CN104039281A - 使打鼾停止的头垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来终止睡眠者的打鼾的头垫（2），其中头垫（2）具有用来安放睡眠者的头部的头部支承面（K），该头垫包含：活跃层（A），其设置有相互邻接的、用来局部地调节头垫（2）的高度的变形元件（21、21a、21b）；传感器层（B），其设置在头部支承面（K）和活跃层之间，以便探测头部在头部支承面（K）上的位置。

Description

使打鼾停止的头垫

技术领域

本发明涉及一种头垫、尤其是枕头。更具体地说，本发明涉及一种用来减轻睡在头垫上的人的打鼾的措施。

背景技术

很大一部分人在睡觉时会打鼾。打鼾降低了身体的氧气吸入，如今会引发不同疾病。但睡觉的人查觉不到自己的打鼾，因此自身不容易使打鼾停止。

由现有技术已知各种各样的方案能使睡眠者停止打鼾。与直接放在身体上或身体中的辅助器件相比，在打鼾出现时使睡眠者移动或使人自动改变体位的装置是更优选的，因为相关人员更容易接受这种装置。

因此从德国专利DE 20 121 693 U1公开了一种阻止打鼾的装置，其具有通过控制装置可操控的、用于睡眠者的头部支撑的调节装置，其中该头部支撑出现打鼾时会激起振动，该振动传递到睡眠者的头上，因此睡眠者能调节打鼾。

德国专利DE 101 28 095 C2公开了一种用来预防打鼾的出现的枕头，其中至少一个填充有介质的压力腔通过体积变化来产生持续的、可无级调节的间隔运动，其中在枕头自身中不存在有害的电场。

为了通过适当地改变头部的位置达到使睡在头垫上的人停止打鼾，必要的是，以足够高的精度来探测头部在头垫上的位置，从而该头部能够有针对性地运动。

德国专利DE 199 30 818 C1公开了一种用来阻止打鼾的装置，其包含枕头、用来接收打鼾噪音的声音传感器和通过该打鼾噪音可激活的控制单元。该控制单元通过枕头的运动来控制睡眠者的头部的位置变化。为此，在该枕头中设置有划分为腔室的气垫，其中这些腔室的气压能够通过该控制单元并且结合至少一个气压源和气压降低单元来控制。睡眠者的头部位置能够通过被头部占据的腔室中的压力上升来探测，该压力上升是由头部的重力引起。

但压力传感器（其用来确定气垫的腔室中的气压）的设置是很繁杂的，因此希望能有一种更简单地探测到头部在头垫上位置的方法出现。

德国专利DE 10 2004 034 816 B4公开了一种用来支承躺着的人的头部的装置，其具有多个高度调整机构。在该装置的指向人身体的下方边缘上设置有柔韧的覆盖物，在该覆盖物中设置有许多分布在该覆盖物整个宽度上的用来获取身体位置的压力或温度传感器。这种装置只能确定睡在该头垫上的人的身体位置，但不能确定头部在该头垫上的位置。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种头垫，其中能够以更好的方式来确定睡在该头垫上的人的头部位置。本发明的另一目的是，给睡在该头垫上的人提供更好的舒适性。

此目的通过按权利要求1的头垫得以解决，并且通过按并列的权利要求所述的、用来使打鼾停止的系统得以解决。

在从属权利要求中描述了本发明的其它有利的构造方案。

按第一角度，设置一种用来终止睡眠者的打鼾的头垫，其中头垫具有用来安放睡眠者的头部的头部支承面。该头垫包含：

- 活跃层，其设置有相互邻接的、用来局部地调节头垫高度的变形元件；

- 传感器层，其设置在头部支承面和活跃层之间，以便探测头部在头部支承面上的位置。

上述头垫的理念是，为了探查睡在头垫上的人的头部位置，在头垫的头部支承面和活跃层之间设置传感器层，该活跃层具有变形元件，其中传感器层具有多个单独的传感器区域，因此能够确定睡于头垫上的人的头部在头部支承面上的位置。这种布局是容易实现的，并且省略了用来在构成为腔室的变形元件中测量压力的传感器。

此外还可设置加固装置，以便克服活跃层在平放在头部支承面上的头部的重力方向上的偏转。

为了能够在传感器层的预设的分辨率中更好地识别头部的位置，还可设置用来加固活跃层的加固装置，该加固装置在头部平放在头垫上时维持单个的变形元件的相互对准。通过该加固装置，尤其应该使变形元件（其在头垫平放有头部所处的位置上）不会在活跃层的与头部相对而置的侧边上拱起，因为传感器层可能同样会由此变形并且由此可能不再能可靠或精确地探测到头部的位置。虽然能够通过传感器层的提高的分辨率来探测头部的位置，但这是繁杂的。通过用来加固活跃层的加固装置，能够在识别头部在头垫上的位置的精度保持不变的情况下，应用具有相对较低分辨率的传感器层。

根据本实施例，加固装置能够包含支撑层，以便支撑活跃层，该支撑层设置在活跃层的与传感器层相对而置的侧边上。

可设置为，该活跃层尤其通过粘贴和缝合与支撑层相连，其中附加或备选地活跃层尤其通过粘贴或缝合与传感器层相连。

根据本实施例，该支撑层能够容纳在基体层和活跃层之间，其中该基体层具有比支撑层更低的刚性。

此外，还能在头部支承面和传感器层之间设置舒适层，其中基体层和舒适层一起完全包围着支撑层、活跃层和传感器层。

尤其，该活跃层尤其能够具有多个第一变形元件和一个或多个第二变形元件，该第一变形元件沿着横向方向相互邻接地成排设置，该第二变形元件在垂直于横向方向的纵向方向上偏移于在横向方向上相互邻接第一变形元件。

活跃层的变形元件能够具有可填充介质的腔室，其中该介质经由导管通过设置在头垫外部的泵供应，其中在该导管上或该导管中设置有消声装置，来缓和介质中的振动。

此外，传感器层可具有传感器区域，该传感器区域具有一个或多个电阻的、电容的压力传感器、一个或多个对压力敏感的接触元件或一个或多个温度传感器，其中传感器区域这样设置，即通过辨认一个或多个通过头部加载的传感器区域，能够算出头部的位置。

按实施例可规定，传感器层包含位置传感器，以便通过电容、电感或电阻的测量方法来算出平放在头部支承面上的头部的位置。

按另一角度，设置有一种系统，该系统包含：

- 上述的头垫；

- 控制设备，以便根据头部在头部支承面上的位置（其是通过传感器层探测到的）来控制活跃层的变形元件，以便改变头部的位置和/或方位。

此外还可设置控制设备，以便识别睡在头垫上的人的打鼾，并且在识别到打鼾时控制用来改变头部位置和/或方位的变形元件。

附图说明

下面借助附图详细地阐述了本发明的优选实施例。其中：

图1 示出了使打鼾停止的头垫之运行的总系统图

图2 示出了头垫的位置构造的横截视图；以及

图3 示出了用在图1的头垫中的示例性传感器位置的示意性截面图。

具体实施方式

图1示意性地示出了用来使打鼾停止的系统1。该系统1包含头垫2，它能够作为活动的的枕头用于睡眠者，或者作为活动的垫子用于睡眠者的头部。此外，该头垫2与控制设备4相连，该控制设备对借助头垫2实施的功能进行控制。在备选的实施例中，该控制设备4也可集成在头垫中。

该头垫2具有基本上呈长方形的形状，并且具有横向方向Q和纵向方向L。该头垫2应该这样设置在床上，即横向方向Q相当于床或躺卧面的宽度方向，且纵向方向L相当于床或躺卧面的长度方向。如同结合图2的头垫2的侧视图进一步示出的一样，头垫2的横截面就横向方向Q而言在高度方向上设置有变化的高度。头垫2尤其具有凹槽22，以便就纵向方向L而言来定义睡觉位置的头部位置。这一点是有利的，因为有助于头部在纵向方向L上的特定的倾斜运动。

如图2所示，头垫2具有活跃的层A，它包含一些并排设置（即在横向和/或纵向方向上）的变形元件21。这些变形元件21能够以适当的方式控制，以使自身变形，尤其在其各自的位置上在头垫2中提高或降低它们（就垂直于横向方向Q和垂直于纵向方向L的方向而言）。

如本实施例所示，这些变形元件21能以由柔韧材料制成的可填充气体的腔室的方式提供，尤其提供为气腔，其由流体，例如气体（如空气）或液体（如凝胶或水）填充。装入这些腔室中的流体量决定了头垫2中的变形元件21的变形（尤其是它的厚度），因此头垫2的高度能够可选地在相关变形元件21的位置上改变。

将被充入这些腔室中的流体的贮存器设置在头垫2的内部，亦或设置得与它分离开来。在本实施例中，控制设备4设置在头垫2的外部，并且包含用于所述介质的泵（尤其是气泵5），这些腔室应该用所述介质来填充。该泵或气泵5能够构成为膜片式泵，并且备选地还可设置在控制设备4的外部。

该气泵5吸入环境空气，并且在增大的压力下提供空气。备选地，还可设置压缩空气容器来代替或附加于气泵5该压缩空气容器能够在睡觉时间之外填充或更换，以避免泵5在睡觉时间发出噪音。

气泵5通过空气导管8与头垫2相连。因为泵5的运行噪音能够通过空气导管8传递到头垫2上，则在朝向头垫2的空气导管8中设置消声元件10，该消声元件减轻或中断了声音通过空气导管8中的空气到头垫2的传递。该消声元件10为此可具有容积，待传输到这些腔室中的空气通过该容积进行引导。该容积可以是中空容积或包含消声材料。

作为可填充介质的腔室的替代品，活跃层A的变形元件21也可设计成电机的执行器或类似物体，只要它们能够可选择地改变头垫2的部位的高度。

该活跃层的变形元件21的数量和布局是这样选择的，即平放在头垫2上的头部分别地关于至少一个方向（优选横向方向Q）能够倾斜或扭转。为此，一排相似的第一变形元件21a在横向方向Q上相互邻接地设置。第一变形元件21a关于头垫2的横向方向Q具有长方形的横截面，该横截面在横向方向Q的方向上具有更短的侧边。第一变形元件21a也可构造成多边形、圆形、椭圆形或齿槽形。

通过第一变形元件21a的选择性变形，平放的头部能够在横向方向Q上进行旋转或倾斜运动。这一点尤其通过以下方式实现，即头部平躺的支承面在其上延伸的两个相邻的第一变形元件21a可以不同程度地变形；在腔室作为变形元件21时，其尤其以填充两个相邻的第一变形元件21a中的一个，并且放空两个相邻的第一变形元件21a中的另一个来实现。如果头部的支承面在多于两个的变形元件21上延伸，则当然还可规定超过两个的变形元件21的相应变形，以实现头部的相应倾斜。

为了在垂直于横向方向Q的纵向方向L上实现头部的主动倾斜，可设置一个或多个第二变形元件21b，它们在纵向方向L上连接到在横向方向Q上成排设置的第一变形元件21a并且基本上占据与第一变形元件21的行列相同的宽度。在所示的实施例中，第二变形元件21b在第一变形元件21a的布局的整个宽度上延伸。

还可考虑变形元件21的布局的各种各样的变化，但它们应该这样相互设置，即通过相应调整变形元件21中的一个或多个能够在设置有头垫2的区域中调节或改变头垫2的高度或者相关变形元件21之间的高度差。特别是，变形元件21的布局的目的是，当头部平放在头垫2的设置有变形元件21的活动区域中时，至少设置在头部的支承面之下的变形元件21的各高度能够各自改变，使得头部的倾斜能够至少在横向方向Q进行，但优选也能够在纵向方向L上进行。

在以上实施例中倾斜可通过以下方式达到，即在头部平放在变形元件21上的区域中这样控制变形元件21，即头垫2的高度增加，而在头部应该倾斜的方向中这样控制相应的变形元件21，即头垫2在该处具有更低的高度。因此，倾斜力矩作用在头上，其力量基本上取决于通过不同地调节相邻变形元件21的高度使头部承受的高度差。

在上述实施例中，通过相应地调节第二变形元件21b能够使头部在纵向方向L上倾斜。为了协助纵向方向L上的倾斜运动，还额外地与之完全不同地控制设置在横向方向Q上的变形元件21，因此它们引起始统如一的、在该布局的整个宽度上在横向方向Q上生效的高度变化，该高度变化与第二变形元件21b的高度变化相反，即要么增大要么缩小头垫2的高度。

该头垫2还设置一个或多个麦克风24，通过它可记录睡在头垫2上的人的打鼾噪音。为了可靠地探测到打鼾噪音，优选至少两个麦克风24在横向方向Q上设置在头垫2的端部上。因此，还能可靠地探测到侧睡之人的打鼾噪音。

除了通过麦克风24以外，打鼾噪音还可通过设置在头垫2中的压力传感器（未示出）或通过外部的振动传感器（未示出）来探测打鼾噪音。

此外，头垫2还可设置敏感的箔，例如具有电组的、电容的或压阻的测量特性的箔，以便探测通过打鼾噪音引起的振荡。对此备选的是，床架（头垫2平放在该床架上）还可设置相应的传感装置，以便探查通过打鼾引起的振动。

通过外部的控制设备4来操控这些变形元件21。控制设备4与调节单元9处于信号连接状态，在该调节单元中为每个变形元件21a、21b设置螺线管阀门92或其它合适的阀门来控制空气输入或空气输出，例如鼓式阀（Trommelventil）或簧片阀。螺线管阀门92由控制设备4通过信号连接11电动地控制，并且能够将通过空气导管8提供的压缩空气传递到变形元件21a、21b的腔室中。通常，螺线管阀门92能够控制朝单个腔室的空气输入，并且控制从单个腔室的空气输出。换言之，通过螺线管阀门92能够单独地操控每个腔室，使得这些腔室能够用压缩空气填充或位于它里面的空气能够排出。

控制设备4还通过（可选的）制备单元12与传感器层B的感应场13和麦克风24处于信号连接状态，因此控制设备4既能提供由麦克风24供应的麦克风电子信号，也能提供由感应场13供应的传感器信号。该制备单元12的作用是，减少引导至控制设备4的信号导线的数量。如果麦克风24中的至少一个探查到了打鼾噪音，则相应的麦克风信号通过控制设备4进行评估，以便识别打鼾，或者确认探查到的噪音是否是打鼾噪音。为此，在控制设备4的微控制器41中能够执行适当的声音识别算法，其原则上能够包含语音识别算法的功能。

在识别到打鼾噪音时，控制设备4以适当的方式控制变形元件21。为此，控制设备4通过感应场13来探查头垫2的支承面上的头部位置，并且确定那些可使头部位置发生变化的变形元件21a、21b。然后，按预设的算法通过操控螺线管阀门92来控制这些变形元件21a、21bc，以便能够改变平放的头部下方的相关变形元件21a、21b的高度。

当然，还能借助电引线通过控制设备4来控制作为变形元件21的电机执行器。

为了能够有针对性地改变头垫2上的头部位置，必要的是，以精度或位置分辨率来识别头垫2上的头部位置，以便能够辨认出为改变头部位置所需的变形元件21a、21b。如同在图2的横截视图中可看到的一样，在头垫2的内部设置有传感器层B，它设置在活跃层A和头的头部支承面K之间并且基本上平整地遮盖该活跃层A。该传感器层B尤其能够直接平放在活跃层A上。

该传感器层B可完全或局部地遮盖活跃层A。该传感器层B能够具有单个的传感器元件，以便识别由于头部平放在头部支承面K的一个部位上而引起的压力加载，该部位从属于相关的传感器元件或者直接位于该传感器上方。

变形元件21、21a、21b中的每个尤其都能配备一个或多个传感器元件，它们优选位于紧邻头部支承面K对应的变形元件21、21a、21b的位置上。

传感器层B应该相对于活跃层A这样设置，即传感器层B能够借助睡眠者的头部的平放而引起的压力来加载。传感器层B尤其应该这样设置在头垫的内部，即活跃层A能够当作用于压力加载的支座来用。

该活跃层A还能具有不能主动变形的元件，传感器层B同样通过该元件延伸。第二变形元件21b尤其能够通过不能主动变形的支撑元件、尤其是颈部支撑元件替代。

传感器层B具有多个传感器区域，在这些传感器区域中能够分别探测到头部的存在。这些传感器区域中的测量原理能够以电容式的或电阻式的压力测量为基础，如同从现有技术已知的一样。

如图3所示，传感器层B的优选实施例对于每个传感器区域来说都具有两个平行的相互间隔的表面元件50，它们构造得在相互对准的表面上是导电的。

表面元件50例如由弹性箔或涂层构成，例如它在相互对准的表面上分别设置金属涂层（例如银层）。在表面元件50之间设置电绝缘的、可弹性变形的分隔材料51，例如泡沫材料或类似物体。分隔材料51对于每个传感器区域来说都具有一个或多个凹口52，在所述凹口上这两个可导电的相互对准的表面在垂直于表面方向相应加压时能够相互处于导电接触。该导电接触对于每个传感器区域来说都可单独地探测，并且能够在控制设备4中评估。以这种方式能够实现传感器层B的简单构造，通过该传感器层B能够以尤其简单的方式确定力的作用。

如果通过力加载使可弹性变形的分隔材料埋入并且因此缩小了表面元件50之间的间距，则还可探测存在于表面元件50之间的电容的变化，以代替对两个彼此相对而置的表面元件50的接触的探测。

作为具有压力传感器的传感器层B的备选方案，能够设置具有温度传感器（例如电阻式温度传感器）的感应场，在该感应场中设置传感器区域。在传感器区域中的传感器元件的电阻发生变化时，温度的上升能够通过该变化识别出来，从而能够探测到头部的支承。借助温度传感器来探测头部在头垫2上的位置是尤其有利的，因为由此能够含蓄地由于热惯性按期望地实现头部位置的说明的低通过滤。

通常能够借助位置传感器来算出头部位置，借助该位置传感器能够在应用适当的测量原理时确定平放在头部支承面K上的头部的位置。作为测量原理，可考虑电容式的、电阻式的和电感式的测量方法，用来识别传感器层B的传感器区域中的力加载/压力加载/温度加载和/或电磁性能的变化。

如果活跃层A由于头部的自重就其形状而言在未负载状态下弯曲或以其它方式变形，也就是说，单个变形元件21a、21b的布局就其布局方向而言在未负载状态下变化，则在试验时就已确定，头部在头部支承面K上的位置不能以足够高的精度或分辨率来确定。尤其经常出现的情况是，活跃层A通过头部的负载来弯曲并且压入平放着头垫2的垫子中。其效果是，通过传感器层B识别到的头部支承区域过大，以致能够明确地确定头部的实际位置。由于此原因，加固活跃层A是有意义的。

如同在图2的横截视图中所示的一样，这一点能够例如通过设置支撑层C来实现，该支撑层就活跃层A而言与传感器层B主头部支承面K相对而置。那么，从头部支承面K的压力加载不会引起活跃层A的明显弯曲，因为它通过支撑层C支撑。支撑层C的作用是，加固且支撑活跃层A，以避免在未负载状态下从其布局方向上偏转出来。

支撑层C在纵向方向和横向方向上的尺寸基本上相当于活跃层A的尺寸。为了避免睡在头垫2上的人与支撑层C直接接触，可设置基体层D，该基体层D基本上遮盖了与活跃层A相对而置的支撑层C的侧边，并且该基体层D与舒适层E一起包围着支撑层C、活跃层A和传感器层B，该舒适层E放置在传感器层B的与活跃层A相对而置的侧边上。

基体层D和舒适层E由枕头常用的材料（例如靠垫材料如泡沫或类似物体）构成，以便根据需求来提供柔软度和舒适度。

为了确定支撑层C和活跃层A的牢固固定，该基体层能够具有拉高的边缘，从而形成盆状形状。该盆状形状至少固定着支撑层C，以防在侧面方向（横向方向Q或纵向方向L）上的滑动。

该支撑层C优选由刚性比基体层D的材料更高的材料构成。例如能够考虑塑料材料、金属和/或天然纤维作为支撑层C的材料，它在头部支承面K借助头部重量负载时不会产生明显的弯曲。该材料尤其应该这样选择，即支撑层C的略微弯曲不会探测到头部的支承面，该支承面大于头部在头部支承面K上的实际支承面。

为了避免活跃层A在支撑层C上推移，将活跃层A固定在支撑层C上。活跃层A例如能够粘贴在支撑层C上。在备选的实施例中，活跃层A还能缝合在支撑层C上。为此，活跃层A能够具有带可填充的腔室的变形元件21a、21b，并且支撑层C由自然纤维材料（如黄麻）构成。所述缝合能够通过这些腔室之间的缝线来实现。

传感器层B也能以类似的方式与活跃层A和支撑层C通过粘贴和/或缝合连接，以避免传感器层B在活跃层A上的推移。因此这一点是尤其重要的，因为传感器层B的传感器区域与位于它下面的变形元件21a、21b的配备关系必须是明确的，以便能够辨认出待控制的变形元件21a、21b。

Claims (11)

1.一种用来终止睡眠者的打鼾的头垫（2），其中头垫（2）具有用来安放睡眠者的头部的头部支承面（K），该头垫包含：

- 活跃层（A），其设置有相互邻接的、用来局部地调节头垫（2）的高度的变形元件（21、21a、21b）；

- 传感器层 （B），其设置在头部支承面（K）和活跃层之间，以便探测头部在头部支承面（K）上的位置。

2.根据权利要求1 所述的头垫（2），其中设置加固装置，以阻止活跃层（A）在平放在头部支承面（K）上的头部的重力方向上的偏转。

3. 根据权利要求2 所述的头垫（2），其中加固装置包含支撑层（C），以支撑活跃层（A），该支撑层设置在活跃层（A）的与传感器层（B）相对而置的侧边上。

4.根据权利要求3 所述的头垫（2），其中该活跃层（A）优选通过粘贴和缝合与支撑层（C）相连，和/或其中活跃层（A）优选通过粘贴或缝合与传感器层 （B）相连。

5.根据权利要求3或4 所述的头垫（2），其中该支撑层（C）容纳在基体层（D）和活跃层（A）之间，其中该基体层（D）具有比支撑层（C）更低的刚性。

6.根据权利要求5 所述的头垫（2），其中在头部支承面（K）和传感器层（B）之间设置舒适层（E），其中基体层（D）和舒适层（E）一起完全包围着支撑层（C）、活跃层（A）和传感器层（B）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的头垫（2），其中活跃层（A）的变形元件（21、21a、21b）能够具有可填充介质的腔室，其中该介质经由导管（8）通过设置在头垫（2）外部的泵供应，其中在该导管（8）中设置有消声装置（10），用来缓和介质中的振动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的头垫（2），其中传感器层（B）具有传感器区域，该传感器区域具有一个或多个电阻的、电容的压力传感器、一个或多个对压力敏感的接触元件或一个或多个温度传感器，其中该传感器区域这样设置，即通过辨认一个或多个通过头部加载的传感器区域，能够算出头部的位置。

9. 根据权利要求1至8中任一项所述的头垫（2），传感器层（B）具有传感器区域，以便通过辨认一个或多个通过睡眠者的头部加载的传感器区域，来算出头部在头垫（2）上的位置，因此能够辨认出为改变头部位置所需的变形元件（21、21a、21b）。

10. 一种系统，其包含：

- 按权利要求1至9中任一项所述的头垫（2），

- 控制设备（4），以便根据头部在头部支承面（K）上的通过传感器层（B）探测到的位置来控制活跃层（A）的变形元件（21、21a、21b），以便改变头部的位置和/或方位。

11. 根据权利要求10 所述的系统（1），其中设置有控制设备（4），以便识别睡在头垫上的人的打鼾，并且在识别到打鼾时控制用来改变头部位置和/或方位的变形元件（21、21a、21b）。