CN112022490A - 利用振动止鼾的方法及腕式振动止鼾器 - Google Patents

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    • A61B5/681—Wristwatch-type devices

Abstract

本申请公开一种利用振动止鼾的方法，其包括采集并识别鼾声；当人体发出超过阈值的鼾声时，给打鼾者手腕部位振动刺激，使得手腕部位的神经脉搏传导到鼻咽喉组织，刺激人神经的三岔神经末梢以调整舌、软腭、悬雍垂松弛的后坠并防止加重上气道堵塞。腕式振动止鼾器，包括工作组件，工作组件两端连接腕带，工作组件包括开设凹槽的基块，基块的凹槽内设置底壳，基块的凹槽外部固定面壳，底壳与面壳之间设置电路板，电路板上固定设置声音接收模组、开关和导光板,电路板与底壳之间还设置振动模组，电路板与底壳之间还设置电池，电路板上至少设置用于电路控制的控制模块，控制模块与振动模组、电路板、开关、声音接收模组、电池均电连接。

Description

利用振动止鼾的方法及腕式振动止鼾器
技术领域
本申请涉及一种振动止鼾技术，尤其是一种利用振动止鼾的方法及腕式振动止鼾器。
背景技术
传统的止鼾器技术中一般都是利用静电脉冲或EMS电脉冲干预打鼾的，其缺点是：尽管电脉冲可有多种强度调节，但是一般人对电刺激有一定的心理反射，很多人不敢接受，也不想接受。另外电脉冲根据人体的导电值不一样，需要用到导电凝胶贴片，导电凝胶贴片使用中有黏糊的不适感而且使用不方便，并且还容易造成皮肤过敏及溃烂。另外传统的止鼾器接收头的精准度也不高，容易因环境噪音造成启动，对睡眠有不良的影响。
发明内容
为了克服现有的技术存在的不足,本申请提供了一种利用振动止鼾的方法及腕式振动止鼾器。
为了实现本申请目的，本申请采用了如下的技术方案：
利用振动止鼾的方法包括步骤：采集并识别鼾声；当人体发出超过阈值的鼾声时，给打鼾者手腕部位振动刺激，使得手腕部位的神经脉搏传导到鼻咽喉组织，刺激人神经的三岔神经末梢以调整舌、软腭、悬雍垂松弛的后坠并防止加重上气道堵塞。
腕式振动止鼾器包括工作组件，所述的工作组件两端连接腕带，所述的工作组件包括开设凹槽的基块，所述的基块的凹槽内设置底壳，基块的凹槽外部固定面壳，底壳与面壳之间设置电路板，电路板上固定设置声音接收模组、开关和导光板,电路板与底壳之间还设置振动模组，电路板与底壳之间还设置电池，所述的所述的电路板上至少设置用于电路控制的控制模块，所述的控制模块与振动模组、电路板、开关、声音接收模组、电池均电连接。
进一步，所述的腕带采用硅胶材质，所述的底壳采用塑胶材质，所述的采用塑胶材质。
进一步，所述电池采用锂聚合物锂聚合物电池。
进一步，所述的控制模块采用单片机控制电路，并对单片机控制电路配置如下，单片机控制电路的第12引脚做USB IN线并通过两个电阻耦接电源，单片机控制电路的第1引脚接+BAT，该+BAT端还通过耦接电容后接地，单片机控制电路的第2引脚接地，单片机控制电路的第8引脚、7引脚、4引脚分别作LED1、LED2、LED3线，并分别接一个发光二极管，单片机控制电路的第15引脚作为PWR EN线连接一个场效应管的栅极，该场效应管源极和漏极分别耦接+BAT端和电源引脚。
进一步，所述的电池的控制电路采用TP4054锂电充电芯片电路，锂电充电芯片电路的第4引脚接电源并通过电容耦接地，锂电充电芯片电路的第2引脚接地，锂电充电芯片电路的第1引脚作为CHRG线连接单片机控制电路的第13引脚，锂电充电芯片电路的第3引脚连接+BAT端，锂电充电芯片电路的第5引脚连接一个接地的电阻。
进一步，声音接收模组的控制电路包括一个麦克风，麦克风设置两个引脚其中的麦克风第二引脚接地，麦克风第1引脚耦接两级双运算放大器电路，并且第二级双运算放大器的输出端耦接一个三极管并通过三极管输出MIC AD信号线，该MIC AD信号线连接单片机控制电路的第11引脚。
进一步，所述的振动模组控制电路包括振动连接两极MOTO+极和MOTO-极，其中的MOTO+极连接+BAT端，其中的MOTO-极连接一个场效应管的漏极，该场效应管源极接地，该场效应管栅极作为连接PWM DIR信号线耦接单片机控制电路的第14引脚，振动模组至少被配置三种强度的振动模式。
进一步，所述的控制模块被配置以下程序：
通过声音接收模组采集鼾声，控制模块识别鼾声；
控制模块判断鼾声是否超过阈值，当鼾声超过第一阈值，即连续3次60分贝以上的鼾声则向振动模组发送振动的命令。
进一步，所述控制模块判断鼾声是否超过阈值，还包括判断断鼾声是否超过第二阈值，并具体是，连续采集M个周期的环境声音数据(M是自然数)：L1，L2，L3，……，LM(L表示数据标识)；建立一个标准的参数B，B具体是连续的3次60分贝的声音数据建立的鼾声等效参数，然后给出一组统计系数N1，N2，N3，……，NM(N表示系数标识)；当L1*N1+L2*N2+L3*N3+……+LM*NM>B则判断环境鼾声超过第二阈值。
本申请的有益效果是，本申请避免传统技术中的人体对电刺激的敏感，并且减少对睡眠的不良影响；具体上，本申请配置了三种强度的震动，使用中人体容易接受，不用担心被突然电刺激惊醒，不影响睡眠质量。本申请无需要增加额外的加强液体，减少了不适感；腕带采用硅胶材质，可以更贴合腕部皮肤，可以有效传导振动；在具体实现技术上通过声音接收模组采集鼾声，控制模块识别鼾声；控制模块判断鼾声是否超过阈值，当鼾声超过阈值则向振动模组发送振动的命令；并且在具体的阈值配置上，当鼾声超过第一阈值，即连续3次60分贝以上的鼾声可以向振动模组发送振动的命令，通过科学的阈值设置可以直接识别并控制振动模组止鼾；另外可选地当鼾声超过第二阈值，通过采集环境声音数据与标准参数对比也可以识别并控制振动模组止鼾通过这样可以提高止鼾的控制精准度。
附图说明
图1是本申请实施例结构的外观示意图；
图2是本申请实施例结构的爆炸图；
图3是本申请实施例结构的爆炸图的部分细节图；
图4是本申请电路板上控制模块的实施例的电路原理图；
图5是本申请电路板上控制模块实施例配置的电路原理图；
图6是本申请电路板上控制模块实施例配置的电路原理图；
图7是本申请电路板上控制模块实施例配置的电路原理图；
图8是本申请电路板上控制模块实施例配置的电路原理图；
图9是本申请电路板上电池的控制电路实施例的电路原理图；
图10是本申请电路板上声音接收模组的控制电路实施例的电路原理图；
图11是本申请电路板上振动模组的控制电路实施例的电路原理图；
图中的结构：腕带1；底壳2；振动模组3；电池4；电路板5；声音接收模组6；开关7；导光板8；面壳9；工作组件10。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本申请的实施：
本申请中的利用振动止鼾的方法包括步骤，采集并识别鼾声；当人体发出超过阈值的鼾声时，给打鼾者手腕部位振动刺激，使得手腕部位的神经脉搏传导到鼻咽喉组织，刺激人神经的三岔神经末梢以调整舌、软腭、悬雍垂松弛的后坠并防止加重上气道堵塞。
如图1-3所示，腕式振动止鼾器的实施例包括工作组件10，所述的工作组件10两端连接腕带1，所述的工作组件10包括开设凹槽的基块，所述的基块的凹槽内设置底壳2，基块的凹槽外部固定面壳9，底壳2与面壳9之间设置电路板5，电路板5上固定设置声音接收模组6、开关7和导光板8,电路板5与底壳2之间还设置振动模组3，电路板5与底壳2之间还设置电池4，所述的电路板5上至少设置用于电路控制的控制模块，所述的控制模块与振动模组3、电路板5、开关7、声音接收模组6、电池4均电连接；所述的腕带1采用硅胶材质，所述的底壳2采用塑胶材质，所述的9采用塑胶材质，所述电池4采用锂聚合物电池。
具体实施中，使用腕带1将本申请固定在入睡者的手腕，工作组件10采集并识别鼾声；当人体发出超过阈值的鼾声时，工作组件10给打鼾者手腕部位振动刺激，使得手腕部位的神经脉搏传导到鼻咽喉组织，刺激人神经的三岔神经末梢以调整舌、软腭、悬雍垂松弛的后坠并防止加重上气道堵塞从而实现止鼾；具体地，电路板5设置声音接收模组6，通过声音接收模组6采集鼾声，控制模块识别鼾声；控制模块判断鼾声是否超过阈值，当鼾声超过第一阈值，比如连续3次60分贝以上的鼾声则控制模块向振动模组3发送振动的命令；振动模组3发生振动并且给打鼾者手腕部位振动刺激。避免传统技术中的人体对电刺激的敏感，并且减少对睡眠的不良影响；本申请无需要增加额外的加强液体，减少了不适感；腕带采用硅胶材质，可以更贴合腕部皮肤，可以有效传导振动。
如图4所示，并参考图5-8所示的，所述的控制模块采用单片机控制电路，并对单片机控制电路配置如下，单片机控制电路的第12引脚做USB IN线并通过两个电阻耦接电源，单片机控制电路的第1引脚接+BAT，该+BAT端还通过耦接电容后接地，单片机控制电路的第2引脚接地，单片机控制电路的第8引脚、7引脚、4引脚分别作LED1、LED2、LED3线，并分别接一个发光二极管，单片机控制电路的第15引脚作为PWR EN线连接一个场效应管的栅极，该场效应管源极和漏极分别耦接+BAT端和电源引脚；实施中的控制模块主要用于运算和接收声音接收模组信号并再对振动模组发送控制的信号。
如图9及图4所示，所述的电池的控制电路采用TP4054锂电充电芯片电路，锂电充电芯片电路的第4引脚接电源并通过电容耦接地，锂电充电芯片电路的第2引脚接地，锂电充电芯片电路的第1引脚作为CHRG线连接单片机控制电路的第13引脚，锂电充电芯片电路的第3引脚连接+BAT端，锂电充电芯片电路的第5引脚连接一个接地的电阻；电池的控制电路在实施中完成对电池的管理和控制。
如图10及图4所示，声音接收模组的控制电路包括一个麦克风，麦克风设置两个引脚其中的麦克风第二引脚接地，麦克风第1引脚耦接两级双运算放大器电路，并且第二级双运算放大器的输出端耦接一个三极管并通过三极管输出MIC AD信号线，该MIC AD信号线连接单片机控制电路的第11引脚；实施中声音接收模组用于采集声音并且具体是麦克风的MK1用于采集声波信号，发送给两级双运算放大器电路完成信号的放大处理通过MIC AD信号线传输给单片机控制电路。
如图11及图4所示，所述的振动模组控制电路包括振动连接两极MOTO+极和MOTO-极，其中的MOTO+极连接+BAT端，其中的MOTO-极连接一个场效应管的漏极，该场效应管源极接地，该场效应管栅极作为连接PWM DIR信号线耦接单片机控制电路的第14引脚，振动模组至少被配置三种强度的振动模式；具体上配置了三种强度的震动，使用中人体容易接受，不用担心被突然电刺激惊醒，不影响睡眠质量。实施中单片机控制电路通过PWM DIR信号线对振动模组发送控制的信号。
所述的控制模块被配置以下程序：
通过声音接收模组采集鼾声，控制模块识别鼾声；控制模块判断鼾声是否超过阈值，当鼾声超过第一阈值，即连续3次60分贝以上的鼾声则向振动模组发送振动的命令；设置的第一阈值，即连续3次60分贝以上是科学的阈值设置，目的是可以直接识别并控制振动模组止鼾。
实施中打鼾者的打鼾往往是不规律的即便有很多时候没有连续3次60分贝的打鼾声，但是打鼾的影响程度已经达到甚至超过了连续3次60分贝的打鼾声，所以此时就需要重点判断声音环境中的打鼾声的影响程度，所述控制模块判断鼾声是否超过阈值，还包括判断断鼾声是否超过第二阈值，并具体是，连续采集M个周期的环境声音数据(M是自然数)：L1，L2，L3，……，LM(L表示数据标识)；建立一个标准的参数B，B具体是连续的3次60分贝的声音数据建立的鼾声等效参数，这是在数据的实际处理表达层的，也就是B实际上是连续的3次60分贝的声音(具体是被识别成打鼾声)在数据实际处理表达层可能占据的资源，其目的是为了建立一种等效参数，以使得不规律打鼾所造成的声音(具体是被识别成打鼾声)在数据实际处理表达层可能占据的资源能够与该参数对比，显然当不规律打鼾所造成的声音(具体是被识别成打鼾声)在数据实际处理表达层可能占据的资源达到过超过连续的3次60分贝的声音(具体是被识别成打鼾声)在数据实际处理表达层可能占据的资源时，实际上也就表征不规律打鼾所造成的声音造成的影响达到或高于连续的3次60分贝的声音造成的影响，在变量层这种关系被表达为，给出一组统计系数N1，N2，N3，……，NM(N表示系数标识)；当L1*N1+L2*N2+L3*N3+……+LM*NM>B则判断环境鼾声超过第二阈值。所以通过这种方式可以采集环境声音数据与标准参数对比也可以识别并控制振动模组止鼾通过这样可以提高止鼾的控制精准度，因为这种参数对比并不限于直接采集的连续多次次确定分贝的声音。

Claims (10)

1.利用振动止鼾的方法，其特征在于，包括步骤：采集并识别鼾声；当人体发出超过阈值的鼾声时，给打鼾者手腕部位振动刺激，使得手腕部位的神经脉搏传导到鼻咽喉组织，刺激人神经的三岔神经末梢以调整舌、软腭、悬雍垂松弛的后坠并防止加重上气道堵塞。
2.腕式振动止鼾器，包括工作组件，所述的工作组件两端连接腕带，所述的工作组件包括开设凹槽的基块，所述的基块的凹槽内设置底壳，基块的凹槽外部固定面壳，底壳与面壳之间设置电路板，其特征在于，电路板上固定设置声音接收模组、开关和导光板,电路板与底壳之间还设置振动模组，电路板与底壳之间还设置电池，所述的所述的电路板上至少设置用于电路控制的控制模块，所述的控制模块与振动模组、电路板、开关、声音接收模组、电池均电连接。
3.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述的腕带采用硅胶材质，所述的底壳采用塑胶材质，所述的采用塑胶材质。
4.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述电池采用锂聚合物锂聚合物电池。
5.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述的控制模块采用单片机控制电路，并对单片机控制电路配置如下，单片机控制电路的第12引脚做USB IN线并通过两个电阻耦接电源，单片机控制电路的第1引脚接+BAT，该+BAT端还通过耦接电容后接地，单片机控制电路的第2引脚接地，单片机控制电路的第8引脚、7引脚、4引脚分别作LED1、LED2、LED3线，并分别接一个发光二极管，单片机控制电路的第15引脚作为PWR EN线连接一个场效应管的栅极，该场效应管源极和漏极分别耦接+BAT端和电源引脚。
6.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述的电池的控制电路采用TP4054锂电充电芯片电路，锂电充电芯片电路的第4引脚接电源并通过电容耦接地，锂电充电芯片电路的第2引脚接地，锂电充电芯片电路的第1引脚作为CHRG线连接单片机控制电路的第13引脚，锂电充电芯片电路的第3引脚连接+BAT端，锂电充电芯片电路的第5引脚连接一个接地的电阻。
7.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，声音接收模组的控制电路包括一个麦克风，麦克风设置两个引脚其中的麦克风第二引脚接地，麦克风第1引脚耦接两级双运算放大器电路，并且第二级双运算放大器的输出端耦接一个三极管并通过三极管输出MIC AD信号线，该MIC AD信号线连接单片机控制电路的第11引脚。
8.根据权利要求2所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述的振动模组控制电路包括振动连接两极MOTO+极和MOTO-极，其中的MOTO+极连接+BAT端，其中的MOTO-极连接一个场效应管的漏极，该场效应管源极接地，该场效应管栅极作为连接PWM DIR信号线耦接单片机控制电路的第14引脚，振动模组至少被配置三种强度的振动模式。
9.根据权利要求2或5任一所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述的控制模块被配置以下程序：
通过声音接收模组采集鼾声，控制模块识别鼾声；
控制模块判断鼾声是否超过阈值，当鼾声超过第一阈值，即连续3次60分贝以上的鼾声则向振动模组发送振动的命令。
10.根据权利要求9所述的腕式振动止鼾器，其特征在于，所述控制模块判断鼾声是否超过阈值，还包括判断断鼾声是否超过第二阈值，并具体是，连续采集M个周期的环境声音数据(M是自然数)：L1，L 2，L 3，……，L M(L表示数据标识)；建立一个标准的参数B，B具体是连续的3次60分贝的声音数据建立的鼾声等效参数，然后给出一组统计系数N1，N2，N3，……，NM(N表示系数标识)；当L1*N1+L2*N2+L 3*N3+……+L M*NM>B则判断环境鼾声超过第二阈值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023277489A1 (ko) * 2021-06-28 2023-01-05 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치

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