CN103462422B - 一种叠层气囊高度自动调节枕头 - Google Patents

Abstract

<b>一种叠层气囊高度自动调节枕头包括感应器、控制器、主机以及叠层气囊。重力感应器用于感应人体睡眠姿势的变化。第一处理器用于读取重力感应器的数据分析并获得人体睡眠状态信息。控制器用于响应用户操作设定人体在不同睡眠姿势时叠层气囊的高度值。叠层气囊包括上气囊及与上气囊叠加的下气囊，上气囊与下气囊分别通过气管与主机连接。主机用于接收睡眠状态信息并将睡眠状态信息与当前状态信息比较以控制上气囊与下气囊的高度值。本发明中主机根据感应器检测的人体睡眠姿势对叠层气囊进行充放气，以自动调整枕头高度。同时枕头为叠层气囊结构，从而在使用者躺上时上气囊将不均匀地力均匀传递至下气囊，防止凹陷。</b>

Description

一种叠层气囊高度自动调节枕头

技术领域

本发明涉及一种床上用品，特别涉及一种叠层气囊高度自动调节枕头。

背景技术

人体在睡觉时侧卧和平躺对枕头的高度要求是不一样的，例如，侧卧时，人体对枕头高度的要求要高于平躺时对枕头高度的要求。然而，现有市面上有出现通过单一气囊来调节枕头的高度，但枕头内气压会因为枕头受力不均以及空气本身的流动特性，很难将枕头调节到精准高度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种可精确调整枕头高度的叠层气囊高度自动调节枕头。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种叠层气囊高度自动调节枕头包括感应器、控制器、主机以及叠层气囊。重力感应器用于感应人体睡眠姿势的变化。第一处理器用于读取重力感应器的数据分析并获得人体睡眠状态信息，且还用于将人体睡眼信息发给控制器和主机。控制器用于响应用户操作设定人体在不同睡眠姿势时叠层气囊的高度值。叠层气囊包括上气囊及与上气囊叠加的下气囊，上气囊与下气囊分别通过气管与主机连接。主机用于接收睡眠状态信息并将睡眠状态信息与当前状态信息比较以控制上气囊与下气囊的高度值。该睡眠状态信息与当前状态信息均包括平躺与侧卧两种睡眠姿势中的一种。

本发明中主机根据感应器检测的人体睡眠状态，通过计算先对上气囊充足气。此时，上气囊会形成一个比较硬的平面以把头部对枕头的不均匀的压力分散并均匀地传递到下气囊，使下气囊在充气不足时也不会形成局部凹陷。下气囊的高度可通过改变下气囊的气压来调节。下气囊的高度与上气囊高度叠加组合来调节整个枕头的不同高度，使枕头整体的高度适合人体睡觉时所需要的高度，且不会随头部位置的变动而改变高度。

附图说明

图1为本发明叠层气囊高度自动调节枕头结构示意图。

图2为图1所示叠层气囊高度自动调节枕头功能模块图。

图3a为图1所示叠层气囊高度自动调节枕头中叠层气囊仰视图。

图3b为图1所示叠层气囊高度自动调节枕头中叠层气囊前视图。

主要元件符号说明

100、叠层气囊高度自动调节枕头；10、感应器；11、重力感应器；12、温度感应器；13、湿度感应器；14、第一处理器；15、第一通讯单元；20、控制器；21、操作单元；22、第一显示屏；23、第二处理器；24、报警器；25、第二通讯单元；30、主机；31、第二显示屏；32、气泵控制器；33、气阀控制器；34、气压检测器；35、第三处理器；36、第三通讯单元；40、叠层气囊；41、上气囊；43、下气囊；45、拴条；46、粘贴件；50、气管。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参见图1，本发明涉及一种叠层气囊高度自动调节枕头100，其可在睡眠模式与监护模式两种工作模式之间切换。其中，睡眠模式用于在使用者睡觉时对使用者的睡眠状态以及温湿度值进行监测。监护模式用于根据用户需求在预定时间段对使用者的坐、立或跌倒状态以及温湿度值进行监测。

该较佳实施方式的叠层气囊高度自动调节枕头100，其包括感应器10、控制器20、主机30以及叠层气囊40。在本实施例中，感应器10、控制器20以及主机30为通过射频电路进行无线通讯的三个独立装置。叠层气囊40通过气管50与主机30连接，用以在主机30的作用下进行充放气，从而实现叠层气囊高度自动调节枕头100高度的调整。其中，叠层气囊40可单独当作枕头，亦可放置于用户现有枕头下。

请参见图2，感应器10包括重力感应器11、温度感应器12、湿度感应器13、第一处理器14以及第一通讯单元15。

重力感应器11用于感应人体睡眠姿势的变化。具体地，重力感应器11的角度随人在翻滚时发生相应变化。其中，睡眠姿势包括平躺以及侧卧。

温度感应器12用于感应人体温度的变化。具体地，温度感应器12用于检测使用者体温并判断是否发烧或因晚上踢被子而导致体温过低。

湿度感应器13用于监测人体湿度的变化。具体地，湿度感应器13用于监测使用者是否因出汗或遗尿导致湿度变化。

在本实施例中，感应器10设置成脚环形状并套设于使用者脚上。可以理解地，在其它一些实施例中，感应器10可设置成耳塞形状、或做成怀表形状放在使用者的上衣口袋里等。

第一处理器14用于读取重力感应器11、温度感应器12、湿度感应器13的数据分析并获得人体睡眠状态信息以及温湿度值。在本实施例中，第一处理器14为ARM控制器。在其它一些实施例中，第一处理器14可为FPGA、单片机等其它特制芯片。

第一通讯单元15用于实现感应器10与控制器20及主机30之间的无线通讯。具体地，第一通讯单元15用于感应器10感应到的睡眠状态信息以及温湿度值输出给控制器20以及主机30。其中，第一通讯单元15为射频电路。在其它一些实施例中，第一通讯单元15可为RF、蓝牙、WIFI、3G或GPRS等。

控制器20包括操作单元21、第一显示屏22、第二处理器23、报警器24以及第二通讯单元25。

操作单元21用于根据用户操作产生对应第一设定信息，且操作单元21还可用于根据用户操作进行工作模式切换。具体地，操作单元21可为设置于控制器20上的按键结构。第一设定信息包括用户通过操作对应按键对叠层气囊高度自动调节枕头100的高度值、感应器10响应时间、检测频率以及工作模式的选择与设定。

第一显示屏22用于显示感应器10传送的睡眠状态信息、温湿度值以及设定信息。在其它一些实施例中，第一显示屏22可为触控屏，操作单元21可为显示于第一显示屏22上的图标，用户可以通过触控对应图标进行相关选择与设定。

第二处理器23用于判断使用者温度值与湿度值是否在预定时间内超过预定值。具体地，第二处理器23用于将读取的温湿度值与设定的温湿度值进行对比。当读取的温湿度值与设定的温湿度值之间的偏差大于设定值时，第二处理器23则产生警报信号。

报警器24用于响应警报信号产生提示信息以提醒使用者。其中，报警器24在本实施例中为喇叭。提示信息包括振动、声音提示等。另外，报警器24亦可根据需要播放音乐，例如睡前播放催眠曲或早上充当闹铃作用。

第二通讯单元25用于实现控制器20与感应器10及主机30之间的无线通讯。其中，第二通讯单元25为射频电路。在其它一些实施例中，第二通讯单元25可为RF、蓝牙、WIFI、3G或GPRS等。

主机30包括第二显示屏31、气泵控制器32、气阀控制器33、气压检测器34、第三处理器35以及第三通讯单元36。

第二显示屏31用于显示当前叠层气囊40的状态信息。其中，叠层气囊40的状态信息包括叠层气囊40的高度及气压值。

气泵控制器32包括气泵（图未示）与马达驱动电路（图未示），用以给叠层气囊40充气和放气。

气阀控制器33包括气阀（图未示）与气阀驱动电路（图未示），用于当充放气时气阀打开。

气压检测器34包括气压传感器（图未示）与驱动电路（图未示），用于检测叠层气囊40中气压值，从而根据检测的气压值调节叠层气囊40中高度的变化。

第三处理器35用于接收睡眠状态信息并将睡眠状态信息与当前状态进行比较以控制叠层气囊40。具体地，第三处理器35用于将睡眠状态信息与当前状态进行比较判断睡眠状态是否发生变化。若否，叠层气囊40保持现有状态；若是，第三处理器35继续判断变化后使用者的睡眠姿势。当判断为变化后使用者的睡眠姿势为平躺时，第三处理器35指令气泵控制器32与气阀控制器33工作对叠层气囊40进行放气；当判断为变化后使用者的睡眠姿势为侧卧时，第三处理器35指令气泵控制器32与气阀控制器33工作对叠层气囊40进行充气。

第三处理器35还用于判断到气压检测器34检测的叠层气囊40中气压值小于预设的气压值时，控制气泵控制器32与气阀控制器33对叠层气囊40进行充气。当检测到所充气压值与预设的气压值相等时，关闭气泵控制器32与气阀控制器33。如此，可随时保证叠层气囊40处于与睡眠状态对应的设定的高度。

第三通讯单元36用于实现主机30与控制器20及感应器10之间的无线通讯。其中，第三通讯单元36为射频电路。在其它一些实施例中，第三通讯单元36可为RF、蓝牙、WIFI、3G或GPRS等。

请一并参看图3a与图3b，叠层气囊40包括上气囊41及与上气囊41叠层的下气囊43。上气囊41与下气囊43通过粘贴件46相互粘合，防止两者相互错位。上气囊41与下气囊43分别通过气管50与主机30连接。上气囊41与下气囊43内均设置井字型拴条45。拴条45沿垂直方向牵制上气囊41的顶部与底部以及下气囊43的顶部与底部，使上气囊41与下气囊43高度膨胀受到限制。其中，上气囊41中井字形内外各个小气室相互连通。下气囊43中拴条45的结构与上气囊41中拴条45的结构相似，在此不再赘述。其中，上气囊41与下气囊43的高度可根据用户需要进行组合。主机30在充气时先对上气囊41充足气，使上气囊41形成一个比较硬的平面。当使用者躺上去时，上气囊41会把头部不均匀的压力比较均匀地传递到下气囊43，防止下气囊43形成局部下陷的情况。主机30再通过调节下气囊43的气压得到下气囊43的稳定高度，并将下气囊43与上气囊41的高度叠加组合来自动调节叠层气囊高度自动调节枕头100的不同高度。

下面以叠层气囊高度自动调节枕头100切换至睡眠模式为例进行详细说明。其中，感应器10套设于使用者脚上且每隔5分钟对人体状态进行检测。使用者的初始状态为平躺状。使用前，使用者根据自身需要通过操作单元21设定平躺时的高度。第三处理器35将把设定高度减去上气囊41的固定高度，并根据剩下的高度值来调节下气囊43的气压值以调节下气囊43的高度。例如，平躺时，用户设定叠层气囊40的高度为5cm，而侧卧时叠层气囊40的高度为6cm。其中，上气囊41充足气时的固定高度为2cm。

当使用者翻滚成侧卧时，重力感应器11的角度跟随人一同发生相应变化。第一处理器14读取重力感应器11、温度感应器12、湿度感应器13的数据得出人体睡眠状态以及温湿度值，并通过第一通讯单元15传送至第二处理器23以及第三处理器35。第三处理器35用于将睡眠状态与事先保存于第三处理器35中使用者当前状态进行对比。若相同，则叠层气囊40保持现有高度。若不同，第三处理器35用于判断睡眠状态为平躺还是侧卧。

若当前为平躺时，睡眠状态为侧卧时，第三处理器35打开气阀控制器33给叠层气囊40充气。其中，充气时，气阀控制器33先将上气囊41充足至固定高度2cm后再对下气囊43进行充气至4cm后关闭气泵控制器32与气阀控制器33。

若当前为侧卧时，睡眠状态为平躺时，第三处理器35打开气阀控制器33给下气囊43放气至3cm后关闭气泵控制器32与气阀控制器33。

在白天时，使用者可将叠层气囊高度自动调节枕头100切换至监护模式，此时感应器10与控制器20可分别设置于被监护人与监护人身上，用于监护被监护人当前的状态信息。

重力感应器11还用于在监护模式时设置于被监护人身上以感应当前人体状态。具体地，重力感应器11用于在监护模式时感应当前人体状态为坐、立或跌倒。

第一处理器14还用于在监护模式时读取重力感应器11、温度感应器12、湿度感应器13的数据分析并获得监护模式信息以及温湿度值。

操作单元21还用于在监护模式时根据用户操作产生对应第二设定信息。具体地，第二设定信息包括用户通过操作对应按键预先设定感应器10的检测时间以及人体在各感应时间段中对应的正常状态。例如，早上6：00-12：00和下午13：30-21：00是正常活动时间，感应器10对被监护人进行检测，且此时人对应的正常状态设定为坐或立状态（即应当已起床）；中午12：00-13：30和晚上20：00至次日06：00是睡觉时间，感应器10对被监护人再次进行检测，且此时人对应的正常状态设定为睡眼状态（即应当已躺下睡觉）。

第一显示屏22还用于在监护模式时显示感应器10传送的监护模式信息、温湿度值以及设定信息。

第二处理器23还用于在监护模式时判断监护模式信息与第二设定信息是否一致。若否，则产生警报信号。报警器24用于响应警报信号产生提示信息以提醒监护人，以便监护人在被监护人出现异常时及时查看。其中，提示信息包括振动、声音提示等。例如：上午8：00-12点是老人的活动时间，读到的信息应该是坐或立姿势，如果读到的信息是平躺，此时报警器24发出警报，以提醒监护人去看下被监护人并检查下被监护人的状况。

可以理解，在其它一些实施例中，控制器20亦可采用手机、平板电脑等电子装置，主机30亦可与其它电子装置搭配使用。例如，把手机放到蚊帐上，启动手机的面部识别程序，根据面部识别结构判断人睡觉的姿势，并把信息发给主机30以调节叠层气囊高度自动调节枕头100的高度。叠层气囊40叠加一起后可根据需要放入枕套里直接当作枕头使用或放置于使用者自身枕头下面。

本发明中叠层气囊高度自动调节枕头100即可在使用者睡觉时用以根据人体睡姿变化即时调节叠层气囊高度自动调节枕头100的高度，以适应使用者的睡姿；另外，叠层气囊高度自动调节枕头100中感应器10与控制器20还可在白天时用于方便监护人监护被监护人的当前状态，以方便被监护人出现意外时即时提醒监护人。另外，枕头为叠层气囊结构，主机30先对上气囊41充足气，使上气囊41形成一个比较硬的平面，从而在使用者躺上时上气囊41将不均匀地力均匀传递至下气囊43，防止凹陷。再通过调节下气囊43里的气压，得到下气囊43的高度。下气囊43的高度与上气囊41高度叠加组合来调节整个叠层气囊高度自动调节枕头100的不同高度，使叠层气囊高度自动调节枕头100整体的高度适合人体睡觉时所需要的高度，且不会随头部位置的变动而改变高度。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种叠层气囊高度自动调节枕头，其可在睡眠模式与监护模式两种状态之间来回切换，其包括感应器、控制器、主机以及叠层气囊；感应器包括重力感应器及第一处理器，该重力感应器用于在睡眠模式时感应人体睡眠姿势的变化，该第一处理器用于在睡眠模式时读取重力感应器的数据分析并获得人体睡眠状态信息，且还用于将人体睡眠状态信息发给控制器和主机；控制器用于在睡眠模式时响应用户操作设定人体在不同睡眠姿势时叠层气囊的高度值；叠层气囊包括上气囊及与上气囊叠加的下气囊，上气囊与下气囊分别通过气管与主机连接；主机用于接收睡眠状态信息并将睡眠状态信息与当前状态信息比较以控制上气囊与下气囊的高度值；该睡眠状态信息与当前状态信息均包括平躺与侧卧两种睡眠姿势中的一种；该主机包括气泵控制器、气阀控制器以及第三处理器，该第三处理器用于接收睡眠状态信息并将睡眠状态信息与当前状态信息比较以判断睡眠状态是否发生变化，若是，则继续判断变化后使用者的睡眠姿势，当判断为变化后使用者的睡眠姿势为平躺时，控制气泵控制器与气阀控制器工作以对叠层气囊进行放气，当判断为变化后使用者的睡眠姿势为侧卧时，控制气泵控制器与气阀控制器工作以对叠层气囊进行充气。

2.如权利要求1所述叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：上气囊与下气囊内分别设置有井字型拴条，该拴条分别沿垂直方向牵制上气囊顶部与底部以及下气囊的顶部与底部，使上气囊与下气囊高度膨胀受到限制。

3.如权利要求1所述叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：该主机包括气压检测器，该气压检测器用于检测叠层气囊中气压值；第三处理器还用于判断到当气压检测器检测到气压值小于预设的气压值时，控制气泵控制器与气阀控制器工作以对上气囊与下气囊进行充气。

4.如权利要求1所述叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：感应器包括温度感应器及湿度感应器，该温度感应器用于感应人体温度的变化，该湿度感应器用于监测人体湿度的变化；该控制器包括第二处理器及报警器，该第二处理器用于判断使用者温度值与湿度值是否在预定时间内超过预定范围，若是，则产生警报信号；该报警器用于响应警报信号产生提示信息以提醒使用者。

5.如权利要求1所述的叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：该控制器包括操作单元，该操作单元用于在睡眠模式时响应用户操作产生对应第一设定信息；该第一设定信息包括上气囊与下气囊高度值的设定、感应器响应的时间间隔以及检测频率。

6.如权利要求1所述的叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：该控制器包括操作单元，该操作单元用于在监护模式时根据用户操作产生对应第二设定信息；该第二设定信息为响应用户操作预先设定的感应器的检测时间以及人体在各感应时间段中对应的正常状态；该正常状态包括坐、立与躺卧状态。

7.如权利要求6所述的叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：该重力感应器还用于在监护模式时设置于被监护人身上以感应当前被监护人的状态；该第一处理器还用于在监护模式时读取重力感应器的数据分析并获得人体监护状态信息；该控制器还用于在监护模式时设置于监护人身上，控制器还包括第二处理器及报警器，该第二处理器还用于在监护模式时判断监护状态信息与第二设定信息是否一致，若否，则产生警报信号；该报警器用于响应警报信号产生提示信息以提醒监护人；监护状态信息为坐、立与跌倒状态中的一种。

8.如权利要求1所述的叠层气囊高度自动调节枕头，其特征在于：该感应器包括与控制器及主机通讯的第一通讯单元，该控制器包括与感应器及主机通讯的第二通讯单元，该主机包括与感应器及控制器通讯的第三通讯单元。