專利名稱：基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀的制作方法
技術領域：
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)護儀。根據(jù)人體睡眠過程中生理參數(shù)與睡眠質量的相關規(guī)律，在控制器的協(xié)調下科學地 實施應睡提示、入睡催眠、睡眠監(jiān)視與適時喚醒。
背景技術：
目前，國內外對于人體睡眠領域的關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)學界早已進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)學界的重視，常規(guī)的治 療對策往往是手術治療。但對于大多數(shù)普通人睡眠質量不高的問題卻因其還未發(fā)展到醫(yī)學上 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 的頭暈腦脹，以及稍不留神嗜睡過頭后導致的精神不振等，這些睡眠質量問題常常影響人們 一整天的工作和學習，日積月累便會直接影響人們的身體健康和生活質量。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，這顯然與當今社會的高速發(fā)展極不協(xié)調。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開了一種基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，其目的在于針對大多數(shù)普通人常因睡 眠質量不高且缺乏有效監(jiān)護和治療手段，而導致的影響身體健康與工作學習效率的弊端。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)與人體睡眠質量的對應關系，由控制 器根據(jù)睡者以往睡眠習慣和當前設定的應蘇醒時間，科學地實施應睡提示、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，進而提高身體健康水準和日常工作效率。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，其特征在于用于采集人體睡眠過程生理參數(shù)的睡眠傳 感器與人體適當接觸，將監(jiān)測的生理參數(shù)轉換為數(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)進行分析判斷；以便用樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進行"應睡提示、
入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒"的睡眠全過程監(jiān)護。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，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，控制面板上設置有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側壁有通訊報警接口；其特 點是儀器主機的側壁還設置有外設接口，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接觸。
所述的儀器主機內由信號調理器、模數(shù)轉換器、控制器、音樂存儲驅動器、振動驅動器、 電源組成，其特點是信號調理器的輸入端與外部睡眠傳感器連接，信號調理器的輸出端經(jīng) 模數(shù)轉換器與控制器相連接；揚聲器經(jīng)音樂存儲驅動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅動 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在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當 接觸。
本發(fā)明的通訊報警接口可以向遠端報警，可設計為有線報警，也可設計為無線報警。 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)護儀，通過直接采集人體睡 眠時的生理參數(shù)，結合跟蹤分析睡者日常睡眠所具規(guī)律，科學地實時管理人體睡眠的全過程， 有效實施應睡提示、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，進而提高身體健康水準和日常工作效率。


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)護儀的內部結構圖。
1.睡眠傳感器，2.信號調理器，3.模數(shù)轉換器，4.控制器，5.音樂存儲驅動器，6.揚 聲器，7.振動驅動器，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
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，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，控制面板上設置有揚聲器6、鍵盤10和顯示器9， 其側壁有通訊報警接口 11;儀器主機的側壁設置有兩個外設接口，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)，并轉換為數(shù)字信息，由控制器在軟件的支持下對各參數(shù)進行分析判斷， 由此以樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進行"應睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚 醒"的睡眠全過程監(jiān)護。
所述的儀器主機如圖2所示，其內部由信號調理器2、模數(shù)轉換器3、控制器4、音樂存 儲驅動器5、振動驅動器7、電源12組成，其特點是信號調理器2的輸入端與外部睡眠傳 感器1連接，信號調理器2的輸出端經(jīng)模數(shù)轉換器3與控制器4相連接；揚聲器6經(jīng)音樂存 儲驅動器5與控制器4相連接；振動器8經(jīng)振動驅動器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在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當 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；信號調理器2:采用濾波器和 電平轉換器構成；模數(shù)轉換器3:采用常規(guī)的模數(shù)轉換芯片；控制器4:采用低功耗微控制器 芯片；音樂存儲驅動器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芯片或無線模塊構成；電源12:采用多節(jié)干電池或可充式電池。
系統(tǒng)預備狀態(tài)安裝調試完畢，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)護儀的電源開關，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、應醒時間與容許誤差等設定值經(jīng)鍵盤10輸入控制器4,此
時顯示器9指示設備處于就緒狀態(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)總結的睡眠規(guī)律在合適時刻經(jīng)音
樂存儲驅動器5與揚聲器6發(fā)出溫馨的應睡提示。睡眠傳感器1將實時測得的人體睡眠生理 信號經(jīng)信號調理器2和模數(shù)轉換器3處理為相應的數(shù)字信號送給控制器4。若控制器4判得當 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 存儲驅動器5與揚聲器6以及振動驅動器7與振動器8進行相應的播放和按摩，并不斷根據(jù) 測得的睡者生理參數(shù)調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)與機內總結存儲的日常規(guī)律進行 比較，若發(fā)現(xiàn)嚴重異常則立即經(jīng)通訊報警接口 ll進行本地報警或以有線或無線方式向遠端發(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定應醒時間的容許誤差范圍內，則將根據(jù)睡者曰 常睡眠規(guī)律和當時實測參數(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 啟動播放預定樂曲，若睡者仍未醒來，則再啟動振動器以預定的振動節(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功能，可跟蹤分析睡者日常睡眠習慣自動調整相應的睡眠 監(jiān)護參數(shù)，既可使監(jiān)護操作更貼近睡者需求以便獲得最佳睡眠質量，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)以便及時準確地給出報警求救或就醫(yī)提示。
權利要求
1.基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，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接觸，將監(jiān)測到的生理參數(shù)轉換為數(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)進行分析判斷，以便用樂音、振動及通訊報警方式對睡眠者進行“應睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒”的睡眠全過程監(jiān)護。
2. 基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，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，控制面板上設置有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側壁有通訊報警接口，其特 征在于儀器主機的側壁還設置有外設接口，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接觸。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，儀器主機內由信號調理器、模數(shù)轉 換器、控制器、音樂存儲驅動器、振動驅動器、電源組成，其特征在于信號調理器的輸 入端與外部睡眠傳感器連接，信號調理器的輸出端經(jīng)模數(shù)轉換器與控制器相連接；揚聲器 經(jīng)音樂存儲驅動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅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)權利要求2所述的基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，其特征在于睡眠傳感器以床墊的 方式平整地鋪設在床上，與睡者身體保持不易察覺的適當接觸。
全文摘要
基于人體生物鐘的睡眠監(jiān)護儀，包括一個儀器主機和兩個外設。儀器主機正面為控制面板，控制面板上設有揚聲器、鍵盤和顯示器，其側壁有通訊報警接口；儀器主機的側壁還設置有外設接口，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接觸；儀器主機內的信號調理器，其輸入端與外部睡眠傳感器連接，其輸出端經(jīng)模數(shù)轉換器與控制器相連接；揚聲器經(jīng)音樂存儲驅動器和控制器相連接；振動器經(jīng)振動驅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行“應睡提示、入睡催眠、睡中監(jiān)視、睡終喚醒”的睡眠全過程監(jiān)護。
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