一種智能升降枕的製造方法與工藝
2023-12-11 07:07:12
本發明涉及睡眠用具技術領域，尤其涉及一種智能升降枕。
背景技術：
枕頭是人們為睡眠舒適而採用床上用具，為保護頸部的正常生理彎曲，維持人們睡眠時正常的生理活動，睡覺時須採用枕頭。人體躺臥姿勢的不同所需要的枕體高度也不盡相同，仰臥時高度低些的枕頭舒服，側臥時由於肩部支撐，高度高些的枕頭舒服，傳統技術中固定厚度的枕頭已無法滿足不同睡姿的舒適度。目前市場上已出現了高度可調節的枕頭，例如公告號為CN203723807U的實用新型專利，其公開了一種可調高度的智能枕頭，包括：枕墊、底座、枕墊升降裝置、升降電驅動裝置、控制電路和枕墊行程開關，枕墊行程開關與控制電路作電信號連接，控制電路與升降驅動裝置作電控制連接。這種結構的智能枕頭主要依靠手動選擇選擇未睡或睡眠狀態，再配合枕墊行程開關對枕頭的升降高度進行限制，無法實時檢測人體的躺臥姿勢，並根據不同姿勢智能調節枕體高度，自動化程度低，不能滿足市場需要。因此，如何設計一種自動化程度高、調節精確、功能完備的智能升降枕是業界亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提出一種智能升降枕，該智能升降枕通過電子感應技術檢測人體的躺臥姿勢，通過記憶功能確定適配高度，再通過機械升降技術實現枕體高度的調整，能適應不同人群、不同人體躺臥姿勢的各種高度需求。本發明採用的技術方案是，設計一種智能升降枕，包括：枕體，設於枕體內的機械升降單元、與機械升降單元連接的控制器、給機械升降單元和控制器供電的電源單元。控制器連接有感應控制單元，該感應控制單元包括：由多個人體感應器直線排列構成的感應器組、與控制器連接的存儲模塊。感應器組縱向設於枕體內的一側，控制器實時接收人體感應器的檢測信號，並標記檢測到人體的人體感應器為有效感應器、未檢測到人體的人體感應器為無效感應器。存儲模塊內儲存有：與不同人體躺臥姿勢相匹配的有效感應器數量範圍、及與各有效感應器數量範圍相匹配的枕體高度數據。控制器實時統計有效感應器的數量，從存儲模塊中獲取枕體高度數據後，發出指令控制機械升降單元調整高度。優選的，人體感應器採用紅外線感應器，枕體的該側側面設有分別與各人體感應器位置對齊的檢測通孔。優選的，控制器連接有外部輸入裝置，存儲模塊內的有效感應器數量範圍及枕體高度數據通過外部輸入裝置設定。控制器接收外部輸入裝置的升降指令，控制機械升降單元調整高度，記錄枕體高度數據；控制器接收人體感應器的檢測信號並統計有效感應器數量，將有效感應器數量處理形成有效感應器數量範圍後，連同枕體高度數據一起存入存儲模塊中。優選的，外部輸入裝置可切換控制器的控制模式，控制器接收感應控制單元信號進行自動控制或接收外部輸入裝置信號進行手動控制。優選的，機械升降單元包括：縱向並排設於枕體內的兩根螺杆、驅動一螺杆轉動的馬達、傳動連接兩根螺杆端部的同步帶組件、設於每根螺杆上的至少一個升降座，馬達與控制器連接。其中，升降座包括：與枕體內頂面固定的上支撐板、與枕體內底面固定的下支撐板、鉸接在上支撐板兩端的上正連杆和上反連杆、鉸接在下支撐板兩端的下正連杆和下反連杆、鉸接連接上正連杆和下正連杆的正鉸接軸、鉸接連接上反連杆和下反連杆的反鉸接軸，螺杆穿過正鉸接軸和反鉸接軸，正鉸接軸和反鉸接軸上均設有與螺杆配合的內螺紋，且螺紋方向相反。優選的，枕體內設有風扇，枕體頂部設有通風孔。優選的，枕體內還設有香盒，香盒內設有香料或香液。優選的，枕體內設有分別與控制器連接的揚聲器和存儲卡。優選的，控制器無線連接一智能手環。與現有技術相比，本發明在枕體內設有感應器組，在使用時將枕頭設置感應器組的一側朝向人體，由於人體躺臥姿勢不同時，人體與感應器組配合的寬度不同，控制器根據感應到人體的人體感應器數量判斷人體的躺臥姿勢，然後調整枕頭高度，實現枕頭的自動升降。較優的，存儲模塊中的數據可針對不同使用者進行手動設定，記憶使用者所需的不同高度，以達到智能化管理枕頭升降的效果。附圖說明下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中：圖1是本發明的立體示意圖；圖2是本發明的拆分結構示意圖；圖3是圖2中A處的放大示意圖。具體實施方式如圖1、2所示，本發明提出的智能升降枕，包括：枕體1，設於枕體1內的機械升降單元、與機械升降單元連接的控制器、給機械升降單元和控制器供電的電源單元。枕體1由底板11、頂板12及枕墊13構成，枕墊13覆蓋頂板12和底板11，其內設有柔性填充物，枕墊13的中間設有凹部，符合人體頭部形狀，使枕頭在使用時更舒適。控制器連接有感應控制單元，該感應控制單元包括：由多個人體感應器2直線排列構成的感應器組、與控制器連接的存儲模塊。感應器組縱向設於枕體1內靠近人體的一側。人體感應器較優的採用紅外線感應器，枕體1上與人體靠近的該側面設有一排檢測通孔14，檢測通孔14的數量與人體感應器2數量相同，且位置一一對齊，人體感應器2通過檢測通孔14感應該位置是否有人體靠近，紅外線感應器檢測更準確，誤差較小。當然，人體感應器也可採用電容感應器，枕體靠近人體的側面設有面板，電容感應器設置在面板上。感應器組內的各人體感應器2獨立檢測，並將信號反饋至控制器，控制器標記檢測到人體的人體感應器2為有效感應器，未檢測到人體的人體感應器2為無效感應器，再統計有效感應器的數量。存儲模塊內儲存有預先設定的自動控制數據，包含與不同人體躺臥姿勢相匹配的有效感應器數量範圍、及與各有效感應器數量範圍相匹配的枕體高度數據。控制器實時統計有效感應器的數量後，在存儲模塊中根據該數量所在的有效感應器數量範圍，獲取相應的枕體高度數據，再控制機械升降單元進行升降動作，調整枕頭的高度。控制器連接有外部輸入裝置，該外部輸入裝置可為設置枕體1上的控制面板或設於枕體1外的遙控器。初次使用時，人體採取不同的側臥仰臥姿勢，手動調整枕頭至最佳高度，控制器記錄下各姿勢對應的枕體高度數據及有效感應器數量，對有效感應器數量進行一定規律的處理後形成有效感應器數量範圍，再將有效感應器數量範圍與枕體高度一起存入存儲模塊中，完成智能升降枕對不同姿勢的枕頭高度進行記憶。設定完成後，控制器根據感應器組的檢測信號，自動識別人體躺臥姿勢，控制枕頭升降到記憶的高度，當人體姿勢改變後，控制器再次發出指令，枕頭高度進行相應的調整，達到智能升降枕更貼近使用者的具體需要，智能化管理枕頭升降的目的。較優的，外部輸入裝置還可以切換控制器的控制模式，控制器的控制模式分為兩種，一種是接收感應控制單元信號進行自動控制，另一種接收外部輸入裝置信號直接進行手動控制，當切換到手動控制模式時，控制器停止與感應控制單元之間的數據交互。如圖2所示，機械升降單元包括：縱向並排設於枕體1內的兩根螺杆3、驅動一螺杆3轉動的馬達4、傳動連接兩根螺杆3端部的同步帶組件、設於每根螺杆3上的至少一個升降座5，同步帶組件由分別固定在兩根螺杆3端部的兩同步帶輪6、及套在兩同步帶輪上的同步帶7構成，升降座5可在螺杆3的正反轉動中完成升降。馬達4與控制器連接，控制器獲取到枕體高度數據後，計算出馬達4的轉數，使螺杆3轉動到設定位置。在本實施例中，馬達採用雙向靜音馬達，每根螺杆3上設有兩個升降座5，兩個螺杆3通過同步帶組件同時轉動，四個升降座5同步升降。如圖3所示，升降座5包括：與頂板12固定的上支撐板51、與底板11固定的下支撐板52、鉸接在上支撐板51兩端的上正連杆53和上反連杆54、鉸接在下支撐板52兩端的下正連杆55和下反連杆56、鉸接連接上正連杆53和下正連杆55的正鉸接軸57、鉸接連接上反連杆54和下反連杆56的反鉸接軸，上正連杆53與上反連杆54對稱，下正連杆55和下反連杆56對稱，升降座5外形呈菱形。螺杆3穿過正鉸接軸57和反鉸接軸，正鉸接軸57和反鉸接軸上均設有與螺杆3配合的內螺紋，且螺紋方向相反。當螺杆3轉動時，由於正鉸接軸57與反鉸接軸的螺紋方向相反，兩者恰好朝相對或相背的方向運動，拉動升降座5左右兩角移動，推動上支撐板51和下支撐板52進行升降動作。較優的，電源控制單元帶有充電電池，對智能升降枕提供電力保障，充電電池可存貯電量5V，外接變壓器連接220V電源。進一步的，枕體1內設有風扇8，頂板12和枕墊13上均設有通風孔，枕墊13內的柔性填充物為打孔乳膠，枕頭的通風性能良好，使用起來更舒適。枕體1內還可設置香盒，香盒內填充有香料或香液，提高枕頭使用的舒適性。再進一步的，枕體1內還設有分別與控制器連接的揚聲器和存儲卡，使用者可播放音樂舒緩心情，促進睡眠質量。控制器還可以無線連接一智能手環，控制器可接收智能手環上的睡眠數據，自動改變睡眠者頸部角度，預防窒息或打鼾。當然，控制器上還可以連接時鐘模塊、網絡連接模塊等，使智能升降枕帶有喚醒功能、起身後天氣提醒功能等等。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。