一种自动枕头的控制方法与流程

文档序号:13640986阅读:204来源:国知局

本发明涉及床上用品领域,特别是涉及一种自动枕头的控制方法。



背景技术:

医学和人体工程学的发展使人们知道,为了人体健康,人们在仰睡时应该采用较低的枕头,侧卧时,应该采用较高的枕头;但是现有的高低枕头,必须使用者能够正确选择头部枕在对应的高度功能区;然而人体在熟睡后进行的仰睡和侧卧之间的转换是机体的无意识的正常生理行为,是在人体意识未苏醒的情况下发生的,不受人体意识的控制,因此不能保证头部一定枕在对应的高度功能区;而且由于人体之间高矮、胖瘦、肩膀宽窄、头部尺寸、颈部尺寸存在不同,不同具体的人体所需要的合适高度也不同;而且同一个人,在不同的时间,所需要的合适高度也可能不同。



技术实现要素:

为改善上述问题,本发明提出了一种自动枕头的控制方法,控制枕头根据人体的睡姿,自动调整枕头高度,提高枕头的保健功能。

图1是一种自动枕头的控制方法的各步骤组之间的关系流程图,一种自动枕头的控制方法,包括如下步骤组:步骤组0,步骤组1,步骤组2;其中步骤组0是前置辅助步骤组、步骤组2是并行辅助步骤组,步骤组1是主步骤组;

所述的步骤组0包括,步骤001、对存储装置一赋值为m,步骤002、对存储装置二赋值为t0,步骤003、对存储装置四赋值为10%,步骤004、对存储装置五赋值为90%,步骤005把数据m、数据t0固化;所述的存储装置四、存储装置五,是可进行、在应用编程(iap)、的存储装置;这是预置数据到控制系统的存储装置中的一个步骤组,以后每次上电工作时不需要这个步骤;其中,m表示自动枕头控制方法控制的枕头升降装置从最低位到最高位之间的高度差等效的驱动控制脉冲数,例如、枕头升降装置从最低位到最高位之间的高度差为4㎝,一个正驱动控制脉冲驱动升降装置上升0.0001㎝,则m=40000(+1为上升0.0001㎝,-1为下降0.0001㎝);t0表示延时时间等效的循环次数,例如延时时间为3s,一个延时循环时间为0.1s,则t0=30;

所述的步骤组1在步骤010上电初始化后开始运行,所述的步骤组1包括,

步骤101,驱动升降装置到达最低位,直至枕头最低位传感器信号的值z>0;

步骤102,把存储装置二中的数据t0赋值给存储装置三中的数据t,即t=t0;

步骤103,或者输入低位比例系数k0到存储装置四中,或者跳过此步骤、默认原数据;

步骤104,或者输入高位比例系数k1到存储装置五中,或者跳过此步骤、默认原数据;

步骤105,k0与m相乘的积,赋值给存储装置六中的数据d,即d=k0*m;

步骤106,k1与m相乘的积,赋值给存储装置七中的数据g,即g=k1*m;

步骤107,检测工作启动信号的值q,根据q的值对下述步骤进行选择,如果q≤0、则转到步骤108,如果q>0、则转到步骤111;

步骤108,存储装置三中数据t减去1的结果再存储进存储装置三中,即t-1→t;

步骤109,存储装置三中数据t与0比较,根据比较的结果对下述步骤进行选择,如果t≤0、则转到步骤110,如果t>0、则转到步骤107;

步骤110,存储装置七中的数据g减去存储装置六中的数据d的结果,赋值给存储装置八中的数据f,即f=g-d;

步骤111,检测枕头睡姿传感器信号的值p,根据p的值对下述步骤进行选择,如果p>0(仰睡)、则转到步骤112,如果p≤0(侧卧)、则转到步骤113;

步骤112,发出d个正驱动脉冲,驱动升降装置上升,然后转到步骤114;

步骤113,发出g个正驱动脉冲,驱动升降装置上升,然后转到步骤116;

步骤114,检测枕头睡姿传感器信号的值p,根据p的值对下述步骤进行选择,如果p>0(仰睡)、则转到步骤114,如果p≤0(侧卧)、则转到步骤115;

步骤115,发出f个正驱动脉冲,驱动升降装置上升,然后转到步骤116;

步骤116,检测枕头睡姿传感器信号的值p,根据p的值对下述步骤进行选择,如果p>0(仰睡)、则转到步骤117,如果p≤0(侧卧)、则转到步骤116;

步骤117,发出f个负驱动脉冲,驱动升降装置下降,然后转到步骤115;

图2是步骤组1的方法流程图。

步骤组2是和步骤组1同时并行运行的一个独立步骤组,所述的步骤组2包括,

步骤201,每隔一个微分时间段检测一次复位请求信号的值r;

步骤202,把r的值和0比较,根据比较结果对下述步骤进行选择,如果r>0、则转到步骤203,如果r≤0、则转到步骤201;

步骤203,检测驱动升降装置工作状态标志值u,如果u>0(升降装置正在工作)、则转到步骤203,如果u≤0(升降装置停止工作)、则转到步骤204;

步骤204,发出复位控制信号,停止所有现行步骤组的运行,系统初始化。

本发明的方法,可以在人体睡眠时,自动检测人体睡姿是仰睡还是侧卧,根据人体睡姿自动调整枕头高度;接收到复位信号时,如果检测到升降装置正在工作,则自动延时到升降装置停止工作之后,再进行复位,能有效地保护升降装置;同时,提供了用户可以根据具体人体个体的差异调整枕头高度至优化值的功能,以保证目标用户群体中,不同具体的人体,以及同一个人体、在不同的时间,所需要的合适枕头高度都能得到实现。达到提高自动化水平,增进安全,增强健康保护的有益效果。

附图说明

图1是一种自动枕头的控制方法的各步骤组之间的关系流程图。

图2是一种自动枕头的控制方法的步骤组1的方法流程图。

图3是一种采用本发明所述的控制方法的控制器的电路方框图。

具体实施方式

实施例1,图3是实施例1的采用本发明所述的控制方法的控制器的电路方框图,图1、图2也为实施例1的控制方法示意图,其各步骤组之间的组成及作用的说明见[0004]、[0006]、

段所述;所述的采用本发明所述的控制方法的控制器,包括,最低位传感器及其输入主电路38的信号接口31(输入信号为数字信号z),输入低位比例系数k0的输入装置32(输入信号为数字信号k0),输入高位比例系数k1的输入装置33(输入信号为数字信号k1),输入工作启动信号的输入装置34(输入信号为数字信号q),枕头睡姿传感器及其输入主电路38的信号接口35(输入信号为数字信号p),输入复位请求信号的输入装置36(输入信号为数字信号r),发出驱动脉冲,驱动升降装置上升或者下降的输出装置37,主电路38;所述的输入主电路38的信号均为数字信号;所述的输入信号为数字信号包括,或者源信号为数字信号,或者源信号为模拟信号经过模数转换为数字信号输入;控制方法中所述的检测驱动升降装置工作状态标志值u,是在主电路38内部的相应功能单元通过对输出装置37的工作状态检测来实现;所述的步骤204发出复位控制信号,是在主电路38内部的相应功能单元通过对主电路38内部的cpu发送复位信号来实现;本实施例为了形象的说明,以下将对涉及本发明所述的控制方法的一些数据,赋予假设的具体数值:枕头升降装置从最低位到最高位之间的高度差为5㎝,一个正驱动控制脉冲驱动升降装置上升0.0001㎝,则m=50000(+1为上升0.0001㎝,-1为下降0.0001㎝);t0表示延时时间等效的循环次数,延时时间为3s,一个延时循环时间为0.1s,则t0=30;为利于控制器的运算,把比例系数100%用数字100代替,则相应的x%用x代替,m=50000用500代替;同时为使文字简洁,对一些步骤的叙述进行简化或者合并、或者根据检测结果跳转的运行顺序重新排列,但是步骤编号不变;必须明确,这些假设或者简化,只是为了利于说明,并不是限定;所述的采用本发明所述的控制方法的控制器的工作过程为,一、运行步骤组0,输入数据m=500到存储装置一中,输入数据t0=30到存储装置二中,对存储装置四赋值为10,对存储装置五赋值为90,把数据m、数据t0固化;二、开始工作,上电,初始化;三、运行步骤组1,

步骤101,驱动升降装置到达最低位,直至枕头最低位传感器信号的值z=1>0;

步骤102,赋值给存储装置三中的数据t,t=30;

步骤103,输入低位比例系数k0=10到存储装置四中;

步骤104,输入高位比例系数k1=80到存储装置五中;

步骤105,k0与m相乘的积,赋值给存储装置六中的数据d,即d=10*500=5000;

步骤106,k1与m相乘的积,赋值给存储装置七中的数据g,即g=80*500=40000;

步骤107,检测工作启动信号的值q,如果没有按启动按键则q≤0、则运行延时步骤108,步骤109,3s后自动转到步骤110;如果(包括在运行延时步骤108,步骤109的中途)按启动按键q>0、则转到步骤110;

步骤110,赋值给存储装置八中的数据f,即f=40000-5000=35000;

步骤111,检测枕头睡姿传感器信号的值p,(假设)检测结果p=1>0(仰睡)、则转到步骤112;

步骤112,发出5000个正驱动脉冲,驱动升降装置上升0.5㎝,然后转到步骤114;

步骤113,(前面根据步骤111的检测结果,先转到步骤112,步骤112完成后,转到步骤114,则本回合运行中不执行步骤113);

步骤114,检测枕头睡姿传感器信号的值p,检测结果p=1>0、则转到步骤114,(因为步骤111检测到人体睡姿是仰睡,步骤112已经使枕头高度达到设定的仰睡高度,现在检测到人体睡姿是仰睡,因此不需改变,继续循环检测,);直到步骤114第n1个循环,检测到p≤0(人体睡姿是侧卧),则转到步骤115;

步骤115,发出35000个正驱动脉冲,驱动升降装置上升3.5㎝,然后转到步骤116;

步骤116,检测枕头睡姿传感器信号的值p,检测结果p≤0、则转到步骤116;(因为步骤114检测到人体睡姿是侧卧,步骤115已经使枕头高度达到设定的侧卧高度,现在检测到人体睡姿是侧卧,因此不需改变,继续循环检测,);直到步骤116第n2个循环,检测到p=1>0(人体睡姿是仰睡),则转到步骤117

步骤117,发出35000个负驱动脉冲,驱动升降装置下降3.5㎝,然后转到步骤114;

以后按照上述方法,在步骤114、步骤115、步骤116、步骤117之间循环,直到复位信号出现,或者电源断开;。

以上所述的采用本发明所述的控制方法的控制器的工作过程,是控制器内部的运行过程,其所控制的枕头对应显示的外部工作过程为:上电,控制器的控制板显示器件发光显示,控制器控制枕头到达最低位,枕头用户(通过输入低位比例系数k0的输入装置32)输入枕头低位数据10(如果不输入则默认为存储装置四中原有的值10),(通过输入输入高位比例系数k1的输入装置33)输入枕头高位数据80(如果不输入则默认为存储装置五中原有的值90),按工作启动按键(输入工作启动信号的输入装置34的组成部分),(如果不按则3s后自动启动),用户仰睡,控制器(驱动升降装置上升0.5㎝),即控制枕头上升0.5㎝,达到用户选择确定的枕头低位,然后一直维持(这段时间控制器在一次又一次的检测睡姿,但是用户没有感觉),直到用户睡姿变为侧卧,则控制器紧接着(驱动升降装置上升3.5㎝),即控制枕头上升3.5㎝,达到用户选择确定的枕头高位,然后一直维持(这段时间控制器在一次又一次的检测睡姿,但是用户没有感觉),直到用户睡姿变为仰睡,则控制器紧接着(驱动升降装置下降3.5㎝),即控制枕头下降3.5㎝,达到用户选择确定的枕头低位,然后继续循环……,直到用户按动复位信号按键,或者断开电源;所述的运行一个回合,是指从上电、初始化到复位或者失电的一个过程。

实施例2,图1、图2、图3也为实施例2的示意图,这也是一个采用本发明所述的控制方法的控制器,其结构组成,各步骤组之间的组成及作用的说明见实施例1;本实施例,是在实施例1所述的采用本发明所述的控制方法的控制器工作运行一个回合,复位或者断开电源之后,重新上电(接通电源),进行新的一个回合的运行的过程;因此,不需重复运行步骤组0,但是,要注意,存储装置四中的默认数据是10,存储装置五中的默认数据是80;如果用户认为上一个回合的运行中的枕头高低位置合适,需要继续使用,则不使用输入低位比例系数k0的输入装置32和输入高位比例系数k1的输入装置33,即不运行步骤103、步骤104;本实施例中,举例运行了步骤103、步骤104,只是说明每次上电后都可以更改k0、k1;但是不是说明必须更改k0、k1,也可以不更改而采用默认值;为了形象的说明,以下将对涉及本发明所述的控制方法的一些数据,赋予假设的具体数值:同时为使文字简洁,对一些步骤的叙述进行简化或者合并、或者根据检测结果跳转的运行顺序重新排列,但是步骤编号不变;必须明确,这些假设或者简化,只是为了利于说明,并不是限定;所述的采用本发明所述的控制方法的控制器的工作过程为,一、开始工作,上电,初始化;二、运行步骤组1,

步骤101,驱动升降装置到达最低位,直至枕头最低位传感器信号的值z=1>0;

步骤102,赋值给存储装置三中的数据t,t=30;

步骤103,输入低位比例系数k0=15到存储装置四中;

步骤104,输入高位比例系数k1=85到存储装置五中;

步骤105,k0与m相乘的积,赋值给存储装置六中的数据d,即d=15*500=7500;

步骤106,k1与m相乘的积,赋值给存储装置七中的数据g,即g=85*500=42500;

步骤107,检测工作启动信号的值q,如果没有按启动按键则q≤0、则运行延时步骤108,步骤109,3s后自动转到步骤110;如果(包括在运行延时步骤108,步骤109的中途)按启动按键q>0、则转到步骤110;

步骤110,赋值给存储装置八中的数据f,即f=42500-7500=35000;

步骤111,检测枕头睡姿传感器信号的值p,检测结果p=0符合p≤0(侧卧)、则转到步骤113;

步骤112,(根据步骤111的检测结果,先转到步骤113,步骤113完成后,转到步骤116,则本回合运行中不执行步骤112);

步骤113,发出42500个正驱动脉冲,驱动升降装置上升4.25㎝,然后转到步骤116;

步骤116,检测枕头睡姿传感器信号的值p,检测结果p=0符合p≤0、则转到步骤116;(因为步骤111检测到人体睡姿是侧卧,步骤113已经使枕头高度达到设定的侧卧高度,现在检测到人体睡姿是侧卧,因此不需改变,继续循环检测,);直到步骤116第n3个循环,检测到人体睡姿是仰睡(p=1>0),则转到步骤117

步骤117,发出35000个负驱动脉冲,驱动升降装置下降3.5㎝,然后转到步骤114;

步骤114,检测枕头睡姿传感器信号的值p,检测结果p=1>0、则转到步骤114,(因为步骤117已经使枕头高度达到设定的仰睡高度,现在检测到人体睡姿是仰睡,因此不需改变,继续循环检测,);直到步骤114第n4个循环,检测到人体睡姿是侧卧(p=0符合p≤0),则转到步骤115;

步骤115,发出35000个正驱动脉冲,驱动升降装置上升3.5㎝,然后转到步骤117;

以后按照上述方法,在步骤116、步骤117、步骤114、步骤115之间循环,直到复位信号出现,或者电源断开;

以上所述的采用本发明所述的控制方法的控制器的工作过程,是控制器内部的运行过程,其所控制的枕头对应显示的外部工作过程为:上电,控制器的控制板显示器件发光显示,控制器控制枕头到达最低位,枕头用户(通过输入低位比例系数k0的输入装置32)输入枕头低位数据15(如果不输入则默认为上个回合的值10),(通过输入输入高位比例系数k1的输入装置33)输入枕头高位数据85(如果不输入则默认为上个回合的值90),按工作启动按键(输入工作启动信号的输入装置34的组成部分)(如果不按则3s后自动启动),用户侧卧,控制器(驱动升降装置上升4.25㎝),即控制枕头上升4.25㎝,达到用户选择确定的枕头高位,然后一直维持(这段时间控制器在一次又一次的检测睡姿,但是用户没有感觉),直到用户睡姿变为仰睡,则控制器紧接着(驱动升降装置下降3.5㎝),即控制枕头下降3.5㎝,达到用户选择确定的枕头低位,然后一直维持(这段时间控制器在一次又一次的检测睡姿,但是用户没有感觉),直到用户睡姿变为侧卧,则控制器紧接着(驱动升降装置上升3.5㎝),即控制枕头上升3.5㎝,达到用户选择确定的枕头低位,然后继续循环……,直到用户按动复位信号按键,或者断开电源;

比较实施例1和实施例2,由于第一次检测枕头睡姿传感器信号的值p的检测结果不同,则或者步骤112,或者步骤113中有一个步骤在该回合的运行中不执行;步骤114~步骤117的实际运行先后顺序也有不同;但是这正符合本控制方法的要求;所述的运行一个回合,是指从上电、初始化到复位或者失电的一个过程。

实施例3,图1、图2、图3也为实施例3的示意图,这是一个采用本发明所述的控制方法的控制器,其结构组成,各步骤组之间的组成及作用的说明,以及步骤组0、步骤组1的工作过程,参见实施例1,实施例2;实施例3重点是举例进一步说明步骤组2的工作过程,所述的步骤组2的工作过程包括,

步骤201,每隔一个微分时间段检测一次复位请求信号的值r;

步骤202,把r的值和0比较,一般开始比较结果是r≤0、则转到步骤201;当输入复位请求信号的输入装置36输入的值r>0时,(例如用户按动复位按键,复位按键是输入复位请求信号的输入装置36的组成部分),则转到步骤203;

步骤203,检测驱动升降装置工作状态标志值u,(假设此时升降装置正在工作,则)检测结果u>0、所以转到步骤203;(因为检测到升降装置正在工作,为保护升降装置,暂时不能复位,所以继续循环检测,);直到第n4个步骤203,检测到u=0符合u≤0(升降装置已停止工作),则转到步骤204;

步骤204,发出复位控制信号,停止所有现行步骤组的运行,系统初始化。

实施例4,一种枕头,其特征是,采用本发明所述的控制方法;所述的采用本发明所述的控制方法的自动枕头,包括,采用本发明所述的控制方法的控制器,升降装置,枕头主体外层,枕头主体枕芯。

为了详细说明本发明,本说明书举例描述了一些具体结构和一些具体数据,这些都仅仅是为了说明而非限定,在本发明权利要求的基本思想范围内所做的各种改变、替换和更改所产生的全部或部分等同物,都在本发明权利要求的保护范围内。

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