專利名稱：睡眠提醒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于司機、廠礦值班人員和部隊哨兵等睡眠提醒的裝置，特別涉及一種睡眠提醒器。
國內(nèi)已報導的同類產(chǎn)品，是根據(jù)人腦在疲勞時會發(fā)生傾斜這一特點來判斷人腦是否進入睡眠狀態(tài)的，具體方法是在人的頭部固定一水銀柱，當頭部發(fā)生傾斜時，水銀柱隨之傾斜，由水銀的流動將電極接通而發(fā)出聲響。這種裝置雖然比較簡單，但有如下缺點(一)、人腦清醒時頭部也會有自然的傾斜或晃動，因此以頭部是否傾斜來判斷大腦是否進入睡眠狀態(tài)并不確切，(二)、為了防止誤提醒，使用者必須保證頭部的端正，這必然要加快使用者的疲勞；(三)、當該產(chǎn)品報警時，大腦已失去了對周圍的注意力，司機使用該裝置實際上不會有真正的效果。
本實用新型 目的在于提供一種根據(jù)人腦生物電的變化產(chǎn)生音響報警或電刺激而進行睡眠提醒的裝置，即可以使人腦由思睡期恢復到清醒狀態(tài)又不會引起誤提醒的裝置。
本實用新型是根據(jù)人體腦生物電的研究結(jié)果而提出的，特征在于用導聯(lián)電極取出腦電波，腦電波處理電路裝在頭盔式外殼內(nèi)當大腦對周圍的注意力減弱又沒有完全喪失的情況下，通過音響報警或電刺激對人進行睡眠提醒。
以下結(jié)合附圖提供本實用新型的實施例。
附


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖；附圖2和附圖3是導聯(lián)電極結(jié)構(gòu)圖；附圖4是電路方框圖。
如附
圖1所示，本實用新型有一個用硬質(zhì)、高彈性塑料制成的頭盔式外殼1，在外殼1的內(nèi)壁上粘接有用銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料制成的金屬網(wǎng)2，以屏蔽外界干擾；緊挨人頭皮部分是按照人的頭形設計的內(nèi)襯3，在內(nèi)襯3對應人頭頂上部位置上有一支撐板4，該支撐板的兩端固定在外殼1的內(nèi)壁上，在支撐板4上有一個腦電波處理電路5，在內(nèi)襯3對應于人腦枕部的位置上安裝有一個用于取出人腦生物電α波信號的導聯(lián)電極7，所說的導聯(lián)電極7的輸入端穿過內(nèi)襯3與人的枕部相接觸，另一端固定在外殼1的內(nèi)壁上，在導聯(lián)電極7的下方有一個安裝電池31用的電池盒9，在內(nèi)襯3上對應于人的耳部附近裝有用壓電片或小喇叭制成的用于音響提醒的音響器8，在外殼1的下部有一個刺激電壓引出插孔10，當需要電刺激時將電刺激電路的輸出電壓用該插孔引出送至人體的其它部位。在外殼1的后方至少有一個換氣孔6，當天氣較熱時，頭部產(chǎn)生的熱量可通過該換氣孔排至外界空間。在所說的外殼1上還安裝有由高彈性材料制成的緊固帶，用于將該裝置固定在人的頭上。為了取出腦生物電中的α波，本實用新型采用了導聯(lián)電極7，所說的導聯(lián)電極7如附圖2和附圖3所示，導聯(lián)電極有一個由銅質(zhì)材料制成的套筒11，所說的套筒11一端敞口，另一端封閉，套筒11的內(nèi)空間形成一個導流腔15，在套筒11的上面安裝有由軟質(zhì)透明橡膠制成的貯液囊17，貯液囊17的下部與導流腔15相通，在貯液囊17和導流腔15中裝有導電液16(飽和鹽水)，在導流腔15中還安裝有導電軸頂緊簧12和導電軸13，導電軸13下端與頂緊簧12接觸，另一端在使用中與人腦的枕部接觸，所說的導電軸13與人腦接觸端為半圓形凹面，在該凹面上開有一個十字形導流槽14，在套筒11的封閉端外部焊有導線焊片18，腦生物電信號由該焊片經(jīng)導線輸入到腦電波處理電路5的輸入端，在套筒11的外表面兩邊各有一個用來將套筒11固定在頭盔內(nèi)壁上的安裝孔。
本實用新型的電路部分如附圖4所示在使用時，導聯(lián)電極7的導電軸13與人腦的枕部相接觸，導電軸13又被導電軸頂緊簧12頂緊，從而保證導電軸13與人腦枕部始終保持良好接觸，當導電軸13向后移動時，導電液就進入導流槽14，使導電軸13與人腦接觸端始終處于濕潤狀態(tài)，從而使導電軸13與人腦枕部的接觸電阻很小，能夠取出微弱的人腦生物電信號，經(jīng)導線送至腦電波處理電路5的輸入端，經(jīng)處理電路中的放大電路22得出放大后的腦生物電信號，再經(jīng)中心頻率為10赫芝、帶寬為6赫芝的帶通濾波電路23得出放大后的2波電信號，再經(jīng)過整流電路24進行整流變?yōu)橹绷?，?jīng)積分電路25得出經(jīng)上述電路處理后的波幅值的平均值。當人在清醒狀態(tài)時，腦生物電信號經(jīng)上述電路處理后送至電壓記憶電路20記憶下來，再經(jīng)過衰減比例可以調(diào)整的衰減電路21得出人腦進入思睡期(抑制期)的α波幅值經(jīng)上述電路處理后的電壓值，作為標準電壓，再與其它時刻的腦生物電信號經(jīng)放大電路22、帶通濾波電路23、整流電路24、積分電路25處理后的電壓值經(jīng)電壓比較電路26進行比較，若此電壓值低于標準電壓值，電壓比較電路26就動作，使音響提醒電路27通過音響器8產(chǎn)生音響提醒或使電壓提醒電路28通過刺激電極引出插孔10產(chǎn)生刺激電壓，從而使人恢復到清醒狀態(tài)。在導聯(lián)電極7與音響提醒電路27之間接有極間電阻測量電路19。
用于本裝置極間電阻的定期檢測，當電阻過大或過小時，都通過音響提醒電路，產(chǎn)生與睡眠提醒聲音在頻率上不同的聲音，發(fā)出報警，以便采取相應的措施。此外，在放大電路22與帶通濾波電路23之間接有零漂移消除電路29，用于消除運算放大器長期工作時產(chǎn)生的零點漂移，在積分電路25的輸出端與放大電路22之間接有增益調(diào)整電路30，可調(diào)整放大電路增益，使之適應不同幅度的2波，為了抗干擾，本電路采用差分輸入，導聯(lián)電極7采用雙極導聯(lián)，并使用有源帶通濾波器。
本實用新型的優(yōu)點在于，由于利用腦生物電中的α波的變化作為進行睡眠提醒的依據(jù)，當人腦清醒時，無論頭部如何擺動，都不會產(chǎn)生誤提醒；當大腦對周圍的注意力減弱但又沒完全喪失時，本實用新型就及時發(fā)出提醒，使人腦恢復到清醒狀態(tài)，從而防止發(fā)生不良后果。
權(quán)利要求1.一種睡眠提醒器，包括用硬質(zhì)、高彈性塑料制成的頭盔式外殼1，外殼1內(nèi)的電池盒9，外殼1下端由彈性材料制成的緊固帶，緊挨人的頭皮部分是按照人的頭形設計的內(nèi)襯3，在內(nèi)襯3對應于人頭頂上部位置上有一個支撐板4，其特征在于，在內(nèi)襯3對應于人腦枕部的位置上安裝有用于取出人腦生物電信號的導聯(lián)電板7，在內(nèi)襯3上對應于人的耳部附近裝有音響器8，在所說的支撐板4上安裝有腦電波處理電路5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的睡眠提醒器，其特征在于，所說的導聯(lián)電極7有一個一端敞口、另一端封閉的套筒11，套筒11的內(nèi)空間形成一個導流腔15，在套筒11的上面安裝有貯液囊17，貯液囊17的下部與導流腔15相通，貯液囊17和導流腔15中裝有導電液16，在導流腔15中還安裝有導電軸13和導電軸頂緊簧12，所說的導電軸13下端與頂緊簧12接觸，另一端在使用時與人腦枕部接觸，在套筒11封閉端的外部焊有一個導線焊片18。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的睡眠提醒器，其特征在于，在外殼1的后方至少有一個可以將頭部產(chǎn)生的熱量排至外界空間的換氣孔6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所說的睡眠提醒器，其特征在于，所說的內(nèi)導電軸13與人腦接觸端為半圓形凹面，在該凹面上開有一個十字形導流槽14。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的睡眠提醒器，其特征在于，在外殼1的內(nèi)壁上有一層用于屏蔽外界干擾的金屬網(wǎng)2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的睡眠提醒器，其特征在于，在所說的腦電波處理電路5中采用了用數(shù)字電路構(gòu)成的模擬電壓記憶電路20。
專利摘要一種睡眠提醒器，克服了現(xiàn)有技術(shù)中同類產(chǎn)品容易出現(xiàn)誤提醒和使用者容易疲勞的弊病，特征在于用導聯(lián)電極作輸入端的電路裝在頭盔式外殼內(nèi)，根據(jù)人腦生物電的變化，產(chǎn)生音響報警或電刺激而進行睡眠提醒，優(yōu)點在于當人腦清醒時，無論頭部如何擺動，都不會產(chǎn)生誤提醒，當大腦對周圍的注意力減弱又沒完全喪失的情況下，本實用新型就及時進行提醒，使大腦恢復到清醒狀態(tài)，從而防止發(fā)生不良后果。
文檔編號A61M21/00GK2048359SQ8920608
公開日1989年11月29日 申請日期1989年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月20日
發(fā)明者刁心璽, 李占全, 張饒 申請人:刁心璽