CN112156319A - 一种骨传导音乐助眠*** - Google Patents

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张�浩
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Abstract

本发明公开了一种骨传导音乐助眠***。目前没有合适产品能够对睡眠障碍者本人进行特定辅助。本发明包括脑电信号监测组件、骨传导助眠枕组件、处理器。脑电信号监测组件中的脑电信号采集电极置于眼罩中部，基准电压采集电极设置在眼罩的耳夹内，脑电信号采集电极和基准电压采集电极与TGAM脑电信号采集模块连接，TGAM脑电信号采集模块根据电极信号分析出脑电数据，通过蓝牙信号发射模块发送处理器。骨传导助眠枕组件中的骨传导扬声器通过蓝牙信号接收模块获取处理器发送的数字信号，播放助眠音乐，辅助进入良好睡眠状态。本发明能够根据使用者当前睡眠状态提供合适的助眠音乐，提升助眠效果，同时避免佩戴耳机的不适，及对其他人的干扰。

Description

一种骨传导音乐助眠***
技术领域
本发明属于保健技术领域，涉及一种骨传导音乐助眠***，该***结合骨传导和脑电监测技术，可以帮助有睡眠障碍的使用者快速入眠，提高睡眠质量。
背景技术
随着人们生活水平提高，生活节奏加快，越来越多的人患有持续睡眠质量不佳的睡眠障碍。为了帮助睡眠障碍者提升睡眠质量，一种方案是直接播放具有一定助眠效果的音乐，帮助睡眠，但这种方案没有针对睡眠者的特异性，同时播放音乐可能对非使用者造成影响。
目前没有一款产品，能够结合睡眠障碍者的睡眠状态，直接通过枕头将辅助睡眠的音乐，在不漏音的情况下传递给睡眠障碍者本人，实现对睡眠障碍者本人的特定辅助，且不影响其身边人的睡眠状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种骨传导音乐助眠***，用于辅助睡眠障碍者改善睡眠状况。本发明提出了实时监测分析睡眠状况，并反馈播放助眠音乐的助眠***。该***结合了脑电实时监测的科学睡眠分期法，并选取合适的助眠音乐，采用骨传导的方法可以避免助眠过程影响周边人，能够满足使用者科学改善睡眠状况的需求。
本发明包括脑电信号监测组件、骨传导助眠枕组件、处理器。
所述的脑电信号监测组件包括眼罩、脑电信号采集电极、基准电压采集电极、TGAM脑电信号采集模块、蓝牙信号发射模块。
所述的脑电信号采集电极置于眼罩中部，使用中脑电信号采集电极紧贴使用者的额头；所述的基准电压采集电极设置在眼罩的耳夹内，使用中耳夹夹在使用者的耳垂，基准电压采集电极紧贴使用者的耳垂。
所述的TGAM脑电信号采集模块和蓝牙信号发射模块分别设置在眼罩的两侧；脑电信号采集电极和基准电压采集电极与TGAM脑电信号采集模块连接，TGAM脑电信号采集模块根据电极信号分析出脑电数据；蓝牙信号发射模块与TGAM脑电信号采集模块相接，TGAM脑电信号采集模块的脑电数据通过蓝牙信号发射模块发送处理器。
所述的骨传导助眠枕组件包括枕头主体、蓝牙信号接收模块、骨传导扬声器。骨传导扬声器与蓝牙信号接收模块相接，骨传导扬声器通过蓝牙信号接收模块获取处理器发送的数字信号，转化为不同频率机械振动，进行播放。
所述的处理器通过蓝牙信号发射模块获取使用者时时脑电数据，通过睡眠分区算法，识别当前使用者的睡眠状态，选取助眠音乐，通过蓝牙信号接收模块发送骨传导扬声器，骨传导扬声器播放处理器选取的助眠音乐，辅助睡眠障碍者进入良好睡眠状态。
本发明中处理器与蓝牙信号发射模块以及蓝牙信号接收模块采用成熟现有的标准蓝牙协议进行通信。TGAM脑电信号采集模块根据脑电信号采集电极和基准电压采集电极获取脑电信息，并分析出脑电数据，属于成熟的现有技术(如脑电图技术)。处理器根据脑电数据，通过睡眠分区算法，识别当前使用者的睡眠状态，也为成熟的现有技术，具体算法可以采用多种方式。处理器根据睡眠状态选取助眠音乐采用常规技术，根据需要自行设定。本发明的发明点在于提供一种脑电信号监测组件和骨传导助眠枕组件相配合的技术方案。根据实时监测的脑电数据，为使用者播放对应的助眠音乐。同时，播放设备采用骨传导扬声器。
本发明中所提出的助眠***具有一定的针对性，可以根据使用者当前的自身睡眠状态提供合适的助眠音乐，提升助眠效果。同时在助眠枕方面提出了利用骨传导的方法去播放音乐，避免了用户佩戴耳机带来的不适，同时避免了直接外放音乐影响室内其他人的睡眠质量，为睡眠障碍者提升睡眠质量，促进身体健康。
附图说明
图1为本发明中脑电信号监测组件结构示意图；
图2为本发明中骨传导助眠枕组件结构示意图。
具体实施方式
一种骨传导音乐助眠***，包括脑电信号监测组件、骨传导助眠枕组件、处理器。
如图1所示，脑电信号监测组件包括眼罩1、脑电信号采集电极2、基准电压采集电极3、TGAM脑电信号采集模块4、蓝牙信号发射模块5。
脑电信号采集电极2为无创干电极，用于采集睡眠者头皮脑电信号，大小为0.5～1.5cm2，材料为不锈钢或者Ag/AgCl2电极。脑电信号采集电极2置于眼罩1中部，使用中脑电信号采集电极2紧贴使用者的额头。
基准电压采集电极3为无创干电极，用于采集耳垂的基准电压，大小和材质与脑电信号采集电极2一致。基准电压采集电极3设置在眼罩1的耳夹内，使用中耳夹夹在使用者的耳垂，基准电压采集电极3紧贴使用者的耳垂。
TGAM(ThinkGear Asic Module)脑电信号采集模块4和蓝牙信号发射模块5分别设置在眼罩1的两侧。脑电信号采集电极2和基准电压采集电极3与TGAM脑电信号采集模块4连接，TGAM脑电信号采集模块4根据电极信号分析出脑电数据，即不同频率的脑电信号，包括脑电原始信号(raw data)，以及α(8Hz～12Hz)、β(12～40Hz)、γ(40～100Hz)、θ(4～8Hz)和δ(0～4Hz)波段数据。TGAM脑电信号采集模块4采用用于脑电信号采集的ThinkGear AsicModule PCB芯片。蓝牙信号发射模块5含有用于串口数据传输的低功耗蓝牙模块，传输波特率为9600，具体的可以采用HC05蓝牙模块。眼罩1设置有用于供电的纽扣电池，可以持续提供1.5V稳定的供电电压(图中未画出)。蓝牙信号发射模块5与TGAM脑电信号采集模块4相接，将TGAM脑电信号采集模块4的脑电数据通过蓝牙协议发送处理器(图中未画出)。
如图2所示，骨传导助眠枕组件包括枕头主体6、蓝牙信号接收模块7、骨传导扬声器8。骨传导扬声器8与蓝牙信号接收模块7相接，骨传导扬声器8将通过蓝牙信号接收模块7接收到的数字信号转化为不同频率机械振动，如硕正(SOGEN)骨传导耳机的核心模块。枕头主体6内设置有电池，可以持续提供1.5V稳定的供电电压(图中未画出)，为蓝牙信号接收模块7和骨传导扬声器8供电。
处理器通过蓝牙信号发射模块5获取使用者时时脑电数据，通过睡眠分区算法，识别当前使用者的睡眠状态，选取助眠音乐，通过蓝牙信号接收模块7发送骨传导扬声器8，骨传导扬声器8播放处理器选取的助眠音乐，辅助睡眠障碍者进入良好睡眠状态。
在使用时候，有睡眠障碍者佩戴眼罩，将脑电信号采集电极紧贴使用者的额头头皮，耳夹夹在耳垂，基准电压采集电极紧贴耳垂皮肤。开启眼罩的电源，启动TGAM脑电信号采集模块和蓝牙信号发射模块；开启枕头电源，启动蓝牙信号接收模块和骨传导扬声器；启动处理器(如个人电脑或手机)。TGAM脑电信号采集模块获取的脑电数据通过蓝牙信号发射模块发送至处理器，处理器对脑电数据进行滤波处理，利用睡眠分期算法，对当前用户的睡眠状态进行判别，根据睡眠状态选择对应的助眠音乐。骨传导扬声器通过蓝牙信号接收模块获取助眠音乐，进行播放。脑电信号采集模块时时获取脑电数据，当处理器接收到判别为已经进入深度睡眠的脑电数据后，关闭助眠音乐的播放。

Claims (6)

1.一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：包括脑电信号监测组件、骨传导助眠枕组件、处理器；
所述的脑电信号监测组件包括眼罩(1)、脑电信号采集电极(2)、基准电压采集电极(3)、TGAM脑电信号采集模块(4)、蓝牙信号发射模块(5)；
所述的脑电信号采集电极(2)置于眼罩(1)中部，使用中脑电信号采集电极(2)紧贴使用者的额头；
所述的基准电压采集电极(3)设置在眼罩(1)的耳夹内，使用中耳夹夹在使用者的耳垂，基准电压采集电极(3)紧贴使用者的耳垂；
所述的TGAM脑电信号采集模块(4)和蓝牙信号发射模块(5)分别设置在眼罩(1)的两侧；脑电信号采集电极(2)和基准电压采集电极(3)与TGAM脑电信号采集模块(4)连接，TGAM脑电信号采集模块(4)根据电极信号分析出脑电数据，即不同频率的脑电信号；蓝牙信号发射模块(5)与TGAM脑电信号采集模块(4)相接，TGAM脑电信号采集模块(4)的脑电数据通过蓝牙信号发射模块(5)发送处理器；
所述的骨传导助眠枕组件包括枕头主体(6)、蓝牙信号接收模块(7)、骨传导扬声器(8)；骨传导扬声器(8)与蓝牙信号接收模块(7)相接，骨传导扬声器(8)通过蓝牙信号接收模块(7)获取处理器发送的数字信号，转化为不同频率机械振动，进行播放。
2.如权利要求1所述的一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：所述的处理器通过蓝牙信号发射模块(5)获取使用者时时脑电数据，通过睡眠分区算法，识别当前使用者的睡眠状态，选取助眠音乐，通过蓝牙信号接收模块(7)发送骨传导扬声器(8)，骨传导扬声器(8)播放处理器选取的助眠音乐，辅助睡眠障碍者进入良好睡眠状态。
3.如权利要求1所述的一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：所述的脑电信号采集电极(2)和基准电压采集电极(3)为无创干电极，大小为0.5～1.5cm2，为不锈钢或者Ag/AgCl2电极。
4.如权利要求1所述的一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：所述的脑电数据包括脑电原始信号，以及0～4Hz的δ波段数据、4～8Hz的θ波段数据、8Hz～12Hz的α波段数据、12～40Hz的β波段数据、40～100Hz的γ波段数据。
5.如权利要求1所述的一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：所述的眼罩(1)内设置有为TGAM脑电信号采集模块(4)和蓝牙信号发射模块(5)供电的电池，持续提供1.5V稳定供电电压。
6.如权利要求1所述的一种骨传导音乐助眠***，其特征在于：所述的枕头主体(6)内设置有为蓝牙信号接收模块(7)和骨传导扬声器(8)供电的电池，持续提供1.5V稳定供电电压。
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