[发明专利]基于三维压力检测的智能枕头及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及床上用品技术领域，尤其是一种根据使用者的仰卧、侧卧状态自动调整的基于三维压力检测的智能枕头及其使用方法。

背景技术

枕头作为一种日常用品，一般认为，枕头就是人们为睡眠的舒适而采用的填充物，而从现代医学研究上认识，人体的脊柱，从正面看是一条直线，但侧面看是具有四个生理弯曲的曲线，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。枕头一般由枕芯和枕套两个部分构成。枕头可分为高枕和低枕，但是高枕是引起落枕、颈椎病的常见原因之一。此外，高枕会增大颈部与胸部角度，使气管通气受阻，易导致咽干、咽痛和鼻鼾。高枕还能使胸背肌肉长期紧张，胸部受压，妨碍正常呼吸，长此下去必定给身体带来不良影响。正常人长期睡低枕，同样也会改变颈椎生理状态。因头部的静脉无瓣膜，重力可使脑内静脉回流变慢，动脉供血相对增加，从而出现头涨、烦躁、失眠等不适，低枕对于高血压和动脉粥样硬化病人尤其有不良影响。一般健康枕头的高度要根据人体的身高，体重来判断。然而有时习惯了一种睡姿又想换一种睡姿时又得更换枕头，更换比较麻烦，而且又得增加一笔额外的开支。所以，需要一种枕头，能够随着睡姿的改变，改变枕头的高度。

发明内容

为了克服现有技术的枕头高度固定单一、不能根据使用者的睡姿发生变化的不足，本发明提供一种基于三维压力检测的智能枕头及其使用方法。

一种基于三维压力检测的智能枕头，所述枕头包括肩垫、波浪外形的枕芯和控制器，枕芯包括颈部区域和头部区域，肩垫可拆卸连接在枕芯的颈部区域的端头，枕芯的颈部区域的高度高于头部区域的高度，颈部区域的内部设有空腔和增高部，控制器安装在枕头的一侧，增高部安置在空腔内连接控制器。所述枕头还包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，控制器连接第一连接杆，第一连接杆活动连接第二连接杆，第二连接杆活动连接第三连接杆，第三连接杆连接增高部，控制器通过连接杆控制增高部的位置。所述枕头还包括采集睡眠者脸部姿态的摄像头和检测枕头上压力大小的三维压力传感器，摄像头安装在枕头上方，三维压力传感器安置在枕头内部连接到控制器，控制器根据三维压力传感器检测到的数据控制摄像头工作。所述三维压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的X方向电容单元组和Y方向电容单元组，所述X方向电容单元组和Y方向电容单元组均包括电容单元模块，所述电容单元模块采用由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。

上述枕头中，所述电容单元模块包括由两个以上宽度a₀长度b₀的条状电容单元组成的第一条状电容单元组和两个以上宽度ka₀长度b₀的条状电容单元组成的第二条状电容单元组。所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱动电极长度两端分别预留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驱＝b_0感+δ_右+δ_左，其中，b_0驱为条状电容单元的驱动电极长度，b_0感为条状电容单元的感应电极长度，所述差位δ_左＝δ_右，且其中d₀为条状电容单元介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，τ_max为最大应力值。所述梳齿状结构包括20个以上条状电容单元、与条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a_δ，所述平行板面积S＝M(a₀+2a_δ+ka₀)b₀/2，其中，M为条状电容单元数量，b₀为条状电容单元的长度，a₀条状电容单元的宽度。所述第一条状电容单元组和第二条状电容单元组的条状电容单元引线通过并联方式或者独立连接到控制单元。所述枕头表面设有多个耳部区域，耳部区域凹陷设置枕头表面，耳部区域周围形成有一圈翼部。所述枕头的头部区域内设有吸杆，吸杆顶端固定有吸力部件，吸力部件贴合在头部区域内耳部的下方形成耳部区域。