专利名称：睡眠引导器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过体外物理过程以影响人的中枢神经活动过程的装置。
目前尚无令人满意的改善人的睡眠失调的方法。各类催眠药物所可能产生的耐药性和有害付作用为众所周知；国外也出现过若干种不用药物的催眠装置和方法，如各种节拍器，电脉冲刺激装置等，然而效果不明显；GB2124-491-A公开了一种用微弱闪光，并于必要时还伴以同步的声音刺激的催眠器；用一个发光二极管反复闪烁以适当频率刺激人眼；此为单点闪烁式。Fr2,282,280公开了一种用二个发光器件轮流切换发光以刺激人眼的催眠方式，此为二点闪烁式，Fr2,468,275公开了一种由同心园或平行光带组成的屏幕，各光带周期性地亮灭切换，以刺激人眼。上述这些方法，其共同点是使用者只能消极被动地接受刺激，主观能动性难以发挥作用；而神经组织又对反复单调的刺激的感知有逐渐钝化的效应，因而在使用时人有可能逐渐对这些刺激不加注意，充耳不闻，视而不见；失眠者常易被情绪性思维所激动而滑入这种被思绪纠缠无法摆脱的困境，此时声光刺激的效果也就不可靠了。因而至今药物催眠之地位仍然来受动摇。
本实用新型的目的在于避免现有技术中仅依靠使用者消极被动地接受刺激，或仅靠刺激信号所引起的某种特殊印象一感觉效果来催眠所必然导致的效果低弱的后果；而采用了一种能有效地调动使用者的主观能动性；以抑制干扰睡眠的情绪性思绪的诱导方法，使大脑皮质下有关组织的受到干扰的自然睡眠功能更有效地被调整和改善。
本实用新型的目的可用下述方法达到用若干个电显示器件(若无特殊声明，以后一律称之为“灯”，在线路中用
表示，它可以是白炽灯，发光二极管，氖泡或电致发光板等)，将它们以适当方式安装排列，或将其发光表面制作成适当形状安装排列于屏上；这些“灯”的发光表面或照亮区可形成任意选定的“笔划”形状。
使用时，各“灯”被依次通电发光，其秩序大致符合书法规则或便于手指追随仿效，各“笔划”也以由短到长，由少到多的方式显现，并在全体熄灭后又周而复始，重新出现，多次反复，因而使用者很容易在想象中准确地记住这个变化发展着的过程。以上所述的展现方式很接近屏上一个无形的“手”在反复“书写”一个神秘陌生的符号或字符，我们称此展现过程叫“动态图式”，展现完成的形态叫“图式”，其展现节奏，速度和周期，和使用人以从容不迫的方式描划完成此图式的情况大致相同，而“笔划”的总数大致与常用字的笔划总数相当；因而使用者按本实用新型的配合要求，在想象中用手指的比划动作来仿效追随这个由无形的“手”书写出来的动态图式，是轻松，自然而且易于习惯的；并能很快地熟悉和在想象中复现这种书写操作的动作方式，程序、节奏和速度，把它和自己的主动的“书写”的意念性操作连同动觉体验和视觉过程在时间和空间中准确地结合起来。这里，还常自发地(必要时，也作为配合要求)伴随着“默念”某种音节或计数的“操作”。图式的每次完成，正是实验心理学中的一个“完形”(Gestalt)—将给使用者一种完成任务似的微妙舒适的松弛感。完成的图式是屏上配置均称和谐的若干“笔划”，彼此互相呼应，尤其当采用经过历史的锤炼和人类的美感的创造性积累而铸成的书法艺术来配置这些笔划的全体时，则更具有额外的欣赏价值，更能加强这种微妙松弛的效果。这样，即使退一步没有意志上的努力，图式的上述心理驱动性和完形的诱导性双重作用也常能使中枢神经系统维持紧扣此图式节律的活动，而使用者按配合要求坚持注视此图式并在想象中用“写”操作去仿效的意志总是顽强的，因而这种有节奏的“人为”的神经思维活动更具有稳定和强固的特点；它带给使用者的是有睡眠诱导作用的轮流出现的追求感和松弛感，加之这种特殊思维涉及着体觉、动觉、视觉甚至听觉等多种感觉道关联的脑皮质区，以及与肌肉操作相关的额叶区的相应的协调活动，因而还具有广泛深入的特点任何别的思绪便难以“乘虚而入”，而图式本身对使用者无任何意义，与引起情绪性思维或联想的东西无关，因而能有效地镇定使用者的情绪，抑制各种干扰睡眠的不良兴奋，从而人的自然睡眠机制可更顺利地发挥作用和被改善促进。
以下结合附图对本实用新型作更详细的说明。
图1为发光显示器件的屏面安排举例图2为发光显示器件外形结构之参考例图图3为显示器件的槽式安装图图4为本实用新型原理框图图5为信息发生器原理框图图6，7，8，9为显示器的几种例子，图6，7为动点描划式，图8，图9为图式展现型
图10为用电致发光屏作显示器件的有五个显示屏的显示器线路
图11为脉冲发光器电路举例
图12为本实用新型与音频振荡器的联结原理图
图13为音频振荡器举例
图14为三态缓冲器74125，1—输入，O—输出，C—控制端。
图15为单8通道模拟转换器逻辑框图
图16为实施例2的线路图
图17为实施例1的线路图
图18为实施例1和2的显示器件的屏面安排图中具体集成电路框内引出端数字表示引脚号。
以上附图中若有JK触发器，其J与K端一律接1电平。
以下首先就如何由安装在显示屏上的若干个“灯”的亮灭形成所需要之动态发光图式作进一步说明。将发光二极管作成所需笔划的各组成部分的形状，或将显示面的多余部分用不透光物质塗层盖住，就能使它们的发光表面区域凑成任意所需笔划；其侧面还可以镶上或镀上反光用之金属，这样在黑暗中仅使用极小之功率，就可以发出足够之亮度。诸“灯”之显示面在屏上的配置如
图1所示；L1，L2…LN为发光二极管；1为按钮开关；2为支架板，可将装置及屏固定于床头附近；3为塑性弯管。图2是L11L12两个发光二极管，其中1为管脚；2为有反光金属层的侧面；3为显示面；4为不透光物塗层，其色彩与屏上的相同。
也可将“灯”装在适当的槽中，其开口指向使用者，而其余底面及侧面有反光物质层，如图3所示，其中1为管脚，2为反光塗层，3为半透明盖板，4为不透明塗层，5为发光二极管，6为槽。
反光塗层可减少功率损耗。以下为说明方便，将屏上各“灯”用自然数i由小到大编号，但不一定连续；并设每周期的第i个供电脉冲点亮第i号“灯”Li，则若编号之顺序若大致符合书法规则或便于手指追随，如
图1所示，则屏上就显示出所要求的发光动态图式。图中L14之后为L17，表明在每个周期中，除了点燃L14之后还要等待两个脉冲时间L17才被点燃之外，其余的“灯”被依序号连续地点燃，一般说来，记由第i脉冲点燃之灯为Li；最后第N脉冲点燃者为LN，则灯的总数N≤N；有许多电路可用于实现这种轮流依次的点燃，它们一般具有两大部分，如图4所示，其中框1为信息发生器，有输出端d0，d1…dn，框2为显示器，以d0，d1…为输入，而其输出供给灯L1，L2…LN，每个“灯”Li必要时可被视为多个电显示元件并联，供应多个同样的显示屏。
信息发生器内部结构如图5，框1为脉冲发生器，发出周期TP之脉冲使计数目2计数，框3为译码单元。其输出端为d0，d1，d2…因计数器是n进制的，因而展现周期为T＝nTP，故调节TP即可使展现之周期，节奏和速度适应人，使配合操作从容不迫。若成本许可，n取大些能使效果更优。这里n不一定是2的整数次幂。若n＝2q，则q位计数器2本身已合要求。否则，只须将dn作为非门之输入，以其输出dn给计数器2清零，即成n进制计数器，这里，有2q＞n；另外，也可利用n的二进制表达fq-1……f2f1f0，使计数器2的输出Qi在fi＝1时，以及Qj在fj＝0时，作为有q个输入端的与非门的输入信号，其输出用来给计数器2清零，也使其成为n进制计数器(下标i，j总是表示所论整数串中的任意数)。
就本质而言，可以用任意一个d1接“灯”L1，对k＝2，3，…N-1，“灯”LK+1接dα；这里，α须满足两个条件(1)0≤α≤n-1，(2)α≡j+k(n)，即j+k与α模n同余。为明确起见设di输出为正脉冲，并设当dc出现脉冲正跳变的瞬间，也即灯L1发亮之始为每周期之起始，又设图5中框3为2q选一译码器，若它的q个输入端的电平对应的二进制数为i，则其输出端d0，d1……中除di为高电平外，其余为低电平，于是“灯”Li+1亮，若屏上有此灯的话。为匹配功耗，di到Li+1间有时加放大级。我们设dn′出现正跳变时所有“灯”全灭掉，则有N≤n′≤n≤2q。
图4的显示器的结构视功耗匹配之要求而有所不同；图6中d0，d1…输出负脉冲，集成电路全为7400或74LS系列，用发光二极管作“灯”，必要时加缓冲放大，如图7，此时图示是发光动点轨迹。各附图中A1，A2……是功率放大单元。
di端与Li+1间再加接JK触发器FFi(设是正逻辑的)如图8(a)，(b)，则使图式成展现式。这时，每当di出现正脉冲，FFi被置1，灯Li+1亮，并一直保持到dn′出正脉冲时，所有触发器被dn′清零，诸“灯”L1，L2…LN皆灭。图8(a)中，FFi的Q端接缓冲放大，图8(b)中，FFi用7400系列TTL的JK触发器，用Q作输出端足够发光二极管之功耗。在需同时用多个显示屏，或“灯”所需之功率大，或电压高时，可用继电器J0，J1……替代触发器，如图9所示。Ji之常开触头1Ji，2Ji分别用于接通“灯”回路及“自锁”用；Jn′继电器之常闭触头3Jn′则可使dn′出正跳变时将所有继电器断开。
称由di-1到Li这部分为一个显示单元。则据上所述，它可能只有一个显示元件Li，也可能还有驱动部分——这或是一缓冲放大器，功率放大器。可控硅线路，继电器，触发器或其组合。
另外，由于发光图式的同步的伴随声音信号常可被有同步节奏的“默念”操作的效果所代替，因而外加的声音信号源装置常常是不必要的。然而对部分人，特别是初期使用时，伴随声音信号也可增加效果，因而必要时也可附上产生伴音的振荡器作为本产品附件，用耳塞收听；其联结如
图12，框V是振荡电路，耳塞由VA，VB引出音频功率输出，V1，V2…Vk为其频率控制端，当其中某一个Vi为零电平而其余为1电平时，振荡器发出fi音频输出；也即它有k种频率f0，f1…fk；若某笔划由灯Lj，Lj+1，…Lj+m拼成，则可用译码器的dj-1，dj……dj+m-1端作为或非门NORi之输入，则每当显现此笔划时，就伴随频率fi的声音。
图13为这种振荡器的例子；由电容C，NPN型和PNP型的晶体管各一个配上适当电阻而成。用电阻R1～R4可得4种由RiC充放电引起的振荡频率。三态缓冲器Bi(见
图14)的控制端Vi为低电平时，其输出端给Ri提供高电平，引起fi音频输出。适当选配Ri(i＝1，2，3，4)及Vi端之接法，可适应不同嗜好的使用者。
本实用新型和现有技术相比，具有如下优点(1)、所具备之诱导作用及引起的使用者的配合性“思维”操作，带给使用者一切现有技术所没有的，有张，有弛，有节奏，有美感的心理调整作用，具有调整和改善睡眠之效；
(2)、诱导和配合“操作”的协调作用，使使用者的配合意识被更加强化和明确体现在更轻松自然，更广泛深刻的，周期性的神经系统的活动中，从而带来更强的抑制情绪性思维和镇定情绪的效果，(3)、可诱导人产生更稳定的主动配合意识和心境，从而所具有的各种作用也更为稳定可靠和有效。
作为本实用新型的实例1，为
图17所示的睡眠引导器，其图式由动点轨迹描出。图中使用了四片积成电路，全是CMOS电路组成。7个发光二极管串，每串两个供两个显示屏S1和S2。R′i为限流电阻，用以配搭亮度，C186为n进制计数器，由表1给出的反馈端A、B、C的接线可确定n值；图中取n＝8；VDD接电源，R为复位端，CL为时钟脉冲输入端，EN为控制端，接1电平时，C186对上升沿计数，复位端R平时接低电平。C186的计数脉冲由一个施米特触发器H，一个电容C及电位器Rw组成，时间常数CRw决定周期TP。
图中CH4051为“单8通道模拟转换器”。
图15为其逻辑框图，其中框1为逻辑电平转换器，框2为八选一译码器，SWi为模拟开关；当SW之控制端为高电平，SW呈低阻态，控制端为低电平，SW呈高阻态。
图15、16及17的P为公共端，接+10伏电源。
集成电路SC10用来匹配功耗，其输入端电流为微安级，输出可达20毫安，故可驱动多个发光二极管。其屏幕上各“灯”之安置，如
图18所示。
作为本实用新型的实例2，为
图16所示，其图式为“书写”展现方式。线路中除增加7个JK触发器F0，…F6，一个反相器，以及使n＝14的反馈端A，B，C的接法外，其余同例1，各触发器的Q端接SC10的输入端，d7接清零端，从而有N＝N＝n′＝7，注意图中的Ri大于
图17中的Ri，
图18为显示屏上各“灯”之布局。
作为本实用新型之实例3，取N＝22，n′＝29，n＝32，N＝24；显示器采用图8(b)线路，JK触发器为TTL积成电路74LS系列或7400系列，其输出端低电平可承受8毫安以上之电流，故不用加放大，即可“点燃”发光二极管。
其它所有部分皆采用TTL集成电路，脉冲发生器采用555积成电路(
图11)，与R1，R2和C1组成多谐振荡器，周期TP＝0.7(R1+2R2)C1，取C1＝10微法，R1＝1KΩ，R2由1.5K电阻及21K电位器串联而成，则调节R2就可使展现周期T＝32TP覆盖1秒至10秒范围，从而多数人可通过调节而选到适当的节奏。用5位二进制计数器作n进制计数器，连同32选一译码器，皆可用市售TTL集成电路组成。其屏幕之各“灯”之位置，形状之参考如
图1，注意其上有由L14灯至I17之不连续。
以上实例1，2，3的显示屏的“灯”的设计安装等，皆类似
图1，2，3所示。整机皆可用直流电源或干电池。
作为本实用新型之实例4，取N＝22，N＝24，n′＝29，n＝30；全部采用CMOS电路，其脉冲发生器电路同实例1；以译码器的d30输出端接反相器N，其输出d30接五位二进制计数器清零端，则得本实例的30进制计数器。译码器线路同普通32选一译码器，其输出端d0，d1，d2………当中有22个，也即d0，d1…d14，d17…d23用于点“灯”，而d29用于熄“灯”，故有23路输出端接有八输入及八输出的三片SC10集成电路，其最大可达20mA的输出可以带动小型继电器J0，J1…J23，J29，如图9所示，这里，一般的“灯”被视为5个并联的电致发光板Ci1，Ci2…Ci5，用220伏交流电源供电，分属五个同样的屏，显示器上各“灯”之设计安置如
图1所示；电子线路部分一如既往，用直流电源。
图10为五个显示屏S1～S5的联线。
以上各实例皆可附接电子或机械定时器，则可顶定入眠后断电之时刻以省电。如用S142或DT-1定时器，预定时间可在5到60分钟之间。必要时也可附接音频振荡器，如
图12，
图13及其说明所述。
权利要求1.一种睡眠引导器，由脉冲发生器，计数器，译码单元及若干显示单元组成，脉冲发生器之输出作为计数器的计数输入，计数器的输出作为译码单元之输入，而后者的各输出端则按其选通脉冲出现之先后顺序依次与连接于显示屏上的显示单元相连接，以依次循环地选通点燃和熄灭以此顺序排列于屏上的显示器件。计数器的计数周期可调整在1到10秒之间，其特征为(a)、显示器件以序列邻接的方式，排列安装在屏上，其嵌镶在屏上的显示面拼接成若干笔划形区域。(b)、用显示器件嵌镶而成的笔划的数目，与某个汉字的笔划数目相同。
2.根据权利要求1，其特征在于屏上由显示器件嵌镶而成的笔划的全体，排列成状似某种古代或现代书法艺术规范的块状文字的笔划的无意义的组合。
3.根据权利要求1，其特征在于每个显示单元可以只是一个显示器件，也可以是附带驱动单元的显示器件。
4.根据权利要求1，其特征为显示元件的显示面是其发光体表面的未被不透明塗层遮没的部分。
5.根据权利要求1，其特征为显示元件的显示面是由有浅色或反光塗层的腔体及安装于其内的显示器件的发光部分组成。
专利摘要一种用周期性的动态发光图式诱导人入眠的装置，属于用体外物理过程影响神经中枢活动过程的技术的领域。本实用新型利用电子线路产生脉冲信号依次触发点燃或熄灭显示屏上的各电显示器件，使屏上出现笔划形光斑组成的周期性展现的动态图式，它诱导和巩固使用者的配合意识，造成有节律的神经张弛过程，从而有明显的对情绪兴奋的抑制镇定效果和诱导睡眠的功能。
文档编号A61M21/00GK2037615SQ8821292
公开日1989年5月17日 申请日期1988年5月20日 优先权日1988年5月20日
发明者陈抗渝, 陈茂昌 申请人:陈茂昌