CN101091682B - 睡眠启动/维持床 - Google Patents

Abstract

一个床，包括一个平板，悬于平板于空中的悬索和一个内架，一个支撑平板的床基，使平板作相对于床基的纵向运动装置和横向运动装置。此外，还包括一个适宜刺激前庭器官诱导睡眠的方法，这个方法包括对欲睡者提供一个支撑平面，对这个支撑平面的纵向运动的控制，横向运动的控制，这个平面的运动是前庭器官的适宜刺激，进而诱导睡眠。

Description

睡眠启动/维持床

发明领域 

本发明涉及到床.床面能够横向和纵向摆动伴有床面在垂直方向上的上下运动和翘翘板运动是本发明的特点. 

发明背景 

失眠是一种常见的睡眠障碍，失眠对人们生活的困惑有着悠久的历史，在现代社会，失眠更是人们在生活中面对的普遍现象，而且，可以预见会越来越普遍.很多人抱怨他们不得不躺在床上很长时间才能入睡；又有很多人抱怨他们半夜醒来再难以入睡；还有很多人抱怨他们清晨早醒.据统计，在美国有百分之30的人遭受失眠之苦(美国睡眠医学学会).此外，很多病人更因为躯体或/和精神疾病遭受失眠之苦. 

睡眠对于人们的生活质量，身心健康和工作效率是很重要的.缺睡实验表明睡眠的功能是使机体得到休整.睡眠剥夺实验引起小鼠死亡. 

因为药物的副作用和药物的依赖性，使催眠药的应用受到一定的限制.而有些催眠方法的效果是可疑的.如音乐疗法.因此，人们期盼着一种新的，有效的催眠方法. 

平静是睡眠环境的要求之一，这是人们习惯的理解.这一理解认为：一个稳定的床面对睡眠是有益的.然而，这是一个值得深思的提目.实际上，根据下述三个存在，一种具有合适形式和合适量的运动却是激发和维持睡眠的有效刺激.(1)在摇蓝里或在父母的怀抱里，婴儿很快便入睡，我们可以用摇蓝效应来表达这一情况；(2)乘做汽车，火车或轮船等旅行的人们很容易困倦并极易陷入睡眠，我们可以用旅行效应来表达这一情况；(3)司机困倦是引起严重交通事故的主要原因(Department of human science，LoughboroughUniversity).实际上，这一存在属于旅行效应.此外，一个人从躺到床上到入睡，总是会变换几次体位的. 

前庭器官包括卵圆囊，球囊和在空间呈特定排列的三个半规管.前庭器官的功能是感受相对于地球引力头的位置，直线加速或直线减速运动，和头的运动.然而，摇蓝效应和旅行效应提示我们前庭器官还是睡眠感受器官. 

根据对睡眠历史的考察，对人类生活的细微观察和对睡眠机制的不断探索，申请人认为睡眠机制包括两个内容，或称两个亚机制：睡眠启动机制和睡眠维持机制.睡眠的发生是一个由意识清醒状态进入睡眠状态的过程.这一过程受睡眠启动机制的控制.睡眠的发生依赖体内和体外的情况.换句话说，睡眠的启动是环境因素作用于体内某些器官的结果.因此，睡眠启动机制是个条件反射.相对于睡眠启动机制，睡眠维持机制更倾向是脑内程程序化的活动过程.环境因素和机体生理，病理情况对维持睡眠的这一脑内程序化活动有一定程度的干扰. 

基于睡眠启动的环境因素是合适的运动.这一合适运动必须同时满足两个条件：(1)质：指一种能连续地对前庭器官刺激.这种质的运动形式有两种-节

运动(摇篮效应)和非节

运动(旅行效应)；(2)量：指合适的运动强度.这个强度的运动不致引起平衡调节和过度副交感神经反应. 

综上所述.申请人提出了睡眠启动机制理论.其内容包括：睡眠启动是依赖于前庭器官的条件反射；前庭器官是睡眠感受器官；脑内的特定区域(脑干，额叶底部，也许还包括颞叶)组成睡眠中枢.合适的运动刺激前庭器官；引起前庭器官内的毛细胞兴奋，产生动作电位；这一动作电位作为睡眠信号通过前庭神经被传入睡眠中枢；并引起睡眠中枢的神经元兴奋；睡眠进而被启动. 

本发明涉及到一种床.这种床能够通过合适的刺激前庭器官并激发睡眠启动机制使欲睡者很快入睡；这种床对维持睡眠也是有益的. 

睡眠是运动刺激作用于前庭器官引起的条件反射的效应.本发明正是基于这一理论提出的.作为一种催眠疗法，本发明不同与其他催眠疗法在于：它是直接刺激睡眠感受器官---前廷器官，主动地诱导睡眠的发生，而没有其他催眠疗法的缺陷和不可靠性，优眠床与传统床的本质区别在于：它的床面是可动的.优眠床与传统床的结构区别还在于：它的床面是悬空的.悬于空中的床的床垫平面在三维空间有节

的往复摆动并且可以伴有翘翘板运动.这种运动刺激内耳的前廷器官，反射地引起睡眠的发生.床垫坐落在一个平板上.这个平板又坐落在一个内架上，床基是一个上面敞开的盒式结构.至少有四个悬索被安放在床相对的两边.这些悬索的一端固定在内架的外下缘，另一端固定在床基的内上缘.这样通过床基的支撑，悬索对内架的悬吊，那么坐落在内架上的平板就如同悬浮在空中.因为床垫坐落在这个平板上，所以床垫也如同悬浮在空中.这一结构使的床垫在前后往复运动或/和左右往复运动时，床垫平面有一定程度的上下运动.如果被置于床两边的悬索由床基的内上向内架的外下倾斜，或相反，那末床垫在做往复运动时，固定有悬索的床的两边还有翘翘板运动. 

优眠床还包括两个电机.这两个电机坐在床基的底面并通过连接到内架的传动结构分别为床垫做纵向往复摆动和横向往复摆动提供动力.

优眠床还设计有控制系统.这个控制系统控制电机的转速，两个电机的速

比，这样新床的床面可以在水平面进行不同幅度，多种形式的往复运动.加上床垫的悬空结构，还决定了床垫平面有一定程度的上下运动(和翘翘板运动)，实际上，优眠床的床面的运动是一个三维空间运动(+翘翘板运动).用户可以通过这个控制系统的控制面板或摇控器选择期望的运动形式和运动幅度. 

一个合适的运动是因人而异的.一个合适的运动包括三个内容：(1)有效地刺激前庭器官，诱发睡眠；(2)在人处于卧式时，不引起平衡调节：(3)不引起过强的副交感神经反应，如恶心，呕吐.一个合适的运动还有益于睡眠的维持. 

通过下面的附图和详细描述，我们会更清楚的理解本发明的意义和应用范围.然而，对于在本发明所涉及领域的技术人员来说，在本发明的发明思想和范围内进行改革和修改将是不难的.因此，读者应该理解，为了说明本发明，这些详细说明和特殊模型仅仅是通过图表的方式给出的. 

一附图的简要说明 

以下的附图和详细的描述将使本发明更易理解.然而，这些附图和详细的描述不是对本发明的限制. 

图1：代表床的模型1； 

图2：代表模型1的内架； 

图3：代表模型1的床基： 

图4A和4B：代表模型1的床的横向刨视图.图4A表明了通过悬索，内架和床基的连接，内架被悬于空中；悬索是由外上向内下斜行；图4B表明了一个电机坐在床基上，并通过传动结构与内架相连接，这个电机驱动床垫做横向摆动. 

图5：代表模型1和模型2的床的纵向刨视图.表明了内架和床基在纵向上的的关系；表明了一个电机坐在床基上，并通过传动结构与内架相连接.这个电机驱动床垫做纵向摆动. 

图6：是悬索的模式图： 

图7：代表图4B，图5，和图11B中所示电机的电机轴的转动被转变为平动的工作原理. 

图8：代表床的模型2； 

图9：代表模型2的内架； 

图10：代表模型2的床基；

图11A和11B：代表模型2的床的横向刨视图.图11A表明了通过悬索，内架和床基的连接，内架被悬于空中；悬索是垂直向的；图11B表明了一个电机坐在床基上，并通过传动结构与内架相连接.这个电机驱动床垫做横向摆动； 

图12A：是模型1和模型2的床的控制系统的模式图； 

图12B：表示根据不同的控制参数，床垫在水平面可实现的运动形式； 

图12C：表示床垫可实现的往复的复合运动中所包涵的翘翘板运动，如果在床的两边的悬索是由床基的外上到内架的内下的内斜式走向(见图4A)； 

图12D：表示床垫可实现的往复的复合运动中可包涵的反翘翘板运动，如果在床的两边的悬索的走向与图4A的情况相反. 

二本发明的详细说明 

图1-5表示模型1.的床10；图5，8-11表示模型2的床20.从图中可以看出，这个床10和床20都包括一个床垫100，一个平板200，一个内架300，几个悬索500和一个床基400.从图中还可以看出，床10被设计成可以使床垫在水平面做纵向和横向运动，伴有床垫平面的上下运动及翘翘板运动；同样的，床20也被设计成可以使床垫在水平面做纵向和横向运动，伴有床垫平面的上下运动但不伴有翘翘板运动. 

虽然，这个床垫100，这个平板200，这个内架300，几个悬索500和这个床基400被展示为分件，但是，不难理解可以把两个或多个分件做成一个部件.例如，可以把这个床垫100和这个平板200制成一体成为一个部件. 

床垫100可以是任何通行的床垫，如弹簧床垫，海绵床垫，充气床垫等.正如图1和图8所示，床垫100座在一个平板200上.L表示纵向，TL表示横向. 

这个平板200可以用任何坚硬材料制作.其要求是：能够承受床垫100和人体的重量而不变形.这个平板200的上面是床垫100，下面坐在内架300上面. 

如图2所示床10的内架300是一个凳式结构.内架300的上面坐落着平板200，内架300的四个腿的下端各有一个孔，它们被编号为311，312，313和314，.这些孔是悬索500一端510固定的部位.在长轴方向，床的一边的两腿的下部之间有一个梁310.梁310的中间固定着一个轴330.这个轴330与驱动装置中的连杆442的一端444构成轴性连接(见图4B和图11B).在短轴方向，床的一边的两腿的中部之间有一个梁320.梁320的中间固定着一个轴340.这个轴340与驱动装置中的连杆462的一端464构成轴性连接(见图5).图9所示床20的内架300也是一个凳式结构，但略有不同.床20的内架300的4个腿的下端都有一个对称外伸的棒状结构301，302，303和304.在结构301，302，303和304的游离端各有一个 孔.他们的编号是311，312，313和314.他们是悬索500一端510固定的部位.这样就使得悬索500下端的位置更远离床的中轴线 

如图6所示，每个悬索500有两个末端510和520，这两个末端510和520分别与内架和床基相联.每个悬索还有一个长度调节器530.根据本发明的需要，可以用绳索，或金属链，或金属棒来制做悬索500.如悬索500是金属棒，那末其两端还将有关节样结构.无论悬索是何种材料，他们都必须满足两个要求：(1)能够承受内架300，平板200，床垫100和人体的重量；(2)抗伸展性.在模型1，悬索500被倾斜地安置在床的相对的两个长边.悬索500的一端520连接到床基400的上缘的孔；而悬索500的另一端510连接到的内架300的一个腿的外下部的一个孔(见图4A).这样，当床垫100做横向往复运动时，床面就有翘翘板运动(见图12C).在模型2，悬索500被垂直地安置在床的相对的两个长边.悬索500的两端510和520分别连接到床基400和内架300的对应的棒状结构上的孔(见图11A).这样，当床垫100做横向往复运动时，床面总是保持水平，而没有翘翘板运动. 

图3表示床10的床基400.它是一个上面开口的盒式结构.在床基400的两个相对的长的上缘410和420共有4个孔.这些孔被编号为411，412，413和414.它们是悬索500一个末端520的连接结构.图10表示床20的床基400.它也是一个上面开口的盒式结构.和床10的床基的区别是有4个棒状结构401，402，403和404.这些棒状结构的游离端都有一个孔.它们被编号为411，412，413和414.这些孔是悬索500一个末端520的连接结构.这些棒状结构的一端被固定在床的两个长边410和420的上部内面的两端.这样就使得悬索500上端的位置更进于床的中轴线.我们可以用塑料，或木料，或金属材料制做床基.床基400的底可以是平板结构，或框架结构.两个电机430和450坐在床基400的底面(见图4B，图5和图11B) 

驱动装置包括两个电机以及他们的传动结构.驱动装置是床的动力系统.图7表示驱动装置的工作原理：当电机430，450工作时，它们带动自己的圆盘432，452转动.圆盘432，452的转动带动它们自己的连杆442，462做往复运动.连杆442，462的往复运动驱动内架使得床垫能够做相对于床基的横向摆动和纵向摆动(因为床垫100是置于平板200之上，而平板200又置于内架之上).如图4B和图11B所示，电机430坐在床基的底面.电机430的转轴431连接到一个圆盘结构432；一个连杆442的一端446与圆盘结构432形成轴性连接；而这个连杆442的另一端444与内架300上的轴330，形成轴性连接.电机430的传动结构驱动床垫100做往复横向摆动.如图5所示，电机450也坐在床基的底面；电机450的转轴451连接到一个圆盘结构452；一个连杆462的一端466与圆盘结构452形成轴性连 接；而这个连杆462的另一端464与内架300上的轴340，形成轴性连接.电机450和它的传动结构驱动床垫100做往复纵向摆动.如图5所示，电机450的转轴451和连杆462要高于连杆442的位置. 

如图3和图10所示，床基400是一个上面开口的盒式结构.当床10，床20被安装好后，驱动装置，内架300和悬索500处在床基400的里面.这样，床10，床20的外观和一个常见的普通床一样(见图1和图8).因为床头和床脚在床的功能和结构上不起重要作用，所以，没有在图中把它们表出. 

图12A表示控制装置系统.610表示固定在床上的控制器，或是一个遥控器.用户通过610输入控制信息，如运动形式，运动形式的变化形式，运动频率，运动持续时间等.这些输入的控制信息被传入控制装置620.控制装置620整合，分析这些输入的控制信息，并向电机430或/和450发出工作指令. 

图12B表示床垫100在水平方向可实现的运动形式.横排标示两个电机不同转数比时，床垫在平面上可实现的运动形式.在实际上，由于动力和悬索结构，床垫100的运动形式是更为复杂的复合运动形式.这种运动形式包括：(1)横向摆动，当电机430工作时；(2)纵向摆动，当电机450工作时；(3)床垫100的平面在垂直方向上的上下运动；(4)横向翘翘板运动，当电机430工作时.不难理解，床垫100的运动形式总是三维的复合运动，即使在一个电机工作的情况下. 

虽然上述作为我的发明书，但是读者不应把此作为本发明范围的限制.在此，它仅仅是作为一定模型的范例.很明显，可以用很多方法，包括本发明内的方法，设计出很多与本发明思想，和作用相同的装置，制做出很多与本发明结构相似的产品，特别是对于该领域的技术人员.例如，电机430或/和450可以被促动器或其它的实现床垫，平板往复摆动的装置；可以把床基上的4个棒状结构401，402，403和404和内架上的4个棒状结构301，302，303和304制做的稍长些，这样，翘翘板运动形式便如图12D所示；图1所示的床垫的翘翘板运动在横向上发生，但，如果把悬索至于床的两个横边，那末床垫的翘翘板运动将在纵向上发生；当悬索的长度改变时，床面的上下运动幅度和翘翘板运动幅度也将改变；可以用曲轴取带与电机轴连接的圆盘结构432或/和452；改变圆盘结构432或/和452的直径，床垫的摆动幅度将随之改变.改变电机和连杆的连接部位等.这样的改变以及在本发明思想内的改良不被视为游历于本发明精神和范围之外.

Claims (15)

1.一种产生节律往复复合运动的床，包括：

一个悬于空中的内架；和

一个置于所述内架之上的平板；和

一个置于所述平板之上的床垫；和

一个支撑所述内架，平板和床垫的床基；和

至少4个悬所述内架于空中的悬索；和

一个床头；和

至少四个床脚；和

一个使所述床垫做横向摆动的第一运动装置，所述第一运动装置包括有转轴的第一电机，所述第一电机固定在所述床基的底面，和第一传动机构，所述第一传动机构是连接在所述第一电机的转轴和所述内架之间的结构，所述第一传动机构把转轴的转动转变为所述内架的横向摆动；和

一个使所述床垫做纵向摆动的第二运动装置，所述第二运动装置包括有转轴的第二电机，所述第二电机固定在所述床基的底面，和第二传动机构，所述第二传动机构是连接在所述第二电机的`转轴和所述内架之间的结构，所述第二传动机构把转轴的转动转变为所述内架的纵向摆动；

一个控制所述第一和第二运动装置的控制系统，通过所述控制系统对所述第一和第二运动装置的控制将所述横向摆动和纵向摆动结合起来，以提供床面的节律往复复合运动。

2.根据权利要求1所述的床，每个所述悬索包括：

两个末端：一端连接到所述内架，另一端连到所述床基；和

一个长度调节器；

这样，所述内架就被悬于空中；

这样，当所述第一和第二电机工作，床面在水平面运动时，床面还有一个垂直方向的上下运动成分；

这样，床面在垂直方向的上下运动成分是可调节的。

3.根据权利要求2所述的床，每个所述悬索还包括：

一个关节样结构，这样便使得床能自如地摆动。

4.根据权利要求1所述的床，所述内架是一个凳式结构；所述内架有至少4个腿，在所述至少4个腿的末端各有一个孔，它们是所述悬索一端连接的部位。

5.根据权利要求4所述的床，所述内架还包括：

第一梁：所述第一梁位于，在长轴方向，床的一边的两腿的下部之间；和 

第二梁：所述第二梁位于，在短轴方向，床的一边的两腿的下部之间：和

轴：位于所述第一梁和第二梁的中部，它是所述第一和第二运动装置的连杆的一端连接的部位。

6.根据权利要求4所述的床，所述内架还包括：

位于所述至少4个腿的底部，和所述腿呈一定角度，对称外伸的棒状结构，在所述棒状结构的游离端有一个孔，是悬索一端的连接的部位。

7.根据权利要求1所述的床，所述床基是个上面敞开的盒式结构，在两个对边的每个边的上缘有：

至少两个孔，它们是悬索的一端连接的部位；和

一个底面，所述第一和第二运动装置的电机固定在所述底面上。

8.根据权利要求7所述的床，所述床基还包括：

至少4个棒状结构，它们被按置在所述床基的两个对边的内上缘；和

孔，所述孔位于棒状结构的游离端，它们是悬索一端的连接的部位。

9.根据权利要求1所述的床，所述第一运动装置的第一传动机构包括：

第一转轮，所述第一转轮固定连接到所述第一电机的转轴上；和

第一联杆，所述第一联杆的一端轴性连接到所述第一转轮的边缘，另一端与所述内架上的轴形成轴性连接。

10.根据权利要求1所述的床，所述第二运动装置的第二传动机构包括：

第二转轮，所述第二转轮固定连接到所述第二电机的转轴上；和

第二联杆，所述第二联杆的一端轴性连接到所述第二转轮的边缘，另一端与所述内架上的轴形成轴性连接。

11.根据权利要求1所述的床，所述控制系统控制节律往复复合运动的频率。

12.根据权利要求1所述的床，所述控制系统控制节律往复复合运动的时限。

13.根据权利要求1所述的床，所述控制系统控制节律往复复合运动的形式及其变化。

14.根据权利要求1所述的床，所述控制系统包括一个控制器，以便用户输入运动参数。

15.根据权利要求1所述的床，还包括：

在垂直方向的上下运动；或

在垂直方向的翘翘板运动。 

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