一種充氣升降枕頭及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及床上用品領域，具體涉及到一種枕頭。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代社會，許多人天天用電腦，由于姿勢不對，導致頸椎病頻發(fā)，嚴懲影響人們生活，所以許多人睡覺時，都希望平臥時枕頭低一些，側臥時枕頭可以高一些，這樣對頸椎的保護很有幫助，但目前市場的的普通枕頭都沒有這個功能.有一些枕頭有充氣囊實現(xiàn)可變高低功能，雖然可以變高低，但不能自動調節(jié)，都是通過人工調節(jié)的方式改變枕頭的高低，操作不便；也有部分枕頭設計有睡眠姿態(tài)檢測功能，可以根據(jù)不同的睡眠姿態(tài)改變枕頭的高低，但其睡眠姿態(tài)檢測系統(tǒng)很復雜，要增加不少器件，而且工作不可靠，不方便(比如申請?zhí)枮?01120102460.7的一種枕頭).以上所述可知，判斷使用者的睡姿或變換睡姿的意圖并進行調節(jié)高低，這是可變高低枕頭的難點所在.終上所述，傳統(tǒng)的可變高低枕頭，當人們使用時，或是操作麻煩，或是可靠性不高，很不方便，實用性有限。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種無需用手工調節(jié)，能根據(jù)使用者頭部的簡單動作造成的壓力變化半自動地調節(jié)枕頭高低的枕頭，雖然不能實現(xiàn)全自動控制，但避免了傳統(tǒng)的可變高低枕頭使用復雜的睡姿檢測裝置的缺點，動作可靠，操作簡單，系統(tǒng)故障率更低.為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明采用以下技術方案:一種充氣升降枕頭及其控制方法，包括充氣枕頭(1)和外部控制系統(tǒng)組成.所述外部控制系統(tǒng)主要包括:電動充氣栗(2)，壓力檢測器(4)，排氣閥(3)，微機控制器(5);所述電動充氣栗(2)的出氣口通過一個三通連接器，用氣管分別連接到排氣閥(3)的入口以及充氣枕頭(1)的氣管連接頭；壓力檢測器(4)與充氣枕頭(1)的氣管連頭用氣連接；所述電動充氣栗(2)、壓力檢測器(4)、排氣閥(3)全都通過電線與所述微機控制器(5)連接。其特征在于:所述微機控制器(5)利用壓力檢測器
[4]的值判斷使用者的睡姿變換意圖，從而控制枕頭的充放氣.作為優(yōu)選，所述充氣枕頭(1)用橡膠制成的；
作為優(yōu)選，所述充氣枕頭(1)用TPU制成的；TPU是指:熱塑性聚氨酯彈性體橡膠.作為優(yōu)選，所述充氣枕頭(1)用PU制成的是指:聚氨酯材料作為優(yōu)選，所述排氣閥(3)是一個電磁閥，更進一步，是一個直流電磁閥；
所述壓力檢測器(4)是一個壓力變送器，可以輸出連續(xù)的模擬量信號，常用的有0-5V, 1-5V, 0-10V, 1-10V, 4-20MA等，也可輸出數(shù)字信號.作為優(yōu)選，所述壓力檢測器(4)也可以是一個壓力傳感器電子模塊，集成安裝在微機控制器(5)的控制電路板上，通過氣管連接到充氣枕頭(1)上。
[0004]作為優(yōu)選，所述氣管可以是橡膠管，硅膠管，尼龍管，軟性塑料管，PVC管，聚氯乙烯管等。
[0005]作為優(yōu)選，所述壓力檢測器(5)也可以是若干個壓力開關；更進一步，在壓力范圍0 — 20KPA內，可以連續(xù)調節(jié)其輸出觸點的動作壓力；
作為優(yōu)選，所述電動充氣栗(2)是采用安全電壓供電；更進一步，工作電壓選擇直流安全電壓。
[0006]本發(fā)明通過檢測壓力檢測器(4)的值，使用創(chuàng)新的控制方法，在使用時，枕頭可以根據(jù)使用者頭部的簡單動作智能地控制枕頭的高低.。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明具體實施例的系統(tǒng)構成示意圖.圖2為本發(fā)明具體實施例中，用壓力檢測器實現(xiàn)枕頭高低控制的工作原理圖.圖3為本發(fā)明具體實施例的一種控制方法的圖示.圖4為本發(fā)明具體實施例的第2種控制方法的圖示.圖5為本發(fā)明具體實施例的第3種控制方法的圖示.圖6為本發(fā)明所述微機控制器(5)的面板示意圖.圖7為本發(fā)明具體實施例的第4種控制方法的圖示.
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明.如圖1所示的一種充氣升降枕頭，包括充氣枕頭(1)和外部控制系統(tǒng)組成.所述外部控制系統(tǒng)主要包括:電動充氣栗(2)，壓力檢測器(4)，排氣閥(3)，微機控制器(5);所述電動充氣栗(2)的出氣口通過一個三通連接器，用氣管分別連接到排氣閥(3)的入口以及充氣枕頭(1)的氣管連接頭；壓力檢測器(4)與充氣枕頭(1)的氣管連頭用氣連接；所述電動充氣栗(2)、壓力檢測器(4)、排氣閥(3)全都通過電線與所述微機控制器(5)連接。
[0009]所述微機控制器(5)的主要作用是根據(jù)壓力檢測器(5)的檢測值，執(zhí)行程序控制電動充氣栗(2)和排氣閥(3)的打開和關閉，同時也控制各種程序運行參數(shù)的寫入與保存.在所述微機控制器(5)的控制下，所述枕頭(1)高低變化的主要工作過程如下:當排氣閥(3)關閉，且電動充氣栗(2)打開后，氣體不斷被送入所述枕頭(1)，所述枕頭(1)內壓力增大，此時枕頭(1)將會變高；相反，當所述電動充氣栗(2)停止，且所述排氣閥
(3)打開后，枕頭(1)中的氣體將會被排放到大氣中，枕頭(1)的壓力下降體積減小，所述枕頭(1)的高度將會變低，這樣就實現(xiàn)了枕頭的高低變換.但枕頭應該什么變高，什么時候變低呢.本發(fā)明根據(jù)使用者簡單的頭部動作，僅使用一個壓力檢測器(4)，巧妙地控制枕頭(1)的高低，避免了使用復雜且不可靠的睡姿檢測系統(tǒng)，主要有以下控制方法:
控制方案1:
參考圖2和圖3，所示的曲線表示的是所述充氣枕頭(1)的壓力曲線；所述微機控制器(5)通電后，首先打開充氣閥把枕頭壓力升高到PH，所述壓力檢測器(4)檢測到所述枕頭(1)的壓力值為PH，此時如果使用者想讓枕頭變低，只需要用頭朝枕頭輕輕壓下，此時所述枕頭(1)的壓力必然增加，當壓力大于PHH并持續(xù)一小段時間后(這個時間小于2秒)(參考圖3)，此時所述微機控制器(5)判斷使用者想平臥，將會打開所述排氣閥(3)排氣，從而降低枕頭高度，此時壓力不斷下降，當壓力降到PL時，此時所述微機控制器(5)判斷枕頭已經(jīng)到最低位置，此后將會關閉所述排氣閥(3)，停止排氣.當使用者從平臥變成側臥時，此時使用者想要枕頭變高，只需把頭輕輕抬起，此時所述充氣枕頭(1)的壓力必然下降，當壓力降低到Ρα并持續(xù)一小段時間后(參考圖3)，此時所述微機控制器(5)判斷使用者想要變換到側臥姿態(tài)，將會打開所述電動充氣栗(2)，開始充氣，當氣壓達到ΡΗ并廷時一小段時間(這個時間小于2秒)后，所述微機控制器(5)判斷枕頭已經(jīng)到最高位置，將會停止電動充氣栗(2)充氣。
[0010]為了精確地控制枕頭的壓力，當枕頭壓力超過ΡΗ和小于P ，不是立即停止電動充氣栗(2)和排氣閥(3)，而是給予一小段延時后才執(zhí)行，這個廷時時間通常小于2秒，這樣可以控制得更精確.總結起來:就是當想要枕頭變低時就用少許力壓枕頭，想要枕頭變高時就輕輕抬頭，這樣枕頭就變得很智能.控制方案2:
參考圖4，為了使枕頭動作更可靠，在控制枕頭從高變換到低的過程中，可以設計讓微機控制器(5)在一小段時間內(通常小于3秒)檢測到枕頭壓力多次高于P HH后，才轉換枕頭的工作狀態(tài)，如果條件不滿足，就不能轉換；這樣做雖然需要使用者動多次才能轉換狀態(tài)，顯得更麻煩，但這樣做使枕頭動作更可靠.同樣地，在控制枕頭從低變換到高的過程中，設計讓微機控制器(5)在一小段時間內(通常小于3秒)檢測到枕頭壓力多次高于P ^后，才