БУДИЛЬНИК С БЛОКИРОВКОЙ СРАБАТЫВАНИЯ СИГНАЛА К ОКОНЧАТЕЛЬНОМУ ПРОБУЖДЕНИЮ Российский патент 2006 года по МПК G04C23/00 G04C19/00 G04C21/16 G04B23/00 

Область техники

Изобретение относится к области обеспечения жизнедеятельности человека. Оно может быть использовано в медицине, в сфере услуг, в быту и проч. с целью мягкого прерывания сна.

Основной объект применения изобретения - бытовые будильники, предназначенные для ежедневного пробуждения, преимущественно индивидуального пользования.

Уровень техники

Уже давно люди лишены возможности просыпаться следуя биологическим ритмам своего организма. Всегда неожиданный сигнал будильника - еще один стресс, с которого начинается трудовой день.

Статистика утверждает, что более 60% трудоспособного городского населения непроизвольно спит «в режиме нервного ожидания». Отдых сопровождают периодические пробуждения среди ночи - можно ли еще поспать, или уже пора вставать - и постоянное беспокойство - как бы успеть выспаться и при этом не проспать. Результат - раздражительность, а может и головная боль - не лучшие спутники человека.

Ставя перед собой задачу создания комфортных условий для сна и пробуждения, автор настоящей заявки запатентовал изобретение: будильник с новой функцией - цветовой индикацией времени. К обычному будильнику был добавлен индикатор с переменным цветом свечения.

Так, например, всю ночь такой индикатор светится приятным зеленым цветом. За некоторое время до пробуждения (пользователь сам его устанавливает), например, за полчаса, цвет индикатора начинает плавно меняться в соответствии со спектром от зеленого к желтому. Затем по мере приближения к заданному моменту пробуждения (к моменту срабатывания звукового сигнала будильника) цвет индикатора изменяется от желтого к оранжевому и, наконец, от оранжевого к красному.

Когда пользователь просыпается среди ночи, мягкая цветовая индикация позволяет ему мгновенно оценить время до пробуждения - не надо зажигать свет, искать очки, производить вычисления, не надо даже до конца открывать глаза. Достаточно, чтобы будильник находился где-то в поле зрения.

Итак, почти всю ночь (например, семь с половиной часов из восьми) будильник светится зеленым. Зеленый цвет, который легко можно распознать и «сквозь сон», едва взглянув в сторону будильника, означает, что можно продолжать спокойно спать. Желтый цвет укажет, что скоро (уже через полчаса) запланированный подъем, так что пора решать: спать дальше или не спеша вставать. Красный свет означает, что пора встать или, если принято решение поспать еще некоторое время, отключить звонок будильника, который уже вскоре раздастся.

Итак, известно устройство (Патент РФ №2183345), предназначенное для окончательного пробуждения от сна, выполненное с возможностью задания предпочтительного момента пробуждения (в указанном источнике такой момент обозначен, как момент пробуждения), включающее функциональный блок отсчета времени (в указанном источнике такой блок реализован, например, на базе микропроцессора, традиционных часов, будильника, таймера или персонального компьютера), и механически и/или электрически связанный с ним функциональный блок сигнала (в указанном источнике такой блок призван обеспечить звуковую сигнализацию). Данное устройство выбрано автором в качестве прототипа.

К основному недостатку прототипа относится требование отключения будильника в случае принятия решения об отказе от окончательного пробуждения. Соответствующие манипуляции с органами управления будильника могут окончательно разбудить пользователя, того не желающего.

Также известно устройство (NOKIA 3210 User's Guide, HANSAPRINT SALO, 150384, 2000, р.60) с функцией окончательного пробуждения от сна, выполненное с возможностью задания предпочтительного момента пробуждения, включающее функциональный блок отсчета времени и связанный с ним функциональный блок сигнала.

Основной недостаток такого устройства тот же, что и прототипа.

Сущность изобретений

Изобретение призвано устранить недостатки прототипа и развить решения, представляемые указанным патентом.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в обеспечении возможности бесконтактного дистанционного управления будильником посредством простых движений, имеющих место в процессе сна, а также управления будильником посредством бездействия и неосознанного управления будильником.

Также изобретение позволяет снизить количество стрессовых нагрузок на человека и повысить его здоровье, благодаря созданию комфортных условий для сна и пробуждения.

Изобретение позволяет исключить риск неисполнения будильником основных функций.

С использованием отличительных признаков представляемого изобретения можно спроектировать конструктивно простые, компактные, удобные в эксплуатации, недорогие будильники.

Заявляемый технический результат достигается за счет следующего.

В устройство, предназначенное для окончательного пробуждения от сна - будильник, выполненное с возможностью задания предпочтительного момента пробуждения, включающее функциональный блок отсчета времени, и механически и/или электрически связанный с ним функциональный блок сигнала, введены следующие отличительные признаки: устройство дополнительно включает механически и/или электрически связанный как минимум с одним из упомянутых блоков функциональный блок оценки подвижности объекта пробуждения, содержащий как минимум один датчик движения либо вибрации, либо изменения геометрии расположения в пространстве такого объекта, при этом датчик выполнен с возможностью расположения на расстоянии, не превышающем 20 м от объекта пробуждения, а блок оценки - и/или с возможностью задержки срабатывания сигнала на время, соответствующее интервалу, заданному в пределах от 0,00 до 10,00 часов, либо на время до установления заданного среднего за время, меньшее 60 минут, значения частоты изменения подвижности объекта пробуждения, при том, что такое значение должно превышать более чем на 1% значение минимальной средней частоты, зафиксированной по показаниям датчика за заданное время, предшествующее предпочтительному моменту, превышающее 10 с, и/или с возможностью опережающего относительно такого момента на заданное время, не превышающее 60 минут, включения сигнала после того, как значение, упомянутое первым, указанным образом превысит значение упомянутой минимальной частоты.

В некоторой части заявляемый технический результат достигается за счет введения ряда частных отличительных признаков.

Устройство может быть выполнено с возможностью задания момента непременного пробуждения.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения аудиосигнала.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения усиленного фонового звукового сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта, при этом устройство должно включать микрофон.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения оптического сигнала.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения усиленного фонового оптического сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта, при этом устройство должно включать фотоприемник.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения химического сигнала, при этом устройство должно включать материальный носитель, который quantum satis может содержать ароматизаторы, выбранные из перечня: хинин, горечавка, ароматические травы, пряности, агаровая кислота; алоин; бета азарон; берберин; кумарин; синильная кислота; гиперицин; пулегон; квассин; сафрол или изосафрол; сантонин; альфа или бета туйон либо любую допустимую композицию таких веществ, либо другой ароматизатор, не вошедший в перечень.

Блок сигнала может включать нагревательный элемент.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения комбинированного сигнала.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью последовательного воспроизведения аудио, оптического и химического сигналов в произвольном порядке.

Устройство может быть выполнено с возможностью воспроизведения как минимум одного из сигналов более чем за 10 с до предпочтительного момента.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью изменения во времени интенсивности как минимум одного из сигналов.

Блок оценки может включать емкостной датчик, позволяющий оценить взаимную емкость упомянутого и некоторого опорного объектов.

Блок оценки может включать индуктивный датчик, позволяющий оценить индуктивность цепи, включающей упомянутый объект, либо наведенную индуктивность.

Блок оценки может включать оптический датчик, позволяющий оценить изменение структуры распределения коэффициента отражения в области расположения упомянутого объекта.

Блок оценки может включать произвольную комбинацию упомянутых датчиков.

Датчик может быть выполнен с короткой зоной действия, не превышающей 4 м.

Датчик может быть выполнен с направленной диаграммой восприятия, не превышающей 180°.

Устройство может включать элемент отображения времени, приблизительно оставшегося как минимум до одного из упомянутых моментов.

Элемент отображения может быть выполнен с возможностью оценки представляемой им информации посредством периферийного зрения.

Блок оценки может включать как минимум один усилитель сигнала датчика с коэффициентом усиления, большим 3-х.

Блок оценки может включать как минимум один фильтр низкой частоты с верхней границей пропускания по уровню 0,5, не превышающей 10 Гц.

Устройство может включать запоминающее устройство, например, энергонезависимую память, выполненную на базе чипа или микросхемы.

Устройство может включать микропроцессор, выполняющий часть функции указанных блоков.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретений

Предназначенный для окончательного пробуждения от сна будильник, в котором реализованы заявляемые отличительные признаки, может быть устроен следующим образом.

Он должен иметь орган управления, предназначенный для задания предпочтительного момента пробуждения - момента, нейтрально воспринимаемого пользователем (не критичного). Таким органом управления может являться, например, кнопка-прерыватель или регулировочный резистор, или иное.

Следует отметить, что такой орган управления есть сегодня на каждом будильнике. Каждый будильник позволяет задать предпочтительный момент пробуждения, оставляя пользователю возможность отключить будильник до или после срабатывания сигнала и вновь погрузиться в сон.

Основным электронным элементом будильника может являться микропроцессор, управляющий всей работой будильника. В частности, последовательные нажатия на различные кнопки или на одну кнопку с различной продолжительностью, будучи обработанными микропроцессором позволят установить требуемые режимы работы будильника.

Микропроцессор может быть связан с запоминающим устройством, в котором могут храниться введенные пользователем установки - настройки будильника. Запоминающее устройство может быть выполнено на базе энергонезависимой памяти. Такая память может также хранить и другую информацию.

В состав обсуждаемого будильника должен входить блок отсчета времени. В настоящее время такой блок, выполненный на базе чипа, входит в каждый электронный будильник. Так же широко используются механические и электромеханические блоки отсчета времени.

С блоком отсчета времени механически и/или электрически должен быть связан блок сигнала. В современных электронных будильниках в роли такого блока выступают радио- или телеприемники, звуковоспроизводящая аппаратура и т.д.; в механических - механические звонки; в электромеханических - электрические зуммеры и проч.

Существенным является то, что обсуждаемый будильник должен дополнительно включать механически (посредством механического затвора либо блокиратора) и/или электрически (посредством электрического кабеля или разводки либо кабеля и затвора), связанный как минимум с одним из упомянутых блоков блок оценки подвижности объекта пробуждения.

Основная часть всех блоков может быть включена в микропроцессор. В этом случае связи между блоками могут быть реализованы на базе топологии такого микропроцессора, к которому через токопроводящие дорожки печатной платы приходят сигналы от управляющих элементов будильника.

В другом исполнении блок оценки может быть электрически связан с микропроцессором, или механически с блоком сигнала, или механически с блоком сигнала и электрически с микропроцессором. Возможны другие варианты.

Для выполнения своей функции блок оценки должен содержать как минимум один датчик движения либо вибрации, либо изменения геометрии расположения в пространстве объекта пробуждения. В настоящее время перечисленные датчики широко используются в системах безопасности.

Отличительной особенностью датчика будильника является то, что он должен быть выполнен легким, компактным, ударопрочным и с возможностью его расположения на близком расстоянии от объекта пробуждения.

Предпочтительным является расположение датчика на расстоянии, не превышающем 3 м от объекта пробуждения.

В ряде случаев датчик должен оставаться работоспособным при его расположении на расстояние до 20 м.

В будильнике могут быть использованы различные датчики, причем датчики не обязательно должны располагаться в корпусе будильника - они могут быть вынесены за его пределы. Будильник при этом должен иметь соответствующий разъем, инфракрасный порт, иное.

Блок оценки должен быть выполнен с возможностью задержки срабатывания сигнала на время, соответствующее интервалу, заданному в пределах от 0,00 до 10,00 часов.

Здесь и далее указанные задания - установки параметров - могут быть выполнены как самим пользователем посредством обращения к органам управления будильником, так и производителем последнего, например, посредством задания программы микропроцессора или «зашивки» энергонезависимой памяти, или подбором номиналов используемых радиодеталей.

Хорошей является задержка на 20...40 мин.

Также задержка может осуществляться до установления заданного среднего за время менее 60 минут значения частоты изменения подвижности объекта пробуждения, при том, что такое значение должно превышать более чем на 1% значение минимальной средней частоты, зафиксированной по показаниям датчика за заданное время, предшествующее предпочтительному моменту, превышающее 10 с.

Хороший результат достигается, когда осреднение осуществляется за 10 минут и требуется превышение более чем в 10 раз.

Также хороший результат достигается, когда осреднение производится за 1 или 3 минуты, а за заданное среднее значение частоты, установление которого ожидается (или просто - которое ожидается), принимается 1/60 Гц.

Опыт показывает, что оптимальный результат достигается, когда задержка устанавливается на время, которому соответствует выполнение следующего условия

где t - параметр, численно равный времени задержки, выраженному в часах;

π - число «пи» (3,14...);

d - параметр, численно равный времени суток, выраженному в часах;

а - параметр, численно равный возрасту объекта пробуждения, выраженному в часах.

Блок оценки может быть также выполнен с возможностью опережающего относительно предпочтительного момента пробуждения на заданное время, не превышающее 60 минут, включения сигнала после того, как среднее за время менее 60 минут значение частоты изменения подвижности объекта пробуждения превысит более чем на 1% значение минимальной средней частоты, зафиксированной по показаниям датчика за заданное время, предшествующее предпочтительному моменту, превышающее 10 с (от момента ожидаемого срабатывания сигнала).

Хороший результат достигается, когда упомянутое опережение не превышает 30, а в ряде случаев и 15 минут.

Будильник может быть выполнен и с возможностью задания, аналогичным описанному выше образом момента непременного пробуждения, после которого блокировка сигнала будет автоматически отключена.

Предполагается, что для отключения сигнала при задании момента непременного пробуждения пользователю необходимо будет совершить действия, требующие включения абстрактного мышления. Так, например, потребуется просуммировать цифры, отображающие текущее время на цифровом дисплее, и осуществить последовательные нажатия с заданным интервалом на орган управления будильником, количество которых должно равняться полученной сумме. Возможны другие варианты.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения аудио (звукового) сигнала, в частности, усиленного фонового звукового сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта. В последнем случае будильник должен включать микрофон и качественную акустическую систему. Возможны варианты. Под фоновым может подразумеваться сигнал, имеющий место на момент пробуждения, а может пониматься сигнал, имевший место некогда ранее. Хороший результат достигается, когда в качестве фонового звукового сигнала используется непринужденный разговор двух и более лиц, состоявшийся ранее в присутствии объекта пробуждения или в иных обстоятельствах.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения оптического (в частности, видео) сигнала, например, усиленного (по яркости и, предпочтительно, при сохранении цветности) фонового оптического сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта. В последнем случае будильник должен включать фотоприемник. В ряде случаев такой приемник должен быть многоэлементным. Хороший результат достигается при расположении такого фотоприемника у изголовья пользователя.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения химического сигнала, при этом устройство должно включать материальный носитель, например, контейнер со стенками, «прозрачными» для молекул используемого пахучего химического элемента. В таком контейнере quantum satis могут содержаться ароматизаторы, выбранные из перечня: хинин, горечавка, ароматические травы, пряности, агаровая кислота; алоин; бета азарон; берберин; кумарин; синильная кислота; гиперицин; пулегон; квассин; сафрол или изосафрол; сантонин; альфа или бета туйон либо любую допустимую композицию таких веществ, либо другой ароматизатор, не вошедший в перечень. Для активации контейнера блок сигнала может включать нагревательный элемент, например, выполненный на базе термисторов. Возможны другие подходы к активации контейнера.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью воспроизведения комбинации сигналов различных видов в различных последовательностях (в произвольном порядке).

Предпочтительным является следующая последовательность: химический, звуковой, оптический сигналы.

Хороший результат достигается при реализации следующей последовательности: химический и одновременно усиленный «фоновый» оптический, а далее - звуковой сигналы. При этом будильник может быть выполнен с возможностью воспроизведения комбинации сигналов более чем за 10 с, например, за 10 минут до предпочтительного момента пробуждения или до расчетного либо ожидаемого (определенного микропроцессором) момента срабатывания сигнала. Предполагается, что механизм пробуждения химическим и указанным оптическим сигналами является замедленным.

Блок сигнала может быть выполнен с возможностью изменения во времени интенсивности как минимум одного из сигналов. Так, например, яркость усиленного «фонового» оптического сигнала может нарастать постепенно при постепенном увеличении средней силы тока, управляемого микропроцессором и питающего соответствующее устройство воспроизведения, например, лампы накаливания.

Блок оценки может включать емкостной датчик, позволяющий оценить взаимную емкость упомянутого и некоторого опорного объектов. Такой датчик может быть выполнен по типу электроскопа.

Блок оценки может включать индуктивный датчик, позволяющий оценить индуктивность цепи, включающей упомянутый объект, либо наведенную индуктивность. Такой датчик должен включать катушку с индуктивностью более 1 mH.

Блок оценки может включать оптический датчик, позволяющий оценить изменение структуры распределения коэффициента отражения в области расположения упомянутого объекта. Такой датчик может включать растровую оптическую систему (например, набор цилиндрических линз) и одно- или многоэлементный фотоприемник.

Также блок оценки может включать датчик вибрации, например, выполненный на основе резонаторной пластины с собственной частотой, не превышающей нескольких Гц, и гофрированного резинового стакана с близкой собственной частотой, выходное отверстие которого закрыто микрофоном, обращенным чувствительным элементом внутрь стакана.

Блок оценки может включать произвольную комбинацию упомянутых датчиков. Например, могут одновременно использоваться емкостной датчик и датчик вибрации, или емкостной и оптический датчики, причем последний может одновременно выполнять функцию фотоприемника, оценивающего «фоновую» освещенность, тогда как датчик вибрации может выполнять функцию микрофона, «снимающего» фоновый звуковой сигнал.

Сигналы с датчиков могут отслеживаться непрерывно. Также датчики могут опрашиваться периодически, например, последовательно.

Датчик может быть выполнен с короткой зоной действия, не превышающей 4 м. Для этого датчик должен иметь ограниченную чувствительность. Хороший результат в смысле помехозащищенности достигается, когда зона действия датчика не превышает 2 м. Также датчик может быть выполнен с направленной диаграммой восприятия, не превышающей 180°. Для этого датчик должен, например, иметь экраны и бленды. Хороший результат, опять же в смысле помехозащищенности, достигается, когда диаграмма восприятия датчика не превышает нескольких десятков градусов.

В основном именно эти требования отличают датчики будильника от широко распространенных сегодня датчиков охранной сигнализации - предпочтительными являются условия, когда зона чувствительности датчика накрывает лишь один объект пробуждения. При этом должны быть выполнены требования по расположению датчика или будильника, если датчик смонтирован в последнем. Здесь-то и проявляются преимущества использования набора датчиков, обеспечивающих возможность при направленном приеме иметь ограниченную зону действия. Так, например, два емкостных датчика могут быть расположены направленными на объект пробуждения: один слева и второй справа от последнего. При этом действительным считается сигнал, свидетельствующий об изменении взаимной емкости, поступающий одновременно от обоих датчиков.

Сигнал с датчиков может поступать на один или на несколько последовательно соединенных усилителей с коэффициентом усиления, большим 3-х. Предпочтительным является суммарное усиление большее, 40-а. После усилителя сигнал может поступать на фильтр низкой частоты с верхней границей пропускания по уровню 0,5, не превышающей 10 Гц. После фильтра сигнал может быть детектирован. После детектора может стоять накопительный конденсатор с разрядным резистором. По напряжению такого конденсатора можно судить о частоте импульсов, соответствующих проявлению объектом пробуждения подвижности. При превышении указанным напряжением некоторого порогового значения посредством компаратора может обеспечиваться возможность срабатывания сигнала. Указанное напряжение может использоваться и в качестве входного сигнала микропроцессора, который в зависимости от значения такого напряжения может выполнять ту или иную часть зашитой в него программы.

В будильнике может быть использовано широтно-импульсная модуляция.

Будильник может включать элемент отображения времени, приблизительно оставшегося как минимум до одного из упомянутых моментов. Такой элемент может быть выполнен на базе жидкокристаллического дисплея, на котором в обратном отсчете может отображаться цифровая информация об упомянутом здесь времени.

Элемент отображения может быть выполнен с возможностью оценки представляемой им информации посредством периферийного зрения. Так, например, такой элемент может быть выполнен на базе многоцветного светоизлучающего диода, а отображение может быть основано на цветовом кодировании времени, оставшегося до пробуждения.

Рассмотрим работу обсуждаемого будильника.

Пусть в какой-то момент времени пользователь, обратившись к органам управления будильника, задает предпочтительный момент пробуждения и момент непременного пробуждения. Микропроцессор сохраняет такие моменты в памяти устройства. Идет отсчет времени. Блок сигнала будильника готов отработать требуемую программу.

Пользователь устанавливает будильник в непосредственной близости от места сна, например, не далее, чем в 1 м от кровати.

После включения будильника на одном из его дисплеев или в одной из частей его дисплея отображается время, оставшееся до наступления одного из указанных моментов, например, момента предпочтительного пробуждения. Это время может отображаться, например, цветовым индикатором, плавно меняющим цвет своего свечения от синего к красному при приближении к предпочтительному моменту пробуждения.

Датчик или датчики будильника следят за подвижностью объекта пробуждения.

Устройство может быть выполнено таким образом, что всякому значительному изменению таким объектом своего расположения в пространстве будет соответствовать импульс, например, напряжения. Одному акту - один импульс. Число таких импульсов за единицу времени - частота изменения подвижности.

Будильник может оценивать указанную частоту, вычислять ее минимальное значение и сравнивать с ним текущее. Хороший результат достигается, когда результат такой оценки усредняется.

Оценка текущей частоты становиться значимой при приближении к предпочтительному моменту пробуждения.

Так, например, если текущая частота, определенная в момент времени, предшествующий указанному моменту менее чем на 30 мин, превысит минимальную более чем в 5 раз, то блок оценки обеспечит срабатывание сигнала к пробуждению в момент наступления указанного превышения.

Микрофон будильника воспринимает окружающие шумы, фильтрует их, выделяя приемлемые для воспроизведения компоненты. Усилитель звуковой частоты усиливает фоновый звуковой сигнал, а акустическая система воспроизводит его. При этом обеспечивается постепенное нарастание громкости до момента пробуждения пользователя.

Аналогичным образом может работать оптическая сигнализация (роль микрофона будет выполнять фотоприемник, а роль акустической системы - осветительная техника).

Для подключения химической сигнализации пользователь предварительно подбирает устраивающий его ароматизатор и заправляет им будильник. Запахи, оптимальным образом способствующие пробуждению, должны подбираться индивидуально. В то же время, ароматизатор может быть установлен и производителем будильника.

Как уже отмечалось, предпочтительным является использование комбинированного сигнала, один из которых имеет замедленное действие (например, мягкий химический сигнал), а другой - быстрое (например, аудиосигнал).

Следует отметить, что при расположении будильника не некотором расстоянии от пользователя химический сигнал естественным образом будет нарастать постепенно.

В другом случае, если текущая частота не превысит минимальную, например, более чем в 3 раза, то и при наступлении предпочтительного момента пробуждения блок оценки заблокирует срабатывание сигнала, отсрочив таковое на заданное время или до того, как текущая частота не превысит минимальную более чем в 5 раз.

Будильник может настраиваться пользователем индивидуально или основные установки могут быть выполнены производителем. Речь идет, например, о достаточном для срабатывания сигнала превышения текущей частоты над минимальной (или над частотой, равной нулю), о временных интервалах опережающего срабатывания и задержки срабатывания и т.д.

Возможно исполнение будильника, при котором он автоматически по мере набора статистических данных о подвижности пользователя сам на него настроится. Так, например, оценив минимальную и максимальную частоты за примерно 1,5 часа, блок оценки разрешит срабатывание сигнала в окрестности 30 минут от предпочтительного момента пробуждения лишь, если частота будет близка к максимальной.

Важно отметить, что в ряде случаев важна не сама частота изменения подвижности, а ее динамика. Так, например, если имеет место увеличение частоты, то блок оценки скорее «разрешит» срабатывание сигнала, нежели при ее уменьшении.

В других случаях может использоваться не частота, а интенсивность подвижности, т.е. может оцениваться то, насколько значительны изменения расположения объекта пробуждения в пространстве. Тогда оценивается не число импульсов в единицу времени (или не только число импульсов в единицу времени), но и их амплитуда, а также в ряде случаев длительность.

Примечание. При оценке числа импульсов усилитель, установленный после датчика, должен быть выведен в режим компаратора, а при оценке и числа импульсов, и их амплитуды - усилитель не должен входить в насыщение, тогда как при оценке только амплитуды из схемы должен быть исключен фильтр. Возможны другие исполнения, например, на базе микропроцессора.

Приведем пример. Сигналы от двух емкостных датчиков, расположенных по обе стороны от объекта пробуждения, поступают на устройство сравнения, которое при достаточной корреляции таких сигналов генерирует импульс, амплитуда которого соответствует амплитуде указанных сигналов. Такой импульс поступает на усилитель с коэффициентом усиления 900. В качестве такого усилителя может быть выбрана пара последовательно включенных операционных усилителей. Сигнал после такого усилителя представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, частота следования которых соответствует частоте изменения подвижности объекта пробуждения. Далее может стоять аналогово-цифровой преобразователь или фильтр, построенный, например, на базе операционного усилителя, или преобразователь частоты в напряжение и т.д. Аналогичным образом можно использовать индуктивный и оптический датчики, датчик вибрации, а также всевозможные комбинации различных датчиков.

При наступлении момента непременного пробуждения будильник сработает вне зависимости от режима работы блока оценки.

Из описания работы устройства следует, что обсуждаемый будильник управляется пользователем дистанционно и бесконтактно. Важно то, что пользователь управляет будильником неосознанно простыми действиями, в частности имеющими место в процессе сна.

Будильник может управляться пользователем и посредством осознанного бездействия, Так, например, определив по показаниям цветового индикатора, что наступает предпочтительный момент пробуждения (цвет индикатора может быть при этом оранжевым), пользователь, оставаясь бездвижным, может отсрочить срабатывание сигнала, предпочитая продолжить спать либо по другим причинам.

И наоборот. Определив, что до предпочтительного момента пробуждения еще далеко, но пожелав вскоре пробудиться, пользователь может проявив двигательную активность ускорить срабатывание сигнала.

Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом отображена в таблице, приведенной ниже.

В том, что не нашло отражения в таблице, по мнению автора, связь отличительных признаков представляемого изобретения с заявляемым техническим результатом очевидна.

Признаки (нумерация дана в соответствии с п.п. формулы изобретения)Технический результат1, 14...19бесконтактное дистанционное управление посредством простых движений, имеющих место в процессе сна, а также управление посредством бездействия1, 3...13, 20, 21снижение стрессовых нагрузок, повышение здоровья благодаря созданию комфортных условий для сна и пробуждения2, 18, 19исключение риска неисполнения основных функций1, 22...25проектирование конструктивно простых, компактных, удобных в эксплуатации, недорогих устройств

В основном заявляемый технический результат носит качественный характер, не поддающийся количественной оценке.

Изобретение относится к области часовой техники и направлено на обеспечение возможности комфортных условий для пробуждения и бесконтактного управления будильником. Этот результат обеспечивается за счет того, что устройство - будильник выполнен с возможностью задания предпочтительного момента пробуждения и включает блок отсчета времени и связанный с ним блок сигнала. Кроме того, введен связанный как минимум с одним из упомянутых блоков блок оценки подвижности объекта пробуждения, содержащий датчик движения, при этом датчик движения выполнен с возможностью его расположения на близком расстоянии от объекта пробуждения, а блок оценки - с возможностью задержки срабатывания упомянутого сигнала и/или с возможностью его опережающего относительно упомянутого предпочтительного момента включения. 30 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Устройство, предназначенное для пробуждения от сна, - будильник, выполненное с возможностью задания момента указанного пробуждения, включающее функциональный блок отсчета времени и связанный с ним функциональный блок сигнала, отличающееся тем, что оно включает механически и/или электрически связанный как минимум с одним из упомянутых блоков функциональный блок оценки подвижности объекта пробуждения.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения аудиосигнала.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения усиленного фонового звукового сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта, при этом устройство включает микрофон.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения оптического сигнала.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения усиленного фонового оптического сигнала, имеющего место в области расположения упомянутого объекта, при этом устройство включает фотоприемник.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения химического сигнала, при этом устройство включает материальный носитель ароматизатора.7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что упомянутый материальный носитель quantum satis включает ароматизаторы, выбранные из перечня: хинин, горечавка, ароматические травы, пряности, агаровая кислота, алоин, бета-азарон, берберин, кумарин, синильная кислота, гиперицин, пулегон, квассин, сафрол или изосафрол, сантонин, альфа- или бета- туйон. 8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала включает нагревательный элемент.9. Устройство по пп.1-8, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью последовательного воспроизведения упомянутых аудио, оптического и химического сигналов в произвольном порядке.10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью воспроизведения комбинированного сигнала.11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью воспроизведения как минимум одного из упомянутых сигналов более чем за 10с до упомянутого предпочтительного момента.12. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что упомянутый блок сигнала выполнен с возможностью изменения во времени интенсивности как минимум одного из упомянутых сигналов.13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает как минимум один датчик оценки движения.14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает как минимум один датчик вибрации.15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает как минимум один датчик изменения геометрии расположения в пространстве упомянутого объекта.16. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает емкостный датчик.17. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает индуктивный датчик.18. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает оптический датчик.19. Устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает произвольную комбинацию упомянутых датчиков.20. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый датчик выполнен с короткой зоной действия, не превышающей 4 м.21. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый датчик выполнен с направленной диаграммой восприятия, не превышающей 180°.22. Устройство по любому из пп.13-15, отличающееся тем, что упомянутый датчик выполнен с возможностью его расположения на близком расстоянии от упомянутого объекта.23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки выполнен с возможностью задержки срабатывания упомянутого сигнала.24. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки выполнен с возможностью опережающего относительно упомянутого момента включения сигнала.25. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью задания момента непременного пробуждения.26. Устройство по п.1 или 25, отличающееся тем, что оно включает элемент отображения времени, приблизительно оставшегося как минимум до одного из упомянутых моментов.27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что упомянутый элемент выполнен с возможностью оценки представляемой им информации посредством периферийного зрения.28. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает как минимум один усилитель сигнала датчика с коэффициентом усиления большим 3.29. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок оценки включает как минимум один фильтр низкой частоты с верхней границей пропускания по уровню 0,5, не превышающей 10 Гц.30. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно включает запоминающее устройство.31. Устройство по п.1 отличающееся тем, что оно включает микропроцессор.