CN107136837B - 枕头架及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种枕头架，包括控制单元、秤板组件、压力传感器组件、充气包组件和充气泵组件，控制单元安装在秤板组件上，压力传感器组件设置在秤板组件上，压力传感器向控制单元输出压力信号，充气包组件设置在秤板组件上，控制单元向充气泵组件输出控制信号，充气泵组件对充气包进行充气或放气。秤板组件或充气包组件是可用于承载枕头，故用户可以利用枕头架上放置自己喜欢的枕头，故提高适用性，且枕头架的成本相对较低，能够配合各种类型的枕头，再者，利用压力传感器对人体头部的检测，故控制单元能够智能地控制充气泵组件对充气包进行充气或放气，继而能够实现支撑高度的智能调节，即修正枕头托力继而获得最舒适的感觉。

Description

枕头架及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种枕头架及枕头架的控制方法。

背景技术

一般枕头靠弹性不能满足人体仰卧与侧卧的最佳支撑高度，容易导致睡落枕继而影响后续的正常工作。由于人体颈部较柔软,人体在仰卧与侧卧时,舒服的状态应该是颈部不受力或受力小,枕头的支撑高度太高太低都会产生额外的力加到颈部上.枕头太高颈部下部承受拉力,上部承受压力，这时头部受枕头托力大．枕头太低颈部受力相反，下部承受压力,上部承受拉力，这时头部受枕头托力小，头重是相对稳定的，可见我们只要给头部一个与头等重力的托力，颈部受力最小，此状态睡姿是最舒适，且由于人体的差异会有一定的差别，且在睡觉时平躺或侧躺的睡姿是不确定的，继而枕头很难针对睡姿的变换做出优化设计，故枕头的舒适性更为难以匹配每个人。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种智能调节支撑高度的枕头架。

本发明的第二目的是提供一种智能调节支撑高度的枕头架的控制方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明的提供一种枕头架，包括控制单元、秤板组件、压力传感器组件、充气包组件和充气泵组件，控制单元安装在秤板组件上，压力传感器组件设置在秤板组件上，压力传感器向控制单元输出压力信号，充气包组件设置在秤板组件上，控制单元向充气泵组件输出控制信号，充气泵组件对充气包进行充气或放气。

由上述方案可见，秤板组件或充气包组件是可用于承载枕头，故用户可以利用枕头架上放置自己喜欢的枕头，故提高适用性，且枕头架的成本相对较低，能够配合各种类型的枕头，再者，利用压力传感器对人体头部的检测，故控制单元能够智能地控制充气泵组件对充气包进行充气或放气，继而能够实现支撑高度的智能调节，即修正枕头托力继而获得最舒适的感觉。

更进一步的方案是，充气包组件包括第一充气包和第二充气包，第一充气包和第二充气包分别位于秤板组件的两侧上；充气泵组件可分别对第一充气包和第二充气包进行充气或放气。

更进一步的方案是，充气包组件还包括设置在秤板组件上的第三充气包，第三充气包位于第一充气包和第二充气包之间的位置上；充气泵组件可对第三充气包进行充气或放气。

更进一步的方案是，充气泵组件包括第一充气泵和第二充气泵，控制单元向第一充气泵输出第一控制信号，控制单元向第二充气泵输出第二控制信号，第一充气泵对第一充气包进行充气或放气，第二充气泵对第二充气包进行充气或放气。

由上述方案可见，充气包组件可以采用三个充气包在横向上对支撑高度进行调整，或在采用二个充气包在纵向上排布，继而实现对颈部的独立调整，故通过多个充气包单独地进行充放气，故能够实现支撑高度或支撑面的倾斜调整。

更进一步的方案是，秤板组件包括第一秤板和设置在第一秤板上的第二秤板；压力传感器组件设置在第一秤板和第二秤板之间。

更进一步的方案是，压力传感器组件包括至少两个压力传感器，两个压力传感器分别位于第一秤板的两侧上。

更进一步的方案是，枕头架还包括水平检测单元，水平检测单元设置在第一秤板上，水平检测单元向控制单元输出水平状态信号。

由上述方案可见，通过多个压力传感器能够准确地获知人体的头部的重力、位置以及睡姿形态等，以及秤板的倾斜状态，继而有针对地进行调整支撑高度和倾斜状态的调节

为了实现本发明的第二目的，本发明的提供一种枕头架的控制方法。枕头架采用上述方案中的枕头架，控制方法包括：

控制单元获取预设压力信号；

压力传感器组件获取实时压力信号并向控制单元输出实时压力信号；

控制单元根据实时压力信号判断睡姿状态；

如实时压力信号低于预设压力信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行充气；

如实时压力信号高于预设压力信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行放气。

为了实现本发明的第一目的，本发明的提供一种枕头架，包括控制单元、充气包组件和充气泵组件，充气包组件包括两个充气包，充气泵组件包括气压传感器和气泵，控制单元向气泵输出控制信号，气泵对充气包进行充气或放气，气压传感器用于检测充气包的气压并向控制单元反馈气压信号。

为了实现本发明的第二目的，本发明的提供一种枕头架的控制方法，枕头架采用上述方案的枕头架，控制方法包括：

控制单元获取预设气压信号；

气压传感器组件获取实时气压信号并向控制单元输出实时气压信号；

控制单元根据实时气压信号判断睡姿状态；

如实时气压信号低于预设气压信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行充气；

如实时气压信号高于预设气压信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行放气。

由上述方案可见，本方案不采用秤板组件，而直接采用充气包组件承载枕头，故用户可以利用枕头架上放置自己喜欢的枕头，故提高适用性，且枕头架的成本相对较低，能够配合各种类型的枕头，再者，利用气压传感器对人体头部的检测，故控制单元能够智能地控制充气泵组件对充气包进行充气或放气，继而能够实现支撑高度和倾斜程度的智能调节，即修正枕头托力继而获得最舒适的感觉，同时由于不采用秤板组件，故整个枕头架的整体厚度会跟进一步的下降，有利于配合更多不同高度的枕头。

附图说明

图1是本发明枕头架第一实施例的结构图。

图2是本发明枕头架第一实施例在另一视角下的结构图。

图3是本发明枕头架第一实施例的结构分解图。

图4是本发明枕头架第一实施例的系统框图。

图5是本发明枕头架第二实施例中充气包的结构图。

图6是本发明枕头架第三实施例中充气包的结构图。

图7是本发明枕头架第五实施例的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

枕头架第一实施例：

参照图1至图4，枕头架包括控制单元11、秤板组件、压力传感器组件、充气包组件、充气泵组件4、水平检测单元12和通讯单元13。秤板组件包括第一秤板21和设置在第一秤板21上的第二秤板22，第一秤板21和第二秤板22呈平板设置并大致呈枕头的长宽设置以便用于承载枕头。压力传感器组件均设置在第一秤板21和第二秤板22之间，具体地，压力传感器组件包括四个压力传感器3，四个压力传感器3均匀地分设在第一秤板21的外周上即位于秤板21的四个角落处，四个压力传感器3分别邻接并支撑在第一秤板21和第二秤板22之间。

控制单元11、水平检测单元12、通讯单元13和充气泵组件4均设置在第一秤板21和第二秤板22之间。充气包组件包括设置在秤板21上且并排设置的充气包51、第二充气包52和第三充气包53，充气包51和充气包52分别位于秤板21的两侧上，第三充气包53位于第一充气包51和第二充气包52之间的位置上，充气包51、第二充气包52和第三充气包53紧密排布后且覆盖秤板21上。

充气泵组件4包括多个充气泵41、42，充气泵包括气压传感器和气泵，气泵用于将气体输入到充气包中或使得充气包的气体朝外排放，气压传感器用于检测充气包内的气压值，通过特定形状的充气包和检测的气压值能够获知充气包的厚度,又或者可以根据气压增量进行充气或排气，继而能够实现对支撑高度的调节。水平检测单元12设置在秤板21上，所述水平检测单元12向所述控制单元11输出水平状态信号。

枕头架控制方法第一实施例：

枕头架使用时需要先进行数据预设，可以将枕头放置与秤板22上或充气包组件上，又或者不放置枕头利用充气包当做枕头使用。用户可以通过移动终端利用无线通讯的方式通过通讯单元13向控制单元11发送预设压力信号，即用户的头部直接躺在枕头架上，通过充气或放气调整合适的支撑高度，该合适的支撑高度、倾斜度和气压数据发送至控制单元11，并存储为预设数据。

用户在时间睡觉时，头部落在枕头上，四个压力传感器3获取实时压力信号并向控制单元输出实时压力信号；

控制单元根据实时压力信号判断睡姿状态，由于平躺和侧躺两种睡姿的颈部受力情况是不同的，故对应地，头部对气包的压力会出现变化，继而根据这个变化能够判断当前用户的睡姿，为了使得用户颈部的受力减到最低，故需要气包进行调整；

如实时压力信号低于预设压力信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行充气；

如实时压力信号高于预设压力信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行放气。

枕头架控制方法第二实施例：

控制单元获取预设气压信号；

气压传感器组件获取实时气压信号并向控制单元输出实时气压信号；

控制单元根据实时气压信号判断睡姿状态；

如实时气压信号低于预设气压信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行充气；

如实时气压信号高于预设气压信号，则控制单元分别对第一充气包和第二充气包进行放气。

枕头架控制方法第三实施例：

枕头架使用时需要先进行数据预设，可以将枕头放置与秤板22上或充气包组件上，又或者不放置枕头利用充气包当做枕头使用。用户可以通过移动终端利用无线通讯的方式通过通讯单元13向控制单元11发送平躺信号和侧躺信号，即用户的头部直接躺在枕头架上，通过充气或放气调整合适的支撑高度，该合适的支撑高度、倾斜度和气压数据发送至控制单元11，并存储为预设数据。

然后用户在时间睡觉时，头部落在枕头上，四个压力传感器3获取实时压力信号并向控制单元输出实时压力信号；

随后控制单元根据实时压力信号判断位置状态，即可根据重量的分布情况判断出用户的头位于哪个位置，以及能够获知睡姿是平躺还是侧躺等；

根据使用习惯位于枕头中部的一般均是平躺状态，即如位置状态是位于枕头架的中部，则控制单元根据平躺信号和水平状态信号向充气泵组件发送控制信号，并控制充气泵组件分别对第一充气包和第二充气包进行充气或放气，使得枕头能够保持在一个水平的状态下。

根据使用习惯位于枕头侧部的一般均是侧躺状态，即位于充气包51和53的位置上，所以如位置状态是位于枕头架的侧部，则控制单元根据侧躺信号和水平状态信号向充气泵组件发送控制信号，并控制充气泵组件分别对第一充气包和第二充气包进行充气或放气。即如果头部是位于充气包51的位置处，可对充气包51进行充气，和/或对充气包52进行放气，使得枕头位于相对平整的状态。继而能够实现在睡觉时智能地根据用户头部的位置以及睡姿调整枕头架的支撑高度即倾斜度，继而无论用户睡觉时均能够享受到良好的支撑和舒适的体验。

枕头架的第二实施例：

参照图5，对于充气包的位置分布，除了如第一实施例所述的布置即沿人体肩膀方向布置之外，还可以是，充气包组件包括充气包61和充气包62，充气包61和充气包62沿颈椎方向布置，充气包62小于充气包61，充气包61主要是对颈椎进行支撑，使用时独自配合独立的充气泵即可。

枕头架的第三实施例：

参照图6，对于充气包的位置分布，在第一实施例的基础之上，在并排的充气包71、72和73的下方设置有充气包74，长条状的充气包74主要是对颈椎进行支撑，使用时独自配合独立的充气泵即可。

枕头架的第四实施例：

除了上述实施例采用秤板的实施例外，枕头架还可以不采用秤板，而采用充气包组件对枕头进行支撑，具体为：枕头架包括控制单元、充气包组件和充气泵组件，充气包组件包括两个横排或竖排的充气包，充气泵组件包括气压传感器和气泵，控制单元向气泵输出控制信号，气泵对充气包进行充气或放气，气压传感器用于检测充气包的气压并向控制单元反馈气压信号。除了采用两个充气包之外，可以采用多个充气包，具体分布方式可采用图5和图6所示的，并可采用多个气泵和多个气压传感器进行检测，继而实现多方位的调整。

枕头架控制方法第二实施例：

采用第四实施例的的枕头架，其控制方法包括：

控制单元获取平躺信号和侧躺信号；

气压传感器获取实时的气压信号并向控制单元输出气压信号；

控制单元根据气压信号判断位置状态；

如位置状态是位于枕头架的中部，则控制单元根据平躺信号控制气泵分别对第一充气包和第二充气包进行充气或放气；

如位置状态是位于枕头架的侧部，则控制单元根据侧躺信号控制气泵分别对第一充气包和第二充气包进行充气或放气。

枕头架的第五实施例：

综合上述的第四实施例，第五实施例采用两面均采用充气包，且分布不一，参照图7，在上面采用横向的布置方式布置充气包81和82，充气包82相对较小，其主要用于对颈部进行支撑，而背面上在横向两侧设置充气包83和84，充气包83和84呈纵向布置，其作用是用于调整水平状态和高低，在上面的充气包和背面的充气包之间可设置有秤板连接，秤板如上述方案中的设置，可进行压力检测，并根据压力数据对充气包进行调整。当然也是可以不设置秤板的，其是通过充气泵的气压检测，也是能够实时地进行水平、高度和倾斜角度的调整。

当然，上述实施例均是配备独立的充气泵，实际使用时还可以采用一个充气泵利用多通气阀的切换继而实现对多个充气包的充放气，又或者采用并排的两个充气包也是可以的，这也是能够实现本发明的目的。

另外，上述实施例中还可以设有与控制单元连接的声音传感器，通过声音传感器获取当前用户睡觉时的声音，如声量过大则可判断为用户在打鼾，然而打鼾是跟枕头的高度是有相关性的，故声音传感器向控制单元发出声音信号，控制单元继而控制充气泵组件通过调节头枕和项枕高度控制打鼾。

再者，除了上述的控制方法外，还可以采用如下方式进行控制：

头重控制法,系统设定自动监控秤板压力范围(如1至10Kg),在范围外系统不进行充气或放气工作，如果头的重量为默认值(如5Kg),也可以通过预设，则使用期间是不进行充气或放气工作,一旦头的重量超过范围,则进行控制枕头高度,保持称板压力为预设范围中.如果有人仰卧与侧卧要求枕头托力不同,系统可以记录这个习惯并加以控制,

气压控制法,此法可用于无秤板或单板系统中,用户可以试用并先设定仰卧和侧卧的气压.记忆并依此进行控制即可。

增量控制法,以上两种控制法中,随着枕架的升高,压力或气压也在升高,每升高一定高度产生的压力或气压增量,不断升高的过程中增量会有所变化,当颈部受力最小时,也就是本案要实现的目标,这时的增量会较小，本案可通过充气或放气，使气压或压力的增量最小进行控制。

由上可见，秤板组件或充气包组件是可用于承载枕头，故用户可以利用枕头架上放置自己喜欢的枕头，故提高适用性，且枕头架的成本相对较低，能够配合各种类型的枕头，再者，利用压力传感器对人体头部的检测，故控制单元能够智能地控制充气泵组件对充气包进行充气或放气，继而能够实现支撑高度和倾斜程度的智能调节，即修正枕头托力继而获得最舒适的感觉。

Claims (3)

1.枕头架，其特征在于，包括：

控制单元，

秤板组件，所述控制单元安装在所述秤板组件上；

压力传感器组件，所述压力传感器组件设置在所述秤板组件上，所述压力传感器向所述控制单元输出压力信号；

充气包组件，所述充气包组件设置在秤板组件上；

充气泵组件，所述控制单元向所述充气泵组件输出控制信号，所述充气泵组件对所述充气包组件进行充气或放气，

所述充气包组件包括第一充气包、第二充气包、第三充气包和第四充气包，所述第一充气包和所述第二充气包采用横向的布置方式布置在所述秤板组件的上面，所述第二充气包小于所述第一充气包；

所述第三充气包和所述第四充气包设置在所述秤板组件的背面上，所述第三充气包和所述第四充气包位于所述秤板组件的横向两侧上，所述第三充气包和所述第四充气包呈纵向布置；

所述充气泵组件可分别对所述第一充气包、所述第二充气包、所述第三充气包和所述第四充气包进行充气或放气；

所述秤板组件包括第一秤板和设置在所述第一秤板上的第二秤板；

所述压力传感器组件设置在所述第一秤板和所述第二秤板之间；

所述枕头架还包括水平检测单元，所述水平检测单元设置在所述第一秤板上，所述水平检测单元向所述控制单元输出水平状态信号。

2.根据权利要求1所述的枕头架，其特征在于：

所述压力传感器组件包括至少两个压力传感器，两个所述压力传感器分别位于所述第一秤板的两侧上。

3.枕头架的控制方法，其特征在于，所述枕头架采用上述权利要求1或2中的枕头架，所述控制方法包括：

所述控制单元获取预设压力信号；

所述压力传感器组件获取实时压力信号并向所述控制单元输出所述实时压力信号；

所述控制单元根据所述实时压力信号判断睡姿状态；

如所述实时压力信号低于所述预设压力信号，则所述控制单元分别对所述充气包组件进行充气；

如所述实时压力信号高于所述预设压力信号，则所述控制单元分别对所述充气包组件进行放气。