本發(fā)明屬于床上用品技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō),是涉及一種枕頭以及對(duì)枕頭高度的控制方法。
背景技術(shù):
睡眠占了人生三分之一的時(shí)間,一天的疲勞也要靠睡眠來(lái)解除,因此選擇一款合適的枕頭至關(guān)重要。
目前的枕頭高度是固定不變的,其高度不會(huì)因?yàn)樘膳P的不同而發(fā)生變化,不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種枕頭及高度控制方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中提到的上述技術(shù)問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種枕頭,包括枕頭本體、氣囊、氣泵、電磁閥、氣壓傳感器、高度檢測(cè)傳感器、稱(chēng)重傳感器、電控板;所述枕頭本體包括底板、頂板以及連接所述底板和頂板的彈性連接部,所述氣囊位于底板和頂板之間;所述氣囊分別與氣泵和電磁閥連接;所述電控板包括主控單元、氣泵開(kāi)關(guān)電路、電磁閥開(kāi)關(guān)電路;所述主控單元通過(guò)控制氣泵開(kāi)關(guān)電路的通斷來(lái)控制氣泵的啟停;所述主控單元通過(guò)控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路的通斷來(lái)控制電磁閥的開(kāi)閉;所述氣壓傳感器檢測(cè)氣囊內(nèi)的氣壓,并將氣壓信號(hào)發(fā)送至主控單元;所述稱(chēng)重傳感器檢測(cè)頂板上承受的重量,并將重量信號(hào)發(fā)送給主控單元;所述高度檢測(cè)傳感器檢測(cè)氣囊的高度,并將高度信號(hào)發(fā)送至主控單元。
進(jìn)一步的,所述高度檢測(cè)傳感器包括角度傳感器和磁棒,所述磁棒傾斜布設(shè),所述磁棒的一端與所述底板鉸接,另一端通過(guò)彈簧固定在頂板上,所述角度傳感器檢測(cè)磁棒的磁場(chǎng)角度,并將角度信號(hào)發(fā)送給主控單元。
又進(jìn)一步的,所述高度檢測(cè)傳感器包括光電傳感器、光電碼盤(pán)、彈簧,所述光電碼盤(pán)與底板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述光電傳感器布設(shè)在光電碼盤(pán)一側(cè),所述彈簧傾斜布設(shè),所述彈簧的一端與光電碼盤(pán)連接,另一端固定在頂板上;在頂板上/下移動(dòng)時(shí),彈簧帶動(dòng)光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),所述光電傳感器檢測(cè)光電碼盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,并將角度信號(hào)傳輸至主控單元。
更進(jìn)一步的,所述氣泵開(kāi)關(guān)電路包括第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管,所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管均為高導(dǎo)通壓降開(kāi)關(guān)管;所述主控單元連接第一開(kāi)關(guān)管的控制端,所述第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路的一端連接直流電源,另一端連接第二開(kāi)關(guān)管的控制端;所述第二開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)電路的一端連接氣泵的電源負(fù)輸入引腳,另一端接地;氣泵的電源正輸入引腳連接直流電源。
再進(jìn)一步的,所述電磁閥開(kāi)關(guān)電路包括第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管,所述第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管均為高導(dǎo)通壓降開(kāi)關(guān)管;所述主控單元連接第三開(kāi)關(guān)管的控制端,所述第三開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路的一端連接直流電源,另一端連接第四開(kāi)關(guān)管的控制端;所述第四開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)電路的一端連接電磁閥的電源負(fù)輸入引腳,另一端接地;電磁閥的電源正輸入引腳連接直流電源。
優(yōu)選的,所述的高導(dǎo)通壓降開(kāi)關(guān)管為NPN三極管或NMOS管。
進(jìn)一步的,所述枕頭還包括電池,所述電池為枕頭的各用電器件供電。
又進(jìn)一步的,所述枕頭還包括多個(gè)按鍵和多個(gè)指示燈,所述多個(gè)按鍵分別與所述主控單元電連接,所述主控單元控制多個(gè)指示燈的亮滅。
本發(fā)明還提出了一種枕頭高度控制方法,所述方法包括:
獲取設(shè)定時(shí)間段內(nèi)氣囊的多個(gè)氣壓值;
獲取多個(gè)氣壓值的平均值以及多個(gè)氣壓值中的極大值和極小值;
判斷極大值和極小值與平均值的偏差是否均大于第一設(shè)定偏差;
若是,則獲取頂板上的重量值,并判斷所述重量值與預(yù)設(shè)重量值的偏差是否小于第二設(shè)定偏差;
若否,則獲取氣囊高度值,并判斷所述氣囊高度值是否為預(yù)設(shè)高位值;
若是,則打開(kāi)電磁閥,氣囊放氣,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)低位值;
若否,則啟動(dòng)氣囊,為氣囊充電,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)高位值。
進(jìn)一步的,所述第一設(shè)定偏差為平均值的30%;第二設(shè)定偏差為預(yù)設(shè)重量值的20%~30%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的枕頭及高度控制方法,主控單元根據(jù)氣壓傳感器、稱(chēng)重傳感器、高度檢測(cè)傳感器采集的信號(hào)來(lái)調(diào)整氣囊高度,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)枕頭高度的要求,提高了用戶(hù)的使用體驗(yàn)。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后,本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明所提出的枕頭的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明所提出的枕頭的高度檢測(cè)傳感器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明所提出的枕頭的高度檢測(cè)傳感器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明所提出的枕頭的一個(gè)實(shí)施例的原理框圖;
圖5是本發(fā)明所提出的枕頭的一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖;
圖6是本發(fā)明所提出的枕頭的主控單元與光電傳感器的電路連接圖;
圖7是本發(fā)明所提出的多傳感器控制電路的控制方法的流程圖。
附圖標(biāo)記:
1、頂板;2、底板;3、彈性連接部;4、彈簧;5、磁棒;6、角度傳感器;7、氣囊;8、支架;9、光電碼盤(pán);9-1、鍍金長(zhǎng)條;10、光電傳感器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
本實(shí)施例的枕頭主要包括枕頭本體、氣囊7、氣泵、電磁閥、氣壓傳感器、高度檢測(cè)傳感器、稱(chēng)重傳感器、電控板等;枕頭本體主要包括底板2、頂板1以及連接底板2和頂板1的彈性連接部3,氣囊7位于底板2和頂板1之間;氣囊7分別與氣泵和電磁閥連接,氣泵啟動(dòng),為氣囊7充氣,氣囊7高度增大,頂板1和底板2之間的距離增大;電磁閥打開(kāi),為氣囊7放氣,氣囊高度減小,頂板1和底板2之間的距離減??;電控板主要包括主控單元、氣泵開(kāi)關(guān)電路、電磁閥開(kāi)關(guān)電路,主控單元控制氣泵開(kāi)關(guān)電路的通斷,并通過(guò)控制氣泵開(kāi)關(guān)電路的通斷來(lái)控制氣泵的啟停;主控單元控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路的通斷,并通過(guò)控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路的通斷來(lái)控制電磁閥的開(kāi)閉;氣壓傳感器、高度檢測(cè)傳感器、稱(chēng)重傳感器分別與主控單元連接,參見(jiàn)圖1、圖4所示。
連接頂板1和底板2的連接部為柔性可折疊部件,當(dāng)氣囊高度增大時(shí),頂板和底板之間的距離增大,連接部展開(kāi);當(dāng)氣囊高度減小時(shí),頂板和底板之間的距離減小,連接部折疊。在本實(shí)施例中,底板為固定板,頂板為活動(dòng)板,因此,在氣囊高度變化時(shí),底板固定,頂板上移或下移。
氣壓傳感器檢測(cè)氣囊內(nèi)的氣壓,并將氣壓信號(hào)發(fā)送至主控單元,用戶(hù)平躺和側(cè)躺時(shí),氣囊內(nèi)的氣壓是不同的,主控單元根據(jù)接收到的氣壓信號(hào)可以獲知用戶(hù)是平躺還是側(cè)躺;稱(chēng)重傳感器布設(shè)在頂板上表面,稱(chēng)重傳感器檢測(cè)頂板上承受的重量,并將重量信號(hào)發(fā)送給主控單元,由于用戶(hù)平躺和側(cè)躺時(shí),作用在枕頭上的重量是不同的,主控單元根據(jù)接收到的重量信號(hào)可以獲知用戶(hù)是平躺還是側(cè)躺;高度檢測(cè)傳感器檢測(cè)氣囊的高度(即頂板與底板之間的距離),并將高度信號(hào)發(fā)送至主控單元,主控單元根據(jù)接收到的高度信號(hào)可以獲知?dú)饽业母叨?;主控單元根?jù)接收到的氣壓信號(hào)、重量信號(hào)、高度信號(hào)控制氣泵開(kāi)關(guān)電路和電磁閥開(kāi)關(guān)電路的通斷,進(jìn)而控制氣泵的啟停和電磁閥的開(kāi)閉,從而控制氣囊的高度,適用于用戶(hù)此時(shí)的姿勢(shì);控制精度高,便于實(shí)現(xiàn),提高了用戶(hù)的使用體驗(yàn),滿(mǎn)足了用戶(hù)需求,具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)需要增大氣囊高度時(shí),主控單元控制氣泵開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,氣泵上電運(yùn)行,為氣囊充氣,氣囊高度增大;當(dāng)需要降低氣囊高度時(shí),主控單元控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,電磁閥上電打開(kāi),氣囊通過(guò)電磁閥放氣,氣囊高度降低。
氣泵開(kāi)關(guān)電路主要包括第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管,第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管均為高導(dǎo)通壓降開(kāi)關(guān)管;主控單元連接第一開(kāi)關(guān)管的控制端,第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路的一端連接直流電源,另一端連接第二開(kāi)關(guān)管的控制端,并通過(guò)限流電阻接地;第二開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)電路的一端連接氣泵的電源負(fù)輸入引腳,另一端接地;氣泵的電源正輸入引腳連接直流電源。當(dāng)主控單元輸出高電平信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)管的控制端時(shí),第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路導(dǎo)通,拉高第二開(kāi)關(guān)管的控制端電平,第二開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,氣泵的電源負(fù)輸入引腳接地,氣泵上電啟動(dòng),為氣囊充氣。當(dāng)主控單元輸出低電平信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)管的控制端時(shí),第一開(kāi)關(guān)管關(guān)斷,第二開(kāi)關(guān)管關(guān)斷,氣泵的電源負(fù)輸入引腳不接地,氣泵掉電停止運(yùn)行。
第一開(kāi)關(guān)管可以為NPN三極管或NMOS管,第二開(kāi)關(guān)管可以為NPN三極管或NMOS管。
電磁閥開(kāi)關(guān)電路主要包括第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管,第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管均為高導(dǎo)通壓降開(kāi)關(guān)管;主控單元連接第三開(kāi)關(guān)管的控制端,第三開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路的一端連接直流電源,另一端連接第四開(kāi)關(guān)管的控制端,并通過(guò)限流電阻接地;第四開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)電路的一端連接電磁閥的電源負(fù)輸入引腳,另一端接地;電磁閥的電源正輸入引腳連接直流電源。當(dāng)主控單元輸出高電平信號(hào)至第三開(kāi)關(guān)管的控制端時(shí),第三開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)通路導(dǎo)通,拉高第四開(kāi)關(guān)管的控制端電平,第四開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,電磁閥的電源負(fù)輸入引腳接地,電磁閥上電打開(kāi),氣囊放氣。當(dāng)主控單元輸出低電平信號(hào)至第三開(kāi)關(guān)管的控制端時(shí),第三開(kāi)關(guān)管關(guān)斷,第四開(kāi)關(guān)管關(guān)斷,電磁閥的電源負(fù)輸入引腳不接地,電磁閥掉電關(guān)閉。
第三開(kāi)關(guān)管可以為NPN三極管或NMOS管,第四開(kāi)關(guān)管可以為NPN三極管或NMOS管。
在本實(shí)施例中,第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管均選為NPN三極管,主控單元為單片機(jī),下面結(jié)合圖5對(duì)氣泵開(kāi)關(guān)電路、電磁閥開(kāi)關(guān)電路的具體電路組建結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行詳細(xì)闡述。
單片機(jī)的引腳P30通過(guò)限流電阻R6連接第一開(kāi)關(guān)管N2的基極,第一開(kāi)關(guān)管N2的基極通過(guò)電阻R9接地,第一開(kāi)關(guān)管N2的集電極連接直流電源VCC,第一開(kāi)關(guān)管N2的發(fā)射極通過(guò)電阻R8接地,第一開(kāi)關(guān)管N2的發(fā)射極通過(guò)限流電阻R7連接第二開(kāi)關(guān)管N3的基極,第二開(kāi)關(guān)管N3的集電極連接氣泵的電源負(fù)輸入引腳,發(fā)射極接地,氣泵的電源正輸入引腳連接直流電源VDD。單片機(jī)引腳P30輸出高電平,第一開(kāi)關(guān)管N2導(dǎo)通,拉高第二開(kāi)關(guān)管N3的基極電平,第二開(kāi)關(guān)管N3導(dǎo)通,第二開(kāi)關(guān)管N3的集電極接地,因此氣泵的電源負(fù)輸入引腳接地,氣泵上電啟動(dòng),為氣囊充氣。單片機(jī)引腳P30輸出低電平,第一開(kāi)關(guān)管N2關(guān)斷,第二開(kāi)關(guān)管N3關(guān)斷,氣泵的電源負(fù)輸入引腳不接地,氣泵掉電停止運(yùn)行。
單片機(jī)的引腳P31通過(guò)限流電阻R10連接第三開(kāi)關(guān)管N4的基極,第三開(kāi)關(guān)管N4的基極通過(guò)電阻R13接地,第三開(kāi)關(guān)管N4的集電極連接直流電源VCC,第三開(kāi)關(guān)管N4的發(fā)射極通過(guò)電阻R12接地,第三開(kāi)關(guān)管N4的發(fā)射極通過(guò)限流電阻R11連接第四開(kāi)關(guān)管N5的基極,第四開(kāi)關(guān)管N5的集電極連接電磁閥的電源負(fù)輸入引腳,發(fā)射極接地,電磁閥的電源正輸入引腳連接直流電源VDD。單片機(jī)引腳P31輸出高電平,第三開(kāi)關(guān)管N4導(dǎo)通,拉高第三開(kāi)關(guān)管N4的基極電平,第四開(kāi)關(guān)管N5導(dǎo)通,第四開(kāi)關(guān)管N5的集電極接地,因此電磁閥的電源負(fù)輸入引腳接地,電磁閥上電打開(kāi),氣囊通過(guò)電磁閥放氣。單片機(jī)引腳P31輸出低電平,第三開(kāi)關(guān)管N4關(guān)斷,第四開(kāi)關(guān)管N5關(guān)斷,電磁閥的電源負(fù)輸入引腳不接地,電磁閥掉電關(guān)閉。
在本實(shí)施例中,氣壓傳感器選用NXP的半導(dǎo)體氣體壓力傳感器 MPXH6300A。稱(chēng)重傳感器用4個(gè)或者2個(gè)半橋應(yīng)變式傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),用來(lái)檢測(cè)用戶(hù)頭部是否有懸空的情況,稱(chēng)重傳感器選用芯片YZC161B,稱(chēng)重傳感器配合A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711來(lái)完成稱(chēng)重檢測(cè),即稱(chēng)重傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至HX711進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后發(fā)送給單片機(jī)。HX711即為圖5中的IC1,具體電路連接如圖所示,此處不再贅述。
高度檢測(cè)傳感器主要包括角度傳感器6和磁棒5,磁棒5傾斜布設(shè),磁棒5的一端與底板2上的支架8鉸接,另一端通過(guò)彈簧4固定在頂板1上,角度傳感器6布設(shè)在磁棒5一側(cè),檢測(cè)磁棒5的磁場(chǎng)角度,并將角度信號(hào)傳輸至主控單元,參見(jiàn)圖2所示。在本實(shí)施例中,角度傳感器采用芯片KMA200。當(dāng)氣囊充氣時(shí),氣囊把頂板1頂起來(lái),頂板上移并通過(guò)彈簧4拉動(dòng)磁棒5,磁棒5轉(zhuǎn)動(dòng),磁棒5與水平面的角度α發(fā)生變化,角度傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)角度變化,并將檢測(cè)到的角度信號(hào)發(fā)送至主控單元,主控單元根據(jù)公式tan(a)=高度/底邊長(zhǎng)度,即可計(jì)算出氣囊高度,即頂板1與底板2之間的距離。采用上述設(shè)計(jì)的高度檢測(cè)傳感器,準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好,提高了氣囊高度檢測(cè)的準(zhǔn)確性;且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、便于實(shí)現(xiàn)。
作為本實(shí)施例的另一種優(yōu)選設(shè)計(jì)方案,高度檢測(cè)傳感器主要包括光電傳感器10、光電碼盤(pán)9、彈簧4,光電碼盤(pán)9與底板1上的支架8轉(zhuǎn)動(dòng)連接,光電傳感器10布設(shè)在光電碼盤(pán)9的一側(cè);彈簧4傾斜布設(shè),彈簧4的一端與光電碼盤(pán)9連接,另一端固定在頂板1上。當(dāng)氣囊充氣/放氣時(shí),頂板上/下移動(dòng),彈簧4帶動(dòng)光電碼盤(pán)9轉(zhuǎn)動(dòng),光電傳感器10檢測(cè)光電碼盤(pán)9的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,并將角度信號(hào)傳輸至主控單元,參見(jiàn)圖3所示。
光電碼盤(pán)9包括圓盤(pán)本體,在圓盤(pán)本體上徑向布設(shè)有多個(gè)鍍金長(zhǎng)條9-1,相鄰鍍金長(zhǎng)條形成的圓心角均相等。光電傳感器采用常用的自發(fā)自收的方式檢測(cè),即,光電傳感器的發(fā)光端發(fā)光,當(dāng)遇到鍍金長(zhǎng)條時(shí),光反射強(qiáng)烈,受光端導(dǎo)通;當(dāng)遇到其他區(qū)域時(shí),光發(fā)射較弱,受光端不導(dǎo)通。
參見(jiàn)圖6所示,光電傳感器為光電耦合器U1,其發(fā)光端為發(fā)光二極管,受光端為NPN發(fā)光三極管,發(fā)光二極管的陰極通過(guò)限流電阻R22連接單片機(jī)(即主控單元)的控制引腳P15,發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接直流電源VCC,發(fā)光三極管的集電極連接直流電源VCC,發(fā)射極通過(guò)限流電阻R24連接NPN三極管N6的基極,N6的發(fā)射極接地,N6的集電極通過(guò)限流電阻R23連接直流電源VCC,N6的集電極連接主控單元的檢測(cè)引腳EVENT_IN。當(dāng)主控單元的引腳P15輸出低電平時(shí),光電傳感器的發(fā)光二極管工作,發(fā)光,發(fā)出的光線遇到光電碼盤(pán)的鍍金長(zhǎng)條時(shí),發(fā)射光強(qiáng)大,受光端導(dǎo)通,N6的基極被拉為高電平,N6導(dǎo)通,N6的發(fā)射極被拉為低電平,單片機(jī)的檢測(cè)引腳EVENT_IN獲得一個(gè)低電平;當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光線沒(méi)有遇到鍍金長(zhǎng)條時(shí),發(fā)射光較弱,受光端不導(dǎo)通,N6截止,檢測(cè)引腳EVENT_IN獲得一個(gè)高電平,因此檢測(cè)引腳EVENT_IN得到一個(gè)脈沖。當(dāng)彈簧帶動(dòng)光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),單片機(jī)根據(jù)獲得的脈沖個(gè)數(shù)即可獲知光電碼盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,進(jìn)而可計(jì)算出氣囊的高度。
由于頂板的活動(dòng)范圍有限,為了節(jié)省材料和空間,圓盤(pán)本體的形狀設(shè)計(jì)為四分之一個(gè)圓,在有效的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍0~50°(實(shí)際應(yīng)用中,角度a從5度到45度范圍內(nèi)變化)內(nèi)設(shè)置了100個(gè)鍍金長(zhǎng)條,每變化1度,主控單元接收到一個(gè)脈沖。因此,采用光電耦合器和光電碼盤(pán)獲取轉(zhuǎn)動(dòng)角度,進(jìn)而獲取氣囊的高度,測(cè)量簡(jiǎn)單且精度高。
為了便于給枕頭供電,枕頭還包括電池,電池為枕頭的各用電器件供電。為了節(jié)省成本,電池為可充電電池,外接電源通過(guò)電源適配器為電池充電。
為了便于保存數(shù)據(jù),在電控板上還設(shè)置有存儲(chǔ)器,主控單元與存儲(chǔ)器連接。在本實(shí)施例中,存儲(chǔ)器采用EEPROM。
為了便于用戶(hù)使用枕頭,枕頭還包括多個(gè)按鍵和多個(gè)指示燈。多個(gè)按鍵分別與主控單元電連接,主控單元控制多個(gè)指示燈的亮滅。
在本實(shí)施例中,設(shè)置有三個(gè)按鍵S1、S2、S3,兩個(gè)指示燈D3、D4,參見(jiàn)圖5所示,直流電源VCC通過(guò)限流電阻R14連接D3的陽(yáng)極,D3的陰極連接單片機(jī)引腳P40;直流電源VCC通過(guò)限流電阻R21連接D4的陽(yáng)極,D4的陰極連接單片機(jī)引腳P41。
限流電阻R15的一端連接直流電源VCC,另一端連接單片機(jī)引腳P42,并通過(guò)按鍵S1接地;限流電阻R19的一端連接直流電源VCC,另一端連接單片機(jī)引腳P43,并通過(guò)按鍵S2接地;限流電阻R20的一端連接直流電源VCC,另一端連接單片機(jī)引腳P44,并通過(guò)按鍵S3接地。當(dāng)S1按下時(shí),引腳P42檢測(cè)到低電平;當(dāng)S2按下時(shí),引腳P43檢測(cè)到低電平;當(dāng)S3按下時(shí),引腳P44檢測(cè)到低電平。單片機(jī)根據(jù)P42、 P43、 P44的電平即可獲知按鍵是否按下,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。用戶(hù)可以通過(guò)按鍵設(shè)置枕頭的高度,例如,按下S2,主控單元控制氣泵上電啟動(dòng),為氣囊充氣;按下S3,主控單元控制電磁閥上電打開(kāi),為氣囊放氣。
基于上述枕頭的設(shè)計(jì),本實(shí)施例還提出了一種枕頭高度控制方法,具體步驟參見(jiàn)圖7所示。
S1:獲取設(shè)定時(shí)間段內(nèi)氣囊的多個(gè)氣壓值。
通過(guò)氣壓傳感器獲取設(shè)定時(shí)間段內(nèi)氣囊的多個(gè)氣壓值,并傳輸至主控單元。例如,獲取10秒內(nèi)的10個(gè)氣壓值。
S2:獲取多個(gè)氣壓值的平均值以及多個(gè)氣壓值中的極大值和極小值。
主控單元計(jì)算多個(gè)氣壓值的平均值,并找出這多個(gè)氣壓值中的極大值和極小值。
S3:判斷極大值和極小值與平均值的偏差是否均大于第一設(shè)定偏差。
在本實(shí)施例中,第一設(shè)定偏差為平均值的30%。
若是,則說(shuō)明極大值和極小值與平均值的偏差較大,設(shè)定時(shí)間段內(nèi)氣囊的壓力值發(fā)生了明顯變化,執(zhí)行步驟S4。
S4:獲取頂板上的重量值。
通過(guò)稱(chēng)重傳感器獲取頂板上的重量值,并傳輸至主控單元。
S5:判斷所述重量值與預(yù)設(shè)重量值的偏差是否小于第二設(shè)定偏差。
在本實(shí)施例中,第二設(shè)定偏差為預(yù)設(shè)重量值的20%~30%。
預(yù)設(shè)重量值為該設(shè)定時(shí)間段的上一時(shí)間段頂板上的重量值。即判斷當(dāng)前重量值與上一時(shí)間段重量值的偏差是否小于第二設(shè)定偏差。
若否,則說(shuō)明偏差較大,重量值發(fā)生了明顯的變化,執(zhí)行S6。
S6:獲取氣囊高度值。
通過(guò)高度傳感器獲取氣囊的高度值,并傳輸至主控單元。
S7:判斷氣囊高度值是否為預(yù)設(shè)高位值。
若是,則執(zhí)行S8;
若否,則執(zhí)行S9。
S8:打開(kāi)電磁閥,氣囊放氣,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)低位值。
S9:?jiǎn)?dòng)氣泵,為氣囊充氣,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)高位值。
在本實(shí)施例中,預(yù)設(shè)高位置和預(yù)設(shè)低位值可通過(guò)三個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)。例如,枕頭上電后T1秒內(nèi)(如10秒內(nèi)),用戶(hù)連續(xù)按下S1,主控單元進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)。如果超過(guò)T1秒,則無(wú)法進(jìn)入設(shè)定狀態(tài),需要重新斷電再上電。
上電后T1秒內(nèi),連續(xù)按下n次S1,主控單元進(jìn)入設(shè)定狀態(tài),控制指示燈D3亮,表示設(shè)定氣囊的預(yù)設(shè)低位值;用戶(hù)平躺在枕頭上,按下S2,主控單元控制氣泵開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,氣泵上電啟動(dòng),氣囊充氣,氣囊高度升高;按下S3,主控單元控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,電磁閥上電打開(kāi),氣囊泄氣,氣囊高度降低;通過(guò)按鍵S2和S3,調(diào)整氣囊的高度,直到用戶(hù)認(rèn)為合適,按下S1,主控單元保存此時(shí)氣囊的高度,即為氣囊的預(yù)設(shè)低位值,D3閃亮,表示設(shè)定完成。
上電后T1秒內(nèi),連續(xù)按下n+1次S1,主控單元進(jìn)入設(shè)定狀態(tài),控制指示燈D4亮,表示設(shè)定氣囊的預(yù)設(shè)高位值;用戶(hù)側(cè)躺在枕頭上,按下S2,主控單元控制氣泵開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,氣泵上電啟動(dòng),氣囊充氣,氣囊高度升高;按下S3,主控單元控制電磁閥開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通,電磁閥上電打開(kāi),氣囊泄氣,氣囊高度降低;通過(guò)按鍵S2和S3,調(diào)整氣囊的高度,直到用戶(hù)認(rèn)為合適,按下S1,主控單元保存此時(shí)氣囊的高度,即為氣囊的預(yù)設(shè)高位置,D4閃亮,表示設(shè)定完成。
本實(shí)施例的枕頭高度控制方法,對(duì)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)氣囊的氣壓值進(jìn)行檢測(cè),在壓力值發(fā)生明顯變化時(shí)對(duì)頂板上的重量值進(jìn)行檢測(cè),在重量值也發(fā)生了明顯變化時(shí),說(shuō)明用戶(hù)的姿勢(shì)發(fā)生了變化,獲取氣囊高度值,當(dāng)氣囊高度值為預(yù)設(shè)高位值,控制氣囊放氣,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)低位值;當(dāng)氣囊高度值為預(yù)設(shè)低位值時(shí),控制氣囊充氣,直至氣囊高度值達(dá)到預(yù)設(shè)高位值,從而適應(yīng)用戶(hù)姿勢(shì)的變化,滿(mǎn)足用戶(hù)需求,提高用戶(hù)使用體驗(yàn)。
當(dāng)然,上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。