CN210383482U - 一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，包括下层壳体和上层盖，所述下层壳体的一侧连接有与其底面齐平的安装板，安装板与下层壳体的材料一致且共同注塑成形，颈部气囊和头部气囊的输入输出端口分别通过管道连接充气控制装置的颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口，所述安装板的上表面放有长条形睡姿感应片，感应片上排列着多个感应区域，睡姿感应片的信号输出线路均电性连接在充气控制装置内控制电路板的信号输入端口。当睡姿为仰躺时，颈部气囊充气，支撑颈椎，当换成侧躺睡姿时，头部气囊充气抬高枕头，同时颈部气囊放气，从而达到睡眠保护颈椎，自动升降的效果。

Description

一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头

技术领域

本实用新型涉及一种枕头，具体是一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头。

背景技术

随着现代生活对电脑和手机的日益依赖，由于长时间低头导致颈椎病的人越来越多。在睡眠时使用合适的枕头可以有效缓解颈椎的症状，让颈椎恢复健康。在仰躺时，枕头需要颈部高头部低，让颈椎可以有效放松，在侧躺时枕头需要高一些，高度接近一侧肩膀的宽度，让颈椎平直不会向下或者向上弯曲。这样就要求枕头有仰躺和侧躺两种高度。市场上已经有很多枕头将仰躺区和侧躺区分开，两个区域高度不同。但由于在睡眠时人会无意识地翻身，会出现仰躺时头枕在较高的侧睡区，或者侧躺时头枕在较低的仰躺区的问题。因而更好的解决方法是让枕头会按不同的睡姿自动调节高度。这样就需要监测睡眠姿势，让枕头以此来调整高度。

市场上已经有一些监测睡姿状态的方法，比如将三轴加速度感应器戴在身体上，通过感应器感受不同的身体方位变化，来判断睡姿；也有在枕头表面放压力感应点阵列，通过仰躺时头部和枕头的接触面面积与侧躺时头部与枕头的接触面积不同，来判断仰躺和侧躺；也有在床上放置压力感应点阵列或者线性排列的压力感应点，通过仰躺和侧躺时身体和床的接触面积不同，来判断睡姿；也有通过红外线摄像头来拍摄睡眠，利用程序来识别睡姿；还有用气压感应器测试枕头内的气囊的气压大小，通过气压的变化来判断是仰躺还是侧躺。这些方法都有一定缺陷，三轴加速度感应器需要佩戴在身上，使用感受度不好；用枕头内的压力感应点阵列，很难判断侧躺和趴着睡的区别，侧躺和趴着睡时头部和枕头的接触面积是类似的；在床上放压力感应点阵列，需要枕头外再加一个平铺在床上的感应器，增加了设备，限制了它的使用；用红外摄像头来拍摄会引起关于个人隐私的顾虑；在仰躺和侧躺时，头部对于气囊的压力变化小，气压感应器的识别准确率低。

而且目前能自动升降的充气枕头往往只有一个气囊，且气囊只能针对头部进行充气升降。然而仰躺时颈部也需要得到有效支撑，才可以达到护颈的效果，如果没有颈部气囊，只有头部气囊，在仰躺时头部气囊放气降低，颈部区域无法给颈椎足够的支撑力，护颈的效果小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够检测使用者睡眠姿势，并可以随着不同睡姿进行调整，在仰躺时颈部也可以得到有效支撑的枕头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，包括下层壳体和上层盖，所述下层壳体的顶部开设有开口，开口上盖有上层盖，所述下层壳体的一侧连接有与其底面齐平的安装板，安装板与下层壳体的材料一致且共同注塑成形，下层壳体和上层盖构成的安装腔体中固定有用于承托头部的头部气囊，而头部气囊与靠近安装板一侧的壳壁之间设置有颈部气囊，头部气囊与壳壁的另一侧之间设置有充气控制装置，所述颈部气囊和头部气囊的输入输出端口分别通过管道连接充气控制装置的颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口，安装板的上表面放有长条形睡姿感应片，感应片上排列着多个感应区域，睡姿感应片是薄膜压力传感器，睡姿感应片的信号输出线路均电性连接在充气控制装置内控制电路板的信号输入端口。

作为本实用新型进一步的方案：所述充气控制装置主要有设置在壳体内的充电电池、控制电路板、微型充气泵、降噪外壳、降低气流噪音器、二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B，其中微型充气泵的输出端通过管道连接降低气流噪音器的输入端，降低气流噪音器的输出端通过三通管分别连接二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B的一个进气口，二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B的进出气孔分别连接颈部气囊和头部气囊的输入输出端口，该二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B的进出气孔即为颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口。

作为本实用新型进一步的方案：所述微型充气泵置于降噪外壳内，降噪外壳的表面开设有用于气管和导线进出的通孔，二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B的出气孔通过另一个三通管连接降噪外壳表面的一个孔。

作为本实用新型进一步的方案：所述降低气流噪音器，降低气流噪音器主要由出气孔直径小于其进气孔直径的容器组成。

作为本实用新型进一步的方案：当容器为管道A的时候，管道A的一端为开放口并用于连接供气管道，而管道的另一端密封并开设直径小于管道A直径的出气孔，而出气孔可以连接管道B的一端，出气孔和管道B的另一端均可以直接连接出气管道。

作为本实用新型进一步的方案：当容器为罐体的时候，罐体的上开设有进气孔和出气孔，其中进气孔用于直接连接供气管道，其中出气孔处可以连接管道B的一端，出气孔和管道B的另一端均可以直接连接出气管道。

作为本实用新型进一步的方案：睡姿感应片的感应区域可以是一排圆形的感应区域，也可以是一排方形的感应区域，也可以一个长条状的感应区域。

作为本实用新型进一步的方案：所述睡姿感应片8主要由上PET聚酯膜层801、上导电银浆层803、UV绝缘油层804、下导电银浆层805和下PET聚酯膜层802，上PET聚酯膜层801和下PET聚酯膜层802上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片8的外层保护层，而感应区域为上导电银浆层803、UV绝缘油层804和下导电银浆层805自上而下复合构成，其中上导电银浆层803之间通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板，下导电银浆层805之间也通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板。

作为本实用新型进一步的方案：所述睡姿感应片8主要由上PET聚酯膜层801、上高阻碳膜电阻层806、下高阻碳膜电阻层807和下PET聚酯膜层802，上PET聚酯膜层801 和下PET聚酯膜层802上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片8的外层保护层，而感应区域由上高阻碳膜电阻层806和下高阻碳膜电阻层807上下复合构成，其中每个上高阻碳膜电阻层806均单独通过一根导线连接控制电路板，而下高阻碳膜电阻层807之间通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板态。

一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其控制方法如下：

睡姿感应片8放在枕头颈部一侧向后背部延伸的5cm长度区域。当仰躺时，头和颈枕在枕头上，后背部躺在床面上，后背和颈部的连接处呈弧形向枕头延伸，有大概6cm长的一段区域是没有与枕头或者与床接触的。当睡姿感应片所在的区域受到的压力很小或者不受到身体的压力时，充气控制装置默认为仰躺，充气控制装置控制气泵，以及对应的二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B向颈部和头部气囊充气；同时颈部气囊充气时间有不充气、12秒、15秒、18秒四个控制模式，用于为颈部提供不同的支撑力，仰躺时头部气囊有不充气和5秒、10秒、15秒四个控制模式，用于调节头部高度。

当侧躺时，由于肩膀一侧压在睡姿感应片上，充气控制装置接收到触发信号，并控制二位三通电磁阀A对颈部气囊进行放气，然后通过二位三通电磁阀B向头部气囊充气，充气时间有70秒、75秒、80秒、85秒和90秒五个个控制模式，用于实现侧躺时头部的支撑。所述充气控制装置能够将前一次使用者的调节模式记忆，在下一次开启使用时，根据睡姿感应片有无感应信号自动控制气泵、二位三通电磁阀A和二位三通电磁阀B进行调整。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在枕头对应人体颈部的外侧放置感应膜的方法，使得仰躺和侧躺的识别准确度高，可以区分侧躺和趴着睡，不需要额外设备，使用简单，比其他方式更简便更准确。另外通过增加颈部气囊，起到对颈部的有效支撑，起到有效护颈的作用。

同时本实用新型通过自动化的调整可以在人睡眠的时候进行自动化调整，保证人的睡眠质量。

附图说明

图1为可以随着不同睡姿自动升降的枕头的结构示意图。

图2为可以随着不同睡姿自动升降的枕头侧面的结构示意图。

图3为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中头部气囊没充气的结构示意图。

图4为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中头部气囊充气的侧面结构示意图。

图5为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中头部气囊充气的立体结构示意图。

图6为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中下层壳体和上层盖的爆炸结构示意图。

图7为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中充气控制装置的模块示意图。

图8为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中降低气流噪音器第一种结构示意图。

图9为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中降低气流噪音器第二种结构示意图。

图10为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中降低气流噪音器第三种结构示意图。

图11为可以随着不同睡姿自动升降的枕头中降低气流噪音器第四种结构示意图。

图12为方形睡姿感应片的示意图。

图13为整条形睡姿感应片的示意图。

图14为睡姿感应片的一种爆炸示意图。

图15为睡姿感应片的另一种爆炸示意图。

图中：下层壳体1、充气控制装置2、充电接口3、控制器4、头部气囊5、颈部气囊6、安装板7、睡姿感应片8、PET聚酯膜层801、下PET聚酯膜层802、上导电银浆层803、UV绝缘油层804、下导电银浆层805、上高阻碳膜电阻层806、下高阻碳膜电阻层807、上层盖9、充气泵11、降噪外壳12、降低气流噪音器13、二位三通电磁阀A14、二位三通电磁阀B15。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1～6，本实用新型实施例中，一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，包括下层壳体1和上层盖9，所述下层壳体1的顶部开设有开口，开口上盖有上层盖9，该开口的边缘与上层盖9的边缘可以通过胶水粘合，也可以其他固定方式进行固定连接，下层壳体1为聚氨酯记忆棉或者乳胶材料，通过模具注塑形成。

所述上层盖9可以用荞麦壳、PE软管等不同的硬材料，也可以用记忆棉和乳胶或者填充棉层等软材料，以满足不同使用者对软硬的需求。

所述下层壳体1的一侧连接有与其底面齐平的安装板7，安装板7与下层壳体1的材料一致且共同注塑成形，下层壳体1和上层盖9构成的安装腔体中固定有用于承托头部的头部气囊5，而头部气囊5与靠近安装板7一侧的壳壁之间设置有颈部气囊6，头部气囊5 与壳壁的另一侧之间设置有充气控制装置2，充气控制装置2的外壳是条状且位于后方不会影响到使用者，所述颈部气囊6和头部气囊5的输入输出端口分别通过管道连接充气控制装置2的颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口，从而实现颈部气囊6和头部气囊5的充放气控制。

所述安装板7的上表面安装一个长条状的睡姿感应片8，睡姿感应片8是薄膜压力传感器，感应片上排列着多个感应区域，睡姿感应片8的信号输出线路均电性连接在充气控制装置2内控制电路板的信号输入端口；长条状的睡姿感应片8上为圆形或者方形的多个感应区域，或者整条状的感应点，如图12和13。

参阅图7，所述充气控制装置2主要有设置在壳体内的充电电池、控制电路板、微型充气泵11、降噪外壳12、降低气流噪音器13、二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15，微型充气泵11置于降噪外壳12内，降噪外壳12的表面开设有用于气管和导线进出的通孔，其中微型充气泵11的输出端通过管道连接降低气流噪音器13的输入端，降低气流噪音器13的输出端通过三通管分别连接二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15的一个进气口，二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15的出气孔通过另一个三通管连接降噪外壳12表面的一个孔，使得排气能够排放到降噪外壳12内，二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15的进出气孔分别连接颈部气囊6和头部气囊5的输入输出端口，该二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15的进出气孔即为颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口，以便于调节控制。

所述微型充气泵11、二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15的供电接口均通过导线电性连接控制电路板的供电输出端口，而控制电路板的供电接口通过导线连接充电电池。

本申请睡姿感应片8放在枕头颈部一侧向后背部延伸的5cm长度区域，当仰躺时，头和颈枕在枕头上，后背部躺在床面上，后背和颈部的连接处呈弧形向枕头延伸，有大概6cm 长的一段区域是没有与枕头或者与床接触的。仰躺时床面的睡姿感应片8所在的区域受到的压力很小或者不受到身体的压力。当侧躺时，由于肩膀一侧压在这个区域上，在长6cm 宽6cm的区域上压力可以达到40N，相当于4kg的压力。由于仰躺时和侧躺时，这个区域受到的压力差异明显，经过测试，使用压力值为70g的压力感应膜，在仰躺时不会引发感应，侧躺时可以灵敏地引发感应，从而准确辨别出仰躺姿势和侧躺姿势。当人体为俯卧时，这个区域受到的压力也非常小或者不受压，因而不会引发感应片感应，识别为非侧躺的睡姿。

微型充气泵和电磁阀(二位三通电磁阀A14和二位三通电磁阀B15)使用5v电压，微型充气泵11的流量为3L每分钟。当仰躺时，向颈部气囊充气，充气时间有不充气、12秒、 15秒、18秒四个档位可以在控制器4上选择，时间越长，对于颈部的支撑力度越大。仰躺时头部的高度也可以设置，有不充气和5秒、10秒、15秒的四个不同的档位可以在控制器4上选择。

当仰躺变成侧躺时，颈部气囊放气，微型充气泵向头部气囊充气，充气时间70秒、75秒、80秒、85秒和90秒五个档位可以可以在控制器4上选择，时间越长，头枕区的高度越高。控制器4上有开关、电池电量指示灯、仰躺时颈部支撑力度4个档位、仰躺时头部支撑高度4个档位、侧躺时头部支撑高度5个档位可以选择。当使用者第一次使用枕头时，按自己的需要对仰躺和侧躺时高度进行设置。设置好了以后，每一次打开控制器上的开关，都会按使用者设置的高度进行调整。

参阅图8-11，另外本方案中提出降低气流噪音器13，降低气流噪音器13主要由出气孔直径小于其进气孔直径的容器组成。

当容器为管道A1301的时候，管道A1301的一端为开放口并用于连接供气管道，而管道A1301的另一端密封并开设直径小于管道A1301直径的出气孔1303，而出气孔1303可以连接管道B1302的一端，出气孔1303和管道B1302的另一端均可以直接连接出气管道；

当容器为罐体1304的时候，罐体1304的上开设有进气孔和出气孔1303，其中进气孔用于直接连接供气管道，其中出气孔1303处可以连接管道B1302的一端，出气孔1303和管道B1302的另一端均可以直接连接出气管道。

出气孔1303保证气流从大空间进入小空间，其原理是让气流从大内径的管道通过小内径的管道，气流的压力增高，流速增大，可以有效降低隔膜式微型充气泵的脉冲气流的噪音，可以明显降低充气泵的气流噪音，经测试降低气流噪音的效果达10分贝以上。小内径的截面积可以是大内径截面积的四分之一，也可以是其他有利于降低噪音的内径比例。

实施例2

参阅图14，所述睡姿感应片8主要由上PET聚酯膜层801、上导电银浆层803、UV绝缘油层804、下导电银浆层805和下PET聚酯膜层802，上PET聚酯膜层801和下PET聚酯膜层802上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片8的外层保护层，而感应区域为上导电银浆层803、UV绝缘油层804和下导电银浆层805自上而下复合构成，其中上导电银浆层803之间通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板，下导电银浆层805之间也通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板；当人处于仰躺时，感应膜未受压或者压力很小，上下导电银浆层被中间的绝缘油层隔离，感应膜不导通；当人变为侧躺时，肩膀对感应膜施加的压力较大，超过压力限值，受压处的上下导电银浆层穿过绝缘油，相互导通，感应膜变为导通状态。

实施例3

参阅图15，所述睡姿感应片8主要由上PET聚酯膜层801、上高阻碳膜电阻层806、下高阻碳膜电阻层807和下PET聚酯膜层802，上PET聚酯膜层801和下PET聚酯膜层802 上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片8的外层保护层，而感应区域由上高阻碳膜电阻层806和下高阻碳膜电阻层807上下复合构成，其中每个上高阻碳膜电阻层806均单独通过一根导线连接控制电路板，而下高阻碳膜电阻层807之间通过导线串联后接入充气控制装置2内的控制电路板态。上高阻碳膜电阻层806和下高阻碳膜电阻层807一直处于接通状态，受压力大时，电阻层接触面积变大，引起电阻阻值变小。当人处于仰躺时，感应膜未受压或者压力很小，上下高阻碳膜电阻层的电阻值比较大；当人变为侧躺时，肩膀对感应膜施加的压力较大，受压处的上下高阻碳膜电阻层的电阻值减小，通过检测每个感应点的电阻阻值的变化，可以检测出人的睡姿的变化。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，包括下层壳体(1)和上层盖(9)，所述下层壳体(1)的顶部开设有开口，开口上盖有上层盖(9)，其特征在于，所述下层壳体(1)的一侧连接有与其底面齐平的安装板(7)，安装板(7)与下层壳体(1)的材料一致且共同注塑成形，下层壳体(1)和上层盖(9)构成的安装腔体中固定有用于承托头部的头部气囊(5)，而头部气囊(5)与靠近安装板(7)一侧的壳壁之间设置有颈部气囊(6)，头部气囊(5)与壳壁的另一侧之间设置有充气控制装置(2)，所述颈部气囊(6)和头部气囊(5)的输入输出端口分别通过管道连接充气控制装置(2)的颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口，所述安装板(7)的上表面安装有一个长条状的睡姿感应片(8)，睡姿感应片(8)是薄膜压力传感器，睡姿感应片(8)上排列着多个感应区域；睡姿感应片(8)的信号输出线路均电性连接在充气控制装置(2)内控制电路板的信号输入端口。

2.根据权利要求1所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，所述充气控制装置(2)主要有设置在壳体内的充电电池、控制电路板、微型充气泵(11)、降噪外壳(12)、降低气流噪音器(13)、二位三通电磁阀A(14)和二位三通电磁阀B(15)，其中微型充气泵(11)的输出端通过管道连接降低气流噪音器(13)的输入端，降低气流噪音器(13)的输出端通过三通管分别连接二位三通电磁阀A(14)和二位三通电磁阀B(15)的一个进气口，二位三通电磁阀A(14)和二位三通电磁阀B(15)的进出气孔分别连接颈部气囊(6)和头部气囊(5)的输入输出端口，该二位三通电磁阀A(14)和二位三通电磁阀B(15)的进出气孔即为颈部气囊充放气口和头部气囊充放气口。

3.根据权利要求2所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，所述微型充气泵(11)置于降噪外壳(12)内，降噪外壳(12)的表面开设有用于气管和导线进出的通孔，二位三通电磁阀A(14)和二位三通电磁阀B(15)的出气孔通过另一个三通管连接降噪外壳(12)表面的一个孔。

4.根据权利要求3所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，所述降低气流噪音器(13)，降低气流噪音器(13)主要由出气孔直径小于其进气孔直径的容器组成。

5.根据权利要求4所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，当容器为管道A(1301)的时候，管道A(1301)的一端为开放口并用于连接供气管道，而管道A(1301)的另一端密封并开设直径小于管道A(1301)直径的出气孔(1303)，而出气孔(1303)连接管道B(1302)的一端，出气孔(1303)和管道B(1302)的另一端均直接连接出气管道。

6.根据权利要求4所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，当容器为罐体(1304)的时候，罐体(1304)的上开设有进气孔和出气孔(1303)，其中进气孔用于直接连接供气管道，其中出气孔(1303)处连接管道B(1302)的一端，出气孔(1303)和管道B(1302)的另一端均直接连接出气管道。

7.根据权利要求1所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，所述睡姿感应片(8)主要由上PET聚酯膜层(801)、上导电银浆层(803)、UV绝缘油层(804)、下导电银浆层(805)和下PET聚酯膜层(802)，上PET聚酯膜层(801)和下PET聚酯膜层(802)上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片(8)的外层保护层，而感应区域为上导电银浆层(803)、UV绝缘油层(804)和下导电银浆层(805)自上而下复合构成，其中上导电银浆层(803)之间通过导线串联后接入充气控制装置(2)内的控制电路板，下导电银浆层(805)之间也通过导线串联后接入充气控制装置(2)内的控制电路板。

8.根据权利要求1所述的可以随着不同睡姿自动升降的枕头，其特征在于，所述睡姿感应片(8)主要由上PET聚酯膜层(801)、上高阻碳膜电阻层(806)、下高阻碳膜电阻层(807)和下PET聚酯膜层(802)，上PET聚酯膜层(801)和下PET聚酯膜层(802)上下复合构成容纳感应区域的睡姿感应片(8)的外层保护层，而感应区域由上高阻碳膜电阻层(806)和下高阻碳膜电阻层(807)上下复合构成，其中每个上高阻碳膜电阻层(806)均单独通过一根导线连接控制电路板，而下高阻碳膜电阻层(807)之间通过导线串联后接入充气控制装置(2)内的控制电路板。

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