WO2017166820A1 - 基于电磁场改善睡眠的系统及方法 - Google Patents

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WO2017166820A1
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张贯京
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Shenzhen Qianhai AnyCheck Information Technology Co Ltd
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    • A61N2/006—Magnetotherapy specially adapted for a specific therapy for magnetic stimulation of nerve tissue
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    • A61M2021/0055—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with electric or electro-magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to the field of health care, and more particularly to a system and method for improving sleep based on an electromagnetic field.
  • a good pillow not only protects the cervical spine well, but also relates to the quality of work and life in another 2/3 of life.
  • the existing pillows basically improve the shape of the above pillows, so that they have better ergonomic effects.
  • the functions of these products are relatively simple and have limited effect. Therefore, it is desirable to design a system and method for improving sleep based on electromagnetic fields.
  • a primary object of the present invention is to provide a system and method for improving sleep based on an electromagnetic field, which aims to solve the technical problem that the existing pillow cannot improve the sleep of the user by the electromagnetic field.
  • the present invention provides a system for improving sleep based on an electromagnetic field, the system operating in a sleep improvement device, the sleep improvement device being disposed on a smart pillow, the sleep improvement device including a plurality of magnetic a sensor and a plurality of pressure sensors, wherein the pillow surface of the smart pillow is provided with a magnetic sensor and a pressure sensor at a preset distance, wherein a magnetic sensor and a pressure sensor are disposed at the same position, the system comprises:
  • an acquisition module configured to acquire a pressure value on each pressure sensor, and divide a pressure sensor that exceeds a preset pressure threshold according to the pressure value;
  • a drawing module configured to draw a sleeping posture shape of a pillow surface of the smart pillow according to the position of the pressure sensor exceeding the preset pressure threshold;
  • a determining module configured to determine whether the sleeping posture shape is a first shape or a second shape;
  • a control module configured to: when the shape of the sleeping posture is a first shape, control each of the magnetic sensors in the first shape to generate an electromagnetic field of a preset frequency and act on a user's brain;
  • an extraction module configured to: when the sleeping posture shape is a second shape, extract an active area from the second shape, and control each magnetic sensor in the movable area to generate an electromagnetic field of a preset frequency And it acts on the user's brain.
  • the acquiring module is specifically configured to:
  • the pressure value on each pressure sensor is obtained in the order of the number of the pressure sensors.
  • the sleeping posture shape refers to a shape formed by connecting the position where the pressure sensor exceeding the preset pressure threshold is located.
  • the first shape is an elliptical shape.
  • the second shape is a brain shape including an ear shape.
  • the preset frequency is a value in a range of 4-7 Hz.
  • the extraction module is specifically configured to:
  • the present invention provides a method for improving sleep based on an electromagnetic field, the method being applied to a sleep improvement device, the sleep improvement device being disposed on a smart pillow, the sleep improvement device comprising a plurality of magnetic sensors and a pressure sensor, the pillow surface of the smart pillow is provided with a magnetic sensor and a pressure sensor at a preset distance, wherein a magnetic sensor and a pressure sensor are disposed at the same position, and the method comprises the following steps:
  • the sleeping posture shape is a second shape ⁇ , extracting an operable region from the second shape, controlling each magnetic sensor in the movable region to generate an electromagnetic field of a preset frequency and acting on a user's brain .
  • the step of acquiring an active area from the second shape comprises:
  • the present invention combines a magnetic sensor to generate an electromagnetic field of a preset frequency, and the electromagnetic field of the preset frequency is generated by the brain. Resonance, which in turn induces IPSP in the brain, inhibits brain excitability, reduces the complexity of the user's sleep and brain, and improves the user's sleep.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a smart pillow of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a preferred embodiment of a system for improving sleep based on an electromagnetic field according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic view showing the positional relationship between a magnetic sensor and a pressure sensor in the smart pillow of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic view of a preferred embodiment of a first shape of a user's head in contact with the smart pillow in accordance with the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic illustration of a preferred embodiment of a second shape of the user's head in contact with the smart pillow in accordance with the present invention
  • FIG. 6 is a flow chart of a preferred embodiment of the method of the present invention for improving sleep based on an electromagnetic field.
  • the present invention provides a smart pillow placed on a mattress that the user sleeps.
  • the smart pillow When the user's head contacts the smart pillow, the smart pillow generates a preset frequency through a magnetic sensor. Electromagnetic fields induce changes in the rhythm of the brain, causing the brain to resonate, which in turn causes the brain to have a relatively low-frequency event-related synchronization phenomenon, which causes the brain's electrical activity to decrease and complexity to decrease, thereby improving the user's sleep.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a smart pillow of the present invention.
  • the smart pillow 2 includes, but is not limited to, the sleep improving device 3, the battery 4, and the setting button 5.
  • the sleep improving device 3 and the battery 4 are disposed on the smart pillow 2.
  • the setting button 5 is disposed on an outer surface of the side wall of the smart pillow 2.
  • the sleep improving device 3 is for improving the sleep of the user by an electromagnetic field of a preset frequency.
  • the sleep improvement device 3 will be described in detail in Fig. 2.
  • the battery 4 is electrically connected to the sleep improving device 3 for supplying power to the sleep improving device 3. Further, the battery 4 is connected to the charging port 40 for charging the battery 4.
  • the battery 4 is a low-radiation, low-power rechargeable battery that does not affect the health of the user.
  • the charging port 40 can be, but is not limited to, a USB interface or other standard battery charging interface, and the charging port 40 can be directly inserted into an external power source (such as a computer USB interface or a low voltage regulator, etc.). 4 to charge. When the battery is exhausted, the user can charge the battery 4 through the charging port 40.
  • the battery 4 and the charging port 40 may be omitted.
  • the smart pillow 2 includes a power plug (not shown in FIG. 1), and the power plug is connected to the sleep improving device 3, and the power plug is used to connect to a power outlet of a municipal power grid. To pass the municipal grid as described The sleep improving device 3 is powered.
  • the setting button 5 is connected to the sleep improving device 3 for activating the sleep improving device 3.
  • the setting button 5 may be, but not limited to, a touch-sensitive button or a physical button (i.e., a physical button composed of a button, a motion contact, a return spring, and a button box).
  • the pillow surface of the smart pillow 2 is provided in a slope type structure. In other embodiments, the pillow surface of the smart pillow 2 is arranged in a wave-like configuration.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a preferred embodiment of a system for improving sleep based on electromagnetic fields in accordance with the present invention.
  • the electromagnetic field improving sleep-based system 300 in the present invention operates on the sleep improving device 3.
  • the sleep improving device 3 includes, but is not limited to, a system 300 for improving sleep based on an electromagnetic field, a processing unit 30, a magnetic sensor 31, a pressure sensor 32, and a storage unit 33.
  • the processing unit 30 may be a central processing unit (CPU), a microcontroller (MCU), a data processing chip, or an information processing unit having a data processing function.
  • CPU central processing unit
  • MCU microcontroller
  • data processing chip or an information processing unit having a data processing function.
  • the magnetic sensor 31 and the pressure sensor 32 are plural.
  • a magnetic sensor 31 and a pressure sensor 32 are disposed at a predetermined distance from the pillow surface of the smart pillow 2, wherein one magnetic sensor 31 and one pressure sensor 32 are disposed at the same position.
  • the magnetic sensor 31 and the pressure sensor 32 in the form of a 15*15 matrix are distributed on the pillow surface of the smart pillow 2 (i.e., 225 magnetic sensors 31 and 225 pressure sensors 32 are distributed).
  • the user may also set the magnetic sensor 3 1 and the pressure sensor 32 of other matrix forms (for example, 10*10 matrix form, 20*20 matrix form) on the pillow surface of the smart pillow 2.
  • a magnetic sensor 31 (white circle in FIG. 3) is disposed on the pillow surface of the smart pillow 2 at a predetermined distance to form a magnetic sensor array. In this way, regardless of the position of the user's head on the pillow surface of the smart pillow 2, it is in contact with one or several of the magnetic sensors 31.
  • the magnetic sensor 31 When the user's head is located on the pillow surface of the smart pillow 2, the magnetic sensor 31 generates an electromagnetic field of a preset frequency and acts on the head of the user.
  • the magnetic sensor 31 is configured to generate a preset frequency when it is in contact with the user's head. Magnetic field.
  • the pressure sensor 32 is used to monitor the pressure value of the pressure applied to the pressure sensor 32 by the user's head. When the pressure value on the pressure sensor 32 exceeds the preset pressure threshold ⁇ , it indicates that the user's head is in contact with the pressure sensor 32.
  • a magnetic sensor 31 and a pressure sensor 32 are disposed at the same position.
  • a pressure sensor 32 is further disposed at a position of each magnetic sensor 31 on the pillow surface of the smart pillow 2.
  • Figure 3 is a black circle). In this way, regardless of the position of the user's head on the pillow surface of the smart pillow 2, when the user's head comes into contact with the pressure sensor 32, the user's head is also in contact with the magnetic sensor 31.
  • the storage unit 33 may be a read only storage unit ROM, an electrically erasable storage unit EEPRO M, a flash storage unit FLASH or a solid hard disk.
  • the system 300 for improving sleep based on an electromagnetic field includes, but is not limited to, an obtaining module 301, a drawing module 302, a determining module 303, a control module 304, and an extracting module 305.
  • the module referred to in the present invention refers to a capable module.
  • the acquisition module 301 is configured to acquire a pressure value on each pressure sensor 32.
  • each pressure sensor 32 includes a number.
  • the acquisition module 301 acquires the pressure value on each of the pressure sensors 32 in the order of the number of the pressure sensors 32.
  • the obtaining module 301 is further configured to divide the pressure sensor 31 that exceeds a preset pressure threshold according to the pressure value. Specifically, when the pressure value on a pressure sensor 32 exceeds a preset pressure threshold ⁇ , the acquisition module 301 determines that the user's head is in contact with the pressure sensor 32, indicating that the user's head is pressed against the pressure sensor 32. It should be noted that, in this embodiment, there are multiple pressure sensors 32, and the user's head is in contact with the smart pillow 2, and is pressed against the plurality of pressure sensors 32. Therefore, the preset pressure is exceeded. There are also a plurality of threshold pressure sensors 32.
  • the acquisition module 301 determines that the user's head is in contact with the pressure sensor 32, indicating that the user's head is pressed against the pressure sensor 32. It should be noted that, in this embodiment, there are multiple pressure sensors 32, and the user's head is in contact with the smart pillow 2, and is pressed against the plurality of pressure sensors 32. Therefore, the preset pressure is exceeded. There are also a plurality of threshold pressure sensors 32. [0062]
  • the drawing module 302 is configured to draw a sleeping posture shape of the pillow surface of the smart pillow 2 by the user's head according to the position of the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold.
  • the sleeping posture shape refers to a shape formed by connecting the position where the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold is located. Specifically, the position where the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold is located is connected to form a shape which is a sleeping posture shape in which the user's head contacts the pillow surface of the smart pillow 2.
  • the determining module 303 is configured to determine whether the sleeping posture shape is a first shape or a second shape.
  • the first shape is an elliptical shape.
  • the user's head is in contact with the pillow surface of the smart pillow 2 to form a concave elliptical shape, that is, the first shape, as shown in FIG.
  • the second shape is a brain shape including an ear shape.
  • the left middle edge of the formed shape further includes an ear shape, which is the first case in the second shape, as shown in FIG. 5(a).
  • the right middle edge of the formed shape further includes an ear shape, which is the second case in the second shape, as shown in FIG. 5(b). Show.
  • the control module 304 is configured to control each of the magnetic sensors 31 in the first shape to generate an electromagnetic field of a preset frequency and act on the brain of the user. That is, when the sleeping posture shape is the first shape ⁇ , it indicates that the user's back brain is lying on the smart pillow 2.
  • the extraction module 305 is configured to acquire an active area from the second shape.
  • the manner in which the processing unit 30 acquires the operable area from the second shape is as follows:
  • the shape of the ear is a small ellipse, and a broken line (ie, a dividing line) is a tangent to the shape of the ear and intersects with the apex of the shape of the ear.
  • the dotted line divides the second shape into two regions, wherein the upper side of the dotted line is an active region. Below the dotted line is the face area.
  • the extraction module 305 is further configured to control each of the magnetic sensors 31 in the active area to generate an electromagnetic field of a preset frequency and act on the brain of the user. It should be noted that, since the bottom of the dotted line is a face region, if an electromagnetic field of a preset frequency is generated in the face region, the effect of improving sleep is not performed.
  • the magnetic sensor 31 is turned off in the face region, and an electromagnetic field of a predetermined frequency is generated in the movable region (which can also be viewed in the brain region in the second shape), and the efficiency of the sleep improving device 3 can be improved.
  • the magnetic sensor 31 generates an electromagnetic field of a preset frequency.
  • the electromagnetic field of the preset frequency induces an inhibitory post-synaptic potential in the user's brain to improve the user's sleep.
  • EBP excitatory postsynaptic potential
  • IBP inhibitory postsynaptic potential
  • an electromagnetic field is generated by a magnetic sensor (a medical study indicates a frequency of 4 to 7 Hz), and an electromagnetic field of the predetermined frequency resonates with the brain to induce a brain.
  • the IPSP to suppress the excitability of the brain, reduces the complexity of the user's sleep and brain, and improves the user's sleep.
  • the electromagnetic field of the preset frequency resonates with the brain to induce IPSP in the brain as a prior art, and is not described herein.
  • the magnetic sensor 31 and the pressure sensor 32 are disposed on the pillow surface of the smart pillow 2 in a movable structure, and the user can change the magnetic sensor 31 and the pressure sensor 32 on the smart pillow as needed. 2 on the location.
  • FIG. 6 a flow chart of a preferred embodiment of the method for improving sleep based on an electromagnetic field of the present invention is shown.
  • the method for improving sleep based on an electromagnetic field is applied to the sleep improvement device 3, and the method includes the following steps:
  • Step S11 The obtaining module 301 acquires a pressure value on each pressure sensor.
  • each pressure sensor 32 includes a number.
  • the acquisition module 30 1 acquires the pressure values on each of the pressure sensors 32 in numerical order.
  • Step S12 The acquiring module 301 divides the pressure sensor 31 that exceeds the preset pressure threshold according to the pressure value. Specifically, when the pressure value on a pressure sensor 32 exceeds a preset pressure threshold ⁇ , the acquisition module 301 determines that the user's head is in contact with the pressure sensor 32, indicating that the user's head is pressed against the pressure sensor 32. It should be noted that, in this embodiment, there are multiple pressure sensors 32, and the user's head is in contact with the smart pillow 2, and is pressed against the plurality of pressure sensors 32. Therefore, the preset pressure is exceeded. There are also a plurality of threshold pressure sensors 32.
  • Step S13 The drawing module 302 draws a sleeping posture shape of the pillow surface of the smart pillow 2 by the user's head according to the position of the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold.
  • the sleeping posture shape refers to a shape formed by connecting the position where the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold is located. Specifically, the position where the pressure sensor 32 exceeding the preset pressure threshold is located is connected to form a shape which is a sleeping posture shape in which the user's head contacts the pillow surface of the smart pillow 2.
  • Step S14 The determining module 303 determines whether the sleeping posture shape is a first shape or a second shape.
  • the back of the head of the user is in contact with the pillow surface of the smart pillow 2 to form a concave elliptical shape, that is, the first shape, as shown in FIG.
  • the left middle edge of the formed shape further includes an ear shape, which is the first case of the second shape, as shown in FIG. 5(a), when The right side of the user is in contact with the pillow surface of the smart pillow 2, and the right middle edge of the formed shape further includes an ear shape, which is the second case in the second shape, as shown in FIG. 5(b).
  • the sleeping posture shape is the first shape ⁇
  • the flow advances to step S15.
  • the sleeping posture shape is the second shape ⁇
  • the flow advances to step S16.
  • Step S15 When the sleeping posture shape is the first shape, the control module 304 controls each of the magnetic sensors 31 in the first shape to generate an electromagnetic field of a preset frequency and acts on the brain of the user.
  • Step S16 When the sleeping posture shape is the second shape, the extraction module 305 acquires an active area from the second shape. Specifically, the manner in which the extraction module 305 obtains the applicable area from the second shape is as follows:
  • the shape of the ear is a small ellipse, and a broken line (ie, a dividing line) is a tangent to the shape of the ear and intersects with the apex of the shape of the ear.
  • the dotted line divides the second shape into two regions, wherein the upper side of the dotted line is an active region.
  • Step S17 The extraction module 305 controls each of the magnetic sensors 31 in the active area to generate an electromagnetic field of a preset frequency and acts on the brain of the user.
  • the present invention combines a magnetic sensor to generate an electromagnetic field of a preset frequency, and the electromagnetic field of the predetermined frequency resonates with the brain, and further Inducing IPSP in the brain to suppress brain excitability, reduce the complexity of the user's sleep and brain, and improve the user's sleep.

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Abstract

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（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（S13）；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（31）产生预设频率的电磁场并作用于用户大脑（S15）；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（S16），及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（S17）。所述方法结合磁传感器（31）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

发明名称：基于电磁场改善睡眠的系统及方法 技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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吋间工作与生活的 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。
技术问题
[0004] 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。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 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：
[0006] 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；
[0007] 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； [0008] 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；
[0009] 控制模块， 用于当所述睡姿形状为第一形状吋， 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
[0010] 提取模块， 用于当所述睡姿形状为第二形状吋， 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。
[0011] 优选的， 所述获取模块具体用于：
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 优选的， 所述第一形状为椭圆形状。
[0015] 优选的， 所述第二形状为包含耳朵形状的脑部形状。
[0016] 优选的， 所述预设频率为 4~7赫兹范围内的一个值。
[0017] 优选的， 所述提取模块具体用于：
[0018] 从所述第二形状内提取耳朵形状；
[0019] 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
[0020] 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。
[0021] 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：
[0022] 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；
[0023] 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； [0024] 当所述睡姿形状为第一形状吋， 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
[0025] 当所述睡姿形状为第二形状吋， 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。
[0026] 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：
[0027] 从所述第二形状内提取耳朵形状；
[0028] 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
[0029] 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。
发明的有益效果
有益效果
[0030] 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 眠吋大脑的复杂度， 改善了用户的睡眠。
对附图的简要说明
附图说明
[0031] 图 1是本发明智能枕头的优选实施例的结构示意图；
[0032] 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；
[0033] 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；
[0034] 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；
[0035] 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；
[0036] 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。
[0037] 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。 实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0038] 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。
[0039] 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吋， 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。
[0040] 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。
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 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 夕卜， 所述电池 4上连接充电端口 40， 用于对电池 4充电。
[0045] 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吋， 用户可通过所述充电端 口 40对电池 4进行充电。
[0046] 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。
[0047] 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） 。
[0048] 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。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 所述的处理单元 30可以为一种中央处理器 （Central Processing Unit, 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。
[0052] 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 3 1及压力传感器 32于所述智能枕头 2的枕面。
[0053] 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。
[0054] 当用户的头部位于所述智能枕头 2的枕面上吋， 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。
[0055] 需要说明的是， 由于用户睡觉吋， 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吋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吋才产生预设频率的电 磁场。
[0056] 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吋， 表明用户的头部与该压力传感 器 32接触。
[0057] 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接触吋， 用户的头部也与所述磁传感 器 31接触。
[0058] 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 EEPRO M、 快闪存储单元 FLASH或固体硬盘等。
[0059] 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。
[0060] 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。
[0061] 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吋， 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接触吋， 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吋， 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接触吋， 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。 [0062] 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。
[0063] 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的枕面接触吋， 会 形成一个凹形的椭圆形状， 即为第一形状， 如图 4所示。
[0064] 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的枕面接触吋， 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 触吋， 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。
[0065] 当所述睡姿形状为第一形状吋， 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吋， 表明用户后脑平躺于智能枕头 2上。
[0066] 当所述睡姿形状为第二形状吋， 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：
[0067] ( 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。
[0068] 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。
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071] 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 （excitatory postsynaptic potential, EPSP) 禾卩抑制性突触后电位 (inhibitory postsynaptic potential, 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 了用户睡眠吋大脑的复杂度， 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。
[0072] 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。
[0073] 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：
[0074] 步骤 S11 : 所述获取模块 301获取每个压力传感器上的压力值。
[0075] 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 30 1按照编号顺序获取每个压力传感器 32上的压力值。
[0076] 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吋， 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接触吋， 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。 [0077] 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。
[0078] 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的枕面接触吋， 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的枕面接触吋， 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的枕面接触吋， 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吋， 流程进入步骤 S15。 当所述睡姿形状是第 二形状吋， 流程进入步骤 S16。
[0079] 步骤 S15: 当所述睡姿形状为第一形状吋， 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。
[0080] 步骤 S16: 当所述睡姿形状为第二形状吋， 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：
[0081] ( 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。
[0082] 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。
[0083] 步骤 S 17： 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。
[0084] 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。
工业实用性
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 眠吋大脑的复杂度， 改善了用户的睡眠。

Claims

权利要求书
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吋， 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吋， 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。
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。
如权利要求 1所述的智能枕头， 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。
如权利要求 1所述的智能枕头， 其特征在于， 所述第一形状为椭圆形 状。
如权利要求 1所述的智能枕头， 其特征在于， 所述第二形状为包含耳 朵形状的脑部形状。
如权利要求 1所述的智能枕头， 其特征在于， 所述预设频率为 4~7赫兹 范围内的一个值。
如权利要求 1所述的智能枕头， 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。
[权利要求 8] —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 形状吋， 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吋， 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。
[权利要求 9] 如权利要求 9所述的智能枕头， 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。
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