專利名稱：高度可變枕頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭，特別適用于睡臥者在側(cè)臥和仰臥、俯臥的睡姿變化中可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)前人們?cè)谒P休息時(shí)，往往側(cè)臥需要墊較高的枕頭，仰臥時(shí)需要降低枕頭，但是當(dāng)前還沒(méi)有在人們睡姿變化時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭。雖然人們對(duì)枕頭進(jìn)行了各式各樣的改進(jìn)，對(duì)材料方面，運(yùn)用了玉、石、竹、棉、麻，對(duì)質(zhì)地上采用了硬質(zhì)和軟質(zhì)材料，對(duì)形狀上除大量的長(zhǎng)方形為主，也有正方形、圓形、橢圓形、還有仿生物形等，特別是填充物采用棉、 海棉、氣、水等軟質(zhì)材料或流動(dòng)性材料，能夠隨重量的變化，使枕頭的高度產(chǎn)生變化。但是， 仍然沒(méi)有能隨人的睡姿變化而進(jìn)行高度自動(dòng)變化的枕頭。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明向人們提供了一種能隨著人的睡姿側(cè)臥或是仰臥、俯臥的變化，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭。枕頭由三部分組成一是升降部分，二是睡姿感知部分，三是信號(hào)測(cè)控部分。包含進(jìn)氣管道、排氣管道、氣囊、感應(yīng)頭、模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口、單板機(jī)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口、氣泵、充氣電磁閥、排氣電磁閥、光電控制器、上位光敏元件、下位光敏元件和電源組成；氣泵通過(guò)進(jìn)氣管道與充氣電磁閥再與氣囊相連接；排氣管道經(jīng)排氣電磁閥與氣囊相連接；感應(yīng)頭經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口與單板機(jī)相連接，由單板機(jī)經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口通過(guò)上位光敏元件與充氣電磁閥相連接；由單板機(jī)經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口通過(guò)下位光敏元件與排氣電磁閥相連接。高壓氣瓶替代氣泵，減少噪聲。高壓氣瓶出氣口連接進(jìn)氣管道與充氣電磁閥再與氣囊相連接。升降部分包含由橡膠或塑料或皮革等既柔軟，又不透氣的材料縫制或粘貼成 1-20個(gè)氣囊；每一氣囊連接有一個(gè)充氣電磁閥和一個(gè)排氣電磁閥，分別與進(jìn)氣管道和排氣管道相連接；在氣囊內(nèi)部上下分別安裝著光電控制器的內(nèi)層元件和外層元件，內(nèi)外層元件套接可滑動(dòng)。感知睡姿部分包含枕頭長(zhǎng)邊伸出1-20塊感應(yīng)區(qū)，由單板機(jī)控制每1個(gè)感應(yīng)區(qū)分別與1-20個(gè)氣囊相對(duì)應(yīng)，每個(gè)感應(yīng)區(qū)與枕頭平行排列著若干感應(yīng)頭。側(cè)臥時(shí)每行壓迫1個(gè)感應(yīng)頭，仰臥或俯臥時(shí)壓迫2-4個(gè)感應(yīng)頭。信號(hào)測(cè)控部分包含感應(yīng)頭、模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口、單板機(jī)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口、光電控制器常閉、氣泵或高壓氣瓶常開(kāi)、充氣電磁閥常開(kāi)和排氣電磁閥常開(kāi)。感應(yīng)頭感應(yīng)頭為壓電陶瓷片，受到外力壓迫時(shí)產(chǎn)生電壓。感應(yīng)頭布設(shè)為橫行四行，行距10cm-15cm，縱列以枕頭長(zhǎng)邊長(zhǎng)度而定，各感應(yīng)頭間隔8cm-13cm，根據(jù)睡臥者體型可調(diào)整，保持在隨機(jī)側(cè)臥時(shí)只壓迫1個(gè)感應(yīng)頭，仰臥或俯臥時(shí)同時(shí)壓迫2-4個(gè)感應(yīng)頭。信號(hào)定位橫行為X，縱列為Y，單板機(jī)接收電壓定位XY順序。[0010]光電控制器氣囊中枕頭頂部方向安裝光電控制器內(nèi)層元件，枕頭底部方向安裝光電控制器外層元件，內(nèi)外層元件為方形或長(zhǎng)方形，內(nèi)層元件套裝進(jìn)入外層元件中，可沿軸向滑動(dòng)；內(nèi)層元件頂部一般用膠接，也可在不透氣的前提下鉚接或螺絲連接在頂部?jī)?nèi)側(cè)，外層元件膠接或鉚接或螺絲連接在底部?jī)?nèi)側(cè)；內(nèi)層元件在兩個(gè)對(duì)面各鉆一個(gè)軸對(duì)稱圓孔，光線可穿過(guò)；外層元件在兩個(gè)對(duì)面上各開(kāi)一個(gè)軸對(duì)稱矩形窗口，一面安裝著上下位2個(gè)發(fā)光元件，另一面對(duì)應(yīng)安裝著上下位2個(gè)光敏元件，上下光敏元件之間距離可在8cm-13cm內(nèi)調(diào)整；內(nèi)層元件長(zhǎng)度等于枕頭的最低位高度10-15cm，比外層元件長(zhǎng)度略長(zhǎng)。氣囊在最低位置時(shí)，只能向氣囊充氣，氣囊由低位向高位展開(kāi)，內(nèi)層元件從外層元件中逐漸滑出，內(nèi)層元件圓孔與外層元件的矩形窗口重疊位置逐漸上移，下位光敏元件，從受光到不受光，常閉觸點(diǎn)從斷開(kāi)到恢復(fù)常閉，排氣電磁閥恢復(fù)可通電狀態(tài)，此時(shí)，枕頭高度為非最低位置；繼續(xù)充氣， 氣囊繼續(xù)展開(kāi)，內(nèi)層元件的圓孔繼續(xù)上升，下位光敏元件不受光，常閉觸點(diǎn)閉合；當(dāng)圓孔與上位發(fā)光元件和上位光敏元件設(shè)定位置重合，光照射到上位光敏元件，常閉觸點(diǎn)受光斷開(kāi)。單板機(jī)經(jīng)光電控制器常閉觸點(diǎn)連接充氣電磁閥常開(kāi)觸點(diǎn)和排氣電磁閥常開(kāi)觸點(diǎn)之間。單板機(jī)設(shè)置判斷睡臥姿態(tài)的規(guī)則。單板機(jī)接收感應(yīng)頭電壓，當(dāng)?shù)谝恍杏?-4個(gè)鄰近感應(yīng)頭電壓值，單板機(jī)接收第二行，第三行，第四行。經(jīng)試驗(yàn)單板機(jī)四行感應(yīng)頭電壓值規(guī)則為四行中有一行電壓值為單一感應(yīng)頭受壓，表示睡臥者是側(cè)臥，需要枕頭處于高位；每行均為2-4個(gè)相鄰感應(yīng)頭受壓，睡臥者是仰臥或俯臥，需要枕頭處于低位。枕頭工作過(guò)程如下(1)打開(kāi)枕頭電源，單板機(jī)被激活，發(fā)出并保持一個(gè)高電位接通信號(hào)，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口，光電控制器的上位發(fā)光元件發(fā)光，此時(shí)如果枕頭處于高位，光電控制器上位的光敏元件受光，發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，充氣電磁閥和氣泵停止，枕頭工作狀態(tài)準(zhǔn)備完畢，脈沖信號(hào)到單板機(jī)，表示系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢，單板機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)， 發(fā)出低電位，光電控制器的發(fā)光元件熄滅。如果光電控制器不在上位，上位的光敏元件不受光，電路處在常閉狀態(tài)，信號(hào)到達(dá)充氣電磁閥和氣泵，電磁閥啟動(dòng)，氣路被打開(kāi)，氣泵啟動(dòng)向氣囊內(nèi)充氣，枕頭升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)枕頭高位時(shí)，光電控制器上位的光敏元件受光，發(fā)出脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，充氣電磁閥和氣泵停止，脈沖信號(hào)到單板機(jī)，系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢，單板機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，發(fā)出低電位，光電控制器的發(fā)光元件熄滅。枕頭系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢。(2)睡臥者躺壓感應(yīng)區(qū)，感應(yīng)頭受壓后發(fā)出電壓信號(hào)，單板機(jī)激活，發(fā)出高電位，計(jì)時(shí)1分鐘，信號(hào)穩(wěn)定，單板機(jī)順序接收感應(yīng)頭電壓，從離枕頭長(zhǎng)邊最近第一橫行開(kāi)始，當(dāng)?shù)谝恍兄兄挥幸粋€(gè)感應(yīng)頭電壓值時(shí)，睡臥人員是側(cè)臥，需要枕頭高位，此時(shí)，如果枕頭處于高位，光電控制器上位光敏元件受光狀態(tài)，單板機(jī)輸出低電位，充氣電磁閥處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊保持對(duì)外部的隔絕狀態(tài)，枕頭仍處于高位。睡臥者是側(cè)臥，光電控制器上位光敏元件未受光狀態(tài)，則輸出一個(gè)進(jìn)氣控制信號(hào)， 控制信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口，輸出模擬信號(hào)兩路，一路到受壓感應(yīng)頭相關(guān)氣囊單元的充氣電磁閥，打開(kāi)閥門(mén)；另一路被送到氣泵，起動(dòng)氣泵，開(kāi)始充氣并保持對(duì)氣囊充氣狀態(tài)，直到上位光敏元件受光，發(fā)出脈沖信號(hào)，線路斷開(kāi)，充氣結(jié)束，脈沖信號(hào)到單板機(jī)，單板機(jī)發(fā)出一個(gè)低電位，光電控制器停止工作，相關(guān)氣囊單元的充氣電磁閥恢復(fù)常斷狀態(tài)，氣泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，充氣電磁閥處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊對(duì)外部隔絕，枕頭保持在高位狀態(tài)。[0016]當(dāng)感應(yīng)頭輸入為每行2-4個(gè)感應(yīng)頭電壓時(shí)，表示睡覺(jué)人員是仰臥或俯臥，需要枕頭處于低位。單板機(jī)發(fā)出一個(gè)高電位到排氣電磁閥，如果此時(shí)光電控制器下位敏感元件受光照，線路斷開(kāi)，則狀態(tài)不變，充氣電磁閥處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊對(duì)外部隔絕，枕頭保持在低位狀態(tài)。如果光電控制器下位敏感元件沒(méi)有受光照，線路常閉，單板機(jī)發(fā)出的高電位，經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口，經(jīng)光電控制器到受壓感應(yīng)頭相關(guān)氣囊單元的排氣電磁閥，打開(kāi)排氣閥門(mén)，在重力壓迫下排氣，直到光電控制器下位敏感元件受光照，發(fā)出脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，排氣工作結(jié)束，單板機(jī)發(fā)出低電位，相關(guān)氣囊單元的排氣電磁閥恢復(fù)常斷狀態(tài)，發(fā)光元件熄滅，枕頭保持在低位狀態(tài)，充氣電磁閥處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊對(duì)外部隔絕，枕頭保持在低位狀態(tài)。試驗(yàn)還得知由于睡臥者睡覺(jué)千姿百態(tài)，并不能完全保證睡臥者側(cè)臥時(shí)只能壓到一個(gè)感應(yīng)頭，而睡臥者手臂有時(shí)也會(huì)伸展向枕頭長(zhǎng)邊，這樣就產(chǎn)生側(cè)臥者與仰臥或俯臥時(shí)相同壓到2-4個(gè)感應(yīng)頭。為防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，本發(fā)明特別設(shè)計(jì)一是在感應(yīng)區(qū)域設(shè)計(jì)了四行感應(yīng)頭，使睡臥者側(cè)臥時(shí)即使手臂壓迫一至二行甚至壓迫三行2-4個(gè)感應(yīng)頭，只要一行的感應(yīng)頭仍然只有一個(gè)受壓，單板機(jī)根據(jù)使用者設(shè)計(jì)的規(guī)則，綜合判斷四行感應(yīng)頭的受壓情況，仍認(rèn)定睡臥者為側(cè)臥，據(jù)此采取動(dòng)作，減少誤動(dòng)。二是對(duì)感應(yīng)頭輸出電壓采取測(cè)電壓值的方法，對(duì)每行受壓感應(yīng)頭進(jìn)行電壓平均值計(jì)算，各受壓感應(yīng)頭電壓值與平均值比較，取大于平均值的感應(yīng)頭數(shù)量，按設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行判斷。因?yàn)?，?dāng)睡臥者側(cè)臥時(shí)，只有身體下感應(yīng)頭受壓最大，而手臂或被褥壓迫感應(yīng)頭所產(chǎn)生的電壓數(shù)值較小，平均值將大于手臂或被褥壓迫感應(yīng)頭所產(chǎn)生的電壓數(shù)值，取平均值以上感應(yīng)頭作判斷的基礎(chǔ)，減少誤動(dòng)作；仰臥或俯臥時(shí)由于人的對(duì)稱性，每行感應(yīng)頭受壓最大值也將呈現(xiàn)對(duì)稱性，以單板機(jī)運(yùn)用規(guī)劃進(jìn)行判斷，也可以減少誤動(dòng)作。三是為防止兩人以上睡臥一個(gè)枕頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，判斷軟件中設(shè)置了睡臥者的人數(shù)，采用規(guī)則乘以人數(shù)的方法識(shí)別，當(dāng)兩人睡臥時(shí)，需要有同時(shí)壓迫4-8個(gè)感應(yīng)頭才能判斷為同時(shí)仰臥或俯臥。四是通過(guò)設(shè)計(jì)使用者上床擺出不同睡臥的姿態(tài)，使單板機(jī)預(yù)先學(xué)習(xí)各種睡臥姿態(tài)時(shí)受壓感應(yīng)頭數(shù)據(jù)，并將學(xué)習(xí)的資料記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)使用者睡臥時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，按照誤差最小數(shù)據(jù)的睡臥方式調(diào)整枕頭，以減少睡臥者由于習(xí)慣的不同而產(chǎn)生誤動(dòng)作。五是按區(qū)域劃分，分別判斷睡臥者的姿態(tài)，在單板機(jī)控制下，本區(qū)域感應(yīng)頭只與該區(qū)域的氣囊相關(guān)，也只根據(jù)該區(qū)域的使用者設(shè)定的充排氣數(shù)據(jù)控制充排氣量，而在另一區(qū)域的睡臥者如果是側(cè)臥、仰臥或俯臥也同樣只控制另一區(qū)域的氣囊進(jìn)行充排氣。本發(fā)明通過(guò)感知人們的睡覺(jué)姿態(tài)側(cè)臥和仰臥的變化，設(shè)計(jì)了通過(guò)保持枕頭根據(jù)姿態(tài)的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)到不同的高度，以自動(dòng)適應(yīng)人們的頸椎彎曲程度，達(dá)到保護(hù)人們頸椎的目的。附圖及說(shuō)明


圖1是枕頭的有關(guān)部件的關(guān)系主視示意圖圖2是枕頭的有關(guān)部件的關(guān)系側(cè)視示意圖圖3是枕頭的有關(guān)電氣關(guān)系示意圖圖4是枕頭的氣泵、管道、充氣電磁閥和氣囊連接示意圖[0029]圖5是枕頭的高壓氣瓶、管道、充氣電磁閥和氣囊連接示意圖圖6是枕頭的氣囊、排氣電磁閥和排氣管道連接示意圖圖7是多氣囊、多電磁閥和多感應(yīng)頭結(jié)構(gòu)示意圖圖8是氣泵、充氣電磁閥和管道連接示意圖圖9是兩氣囊枕頭的感應(yīng)頭、高壓氣瓶、電磁閥、光電控制器和管道結(jié)構(gòu)示意圖
圖10是光電控制器和電磁閥結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖
圖11是高壓氣瓶充氣枕頭的有關(guān)電氣關(guān)系示意圖圖例標(biāo)號(hào)說(shuō)明進(jìn)氣管道1，排氣管道2，高壓氣瓶3，氣囊4，感應(yīng)頭5，模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口 6，單板機(jī)7，數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8，氣泵9，充氣電磁閥10，排氣電磁閥10’，光電控制器 11，上位光敏元件12，下位光敏元件13。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如
圖1、圖2和圖3所示包含進(jìn)氣管道1、排氣管道2、氣囊4、感應(yīng)頭5、 模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口 6、單板機(jī)7、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8、氣泵9、充氣電磁閥10、排氣電磁閥10’、光電控制器11、上位光敏元件12、下位光敏元件13和電源組成。氣泵9通過(guò)進(jìn)氣管道1與充氣電磁閥10再與氣囊4相連接；排氣管道2經(jīng)排氣電磁閥10’與氣囊4相連接；感應(yīng)頭5經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口 6與單板機(jī)7相連接，由單板機(jī)7經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8通過(guò)光電控制器11上位光敏元件12與充氣電磁閥10相連接；由單板機(jī) 7經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8通過(guò)下位光敏元件13與排氣電磁閥10’相連接，以上部件由電源供 H1^ ο由橡膠或塑料或皮革等既柔軟，又不透氣的材料縫制或粘貼成1-20個(gè)氣囊4，每一氣囊4連接有一個(gè)充氣電磁閥10和一個(gè)排氣電磁閥10’，分別與進(jìn)氣管道1和排氣管道 2相連接；在氣囊4內(nèi)部上下分別安裝著光電控制器11的內(nèi)層元件和外層元件，內(nèi)外層元件套接可滑動(dòng)。枕頭長(zhǎng)邊伸出1-20塊感應(yīng)區(qū)，由單板機(jī)控制每1個(gè)感應(yīng)區(qū)分別與1-20個(gè)氣囊4 相對(duì)應(yīng)，每個(gè)感應(yīng)區(qū)與枕頭平行排列著若干感應(yīng)頭5。側(cè)臥時(shí)每行壓迫1個(gè)感應(yīng)頭5，仰臥或俯臥時(shí)壓迫2-4個(gè)感應(yīng)頭5。感應(yīng)頭5、模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口 6、單板機(jī)7、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8、光電控制器常閉11、氣泵9或高壓氣瓶3常開(kāi)、充氣電磁閥10常開(kāi)和排氣電磁閥10’常開(kāi)。感應(yīng)頭5為壓電陶瓷片，受到外力壓迫時(shí)產(chǎn)生電壓。感應(yīng)頭5布設(shè)為橫行四行， 行距10cm-15cm，縱列以枕頭長(zhǎng)邊長(zhǎng)度而定，各感應(yīng)頭間隔8cm-13cm，根據(jù)睡臥者體型可調(diào)整，保持在隨機(jī)側(cè)臥時(shí)只壓迫1個(gè)感應(yīng)頭5，仰臥或俯臥時(shí)同時(shí)壓迫2-4個(gè)感應(yīng)頭5。信號(hào)定位橫行為X，縱列為Y，單板機(jī)接收電壓定位XY順序。氣囊4中枕頭頂部方向安裝光電控制器11內(nèi)層元件，枕頭底部方向安裝光電控制器外層元件，內(nèi)外層元件為方形或長(zhǎng)方形，內(nèi)層元件套裝進(jìn)入外層元件中，可沿軸向滑動(dòng)； 內(nèi)層元件頂部一般用膠接，也可在不透氣的前提下鉚接或螺絲連接在頂部?jī)?nèi)側(cè)，外層元件膠接或鉚接或螺絲連接在底部?jī)?nèi)側(cè)；內(nèi)層元件在兩個(gè)對(duì)面各鉆一個(gè)軸對(duì)稱圓孔，光線可穿過(guò)；外層元件在兩個(gè)對(duì)面上各開(kāi)一個(gè)軸對(duì)稱矩形窗口，一面安裝著上下位2個(gè)發(fā)光元件，另一面對(duì)應(yīng)安裝著上下位2個(gè)光敏元件12、13，上位光敏元件12與下位光敏元件13之間距離可在8cm-13cm內(nèi)調(diào)整；內(nèi)層元件長(zhǎng)度等于枕頭的最低位高度10-15cm，比外層元件長(zhǎng)度略長(zhǎng)。氣囊4在最低位置時(shí)，只能向氣囊4充氣，氣囊4由低位向高位展開(kāi)，內(nèi)層元件從外層元件中逐漸滑出，內(nèi)層元件圓孔與外層元件的矩形窗口重疊位置逐漸上移，下位光敏元件13，從受光到不受光，常閉觸點(diǎn)從斷開(kāi)到恢復(fù)常閉，排氣電磁閥恢復(fù)可通電狀態(tài)，此時(shí)，枕頭高度為非最低位置；繼續(xù)充氣，氣囊4繼續(xù)展開(kāi)，內(nèi)層元件的圓孔繼續(xù)上升，當(dāng)圓孔與上位發(fā)光元件和上位光敏元件12設(shè)定位置重合，光照射到上位光敏元件12，常閉觸點(diǎn)受光斷開(kāi)。單板機(jī)7經(jīng)光電控制器11常閉觸點(diǎn)連接充氣電磁閥10常開(kāi)觸點(diǎn)和排氣電磁閥 10’常開(kāi)觸點(diǎn)之間。單板機(jī)7設(shè)置判斷睡臥姿態(tài)的規(guī)則。單板機(jī)7接收感應(yīng)頭5電壓，當(dāng)?shù)谝恍杏?-4 個(gè)鄰近感應(yīng)頭5電壓值，單板機(jī)7接收第二行，第三行，第四行。經(jīng)試驗(yàn)單板機(jī)7四行感應(yīng)頭5電壓值規(guī)則為四行中有一行電壓值為單一感應(yīng)頭7受壓，表示睡臥者是側(cè)臥，需要枕頭處于高位；每行均為2-4個(gè)相鄰感應(yīng)頭5受壓，睡臥者是仰臥或俯臥，需要枕頭處于低位。(1)打開(kāi)枕頭電源，單板機(jī)7被激活，發(fā)出并保持一個(gè)高電位接通信號(hào)，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8，光電控制器11的上位發(fā)光元件發(fā)光，此時(shí)如果枕頭處于高位，光電控制器11上位光敏元件12受光，發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，充氣電磁閥10和氣泵9停止，脈沖信號(hào)到單板機(jī)7，表示系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢，單板機(jī)7進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，發(fā)出低電位，光電控制器11的發(fā)光元件熄滅。如果光電控制器11不在上位，上位的光敏元件不受光，電路處在常閉狀態(tài)，信號(hào)到達(dá)充氣電磁閥10和氣泵9，電磁閥啟動(dòng)，氣路被打開(kāi)，氣泵9啟動(dòng)向氣囊4內(nèi)充氣，枕頭升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)枕頭高位時(shí)，光電控制器11上位光敏元件12受光，發(fā)出脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，充氣電磁閥10和氣泵9停止，脈沖信號(hào)到單板機(jī)7，系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢，單板機(jī)7進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，發(fā)出低電位，光電控制器11的發(fā)光元件熄滅。枕頭系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢。(2)睡臥者躺壓感應(yīng)區(qū)，感應(yīng)頭5受壓后發(fā)出電壓信號(hào)，單板機(jī)7激活，發(fā)出高電位，計(jì)時(shí)1分鐘，信號(hào)穩(wěn)定，單板機(jī)7順序接收感應(yīng)頭5電壓，從X = 1開(kāi)始，當(dāng)X行中只有一個(gè)感應(yīng)頭5電壓值時(shí)，睡臥人員是側(cè)臥，需要枕頭高位，此時(shí)，如果枕頭處于高位，光電控制器11上位光敏元件12受光狀態(tài)，發(fā)出脈沖信號(hào)到單板機(jī)7輸出低電位，充氣電磁閥10 處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥10’也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊4保持對(duì)外部的隔絕狀態(tài)， 枕頭仍處于高位。睡臥者是側(cè)臥，光電控制器11上位光敏元件12未受光，枕頭處于非高位狀態(tài)，單板機(jī)輸出一個(gè)進(jìn)氣控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換8接口，輸出模擬信號(hào)兩路，一路到受壓感應(yīng)頭5相關(guān)氣囊4單元的充氣電磁閥10，打開(kāi)閥門(mén)；另一路被送到氣泵9，起動(dòng)氣泵9，開(kāi)始充氣并保持對(duì)氣囊4充氣狀態(tài)，直到上位光敏元件12受光，發(fā)出脈沖信號(hào)，線路斷開(kāi)，充氣結(jié)束，脈沖信號(hào)到單板機(jī)7，單板機(jī)7發(fā)出一個(gè)低電位，光電控制器11停止工作，相關(guān)氣囊4單元的充氣電磁閥10恢復(fù)常斷狀態(tài)，氣泵9停止轉(zhuǎn)動(dòng)，充氣電磁閥10處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥10’也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊4對(duì)外部隔絕，枕頭保持在高位狀態(tài)。當(dāng)感應(yīng)頭5輸入X行均為2-4個(gè)電壓時(shí)，表示睡臥者是仰臥或俯臥，需要枕頭處于低位。單板機(jī)7發(fā)出一個(gè)高電位到排氣電磁閥10’，如果此時(shí)光電控制器11下位敏感元件 13受光照，線路斷開(kāi)，則狀態(tài)不變，充氣電磁閥10處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥10’也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊4對(duì)外部隔絕，枕頭保持在低位狀態(tài)。如果光電控制器11下位敏感元件13沒(méi)有受光照，枕頭處于非低位狀態(tài)，下位敏感元件13線路常閉，單板機(jī)7發(fā)出的高電位，經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8，經(jīng)光電控制器11到受壓感應(yīng)頭5相關(guān)氣囊4單元的排氣電磁閥10’，打開(kāi)排氣閥門(mén)，在重力壓迫下排氣，直到光電控制器11下位敏感元件13受光照， 發(fā)出脈沖信號(hào)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，排氣工作結(jié)束，單板機(jī)7發(fā)出低電位，相關(guān)氣囊4單元的排氣電磁閥10’恢復(fù)常斷狀態(tài)，發(fā)光元件熄滅，枕頭保持在低位狀態(tài)，充氣電磁閥10處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣電磁閥10’也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊4對(duì)外部隔絕，枕頭保持在低位狀態(tài)。實(shí)施例二 感應(yīng)區(qū)域設(shè)計(jì)了四行感應(yīng)頭5，使睡臥者側(cè)臥時(shí)即使手臂壓迫一行、二行，甚至三行中的2-4個(gè)感應(yīng)頭5，但只要有一行的感應(yīng)頭5中僅一個(gè)受壓，單板機(jī)7根據(jù)使用者設(shè)計(jì)的規(guī)則，綜合判斷四行感應(yīng)頭5的受壓情況，仍認(rèn)定睡臥者為側(cè)臥，據(jù)此采取動(dòng)作，減少誤動(dòng)。實(shí)施例三對(duì)感應(yīng)頭5輸出電壓采取測(cè)電壓值的方法，對(duì)每行受壓感應(yīng)頭5進(jìn)行電壓平均值計(jì)算，各受壓感應(yīng)頭5電壓值與平均值比較，取大于平均值的感應(yīng)頭5數(shù)量，按設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行判斷。因?yàn)?，?dāng)睡臥者側(cè)臥時(shí)，只有身體下感應(yīng)頭5受壓最大，而手臂或被褥壓迫感應(yīng)頭所產(chǎn)生的電壓數(shù)值較小，平均值將大于手臂或被褥壓迫感應(yīng)頭5所產(chǎn)生的電壓數(shù)值，取平均值以上感應(yīng)頭5作判斷的基礎(chǔ)，減少誤動(dòng)作；仰臥或俯臥時(shí)由于人的對(duì)稱性， 每行感應(yīng)頭5受壓最大值也將呈現(xiàn)對(duì)稱性，以單板機(jī)7運(yùn)用規(guī)劃進(jìn)行判斷，也可以減少誤動(dòng)作。實(shí)施例四為防止兩人以上睡臥一個(gè)枕頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，判斷軟件中設(shè)置了睡臥者的人數(shù)，采用規(guī)則乘以人數(shù)的方法識(shí)別，當(dāng)兩人睡臥時(shí)，需要有同時(shí)壓迫4-8個(gè)感應(yīng)頭才能判斷為同時(shí)仰臥或俯臥。實(shí)施例五使用者上床擺出不同睡臥的姿態(tài)，使單板機(jī)預(yù)先學(xué)習(xí)各種睡臥姿態(tài)時(shí)受壓感應(yīng)頭5數(shù)據(jù)，并將學(xué)習(xí)的資料記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)使用者睡臥時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，按照誤差最小數(shù)據(jù)的睡臥方式調(diào)整枕頭，以減少睡臥者由于習(xí)慣的不同而產(chǎn)生誤動(dòng)作。實(shí)施例六將枕頭和感應(yīng)頭5均按區(qū)域劃分，分別判斷睡臥者的姿態(tài)，在單板機(jī)7 控制下，本區(qū)域感應(yīng)頭5只與該區(qū)域的氣囊4相關(guān)，也只根據(jù)該區(qū)域的使用者設(shè)定的充排氣數(shù)據(jù)控制充排氣量，而在另一區(qū)域的睡臥者如果是側(cè)臥、仰臥或俯臥也同樣只控制另一區(qū)域的氣囊4進(jìn)行充排氣。實(shí)施例七本發(fā)明枕頭長(zhǎng)邊伸出感應(yīng)區(qū)域，該感應(yīng)區(qū)域只排列一排感應(yīng)頭5，各感應(yīng)頭5之間間距8cm-13cm，距離均可根據(jù)使用者需要調(diào)整。本發(fā)明的其它設(shè)備器材和連接關(guān)系不變。實(shí)施例八見(jiàn)圖5、圖9、
圖11所示，當(dāng)本發(fā)明使用高壓氣瓶3代替氣泵9時(shí)，睡臥者側(cè)臥，光電控制器11上位光敏元件12未受光狀態(tài)，單板機(jī)7輸出一個(gè)充氣控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口 8，輸出模擬信號(hào)到受壓感應(yīng)頭5相關(guān)氣囊4單元的充氣電磁閥 10，打開(kāi)閥門(mén)；高壓氣瓶3開(kāi)始充氣并保持對(duì)氣囊4充氣狀態(tài)，直到上位光敏元件12受光， 充氣電磁閥10線路斷開(kāi)，充氣結(jié)束。單板機(jī)7發(fā)出一個(gè)低電位，相關(guān)氣囊4單元的充氣電磁閥10恢復(fù)常斷狀態(tài)，枕頭保持在高位狀態(tài)，本發(fā)明進(jìn)氣管道1的充氣電磁閥10處在斷開(kāi)狀態(tài)，排氣管道2的排氣電磁閥10’也處在斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，枕頭氣囊4保持對(duì)外部的隔絕狀態(tài)。[0057] 實(shí)施例九當(dāng)本發(fā)明使用工質(zhì)變空氣為水或其它液體時(shí)，本系統(tǒng)可以保持。經(jīng)分析其優(yōu)勢(shì)為以液體當(dāng)工質(zhì)可以提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度；當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生微小破損時(shí)，容易查找問(wèn)題的所在，可以比較及時(shí)消除隱患。缺點(diǎn)為液體作為工質(zhì)，使系統(tǒng)需要增加一個(gè)積留液體的箱體，增加了整個(gè)液體系統(tǒng)的重量和體積，也可能因?yàn)槭褂靡恍┎粷嵰后w而產(chǎn)生污染。需要改變的系統(tǒng)部件和增加器件為氣泵9改為水泵或油泵，充氣電磁閥10也需要采用針對(duì)性型號(hào)。另外需要在泵的另一端增加一個(gè)回流液體積留箱體，使從枕頭抽出的液體能夠積留在箱體中，在需要向枕頭中充入液體時(shí)能夠再使用。
權(quán)利要求1.一種高度可變枕頭，其特征在于包含進(jìn)氣管道〔1〕、排氣管道〔2〕、氣囊〔4〕、感應(yīng)頭 〔5〕、模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口〔6〕、單板機(jī)〔7〕、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口〔8〕、氣泵〔9〕、充氣電磁閥〔10〕、排氣電磁閥〔10’〕、光電控制器〔11〕、上位光敏元件〔12〕、下位光敏元件〔13〕和電源組成；氣泵〔9〕通過(guò)進(jìn)氣管道〔1〕與充氣電磁閥〔10〕再與氣囊〔4〕相連接；排氣管道〔2〕經(jīng)排氣電磁閥〔10’〕與氣囊〔4〕相連接；感應(yīng)頭〔5〕經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口〔6〕與單板機(jī)〔7〕相連接，由單板機(jī)〔7〕經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口〔8〕通過(guò)上位光敏元件〔12〕與充氣電磁閥〔10〕相連接；由單板機(jī)〔7〕經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口〔8〕通過(guò)下位光敏元件〔13〕與排氣電磁閥〔10’〕相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度可變枕頭，其特征在于上位光敏元件〔12〕和下位光敏元件〔13〕之間距離在8cm-13cm之內(nèi)可調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度可變枕頭，其特征在于橡膠或塑料或皮革材料縫制或粘貼成氣囊〔4〕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度可變枕頭，其特征在于枕頭長(zhǎng)邊伸出一塊感應(yīng)區(qū)域，有感應(yīng)頭〔5〕4行，行間距10cm-15cm，感應(yīng)頭〔5〕之間間隔8cm-13cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高度可變枕頭，其特征在于系統(tǒng)的工質(zhì)為液體，將氣泵〔9〕改為水泵或油泵，泵體一端連接進(jìn)氣管道〔1〕、排氣管道〔2〕改為油水管道，泵體另一端連接一個(gè)積留工質(zhì)的箱體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高度可變枕頭，其特征在于高壓氣瓶〔3〕出氣口連接進(jìn)氣管道〔1〕與充氣電磁閥〔10〕再與氣囊〔4〕相連接。
專利摘要一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭有三部分組成一是可升降枕頭部分，二是感知人們睡覺(jué)姿態(tài)部分，三是電信號(hào)測(cè)量和控制部分。具有進(jìn)氣管道〔1〕和一根排氣管道〔2〕、高壓氣瓶〔3〕、長(zhǎng)方形氣囊〔4〕、感應(yīng)頭〔5〕、模/數(shù)轉(zhuǎn)換接〔6〕、單板機(jī)〔7〕、數(shù)/模轉(zhuǎn)換接〔8〕、氣泵〔9〕、充氣電磁閥〔10〕、排氣電磁閥〔10’〕、光電控制器〔11〕、上位光敏元件〔12〕和下位光敏元件〔13〕組成。枕頭長(zhǎng)邊延升出一塊感應(yīng)區(qū)域，各感應(yīng)頭〔5〕之間間隔8cm-13cm。氣囊〔4〕內(nèi)裝有控制高度的光電控制器〔11〕，上位光敏元件〔12〕和下位光敏元件〔13〕距離在8cm-13cm之間可調(diào)節(jié)設(shè)定。本實(shí)用新型通過(guò)感知人們的睡覺(jué)姿態(tài)側(cè)臥和仰臥的變化，設(shè)計(jì)了通過(guò)保持枕頭根據(jù)姿態(tài)的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)到不同的高度，以自動(dòng)適應(yīng)人們的頸椎彎曲程度，達(dá)到保護(hù)人們頸椎的目的。
文檔編號(hào)A47G9/10GK202179352SQ20112023919
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者戴文玉 申請(qǐng)人:北京電子科技職業(yè)學(xué)院