CN107349510A - 一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，包括生理信息捡拾发射器、移动终端或PC终端、发声装置和云端：本发明以生理信息捡拾发射器为采集源头，通过生理信息捡拾发射器对使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息进行采集发送，再通过移动终端或PC终端获得使用者的生命潮节律，通过发声装置来播放由使用者的生命潮动节律产生的生命潮和导引词，全自动地快速将使用者引入觉醒与睡眠的临界态。在临界态中，实施入眠导航程序和深度放松导引程序；同时，本发明还公开了一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引方法。
Description
技术领域
本发明属于生命导航***技术领域，具体而言，本发明涉及一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***及方法。
背景技术
随着社会的快速发展和工作压力的增大，越来越多的人出现睡眠不佳和焦虑紧张的情况，紧张和焦虑可以导致睡眠不佳，睡眠不佳可以加进紧张和焦虑，形成挥之不去的恶性循环，将使人体的抵抗力下降，恢复力下降，记忆力退化，各种功能减弱，甚至紊乱，严重时容易发展为老年痴呆症；并且长期睡眠不佳还会造成习惯性脱发和抑郁；为了改变这种情况，现在急需通过一种有效的方式来引导人轻松快捷地进入睡眠状态和行之有效地进行深度放松。
现有技术中，用于引导人进入睡眠的方法有很多，如申请日为2004年10月12日、申请号为200480034421.0、名称为“睡眠引导***和相关方法”的专利文件，该专利文件提出了一种睡眠效率监控器和方法，用于通过最佳睡眠方式来给睡眠者定步调和进行引导。该专利文件的实施例包括：生理特征监控器，用于监控睡眠者的睡眠阶段；感官刺激发生器，用于产生刺激来影响睡眠者的睡眠阶段；以及处理器，用于确定睡眠者处于哪一个睡眠阶段以及需要哪些感官刺激来使睡眠者移动到另一睡眠阶段。还为睡眠者建立个性化睡眠简档表，并根据简档表参数来引导睡眠以优化睡眠过程。通过向睡眠者提供感官刺激，能够以最佳方式来引导睡眠者经过各种睡眠阶段，从而即使睡眠在晚上被中断，也使睡眠者醒来后精神振作，或者使睡眠者所分配的睡眠时间段不同于通常所分配的。该专利文件的实施例还涉及针对特定睡眠者对睡眠引导***进行校准。该专利文件在一定条件下能够引导使用者进入睡眠状态，并且即使睡眠在晚上被中断，也使睡眠者醒来后精神振作；但是该专利文件的睡眠引导***：1)不以使用者当前的生理参数作为入眠导航的依据，而是以所称的“最佳睡眠方式来给睡眠者定步调和进行引导”，因而不具有实时性和个性化性；2)具有工作流程较为复杂和无法直接让使用者佩戴的功能，当睡眠引导较为复杂时，其本身就会对使用者带来无法进入睡眠的困境，更无法良好的引导使用者进入睡眠状态。当然，由于深度放松并不等于睡眠，所以该专利“睡眠引导***和相关方法”，并不是一种深度放松的导引***和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***及方法，以至少解决：
1、现有睡眠导航技术中存在的缺陷和改进目标：
1.1、因为人类的睡眠具有“每一个人的睡眠都是与众不同的”和“每一个人的睡眠过程是不能重复的”这一特殊性，所以本发明所述的入眠导航技术，是基于个人生理信息的；
1.2、因为入眠是一个从觉醒发展到睡眠的过程，所以本发明所述的入眠导航，是建立在个人的实时生理信息基础上的；
1.3、本发明所述的实时生理信息，便于检测，能够量化，且不仅能够反映睡眠状态，而且对实现入眠导航有直接或间接的作用；
1.4、因为采用生物反馈原理，本发明所述的入眠导航，能在私人睡眠环境中全自动、自适应、智能地实现；
1.5、本发明所述的入眠导航***，结构简单，佩戴轻巧，操作方便，安全可靠；
1.6、本发明所述的入眠导航***，可记录导航全过程的数据，全部数据和过程可以远程化处理。
2、深度放松导引技术中存在的难点和改进目标：
2.1、深度放松难以自我实现；
2.2、深度放松行为需要与自身潜在的张弛节律同步；
2.3、深度放松缺乏行之有效的导引方法和设备；
2.4、所述行之有效的导引方法，应以使用者自身潜在的张弛节律为基础，具有实时跟踪、自行导引、反馈调整、逐步将使用者引向深度放松状态的功能；
2.5、所述行之有效的设备，就是能在结构简单、操作方便的前提下，帮助使用者轻松愉快地实现上述行之有效的导引方法的装置。
2.6、所述轻松愉快，是帮助使用者实现深度放松的前提；
2.7、能够满足上述前提的设备，必须能够提供全自动、自适应、智能的放松导引服务。
为了解决上述1和2所述的现有技术问题和发明目标，本发明提供一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***及方法，其技术方案如下：
一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其包括生理信息捡拾发射器，用于采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；移动终端，在所述移动终端内设有接收模块、数据处理模块；所述接收模块与所述生理信息捡拾发射器无线相连，用于接收所述生理信息捡拾发射器发送的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；所述数据处理模块与所述接收模块相连，所述数据处理模块根据接收到的使用者心电信息、呼吸波形信息和***信息获得使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；发声装置，所述发声装置与所述数据处理模块无线连接，当生命潮节律处于紧张相时，播放语音指令；当生命潮节律处于放松相时，播放潮水声，用于对使用者的入眠导航或深度放松导引；云端，与所述数据处理模块无线相连，用于存储和处理使用者的生命潮节律的信息和心电信息、呼吸波形信息和***信息；PC终端，所述PC终端与所述生理信息捡拾发射器及所述云端实现无线连接，所述PC终端用于处理、显示使用者的生命潮节律、心电信息、呼吸波形信息和***信息及控制所述发声装置。
如上述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，进一步优选为：所述生理信息捡拾发射器沿人体中轴线的垂直方向，贴置在胸前的胸骨柄位置。
如上述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，进一步优选为：所述生理信息捡拾发射器包括外壳，用于提供安装空间；***采集模块，固定安装在所述外壳内，用于采集使用者的***活动信号；心电呼吸采集模块，固定安装在所述外壳内，用于采集使用者的心电信号和呼吸波形信号；蓝牙模块，固定安装在所述外壳内，用于发送心电信号、呼吸波形信号、***活动信号的数据和生理信息捡拾发射器的工作状态信息，并接收所述移动终端的控制指令；存储模块，固定在所述外壳内，用于存储心电信号、呼吸波形信号、***活动信号的数据和生理信息捡拾发射器工作全程的状态信息；中央处理器，所述中央处理器固定安装在所述外壳内，所述中央处理器分别与所述***采集模块、所述心电呼吸采集模块、所述蓝牙模块、所述存储模块相连，用于接收、处理、存储、和发送使用者的心电数据、呼吸波形数据、***活动数据和生理信息捡拾发射器的工作状态信息；并用于控制与所述移动终端或所述PC终端的通讯；电源模块，所述电源模块固定安装在所述外壳内，用于为所述生理信息捡拾发射器提供电力。
如上述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，进一步优选为：所述***采集模块为四轴陀螺仪传感器或者六轴陀螺仪传感器；
如上述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，进一步优选为：所述生理信息捡拾发射器还包括具有接触式充电和数据传送触点，所述触点置于所述生理信息捡拾发射器的底面上，用于为所述生理信息捡拾发射器充电和将生理信息捡拾发射器存储的各种数据发送给所述PC终端。
一种如上述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***的导航方法，其特征在于，包括入眠导航和深度放松导引：
6.1、关于入眠导航，包括步骤如下：
步骤一、通过所述生理信息捡拾发射器，采集使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
步骤二、所述移动终端，根据使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，得出使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
步骤三、所述移动终端启动入眠导航程序，即根据使用者的生命潮节律的紧张相和放松相，控制所述发声装置播放入眠导航语音指令和播放潮水声，引导使用者进入睡眠临界态；
步骤四、所述生理信息捡拾发射器不间断采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，所述移动终端在产生下一个生命潮节律的同时，判断使用者是否已处于睡眠临界态，只要使用者尚未处于睡眠临界态，即重复步骤三；
步骤五、所述移动终端根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断使用者已处于睡眠临界态，根据判断结果，或继续实施步骤三、四，或控制所述发声装置实施沉降式入眠助推；
步骤六、根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，移动终端将判断沉降式入眠助推是否成功；成功则进入步骤七，不成功则依次重复步骤三、四、五、六；
步骤七、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，进入沉降式入眠助推成功维持阶段，完毕后，生物反馈的入眠导航过程结束，入眠导航***关闭；根据设定，生理信息捡拾发射器和PC终端可全部关闭；
6.2、关于深度放松导引，包括步骤如下：
步骤一、通过所述生理信息捡拾发射器，采集使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
步骤二、所述移动终端，根据使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，得出使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
步骤三、所述移动终端，根据使用者的生命潮节律的紧张相和放松相，控制所述发声装置播放深度放松导引语音指令和播放潮水声，引导使用者进入觉醒与睡眠的临界态；
步骤四、所述生理信息捡拾发射器不间断采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，所述移动终端在产生下一个生命潮节律的同时，判断使用者是否已处于觉醒与睡眠之间的临界状态，只要使用者尚未处于觉醒与睡眠之间的临界状态，即重复步骤三；
步骤五、所述移动终端根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断使用者已处于觉醒与睡眠之间的临界状态，根据判断结果，或继续实施步骤三、四，或控制发声装置实施维持深度放松状态；
步骤六、根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，移动终端将判断维持深度放松状态是否成功；成功则进入步骤七，不成功则依次重复步骤五、六；
步骤七、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断预设时间是否到达；未到达则继续运行维持深度放松状态的步骤三、四、五、六，到达则进入步骤八；
步骤八、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，实施唤醒；唤醒执行完毕后，生物反馈的深度放松导引过程结束，导引***关闭；根据设定，深度放松导引***可全部关闭，或者进入评估状态。
如上述的导航方法，进一步优选为：所述潮水声持续时间＝吸气时间+Δt1；其中，Δt1＝0～20秒。
如上述的导航方法，进一步优选为：所述生命潮节律的时间＝吸气时间+呼气时间+Δt2；其中，Δt2＝0～1秒。
如上述的导航方法，进一步优选为：所述潮水声持续时间为0～1的生命潮节律的时间。
如上述的导航方法，进一步优选为：所述的生命潮节律，为基于使用者的呼吸节律所产生的一个潮动节律，依据该节律的时间长短，产生一个与之对应的潮水声；该潮水声随着使用者的呼吸节律的变化而变化，进而形成生命潮节律。
如上述的导航方法，进一步优选为：所述的生命潮节律的紧张相和放松相，分别对应着使用者的吸气相与呼气相；紧张相的时间等于吸气相的时间，放松相的时间等于或大于呼气相；生命潮系数等于1.0时，放松相时间等于呼气相时间。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
本发明提供的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，以生理信息捡拾发射器为采集源头，通过生理信息捡拾发射器对使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息进行采集和发送，通过移动或PC终端及程序，控制发声装置，以依据使用者生命的潮动节律播放语音指令和潮水声的方式，为使用者提供全自动、自适应、智能、生物反馈的入眠导航或深度放松导引服务；本发明实际结合了使用者的生命潮动节律，并根据生命潮节律相对应地实施入眠导航或深度放松导引服务，使得本发明具有较高的个体适应性，并且生理信息捡拾发射器具有装置小巧、采集方便、抗干扰能力强和采集准确度高的特点。
附图说明
图1为本发明优选实施例的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***的逻辑结构图；
图2为本发明优选实施例的生理信息捡拾发射器的结构示意图；
图3为本发明优选实施例的生命潮节律的示意图；
图4为本发明优选实施例的发声装置的播放节律的示意图；
图5为本发明优选实施例的以呼吸节律为基础的生命潮节律的示意图；
图6为本发明优选实施例的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***的安装结构示意图。
图中：1-生理信息捡拾发射器；11-外壳；12-***采集模块；13-充电接口；14-心电呼吸采集模块；141-芯片；142-第一电极扣；143-第二电极扣；144-第一保护壳；145-第二保护壳；146-第一软连接部；147-第二软连接部；15-电源模块；16-中央处理器；17-蓝牙模块；18-开关；2-移动终端；21-接收模块；22-数据处理模块；23-存储模块；24-上传云模块；25-波形显示模块；26-***显示模块；27-数值显示模块；3-云端；4-PC终端；5-床；6-发声装置；7-使用者。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图6所示，本发明优选实施例的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，主要包括生理信息捡拾发射器1，用于采集和发送使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息；移动终端2，在移动终端2内设有接收模块21、数据处理模块22；接收模块21与生理信息捡拾发射器1无线相连，用于接收生理信息捡拾发射器1发送的使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息；数据处理模块22与接收模块21相连，数据处理模块22根据接收到的使用者7心电信息、呼吸波形信息和***信息，获得使用者7的生命潮节律(如图3所示，本发明的生命潮节律分为紧张相和放松相)；发声装置6与数据处理模块22无线连接，如图4所示，当生命潮节律处于紧张相时，播放语音指令；当生命潮节律处于放松相时，播放潮水声；用于引导使用者7进入睡眠或进行深度放松；云端3，与数据处理模块22相连(优选为，在移动终端2上设有上传云模块24，上传云模块24与数据处理模块22相连，用于将使用者7的生理信息上传至云端3)，用于存储和处理使用者7的生理信息和生命潮节律信息；和PC终端4，PC终端4与云端3实现无线连接，PC终端4用于处理和显示使用者7的生理信息。
总而言之，本发明提供的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，以生理信息捡拾发射器1为采集源头，通过生理信息捡拾发射器1对使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息进行采集和发送，再通过移动终端2和发声装置6的结合，通过播放语音指令和潮水声的方式帮助使用者7入眠或进行深度放松，实现入眠导航和深度放松导引功能；本发明实际结合了使用者7的生命潮节律，并根据生命潮节律相对应的引导使用者入眠或深度放松，使得本发明不仅具有较高的个体适应性，还能够全自动、自适应、智能地实施入眠导航和深度放松导引，并且生理信息捡拾发射器1，具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、采集的生理信号种类多、采集方便、采集准确度高和耗电低、连续工作时间长的特点。
如图5所示，在本发明中，生命潮节律以使用者的呼吸节律为基础，对应吸气相，发声装置6播放语音指令，对应呼气相，发声装置6播放潮水声。
为了便于对使用者的生理信息进行采集，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1贴在使用者的胸前位置并贴合在胸骨柄处。本发明生理信息捡拾发射器1，主要包括外壳11，用于提供安装空间；***采集模块12，固定安装在外壳11内，用于采集使用者7的***信号；心电呼吸采集模块14，固定安装在外壳11内，用于采集使用者7的心电信号和呼吸波形信号；中央处理器16，中央处理器16固定安装在外壳11内，中央处理器16分别与***采集模块12和心电呼吸采集模块14相连，用于接收使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息。
为了能够对使用者的***信号监测准确，以及准确监测使用者的***活动的具体参数，如图2所示，本发明的***采集模块12为四轴陀螺仪传感器或者六轴陀螺仪传感器；正常情况下，***采集模块12能够判断使用者的简单的身体活动信息，但是准确度较差；再者，四轴陀螺仪传感器和六轴陀螺仪传感器常用于航空、航海、航天和国防工业中，对国防工业进行监测，还没有将四轴陀螺仪传感器和六轴陀螺仪传感器，使用到对人的***信号进行监测中来，本发明充分利用了四轴陀螺仪传感器和六轴陀螺仪传感器的功能特点，来实现对使用者的***信号的监测，这样可以加强对使用者的***信号监测的准确度。为了能够对使用者的***和呼吸信号监测准确，本发明要求将所述的生理信息捡拾发射器沿人体中轴线的垂直方向，贴置在胸前的胸骨柄位置。
为了能够对使用者的心电信号和呼吸波形信号测量准确，如图2所示，本发明的心电呼吸采集模块14包括芯片141，用于收集信号；第一电极扣142，第一电极扣142通过线缆与芯片141相连，用于采集使用者的心电信号；和第二电极扣143，第二电极扣143通过线缆与芯片141相连，用于采集使用者的心电信号；并通过第一电极扣142和第二电极扣143的作用，采集使用者的呼吸波形信号；芯片141收集第一电极扣142和第二电极扣143的心电信号和呼吸波形信号，并将使用者7的心电信号和呼吸波形信号，传送至中央处理器16。为了防止第一电极扣142和第二电极扣143对使用者造成损害和被污染，如图2所示，本发明还包括第一保护壳144，包覆于第一电极扣142的外部，用于防止第一电极扣142将使用者7划伤和用于保护第一电极扣142；第二保护壳145，包覆于第二电极扣143的外部，用于防止第二电极扣143将使用者7划伤和用于保护第二电极扣143。优选为，第一保护壳144为圆形结构，在圆形结构上设有弧形过渡段；同理，第二保护壳145为圆形结构，在圆形结构上设有弧形过渡段。由于第一电极扣142和第二电极扣143分别通过线缆与芯片141相连，为了对线缆进行保护和防止第一电极扣142、第二电极扣143与外壳11之间出现硬连接，如图2所示，本发明还包括第一软连接部146，用于将第一电极扣142与芯片141之间的线缆包覆，以实现第一电极扣142和外壳11之间外露线缆的包覆并实现第一电极扣142和外壳11之间的软连接。同理，本发明还包括第二软连接部147，用于将第二电极扣143与芯片141之间的线缆包覆，以实现第二电极扣143和外壳11之间外露线缆的包覆并实现第二电极扣143和外壳11之间的软连接。在本发明中，心电呼吸采集模块14为ADAS1000-4LFCSP型号的采集模块。
为了防止生理信息捡拾发射器1对使用者7造成不适应的情况，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1的外壳11的为矩形结构，在矩形结构的长度方向两端设有向外延伸的弧度台阶段。优选为，生理信息捡拾发射器1的长度为80～100cm，生理信息捡拾发射器1的宽度为25～35cm；外壳11的长度为45～55cm，外壳11的宽度为25～35cm，外壳11的厚度为10～15cm；第一保护壳144和第二保护壳145的圆形结构的直径为15cm，其设有的弧形过渡段的长度为5cm。如图2所示，本发明在外壳11的长度方向的一端通过第一软连接部146与第一保护壳144连接，本发明在外壳11的长度方向的另一端通过第二软连接部147与第二保护壳145连接。本发明之所以对生理信息捡拾发射器1的大小结构进行限定，其目的是为了能够便于使用者佩戴，通过大小的限定使生理信息捡拾发射器1贴在使用者的胸前位置并贴合在胸骨柄处；这样即使在使用者进行翻身、移动时，也不会影响生理信息捡拾发射器1的正常使用，尤其是在使用者睡眠翻身时由于胸沟的深度大于生理信息捡拾发射器1的厚度，这样即使使用者翻身后生理信息捡拾发射器1也不会压迫使用者的胸部，能够使使用者正常睡眠。
为了便于对生理信息捡拾发射器1的启闭控制，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1还包括开关18，开关18置于生理信息捡拾发射器1的侧壁上，用于启闭生理信息捡拾发射器1。
在正常情况下，只需要使用者在夜晚佩戴生理信息捡拾发射器1进行心电信号、呼吸波形信号、***信号进行监测，由于夜晚睡觉时使用者需要良好的睡眠舒适度，为了防止生理信息捡拾发射器1出现电量低或者没电的情形，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1还包括电源模块15，电源模块15固定安装在外壳11内，用于为生理信息捡拾发射器1提供电力。在本发明中，电源模块15的供电时间大于8小时，这样可以满足使用者的整个夜晚的电力需要。为了防止电源模块15的拆卸对生理信息捡拾发射器1造成不良影响，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1还包括充电接口13，充电接口13置于生理信息捡拾发射器1的侧壁上，与电源模块15相连，用于为电源模块15充电。
在正常情况下，生理信息捡拾发射器1不易采用线缆的方式与移动终端2连接；即使是常规无线方式，也会由于使用者翻身导致生理信息捡拾发射器1与移动终端2的连接信号较差；为了防止这些情况的出现，如图2所示，本发明的生理信息捡拾发射器1还包括蓝牙模块17，蓝牙模块17与中央处理器16相连，并与移动终端2的蓝牙设备相连，用于将使用者的心电信号、呼吸波形信号、***信号传送至移动终端2的蓝牙设备。本发明充分利用移动终端2的蓝牙设备，加强生理信息捡拾发射器1与移动终端2之间信号传送。
在使用者处于严重呼吸暂停、心脏活动异常、梦游状态时，为了便于提醒其他人员，本发明的移动终端或PC终端还具有报警功能。
本发明的生理信息捡拾发射器1还包括电量管理模块(未图示)，电量管理模块显示生理信息捡拾发射器1为充电状态或者工作状态，并向移动终端2发送即时电量信息。
本发明为了准确监测使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，如图1所示，本发明在移动终端2上，还设有波形显示模块25，波形显示模块25与数据处理模块22相连，用于显示使用者的心电波形和呼吸波形。为了便于区分使用者的心电波形和呼吸波形，本发明的波形显示模块25分为上部显示部和下部显示部，分别用于单独显示使用者的心电波形或者呼吸波形。为了能够及时查看使用者的***活动，如图1所示，本发明在移动终端2上还设有***显示模块26，***显示模块26与数据处理模块22相连，用于显示使用者的***活动信号。为了能够便于对使用者的心跳数值、呼吸数值进行监测，如图1所示，本发明在移动终端2上还设有数值显示模块27，数值显示模块27与数据处理模块22相连，用于显示使用者的心跳数值和呼吸次数数值。为了便于对使用者的心电信号、呼吸波形信号、***信号等信息进行存储，如图1所示，本发明在移动终端2上还设有存储模块27，存储模块27与数据处理模块22相连，用于存储数据处理模块22内的信息。
在本发明中，移动终端2的数据处理模块22处理使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息的信息，包括使用者心率和心律的改变、使用者呼吸频率的改变、使用者吸气相和呼气相之间的差别、使用者呼吸均衡度(即呼吸律)。
如图1、图3、图4、图5和图6所示，本发明还提供一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引的方法，其包括步骤如下：
步骤一、通过生理信息捡拾发射器1采集使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
步骤二、根据使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息得出使用者7的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
步骤三、根据使用者7的生命潮节律的紧张相和放松相，通过发声装置6播放语音指令和播放潮水声；帮助使用者7入眠或进行深度放松；
步骤四、生命潮节律是源源不断地产生的，入眠导航或深度放松导引依次逐步递进；
步骤五、根据实时获得的使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息，入眠导航和深度放松导引的实施步骤分别为：
1、入眠导航：
1.1、以生命潮节律为基本节律，配合语音指令，将使用者快速导入觉醒与睡眠之间的临界状态；
1.2、判断使用者是否已处于觉醒与睡眠之间的临界状态。若使用者已在所述临界状态，则实施“沉降式助推程序”，助推使用者进入睡眠状态；若使用者尚未到达所属临界状态，继续步骤1.1；
1.3、在实施“沉降式助推程序”后，判断使用者是否已成功进入睡眠状态，成功则实施“退出程序”，本次入眠导航成功。不成功则返回步骤1.1、1.2；
1.4、上述步骤1.1持续30分钟后，使用者仍未到达觉醒与睡眠之间的临界状态，所述入眠导航***将提示本次导航失败；
1.5、上述步骤1.1、1.2、1.3连续进行了三轮循环后，使用者仍未进入睡眠状态，所述入眠导航***将提示本次导航失败。
2、深度放松导引：
2.1、以生命潮节律为基本节律，配合语音指令，将使用者快速导入觉醒与睡眠之间的临界状态；
2.2、判断使用者是否已处于觉醒与睡眠之间的临界状态。若使用者已在所述临界状态，则实施“维持深度放松状态程序”，帮助使用者维持在深度放松状态中。若使用者尚未到达所属临界状态，继续步骤2.1；
2.3、判断使用者“维持深度放松状态”是否成功。成功则进入步骤2.4，不成功则依次重复步骤2.1和2.2；
2.4、判断“预设时间”是否到达。未到达则继续运行“维持深度放松状态程序”，到达则进入步骤2.5；
2.5、实施“唤醒程序”。所述“唤醒程序”执行完毕后，生物发聩的深度放松导引过程结束，导引***关闭。根据设定，深度放松导引***可全部关闭，或者进入评估状态。
在本发明中，生命潮节律以使用者的呼吸节律为基础，对应吸气相，发声装置6播放语音指令，对应呼气相，发声装置6播放潮水声。即
通过生理信息捡拾发射器1采集使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
根据使用者7的心电信息、呼吸波形信息和***信息得出使用者7的呼吸节律，呼吸节律分为吸气相和呼气相；
当使用者7处于吸气相时，发声装置6播放语音指令(如头部放松)；在使用者处于呼气相时，发声装置6播放潮水声，同时使用者7开始头部放松；当使用者7处于吸气相时，发声装置6播放语音指令(如全身放松)；在使用者处于呼气相时，发声装置6播放潮水声，同时使用者开始全身放松；引导使用者7入眠或进行深度放松；使使用者7能够在床5上入眠或者进行深度放松(如图6所示)。
上述入眠导航和深度放松导引过程，仅依本发明所述的入眠导航程序或深度放松程序循序进行，全过程只有使用者个人参与，无需其他人辅助，且本发明所述的入眠导航和深度放松***，能全自动、自适应、智能地实现生物反馈的入眠导航和深度放松导引。
本发明的“入眠导航程序”，包括深度放松导引程序、睡眠临界态判断程序、沉降式助推程序、睡眠态判断程序和退出程序。
本发明的“深度放松导引程序”，包括放松导引程序、深度放松状态判断程序、深度放松状态维持程序和退出程序。
本发明的觉醒与睡眠临界态，是由移动终端2或PC终端4，获得的一种觉醒与睡眠之间的临界生理状态。
所述的深度放松状态，是由所述的深度放松导引***，帮助使用者轻松地将睡眠临界态延长，让使用者维持在觉醒与睡眠之间的一种愉快的临界生理状态。
优选为，本发明的潮水声持续时间＝吸气时间+Δt1；其中，Δt1＝0～20秒。
优选为，本发明的生命潮节律的时间＝吸气时间+呼气时间+Δt2；其中，Δt2＝0～1秒。
优选为，本发明的潮水声持续时间为0～1的生命潮节律的时间。
本发明的生命潮节律的紧张相和放松相，分别对应着使用者的吸气相与呼气相；紧张相的时间等于吸气相的时间，放松相的时间等于或大于呼气相；生命潮系数等于1时，放松相时间等于呼气相时间。
在医院等医疗机构中，判断一个人是否处于睡眠状态的依据，往往是取复杂的脑电的一个常规数值作为阈值，在阈值范围内，则为睡眠状态；不在阈值范围内，则为觉醒状态；但是这种监测不仅严重地干扰了使用者的睡眠，脑电波难以进行数字化分析，人工判断也很不准确，甚至于出现错误的情况；为了能够解决这个问题，本发明选择便于采集、便于进行数字化处理和分析的心电、呼吸和***信息，以本发明所述的程序和算法，从使用者每次入眠导航或深度放松导引刚开始时的生理信息中，获得使用者当次的觉醒心电值和觉醒呼吸值，以下数据组合作为本发明判断使用者所处生理状态的阈值：
1、觉醒：
1.1、觉醒心率值：使用者刚开始入眠导航或深度放松导引时的心率值
1.2、觉醒心律值：使用者刚开始入眠导航或深度放松导引时的心律值
1.3、觉醒呼吸率值：使用者刚开始入眠导航或深度放松导引时的呼吸率值
1.4、觉醒呼吸律值：使用者刚开始入眠导航或深度放松导引时的呼吸律值
1.5、觉醒呼吸差值：使用者刚开始入眠导航或深度放松导引时的吸气项与呼气相的差值，包括瞬时差值和平均差值。
2、觉醒与睡眠之间的临界状态：
2.1、临界心率值：≤觉醒心率值x 80％
2.2、临界心律值：≤觉醒心律值x 80％
2.3、临界呼吸率值：≤觉醒呼吸率值x 90％
2.4、临界呼吸律值：≤觉醒呼吸律值x 90％
2.5、临界呼吸差值：≤觉醒呼吸差值x 90％
2.6、翻身状况：无翻身
3、睡眠：
3.1、睡眠心率值：≤临界心率值x 90％
3.2、睡眠心律值：≤临界心律值x 90％
3.3、睡眠呼吸率值：≤临界呼吸率值x 90％
3.4、睡眠呼吸律值：≤临界呼吸律值x 90％
3.5、睡眠呼吸差值：≤临界呼吸差值x 90％
3.6、翻身状况：0～8次/小时
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
所述的入眠导航和深度放松导引***和方法，可以在无需第三方参与的情况下，全自动、自适应、智能地以生物反馈方式，完全个性化地帮助使用者轻松快捷地进入睡眠状态或进行深度放松活动。所述生理信息捡拾发射器，不仅体积小、重量轻，而不会干扰使用者的正常睡眠和进行深度放松活动，它所提供的高精准度的多参数生理信息，还可通过所述的移动或PC终端及程序，完成过程记录和分析。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (9)
1.一种生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其特征在于，包括：
生理信息捡拾发射器，用于采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
移动终端，在所述移动终端内设有接收模块、数据处理模块；所述接收模块与所述生理信息捡拾发射器无线相连，用于接收所述生理信息捡拾发射器发送的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；所述数据处理模块与所述接收模块相连，所述数据处理模块根据接收到的使用者心电信息、呼吸波形信息和***信息获得使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
发声装置，所述发声装置与所述数据处理模块无线连接，当生命潮节律处于紧张相时，播放语音指令；当生命潮节律处于放松相时，播放潮水声，用于对使用者的入眠导航或深度放松导引；云端，与所述数据处理模块无线相连，用于存储和处理使用者的生命潮节律的信息和心电信息、呼吸波形信息和***信息；
PC终端，所述PC终端与所述生理信息捡拾发射器及所述云端连接，所述PC终端用于处理、显示使用者的生命潮节律、心电信息、呼吸波形信息和***信息及控制所述发声装置。
2.根据权利要求1所述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其特征在于：
所述生理信息捡拾发射器沿人体中轴线的垂直方向，贴置在胸前的胸骨柄位置。
3.根据权利要求1或2所述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其特征在于，所述生理信息捡拾发射器包括：
外壳，用于提供安装空间；
***采集模块，固定安装在所述外壳内，用于采集使用者的***活动信号；
心电呼吸采集模块，固定安装在所述外壳内，用于采集使用者的心电信号和呼吸波形信号；
蓝牙模块，固定安装在所述外壳内，用于发送心电信号、呼吸波形信号、***活动信号的数据和生理信息捡拾发射器的工作状态信息，并接收所述移动终端的控制指令；
存储模块，固定在所述外壳内，用于存储心电信号、呼吸波形信号、***活动信号的数据和生理信息捡拾发射器工作全程的状态信息；
中央处理器，所述中央处理器固定安装在所述外壳内，所述中央处理器分别与所述***采集模块、所述心电呼吸采集模块、所述蓝牙模块、所述存储模块相连，用于接收、处理、存储、和发送使用者的心电数据、呼吸波形数据、***活动数据和生理信息捡拾发射器的工作状态信息；并用于控制与所述移动终端或所述PC终端的通讯；
电源模块，所述电源模块固定安装在所述外壳内，用于为所述生理信息捡拾发射器提供电力。
4.根据权利要求3所述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其特征在于：
所述***采集模块为四轴陀螺仪传感器或者六轴陀螺仪传感器。
5.根据权利要求3所述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***，其特征在于，所述生理信息捡拾发射器还包括：
具有接触式充电和数据传送触点，所述触点置于所述生理信息捡拾发射器的底面上，用于为所述生理信息捡拾发射器充电和将生理信息捡拾发射器存储的各种数据发送给所述PC终端。
6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的生物反馈的入眠导航和深度放松导引***的导航方法，其特征在于，包括入眠导航和深度放松导引：
6.1、关于入眠导航，包括步骤如下：
步骤一、通过所述生理信息捡拾发射器，采集使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
步骤二、所述移动终端，根据使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，得出使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
步骤三、所述移动终端启动入眠导航程序，即根据使用者的生命潮节律的紧张相和放松相，控制所述发声装置播放入眠导航语音指令和播放潮水声，引导使用者进入睡眠临界态；
步骤四、所述生理信息捡拾发射器不间断采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，所述移动终端在产生下一个生命潮节律的同时，判断使用者是否已处于睡眠临界态，只要使用者尚未处于睡眠临界态，即重复步骤三；
步骤五、所述移动终端根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断使用者已处于睡眠临界态，根据判断结果，或继续实施步骤三、四，或控制所述发声装置实施沉降式入眠助推；
步骤六、根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，移动终端将判断沉降式入眠助推是否成功；成功则进入步骤七，不成功则依次重复步骤三、四、五、六；
步骤七、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，进入沉降式入眠助推成功维持阶段，完毕后，生物反馈的入眠导航过程结束，入眠导航***关闭；根据设定，生理信息捡拾发射器和PC终端可全部关闭；
6.2、关于深度放松导引，包括步骤如下：
步骤一、通过所述生理信息捡拾发射器，采集使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息；
步骤二、所述移动终端，根据使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，得出使用者的生命潮节律，生命潮节律分为紧张相和放松相；
步骤三、所述移动终端，根据使用者的生命潮节律的紧张相和放松相，控制所述发声装置播放深度放松导引语音指令和播放潮水声，引导使用者进入觉醒与睡眠的临界态；
步骤四、所述生理信息捡拾发射器不间断采集和发送使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，所述移动终端在产生下一个生命潮节律的同时，判断使用者是否已处于觉醒与睡眠之间的临界状态，只要使用者尚未处于觉醒与睡眠之间的临界状态，即重复步骤三；
步骤五、所述移动终端根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断使用者已处于觉醒与睡眠之间的临界状态，根据判断结果，或继续实施步骤三、四，或控制发声装置实施维持深度放松状态；
步骤六、根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，移动终端将判断维持深度放松状态是否成功；成功则进入步骤七，不成功则依次重复步骤三、四、五、六；
步骤七、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，判断预设时间是否到达；未到达则继续运行维持深度放松状态，到达则进入步骤八；
步骤八、所述移动终端，根据采集到的使用者的心电信息、呼吸波形信息和***信息，实施唤醒；唤醒执行完毕后，生物发聩的深度放松导引过程结束，导引***关闭；根据设定，深度放松导引***可全部关闭，或者进入评估状态。
7.根据权利要求6所述的导航方法，其特征在于：
所述潮水声持续时间＝吸气时间+Δt1；
其中，Δt1＝0～20秒。
8.根据权利要求6所述的导航方法，其特征在于：
所述生命潮节律的时间＝吸气时间+呼气时间+Δt2；
其中，Δt2＝0～1秒。
9.根据权利要求8所述的导航方法，其特征在于：
所述潮水声持续时间为0～1的生命潮节律的时间。
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| Publication number | Publication date |
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| CN107349510B (zh) | 2024-03-12 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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