睡眠环境系统的制作方法

本发明属于健康生态构建技术领域，尤其涉及一种能够提高睡眠质量的睡眠环境系统。

背景技术：

随着时代的发展,人们对其赖以生存的地球自然生态环境越来越关注。同样的，关注自然生态环境的可持续发展，强调环境与生存活动空间的整体协调关系。

而人类花在睡眠的时间占据了人生的三分之一，这就意味着睡眠对人的重要。好的睡眠对恢复体力、保证健康十分重要，现在医学也认为，影响人寿命的7种因素中，睡眠是重要的一项，它具有消除疲劳，保护大脑，增强免疫力、延缓衰老的作用。调查显示，中国人睡眠现状不容乐观，平均得分仅有64.3分。这其中，超过五成(55.4％)的国内公众认为工作压力对自己的睡眠造成了较大的影响，同时56.9％的人表示生活压力令睡眠受到影响。

随着全球城市化的发展与生活节奏的加快，除了环境问题、人居问题外，健康问题，尤其是睡眠问题也逐渐进入研究者的视线。虽然只是三分之一的时间用来睡眠，但越来越多的人开始重视这三分之一，因为没有良好的睡眠，得不到高质量的休息与放松，必然会影响到白天的工作和生活。

现有技术往往通过监测环境并智能调节从而实现睡眠质量的提高，如cn201711369081.2公开了一种睡眠环境智能调节系统及方法，该系统包括人体检测模块、分析模块、控制模块、寝具和白噪音发生器；人体检测模块用于采集人体体征数据，分析模块用于对人体体征数据进行分析以确认人体是否进入睡眠状态；在确认人体进入睡眠状态时，分析模块用于根据人体的睡眠需求形成用户的睡眠曲线，控制模块用于降低寝具的运行功率及控制白噪音发生器发出白噪音；同时分析模块根据预设的叫醒时间发出叫醒控制指令，控制模块根据该叫醒控制指令控制寝具的运行。

然而，采集人体体征数据需要使用各种检测用的传感器，容易使人在精神上产生压力，影响睡眠效果。并且根据体征数据分析得到的人体睡眠状态有时也会出现误差，如果分析出现误差，本该促进人体睡眠的白噪音可能反而起到相反的作用。

另外，通过白噪音来促进人体的睡眠，由于手段单一，其效果也有限。

本发明的目的在于提供一种不需要检测人体的特征数据，能够有效的提高睡眠质量的睡眠环境系统。

技术实现要素：

本发明的第一技术方案为睡眠环境系统，其特征在于，包括恒温恒湿子系统(1)、空气净化子系统(2)、空气优化子系统(3)、微磁场环境子系统(4)、光环境子系统(5)、闻香子系统(6)、音乐子系统(7)、控制系统(100)，所述控制系统(100)至少控制恒温恒湿子系统(1)，使睡眠空间(200)的温度在20℃-24℃的范围内，湿度在50％-55％的范围内，并且，在入睡过程中，保持睡眠空间(200)的温度不大于初始温度t0，所述初始温度t0为人体入睡时睡眠空间(200)的温度或在20℃-24℃的范围内预先设定的温度。

第二技术方案基于第一技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)，在入睡过程中，控制所述恒温恒湿子系统(1)，保持湿度不大于初始湿度h0，所述初始湿度h0为人体入睡时睡眠空间(200)的湿度或在50％-55％的范围内预先设定的湿度。

第三技术方案基于第二技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)还控制所述空气净化子系统(2)，降低睡眠空间(200)的二氧化碳含量。

第四技术方案基于第三技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)还控制空气优化子系统(3)，是所述睡眠空间(200)中的空气含有富氧和负氧离子，其氧含量在21-23％，负氧离子浓度在60000个/cm³以上。

第五技术方案基于第四技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)还控制光环境子系统(5)，为入睡人体提供照明，其照明光的色温为3500k的低色温、照度为15lx、颜色为乳黄色，并且照射光线中含有5.6-14微米的远红外光。

第六技术方案基于第五技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)还控制闻香子系统(6)、在所述睡眠空间(200)产生促进睡眠的芳香物质。

第七技术方案基于第六技术方案，其特征在于，所述芳香物质由芳樟树提取芳樟醇，另加入酸枣仁精华组成。

第八技术方案基于第七技术方案，其特征在于，所述控制系统(100)控制音乐子系统(7)，在睡眠空间200产生白噪音，白噪音的频率控制在20～20000hz，利用白噪音产生的遮掩作用，将可能会产生刺激的声音，混合到了背景噪音中，使其它噪音在白噪音的背景下变的模糊。

第九技术方案基于第一至第八技术方案中的任一技术方案，其特征在于，微磁场环境子系统(4)由铺设在地面上的磁性地毯(40)构成，磁性地毯(40)中设置有多个永磁体(40a)，各个永磁体(40a)呈三角等角分布，相邻永磁体(40a)之间的间距d根据永磁体(40a)的磁场强度设置，使磁力线穿过床具(210)，在入睡的人体位置处形成磁场强度为1-2gs的均匀的磁场。

第十技术方案基于第九技术方案，其特征在于，各个永磁体(40a)的磁极同向设置或各个永磁体(40a)的磁极交叉设置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为睡眠环境系统的整体方框图；

图2为睡眠空间的内部结构图；

图3为睡眠空间的俯瞰图；

图4为磁性地毯的结构说明图；

图5为磁性地毯的磁力线的说明图；

图6为温湿度控制的流程图；

图7是空气预处理设备的原理说明图；

图8为微磁场环境子系统由柔性宽带永久磁条构成的说明图；

图9为柔性永久磁条的计算说明图。

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，将结合附图对本发明作进一步地详细描述。这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本发明的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本发明，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1为睡眠环境系统的整体方框图，如附图1所示，本发明提供的睡眠环境系统，包括恒温恒湿子系统1、空气净化子系统2、空气优化子系统3、微磁场环境子系统4、光环境子系统5、闻香子系统6、音乐子系统7、水环境子系统8和控制系统100。控制系统100用于恒温恒湿子系统1、空气净化子系统2、空气优化子系统3、光环境子系统5、闻香子系统6、音乐子系统7。

图2为睡眠空间的内部结构图，图3为睡眠空间的俯瞰图。

睡眠空间200为四面由墙或隔板围成的四方空间，面积为10m²，顶部由天花板封闭。在靠墙的一侧，设置有用于睡眠的床具210，在天花板上正对床210的位置安装有顶灯50b，在床210右侧的床头柜上设置有台灯50a，左侧的床头柜上设置有音乐播放设备70。顶灯50b台灯50a构成光环境子系统5。音乐播放设备70构成音乐子系统7。

在床具210的位置铺设有能产生磁场的磁性地毯40。磁性地毯40构成微磁场环境子系统4。

恒温恒湿子系统1用于调节睡眠空间200的温湿度，提供能促进睡眠的温湿度环境。控制系统100控制恒温恒湿子系统1，将睡眠空间200的温度调整在20-24℃的范围内，湿度调整在50％-55％的范围内。

其中，夏季温度控制在22-24℃，冬季温度控制在20-22℃。防止因室内外温差过大导致人体进入睡眠空间时，因温度变化过大刺激中枢神经受，导致入眠困难，影响睡眠质量的问题。

睡眠过程时，控制系统100控制恒温恒湿子系统1，使整个入睡过程中，睡眠空间200的温度不高于入睡时的温度。即，入睡时温度在22℃时，之后保持温度不高于22℃或缓缓下降，但保持不低于20℃。

恒温恒湿子系统1提供的湿度环境为50％-55％，与温度同样，整个睡眠过程，保持湿度不升高或缓缓下降，但保持不低于50％。

图6为温湿度控制的流程图。

以下以夏季的温度范围(22℃-24℃)为例，对控制流程进行说明。

步骤s1，控制系统100检测睡眠空间200的温度t和湿度h。

步骤s2，判断睡眠空间温度t是否在22℃到24℃的范围内(夏季)，湿度h是否在50％到55％的范围内。判断的结果：如果任何一个数值不在范围内进入步骤s3，如果全部都在范围内进入步骤s4。

步骤s3，控制系统100根据判断结果，控制恒温恒湿子系统1，相应的调整睡眠空间200的温度和湿度，之后返回步骤s1。

步骤s4，控制系统100将最近检测到的温度和湿度设定为初始温度t0和初始湿度h0。初始温度和初始湿度也可以是20℃到22℃的范围内和50％到55％的范围内预先选取的设定值。

步骤s5，控制系统100定期检测睡眠空间200的温度t和湿度h。

步骤s6，判断睡眠空间200的温度t是否大于初始温度t0，湿度是否大于初始湿度h0。判断的结果：如果温度t大于初始温度t0或湿度h大于初始湿度h0，进入步骤s9，控制系统100控制恒温恒湿子系统1，降低睡眠空间200的温度和湿度，之后返回步骤s1，否则进入步骤s7。

步骤s7，控制系统100以维持睡眠空间200的温度在初始温度t0和湿度在初始湿度h0为目标，控制恒温恒湿子系统1。

步骤s8，控制系统100判断睡眠是否结束，如果睡眠未结束，返回步骤s5。如果睡眠结束，进入步骤s10，结束睡眠控制模式。睡眠是否结束的判断可以通过判断人体离开床具来进行判断或通过人体按动控制开关进行操作。

由于人体进入到睡眠状态后，人脑的体温调节作用会减弱，这时体温会出现轻微的上升，如果室内温度只是保持在20-24摄氏度之间，而不是使温度保持恒定或略微下降，即使室内温度的轻微上升，也会刺激人体的中枢神经系统，使人体产生热的感觉无法深度睡眠，影响睡眠质量。

睡眠中，湿度升高，也会导致人体的体感温度上升，影响睡眠质量。因此，睡眠过程中保持湿度恒定或略微下降，能够提高人体提前进入深度睡眠阶段，提高睡眠质量。

另外，温度环境：夏季22～24℃，冬季20～22℃，湿度环境：50％-55％，也是人体最适合睡眠的温度，能减少人体热能的耗费，有效改善因免疫力下降，而引起的浑身乏力、头疼、腰酸背疼、四肢痛、关节痛等症状，促进人体进入深度睡眠。50％～55％的湿度还有助于维持呼吸道的正常功能，改善咽喉干燥，呼吸道的防御功能减低等症状对睡眠质量造成的影响。

微磁场环境子系统4用于在睡眠空间形成一定强度的磁场，使人体在睡眠过程受到1-2gs的均匀微磁场作用。微磁场的磁力线在上下方向上穿透整个人体，使全身360度受磁。利用磁场的照射使人的全身骨骼、肌肉都处于自然放松状态，尤其受磁25分钟可显著降低椎间盘内的压力，使人体容易入睡。人体在睡眠的过程中，单一方向的磁力线能有效的为人体补磁，修复紊乱的细胞磁场，起到促进睡眠和改善亚健康的作用。

光环境子系统5为睡眠空间200提供色温为3500k的低色温、在床具210位置的照度为15lx、颜色为乳黄色的光照环境。照射光线中含有5.6-14微米的远红外光。

远红外光不仅能刺激皮肤生成维生素d，减少心梗、脑梗、骨质疏松、老年痴呆症等老年人易患症状的发生，暖黄色的自然灯光，刺激脑垂体退黑素的分泌。

并且在磁场强度为1-2gs的环境中，生物磁所产生的有利磁场及光环境子系统5提供的远红外光波，能使中枢神经系统兴奋度降低，不仅可使人体顺利快速入眠，更容易进入到深度睡眠状态提高睡眠质量。

空气净化子系统2对进入睡眠空间200的空气进行预处理，去除或分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、tvoc、霉菌、烟尘等有害气体。经净化后的空气，经降低二氧化碳含量的处理后输送到睡眠空间200。处理后空气中的二氧化碳含量预先通过实际测试，得到二氧化碳含量和睡眠质量的曲线，选择睡眠质量最高的二氧化碳的含量作为控制系统100控制的目标值，控制系统100通过控制空气净化子系统2，对空气中的二氧化碳进行处理，得到适合于睡眠的二氧化碳含量。

空气优化子系统3为睡眠空间200提供富氧的空气和负氧离子。控制系统100通过控制空气优化子系统3，在睡眠空间200产生富氧和负氧离子的环境。氧气含量控制在21-23％。人体在得到充足的氧的情况下,能增加深度睡眠的时间，并且充足的氧气能够使吃进的营养物质充分氧化,为细胞所利用，将身体调理至平衡状态。

睡眠空间200的负氧离子含量控制在60000个/cm³以上。空气中的负氧离子是天然益眠因子。当负离子浓度≥6万个/cm3时，可以促进单胺氧化酶(mao)的氧化脱氨基作用，降低脑及组织内的5-ht(5-羟色胺)水平，让人体的入睡时间缩短，提升睡眠质量。

闻香子系统6在控制系统100的控制下，整个睡眠过程中向睡眠空间200散发对睡眠有促进作用的芳香物质。芳香物质由芳樟树提取芳樟醇，另加入酸枣仁精华组成。

人体的大脑中存在着的一种重要神经递质——gaba(γ-氨基丁酸)。在人体的大脑之中有着30％-50％的神经递质就是gaba。摄入足量gaba，对于舒缓神经，提升睡眠质量是非常有帮助的。在睡眠空间200散发由芳樟树提取的芳樟醇，能效起到瞩目的双向梳理脑波的作用，另加入酸枣仁精华，它有着强大的养心安神作用，经过发明人的科学研究，发现它能够提升人体自身gaba的含量，并促进gaba受体的表达，提升其作用。利用两种物质的双向梳理脑波的作用和强大的养心安神作用，促进睡眠。

以芳樟醇作为主要成分的deepdrerm精油和酸枣仁精华相结合的闻香能够把人的脑波调节至9-11hz(即α波范围内)此时，人感觉到压力降低，不良情绪循环中止，不易受外界干扰，并慢慢引导脑波往较慢的“θ波”移动，此时人开始打呵欠，最后，脑波进一步向更慢的“δ波”移动，让人进入深沉无梦的高质量睡眠状态。

控制系统100也可以根据不同的睡眠阶段控制闻香子系统6散发的芳樟醇和酸枣仁精华的量以及两者之间的比例，使芳樟醇和酸枣仁精华的量以及两者之间的比例更有针对性的散发。

音乐子系统7用于在睡眠空间200产生白噪音，控制系统100控制音乐子系统7产生的白噪音，使得其它噪音在白噪音的背景下变的模糊。白噪音频率控制在20～20000hz。白噪音产生的是遮掩作用，把可能会产生刺激的声音，混合到了背景噪音中，而人类的耳朵在每一瞬间只能处理一定数量的音频，导致其它噪音在白噪音的背景下变的模糊。在安静的环境中，更有利于进入深睡眠，让大脑得到更好的放松，与不加白噪音的普通环境相比，有些时候深度睡眠可提高3倍。白噪音的音量可根据背景噪音的音量，人体的听力能力人工进行调节，只要使噪音在白噪音的背景下变的模糊即可，并且白噪音本身也不会影响睡眠即可。

水环境子系统8，其提供通过氧17的核磁共振法及量子微磁波动，让普通水以一定流速，沿着与磁力线垂直的方向切割，通过一定强度的磁场使得普通水就会变成磁化水，使水达到+2o时的天然磁化活水，其中，水的ph值为7.5±0.2。由于磁化水是小分子活性水，饮用水环境子系统8提供的磁化水，可以把充足的营养输送到脑细，为神经原提供充足的氧分，恢复神原中枢的指挥功能，使大脑产生大量“尿核甙”催眠物质，起到帮助入睡的效果，提高睡眠质量。

由上可知，本发明通过环境的设定达到促进入睡和提高睡眠质量。不需要检测人体的特征数据，就能够有效的提高睡眠质量，与现有技术相比更具有实用性。

以下对子系统的实施例进行说明。

图4为磁性地毯的结构说明图。

磁性地毯40比床210略大，磁性地毯40中设置有多个永磁体40a，各个永磁体40a呈三角等角分布，在人体位置处形成较为均匀的磁场。

图5为磁性地毯的磁力线说明图。

如图5所示永磁体40a的磁极同向设置，n极在上，s极在下，永磁体40a之间的间距d根据永磁体40a的磁场强度设置，磁力线穿过床具210以及睡在床具210上的人体，在高度h的人体位置处形成磁场强度为1-2gs的均匀的磁场。

作为第一变形例，各个永磁体40a的s极在上，n极在下设置。

作为第二变形例，各个永磁体40a的磁极交叉设置，一个n极在上，相邻的永磁体的s极在上。

恒温恒湿子系统1包括末端传感器系统11、水温控制系统12以及混水中心13，控制系统100计算睡眠空间的露点，并通过末端传感器系统得到数据，从而运算得到水温控制数据，所述水温控制系统根据控制系统100的水温控制数据结合实验数得到的水温与所述环境系统温度和湿度关系控制所述混水中心的水温，通过水温的调节，使睡眠空间的温度和湿度保持在设定的范围内。

空气净化子系统2由空气预处理设备21和二氧化碳排除设备22构成。外界的空气和室内的空气经空气预处理设备21预处理，去除或分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、tvoc、霉菌、烟尘等有害气体。经空气预处理设备21净化后的空气，由二氧化碳排除设备22处理，降低空气中的二氧化碳含量后，输送到睡眠空间200。

图7是空气预处理设备的原理说明图。

空气预处理设备21由ph7.0无腐蚀性纯生物制剂及“复眼窗催化技术”构成。利用纯生物制剂中的zm植萃因子，包裹降解与成对中和技术双管齐下，快速活化空气中的甲醛、苯、二甲苯、tvoc、霉菌、烟尘等有害气体，并迅速捕捉已活化的有害物质，同时破坏有害物质的分子共价键；二是利用复眼窗催化技术来中和与降解，分解有害气体，反应生成水和二氧化碳。

二氧化碳排除设备22看采用卧式压缩机的环保冷媒技术，实现零臭氧排放，使能效利用率提高，双向流结合技术，室外湿热空气，通过一级除湿变成干燥适温空气，又通过生物酶滤芯的包裹降解功能，自然降解空气中的甲醛、pm2.5和215种tvoc,变成干燥适温的pm2.5接近为0的洁净空气输入睡眠空间200，通过微恒定大气压力差，加速空气旋风式流动，立体式循环，把睡眠空间200中的二氧化碳、pm2.5、pm0.3、甲醛、tvoc以及室内500多种空气污染物高效排出，同时室外再小的粉尘颗粒及细菌不能逆压进入睡眠空间200。

空气优化子系统3由富氧设备和负氧设备组成。

其中，所述富氧设备采用自力式旋风布气技术，与传统直接进气方法相比，减缓对分子筛造成冲击。由于进气方式采用旋风式，与分子筛的接触面积大，产氧效率提高。同时旋风进气更均匀，使氧能迅速弥散整个睡眠空间200，在短时间内达到富氧状态，增加深度睡眠的时间。

负氧设备通过负离子发生器利用脉冲、振荡电器将低电压升至直流负高压，利用碳毛刷尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-)，而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有ns级)，立刻会被空气中的氧分子(o2)捕捉，形成负氧离子，通过控制系统100的控制，使室内负氧离子含量达到60000个/cm³以上。

变形例

图8为微磁场环境子系统由柔性宽带永久磁条构成的说明图。

如图8所示，柔性宽带永久磁条400铺设在地板上，比床具210略大，产生恒定静磁场。床具顺应人体轮廓，适合各种睡姿；使人的全身骨骼、肌肉都处于自然放松状态，柔性宽带永久磁条400产生的微磁场可以完成穿透整个人体，达到全身360度受磁。在人体的磁场强度为1gs-2gs。

如图8所示，柔性宽带永久磁条400与床具平行放置，且二者中心点在同一水平位置(z＝0的位置)，产生的磁场的等效磁场强度公式为：

如图9所示，a和b分别是柔性宽带永久磁条横截面的长度和宽度，x0表示柔性宽带永久磁条与床具中心线的距离，z表示到所述柔性宽带永久磁条与床具中心点的水平距离的坐标值，μo为柔性宽带永久磁条的真空磁导率，σm为柔性宽带永久磁条横截面的面磁荷密度。

根据所述等效磁场强度公式通过调整柔性宽带永久磁条横截面的长度a和宽度b、选用磁条真空磁导率的柔性宽带永久和横截面的面磁荷密度不同的柔性宽带永久磁条中的一个或多个，来调整产生的磁场的磁场强度，并通过实际测量来验证，以使产生恒定静磁场均匀的穿透整个人体，达到全身360度受磁。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

此外，根据公开的本发明的说明书，本发明的其他实现对于本领域的技术人员是明显的。实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本发明的系统和方法中。说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本发明的实际范围和精神由所附权利要求书表示。