专利名称：健康床的主动支撑肩颈装置及其方法
技术领域：
本发明是关于一种健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，特别是指一种透过压力传感器检测每一气囊内的压力值，由此取得使用者是否由平躺转为侧躺依据，并自动舒缓肩膀所承受重力的健康床的主动支撑肩颈装置及其方法。
背景技术：
公知健康床垫款式可说是五花八门，有标榜记忆床、能量床等；然而，现用床垫的共同点都在于被动支撑，透过床内的弹簧将使用者身体支撑，然而，实际上弹簧受力下压， 并无实际的支撑行为，使其并无法解决使用者长期失眠之苦。因此，为解决被动支撑的缺失，本案申请人已提出PCT申请第PCT/ CN2007/0002585 号(下称引证 1)及第 PCT/CN2007/002602 号(下称引证 2)及 PCT/ CN2007/002956 (下称引证3)及台湾申请第098209673号(下称引证4)等一系列有关主动支撑脊椎曲线的健康床，然而，上述引证1-4主要都是针对脊椎曲线进行支撑，忽略用户在侧躺时，其肩膀必须承受人体的重量，导致使用者长时间侧躺时，常因肩膀无法负荷人体重量，而衍生出手麻、肩颈酸痛、落枕等诸多问题。由此可见，上述现有物品仍有改良的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，是检测肩颈气囊组的气囊压力是否有突然升高情形，用以断定使用者是否由平躺转为侧躺的依据，若断定为侧躺，即会自动将压力升高的气囊压力调降至设定值，使肩膀承受的重力受到缓冲。本发明的又一目的在于提供一种健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，设置一未充气的头部气囊组，当使用者侧睡时，该头部气囊组的气囊即会被充气至设定值，使肩膀下降，头部上升，进而舒缓肩膀的承受重力。可达成上述发明目的的健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，主要包含一床垫、 头部气囊组、肩颈气囊组、压力传感器组、气管组、充/放气装置及控制装置；该头部气囊组及肩颈气囊组设置在床垫接近顶面及床头处，使头部气囊组与使用者躺时的头部对应，而肩颈气囊组则对应于使用者躺时的颈部至肩膀间；该头部气囊组及肩颈气囊组的每一气囊上均与气管阻的气管端部相连接，并将气管另一端与充/放气装置相连接，该充/放气装置系与控制装置相连接，透过控制装置驱使充/放气装置经由气管组对头部气囊组及肩颈气囊组的气囊进行充气或放气，并于每一条气管上均连接有一压力传感器；而该头部气囊组的气囊于常态时未充填气体，而肩颈气囊组的气囊则全部充满气体；当控制装置接收其压力传感器传送的肩颈气囊组全部气囊压力升高的信号时，即可判断用户由平躺转为侧躺， 并判读出受到人体肩膀抵压的气囊压力值最高，即会驱使控制开关开启，使充/放气装置对头部气囊组充气至设定的压力值，而肩颈气囊组的全部气囊则被调降至设定的压力值， 使肩膀降低，头部升高，即可有效缓冲肩膀所承受的重力。
为实现上述目的，本发明实施例采取的技术方案是一种健康床的主动支撑肩颈装置，包括有
一床垫，其内部包覆有垫体，该垫体上设置有多个贯穿的穿孔； 一肩颈气囊组，其包含复数气囊，每一个气囊上设置有充/放气孔，该气囊充满气体； 将肩颈气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处；
一气管组，其包含多条气管，每条气管一端与肩颈气囊组的每一个气囊的充/放气孔相连接，而气管的另一端则贯穿垫体穿孔输出；
一充放气装置，其上设置有多个出气口，每一出气口与一控制开关电性连接，该控制开关与气管组的气管相连接；
一压力传感器组，其包含数压力传感器，该压力传感器是检测肩颈气囊组的各气囊内部的压力值；
一控制装置，其与充放气装置、各个控制开关及压力传感器组的各个压力传感器电性连接；
当控制装置接收其压力传感器传送的肩颈气囊组全部气囊压力升高的信号时，即可判断用户由平躺转为侧躺，并判读出受到人体肩膀抵压的气囊压力值最高，即会驱使控制开关开启，使充/放气装置将肩颈气囊组的全部气囊调降至设定的压力值。进一步地，还包含一三通管，该三通管的第一通口与气管相接，第二通口与控制开关相连接，第三通口与压力传感器相连接，使压力传感器能够检测气囊内的压力值。该控制装置为具有输入接口的个人计算机或笔记本电脑或PDA。本发明实施例提供的又一技术方案一种健康床的主动支撑肩颈装置，包括有 一床垫，其内部包覆有垫体，该垫体上设置有多个贯穿的穿孔；
一头部气囊组，其包含多个气囊，每个气囊上设置有充/放气孔，该气囊处于未充气状态；将头部气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处；
一肩颈气囊组，其包含多个气囊，每一个气囊上设置有充/放气孔，该气囊充满气体； 将肩颈气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处，使肩颈气囊组与头部气囊组平行排列；
一气管组，其包含多条气管，每条气管一端与头部气囊组及肩颈气囊组的每一个气囊的充/放气孔相连接，而气管的另一端则贯穿垫体穿孔输出；
一充放气装置，其上设置有多个出气口，每一出气口与一控制开关电性连接，该控制开关与气管组的气管相连接；
一压力传感器组，其包含多个压力传感器，该压力传感器是检测头部气囊组及肩颈气囊组的各气囊内部的压力值；
一控制装置，其与充放气装置、各个控制开关及压力传感器组的各个压力传感器电性连接；
当控制装置接收其压力传感器传送的肩颈气囊组全部气囊压力升高的信号时，即可判断用户由平躺转为侧躺，并判读出受到人体肩膀抵压的气囊压力值最高，即会驱使控制开关开启，使充/放气装置对头部气囊组充气至设定的压力值，而肩颈气囊组的全部气囊则被调降至设定的压力值。该床垫的垫体接近前端处的顶面设置有一阶层式的上容置空间，而底面则设置有一下容置空间，该穿孔设置在上容置空间及下容置空间之间，并将头部气囊组设置在高阶层的上容置空间中，而肩颈气囊组则设置在低阶层的上容置空间中。进一步地，还包含一三通管，该三通管的第一通口与气管相接，第二通口与控制开关相连接，第三通口与压力传感器相连接，使压力传感器能够检测气囊内的压力值。该控制装置为具有输入接口的个人计算机、笔记本电脑或PDA。本发明实施例提供的另一种技术方案一种健康床的主动支撑肩颈方法，主要包括
步骤1 在一床垫内接近顶面处设置有一肩颈气囊组，该肩颈气囊组包含多个独立的气囊，每个气囊均透过一条气管与充放气装置出气口上的控制开关相连接，并在每条气管上连接一压力传感器，以透过压力传感器检测气囊内的压力，并将检测结果传送至控制装置判读，控制装置会依照所接收的信号驱使控制开关开启或关闭，使充放气装置能够对各个气囊同时或各别充气；
步骤2 使用者平躺在床面时，肩颈气囊组的每个气囊压力值接近相同；当控制装置接收压力传感器传送肩颈气囊组的全部气囊压力值升高的信号时，即判断用户由正躺转为侧躺，其中，压力升最高的气囊即受到人体肩膀的抵压；
步骤3 控制装置会驱使控制开关开启，将肩颈气囊组的每个气囊进行泄气，以将气囊压力调降至设定值；
步骤4:当控制装置接收到各压力传感器检测肩颈气囊组的气囊压力回复至初始值时，即可断定使用者由侧躺转为平躺状态，进而驱使控制开关启，使充/放气装置对肩颈气囊组的各气囊充气至初始压力值。进一步地，还包含一头部气囊组设置在床垫内接近顶面处，该颈部气囊组的各气囊压力接近0，当使用者处于侧躺时，控制装置会驱使控制开关开启，使充/放气装置将头部气囊组的各气囊内部压力调升至设定值。本发明与现有技术相比时，具有以下的优点
1.本发明可以检测肩颈气囊组的气囊压力是否有突然升高情形，用以断定使用者是否由平躺转为侧躺的依据，若断定为侧躺，即会自动将压力升高的气囊压力调降至设定值，使肩膀承受的重力受到缓冲。2.本发明设置一未充气的头部气囊组，当使用者侧睡时，该头部气囊组的气囊即会被充气至设定值，使肩膀下降，头部上升，进而舒缓肩膀的承受重力。
图1为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的剖面示意图； 图2为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的架构示意图3A为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的实施示意图； 图3B为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的另一实施示意图； 图4A为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的操作曲线示意图； 图4B为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的又一操作曲线示意图； 图4C为本发明实施例健康床的主动支撑肩颈装置及其方法的再一操作曲线示意图。
图中
1床垫，11开口，12垫体，121上容置空间，122下容置空间，123穿孔，13上垫； 21头部气囊组，211顶层，22肩颈气囊组，221顶层； S1-S5气囊； 3气管组，31气管；
4三通管，41第一通口，42第二通口，43第三通口 ； 5充放气装置； 6控制开关； 7控制装置；
8压力传感器组，81压力传感器； 9使用者。
具体实施例方式
请参阅图1和图2，本发明所提供的健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，主要包括
一床垫1，床垫1底面设置有一开口 11，并在其内包覆有垫体12，垫体12接近前端处的顶面设置有一阶层式的上容置空间121，而底面则设置有一下容置空间122，并在上容置空间121及下容置空间122间设置有多个贯穿的穿孔123 ；另外，垫体12可为泡棉或独立筒、 记忆棉或缓冲弹性材料或各式发泡材料；另外，上容置空间121及下容置空间122接近于床垫的头部位置处；
一头部气囊组21，头部气囊组21包含一顶层211及多个气囊S1、S2构成，多个气囊Si、 S2等距排列于顶层211表面，并在每一个气囊Si、S2上设置有充/放气孔(图中未标示)； 将头部气囊组21容置在垫体12的上容置空间121较高的阶层空间中，且气囊Si、S2均处于未充气状态；
一肩颈气囊组22，肩颈气囊组22包含一顶层221及多个气囊S3-S5构成，多个气囊 S3S5等距排列于顶层221表面，并在每一个气囊S3-S5上设置有充/放气孔(图中未标示); 将肩颈气囊组22容置在垫体12的上容置空间121较低的阶层空间中，该肩颈气囊组22的每一个气囊S3-S5都充满气体，且其充满气的高度与上容置空间121的高度接近相等，使床垫1的床面不会受肩颈气囊组22充满气影响而凸起；
一气管组3，气管组3包含多条气管31，每条气管31 —端与头部气囊组21及肩颈气囊组22的每一个气囊S1-S5的充/放气孔相连接，而气管31的另一端则贯穿垫体12穿孔 123经下容置空间122由床垫1底面的开口 11突出裸露，该裸露的气管31端部与一三通管 4的第一通口 41相连接；
一充放气装置5，充放气装置5上设置有多个出气口(图中未标示)，每一出气口均与一控制开关6电性连接(如图四所示)，该控制开关6与三通管4的第二通口 42连接，使充/ 放气装置5可对头部气囊组21及肩颈气囊组22的全部气囊S1-S5充气及放气；
一压力传感器组8，压力传感器组8包含多个压力传感器81，压力传感器81与三通管 4的第三通口 43连接，使该压力传感器81可检测头部气囊组21及肩颈气囊组22的各气囊S1-S5内部的压力；
一控制装置7，控制装置7与充放气装置5、各个控制开关6及压力传感器组8的各个压力传感器81电性连接，使控制装置7可依照压力传感器81检测的压力信号，驱使控制开关6开启或关闭，使充放气装置5可对头部气囊组21及肩颈气囊组22的囊S1-S5充气或泄气。另外，控制装置7可为个人计算机、笔记本电脑、PDA或其他具有屏幕或输入接口的电子产品，该输入接口可为按键、按钮、触控屏幕或遥控器。另外，床垫1的垫体12顶面可覆盖一上垫13，进而将气垫层2夹持定位，以增加使用者躺持的舒适感受；而上垫13可为各种形式的垫体，如记忆棉、乳胶垫、各式发泡材料或弹性缓冲材料。另外，该充/放气装置5也可设置于床垫1内，使气管组3的每条气管31不会裸露于床垫1外。参见图2、图3A、图3B、图4A、图4B和图4C，是本发明的操作示意图，其中，图4A、图 4B和图4C的横坐标均为气囊，纵坐标均为压力。当使用者9平躺于床垫1的床面上时，使用者9的头部与头部气囊组21的气囊Si、S2相对应，头部气囊组21的气囊S1、S2内未填充气体，而使用者9的颈部至肩膀处则与肩颈气囊组22的气囊S3-S5相对应，该肩颈气囊组22的气囊S3-S5为充满气的状态。当使用者9平躺于床垫1的床面时，由使用者9背部分摊人体重量，使压力传感器81检测肩颈气囊组22的每一气囊S3-S5内的压力时，各气囊 S3-S5内部压力接近相同，如图4A所示，头部气囊组21的气囊Sl及S2的压力接近为0，而肩颈气囊组22的气囊S3-S5压力为lkg/cm2。当使用者9由平躺转为侧躺时，即会转换成由肩膀承受人体的重量，故压力传感器81会感测到肩颈气囊组22的每一气囊S3-S5压力都升高，其中，与人体肩膀对应的气囊S4的压力为最明显升高，此时，除可判断使用者9由平躺转为侧躺外，并可透过压力传感器81取得哪一个气囊S4受到肩膀抵压，如图3A及图4B 所示，肩颈气囊组22的气囊S3、S5的压力提高至1. ^g/cm2，而气囊S4的压力提高至^cg/ cm2,因此可断定该气囊S4受到人体肩膀抵压。当控制装置7接收到压力传感器81检测的压力时，该控制装置7即会驱使控制开关6开启，使充/放气装置5对肩颈气囊组22的气囊S3-S5泄压，使气囊S3-S5内部压力被调降至设定值，并关闭控制开关6，同时，控制装置 7会驱使控制开关开启6，使充/放气装置5对头部气囊组21的气囊S1、S2进行充气，以将气囊S1、S2压力充气至设定值，并关闭控制开关6，如图;3B及图4C所示，肩颈气囊组22的气囊S3、S5的压力调降回lkg/cm2，而气囊S4的压力被调降至1. ^g/cm2，该头部气囊组21 的气囊S1、S2则被充气至0. ^g/cm2，使肩膀下降，头部上升，进而达到舒缓肩膀承受重力的目的。上述图4A-C所述的压力值仅为本案的较佳实施例，由此突显本案的技术特征，并非用以局限本案的申请专利范围。另外，使用者9若觉得头部气囊组21的调升压力，或肩颈气囊组22的调降压力不足时，也可透过控制装置7上的输入接口，个别调整每个气囊S1-S5的充气或泄气量。当控制装置7接收到各压力传感器81检测肩颈气囊组22的气囊S3-S5压力回复至初始值时，即可断定使用者9由侧躺转为平躺状态，进而驱使控制开关6开启，使充/放气装置将头部气囊组21的气囊Si、S2压力完全泄除，并对肩颈气囊组22的各气囊S3-S5 充气至初始压力值。
本发明与现有技术相比，具有以下的优点
1.本发明能够检测肩颈气囊组的气囊压力是否有突然升高情形，用以断定使用者是否由平躺转为侧躺的依据，若断定为侧躺，即会自动将压力升高的气囊压力调降至设定值，使肩膀承受的重力受到缓冲。2.本发明设置一未充气的头部气囊组，当使用者侧睡时，该头部气囊组的气囊即会被充气至设定值，使肩膀下降，头部上升，进而舒缓肩膀的承受重力。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，包括有一床垫，其内部包覆有垫体，该垫体上设置有多个贯穿的穿孔； 一肩颈气囊组，其包含复数气囊，每一个气囊上设置有充/放气孔，该气囊充满气体； 将肩颈气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处；一气管组，其包含多条气管，每条气管一端与肩颈气囊组的每一个气囊的充/放气孔相连接，而气管的另一端则贯穿垫体穿孔输出；一充放气装置，其上设置有多个出气口，每一出气口均与一控制开关电性连接，该控制开关与气管组的气管相连接；一压力传感器组，其包含数压力传感器，该压力传感器是检测肩颈气囊组的各气囊内部的压力值；一控制装置，其与充放气装置、各个控制开关及压力传感器组的各个压力传感器电性连接；当控制装置接收其压力传感器传送的肩颈气囊组全部气囊压力升高的信号时，即可判断用户由平躺转为侧躺，并判读出受到人体肩膀抵压的气囊压力值最高，即会驱使控制开关开启，使充/放气装置将肩颈气囊组的全部气囊调降至设定的压力值。
2.根据权利要求1所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，还包含一三通管， 该三通管的第一通口与气管相接，第二通口与控制开关相连接，第三通口与压力传感器相连接，使压力传感器能够检测气囊内的压力值。
3.根据权利要求1所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，该控制装置为具有输入接口的个人计算机、笔记本电脑或PDA。
4.一种健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，包括有一床垫，其内部包覆有垫体，该垫体上设置有多个贯穿的穿孔； 一头部气囊组，其包含多个气囊，每个气囊上均设置有充/放气孔，该气囊均处于未充气状态；将头部气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处；一肩颈气囊组，其包含多个气囊，每一个气囊上设置有充/放气孔，该气囊充满气体； 将肩颈气囊组设置在垫体床垫的垫体顶面接近床头的位置处，使肩颈气囊组与头部气囊组平行排列；一气管组，其包含多条气管，每条气管一端与头部气囊组及肩颈气囊组的每一个气囊的充/放气孔相连接，而气管的另一端则贯穿垫体穿孔输出；一充放气装置，其上设置有多个出气口，每一出气口均与一控制开关电性连接，该控制开关与气管组的气管相连接；一压力传感器组，其包含多个压力传感器，该压力传感器是检测头部气囊组及肩颈气囊组的各气囊内部的压力值；一控制装置，其与充放气装置、各个控制开关及压力传感器组的各个压力传感器电性连接；当控制装置接收其压力传感器传送的肩颈气囊组全部气囊压力升高的信号时，即可判断用户由平躺转为侧躺，并判读出受到人体肩膀抵压的气囊压力值最高，即会驱使控制开关开启，使充/放气装置对头部气囊组充气至设定的压力值，而肩颈气囊组的全部气囊则被调降至设定的压力值。
5.根据权利要求4所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，该床垫的垫体接近前端处的顶面设置有一阶层式的上容置空间，而底面则设置有一下容置空间，该穿孔设置在上容置空间及下容置空间之间，并将头部气囊组设置在高阶层的上容置空间中，而肩颈气囊组则设置在低阶层的上容置空间中。
6.根据权利要求4所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，还包含一三通管，该三通管的第一通口与气管相接，第二通口与控制开关相连接， 第三通口与压力传感器相连接，使压力传感器能够检测气囊内的压力值。
7.根据权利要求4所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，该控制装置为具有输入接口的个人计算机或笔记本电脑或PDA。
8.一种健康床的主动支撑肩颈方法，主要包括步骤1 在一床垫内接近顶面处设置有一肩颈气囊组，该肩颈气囊组均包含多个独立的气囊，每个气囊均透过一条气管与充放气装置出气口上的控制开关相连接，并在每条气管上连接一压力传感器，以透过压力传感器检测气囊内的压力，并将检测结果传送至控制装置判读，控制装置会依照所接收的信号驱使控制开关开启或关闭，使充放气装置能够对各个气囊同时或各别充气；步骤2 使用者平躺在床面时，肩颈气囊组的每个气囊压力值接近相同；当控制装置接收压力传感器传送肩颈气囊组的全部气囊压力值升高的信号时，即判断用户由正躺转为侧躺，其中，压力升最高的气囊即受到人体肩膀的抵压；步骤3 控制装置会驱使控制开关开启，将肩颈气囊组的每个气囊进行泄气，以将气囊压力调降至设定值；步骤4:当控制装置接收到各压力传感器检测肩颈气囊组的气囊压力回复至初始值时，即可断定使用者由侧躺转为平躺状态，进而驱使控制开关启，使充/放气装置对肩颈气囊组的各气囊充气至初始压力值。
9.根据权利要求4所述的健康床的主动支撑肩颈装置，其特征在于，还包含一头部气囊组设置在床垫内接近顶面处，该颈部气囊组的各气囊压力接近 0，当使用者处于侧躺时，控制装置会驱使控制开关开启，使充/放气装置将头部气囊组的各气囊内部压力调升至设定值。
全文摘要
本发明公开一种健康床的主动支撑肩颈装置及其方法，主要是在床垫内部接近顶面及床头处设置头部气囊组及颈肩气囊组，头部气囊组未充填气体，颈肩气囊组内充满气体，头部气囊组及颈肩气囊组的每一气囊都是透过气管组与充/放气装置连接，该充/放气装置与一控制装置相连接，以透过控制装置驱使充/放气装置通过气管组对头部气囊组及颈肩气囊组的气囊进行充气或放气，并在每一条气管上均连接压力传感器；当其中一压力传感器检测到气囊压升高，即可判定使用者由平躺转为侧躺睡姿，该压力上升的气囊受到使用者肩膀压抵，控制装置会驱使充/放气装置自动将气囊内部的压力调降至设定值，并将头部气囊组的气囊充气至设定值，以有效缓冲肩膀所承受的重力。
文档编号A61G7/015GK102293700SQ20101020924
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者许汉忠 申请人:许汉忠