CN107536683A - 促进人体睡眠的床垫灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了促进人体睡眠的床垫灯具，设备层设置有心率传感器和压力传感器；控制装置包括：用于向振动器和音箱发出相同的1/f信号的1/f信号发生器，1/f信号的功率谱密度和频率成反比，1/f信号的频率采用16～150Hz；用于在压力传感器检测的压力信号超过阈值时开启1/f信号发生器，并在心率传感器检测的心率信号低于阈值时关闭1/f信号发生器的控制模块；振动器将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动；音箱将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号。本发明促进人体睡眠的床垫灯具，通过1/f信号对人体进行共振刺激，缩短入睡时间80％以上，同时在用户入睡时关闭1/f信号发生器的控制模块，提供了更好的睡眠环境，从而达到提高睡眠质量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能家具，具体涉及促进人体睡眠的床垫灯具。
背景技术
进入21世纪，随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，整日忙于工作，从而疏于自己睡眠质量呢。“睡不好”的危害甚至可能超过吸烟。研究显示，长期睡眠不足会形成“睡眠赤字”，缩短人的寿命，每晚睡眠不足4小时的成年人，其死亡率比每晚睡七八个小时的人高180％，衰老速度也是正常人的2.5～3倍。睡眠障碍还与抑郁症、糖尿病、脑卒中、癫痫、痴呆、儿童智力发育、贤功能损伤、性功能障碍等多种疾病相关。人生的三分之一是在睡眠中度过的，衡量人们是否拥有“健康睡眠”的四大标志是：睡眠充分，时间足，质量好，效率高；入睡容易；睡眠连续，不会中断；睡眠深适，醒来倦意全消等。随着社会的发展，人们的生活节奏越来越快，生活压力也越来越大，这样的同时，人们的睡眠质量受到了影响，睡眠质量低下，已经成为了人们健康的一大杀手。
影响睡眠的主要原因在于环境因素、心理因素和生理因素，环境因素往往可以通过用户自身进行规避，而心理因素和生理因素则很难通过用户自身进行调节，所以需要外界给予适当刺激使得用户更加容易入睡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是影响睡眠的心理因素和生理因素很难通过用户自身进行调节，目的在于提供促进人体睡眠的床垫灯具，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
促进人体睡眠的床垫灯具，包括床垫层、设置于床垫层上方的设备层、枕具、振动器、音箱和控制装置；所述枕具设置于设备层上方头部所在位置；所述振动器设置于枕具上表面；所述音箱和控制装置设置于设备层，且所述音箱设置于头部两侧；所述设备层设置有心率传感器和压力传感器；所述控制装置包括：用于向振动器和音箱发出相同的1/f信号的1/f信号发生器，所述1/f信号的功率谱密度和频率成反比，所述1/f信号的频率采用16～150Hz；用于在压力传感器检测的压力信号超过阈值时开启1/f信号发生器，并在心率传感器检测的心率信号低于阈值时关闭1/f信号发生器的控制模块；所述振动器将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动；所述音箱将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号。
现有技术中，影响睡眠的心理因素和生理因素很难通过用户自身进行调节。本发明应用时，用户躺卧于设备层上方，头部枕于枕具上，压力传感器检测到压力信号超过阈值，控制模块开启1/f信号发生器，1/f信号是功率谱密度和频率成反比的一种信号，1/f信号发生器产生16～150Hz的1/f信号，振动器和音箱接收1/f信号，振动器将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动，音箱将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号，人体在接收到机械振动和声波信号时，16～150Hz的1/f信号由于其自身特点，使得机械振动、声波信号和人体共同发生共振，激活大脑中枢，缓解疲劳和压力，实验结果表明，这种双重1/f信号的共振方式可以使得入睡时间缩短80％以上；同时心率传感器检测的心率信号低于阈值时，由于人体在进入睡眠状态时，心率降低，当心率信号低于阈值时即可认为用户已经入睡，这时需要更加安静的环境供用户睡眠，所以控制模块关闭1/f信号发生器，为用户提供了更好的睡眠环境。本发明通过1/f信号对人体进行共振刺激，缩短入睡时间80％以上，同时在用户入睡时关闭1/f信号发生器的控制模块，提供了更好的睡眠环境，从而达到提高睡眠质量的目的。
进一步的，所述1/f信号发生器包括：用于生成1/f信号的振荡模块；用于对振荡模块生成的1/f信号进行放大的放大模块；用于对放大后的1/f信号进行降频的混频模块；用于对混频后的1/f信号进行带通滤波的带通滤波器，所述带通滤波器的带通频率采用16～150Hz；用于将带通滤波后的振荡信号发送给振动器和音箱的功分器。
本发明应用时，振荡模块生成1/f信号；放大模块对振荡模块生成的1/f信号进行放大；混频模块对放大后的1/f信号进行降频；带通滤波器对混频后的1/f信号进行带通滤波至16～150Hz；功分器将带通滤波后的振荡信号发送给振动器和音箱。
进一步的，本发明还包括设置于床垫层的LED夜灯；所述控制模块还用于在心率传感器检测的心率信号低于阈值时开启LED夜灯。
本发明应用时，心率传感器检测的心率信号低于阈值，用户进入睡眠，控制模块开启LED夜灯，使得用户在起床时可以得到照明。
再进一步的，所述控制模块还用于在压力传感器检测的压力信号低于阈值时，加大LED夜灯亮度。
进一步的，本发明还包括：用于将心率传感器检测的心率信号发送至远程端的无线通信模块。
本发明应用时，通过无线通信模块将心率传感器检测的心率信号发送至远程端，使得用户可以通过远程端对心率信号进行监控。
上文所述控制模块、振荡模块、放大模块、混频模块、带通滤波器、功分器和无线通信模块均为现有技术，本发明将其有机的结合在一起，实现了新的技术效果。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明促进人体睡眠的床垫灯具，通过1/f信号对人体进行共振刺激，缩短入睡时间80％以上，同时在用户入睡时关闭1/f信号发生器的控制模块，提供了更好的睡眠环境，从而达到提高睡眠质量的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明系统示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-床垫层，2-设备层，3-枕具，4-振动器，5-音箱，6-控制装置，7-LED夜灯。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1和图2所示，本发明促进人体睡眠的床垫灯具，包括床垫层1、设置于床垫层1上方的设备层2、枕具3、振动器4、音箱5和控制装置6；所述枕具3设置于设备层2上方头部所在位置；所述振动器4设置于枕具3上表面；所述音箱5和控制装置6设置于设备层2，且所述音箱5设置于头部两侧；所述设备层2设置有心率传感器和压力传感器；所述控制装置6包括：用于向振动器4和音箱5发出相同的1/f信号的1/f信号发生器，所述1/f信号的功率谱密度和频率成反比，所述1/f信号的频率采用16～150Hz；用于在压力传感器检测的压力信号超过阈值时开启1/f信号发生器，并在心率传感器检测的心率信号低于阈值时关闭1/f信号发生器的控制模块；所述振动器4将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动；所述音箱5将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号。
本实施例实施时，1/f信号的频率优选为16Hz，因为16Hz超出了人体听觉范围，不会影响用户睡眠，控制模块优选为Cortex-A7，心率传感器优选为BMD101，压力传感器优选为Omega传感器。用户躺卧于设备层2上方，头部枕于枕具3上，压力传感器检测到压力信号超过阈值，控制模块开启1/f信号发生器，1/f信号是功率谱密度和频率成反比的一种信号，1/f信号发生器产生16Hz的1/f信号，振动器和音箱5接收1/f信号，振动器4将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动，音箱5将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号，人体在接收到机械振动和声波信号时，16～150Hz的1/f信号由于其自身特点，使得机械振动、声波信号和人体共同发生共振，激活大脑中枢，缓解疲劳和压力，实验结果表明，这种双重1/f信号的共振方式可以使得入睡时间缩短80％以上；同时心率传感器检测的心率信号低于阈值时，由于人体在进入睡眠状态时，心率降低，当心率信号低于阈值时即可认为用户已经入睡，这时需要更加安静的环境供用户睡眠，所以控制模块关闭1/f信号发生器，为用户提供了更好的睡眠环境。本发明通过1/f信号对人体进行共振刺激，缩短入睡时间80％以上，同时在用户入睡时关闭1/f信号发生器的控制模块，提供了更好的睡眠环境，从而达到提高睡眠质量的目的。
实施例2
如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，所述1/f信号发生器包括：用于生成1/f信号的振荡模块；用于对振荡模块生成的1/f信号进行放大的放大模块；用于对放大后的1/f信号进行降频的混频模块；用于对混频后的1/f信号进行带通滤波的带通滤波器，所述带通滤波器的带通频率采用16～150Hz；用于将带通滤波后的振荡信号发送给振动器4和音箱5的功分器。
本实施例实施时，带通频率优选为16Hz，振荡模块优选为rt9232，放大模块优选为CC1101，混频模块优选为LTC5577，带通滤波器优选为SFDG75BQ102，振荡模块生成1/f信号；放大模块对振荡模块生成的1/f信号进行放大；混频模块对放大后的1/f信号进行降频；带通滤波器对混频后的1/f信号进行带通滤波至16～150Hz；功分器将带通滤波后的振荡信号发送给振动器和音箱。
实施例3
如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上，还包括设置于床垫层1的LED夜灯7；所述控制模块还用于在心率传感器检测的心率信号低于阈值时开启LED夜灯7。
本实施例实施时，心率传感器检测的心率信号低于阈值，用户进入睡眠，控制模块开启LED夜灯7，使得用户在起床时可以得到照明。
实施例4
如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，还包括：用于将心率传感器检测的心率信号发送至远程端的无线通信模块。
本实施例实施时，通过无线通信模块将心率传感器检测的心率信号发送至远程端，使得用户可以通过远程端对心率信号进行监控。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.促进人体睡眠的床垫灯具，其特征在于，包括床垫层(1)、设置于床垫层(1)上方的设备层(2)、枕具(3)、振动器(4)、音箱(5)和控制装置(6)；所述枕具(3)设置于设备层(2)上方头部所在位置；所述振动器(4)设置于枕具(3)上表面；所述音箱(5)和控制装置(6)设置于设备层(2)，且所述音箱(5)设置于头部两侧；所述设备层(2)设置有心率传感器和压力传感器；所述控制装置(6)包括：
用于向振动器(4)和音箱(5)发出相同的1/f信号的1/f信号发生器，所述1/f信号的功率谱密度和频率成反比，所述1/f信号的频率采用16～150Hz；
用于在压力传感器检测的压力信号超过阈值时开启1/f信号发生器，并在心率传感器检测的心率信号低于阈值时关闭1/f信号发生器的控制模块；
所述振动器(4)将接收到的1/f信号转换为同频率的机械振动；
所述音箱(5)将接收到的1/f信号转换为同频率的声波信号。
2.根据权利要求1所述的促进人体睡眠的床垫灯具，其特征在于，所述1/f信号发生器包括：
用于生成1/f信号的振荡模块；
用于对振荡模块生成的1/f信号进行放大的放大模块；
用于对放大后的1/f信号进行降频的混频模块；
用于对混频后的1/f信号进行带通滤波的带通滤波器，所述带通滤波器的带通频率采用16～150Hz；
用于将带通滤波后的振荡信号发送给振动器(4)和音箱(5)的功分器。
3.根据权利要求1所述的促进人体睡眠的床垫灯具，其特征在于，还包括设置于床垫层(1)的LED夜灯(7)；所述控制模块还用于在心率传感器检测的心率信号低于阈值时开启LED夜灯(7)。
4.根据权利要求3所述的促进人体睡眠的床垫灯具，其特征在于，所述控制模块还用于在压力传感器检测的压力信号低于阈值时，加大LED夜灯(7)亮度。
5.根据权利要求1所述的促进人体睡眠的床垫灯具，其特征在于，还包括：
用于将心率传感器检测的心率信号发送至远程端的无线通信模块。
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