CN101181652A - 基于人体生物钟的睡眠监护仪 - Google Patents

Abstract

基于人体生物钟的睡眠监护仪，包括一个仪器主机和两个外设。仪器主机正面为控制面板，控制面板上设有扬声器、键盘和显示器，其侧壁有通讯报警接口；仪器主机的侧壁还设置有外设接口，分别与睡眠传感器和振动器连接；睡眠传感器和振动器与睡者身体适当接触；仪器主机内的信号调理器，其输入端与外部睡眠传感器连接，其输出端经模数转换器与控制器相连接；扬声器经音乐存储驱动器和控制器相连接；振动器经振动驱动器与控制器相连接；键盘、显示器、通讯报警接口分别与控制器相连接。本发明以乐音、振动及通讯报警方式对睡眠者进行“应睡提示、入睡催眠、睡中监视、睡终唤醒”的睡眠全过程监护。

Description

基于人体生物钟的睡眠监护仪

技术领域

本发明涉及一种用于改善人体睡眠的保健电子产品，具体涉及一种基于人体生物钟的睡眠监护仪。根据人体睡眠过程中生理参数与睡眠质量的相关规律，在控制器的协调下科学地实施应睡提示、入睡催眠、睡眠监视与适时唤醒。

背景技术

目前，国内外对于人体睡眠领域的关注和研究主要集中在失眠症和睡眠呼吸暂停综合症等疾病的治疗方面，具体涉及慢性失眠与睡眠打鼾等问题。对于晚间入睡困难的失眠问题，医学界早已进行了多年的理论研究和实践治疗，主要集中在药物治疗和物理治疗(例如耳针等)；对于睡眠打鼾的睡眠呼吸暂停综合症问题，近年来正日益引起医学界的重视，常规的治疗对策往往是手术治疗。但对于大多数普通人睡眠质量不高的问题却因其还未发展到医学上的患病状态而基本处于未被问津无人重视的状态，有些人只能靠服用保健品勉强维持；其中最为常见的是晚间错过最佳入睡时机引发的入眠困难和睡眠不足、早晨突然被闹钟粗暴叫醒时的头晕脑胀，以及稍不留神嗜睡过头后导致的精神不振等，这些睡眠质量问题常常影响人们一整天的工作和学习，日积月累便会直接影响人们的身体健康和生活质量。此外，发生在少数人身上的睡眠意外卒死，因其事后难以追究和无法补救，以致至今未能找到合适有效的规避措施，这显然与当今社会的高速发展极不协调。

发明内容

本发明公开了一种基于人体生物钟的睡眠监护仪，其目的在于针对大多数普通人常因睡眠质量不高且缺乏有效监护和治疗手段，而导致的影响身体健康与工作学习效率的弊端。本发明以实测的人体睡眠生理参数为依据，参照这些参数与人体睡眠质量的对应关系，由控制器根据睡者以往睡眠习惯和当前设定的应苏醒时间，科学地实施应睡提示、入睡催眠、睡眠监视与适时唤醒，由此帮助睡者获得最佳的睡眠效果、最清醒的苏醒感觉以及规避睡眠卒死的意外，进而提高身体健康水准和日常工作效率。

基于人体生物钟的睡眠监护仪，其特征在于：用于采集人体睡眠过程生理参数的睡眠传感器与人体适当接触，将监测的生理参数转换为数字信息传递给控制器，由控制器在软件的支持下对各参数进行分析判断；以便用乐音、振动及通讯报警方式对睡眠者进行“应睡提示、入睡催眠、睡中监视、睡终唤醒”的睡眠全过程监护。

基于人体生物钟的睡眠监护仪，包括一个仪器主机和睡眠传感器与振动器，仪器主机正面为一控制面板，控制面板上设置有扬声器、键盘和显示器，其侧壁有通讯报警接口；其特点是：仪器主机的侧壁还设置有外设接口，分别与睡眠传感器和振动器连接；睡眠传感器和振动器与睡者身体适当接触。

所述的仪器主机内由信号调理器、模数转换器、控制器、音乐存储驱动器、振动驱动器、电源组成，其特点是：信号调理器的输入端与外部睡眠传感器连接，信号调理器的输出端经模数转换器与控制器相连接；扬声器经音乐存储驱动器和控制器相连接；振动器经振动驱动器与控制器相连接；键盘、显示器、通讯报警接口分别与控制器相连接。

所述的睡眠传感器是以床垫的方式平整地铺设在床上，与睡者身体保持不易察觉的适当接触。

本发明的通讯报警接口可以向远端报警，可设计为有线报警，也可设计为无线报警。

本发明的突出优点和积极效果是：基于人体生物钟的睡眠监护仪，通过直接采集人体睡眠时的生理参数，结合跟踪分析睡者日常睡眠所具规律，科学地实时管理人体睡眠的全过程，有效实施应睡提示、入睡催眠、睡眠监视与适时唤醒，由此帮助睡者获得最佳的睡眠效果、最清醒的苏醒感觉以及规避睡眠卒死的意外，进而提高身体健康水准和日常工作效率。

附图说明

图1是本发明基于人体生物钟的睡眠监护仪的外观示意图；

图2是本发明基于人体生物钟的睡眠监护仪的内部结构图。

1.睡眠传感器，2.信号调理器，3.模数转换器，4.控制器，5.音乐存储驱动器，6.扬声器，7.振动驱动器，8.振动器，9.显示器，10.键盘，11.通讯报警接口，12.电源，13.仪器主机，14.控制面板。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

基于人体生物钟的睡眠监护仪，如图1所示，包括一个仪器主机13和睡眠传感器1与振动器8，仪器主机正面为一控制面板14，控制面板上设置有扬声器6、键盘10和显示器9，其侧壁有通讯报警接口11；仪器主机的侧壁设置有两个外设接口，分别与睡眠传感器1和振动器8连接；睡眠传感器1和振动器8与睡者身体适当接触；睡眠传感器1实时监测睡者睡眠过程中的生理参数，并转换为数字信息，由控制器在软件的支持下对各参数进行分析判断，由此以乐音、振动及通讯报警方式对睡眠者进行“应睡提示、入睡催眠、睡中监视、睡终唤醒”的睡眠全过程监护。

所述的仪器主机如图2所示，其内部由信号调理器2、模数转换器3、控制器4、音乐存储驱动器5、振动驱动器7、电源12组成，其特点是：信号调理器2的输入端与外部睡眠传感器1连接，信号调理器2的输出端经模数转换器3与控制器4相连接；扬声器6经音乐存储驱动器5与控制器4相连接；振动器8经振动驱动器7与控制器4相连接；键盘10、显示器9、通讯报警接口11分别与控制器4相连接。

所述的睡眠传感器1以床垫的方式平整地铺设在床上，与睡者身体保持不易察觉的适当接触。

本发明实施例中：睡眠传感器1：采用平铺式气垫传感器；信号调理器2：采用滤波器和电平转换器构成；模数转换器3：采用常规的模数转换芯片；控制器4：采用低功耗微控制器芯片；音乐存储驱动器5：采用解码芯片、存储芯片或SD卡、功放电路组成；扬声器6：采用普通小型扬声器；振动驱动器：采用晶体管或MOS管组成；振动器：采用振动电机组成；显示器9：采用点阵式液晶屏；键盘10：采用多个方形按键组成；通讯报警接口11：采用蜂鸣器以及RS-232芯片或无线模块构成；电源12：采用多节干电池或可充式电池。

系统预备状态：安装调试完毕，将睡眠传感器1平铺于睡者仰卧时的后背部位，睡者仰卧其上，打开基于人体生物钟的睡眠监护仪的电源开关，根据显示器9的提示将催眠乐曲与按摩方式、唤醒乐曲与振动方式、应醒时间与容许误差等设定值经键盘10输入控制器4，此时显示器9指示设备处于就绪状态。

系统工作流程：控制器4根据日常测得的睡眠生理参数总结的睡眠规律在合适时刻经音乐存储驱动器5与扬声器6发出温馨的应睡提示。睡眠传感器1将实时测得的人体睡眠生理信号经信号调理器2和模数转换器3处理为相应的数字信号送给控制器4。若控制器4判得当前状态为睡者刚刚睡下，则启动催眠流程，按照睡者事先选定的乐曲序号和按摩方式经音乐存储驱动器5与扬声器6以及振动驱动器7与振动器8进行相应的播放和按摩，并不断根据测得的睡者生理参数调整乐曲音量和按摩幅度，一旦测得睡者已经睡着则停止音乐的播放和按摩。在睡眠过程中，控制器4不断将测得的人体生理参数与机内总结存储的日常规律进行比较，若发现严重异常则立即经通讯报警接口11进行本地报警或以有线或无线方式向远端发出求救信息，若仅发现略有异常则在睡者醒来后经显示器9发出相应的就医建议提示；反之，若没有发现异常，控制器4则根据测得的人体生理参数分析睡者所处何种睡眠阶段，一旦经控制器4分析获知睡者的睡眠阶段已接近预定应醒时间的容许误差范围内，则将根据睡者日常睡眠规律和当时实测参数选择最佳睡眠节点启动唤醒流程，控制器4将以由弱到强的音量启动播放预定乐曲，若睡者仍未醒来，则再启动振动器以预定的振动节奏对睡者唤醒，直至控制器从睡眠传感器测得的信号中获悉睡者已经起床，则停止所有唤醒操作。

控制器的控制策略具有自适应功能，可跟踪分析睡者日常睡眠习惯自动调整相应的睡眠监护参数，既可使监护操作更贴近睡者需求以便获得最佳睡眠质量，又可根据测得的睡眠生理参数自动分析捕捉到异常参数以便及时准确地给出报警求救或就医提示。

Claims (4)

1.基于人体生物钟的睡眠监护仪，其特征在于：用于采集人体睡眠过程生理参数的睡眠传感器与人体适当接触，将监测到的生理参数转换为数字信息传递给控制器，由控制器在软件的支持下对各参数进行分析判断，以便用乐音、振动及通讯报警方式对睡眠者进行“应睡提示、入睡催眠、睡中监视、睡终唤醒”的睡眠全过程监护。

2.基于人体生物钟的睡眠监护仪，包括一个仪器主机和睡眠传感器与振动器，仪器主机正面为一控制面板，控制面板上设置有扬声器、键盘和显示器，其侧壁有通讯报警接口，其特征在于：仪器主机的侧壁还设置有外设接口，分别与睡眠传感器和振动器连接；睡眠传感器和振动器与睡者身体适当接触。

3.根据权利要求2所述的基于人体生物钟的睡眠监护仪，仪器主机内由信号调理器、模数转换器、控制器、音乐存储驱动器、振动驱动器、电源组成，其特征在于：信号调理器的输入端与外部睡眠传感器连接，信号调理器的输出端经模数转换器与控制器相连接；扬声器经音乐存储驱动器和控制器相连接；振动器经振动驱动器与控制器相连接；键盘、显示器、通讯报警接口分别与控制器相连接。

4.根据权利要求2所述的基于人体生物钟的睡眠监护仪，其特征在于：睡眠传感器以床垫的方式平整地铺设在床上，与睡者身体保持不易察觉的适当接触。

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