一种可自动调节高度和形状的枕头及其控制方法与流程

本发明涉及智能家居，特别涉及一种可自动调节高度和形状的枕头及其控制方法。

背景技术：

1、睡眠是人体休息与调节生理机能的一个重要环节，合适的枕头结构能够为人体提供更好的睡眠质量。人体在仰卧、侧卧、俯卧等不同睡姿时对枕头的高度有不同的需求，且不同睡姿下的最优枕头高度可能存在数厘米之多的差异。

2、目前市场上的枕头大多数为固定高度，其仅靠弹性材料调节高低。这就使得这类枕头难以完美适配颈椎生理曲度，久而久之容易形成劲椎病和/或打鼾。

3、针对这一问题，目前也有一些专利中公开了识别睡姿的方法，以及可调节高度的枕头设计等。例如cn106820830a中公开了一种智能识别卧姿并智能调节高度的枕头,其通过6套独立电路和气路,将四种卧姿颈部与头部气囊压力与高度数据组合作为卧姿判断基础。通过电路和气路控制平铺式多元气囊,将颈部与头部调节到对应姿态的舒适高度。但是由于气体易被压缩，且与温度存在一定关系，因此通过气囊压力来判断睡姿的识别精度较低，且其高度的调节精度也较差，不能达到精确控制，不能让颈椎保证其生理曲度。

技术实现思路

1、针对现有技术中的部分或全部，本发明第一方面提供一种可自动调节高度和形状的枕头，包括：

2、传感器阵列，包括多个压力传感器，所述压力传感器设置于所述枕头的内部，且用于测量枕头受到的压力；以及

3、推杆模块，设置于所述枕头的内部，用于根据所述传感器阵列测量得到的压力值调整所述枕头的形状。

4、进一步地，所述推杆模块包括：

5、m×n个电机，其中m、n均为自然数；以及

6、m×n个推杆，一一对应地连接至所述电机的转轴，且所推杆的运动方向垂直于所述枕头的正面。

7、进一步地，所述压力传感器设置于所述推杆的顶端。

8、进一步地，所述枕头还包括：

9、第一硬质层，其设置于所述推杆模块的第一侧，其中所述第一侧指靠近所述枕头枕面的一侧；

10、弹性材料层，其设置于所述第一硬质层的上方；以及

11、第二硬质层，其设置于所述推杆模块的与其第一侧相对的第二侧。

12、进一步地，所述枕头还包括控制模块，所述控制模块与所述推杆模块及传感器阵列可通信地连接，用于根据所述传感器阵列的测量值判断睡姿，并根据睡姿控制所述推杆模块调节所述枕头的形状。

13、进一步地，所述枕头还包括麦克风，其用于录音，以判断用户是否打鼾。

14、基于如前所述的枕头，本发明第二方面提供一种所述枕头的控制方法，包括：

15、通过传感器阵列测量枕头受到的压力，以判断当前睡姿；以及

16、根据睡姿控制所述推杆模块，调整枕头的形状。

17、进一步地，判断当前睡姿包括：

18、将所述传感器阵列测量得到的压力归一化为0至255的第一数值组；

19、将所述推杆模块的当前高度归一化为0至255的第二数值组；

20、将所述第一数值组与第二数值组组成一个灰度图像；

21、将所述灰度图像输入到控制模块进行图像分类，得到人脸与枕面的夹角；以及

22、根据所述夹角判断当前睡姿。

23、进一步地，调整枕头的形状包括：

24、根据睡姿，将所述推杆模块的各个推杆的平均高度调节至预设值；以及

25、调节头部下方各个推杆的高度，以使得头部下方的每个压力传感器测得的压力值相同。

26、进一步地，所述控制方法还包括：

27、通过对麦克风的录音进行分析，判断是否打鼾；以及

28、控制所述推杆模块，遍历各个高度，同时判断打鼾是否停止或减弱，并确定最终的枕头高度。

29、进一步地，所述控制方法还包括：

30、通过外置摄像头检测枕头上是否有人，并根据摄像头拍摄的图像判断睡姿。

31、本发明提供的一种可自动调节高度和形状的枕头及其控制方法，其在传统的枕头结构中增加了电机控制的高度/形状调节层，一方面无需添加辅助配件，另一方面也大大增加了高低调节的范围。通过压力传感器阵列和ai算法对睡姿进行判断，则大大提高了睡姿判断的精度，从而可以计算出最合适的枕头高度和形状，以改善睡眠质量，预防劲椎病的发生。所述枕头还具有打鼾判别和抑制机制，可以缓解和消除打鼾，为自己和别人提供良好的睡眠环境。

技术特征：

1.一种可自动调节高度和形状的枕头，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的枕头，其特征在于，所述推杆模块包括：

3.如权利要求2所述的枕头，其特征在于，所述压力传感器设置于所述推杆的顶端。

4.如权利要求1所述的枕头，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的枕头，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述推杆模块及传感器阵列可通信地连接，其被配置为根据所述传感器阵列的测量值判断睡姿，并根据睡姿控制所述推杆模块调节所述枕头的形状。

6.如权利要求1所述的枕头，其特征在于，还包括麦克风，其用于录音，以判断用户是否打鼾。

7.一种如权利要求1至6任一所述的枕头的控制方法，其特征在于，包括步骤：

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，判断当前睡姿包括步骤：

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，调整枕头的形状包括：

10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

技术总结
本发明公开一种可自动调节高度和形状的枕头，其包括传感器阵列以及推杆模块。其中传感器阵列包括多个设置于枕头的内部的压力传感器，以测量枕头受到的压力，推杆模块设置于枕头的内部，用于根据传感器阵列测量得到的压力值调整枕头的形状。在传统的枕头结构中增加电机控制的高度和/或形状调节层，一方面无需添加辅助配件，另一方面也大大增加了枕头高低调节的范围及精度。

技术研发人员：胡震宇
受保护的技术使用者：至成微科技（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15