CN105771092A - 基于电磁场改善睡眠的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电磁场改善睡眠的系统及方法，该方法包括：根据超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头的枕面的睡姿形状；当所述睡姿形状为第一形状时，控制所述第一形状内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑；当所述睡姿形状为第二形状时，从所述第二形状内提取可作用区域，及控制所述可作用区域内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。本发明结合磁传感器产生预设频率的电磁场，所述预设频率的电磁场与大脑产生谐振，进而诱发大脑中的抑制性突触后电位，以抑制大脑的兴奋度，降低了用户睡眠时大脑的复杂度，改善了用户的睡眠。

Description

基于电磁场改善睡眠的系统及方法

技术领域

本发明涉及健康保健领域，尤其涉及一种基于电磁场改善睡眠的系统及方法。

背景技术

随着生活节奏的不断加快，提高睡眠质量是大多数人都渴求的。随着工作压力的增大及办公室电脑的普及，长期伏案工作者、司机、电脑工作者成为颈椎病的常见人群，且呈年轻化趋势，故能够提供舒适睡眠的睡眠枕头越来越受到消费者的喜爱。

好的枕头不仅能够很好的保护颈椎，而且关乎人生另外2/3时间工作与生活的质量。然而，现有的枕头基本都是对上述枕头造型上进行改进，使其具有更好的人体工程效果。这类产品的功能还是比较单一，效果有限。因此，需要设计一种基于电磁场改善睡眠的系统及方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于电磁场改善睡眠的系统及方法，旨在解决现有的枕头无法通过电磁场改善用户睡眠的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于电磁场改善睡眠的系统，该系统运行于睡眠改善装置中，所述睡眠改善装置设置于智能枕头上，所述睡眠改善装置包括多个磁传感器及多个压力传感器，所述智能枕头的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器及一个压力传感器，其中，一个磁传感器与一个压力传感器设置于同一位置，该系统包括：

获取模块，用于获取每个压力传感器上的压力值，及根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器；

绘制模块，用于根据所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头的枕面的睡姿形状；

判断模块，用于判断所述睡姿形状是否是第一形状或第二形状；

控制模块，用于当所述睡姿形状为第一形状时，控制所述第一形状内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑；及

提取模块，用于当所述睡姿形状为第二形状时，从所述第二形状内提取可作用区域，控制所述可作用区域内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

优选的，所述获取模块具体用于：

按照所述压力传感器的编号顺序获取每个压力传感器上的压力值。

优选的，所述睡姿形状是指所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置连接形成的形状。

优选的，所述第一形状为椭圆形状。

优选的，所述第二形状为包含耳朵形状的脑部形状。

优选的，所述预设频率为4～7赫兹范围内的一个值。

优选的，所述提取模块具体用于：

从所述第二形状内提取耳朵形状；

设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；及

从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。

另一方面，本发明一种基于电磁场改善睡眠的方法，该方法运用于睡眠改善装置中，所述睡眠改善装置设置于智能枕头上，所述睡眠改善装置包括多个磁传感器及多个压力传感器，所述智能枕头的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器及一个压力传感器，其中，一个磁传感器与一个压力传感器设置于同一位置，该方法包括如下步骤：

获取每个压力传感器上的压力值，及根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器；

根据所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头的枕面的睡姿形状；

当所述睡姿形状为第一形状时，控制所述第一形状内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑；及

当所述睡姿形状为第二形状时，从所述第二形状内提取可作用区域，控制所述可作用区域内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

优选的，所述从所述第二形状内获取可作用区域的步骤包括：

从所述第二形状内提取耳朵形状；

设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；及

从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。

相较于现有技术，本发明所述智能枕头采用了上述技术方案，达到了如下技术效果：本发明结合磁传感器产生预设频率的电磁场，所述预设频率的电磁场与大脑产生谐振，进而诱发大脑中的IPSP，以抑制大脑的兴奋度，降低了用户睡眠时大脑的复杂度，改善了用户的睡眠。

附图说明

图1是本发明智能枕头的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明基于电磁场改善睡眠的系统的优选实施例的功能模块图；

图3是本发明智能枕头中磁传感器与压力传感器位置关系的示意图；

图4是本发明中用户头部与所述智能枕头接触后的第一形状的优选实施例的示意图；

图5是本发明中用户头部与所述智能枕头接触后的第二形状的优选实施例的示意图；

图6是本发明基于电磁场改善睡眠的方法的优选实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及优选实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，本发明所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种智能枕头，所述智能枕头放置于用户睡觉的床垫上，当用户的头部与所述智能枕头接触时，所述智能枕头通过磁传感器产生预设频率的电磁场诱导大脑节律发生改变，使大脑产生谐振，进而使得大脑发生较为明显的低频段事件相关同步现象、促使大脑的电活动减少、复杂度降低，从而改善了用户的睡眠。

如图1所示，图1是本发明智能枕头的优选实施例的结构示意图。

在本实施例中，所述的智能枕头2包括，但不仅限于，睡眠改善装置3、电池4及设置按钮5。

所述睡眠改善装置3及电池4设置于智能枕头2上。所述设置按钮5设置于所述智能枕头2侧壁的外表面。

所述睡眠改善装置3用于通过预设频率的电磁场改善用户的睡眠。所述睡眠改善装置3将在图2中做详细描述。

所述电池4与所述睡眠改善装置3电连接，用于为所述睡眠改善装置3供电。此外，所述电池4上连接充电端口40，用于对电池4充电。

所述电池4是一种低辐射、低功耗的可充电电池，其不会对用户的健康带来影响。所述充电端口40可以是，但不限于，一种USB接口或其它标准的电池充电接口，该充电端口40可以直接插入外部电源(例如电脑USB接口或者低压稳压器等)上对所述电池4进行充电。当所述电池的电量用完时，用户可通过所述充电端口40对电池4进行充电。

在其它实施例中，所述电池4及充电端口40可以省略。在此种情形中，所述智能枕头2包括一电源插头(图1中未示出)，所述电源插头与所述睡眠改善装置3连接，所述电源插头用于与市政电网的电源插座连接，以通过市政电网为所述睡眠改善装置3供电。

所述设置按钮5与所述睡眠改善装置3连接，用于启动所述睡眠改善装置3。所述设置按钮5可以是，但不限于，触摸感应式按钮或实体按钮(即由按键、动作触头、复位弹簧及按钮盒组成的实体按钮)。

在本实施例中，所述智能枕头2的枕面设置成斜坡型结构。在其它实施例中，所述智能枕头2的枕面设置成波浪型结构。

如图2所示，图2是本发明基于电磁场改善睡眠的系统的优选实施例的功能模块图。

本发明中的基于电磁场改善睡眠的系统300运行于睡眠改善装置3。所述睡眠改善装置3包括，但不限于，基于电磁场改善睡眠的系统300、处理单元30、磁传感器31、压力传感器32及存储单元33。

所述的处理单元30可以为一种中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、微控制器(MCU)、数据处理芯片、或者具有数据处理功能的信息处理单元。

在本实施例中，在本实施例中，所述磁传感器31及压力传感器32均为多个。所述智能枕头2的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器31及一个压力传感器32，其中，一个磁传感器31与一个压力传感器32设置于同一位置。具体地说，在所述智能枕头2的枕面分布有15*15矩阵形式的所述磁传感器31及压力传感器32(即分布有225个磁传感器31及225个压力传感器32)。需要说明的是，用户也可以设置其它矩阵形式(例如，10*10矩阵形式、20*20矩阵形式)的所述磁传感器31及压力传感器32于所述智能枕头2的枕面。

如图3所示，所述智能枕头2的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器31(图3中白色圆圈)，形成磁传感器阵列。如此一来，无论用户的头部在所述智能枕头2的枕面的哪个位置，都会与某个或某几个所述磁传感器31接触。

当用户的头部位于所述智能枕头2的枕面上时，所述磁传感器31产生预设频率的电磁场并作用于所述用户的头部。

需要说明的是，由于用户睡觉时，头部并不会固定于智能枕头2上的某一位置，而磁传感器31所产生的电磁场与用户头部直接接触时才能产生更好的效果，在本实施例中，所述磁传感器31用于当与用户头部接触时才产生预设频率的电磁场。

所述压力传感器32用于监测用户头部对该压力传感器32施加压力的压力值。当压力传感器32上的压力值超过预设压力阈值时，表明用户的头部与该压力传感器32接触。

进一步地，一个磁传感器31与一个压力传感器32设置于同一位置，如图3所示，所述智能枕头2的枕面上每个磁传感器31的位置上还设置一个压力传感器32(图3中黑色圆圈)。如此一来，无论用户的头部在所述智能枕头2的枕面的哪个位置，当用户的头部与所述压力传感器32接触时，用户的头部也与所述磁传感器31接触。

所述的存储单元33可以为一种只读存储单元ROM，电可擦写存储单元EEPROM、快闪存储单元FLASH或固体硬盘等。

所述基于电磁场改善睡眠的系统300包括，但不局限于，获取模块301、绘制模块302、判断模块303、控制模块304及提取模块305，本发明所称的模块是指一种能够被所述睡眠改善装置3的处理单元30执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序指令段，其存储在所述睡眠改善装置3的存储单元33中。

所述获取模块301用于获取每个压力传感器32上的压力值。具体地说，在本实施例中，每个压力传感器32包括一个编号。所述获取模块301按照所述压力传感器32的编号顺序获取每个压力传感器32上的压力值。

所述获取模块301还用于根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器31。具体地说，当一个压力传感器32上的压力值超过预设压力阈值时，所述获取模块301判定用户头部与该压力传感器32接触，表明用户头部压在该压力传感器32上。需要说明的是，在本实施例中，所述压力传感器32有多个，用户头部与所述智能枕头2接触时，会压在多个压力传感器32上，因此，所述超过预设压力阈值的压力传感器32也会是多个。具体地说，当一个压力传感器32上的压力值超过预设压力阈值时，所述获取模块301判定用户头部与该压力传感器32接触，表明用户头部压在该压力传感器32上。需要说明的是，在本实施例中，所述压力传感器32有多个，用户头部与所述智能枕头2接触时，会压在多个压力传感器32上，因此，所述超过预设压力阈值的压力传感器32也会是多个。

所述绘制模块302用于根据所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头2的枕面的睡姿形状。所述睡姿形状是指所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置连接形成的形状。具体地说，将所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置连接，形成一个形状，该形状为用户头部接触智能枕头2的枕面的睡姿形状。

所述判断模块303用于判断所述睡姿形状是否是第一形状或第二形状。所述第一形状为椭圆形状。一般而言，用户后脑勺与所述智能枕头2的枕面接触时，会形成一个凹形的椭圆形状，即为第一形状，如图4所示。

所述第二形状为包含耳朵形状的脑部形状。具体地说，当用户左脸与所述智能枕头2的枕面接触时，所形成的形状左边中间边缘还包括一个耳朵形状，即为第二形状中第一种情况，如图5(a)所示，当用户右脸与所述智能枕头2的枕面接触时，所形成的形状右边中间边缘还包括一个耳朵形状，即为第二形状中第二种情况，如图5(b)所示。

当所述睡姿形状为第一形状时，所述控制模块304用于控制所述第一形状内的每个磁传感器31产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。也就是说，当所述睡姿形状为第一形状时，表明用户后脑平躺于智能枕头2上。

当所述睡姿形状为第二形状时，所述提取模块305用于从所述第二形状内获取可作用区域。具体地说，所述处理单元30从所述第二形状内获取可作用区域的方式如下：

(1)从所述第二形状内提取耳朵形状；(2)设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；(3)从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。

具体地说，如图5(a)或5(b)所示，耳朵形状为小椭圆，一条虚线(即划分线)为所述耳朵形状的切线并与耳朵形状的顶点相交，所述虚线将所述第二形状划分为两个区域，其中，虚线上方为可作用区域。而虚线下方为脸部区域。

所述提取模块305还用于控制所述可作用区域内的每个磁传感器31产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。需要说明的是，由于所述虚线下方为脸部区域，若在脸部区域产生预设频率的电磁场，并不会起到改善睡眠的效果，因此，在脸部区域关闭磁传感器31，而在可作用区域(也可看着第二形状中的大脑区域)产生预设频率的电磁场，可以提高睡眠改善装置3的效率。

在本实施例中，所述磁传感器31产生预设频率的电磁场。所预设频率的电磁场诱发用户大脑中的抑制性突触后电位，以改善用户的睡眠。

具体地说，大脑中的神经元之间主要通过突触来进行快速、准确的信息传递与处理。而大脑中有两种变化相反的突触后电位：兴奋性突触后电位(excitatorypostsynapticpotential,EPSP)和抑制性突触后电位(inhibitorypostsynapticpotential,IPSP)，其中EPSP使得突触后神经元产生快速的兴奋，而IPSP使得突触后神经元产生快速的抑制。在本实施例中，通过磁传感器产生预设频率(医学研究表明采用的频率为4～7赫兹内的一个值)的电磁场，通过所述预设频率的电磁场与大脑产生谐振，进而诱发大脑中的IPSP，以抑制大脑的兴奋度，降低了用户睡眠时大脑的复杂度，改善了用户的睡眠。所述预设频率的电磁场与大脑产生谐振进而诱发大脑中的IPSP为现有技术，在此不在赘述。

此外，所述磁传感器31及压力传感器32采用可移动式结构设置于在所述智能枕头2的枕面，用户可以根据需要改变所述磁传感器31及压力传感器32在所述智能枕头2上的位置。

参照图6所示，是本发明基于电磁场改善睡眠的方法的优选实施例的流程图。结合图1至5所示，在本实施例中，所述的基于电磁场改善睡眠的方法应用于睡眠改善装置3中，该方法包括以下步骤：

步骤S11：所述获取模块301获取每个压力传感器上的压力值。

具体地说，在本实施例中，每个压力传感器32包括一个编号。所述获取模块301按照编号顺序获取每个压力传感器32上的压力值。

步骤S12：所述获取模块301根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器31。具体地说，当一个压力传感器32上的压力值超过预设压力阈值时，所述获取模块301判定用户头部与该压力传感器32接触，表明用户头部压在该压力传感器32上。需要说明的是，在本实施例中，所述压力传感器32有多个，用户头部与所述智能枕头2接触时，会压在多个压力传感器32上，因此，所述超过预设压力阈值的压力传感器32也会是多个。

步骤S13：所述绘制模块302根据所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头2的枕面的睡姿形状。所述睡姿形状是指所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置连接形成的形状。具体地说，将所述超过预设压力阈值的压力传感器32所在的位置连接，形成一个形状，该形状为用户头部接触智能枕头2的枕面的睡姿形状。

步骤S14：所述判断模块303判断所述睡姿形状是否是第一形状或第二形状。一般而言，用户后脑勺与所述智能枕头2的枕面接触时，会形成一个凹形的椭圆形状，即为第一形状，如图4所示。当用户左脸与所述智能枕头2的枕面接触时，所形成的形状左边中间边缘还包括一个耳朵形状，即为第二形状中第一种情况，如图5(a)所示，当用户右脸与所述智能枕头2的枕面接触时，所形成的形状右边中间边缘还包括一个耳朵形状，即为第二形状中第二种情况，如图5(b)所示。当所述睡姿形状是第一形状时，流程进入步骤S15。当所述睡姿形状是第二形状时，流程进入步骤S16。

步骤S15：当所述睡姿形状为第一形状时，所述控制模块304控制所述第一形状内的每个磁传感器31产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

步骤S16：当所述睡姿形状为第二形状时，所述提取模块305从所述第二形状内获取可作用区域。具体地说，所述提取模块305从所述第二形状内获取可作用区域的方式如下：

(1)从所述第二形状内提取耳朵形状；(2)设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；(3)从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。

具体地说，如图5(a)或5(b)所示，耳朵形状为小椭圆，一条虚线(即划分线)为所述耳朵形状的切线并与耳朵形状的顶点相交，所述虚线将所述第二形状划分为两个区域，其中，虚线上方为可作用区域。

步骤S17：所述提取模块305控制所述可作用区域内的每个磁传感器31产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于电磁场改善睡眠的系统，该系统运行于睡眠改善装置中，所述睡眠改善装置设置于智能枕头上，其特征在于，所述睡眠改善装置包括多个磁传感器及多个压力传感器，所述智能枕头的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器及一个压力传感器，其中，一个磁传感器与一个压力传感器设置于同一位置，该系统包括：

获取模块，用于获取每个压力传感器上的压力值，及根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器；

绘制模块，用于根据所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头的枕面的睡姿形状；

判断模块，用于判断所述睡姿形状是否是第一形状或第二形状；

控制模块，用于当所述睡姿形状为第一形状时，控制所述第一形状内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑；及

提取模块，用于当所述睡姿形状为第二形状时，从所述第二形状内提取可作用区域，控制所述可作用区域内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

2.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述获取模块具体用于：

按照所述压力传感器的编号顺序获取每个压力传感器上的压力值。

3.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述睡姿形状是指所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置连接形成的形状。

4.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述第一形状为椭圆形状。

5.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述第二形状为包含耳朵形状的脑部形状。

6.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述预设频率为4～7赫兹范围内的一个值。

7.如权利要求1所述的基于电磁场改善睡眠的系统，其特征在于，所述提取模块具体用于：

从所述第二形状内提取耳朵形状；

设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；及

从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。

8.一种基于电磁场改善睡眠的方法，该方法运用于睡眠改善装置中，所述睡眠改善装置设置于智能枕头上，其特征在于，所述睡眠改善装置包括多个磁传感器及多个压力传感器，所述智能枕头的枕面每隔预设距离设置一个磁传感器及一个压力传感器，其中，一个磁传感器与一个压力传感器设置于同一位置，该方法包括如下步骤：

获取每个压力传感器上的压力值，及根据所述压力值划分出超过预设压力阈值的压力传感器；

根据所述超过预设压力阈值的压力传感器所在的位置绘制出用户头部接触智能枕头的枕面的睡姿形状；

当所述睡姿形状为第一形状时，控制所述第一形状内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑；及

当所述睡姿形状为第二形状时，从所述第二形状内提取可作用区域，控制所述可作用区域内的每个磁传感器产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑。

9.如权利要求8所述的基于电磁场改善睡眠的方法，其特征在于，所述从所述第二形状内获取可作用区域的步骤包括：

从所述第二形状内提取耳朵形状；

设置一条划分线，该划分线为所述耳朵形状的切线且与所述耳朵形状的顶点相交；及

从所述第二形状中获取所述划分线上方的区域，该划分线上方的区域为可作用区域。