一种基于声波控制的睡眠改善装置和及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开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；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。

Sleep improvement device based on sound wave control and working method thereof

The invention discloses an apparatus and method for improving acoustic control based on sleep, change the treatment of insomnia using acoustic communication device by controlling the magnetic field; mobile phone client and sleep inducing magnetic field generated between the two end, realize the wireless connection through acoustic communication system; mobile phone client is responsible for the change of mode, send commands include: adjusting the magnetic field waveform and the frequency range, amplitude and duration of sleep; induced magnetic field produced side is responsible for receiving instructions, and the corresponding analytical information, produce corresponding changes through distributed coil magnetic field, you can log an area for precise control of sleep stimulation to induce sleep; the device has the advantages of safety, low radiation, convenient storage, simple structure, strong versatility other characteristics, widely used in the treatment of sleep.

【技术实现步骤摘要】
一种基于声波控制的睡眠改善装置和及其工作方法
本专利技术属于电子医学领域，具体涉及一种基于声波控制的睡眠改善装置和方法。
技术介绍
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，本专利技术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。
技术实现思路
为克服现有失眠疗法的不足，本专利技术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，其包括手机客户端和诱眠磁场产生端，两者之间通过无线通信连接；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，并解析相应信息，通过分布式线圈产生相应变化的磁场，对数个控制睡眠的区域作刺激，以诱导睡眠。进一步地，所述的手机客户端包括人机交互界面、数据分析处理单元和音频硬件单元；其中，人机交互界面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，并将代码按照设定的方式进行编码和调试，同时也对从诱眠磁场产生端接收的信号进行解调、解码；音频硬件单元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的反馈音频信号，喇叭用来将经过编码，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。进一步地，所述手机客户端是一个含可实现声波通信的App的智能手机或者其它智能终端,进一步地，所述诱眠磁场产生端包括控制模块、功率放大器模块、线圈组模块和电源模块；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，在从中解析出指令信息，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（数模转换模块）转换产生相应的电压信号；功率放大器模块主要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；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；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。上述一种基于声波控制的睡眠改善装置的工作方法，其工作步骤具体如下：步骤1：通过外接电源给装置的电源模块充电，让装置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：经过设定的一段时间后，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产生相应的电压信号，同时控制功率放大器将该信号放大到设定的幅度，然后该信号输出到线圈组模块产生按照指令变化的磁场。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：1.本专利技术装置结构简单，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.本专利技术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.本专利技术通过物理的方式，由绝缘的材料隔绝，使用安全，并且本专利技术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.本专利技术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。具体实施方式本实施例结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。图1为基于声波控制的睡眠改善装置的结构框图。其中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的反馈音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声波控制的睡眠改善装置，其特征在于包括手机客户端和诱眠磁场产生端，两者之间通过无线通信连接；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，并解析相应信息，通过分布式线圈产生相应变化的磁场，对数个控制睡眠的区域作刺激，以诱导睡眠。

【技术特征摘要】
1.一种基于声波控制的睡眠改善装置，其特征在于包括手机客户端和诱眠磁场产生端，两者之间通过无线通信连接；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，并解析相应信息，通过分布式线圈产生相应变化的磁场，对数个控制睡眠的区域作刺激，以诱导睡眠。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，其特征在于所述的手机客户端包括人机交互界面、数据分析处理单元和音频硬件单元；其中，人机交互界面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，同时也对从诱眠磁场产生端接收的信号进行解调、解码；音频硬件单元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的反馈音频信号，喇叭用来将经过编码，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。3.根据权利要求2所述的一种基于声波控制的睡眠改善装置，其特征在于所述手机客户端是一个含可实现声波通信的App的智能手机或者其它智能终端,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，其特征在于所述诱眠磁场产生端包括控制模块、功率放大器模块、线圈组模块和电源模块；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，在从中解析出指令信息，然后通过喇叭...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楚翘，马碧云，韦岗，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44