CN105030408A - 止鼾装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种止鼾装置，包括：睡眠信息获取模块，用于获取使用者的实际睡眠信息；处理模块，用于将所述睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息和正常睡眠信息范围进行对比，当实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，所述处理模块能够生成触发信号；电刺激模块，用于与使用者的皮肤接触，并根据所述触发信号生成电刺激信号。本发明能够有效地使得正在打鼾的使用者改变睡姿，起到止鼾的效果。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴保健领域，具体涉及一种止鼾装置。
背景技术
睡眠是人体重要的生理状态，睡眠质量对人的健康至关重要，良好的睡眠有利于提高人们的生活质量和工作效率。而近年来，睡眠呼吸疾病发病率呈上升趋势，其中睡眠呼吸暂停综合症是最常见的一种。也就是打鼾。已有研究发现，睡眠呼吸暂停综合症有引起心绞痛、心肌梗死、增加脑血栓、加速动脉粥样硬化的发生等危险。而对于儿童来讲，睡眠呼吸暂停综合症则可能导致发育尤其是面部发育异常、认知行为能力低、学习成绩下降等危害。基于上述情况，需要设计一种具有止鼾装置，来防治打鼾。目前我们知晓，通过调整睡眠的姿势，可以有效制止打鼾。
公开号为CN204233577U的专利申请中提出了一种止鼾装置，包括助眠模块、心电检测模块、呼吸检测模块、温度检测模块、止鼾模块、控制器，各模块设置在穿戴式马夹上，该装置能够实现对体温、心率和呼吸信号的监测，并且所述止鼾模块为振动马达，马达振动时，可使得使用者体位改变，达到止鼾的目的。但是通过振动马达发生震动的方式，当存在衣服障碍时，效果不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种止鼾装置，以有效地起到止鼾的作用。
为了实现上述目的，本发明提供一种止鼾装置，包括：
睡眠信息获取模块，用于获取使用者的实际睡眠信息；
处理模块，用于将所述睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息和正常睡眠信息范围进行对比，当实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，所述处理模块能够生成触发信号；
电刺激模块，用于与使用者的皮肤接触，并根据所述触发信号生成电刺激信号。
优选地，所述睡眠信息获取模块包括音量检测器件，用于检测使用者睡眠时所发出的鼾声的音量。
优选地，所述电刺激模块包括：
刺激控制单元，用于根据所述触发信号生成控制信号；
电信号生成单元，用于根据所述控制信号生成预定电压的电信号，并使得该预定电压的电信号能够持续预定刺激时间；
刺激电极，用于与使用者的皮肤接触，并且能够在接收所述预定电压的电信号后放电，放电时释放的电荷即为所述电刺激信号。
优选地，所述刺激电极包括多个电极片和用于包覆所述电极片的衬垫，所述衬垫上设置有开口，所述电极片与所述电信号生成单元电连接，且所述电极片的至少一部分通过所述开口露出，以与使用者的皮肤接触。
优选地，所述电极片从所述开口处露出部分的表面上设置有导电粘合剂。
优选地，所述电信号生成单元包括信号发生器，所述信号发生器分别与所述刺激控制单元和所述刺激电极相连，所述信号发生器用于产生预定电压的电信号。
优选地，所述睡眠信息获取模块能够周期性地获取使用者的实际睡眠信息；
所述触发信号包括第一触发信号和第二触发信号，当所述睡眠信息获取模块第一次获取到超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息时，所述处理模块能够生成第一触发信号；当所述处理模块生成所述第一触发信号后，所述处理模块能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数大于或等于预设值时，所述处理模块能够生成第二触发信号；
所述控制信号包括与第一触发信号对应的第一控制信号和与第二触发信号对应的第二控制信号；
所述预定电压包括与第一控制信号对应的第一预定电压和与第二控制信号对应的第二预定电压，所述第二预定电压大于所述第一预定电压。
优选地，所述电信号生成单元包括信号发生器、第一开关、第二开关和放大器，
所述第一开关的控制端与所述刺激控制单元的输出端相连，所述第一开关的输入端与所述信号发生器的输出端相连，所述第一开关的输出端与所述刺激电极相连，所述第二开关的控制端与所述刺激控制单元的输出端相连，所述第二开关的输入端与所述信号发生器的输出端相连，所述第二开关的输出端与所述放大器的输入端相连，所述放大器的输出端与所述刺激电极相连，所述信号发生器的输入端与所述刺激控制单元的输出端相连；所述第一控制信号能够控制所述第一开关开启、第二开关断开，所述第二控制信号能够控制所述第一开关断开、第二开关开启；
所述信号发生器用于生成第一预定电压的电信号，所述放大器能够将所述第一预定电压的电信号放大为所述第二预定电压的电信号。
优选地，所述触发信号还包括第三触发信号，在所述处理模块生成第二触发信号后，所述处理模块能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数大于或等于所述预设值时，所述处理模块能够生成第三触发信号；
所述止鼾装置还包括音频播放模块，用于根据所述第三触发信号发出音频信号。
优选地，所述止鼾装置还包括设置模块，用于设置所述预定刺激时间、所述预定获取时间段、所述预设值、所述第一预定电压和所述第二预定电压。
优选地，所述止鼾装置还包括存储模块，用于存储所述睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息。
优选地，所述止鼾装置还包括安装壳体，所述睡眠信息获取模块、所述处理模块、所述电信号生成单元和所述刺激控制单元均集成在所述安装壳体内。
优选地，所述安装壳体包括手环、指环或头箍。
在本发明中，当睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，表明使用者正在打鼾，处理模块可以生成触发信号，电刺激模块根据触发信号生成电刺激信号，使用者受到电刺激之后，改变睡眠姿势，从而达到止鼾的目的。由于电刺激信号可以直接刺激皮肤，使得使用者产生一定的痛感或痒感，因此，可以有效地刺激使用者改变睡姿，从而达到止鼾的目的。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的实施例中止鼾装置的结构示意图；
图2是本发明的实施例中电刺激模块的结构示意图；
图3时本发明的实施例中刺激电极的结构示意图。
其中，附图标记为：
10、睡眠信息获取模块；20、处理模块；30、电刺激模块；31、刺激控制单元；32、电信号生成单元；321、信号发生器；322、第一开关；323、第二开关；324、放大器；33、刺激电极；331、电极片；332、衬垫；40、存储模块；50、音频播放模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种止鼾装置，如图1所示，包括：
睡眠信息获取模块10，用于获取使用者的实际睡眠信息；
处理模块20，用于将睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息和正常睡眠信息范围进行对比，当实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，处理模块20能够生成触发信号；
电刺激模块30，用于与使用者的皮肤接触，并根据所述触发信号生成电刺激信号，以对使用者的皮肤产生刺激。
在本发明中，正常睡眠信息是指在没有打鼾的情况下，普通人群的生理信息，如，呼吸的频率、心率大小、呼吸发生的声音等。可以理解的是，正在打鼾的人的呼吸频率以及心率大小等和普通人群是存在一定差距的。当睡眠信息获取模块10获得的实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，表明使用者正在打鼾，处理模块20可以生成触发信号，电刺激模块30根据触发信号生成电刺激信号，使用者受到电刺激之后，改变睡眠姿势，从而达到止鼾的目的。由于电刺激信号可以直接刺激皮肤，使得使用者产生一定的痛感或痒感，因此，可以有效地刺激使用者改变睡姿，从而达到止鼾的目的。
睡眠信息可以包括呼吸的频率、心率等，睡眠信息获取模块10可以有不同的形式，以获取不同形式的睡眠信息。
优选地，睡眠信息可以为使用者睡眠时所发出的鼾声的音量，以便于实际睡眠信息的获取。此时，所述正常睡眠信息可以包括没有打鼾的情况下，人们所发出的声音的正常音量范围。相应地，睡眠信息获取模块10包括音量检测器件，用于检测使用者睡眠时所发出的鼾声的音量。通常，人们在睡觉的时候，周围的环境声音比较小，因此，音量检测器件检测使用者睡眠时所发出的鼾声的音量即检测使用者所处的环境的音量。具体地，所述正常音量范围为0～40dB，也就是说，当所述音量检测器件检测到使用者所发出的鼾声的音量(环境音量)大于40dB时，处理模块20发出触发信号。
具体地，电刺激模块30包括：
刺激控制单元31，用于根据所述触发信号生成控制信号；
电信号生成单元32，用于根据所述控制信号生成预定电压的电信号，并使得该预定电压的电信号能够持续预定刺激时间；
刺激电极33，用于与使用者的皮肤接触，并且能够在接收所述预定电压的电信号后放电，放电时释放的电压即为所述电刺激信号。
当使用者的实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，即，判定使用者正在打鼾时，生成触发信号，这时刺激控制单元31生成控制信号，电信号生成单元32生成电信号，电信号生成单元32、刺激电极33和人体形成电流通路，向人体释放电荷，从而对使用者产生电刺激。
可以理解的是，预定电压的值不应过大，防止对人体造成伤害。预定刺激时间可以根据实际情况而定，只要可以刺激使用者改变睡姿，且不影响继续睡眠即可，例如，预定刺激时间可以在半分钟到一分钟之间。
具体地，如图3所示，刺激电极33可以包括多个电极片331和用于包覆电极片331的衬垫332，所述衬垫332上设置有开口，电极片331与所述电信号生成单元电连接，且电极片331的一部分通过所述开口露出，以与使用者的皮肤接触。如图3中，虚线所示的圆圈表示电极片，实线所示的圆圈表示开口。
进一步地，所述电极片从所述开口处露出部分的表面上可以设置有导电粘合剂，从而使得所述电极片可以稳定地粘合在使用者的皮肤上，确保使用者可以感受到电刺激。
具体地，电信号生成单元32包括信号发生器(例如，脉冲信号发生器)，所述信号发生器分别与刺激控制单元31和刺激电极33相连，所述信号发生器用于产生预定电压的电信号。
进一步地，睡眠信息获取模块10能够周期性地获取使用者的实际睡眠信息。
所述触发信号包括第一触发信号和第二触发信号，当睡眠信息获取模块10第一次获取到超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息时，处理模块20能够生成第一触发信号；当处理模块20生成第一触发信号后，所述处理模块能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数大于或等于预设值时，处理模块20能够生成第二触发信号。
相应地，所述控制信号包括与第一触发信号对应的第一控制信号和与第二触发信号对应的第二控制信号；所述预定电压包括与第一控制信号对应的第一预定电压和与第二控制信号对应的第二预定电压，所述第二预定电压大于所述第一预定电压。
因此，处理单元20生成第一触发信号之后(即，判定使用者正在打鼾)，刺激电极产生与第一预定电压相对应的电刺激，在之后的预定时间段内，如果超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数大于或等于预设值时，表明使用者在预定获取时间段内并没有调整睡姿，或者调整了之后又继续打鼾，这就表明电刺激的效果不明显，这时，处理模块20生成第二触发信号，以使得刺激控制单元31生成第二控制信号，从而控制电信号生成单元32产生更大的电压，从而使得刺激电极对人体产生更大的刺激，以使得使用者感受到更大的痛感或痒感，而改变睡姿，起到止鼾的效果。
例如，使用者在晚上23:00启动所述止鼾模块，睡眠信息获取模块10每隔15分钟获取一次实际睡眠信息，预定获取时间段为2小时，预设值为5。在晚上24:00时，处理模块判断实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围，此时，处理模块10发出第一触发信号，刺激单元对使用者产生对应于第一预定电压的电刺激；如果在凌晨24：00至凌晨2:00之间，睡眠信息获取模块获取到的8次实际睡眠信息中，有5次实际睡眠信息均超出正常睡眠信息范围时，处理模块20生成第二触发信号，进而使得刺激电极产生对应于第二预定电压的电刺激。
如上文所述，电信号生成单元32可以包括信号发生器，当所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号时，所述信号发生器可以根据所述第一控制信号产生第一预定电压，或根据第二控制信号产生第二预定电压。或者电信号生成单元32可以包括其他结构以产生不同大小的电信号。
作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，电信号生成单元32包括信号发生器321、第一开关322、第二开关323和放大器324，第一开关322的控制端与刺激控制单元31相连，第一开关322的输入端与信号发生器321的输出端相连，第一开关322的输出端与刺激电极33相连；第二开关323的控制端与刺激控制单元31相连，第二开关323的输入端与信号发生器321的输出端相连，第二开关323的输出端与放大器324的输入端相连，放大器324的输出端与刺激电极33相连，信号发生器321的输入端与刺激控制单元的输出端31相连，所述第一控制信号能够控制第一开关322开启、第二开关323断开；所述第二控制信号能够控制第一开关322断开、第二开关323开启。信号发生器321用于生成所述第一预定电压的电信号，放大器324能够将所述第一预定电压的电信号放大为所述第二预定电压的电信号。放大器324可以为运算放大器，可以对电压信号具有较好的线性放大作用，从而将较小的第一预定电压放大为较大的第二预定电压。
因此，在睡眠信息获取模块10刚开始获取实际睡眠信息的的情况下，当使用者的实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，处理模块20能够生成第一触发信号，刺激控制单元31根据该第一触发信号生成第一控制信号，使得第一开关322开启，信号发生器321和刺激电极33导通，信号发生器321所生成的第一预定电压的电信号输出至刺激电极33，以对人体产生相应的电刺激。当在预定获取时间段内，睡眠信息获取模块多次获取的实际睡眠信息均超出正常睡眠信息范围时，处理模块20生成第二触发信号，刺激控制单元根据该第二触发信号生成第二控制信号，使得第二开关开启，信号发生器、放大器和刺激电极导通，放大器324将信号发生器321生成的第一预定电压的信号放大为第二预定电压的信号，并输出至刺激电极33，以对人体产生相应的电刺激。
第一开关可以为N型薄膜晶体管，第二开关可以为P型薄膜晶体管，N型薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别形成为第一开关的控制端、输入端和输出端。P型薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别形成为第二开关的控制端、输入端和输出端。相应地，所述第一控制信号为高电平信号，所述第二控制信号为低电平信号。
进一步地，所述触发信号还可以包括第三触发信号，在处理模块20生成第二触发信号后，处理模块20能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数超出所述预设值时，处理模块20能够生成第三触发信号；
所述止鼾装置还包括音频播放模块50，用于根据所述第三触发信号发出音频信号。
所述音频信号可以为预先存储的音乐，在处理模块20生成第二触发信号之后的预定获取时间段内，当超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数大于或等于所述预设值时，表明使用者在收到第二预定电压的电信号刺激之后还是没有调整睡姿，这时通过播放音频的方式，为使用者提供声音上的刺激，使得使用者改变睡姿。
在上文中所举的例子中，睡眠信息获取模块每隔15分钟获取一次实际睡眠信息，预定获取时间段为2小时，预设值为5，处理模块20在凌晨2:00生成了第二触发信号，如果在凌晨2:00～4:00之间，睡眠信息获取模块获取到的8次实际睡眠信息中，有5次实际睡眠信息均超出正常睡眠信息范围时，那么处理模块在凌晨4:00生成第三触发信号，音频播放模块50发出音频信号。
进一步地，所述止鼾装置还包括设置模块，用于设置所述预定刺激时间、所述预定获取时间段、预设值、第一预定电压和第二预定电压，因此，使用者可以根据自身的实际情况设定所述预定刺激时间、所述预定获取时间段、预设值、第一预定电压和第二预定电压。应当理解的是，虽然上述各个参数值可以由使用者自己设定，但是每个参数值应当有相应的设定范围，防止使用者设置不当而影响睡眠。
进一步地，所述止鼾装置还包括存储模块40，用于存储睡眠信息获取模块10获得的实际睡眠信息，以便于所述处理模块统计预定获取时间段内有几次实际睡眠信息超出了正常睡眠信息范围。音频播放膜所发出的音频信号也可以预先存储在存储模块40中。
进一步地，所述止鼾装置还包括安装壳体，睡眠信息获取模块10，处理模块20、刺激控制单元31和电信号生成单元32均集成在所述安装壳体内，刺激电极可以设置在所述安装壳体外部。当止鼾装置包括存储模块40时，存储模块40也可以集成在所述安装壳体内。
具体地，所述安装壳体包括手环、指环或头箍，以便于使用者佩戴，且不影响睡眠。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种止鼾装置，其特征在于，包括：
睡眠信息获取模块，用于获取使用者的实际睡眠信息；
处理模块，用于将所述睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息和正常睡眠信息范围进行对比，当实际睡眠信息超出正常睡眠信息范围时，所述处理模块能够生成触发信号；
电刺激模块，用于与使用者的皮肤接触，并根据所述触发信号生成电刺激信号。
2.根据权利要求1所述的止鼾装置，其特征在于，所述睡眠信息获取模块包括音量检测器件，用于检测使用者睡眠时所发出的鼾声的音量。
3.根据权利要求1所述的止鼾装置，其特征在于，所述电刺激模块包括：
刺激控制单元，用于根据所述触发信号生成控制信号；
电信号生成单元，用于根据所述控制信号生成预定电压的电信号，并使得该预定电压的电信号能够持续预定刺激时间；
刺激电极，用于与使用者的皮肤接触，并且能够在接收所述预定电压的电信号后放电，放电时释放的电荷即为所述电刺激信号。
4.根据权利要求3所述的止鼾装置，其特征在于，所述刺激电极包括多个电极片和用于包覆所述电极片的衬垫，所述衬垫上设置有开口，所述电极片与所述电信号生成单元电连接，且所述电极片的至少一部分通过所述开口露出，以与使用者的皮肤接触。
5.根据权利要求4所述的止鼾装置，其特征在于，所述电极片从所述开口处露出部分的表面上设置有导电粘合剂。
6.根据权利要求3所述的止鼾装置，其特征在于，所述电信号生成单元包括信号发生器，所述信号发生器分别与所述刺激控制单元和所述刺激电极相连，所述信号发生器用于产生预定电压的电信号。
7.根据权利要求3所述的止鼾装置，其特征在于，所述睡眠信息获取模块能够周期性地获取使用者的实际睡眠信息；
所述触发信号包括第一触发信号和第二触发信号，当所述睡眠信息获取模块第一次获取到超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息时，所述处理模块能够生成第一触发信号；当所述处理模块生成所述第一触发信号后，所述处理模块能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数大于或等于预设值时，所述处理模块能够生成第二触发信号；
所述控制信号包括与第一触发信号对应的第一控制信号和与第二触发信号对应的第二控制信号；
所述预定电压包括与第一控制信号对应的第一预定电压和与第二控制信号对应的第二预定电压，所述第二预定电压大于所述第一预定电压。
8.根据权利要求7所述的止鼾装置，其特征在于，所述电信号生成单元包括信号发生器、第一开关、第二开关和放大器，
所述第一开关的控制端与所述刺激控制单元的输出端相连，所述第一开关的输入端与所述信号发生器的输出端相连，所述第一开关的输出端与所述刺激电极相连，所述第二开关的控制端与所述刺激控制单元的输出端相连，所述第二开关的输入端与所述信号发生器的输出端相连，所述第二开关的输出端与所述放大器的输入端相连，所述放大器的输出端与所述刺激电极相连，所述信号发生器的输入端与所述刺激控制单元的输出端相连；所述第一控制信号能够控制所述第一开关开启、第二开关断开，所述第二控制信号能够控制所述第一开关断开、第二开关开启；
所述信号发生器用于生成第一预定电压的电信号，所述放大器能够将所述第一预定电压的电信号放大为所述第二预定电压的电信号。
9.根据权利要求7所述的止鼾装置，其特征在于，所述触发信号还包括第三触发信号，在所述处理模块生成第二触发信号后，所述处理模块能够统计预定获取时间段内超出正常睡眠信息范围的实际睡眠信息出现的次数，当该次数大于或等于所述预设值时，所述处理模块能够生成第三触发信号；
所述止鼾装置还包括音频播放模块，用于根据所述第三触发信号发出音频信号。
10.根据权利要求7所述的止鼾装置，其特征在于，所述止鼾装置还包括设置模块，用于设置所述预定刺激时间、所述预定获取时间段、所述预设值、所述第一预定电压和所述第二预定电压。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的止鼾装置，其特征在于，所述止鼾装置还包括存储模块，用于存储所述睡眠信息获取模块获得的实际睡眠信息。
12.根据权利要求3至10中任意一项所述的止鼾装置，其特征在于，所述止鼾装置还包括安装壳体，所述睡眠信息获取模块、所述处理模块、所述电信号生成单元和所述刺激控制单元均集成在所述安装壳体内。
13.根据权利要求12所述的止鼾装置，其特征在于，所述安装壳体包括手环、指环或头箍。
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