助眠眼罩的設計性研究

屈龍宇 王娜娜 王靈輝 劉婧怡

摘? 要：睡眠是高等脊椎動物周期性出現的一種自發的和可逆的靜息狀態，表現為機體對外界刺激的反應性降低和意識的暫時中斷。人的一生大約有1/3的時間是在睡眠中度過的。當人們處于睡眠狀態中時，可以使人們的大腦和身體得到休息、休整和恢復，適量的睡眠有助于人們日常的工作和學習。科學提高睡眠質量，是人們正常工作學習生活的保障。

關鍵詞：睡眠? 休息? 保障 眼罩? 設計

中圖分類號：TB472? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）04（b）-0250-03

Study on the Design of Sleep Mask

QU Longyu? WANG Nana? WANG Linghui? LIU Jingyi

（Harbin University， Harbin， Heilongjiang Province， 150001 China）

Abstract： Sleep is a spontaneous and reversible resting state in higher vertebrates， which is characterized by the decrease of body's response to external stimuli and the temporary interruption of consciousness. One third of one's life is spent in sleep. When people are in a state of sleep， can make people's brain and body to rest， rest and recovery， the right amount of sleep is conducive to people's daily work and study. Scientific improvement of sleep quality is the guarantee of people's normal work， study and life.

Key Words： Sleep; Rest; Security; sleep Mask; Design

睡眠對于每一個人來講都是絕對必需的、不可或缺的生活需要，睡眠是一種周期性的生理現象，是人類生命活動的一個重要方面，睡眠是健康之本，人們的機體通過睡眠來達到休息和調整，并用來保證第二天的正?；顒?。但是睡眠也有好壞，一個好的睡眠可以讓人精神飽滿、充滿干勁，而一個壞的睡眠卻是會讓人無精打采、疲憊不堪，更甚者對人的身體產生傷害，日積月累之后便會對人的生命產生危害。所以擁有一個好的睡眠對人們尤為重要，多數人都多多少少有著失眠、覺輕等各種睡眠問題，因此該文提出一種能夠保障人們的睡眠的想法，那就是發明一款助眠眼罩，以此來解決人們的睡眠問腿。

那么應該如何設計一款助眠眼罩呢？它應該具有哪些助眠功能呢？它又是如何起到助眠效果的呢？該文針對這些問題查閱了書籍資料[1]，并對現在的助眠產品市場進行了調查。

1? 助眠原理

通過調查發現，現在市場中的許多助眠產品大多數都是沒有實際助眠效果的，其助眠的方式完全沒有一點科學根據，有一些之所以起到了一點助眠的作用，其實是利用了心理催眠，讓人心理上相信它能助眠，于是就起到了助眠的效果，但是這種助眠手段并不長久，時間稍微一長，人的心理就不會再受影響了，也就達不到助眠效果了。該文作者通過大量查找有關于睡眠的書籍和材料，尋找到了一些能夠利于人睡眠的手段和方法，這些手段和方法都是基于大量實驗或者科學依據的，可以真正地起到助眠效果。

1.1 模擬δ波

人的腦波共有4種，分別是α腦波、β腦波、θ腦波、δ腦波。其中δ波頻率為0.4～4 Hz，δ波為優勢腦波，是人在深度熟睡，無意識狀態所產生的腦波。人的睡眠好壞與δ波有著非常直接的關聯，通常一夜正常的睡眠周期會出現4～5次δ波，出現δ波時人會處在無夢且很深沉的睡眠狀態。所以說人在失眠時，如果能夠讓自己處于近似δ波的狀態下，那么就能脫離失眠并快速進入深度睡眠狀態，所以人們只需要模擬δ波就可以達到助眠效果，人們需要一個能發射電磁波的儀器，將其頻率調制到0.4～4 Hz之間并安裝在助眠眼罩上就可以了。

1.2 模擬有利于入睡的環境

許多人認為極度安靜和黑暗的環境有利于睡眠，其實并不然，極度安靜和黑暗的環境會引起人的恐懼，反而不利于入睡，而真正利于人入睡的環境，往往是柔和的暗光和微弱的聲音。顏色可以影響人的感官，就像紅色可以讓人感到活躍、熱烈、焦躁等感覺，而綠色可以讓人感到放松、遲緩等感覺。在平時生活中，身邊最多的是人們來回奔忙的聲響以及汽車的滴滴聲，這些聲音都會讓人變得緊張起來，但是大自然的聲音就會讓人感到舒服和安逸。所以，用此助眠眼罩去模擬有利于人入睡的柔和光亮和大自然的聲音，并且會在助眠眼罩上安裝一個香水盒，里面是一些利于入眠的植物香味提取液，這些提取液無任何危害，是直接從植物中提取出來的，如薰衣草、薄荷、茉莉等，這些香味有利于人放松，這樣就達到了助眠效果。

2? 其他人性化設計

現在市場上的一些助眠眼罩都是大體積、大塊頭，材質堅硬，既不利于攜帶，也會在人睡覺翻身時起到阻礙作用，可以說是很不人性化。而該文的這種助眠眼罩外殼打算采用軟膠材料，這樣便會變得十分柔軟，而且其內部沒有大體積電子材料，這樣整個助眠眼罩便可以折疊使用，便于攜帶，其柔軟的材質也不會在人翻身時造成阻礙;并采用語音操作，簡單易懂，老少皆宜，在助眠的同時，還會有按摩功能，通過按摩眼部穴位，而達到放松的效果;同時還具備著輕柔喚醒功能，當睡眠時間到達了提前設定的時間，助眠眼罩就會慢慢加大光亮和聲音，從而達到一個自然醒的環境，可以說是十分人性化（見圖1）。

2.1 語音操控

該產品采用語音識別功能，通過語音就可正常操作，并且操作方式十分簡單，無需特意說明。

2.2 多種模式

該產品默認設置有多種模式，供使用者選擇，例如淺度睡眠、中度睡眠、深度睡眠，使用者也可以自定義模式，并保存在儀器系統中，以方便使用者再次使用。

2.3 軟材料外觀

考慮到使用者在睡眠時可能會改變睡姿，該產品多數材料采用軟膠皮，這樣在使用者翻身時不至于造成不適，并且可以折疊攜帶。

2.4 按摩穴位

該產品在工作的同時，還可通過輕微的震動來按摩使用者的眼部附件的穴位，使眼睛四周的肌肉放松，對眼睛起到一定的保健作用，以此達到更好的放松效果，幫助使用者更快地進入睡眠。

2.5 助眠系統

儀器開始工作后，使用者的耳邊就會響起一些有助于入睡的聲音，例如雨聲、鄉村夜晚的聲音等，使用者可在使用前自己選擇;使用者眼前也會出現特別微弱柔和的光亮，因為據科學調查研究顯示，完全漆黑的狀況下，并不是十分利于入睡的，反而有一些輕微的光亮時，更利于入睡。

2.6 輕柔喚醒

當距離使用者設定的喚醒時間還有5 min時，儀器會緩慢增強眼罩內部的光亮程度，并響起清晨公園里的聲音，鳥叫聲、散步聲、人低聲交流聲等，并逐漸加強音量，從而模擬一個自然醒的環境[3]，來達到一種舒適的叫醒方式，沒有鬧鐘的喧鬧，也沒有突然驚醒的惶恐，一切以使用者的舒適為主。

3? 技術分析

3.1 語音識別技術

該產品的語音識別方法主要選擇的是孤立詞識別，識別出事先已知的孤立詞匯，如“開機”“關機”等詞匯。根據對使用者，該產品選的是特定人語音識別，其只能識別一個或幾個人的語音，如需使用可以在系統中先錄制語音模板[4]，然后系統便會記憶模板，供以后使用（見圖2、圖3）。

3.2 電磁振動

在電磁振動器中有一個電磁線圈，通過電磁線圈的電流是經過半波整流的脈沖電流。在正半波時，電流通過，電磁鐵有吸力，吸引振動板靠近;在負半波時，無電流通過，電磁鐵吸力消失，由于彈簧的作用，振動板又回到原來的位置[5]，以此來達到按摩效果，并可通過控制電流大小，來控制振動強度。

3.3 微處理器

微處理器由一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器，這些電路執行控制部件和算術邏輯部件的功能[6]。微處理器能完成取指令、執行指令，以及與外界存儲器和邏輯部件交換信息等操作[7]。

4? 結語

總體而言，這款助眠眼罩人們覺得設計的很成功，其助眠效果明顯，且見效快，而且眼罩的成本也較低，這樣價格也會大大地降低，更容易被廣大消費者所接受;并且該眼罩采用科學的方法幫助人們入睡，并且沒有任何副作用，操作簡單，市場目前并無同樣產品，可以說是前景廣闊，十分有開發前途。

參考文獻

[1] 蔣倩.享受真正的安心睡眠華米助眠耳塞Amazfit Zen Buds[J].計算機與網絡，2020，46（21）：24.

[2] 裘珊珊.智能健康助眠系統的研究與開發[J].中小企業管理與科技，2020（10）：158-159.

[3] 黨珂，鄧浩.腦電波傳感器的應用與研究[J].電腦知識與技術，2020，16（20）：177-178.

[4] 劉永翔，薛松.老年健康助眠系統設計[J].包裝工程，2019，40（20）：251.

[5] 李建春，韓秀榮.一種助眠保健枕結構設計及其工作方法研究[J].武漢職業技術學院學報，2019，18（2）：111-114.

[6] 段軻.助眠音樂的關鍵特征計算及移動應用設計[D].浙江大學，2020.

[7] 李珂.基于移動互聯的睡眠監控系統設計[D].東華大學，2019.