CN114343402A - 一种智能调节枕头及检测睡姿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及床上用品技术领域，尤其涉及一种智能调节枕头及检测睡姿的方法，智能调节枕头包括枕芯和控制模块，其中枕芯内设有气囊，控制模块能够选择性地使气囊充气或放气以调节枕芯的高度；还包括头部检测模块和睡姿检测模块，其中头部位置检测模块用于检测使用者头部是否处于预设位置，睡姿检测模块设置于枕芯上靠近使用者肩膀的一侧，头部位置检测模块、睡姿检测模块均与控制模块通讯连接；使用者头部能够被头部位置检测模块检测时，使用者肩部能够被睡姿检测模块检测。通过头部检测模块判断使用者是否枕于合适的位置，通过睡姿检测模块判断使用者的睡姿，控制模块调整枕头的高度，使用者在两种睡姿下，人体的曲线均符合人体工学设计。

Description

一种智能调节枕头及检测睡姿的方法

技术领域

本发明涉及床上用品技术领域，尤其涉及一种智能调节枕头及检测睡姿的方法。

背景技术

人在平躺和侧卧时，人体的曲线是不一样的，高度固定的枕头无法同时保证两种睡姿下，人体的曲线均符合人体工学设计，而现有的高度可调的智能调节枕头结构复杂或枕头上带有朝向人体背部突出部，例如：专利号CN110013151A公开的一种可以随着不同睡姿自动升降的枕头，在枕头底部设置向后背部延伸的睡姿感应片，改变了枕头的固有形态，在使用时多有不便，用户接受度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能调节枕头，在不改变枕头固有形态的情况下，能根据使用者睡姿调节枕头高度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能调节枕头，包括：

枕芯，所述枕芯内设有气囊；

控制模块，所述控制模块能够选择性地使所述气囊充气或放气以调节所述枕芯的高度；

头部位置检测模块，用于检测使用者头部是否处于预设位置；

睡姿检测模块，设置于所述枕芯上靠近使用者肩膀的一侧；

所述头部位置检测模块、所述睡姿检测模块均与所述控制模块通讯连接；

使用者头部能够被所述头部位置检测模块检测时，使用者肩部能够被所述睡姿检测模块检测。

作为优选，所述头部位置检测模块为设置于所述枕芯的上层的头部传感器。

作为优选，所述头部传感器为长条形柔性的压力传感器。

作为优选，所述睡姿检测模块包括多个肩部传感器，多个所述肩部传感器沿所述枕芯的长度方向间隔设置。

作为优选，每个所述肩部传感器均为压力传感器。

作为优选，所述肩部传感器为12个。

作为优选，所述压力传感器均包括上导电层、绝缘层和下导电层，所述绝缘层夹设于所述上导电层和所述下导电层之间，所述绝缘层沿延伸方向间隔开设有多个通孔，使用者挤压所述压力传感器时，所述上导电层和所述下导电层能够通过所述通孔导通。

作为优选，所述上导电层和所述下导电层均为TPU薄膜、PET膜、硅胶膜或纺织品膜。

作为优选，沿所述枕芯的宽度方向，所述头部位置检测模块与所述睡姿检测模块的距离为10cm。

作为优选，智能调节枕头还包括薄垫层，所述薄垫层罩设于所述枕芯，以遮蔽所述头部位置检测模块和所述睡姿检测模块。

作为优选，所述控制模块设置在所述枕芯内部；或者，

所述智能调节枕头还包括外置的控制盒，所述控制模块设置在所述控制盒内。

一种检测睡姿的方法，使用如上所述的智能调节枕头，包括如下步骤：

头部位置检测模块检测使用者头部是否在枕头上预设位置，若是，睡姿检测模块检测使用者的睡姿是平躺还是侧卧。

作为优选，所述头部位置检测模块检测使用者头部是否在枕头上预设位置，若是，所述睡姿检测模块检测使用者的睡姿是平躺还是侧卧，包括如下步骤：

检测头部传感器是否导通，若所述头部传感器导通，检测肩部传感器导通的数量L和所述肩部传感器连续导通的最大数量N，若L≥5且N≥4，则使用者为平躺；若L≤4且N≥2，则使用者为侧卧。

作为优选，若使用者为平躺，则所述控制模块控制所述气囊放气以降低所述枕芯高度；

若使用者为侧卧，则控制模块控制所述气囊充气以调高所述枕芯高度。

作为优选，若所述头部位置检测模块检测使用者头部不在枕头上预设位置，则所述控制模块不对所述气囊进行充气或放气。

本发明的有益效果：本发明通过在枕芯的上表面设置头部位置检测模块，在枕芯靠近使用者肩膀的一侧设置睡姿检测模块，通过头部位置检测模块判断使用者头部是否处于预设位置，即使用者的肩膀能否有效挤压睡姿检测模块，之后通过睡姿检测模块判断使用者的睡姿为平躺还是侧卧，若使用者的睡姿为平躺，则通过控制模块使气囊放气以降低枕芯的高度，若使用者的睡姿为侧卧，则通过控制模块使气囊充气以增高枕芯的高度，使使用者在平躺和侧卧两种睡姿下，人体的曲线均符合人体工学设计。

附图说明

图1是本发明所提供的智能调节枕头的结构示意图；

图2是本发明所提供的头部传感器的结构示意图；

图3是本发明所提供的检测睡姿的方法得流程图。

图中：

1、枕芯；11、控制模块；

2、头部位置检测模块；21、上导电层；22、绝缘层；23、下导电层；

3、睡姿检测模块；31、肩部传感器；

4、薄垫层；

5、表层。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实施例提供了一种智能调节枕头，包括枕芯1和控制模块11，其中枕芯1内设有气囊，控制模块11能够选择性地使气囊充气或放气以调节枕芯1的高度；还包括设于枕芯1上的头部位置检测模块2和睡姿检测模块3，其中头部位置检测模块2用于检测使用者头部是否处于预设位置，具体地，头部位置检测模块2设置于枕芯1的上层，即枕芯1的上表面或靠近枕芯1上表面的位置，睡姿检测模块3设置于枕芯1上靠近使用者肩膀的一侧，头部位置检测模块2、睡姿检测模块3均与控制模块11通讯连接；使用者头部能够被头部位置检测模块2检测时，使用者肩部能够被睡姿检测模块3检测。

本实施例通过在枕芯1的上表面设置头部位置检测模块2，在枕芯1靠近使用者肩膀的一侧设置睡姿检测模块3，通过头部位置检测模块2判断使用者头部是否处于预设位置，即使用者的肩膀能否有效挤压睡姿检测模块3，之后通过睡姿检测模块3判断使用者的睡姿为平躺还是侧卧，若使用者的睡姿为平躺，则通过控制模块11使气囊放气以降低枕芯1的高度，若使用者的睡姿为侧卧，则通过控制模块11使气囊充气以增高枕芯1的高度，使使用者在平躺和侧卧两种睡姿下，人体的曲线均符合人体工学设计。

具体地，本实施例所提供的头部位置检测模块2为头部传感器，睡姿检测模块3包括多个肩部传感器31，多个肩部传感器31沿枕芯1的长度方向间隔设置，且设置于枕芯1的前表面，即枕芯1靠近使用者肩膀的一侧，具体地，本实施例所提供的肩部传感器31的数量为12个。其中，头部传感器和肩部传感器31的具***置关系为，当使用者头部能够挤压头部传感器时，使用者的肩部能够挤压肩部传感器31。更具体地，参考中国成人身体尺寸统计数据，后脑勺至肩部的距离≥10cm，因此本实施例中，沿枕芯1的宽度方向，头部传感器与肩部传感器31的距离为10cm，以保证当使用者头部能够挤压头部传感器时，说明使用者所睡位置适中，此时使用者的肩部能够有效挤压肩部传感器31。于其他实施例中，头部传感器距离枕芯1前边沿(枕芯靠近使用者肩膀的一侧的边沿)的距离为头部传感器距离枕芯1后边沿的二分之一，也能保证使用者头部能够挤压头部传感器时，使用者的肩部能够挤压肩部传感器31。

更具体地，如图2所示，本实施例所提供的头部传感器为长条形柔性的压力传感器，肩部传感器31也为压力传感器，而压力传感器均具有导通状态和断开状态，更具体地，压力传感器包括上导电层21、绝缘层22和下导电层23，绝缘层22夹设于上导电层21和下导电层23之间，绝缘层22沿延伸方向间隔开设有多个通孔，其中通孔之间的间隔应不小于通孔的半径，不大于通孔的直径，以保证使用者挤压头部传感器和肩部传感器31时，上导电层21和下导电层23能够通过通孔导通，以处于导通状态；同时，通孔的直径略小于上导电层21和下导电层23的宽度，保证头部传感器和肩部传感器31不受外力时，绝缘层22能够将上导电层21和下导电层23隔开，以处于断开状态。本实施例所提供的头部传感器和肩部传感器31的上导电层21和下导电层23均为TPU薄膜，于其他实施例中，上导电层21和下导电层23也可以为PET、硅胶、纺织品等可以印刷碳浆层或者可以贴合导电材料且材质柔软的材料，绝缘层22为柔性可压缩的材料制成，本实施例所提供的绝缘层22为海绵层。本实施例所提供的头部传感器和肩部传感器31均为压力传感器，价格低廉，成本较低，于其他实施例中，头部传感器和肩部传感器31也可以为电容传感器、电感传感器等，只要能够感应到人体，且为柔性的传感器即可，在此不作过多限制，采用柔性传感器能减少异物感，提高枕头的舒适性。

本实施例所提供的智能调节枕头还包括薄垫层4，薄垫层4罩设于枕芯1，以遮蔽头部传感器和肩部传感器31，且薄垫层4采用透气柔软的材料，提高了使用者的舒适度。进一步地，本实施例所提供的智能调节枕头还包括表层5，表层5罩设于薄垫层4，且表层5也采用透气柔软的材料，进一步提高了使用者的舒适度。

需要说明的是，本实施例所提供的控制模块11设置在枕芯1的内部，于其他实施例中，可以设置一个外置的控制盒，将控制模块11设置在控制盒内。可选的，控制模块11可以是集中式或分布式，比如，可以是一个单独的单片机，如STM32单片机，也可以由分布式的多块单片机构成，单片机中可以装载和运行控制程序，进而控制与其通讯连接的头部位置检测模块2、睡姿检测模块3实现其功能。

如图3所示，本实施例还提供了一种检测睡姿的方法，使用如上所述的智能调节枕头，包括如下的步骤：头部位置检测模块2检测使用者头部是否在枕头上预设位置，若是，睡姿检测模块3检测使用者的睡姿是平躺还是侧卧。

具体地，检测头部传感器是否导通，若头部传感器导通，检测肩部传感器31导通的数量L和肩部传感器31连续导通的最大数量N，若L≥5且N≥4，则使用者为平躺；若L≤4且N≥2，则使用者为侧卧。

本实施例通过头部传感器，确保使用者枕于合适的位置，若头部传感器处于断开状态，说明使用者睡得位置偏下，使得使用者的肩膀不能有效地接触肩部传感器31，此时冒然调整枕头的高度反而会使得颈部曲线更加偏离人体工程学要求，故而在此情况下，枕头维持原有形态，不做调整_。

若头部传感器处于导通状态，检测肩部传感器31导通的数量L，通过被压到的肩部传感器31数量即可判别使用者目前是平躺(L≥5)还是侧卧(L≤4)。

再检测完肩部传感器31导通的数量L后，进一步检测肩部传感器31连续导通的数量N，避免误判，例如：使用者将手臂搁置于枕头上的情况，增加判断使用者睡姿的准确性。若L≥5且N≥4，说明使用者的睡姿为平躺，则控制模块11控制气囊放气以降低枕头高度；若L≤4且N≥2，说明使用者的睡姿为侧卧，则控制模块11控制气囊充气以调高枕头高度。最终实现使使用者在睡眠全程，身体曲线均能满足人体工程学的目的。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种智能调节枕头，其特征在于，包括：

枕芯(1)，所述枕芯(1)内设有气囊；

控制模块(11)，所述控制模块(11)能够选择性地使所述气囊充气或放气以调节所述枕芯(1)的高度；

头部位置检测模块(2)，用于检测使用者头部是否处于预设位置；

睡姿检测模块(3)，设置于所述枕芯(1)上靠近使用者肩膀的一侧；

所述头部位置检测模块(2)、所述睡姿检测模块(3)均与所述控制模块(11)通讯连接；

使用者头部能够被所述头部位置检测模块(2)检测时，使用者肩部能够被所述睡姿检测模块(3)检测。

2.根据权利要求1所述的智能调节枕头，其特征在于，所述头部位置检测模块(2)为设置于所述枕芯(1)的上层的头部传感器。

3.根据权利要求2所述的智能调节枕头，其特征在于，所述头部传感器为长条形柔性的压力传感器。

4.根据权利要求1所述的智能调节枕头，其特征在于，所述睡姿检测模块(3)包括多个肩部传感器(31)，多个所述肩部传感器(31)沿所述枕芯(1)的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的智能调节枕头，其特征在于，每个所述肩部传感器(31)均为压力传感器。

6.根据权利要求3或5所述的智能调节枕头，其特征在于，所述压力传感器均包括上导电层(21)、绝缘层(22)和下导电层(23)，所述绝缘层(22)夹设于所述上导电层(21)和所述下导电层(23)之间，所述绝缘层(22)沿延伸方向间隔开设有多个通孔，使用者挤压所述压力传感器时，所述上导电层(21)和所述下导电层(23)能够通过所述通孔导通。

7.根据权利要求6所述的智能调节枕头，其特征在于，所述上导电层(21)和所述下导电层(23)均为TPU薄膜、PET膜、硅胶膜或纺织品膜。

8.根据权利要求1所述的智能调节枕头，其特征在于，还包括薄垫层(4)，所述薄垫层(4)罩设于所述枕芯(1)，以遮蔽所述头部位置检测模块(2)和所述睡姿检测模块(3)。

9.根据权利要求1所述的智能调节枕头，其特征在于，所述控制模块(11)设置在所述枕芯(1)内部；或者，

所述智能调节枕头还包括外置的控制盒，所述控制模块(11)设置在所述控制盒内。

10.一种检测睡姿的方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的智能调节枕头，包括如下步骤：

头部位置检测模块(2)检测使用者头部是否在枕头上预设位置，若是，睡姿检测模块(3)检测使用者的睡姿是平躺还是侧卧。

11.根据权利要求10所述的检测睡姿的方法，其特征在于，所述头部位置检测模块(2)检测使用者头部是否在枕头上预设位置，若是，所述睡姿检测模块(3)检测使用者的睡姿是平躺还是侧卧，包括如下步骤：

检测头部传感器是否导通，若所述头部传感器导通，检测肩部传感器(31)导通的数量L和所述肩部传感器(31)连续导通的最大数量N，若L≥5且N≥4，则使用者为平躺；若L≤4且N≥2，则使用者为侧卧。

12.根据权利要求10所述的检测睡姿的方法，其特征在于，若使用者为平躺，则控制模块(11)控制所述气囊放气以降低所述枕芯(1)高度；

若使用者为侧卧，则所述控制模块(11)控制所述气囊充气以调高所述枕芯(1)高度。

13.根据权利要求10所述的检测睡姿的方法，其特征在于，若所述头部位置检测模块(2)检测使用者头部不在枕头上预设位置，则所述控制模块(11)不对所述气囊进行充气或放气。

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