专利名称：音乐睡眠仪及一种控制睡眠避免梦中猝死的方法
音乐睡眠仪及一种控制睡眠避免梦中猝死的方法技术领域：
本发明涉及一种音乐睡眠仪及一种控制睡眠避免梦中猝死的方法，具体 涉及一种采用心率反馈控制、脑波反馈控制使人快速进入睡眠状态的仪器。以
及在监控睡眠的过程中，当检测到心率高於105次/分或低於48次/分时，就 会发出信号，故意把人唤醒，避免梦中猝死的方法。
背景技术：
目前的睡眠仪是单功能、采用单方面注入式，而没有采用心率反馈控制、 脑波反馈控制等两种同时进行控制睡眠的方法，也没有把睡眠仪和避免梦中 猝死结合在一台仪器里的设计。
发明内容
本音乐睡眠仪依据脑波同步及脑波频率引导原理，采用生物信息模拟技 术，用电脑模拟各种频率的脑电波，并调制成脑波音乐信号反馈给使用者，
影响调节人体的脑电活动水平，使大脑诱导出所需的脑波。音乐睡眠仪包括 控制模块、外接检测模块、音乐播放模块、音乐聆听模块、彩色灯光模块、 电流刺激模块、高压电场效应模块、音乐体感振子模块等八个模块。
控制模块包括；微电脑(11)、显示器键盘(12)、遥控接收器心率接 收(13)、遥控发射器(14);
外接检测模块包括心率检测发送(21 )、脑波采集器、脑波发生器(22);
音乐播放模块包括接口 (31)、处方音乐播放器(32)、播放速度控
制器(33);
音乐聆听模块包括调制/混合器(41)、高音控制器(42)、低音控制 器(43)、音量控制器(44)、功放L (45)、功放R (46)和聆听用的耳 机或音箱(47);
彩色灯光模块包括脑波变换器(51)、彩色灯控制器(52)和彩色灯 (53);电流刺激模块包括信号混合器(61)、动态压縮器(62)、低通滤波
器(63)、调制器(64)、电位器(65)、功放(66)、变压器(67)和电 极(68);
高压电场效应模块包括电位器(71)、功放(72)、变压器(73)及 坐垫(74);
音乐体感振子模块包括低通滤波器(81)、超低音发生器(82)、电 位器(83)、功放(84)及体感振子(85)。
微电脑(11)为DSP、 MCU、 ARM、 CPU中的一种；接口 (31)为USB 盘、SD卡、CF卡、mini画SD卡、XD卡、SanDisk SDHC卡、Micro SD/TF 卡、MicroSDHC卡、磁盘、硬盘、光盘中的一种接口并包括对应的存储介质； 处方音乐播放器(32)可以使用MP3、 MP4、 MP5、 VCD、 DVD、 CD、 MD 播放器及类似功能的软件播放器。
心率检测发送(21)、脑波采集器、脑波发生器(22)可以使用有线、 无线、红外、蓝牙的方式向微电脑进行传输；心率检测发送(21)装置可以 使用手腕式、指尖式、床垫式、遥感式；脑波采集器、脑波发生器(22)可 以使用头戴式、贴片电极式、遥感式。
聆听用的耳机或音箱(47)可以是头戴式、耳塞式、头骨传导式、枕头 式、床垫式。
彩色灯(53)，是通过控制红、绿、蓝三基色发光管中的红、绿、蓝的 比例，达到合成所有的彩色的目的。
本机可以工作在控制睡眠状态、避免梦中猝死状态、控制睡眠+避免梦 中猝死状态。
控制睡眠状态可以单独使用心率反馈控制或单独使用脑波反馈控制。
控制睡眠状态诱导人脑所用的脑波可以由脑波发生器产生，也可以使用 随机记录下来的使用者在睡眠各阶段出现的脑波。
控制睡眠的方法包括心率反馈控制和脑波反馈控制等两种方法，它们可 以同时使用，也可以单独分别使用。
心率反馈控制睡眠人的正常心率在60-100次/分左右，睡眠时会逐步 降低，进入深度睡眠时会降到正常心率的70%左右。首先通过语音催眠、彩 色灯变换颜色及调节闪光的频率诱导睡眠；微电脑记录下入睡时人的心率并 控制音乐播放速度，令音乐的节拍基本与人的心率相同或略低。
当检测到心率逐步降低时说明人已逐步进入睡眠状态，此时微电脑控制音乐播放速度同步降低，让音乐的节拍基本跟随心率的降低按一定的函数关 系同步降低，微电脑同时把高音衰减，低音提升，音量降低，体感振子的振 动强度降低，电极的电流强度也降低，以适应逐步进入睡眠的人体，并且不
至于阻碍人进入深度睡眠状态。
当检测到心率降到正常心率的70%左右时，说明人已进入深度睡眠，微
电脑同时把高音、低音、音量、体感振子的振动强度以及电极的电流强度进
一步降低，直至为零；令处方音乐播放器停止工作；但心率检测发送、脑波 采集器、脑波发生器始终处于工作状态。
当起床时间到，微电脑令处方音乐播放器开始工作，音量、体感振子的 振动强度从零开始慢慢增加、音乐的节拍基本跟随心率的升高按一定的函数 关系同步升高，当检测到心率升到正常心率时，说明人已完全清醒，此时整 机停止工作。
本方法完全不同于通常听着音乐睡觉——听着音乐睡觉，当人逐步进入 睡眠状态时，音乐的速度、音量、高低音并不会改变，更不会自动关闭，在 关机前就会阻碍人进入深度睡眠。
脑波反馈控制睡眠人类脑电波一般分为四个层次，觉醒状态的脑波称
为e波，其频率为14 30Hz;闭目养神时的脑波称a波，频率在8 14Hz; 入睡后出现的脑波称为6波，其频率为4 8Hz，这时人处于由清醒向入睡过 渡的浅睡状态，容易被唤醒或惊醒，梦境常在此时出现；进入深度睡眠以后 的脑波为S波，频率在0.4 4Hz,此时许多人就不易被唤醒。通过脑波采集 器检测脑波，可以判定人的睡眠状态。脑波按频率高低的排列e波14 30Hz; a波8 14Hz; e波4 8Hz; S波0.4 4Hz。由于脑波范围是 从0.4 30Hz，中间是连续的，因此脑波发生器输出的脑波也是连续的。工 作过程中，当脑波采集器检测到e、 a、 e波时，脑波发生器产生并分别输 出低一档的a、 9、 S波到调制/混合器，与音乐调制或混合；因为脑波的频 率多处在人耳听觉范围之外，所以用带有治疗效果的音乐信号来给大脑传递 脑波信号，即用治疗音乐来对脑波信号进行幅度调制或混合，产生脑波+音乐 的调制波/混合波，来携带脑波导入人体，诱导大脑产生相应脑波，直到人进 入深度睡眠，脑波采集器检测到S波为止；不断的检测脑波，可以监视人的 睡眠状态，随时控制音乐播放器的启、闭，加快、减慢速度及改变其他参数。
当脑波采集器检测到S波时，说明人已进入深度睡眠，微电脑把高音、 低音、音量、体感振子的振动强度、电极的电流强度逐步降低至零；令处方音乐播放器停止工作，但心率检测发送、脑波采集器、脑波发生器始终处于
工作状态。 .
当脑波采集器采集到S波后，处方音乐播放器停止工作的期间， 一旦脑
波采集器发现人脑出现e、 a波，提示人有醒过来的趋势，此时即启动处方 音乐播放器，令脑波发生器输出5波，并把音量从小到大逐步增加，直至脑 波采集器检测到e、 a波消退，5波重新出现为止。
当起床时间到，微电脑令处方音乐播放器开始工作，音量、体感振子的 振动强度从零开始慢慢增加，脑波采集器检测到S、 9、 cx波时，脑波发生 器产生并分别输出高一档的9 、 a 、 P波到调制/混合器，与音乐调制或混合； 当脑波采集器检测到e波时，说明人己完全清醒，整机停止工作。
在心率反馈控制的基础上再结合脑波反馈控制，从而使人更快进入睡眠 状态；诱导人脑所用的脑波可以由脑波发生器产生，也可以使用随机记录下 来的使用者在睡眠各阶段出现的脑波；微电脑会判别哪种波更容易诱导出S 波而加以选择。
本机可以工作在控制睡眠状态、避免梦中猝死状态、和控制睡眠+避免梦 中猝死状态。控制睡眠状态还可以单独使用心率反馈控制或单独使用脑波反 馈控制。
当心率高於105次/分或低於48次/分时，微电脑控制音乐播放器进入工 作状态，故意把人唤醒，同时发出信号通知家人，避免使用者梦中猝死。
图1、音乐睡眠仪原理方框图具体实施方式
本发明实施例提供的音乐睡眠仪见图1:它由微电脑(11)与显示器键 盘(12)、遥控接收器心率接收(13)、遥控发射器(14)构成主控部分， 并通过总线分别去控制处方音乐播放器(32)、播放速度控制器(33)，调 制/混合器(41)、高音控制器(42)、低音控制器(43)、音量控制器(44) 低通滤波器(63)、调制器(64)、电位器(65)、电位器(71)、电位器 (83)、彩色灯控制器(52)的同步工作，保证工作步调一致。预先录制和挑选好的治疗音乐通过接口 (31)可存贮在与接口对应的存
储介质或处方音乐播放器(32)里，通过播放器播放，调速后送去调制/混合 器(41)与脑波进行幅度调制或叠加；由脑波采集器、脑波发生器(22)送 出的脑波也送去调制/混合器(41)与音乐进行幅度调制或叠加。
由脑波采集器、脑波发生器(22)送出的脑波的另一路经过脑波变换器 (51)后送去彩色灯控制器(52)，根据脑波频率的高低变换颜色去驱动彩 色灯(53)发彩色光并按脑波的频率的相关系数进行闪动；
经调制/混合器(41)处理的信号包含脑波及音乐成分，此信号分成两路
一路通过高音控制器(42)、低音控制器(43)、音量控制器(44)后 由功放L (45)、功放R (46)放大，最后推动聆听用的耳机或音箱(47);
另一路经由信号混合器(61)、动态压缩器(62)压縮后分成三路
第一路送低通滤波器(63)、调制器(64)(含调制信号发生器)、电位 器(65)、功放(66)、变压器(67)后通过电极(68)把音乐调制波导入 人体的相应部位或穴位；
第二路送电位器(71)、功放(72)、变压器(73)后由坐垫(74)转 换成音乐电场，对人体进行作用；
第三路送低通滤波器(81)、超低音发生器(82)、电位器(83)、功 放(84)，最终由体感振子(85)产生16-150Hz的超低频振动作用于人体。
心率检测发送器(21)、脑波采集器、脑波发生器(22)分别是一个独 立的的附件，可以自动不间断地检测人体的心率、脑波，并通过有线或无线、 红外、蓝牙等方式发送到微电脑，同步控制音乐的播放速度、高音、低音、 音量及电位器的数值。
使用方法第一次使用时戴好心率检测发送器、脑波采集器(对于采用 遥感式心率检测及脑波采集器可以减少这一步)，并开启电源，按下开始键， 调节好音量、体感振子的振动强度、电极的电流强度、起床时间即可进入睡 眠状态，其余的工作就由微电脑主导，直到睡眠结束，脱下心率检测发送器、 脑波采集器，微电脑就会自动关机。以后使用时只要戴好心率检测发送器、 脑波采集器(对于采用遥感式心率检测及脑波采集器可以减少这一步)，并 开启电源，按下开始键，微电脑会记住上次的音量、体感振动强度、电流强 度，使用会感到相对简单方便。
有益的效果本仪器可以使有睡眠障碍及心血管有缺陷并存在梦中猝死 倾向的人受益。
权利要求
1.一种音乐睡眠仪，其特征在于，它包括控制模块、外接检测模块、音乐播放模块、音乐聆听模块、彩色灯光模块、电流刺激模块、高压电场效应模块、音乐体感振子模块等八个模块。
2. 根据权利要求1所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述控制模块包括微电脑(11)、显示器键盘(12)、遥控接收器心 率接收(13)、遥控发射器(14);所述外接检测模块包括心率检测发送(21)、脑波采集器、脑波发 生器(22);所述音乐播放模块包括接口 (31)、处方音乐播放器(32)、速度控 制器(33);所述音乐聆听模块包括调制/混合器(41)、高音控制器(42)、低音 控制器(43)、音量控制器(44)、功放L (45)、功放R (46)和聆听用 的耳机或音箱(47);所述彩色灯光模块包括脑波变换器(51)、彩色灯控制器(52)和彩 色灯(53);所述电流刺激模块包括信号混合器(61)、动态压缩器(62)、低通 滤波器(63)、调制器(64)、电位器(65)、功放(66)、变压器(67) 和电极(68);所述高压电场效应模块包括电位器(71)、功放(72)、变压器(73) 及坐垫(74);所述音乐体感振子模块包括低通滤波器(81)、超低音发生器(82)、 电位器(83)、功放(84)及体感振子(85)。
3. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述微电脑(11)为 DSP、 MCU、 ARM、 CPU中的一种；所述的接口 (31)为USB盘、SD卡、 CF卡、mini隱SD卡、XD卡、SanDisk SDHC卡、Micro SD/TF卡、MicroSDHC 卡、磁盘、硬盘、光盘中的一种接口并包括对应的存储介质；所述处方音乐 播放器(32)可以使用MP3、 MP4、 MP5、 VCD、 DVD、 CD、 MD播放器及 类似功能的软件播放器。
4. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述心率检测发送(21)、脑波采集器、脑波发生器(22)可以使用有线、无线、红外、蓝牙的方式向微电脑进行传输；心率检测发送(21)装置可以使用手腕式、指尖 式、床垫式、遥感式；脑波采集器、脑波发生器(22)可以使用头戴式、贴 片电极式、遥感式。
5. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述聆听用的耳机或 音箱(47)可以是头戴式、耳塞式、头骨传导式、枕头式、床垫式。
6. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述的彩色灯(53)， 是通过控制红、绿、蓝三基色发光管中的红、绿、蓝的比例，达到合成所有 的彩色的目的。
7. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述本机可以工作在 控制睡眠状态、避免梦中猝死状态、控制睡眠十避免梦中猝死状态。
8. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述控制睡眠状态可以单独使用心率反馈控制或单独使用脑波反馈控制。
9. 根据权利要求2所述的音乐睡眠仪，其特征在于所述控制睡眠状态诱导人脑所用的脑波可以由脑波发生器产生，也可以使用随机记录下来的使用 者在睡眠各阶段出现的脑波。
10. —种控制睡眠避免梦中猝死的方法，其特征在于分为控制睡眠和避 免梦中猝死方法；控制睡眠的方法包括心率反馈控制和脑波反馈控制等两种；其中所述心率反馈控制睡眠方法如下(1) 人的正常心率在60-100次/分左右，睡眠时会逐步降低，进入深度睡眠时会降到正常心率的70%左右；首先通过语音催眠、彩色灯变换颜色及 调节闪光的频率诱导睡眠；微电脑记录下入睡时人的心率并控制音乐播放速 度，令音乐的节拍基本与人的心率相同或略低；(2) 当检测到心率逐步降低时，此时微电脑控制音乐播放速度同步降低， 让音乐的节拍基本跟随心率的降低按一定的函数关系同步降低，微电脑同时 把高音衰减，低音提升，音量降低，体感振子的振动强度降低，电极的电流 强度也降低；(3) 当检测到心率降到正常心率的70%左右时，微电脑把高音、低音、 音量、体感振子的振动强度以及电极的电流强度进一步降低，直至为零；令 处方音乐播放器停止工作；但心率检测发送、脑波釆集器、脑波发生器始终 处于工作状态； '(4)当起床时间到，微电脑令处方音乐播放器开始工作，音量、体感振 子的振动强度从零开始慢慢增加、音乐的节拍基本跟随心率的升高按一定的 函数关系同步升高，当检测到心率升到正常心率时整机停止工作； 所述脑波反馈控制睡眠方法如下(1) 人类脑电波一般分为四个层次觉醒状态的脑波称为P波，其频率 为14 30Hz;闭目养神时的脑波称a波，频率在8 14Hz;入睡后出现的脑 波称为e波，其频率为4 8Hz;进入深度睡眠以后的脑波为5波，频率在 0.4 4Hz;通过脑波采集器检测脑波，可以判定人的睡眠状态；工作过程中，当脑波采集器检测到e、 a、 e波时，脑波发生器产生并分别输出低一档的a、 9、 S波到调制/混合器，与音乐调制或混合；诱导大脑产生相应脑波； 直到人进入深度睡眠，脑波采集器检测到S波为止；(2) 当脑波采集器检测到3波时，微电脑把高音、低音、音量、体感振 子的振动强度、电极的电流强度逐步降低至零；令处方音乐播放器停止工作； 但心率检测发送、脑波采集器、脑波发生器始终处于工作状态；(3) 当脑波采集器采集到S波后，处方音乐播放器停止工作的期间，一 旦脑波采集器发现人脑出现e、 a波，提示人有醒过来的趋势，此时即启动 处方音乐播放器，令脑波发生器输出S波，并把音量从小到大逐步增加，直 至脑波采集器检测到e 、 a波消退，S波重新出现为止；(4) 当起床时间到，脑波采集器检测到S、 9、 a波时，脑波发生器产 生并分别输出高一档的e、 a、 e波到调制/混合器，与音乐调制或混合；直 至脑波采集器检测到0波时为止，当检测到6波时整机停止工作；避免梦中猝死的方法如下当心率高於105次/分或低於48次/分时，微电脑控制音乐播放器进入工 作状态，故意把人唤醒，同时发出信号通知家人，避免使用者梦中猝死。
全文摘要
本发明涉及一种音乐睡眠仪及一种控制睡眠避免梦中猝死的方法，它是采用心率反馈控制、脑波反馈控制使人快速进入睡眠状态的仪器。以及一种在睡眠时当检测到心率高於105次/分或低於48次/分时，就会发出信号，故意把人唤醒，避免梦中猝死的方法。本机包括控制模块、外接检测模块、音乐播放模块、音乐聆听模块、彩色灯光模块、电流刺激模块、高压电场效应模块、音乐体感振子模块等八个模块。它有控制睡眠状态、避免梦中猝死状态、控制睡眠+避免梦中猝死状态可供选择。控制睡眠状态可以单独使用心率反馈控制或单独使用脑波反馈控制。控制睡眠状态诱导人脑所用的脑波可以由脑波发生器产生，也可以使用随机记录下来的使用者在睡眠各阶段出现的脑波。
文档编号A61M21/02GK101584903SQ20091004086
公开日2009年11月25日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者隆 李 申请人:隆 李