠模式下照明環(huán)境為彌散光，即智能燈沿支撐軸自上而下順次排布，且照明主燈關(guān)閉，補(bǔ)光副燈接入電路，霧化玻璃斷電呈現(xiàn)模糊狀態(tài)；

26、喚醒模式下照明環(huán)境為漸次集中頂光，第一智能燈上照明主燈接入電路后，預(yù)先移動至支撐軸頂端，剩余智能燈依次移動至與第一智能燈并列執(zhí)行預(yù)喚醒模式，所有智能燈完成頂端集中后補(bǔ)光副燈接入電路進(jìn)入強(qiáng)喚醒模式，將霧化玻璃通電后進(jìn)入滯后喚醒模式；

27、閱讀模式下照明模式為集中頂光，所有智能燈同時移動至支撐軸頂端，完成頂端集中后將照明主燈和補(bǔ)光副燈同時接入電路，霧化玻璃斷電；

28、放松模式下照明模式為均勻散光，智能燈自上而下均勻分布在支撐軸上，照明主燈接入電路，并根據(jù)室內(nèi)環(huán)境調(diào)整補(bǔ)光副燈和霧化玻璃的工作狀態(tài)。

29、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

30、1、該基于喚醒需求的智能燈具，可根據(jù)用戶的使用需求，控制伺服電機(jī)接入電路，帶動滑臺在移動軌道上移動，滑臺與燈具安裝板為一體成型結(jié)構(gòu)，滑臺帶動智能燈同步移動，可調(diào)整智能燈在支撐軸上的高度，若干個智能燈徑向分布在支撐軸外側(cè)，根據(jù)使用需求和設(shè)計需要設(shè)置智能燈的個數(shù)，智能燈可集中固定在支撐軸上方形成集中頂光，提供高亮度的照明條件，若干個智能燈也可自上而下，均勻分布在支撐軸上形成彌散光，提供大范圍的照明條件。

31、2、該基于喚醒需求的智能燈具，設(shè)置有照明主燈和補(bǔ)光副燈，可根據(jù)使用需求控制照明主燈和補(bǔ)光副燈分別接入電路或者同時接入電路，提供不同的照明強(qiáng)度和照明范圍，還設(shè)置有霧化玻璃，使用者可通過控制電流的通斷與否控制霧化玻璃的透明與不透明狀態(tài)，根據(jù)需要調(diào)整霧化玻璃的通電狀態(tài)，進(jìn)而改變智能燈提供的照明強(qiáng)度，使得智能燈具有多模式的工作狀態(tài)。

32、3、該基于喚醒需求的智能燈具的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)喚醒時刻區(qū)間的時長和生理數(shù)據(jù)制定喚醒執(zhí)行計劃，根據(jù)喚醒執(zhí)行計劃依次控制智能燈對應(yīng)連接的驅(qū)動系統(tǒng)帶動智能燈向上移動，完成智能燈的位置調(diào)控，同時切換智能燈的工作狀態(tài)，完成對照明主燈和補(bǔ)光副燈以及霧化玻璃的開關(guān)控制，通過燈光變化實現(xiàn)喚醒過程，增加滯后喚醒過程，避免喚醒失敗，還結(jié)合喚醒時刻區(qū)間分析用戶的睡眠狀態(tài)，繪制睡眠質(zhì)量分析圖，并生成助眠提醒信號提醒用戶及時入睡，提高了睡眠質(zhì)量。