[发明专利]一种具有环绕音场的助睡眠枕头及其调控方法

说明书

本发明公开了一种具有环绕音场的助睡眠枕头的调控方法。枕头本体四角设有扬声器，枕头本体中部设有压力发电部件、压力传感阵列，压力传感阵列包括多排平行布置的压力传感组，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件；方法是根据压力传感矩阵提取不同特征值，包括左右、上下压力差系数；根据压力传感矩阵提取不同特征值：通过压力传感矩阵所产生的特征值对各个扬声器进行音量调节控制。本发明能根据人体睡眠时头部所处枕头位置的判断实时姿态研判调控睡眠者头部的环绕声场，实现声随人动的效果，能有效避免不同位姿声场不均的现象，从而提高枕头辅助睡眠的效果。

技术领域

本发明属于一种电子化枕头的调控方法，具体涉及一种具有环绕音场的助睡眠枕头的调控方法。

背景技术

睡眠时人类生活中非常重要的内容，睡眠质量的提高有助于人体身心健康。枕头是一种重要的辅助睡眠工具，除了对枕头内部填充材料的改变，当前还出现了许多具有睡眠侦测和播放音乐的智能枕头，如CN108056765A的中国发明专利申请公开了一种可自动监测人体健康状态的智能枕、垫，CN 110975107A一种音乐助眠枕及音乐助眠方法，CN109924948A一种智能枕头控制方法及系统，现有产品大部分涉及了传感、通信与判断，实现了手机终端软件的控制操作，如声音控制和数据收集回放等功能。

但是，这些产品与专利尚存在一些不足，扬声器布设均为中心左右设置的2个或3个，仅形成一个立体声双声道的固定中心声场，一旦人的头部在枕头位置上偏离声场就会被破坏；同时现有枕头不能针对人体睡眠时的头部姿态改变进行位置描述，进而不能实时环绕音场的自动设置；现有智能枕头均以外部链接和控制为主，没有充分利用人体浅睡眠状态下的头部活动能量，没有充分将该部分能量信号的搜集和存储；同时，现有产品和专利虽有部分控制方法，但大部分没有公开具有针对性传感器布设及其特征量的感知控制计算方法。

发明内容

本发明针对人体睡眠姿态特点，解决现有技术和方案存在的缺陷，提出了一种具有环绕音场的助睡眠枕头的调控方法，基于感知耳枕的器件布设结构进行调控，通过器件布设与控制能够自动形成特定的音场环境与音源控制，使得头部的声场恒定，避免了需要借助测体温、测心跳、智能终端(如手机APP)等繁复操作，从而辅助耳枕使用者提升睡眠质量。

本发明所采用的技术方案是：

本发明在枕头本体的四角均设有扬声器，四角的扬声器构成了扬声器组，枕头本体上表面的中部设有压力发电部件、压力传感阵列，压力传感阵列包括多排平行布置的压力传感组，每排压力传感组包括了多个压力传感器沿直线间隔排列构成，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件；方法过程具体为：

1)各排压力传感组构成了按m行n列阵列式排列的压力传感器，各排压力传感组检测获得的压力传感值组成压力传感矩阵P表示为：

其中，p_i,j表示压力传感矩阵P中第i行第j列的元素，即m行n列压力传感器的检测获得的压力传感值；

2)根据压力传感矩阵提取不同特征值：

3)通过压力传感矩阵所产生的特征值对各个扬声器进行音量调节控制。

所述步骤2)具体为：

2.1)按以下公式计算头部处于枕头的瞬时左右压力差系数：

式中，A_LR(t)为时刻t的瞬时左右压力差系数，p_i,j(t)表示时刻t的压力传感矩阵P中第i行第j列的元素，m、n分别表示压力传感矩阵P的行、列总数；

2.2)按以下公式计算头部处于枕头的瞬时上下压力差系数：

式中，A_UD(t)为时刻t的瞬时上下压力差系数。