一种环境自适应的智能辅助睡眠装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境自适应的智能辅助睡眠装置及方法，包括设置在床上的智能头枕系统和智能床垫系统，其分别与中央控制系统相连接，智能头枕系统和智能床垫系统分别接收中央控制系统的指令辅助用户调整或改变睡眠姿势；床边还设置有虚拟现实影像系统和送风系统。本发明专利技术通过虚拟现实技术模拟真实的环境，以3D影像、立体声、自然风、真实气味、温度控制等丰富的暗示手段带给用户更好的睡眠体验；还能够全程保障用户处于最佳睡眠姿势，有效解决了睡眠中经常出现的压迫内脏、压迫四肢、呼吸不畅、打鼾等不利状态。

【技术实现步骤摘要】
一种环境自适应的智能辅助睡眠装置及方法
本专利技术属于辅助睡眠
，涉及一种环境自适应的智能辅助睡眠装置及方法。
技术介绍
睡眠质量无疑是衡量身心健康的重要指标，睡眠不好不仅加重身体疲劳，更会造成心理压力，久而久之产生严重的连锁反应。而良好的睡眠质量可以帮助人们快速恢复身体，并获得更加深刻的幸福感。研究显示，睡眠环境中的光强，噪声大小，噪声类型，温度，湿度，气味等因素都会影响到睡眠周期中深度睡眠期和快速眼动睡眠期(REM)的持续时间，而深度睡眠期和快速眼动睡眠期被科学界普遍认识为是人通过睡眠恢复体力和脑力的重要手段，是睡眠5个周期中最重要的两个。因为睡眠环境对睡眠质量具有明显的影响，而睡眠质量决定着人们的身心健康，可见睡眠环境对生活的产生着十分重要的影响。在当今这个生活节奏较快的社会，若通过科技手段营造优越的睡眠环境以加强人民的睡眠质量，将积极的提升全民身心健康。现有的睡眠辅助装置已能够通过对投影、声音、风、温湿度等参数的调解给予用户一个较好的睡眠环境，例如中国专利申请号为201510556062.5的“睡眠仓及其环境控制方法和系统”。但是存在以下不足：1)影像系统为二维的平面投影，作为环境模拟手段，缺乏身临其境的真实感；2、影像系统为固定位置平面投影，无法根据用户在睡眠中随机出现的平躺、侧卧等姿态调整图像位置，智能化不足；3)、采用传统卧具，不能根据用户的睡眠姿势调整卧具的形态，无法做到全方位契合用户的身体。
技术实现思路
本专利技术解决的问题在于提供一种环境自适应的智能辅助睡眠装置及方法，通过虚拟现实技术模拟真实的环境，提高睡眠质量。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种环境自适应的智能辅助睡眠装置，包括设置在床上的智能头枕系统和智能床垫系统，其分别与中央控制系统相连接，智能头枕系统和智能床垫系统分别接收中央控制系统的指令辅助用户调整或改变睡眠姿势；床边还设置有虚拟现实影像系统和送风系统，其分别与中央控制系统相连接，虚拟现实影像系统接收中央控制系统的指令播放自然环境的虚拟现实视频，送风系统接收中央控制系统的指令改变送风量，模拟自然风的吹拂。所述的智能头枕系统包括底部设有电子升降装置的枕体，枕体内设有电子控制导轨，设置在枕体表面的移动式枕托与电子控制导轨滑动连接，移动式枕托接收中央控制系统的指令在电子控制导轨上左右滑动；电子升降装置根据中央控制系统的指令升降枕体，辅助用户改变睡眠姿势。所述的电子控制导轨为中间低两端高的弧形导轨，移动式枕托随用户侧头时被动左右滑动；所述的移动式枕托设有脑电波采集装置和枕托位置及受压检测装置，枕托位置及受压检测装置检测用户侧头的动作数据并传给中央控制系统，并接收中央控制系统的指令辅助用户改变睡眠姿势；脑电波采集装置采集用户的脑电信息，作为判定用户情绪状况的条件，为催眠暗示工作提供针对用户的情绪参数。所述的枕体内还设有心电呼吸波采集装置、鼾声采集装置、立体声播放装置和气味发生装置；心电呼吸波采集装置采集用户的心电信息，作为判定用户情绪状况的条件，为催眠暗示工作提供针对用户的情绪参数；所述的立体声播放装置根据接收中央控制系统的指令，播放模拟自然环境的声音；所述的气味发生装置内设有多种气味包，根据中央控制系统的指令，气味包散发模拟自然环境中的气味。所述的智能床垫系统包括设有温度控制装置的柔性床体，柔性床体底部设有电子升降器阵列，电子升降器顶端设有床体受压传感器。所述的柔性床体根据中央控制系统的指令将床表面温度保持在20～45℃之间的设定温度；电子升降器阵列根据中央控制系统的指令调整床体表面的弧度和高度，调整用户的睡眠姿势或辅助其翻身；床体受压传感器检测床体表面各点上受到压力的数据，并传送给中央控制系统，由中央控制系统判断用户的睡眠姿势，依据是否有局部压力过大的情况判断是否存在四肢或内脏受挤压的现象出现。所述的虚拟现实影像系统采用虚拟现实设备，包括虚拟现实眼罩、CRT终端液晶光闸眼镜或虚拟现实头盔，根据中央控制系统的指令，播放真实自然环境的虚拟现实视频。所述的中央控制系统还与互联网相连接，记录获取的全部参数，并以大数据手段对用户的各项睡眠指标及健康状况进行评定，根据评定结果给予用户健康指导意见，并针对用户情绪状况进行反馈式催眠暗示。一种所述环境自适应的智能辅助睡眠装置的反馈式睡眠姿势调节方法，包括以下操作：1)通过智能头枕系统内设置的枕托位置及受压检测装置、脑电波采集装置、心电呼吸波采集装置和鼾声采集装置，以及智能床垫系统的床体受压传感器实时检测用户姿势及生理参数；2)各检测部件将采集的信息传送至中央控制系统，中央控制系统根据接收的信息判定用户的睡眠姿势是平躺还是侧躺，四肢内脏受挤压情况，是否有翻身趋势；3)中央控制系统根据判定信息及接收的用户情绪状况、呼吸心电状况及鼾声大小信息，通过智能头枕系统的电子升降系统、智能床垫系统的电子升降器阵列来改变枕头高度和床体曲面形状，以契合用户姿势，保护骨骼及脏器；4)中央控制系统通过智能头枕系统的电子控制导轨控制移动式枕托水平滑动，并通过步骤3)中的方式使床体局部倾斜，促使用户翻身，或在检测到用户有翻身趋势时辅助其翻身；5)中央控制系统实时跟踪用户的鼾声大小，若超过设定阈值，则通过步骤3)、4)的方式调整睡眠姿势直到发现使用户鼾声最小的个性化健康睡眠姿势，保持呼吸通畅，防止打鼾；6)若中央控制系统监测到呼吸心电及脑电出现明显特征波形，则通过步骤3)、4)的方式主动改变用户睡眠姿势，保障用户的睡眠健康与安全。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的一种环境自适应的智能辅助睡眠系统和方法，通过虚拟现实技术模拟真实的环境，以3D影像、立体声、自然风、真实气味、温度控制等丰富的暗示手段带给用户更好的睡眠体验；模拟真实世界，通过覆盖视觉、听觉、嗅觉、触觉、温度感觉等全部感受器官，使用户感受到更加栩栩如生的模拟世界，进一步增加用户睡眠的舒适感受；本专利技术通过智能头枕系统和智能床垫系统，实时检测用户睡眠姿势及心脑电呼吸波形鼾声大小等信息，并通过移动枕托，改变枕头高度，改变床体曲面结构的方式主动调整用户姿势；通过智能头枕系统和智能床垫系统实时监控用户睡眠中的身体姿势及心脑电、呼吸波形、鼾声等信息，根据上述实时信息，以实时反馈的方式为用户转动枕托，调整枕头高度、改变床体曲面形状来主动改变用户睡眠姿势、帮助用户翻身，全程保障用户处于最佳睡眠姿势，有效解决了睡眠中经常出现的压迫内脏、压迫四肢、呼吸不畅、打鼾等不利状态，并有效的缓解了用户在佩戴体积较大的虚拟现实装备时可能产生的头部不适，翻身困难等问题。本专利技术提供的一种环境自适应的智能辅助睡眠系统和方法，能够使用户在佩戴体积较大重量较大的虚拟现实装备睡眠的情况下，能够无阻力轻松的侧头翻身；进一步通过大数据手段对用户的各项睡眠指标及健康状况进行评定，推送最合适的健康资讯；还通过心脑电分析用户情绪情况，并通过虚拟现实手段进行针对性催眠暗示，效果由于传统催眠。附图说明图1是本专利技术所述的睡眠辅助虚拟现实系统结构框图；图2是本专利技术所述的智能头枕系统内部结构图；图3是本专利技术所述的智能头枕系统的移动式枕托左右移动时的侧面结构图；图4是本专利技术所述的智能头枕系统结构框图；图5是本专利技术所述的智能床垫系统内部结构图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，包括设置在床上的智能头枕系统(2)和智能床垫系统(3)，其分别与中央控制系统(1)相连接，智能头枕系统(2)和智能床垫系统(3)分别接收中央控制系统(1)的指令辅助用户调整或改变睡眠姿势；床边还设置有虚拟现实影像系统(4)和送风系统(5)，其分别与中央控制系统(1)相连接，虚拟现实影像系统(4)接收中央控制系统(1)的指令播放自然环境的虚拟现实视频，送风系统(5)接收中央控制系统(1)的指令改变送风量，模拟自然风的吹拂。

【技术特征摘要】
1.一种环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，包括设置在床上的智能头枕系统(2)和智能床垫系统(3)，其分别与中央控制系统(1)相连接，智能头枕系统(2)和智能床垫系统(3)分别接收中央控制系统(1)的指令辅助用户调整或改变睡眠姿势；床边还设置有虚拟现实影像系统(4)和送风系统(5)，其分别与中央控制系统(1)相连接，虚拟现实影像系统(4)接收中央控制系统(1)的指令播放自然环境的虚拟现实视频，送风系统(5)接收中央控制系统(1)的指令改变送风量，模拟自然风的吹拂。2.如权利要求1所述的环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，所述的智能头枕系统(2)包括底部设有电子升降装置(8)的枕体，枕体内设有电子控制导轨(7)，设置在枕体表面的移动式枕托(6)与电子控制导轨(7)滑动连接，移动式枕托(6)接收中央控制系统(1)的指令在电子控制导轨(7)上左右滑动；电子升降装置(8)根据中央控制系统(1)的指令升降枕体，辅助用户改变睡眠姿势。3.如权利要求2所述的环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，所述的电子控制导轨(7)为中间低两端高的弧形导轨，移动式枕托(6)随用户侧头时被动左右滑动；所述的移动式枕托(6)设有脑电波采集装置(9)和枕托位置及受压检测装置(14)，枕托位置及受压检测装置(14)检测用户侧头的动作数据并传给中央控制系统(1)，并接收中央控制系统(1)的指令辅助用户改变睡眠姿势；脑电波采集装置(9)采集用户的脑电信息，作为判定用户情绪状况的条件，为催眠暗示工作提供针对用户的情绪参数。4.如权利要求2或3所述的环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，所述的枕体内还设有心电呼吸波采集装置(10)、鼾声采集装置(11)、立体声播放装置(12)和气味发生装置(13)；心电呼吸波采集装置(10)采集用户的心电信息，作为判定用户情绪状况的条件，为催眠暗示工作提供针对用户的情绪参数；所述的立体声播放装置(12)根据接收中央控制系统(1)的指令，播放模拟自然环境的声音；所述的气味发生装置(13)内设有多种气味包，根据中央控制系统(1)的指令，气味包散发模拟自然环境中的气味。5.如权利要求1所述的环境自适应的智能辅助睡眠装置，其特征在于，所述的智能床垫系统(3)包括设有温度控制装置的柔性床体(15)，柔性床体(15)底部设有电子升降器阵列(16)，电子升降器顶端设有床体受压传感器(17)。6.如权利要求5所述的环境自适应的智能辅助睡眠装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正男，刘静，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11