隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置的製作方法

2023-12-06 17:08:46 1

專利名稱：：隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置的製作方法
技術領域：
：本發明為一種隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置。
背景技術：
：睡眠是人每天都需要的正常生理現象，大多數人一生中睡眠時間約佔生命的三分之一。一般來說睡眠不僅使身體得到休息，恢復體力；同時也能讓大腦皮質的神經細胞受到保護抑制，恢復腦力。醫學研究表明，睡眠大體上可分為淺睡眠和深睡眠兩種狀態；在一次正常睡眠周期中，淺睡眠和深睡眠是交替進行的，一般整夜睡眠有4-6個周期。人入睡後會很快進入深睡眠，且逐漸加深，達到沉睡眠狀態。這種狀態無夢，可維持60-卯分鐘。經過深睡眠又返回到淺睡眠進入夢境。這時除眼球出現快速運動外，還可能有夢話、笑容或笑聲，或被噩夢驚醒，或翻翻身改變臥姿又繼續睡去，進入下一個周期。由此可見，睡眠中有夢及改變臥姿是正常的，翻身是為了得到舒適體位的表現。睡眠中人臥姿因人習慣不同而多種多樣，但基本有四種，即俯臥、側臥、仰臥和介於側臥與仰臥之間的半側臥。由於俯臥位時不僅影響呼吸，頭部偏向一側不利保護頸部的平衡狀態，不宜採用。絕大多數人採用側臥、半側臥或仰臥，或三者交替運用。睡眠時間的長短僅是一個方面，更重要的是睡眠的質量，大腦皮質抑制很深的睡眠，可使疲勞充分解除，起床後頭腦清晰，精神煥發。與睡眠5質量關係最密切的寢具就是枕頭，合適的枕頭高度應該讓人躺下後與頸椎生理曲線深度一致。頸部肌肉及韌帶充分放鬆，有利於人體健康及養生的目的。而過高或過低都會改變頸椎的正常生理曲線，使肌肉疲勞及韌帶牽拉或損傷，引起"落枕"，經常處於這種狀況是引發頸椎病的常見原因之一。我們可以通過增減枕墊等方法來實現不同臥姿對枕頭高度尺寸的要求，但是，人在睡眠時自覺的意識活動已停止，不能對外界的刺激和狀況做出有效的反應動作，除非養成翻身就醒的習慣，但那樣就會影響睡眠質量了。目前市場上出現具有護頸保健功能的護頸枕，其高度固定，只能滿足一種臥姿情況，起到護頸作用；不能依睡姿自動變化。
發明內容本發明的目的在於，解決上述現有所存在的問題，提供一種隨臥姿自動變伴枕頭高度的控制裝置，使枕高達到相應臥姿下用枕需求。本發明是這樣實現的包括枕氣囊、檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器、控制電路及氣路構成；枕氣囊置於枕頭中間，氣囊式枕頭上設有進出氣孔，通過導管與電磁換向閥接口連接，在氣囊內安裝三組開關Ki、K2、K3，檢測枕氣囊充氣、排氣導致的體積變化而引起的高度變化。檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器固定在褥墊4上，傳感器包括檢測氣囊2和壓力轉換開關3，檢測氣囊通過導管與壓力轉換開關的外殼密閉腔連接，壓力轉換開關有三組YZK"YZK2、YZK3共用一個外殼，壓力轉換開關包括外殼、彈性膜片、常斷開關的動觸點、靜觸點構成。其控制電路為，壓力轉換開關YZK,的一端與正極連接，另一端並接電阻Ri、按鈕開關KAi，電阻R!另一端連接指示燈Hu指示燈&另一端連接負極；按鈕開關KAi的另一端連接開關K,，開關K,另一端並接繼電器J！觸點、繼電器J3線圈，繼電器L觸點另一端連接充氣電磁閥繼電器JD,線圈，充氣電磁閥繼電器JDi線圈另一端連接負極。充氣電磁閥繼電器JD,線圈連接電阻R4，電阻R4另一端連接指示燈H4，指示燈H4另一端接負極。充氣電磁閥繼電器觸點連接充氣電磁閥DFi線圈；充氣電磁閥DFi線圈另一端接交流電源。充氣電磁閥繼電器JD,另一端觸點連接交流電源。繼電器J3線圈另一端連接負極。延時繼電器JS的線圈和繼電器J6線圈首尾並聯，首端連接繼電器J3線圈前端，尾端連接負極。壓力轉換開關YZK2的一端與正極連接，另一端並接電阻R2、繼電器L的觸點、按鈕開關KA2，電阻R2另一端連接指示燈H2，指示燈H2另一端連接負極；繼電器J的另一觸點連接負極；按鈕開關KA2另一端連接繼電器J2的觸點，繼電器J2的觸點另一端連接開關K2，開關K2另一端並接繼電器J4的線圈、二極體Dp二極體Di另一端連接充氣電磁閥繼電器JDi線圈的前端。繼電器J4的線圈另一端連接負極；開關K2的前端觸點連接繼電器J4的觸點，繼電器J4的另一觸點連接二極體D2;二極體D2的另一端並聯繼電器J3的觸點、繼電器J6的常斷觸點；繼電器J6的另一觸點連接延時繼電器JS的觸點；延時繼電器JS的另一個常閉觸點連接排氣電磁閥繼電器JD2的線圈，排氣電磁閥繼電器JD2的線圈另一端連接負極。排氣電磁閥繼電器JD2的觸點連接排氣電磁閥DF2的線圈，排氣電磁閥DF2的線圈另一端連接交流電源。排氣電磁閥DF2的另一觸點連接交流電源。繼電器J3的另一觸點連接排氣電磁閥繼電器JD2的線圈前端。電阻R5的一端連接排氣電磁閥DF2的線圈，另一端連接指示燈H5，指示燈Hs的另一端連接負極。壓力轉換開關YZK3的一端與正極連接，另一端並接電阻R3、按鈕開關KAp電阻R3另一端連接指示燈H3，指示燈H3另一端連接負極；按鈕開關KA3另一端並接繼電器J2的線圈、開關K3、繼電器Js的觸點，繼電器JJ勺線圈另一端連接負極；開關K3另一端連接繼電器J5的線圈，繼電器J5的線圈另一端連接負極；繼電器J5的另一觸點連接二極體D3;二極體D3的另一端連接繼電器JD2的線圈。氣路包括儲氣罐通過管路與充氣電磁換向閥常閉入口連接，充氣電磁換向閥另一端常閉出口並接排氣電磁換向閥常閉入口和枕氣囊。管路上安裝有單向閥，以向儲氣罐補充氣體；儲氣罐上部安裝有壓力表指示系統壓力。本發明的優點是，克服了固定高度的枕頭或手動改變高度的枕頭所不能解決的問題，可以隨睡眠時臥姿不同而自動調整枕頭高度，滿足不同臥姿的用枕需求，使睡眠更舒適，對頸椎的保健作用更顯著。圖l為本發明的方框圖圖2控制電路圖3為氣路連接示意圖4、圖5、圖6為枕氣囊及枕頭結構三種狀態時示意圖；圖7人躺在床上的示意圖8人躺在床上仰臥時的截面及傳感器的示意圖9為側臥時的截面示意圖IO為半側臥時的截面示意具體實施例方式下面結合附圖詳細說明如圖所示，包括枕氣囊1、檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器、控制電路及氣路構成；枕氣囊置於枕頭中間，氣囊式枕頭上設有進出氣孔，通過導管與電磁換向閥接口連接，在氣囊內安裝三組開關KpK2、K3，檢測枕氣囊充氣、排氣導致的體積變化而引起的高度變化。檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器固定在褥墊4上，傳感器包括檢測氣囊2和壓力轉換開關3，檢測氣囊通過導管與壓力轉換開關的外殼密閉腔連接，壓力轉換開關3有三組YZKi、YZK2、YZK3共用一個外殼，壓力轉換開關包括外殼、彈性膜片、常斷開關的動觸點、靜觸點構成。其控制電路為，壓力轉換開關YZK,的一端與正極連接，另一端並接電阻R。按鈕開關KAp電阻R,另一端連接指示燈Hi，指示燈H!另一端連接負極;.按鈕開關KAi的另一端連接開關Kp開關K!另一端並接繼電器h觸點、繼電器J3線圈，繼電器h觸點另一端連接充氣電磁閥繼電器JDi線圈，充氣電磁閥繼電器JDi線圈另一端連接負極。充氣電磁閥繼電器JDi線圈連接電阻R4，電阻R4另一端連接指示燈H4，指示燈H4另一端接負極。充氣電磁閥繼電器JD,觸點連接充氣電磁閥DFt線圈；充氣電磁閥DF!線圈另一端接交流電源。充氣電磁閥繼電器JDi另一端觸點連接交流電源。繼電器J3線圈另一端連接負極。延時繼電器JS的線圈和繼電器J6線圈首尾並聯，首端連接繼電器J3線圈前端，尾端連接負極。壓力轉換開關YZK2的一端與正極連接，另一端並接電阻R2、繼電器^的觸點、按鈕開關KA2，電阻R2另一端連接指示燈H2，指示燈H2另一端連接負極；繼電器Ji的另一觸點連接負極；按鈕開關KA2另一端連接繼電器J2的觸點，繼電器J2的觸點另一端連接開關K2，開關K2另一端並接繼電器J4的線圈、二極體Dp二極體Di另一端連接充氣電磁閥繼電器JDi線圈的前端。繼電器J4的線圈另一端連接負極；幵關K2的前端觸點連接繼電器J4的觸點，繼電器J4的另一觸點連接二極體D2;二極體D2的另一端並聯繼電器J3的觸點、繼電器J6的常斷觸點；繼電器J6的另一觸點連接延時繼電器JS的觸點；延時繼電器JS的另一個常閉觸點連接排氣電磁閥繼電器JD2的線圈，排氣電磁閥繼電器JD2的線圈另一端連接負極。排氣電磁閥繼電器JD2的觸點連接排氣電磁閩DF2的線圈，排氣電磁閥DF2的線圈另一端連接交流電源。排氣電磁閥DF2的另一觸點連接交流電源。繼電器J3的另一觸點連接排氣電磁閥繼電器JD2的線圈前端。電阻R5的一端連接排氣電磁閥DF2的線圈，另一端連接指示燈H5，指示燈H5的另一端連接負極。壓力轉換開關YZK3的一端與正極連接，另一端並接電阻R3、按鈕開關KA"電阻R3另一端連接指示燈H3，指示燈H3另一端連接負極；按鈕開關KA3另一端並接繼電器J2的線圈、開關K3、繼電器Js的觸點，繼電器J2的線圈另一端連接負極；開關K3另一端連接繼電器J5的線圈，繼電器Js的線圈另一端連接負極；繼電器J5的另一觸點連接二極體D3;二極體D3的另一端連接繼電器JD2的線圈。見圖3，氣路包括儲氣罐CQ通過管路與充氣電磁換向閥DFi連接，充氣電磁換向閥DFi另一端並接排氣電磁換向閥DF2和枕氣囊1。管路上安裝有單向閥DCF，以向儲氣罐補充氣體;儲氣罐CQ上部安裝有壓力表YLB。一、檢測傳感器與人體臥姿的對應關係及調節設定當褥墊上無人時，也無其它可觸發壓力施加時，檢測傳感器無輸出信號，控制電路也就無輸出信號，控制充、排氣電磁閥也無動作。此時傳感器的三個壓力轉換開關YZK,、YZK2、YZK3的觸點均處於斷開狀態。當人軀幹觸壓在褥墊4的檢測氣囊2時，氣囊2變形，腔內空氣壓力將升高，並使與之將連通的壓力轉換開關3的密封腔內空氣壓力相應隨之升高，而各膜片也會受壓縮空氣推動產生彈性變形，同受力方向鼓動，連接在膜片上的開關觸點也隨之移動，向固定觸點靠近；所不同的是三個膜片尺寸有差別，受力面積也有差別，Ft〈F2〈F3，那麼膜片受力變形程度也不同，因此，在同一空氣壓力作用下，三個膜片的動觸點移動的距離也不同，其移動的距離為Si〈S2〈S3;這三個開關分別對應人體三種臥姿(1)壓力轉換開關YZK3對應檢測仰臥姿；(2)壓力轉換開關YZK2對應檢測半側臥姿；(3)壓力轉換開關YZK!對應檢測側臥姿。通過調節連接在傳感器外殼上的各固定觸點與相對應觸點的距離，使傳感器各壓力轉換開關YZK"YZK2、YZK3觸發壓力改變，達到適應不同年齡、性別、體形、體重的人三種臥姿都能夠觸發所對應的傳感器壓力轉換開關。其調節的步驟是，首先按下手動按鈕開關，斷開控制電路的處理執行，在調節設定均完成後，再次按下手動按鈕開關，使其復位，見圖中的KA,、KA2、KA3，實際應用時可以選用一個三組觸點的按下鎖定開關，減少操作步驟。二、枕氣囊高度從科學醫學觀點出發，三種臥姿要求三個用枕高度，使頸椎保持正常的生理曲度，一般成年人側臥、半側臥、仰臥用枕高度約12cm、8cm、5cm。本發明的枕高度為充填物5和枕氣囊1高度之和，見圖4、見圖5、見圖6。枕氣囊初始，未充氣時或枕氣囊完全排氣後，內置的開關K、K2、K3均處於閉合狀態，見圖6。當枕氣囊開始充氣，隨腔內空氣壓力逐漸升高，枕氣囊體積增大，枕高尺寸也相應增大，連接在上、下枕氣囊壁上的各開關觸點也隨之受牽拉而運動，首先，牽拉脫開的是開關K3，隨充氣進行，將使開關K2、開關K,相繼脫開，此時枕高達到最大，可以滿足側臥用枕高度。當開關K2脫開時，設定為中檔高度，見圖5;可以滿足半側臥用枕高度。排氣過程，如果從最大枕高開始至最小枕高止，那麼開關狀態就由開關Jd、開關K2、開關K3均脫開狀態，隨排氣進行開關Jd最先閉合，其次為開關K2，最後為開關K"排氣結束，枕氣囊度高也降到最低，見圖6;可以滿足仰臥用枕高度。三、控制電路控制枕囊充、排氣過程由壓力轉換開關YZK!、壓力轉換開關YZK2、壓力轉換開關YZK3所產生的閉合、斷開兩種狀態共6個信號，及由枕囊內的開關K,、開關K2、開關Kg、所產生的閉合、斷開兩種狀態共6個信號，控制電路對其進行處理後產生輸出信號控制電磁閥DF!、DF2，實現對枕氣囊1充、排氣自動控制。當褥墊檢測氣囊2有人觸壓，枕氣囊內空氣壓力達到設定的最低觸發壓力時，因三個壓力轉換開關的觸發壓力值呈遞進排列，檢測側臥姿的壓力轉換開關YZK,首先閉合；當達到第二級設定觸發壓力時，檢測半側臥姿的壓力轉換開關YZK2閉合；此時壓力轉換開關YZKt仍為接通閉合狀態；當達到最大設定觸發壓力時，壓力轉換開關YZK3閉合;此時壓力轉換開關YZK,、壓力轉換開關YZK2仍為接通閉合狀態。(一)當只有檢測側臥姿的壓力轉換開關YZK,閉合，指示燈Hi亮啟，同時經過常閉狀態的手動開關連接開關K,線路有以下狀態1、枕高為最大值時，檢測開關K,、開關K2、開關&均呈斷開狀態，見圖4;控制電路為斷路，電磁閥線圈不導通，電磁閥不動作，枕高仍保持最大值狀態，滿足了側臥姿時的高度要求。2、當枕高為中值時，開關Ki閉合，開關K2、開關K3均斷開，見圖5;在電路中，開關K,以下將形成四個分迴路(1)、經開關K,和繼電器A的常閉觸點和充氣電磁閥繼電器JD,線圈形成迴路，充氣電磁閥繼電器JD線圈導通後，電磁閥繼電器JD!的觸點閉合，充氣電磁閥DFi工作，枕氣囊開始充氣，至開關&斷開，電磁閥恢復到常閉狀態後枕氣囊充氣停止。(2)、經開關Kt、繼電器L的常閉觸點與電阻R4及指示燈H4形成迴路，使指示燈H4亮啟，間接指示電磁閥DFi處於工作狀態；當開關K,斷開，指示燈H4也隨之熄滅。(3)、經開關K^、繼電器J3線圈形成迴路，使繼電器J3的觸點由常閉改變為斷開；繼電器J3觸點所屬線路因壓力開關YZK2此時未觸發呈斷開狀態，線路斷路，不能對電磁閥進行控制，枕氣囊也無影響。(4)、經開關K^繼電器J6線圈及與其並聯的延時繼電器JS形成迴路，使相應觸點改變狀態，同上述(3)原因不能對電磁閥DF2進行控制，枕氣囊也無影響。以上只有(1)時，充氣電磁閥DFi有充氣動作，並在枕氣囊使開關Ki斷開時停止，見圖4;此時，枕高為最大，滿足了側臥用枕需求。3、壓力轉換開關YZKi閉合，枕高為最小值時，枕內開關K"K2、K3均閉合，見圖6;由於此時以壓力轉換開關YZK2、壓力轉換開關YZK3為前端的支路，壓力轉換開關YZK2、壓力轉換開關YZK3均未觸發，呈斷開狀態而斷路；不能對充、排氣電磁閥產生動作。在電路中，因開關IQ閉合經繼電器J!觸點、充氣電磁閥繼電器JDi線圈形成迴路，充氣電磁閥工作，枕氣囊進行充氣直到開關&被牽拉斷開後，見圖4;充氣結束。枕高為最大，滿足了側臥用枕需求。(二)當檢測半臥姿的壓力轉換開關YZK2閉合，沿包含該開關的第二支路中，首先經電阻R2和指示燈H2形成迴路，指示燈H2亮啟，指示燈H2的作用是指示壓力轉換開關YZK2的工作狀態，也即指示人體半側臥姿。同時與該迴路並聯的繼電器h線圈也導通，繼電器h工作，使處於常閉狀態的觸點斷開，從而切斷經由壓力轉換開關YZK。枕高開關K,至充氣電磁閥繼電器JD,形成的迴路，也就限制了因人體半側臥姿時致使壓力轉換開關YZJd也觸發導通，造成該檢測信號對半側臥姿檢測信號的幹擾。同時，在電路中，經手動按鈕開關KA2和繼電器J2常閉觸點、繼電器J4常閉觸點、二極體D2、繼電器J3常閉觸點及排氣電磁閥繼電器JD2線圈可以形成迴路。1、枕高處於最大值時，開關Ki、開關K2均斷開，見圖4，開關K2斷開，切斷了至充氣電磁閥繼電器JDi線圈支路，只能沿壓力轉換開關YZK2、手動按鈕開關KA2、繼電器J2觸點、繼電器J4觸點、二極體D2、繼電器J3觸點、排氣電磁閥繼電器JD2線圈，此時排氣電磁閥繼電器JD2工作，使電磁閥導通，枕氣囊進行排氣，排氣將使枕氣體積逐漸縮小，當處於中檔值時，枕高開關K,閉合，由於開關K,閉合，使上述中的排氣電磁閥控制迴路中的繼電器J3線圈導通，繼電器J3動作；使其常閉觸點變化為斷開狀態，線路斷路，不能對排氣電磁閥繼電器JD2繼續輸出電信號；同時，由於開關Ki導通，與繼電器J3線圈並聯的延時繼電器JS和繼電器J6線圈導通，使繼電器J6觸點狀態變化，由常斷變化為閉合；因此，由繼電器J3觸點切斷的迴路從二極體D2開始又被繼電器J6變為閉合的觸點接通，再經過延時繼電器JS的常閉觸點與排氣電磁閥繼電器JD2線圈重新形成迴路。控制排氣電磁閥繼續工作，枕氣囊繼續排氣。此前，延時繼電器JS線圈從被接通時刻起開始工作，延時^l'構運行；當到達延時設定值時，常閉觸點變化為斷開狀態，切斷電磁閥繼電器JD2線路，枕氣囊排氣停止。延時的時間設定取決於枕氣囊的排氣流量，受枕氣囊所承人的頭部施加的壓力和導管孔徑尺寸及其他通道孔徑尺寸的影響，延時繼電器JS應選擇0~30秒規格，根據具體情況進行調節，確定延時時間。最終目的是使枕氣囊排氣至中檔高度(開關K2將閉合狀態)，適合半側臥時用枕要求。2、當壓力轉換開關YZK2被觸發閉合，檢測臥姿為半側臥姿，而此時枕高開關Ki閉合，開關K2斷開，見圖5，在控制電路中，壓力開關YZK2閉合，指示燈H2亮起，同時繼電器h的線圈導通使其常閉觸點變為斷開切斷充氣電磁閥繼電器JD,的迴路形成。HU指示燈不亮。但在另一支路，因開關K,此時閉合經繼電器J3線圈形成迴路。使其常閉觸點斷開，致使沿包包含該觸點的線路切斷；與繼電器J3並聯的延時繼電器JS，延時後切斷包含該觸點的線路。而繼電器J6的觸點所屬的線路導通，導通受延時繼電器JS延時影響導通時間，其上的局部電路沿壓力轉換開關YZK2，手動按鈕開關KA2，繼電器J2常閉觸點再經繼電器J4常閉觸點相連通(在延時繼電器JS接通延時時間段內)，並與電磁閥繼電器JD2線圈形成迴路^使電磁閥繼電器JD2觸點由常斷變為閉合，導通排氣電磁閥DF2線圈，排氣電磁閥DF2工作，枕氣囊進行排氣。當延時繼電器JS達到設定時間，JS觸點改變常通狀態，從而斷開線路，枕氣囊排氣也相應停止。如果延時繼電器JS設定時間大於枕氣囊排氣，致使枕高開關K2閉合所用時間，應通過改變枕氣囊排氣流量，使其加大，並重新設定延時繼電器JS時間設定與所需相關要求進行匹配。因此延時繼電器JS的設定時間應小於枕氣囊的排氣使開關k2閉合所用時間。所以當K2閉合就會使另外的支路導通，而排氣電磁閥分線路因繼電器J4線圈導通而使其常閉觸點斷開。並使枕氣囊的排氣停止；同時因開關K2閉合將沿開關K2、二極體D2與充氣電磁閥繼電器形成迴路，同時指示燈H4亮起，充氣電磁閥工作。對枕氣囊進行充氣，直至充氣使枕內開關K2斷開，該分支路斷路充氣結束。而此時可能形成迴路的延時繼電器JS觸點說在線路。因已超過延時設定時間而使觸點斷開，線路斷路。排氣氣閥不能工作，而枕高將保持目前高度。如圖5,滿足了半側臥姿用枕高度的需求。3、當壓力轉換開關YZK2閉合時，開關K1、K2、K3均閉合。在電路中，壓力轉換開關YZK2閉合，H2指示燈亮起，壓力轉換開關YZK2工作。同時繼電器J,線圈接通形成迴路，繼電器J,工作，使其觸點由常閉變為斷開，從而切斷包含該觸點和指示燈H4、繼電器JD1線圈的線路，該路不導通。另一條支路沿壓力轉換開關YZK2、手動按鈕開關KA2,經過此時處於閉合狀態的枕高開關K2、繼電器J4形成迴路,使繼電器J4工作,切斷包含繼電器J4觸點的分支線路，同時經過閉合的開關K2、二極體D,、繼電器JD,線圈形成迴路,充氣電磁閥繼電器JD,的常斷觸點閉合,使充氣電磁閥DF!工作，開始向枕氣囊充氣，指示燈H4亮。當充氣的枕氣囊逐漸脹起，首先牽拉枕高開關K3脫開，由閉合變為斷開，但此時該開關的狀態變化不會對處於斷路狀況的包含開關K3的線路造成影響。枕氣囊繼續充氣，又使枕高開關K2牽拉脫開，枕高達到中檔，而電路中因開關K2的斷開而使包含該開關及電磁閥繼電器JD,線圈的線路斷路，充氣電磁閥停止工作，充氣結束。指示燈H4熄滅。至此，由檢測臥姿為半側臥姿，枕高由最小值，通過對枕氣囊充氣向中檔過渡，最終達到枕高最大值，滿足了要求。對於開關Ki處於閉合狀態，使延時繼電器JS工作，可以實現其觸點的線路產生迴路，使排氣電磁閥工作，受枕高開關Ki閉合起始時間(由枕高最大值經排氣使開關&閉合)和延時繼電器JS設定的延時時間的限制而錯過此時導通的可能；同時，因枕高開關Kt依然閉合，使繼電器J3仍處於工作狀態，繼電器J3觸點仍斷開，所以包含繼電器3觸點的分支線路不導通。(三)當檢測仰臥姿的壓力轉換開關YZK3被觸發而閉合時，在控制電路中，經壓力轉換開關YZK3為前端的第三支路首先經電阻R3和指示燈H3形成迴路，指示燈H3亮啟，該指示燈H3的作用是指示壓力轉換開關YZK3的工作狀態，也即指示人體為仰臥姿。同時繼電器J2線圈導通，繼電器J2工作，使常閉觸點改變為斷開狀態，包含該觸點的線路在其下的後段被切斷，而之前段線路依然導通，壓力轉換開關YZK2的指示燈H2依然亮，指示壓力轉換開關YZK2為工作狀態，同時繼電器Ji線圈導通成迴路，繼電器L工作，使其常閉觸點改變為斷開，從而切斷包含該觸點與電磁閥繼電器JDi線圈及指示燈H4的線路，使充氣電磁閥DF,不導通。在沿手動按鈕開關KA3的主幹支路因此時枕高不同，有三種可能(1)枕高尺寸最大值，枕高開關K,、K2、K3均斷開，見圖4;在控制線路中，因開關K3為斷開狀態，包含該開關和繼電器J5線圈的支路被切斷，繼電器Js觸點呈常閉狀態，再經二極體D3與排氣電磁閥繼電器JD2線圈形成迴路，使排氣電磁閥繼電器JD2工作，常斷觸點閉合，使排氣電磁閥DF2工作，枕氣囊進行排氣。開關Ki將會由斷開狀態改變為中檔時的開關K,閉合狀態，在線路中開關&閉合時，將與繼電器J3線圈形成迴路，使繼電器J3觸點由常閉改變為斷開，但包含該觸點的線路前端的繼電器J2觸點常閉狀態已被導通的繼電器J2所改變為斷開，因此該繼電器J2觸點以後的線路被切斷，不能進行信號傳遞，不會改變此時的排氣電磁閥工作，所以，枕氣囊排氣依繼續。隨枕氣囊排氣的進行，勢必將使枕高開關K2由斷開狀態向閉合狀態進行，枕高度逐漸減小，當枕高開關K2呈閉合狀態時，在線路中由於繼電器J2觸點依然未改變斷開狀態(繼電器J2線圈此時導通)，所以，繼電器J2觸點以後的線路被切斷，而斷路內的元器件狀態發生的改變無法得到反映，線路依然保持原工作狀態，排氣電磁閥工作，枕氣囊排氣繼續進行，直到枕內開關K3由斷開改變為閉合，在線路中，開關K3閉合將導致繼電器Js線圈工作，使其觸點由常閉改變為斷開，終斷了經二極體D3至排氣電磁閥繼電器JD2線圈的線路，排氣電磁閥繼電器JD2停止工作，枕氣囊排氣停止。此時，枕高度已為最小值，實現了臥姿態檢測為仰臥，枕高度由最大值通過對枕氣囊排氣達到目前最小值枕高，滿足了枕高需求。(2)枕高度為中檔值，枕高開關K1呈閉合狀態，見圖5，在線路中，開關Kt閉合，將與繼電器J3線圈形成迴路，使繼電器J3觸點由常閉改變為斷開，而包含該觸點的線路前端的繼電器J2觸點常閉狀態已被導通的繼電器J2所改變，由常閉變為斷開，所以由該處切斷的線路，開關Ki閉合，使繼電器J3觸點斷開，只是從該斷路的中部又進行了切斷，同時與繼電器J3線圈並聯的延時繼電器JS線圈和繼電器J6線圈也因開關Kl閉合而形成迴路，並改變繼電器J6觸點常斷狀態；使延時繼電器JS工作，進行計時導通，但是包括了延時繼電器JS和繼電器J6觸點線路前端繼電器J2觸點處已成斷路，即使後段導通，有可能使經壓力轉換開關YZK3、手動按鈕開關KA3、繼電器J5觸點和二極體Ds傳導的電信號逆向引入，但由於設置了二極體D2逆向截止了電信號導入。在壓力轉換開關YZK2為前端的支路中，雖然其下在繼電器J2觸點處斷路，但繼電器J2觸點之前的線路仍然可以形成從壓力轉換開關YZK2、電阻R2和指示燈H2迴路，指示燈H2亮啟，及與該線路並聯的繼電器J,線圈迴路，使繼電器h觸點由常閉改變為斷開，阻止了充氣電磁閥繼電器JD,所在支路形成迴路，充氣電磁閥繼電器JD,不動作。在以壓力轉換開關YZK3為前端的線路，因開關K3斷開，而只有經手動按鈕開關KA3和繼電器J5觸點及二極體D3至排氣電磁閥繼電器JD2線圈形成迴路，分支路經電阻Rs、指示燈Hs形成迴路，指示燈H5亮啟，指示排氣電磁閥繼電器JD2工作；同時，將其觸點由常斷變為閉合，使排氣電磁閥DF2工作；枕氣囊開始排氣，枕氣囊排氣導致枕高開關K2由斷開到閉合。在線路中，開關K2閉合，只不過是在兩端均斷路的中段線路進行了無效果連接，不能對正在進行排氣的枕氣囊發生影響，枕氣囊排氣繼續進行，直到使枕高開關K3由斷開狀態改變為閉合狀態，在電路中，開關Kg閉合將使繼電器J5線圈形成迴路，繼電器J5工作，使繼電器Js觸點由常閉改變為斷開，終斷了排氣電磁閥繼電器JD2線圈所形成的迴路，排氣電磁閥停止工作，枕氣囊排氣結束。枕高度此時為圖6所示，滿足了仰臥的用枕需求。(3)枕高為最小值時，枕高開關K,、K2、K3均閉合，見圖6，在電路中，電阻R3和指示燈H3因壓力轉換開關YZK3閉合而形成迴路，指示燈H3亮啟，指示壓力轉換開關YZK3工作，並因開關K3閉合將形成沿壓力轉換開關YZK3、手動按鈕開關KA3、開關K3和繼電器J5線圈形成迴路，繼電器J5工作，使其觸點狀態改變，由常閉改變為斷開，在繼電器Js觸點處切斷，經二極體D3通向排氣電磁閥繼電器JD2線圈的線路，使排氣電磁閥處於不進行排氣狀態；在此同時，沿壓力轉換開關YZK3、手動按鈕開關KA3、繼電器J2線圈也形成迴路，繼電器J2工作，使繼電器J2觸點由常閉改變為斷開，從而由繼電器J2觸點處切斷了包括該觸點的分支路，而其前段線路，沿壓力轉換開關YZK2、電阻R2和指示燈H2形成迴路，指示燈H2亮啟，指示壓力轉換開關YZK2工作；同時沿壓力轉換開關YZK2和繼電器J,線圈形成迴路，繼電器Ji工作，使其觸點由常閉改變為斷開，切斷了經該觸點通向充氣電磁閥繼電器JDi線圈的線路及電阻R4、指示燈H4的線路。此時其前段線路沿壓力轉換開關YZK,、電阻和指示燈&形成迴路，指示燈&亮啟，指示壓力轉換開關YZKi工作；開關Ki為閉合狀態，在電路中，開關K,閉合，將沿壓力轉換開關YZK"手動按鈕開關KA,、開關Kt和繼電器J3線圈形成迴路，使繼電器J3觸點由常閉改變為斷開；與繼電器J3線圈並聯的延時繼電器JS線圈及繼電器J6線圈也導通並工作，但因其前端線路已在繼電器J2觸點處斷開，而使在其下端的這兩條分支路局部改變不起作用。此時，開關K2為閉合，同樣的原因，在包含開關K2以下電路中局部改變不起作用。所以當檢測臥姿為仰臥，開關K"開關&、開關K3均閉合，控制電路對充氣和排氣電磁閥均沒有給出工作電信號，枕氣囊既無充氣又無排氣，仍保持最小值，滿足枕高需求。通過對不同臥姿、開關&、開關K2、開關K3不同狀態控制電路進行了相應的處理，控制充氣、排氣電磁閥對枕氣囊進行充氣、排氣或保持現狀，均達到相應臥姿的用枕高度要求。具體的臥姿下所對應電路中指示燈情況如下表:tableseeoriginaldocumentpage21o-指示燈亮x-指示燈不亮權利要求1、一種隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置，其特徵在於，包括枕氣囊、檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器、控制電路及氣路構成；枕氣囊置於枕頭中間，氣囊式枕頭上設有進出氣孔，通過導管與電磁換向閥接口連接，在氣囊內安裝三組開關(K1、K2、K3)，檢測枕氣囊充氣、排氣導致的體積變化而引起的高度變化；檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器固定在褥墊上，傳感器包括檢測氣囊和壓力轉換開關，檢測氣囊通過導管與壓力轉換開關的外殼密閉腔連接，壓力轉換開關有三組(YZK1、YZK2、YZK3)共用一個外殼，壓力轉換開關包括外殼、彈性膜片、常斷開關的動觸點、靜觸點構成。2、根據權利要求1所說的一種隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置，其特徵在於，其控制電路為，壓力轉換開關(YZK》的一端與正極連接，另一端並接電阻(R》、按鈕開關(KA》，電阻(R》另一端連接指示燈(H。，指示燈(H》另一端連接負極；按鈕開關(KA。的另一端連接開關(K。，開關(Ki)另一端並接繼電器(J。觸點、繼電器(J3)線圈，繼電器(J。觸點另一端連接充氣電磁閥繼電器(JD。線圈，充氣電磁閥繼電器(JD》線圈另一端連接負極。充氣電磁閥繼電器(JD。線圈連接電阻(R4)，電阻(R4)另一端連接指示燈(H4)，指示燈(H4)另一端接負極；充氣電磁閥繼電器(JD》觸點連接充氣電磁閥(DF。線圈；充氣電磁閥DF!線圈另一端接交流電源。充氣電磁閥繼電器(JD。另一端觸點連接交流電源。繼電器(J3)線圈另一端連接負極。延時繼電器JS的線圈和繼電器(J6)線圈首尾並聯，首端連接繼電器(J3)線圈前端，尾端連接負極；壓力轉換開關(YZK2)的一端與正極連接，另一端並接電阻(R2)、繼電器(J。的觸點、按鈕開關(KA2)，電阻(R2)另一端連接指示燈(H2)，指示燈(H2)另一端連接負極；繼電器(J。的另一觸點連接負極；按鈕開關(KA2)另一端連接繼電器(J2)的觸點，繼電器(J2)的觸點另一端連接開關(K2)，開關(K2)另一端並接繼電器(J4)的線圈、二極體(D,)，二極體(D。另一端連接充氣電磁閥繼電器(JD》線圈的前端。繼電器(J4)的線圈另一端連接負極；開關(K2)的前端觸點連接繼電器(J4)的觸點，繼電器(J4)的另一觸點連接二極體(D2);二極體(D2)的另一端並聯繼電器(J3)的觸點、繼電器(J6)的常斷觸點；繼電器(J6)的另一觸點連接延時繼電器(JS)的觸點；延時繼電器(JS)的另一個常閉觸點連接排氣電磁閥繼電器(JD2)的線圈，排氣電磁閥繼電器(JD2)的線圈另一端連接負極。排氣電磁閥繼電器(JD2)的觸點連接排氣電磁閥(DF2)的線圈，排氣電磁閥(DF2)的線圈另一端連接交流電源。排氣電磁閥(DF2)的另一觸點連接交流電源。繼電器(J3)的另一觸點連接排氣電磁閥繼電器(JD2)的線圈前端。電阻(R5)的一端連接排氣電磁閥(DF2)的線圈，另一端連接指示燈(H5)，指示燈(H5)的另一端連接負極；壓力轉換開關(YZK3)的一端與正極連接，另一端並接電阻(R3)、按鈕開關(KA3)，電阻(R3)另一端連接指示燈(H3)，指示燈(H3)另一端連接負極；按鈕開關(KA3)另一端並接繼電器(J2)的線圈、開關(K3)、繼電器(J5)的觸點，繼電器(J5)的線圈另一端連接負極；開關(K3)另一端連接繼電器(J5)的線圈，繼電器(J5)的線圈另一端連接負極；繼電器(J5的另一觸點連接二極體(D3);二極體(D3)的另一端連接繼電器(JD2)的線圈。3、根據權利要求1所說的一種隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置，其特徵在於，氣路包括儲氣罐通過管路與充氣電磁換向閥常閉入口連接，充氣電磁換向閥另一端常閉出口並接排氣電磁換向閥常閉入口和枕氣囊；管路上安裝有單向閥，以向儲氣罐補充氣體；儲氣罐上部安裝有壓力表指示系統壓力。全文摘要一種隨臥姿自動變化枕頭高度的控制裝置，包括枕氣囊、檢測人體軀幹相對姿勢的傳感器、控制電路及氣路構成；枕氣囊置於枕頭中間，氣囊式枕頭上設有進出氣孔，通過導管與電磁換向閥接口連接，在氣囊內安裝三組開關K1、K2、K3，檢測枕氣囊充氣、排氣導致的體積變化而引起的高度變化。優點是克服了固定高度的枕頭或手動改變高度的枕頭所不能解決的問題，可以隨睡眠時臥姿不同而自動調整枕頭高度，滿足不同臥姿的用枕需求，使睡眠更舒適，對頸椎的保健作用更顯著。文檔編號A47G9/00GK101422312SQ200810229108公開日2009年5月6日申請日期2008年11月28日優先權日2008年11月28日發明者楊樹文申請人:楊樹文