由于誘發(fā)和維持睡眠的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本文描述了一種用于誘發(fā)和維持睡眠的設(shè)備(100)，其中可根據(jù)用戶的需要選擇數(shù)個(gè)睡眠程序中的一個(gè)。另外，可由用戶選擇一背景，該背景構(gòu)成程序的一部分。設(shè)備(100)包括安裝在外殼(110)內(nèi)的顯示器(120)和控制面板(130)。使用控制面板(130)和顯示器(120)選擇個(gè)人睡眠程序。設(shè)備(100)包括連接至存儲(chǔ)器(150)的處理單元(140)以及用于一對(duì)揚(yáng)聲器(170，175)的驅(qū)動(dòng)器(160)，通過(guò)揚(yáng)聲器(170，175)將選擇的睡眠程序播放給用戶。
【專利說(shuō)明】由于誘發(fā)和維持睡眠的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于誘發(fā)和維持睡眠的設(shè)備，并更具體地涉及能根據(jù)個(gè)人的特殊需要編程的這種設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已知多種方法用于誘發(fā)睡眠的并包括頻率跟隨反應(yīng)(FFR)技術(shù)以及雙耳音的使用。另外，已知一些方法，其中人們能訓(xùn)練他/她自己復(fù)制期望的意識(shí)狀態(tài)而不需要音頻刺激。US-A-5213562披露一種方法以及通過(guò)雙耳節(jié)拍現(xiàn)象的誘發(fā)將這些狀態(tài)從一個(gè)個(gè)人轉(zhuǎn)移至另一個(gè)人的能力。這是通過(guò)使用來(lái)自一個(gè)個(gè)人的腦電圖(EEG)信號(hào)達(dá)成的，該信號(hào)被疊加在作用于另一個(gè)人的立體聲信號(hào)之上。
[0003]US-A-5356368披露了一種使用FFR以利于維持期望的意識(shí)狀態(tài)的方法。睡眠模式是基于在睡眠循環(huán)的各個(gè)部分期間觀察到的腦模式而再現(xiàn)的。
[0004]US-A-4573449披露了一種方法和裝置，其中聲脈沖通過(guò)電聲換能器被發(fā)出以幫助遭受失眠的人變得放松并入睡。使用該設(shè)備的個(gè)人需要根據(jù)脈沖節(jié)奏在一預(yù)定的時(shí)間周期進(jìn)行吸入和呼出。聲脈沖的脈沖序列頻率、音調(diào)和振幅的選擇是可調(diào)整的，以改善入睡過(guò)程。
[0005]在US-A-3753433中，披露了音調(diào)和雙耳耳機(jī)的使用。耳機(jī)由用戶佩戴并包括頭皮電極，當(dāng)耳機(jī)被 佩戴時(shí)這些頭皮電極位于用戶的頭頂上。電極拾取腦波信號(hào)，該腦波信號(hào)被轉(zhuǎn)換成用戶可識(shí)別的音調(diào)以使用戶能收聽他/她自己的腦波。
[0006]W0-A-2006/101571披露了一種使用雙耳節(jié)拍以使腦左側(cè)與腦右側(cè)平衡的方法。使用EEG系統(tǒng)來(lái)測(cè)量由腦的每一側(cè)產(chǎn)生的電信號(hào)，并使用音頻發(fā)生器以產(chǎn)生雙耳節(jié)拍來(lái)補(bǔ)償不平衡。
[0007]在W0-A-00/16842中，披露了一種數(shù)字聲音放松系統(tǒng),其中使用聲音以屏蔽環(huán)境聲并誘發(fā)出幫助收聽者入睡的深度放松狀態(tài)。通過(guò)選擇模式選擇和連續(xù)聲選擇器開關(guān)的組合，可選擇不同的模式。包括報(bào)警模式，它允許將來(lái)自預(yù)先記錄的庫(kù)的一個(gè)或多個(gè)聲音用作
蘇醒聲音。
[0008]US-A-2009/105524披露一種設(shè)備，該設(shè)備通過(guò)播放具有每分鐘六十拍和八十拍之間的節(jié)奏的音樂(lè)來(lái)誘發(fā)睡眠，從而提供更好的睡眠質(zhì)量、感覺(jué)更好的睡眠質(zhì)量、更長(zhǎng)的睡眠時(shí)間和更高的睡眠效率。該設(shè)備可被設(shè)置在鬧鐘、枕頭、移動(dòng)電話、睡眠罩、嬰兒床或孩童使用的填充玩具內(nèi)。該睡眠誘發(fā)設(shè)備也可做成可運(yùn)輸?shù)囊栽诼眯羞^(guò)程中誘發(fā)更好的睡眠。
[0009]US-A-3884218披露一種誘發(fā)睡眠的方法，其中結(jié)合EEG信號(hào)使用常見的重復(fù)愉悅聲音以誘導(dǎo)出各個(gè)睡眠階段。愉悅聲音由EEG睡眠信號(hào)調(diào)制。愉悅聲音的振幅和頻率根據(jù)EEG睡眠信號(hào)的調(diào)制而改變。音頻信號(hào)被連續(xù)地播放直到預(yù)定的蘇醒時(shí)間為止，此時(shí)音頻信號(hào)將停止，由此使個(gè)人回到蘇醒狀態(tài)。
[0010]通過(guò)用EEG睡眠信號(hào)調(diào)制愉悅聲音，這些愉悅聲音的振幅和頻率改變，并且這些改變能干擾用戶的睡眠，尤其是如果經(jīng)歷大的振幅和頻率改變。[0011]US-A-5135468披露了一種用于改變?nèi)四X狀態(tài)的方法和裝置，其中在相應(yīng)的第一和第二頻率下的第一和第二音頻信號(hào)被提供給相應(yīng)的耳，該第一和第二音頻頻率在大約O至60Hz的范圍內(nèi)變化。另外，改變每個(gè)音頻信號(hào)的振幅，以使人感覺(jué)到不斷移動(dòng)的聲音。描述了三個(gè)實(shí)施例，其中人們可根據(jù)所利用的雙耳節(jié)拍帶的類型被放松、送入睡眠或給予精力。
[0012]W0-A-95/17854披露了一種向營(yíng)養(yǎng)響應(yīng)系統(tǒng)，它幫助用戶獲得放松響應(yīng)。該系統(tǒng)包括控制單元和視聽單元?？刂茊卧ㄌ幚砥骱完P(guān)聯(lián)的硬件和軟件以控制視聽單元，該視聽單元包括光產(chǎn)生單元和與之耦合的一對(duì)耳機(jī)。來(lái)自光產(chǎn)生單元的光被引導(dǎo)至位于用戶雙眼和位于光產(chǎn)生單元內(nèi)的光源之間的散射屏幕上。如此，光和聲均響應(yīng)由控制單元提供的控制信號(hào)而產(chǎn)生以幫助用戶執(zhí)行放松訓(xùn)練。然而，將這種系統(tǒng)用作睡眠輔助是不切實(shí)際的。
[0013]US-A-2008/0304691披露一種睡眠輔助系統(tǒng)，其中揚(yáng)聲器被圍繞在織物中以提供當(dāng)由用戶佩戴時(shí)能作為吸汗帶或表殼工作的柔軟舒適的耳機(jī)?？墒褂秒p耳節(jié)拍技術(shù)，其中經(jīng)由睡眠輔助系統(tǒng)向用戶提供雙耳節(jié)拍。也可提供警報(bào)或蘇醒功能。然而，US-A-2008//0304691中描述的系統(tǒng)的用戶在睡覺(jué)時(shí)需要佩戴耳機(jī)才能從該睡眠輔助的使用中獲益。
[0014]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使用雙耳節(jié)拍頻率促進(jìn)健康、自然的睡眠模式的設(shè)備，該雙耳節(jié)拍頻率與沒(méi)有環(huán)境聲的振幅和頻率變化的問(wèn)題的背景環(huán)境聲或在用戶在睡眠時(shí)偏愛安靜空間的情形下對(duì)用戶不可辨別的某一頻率下的閾下音中的任何一個(gè)結(jié)
口 ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種睡眠誘發(fā)和睡眠維持系統(tǒng)，包括:外殼；顯示器，其形成在外殼內(nèi)；控制面板，其形成在外殼內(nèi)并允許提供輸入信息以從多個(gè)睡眠程序中選擇一睡眠程序；存儲(chǔ)器，其位于外殼內(nèi)以存儲(chǔ)與多個(gè)睡眠程序關(guān)聯(lián)的參數(shù)，這些參數(shù)包括多個(gè)雙耳節(jié)拍頻率；處理單元，其位于外殼內(nèi)以控制顯示器并處理在控制面板處接收的輸入信息，該處理單元工作以根據(jù)從控制面板接收的輸入信息來(lái)檢索雙耳節(jié)拍頻率序列；以及至少一對(duì)揚(yáng)聲器單元，通過(guò)它將選擇的睡眠程序傳達(dá)給用戶。
[0016]通過(guò)將這些睡眠程序作為參數(shù)存儲(chǔ)，可根據(jù)選擇的睡眠程序來(lái)選擇每個(gè)參數(shù)。其優(yōu)勢(shì)在于，存儲(chǔ)器不需要存儲(chǔ)所有程序，由此節(jié)省了存儲(chǔ)器空間并提供系統(tǒng)的靈活性。
[0017]優(yōu)選地，每個(gè)睡眠程序包括雙耳節(jié)拍頻率序列，每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率包括根據(jù)選擇睡眠程序配置的數(shù)個(gè)重復(fù)循環(huán)。每個(gè)重復(fù)循環(huán)可包括預(yù)定數(shù)量的重復(fù)。
[0018]有利地，多個(gè)睡眠程序包括至少深睡程序以及警報(bào)程序，所述警報(bào)程序包括對(duì)警報(bào)時(shí)間作出調(diào)整的深睡程序。深睡程序各自包括在α、δ和Θ頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。
[0019]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“深睡程序”表示使用一適當(dāng)?shù)碾p耳節(jié)拍頻率序列在八小時(shí)的時(shí)間段引導(dǎo)用戶通過(guò)自然睡眠模式的睡眠程序。
[0020]對(duì)于一部分睡眠程序，每個(gè)睡眠程序可進(jìn)一步包括與雙耳節(jié)拍頻率序列同時(shí)運(yùn)行的閾下消息序列和肯定消息序列中的 至少一者。閾下消息序列和肯定消息區(qū)列中的至少一者可在睡眠程序開始時(shí)使用。作為替代或附加，閾下消息序列和肯定消息區(qū)列中的至少一者可在睡眠程序結(jié)束時(shí)使用。
[0021]有利地，每個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括在至少β頻帶內(nèi)的蘇醒序列。[0022]也可包括休憩程序，其包括下列其中一者:15分鐘程序、30分鐘程序、45分鐘程序以及60分鐘程序。在至少αΟΙ和α 02頻帶下的雙耳節(jié)拍頻率可與β頻帶下的蘇醒序列
一起使用。
[0023]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“休憩程序”表示一睡眠程序，其中使用適當(dāng)?shù)碾p耳節(jié)拍頻率序列引導(dǎo)用戶通過(guò)短的睡眠周期。
[0024]對(duì)于較長(zhǎng)的休憩程序，即30分鐘、45分鐘和60分鐘程序,也可使用α 03頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。另外，對(duì)于一部分休憩程序，每個(gè)較長(zhǎng)休憩程序可進(jìn)一步包括與雙耳節(jié)拍頻率序列同時(shí)運(yùn)行的閾下消息序列和肯定消息序列中的至少一者。在這種情形下，閾下消息序列和肯定消息序列中的每一個(gè)在休憩程序開始時(shí)使用。
[0025]另外，可提供入睡程序。
[0026]該程序允許用戶入睡，因?yàn)樗鼉H運(yùn)行相對(duì)短的時(shí)間段。入睡程序可包括在α、δ和Θ頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，提供用于孩童的至少一個(gè)睡眠程序。在一個(gè)實(shí)施例中，提供飛行時(shí)差睡眠程序。
[0028]優(yōu)選地，這些參數(shù)進(jìn)一步包括多個(gè)環(huán)境聲，選擇的環(huán)境聲在選擇的睡眠程序的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被播放。
[0029]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“環(huán)境聲”旨在包括背景聲和閾下音，即對(duì)睡眠時(shí)偏愛沒(méi)有聲音的安靜空間的用戶而言不可辨別的噪聲或聲音。
[0030]通過(guò)將選擇的環(huán)境聲與至少雙耳節(jié)拍頻率組合，不需要對(duì)環(huán)境聲作出任何調(diào)整并且它保持在恒定的振幅和頻率下。該恒定的振幅和頻率不干擾用戶的睡眠。
[0031]至少一對(duì)揚(yáng)聲器單元可被形成在外殼內(nèi)。作為附加或替代，至少一對(duì)揚(yáng)聲器單元可與外殼分離并連接至此以接收與選擇的睡眠程序?qū)?yīng)的信號(hào)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用如前所述的系統(tǒng)誘發(fā)和維持睡眠的方法，該方法包括下列步驟:a)選擇睡眠程序；b)選擇環(huán)境聲；以及c)根據(jù)選擇的睡眠程序與選擇的環(huán)境聲一起編輯雙耳節(jié)拍頻率序列。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種在個(gè)人中誘發(fā)和維持睡眠的方法，該方法包括下列步驟:a)選擇睡眠程序；b)選擇環(huán)境聲；c)根據(jù)選擇的睡眠程序選擇雙耳節(jié)拍頻率序列；d)確定該雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)；e)將該雙耳節(jié)拍頻率序列編輯到選擇的環(huán)境聲中，每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率根據(jù)選擇的睡眠程序運(yùn)行一預(yù)定循環(huán)次數(shù)以提供睡眠循環(huán)；以及f)使個(gè)人暴露于睡眠循環(huán)。
[0034]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“循環(huán)”表示運(yùn)行每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的預(yù)定持續(xù)時(shí)間。另外，術(shù)語(yǔ)“循環(huán)”也可指一段環(huán)境聲的持續(xù)時(shí)間，每個(gè)段根據(jù)選擇的睡眠程序運(yùn)行預(yù)定次數(shù)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種對(duì)個(gè)人編輯睡眠程序的方法，該方法包括下列步驟:a)根據(jù)選擇的睡眠程序選擇雙耳節(jié)拍頻率序列；b)確定雙耳節(jié)拍頻率序列中每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)；以及c)根據(jù)選擇的睡眠程序與選擇的環(huán)境聲一起編輯雙耳節(jié)拍頻率序列，雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率與選擇的環(huán)境聲同時(shí)地運(yùn)行所確定的循環(huán)數(shù)。
[0036]步驟c)可包括根據(jù)預(yù)定義的蘇醒時(shí)間來(lái)調(diào)整雙耳節(jié)拍頻率的序列。作為附加或替代，步驟c)可包括根據(jù)預(yù)定義的蘇醒時(shí)間調(diào)整對(duì)雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)。
[0037]步驟c)可進(jìn)一步包括添加至少一個(gè)閾下消息序列。作為附加或替代，步驟c)可進(jìn)一步包括添加至少一個(gè)肯定消息序列。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行如前所述方法的計(jì)算機(jī)程序。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將僅以示例的方式參考附圖，在附圖中:
[0040]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意性配置；
[0041]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的深睡程序的流程圖；
[0042]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的易睡程序的流程圖；
[0043]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的入睡程序；
[0044]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的休憩程序的流程圖，其中可選擇不同的時(shí)間；
[0045]圖6示出30分鐘休憩程序的流程圖；
[0046]圖7與圖6相似但不出45分鐘休憩程序的流程圖；以及
[0047]圖8與圖6和圖7相似但不出60分鐘休憩程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]將針對(duì)特定實(shí)施例并參考特定附圖來(lái)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此。所描述的附圖只是示意性的和非限制性的。
[0049]當(dāng)蘇醒時(shí)，大多數(shù)人的腦波模式可歸類成兩種類型的波，即β波和α波。β波與蘇醒關(guān)聯(lián)并且具有最高的頻率和最低的振幅。另外，β波由于正常的每日大腦活動(dòng)而沒(méi)有一致的模式，并且能被認(rèn)為是不同步的。在仍然蘇醒同時(shí)的放松周期內(nèi)，腦波變得較慢、振幅增加，并變得更為同步。這些腦波是α波并具有在大約8Hz至13Hz之間的頻率。
[0050]睡眠具有各階段，并在正常夜間睡眠期間，個(gè)人在各階段之間通過(guò)。第一和第二睡眠階段被認(rèn)為是相對(duì)“輕”的睡眠階段并且人們可能甚至沒(méi)有意識(shí)到它們正在睡眠。睡眠的第一階段是通過(guò)腦中存在Θ波活動(dòng)定義的。一般具有4Hz和7Hz之間的頻率的Θ波較慢并具有比α波更高的振幅。睡眠的第二階段也包括Θ波，但其中散布有被稱為睡眠紡錘波和K聯(lián)合波的波。睡眠紡錘波由于波頻率(在IlHz至16Hz之間，更典型地在12Hz和14Hz之間)的突然增加而發(fā)生，而K聯(lián)合波由于波振幅的突然增加而發(fā)生。
[0051]在睡眠的第三和第四階段，Θ波由δ波取代。δ波是最慢且最高振幅的腦波，一般具有在0.5Hz至2Hz之間的頻率?？杀灰暈閱蝹€(gè)階段的第三階段和第四階段是通過(guò)存在于腦波活動(dòng)中的δ波的數(shù)量定義的——在第三階段，存在小于50%的δ波，而在第四階段，存在大于50%的δ波。δ睡眠是最深的睡眠并且通常難以將睡眠者從這種類型的睡眠喚醒。當(dāng)從S睡眠蘇醒時(shí)，個(gè)人通常是困倦的和不分方向的。夢(mèng)游和夢(mèng)囈最可能發(fā)生在δ睡眠中。
[0052]除了前面提到的睡眠階段，還存在快速眼動(dòng)(REM)睡眠。在REM睡眠中，腦波表現(xiàn)為α波、β波和不同步波的組合。REM睡眠是與做夢(mèng)最有關(guān)聯(lián)的睡眠階段并就大腦活動(dòng)而言類似于蘇醒。嬰兒在REM睡眠中花費(fèi)幾乎其50%的睡眠時(shí)間，但成年人在第二階段花費(fèi)大約其大約50%的睡眠時(shí)間，在REM中大約20%而在其它三個(gè)階段之間分享其它30%。
[0053]通常，睡眠者經(jīng)過(guò)所有五個(gè)階段，這些階段傾向于循環(huán)地演進(jìn)，從第一階段直到REM階段并隨后以第一階段重新開始。完全睡眠循環(huán)花費(fèi)90-110分鐘的平均值。第一睡眠循環(huán)傾向于具有相對(duì)短的REM睡眠和長(zhǎng)的深睡周期但在夜間的更后部分，REM睡眠周期變長(zhǎng)而深睡時(shí)間減少。
[0054]本發(fā)明利用雙耳節(jié)拍頻率以引導(dǎo)用戶經(jīng)過(guò)睡眠循環(huán)。雙耳節(jié)拍頻率是通過(guò)播放給用戶的兩個(gè)音之間的頻差產(chǎn)生的，例如如果一個(gè)音具有300Hz的頻率而另一音具有310Hz的頻率，則雙耳節(jié)拍為10Hz。用戶體驗(yàn)一節(jié)拍音，就像兩個(gè)音在腦外被天然地混合并且這些音的頻率必須低于1kHz，為了節(jié)拍效果醒目，兩個(gè)音之間的差至少30Hz。
[0055]雙耳節(jié)拍頻率與環(huán)境聲組合以誘發(fā)和維持睡眠，該雙耳節(jié)拍頻率和環(huán)境聲貫穿整個(gè)睡眠程序同時(shí)運(yùn)行。另外，閾下或肯定消息序列也可在睡眠程序開始時(shí)和/或在睡眠程序結(jié)束時(shí)被添加，并延及蘇醒序列。如果添加了閾下和/或肯定消息序列，則它與睡眠程序的適當(dāng)部分同時(shí)地運(yùn)行，例如如果這些消息運(yùn)行在睡眠程序結(jié)束時(shí)，它們被定時(shí)以在睡眠程序的一個(gè)點(diǎn)開始，這使得它們?cè)谂c睡眠程序相同的時(shí)間結(jié)束。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)循環(huán)經(jīng)過(guò)前述各個(gè)睡眠階段以提供自然健康的睡眠模式。該系統(tǒng)提供八個(gè)背景環(huán)境聲，這些背景環(huán)境聲已使用雙耳節(jié)拍技術(shù)建立以支持睡眠循環(huán)的每個(gè)階段。這些背 景環(huán)境聲包括四種自然環(huán)境(海、雨、河與風(fēng))，一個(gè)節(jié)奏環(huán)境(列車)以及三個(gè)用于屏蔽外部噪聲的“封閉”環(huán)境(低音調(diào)、中音調(diào)和高音調(diào))。
[0057]要理解，盡管根據(jù)本發(fā)明在設(shè)備中提供八個(gè)背景環(huán)境聲，然而也可提供任何適當(dāng)數(shù)量的背景環(huán)境聲。此外，對(duì)于睡眠時(shí)偏愛安靜的用戶來(lái)說(shuō)，可以不選擇背景環(huán)境聲，而是可選擇包括落在人類聽覺(jué)范圍之外的閾下音的環(huán)境聲，由此提供不可聞的聲音或噪聲。這種閾下音工作在與用于背景環(huán)境聲的那些相同的雙耳節(jié)拍模式下。這些音可工作在
10.5-18kHz的范圍內(nèi)，優(yōu)選為12-18kHz，更優(yōu)選地為12_14kHz。
[0058]另外，在系統(tǒng)中提供四個(gè)主要睡眠程序以滿足個(gè)人的需要:深睡程序，其中個(gè)人在8小時(shí)的周期內(nèi)經(jīng)過(guò)所有五個(gè)睡眠階段；易睡或警報(bào)程序，其針對(duì)特定的蘇醒時(shí)間調(diào)整深睡程序；入睡程序，其運(yùn)行90分鐘左右以允許個(gè)人入睡；休憩程序，在其中誘發(fā)短睡眠周期。深睡、警報(bào)和休憩程序中的每一個(gè)也包括蘇醒序列。
[0059]閾下或肯定消息序列也可被添加至這些程序中的每一個(gè)，倘若它們不是太過(guò)短促。例如，在15分鐘休憩程序的情形下，由于其短的持續(xù)時(shí)間，沒(méi)有納入閾下或肯定消息序列。這些序列可在程序開始和/或結(jié)束時(shí)被納入。如果在程序結(jié)束時(shí)納入該序列，它通常在蘇醒序列開始前開始并在程序開始時(shí)具有與閾下或肯定消息序列不同的持續(xù)時(shí)間。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的睡眠誘發(fā)和睡眠維持系統(tǒng)100不出于圖1中。系統(tǒng)100包括外殼119，該外殼110具有顯示器120和控制面板130。系統(tǒng)100還包括處理單元140和存儲(chǔ)器150。處理單元140包括用于如圖所示的一對(duì)揚(yáng)聲器單元170、175的驅(qū)動(dòng)器160。
[0061]顯示器120顯示與選擇的時(shí)間和程序關(guān)聯(lián)的信息。將容易理解，它也能顯示警報(bào)功能?？刂泼姘?30包括用于選擇睡眠程序、設(shè)定時(shí)間、設(shè)定警報(bào)、控制音量等的裝置(未示出)。
[0062]處理單元140控制系統(tǒng)100的操作并借助驅(qū)動(dòng)器160連接至顯示器120、控制面板130、存儲(chǔ)器150以及揚(yáng)聲器單元170、175。[0063]在存儲(chǔ)器150中，存儲(chǔ)如前所述的睡眠程序。當(dāng)要使用特定程序時(shí)，用戶使用控制面板130選擇程序并能在顯示器120上看到他/她的選擇。從存儲(chǔ)器150檢索所選擇的程序并通過(guò)處理單元140運(yùn)行。由處理單元140產(chǎn)生的音頻信號(hào)被傳至驅(qū)動(dòng)器160，該驅(qū)動(dòng)器160將信號(hào)發(fā)送至揚(yáng)聲器單元170、175。
[0064]要理解，存儲(chǔ)器150可構(gòu)成處理單元140的一部分并僅為了便于說(shuō)明而在這里示出。還要理解，顯示器120和控制面板130受處理單元140控制。
[0065]也要理解，盡管圖1中示出兩個(gè)單獨(dú)的揚(yáng)聲器單元，然而也可提供遠(yuǎn)離外殼110的一個(gè)揚(yáng)聲器單元，且揚(yáng)聲器單元與外殼一體地形成。與每個(gè)揚(yáng)聲器單元的連接可是有線的，或使用已知的無(wú)線技術(shù)被設(shè)置成無(wú)線的。
[0066]在一優(yōu)選實(shí)施例中，睡眠程序作為的組件或參數(shù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器150中，即如下文更詳細(xì)描述的那樣用于睡眠程序的雙耳節(jié)拍頻率、如下文更詳細(xì)描述的那樣用于每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)及其持續(xù)時(shí)間、閾下消息序列及其持續(xù)時(shí)間、肯定消息序列及其持續(xù)時(shí)間、如前所述的環(huán)境聲及其持續(xù)時(shí)間以及對(duì)于每個(gè)睡眠程序的雙耳節(jié)拍頻率的序列。
[0067]當(dāng)由系統(tǒng)100的用戶選擇睡眠程序時(shí)，處理單元140編輯從組件或參數(shù)選擇的睡眠程序。通過(guò)存儲(chǔ)每個(gè)睡眠程序的組件或參數(shù)，由于每個(gè)睡眠程序根據(jù)需要被編輯，需要較少的存儲(chǔ)器。另外，提供更靈活的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可針對(duì)能被添加至系統(tǒng)的不同和/或附加睡眠程序被調(diào)整。
[0068]下面參照?qǐng)D2-圖8更詳細(xì)描述由系統(tǒng)100提供的每個(gè)睡眠程序。要理解，這些睡眠程序僅為示例性的并且其它睡眠程序也是可能的。下面要描述的睡眠程序包括深睡程序、易睡程序、入睡程序和休憩程序。
[0069]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“深睡程序”表示使用一適當(dāng)?shù)碾p耳節(jié)拍頻率序列在八小時(shí)的時(shí)間段引導(dǎo)用戶經(jīng)歷自然睡眠模式的睡眠程序。
[0070]本文中使用的術(shù)語(yǔ)“休憩程`序”表示一睡眠程序，其中使用適當(dāng)?shù)碾p耳節(jié)拍頻率序列引導(dǎo)用戶經(jīng)歷短睡眠時(shí)段。
[0071]在圖2中，示出深睡程序的流程圖200。在被認(rèn)為是良好夜間睡眠的8小時(shí)內(nèi)，程序使設(shè)備的用戶經(jīng)歷所有睡眠階段，以確保用戶經(jīng)歷五個(gè)REM循環(huán)。
[0072]已選擇了深睡程序，用戶首先選擇他喜歡使用的八個(gè)聲音環(huán)境中的一個(gè)。如前面提到的，這些環(huán)境包括與海、雨、河、風(fēng)(自然)、列車(節(jié)奏)、棕(低音調(diào))、粉紅(中音調(diào))和白(高音調(diào))關(guān)聯(lián)的聲音。最后三個(gè)環(huán)境關(guān)聯(lián)于“封閉”環(huán)境和并屏蔽外部噪聲。替代地，在用戶偏愛沒(méi)有任何聲音的情形下，可選擇閾下音，該閾下音不提供可辨別的聲音。這些環(huán)境聲在與雙耳節(jié)拍頻率相同的時(shí)間播放，如下文中更詳細(xì)描述的那樣。
[0073]用戶也可選擇是否接收閾下或肯定消息序列作為程序的一部分(步驟210)。如果用戶選擇接收閾下或肯定消息序列，則在步驟225將消息序列饋送入深睡程序(如下文中更詳細(xì)描述的那樣)并在與選擇的環(huán)境聲相同的時(shí)間播放12個(gè)循環(huán)(步驟215)，該循環(huán)對(duì)應(yīng)于睡眠序列的特定部分。這里，閾下或肯定消息序列中的每個(gè)環(huán)持續(xù)大約5分鐘，并對(duì)于睡眠程序開始，閾下或肯定消息序列持續(xù)60分鐘時(shí)段。在閾下或肯定消息序列已播放后，聲音漸弱(步驟220)。自然地，如果用戶選擇不接收閾下或肯定消息序列，步驟210直接導(dǎo)致漸強(qiáng)，步驟225。
[0074]每個(gè)環(huán)境聲循環(huán)持續(xù)大約7.5分鐘并且雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)循環(huán)持續(xù)大約I分鐘。只有閾下或肯定消息序列循環(huán)大約5分鐘長(zhǎng)。環(huán)境聲和閾下或肯定消息序列的循環(huán)的持續(xù)時(shí)間值是作為示例給出的，并且可以是根據(jù)本發(fā)明具體應(yīng)用的任何適當(dāng)持續(xù)時(shí)間。然而要理解，需要選擇雙耳節(jié)拍頻率序列的每個(gè)循環(huán)以及環(huán)境聲循環(huán)的持續(xù)時(shí)間以使它們能一起運(yùn)行。
[0075]另外，所使用的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻帶具有定義的頻率范圍并且它們被稱為αΟΙ (在9 至 IOHz 之間)、α 02 (在 8Hz 和 8.9Hz 之間)、α 03 (在 7.1Hz 和 7.9Hz 之間)、Θ 01 (在
6.1Hz和7Hz之間)、Θ 02 (在4Hz和4.9Hz之間)、δ (在IHz和1.9Hz之間)以及β(在12Hz和16Hz之間)。然而要理解，這些范圍僅是作為示例給出的，并可使用其它適當(dāng)?shù)念l率范圍，其中α (在7Hz和13Hz之間)、對(duì)于Θ (在4Hz和7Hz之間)、對(duì)于δ (小于4Hz)以及β (在13Hz和39Hz之間)的頻帶。每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率被承載在具有IlOHz左右的頻率的載波信號(hào)上。自然地，可使用任何其它適當(dāng)?shù)妮d波信號(hào)，例如IlOHz的諧波，例如220Hz和 330Hz ο
[0076]在步驟225漸強(qiáng)后，選擇的環(huán)境聲被播放64個(gè)循環(huán)(步驟230)。在這些循環(huán)中，在與程序的該特定部分的雙耳節(jié)拍頻率相同的時(shí)間播放環(huán)境聲。如前所述，環(huán)境聲是貫穿深睡程序播放的。深睡程序的雙耳節(jié)拍序列包括α循環(huán)、Θ循環(huán)和δ循環(huán)，這些循環(huán)針對(duì)睡眠的五個(gè)階段配置，跟隨在其后的是β循環(huán)的蘇醒序列。
[0077]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，深睡程序序列包括兩組α循環(huán)(步驟232、234)、三組Θ循環(huán)(步驟236、238和240)、一組α循環(huán)(步驟242)、一組δ循環(huán)(步驟244)、兩組α循環(huán)(步驟246和248)、三組Θ循環(huán)(步驟250、252和254)、一組α循環(huán)(步驟256)、一組Θ循環(huán)(步驟258)、一組α循環(huán)(步驟260)、一組δ循環(huán)(步驟262)、兩組α循環(huán)(步驟264、266)、一組Θ循環(huán)(步驟268)、一組α循環(huán)(步驟270)、一組δ循環(huán)(步驟272)、兩組α循環(huán)(步驟274、276)、一組δ循環(huán)(步驟278)、一組α循環(huán)(步驟280)以及蘇醒序列(步驟285)。所播放循環(huán)的具體頻率和次數(shù)在下面的表1中給出。然而，圖示的頻率和循環(huán)不是局限性的并且頻率和循環(huán)能獨(dú)立地變化而不背離本發(fā)明。例如，頻率和/或循環(huán)可針對(duì)孩童變 化，對(duì)于不同年齡組使用不同的頻率和/或循環(huán)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可提供六個(gè)深睡程序，其中一個(gè)針對(duì)成年人(如前面參考圖2描述的)，而另外五個(gè)針對(duì)年齡為2個(gè)月和12個(gè)月之間、I歲和3歲之間、3歲和5歲之間、6歲和12歲之間、13歲和18歲之間的孩童。自然地，孩童的深睡程序的選擇可依賴于孩童的生長(zhǎng)，尤其是在一個(gè)年齡范圍的頂部和下一年齡范圍的底部周圍。
[0078]表1
[0079]
【權(quán)利要求】
1.一種睡眠誘發(fā)和睡眠維持系統(tǒng)(100)，包括: 外殼(110)； 顯示器(120)，其形成在外殼(110)內(nèi)； 控制面板(130)，其形成在外殼(110)內(nèi)并允許提供輸入信息以從多個(gè)睡眠程序中選擇一睡眠程序； 存儲(chǔ)器(150)，其位于外殼(110)內(nèi)以存儲(chǔ)與多個(gè)睡眠程序關(guān)聯(lián)的參數(shù)，所述參數(shù)包括多個(gè)雙耳節(jié)拍頻率； 處理單元(140)，其位于外殼(110)內(nèi)以控制顯示器(120)并處理在控制面板(130)處接收的輸入信息，所述處理單元(140)工作以根據(jù)從控制面板(130)接收的輸入信息來(lái)檢索雙耳節(jié)拍頻率的序列；以及 至少一對(duì)揚(yáng)聲器單元(170，175)，通過(guò)所述揚(yáng)聲器單元(170，175)將選擇的睡眠程序傳達(dá)給用戶。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)睡眠程序包括雙耳節(jié)拍頻率的序列，每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率包括根據(jù)選擇的睡眠程序配置的數(shù)個(gè)重復(fù)循環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)重復(fù)循環(huán)包括預(yù)定數(shù)量的重復(fù)。
4.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)睡眠程序包括至少深睡程序和警報(bào)程序，所述警報(bào)程序包括對(duì)警報(bào)時(shí)間作出調(diào)整的深睡程序。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)`備，其特征在于，所述深睡程序包括在α、δ和Θ頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。
6.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于一部分睡眠程序，每個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括與雙耳節(jié)拍頻率序列同時(shí)運(yùn)行的閾下消息序列和肯定消息序列中的至少一者O
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閾下消息序列和肯定消息區(qū)列中的至少一者在睡眠程序開始時(shí)使用。
8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閾下消息序列和肯定消息區(qū)列中的至少一者在睡眠程序結(jié)束時(shí)使用。
9.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括在至少β頻帶內(nèi)的蘇醒序列。
10.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括休憩程序，所述休憩程序包括下列其中一者:15分鐘程序、30分鐘程序、45分鐘程序以及60分鐘程序。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述休憩程序包括與β頻帶下的蘇醒序列一起使用的在至少α01和α 02頻帶下的雙耳節(jié)拍。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述30分鐘程序、45分鐘程序以及60分鐘程序進(jìn)一步包括在α 03頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)30、45和60分鐘休憩程序進(jìn)一步包括下面至少一者:在休憩程序開始時(shí)與雙耳節(jié)拍頻率序列在同一時(shí)間運(yùn)行的閾下消息序列和肯定消息序列中的至少一者。
14.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括入睡程序。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述入睡程序包括在α、δ和Θ頻帶內(nèi)的雙耳節(jié)拍。
16.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括用于孩童的至少一個(gè)睡眠程序。
17.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)睡眠程序進(jìn)一步包括飛行時(shí)差睡眠程序。
18.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(150)中的參數(shù)包括多個(gè)環(huán)境聲，選擇的環(huán)境聲在睡眠程序的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被播放。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇的環(huán)境聲包括下列之一:背景聲或不可辨別聲。
20.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一對(duì)揚(yáng)聲器單元(170、175)被形成在外殼(110)內(nèi)。
21.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng),其特征在于，至少一對(duì)揚(yáng)聲器單兀與外殼(110)分離并連接于此以接收與選擇的睡眠程序?qū)?yīng)的信號(hào)。
22.一種使用如前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)誘發(fā)和維持睡眠的方法，所述方法包括下列步驟: a)選擇睡眠程序； b)選擇環(huán)境聲；以及 c)根據(jù)選擇的睡眠程序與選擇的環(huán)境聲一起編輯雙耳節(jié)拍頻率序列。
23.一種在個(gè)人中誘發(fā)和維持睡眠的方法，所述方法包括下列步驟: a)選擇睡眠程序； b)選擇環(huán)境聲； c)根據(jù)選擇的睡眠程序選擇雙耳節(jié)拍頻率序列； d)確定雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)； e)與選擇的環(huán)境聲一起編輯所述雙耳節(jié)拍頻率序列，每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率根據(jù)選擇的睡眠程序運(yùn)行一預(yù)定循環(huán)次數(shù)以提供睡眠循環(huán)；以及 f)使個(gè)人暴露于睡眠循環(huán)。
24.一種對(duì)個(gè)人編輯睡眠程序的方法，所述方法包括下列步驟: a)根據(jù)選擇的睡眠程序選擇雙耳節(jié)拍頻率序列； b)確定雙耳節(jié)拍頻率序列中每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)；以及 c)根據(jù)選擇的睡眠程序與選擇的環(huán)境聲一起編輯雙耳節(jié)拍頻率序列，雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率與選擇的環(huán)境聲同時(shí)地運(yùn)行所確定的循環(huán)數(shù)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，步驟c)包括根據(jù)預(yù)定義蘇醒時(shí)間調(diào)整雙耳節(jié)拍頻率的序列。
26.如權(quán)利要求24或25所述的方法，其特征在于，步驟b)包括根據(jù)預(yù)定義的蘇醒時(shí)間調(diào)整雙耳節(jié)拍頻率序列中的每個(gè)雙耳節(jié)拍頻率的循環(huán)數(shù)。
27.如權(quán)利要求24-26中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟c)進(jìn)一步包括添加至少一個(gè)閾下消息序列。
28.如權(quán)利要求24-27中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟c)進(jìn)一步包括添加至少一個(gè)肯定消息序列。
29.一種當(dāng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法的計(jì)算機(jī)程序。
【文檔編號(hào)】A61M21/00GK103796702SQ201280030641
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】F·唐奈特, C·阿斯頓-詹姆斯 申請(qǐng)人:劍橋?qū)W習(xí)技術(shù)有限公司