自适应枕头的制作方法

本发明涉及枕头技术领域，特别涉及一种枕头高度可以自动调节的自适应枕头。

背景技术：

人在睡眠时，存在着平躺(仰睡)与侧躺(侧睡)两大类的睡眠姿势，而这两大类睡姿对枕头高度的要求是不一样的；并且值得注意的是，人在入眠以后，会在这两类睡姿之间随机的切换。

而随着现今人类生活/工作压力的巨增，睡眠时间越来越没有保障，睡眠质量抽样也在呈逐年下降的趋势；因此，拥有一款能提高睡眠质量的枕头便成为大多数人的迫切希望！

现有的已经面世的带有自适应睡眠姿势设计的枕头，大多是采用记忆海绵或乳胶作为枕头的枕芯材料，利用这类材料的高弹性来适应不同睡眠姿势对枕头高度的要求；这一类枕头可以称之为被动适应型枕头，它的整个调节机制是无法形成闭环回路的，即，只能是单纯的依靠所采用的枕芯材料的弹性与厚度形成开环式的调节/适应，只能适应小部份人群的使用，并且其适应性并不好，针对个体的个性化适应更是无从谈起。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的的不足，提供一种自适应枕头，可以主动适应不同睡姿对枕头高度的要求。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种自适应枕头，包括支撑板、高度调节机构和枕芯，所述支撑板上布置有压力传感器及控制电路，压力传感器用于采集压力数据，并传输给控制电路，高度调节机构在控制电路的输出信号控制下，调节枕芯与支撑板之间的高度。

根据本发明实施例，所述高度调节机构包括气囊和充/放气装置，所述气囊设置于底板与枕芯之间，充/放气装置用于向气囊内充气或将气囊内的气体排出。气囊不仅可以通过充放气的方式实现体积的调整，进而实现枕头高度调节，而且气囊柔软，可以提高枕头的舒适性。

根据本发明实施例，充/放气装置包括气泵和气阀，气泵和气阀分别通过第一气管与气囊连接。进一步地，气囊连接有第二气管，第一气管通过第二气管与气囊连接。通过气泵可以实现对气囊充气以增大枕头的高度，通过气阀可以将气囊里的气体排出，以降低枕头的高度。

在较优的实施方案中，上述自适应枕头还包括压力板，所述压力板设置于支撑板与气囊之间。通过设置压力板，更有利于压力的采集，提高压力传感器的采集精度。

进一步优选地，压力板的一侧与支撑板的一侧通过转轴相连接，构成合页结构。合页结构可以让使用者在睡眠状态下,头部作用在枕头上的压力更有效地传递给压力传感器，提高压力传感器的采集数据的准确度。

在优选的方案中，上述自适应枕头还包括人机交互界面，便于压力阈值的设置。压力阈值由使用者自行设置，实现产品的个性化定制，以适应每个不同的个体。

在优选的方案中，上述自适应枕头还包括通信模块，用于与移动终端之间实现信息交互。通过通信模块，可以实现自适应枕头与移动终端之间的信息交互，便于对使用者的睡眠数据的收集、存储及分析，便于医生更好地提供治疗方案以提高睡眠质量。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的自适应枕头，枕头的高度根据其所受的压力值的大小进行实时调节，调节方式为主动型高度调节，不仅可以实现枕头高度的自适应调节，而且调节的高度数量化，更精确，也能适应睡姿之间的任意切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的自适应枕头的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的自适应枕头的结构爆炸图。

图3为支撑板与压力板构成合页结构的示意图。

图4为本发明实施例提供的自适应枕头实现高度自适应调整的电路原理方框图。

图中标记说明

11-枕芯，12-气囊，13-气泵，14-第一气管，15-三通，16-气阀，17-压力板，18-压力传感器，19-支撑板，20-转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例中提供的自适应枕头，包括支撑板19、高度调节机构和枕芯11，所述支撑板19上布置有压力传感器18及控制电路，压力传感器18用于采集使用者的头部作用于枕头上的压力数据，并传输给控制电路，高度调节机构在控制电路的输出信号控制下，调节枕芯11与支撑板19之间的高度，进而实现自适应枕头高度的调节。

如图2所示，所述高度调节机构包括气囊12和充/放气装置，所述气囊12设置于底板与枕芯11之间，充/放气装置用于向气囊12内充气或将气囊12内的气体排出。充/放气装置包括气泵13和气阀16，气泵13和气阀16分别通过第一气管14与气囊12连接，气囊12连接有第二气管(图中未标示)，第一气管14通过第二气管与气囊12连接，两根第一气管14、第二气管之间通过三通15连接，实现气泵13与气阀16之间的择一导通，即，充气时，气阀16处于闭锁状态，气泵13打出的气直接进入到气囊12中，使枕头升高；放气时，气泵处于锁闭状态，气阀16打开，气囊12中的气体就泄放到空气中。

为了提高压力传感器18采集压力数据的准确性，支撑板19与气囊12之间设置有压力板17，压力板17与支撑板19上的压力传感器18接触。如图3所示，在进一步优选的实施方案中，压力板17的一侧与支撑板19的一侧通过转轴20相连接，压力板17与支撑板19构成合页结构，合页结构可以让使用者在睡眠状态下,头部作用在枕头上的压力更有效地传递给压力传感器18，提高压力传感器18的采集数据的准确度。

如图1所示，枕芯11包括面罩和填充于面罩内的海绵层，海绵层为弧形结构，适应于使用者头部与颈部之间的过渡，海绵层可以提高使用者的舒适性。面罩的边缘与压力板17的边缘相缝合。面罩的边缘同时也可以与支撑板19的边缘相逢合，或者是将支撑板19也包覆于面罩内，或者枕芯11、高度调节机构、支撑板19等组成自适应枕头的所有部件都包覆于一个枕套内，使得本自适应枕头外表更美观，与传统的枕头无异。

控制电路在进行枕头高度控制时，会根据压力值的大小确定高度的调节量，因此会有压力阈值作为参考。压力阈值的设置可以在产品出厂前设置，适应大多数使用者，更优选为使用者根据自己的情况自行设置，以适应不同的个体，因此，在更优的实施方案中，自适应枕头还包括人机交互界面(可参阅图4)，便于压力阈值的设置。

请参阅图4，控制电路包括差分信号放大电路、mcu核心运算电路及驱动电路，压力传感器18根据所承受的压力，输出相应的电信号给差分信号放大电路，差分信号放大电路将来自压力传感器18的电信号进行差分放大与滤波处理，并将处理后的信号传输给mcu核心运算电路，mcu核心运算电路根据使用者设定的压力阈值(即图4中所述的枕头偏好压力值，每个人的枕头偏好压力值可能不一样)，结合当前从差分电路送来的信号，综合运算出一个调节量，然后输出控制信号给驱动电路，来控制驱动电路实现调节量的充气或放气动作，从而实现枕头目标高度的自动智能调节。例如,枕头过高时,压力传感器18采集到的压力值就大，需要放气以降低枕头高度，压力采样值大于设置的压力阈值，mcu核心运算电路根据压力采样值与压力阈值之间的差值计算放气量，输出相应的控制信号给气阀16驱动电路。反之亦然。驱动电路包括气泵驱动电路和气阀驱动电路，气泵驱动电路根据mcu核心运算电路传输过来的控制信号，控制气泵13向气囊12里充入指定量的气体，气阀驱动电路根据mcu核心运算电路传输过来的控制信号，控制气阀16对气囊12放掉指定量的气体，通过对气囊12充气或放气实现对枕头高度的调节，以适应不同睡姿对枕头高度的要求。

人在睡眠状态下,其身体也处于放松状态；那么,整个头部的重量,就由躯干与所垫的枕头共同来支撑。以侧睡睡姿为例:如果此时所垫衬的枕头偏高,那么枕头将分担到更大的支撑力，使人体颈部受压迫；如果此时所垫衬的枕头偏低,那么人体躯干将分担到更大的支撑力，使人体躯干产生疲劳；人在入眠状态下,睡姿也并非是固定不变的,而是在平躺(仰睡)与侧躺(侧睡)两类睡姿之间不断地随机切换；而在这两状睡姿下对所垫衬的枕头高度的要求也是不同的。

本实施例中所述自适应枕头，利用上面提到的力度分担的特点,在枕头内部植入压力传感器18,实时对枕头所受到的压力进行检测采集,然后通过控制电路对采集到的数据进行分析与运算,再根据运算结果对枕头的高度进行控制调节,以使得枕头达到使用者所喜好的最佳高度，使头部、颈部、躯干处于平衡舒适的状态，提高睡眠质量。

简述，本实施例所述自适应枕头具有以下几个主要的优点:

主动适应睡眠姿势(相当于,使用者雇请了一位24小时不睡觉的保姆,实时的根据使用者的睡姿帮忙即时而轻缓地调整枕头的高度)；而且高度调节的可持续性强，不会像传统枕头那样依赖于枕芯的材料，枕芯材料一旦形变则无法实现高度调节。

引入电子电路,将枕头调节的参考依据进行数字量化与程序自动化；这样所采集的数据与所执行的动作的精准度将非常之高。

自适应枕头能够形成闭环的反馈回路,使得自适应枕头的调节具有个体针对性,能够完全的适应不同个体的个性需求。

如图4所示，本实施例中所述自适应枕头还包括通信模块，用于与移动终端之间实现信息交互。通信模块可以选蓝牙模块，利用蓝牙ble功能将睡眠数据传输给移动终端(例如手机)，实现对使用者睡眠过程、睡眠质量的监控与分析，利用这些数据可以有效地对使用者的睡眠习惯给出参考性建议。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。