CN103040463A - 监测睡眠脑电波的装置及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种监测睡眠脑电波的装置及其监测方法，它包括枕头、无线终端和网络服务器，所述枕头用于采集人体脑电波数据，其包括枕头本体、头带、Mindset脑电波提取分析仪和第一无线传输模块，所述枕头本体为U型状，在枕头本体中部设有与人体脑部相配合的凹槽，所述头带两端分别与枕头本体的两侧固定连接；所述Mindset脑电波提取分析仪与第一无线传输模块连接并设置于头带的中部；所述无线终端包括控制模块、存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块。本发明的优点在于该装置方便使用者日常使用，可在监测脑电波的同时不影响使用者的睡眠。

Description

监测睡眠脑电波的装置及其监测方法
技术领域
本发明涉及一种监测睡眠脑电波的装置及其监测方法。 
背景技术
随着社会的不断发展，现代人的生活压力也与日俱增，面对日常生活中这样或那样的各种压力，人们的精神状态或多或少受到了影响，而睡眠又是缓解并且调节精神的最好方式，因此人们也越来越关注自己的睡眠状态以及睡眠质量。 
目前市面上针对睡眠质量监测的辅助产品和研究平台还非常匮乏，日常家用的自我睡眠监测还是困难重重，一般家庭无法实现睡眠自我监测，而大医院的睡眠EIE检测仪仅能对有重度精神性睡眠疾病的人做诊断治疗目的的使用，由于其昂贵的使用成本而无法普及。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便人们日常使用的监测睡眠脑电波的装置及其监测方法。 
为此，本发明提供了一种监测睡眠脑电波的装置， 
它包括枕头、无线终端和网络服务器，所述枕头用于采集人体脑电波数据，其包括枕头本体、头带、Mindset脑电波提取分析仪和第一无线传输模块，所述枕头本体为U型状，在枕头本体中部设有与人体脑部相配合的凹槽，所述头带两端分别与枕头本体的两侧固定连接；所述Mindset脑电波提取分析仪与第一无线传输模块连接并设置于头带的中部； 
所述无线终端包括控制模块、存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块，所述控制模块分别与存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块连接；所述存储模块用于存储无线终端内的信息，所述显示模块用于显示存储模块内的信息，所述无线通讯模块用于与网络服务器进行无线信息传递，所述无线接收模块用于接收所述第一无线传输模块的信息。 
本发明进一步提供了一种监测睡眠脑电波的方法，该方法包括： 
采集人体脑电波： 
由Mindset脑电波提取分析仪采集人体脑电波数据并通过第一无线传输模块将该脑电波数据传送至无线终端的接收模块； 
设置于无线终端内的控制模块将接收模块所接收到的脑电波数据转化成10进制格式的脑电波数值δ，并由设置在无线终端内的无线通讯模块将该脑电波数值δ传送至网络服务器； 
所述网络服务器将其所接收到的脑电波数值δ转化成具体的脑电波曲线图，并将该脑电波曲线图回传至无线终端并存储于设置在该无线终端内的存储模块中； 
所述存储模块通过所述无线终端内设置的显示模块输出脑电波曲线图。 
该方法还包括，采集睡眠周边环境参数： 
由单片机控制附件传感器采集睡眠周边环境参数数据并将该环境参数数据输出至第二无线传输模块； 
所述第二无线传输模块将环境参数数据传送至网络终端； 
所述网络终端将环境参数数据进行分析整理成环境参数曲线图，并将该环境参数曲线图传输至所述无线终端的存储模块中。 
较之现有技术而言，本发明的优点在于：枕头中部凹槽的设计可起到对人体脑部固定的作用，从而对人体脑部与头带之间起到间接固定；枕头U型状结构方便人睡眠翻身侧卧时不会影响到脑电波监测组件对脑电波的监测，头带上的脑电波提取分析仪和第一无线传输模块分别对人脑电波数据进行采集和数据传递，通过网络服务器对人体脑电波的数据进行收集分析整理，并存储于无线终端上，方便提供给自已或医生进行查阅。 
对于本发明所述的枕头，使用者只需将头带拉伸佩带在额头上，将头部枕在凹槽处，Mindset脑电波提取分析仪自动对人脑电波进行采集，第一无线传输模块定时将信号传递出去，通过无线终端对人体脑电波进行监测和收集整理。当人在睡眠发生呼吸停顿等类似的突发情况时，无线终端的控制模块结合人体脑电波的波动情况和人体睡眠环境参数变化做出判断，并命令报警装置发出报警，及时唤醒睡眠者，以防止意外的发生。 
附图说明
图1是本发明一种监测睡眠脑电波的装置的结构示意图。 
图2是本发明一种实施例枕头结构的主视图。 
图3是图2所示枕头的俯视图。 
标号说明：1、枕头本体；2、头带；3、Mindset脑电波提取分析仪；4、第一无线传输模块；5、凹槽；6、侧部；7、底部；8、耳机；9、长度调节装置。 
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明： 
如图1、图2和图3所示的本发明提供的一种监测睡眠脑电波的装置的实施例示意图，它包括枕头、无线终端和网络服务器；所述枕头用于采集人体脑电波数据，其包括枕头本体1、头带2、Mindset脑电波提取分析仪3和第一无线传输模块4，所述枕头本体1为U型状，在枕头本体1中部设有与人体脑部相配合的凹槽5，所述头带2两端分别与枕头本体1的两侧固定连接；所述Mindset脑电波提取分析仪3与第一无线传输模块4连接并设置于头带2的中部。第一无线传输模块4可以为蓝牙传感器、wifi传感器、3G传感器或RFID传感器等现有常用电子无线传输器件。 
枕头本体1侧部6的厚度相对于枕头本体1底部7的厚度厚3-8cm，方便人体睡眠时的侧卧。头带2的材料为弹性材料，头带2本体或头带2与枕头本体1的连接处设有带子长度调节装置9，如此方便使用者根据自身情况调节带子的长短和进行佩戴。 
无线终端包括控制模块、存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块，控制模块分别与存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块连接；无线接收模块用于接收所述第一无线传输模块4的信息，存储模块用于存储无线终端内的信息，显示模块用于显示存储模块内的信息，无线通讯模块用于与网络服务器进行无线信息传递。 
无线终端可以使用日常使用的手机或电脑，优选为手机。手机或电脑可以直接通过其自身设置的无线连接方式，如蓝牙、3G、wifi或RFID等，直接与枕头的第一无线传输模块4连接进行数据接收，并通过手机中的存储卡存储和显视屏显视输出，手机中的无线通讯模块可以与网络服务器进行无线互动，使用方便。 
如图1所示，该监测睡眠脑电波的装置还包括附件传感器、单片机和第二无线传输模块，所述附件传感器用于采集人体睡眠周边环境参数数据；所述单片机与附件传感器连接，该单片机用于处理转化环境参数数据；所述第二无线传输模块与单片机连接并将该单片机所处理转化的数据传输至网络服务器。 
如图2和图3所示，枕头上还设有与所述控制模块连接的报警装置，该报警装置设置在凹槽5的两侧且与人体仰卧时的人耳朵位置相对应。 
附件传感器为用于采集睡眠环境CO2含量的CO2传感器，还可以包括用于采集睡眠环境温度的温度传感器和用于采集睡眠环境湿度的湿度传感器；第二无线传输模块可以为wifi传感器、3G传感器或RFID传感器；所述报警装置可以为日常所使用的耳机8或音箱。 
使用上述监测脑电波的装置的方法如下： 
采集人体脑电波： 
由Mindset脑电波提取分析仪3采集人体脑电波数据（该数据输出形式为16进制格式）并通过蓝牙传感器将该脑电波数据传送至手机中，通过手机内置的控制模块（运行处理器）将其所接收到的脑电波数据由16进制格式转化成10进制格式的脑电波数值δ，再由手机的通讯模块将该脑电波数值δ传送至网络服务器；网络服务器将其所接收到的脑电波数值δ转化成具体的脑电波曲线图，并将该脑电波曲线图回传至手机并存储于手机内的存储模块内；存储模块内的脑电波曲线图可以通过手机上的显示模块输出显示，供使用者进行查阅。 
其中，由Mindset脑电波提取分析仪3采集的脑电波数据被转化成脑电波数值为0-100的数值，当δ＝0时，代表人体处于睡眠状态，当0＜δ≤50时，人体处于半睡眠状态，当50＜δ＜100时，人体处于完全清醒状态。 
当人处于平稳睡眠状态时，人体的脑电波波动很小，所转化出来的脑电波数值δ变化量较小，其波动量Δδ＜6；当人体情绪突然变化或人体睡眠时因为打鼾而引起呼吸停止，此时人体脑电波数值δ就会呈现上下大范围的波动，其波动量Δδ大大超过6。 
上述所使用的蓝牙传感器还可以用wifi传感器、3G传感器或RFID传感器替换使用，手机也由带通讯功能的电子设备（如电脑）替代使用。 
采集睡眠周边环境参数： 
由单片机控制温度传感器、湿度传感器和CO2传感器采集睡眠周边环境的温 度、湿度以及CO2含量数据并将这些数据通过由单片机控制的wifi传感器、3G传感器或RFID传感器输送至网络服务器，并由网络终端将这些数据分别整理成温度参数曲线图、湿度参数曲线图和CO2含量参数曲线图后传输至所述手机中存储，供使用者本人或医生调阅。 
同时，另外设置有用于报警和播放催眠用的耳机，该耳机由手机根据手机中存储的脑电波曲线图和相应的环境参数进行控制；手机控制耳机步骤如下： 
（a）手机的控制模块读取存储于手机中的脑电波曲线图并对脑电波曲线图的脑电波波动值δ进行分析判断； 
（b）当步骤（a）中的Δδ＜6时，手机中的控制模块直接读取存储模块中的脑电波曲线图当下时刻脑电波数值δ的大小并进行如下步骤判断： 
A、当脑电波数值δ＞50时，手机里的控制模块发出指令，耳机开始播放催眠音乐，其后返回步骤（a）； 
B、当脑电波数值为0＜δ≤50时，控制模块根据该脑电波数值大小δ发出指令，调整耳机的催眠音乐声音大小，其后返回步骤（a）； 
C、当脑电波数值为δ＝0时，控制模块发出指令，关闭耳机，其后返回步骤（a）； 
（c）当步骤（a）中的Δδ≥6时，控制模块读取所述存储模块中的环境参数曲线图，并对环境参数曲线图上的CO2浓度的波动值进行分析判断； 
A、当CO2浓度的波动值大于2.7mmHg时控制模块发出指令，耳机播放唤醒声音,其后返回步骤（a）； 
B、当CO2浓度的波动值小于或等于2.7mmHg时控制模块发出指令，耳机关闭，返回步骤（a）。 
上述实施例中的耳机也还可以是其它的声音播放设备，如小型音箱。 

Claims (9)

1.一种用于监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：它包括枕头、无线终端和网络服务器；
所述枕头用于采集人体脑电波数据，其包括枕头本体（1）、头带（2）、Mindset脑电波提取分析仪（3）和第一无线传输模块（4），所述枕头本体（1）为U型状，在枕头本体（1）中部设有与人体脑部相配合的凹槽（5），所述头带（2）两端分别与枕头本体（1）的两侧固定连接；所述Mindset脑电波提取分析仪（3）与第一无线传输模块（4）连接并设置于头带（2）的中部；
所述无线终端包括控制模块、存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块，所述控制模块分别与存储模块、显示模块、无线通讯模块和无线接收模块连接；所述存储模块用于存储无线终端内的信息，所述显示模块用于显示存储模块内的信息，所述无线通讯模块用于与网络服务器进行无线信息传递，所述无线接收模块用于接收所述第一无线传输模块（4）的信息。
2.根据权利要求1所述的监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：该装置还包括附件传感器、单片机和第二无线传输模块，所述附件传感器用于采集人体睡眠周边环境参数数据；所述单片机与附件传感器连接，该单片机用于处理转化环境参数数据；所述第二无线传输模块与单片机连接并将该单片机所处理转化的数据传输至网络服务器。
3.根据权利要求2所述的监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：所述枕头上还设有与所述控制模块连接的报警装置，该报警装置设置在凹槽（5）的两侧且与人体仰卧时的人耳朵位置相对应。
4.根据权利要求3所述的监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：所述第一无线传输模块（4）为蓝牙传感器、wifi传感器、3G传感器或RFID传感器，所述无线终端为手机或电脑；所述附件传感器包括用于采集睡眠环境CO2含量的CO2传感器；所述第二无线传输模块为wifi传感器、3G传感器或RFID传感器；所述报警装置为耳机（8）或音箱。
5.根据权利要求4所述的监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：所述附件传感器还包括用于采集睡眠环境温度的温度传感器，和/或，用于采集睡眠环境湿度的湿度传感器。
6.根据权利要求1-6任意一项所述的监测睡眠脑电波的装置，其特征在于：所述枕头本体（1）侧部（6）的厚度相对于枕头本体（1）底部（7）的厚度厚3-8cm，所述头带（2）的材料为弹性材料，所述头带（2）本体或头带（2）与枕头本体（1）的连接处设有带子长度调节装置（9）。
7.一种监测睡眠脑电波的方法，其特征在于：该方法包括：
采集人体脑电波：
由Mindset脑电波提取分析仪（3）采集人体脑电波数据并通过第一无线传输模块（4）将该脑电波数据传送至无线终端的接收模块；
设置于无线终端内的控制模块将接收模块所接收到的脑电波数据转化成10进制格式的脑电波数值δ，并由设置在无线终端内的无线通讯模块将该脑电波数值δ传送至网络服务器；
所述网络服务器将其所接收到的脑电波数值δ转化成具体的脑电波曲线图，并将该脑电波曲线图回传至无线终端并存储于设置在该无线终端内的存储模块中；
所述存储模块通过所述无线终端内设置的显示模块输出脑电波曲线图。
8.根据权利要求7所述的监测睡眠脑电波的方法，其特征在于：该方法还包括：
采集睡眠周边环境参数：
由单片机控制附件传感器采集睡眠周边环境参数数据并将该环境参数数据输出至第二无线传输模块；
所述第二无线传输模块将环境参数数据传送至网络终端；
所述网络终端将环境参数数据进行分析整理成环境参数曲线图，并将该环境参数曲线图传输至所述无线终端的存储模块中。
9.根据权利要求8所述的监测睡眠脑电波的方法，其特征在于：该方法还包括：
所述控制模块读取存储于存储模块中的脑电波曲线图并控制报警装置；所述控制模块对报警装置的控制步骤如下：
（a）控制模块读取存储模块中的脑电波曲线图并对脑电波曲线图的脑电波波动值Δδ进行分析判断；
（b）当步骤（a）中的Δδ＜6时，所述控制模块直接读取存储模块中的脑电波曲线图当下时刻脑电波数值δ的大小并进行如下步骤判断：
A、当脑电波数值δ＞50时，控制模块发出指令，报警装置开始播放催眠音乐，其后返回步骤（a）；
B、当脑电波数值为0＜δ≤50时，控制模块根据该脑电波数值大小δ发出指令，调整报警装置的催眠音乐声音大小，其后返回步骤（a）；
C、当脑电波数值δ＝0时，控制模块发出指令，关闭报警装置，其后返回步骤（a）；
（c）当步骤（a）中的Δδ≥6时，控制模块读取所述存储模块中的环境参数曲线图，并对环境参数曲线图上的CO2浓度的波动值进行分析判断；
A、当CO2浓度的波动值大于2.7mmHg时控制模块发出指令，报警模块播放唤醒声音,其后返回步骤（a）；
B、当CO2浓度的波动值小于或等于2.7mmHg时控制模块发出指令，报警模块关闭，返回步骤（a）。
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