Mi Dream睡眠枕的設(shè)計

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Mi Dream睡眠枕的設(shè)計

汪小康,趙媛

睡眠舒適度;睡眠質(zhì)量；枕具;人機工程學(xué);多功能

由于上網(wǎng)、睡眠衛(wèi)生習(xí)慣、睡覺受光線和噪聲干擾等因素影響,睡眠質(zhì)量問題在大學(xué)生中普遍存在,成為當(dāng)前困擾大學(xué)生身心健康的突出問題。為此,本研究主要研究設(shè)計一款具有通過耳機播放音樂以降噪并且引入中草藥輔助睡眠功能的人機工程學(xué)枕頭,通過枕具來調(diào)節(jié)頸部疲勞,改善睡眠質(zhì)量。

1 Mi Dream睡眠枕設(shè)計

1.1 設(shè)計理念 以人機工程學(xué)為Mi Dream睡眠枕設(shè)計的指導(dǎo)理念,枕頭的各項尺寸、材質(zhì)及其形狀均以實驗結(jié)果為參考數(shù)據(jù),以人體側(cè)臥、仰臥睡姿作為實驗變量,將多種功能進(jìn)行分類研究并綜合于一體,設(shè)計出一款改善乃至解決睡眠質(zhì)量問題的人機工程學(xué)枕頭。1.2 Mi Dream睡眠枕設(shè)計方案 通過查閱文獻(xiàn)資料,確定側(cè)臥和仰臥時頭顱所需空間,根據(jù)受試者頭顱的相關(guān)數(shù)據(jù),設(shè)計枕頭內(nèi)部空間,以確保使用者側(cè)臥、仰臥時頭顱有足夠的活動區(qū)域。為使睡枕總體最小化,睡枕內(nèi)部區(qū)域相關(guān)參數(shù)的設(shè)計長度取使用者主觀舒適度最佳時的最小范圍。Mi Dream睡眠枕結(jié)構(gòu)見圖1。

1—儲藥盒

圖1 Mi Dream睡眠枕立體示意圖

1.3 Mi Dream睡眠枕性能研究

1.3.1 主觀評價 采用5級評價標(biāo)準(zhǔn),用-2～+2之間的5個數(shù)字來表達(dá)睡眠舒適程度,受試者根據(jù)自身主觀感覺評判相關(guān)等級。

1.3.2 頭顱數(shù)據(jù) 頭顱的測量參考中國成年人人體尺寸[1],研究測量18歲～25歲男性、女性的頭全高、頭最大寬及最大長三個數(shù)據(jù)，并選取天津中醫(yī)藥大學(xué)符合測量條件的男性、女性學(xué)生各25名。

1.3.3 睡眠枕數(shù)據(jù)測量 ①壓縮枕高：參考侯建軍等[2]研究,根據(jù)受試者分別在仰臥、側(cè)臥時,對被壓縮為不同高度后的睡枕的主觀評價,確定睡枕參數(shù)。②睡枕彎曲弧度：參考侯建軍等[2]研究,根據(jù)受試者分別在側(cè)臥、仰臥時,對S形、凹形和凸形3種形狀枕頭的主觀評價,選擇舒適度評價最高的枕頭形狀。③睡枕頂長度：所經(jīng)過的連線為入睡時人體躺下頭顱經(jīng)過的區(qū)域,為防止機體經(jīng)過這段區(qū)域與睡枕頂長度兩邊摩擦影響使用者主觀舒適感,參考頭最大長相關(guān)值進(jìn)行舒適度測試并確定參數(shù)。④睡枕內(nèi)部平均高：參考頭最大長相關(guān)值進(jìn)行舒適度測試并確定參數(shù)。⑤睡枕內(nèi)部最大長：為使機體側(cè)臥、仰臥睡姿時頭部能夠靈活旋轉(zhuǎn),必須使睡枕內(nèi)部最大距離大于頭最大長,頭部以睡枕內(nèi)部平均高為中線向兩邊側(cè)臥時,為使恰好不與睡枕內(nèi)部最大長兩邊相互摩擦,確定取兩倍頭最大長進(jìn)行睡枕內(nèi)部空間測試并確定參數(shù)。

1.3.4 耳機播音效果測試 睡枕內(nèi)部最大距離兩個區(qū)域分別嵌入改裝成擴音器外形的入耳式耳機,確定兩耳到睡枕內(nèi)部最大距離為10 cm,研究測試改裝耳套的直徑與受試者主觀陳述睡枕內(nèi)部播音效果良好與否的關(guān)系。

1.4 實驗材料(見表1)

表1 各項實驗及材料情況

2 結(jié)果

測量所得人體頭部尺寸見表2。4個頭顱數(shù)據(jù)呈遞增趨勢,為滿足所有大小的頭顱在睡枕中有足夠的空間,認(rèn)為滿足最大頭顱的空間需求即可達(dá)到要求,因此選擇99thperc的頭全高、頭最大寬及頭最大長三個數(shù)據(jù)作為睡枕長度、寬度及高度設(shè)計的參考數(shù)據(jù)。注:99thperc代表男性、女性對應(yīng)相關(guān)的測量項目值累計頻率達(dá)99%。

表2 人體頭部尺寸表 mm

壓縮枕高分為兩種睡眠姿勢下測量的壓縮枕高,分別為仰臥、側(cè)臥,仰臥時以壓縮枕高6 cm～7 cm為宜,側(cè)臥時以壓縮枕高7 cm～8 cm為宜,為盡可能使使用者舒適即枕頭能夠壓縮的距離最大化,取側(cè)臥時枕高壓縮距離7 cm～8 cm作為實體枕部的高。睡枕彎曲弧度側(cè)臥時,機體在使用S形時枕臂部承受最大的壓強,而頸部得到較好的支撐,整體舒適性評價高;仰臥時,S形枕舒適性評價最高;在不同睡姿下,機體使用其他形狀睡枕時最大壓強多集中在頭部和頸部,舒適性評價最低[4]。因此,彎曲弧度設(shè)計成S形枕,能在機體睡眠時將壓力分布均勻,有效減少了睡眠時的不適。睡枕頂長度在(25.0±1.0)cm范圍,頭顱抬起和放下時不受睡枕頂長度兩端影響。睡枕內(nèi)部最大長：頭部以睡枕內(nèi)部平均高為中線向兩邊側(cè)臥時,睡枕內(nèi)部最大長水平距離在(40.0±0.8)cm 范圍,恰好不與睡枕內(nèi)部最大長兩端相互摩擦,受試者舒適度最佳。睡枕上部平均高在(29.0±1.1)cm范圍,使用者主觀舒適度最佳。睡枕內(nèi)部耳機測試：成年人耳的測量參照曹余德等[5]研究結(jié)果,改裝耳套的直徑大小比成年人耳大2 cm～3 cm時,受試者主觀陳述睡枕內(nèi)部播音效果良好且音量適中,改裝耳套直徑在(8.0±0.5)cm為宜。見表3。

表3 睡眠枕參數(shù)表 cm

3 Mi Dream睡眠枕創(chuàng)新點及使用建議

3.1 中草藥存放位置的選定 長期使用中草藥,會使其藥效降低,導(dǎo)致助睡催眠效果變差。為滿足定期更換中草藥的需要,選定兩個區(qū)域命名為儲藥盒,作為存放中草藥的位置,既方便更換中草藥,同時又避免使用者在入睡時把散裝在睡枕的草藥壓得不均勻進(jìn)而導(dǎo)致藥效降低或失效。儲藥盒兩個區(qū)域的選定不僅能作為更換中草藥的位置,使用者也可根據(jù)自身的需要不在此區(qū)域添加任何藥袋。

3.2 入耳式耳機的引入 選用當(dāng)前市面上較流行的入耳式耳機,并嵌入睡枕內(nèi)部最大長兩端,外部耳機接頭與相關(guān)音樂播放設(shè)備連接,播放出優(yōu)美的音樂,以放松使用者心情,避免了耳機直接入耳刺激耳膜的困擾，同時又能為使用者睡眠提供音樂。入耳式耳機引入的同時,需進(jìn)行入耳式耳機的改裝,改裝需在原有的基礎(chǔ)上把入耳部分的耳套改裝成擴音器形耳套,嵌入睡枕內(nèi)部最大長兩端,播放時可產(chǎn)生環(huán)繞立體聲響,解除了側(cè)睡時耳部不適以及入睡時耳機還未摘除的窘迫。

3.3 耳機接頭與播放設(shè)備連接的相關(guān)建議 為更好地配合睡眠枕發(fā)揮助睡及放松心情的功能,選用大學(xué)生使用最普遍的電子設(shè)備即手機,以任意一款助睡軟件及音樂播放器為例進(jìn)行說明,提出相關(guān)建議,在音樂播放器APP中設(shè)定四種播放模式:①隨機播放模式;②單曲循環(huán)模式;③順序播放模式;④循環(huán)播放模式。在各種播放模式下,使用者根據(jù)自身不同的入睡時間輸入符合自己入睡的時長,定時關(guān)閉音樂,達(dá)到播放音樂促進(jìn)睡眠同時在機體入睡后自動關(guān)閉以免影響睡眠的目的。若使用者對自身入睡時間不確定,可結(jié)合助睡軟件進(jìn)行睡眠監(jiān)測,追蹤使用者的睡眠時長、周期及效率,并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)確定自身入睡時間。使用者根據(jù)起床時間的不同,在手機中設(shè)定鬧鐘提醒,讓使用者在特定時間能被及時喚醒。

4 小結(jié)

當(dāng)前市場上的枕頭功能各異,形狀多樣,但其性能較單一,沒有對其進(jìn)行系統(tǒng)研究,缺少將多種功能綜合為一體的睡眠枕頭。本實驗設(shè)計通過分類化研究將多種功能綜合于一身,充分地發(fā)揮枕頭的最大作用。Mi Dream睡眠枕的最大創(chuàng)新在于將耳機進(jìn)行相關(guān)改良研究并設(shè)計安裝在近似懸空的睡枕內(nèi)部,因其獨特的設(shè)計使外觀呈現(xiàn)為類似環(huán)形的睡枕,并在睡枕內(nèi)部的壓縮枕高旁引入相關(guān)中草藥助睡。Mi Dream睡眠枕沒有單獨地凸顯睡枕的一種功能,而是將多種功能融為一體,是對真正意義上的多功能睡枕的一種探尋,更加符合人性化的理念設(shè)計,從多方面、多角度地滿足使用者生理和心理的需要,從而為不斷探索多功能睡枕提供依據(jù)和指導(dǎo)。

[1] 中國成年人人體尺寸[EB/OL].[2016-05-23].http://www.docin.com/p-310635947.html.

[2] 侯建軍,申黎明.符合睡眠舒適性的人機枕頭設(shè)計研究[J].包裝工程,2014(8):6.

[3] 林潤惠,駱雪萍,沈志成,等.揚聲器紙盆材料的研究與改進(jìn)[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2004,23(1):8-11.

[4] 侯建軍,申黎明.枕頭形狀對側(cè)臥睡眠舒適性的影響研究[J].機械設(shè)計,2013,30(3):107-110.

[5] 曹余德,楊儉英,王贊舜,等.長壽老人耳長、耳垂、人中、身高和耳長/身高比值的觀察[J].老年學(xué)雜志,1985,5(4):53.

2016-08-06;

2017-08-21)

(本文編輯 蘇琳)

DesignofMiDreamsleeppillow

WangXiaokang,ZhaoYuan

(Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193 China)

R473.2

C

10.3969/j.issn.1009-6493.2017.33.042

1009-6493(2017)33-4311-03

汪小康,本科,單位：300193,天津中醫(yī)藥大學(xué)；趙媛單位：300193,天津中醫(yī)藥大學(xué)。

信息汪小康,趙媛.Mi Dream睡眠枕的設(shè)計[J].護(hù)理研究，2017，31(33)：4311-4313.