一种充气升降枕头及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及床上用品领域，具体涉及到一种枕头。
【背景技术】
[0002]现代社会，许多人天天用电脑，由于姿势不对，导致颈椎病频发，严惩影响人们生活，所以许多人睡觉时，都希望平卧时枕头低一些，侧卧时枕头可以高一些，这样对颈椎的保护很有帮助，但目前市场的的普通枕头都没有这个功能.有一些枕头有充气囊实现可变高低功能，虽然可以变高低，但不能自动调节，都是通过人工调节的方式改变枕头的高低，操作不便；也有部分枕头设计有睡眠姿态检测功能，可以根据不同的睡眠姿态改变枕头的高低，但其睡眠姿态检测系统很复杂，要增加不少器件，而且工作不可靠，不方便(比如申请号为201120102460.7的一种枕头).以上所述可知，判断使用者的睡姿或变换睡姿的意图并进行调节高低，这是可变高低枕头的难点所在.终上所述，传统的可变高低枕头，当人们使用时，或是操作麻烦，或是可靠性不高，很不方便，实用性有限。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明旨在提供一种无需用手工调节，能根据使用者头部的简单动作造成的压力变化半自动地调节枕头高低的枕头，虽然不能实现全自动控制，但避免了传统的可变高低枕头使用复杂的睡姿检测装置的缺点，动作可靠，操作简单，系统故障率更低.为了实现这个目的，本发明采用以下技术方案:一种充气升降枕头及其控制方法，包括充气枕头(1)和外部控制系统组成.所述外部控制系统主要包括:电动充气栗(2)，压力检测器(4)，排气阀(3)，微机控制器(5);所述电动充气栗(2)的出气口通过一个三通连接器，用气管分别连接到排气阀(3)的入口以及充气枕头(1)的气管连接头；压力检测器(4)与充气枕头(1)的气管连头用气连接；所述电动充气栗(2)、压力检测器(4)、排气阀(3)全都通过电线与所述微机控制器(5)连接。其特征在于:所述微机控制器(5)利用压力检测器
[4]的值判断使用者的睡姿变换意图，从而控制枕头的充放气.作为优选，所述充气枕头(1)用橡胶制成的；
作为优选，所述充气枕头(1)用TPU制成的；TPU是指:热塑性聚氨酯弹性体橡胶.作为优选，所述充气枕头(1)用PU制成的是指:聚氨酯材料作为优选，所述排气阀(3)是一个电磁阀，更进一步，是一个直流电磁阀；
所述压力检测器(4)是一个压力变送器，可以输出连续的模拟量信号，常用的有0-5V, 1-5V, 0-10V, 1-10V, 4-20MA等，也可输出数字信号.作为优选，所述压力检测器(4)也可以是一个压力传感器电子模块，集成安装在微机控制器(5)的控制电路板上，通过气管连接到充气枕头(1)上。
[0004]作为优选，所述气管可以是橡胶管，硅胶管，尼龙管，软性塑料管，PVC管，聚氯乙烯管等。
[0005]作为优选，所述压力检测器(5)也可以是若干个压力开关；更进一步，在压力范围0 — 20KPA内，可以连续调节其输出触点的动作压力；
作为优选，所述电动充气栗(2)是采用安全电压供电；更进一步，工作电压选择直流安全电压。
[0006]本发明通过检测压力检测器(4)的值，使用创新的控制方法，在使用时，枕头可以根据使用者头部的简单动作智能地控制枕头的高低.。
【附图说明】
[0007]图1为本发明具体实施例的系统构成示意图.图2为本发明具体实施例中，用压力检测器实现枕头高低控制的工作原理图.图3为本发明具体实施例的一种控制方法的图示.图4为本发明具体实施例的第2种控制方法的图示.图5为本发明具体实施例的第3种控制方法的图示.图6为本发明所述微机控制器(5)的面板示意图.图7为本发明具体实施例的第4种控制方法的图示.
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明.如图1所示的一种充气升降枕头，包括充气枕头(1)和外部控制系统组成.所述外部控制系统主要包括:电动充气栗(2)，压力检测器(4)，排气阀(3)，微机控制器(5);所述电动充气栗(2)的出气口通过一个三通连接器，用气管分别连接到排气阀(3)的入口以及充气枕头(1)的气管连接头；压力检测器(4)与充气枕头(1)的气管连头用气连接；所述电动充气栗(2)、压力检测器(4)、排气阀(3)全都通过电线与所述微机控制器(5)连接。
[0009]所述微机控制器(5)的主要作用是根据压力检测器(5)的检测值，执行程序控制电动充气栗(2)和排气阀(3)的打开和关闭，同时也控制各种程序运行参数的写入与保存.在所述微机控制器(5)的控制下，所述枕头(1)高低变化的主要工作过程如下:当排气阀(3)关闭，且电动充气栗(2)打开后，气体不断被送入所述枕头(1)，所述枕头(1)内压力增大，此时枕头(1)将会变高；相反，当所述电动充气栗(2)停止，且所述排气阀
(3)打开后，枕头(1)中的气体将会被排放到大气中，枕头(1)的压力下降体积减小，所述枕头(1)的高度将会变低，这样就实现了枕头的高低变换.但枕头应该什么变高，什么时候变低呢.本发明根据使用者简单的头部动作，仅使用一个压力检测器(4)，巧妙地控制枕头(1)的高低，避免了使用复杂且不可靠的睡姿检测系统，主要有以下控制方法:
控制方案1:
参考图2和图3，所示的曲线表示的是所述充气枕头(1)的压力曲线；所述微机控制器(5)通电后，首先打开充气阀把枕头压力升高到PH，所述压力检测器(4)检测到所述枕头(1)的压力值为PH，此时如果使用者想让枕头变低，只需要用头朝枕头轻轻压下，此时所述枕头(1)的压力必然增加，当压力大于PHH并持续一小段时间后(这个时间小于2秒)(参考图3)，此时所述微机控制器(5)判断使用者想平卧，将会打开所述排气阀(3)排气，从而降低枕头高度，此时压力不断下降，当压力降到PL时，此时所述微机控制器(5)判断枕头已经到最低位置，此后将会关闭所述排气阀(3)，停止排气.当使用者从平卧变成侧卧时，此时使用者想要枕头变高，只需把头轻轻抬起，此时所述充气枕头(1)的压力必然下降，当压力降低到Ρα并持续一小段时间后(参考图3)，此时所述微机控制器(5)判断使用者想要变换到侧卧姿态，将会打开所述电动充气栗(2)，开始充气，当气压达到ΡΗ并廷时一小段时间(这个时间小于2秒)后，所述微机控制器(5)判断枕头已经到最高位置，将会停止电动充气栗(2)充气。
[0010]为了精确地控制枕头的压力，当枕头压力超过ΡΗ和小于P ，不是立即停止电动充气栗(2)和排气阀(3)，而是给予一小段延时后才执行，这个廷时时间通常小于2秒，这样可以控制得更精确.总结起来:就是当想要枕头变低时就用少许力压枕头，想要枕头变高时就轻轻抬头，这样枕头就变得很智能.控制方案2:
参考图4，为了使枕头动作更可靠，在控制枕头从高变换到低的过程中，可以设计让微机控制器(5)在一小段时间内(通常小于3秒)检测到枕头压力多次高于P HH后，才转换枕头的工作状态，如果条件不满足，就不能转换；这样做虽然需要使用者动多次才能转换状态，显得更麻烦，但这样做使枕头动作更可靠.同样地，在控制枕头从低变换到高的过程中，设计让微机控制器(5)在一小段时间内(通常小于3秒)检测到枕头压力多次高于P ^后，才