助眠眼罩的设计性研究

屈龙宇 王娜娜 王灵辉 刘婧怡

摘  要：睡眠是高等脊椎动物周期性出现的一种自发的和可逆的静息状态，表现为机体对外界刺激的反应性降低和意识的暂时中断。人的一生大约有1/3的时间是在睡眠中度过的。当人们处于睡眠状态中时，可以使人们的大脑和身体得到休息、休整和恢复，适量的睡眠有助于人们日常的工作和学习。科学提高睡眠质量，是人们正常工作学习生活的保障。

关键词：睡眠  休息  保障 眼罩  设计

中图分类号：TB472                          文献标识码：A文章编号：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

睡眠对于每一个人来讲都是绝对必需的、不可或缺的生活需要，睡眠是一种周期性的生理现象，是人类生命活动的一个重要方面，睡眠是健康之本，人们的机体通过睡眠来达到休息和调整，并用来保证第二天的正常活动。但是睡眠也有好坏，一个好的睡眠可以让人精神饱满、充满干劲，而一个坏的睡眠却是会让人无精打采、疲惫不堪，更甚者对人的身体产生伤害，日积月累之后便会对人的生命产生危害。所以拥有一个好的睡眠对人们尤为重要，多数人都多多少少有着失眠、觉轻等各种睡眠问题，因此该文提出一种能够保障人们的睡眠的想法，那就是发明一款助眠眼罩，以此来解决人们的睡眠问腿。

那么应该如何设计一款助眠眼罩呢？它应该具有哪些助眠功能呢？它又是如何起到助眠效果的呢？该文针对这些问题查阅了书籍资料[1]，并对现在的助眠产品市场进行了调查。

1  助眠原理

通过调查发现，现在市场中的许多助眠产品大多数都是没有实际助眠效果的，其助眠的方式完全没有一点科学根据，有一些之所以起到了一点助眠的作用，其实是利用了心理催眠，让人心理上相信它能助眠，于是就起到了助眠的效果，但是这种助眠手段并不长久，时间稍微一长，人的心理就不会再受影响了，也就达不到助眠效果了。该文作者通过大量查找有关于睡眠的书籍和材料，寻找到了一些能够利于人睡眠的手段和方法，这些手段和方法都是基于大量实验或者科学依据的，可以真正地起到助眠效果。

1.1 模拟δ波

人的脑波共有4种，分别是α脑波、β脑波、θ脑波、δ脑波。其中δ波频率为0.4～4 Hz，δ波为优势脑波，是人在深度熟睡，无意识状态所产生的脑波。人的睡眠好坏与δ波有着非常直接的关联，通常一夜正常的睡眠周期会出现4～5次δ波，出现δ波时人会处在无梦且很深沉的睡眠状态。所以说人在失眠时，如果能够让自己处于近似δ波的状态下，那么就能脱离失眠并快速进入深度睡眠状态，所以人们只需要模拟δ波就可以达到助眠效果，人们需要一个能发射电磁波的仪器，将其频率调制到0.4～4 Hz之间并安装在助眠眼罩上就可以了。

1.2 模拟有利于入睡的环境

许多人认为极度安静和黑暗的环境有利于睡眠，其实并不然，极度安静和黑暗的环境会引起人的恐惧，反而不利于入睡，而真正利于人入睡的环境，往往是柔和的暗光和微弱的声音。颜色可以影响人的感官，就像红色可以讓人感到活跃、热烈、焦躁等感觉，而绿色可以让人感到放松、迟缓等感觉。在平时生活中，身边最多的是人们来回奔忙的声响以及汽车的滴滴声，这些声音都会让人变得紧张起来，但是大自然的声音就会让人感到舒服和安逸。所以，用此助眠眼罩去模拟有利于人入睡的柔和光亮和大自然的声音，并且会在助眠眼罩上安装一个香水盒，里面是一些利于入眠的植物香味提取液，这些提取液无任何危害，是直接从植物中提取出来的，如薰衣草、薄荷、茉莉等，这些香味有利于人放松，这样就达到了助眠效果。

2  其他人性化设计

现在市场上的一些助眠眼罩都是大体积、大块头，材质坚硬，既不利于携带，也会在人睡觉翻身时起到阻碍作用，可以说是很不人性化。而该文的这种助眠眼罩外壳打算采用软胶材料，这样便会变得十分柔软，而且其内部没有大体积电子材料，这样整个助眠眼罩便可以折叠使用，便于携带，其柔软的材质也不会在人翻身时造成阻碍;并采用语音操作，简单易懂，老少皆宜，在助眠的同时，还会有按摩功能，通过按摩眼部穴位，而达到放松的效果;同时还具备着轻柔唤醒功能，当睡眠时间到达了提前设定的时间，助眠眼罩就会慢慢加大光亮和声音，从而达到一个自然醒的环境，可以说是十分人性化（见图1）。

2.1 语音操控

该产品采用语音识别功能，通过语音就可正常操作，并且操作方式十分简单，无需特意说明。

2.2 多种模式

该产品默认设置有多种模式，供使用者选择，例如浅度睡眠、中度睡眠、深度睡眠，使用者也可以自定义模式，并保存在仪器系统中，以方便使用者再次使用。

2.3 软材料外观

考虑到使用者在睡眠时可能会改变睡姿，该产品多数材料采用软胶皮，这样在使用者翻身时不至于造成不适，并且可以折叠携带。

2.4 按摩穴位

该产品在工作的同時，还可通过轻微的震动来按摩使用者的眼部附件的穴位，使眼睛四周的肌肉放松，对眼睛起到一定的保健作用，以此达到更好的放松效果，帮助使用者更快地进入睡眠。

2.5 助眠系统

仪器开始工作后，使用者的耳边就会响起一些有助于入睡的声音，例如雨声、乡村夜晚的声音等，使用者可在使用前自己选择;使用者眼前也会出现特别微弱柔和的光亮，因为据科学调查研究显示，完全漆黑的状况下，并不是十分利于入睡的，反而有一些轻微的光亮时，更利于入睡。

2.6 轻柔唤醒

当距离使用者设定的唤醒时间还有5 min时，仪器会缓慢增强眼罩内部的光亮程度，并响起清晨公园里的声音，鸟叫声、散步声、人低声交流声等，并逐渐加强音量，从而模拟一个自然醒的环境[3]，来达到一种舒适的叫醒方式，没有闹钟的喧闹，也没有突然惊醒的惶恐，一切以使用者的舒适为主。

3  技术分析

3.1 语音识别技术

该产品的语音识别方法主要选择的是孤立词识别，识别出事先已知的孤立词汇，如“开机”“关机”等词汇。根据对使用者，该产品选的是特定人语音识别，其只能识别一个或几个人的语音，如需使用可以在系统中先录制语音模板[4]，然后系统便会记忆模板，供以后使用（见图2、图3）。

3.2 电磁振动

在电磁振动器中有一个电磁线圈，通过电磁线圈的电流是经过半波整流的脉冲电流。在正半波时，电流通过，电磁铁有吸力，吸引振动板靠近;在负半波时，无电流通过，电磁铁吸力消失，由于弹簧的作用，振动板又回到原来的位置[5]，以此来达到按摩效果，并可通过控制电流大小，来控制振动强度。

3.3 微处理器

微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能[6]。微处理器能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作[7]。

4  结语

总体而言，这款助眠眼罩人们觉得设计的很成功，其助眠效果明显，且见效快，而且眼罩的成本也较低，这样价格也会大大地降低，更容易被广大消费者所接受;并且该眼罩采用科学的方法帮助人们入睡，并且没有任何副作用，操作简单，市场目前并无同样产品，可以说是前景广阔，十分有开发前途。

参考文献

[1] 蒋倩.享受真正的安心睡眠华米助眠耳塞Amazfit Zen Buds[J].计算机与网络，2020，46（21）：24.

[2] 裘珊珊.智能健康助眠系统的研究与开发[J].中小企业管理与科技，2020（10）：158-159.

[3] 党珂，邓浩.脑电波传感器的应用与研究[J].电脑知识与技术，2020，16（20）：177-178.

[4] 刘永翔，薛松.老年健康助眠系统设计[J].包装工程，2019，40（20）：251.

[5] 李建春，韩秀荣.一种助眠保健枕结构设计及其工作方法研究[J].武汉职业技术学院学报，2019，18（2）：111-114.

[6] 段轲.助眠音乐的关键特征计算及移动应用设计[D].浙江大学，2020.

[7] 李珂.基于移动互联的睡眠监控系统设计[D].东华大学，2019.