CN103689966A - 一种高度可调的枕头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高度可调的枕头，包括头部支撑板、颈部支撑板、底板以及控制该枕头运作的控制器，头部支撑板与底板之间装设有用于调节该头部支撑板高度的头部升降装置，颈部支撑板与底板之间装设有用于调节该颈部支撑板高度的颈部升降装置，该枕头还包括用于检测人体睡姿的信号检测装置，该信号检测装置装设于人体上，所述控制器分别与信号检测装置、头部升降装置、颈部升降装置连接。本发明的信号检测装置检测出人体侧躺或者仰躺的状态，并将该信息反馈给控制器，控制器根据人体侧躺或者仰躺的状态，自动调节枕头的高度，以适应人体在侧躺和仰躺不同状态下需要不同枕头高度的要求。

Description

一种高度可调的枕头

技术领域

本发明涉及一种枕头，尤其是一种高度可调的枕头。

背景技术

枕头是睡眠时常用到的一种工具。合适高度的枕头是人们舒适睡眠的保证。人们在侧睡和仰睡的过程中往往需要用到不同高度的枕头以使自己达到舒适的睡眠效果。然而，这种换用多个不同高度的枕头以适应自己不同睡姿的方式，人们只能在睡眠前提前换用一个枕头来适应自己刚入睡时的睡眠姿势，对于在睡眠中不断调整的姿势无法换用对应高度的枕头，可能引起脖子酸痛等症状。其次，换用多个枕头来调整高度的方式也大大增加了人们的使用成本。

发明内容

本发明目的是提供一种高度可调的枕头，以克服现有技术中在睡梦中无法根据人的睡姿调整枕头高度的问题。

本发明采用如下技术方案：一种高度可调的枕头，包括头部支撑板、颈部支撑板、底板以及控制该枕头运作的控制器，所述头部支撑板与底板之间装设有用于调节该头部支撑板高度的头部升降装置，所述颈部支撑板与底板之间装设有用于调节该颈部支撑板高度的颈部升降装置，该枕头还包括用于检测人体睡姿的信号检测装置，该信号检测装置装设于人体上，所述控制器分别与信号检测装置、头部升降装置、颈部升降装置连接。

所述头部升降装置有两个，该两个头部升降装置分别装设于该头部支撑板的左右两侧，该头部升降装置包括第一支杆、第二支杆、第三支杆、第一调节块、第一丝杆和用于驱动该第一丝杆转动的第一电机；所述第一支杆的上端与所述头部支撑板铰接，所述第一支杆的下端分别与第二支杆的上端、第三支杆的上端铰接，该第一支杆设于第二支杆和第三支杆之间，该第二支杆和第三支杆平行排布，该第二支杆的下端和第三支杆的下端分别与底板铰接，该第一支杆与第二支杆呈“V”字形排布；所述第一调节块设于所述第二支杆和第三支杆之间，该第一调节块分别与所述第二支杆和第三支杆铰接，所述第一丝杆贯穿该第一调节块地设置，且该第一丝杆与第一调节块通过螺纹连接；所述底板上设有第一安装座，所述第一电机装设于一第一活动座上，该第一活动座与第一安装座铰接。

所述第一电机还连接有第一减速器和第一支撑块，该第一支撑块连接于所述第一活动座上，所述第一丝杆的下端贯穿该第一支撑块，该第一减速器的输出端与第一丝杆的下端连接。

所述颈部升降装置有两个，该两个颈部升降装置分别装设于该颈部支撑板的左右两侧，该颈部升降装置包括第四支杆、第五支杆、第六支杆、第二调节块、第二丝杆和用于驱动该第二丝杆转动的第二电机；所述第四支杆的上端与所述颈部支撑板铰接，所述第四支杆的下端分别与第五支杆的上端、第六支杆的上端铰接，该第四支杆设于第五支杆和第六支杆之间，该第五支杆和第六支杆平行排布，该第五支杆的下端和第六支杆的下端分别与底板铰接，该第四支杆与第五支杆呈“V”字形排布；所述第二调节块设于所述第五支杆和第六支杆之间，该第二调节块分别与所述第五支杆和第六支杆铰接，所述第二丝杆贯穿该第二调节块地设置，且该第二丝杆与第二调节块通过螺纹连接；所述底板上设有第二安装座，所述第二电机装设于一第二活动座上，该第二活动座与第二安装座铰接。

所述第二电机还连接有第二减速器和第二支撑块，该第二支撑块连接于所述第二活动座上，所述第二丝杆的下端贯穿该第二支撑块，该第二减速器的输出端与第二丝杆的下端连接。

该枕头上还设有一具有弹性的弹性垫，该弹性垫覆盖在所述头部支撑板、颈部支撑板的表面，且该弹性垫的前后两侧边沿分别固定连接于底板的前侧和后侧。

所述信号检测装置包括重力传感器，该重力传感器与所述控制器连接。

所述信号检测装置包括陀螺仪，该陀螺仪与所述控制器连接。

所述枕头还包括用于检测打鼾的声音频率的音频检测器，该音频检测器与所述控制器连接。

上述对本发明结构和方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的信号检测装置检测出人体侧躺或者仰躺的状态，并将该信息反馈给控制器，控制器根据人体侧躺或者仰躺的状态，自动调节枕头的高度，以适应人体在侧躺和仰躺不同状态下需要不同枕头高度的要求。本发明还可以通过调整头部升降装置和颈部升降装置使睡眠者停止打鼾。本发明的头部升降装置和颈部升降装置结构简单。本发明将信号检测装置在人体躺睡时装设于人体上，使用方便。

附图说明

图1为具体实施例一中的枕头放置在床上时的结构示意图。

图2为具体实施例一中的枕头的结构示意图（图中弹性垫仅画出部分）。

图3为图2另一视角的结构示意图（图中弹性垫仅画出部分）。

图4为控制器以及与该控制器连接的部件的框图。

图5为具体实施例二中头部升降装置或者颈部升降装置连接关系的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

如图1、图2、图3和图4所示，一种高度可调的枕头10，该枕头10放置于休息平台上，该休息平台为床11，当然也可以是其他休息平台如：沙发，本具体实施例以床11为例。该枕头10包括头部支撑板12、颈部支撑板13、底板14以及控制该枕头10运作的控制器15。头部支撑板12与底板14之间装设有用于调节该头部支撑板12高度的头部升降装置16，颈部支撑板13与底板14之间装设有用于调节该颈部支撑板12高度的颈部升降装置17。该枕头10还包括用于检测人体侧躺状态或者仰躺状态的信号检测装置18，该信号检测装置18在人躺睡时装设于人体上，控制器15分别与信号检测装置18、头部升降装置16、颈部升降装置17连接。

如图3所示，头部升降装置16有两个，该两个头部升降装置16分别装设于该头部支撑板12的左右两侧。该头部升降装置16包括第一支杆161、第二支杆162、第三支杆163、第一调节块164、第一丝杆165和用于驱动该第一丝杆165转动的第一电机166。第一支杆161的上端与头部支撑板12铰接，第一支杆161的下端分别与第二支杆162的上端、第三支杆163的上端铰接，且该第一支杆161设于第二支杆162和第三支杆163之间。该第二支杆162和第三支杆163平行排布，该第二支杆162的下端和第三支杆163的下端分别与底板14铰接，该第一支杆161与第二支杆162呈“V”字形排布，且该“V”字形的交点朝向该头部升降装置16的第一电机166的方向，第二支杆162的下端与底板14的铰接位置离第一电机166的位置较远。第一调节块164设于第二支杆162和第三支杆163之间，该第一调节块164分别与第二支杆162和第三支杆163铰接，第一丝杆165贯穿该第一调节块164地设置，且该第一丝杆165与第一调节块164通过螺纹连接，该第一丝杆165与第二支杆162呈“X”字形排布。底板14上设有第一安装座141，第一电机166装设于一第一活动座167上，该第一活动座167与第一安装座141铰接。第一电机166还连接有第一减速器168和第一支撑块169，该第一支撑块169连接于第一活动座167上，第一丝杆165的下端贯穿该第一支撑块169，且该第一丝杆165是可转动地装设于该第一支撑块169上，该第一减速器168的输出端与第一丝杆165的下端连接。该第一电机166与控制器15连接，该第一电机166为带编码器的制动电机或者步进电机，从而准确控制该头部升降装置16的升降高度。

如图3和图4所示，头部升降装置16的工作过程如下：当需要调高头部支撑板12的高度时，控制器15控制第一电机166正转，第一电机166通过第一减速器168传动后，第一减速器168带动第一丝杆165正转，第一丝杆165带动第一调节块164向着远离该第一电机166的方向运动，第一调节块164带动第二支杆162的上端和第三支杆163的上端向上抬升， 第二支杆162和第三支杆163带动第一支杆161往上顶，从而调高该头部支撑板12的高度，当第一支杆161与第二支杆162、第三支杆163叠成一条竖直线后，头部支撑板12在该位置的高度达到最高。当需要调低头部支撑板12的高度时，控制器15控制第一电机166反转，第一电机166通过第一减速器168传动后，第一减速器168带动第一丝杆165反转，第一丝杆165带动第一调节块164向着该第一电机166的方向靠近，第一调节块164带动第二支杆162的上端和第三支杆163的上端往下运动， 第二支杆162和第三支杆163带动第一支杆161的上端往下运动，从而调低该头部支撑板12的高度，当第一支杆161的上端与第二支杆162的下端、第三支杆163的下端靠得最近的时候，头部支撑板12在该位置的高度达到最低。

如图2所示，颈部升降装置17有两个，该两个颈部升降装置17分别装设于该颈部支撑板13的左右两侧。该颈部升降装置17包括第四支杆171、第五支杆172、第六支杆173、第二调节块174、第二丝杆175和用于驱动该第二丝杆175转动的第二电机176。第四支杆171的上端与颈部支撑板13铰接，第四支杆171的下端分别与第五支杆172的上端、第六支杆173的上端铰接，该第四支杆171设于第五支杆172和第六支杆173之间，该第五支杆172和第六支杆173平行排布，该第五支杆172的下端和第六支杆173的下端分别与底板14铰接，该第四支杆171与第五支杆172呈“V”字形排布，且该“V”字形的交点朝向该颈部升降装置17的第二电机176的方向，第五支杆172的下端与底板14的铰接位置离第二电机176的位置较远。第二调节块174设于第五支杆172和第六支杆173之间，该第二调节块174分别与第五支杆172和第六支杆173铰接，第二丝杆175贯穿该第二调节块174地设置，且该第二丝杆175与第二调节块174通过螺纹连接，该第二丝杆175与第五支杆172呈“X”字形排布。底板14上设有第二安装座142，第二电机176装设于一第二活动座177上，该第二活动座177与第二安装座142铰接。第二电机176还连接有第二减速器178和第二支撑块179，该第二支撑块179连接于第二活动座177上，第二丝杆175的下端贯穿该第二支撑块179，且该第二丝杆175是可转动地装设于该第二支撑块179上，该第二减速器178与第二丝杆175的下端连接。该第二电机176与控制器连接，该第二电机176为带编码器的制动电机或者步进电机，从而准确控制该颈部升降装置17的升降高度。

如图2和图4所示，颈部升降装置17的工作过程如下：当需要调高颈部支撑板13的高度时，控制器15控制第二电机176正转，第二电机176通过第二减速器178传动后，第二减速器178带动第二丝杆175正转，第二丝杆175带动第二调节块174向着远离该第二电机176的方向运动，第二调节块174带动第五支杆172的上端和第六支杆173的上端向上抬升， 第五支杆172和第六支杆173带动第四支杆171往上顶，从而调高该颈部支撑板13的高度，当第四支杆171与第五支杆172、第六支杆173叠成一条竖直线后，颈部支撑板13在该位置的高度达到最高。当需要调低颈部支撑板13的高度时，控制器15控制第二电机176反转，第二电机176通过第二减速器178传动后，第二减速器178带动第二丝杆175反转，第二丝杆175带动第二调节块174向着该第二电机176的方向靠近，第二调节块174带动第五支杆172的上端和第六支杆173的上端往下运动， 第五支杆172和第六支杆173带动第四支杆171的上端往下运动，从而调低该颈部支撑板13的高度，当第四支杆171的上端与第五支杆172的下端、第六支杆173的下端靠得最近的时候，颈部支撑板13在该位置的高度达到最低。

如图1、图2和图3所示，枕头10上还设有一具有一定弹性的弹性垫19，该弹性垫19覆盖在头部支撑板12、颈部支撑板13的表面，且该弹性垫19的前后两侧边沿分别固定连接于底板14的前侧和后侧。该弹性垫19覆盖在该头部支撑板12和颈部支撑板13上后，可使该枕头10的表面形成一个整体，避免头部支撑板12与颈部支撑板13之间的空隙影响人们的睡眠质量。而且，该弹性垫19可随着头部支撑板12和颈部支撑板13的上下升降进行一定的程度的伸缩。

如图1和图4所示，信号检测装置18包括重力传感器（图中未示出），该重力传感器与控制器连接。该重力传感器可以通过电线连接控制器15；重力传感器也可以通过无线连接控制器15，无线连接就是通过在重力传感器中设有射频发射模块，在控制器15中设有射频接收模块来实现的。当人躺睡在床5上的时候，该重力传感器可夹持在人体穿戴的衣服上或者夹持在人体的耳朵上或者夹持在人体的头发上，使用十分方便。该重力传感器是现有技术，该重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是 “对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 ”。重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。通过重力传感器测量由于重力引起的加速度，可以计算出人体相对于水平面的倾斜角度。控制器15通过分析重力传感器测量的动态加速度以及人体相对于水平面的倾斜角度，从而判断出人体是侧躺还是仰躺状态。本发明只是给出一种重力传感器，其他能实现本发明目的的重力传感器均落入本发明的保护范围。

重力传感器上装设有血氧传感器（图中未示出），当重力传感器夹持在耳朵时，血氧传感器与一脉搏血氧仪（图中未示出）连接。血氧传感器可检测出人体的血氧含量以及动脉脉动，从而动态监控人体生命体征。

如图2、图3和图4所示，枕头10还包括用于检测打鼾的声音频率的音频检测器19，该音频检测器19与控制器15连接。音频检测器19可检测人呼吸声的频率以及音量，并将该频率反馈给控制器15，控制器15中设定人体打鼾时的声音频率范围，当音频检测器19检测的频率为控制器15中设定的人体打鼾的声音频率时，控制器15控制左侧的头部升降装置16和左侧的颈部升降装置17同时升降，或者控制器控制右侧的头部升降装置16和右侧的颈部升降装置17同时升降，从而使枕头10呈一定角度倾斜，对人的头部和颈部产生一定的刺激以及作用力，从而促使人调整睡眠姿势停止打鼾。当人体调整姿势，人体呼吸顺畅，停止打鼾后，音频检测器19检测到的频率在打鼾频率范围之外，控制器15就控制两个头部升降装置16和两个颈部升降装置17，使头部支撑板12和颈部支撑板13重新回到水平状态。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的具体工作过程如下：当人体躺在床11上，人的头部枕在头部支撑板12上，颈部枕在颈部支撑板13上。控制器15中可设定人在仰躺状态时所需的枕头高度的相关程序以及人在侧躺状态所需的枕头高度的相关程序。夹持在人体上的重力传感器就将信号传给控制器，控制器根据重力传感器传来的动态加速度、人体相对于水平面的倾斜角度等信息，判断出此时人体是侧躺还是仰躺状态。当判断出此时人体是仰躺状态时，控制器控制头部升降装置16和颈部升降装置17调低枕头10的高度，以适应仰躺状态下人头部需要较低枕头高度的要求。当计判断出此时人体是侧躺状态时，控制器15控制头部升降装置16和颈部升降装置17调高枕头10的高度，以适应侧躺状态下人头部需要较高枕头高度的要求。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的信号检测装置18检测出人体侧躺或者仰躺的状态，并将该信息反馈给控制器15，控制器15根据人体侧躺或者仰躺的状态，自动调节枕头10的高度，以适应人体在侧躺和仰躺不同状态下需要不同枕头高度的要求。本发明还可以通过调整头部升降装置16和颈部升降装置17使睡眠者停止打鼾。本发明的头部升降装置16和颈部升降装置17结构简单。

实施例二

如图1、图2、图3和图4所示，在上述实施例一的基础上，实施例二与实施例一的不同之处仅在于：上述信号检测装置18的结构不同。该信号检测装置18包括陀螺仪（图中未示出），该陀螺仪与控制器15连接。该陀螺仪可以通过电线连接控制器15；陀螺仪也可以通过无线连接控制器15，无线连接就是通过在陀螺仪中设有射频发射模块，在控制器15中设有射频接收模块来实现的。当人躺睡在床的时候，该陀螺仪可夹持在人体穿戴的衣服上或者夹持在人体的耳朵上或者夹持在人体的头发上。该陀螺仪具体工作过程如下：当人体躺在床上，头部枕着头部支撑板12，颈部枕着颈部支撑板13。陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变，即指向一个固定的方向，当人体翻身时，陀螺仪的自转轴的方向发生一定角度的偏转。控制器15通过读取该陀螺仪的自转轴的偏转方向即可判断出人体是处于仰躺或者侧躺状态。当判断出人体是仰躺状态时，控制器15控制头部升降装置16和颈部升降装置17调低枕头10的高度，以适应仰躺状态下人头部需要较低枕头高度的要求。当判断出此时人体是侧躺状态时，控制器15控制头部升降装置16和颈部升降装置17调高枕头10的高度，以适应侧躺状态下人头部需要较高枕头高度的要求。为了更进一步准确地判断出人体的躺睡状态从而提高控制精度，可在人体的头部夹持有一上述信号检测装置18，同时在人体肩部或者胸部的衣服上夹持有一上述信号检测装置18。更进一步，使用者还可自行设定该枕头在各种睡姿下的最佳高度。

如图5所示，该图为头部升降装置16或者颈部升降装置17连接关系的另一种结构示意图。当该图表示头部升降装置16连接关系时，最上方的板块为头部支撑板12，头部支撑板12下方的头部升降装置与具体实施例一的头部升降装置16的区别仅在于：第一支杆161与第二支杆162呈“V”字形排布，且该“V”字形的交点朝向远离该头部升降装置16的第一电机166的方向，第二支杆162的下端与底板14的铰接位置离第一电机166的位置较近。当该图表示颈部升降装置17的连接关系时，最上方的板块为颈部支撑板13，颈部支撑板13下方的颈部升降装置与具体实施例一的颈部升降装置的区别仅在于：第四支杆171与第五支杆172呈“V”字形排布，且该“V”字形的交点朝向远离该颈部升降装置17的第二电机176的方向，第五支杆172的下端与底板14的铰接位置离第二电机176的位置较近。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种高度可调的枕头，包括头部支撑板、颈部支撑板、底板以及控制该枕头运作的控制器，所述头部支撑板与底板之间装设有用于调节该头部支撑板高度的头部升降装置，其特征是：所述颈部支撑板与底板之间装设有用于调节该颈部支撑板高度的颈部升降装置，该枕头还包括用于检测人体睡姿的信号检测装置，该信号检测装置装设于人体上，所述控制器分别与信号检测装置、头部升降装置、颈部升降装置连接。

2.按照权利要求1所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述头部升降装置有两个，该两个头部升降装置分别装设于该头部支撑板的左右两侧，该头部升降装置包括第一支杆、第二支杆、第三支杆、第一调节块、第一丝杆和用于驱动该第一丝杆转动的第一电机；所述第一支杆的上端与所述头部支撑板铰接，所述第一支杆的下端分别与第二支杆的上端、第三支杆的上端铰接，该第一支杆设于第二支杆和第三支杆之间，该第二支杆和第三支杆平行排布，该第二支杆的下端和第三支杆的下端分别与底板铰接，该第一支杆与第二支杆呈“V”字形排布；所述第一调节块设于所述第二支杆和第三支杆之间，且该第一调节块分别与所述第二支杆和第三支杆铰接，所述第一丝杆贯穿该第一调节块地设置，且该第一丝杆与第一调节块通过螺纹连接；所述底板上设有第一安装座，所述第一电机装设于一第一活动座上，该第一活动座与第一安装座铰接。

3.按照权利要求2所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述第一电机还连接有第一减速器和第一支撑块，该第一支撑块连接于所述第一活动座上，所述第一丝杆的下端贯穿该第一支撑块，该第一减速器的输出端与第一丝杆的下端连接。

4.按照权利要求2所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述颈部升降装置有两个，该两个颈部升降装置分别装设于该颈部支撑板的左右两侧，该颈部升降装置包括第四支杆、第五支杆、第六支杆、第二调节块、第二丝杆和用于驱动该第二丝杆转动的第二电机；所述第四支杆的上端与所述颈部支撑板铰接，所述第四支杆的下端分别与第五支杆的上端、第六支杆的上端铰接，该第四支杆设于第五支杆和第六支杆之间，该第五支杆和第六支杆平行排布，该第五支杆的下端和第六支杆的下端分别与底板铰接，该第四支杆与第五支杆呈“V”字形排布；所述第二调节块设于所述第五支杆和第六支杆之间，该第二调节块分别与所述第五支杆和第六支杆铰接，所述第二丝杆贯穿该第二调节块地设置，且该第二丝杆与第二调节块通过螺纹连接；所述底板上设有第二安装座，所述第二电机装设于一第二活动座上，该第二活动座与第二安装座铰接。

5.按照权利要求4所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述第二电机还连接有第二减速器和第二支撑块，该第二支撑块连接于所述第二活动座上，所述第二丝杆的下端贯穿该第二支撑块，该第二减速器的输出端与第二丝杆的下端连接。

6.按照权利要求1所述的一种高度可调的枕头，其特征是：该枕头上还设有一具有弹性的弹性垫，该弹性垫覆盖在所述头部支撑板、颈部支撑板的表面，且该弹性垫的前后两侧边沿分别固定连接于底板的前侧和后侧。

7.按照权利要求1所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述信号检测装置包括重力传感器，该重力传感器与所述控制器连接。

8.按照权利要求1所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述信号检测装置包括陀螺仪，该陀螺仪与所述控制器连接。

9.按照权利要求1或2或3或4或5所述的一种高度可调的枕头，其特征是：所述枕头还包括用于检测打鼾的声音频率的音频检测器，该音频检测器与所述控制器连接。

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