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作者:吳科沅(2012-07-28);推薦:徐業良(2012-08-23)
附註:本文為一百學年度元智大學機械工程研究所吳科沅碩士論文「適用於居家環境具止鼾功能之智慧型床墊設計與開發」第章。

第六章 結論與未來工作

本研究完成一居家環境使用下具止鼾功能之智慧型床墊,能夠以非察覺方式在居家環境中,對使用者的鼾聲模式特徵進行辨識及次數進行計算,並在監測到鼾聲時能自動將頭部位置提高,以改善睡眠者打鼾頻率。

使用者情境為睡眠者睡眠前啟動「鼾聲監測裝置」,在睡眠過程中監測睡眠者是否有打鼾的狀態,同時「軟質壓力感測床墊」判斷睡眠過程中睡眠者之睡姿。根據睡眠者睡姿為仰臥或側躺,以及鼾聲持續的時間,啟動床墊內的「頭部抬升機構」將床頭抬高不同角度,最大可將床頭抬高30度。無打鼾狀態時,回到初始的水平狀態。

在鼾聲辨識上,本研究是利用鼾聲一起一伏的特性,以及維持時間、間隔時間規律的特徵進行判斷。經實際測試,本研究發展之鼾聲監測裝置在實驗室的理想環境中,鼾聲音量範圍在60~70分貝時,鼾聲辨識的靈敏度平均值為79.67%,鼾聲音量範圍在70~80分貝時,鼾聲辨識的靈敏度平均值為92.33%。;而在實際居家環境中,則有69.74%的成功率。在改善打鼾的部份上,在相同時間的情況下,頭部抬升角度30度比正躺的鼾聲次數平均降低30.72%

本研究成果要到實際在居家環境,則需要作更進一步的調整與評估,未來工作敘述如下:

(1)     止鼾效果評估上,本研究做了三個基礎實驗來驗證具止鼾功能之智慧型床墊鼾聲辨識之靈敏度與實際止鼾成效,未來會以更多受測者進行實驗來驗證其靈敏度與實際止鼾成效。

(2)     在真實睡眠環境下,鼾聲監測裝置在辨識靈敏度上有70%的成功率,未來可以從麥克風與其放大電路進行測試及評估,並依評估結果進一步調整鼾聲辨是相關參數,以提高鼾聲監測裝置在真實睡眠環境下之辨識靈敏度。未來可以將監測到鼾聲之數據整合網際網路、智慧型手機應用程式等工具,建立遠距鼾聲監測系統於一般居家環境中。

(3)     具止鼾功能之智慧型床墊是將頭部抬升機構整合於世大化成公司生產之泡棉床墊內,且能將床頭抬高角度30度。為了達到商品化之目的,未來可以可以做到兩點改善:

Ÿ   第四章所得之結構分析結果,發現結果遠低於所選之材料降伏強度,所以未來可以進一步輕量化。

Ÿ   如圖6-1所示,本研究之頭部抬升機構為使用線性致動器推動推動轉動桿20mm將床頭抬高角度最大為30度。因為本研究所選用之線性致動器最大行程為100mm,所以未來可以增加線性致動器之行程至40mm使其抬高角度最大為60度(圖6-2),並搭配自動控制器讓使用者可以自由調整所需要之角度使用,增加具止鼾功能之智慧型床墊使用性。

6-1. 頭部抬升機構將床頭抬高角度30度圖

6-2. 頭部抬升機構將床頭抬高角度60度圖