CN218219801U - 一种可针对睡姿调节的智能枕头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供种可针对睡姿调节的智能枕头，包括枕头本体（10）与气压调控系统（20）；枕头本体（10）包括头部区（11）、连接区（12）与颈部区（13），头部区（11）与颈部区（13）均由多孔海绵层（111）与凝胶层（112）组成，且多孔海绵层（111）底侧均匀设置多个空腔、空腔内填充气囊（1110），凝胶层（112）顶端且分别对应气囊（1110）设置压力传感器（1120），一个气囊（1110）下侧设置至少一个压力传感器（1120）；气压调控系统（20）包括控制设备、第一气泵（21）与第二气泵。该智能枕头能够根据睡姿进行枕头高度的调整以及颈部的高低位切换，从而辅助人体睡眠、避免出现睡眠过程中的不舒适感与颈椎病等问题。

Description

一种可针对睡姿调节的智能枕头

技术领域

本实用新型涉及床上用品技术领域，具体涉及一种可针对睡姿调节的智能枕头。

背景技术

枕头，是一种睡眠工具，其广泛应用与人们的日常生活中；一般认为，枕头是人们为睡眠舒适而采用的填充物。从现代医学研究上看，人体的脊柱，从正面看是一条直线，但侧面看是具有四个生理弯曲的曲线，因此，为了保护颈部的正常生理弯曲，维持人们睡眠时正常的生理活动，睡觉时须采用枕头。

现有的枕头具有多样性，其根据填充材料的不同、枕头整体形状的不同，导致其软硬程度及舒适度具有明显的区别；但枕头设计最终目标均是辅助人们睡眠，达到保护颈椎、防止颈椎变形的目的。人们在睡眠过程中会频繁切换睡姿（即平躺与侧躺的睡姿切换），且由于睡姿的切换、头部与枕头的接触面积与接触位置均会发生变化。然而，现有枕头无法根据睡姿的切换进行低枕位与高枕位的切换，造成睡眠过程中颈椎受力、长时间导致颈椎变形等问题；同时，现有枕头无法根据头部与枕头接触面积与位置的改变而进行调整，导致睡姿调整后头部出现过软或过硬的不舒适感，并且会造成枕头长时间使用后的高度变化。

实用新型内容

针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可针对睡姿调节的智能枕头，该智能枕头能够根据睡姿进行枕头高度的调整以及颈部的高低位切换，从而辅助人体睡眠、避免出现睡眠过程中的不舒适感与颈椎病等问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：包括枕头本体与气压调控系统；所述枕头本体包括头部区、连接区与颈部区，头部区与颈部区之间通过连接区连接；所述头部区与颈部区均由多孔海绵层与凝胶层组成且多孔海绵层位于凝胶层上侧，所述多孔海绵层底侧（即靠近凝胶层的一侧）均匀设置多个空腔且空腔内填充气囊，所述凝胶层顶端（即靠近多孔海绵层的一侧）且分别对应气囊设置压力传感器，一个气囊下侧设置至少一个压力传感器；所述头部区的气囊下端设置第一出气管与第一进气管，所述颈部区的气囊下端设置第二出气管与第二进气管，且第一出气管、第一进气管、第二出气管、第二进气管远离气囊的一端依次通过多孔海绵层与凝胶层后穿出枕头本体（即头部区或颈部区），所述第一出气管与第二出气管位于枕头本体外（即头部区或颈部区外）设置第一单向阀与第一电磁阀、第一进气管与第二进气管位于枕头本体外（即头部区或颈部区外）设置第二单向阀与第二电磁阀，且第一电磁阀、第二电磁阀与对应的压力传感器电连接；所述气压调控系统包括控制设备、第一气泵与第二气泵，所述控制设备与第一气泵、第二气泵、压力传感器电连接，所述第一气泵与多根第一出气管及第一进气管连通，所述第二气泵与多根第二出气管及第二进气管连通。

作进一步优化，所述颈部区的高度比头部区的高度高，且颈部区的气囊厚度大于头部区的气囊厚度。

优选的，颈部区的高度比头部区的高度高5～15mm。

优选的，颈部区的气囊厚度为头部区气囊厚度的1.5～2倍。

作进一步优化，所述头部区长度大于颈部区长度大于连接区长度，所述头部区的宽度大于颈部区宽度大于连接区宽度。

作进一步优化，所述连接区内填充单一材料，采用凝胶材料或纯棉织物进行填充；连接区底端面不低于枕头本体（头部区或颈部区）的凝胶层，从而为第二出气管与第二进气管提供空间。

作进一步优化，所述头部区的气囊个数不少于颈部区的气囊个数。

作进一步优化，所述第一气泵与多根第一出气管及第一进气管通过软管连通，所述第二气泵与多根第二出气管及第二进气管通过软管连通；且多根第一出气管与第一气泵的进气主通道连通、多根第一进气管与第一气泵的出气主通道连通，第二气泵同理：多根第二出气管与第二气泵的进气主通道连通、多根第二进气管与第二气泵的出气主通道连通。

优选的，所述第一气泵与第二气泵的进气主通道、出气主通道均为蜂窝状结构，其每个蜂窝口用于连通进气管或出气管。

作进一步优化，所述第一气泵与第二气泵外围包裹隔音棉，用于隔音、避免气泵启动工作影响人们睡眠。

作进一步优化，所述第一气泵与第二气泵上均设置辅助充气装置，用于补充气囊内的气体。

本实用新型具有如下技术效果：

本申请通过多孔海绵层的设置实现睡眠过程中头部与颈部的散热透气、为头部与颈部提供柔软接触环境，同时多孔海绵层提供的缓冲利于气囊的高度调节、避免气囊充放气过程中对于枕头整体结构的损坏；通过凝胶层的设置对枕头整体进行定型、避免枕头变形量过大，同时利于压力传感器与气管（即第一出气管、第二出气管、第一进气管、第二进气管，下同）的安装，避免压力传感器安装在海绵层出现塌陷的问题、确保压力传感器测试的精确性，同时避免气管被挤压造成堵塞。通过气管、气泵（即第一气泵、第二气泵，下同）与压力传感器的配合，确保睡姿改变时，气泵能够通过出气管（即第一出气管、第二出气管）将未承受压力的气囊中的气体部分抽出、转移到承受压力的气囊中，实现枕头高度根据睡姿改变而进行的调节，且利用枕头自身的气体实现高度调节，避免气泵频繁对外界进行抽气、放气，影响外部气流环境，进而影响睡眠。

本申请通过对头部与颈部进行分区调整，有效满足头部与颈部对于不同 承托力的需求，从而实现针对睡姿改变而进行低枕位与高枕位调节、确保睡眠过程中对颈椎的有效保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例中智能枕头的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中智能枕头的侧面剖视图。

图3为图2的A-A向剖视图。

图4为图2的B-B向剖视图。

图5为图3的C-C向剖视图。

其中，10、枕头本体；11、头部区；111、多孔海绵层；1110、气囊；112、凝胶层；1120、压力传感器；113、第一出气管；1131、第一单向阀；1132、第一电磁阀；114、第一进气管；1141、第二单向阀；1142、第二电磁阀；115、第二出气管；116、第二进气管；12、连接区；13、颈部区；20、气压调控系统；200、软管；21、第一气泵。

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，显然，描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。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1～5所示，一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：包括枕头本体10与气压调控系统20；枕头本体10包括头部区11、连接区12与颈部区13，头部区11与颈部区13之间通过连接区12连接；头部区11与颈部区13均由多孔海绵层111与凝胶层112组成且多孔海绵层111位于凝胶层112上侧，多孔海绵层112底侧（即靠近凝胶层111的一侧）均匀设置多个空腔且空腔内填充气囊1110、且头部区11的气囊1110个数不少于颈部区13的气囊1110个数（如图3所示，头部区的气囊1110个数为5个、颈部区13的气囊1110个数为3个），凝胶层112顶端（即靠近多孔海绵层111的一侧）且分别对应气囊1110设置压力传感器1120，一个气囊1110下侧设置至少一个压力传感器1120（如图3、图4所示，头部区11的气囊1110下侧对应设置两个压力传感器1120，颈部区13的气囊1110下侧设置一个压力传感器1120）；头部区11的气囊1110下端设置第一出气管113与第一进气管114，颈部区13的气囊1110下端设置第二出气管115与第二进气管116，且第一出气管113、第一进气管114、第二出气管115、第二进气管116远离气囊1110的一端依次通过多孔海绵层111与凝胶层112后穿出枕头本体10（即头部区11或颈部区13），第一出气管113与第二出气管115位于枕头本体10外（即头部区11或颈部区13外）设置第一单向阀1131与第一电磁阀1132（如图4所示）、第一进气管114与第二进气管116位于枕头本体10外（即头部区11或颈部区13外）设置第二单向阀1141与第二电磁阀1142，且第一电磁阀1132、第二电磁阀1142与对应的压力传感器1120电连接（即通过压力传感器1120的信号控制对应的电磁阀开闭）。

如图2所示：颈部区13的高度比头部区11的高度高、具体为颈部区13的（最高）高度比头部区11的（最高）高度高5～15mm，且颈部区13的气囊1110厚度大于头部区11的气囊1110厚度、具体为颈部区13的气囊1110厚度为头部11区气囊1110厚度的1.5～2倍。

头部区11长度大于颈部区13长度大于连接区12长度，头部区11的宽度大于颈部区13宽度大于连接区11宽度（如图1、图3、图4所示）。连接区12内填充单一材料，采用凝胶材料或纯棉织物进行填充；连接区12底端面不低于枕头本体10（头部11区或颈部区13）的凝胶层112（如图2所示），从而为第二出气管115与第二进气管116提供空间

气压调控系统20包括控制设备、第一气泵21与第二气泵，控制设备与第一气泵21、第二气泵、压力传感器1120电连接，第一气泵21通过软管200与多根第一出气管113及第一进气管114连通（如图1所示），第二气泵通过软管与多根第二出气管115及第二进气管116连通；多根第一出气管113与第一气泵21的进气主通道连通、多根第一进气管114与第一气泵21的出气主通道连通（如图1所示），第二气泵同理：多根第二出气管115与第二气泵的进气主通道连通、多根第二进气管116与第二气泵的出气主通道连通（第二气泵与控制设备图中均未进行明确标示，控制设备采用本领域常见的控制模块、如Arduino，第二气泵与第一气泵21原理一致，因此本本申请不做过多论述）。第一气泵21与第二气泵的进气主通道、出气主通道均为蜂窝状结构，其每个蜂窝口用于连通进气管或出气管。第一气泵21与第二气泵外围包裹隔音棉，用于隔音、避免气泵启动工作影响人们睡眠。第一气泵21与第二气泵上均设置辅助充气装置，用于补充气囊1110内的气体；第一气泵21与第二气泵内设存气腔与比例调节阀。

工作原理：

使用时，将枕头本体10外侧套上枕套、同时将气压调控系统20放置在床底或床头，同时初始状态向各个气囊1110中充入一定气体、使得枕头本体10的头部区11与颈部区13保持一定的高度。

当人体躺在床上进行睡觉时，人体头部与颈部接触到枕头本体10某个区域后，头部区11与颈部区13对应的压力传感器1120感受到压力、并将压力改变值反馈给控制模块，控制模块控制压力变化的压力传感器1120对应进气管114的第二电磁阀1142打开、未出现压力变化的压力传感器对应出气管113的第一电磁阀1132打开，同时控制第一气泵21与第二气泵工作，根据压力改变值从打开的出气管113对应气囊1110中内抽出一定量的气体、并通过打开的进气管114输入对应气囊1110中（可通过在控制模块中预设气体与压力变化量的关系函数、实现通过压力传感器1120的压力改变值进行对应气囊1110中的气体量的抽出与输入，关系函数通过实验室大量数据试验获得，为本领域的常规技术），使得对应头部区11与颈部区13的气囊1110高度提升，从而对头部与颈部进行舒缓压力、提供给使用者舒适的睡眠环境。当睡眠区域发生变化后（即人体通过侧翻或调整头部与颈部至其他区域），控制模块根据本次对应区域的压力传感器1120的压力值变化、及前次压力传感器1120的压力值变化（由于睡姿的改变，因此前次压力变化的压力传感器1120、在本次过程中的压力值为急剧变化），从而打开前次气囊1110对应的出气管113的第一电磁阀1132及本次压力变化的压力传感器1120对应气囊1110的进气管114的第二电磁阀1142，从而将前次气囊1110中的气体抽入到本次压力变化的压力传感器1120对应的气囊1110中，实现针对与睡眠区域的调整；如此循环。

最终，当所有压力传感器1120的压力均为初始状态压力时（即人体离开枕头本体10），控制模块打开所有出气管113，将气囊1110中的气体抽入气泵（即第一气泵21与第二气泵）后、首先储存至气泵内的存气腔内，然后关闭出气管113、打开所有进气管114，通过气泵（即第一气泵21与第二气泵）内的比例调节阀将气体均分至每个气囊1110，恢复初始状态、以待下次使用。

本申请还可根据颈部接触时提供的压力不同（即平躺与侧躺的睡姿不同），使得调整的气囊1110高度不同（即感受压力的气囊1110内充气量不同、使颈部区13进行高低位切换），从而满足不同睡姿状态下对颈部的有效支撑以及压力舒适的调节，避免出现颈椎病等疾病。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：包括枕头本体（10）与气压调控系统（20）；所述枕头本体（10）包括头部区（11）、连接区（12）与颈部区（13），头部区（11）与颈部区（13）之间通过连接区（12）连接；所述头部区（11）与颈部区（13）均由多孔海绵层（111）与凝胶层（112）组成且多孔海绵层（111）位于凝胶层（112）上侧，所述多孔海绵层（111）底侧均匀设置多个空腔且空腔内填充气囊（1110），所述凝胶层（112）顶端且分别对应气囊（1110）设置压力传感器（1120），一个气囊（1110）下侧设置至少一个压力传感器（1120）；所述头部区（11）的气囊（1110）下端设置第一出气管（113）与第一进气管（114），所述颈部区（13）的气囊（1110）下端设置第二出气管（115）与第二进气管（116），且第一出气管（113）、第一进气管（114）、第二出气管（115）、第二进气管（116）远离气囊（1110）的一端依次通过多孔海绵层（111）与凝胶层（112）后穿出枕头本体（10），所述第一出气管（113）与第二出气管（115）位于枕头本体（10）外设置第一单向阀（1131）与第一电磁阀（1132）、第一进气管（114）与第二进气管（116）位于枕头本体（10）外设置第二单向阀（1141）与第二电磁阀（1142），且第一电磁阀（1132）、第二电磁阀（1142）与对应的压力传感器（1120）电连接；所述气压调控系统（20）包括控制设备、第一气泵（21）与第二气泵，所述控制设备与第一气泵（21）、第二气泵、压力传感器（1120）电连接，所述第一气泵（21）与多根第一出气管（113）及第一进气管（114）连通，所述第二气泵与多根第二出气管（115）及第二进气管（116）连通。

2.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述颈部区（13）的高度比头部区（11）的高度高，且颈部区（13）的气囊（1110）厚度大于头部区（11）的气囊（1110）厚度。

3.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述头部区（11）长度大于颈部区（13）长度大于连接区（12）长度，所述头部区（11）的宽度大于颈部区（13）宽度大于连接区（12）宽度。

4.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述连接区（12）内填充单一材料；连接区（12）底端面不低于枕头本体（10）的凝胶层（112）。

5.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述头部区（11）的气囊（1110）个数不少于颈部区（13）的气囊（1110）个数。

6.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述第一气泵（21）与多根第一出气管（113）及第一进气管（114）通过软管（200）连通，所述第二气泵与多根第二出气管（115）及第二进气管（116）通过软管（200）连通；且多根第一出气管（113）与第一气泵（21）的进气主通道连通、多根第一进气管（114）与第一气泵（21）的出气主通道连通，第二气泵同理。

7.根据权利要求1所述的一种可针对睡姿调节的智能枕头，其特征在于：所述第一气泵（21）与第二气泵外围包裹隔音棉。

Images