CN110051874A - 一种失眠治疗仪及治疗失眠的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种失眠治疗仪及治疗失眠的方法，涉及电子产品领域。一种失眠治疗仪，包括睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件。睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件相互配合使用以达到治疗失眠的效果。两者的使用共同营造出的环境和氛围能够达到治疗失眠的效果。睡眠药物释放组件所营造的药物环境(芳香疗法)是较为持久的，用户在入睡时，药物环境不会给用户造成任何心理负担，不会给用户造成任何的额外影响，使用户在极其自然、舒适的环境中吸收药物。睡眠音乐播放组件播放的有助于促进睡眠的音乐(五音疗法)加上周围的药物环境，两者配合达到的治疗失眠的效果将更加显著。本发明还提供一种治疗失眠的方法，该方法主要借助上述失眠治疗仪实现。

Description

一种失眠治疗仪及治疗失眠的方法

技术领域

本发明涉及电子产品领域，具体而言，涉及一种失眠治疗仪及治疗失眠的方法。

背景技术

失眠是指无法进入睡眠或者无法保持睡眠状态,导致睡眠的不足,又被称为入睡和维持睡眠障碍。随着生活节奏的加快,失眠症的发病率逐年上升，它的发生严重影响了人们的生命规律和生活质量。而长期失眠可致人精神萎靡,烦躁不安,甚至造成心理精神障碍。现代医学对此症的治疗一般采用中西医内科疗法，西医一般采用安定镇静之类的药物治疗，虽然疗效较好，但副作用较大。中药内服一般存在着疗程长，效果慢，使患者对服中药产生厌腻心理等弊端。近年来，越来越多的学者热衷于探求新的、简便安全的辅助或替代方案以治疗失眠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种失眠治疗仪，其具有治疗失眠的功能，且治疗过程简单安全。

本发明的另一目的在于提供一种治疗失眠的方法，该方法简便易行、安全可靠，具有较好的失眠治疗效果。

本发明的实施例是这样实现的：

一种失眠治疗仪，包括睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件。睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件相互配合使用以达到治疗失眠的效果。

在本发明的一些实施例中，睡眠药物释放组件释放的药物包括石菖蒲。睡眠音乐播放组件储存的音乐包括角、徵、宫、商、羽五音曲目。

在本发明的一些实施例中，睡眠音乐播放组件包括单片机。单片机用于控制睡眠药物释放组件启动或关闭；单片机用于控制睡眠音乐播放组件启动或关闭。

在本发明的一些实施例中，睡眠药物释放组件包括超声波雾化器。失眠治疗仪还包括光照传感器。光照传感器采集周围的光线强度，经过模数转换，再将数字信号以IIC通讯协议传给单片机，单片机根据预设光线强度判断在当前情况下是否开启超声波雾化器。

在本发明的一些实施例中，超声波雾化器配置有药液盒以及用于检测药液盒内药液余量的液位传感器。单片机根据液位传感器的检测结果控制超声波雾化器启动报警或关闭报警。当药液余量低于预设药液量时，单片机控制超声波雾化器启动报警，当药液余量高于预设药液量时，单片机控制超声波雾化器关闭报警。

在本发明的一些实施例中，睡眠音乐播放组件包括扬声器、储存卡和MP3模块。角、徵、宫、商、羽五音曲目储存于储存卡。MP3模块用于驱动扬声器，单片机设定为在相应时间内播放相应曲目。

在本发明的一些实施例中，失眠治疗仪还包括液晶显示屏和时钟模块。时钟模块用于获取当前时间并将当前时间显示于液晶显示屏。单片机根据从时钟模块获取的时间信息选择睡眠音乐播放组件播放的曲目，并且将曲目的信息显示于液晶显示屏。

在本发明的一些实施例中，失眠治疗仪还包括蓄电池和用于显示蓄电池剩余电量的电量提示灯组。睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件均与蓄电池电性连接。当蓄电池的剩余电量大于第一预设值时，电量提示灯组亮起绿灯。当蓄电池的剩余电量小于第二预设值时，电量提示灯组亮起红灯。当蓄电池的剩余电量为第三预设值时，电量提示灯组亮起黄灯。其中，0％＜第二预设值≤第三预设值≤第一预设值＜100％。

一种治疗失眠的方法，利用上述失眠治疗仪治疗失眠，主要包括以下步骤：

睡眠药物释放组件释放的药物为石菖蒲根茎中的挥发油，在用户需要进行睡眠时，睡眠药物释放组件将液态的药物以气态的形式释放到周围环境中；

睡眠音乐播放组件在设定的时间段内从角、徵、宫、商、羽五音曲目中选择设定的曲目进行播放；

药物的释放和曲目的播放可以同时进行，也可以单独进行。

在本发明的一些实施例中，药物的释放每天进行1-3次，每次释放时间为25-35分钟，曲目播放时音量为40-60分贝。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种失眠治疗仪，其主要包括睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件。睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件相互配合使用以达到治疗失眠的效果。需要说明，此处的两者“配合使用”并不限定为两者必须要同时使用，两者也可以在不同时间段内分别使用，也可以是睡眠音乐播放组件始终处于播放状态，而睡眠药物释放组件仅在每天的预设条件下才开始释放药物。两者的使用共同营造出的环境和氛围能够达到治疗失眠的效果。睡眠药物释放组件所释放的药物是常见的、符合药典规定的具有镇静、催眠效果的药物。药物一般是以气态的形式扩散至周围的环境中，避免药物以其他状态扩散引起用户的不适，使用户在该环境下能够通过呼吸道和皮肤渗透等方式快速吸收药物。当然，药物的释放也不宜过多，可以根据医嘱适量控制释放持续时间和释放次数。睡眠药物释放组件所营造的药物环境是较为持久的，用户在入睡时，药物环境不会给用户造成任何心理负担，不会给用户造成任何的额外影响，使用户在极其自然、舒适的环境中吸收药物，相比其他治疗方式，该种方式更容易让用户接受，不会让用户产生厌腻的心理，也不会有副作用。睡眠音乐播放组件播放的有助于促进睡眠的音乐加上周围的药物环境，两者配合达到的治疗失眠的效果将更加显著。

本发明实施例还提供一种治疗失眠的方法，该方法主要借助上述失眠治疗仪实现，主要包括以下步骤：

睡眠药物释放组件释放的药物为石菖蒲根茎中的挥发油，在用户需要进行睡眠时，睡眠药物释放组件将液态的药物以气态的形式释放到周围环境中；

睡眠音乐播放组件在设定的时间段内从角、徵、宫、商、羽五音曲目中选择设定的曲目进行播放；

药物的释放和曲目的播放可以同时进行，也可以单独进行。

以芳香疗法(通过睡眠药物释放组件实施)和五音疗法(通过睡眠音乐播放组件实施)为代表的中医特色疗法治疗失眠在长期的临床应用中已经得到广大患者的认可，且具有疗效显著、无药物性副作用、价格便宜、安全可靠、患者容易接受等优点。通过失眠治疗仪使得两种疗法可以结合使用，更加方便用户自行操作，即使旅行在外，实施也较为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的失眠治疗仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的失眠治疗仪的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的失眠治疗仪的正面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的单片机的主控电路图；

图5为本发明实施例提供的IIC协议的LCD模块电路图；

图6为本发明实施例提供的PCF8591模数转换模块电路图；

图7为本发明实施例提供的超声波雾化模块电路图；

图8为本发明实施例提供的液位传感器模块电路图；

图9为本发明实施例提供的睡眠音乐播放组件的语音模块电路图；

图10为本发明实施例提供的失眠治疗仪的总电路图；

图11为本发明实施例提供的失眠治疗仪的使用设计流程图。

图标：100-失眠治疗仪；102-单片机；104-液晶显示屏；106-光照传感器；107-USB插口；108-电量提示灯组；110-睡眠药物释放组件；111-雾化片；112-药液盒；113-雾化管；114-进料管；116-进料口；117-密封壳；118-喷雾口；150-睡眠音乐播放组件；152-扬声器；180-壳体；182-开关按钮；184-功能按钮；186-耳机插口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1和图2，图1所示为失眠治疗仪100的结构示意图，图2所示为失眠治疗仪100的内部结构示意图。

本实施例提供一种失眠治疗仪100，其主要包括睡眠药物释放组件110和睡眠音乐播放组件150。睡眠药物释放组件110和睡眠音乐播放组件150相互配合使用以达到治疗失眠的效果。

需要说明，此处的两者“配合使用”并不限定为两者必须要同时使用，两者也可以在不同时间段内分别使用，也可以是睡眠音乐播放组件150始终处于播放状态，而睡眠药物释放组件110仅在每天的预设条件下才开始释放药物。两者的使用共同营造出的环境和氛围能够达到治疗失眠的效果。睡眠药物释放组件110所释放的药物是常见的、符合药典规定的具有镇静、催眠效果的药物。药物一般是以气态的形式扩散至周围的环境中，避免药物以其他状态扩散引起用户的不适，使用户在该环境下能够通过呼吸道和皮肤渗透等方式快速吸收药物。当然，药物的释放也不宜过多，可以根据医嘱适量控制释放持续时间和释放次数。睡眠药物释放组件110所营造的药物环境是较为持久的，用户在入睡时，药物环境不会给用户造成任何心理负担，不会给用户造成任何的额外影响，使用户在极其自然、舒适的环境中吸收药物，相比其他治疗方式，该种方式更容易让用户接受，不会让用户产生厌腻的心理，也不会有副作用。睡眠音乐播放组件150播放的有助于促进睡眠的音乐加上周围的药物环境，两者配合达到的治疗失眠的效果将更加显著。

本实施例中，睡眠药物释放组件110释放的药物包括石菖蒲。睡眠音乐播放组件150储存的音乐包括角、徵、宫、商、羽五音曲目。利用睡眠药物释放组件110实施芳香疗法，利用睡眠音乐播放组件150实施五音疗法。

芳香疗法是运用具有芳香气味药物的特殊性质,来改善人体循环和内分泌的方法。现代研究发现,芳香性中药的成分多是小分子物质,能被机体快速吸收,多具引药上行、芳香开窍的作用,对中枢神经系统具有双向调节作用,平衡脑兴奋与抑制,使中枢神经的功能趋于平衡,既镇定安眠,又醒脑开窍。中医药理指出,芳香药物通过经络、穴位、肌肤、黏膜等途径吸收入人体,起到平衡阴阳、开泄腠理、宣畅肺卫、活血化瘀的作用。长期以来,人们寻求天然植物中草药以实现天然安眠药物替代目前化学合成药物的愿望,来达到更安全、更显著的治疗目的。近几年来研究结果表明,许多芳香中药具有良好的镇静催眠作用,且不良反应少,值得更深入地开发和研究。大量研究表明中药中一些芳香气味的药物能在一定程度上调节病人机体阴阳平衡,改善睡眠质量。因此，本实施例中，睡眠药物释放组件110所释放的药物均选自从大自然中的各种芳香植物的不同部位(例如花朵、叶子、种子、树脂、根及果实等)中提炼出的精油，不同的精油调配时必需考虑疗效间的相容性，以及芳香挥发速度的快慢。

石菖蒲为天南星科多年生草本植物石菖蒲的干燥根茎，味辛性温，气芳香，具有开窍豁痰,醒神益智,化湿和胃之功效。用于神昏癫痫，健忘失眠，耳鸣耳聋，脘痞不饥，噤口下痢。本实施例中以石菖蒲为原料制备得到所需药物。石菖蒲对中枢神经系统有兴奋、抑制的双向调节作用,既镇静安神(镇静、抗惊厥),又醒脑开窍(兴奋、抗抑郁),对脑组织和神经细胞有很好的保护作用。石菖蒲的水煎剂、挥发油、醇提物、氯仿提取物都有镇静作用,以挥发油的活性最强。挥发油是石菖蒲镇静催眠抗惊厥作用的主要有效成分，挥发油中主要活性成分是细辛醚系列物。而石菖蒲根茎中的挥发油是其药理作用的主要有效成分，其主要组分为β-细辛醚、α-细辛醚。本实施中睡眠药物释放组件110所释放的药物主要利用α-细辛醚来达到镇静催眠的效果。

本实施例中所用药液的制取可以采用以下方式：

称取一定量的石菖蒲药材，采用纯度为90％的乙醇回流提取3次，合并3次提取液，提取液加热浓缩至无醇味，过滤。将沉淀部分减压干燥后用石油醚回流提取3次，合并石油醚提取液，回收溶剂至干，即得石菖蒲挥发油提取物。然后将上述提取物用分析纯的甲醇溶解，通过0.45μm微孔滤膜过滤后进样200μL，根据色谱图接收馏分，对所得馏分采用HPLC面积归一法进行纯度检测。在采用半制备液相色谱进行分离纯化时，液相色谱采用甲醇－水体系作为流动相，结果发现甲醇的比例越高，α－细辛醚和β－细辛醚的保留时间越短，可缩短两种产物的制备周期，但两者的分离度下降，从而使产物纯度下降。降低甲醇比例可提高两者的分离度，但同时延长了产物的制备周期，使制备成本上升。同时进样体积同样影响分离效果，过大的进样量使产物峰产生平头峰，从而使保留时间延后，影响分离度，而过小的进样量又达不到制备的目的。通过多次实验表明，当流动相条件为甲醇－水(65∶35，v/v)，流速10.0mL/min时，洗脱时间合适，同时当进样量为200μL，可实现两个峰的较好分离，最终制备得到α－细辛醚(即α-细辛脑)，纯度为99.08％。

制得的细辛脑是一种脂溶性极高的不溶性药物，因为其溶解度太小导致其生物利用度很低，据研究报道仅有(5.6±1.6)％，所以我们采用通过增大药物溶解度的方法来提高药物的生物利用度。我们前期实验通过增溶、助溶或潜溶的方法来尽可能使药物的溶解度增加，同时使用潜溶剂和表面活性剂时期达到更满意的效果。我们通过细辛脑溶液的稳定性和灭菌工艺对细辛脑含量的影响为指标，选择了HD(异构十六烷烃)作为我们的增溶剂。前期实验证实当HD的浓度1％时，细辛脑溶解不完全，而且灭菌后含量下降幅度较大，当浓度提高至2％-4％时，细辛脑灭菌后的回收率相差不大，考虑到实验成本问题，我们最终选择HD的质量百分浓度为2％。选择好增溶剂后我们通过实验进一步筛选了合适的抗氧剂、金属离子螯合剂以进一步减小细辛脑在灭菌过程的降低幅度，选择了适量的活性炭吸附溶液中的不溶微粒，并且通过考察不同pH值下细辛脑溶液的色泽、澄明度、含量等指标，选出了合适pH范围，确立了最终的处方：注射用水:丙二醇(1:0.03)为溶媒，HD为助溶剂(2％)，亚硫酸钠为抗氧剂，EDTA-2Na为金属离子螯合剂，氯化钠为等渗调节剂，溶液PH控制在6.0-7.5。由于解决了α-细辛脑溶解度的问题，使得最终制得的药物能够实现雾化。

具体将细辛脑制成可直接使用的药液的制备过程如下：

①将处方量的亚硫酸钠(400mg)、EDTA-2Na(10mg)、氯化钠(8.74g)溶解于30％的注射用水中，搅拌混匀，得溶液1，备用。

②将准确称量的细辛脑(160mg)溶解于适量的丙二醇(30g)中，60℃水浴中搅拌使之溶解，再加入处方量的HD(20g)，搅拌溶解并混合均匀，得溶液2，备用。

③将溶液1倾入溶液2中，高速磁力搅拌约10min，加入并不断搅拌，测其pH值，控制pH值在6.0-7.5范围内，再加入注射用水至全量，加入0.05％活性炭，室温下振摇约半小时左右，0.45um微孔滤膜过滤，精滤，灌封于100ml的输液瓶中，压盖密封，121℃灭菌30分钟，灯检，贴签，包装，即得可直接装入睡眠药物释放组件110中使用的药液。

我们试制了三批样品，分别检测样品澄明度、pH、不溶性微粒、含量、有关物质、无菌及细菌内毒素等指标，结果表明，样品各项指标均符合药典的有关规定。

中医的五音疗法是运用中医传统的阴阳五行理论，将人体肝、心、脾、肺、肾五脏与五音相对应，用角、徵、宫、商、羽五音来治疗疾病。《灵枢·邪客》日：“天有五音，人有五脏；天有六律，人有六腑”，认为五音与五脏相通。《素问·阴阳应象大论》将角、徵、宫、商、羽分别归于木、火、土、金、水五种属性，提出了“五脏相音”的理论，即宫声人脾、商音人肺、角声人肝、徵声人心、羽声入肾。现代研究表明，在不同频率声波的刺激下，经络腧穴附近的微循环量会有不同的改变，这种声波与经络气血共振的现象，与《黄帝内经》“五音应五脏”理论完全吻合一。因时治疗是将中医五音疗法按照子午流注的规律来进行。所谓子午流注是把一天二十四小时分为十二时辰，对应十二地支。与人体十二脏腑的气血运行及五腧穴的开合相结合。在一日十二时辰之中人体气血首尾相衔地循环流注，盛衰开合有时间节奏、时相特性。五音疗法因时治疗是五音疗法发展的重要途径，它结合了子午流注与五音疗法的双重优势，使得五音疗法疗效更加显著。

为了使失眠治疗仪100能够更加智能化地对用户进行失眠治疗，消除用户刻意进行治疗的心理，使用户接受治疗的过程更加自然，舒适，有助于用户坚持长期治疗，也有助于帮助用户保持准时治疗，从而提高失眠治疗的效果，请参照图2和图3，图3所示为失眠治疗仪100的正面结构示意图，本实施例中失眠治疗仪100还包括以下结构：

单片机102、液晶显示屏104、光照传感器106和时钟模块(图中未示出，本实施例中使用DS3231时钟模块)。单片机102用于控制睡眠药物释放组件110启动或关闭；单片机102用于控制睡眠音乐播放组件150启动或关闭。钟模块用于获取当前时间并将当前时间显示于液晶显示屏104。单片机102根据从时钟模块获取的时间信息选择睡眠音乐播放组件150播放的曲目，并且将曲目的信息显示于液晶显示屏104。

请参照图4，图4所示为单片机102的主控电路图。单片机102是整个药物释放与音乐播放系统的控制中枢,它控制每个子功能模块协调工作,进而完成整个智能系统的所有功能。本智能系统选用价格低廉且性能可靠的ATmega328P单片机,相比8051系列的单片机而言，ATmega328P单片机具有更高的主频和更大的存储容量。ATmega328P的另一个特点是可以工作于低功耗模式,可选择空闲模式和掉电模式。在掉电模式下,时钟停止,ROM数据不丢失,同时其他功能都停止；空闲模式下,虽然CPU停止工作,但RAM、串行口、定时器和中断系统仍能正常工作。ATmega328P的这些特点成为了众多嵌入式控制应用系统首选的单片机。本实施例中，6号引脚和4号引脚均接入5V电压，18号引脚接入电容，3号、5号和21号引脚均接地。

请参照图5，图5所示为IIC协议的LCD模块电路图。IIC总线由数据线SDA和时钟信号线SLC构成串行总线，可发送和接收数据。IIC总线在传送数据过程中共有三种类型信号，分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。单片机向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，单片机接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，则判断为受控单元出现故障。在智能雾化与施乐系统中选用液晶显示器作为输出状态显示主要有以下几个优点:显示参数稳定且不闪烁,这是由液晶显示独特的显示原理决定的；智能系统中选用1602字符型液晶显示器,重量轻、体积小,便于本系统的集成化、小型化；系统中选用的液晶显示器是数字式接口,让它和单片机102的控制接口更加简单可靠,操作也更加方便；系统中选用液晶显示器,用户调节方便。液晶显示器使用直接寻址的方式进行内容显示,这使得用户对液晶显示器的屏幕调节更加方便；液晶显示器消耗的功率低,本系统选用的液晶显示器的能耗主要用在内部电极的消耗和去驱动IC上,因此,耗电量要比传统显示器少一点。综合上述原因及优点,本系统选用的是1602字符型液晶显示器。

睡眠药物释放组件110包括超声波雾化器。光照传感器106采集周围的光线强度，经过模数转换，再将数字信号以IIC通讯协议传给单片机102，单片机102根据预设光线强度判断在当前情况下是否开启超声波雾化器对药液进行雾化。请参照图6，图6所示为PCF8591模数转换模块电路图。智能雾化与施乐系统中选用的模数转换模块PCF8591是一个单集成、低功耗、单独供电的模块。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行IIC总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0,A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个IIC总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向IIC总线以串行的方式进行传输。在系统中PCF8591器件上与单片机102相连的数据传输端口、控制端口都是以串行的方式进行传输。数模转换模块的启动信号由单片机102发出,单片机102在发出数据传输信号前,要先检测总线的占用情况。若总线处于空闲状态,可发出数据传输信号,进行数据传输。系统中选用的数模转换模块可以单独供电(电压范围2.5-6.0V),且具有低待机电流等优点。

超声波雾化器配置有药液盒112以及用于检测药液盒112内药液余量的液位传感器(图2中未示出)。单片机102根据液位传感器的检测结果控制超声波雾化器启动报警或关闭报警。当药液余量低于预设药液量时，单片机102控制超声波雾化器启动报警，当药液余量高于预设药液量时，单片机102控制超声波雾化器关闭报警。超声波雾化器还包括雾化片111和雾化管113。

超声波雾化器利用电子高频震荡(振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物绝无伤害)，通过陶瓷的雾化片111的高频谐振，将液态分子结构打散而产生自然飘逸的微小雾粒，不需加热或添加任何化学试剂。超声波能在常温下能把水溶性药物(只要是水溶性药物即可，无其他特殊要求)雾化成1um到5um的微小雾粒，以水为介质，利用超声定向压强将水溶性药液喷成雾状，借助内部风机风力，将药液喷入患者气道，再被患者吸入。与加热雾化方式比较，能源节省了90％(当然，其他实施例中也可以采用加热释放药物的方式)。另外在雾化过程中将释放大量的负离子,其与空气中漂浮的烟雾、粉尘等产生静电式反应，使其沉淀，同时还能有效去除甲醛、一氧化碳、细菌等有害物质，使空气得到净化，减少疾病的发生。超声波雾化器具有结构简单、使用方便、治疗效果稳定、无痛苦、药物副作用较小、成本低廉等优点。

药液盒112配置有进料管114(见图2)，进料管114配置有进料阀(图中未示出)。且本实施例中进料阀为单向阀。药液盒112容量例如为85ml，当药液盒112内的溶液少于10％(体积)时(即到达预警位置时)，单片机102控制超声波雾化器作出添加药液的指示(即打开报警)。单向阀使药液进入药液盒112且不会溢出到失眠治疗仪100外。当用户接收到添加药液的指示后，准备好装有药液的药液瓶(图1中示出)，将药液瓶内的药液通过单向阀挤入至药液盒112内，直至药液无法继续挤入药液盒112，则表示药液盒112内的药液已经加满，停止药液的添加即可。由于药液盒112配置的进料阀为单向阀，因此，即使在加液过程中药液盒112已经加满，也不会出现药液从单向阀溢出的情况，只会出现药液无法继续挤入药液盒112内的情况。当然，要保证药液不会溢出药液盒112，还需要保证药液盒112周围的密封性能较好。超声波雾化器除了进料管114的配置与常规雾化器稍有不同以外，其他零部件均与常规超声波雾化器相同，因此，其他零部件的结构及使用注意事项均可以参照常规超声波雾化器。

为进一步防止药液盒112内的药液渗漏至与其相邻的单片机102和睡眠音乐播放组件150上，导致两者的损坏，药液盒112外还设置有密封壳117。

为了失眠治疗仪100的整体性更好，使用和携带都更加方便，失眠治疗仪100还包括壳体180(可以是任意材质，本实施例中采用ABS树脂)，将其他各个零部件均安装至壳体180。壳体180还可以进一步选用天蓝色作为主色，其依据是色彩心理学中，蓝色能够使人镇静，宁心安神的功效。图1中可以观察到进料管114的进料口116从壳体180的背面露出，方便用户进行药液的添加。图1中还可以观察到雾化管113的喷雾口118从壳体180的顶部露出，方便雾化药液的喷出。从图3中可以观察到液晶显示屏104位于壳体180的正面，且为全屏显示，方便用户更加清晰地观察显示信息；光照传感器106安装于壳体180顶部；扬声器152从壳体180上相对的两侧露出，便于发出的声音具有更好的立体环绕效果，图3中仅示出了其中一侧露出的扬声器152。

壳体180上还设置有开关按钮182、功能按钮184和耳机插口186。长按下开关按钮182后，系统开机，自动进行各模块的初始化设定，液晶显示屏104显示当前时间、日期、播放曲目、药液液位、电量等信息。短按功能按钮184的按键中心则跳转至超声波雾化控制程序。双按功能按钮184的按键中心则同时跳转至音乐播放程序和超声波雾化控制程序。功能按钮184的左右按钮为音乐切换按钮，功能按钮184左方按键为播放上一首，功能按钮184右方按键为播放下一首。长按开关按钮182开机后，短按开关按钮182可以进入音乐播放时长的设置；双按开关按钮182可以进入雾化时间的设置。再次长按开关按钮182后，系统关机。

请参照图7，图7所示为超声波雾化模块电路图。超声波雾化器采用光耦继电器控制，继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。接通电源后，会产生电磁效应，电磁力就会吸引衔铁，让它接触到铁芯，带动衔铁的常闭触电与常开触点吸合，在电流切断后，电磁的吸力消失，衔铁又返回到原来的位置，将电路切断。继电器用一个很微小的电流，就可以控制很大功率的电路，还能扩大控制范围，在信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路，达到自动开关的目的。单片机102通过光照传感器106读取的光强等信息与设定的阈值对比，从而控制继电器的闭合来控制超声波雾化器的工作，同时能根据液位传感器读取的液面信息来及时控制超声波雾化器的工作从而保证设备的安全。

请参照图8，图8所示为液位传感器模块电路图。在智能雾化与施乐系统中采用的是世讯的Water Sensor水位传感器，其是通过具有一系列的暴露的平行导线线迹测量其水滴/水量大小从而判断水位。完成水量到模拟信号的转换，再用过ADC转化为数字量被单片机102读取，该模块精度高，灵敏性好，可以准确检测水位，以便及时补充溶液。

睡眠音乐播放组件150包括扬声器152、储存卡(图中未示出)和MP3模块(图中未示出)。角、徵、宫、商、羽五音曲目储存于储存卡。MP3模块用于驱动扬声器152，单片机102设定为在相应时间内播放相应曲目。请参照图9，图9所示为睡眠音乐播放组件150的语音模块电路图。在智能雾化与施乐系统中采用的是TELESKY的MP3模块，该模块支持TF卡读取和U盘读取，方便用户的使用，同时有2W-3W单声道功放驱动扬声器152，保证音量充足可调节，同时单片机102可以控制播放时间与曲目。

五音曲目储存好以后，向单片机102内预先设定播放曲目与播放时间段的对应关系，举例如表1所示。

表1五音曲目及适用症

按照表1所示的内容进行设定，在相应时间段内播放相应的曲目即可。当然，其他实施例中，还可以选用其他五音曲目，例如角调式曲目还可以是草木青青、绿叶迎风；徵调式曲目可以是喜相逢、百鸟朝凤；宫调式曲目可以是秋湖月夜、鸟投林；商调式曲目可以是阳关三叠、黄河大合唱；羽调式曲目可以是昭君怨、塞上曲。

其他实施例中，失眠治疗仪100还可以进一步设置蓝牙模块。蓝牙模块是一种集成蓝牙功能的PCBA板，用于短距离无线通讯，按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块。作为取代数据电缆的短距离无线通信技术，蓝牙支持点对点以及点对多点的通信，以无线方式将家庭或办公室中的各种数据和语音设备连成一个微微网(Pico-net)，几个微微网还可以进一步实现互联，形成一个分布式网络(scatter-net)，从而在这些连接设备之间实现快捷而方便的通信。蓝牙模块具有片内数字无线处理器DRP(DigitalRadioProcessor)、数控振荡器，片内射频收发开关切换，内置ARM7嵌入式处理器等。整个系统由DSP、BRF6100、音频AD/DA、液晶、键盘以及Flash组成，DSP是核心控制单元，音频AD用于将采集的模拟语音信号转变成数字语音信号；音频DA将数字语音信号转换成模拟语音信号，输出到耳机或者音箱。蓝牙模块的设置，使得用户可以将自己的手机和失眠治疗仪100进行信号连接，用户可以通过手机控制失眠治疗仪的各项调节和设置工作。

失眠治疗仪100还包括蓄电池(本实施中选用锂电池18650)和用于显示蓄电池剩余电量的电量提示灯组108。锂电池18650，具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，且满足设备的长时间稳定使用。18650可充电锂电池负责失眠治疗仪100的供电工作，可实现多次充放电功能，使用者可在失眠治疗仪100背面下方的USB插口107自行充电。图1中可以观察到USB插口107从壳体180背部露出，方便外接充电；电量提示灯组108也安装于壳体180背部并与USB插口107相邻。睡眠药物释放组件110和睡眠音乐播放组件150均与蓄电池电性连接。当蓄电池的剩余电量大于第一预设值时，电量提示灯组108亮起绿灯。当蓄电池的剩余电量小于第二预设值时，电量提示灯组108亮起红灯。当蓄电池的剩余电量为第三预设值时，电量提示灯组108亮起黄灯。其中，0％＜第二预设值≤第三预设值≤第一预设值＜100％。本实施例中，当蓄电池的剩余电量大于80％时，绿灯亮起；当蓄电池的剩余电量小于10％时，红灯亮起；当蓄电池的剩余电量为10％-80％时，黄灯亮起。蓄电池为570mAh电池，为雾化功能与音乐播放功能提供较长续航。雾化与音乐播放同时开启维持时间约32小时；只开启雾化或只开启音乐播放约50小时；红灯亮起时可继续使用约5小时。

请参照图10，图10所示为失眠治疗仪100的总电路图。复位电路对单片机102提供复位信号，系统启动后通过此按键进行系统重新复位启动；时钟电路为单片机102提供时钟信号，即代码运行的一个节拍；按键电路通过按键对系统的参数进行设置，包括设置按键和加减按键；液晶显示电路有8个数据口和3个时序口，可以通过电位器调节液晶的背光，由于P0口内部没有上拉，接了一个上拉排阻；千簧管电路是一个高低电平信号进行水位检测；雾化继电器电路通过PNP三极管进行驱动，LED3二极管进行指示作用(继电器闭合后会亮)；模数/数模转换电路通过模数转换来获取光敏电阻传感器的数据，通过数模转换通道输出模拟量；扬声器152电路通过三极管进行驱动。

请参照图11，图11所示为失眠治疗仪100的使用设计流程图。开机后，先进性各模块的初始化设定，把当前的时间及当前工作模式显示出来(类似于手机开机后其时间会相应调整至当前正确时间的原理)。程序启动后循环检测是否有按键按下，检测到某一按键启动就进入相应的中断和子程序。键盘输入程序，检测是否有按键按下，按下则跳转；功能转移程序，对检测到的按键值进行判断，长按按键则跳转至音乐播放程序，短按按键则跳转至超声波雾化控制程序，双按按键则同时跳转至音乐播放程序和超声波雾化控制程序，上下按键则调控扬声器152的大小；光强检测程序，检测环境光线强度，无光时则跳转至超声波雾化程序；超声波雾化程序，将药液溶液雾化成气体，到达预定时间，则自动关闭；音乐播放程序，自动识别特定时辰、播放特定的音乐，也可以设定为到达预定时间，则自动关闭。由于超声波雾化器的启动由光强度自动控制，夜晚光强度减弱，自动启动超声波雾化器，但白天房间内若采光效果不佳，也会误启动雾化器。因此，为了更准确地控制雾化器在晚上光强度减弱的情况下启动，在超声波雾化器启动前，需要先通过时间信号确定当前时间是否为晚上时间(一般为20:00-5:00)，若为当前时间，再通过光强度的采集确认雾化器的启动。同时，为了方便白天需要睡眠休息的用户也能方便地控制雾化器的启动，在白天的时间段内时，用户可以通过短按功能按钮184的按键中心进入雾化时间的设定，雾化时间设定完成后，雾化器自动启动，帮助用户进入睡眠。

利用上述失眠治疗仪100进行失眠治疗，主要包括以下步骤：

睡眠药物释放组件110释放的药物为石菖蒲根茎中的挥发油，在用户需要进行睡眠时，睡眠药物释放组件110将液态的药物以气态的形式释放到周围环境中。本实施例中主要由单片机102根据光照传感器106的检测结果控制超声波雾化器是否进行雾化。软件设计采用光强检测程序，检测环境光线强度，无光时则跳转至超声波雾化程序；超声波雾化程序启动后，将石菖蒲挥发油溶液雾化成气体，到达预定的雾化时长后，则自动关闭。

睡眠音乐播放组件150在设定的时间段内从角、徵、宫、商、羽五音曲目中选择设定的曲目进行播放。音乐播放程序，自动识别特定时辰、播放特定的音乐，到达预定时间，则自动关闭或更换音乐，更加自动化和智能化。收集角、徵、宫、商、羽五音相关曲目保存在TF卡里，采用MP3模块驱动扬声器152，单片机102将根据设定的时间选择播放的曲目。

药物的释放和曲目的播放可以同时进行，也可以单独进行。

药物的释放每天进行1-3次，每次释放时间为25-35分钟，曲目播放时音量不宜过大，音量为40-60分贝。

失眠治疗仪100的工作原理是：

本实施例提供的失眠治疗仪100充分利用了单片机102在嵌入式控制领域的性能优势,实现了智能检测、自动控制等功能,保证了系统的实时可靠性,并具有较高的控制精度,从而提高了超声波雾化器的智能型和稳定可靠性,在最大程度上改善了治疗患者的效果。失眠治疗仪100选用ATmega328P单片机，价格低廉且性能可靠；选用1602字符型液晶显示屏104,重量轻、体积小,便于本系统的集成化、小型化；选用的数模转换模块PCF8591是一个单集成、低功耗、单独供电的模块；采用Risym的DS3231高精度时钟模块，该模块精度2ppm，误差小精度高；采用TELESKY的MP3模块，该模块支持TF卡读取和U盘读取，方便用户的使用；采用世讯的Water Sensor水位传感器，该模块精度高，灵敏性好，可以准确检测水位，以便及时补充溶液；选用锂电池18650，具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，且满足设备的长时间稳定使用。

通过超声波雾化技术雾化石菖蒲挥发油溶液以及单片机102音乐播放技术因时施乐，起到解郁助眠、宁心安神、平衡阴阳的功效，从而达到治疗失眠症的作用。芳香疗法、五音疗法与现代超声雾化、单片机102音乐播放的结合。雾化芳香性安神中药的同时进行音乐播放，使用舒适感更佳。失眠治疗仪100操作方便，易于携带，更有利于患者长期使用。较医院进行五音治疗、中药或膏方调理，使用此款睡眠治疗更节省时间成本和经济成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种失眠治疗仪，其特征在于，包括睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件，所述睡眠药物释放组件和睡眠音乐播放组件相互配合使用以达到治疗失眠的效果。

2.根据权利要求1所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述睡眠药物释放组件释放的药物包括石菖蒲，所述睡眠音乐播放组件储存的音乐包括角、徵、宫、商、羽五音曲目。

3.根据权利要求1所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述睡眠音乐播放组件包括单片机，所述单片机用于控制所述睡眠药物释放组件启动或关闭；所述单片机用于控制所述睡眠音乐播放组件启动或关闭。

4.根据权利要求3所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述睡眠药物释放组件包括超声波雾化器，所述失眠治疗仪还包括光照传感器，所述光照传感器采集周围的光线强度，经过模数转换，再将数字信号以IIC通讯协议传给所述单片机，所述单片机根据预设光线强度判断在当前情况下是否开启所述超声波雾化器。

5.根据权利要求4所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述超声波雾化器配置有药液盒以及用于检测所述药液盒内药液余量的液位传感器，所述单片机根据所述液位传感器的检测结果控制所述超声波雾化器启动报警或关闭报警，当药液余量低于预设药液量时，所述单片机控制所述超声波雾化器启动报警，当药液余量高于预设药液量时，所述单片机控制所述超声波雾化器关闭报警。

6.根据权利要求3所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述睡眠音乐播放组件包括扬声器、储存卡和MP3模块，角、徵、宫、商、羽五音曲目储存于所述储存卡，MP3模块用于驱动所述扬声器，所述单片机设定为在相应时间内播放相应曲目。

7.根据权利要求3所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述失眠治疗仪还包括液晶显示屏和时钟模块，所述时钟模块用于获取当前时间并将当前时间显示于所述液晶显示屏，所述单片机根据从所述时钟模块获取的时间信息选择所述睡眠音乐播放组件播放的曲目，并且将所述曲目的信息显示于所述液晶显示屏。

8.根据权利要求1-7任一项所述的失眠治疗仪，其特征在于，所述失眠治疗仪还包括蓄电池和用于显示所述蓄电池剩余电量的电量提示灯组，所述睡眠药物释放组件和所述睡眠音乐播放组件均与所述蓄电池电性连接，当所述蓄电池的剩余电量大于第一预设值时，所述电量提示灯组亮起绿灯，当所述蓄电池的剩余电量小于第二预设值时，所述电量提示灯组亮起红灯，当所述蓄电池的剩余电量为第三预设值时，所述电量提示灯组亮起黄灯，其中，0％＜所述第二预设值≤所述第三预设值≤所述第一预设值＜100％。

9.一种治疗失眠的方法，其特征在于，利用如权利要求2-8任一项所述的失眠治疗仪治疗失眠，包括以下步骤：

所述睡眠药物释放组件释放的药物为石菖蒲根茎中的挥发油，在用户需要进行睡眠时，所述睡眠药物释放组件将液态的药物以气态的形式释放到周围环境中；

所述睡眠音乐播放组件在设定的时间段内从角、徵、宫、商、羽五音曲目中选择设定的曲目进行播放；

所述药物的释放和所述曲目的播放可以同时进行，也可以单独进行。

10.根据权利要求9所述的治疗失眠的方法，其特征在于，所述药物的释放每天进行1-3次，每次释放时间为25-35分钟，所述曲目播放时音量为40-60分贝。