專利名稱：基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改善人體睡眠的保健電子產(chǎn)品，具體涉及一種基于人體生物鐘的睡 眠監(jiān)護(hù)儀。根據(jù)人體睡眠過程中生理參數(shù)與睡眠質(zhì)量的相關(guān)規(guī)律，在控制器的協(xié)調(diào)下科學(xué)地 實施應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡眠監(jiān)視與適時喚醒。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外對于人體睡眠領(lǐng)域的關(guān)注和研究主要集中在失眠癥和睡眠呼吸暫停綜合癥 等疾病的治療方面，具體涉及慢性失眠與睡眠打鼾等問題。對于晚間入睡困難的失眠問題， 醫(yī)學(xué)界早已進(jìn)行了多年的理論研究和實踐治療，主要集中在藥物治療和物理治療(例如耳針 等)；對于睡眠打鼾的睡眠呼吸暫停綜合癥問題，近年來正日益引起醫(yī)學(xué)界的重視，常規(guī)的治 療對策往往是手術(shù)治療。但對于大多數(shù)普通人睡眠質(zhì)量不高的問題卻因其還未發(fā)展到醫(yī)學(xué)上 的患病狀態(tài)而基本處于未被問津無人重視的狀態(tài)，有些人只能靠服用保健品勉強維持；其中最 為常見的是晚間錯過最佳入睡時機引發(fā)的入眠困難和睡眠不足、早晨突然被鬧鐘粗暴叫醒時 的頭暈?zāi)X脹，以及稍不留神嗜睡過頭后導(dǎo)致的精神不振等，這些睡眠質(zhì)量問題常常影響人們 一整天的工作和學(xué)習(xí)，日積月累便會直接影響人們的身體健康和生活質(zhì)量。此外，發(fā)生在少 數(shù)人身上的睡眠意外卒死，因其事后難以追究和無法補救，以致至今未能找到合適有效的規(guī) 避措施，這顯然與當(dāng)今社會的高速發(fā)展極不協(xié)調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，其目的在于針對大多數(shù)普通人常因睡 眠質(zhì)量不高且缺乏有效監(jiān)護(hù)和治療手段，而導(dǎo)致的影響身體健康與工作學(xué)習(xí)效率的弊端。本 發(fā)明以實測的人體睡眠生理參數(shù)為依據(jù)，參照這些參數(shù)與人體睡眠質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系，由控制 器根據(jù)睡者以往睡眠習(xí)慣和當(dāng)前設(shè)定的應(yīng)蘇醒時間，科學(xué)地實施應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡眠 監(jiān)視與適時喚醒，由此幫助睡者獲得最佳的睡眠效果、最清醒的蘇醒感覺以及規(guī)避睡眠卒死 的意外，進(jìn)而提高身體健康水準(zhǔn)和日常工作效率。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，其特征在于用于采集人體睡眠過程生理參數(shù)的睡眠傳 感器與人體適當(dāng)接觸，將監(jiān)測的生理參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳遞給控制器，由控制器在軟件的 支持下對各參數(shù)進(jìn)行分析判斷；以便用樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進(jìn)行"應(yīng)睡提示、
入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒"的睡眠全過程監(jiān)護(hù)。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，包括一個儀器主機和睡眠傳感器與振動器，儀器主機正 面為一控制面板，控制面板上設(shè)置有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側(cè)壁有通訊報警接口；其特 點是儀器主機的側(cè)壁還設(shè)置有外設(shè)接口，分別與睡眠傳感器和振動器連接；睡眠傳感器和 振動器與睡者身體適當(dāng)接觸。
所述的儀器主機內(nèi)由信號調(diào)理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、音樂存儲驅(qū)動器、振動驅(qū)動器、 電源組成，其特點是信號調(diào)理器的輸入端與外部睡眠傳感器連接，信號調(diào)理器的輸出端經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制器相連接；揚聲器經(jīng)音樂存儲驅(qū)動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅(qū)動 器與控制器相連接；鍵盤、顯示器、通訊報警接口分別與控制器相連接。
所述的睡眠傳感器是以床墊的方式平整地鋪設(shè)在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當(dāng) 接觸。
本發(fā)明的通訊報警接口可以向遠(yuǎn)端報警，可設(shè)計為有線報警，也可設(shè)計為無線報警。 本發(fā)明的突出優(yōu)點和積極效果是基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，通過直接采集人體睡 眠時的生理參數(shù)，結(jié)合跟蹤分析睡者日常睡眠所具規(guī)律，科學(xué)地實時管理人體睡眠的全過程， 有效實施應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡眠監(jiān)視與適時喚醒，由此幫助睡者獲得最佳的睡眠效果、 最清醒的蘇醒感覺以及規(guī)避睡眠卒死的意外，進(jìn)而提高身體健康水準(zhǔn)和日常工作效率。


圖1是本發(fā)明基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀的外觀示意圖； 圖2是本發(fā)明基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
1.睡眠傳感器，2.信號調(diào)理器，3.模數(shù)轉(zhuǎn)換器，4.控制器，5.音樂存儲驅(qū)動器，6.揚 聲器，7.振動驅(qū)動器，8.振動器，9.顯示器，10.鍵盤，11.通訊報警接口， 12.電源， 13.儀器主機，14.控制面板。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，如圖1所示，包括一個儀器主機13和睡眠傳感器1與振 動器8，儀器主機正面為一控制面板14，控制面板上設(shè)置有揚聲器6、鍵盤10和顯示器9， 其側(cè)壁有通訊報警接口 11;儀器主機的側(cè)壁設(shè)置有兩個外設(shè)接口，分別與睡眠傳感器1和振
動器8連接；睡眠傳感器1和振動器8與睡者身體適當(dāng)接觸；睡眠傳感器1實時監(jiān)測睡者睡 眠過程中的生理參數(shù)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，由控制器在軟件的支持下對各參數(shù)進(jìn)行分析判斷， 由此以樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進(jìn)行"應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚 醒"的睡眠全過程監(jiān)護(hù)。
所述的儀器主機如圖2所示，其內(nèi)部由信號調(diào)理器2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、控制器4、音樂存 儲驅(qū)動器5、振動驅(qū)動器7、電源12組成，其特點是信號調(diào)理器2的輸入端與外部睡眠傳 感器1連接，信號調(diào)理器2的輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3與控制器4相連接；揚聲器6經(jīng)音樂存 儲驅(qū)動器5與控制器4相連接；振動器8經(jīng)振動驅(qū)動器7與控制器4相連接；鍵盤IO、顯示 器9、通訊報警接口 11分別與控制器4相連接。
所述的睡眠傳感器1以床墊的方式平整地鋪設(shè)在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當(dāng) 接觸。
本發(fā)明實施例中睡眠傳感器l:釆用平鋪式氣墊傳感器；信號調(diào)理器2:采用濾波器和 電平轉(zhuǎn)換器構(gòu)成；模數(shù)轉(zhuǎn)換器3:采用常規(guī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；控制器4:采用低功耗微控制器 芯片；音樂存儲驅(qū)動器5:采用解碼芯片、存儲芯片或SD卡、功放電路組成；揚聲器6:采 用普通小型揚聲器；振動驅(qū)動器采用晶體管或M0S管組成；振動器采用振動電機組成； 顯示器9:采用點陣式液晶屏；鍵盤10:采用多個方形按鍵組成；通訊報警接口ll:采用蜂 鳴器以及RS-232芯片或無線模塊構(gòu)成；電源12:采用多節(jié)干電池或可充式電池。
系統(tǒng)預(yù)備狀態(tài)安裝調(diào)試完畢，將睡眠傳感器1平鋪于睡者仰臥時的后背部位，睡者仰 臥其上，打開基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀的電源開關(guān)，根據(jù)顯示器9的提示將催眠樂曲與 按摩方式、喚醒樂曲與振動方式、應(yīng)醒時間與容許誤差等設(shè)定值經(jīng)鍵盤10輸入控制器4,此
時顯示器9指示設(shè)備處于就緒狀態(tài)。
系統(tǒng)工作流程控制器4根據(jù)日常測得的睡眠生理參數(shù)總結(jié)的睡眠規(guī)律在合適時刻經(jīng)音
樂存儲驅(qū)動器5與揚聲器6發(fā)出溫馨的應(yīng)睡提示。睡眠傳感器1將實時測得的人體睡眠生理 信號經(jīng)信號調(diào)理器2和模數(shù)轉(zhuǎn)換器3處理為相應(yīng)的數(shù)字信號送給控制器4。若控制器4判得當(dāng) 前狀態(tài)為睡者剛剛睡下，則啟動催眠流程，按照睡者事先選定的樂曲序號和按摩方式經(jīng)音樂 存儲驅(qū)動器5與揚聲器6以及振動驅(qū)動器7與振動器8進(jìn)行相應(yīng)的播放和按摩，并不斷根據(jù) 測得的睡者生理參數(shù)調(diào)整樂曲音量和按摩幅度， 一旦測得睡者已經(jīng)睡著則停止音樂的播放和 按摩。在睡眠過程中，控制器4不斷將測得的人體生理參數(shù)與機內(nèi)總結(jié)存儲的日常規(guī)律進(jìn)行 比較，若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重異常則立即經(jīng)通訊報警接口 ll進(jìn)行本地報警或以有線或無線方式向遠(yuǎn)端發(fā) 出求救信息，若僅發(fā)現(xiàn)略有異常則在睡者醒來后經(jīng)顯示器9發(fā)出相應(yīng)的就醫(yī)建議提示；反之，
若沒有發(fā)現(xiàn)異常，控制器4則根據(jù)測得的人體生理參數(shù)分析睡者所處何種睡眠階段， 一旦經(jīng) 控制器4分析獲知睡者的睡眠階段已接近預(yù)定應(yīng)醒時間的容許誤差范圍內(nèi)，則將根據(jù)睡者曰 常睡眠規(guī)律和當(dāng)時實測參數(shù)選擇最佳睡眠節(jié)點啟動喚醒流程，控制器4將以由弱到強的音量 啟動播放預(yù)定樂曲，若睡者仍未醒來，則再啟動振動器以預(yù)定的振動節(jié)奏對睡者喚醒，直至 控制器從睡眠傳感器測得的信號中獲悉睡者已經(jīng)起床，則停止所有喚醒操作。
控制器的控制策略具有自適應(yīng)功能，可跟蹤分析睡者日常睡眠習(xí)慣自動調(diào)整相應(yīng)的睡眠 監(jiān)護(hù)參數(shù)，既可使監(jiān)護(hù)操作更貼近睡者需求以便獲得最佳睡眠質(zhì)量，又可根據(jù)測得的睡眠生 理參數(shù)自動分析捕捉到異常參數(shù)以便及時準(zhǔn)確地給出報警求救或就醫(yī)提示。
權(quán)利要求
1.基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，其特征在于用于采集人體睡眠過程生理參數(shù)的睡眠傳感器與人體適當(dāng)接觸，將監(jiān)測到的生理參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳遞給控制器，由控制器在軟件的支持下對各參數(shù)進(jìn)行分析判斷，以便用樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進(jìn)行“應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒”的睡眠全過程監(jiān)護(hù)。
2. 基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，包括一個儀器主機和睡眠傳感器與振動器，儀器主機正面 為一控制面板，控制面板上設(shè)置有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側(cè)壁有通訊報警接口，其特 征在于儀器主機的側(cè)壁還設(shè)置有外設(shè)接口，分別與睡眠傳感器和振動器連接；睡眠傳感 器和振動器與睡者身體適當(dāng)接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，儀器主機內(nèi)由信號調(diào)理器、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器、控制器、音樂存儲驅(qū)動器、振動驅(qū)動器、電源組成，其特征在于信號調(diào)理器的輸 入端與外部睡眠傳感器連接，信號調(diào)理器的輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制器相連接；揚聲器 經(jīng)音樂存儲驅(qū)動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅(qū)動器與控制器相連接；鍵盤、顯示器、 通訊報警接口分別與控制器相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，其特征在于睡眠傳感器以床墊的 方式平整地鋪設(shè)在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當(dāng)接觸。
全文摘要
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護(hù)儀，包括一個儀器主機和兩個外設(shè)。儀器主機正面為控制面板，控制面板上設(shè)有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側(cè)壁有通訊報警接口；儀器主機的側(cè)壁還設(shè)置有外設(shè)接口，分別與睡眠傳感器和振動器連接；睡眠傳感器和振動器與睡者身體適當(dāng)接觸；儀器主機內(nèi)的信號調(diào)理器，其輸入端與外部睡眠傳感器連接，其輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制器相連接；揚聲器經(jīng)音樂存儲驅(qū)動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅(qū)動器與控制器相連接；鍵盤、顯示器、通訊報警接口分別與控制器相連接。本發(fā)明以樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進(jìn)行“應(yīng)睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒”的睡眠全過程監(jiān)護(hù)。
文檔編號G06F19/00GK101181652SQ20071017185
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者楊冠群 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)