一种基于柔性传感器的多功能智能枕头

技术领域

本发明属于柔性传感器技术领域，具体是指一种基于柔性传感器的多功能智能枕头。

背景技术

人体的脊柱，从正面看是一条直线，但侧面看是具有三个生理弯曲的曲线，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，人们睡眠时必须采用枕头；现有的枕头存在下列缺陷：第一，有部分人喜欢用高点的枕头，有部分人喜欢低点的枕头，现有的枕头的高度一定不能适用于不同的人群，使其使用范围窄；第二，有部分人喜欢用质地较软的枕头，有部分人喜欢质地较硬的枕头，现有枕头的软硬度一定不能适用于不同喜好的人群，使其使用范围窄；第三，现有枕头无法对人体睡眠时状态及头部姿态进行监测，无法及时反馈人体睡眠状况，由于每个人生理曲线的不同，对枕头形状的要求更是表现出个性化的特点，且在信息化时代中，人们除了对枕头传统意义上的功能要求以外，越来越需要枕头具有与外围设备数据信息传输的新功能，以实现对睡眠状态时体征数据信息的监控诊断，第四，有部分人在睡觉时极易因各种疾病流口水，现有的枕头无法对其进行监测。

柔性传感器则是指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对复杂被测量进行检测。新型柔性传感器在电子皮肤、医疗保健电子、电工、运动器材、纺织品、航天航空、环境监测等领域受到广泛应用。

柔性传感器种类较多，分类方式也多样化，按照用途分类，柔性传感器包括柔性压力传感器、柔性气体传感器、柔性湿度传感器、柔性温度传感器、柔性应变传感器、柔性磁阻抗传感器和柔性热流量传感器等；按照感知机理分类，柔性传感器包括柔性电阻式传感器、柔性电容式传感器、柔性压磁式传感器和柔性电感式传感器等。

因此现在急需一种便于对人体睡眠时流口水状态进行监测，便于对枕头节能性调节且可以实现对睡眠状态时体征数据信息的监控诊断的多功能智能枕头。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种便于对人体睡眠时流口水状态进行监测，便于对枕头节能性调节且可以实现对睡眠状态时体征数据信息的监控诊断的基于柔性传感器的多功能智能枕头。

本发明采取的技术方案如下：本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头，包括可调枕头、柔性拉伸传感器、柔性湿度传感器、控制装置和颈椎按摩装置，所述柔性拉伸传感器和柔性湿度传感器间隔排列设于可调枕头上壁，柔性拉伸传感器便于对睡眠状态时体征数据信息进行监测采集，柔性湿度传感器便于对睡眠状态人体流口水信息进行监测采集，所述颈椎按摩装置设于可调枕头的一侧，所述颈椎按摩装置和柔性监测传感器组分别与控制装置电性连接；所述可调枕头包括枕套本体、可拆硬枕层、固定软枕层、气囊、气泵和柔性气管，所述枕套本体包括上枕套、下枕套和拉链，所述上枕套和下枕套通过拉链连接，所述可拆硬枕层、固定软枕层和气囊从上到下依次设于枕套本体内，所述固定软枕层和气囊固接设于枕套本体侧壁上，所述气泵设于枕套本体一侧，所述柔性气管连通设于气泵与气囊之间，通过柔性气管向气囊内充气和放气调节气囊的高度从而便于调节可调枕头的高度，所述气泵为充吸两用气泵；所述颈椎按摩装置包括按摩海绵套、按摩电机、按摩转轴和偏心按摩凸轮，所述按摩海绵套设于可调枕头的一侧侧壁上，所述可调枕头靠近按摩海绵套的一侧设有电机防护罩，所述按摩电机设于电机防护罩内，所述按摩转轴转动设于电机防护罩侧壁且转动设于按摩海绵套内，所述按摩电机与按摩转轴连接，所述偏心按摩凸轮偏心设于按摩转轴上，按摩电机转动带动按摩转轴转动，按摩转轴转动带动偏心按摩凸轮对人体颈椎进行捶打按摩，按摩海绵套增加按摩时的舒适性。

进一步地，所述柔性拉伸传感器包括上柔性拉伸传感器、中柔性拉伸传感器和下柔性拉伸传感器，所述柔性湿度传感器包括上柔性湿度传感器、中柔性湿度传感器和下柔性湿度传感器，所述上柔性拉伸传感器和上柔性湿度传感器间隔排列设于可调枕头上壁形成上柔性传感器组，所述中柔性拉伸传感器和中柔性湿度传感器间隔排列设于可调枕头上壁形成中柔性传感器组，下柔性拉伸传感器和下柔性湿度传感器间隔排列设于可调枕头上壁形成下柔性传感器组，上柔性传感器组和下柔性传感器组分别设于中柔性传感器组的两侧，上柔性传感器组设于可调枕头靠近颈椎按摩装置的一侧，设置多列柔性拉伸传感器和柔性湿度传感器便于对睡眠状态时体征数据信息进行多方位全面监测。

进一步地，所述控制装置包括控制盒、控制器、无线通信模块、信号处理器和触控屏，所述控制盒设于可调枕头一侧，所述控制器、无线通信模块和信号处理器设于控制盒内，所述触控屏设于控制盒上壁，所述控制器分别与无线通信模块、信号处理器、触控屏、上柔性湿度传感器、中柔性湿度传感器、下柔性湿度传感器、上柔性拉伸传感器、中柔性拉伸传感器、下柔性拉伸传感器电性连接，所述信号处理器分别与上柔性湿度传感器、中柔性湿度传感器、下柔性湿度传感器、上柔性拉伸传感器、中柔性拉伸传感器、下柔性拉伸传感器电性连接，信号处理器对上柔性湿度传感器、中柔性湿度传感器、下柔性湿度传感器、上柔性拉伸传感器、中柔性拉伸传感器、下柔性拉伸传感器采集的信号进行处理后送至控制器进行监测诊断。

进一步地，所述无线通信模块为WiFi模块和蓝牙通信模块中的一种，无线通信模块便于采集的数据发送至用户终端，方便监测诊断睡眠状态时体征数据信息与流口水信息。

进一步地，所述控制盒上设有微型录音器，所述微型录音器便于采集睡眠时打鼾信息，所述微型录音器与信号处理器、控制器电性连接。

进一步地，所述控制盒上壁设有感应照明灯，所述感应照明灯与控制器电性连接，感应照明灯便于在用户起身时感应照明，方便用户夜间起身。

进一步地，所述可拆硬枕层采用决明子硬枕，所述固定软枕层采用慢回弹柔性记忆海绵层，舒适度高，提高睡眠质量。

优选地，所述可拆硬枕层为圆形、方形中的一种，适应人体颈椎弯曲程度。

进一步地，所述控制盒一侧设有电源插头，所述电源插头与控制器、无线通信模块、信号处理器、触控屏、上柔性湿度传感器、中柔性湿度传感器、下柔性湿度传感器、上柔性拉伸传感器、中柔性拉伸传感器、下柔性拉伸传感器、感应照明灯、微型录音器电性连接。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案基于柔性传感器的多功能智能枕头设计合理，通过设置可拆硬枕层和固定软枕层便于不同用户选择不同硬度的枕头，通过气囊便于调节枕头高度，设置柔性拉伸传感器和柔性湿度传感器方便监测诊断睡眠状态时体征数据信息与流口水信息，设置多列柔性拉伸传感器和柔性湿度传感器便于对睡眠状态时体征数据信息进行多方位全面监测，微型录音器便于采集睡眠时打鼾信息，感应照明灯便于在用户起身时感应照明，方便用户夜间起身上柔性传感器组便于触发颈椎按摩装置工作，用户头枕在下柔性传感器组一侧时，颈椎按摩装置不工作，头枕在上柔性传感器组一侧时，控制装置触发颈椎按摩装置对颈椎进行柔性按摩。

附图说明

图1为本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头结构示意图；

图2为本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头剖视图；

图3为本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头的可调枕头内部结构示意图；

图4为本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头的按摩电机、按摩转轴和偏心按摩凸轮的组合结构示意图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、可调枕头，2、柔性拉伸传感器，3、柔性湿度传感器，4、控制装置，5、颈椎按摩装置，6、枕套本体，7、可拆硬枕层，8、固定软枕层，9、气囊，10、气泵，11、柔性气管，12、上枕套，13、下枕套，14、拉链，15、按摩海绵套，16、按摩电机，17、按摩转轴，18、偏心按摩凸轮，19、电机防护罩，20、上柔性拉伸传感器，21、中柔性拉伸传感器，22、下柔性拉伸传感器，23、上柔性湿度传感器，24、中柔性湿度传感器，25、下柔性湿度传感器，26、上柔性传感器组，27、中柔性传感器组，28、下柔性传感器组，29、控制盒，30、控制器，31、无线通信模块，32、信号处理器，33、触控屏，34、微型录音器，35、感应照明灯，36、电源插头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明基于柔性传感器的多功能智能枕头，包括可调枕头1、柔性拉伸传感器2、柔性湿度传感器3、控制装置4和颈椎按摩装置5，所述柔性拉伸传感器2和柔性湿度传感器3间隔排列设于可调枕头1上壁，所述颈椎按摩装置5设于可调枕头1的一侧，所述颈椎按摩装置5和柔性监测传感器组分别与控制装置4电性连接；所述可调枕头1包括枕套本体6、可拆硬枕层7、固定软枕层8、气囊9、气泵10和柔性气管11，所述枕套本体6包括上枕套12、下枕套13和拉链14，所述上枕套12和下枕套13通过拉链14连接，所述可拆硬枕层7、固定软枕层8和气囊9从上到下依次设于枕套本体6内，所述固定软枕层8和气囊9固接设于枕套本体6侧壁上，所述气泵10设于枕套本体6一侧，所述柔性气管11连通设于气泵10与气囊9之间，所述气泵10为充吸两用气泵10；所述颈椎按摩装置5包括按摩海绵套15、按摩电机16、按摩转轴17和偏心按摩凸轮18，所述按摩海绵套15设于可调枕头1的一侧侧壁上，所述可调枕头1靠近按摩海绵套15的一侧设有电机防护罩19，所述按摩电机16设于电机防护罩19内，所述按摩转轴17转动设于电机防护罩19侧壁且转动设于按摩海绵套15内，所述按摩电机16与按摩转轴17连接，所述偏心按摩凸轮18偏心设于按摩转轴17上。

其中，所述柔性拉伸传感器2包括上柔性拉伸传感器20、中柔性拉伸传感器21和下柔性拉伸传感器22，所述柔性湿度传感器3包括上柔性湿度传感器23、中柔性湿度传感器24和下柔性湿度传感器25，所述上柔性拉伸传感器20和上柔性湿度传感器23间隔排列设于可调枕头1上壁形成上柔性传感器组26，所述中柔性拉伸传感器21和中柔性湿度传感器24间隔排列设于可调枕头1上壁形成中柔性传感器组27，下柔性拉伸传感器22和下柔性湿度传感器25间隔排列设于可调枕头1上壁形成下柔性传感器组28，上柔性传感器组26和下柔性传感器组28分别设于中柔性传感器组27的两侧，上柔性传感器组26设于可调枕头1靠近颈椎按摩装置5的一侧；所述控制装置4包括控制盒29、控制器30、无线通信模块31、信号处理器32和触控屏33，所述控制盒29设于可调枕头1一侧，所述控制器30、无线通信模块31和信号处理器32设于控制盒29内，所述触控屏33设于控制盒29上壁，所述控制器30分别与无线通信模块31、信号处理器32、触控屏33、上柔性湿度传感器23、中柔性湿度传感器24、下柔性湿度传感器25、上柔性拉伸传感器20、中柔性拉伸传感器21、下柔性拉伸传感器22电性连接，所述信号处理器32分别与上柔性湿度传感器23、中柔性湿度传感器24、下柔性湿度传感器25、上柔性拉伸传感器20、中柔性拉伸传感器21、下柔性拉伸传感器22电性连接；所述无线通信模块31为WiFi模块和蓝牙通信模块中的一种；所述控制盒29上设有微型录音器34，所述微型录音器34与信号处理器32、控制器30电性连接；所述控制盒29上壁设有感应照明灯35，所述感应照明灯35与控制器30电性连接；所述可拆硬枕层7采用决明子硬枕，所述固定软枕层8采用慢回弹柔性记忆海绵层；所述可拆硬枕层7为圆形、方形中的一种，所述控制盒29一侧设有电源插头36，所述电源插头36与控制器30、无线通信模块31、信号处理器32、触控屏33、上柔性湿度传感器23、中柔性湿度传感器24、下柔性湿度传感器25、上柔性拉伸传感器20、中柔性拉伸传感器21、下柔性拉伸传感器22电性连接。

具体使用时，将电源插头36接电，通过触控屏33启动装置，当正常睡眠时，将头部枕在下柔性传感器组28一侧，控制器30控制上柔性拉伸传感器20、中柔性拉伸传感器21、下柔性拉伸传感器22监测拉伸变形数据并通过无线通信模块31发送给终端进行诊断监测，对睡眠状态时体征数据信息进行多方位全面监测，控制器30控制柔性湿度传感器3监测流口水信息并通过无线通信模块31将监测数据发送给终端进行诊断监测，可根据自身睡眠习惯，打开拉链14取出或放入可拆硬枕，从而对枕头的硬度进行选择，当需要调节枕头高度时，通过触控屏33触发控制器30控制气泵10通过柔性软管向气囊9内充气或放气调节气囊9的高度，从而调节可调枕头1的高度，便于适应不同睡眠习惯的用户；提供触控屏33触发控制器30控制微型录音器34实时采集音频数据并通过无线通信模块31发送给终端进行诊断监测，当用户夜间起身时，头部完全从可调枕头1上移开，此时控制器30控制感应照明灯35亮起为用户照明，方便用户夜间起身，当需要颈椎按摩时，用户将头枕在上柔性传感器组26一侧，此时上柔性拉伸传感器20检测到的拉伸变形程度大于下柔性拉伸传感器22检测到的拉伸变形程度，控制器30控制按摩电机16转动带动按摩转轴17转动，按摩转轴17转动带动偏心按摩凸轮18对人体颈椎进行捶打按摩，按摩海绵套15增加按摩时的舒适性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。