工作状态自适应的催眠装置及催眠手机的制作方法

本发明涉及一种采用声音刺激来帮助使用者进入睡眠的电子催眠装置及催眠手机。

背景技术：

睡眠是人体必要的生理活动，是健康的保证。但部分人尤其是中老年人由于各种原因，会造成不容易进入睡眠，也即失眠，给生活造成很大困扰，因此也出现了电子催眠技术，采用声音刺激来帮助患者进入睡眠。目前的电子催眠技术，实质上是一个发出节律性的声音的电子装置，根据睡眠时脑电信号(EEG)处于0.5—3赫兹的低节律发放，(也即慢波睡眠的脑电节律)，产生类似这一节律的单调的声音(即催眠声)，对患者进行声音诱导，帮助患者中枢神经的活动尽快趋向于这一节律，从而尽快进入睡眠。这种装置在原理上是可行的，但在实际使用中效果却不理想，口碑不佳造成这种技术一直无法得到推广，技术问世几十年仍无法得到广泛使用。现有的改进方向是如何选取更为合适的催眠声频率和节律，或认为声音催眠效果不好，需要配合其他不同的催眠方式，比如同时产生节律性的闪光，或产生电场或磁场的脉冲刺激进行综合催眠。

技术实现要素：

本发明目的是公开一种工作状态能够跟使用者睡眠状态相适应，从而具有更好催眠效果的电子催眠装置，以及一种同样工作原理的催眠手机。

本发明的电子催眠装置，包括主机，主机包括有能够产生和发出催眠声的电子电路模块，其特征在于还包括有一个手指动作传感装置，手指动作传感装置用于检测使用者发出的一组(一组即多个，也即大于2个，比较合适的是3到5个)脉冲式手指动作，(使用者主动发出的间隔性的脉冲式的手指拍打动作)；手指动作传感装置连接主机的电子电路模块；电子电路模块在接收到手指动作传感装置输出的一组有效输出信号时，启动工作发出催眠声，在设定的一个延时时间内，如果没有再次接收到手指动作传感装置的有效输出信号，则关闭催眠声的输出。

本发明的主机，既可以是做成一个独立的电子催眠装置，也可以是跟具有其他功能的电子装置结合在一起。包括：手机、电子时钟等等。所以，本发明同时公开一种具有催眠功能的手机，(指目前常见的采用智能电路通过运行软件来实现多种功能的智能手机)，手机(也相当于主机)的电子电路模块能够通过运行程序来产生和发出催眠声，其特征在于：还包括有一个手指动作传感装置，手指动作传感装置用于检测使用者发出的一组(一组即多个，也即大于2个，比较合适的是3到5个)脉冲式手指动作，(使用者主动发出的间隔性的脉冲式的手指拍打动作)；手指动作传感装置连接手机的电子电路模块；电子电路模块在接收到手指动作传感装置输出的一组有效输出信号时，启动工作发出催眠声，在设定的一个延时时间内，如果没有再次接收到手指动作传感装置的有效输出信号，则关闭催眠声的输出。

上述的手指动作传感装置可以是内置安装在主机(或者手机)里面，并与主机(或者手机)外壳具有机械连接，比如直接贴紧在外壳上。这时可采用麦克风或振动传感元件。使用时主机(或者手机)必须放置在睡床的床板上，使用者用手指轻轻地脉冲式(即间隔性)轻敲或轻拍床板(包括床垫)，床板的振动传导到主机(或者手机)外壳，再被里面的麦克风或振动传感元件所检测到，输出脉冲电信号。该方案优点是技术简单使用方便，缺点是手指动作通过床板的传导容易受到干扰，有时会丢失动作信号。

手指动作传感装置也可以不安装在主机(或者手机)内部，而是外置的一片感应薄板，感应薄板上安装设置有振动传感元件。比如压电陶瓷片。使用时薄板放置在床板上，使用者手掌放在薄板上面，用手指脉冲式的轻敲薄板，振动传感元件感应到手指动作，输出脉冲电信号。其优点是技术简单，缺点是手指只能在薄板上动作才有效，对使用具有一定限制。

手指动作传感装置还可以是一个外置的穿戴在使用者手部(手指或手腕)上的电子戒指或电子腕环，上面设置有运动传感元件或振动传感元件。比如加速度传感器。当使用者发出手指动作，比如用手指脉冲式的轻敲床板时，运动传感元件检测到手指动作，输出脉冲电信号。优点是检测可靠，缺点是需要穿戴在手部上。

如果采用外置的方式，则手指动作传感装置与主机(或者手机)的连接，可以是有线连接或者是无线连接。有线连接是直接用信号线进行连接。无线连接则可以采用射频，WIFI，蓝牙等方式的其中之一进行连接。

为了过滤误动作，主机(手机)的电子电路模块还对手指动作传感装置的输出信号进行过滤限定，来识别手指动作传感装置的有效输出信号是使用者有意识的主动发出的手指动作。比如，限定有效输出信号是收到手指动作传感装置输出的连续多个(大于2个，比较合适的是3至5个)脉冲信号，且每两个脉冲信号的时间间隔在0.5秒到2秒之间。在这一范围之外的脉冲信号被当成无效信号。这样能够过滤掉使用者在睡眠中身体翻身所产生的手指动作，排除干扰。

本发明作为具有催眠功能的手机时，所述的电子电路模块，利用手机原有的硬件电路，通过运行程序来实现所述的各种功能。目前的手机具有强大的硬件资源和开放性软件环境，该领域技术人员根据本发明的工作原理和要求便可编写实现这些功能所需要的程序。

本发明作为独立的催眠装置时，所述的电子电路模块，可以采用单片机MCU或DSP或其他集成电路来实现，这是电子领域的一般技术，该领域技术人员根据本发明的工作原理和要求便设计实现这些功能的硬件电路和程序。如果采用多个独立功能的电路来实现，则上述的主机电子电路模块包括有手指动作接收电路、延时电路、和催眠声发生装置(包括发声器件比如喇叭)；手指动作传感装置的输出连接到手指动作接收电路，手指动作接收电路的输出连接到延时电路，延时电路的输出连接并控制催眠声发生装置的工作。所述延时电路是一个触发启动、延时关闭的电路，在接收到触发信号时启动输出，打开催眠声发生装置的工作发出催眠声，在设定的延时时间内，如果没有再接收到触发信号，则在延时时间结束时关闭催眠声产生装置的工作，停止发出催眠声。

本发明在使用时，打开主机的工作，使用者轻轻拍打(敲打)几下手指，发出脉冲式手指动作，于是主机发出催眠声，并且其工作状态能够与使用者进入睡眠的进程相适应：它并非从开始工作便启动一个设定的延时时间，所以其工作不受延时时间限制，能够在使用者进入睡眠之前一直发出催眠声进行催眠，又能在使用者“快要入睡”时，再启动一个延时工作来有效保证使用者可靠的进入睡眠，而且在使用者进入睡眠后又能及时停止工作，以避免对睡眠的干扰，所以具有更好更可靠的催眠效果。

附图说明 图1是本发明一种实施例的原理方框图。图2是本发明第二种实施例的原理方框图。图3是本发明的催眠手机的原理方框图。

具体实施方式 下面根据附图，对本发明的实施例进行说明。

发明人观察现有催眠技术的实际使用，发现其使用中的主要问题不在于催眠声的频率或节律不合适，也不是声音催眠效果不好，而主要在于其工作状态与使用者进入睡眠的过程无法相适应。在对使用者进行催眠的过程中，如果让电子催眠器一直工作，一直发出催眠声，则在使用者已经进入睡眠状态后，这个还一直存在的催眠声反过来会变成声音干扰，对使用者的睡眠造成干扰，甚至吵醒使用者。即使对此进行改进，使电子催眠器具有延时停止工作的功能，工作一段延时时间后自动停止工作，则延时时间也不好设定，由于每次入睡时间都是不一样的，延时设定过长一样会变成干扰声，而延时设定过短，使用者还未进入睡眠时催眠声已经停止，则失去催眠效果，而且使用者往往会有尽快在延时时间内使自己入睡的心理负担，反而使其更不容易入睡。这些问题造成现有产品实际使用效果不佳，难以普遍推广。显然，可以通过检测使用者是否进入睡眠状态来控制催眠器的工作，比如通过检测脑电信号来判别睡眠状态，但这在技术上是非常复杂和高成本的。

所以本发明采用一种使催眠装置的工作状态跟使用者被催眠入睡的进程相适应的工作方式。图1是本发明一种实施例的原理方框图。本发明的电子催眠装置包括主机，主机包括有能够产生和发出催眠声的电子电路模块，这属于现有技术，一般由一个产生催眠声信号的电路和一个发声器件比如喇叭来构成，催眠声的频率和节奏都是可以调整的。本发明的特征在于还包括有一个手指动作传感装置，手指动作传感装置用于检测使用者发出的一组(大于2个，比较合适的是3到5个)脉冲式手指动作，(使用者主动发出的间隔性的脉冲式的手指拍打动作)；主机的电子电路模块连接手指动作传感装置，在接收到手指动作传感装置输出的一组有效输出信号时，启动工作发出催眠声，在设定的一个延时时间内，如果没有再次接收到手指动作传感装置的有效输出信号，则关闭催眠声的输出。

本发明的主机，既可以是做成一个独立的电子催眠装置，也可以是跟具有其他功能的电子装置结合在一起。包括：手机、电子时钟等等。所以，本发明同时公开一种具有催眠功能的手机，(指目前常见的采用智能电路通过运行软件来实现多种功能的智能手机)，手机(也相当于主机)的电子电路模块能够通过运行程序来产生和发出催眠声，其特征在于：还包括有一个手指动作传感装置，手指动作传感装置用于检测使用者发出的一组(大于2个，比较合适的是3到5个)脉冲式手指动作，(使用者主动发出的间隔性的脉冲式的手指拍打动作)；手机的电子电路模块连接手指动作传感装置，在接收到手指动作传感装置输出的一组有效输出信号时，启动工作发出催眠声，在设定的一个延时时间内，如果没有再次接收到手指动作传感装置的有效输出信号，则关闭催眠声的输出。

手指动作传感装置可以是内置安装在主机里面，这时可采用振动传感元件，并与主机外壳相接触(机械连接，比如直接贴紧在外壳上)。使用时主机放置在睡床的床板(床垫)上，使用者用手指轻敲或轻拍床板，床板的振动传导到主机外壳，再被振动传感元件所检测到，输出脉冲电信号。由于手指发出的脉冲动作属于低频动作，采用振动传感元件进行检测，主机发出的高频率的催眠声(几百到几千赫兹)并不会对此产生干扰。该方案优点是技术简单使用方便，缺点是手指动作通过床板的传导会衰减，有时会丢失动作信号。

手指动作传感装置也可以不安装在主机内部，而是外置的一片感应薄板，感应薄板上安装设置有振动传感元件，比如压电陶瓷片。使用时薄板放置在床板上，使用者的手掌放在薄板上面，用手指脉冲式轻敲薄板，振动传感元件感应到手指动作，输出脉冲电信号。其优点是技术简单可靠，缺点是手指只能在平板上动作才有效，对使用具有一定限制。

手指动作传感装置还可以是一个外置的穿戴在使用者手部的电子传感装置。比如穿戴在手指上的电子戒指，或者穿戴在手腕上的电子腕环。上面设置有运动传感元件，比如振动传感元件或加速度传感器。当使用者发出手指动作，比如用手指轻敲床板时，戴在手指的电子戒指上的运动传感元件检测到手指动作，输出脉冲电信号。或者戴在手腕的电子腕环上的运动传感元件通过检测前臂活动肌的动作来检测手指的运动，输出脉冲电信号。(手指运动是通过前臂活动肌群来实现的，所以手指活动时前臂活动肌必然产生活动，这一活动便可以被戴在手腕上的传感元件检测到)。这一方案的优点是检测可靠，缺点是需要穿戴在手部上。

如果采用外置的方式，则手指动作传感装置与主机的连接，可以是有线连接或者是无线连接。有线连接是直接用信号线进行连接。无线连接则可以采用射频，WIFI，蓝牙，红外线等方式的其中之一进行连接。比较合适的是采用蓝牙连接，这都属于现有技术。由于工作距离很近，所以发射功率可以非常小，而且发射模块可以跟随手指动作信号进行间隔性的工作，所以整体耗电很小。

为了过滤误动作，主机(手机)的电子电路模块还对手指动作传感装置的输出信号进行过滤限定，来识别手指动作传感装置的有效输出信号是使用者有意识的主动发出的手指动作。比如，限定有效输出信号是收到手指动作传感装置输出的连续多个(大于2个，比较合适的是3至5个)脉冲信号，且每两个脉冲信号的时间间隔在0.5秒到2秒之间。在这一范围之外的脉冲信号被当成无效信号。这样能够过滤掉使用者在睡眠中身体翻身所产生的手指动作，排除干扰。

所述的电子电路模块，一般采用单片机MCU或DSP或其他集成电路来实现，其方框图如图1。这是电子领域的一般技术，该领域技术人员根据本发明的工作原理和要求便可设计和实现这些功能。如果采用多个独立功能的电路来实现，则其电路原理方框图如图2，主机的电子电路模块包括有手指动作接收电路、延时电路、和催眠声发生装置(包括有发声器件比如喇叭)；手指动作传感装置的输出连接到手指动作接收电路，手指动作接收电路的输出连接到延时电路，延时电路的输出连接并控制催眠声发生装置的工作。手指动作接收电路可以包含有对手指动作传感装置输出的有效信号进行过滤和识别的识别电路。所述延时电路是一个触发启动、延时关闭的电路，在接收到触发信号时启动输出，打开催眠声发生装置的工作发出催眠声，在设定的延时时间内，如果没有再接收到触发信号，则在延时时间结束时关闭催眠声发生装置的工作，停止发出催眠声。延时时间根据使用者一般进入睡眠的习惯时间而可调节，一般可设置在几分钟到几十分钟之间，比较合适的，在20分钟左右。

本发明的控制过程(工作原理)是：打开催眠装置的工作后，使用者躺着准备睡觉，轻轻用手指轻敲或轻拍几下床板，也即是发出脉冲式手指动作，主机的电子电路模块接收到手指动作传感装置的有效信号，开始工作，发出催眠声。在催眠过程中，使用者可以跟着催眠声的节奏，用手指轻敲床板，这样能够使大脑内部神经活动(驱动手指动作的神经活动)的节律跟外部催眠声的节律产生同步而使催眠效果更好。当然这种手指动作不需要认真地一直进行，而是可以断断续续时有时无的。而只要电子电路模块还在间隔性的接收到手指动作传感装置的有效信号，便会不断启动新的延时时间，不断工作持续发出催眠声。所以只要使用者还未入睡，还在时不时地发出脉冲式手指动作，则主机便不断发出催眠声进行催眠。当使用者经过催眠，慢慢进入睡眠状态，意识模糊，或者觉得困了，便可以停止敲打手指，于是电子电路模块没有再接收到手指动作传感装置的有效信号，开始进入最后一个延时时间周期，在这一延时时间内如果始终没有收到手指动作传感装置的信号，则可判断使用者已经进入睡眠，则在延时时间结束后关闭工作，停止发出催眠声。当然如果这时使用者还没入睡，则他可以重新轻轻动几下手指，于是电子电路模块又接收到有效信号，又会再启动一个新的延时时间，重新工作发出催眠声。以此类推，直至使用者最终入睡，并在使用者入睡后及时关闭催眠声以避免干扰睡眠。显然，本发明虽然简单，可是它能够使主机并非从开始工作便启动一个设定的延时时间，而是在使用者已经“快要入睡”时，才启动一个设定的延时时间，所以能够有效保证使用者可靠的进入睡眠。

所以，本发明保证其催眠的工作状态能够与使用者进入睡眠的过程相适应，既能保证在患者进入睡眠之前一直工作，又能在患者进入睡眠后及时停止工作。而且，由于使用者只需在睡床上用手指轻轻敲打或拍打床板，便可产生所需要的手指动作信号，而不需要使用者起床或翻身或抬起手臂进行操作，所以不会破坏使用者的睡意，不会打断催眠的进程。甚至，实验证明如果使用者跟着催眠声的节奏用手指轻轻敲打着床板，还能够使大脑内部神经活动(驱动手指动作的神经活动)的节律跟外部催眠声的节律产生同步而使催眠效果更好。

本发明的主机，既可以是做成一个独立的催眠装置，也可以是跟具有其他功能的电子装置结合在一起。包括：手机、电脑、收音机、电子时钟等等。比如将主机跟手机结合，这时手机也即相当于主机，手机中的硬件电路也即相当于前述的主机的电子电路模块，使用时在手机上运行专用的程序，利用手机的硬件和软件资源，包括能够用于发出催眠声的喇叭，来实现本发明的主机的功能。当本发明做成具有催眠功能的手机时，手指动作传感装置同样的可以采用内置或外置的方式，当采用外置的方式时，手机与外置的手指动作传感装置之间的连接，同样可以采用有线连接、WIFI连接或蓝牙连接，其中优选的是采用蓝牙连接，如图3所示。其工作原理和工作过程，跟本发明采用独立的催眠装置时是一样的，参见前面的发明内容部分以及上面实施例所述，这里不再重复。