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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711038058.5 (22)申请日 2017.10.30 (71)申请人 廖忠民 地址 528459 广东省中山市板芙镇新兴大 道2号4楼A5 (72)发明人 廖忠民 (51)Int.Cl. A47G 9/10(2006.01) (54)发明名称 智能保健枕 (57)摘要 一种智能保健枕, 包括枕头的外层部分, 内 胆部分, 智能控制装置; 具有与颈部自然弯曲度 吻合的前曲面、 直通护耳槽、 与前曲面配合的后 曲面, 通过智能控制装置, 自动检测人体睡姿是 仰睡还是侧卧。
2、, 根据人体睡姿自动调整枕头高度 以及前后部分的高度差, 有用户可以根据具体人 体个体的差异调整枕头高度至优化值的装置, 可 使不同具体的人体, 以及同一个人体在不同的时 间, 所需要的合适枕头高度都能得到实现; 接收 到复位信号时, 如果检测到升降装置正在工作, 则自动延时到升降装置停止工作之后, 再进行复 位, 能有效地保护升降装置; 兼具有人体生命信 息检测记录传输功能; 达到提高自动化水平, 增 进安全, 增强健康保护的有益效果。 权利要求书6页 说明书9页 附图3页 CN 107581845 A 2018.01.16 CN 107581845 A 1.一种智能保健枕, 包括枕头的外层。
3、部分, 内胆部分, 智能控制装置; 其特征是, 所述的 表面层, 包括前曲面, 前上曲面, 中曲面, 后上曲面, 左侧曲面, 后曲面, 右侧曲面, 底曲面, 上 述各曲面之间的过渡曲面; 所述的内胆部分, 包括, 内胆外层, 前内胆, 后内胆; 所述的智能 保健枕的表面层各曲面在纵向平面的剖面上的投影是由多段曲线光滑连接而成的复合曲 线, 其中, 前上曲面按照与人体的颈部自然弯曲度吻合的要求设置, 中曲面与前后过渡曲面 构成护耳槽, 所述的护耳槽是直通的, 并且按照当人体仰睡时与人体的后脑部分自然吻合 的要求设置, 所述的与人体的后脑部分自然吻合的要求设置, 包括设置护耳槽与后上曲面 及过渡曲。
4、面的形状和枕内胆材料的适应后脑部分的柔性或者流动变形来达到与人体的后 脑部分自然吻合; 后上曲面为平面或者平缓曲面, 其竖直高度与前上曲面之间相差的值通 过调节后内胆的高度来调整, 后上曲面通过光滑曲面与护耳槽和后曲面连接; 内胆材料为 柔软或者具有一定流动性材料, 人体仰睡时, 头部重力作用在护耳槽与后上曲面上, 形成与 人体的后脑部分自然吻合的枕窝; 人体侧卧时, 耳朵进入护耳槽、 可保护人体耳部不受压, 人体头部侧面低于耳朵最低端以下部分枕在前上曲面上, 人体头部侧面高于耳朵最高端以 上部分枕在后上曲面上, 提高了头颈部位置; 由于人体头部侧面到同侧肩膀外侧的竖直高 度大于仰睡时颈后部最。
5、高点到人体后背的竖直高度, 因此头颈部位置提高, 符合头颈部位 置侧卧时应该高于仰睡时的要求; 为了适应人体之间存在的差异, 所述的智能保健枕的后 内胆相对于前内胆的高度可调, 整个枕头结构的高度可调; 后内胆和前内胆由柔软具有弹 性的材料制造, 外层由具有弹性的材料制造; 所述的智能控制装置, 包括智能控制装置主 体, 智能控制装置的控制方法; 所述的智能控制装置主体, 包括智能控制系统, 传感系统, 机 电执行系统; 所述的智能控制系统, 包括, 中心控制系统, 传感器检测系统, 驱动系统, 人机 对话系统, 或者还包括人体生命信息检测记录传输系统, 对外信息交换接口。 2.根据权利要求1。
6、所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的智能控制装置, 包括, 一种 智能控制电动面齿轮传动螺杆螺母自动调节补偿装置; 所述的一种智能控制电动面齿轮传 动螺杆螺母自动调节补偿装置, 包括, 主固定板, 前外导轨, 前内导轨, 主控电路板支架, 主 控电路板, 操作面板, 最低位传感器移动标志, 最低位传感器检测单元, 睡姿传感器, 内胆整 体固定板, 面齿轮的轴承、 轴承架组件, 螺杆, 螺母, 面齿轮, 主动齿轮, 主电机, 主电机安装 架, 后内导轨, 后外导轨, 后内胆调节机构, 电源; 其中, 螺母与内胆整体固定板是固定连接, 前内导轨、 后内导轨与内胆整体固定板是固定连接或者一体化。
7、制造, 前外导轨、 后外导轨与 主固定板是固定连接或者一体化制造, 面齿轮轴承架、 主电机安装架、 主控电路板支架与主 固定板是固定连接; 最低位传感器移动标志固定在内胆整体固定板上, 与内胆整体同步移 动; 当内胆整体移动到与最低位的距离等于制动距离加安全间隙时, 固定在主固定板上的 最低位传感器检测单元, 检测到最低位传感器移动标志, 反馈于主控电路板上的智能控制 系统, 智能控制系统控制主电机制动, 则内胆整体固定板停止移动; 所述的电源, 包括或者 市电, 或者无线传能, 或者电池, 或者上述二种以上的组合; 所述的电池包括干电池或者充 电电池, 优选充电电池; 所述的睡姿传感器包括,。
8、 或者扩散硅式压力传感器、 或者电容式压 力传感器、 或者硅蓝宝石压力传感器、 或者陶瓷厚膜压力传感器、 或者金属应变片式压力传 感器, 或者光电式睡姿传感器, 或者位移式睡姿传感器, 或者上述二种以上的组合; 所述的 最低位传感器, 包括, 或者光电式位置传感器, 或者光栅式位置传感器, 或者感应式位置传 感器, 或者机电式位置传感器, 或者上述二种以上的组合; 所述的智能控制系统, 包括, 中心 权 利 要 求 书 1/6 页 2 CN 107581845 A 2 控制系统, 传感器检测系统, 驱动系统, 人机对话系统; 所述的主控电路板安装有智能控制 系统的主要组成部分, 包括中心控制系。
9、统, 传感器检测系统, 驱动系统; 操作面板安装有所 述的人机对话系统; 所述的智能控制电动面齿轮传动螺杆螺母自动调节补偿装置的工作过 程包括, 上电后、 系统初始化, 用户通过操作面板上的人机对话系统, 输入期望的仰睡时枕 头的内胆整体高点高度值、 后内胆最高点与前内胆最高点的高度差值, 以及侧卧时枕头的 内胆高点高度值、 后内胆最高点与前内胆最高点的高度差值, 并存储在相应的数据存储装 置中; 然后按工作启动键, 或者不按工作启动键、 延时TS后系统自动启动进入工作状态; 中 心控制系统控制驱动系统驱动机电执行系统把枕头后内胆移动到最低位, 把枕头内胆整体 移动到最低位, 当内胆整体移动到。
10、与最低位的距离等于制动距离加安全间隙时, 固定在主 固定板上的最低位传感器检测单元, 检测到固定在内胆整体固定板上的最低位传感器移动 标志, 反馈于主控电路板上的中心控制系统, 中心控制系统控制驱动系统对主电机制动, 则 内胆整体固定板停止移动; 中心控制系统根据传感器检测系统检测到的睡姿传感器信号以 及高度数据存储装置中的相应数据, 控制驱动系统发出相应的驱动信号, 驱动机电执行系 统调节枕头相应结构件的位置到规定位置, 或者保持在规定位置; 所述的驱动机电执行系 统调节枕头相应结构件的位置到规定位置, 包括驱动内胆整体调节机构、 把内胆整体移动 规定位置, 驱动后内胆调节机构、 把后内胆移。
11、动到规定位置; 所述的内胆整体调节机构, 包 括, 主固定板, 前外导轨, 前内导轨, 面齿轮的轴承、 轴承架组件, 内胆整体固定板, 螺杆, 螺 母, 面齿轮, 主动齿轮, 主电机, 主电机安装架, 后内导轨, 后外导轨; 所述的内胆整体调节机 构的工作过程包括, 上升驱动信号驱动主电机正向转动, 主电机的输出轴带动主动齿轮正 向转动, 主动齿轮传动面齿轮正向转动, 面齿轮带动螺杆正向转动, 螺杆传动螺母向上移 动, 螺母带动内胆整体固定板以及内胆整体向上移动, 直到规定位置; 下降驱动信号驱动主 电机反向转动, 主电机的输出轴带动主动齿轮反向转动, 主动齿轮传动面齿轮反向转动, 面 齿轮带。
12、动螺杆反向转动, 螺杆传动螺母向下移动, 螺母带动内胆整体固定板以及内胆整体 向下移动, 直到规定位置; 所述的主电机, 包括一种电动机和变速箱一体化的电机, 所述的 一种电动机和变速箱一体化的电机, 包括伺服电机减速机, 或者步进电机减速机。 3.根据权利要求1或者权利要求2所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的后内胆调 节机构, 包括电机, 轴承、 轴承座组件, 螺母滑块, 双头螺杆, 内胆底板, 斜面滑块, 内胆整体 固定板, 后内胆最低位传感器检测单元, 后内胆最低位传感器移动标志, 螺母组; 其中内胆 底板与内胆整体固定板是固定连接, 或者一体化制造; 斜面滑块的下斜面与螺母滑块。
13、的上 斜面为滑动配合, 斜面滑块的上平面与后内胆底部固定连接; 电机的输出轴与双头螺杆固 定连接; 双头螺杆两头各有一段螺纹, 且两头螺纹的旋向相反, 螺母组调整控制双头螺杆的 轴向窜动间隙; 后内胆最低位传感器移动标志固定在斜面滑块上, 与斜面滑块同步移动; 当 斜面滑块移动到与最低位的距离等于制动距离加安全间隙时, 固定在内胆底板上的后内胆 最低位传感器检测单元, 检测到固定在斜面滑块上的最低位传感器移动标志, 反馈于主控 电路板上的智能控制系统, 智能控制系统控制电机制动, 则斜面滑块停止移动; 所述的一种 双头螺杆螺母斜面滑块调节装置的工作过程包括, 驱动系统按照中心控制系统的指令发出。
14、 驱动信号驱动电机转动, 所述的驱动信号包括驱动方向和驱动距离; 当指令要求上升a距离 时, 发出与a距离对应的成比例的驱动信号a1驱动电机顺向转动, 传动双头螺杆顺向转动, 双头螺杆传动两端的螺母滑块从外侧向中间移动, 带动螺母滑块的上斜面也向中间移动, 权 利 要 求 书 2/6 页 3 CN 107581845 A 3 通过斜面滑块的下斜面推动斜面滑块向上移动, 带动后内胆向上移动a距离; 当指令要求下 降b距离时, 发出与b距离对应的成比例的驱动信号b1驱动电机反向转动, 传动双头螺杆反 向转动; 双头螺杆传动两端的螺母滑块从中间向两端外侧移动, 带动螺母滑块的上斜面也 向两端移动、 。
15、其上斜面有脱离斜面滑块的下斜面的趋势, 但是受重力作用斜面滑块的下斜 面跟随螺母滑块的上斜面向下移动, 带动后内胆向下移动b距离; 所述的电机, 包括一种电 动机和变速箱一体化的电机, 所述的一种电动机和变速箱一体化的电机, 包括伺服电机减 速机, 或者步进电机减速机。 4.根据权利要求1或者权利要求2所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的位移式睡 姿传感器包括, 机电式位移睡姿传感器; 所述的机电式位移睡姿传感器, 包括, 一种弹簧杠 杆微动开关位移式睡姿传感器; 所述的弹簧杠杆微动开关位移式睡姿传感器, 包括, 中支承 板, 传感板导轨侧板, 弹簧, 传感板, 微动开关支架, 微动开关。
16、, 微动开关与主控电路板的连 接线和连接器, 螺母垫圈组, 螺杆; 其中, 中支承板与内胆整体固定板是固定连接, 传感板导 轨侧板与内部结构的固定板是固定连接或者一体化制造, 传感板导轨侧板有平行的两条与 内胆整体固定板形成一条横截面为匚型的导轨槽, 左右各一, 共两条横截面为匚型的导轨 槽, 与传感板的两条直角边形导轨形成滑动配合, 保证传感板可以平稳地上下移动; 弹簧底 部依托在螺母垫圈组上、 顶部支承着传感板, 螺母垫圈组用于调节弹簧的弹力并固定; 微动 开关为常开型、 数量为一个以上、 优选为三个、 多个微动开关互相之间的电气连接关系是并 联关系; 所述的弹簧杠杆微动开关位移式睡姿传感。
17、器的工作过程包括, 当人体侧卧时, 传感 板没有受到压力, 弹簧支承着传感板, 与微动开关中任何一个的触杆都不接触, 所有微动开 关触点都是断开的, 传感器检测系统检测到所有微动开关触点都没有闭合信号, 判定人体 处于侧卧状态, 则向中心控制系统发出人体处于侧卧的信号; 当人体仰睡时, 头的后脑部位 进入护耳槽, 接触护耳槽底部, 通过枕头外层位于护耳槽底部中曲面的部分对传感板传递 压力, 推动传感板压缩弹簧, 与微动开关中至少一个的触杆接触, 并使微动开关触点闭合, 传感器检测系统检测到任何一个微动开关触点的闭合信号, 都会判定人体处于仰睡状态, 则向中心控制系统发出人体处于仰睡的信号; 隔。
18、板把弹簧杠杆微动开关位移式睡姿传感器 内部空间与内胆隔离开, 螺杆用于调节并固定传感板的位置。 5.根据权利要求1所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的人体生命信息检测记录传 输系统, 包括检测分系统, 数据传输分系统, 存储装置; 所述的检测分系统, 包括通过传感器 直接检测人体实时生命信息的装置, 通过中心控制系统的信息间接检测人体实时生命信息 的装置; 所述的通过中心控制系统的信息间接检测人体实时生命信息的装置, 包括通过中 心控制系统的信息间接检测人体仰睡、 侧卧转换信息的装置; 所述的人体生命信息检测传 输记录系统的工作过程包括, 检测人体实时生命信息, 存储所检测的信息, 根据。
19、指令即时传 输指定信息到指定接口, 或者根据指令在需要时传输指定信息到指定接口。 6.根据权利要求1所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的智能控制装置的控制方 法, 包括, 一种智能控制方法; 所述的一种智能控制方法, 包括如下步骤组: 步骤组0, 步骤组 1, 步骤组2, 步骤组3; 其中步骤组0是前置辅助步骤组、 步骤组2、 步骤组3是并行辅助步骤 组, 步骤组1是主步骤组; 所述的步骤组0包括, 步骤001、 对存储装置一赋值为M1, 步骤002、 对存储装置二赋值为M2, 步骤003、 对存储装置三赋值为T0, 步骤004、 对存储装置四赋值为 10, 步骤005、 对存储装置五赋。
20、值为90, 步骤006、 对存储装置六赋值为10, 步骤007、 对存储装 权 利 要 求 书 3/6 页 4 CN 107581845 A 4 置七赋值为90, 步骤008把数据M1、 数据M2、 数据T0固化; 所述的存储装置四、 存储装置五, 存 储装置六、 存储装置七是可进行、 在应用编程(IAP)、 的存储装置; 这是预置数据到控制系统 的存储装置中的一个步骤组, 以后每次上电工作时不需要这个步骤; 其中, 对存储装置四赋 值为10、 存储装置五赋值为90, 是与M相乘的比例系数, 是分母为100的分子的数值, 这样设 置是为了减轻中心控制系统的运算; M1表示智能控制装置的控制方法。
21、控制的内胆整体升降 装置从最低位到最高位之间的高度差等效的驱动控制脉冲数的对应基数, 其值为, 内胆整 体升降驱动控制脉冲数/100; 并且定义+值为上升, -值为下降; M2表示智能控制装置的控制 方法控制的后内胆升降装置从最低位到最高位之间的高度差等效的驱动控制脉冲数的对 应基数, 其值为, 后内胆升降驱动控制脉冲数/100; 并且定义+值为上升, -值为下降; T0表示 延时时间等效的循环次数; 所述的步骤组1在步骤010上电初始化后开始运行, 所述的步骤组1包括, 步骤101, 驱动内胆整体升降装置到达最低位, 直至内胆整体最低位传感器信号的值Z1 0; 步骤102, 驱动后内胆升降装。
22、置到达最低位, 直至后内胆最低位传感器信号的值Z20; 步骤103, 把存储装置二中的数据T0赋值给存储装置八中的数据T, 即TT0; 步骤104, 输入比例系数L1到存储装置四中, 包括跳过此步骤、 默认原数据; 步骤105, 输入比例系数H1到存储装置五中, 包括跳过此步骤、 默认原数据; 步骤106, 输入比例系数L2到存储装置六中, 包括跳过此步骤、 默认原数据; 步骤107, 输入比例系数H2到存储装置七中, 包括跳过此步骤、 默认原数据; 步骤108, L1与M1相乘的积, 赋值给存储装置九中的数据D1, 即D1L1*M1; 步骤109, H1与M1相乘的积, 赋值给存储装置十中的。
23、数据G1, 即G1H1*M1; 步骤110, L2与M2相乘的积, 赋值给存储装置十一中的数据D2, 即D2L2*M2; 步骤111, H2与M2相乘的积, 赋值给存储装置十二中的数据G2, 即G2H2*M2; 步骤112, 检测工作启动信号的值Q, 根据Q的值对下述步骤进行选择, 如果Q0、 则转到 步骤113, 如果Q0、 则转到步骤115; (Q0为启动) 步骤113, 存储装置八中数据T减去1的结果再存储进存储装置八中, 即T-1T; 步骤114, 存储装置八中数据T与0比较, 根据比较的结果对下述步骤进行选择, 如果T 0、 则转到步骤115, 如果T0、 则转到步骤112; 步骤1。
24、15, 存储装置十中的数据G1减去存储装置九中的数据D1的结果, 赋值给存储装置 十三中的数据F1, 即F1G1-D1; 步骤116, 存储装置十二中的数据G2减去存储装置十一中的数据D2的结果, 赋值给存储 装置十四中的数据F2, 即F2G2-D2; 步骤117, 检测枕头睡姿传感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0 (仰睡)、 则转到步骤118, 如果P0(侧卧)、 则转到步骤120; 步骤118, 发出D1个驱动脉冲, 驱动内胆整体升降装置上升; 步骤119, 发出D2个驱动脉冲, 驱动后内胆升降装置上升, 然后转到步骤122; 步骤120, 发出G1个驱动脉冲, 驱。
25、动内胆整体升降装置上升; 步骤121, 发出G2个驱动脉冲, 驱动后内胆升降装置上升, 然后转到步骤125; 步骤122, 检测枕头睡姿传感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0、 权 利 要 求 书 4/6 页 5 CN 107581845 A 5 则转到步骤122, 如果P0、 则转到步骤123; 步骤123, 发出F1个驱动脉冲, 驱动内胆整体升降装置上升; 步骤124, 发出F2个驱动脉冲, 驱动后内胆升降装置上升; 步骤125, 检测枕头睡姿传感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0、 则转到步骤126, 如果P0、 则转到步骤125; 步骤126。
26、, 发出-F1个驱动脉冲, 驱动内胆整体升降装置下降; 步骤127, 发出-F2个驱动脉冲, 驱动后内胆升降装置下降, 然后转到步骤122; 所述的输入L1、 H1、 L2、 H2的装置包括操作面板上的对应按键开关, 所述的工作启动信 号的输入装置包括操作面板上的工作启动按键开关; 为使步骤跳转关系清晰起见, 把顺序运行的步骤101至步骤111组合为分步骤组11, 把 顺序运行的步骤115至步骤116组合为分步骤组12, 把顺序运行的步骤118至步骤119组合为 分步骤组13, 把顺序运行的步骤120至步骤121组合为分步骤组14, 把顺序运行的步骤123至 步骤124组合为分步骤组15, 把。
27、顺序运行的步骤126至步骤127组合为分步骤组16, 所述的组 合后的步骤组1包括, 分步骤组11, 内胆整体到最低位, 传感器信号Z10; 后内胆到最低位, 传感器信号Z2 0; 赋值, TT0; 存储装置四输入L1; 存储装置五输入H1; 存储装置六输入L2; 存储装置七输 入H2; 赋值, D1L1*M1; 赋值, G1H1*M1; 赋值, D2L2*M2; 赋值, G2H2*M2; 步骤112, 检测工作启动信号的值Q, 根据Q的值对下述步骤进行选择, 如果Q0、 则转到 步骤113, 如果Q0、 则转到步骤115; 步骤113, 存储装置八中数据T减去1的结果再存储进存储装置八中, 。
28、即T-1T; 步骤114, 存储装置八中数据T与0比较, 根据比较的结果对下述步骤进行选择, 如果T 0、 则转到分步骤组12, 如果T0、 则转到步骤112; 分步骤组12, 赋值, F1G1-D1; 赋值, F2G2-D2; 步骤117, 检测枕头睡姿传感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0、 则转到分步骤组13, 如果P0、 则转到分步骤组14; 分步骤组13, 内胆整体上升D1个驱动脉冲; 后内胆上升D2个驱动脉冲, 然后转到步骤 122; 分步骤组14, 内胆整体上升G1个驱动脉冲; 后内胆上升G2个驱动脉冲, 然后转到步骤 125; 步骤122, 检测枕头睡姿传。
29、感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0、 则转到步骤122, 如果P0、 则转到分步骤组15; 分步骤组15, 内胆整体上升F1个驱动脉冲; 后内胆上升F2个驱动脉冲; 步骤125, 检测枕头睡姿传感器信号的值P, 根据P的值对下述步骤进行选择, 如果P0、 则转到步骤126, 如果P0、 则转到步骤125; 分步骤组16, 内胆整体下降-F1个驱动脉冲; 后内胆下降-F2个驱动脉冲, 然后转到步骤 122; 所述的步骤组2、 步骤组3是和步骤组1同时并行运行的独立步骤组; 所述的步骤组2包括, 步骤201, 每隔一个微分时间段检测一次复位请求信号的值R; 权 利 要 求 。
30、书 5/6 页 6 CN 107581845 A 6 步骤202, 把R的值和0比较, 根据比较结果对下述步骤进行选择, 如果R0、 则转到步骤 203, 如果R0、 则转到步骤201; 步骤203, 检测驱动升降装置工作状态标志值U, 如果U0、 则转到步骤203, 如果U0、 则转到步骤204; 步骤204, 发出复位控制信号, 停止所有现行步骤组的运行, 系统初始化; 所述的输入复位请求信号的装置包括, 操作面板9上的复位请求信号按键开关; 所述的 升降装置工作状态标志值U, 是中心控制系统的一个数据存储单元, U0表示升降装置正在 工作, U0表示升降装置停止工作。 所述的步骤组3包括。
31、, 步骤301, 检测, 把检测结果转换为等效的数字信息; 步骤302, 输入信息至对应的存储装置; 步骤303, 检测有信息输出请求信号吗? 如果、 是、 转向步骤304, 如果、 否、 转向步骤303; 步骤304, 解读信息输出请求信号的具体要求, 包括信息种类、 范围、 输出时间; 步骤305, 按照信息输出请求信号的具体要求, 启动相应的信息输出分步骤组, 输出信 息; 所述的输入信息输出请求信号的装置包括对外信息交换接口。 7.根据权利要求1所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的内胆部分的材料是柔软的 具有一定的弹性的材料, 所述的内胆包括固态内胆、 或者填充型内胆, 所述的填。
32、充型内胆包 括外膜、 内部填充物; 所述的固态内胆包括天然乳胶枕芯; 所述的填充型内胆的内部填充 物, 包括慢回弹太空棉, 聚氨酯, 珍珠棉, 棉花、 丝绵, 荞麦, 茶叶, 中药材颗粒, 塑料颗粒; 所 述的中药材颗粒的中药材, 包括一种中药材, 或者二种以上中药材的组合; 所述的塑料颗 粒, 其形状包括直径为45mm的球体、 或者长轴为5mm.短轴为4mm的椭球体, 其材质为对人 体无害的塑料。 8.根据权利要求1所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的外层部分的材料是具有一 定的弹性的材料, 其结构层次, 或者是单层保护层, 或者是包括保护层、 一种以上功能层的 复合材料层组; 或者防。
33、水层、 或者远红外层、 或者绝缘层、 或者磁疗层、 或者发热层、 或者阻 燃层、 或者上述二种以上的组合; 所述的一种包括保护层、 一种以上功能层的复合材料层 组, 所述的功能层包括, 发热层, 远红外层; 所述的发热层是分区发热的, 所述的发热分区包 括, 颈部对应的前上曲面发热分区, 肩部对应的前曲面发热分区。 9.根据权利要求1或者权利要求8所述的一种智能保健枕, 其特征是, 所述的各发热分 区, 是否发热, 何时发热, 受中心控制系统加热控制分系统控制, 用户可以通过操作面板输 入控制要求; 所述的前上曲面发热分区, 包括一个发热分区或者两个以上小发热分区; 所述 的前曲面发热分区, 。
34、包括一个发热分区或者两个以上小发热分区; 所述的中心控制系统加 热控制分系统, 包括温度传感子系统, 温度控制子系统, 加热时间控制子系统; 所述的温度 控制子系统, 包括, 一种加热回路串联热保护器, 或者一种加热回路串联热保护器、 热熔断 器的温度控制子系统。 权 利 要 求 书 6/6 页 7 CN 107581845 A 7 智能保健枕 技术领域 0001 本发明涉及床上用品领域, 特别是涉及一种智能保健枕。 背景技术 0002 防病重于治病, 针对人们在仰睡或者侧卧时, 枕头的高度应该不同, 人们创造了高 低枕头; 但是现有的高低枕头, 必须使用者能够正确选择头部枕在适宜的高度功能区。
35、; 然而 人体仰睡和侧卧之间的转换多数是在熟睡后进行的, 不受人体意识的控制, 因此不能保证 头部一定枕在适宜的高度功能区; 因为低位和高位功能区的高度相差不小, 受重力的影响, 在需要枕在适宜的高位功能区的时候, 常常出现枕在不适宜的低位功能区的现象; 特别是 有些高低枕头, 低位功能区和高位功能区的高度过渡是阶跃式的, 尤其可能发生上述现象; 而且现有的高低枕头, 其高度变化只是在平行于枕头长度的竖直平面方向, 而枕头靠近人 体肩膀部分和靠近头顶部分垂直于枕头长度的竖直平面方向的高度差, 对于适应人体个体 头型之间的差异是一个重要参数, 尤其一些差异较大的情况, 例如 “甲” 字型脸型与 。
36、“由” 字 型脸型在侧卧时的差异, 圆形后脑与扁形后脑在仰睡时的差异。 发明内容 0003 为改善上述问题, 本发明提出了一种智能保健枕, 以保证人体无论是仰睡还是侧 卧, 无论是在熟睡状态、 还是在清醒状态, 头颈部都能枕在一个比较合理的高度, 以有利于 健康。 0004 图1是一种智能保健枕的示意图, 视图方向为俯视; 图2是图1的右侧曲面7的示意 图; 为了利于说明, 先确定方向, 设人体仰睡时通过人体从头到脚的中轴线的竖直平面为纵 向平面, 垂直于纵向平面的竖直平面为横向平面; 一种智能保健枕, 包括枕头的外层部分, 内胆部分, 智能控制装置; 所述的表面层, 包括前曲面1, 前上曲面。
37、2, 中曲面3, 后上曲面4, 左 侧曲面5, 后曲面6, 右侧曲面7, 底曲面8, 上述各曲面之间的过渡曲面; 所述的内胆部分, 包 括, 内胆外层, 前内胆, 后内胆; 所述的智能保健枕的表面层各曲面在纵向平面的剖面上的 投影是由多段曲线光滑连接而成的复合曲线, 其中, 前上曲面2按照与人体的颈部自然弯曲 度吻合(亦即颈椎的自然弯曲度经过颈部肌肉皮肤与枕头曲面吻合)的要求设置, 中曲面3 与前后过渡曲面构成护耳槽, 所述的护耳槽是直通的, 并且按照当人体仰睡时与人体的后 脑部分自然吻合的要求设置, 所述的与人体的后脑部分自然吻合的要求设置, 包括设置护 耳槽与后上曲面4及过渡曲面的形状和枕。
38、内胆材料的适应后脑部分的柔性或者流动变形来 达到与人体的后脑部分自然吻合; 后上曲面4为平面或者平缓曲面, 其竖直高度与前上曲面 2之间相差的值通过调节后内胆的高度来调整, 后上曲面4通过光滑曲面与护耳槽和后曲面 6连接; 内胆材料为柔软或者具有一定流动性材料(例如内胆外膜包裹有颗粒状内部填充物 的内胆, 就是具有一定流动性的材料), 人体仰睡时, 头部重力作用在护耳槽与后上曲面4 上, 形成与人体的后脑部分自然吻合的枕窝; 人体侧卧时, 耳朵进入护耳槽、 可保护人体耳 部不受压, 人体头部侧面低于耳朵最低端以下部分枕在前上曲面2上, 人体头部侧面高于耳 说 明 书 1/9 页 8 CN 10。
39、7581845 A 8 朵最高端以上部分枕在后上曲面4上, 提高了头颈部位置; 而且由于人体头部侧面到同侧肩 膀外侧的竖直高度大于仰睡时颈后部最高点到人体后背的竖直高度, 因此头颈部位置提 高, 符合头颈部位置侧卧时应该高于仰睡时的要求; 为了适应人体之间存在的差异, 所述的 智能保健枕的后内胆相对于前内胆的高度可调, 整个枕头结构的高度可调, 后内胆和前内 胆由柔软具有弹性的材料制造, 外层由具有弹性的材料制造; 所述的智能控制装置, 包括智 能控制装置主体, 智能控制装置的控制方法; 所述的智能控制装置主体, 包括智能控制系 统, 传感系统, 机电执行系统; 所述的智能控制系统, 包括, 。
40、中心控制系统, 传感器检测系统, 驱动系统, 人机对话系统, 或者还包括人体生命信息检测记录传输系统, 对外信息交换接 口; 所述的前上曲面2按照与人体的颈部自然弯曲度吻合的要求设置, 中曲面3与前后过渡 曲面构成护耳槽按照当人体仰睡时与人体的后脑部分自然吻合的要求设置, 后上曲面4的 竖直高度与前上曲面2之间相差的值的最大值, 均通过对预定服务目标群体人体相关数据 的调查统计信息处理结果确定; 或者对有特殊要求的用户, 采用专人定制的方法实现。 0005 所述的智能控制装置, 包括, 一种智能控制电动面齿轮传动螺杆螺母自动调节补 偿装置, 图3是一种智能控制电动面齿轮传动螺杆螺母自动调节补偿。
41、装置的示意图, 视图方 向为图1的A-A剖视方向, 图示位置为低位; 所述的一种智能控制电动面齿轮传动螺杆螺母 自动调节补偿装置, 包括, 主固定板33, 前外导轨11, 前内导轨12, 主控电路板支架13, 主控 电路板15, 操作面板9(参见图2), 最低位传感器移动标志16, 最低位传感器检测单元32, 睡 姿传感器17, 内胆整体固定板18, 面齿轮的轴承、 轴承架组件31, 螺杆19, 螺母21, 面齿轮29, 主动齿轮28, 主电机27, 主电机安装架22, 后内导轨25, 后外导轨26, 后内胆调节机构23, 电 源; 其中, 螺母21与内胆整体固定板18是固定连接, 前内导轨1。
42、2、 后内导轨25与内胆整体固 定板18是固定连接或者一体化制造, 前外导轨11、 后外导轨26与主固定板33是固定连接或 者一体化制造, 面齿轮轴承架、 主电机安装架22、 主控电路板支架13与主固定板33是固定连 接; 最低位传感器移动标志16固定在内胆整体固定板18上, 与内胆同步移动; 当内胆移动到 与最低位的距离等于制动距离加安全间隙时, 固定在主固定板33上的最低位传感器检测单 元32, 检测到最低位传感器移动标志16, 反馈于主控电路板15上的智能控制系统, 智能控制 系统控制主电机27制动, 则内胆整体固定板18停止移动; 所述的电源, 包括或者市电(包括 市电降压整流), 或。
43、者无线传能, 或者电池, 或者上述二种以上的组合; 所述的电池包括干电 池或者充电电池, 优选充电电池; 所述的睡姿传感器17包括, 或者扩散硅式压力传感器、 或 者电容式压力传感器、 或者硅蓝宝石压力传感器、 或者陶瓷厚膜压力传感器、 或者金属应变 片式压力传感器, 或者光电式睡姿传感器, 或者位移式睡姿传感器, 或者上述二种以上的组 合; 所述的最低位传感器, 包括, 或者光电式位置传感器, 或者光栅式位置传感器, 或者感应 式位置传感器, 或者机电式位置传感器, 或者上述二种以上的组合; 所述的智能控制系统, 包括, 中心控制系统, 传感器检测系统, 驱动系统, 记录系统, 人机对话系统。
44、; 所述的主控电 路板15安装有智能控制系统的主要组成部分, 包括中心控制系统, 传感器检测系统, 驱动系 统, 记录系统; 操作面板9安装有所述的人机对话系统; 所述的智能控制电动面齿轮传动螺 杆螺母自动调节补偿装置的工作过程包括, 上电后、 系统初始化, 用户(使用者)通过操作面 板9上的人机对话系统, 输入期望的仰睡时枕头的内胆高点高度值、 后内胆最高点与前内胆 最高点的高度差值, 以及侧卧时枕头的内胆高点高度值、 后内胆最高点与前内胆最高点的 高度差值, 并存储在相应的数据存储装置中; 然后按工作启动键, 或者不按工作启动键、 延 说 明 书 2/9 页 9 CN 107581845 。
45、A 9 时TS(T秒)后系统自动启动进入工作状态; 中心控制系统控制驱动系统驱动机电执行系统 把枕头后内胆移动到最低位(参见图4及0006段), 把枕头内胆整体移动到最低位, 当内胆 整体移动到与最低位的距离等于制动距离加安全间隙时, 固定在主固定板33上的最低位传 感器检测单元32, 检测到固定在内胆整体固定板18上的最低位传感器移动标志16, 反馈于 主控电路板15上的中心控制系统, 中心控制系统控制驱动系统对主电机27制动, 则内胆整 体固定板18停止移动; 中心控制系统根据传感器检测系统检测到的睡姿传感器信号以及高 度数据存储装置中的相应数据, 控制驱动系统发出相应的驱动信号, 驱动机。
46、电执行系统调 节枕头相应结构件的位置到规定位置, 或者保持在规定位置; 所述的驱动机电执行系统调 节枕头相应结构件的位置到规定位置, 包括驱动内胆整体调节机构、 把内胆整体移动规定 位置, 驱动后内胆调节机构23、 把后内胆移动到规定位置; 所述的内胆整体调节机构, 包括, 主固定板33, 前外导轨11, 前内导轨12, 面齿轮的轴承、 轴承架组件31, 内胆整体固定板18, 螺杆19, 螺母21, 面齿轮29, 主动齿轮28, 主电机27, 主电机安装架22, 后内导轨25, 后外导轨 26; 所述的内胆整体调节机构的工作过程包括, 上升驱动信号驱动主电机27正向转动, 主电 机27的输出轴。
47、带动主动齿轮28正向转动, 主动齿轮28传动面齿轮29正向转动, 面齿轮29带 动螺杆19正向转动, 螺杆19传动螺母21向上移动, 螺母21带动内胆整体固定板18以及内胆 整体向上移动, 直到规定位置; 下降驱动信号驱动主电机27反向转动, 主电机27的输出轴带 动主动齿轮28反向转动, 主动齿轮28传动面齿轮29反向转动, 面齿轮29带动螺杆19反向转 动, 螺杆19传动螺母21向下移动, 螺母21带动内胆整体固定板18以及内胆整体向下移动, 直 到规定位置; 所述的主电机27, 包括一种电动机和变速箱一体化的电机, 所述的一种电动机 和变速箱一体化的电机, 包括伺服电机减速机, 或者步进。
48、电机减速机。 0006 图4是图3的B-B剖视图; 所述的后内胆调节机构23, 包括电机41, 轴承、 轴承座组件 42, 螺母滑块43, 双头螺杆44, 内胆底板45, 斜面滑块46, 内胆整体固定板18, 后内胆最低位 传感器检测单元48, 后内胆最低位传感器移动标志49, 螺母组50; 其中内胆底板45与内胆整 体固定板18是固定连接, 或者一体化制造; 斜面滑块46的下斜面与螺母滑块43的上斜面为 滑动配合, 斜面滑块46的上平面与后内胆47底部固定连接; 电机41的输出轴与双头螺杆44 固定连接; 双头螺杆44两头各有一段螺纹, 且两头螺纹的旋向相反, 往中间一段是光杆, 螺 母组4。
49、8调整控制双头螺杆44的轴向窜动间隙; 后内胆最低位传感器移动标志49固定在斜面 滑块46上, 与斜面滑块46同步移动; 当斜面滑块46移动到与最低位的距离等于制动距离加 安全间隙时, 固定在内胆底板45上的后内胆最低位传感器检测单元48, 检测到固定在斜面 滑块46上的最低位传感器移动标志49, 反馈于主控电路板15上的智能控制系统, 智能控制 系统控制电机41制动, 则斜面滑块46停止移动; 所述的一种双头螺杆螺母斜面滑块调节装 置的工作过程包括, 驱动系统按照中心控制系统的指令发出驱动信号驱动电机转动, 所述 的驱动信号包括驱动方向和驱动距离; 当指令要求上升a距离时, 发出与a距离对应的驱动 信号a1驱动电机41顺向转动, 传动双头螺杆44顺向转动, 双头螺杆44传动两端的螺母滑块 从外侧向中间移动, 带动螺母滑块的上斜面也向中间移动, 通过斜面滑块46的下斜面推动 斜面滑块46向上移动, 带动后内胆47向上移动a距离; 当指令要求下降b距离时, 发出与b距 离对应的驱动信号b1驱动电机41反向转动, 传动双头螺杆44反向转动; 双头螺杆44传动两 端的螺母滑块从中间向两端外侧移动, 带动螺母滑块的上斜面也向两端移动、 其上斜面有 脱离斜面滑块46的下。