一种呼吸助眠装置的制作方法

本实用新型涉及呼吸助眠技术领域，尤其涉及一种呼吸助眠装置。

背景技术：

随着城市生活节奏的加快和生活压力的与日剧增，使得越来越多的上班族难以正确平衡工作与休息的时间，人体生物钟遭到破坏，导致夜晚睡眠质量下降，进而失眠，直接影响第二天的正常工作和生活质量。

现有技术中的助眠产品，如专利号为cn102252257a的以成人的平均呼吸频率控制灯进行明暗渐变调节，从而促进睡眠，但人体的呼吸频率因人而异，不同的人的呼吸频率是不同的，以预设的成人的呼吸频率控制灯进行明暗变化从而促进睡眠仅对特定的人有效，不具有普适性，促进睡眠效果有限。

技术实现要素：

为使助眠装置普遍适用于大众，达到良好的助眠效果，本实用新型提供一种呼吸助眠装置。

一种呼吸助眠装置，装置包括根据人体呼吸数据调节人体呼吸的呼吸灯、监测人体呼吸数据的采样器，呼吸灯与采样器通讯连接；呼吸灯包括壳体，壳体顶部设有通孔，通孔上安装点阵lcd；壳体内部包括光源、第一通讯单元、第一控制单元、第一供电单元；光源设置在点阵lcd的正下方；第一通讯单元与采样器通讯连接，接收采样器采集到的人体呼吸数据；第一控制单元与点阵lcd、光源、第一通讯单元电连接，第一控制单元根据人体呼吸数据控制点阵lcd的透光区范围；第一供电单元与光源、点阵lcd、第一通讯单元、第一控制单元电连接。

进一步的，采样器包括粘贴片、设置在粘贴片上与粘贴片形成一容置空间的保护壳；容置空间内包括第二控制单元、与第一通讯单元通讯的第二通讯单元、第二供电单元、监测人体呼吸数据的传感器单元；传感器单元设置在粘贴片上；第二控制单元与传感器单元、第二通讯单元电连接；第二供电单元与第二控制单元、第二通讯单元、传感器单元电连接。

进一步的，传感器单元包括压敏薄膜，压敏薄膜依次为膜层、压变电阻层，膜层设于粘贴片上，压变电阻层设置在膜层上。

进一步的，粘贴片为硅胶自粘片。

进一步的，采样器设置在与人体肚脐同一水平高度并且采样器与肚脐之间的距离为5cm。

本实用新型通过采样器采集人体呼吸数据，根据人体呼吸数据控制呼吸灯的点阵lcd的透光区范围，进而使得呼吸灯投射到天花板上的光圈变化，通过光圈的变化再反过来影响调节人体的呼吸，达到促进睡眠的效果。本实用新型提供的呼吸助眠装置及助眠方法具有普适性，并且助眠效果好。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型一实施例的呼吸灯的内部模块示意图；

图2为本实用新型一实施例的呼吸灯的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的采样器的内部模块示意图；

图4为本实用新型一实施例的采样器的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的助眠方法步骤流程图；

101-光源、102-第一通讯单元、103-第一控制单元、104-第一供电单元、105-点阵lcd、1051-透光区、201-粘贴片、202-保护壳、203-第二控制单元、204-第二通讯单元、205-第二供电单元、206-传感器单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的权利要求书、说明书中所使用的“第一”、“第二”只是为了便于区分的目的，没有特殊含义，不是旨在于限制本实用新型。

如图1、图2所示，本实用新型实施例的一种呼吸助眠装置，包括根据人体呼吸数据调节人体呼吸的呼吸灯，监测人体呼吸数据的采样器，其中人体呼吸数据指呼吸频率、呼吸深度以及呼吸方向。呼吸灯与采样器通讯连接。呼吸灯包括壳体，壳体顶部设有通孔，通孔处安装点阵lcd105，点阵lcd105的大小、形状与通孔相匹配。壳体内部还包括光源101、第一通讯单元102、第一控制单元103、第一供电单元104，光源101设置在点阵lcd105的正下方。光源101用于发光，光源101发出的光会通过点阵lcd105的透光区1051投射到天花板上形成光圈，优选的，透光区1051为圆形，在天花板上形成的光圈也为圆形。具体的点阵lcd105指点阵液晶显示模组，透光区1051是在点阵lcd105上能够使光通过的区域。

本实施例对壳体的形状、大小均不作限定，可以将壳体的形状设计为正方体、长方体、圆柱体或者任意的不规则形状，壳体应当选用透光性差的材质，以保证呼吸灯的光只从点阵lcd105的透光区1051射出，具有较好的投射效果。本实施例中的光源101可以为led灯或者其他类型的灯，本实施例对光源101的亮度以及光源的颜色也不作限定，可以根据用户的需要和喜爱自行设置、调节。

本实施例中的第一通讯单元102与采样器通讯连接，接收采样器采集到的人体呼吸数据。第一控制单元103与点阵lcd105、光源101、第一通讯单元102电连接，第一通讯单元102用于与采样器进行通讯，具体的，第一通讯单元102可以采用蓝牙、wifi等方式进行数据的传输。第一通讯单元102将接收到的人体呼吸数据传输给第一控制单元103，第一控制单元103根据人体呼吸数据控制点阵lcd105的透光区1051的范围进行大小变化。

在本实施例中，第一供电单元104与光源101、点阵lcd105、第一通讯单元102、第一控制单元103电连接，用于为光源101、点阵lcd105、第一通讯单元102、第一控制单元103供电。第一供电单元104可以使用电池供电，也可以外接电源进行供电，本实施例对此不作限定。

本实施例中的呼吸灯根据人体呼吸数据调节人体呼吸以达到促进睡眠的效果的工作过程是：

首先，采样器采集人体的呼吸数据并将呼吸数据发送给呼吸灯，呼吸数据包括呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向。呼吸频率指的是单位时间内的呼吸次数，一次呼吸指一次吸气加一次呼气；呼吸深度指呼吸的强弱；呼吸方向包括吸气方向、呼气方向。

其次，呼吸灯中的第一控制单元103根据呼吸数据控制点阵lcd105的透光区1051的范围进行变化，包括：(1)控制透光区1051的变化频率与呼吸频率一致。与呼吸频率相对的，透光区1051的变化频率指在单位时间内透光区的范围由小变大再变小这种周期性变化的次数。透光区1051的变化频率即为呼吸灯投射在天花板上的光圈的变化频率，调节透光区1051的变化频率与呼吸频率相同即可达到投射在天花板上的光圈的变化频率与呼吸频率一致的效果。(2)控制点阵lcd105的透光区1051的最大直径与呼吸深度一致，从而控制投射在天花板上的光圈的最大直径与呼吸深度成正比，呼吸深度越大，光圈的最大直径越大。(3)当用户呼吸方向为吸气方向时，控制透光区1051逐渐变大，当用户呼吸方向为呼气方向时，控制透光区1051逐渐变小。经过上述过程呼吸灯投射在天花板上的光圈变化与人体呼吸数据同步。

最后，在同步一段时间后再调节光圈的变化频率以当前的呼吸频率为基准逐渐衰减，调节光圈的最大直径适当的增大，从而反过来使光圈的变化频率影响人体呼吸频率，使光圈的最大直径影响人体呼吸深度，鼓励人体进行腹式深度呼吸，让人体逐渐进入睡眠状态。

在本实用新型的又一实施例中，采样器包括粘贴片201、设置在粘贴片201上与粘贴片201形成一容置空间的保护壳202；容置空间内包括第二控制单元203、与第一通讯单元102通讯的第二通讯单元204、第二供电单元205、监测人体呼吸数据的传感器单元206；传感器单元206设置在粘贴片201与保护壳202接触的一侧面上；第二控制单元203与传感器单元206、第二通讯单元204电连接；第二供电单元205与第二控制单元203、第二通讯单元204、传感器单元206电连接。

本实施例的保护壳202与粘贴片201形成容置空间以容纳第二控制单元203、第二通讯单元204、第二供电单元205、传感器单元206。本实施例对保护壳202的材质、形状不作限定。只要保护壳202能够与粘贴片201形成容置空间容纳第二控制单元203、第二通讯单元204、第二供电单元205、传感器单元206即可。优选的，本实施例中的粘贴片201选择有一定弹性的粘贴片，在人体呼吸时，可以随着人体呼吸而发生形变，进而使得传感器单元206可以更加精确的测量出呼吸变化情况。

在本实施例中的传感器单元206设置在粘贴片201上，粘贴片201远离传感器单元206的一侧面粘贴在人体的腹部，采样器随着用户呼吸而发生运动，传感器单元206即可测量得到相应的呼吸变化情况，并传输给第二控制单元203，第二控制单元203将呼吸变化情况进行处理转换为呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向，将转换后的人体呼吸数据通过第二通讯单元204发送给呼吸灯。本实施例中的第二控制单元203可以采用单片机实现控制功能，本领域的技术人员可以根据需要实现的控制功能进行设计。

采样器中的第二通讯单元204用于与呼吸灯中的第一通讯单元102进行通讯，实现呼吸数据的传输，与第一通讯单元102相对的，第二通讯单元204也可以采用蓝牙、wifi等方式进行数据的传输。第二供电单元205与第二控制单元203、第二通讯单元204以及传感器单元206电连接，用于给第二控制单元203、第二通讯单元204以及传感器单元206供电。传感器单元206可以为运动传感器、压力传感器等等，本实用新型对此不作限定，只要能够感应到人体呼吸时的变化情况即可。

在本实用新型的又一实施例中，优选的，传感器单元206包括压敏薄膜，压敏薄膜依次为膜层、压变电阻层，膜层设于粘贴片201上，压变电阻层设置在膜层上，当人体呼吸时，腹部的上下起伏会引起粘贴片201发生形变，粘贴片201上的膜层也会随之发生形变，从而造成压变电阻层的阻值发生改变。第二控制单元203会通过ad采样以100hz的采样频率进行采样，获得压变电阻层的阻值r，从而将其转换为呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向数据，通过第二通讯单元204将呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向数据实时传输给呼吸灯，呼吸灯的第一控制单元103根据呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向调节点阵lcd105的透光区1051的变化方向、变化频率以及透光区1051的最大直径，从而实现投射在天花板上的光圈变化与人体呼吸同步。

在本实用新型的又一实施例中，粘贴片201为硅胶粘贴片，硅胶粘贴片弹性良好，使用硅胶粘贴片可以使采样器测得的呼吸数据更加准确。

在本实用新型的又一实施例中，采样器设置在人体腹部处，优选的，采样器设置在与人体肚脐同一水平高度的位置处，可以在肚脐的左侧，也可以在肚脐的右侧，距离肚脐5cm，此位置是人体进行腹部呼吸时腹部运动最明显的位置，也是压敏薄膜发生形变最为明显的地方，采样器放置在此处采集到的呼吸数据更加准确。

如图4所示，本实用新型还提供一种使用上述呼吸助眠装置的助眠方法，方法包括以下步骤：

步骤s101：将采样器设置在人体腹部。

具体的，通过采样器上的粘贴片将采样器粘贴在人体腹部，优选的，可以按照上述提到的采样器的位置设置进行粘贴，将采样器设置在与人体肚脐同一水平高度并且采样器与肚脐之间的距离为5cm的位置处。

步骤s102：采样器采集人体呼吸数据并将采集到的呼吸数据发送给呼吸灯；

具体的，采样器中的传感器单元实时监测人体的呼吸变化情况，将呼吸变化情况传输给采样器中的第二控制单元，第二控制单元根据接收到的信号转换为呼吸频率、呼吸深度、呼吸方向，之后通过第二通讯单元将呼吸深度与呼吸频率发送给呼吸灯。

步骤s103：第一控制单元在第一预设时间内调节呼吸灯投射在天花板上的光圈变化与人体呼吸数据同步；

在第一预设时间内，调节呼吸灯投射在天花板上的光圈变化频率与呼吸频率相同。具体的，通过调节点阵lcd的透光区的变化频率来实现调节投射在天花板上的光圈的大小变化频率；同时调节光圈的最大直径与呼吸深度一致，呼吸深度越大，光圈的最大直径越大，即呼吸深度与光圈的最大直径成正比；与此同时调节光圈的变化方向与呼吸方向一致，用户吸气时，光圈变大，用户呼气时，光圈变小。

在第一预设时间内，呼吸灯所投射到天花板上的光圈变化与人体呼吸数据同步，用户在观察一段时间后能够感知自身呼吸与光圈的变化同步，使用户产生呼吸与光圈联动的感觉。优选的，第一预设时间为5分钟，因为在第一预设时间内主要是使用户的呼吸频率与光圈变化频率同步，因此第一预设时间无需过长。

步骤s104：第一控制单元在第二预设时间内，调节光圈的变化频率以呼吸频率为基准逐渐衰减并且调节光圈的最大直径增大；

在用户的呼吸与光圈变化同步之后，第一控制单元在第二预设时间内，开始调节光圈的变化频率，具体的，以当前用户的呼吸频率为基准，在第二预设时间内，逐渐降低光圈的变化频率。由于在第一预设时间内，用户自身的呼吸频率与光圈的变化频率是相等的、同步的，已经形成了惯性，当在第二预设时间内光圈的变化频率逐渐衰减，用户会跟随光圈的变化频率而使自身的呼吸频率逐渐降低，从而降低过快的心率、缓解心慌等症状直至入睡。同时，用户一直盯着天花板上的光圈，可以放空大脑，进一步的促进睡眠。

在本实施例中，还调节光圈的最大直径增大，光圈的最大直径对应呼吸深度，当光圈的最大直径增大时，用户会不自觉的跟随光圈的最大直径加强呼吸深度，从而促使用户进行腹式深度呼吸，进一步的改善睡眠。

进一步的，在本实施例中，光圈的变化频率存在下限，当光圈的变化频率衰减到下限值时，光圈的变化频率将不再衰减。设置光圈的变化频率下限，能够保证用户的呼吸频率处于正常范围内，保证用户的身体健康。在第二预设时间内，采样器也在实时的监测人体呼吸数据并将监测到的人体呼吸数据发送给呼吸灯，呼吸灯内的第一控制单元即可根据对比，获知用户是否跟随着光圈的变化调整了自身的呼吸频率、呼吸深度。本实施例中对第二预设时间不作限定，本领域的技术人员可根据实际需要自行设定。

步骤s105：采样器以及呼吸灯在第二预设时间后自动关闭。

在第二预设时间后，由于用户已经进入睡眠，为了节约电能，采样器以及呼吸灯会自动关闭，延长采样器与呼吸灯的使用时间。

在本实用新型的又一实施例中，优选的，第二预设时间为5分钟。一般情况下，用户使用本实用新型提供的呼吸助眠装置经过第一预设时间之后，在5分钟内可以进入睡眠，因此将第二预设时间设为5分钟，5分钟后呼吸灯和采样器自动关闭，保证用户入睡的同时可以减少耗电量。

使用本实用新型提供的呼吸助眠装置能够加快用户的入睡时间，具体的，经过多次实验，用户的入睡时间可以缩短到原来的入睡时间的1/4，因此，也可以将第二预设时间设为用户未使用呼吸助眠装置时的平均入睡时间的1/4，由于每个人的入睡时间都是不同的，将第二预设时间设为用户未使用呼吸助眠装置时的平均入睡时间的1/4，针对不同的用户设置不同的第二预设时间，更加科学，助眠效果更好。

在本实用新型的又一实施例中，助眠方法还包括根据人体呼吸数据评估人体睡眠周期质量，供短期、长期的睡眠质量改善效果评估。具体的，在得到短期、长期的睡眠质量改善效果之后，可以根据睡眠质量改善效果优化助眠方法，如重新设定第一预定时间、第二预定时间的值、重新设置光圈变化频率下限等等，从而使呼吸助眠装置起到更好的助眠效果。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

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