專利名稱：睡眠引導(dǎo)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通過體外物理過程以影響人的中樞神經(jīng)活動過程的裝置。
目前尚無令人滿意的改善人的睡眠失調(diào)的方法。各類催眠藥物所可能產(chǎn)生的耐藥性和有害付作用為眾所周知；國外也出現(xiàn)過若干種不用藥物的催眠裝置和方法，如各種節(jié)拍器，電脈沖刺激裝置等，然而效果不明顯；GB2124-491-A公開了一種用微弱閃光，并于必要時還伴以同步的聲音刺激的催眠器；用一個發(fā)光二極管反復(fù)閃爍以適當(dāng)頻率刺激人眼；此為單點閃爍式。Fr2,282,280公開了一種用二個發(fā)光器件輪流切換發(fā)光以刺激人眼的催眠方式，此為二點閃爍式，F(xiàn)r2,468,275公開了一種由同心園或平行光帶組成的屏幕，各光帶周期性地亮滅切換，以刺激人眼。上述這些方法，其共同點是使用者只能消極被動地接受刺激，主觀能動性難以發(fā)揮作用；而神經(jīng)組織又對反復(fù)單調(diào)的刺激的感知有逐漸鈍化的效應(yīng)，因而在使用時人有可能逐漸對這些刺激不加注意，充耳不聞，視而不見；失眠者常易被情緒性思維所激動而滑入這種被思緒糾纏無法擺脫的困境，此時聲光刺激的效果也就不可靠了。因而至今藥物催眠之地位仍然來受動搖。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中僅依靠使用者消極被動地接受刺激，或僅靠刺激信號所引起的某種特殊印象一感覺效果來催眠所必然導(dǎo)致的效果低弱的后果；而采用了一種能有效地調(diào)動使用者的主觀能動性；以抑制干擾睡眠的情緒性思緒的誘導(dǎo)方法，使大腦皮質(zhì)下有關(guān)組織的受到干擾的自然睡眠功能更有效地被調(diào)整和改善。
本實用新型的目的可用下述方法達到用若干個電顯示器件(若無特殊聲明，以后一律稱之為“燈”，在線路中用
表示，它可以是白熾燈，發(fā)光二極管，氖泡或電致發(fā)光板等)，將它們以適當(dāng)方式安裝排列，或?qū)⑵浒l(fā)光表面制作成適當(dāng)形狀安裝排列于屏上；這些“燈”的發(fā)光表面或照亮區(qū)可形成任意選定的“筆劃”形狀。
使用時，各“燈”被依次通電發(fā)光，其秩序大致符合書法規(guī)則或便于手指追隨仿效，各“筆劃”也以由短到長，由少到多的方式顯現(xiàn)，并在全體熄滅后又周而復(fù)始，重新出現(xiàn)，多次反復(fù)，因而使用者很容易在想象中準確地記住這個變化發(fā)展著的過程。以上所述的展現(xiàn)方式很接近屏上一個無形的“手”在反復(fù)“書寫”一個神秘陌生的符號或字符，我們稱此展現(xiàn)過程叫“動態(tài)圖式”，展現(xiàn)完成的形態(tài)叫“圖式”，其展現(xiàn)節(jié)奏，速度和周期，和使用人以從容不迫的方式描劃完成此圖式的情況大致相同，而“筆劃”的總數(shù)大致與常用字的筆劃總數(shù)相當(dāng)；因而使用者按本實用新型的配合要求，在想象中用手指的比劃動作來仿效追隨這個由無形的“手”書寫出來的動態(tài)圖式，是輕松，自然而且易于習(xí)慣的；并能很快地熟悉和在想象中復(fù)現(xiàn)這種書寫操作的動作方式，程序、節(jié)奏和速度，把它和自己的主動的“書寫”的意念性操作連同動覺體驗和視覺過程在時間和空間中準確地結(jié)合起來。這里，還常自發(fā)地(必要時，也作為配合要求)伴隨著“默念”某種音節(jié)或計數(shù)的“操作”。圖式的每次完成，正是實驗心理學(xué)中的一個“完形”(Gestalt)—將給使用者一種完成任務(wù)似的微妙舒適的松弛感。完成的圖式是屏上配置均稱和諧的若干“筆劃”，彼此互相呼應(yīng)，尤其當(dāng)采用經(jīng)過歷史的錘煉和人類的美感的創(chuàng)造性積累而鑄成的書法藝術(shù)來配置這些筆劃的全體時，則更具有額外的欣賞價值，更能加強這種微妙松弛的效果。這樣，即使退一步?jīng)]有意志上的努力，圖式的上述心理驅(qū)動性和完形的誘導(dǎo)性雙重作用也常能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)維持緊扣此圖式節(jié)律的活動，而使用者按配合要求堅持注視此圖式并在想象中用“寫”操作去仿效的意志總是頑強的，因而這種有節(jié)奏的“人為”的神經(jīng)思維活動更具有穩(wěn)定和強固的特點；它帶給使用者的是有睡眠誘導(dǎo)作用的輪流出現(xiàn)的追求感和松弛感，加之這種特殊思維涉及著體覺、動覺、視覺甚至聽覺等多種感覺道關(guān)聯(lián)的腦皮質(zhì)區(qū)，以及與肌肉操作相關(guān)的額葉區(qū)的相應(yīng)的協(xié)調(diào)活動，因而還具有廣泛深入的特點任何別的思緒便難以“乘虛而入”，而圖式本身對使用者無任何意義，與引起情緒性思維或聯(lián)想的東西無關(guān)，因而能有效地鎮(zhèn)定使用者的情緒，抑制各種干擾睡眠的不良興奮，從而人的自然睡眠機制可更順利地發(fā)揮作用和被改善促進。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作更詳細的說明。


圖1為發(fā)光顯示器件的屏面安排舉例圖2為發(fā)光顯示器件外形結(jié)構(gòu)之參考例圖圖3為顯示器件的槽式安裝圖圖4為本實用新型原理框圖圖5為信息發(fā)生器原理框圖圖6，7，8，9為顯示器的幾種例子，圖6，7為動點描劃式，圖8，圖9為圖式展現(xiàn)型
圖10為用電致發(fā)光屏作顯示器件的有五個顯示屏的顯示器線路
圖11為脈沖發(fā)光器電路舉例
圖12為本實用新型與音頻振蕩器的聯(lián)結(jié)原理圖
圖13為音頻振蕩器舉例
圖14為三態(tài)緩沖器74125，1—輸入，O—輸出，C—控制端。
圖15為單8通道模擬轉(zhuǎn)換器邏輯框圖
圖16為實施例2的線路圖
圖17為實施例1的線路圖
圖18為實施例1和2的顯示器件的屏面安排圖中具體集成電路框內(nèi)引出端數(shù)字表示引腳號。
以上附圖中若有JK觸發(fā)器，其J與K端一律接1電平。
以下首先就如何由安裝在顯示屏上的若干個“燈”的亮滅形成所需要之動態(tài)發(fā)光圖式作進一步說明。將發(fā)光二極管作成所需筆劃的各組成部分的形狀，或?qū)@示面的多余部分用不透光物質(zhì)塗層蓋住，就能使它們的發(fā)光表面區(qū)域湊成任意所需筆劃；其側(cè)面還可以鑲上或鍍上反光用之金屬，這樣在黑暗中僅使用極小之功率，就可以發(fā)出足夠之亮度。諸“燈”之顯示面在屏上的配置如
圖1所示；L1，L2…LN為發(fā)光二極管；1為按鈕開關(guān)；2為支架板，可將裝置及屏固定于床頭附近；3為塑性彎管。圖2是L11L12兩個發(fā)光二極管，其中1為管腳；2為有反光金屬層的側(cè)面；3為顯示面；4為不透光物塗層，其色彩與屏上的相同。
也可將“燈”裝在適當(dāng)?shù)牟壑校溟_口指向使用者，而其余底面及側(cè)面有反光物質(zhì)層，如圖3所示，其中1為管腳，2為反光塗層，3為半透明蓋板，4為不透明塗層，5為發(fā)光二極管，6為槽。
反光塗層可減少功率損耗。以下為說明方便，將屏上各“燈”用自然數(shù)i由小到大編號，但不一定連續(xù)；并設(shè)每周期的第i個供電脈沖點亮第i號“燈”Li，則若編號之順序若大致符合書法規(guī)則或便于手指追隨，如
圖1所示，則屏上就顯示出所要求的發(fā)光動態(tài)圖式。圖中L14之后為L17，表明在每個周期中，除了點燃L14之后還要等待兩個脈沖時間L17才被點燃之外，其余的“燈”被依序號連續(xù)地點燃，一般說來，記由第i脈沖點燃之燈為Li；最后第N脈沖點燃者為LN，則燈的總數(shù)N≤N；有許多電路可用于實現(xiàn)這種輪流依次的點燃，它們一般具有兩大部分，如圖4所示，其中框1為信息發(fā)生器，有輸出端d0，d1…dn，框2為顯示器，以d0，d1…為輸入，而其輸出供給燈L1，L2…LN，每個“燈”Li必要時可被視為多個電顯示元件并聯(lián)，供應(yīng)多個同樣的顯示屏。
信息發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5，框1為脈沖發(fā)生器，發(fā)出周期TP之脈沖使計數(shù)目2計數(shù)，框3為譯碼單元。其輸出端為d0，d1，d2…因計數(shù)器是n進制的，因而展現(xiàn)周期為T＝nTP，故調(diào)節(jié)TP即可使展現(xiàn)之周期，節(jié)奏和速度適應(yīng)人，使配合操作從容不迫。若成本許可，n取大些能使效果更優(yōu)。這里n不一定是2的整數(shù)次冪。若n＝2q，則q位計數(shù)器2本身已合要求。否則，只須將dn作為非門之輸入，以其輸出dn給計數(shù)器2清零，即成n進制計數(shù)器，這里，有2q＞n；另外，也可利用n的二進制表達fq-1……f2f1f0，使計數(shù)器2的輸出Qi在fi＝1時，以及Qj在fj＝0時，作為有q個輸入端的與非門的輸入信號，其輸出用來給計數(shù)器2清零，也使其成為n進制計數(shù)器(下標i，j總是表示所論整數(shù)串中的任意數(shù))。
就本質(zhì)而言，可以用任意一個d1接“燈”L1，對k＝2，3，…N-1，“燈”LK+1接dα；這里，α須滿足兩個條件(1)0≤α≤n-1，(2)α≡j+k(n)，即j+k與α模n同余。為明確起見設(shè)di輸出為正脈沖，并設(shè)當(dāng)dc出現(xiàn)脈沖正跳變的瞬間，也即燈L1發(fā)亮之始為每周期之起始，又設(shè)圖5中框3為2q選一譯碼器，若它的q個輸入端的電平對應(yīng)的二進制數(shù)為i，則其輸出端d0，d1……中除di為高電平外，其余為低電平，于是“燈”Li+1亮，若屏上有此燈的話。為匹配功耗，di到Li+1間有時加放大級。我們設(shè)dn′出現(xiàn)正跳變時所有“燈”全滅掉，則有N≤n′≤n≤2q。
圖4的顯示器的結(jié)構(gòu)視功耗匹配之要求而有所不同；圖6中d0，d1…輸出負脈沖，集成電路全為7400或74LS系列，用發(fā)光二極管作“燈”，必要時加緩沖放大，如圖7，此時圖示是發(fā)光動點軌跡。各附圖中A1，A2……是功率放大單元。
di端與Li+1間再加接JK觸發(fā)器FFi(設(shè)是正邏輯的)如圖8(a)，(b)，則使圖式成展現(xiàn)式。這時，每當(dāng)di出現(xiàn)正脈沖，F(xiàn)Fi被置1，燈Li+1亮，并一直保持到dn′出正脈沖時，所有觸發(fā)器被dn′清零，諸“燈”L1，L2…LN皆滅。圖8(a)中，F(xiàn)Fi的Q端接緩沖放大，圖8(b)中，F(xiàn)Fi用7400系列TTL的JK觸發(fā)器，用Q作輸出端足夠發(fā)光二極管之功耗。在需同時用多個顯示屏，或“燈”所需之功率大，或電壓高時，可用繼電器J0，J1……替代觸發(fā)器，如圖9所示。Ji之常開觸頭1Ji，2Ji分別用于接通“燈”回路及“自鎖”用；Jn′繼電器之常閉觸頭3Jn′則可使dn′出正跳變時將所有繼電器斷開。
稱由di-1到Li這部分為一個顯示單元。則據(jù)上所述，它可能只有一個顯示元件Li，也可能還有驅(qū)動部分——這或是一緩沖放大器，功率放大器?？煽毓杈€路，繼電器，觸發(fā)器或其組合。
另外，由于發(fā)光圖式的同步的伴隨聲音信號?？杀挥型焦?jié)奏的“默念”操作的效果所代替，因而外加的聲音信號源裝置常常是不必要的。然而對部分人，特別是初期使用時，伴隨聲音信號也可增加效果，因而必要時也可附上產(chǎn)生伴音的振蕩器作為本產(chǎn)品附件，用耳塞收聽；其聯(lián)結(jié)如
圖12，框V是振蕩電路，耳塞由VA，VB引出音頻功率輸出，V1，V2…Vk為其頻率控制端，當(dāng)其中某一個Vi為零電平而其余為1電平時，振蕩器發(fā)出fi音頻輸出；也即它有k種頻率f0，f1…fk；若某筆劃由燈Lj，Lj+1，…Lj+m拼成，則可用譯碼器的dj-1，dj……dj+m-1端作為或非門NORi之輸入，則每當(dāng)顯現(xiàn)此筆劃時，就伴隨頻率fi的聲音。
圖13為這種振蕩器的例子；由電容C，NPN型和PNP型的晶體管各一個配上適當(dāng)電阻而成。用電阻R1～R4可得4種由RiC充放電引起的振蕩頻率。三態(tài)緩沖器Bi(見
圖14)的控制端Vi為低電平時，其輸出端給Ri提供高電平，引起fi音頻輸出。適當(dāng)選配Ri(i＝1，2，3，4)及Vi端之接法，可適應(yīng)不同嗜好的使用者。
本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(1)、所具備之誘導(dǎo)作用及引起的使用者的配合性“思維”操作，帶給使用者一切現(xiàn)有技術(shù)所沒有的，有張，有弛，有節(jié)奏，有美感的心理調(diào)整作用，具有調(diào)整和改善睡眠之效；
(2)、誘導(dǎo)和配合“操作”的協(xié)調(diào)作用，使使用者的配合意識被更加強化和明確體現(xiàn)在更輕松自然，更廣泛深刻的，周期性的神經(jīng)系統(tǒng)的活動中，從而帶來更強的抑制情緒性思維和鎮(zhèn)定情緒的效果，(3)、可誘導(dǎo)人產(chǎn)生更穩(wěn)定的主動配合意識和心境，從而所具有的各種作用也更為穩(wěn)定可靠和有效。
作為本實用新型的實例1，為
圖17所示的睡眠引導(dǎo)器，其圖式由動點軌跡描出。圖中使用了四片積成電路，全是CMOS電路組成。7個發(fā)光二極管串，每串兩個供兩個顯示屏S1和S2。R′i為限流電阻，用以配搭亮度，C186為n進制計數(shù)器，由表1給出的反饋端A、B、C的接線可確定n值；圖中取n＝8；VDD接電源，R為復(fù)位端，CL為時鐘脈沖輸入端，EN為控制端，接1電平時，C186對上升沿計數(shù)，復(fù)位端R平時接低電平。C186的計數(shù)脈沖由一個施米特觸發(fā)器H，一個電容C及電位器Rw組成，時間常數(shù)CRw決定周期TP。
圖中CH4051為“單8通道模擬轉(zhuǎn)換器”。
圖15為其邏輯框圖，其中框1為邏輯電平轉(zhuǎn)換器，框2為八選一譯碼器，SWi為模擬開關(guān)；當(dāng)SW之控制端為高電平，SW呈低阻態(tài)，控制端為低電平，SW呈高阻態(tài)。
圖15、16及17的P為公共端，接+10伏電源。
集成電路SC10用來匹配功耗，其輸入端電流為微安級，輸出可達20毫安，故可驅(qū)動多個發(fā)光二極管。其屏幕上各“燈”之安置，如
圖18所示。
作為本實用新型的實例2，為
圖16所示，其圖式為“書寫”展現(xiàn)方式。線路中除增加7個JK觸發(fā)器F0，…F6，一個反相器，以及使n＝14的反饋端A，B，C的接法外，其余同例1，各觸發(fā)器的Q端接SC10的輸入端，d7接清零端，從而有N＝N＝n′＝7，注意圖中的Ri大于
圖17中的Ri，
圖18為顯示屏上各“燈”之布局。
作為本實用新型之實例3，取N＝22，n′＝29，n＝32，N＝24；顯示器采用圖8(b)線路，JK觸發(fā)器為TTL積成電路74LS系列或7400系列，其輸出端低電平可承受8毫安以上之電流，故不用加放大，即可“點燃”發(fā)光二極管。
其它所有部分皆采用TTL集成電路，脈沖發(fā)生器采用555積成電路(
圖11)，與R1，R2和C1組成多諧振蕩器，周期TP＝0.7(R1+2R2)C1，取C1＝10微法，R1＝1KΩ，R2由1.5K電阻及21K電位器串聯(lián)而成，則調(diào)節(jié)R2就可使展現(xiàn)周期T＝32TP覆蓋1秒至10秒范圍，從而多數(shù)人可通過調(diào)節(jié)而選到適當(dāng)?shù)墓?jié)奏。用5位二進制計數(shù)器作n進制計數(shù)器，連同32選一譯碼器，皆可用市售TTL集成電路組成。其屏幕之各“燈”之位置，形狀之參考如
圖1，注意其上有由L14燈至I17之不連續(xù)。
以上實例1，2，3的顯示屏的“燈”的設(shè)計安裝等，皆類似
圖1，2，3所示。整機皆可用直流電源或干電池。
作為本實用新型之實例4，取N＝22，N＝24，n′＝29，n＝30；全部采用CMOS電路，其脈沖發(fā)生器電路同實例1；以譯碼器的d30輸出端接反相器N，其輸出d30接五位二進制計數(shù)器清零端，則得本實例的30進制計數(shù)器。譯碼器線路同普通32選一譯碼器，其輸出端d0，d1，d2………當(dāng)中有22個，也即d0，d1…d14，d17…d23用于點“燈”，而d29用于熄“燈”，故有23路輸出端接有八輸入及八輸出的三片SC10集成電路，其最大可達20mA的輸出可以帶動小型繼電器J0，J1…J23，J29，如圖9所示，這里，一般的“燈”被視為5個并聯(lián)的電致發(fā)光板Ci1，Ci2…Ci5，用220伏交流電源供電，分屬五個同樣的屏，顯示器上各“燈”之設(shè)計安置如
圖1所示；電子線路部分一如既往，用直流電源。
圖10為五個顯示屏S1～S5的聯(lián)線。
以上各實例皆可附接電子或機械定時器，則可頂定入眠后斷電之時刻以省電。如用S142或DT-1定時器，預(yù)定時間可在5到60分鐘之間。必要時也可附接音頻振蕩器，如
圖12，
圖13及其說明所述。
權(quán)利要求1.一種睡眠引導(dǎo)器，由脈沖發(fā)生器，計數(shù)器，譯碼單元及若干顯示單元組成，脈沖發(fā)生器之輸出作為計數(shù)器的計數(shù)輸入，計數(shù)器的輸出作為譯碼單元之輸入，而后者的各輸出端則按其選通脈沖出現(xiàn)之先后順序依次與連接于顯示屏上的顯示單元相連接，以依次循環(huán)地選通點燃和熄滅以此順序排列于屏上的顯示器件。計數(shù)器的計數(shù)周期可調(diào)整在1到10秒之間，其特征為(a)、顯示器件以序列鄰接的方式，排列安裝在屏上，其嵌鑲在屏上的顯示面拼接成若干筆劃形區(qū)域。(b)、用顯示器件嵌鑲而成的筆劃的數(shù)目，與某個漢字的筆劃數(shù)目相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于屏上由顯示器件嵌鑲而成的筆劃的全體，排列成狀似某種古代或現(xiàn)代書法藝術(shù)規(guī)范的塊狀文字的筆劃的無意義的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于每個顯示單元可以只是一個顯示器件，也可以是附帶驅(qū)動單元的顯示器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征為顯示元件的顯示面是其發(fā)光體表面的未被不透明塗層遮沒的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征為顯示元件的顯示面是由有淺色或反光塗層的腔體及安裝于其內(nèi)的顯示器件的發(fā)光部分組成。
專利摘要一種用周期性的動態(tài)發(fā)光圖式誘導(dǎo)人入眠的裝置，屬于用體外物理過程影響神經(jīng)中樞活動過程的技術(shù)的領(lǐng)域。本實用新型利用電子線路產(chǎn)生脈沖信號依次觸發(fā)點燃或熄滅顯示屏上的各電顯示器件，使屏上出現(xiàn)筆劃形光斑組成的周期性展現(xiàn)的動態(tài)圖式，它誘導(dǎo)和鞏固使用者的配合意識，造成有節(jié)律的神經(jīng)張弛過程，從而有明顯的對情緒興奮的抑制鎮(zhèn)定效果和誘導(dǎo)睡眠的功能。
文檔編號A61M21/00GK2037615SQ8821292
公開日1989年5月17日 申請日期1988年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月20日
發(fā)明者陳抗渝, 陳茂昌 申請人:陳茂昌