CN207913007U - 一种基于声波控制的睡眠改善装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于声波控制的睡眠改善装置,由手机客户端和诱眠磁场产生端组成,两者之间通过声波通信系统实现无线连接;手机客户端负责发送指令调节磁场的变化模式,包括:波形、频率范围、幅度、持续时间;诱眠磁场产生端负责接收指令,并解析相应信息,通过分布式线圈产生相应变化的磁场,可以对数个控制睡眠的区域作精准刺激,以诱导睡眠;该装置具有安全、辐射低、收纳方便、结构简单、通用性强等特点,广泛用于睡眠治疗。
Description
技术领域
本实用新型属于电子医学领域,具体涉及一种基于声波控制的睡眠改善装置。
背景技术
失眠是一种常见的生理心理疾患,失眠是指无法入睡或无法保持睡眠状态,导致睡眠不足,又称入睡和维持睡眠障碍。各种原因引起入睡困难、睡眠深度或频度过短、早醒及睡眠时间不足或质量差等。长期失眠会对正常生活和工作产生明显影响,甚至引发严重的意外事故。随着时代的发展,随着现在人的生活节奏加快,社会压力增大,越来越多的人处于焦虑和担忧的状态,患失眠的人越来越多,失眠虽然不属于危重疾病,但妨碍人们正常生活、工作、学习和健康。
对于睡眠障碍问题,现在主要有药物治疗、心理治疗、物理治疗等手段,其中大多数以几种方式相结合治疗。药物治疗主要采用安眠药并辅以心理治疗进行。理想的安眠药应该具备能让人快速睡眠,对睡眠结构不造成紊乱,无宿醉作用,不引起人体的耐药性、依赖性、成瘾性、无活性代谢产物及同其他药物无相互作用等条件。但是,目前市场上还没有符合上述要求的药物。现在一般的安眠药都是通过抑制中枢神经系统,使人入睡。有的安眠药在开始服用时常常会出现乏力、精神不振、记忆力衰退、注意力涣散等,长时间使用会产生体内滞留,或者是由于用量不当,都会造成体内药物的积聚,疗效下降,影响睡眠结构。
心理治疗包括森田疗法、认知行为疗法、音乐疗法、精神分析以及漂浮疗法等在内的许多心理疗法对由紧张、抑郁、兴奋、焦虑、恐惧等情绪引起的失眠治疗具有不可替代的效果,这些有心理因素引起的失眠必须通过消除心理障碍才能得以根治。在目前的临床实际中,由于诸多条件的限制,心理咨询和心理治疗还难以普遍展开。
此外,新兴起的非药物治疗失眠的方法还有物理疗法,物理疗法常采用声、光、电、磁等手段作用于人体,以稳定患者情绪,进而诱导睡眠。物理治疗虽然见效慢,但是没有药物治疗对肝肾的损害,也不会引起宿醉效应,因此可以长期使用。比如天津大学的林冬冬等人所研制的连续经颅刺激系统,这个系统可以产生交变磁场,通过这种交变磁场可以以很小的衰减穿过头皮,颅骨和脑组织,并在脑内产生反向感应电流,刺激脑干网状结构系统睡眠控制区域的神经元,引起神经递质的传递等电生理和生物化学变化,从而对大脑的睡眠活动区域加以有效诱导、控制睡眠过程,解决失眠问题。但是,该系统产生的交变磁场的参数需要由电脑端设置,并经过有线传输,功耗高,便携性差且电脑存在对睡眠不利的电磁辐射。另外,系统通过大线圈产生能覆盖整个大脑的磁场,但是并不是大脑的所有部位都适合磁场刺激,因此该方法是有缺陷的。有鉴于此,本实用新型提出一种基于声波控制的睡眠改善装置和方法,通过声波通信实现无线控制,可减少额外的电磁辐射;采用分部式线圈产生诱眠磁场,可以对数个控制睡眠的区域作精准刺激,同时具有携带方便,功耗低等特点。
实用新型内容
为克服现有失眠疗法的不足,本实用新型提出了一种基于声波控制的睡眠改善装置和方法,使用声波通信方式控制磁场的变化治疗失眠。
一种基于声波控制的睡眠改善装置,其包括诱眠磁场产生端,所述诱眠磁场产生端包括电源模块和顺次连接的控制模块、功率放大器模块、线圈组模块;其中,控制模块负责实现与手机客户端的声波通信,并且处理接收到的声波信号数据,然后通过喇叭向手机客户端发送应答信号,同时根据指令通过D/A转换产生相应的电压信号;功率放大器模块用于放大控制模块的所述电压信号,且放大倍数受控制模块控制,并将信号通过数据接口、数据线输出到线圈组模块,产生按照控制指令的电流,从而产生按照指令变化的磁场,对数个控制睡眠的区域作刺激,以诱导睡眠;电源模块主要负责给控制模块和功率放大器模块供电,支持外部充电。
进一步地,线圈组模块负责产生变化的磁场,其由两个以上的线圈并联组成,线圈印刷在用柔性电路板上,线圈组模块用防水、绝缘的柔性材料封装,线圈组模块通过数据接口、数据线与功率放大器模块相连。
进一步地,所述基于声波控制的睡眠改善装置,还包括手机客户端,手机客户端负责发送指令调节磁场的变化模式,变化模式的内容包括波形、频率范围、幅度和持续时间;诱眠磁场产生端负责接收指令,通过分布式线圈产生相应变化的磁场。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点和技术效果:
1.本实用新型装置结构简单,设计巧妙,通过分布式线圈产生相应变化的磁场,可以对数个控制睡眠的区域作精准刺激,以诱导睡眠;
2.本实用新型装置产生的数控变化的磁场可使人更容易入眠,睡眠质量更好,不容易惊醒,加快疲劳的恢复。
3.本实用新型通过物理的方式,由绝缘的材料隔绝,使用安全,并且本实用新型的通信方式采用声波通信方式,减少额外的电磁辐射,副作用小。
4.本实用新型的诱眠磁场产生端的主体由柔性材料构成,收纳简单,携带方便,同时手机客户端可以是一台人们日常生活中的必需品——手机,通过声波与诱眠磁场产生端实现无线通信,结构简单,通用性强。
附图说明
图1是实例中基于声波控制的睡眠改善装置的结构框图;
图2是实例中所述诱眠磁场产生端的结构示意图;
图3是实例中基于声波控制的睡眠改善装置的工作步骤流程图。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本实用新型的具体的实施方式作进一步说明,但本实用新型的实施和保护不限于此,需指出的是,本实用新型的关键在于对硬件结构提出的技术方案,以下若有涉及控制或算法如手机软件部分,均是本领域技术人员可参照现有技术编程实现的。
图1为基于声波控制的睡眠改善装置的结构框图。作为一种应用实例,所述装置中的手机客户端101的主要功能为用户提供一个可视化的操作界面,包括人机交互界面201,数据分析处理单元202,音频硬件单元203三个部分。其中,人机交互界面201负责用户控制参数的输入,并向用户显示当前装置的工作状态;数据分析处理单元202的主要功能是根据用户输入的控制参数,生成指令代码,并将代码进行编码和调试,同时也对从诱眠磁场产生端102接收的信号进行解调,解码;音频硬件单元203为手机的麦克风和喇叭,其中麦克风用来接收来自诱眠磁场产生端102的反馈音频信号,喇叭用来将发送经过编码,调制的用户控制指令以音频的形式发送给诱眠磁场产生端102。
所述装置的诱眠磁场产生端102包括控制模块301,功率放大器模块302,线圈组模块303,电源模块304。其中,控制模块301负责实现与手机客户端101的声波通信,并且处理接收到的声波信号数据,在从中解析出指令信息,然后通过喇叭向手机客户端101发送应答信号,同时根据指令通过D/A(数模转换模块)转换产生相应的电压小信号;功率方法器模块302主要作用为放大控制模块301的电压小信号,且放大倍数受模块控制,并将信号通过数据接口、数据线输出到线圈组模块303,产生按照控制指令的电流,从而产生按照指令变化的磁场;线圈组模块303负责产生变化的磁场,其由数个线圈并联组成,线圈印刷在用柔性电路板上,整个模块用防水、绝缘的柔性材料封装,通过数据接口、数据线与功率放大器模块302相连;电源模块304主要负责给控制模块301和功率放大器302模块供电,支持外部充电。
图2为基于声波控制的睡眠改善装置的所述诱眠磁场产生端的结构图,诱眠磁场产生装置的线圈组模块由数个线圈1并联而成,各个线圈分别印刷在柔性电路板2上,由防水的柔性材料封装,外部通过信号线3其他模块(功率放大器模块7、电源模块8、控制模块9)相连,其他模块封装在一个盒子里,对外界提供用于接收数据的麦克风4,用于发送数据的喇叭5和录音按钮6。为了减少能耗,诱眠磁场产生装置仅在用户按下录音按钮使才开始启动录音,并在数秒后关闭录音,再通过控制模块对录音过程中接收到的数据进行解析,如果成功解析到信号指令,便通过调整电压小信号和功放倍数的方式间接控制诱眠磁场的状态。
结合图3,作为一种实例,对基于声波控制的睡眠改善装置的具体工作步骤进行描述:
步骤1:通过外接电源给装置电池充电,让装置电池电量保持在能持续工作的状态。
步骤2:当诱眠磁场产生端的录音按钮按下后,控制模块开始进行录音,然后手机客户端发送指令信号。
步骤3:数秒后,控制模块自动关闭录音,得到录音数据,然后清空录音缓存。
步骤4:若控制模块未能在录音数据中解析出手机发出的合理的指令,则通过喇叭向手机客户端发送解析失败的信息,回到步骤2,若成功解析出合理的指令,则通过喇叭向手机客户端发送解析成功的信息,进入步骤5。
步骤5: 控制模块按照指令解析出波形数据的相应参数信息,并由D/A产生相应的电压小信号,同时控制功率放大器将该信号放大到指定的幅度,然后该信号输出到线圈组模块产生按照指令变化的磁场。
Claims (3)
1.一种基于声波控制的睡眠改善装置,其特征在于包括诱眠磁场产生端,所述诱眠磁场产生端包括电源模块和顺次连接的控制模块、功率放大器模块、线圈组模块;其中,控制模块负责实现与手机客户端的声波通信,并且处理接收到的声波信号数据,然后通过喇叭向手机客户端发送应答信号,同时根据指令通过D/A转换产生相应的电压信号;功率放大器模块用于放大控制模块的所述电压信号,且放大倍数受控制模块控制,并将信号通过数据接口、数据线输出到线圈组模块,产生按照控制指令的电流,从而产生按照指令变化的磁场,对数个控制睡眠的区域作刺激,以诱导睡眠;电源模块主要负责给控制模块和功率放大器模块供电,支持外部充电。
2.根据权利要求1所述的一种基于声波控制的睡眠改善装置,其特征在于线圈组模块负责产生变化的磁场,其由两个以上的线圈并联组成,线圈印刷在柔性电路板上,线圈组模块用防水、绝缘的柔性材料封装,线圈组模块通过数据接口、数据线与功率放大器模块相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于声波控制的睡眠改善装置,其特征在于还包括手机客户端,手机客户端负责发送指令调节磁场的变化模式,变化模式的内容包括波形、频率范围、幅度和持续时间;诱眠磁场产生端负责接收指令,通过分布式线圈产生相应变化的磁场。
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