CN115770345A - 一种用于辅助睡眠的智能调频方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利提供了一种用于辅助睡眠的智能调频方法、系统及装置，用于睡眠仪，所述方法包括：持续提取使用者的脑电信号；将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱，将使用者的脑电信号与有助于实现脑电波谐振的频率进行配对，能够快速与脑电形成谐波作用，从而引导使用者快速入眠，在设定助眠时间段内，脉冲电流的输出强度随时间的增加而逐渐减小，脉冲电流的输出间隔随时间的增加而逐渐增大，能够缓慢引导人脑适应电疗效果变弱的趋势。
Description
技术领域
本发明专利涉及睡眠仪技术领域，具体涉及一种用于辅助睡眠的智能调频方法、系统及装置。
背景技术
随着社会压力的不断加大，人们精神压力也不断加大，失眠人群数量也不断上升，而失眠直接破坏了睡眠质量，而睡眠质量的好坏极大程度地影响人们的身心健康，电睡眠疗法是利用微弱的低频脉冲电流，通过置于眼-乳突或眼-枕部电极，将电流输入脑内，包括垂体、视丘核、网状结构边缘系统以及其他能加强皮质抑制过程的部位，导致睡眠或产生程度不同的睡意，从而加强了身体保护性抑制过程，有利于疾病的恢复，电睡眠可促进中枢神经系统的调节过程，减轻情绪紧张和疲劳，提高工作能力；
电睡眠疗法一般第一次治疗15-20分钟，渐增至40-60分钟较合适，若电疗时长保持过久，则容易对脑细胞造成损伤，且电睡眠疗法一般采用低频电流，电流强度也不宜过高，否则也容易损伤人脑，因此电睡眠疗法的时长、强度均应设置在合理范围之内，在实际使用中，电睡眠疗法能够明显缩短失眠患者的入睡时间，然而，在到达预设电疗时长后，由于人脑突然失去了电疗的谐频辅助，睡眠者经常会从该时段苏醒，从而需要二次引导睡眠，增加了入睡所需的时长，也会变相延长电疗时间，不利于睡眠健康。
发明专利内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于辅助睡眠的智能调频方法、系统及装置，可辅助使用者适应独立睡眠的能力。
本发明所采用的第一技术方案是：一种用于辅助睡眠的智能调频方法，包括以下步骤：
持续提取使用者的脑电信号；
将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
本发明所采用的第二技术方案是：一种用于辅助睡眠的智能调频系统，该系统 包括：
提取模块，用于持续提取使用者的脑电信号；
上传模块，用于将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
匹配模块，用于从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
输出模块，用于将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
本发明所采用的第三技术方案是：一种用于辅助睡眠的智能调频装置，该装置包括：
至少一处理器；
至少一存储处理器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如第一技术方案所述的一种用于辅助睡眠的智能调频方法。
由上述技术方案可知，本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频方法、系统及装置可以包括以下有益效果：将使用者的脑电信号与有助于实现脑电波谐振的频率进行配对，能够快速与脑电形成谐波作用，从而引导使用者快速入眠，在设定助眠时间段内，脉冲电流的输出强度随时间的增加而逐渐减小，脉冲电流的输出间隔随时间的增加而逐渐增大，能够缓慢引导人脑适应电疗效果变弱的趋势，模糊了电疗与非电疗时段的界限，人脑能够逐渐适应独立睡眠，极大地减少了睡眠者苏醒的概率，无需二次助眠，利于睡眠健康。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本发明专利具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频方法的流程图；
图2为本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频系统的结构框图；
图3为本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频装置的一具体实施例的步骤流程图；
图4为本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频系统一实施例中发送脉冲电流间隔时间与时间周期之间的关系图；
图5为本发明专利提供的一种用于辅助睡眠的智能调频系统一实施例中发送脉冲电流强度与时间周期之间的关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，一种用于辅助睡眠的智能调频方法，包括以下步骤：
持续提取使用者的脑电信号；
将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
进一步作为本方法的优选实施例，所述持续提取使用者的脑电信号这一步骤，其具体包括：
采集所述使用者脑部的电信号；
将采集的所述电信号初次滤波以得到0.05-100Hz的脑电阈值电信号；
将所述脑电阈值电信号滤掉50Hz工频干扰。
进一步作为本方法的优选实施例，所述将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱这一步骤，其具体包括：
输出所述有助于实现脑波谐振的频率波形所对应的初始脉冲电流；
渐次改变所述脉冲电流的输出时间间隔，所述输出时间间隔随时间周期的增加逐渐延长；
逐步调节所述脉冲电流的输出强度，所述输出脉冲电流的的输出强度随时间周期的增加逐渐减小。
进一步作为本方法的优选实施例，所述渐次改变所述脉冲电流的输出时间间隔，所述输出时间间隔随时间周期的增加逐渐延长这一步骤，其所采用的系数计算公式如下所示：
Tk＝T0+(k-1)m+n
其中，Tk表示第k个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，T0表示第一个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，k表示时间周期数，m为常数，n为随机数。
进一步作为本方法的优选实施例，所述逐步调节所述脉冲电流的输出强度，所述输出脉冲电流的的输出强度随时间周期的增加逐渐减小这一步骤，其所采用的系数计算公式如下所示：
Ik＝I0-(k-1)c+r
其中，I0表示初始脉冲电流强度，Ik表示第k个时间周期发送的脉冲电流强度，c为常数，r为随机数。
进一步作为本方法的优选实施例，将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱，这一步骤，其具体包括：
所述脉冲电流可为单个脉冲波或者多个连续脉冲波，其中，脉冲波为半波或者全波。
如图2所示，基于上述方法，本发明还提供一种用于辅助睡眠的智能调频系统，该系统包括：
提取模块，用于持续提取使用者的脑电信号；
上传模块，用于将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
匹配模块，用于从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
输出模块，用于将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
基于上述方法，本发明还提供一种用于辅助睡眠的智能调频装置，该装置包括：
至少一处理器；
至少一存储处理器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器至少一个处理器实现如上述一种用于辅助睡眠的智能调频方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以下结合具体优选实施例来对本发明做更进一步的详细阐述。
在此具体优选实施例中，本发明用于辅助睡眠的智能调频方案应用于智能终端中，作为一具体软件程序应用。
如图3所示，作为一具体软件程序应用APP，本发明一种用于辅助睡眠的智能调频方法，其具体实现步骤如下所示：
步骤S1：持续提取使用者的脑电信号。
具体地，采用传感器获取使用者的脑电信号，传感器可设置于头环、头贴或眼罩上与前额相连；
优选地，所述步骤S1包括：
S101：采集所述使用者脑部的电信号；
具体地，传感器可串联电流检测电路或并联电压检测电路；
S102：将采集的所述电信号初次滤波以得到0.05-100Hz的脑电阈值电信号；
具体地，采用带通滤波电路能够得到0.05-100Hz的脑电阈值电信号；
S103：将所述脑电阈值电信号滤掉50Hz工频干扰；
具体地，采用陷波电路能够滤掉50Hz工频干扰，能够精细化脑电波信号，缩小检测的误差。
步骤S2：将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器。
具体地，采用数据上传模块将传感器件采集的脑电波频率通过无线通讯模块上传至云服务器。
步骤S3：从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形。
具体地，采用数据匹配模块将脑电波频率从云服务器中匹配出有助于适合人体睡眠的频率，并提取频率对应的实现脑电波谐振的频率波形。
步骤S4：将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
具体地，采用控制器下发调频指令，根据所述数据匹配模块提取的实现脑波谐振的频率波形输出电信号给脉冲电流模块并作为治疗输出，可以是MCU、CPU、FPGA、DSP、ASIC、SoC、ARM或TTL逻辑电路中的一种或几种。
优选地，步骤S4中所述的脉冲电流可为单个脉冲波或者多个连续脉冲波，其中，脉冲波为半波或者全波。
优选地，所述步骤S4包括：
S401：输出所述有助于实现脑波谐振的频率波形所对应的初始脉冲电流；
具体地，采用脉冲电流模块输出电流至刺激电极，而刺激电极可设置于头环、头贴或眼罩上与前额相连，用于向人体注入脉冲电流，且至少为两个。
S402：渐次改变所述脉冲电流的输出时间间隔，所述输出时间间隔随时间周期的增加逐渐延长；
具体地，在设定时间内，脉冲电流的输出间隔随时间的增加而逐渐增大，直至不再输出，使用者能够逐渐适应电流频次的规律变化；
优选地，所述步骤S402所采用的系数计算公式如下所示：
Tk＝T0+(k-1)m+n
其中，Tk表示第k个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，T0表示第一个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，k表示时间周期数，m为常数，n为随机数。
S403：逐步调节所述脉冲电流的输出强度，所述输出脉冲电流的的输出强度随时间周期的增加逐渐减小；
具体地，在设定时间内，脉冲电流的输出强度随时间的增加而逐渐减小，直至消失，使用者能够逐渐适应电流强度变化。
优选地，所述步骤S403所采用的系数计算公式如下所示：
Ik＝I0-(k-1)c+r
其中，I0表示初始脉冲电流强度，Ik表示第k个时间周期发送的脉冲电流强度，c为常数，r为随机数。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种用于辅助睡眠的智能调频方法，用于睡眠仪，其特征在于，所述方法包括：
持续提取使用者的脑电信号；
将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述持续采集使用者的脑电信号，包括：
采集所述使用者脑部的电信号；
将采集的所述电信号初次滤波以得到0.05-100Hz的脑电阈值电信号；
将所述脑电阈值电信号滤掉50Hz工频干扰。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱，包括：
输出所述有助于实现脑波谐振的频率波形所对应的初始脉冲电流；
渐次改变所述脉冲电流的输出时间间隔，所述输出时间间隔随时间周期的增加逐渐延长；
逐步调节所述脉冲电流的输出强度，所述输出脉冲电流的的输出强度随时间周期的增加逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述渐次改变所述脉冲电流的输出时间间隔，所述输出时间间隔随时间周期的增加逐渐延长，其所采用的系数计算公式如下所示：
Tk＝T0+(k-1)m+n
其中，Tk表示第k个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，T0表示第一个时间周期发送脉冲电流的间隔时间，k表示时间周期数，m为常数，n为随机数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述逐步调节所述脉冲电流的输出强度，所述输出脉冲电流的的输出强度随时间周期的增加逐渐减小，其所采用的系数计算公式如下所示：
Ik＝I0-(k-1)c+r
其中，I0表示初始脉冲电流强度，Ik表示第k个时间周期发送的脉冲电流强度，c为常数，r为随机数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述脉冲电流可为单个脉冲波或者多个连续脉冲波，其中，脉冲波为半波或者全波。
7.一种用于辅助睡眠的智能调频系统，其特征在于，该系统包括：
提取模块，用于持续提取使用者的脑电信号；
上传模块，用于将所提取的所述脑电信号转换成数字信号上传至云服务器；
匹配模块，用于从所述云服务器中匹配出与所采集脑电信号相对应的有助于实现脑电波谐振的频率波形；
输出模块，用于将所述有助于实现脑电波谐振的频率波形转化成脉冲电流进行输出，其中，所述脉冲电流的输出趋势自伊始逐渐减弱。
8.一种用于辅助睡眠的智能调频装置，其特征在于，该装置包括：
至少一处理器；
至少一存储处理器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-6任一项所述的一种用于辅助睡眠的智能调频方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116931738A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-24 | 杭州般意科技有限公司 | 一种基于脑电波动态调节电流强度的干预刺激方法 |
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2022
- 2022-12-07 CN CN202211563247.5A patent/CN115770345A/zh active Pending
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| CN116931738B (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-12 | 杭州般意科技有限公司 | 一种基于脑电波动态调节电流强度的干预刺激方法 |
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