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一种全自动超静音生态枕头

阅读：601发布：2021-12-20

专利汇可以提供一种全自动超静音生态枕头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种全自动超静音生态枕头，涉及一种睡眠用品。该发明由睡姿信号检测及传输系统、控制及动力系统、执行系统及降噪防震系统等四大部分组成，控制及动力部分与枕体部分隔离设计，并采用多重隔音降震措施，使枕体达到超静音效果。由于现代人的生活和工作习惯的改变，导致产生颈椎疾病的人员比例正在逐步上升，如果人在仰睡时采用高枕，就相当于白天低头工作，晚上睡觉还是处于“低头”状态，这将加大人的颈椎自然弧度变直趋势，造成颈椎疾病，而现有的枕头均不能很好解决这个问题。该枕头的头枕部位与颈枕部位采用独立控制，解决了一般枕头不能随人的睡姿而自动调节头枕部与颈枕部高度问题，该发明对颈椎病患者还具有辅助治疗及保健康复作用。，下面是一种全自动超静音生态枕头专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种全自动超静音生态枕头，其特征在于：该枕头由信号检测及传输系统(1)、控制及动力系统(2)、执行系统(3)及降噪防震系统(4)四大部分组成，其中信号检测及传输系统(1)由无线发射器构成，或者由设有压力开关(36a)的压力垫(1ba、1bb)构成，或者由宽度开关垫(1c)构成；控制及动力系统(2)包括控制电路一(2ba)、控制电路二(2bb)，控制电路一、二中均具有气泵(PM)、排气阀(YV1、YV2)、换向阀(YV3)和压力开关(SP1、SP2)，所述控制电路一(2ba)由第一至第八共8组电路构成，控制电路二(2bb)由第一至第十共10组电路构成，第一组电路A由电源开关(k2)与第三时间继电器(KT3)串联组成，第二组电路B由第三时间继电器常闭触点(kt31)、三号继电器第二触点(k32)、第二压力开关(SP2)和第二排气阀(YV2)共4个元件串联组成，第三组电路C由第一压力开关(SP1)与第一时间继电器(KT1)串联组成，第四组电路F由第二时间继电器触点(kt2)与第一排气阀(YV1)串联组成，第五组电路G由三号继电器第一触点(k31)与换向阀(YV3)串联组成，第六组电路H由三号继电器第三触点(k33)、第一时间继电器触点(kt1)和气泵(PM)共3个元件串联组成，第七组电路I由第三时间继电器常开触点(kt32)组成，第八组电路J为一根电路连线，第九组电路D由宽度开关垫或压力垫中的信号传输开关(k0)与三号继电器(K3)串联组成，第十组电路E由三号继电器第一触点(k31)与第二时间继电器(KT2)串联组成；控制电路一(2ba)中，第一组电路A、第二组电路B、第三组电路C、第四组电路F和第五组电路G，这5组电路并联，该并联电路的两端口分别连接直流电源正负极；控制电路二(2bb)中，第一组电路A、第二组电路B、第三组电路C、第九组电路D、第十组电路E和第四组电路F，这6组电路并联，该并联电路的两端口分别连接直流电源正负极，控制电路二中第五组电路G中的换向阀(YV3)与第十组电路E中的第二时间继电器(KT2)并联；在控制电路一及控制电路二中，第七组电路I与第六组电路H中的三号继电器第三触点(k33)并联，第六组电路H的一端口连接220V交流电源的一极线，第六组电路的另一端口通过电路J连接交流电源的另一极线；执行系统(3)设有头枕气囊(3a)和颈枕气囊(3b)；所述信号检测及传输系统(1)采用无线发射器时，控制及动力系统(2)相应为控制电路一(2ba)；所述信号检测及传输系统(1)采用压力垫(1ba、1bb)，或宽度开关垫(1c)时，控制及动力系统(2)相应为控制电路二(2bb)；所述无线发射器设有两种方案，无线发射器方案一由设有第一角度开关(6)、第二角度开关(7)的双时基定时器(1d)和无线发射系统(8)构成，无线发射器方案二由液控管(1f)和无线发射系统(8)构成；头枕部分的高度(54a)与颈枕部分的高度(54b)独立控制，并设有三种控制模式：在颈椎保健阶段头枕高度(54a)为低位，颈枕高度(54b)为高位或者在高位——中位之间间歇循环切换，在使用者处于仰睡时头枕高度(54a)为低位，颈枕高度(54b)为中位，在侧睡时头枕高度与颈枕高度均为高位。
2.按权利要求1所述的全自动超静音生态枕头，其特征是：所述双时基定时器采用两组单时基电路并联组成，每组单时基电路参数相同，第一单时基电路(5a)是在由NE555集成电路、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电阻(R1)构成的单稳态触发器电路(5c)基础上，增加由第二电阻(R2)、第一光电耦合器(TD11)构成的输出电路，以及增加由第一三极管(Q1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第三电容(C3)构成的第一触发电路而构成；第二单时基电路(5b)是在由NE555集成电路、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第五电阻(R5)构成的单稳态触发器电路基础上，增加由第六电阻(R6)、第二光电耦合器(TD12)构成的输出电路，以及增加由第二三极管(Q2)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第六电容(C6)构成的第二触发电路而构成；第一单时基电路(5a)的输出电路中，第一光电耦合器(TD11)的输出端(3)与无线发射系统(8)中的控制按钮端口四(8d)相连，第二单时基电路(5b)的输出电路中，第二光电耦合器(TD12)的输出端(3)与无线发射系统(8)中的控制按钮端口三(8c)相连，第一触发电路中的第一三极管(Q1)的发射极(e)与第一角度开关(6)的输出端口一(a)相连，第二触发电路中的第二三极管(Q2)的发射极(e)与第二角度开关(7)的输出端口三(c)相连。
3.按权利要求1所述的全自动超静音生态枕头，其特征是：所述的液控管(1f)，设有外壳(19)，液控管前端具有前堵头(18)、后端具有后堵头(18a)，或者前后两端均为封闭结构，液控管中间设有第一隔板(21)、第二隔板(21a)和第三隔板(21b)，第一隔板的下端部设有第一阻尼小孔(27)、第二隔板的下端部设有第二阻尼小孔(27a)、第三隔板的下端部设有第三阻尼小孔(27b)，液控管内装有导电液(25)，在液控管内设有5根电极，第一电极(28)构成液控管输出端三(c)，第二电极(24a)和第三电极(24)连接后构成液控管输出端一(a)，第四电极(26)和第五电极(26a)连接后构成液控管输出端二(b)，液控管输出端三(c)与无线发射系统(8)中电源正极端口(8b)相连，液控管输出端一(a)与无线发射系统(8)的控制按钮端口四(8d)相连，液控管输出端二(b)与无线发射系统(8)的控制按钮端口三(8c)相连。
4.按权利要求1所述的全自动超静音生态枕头，其特征是：所述的第一角度开关(6)由两个水银开关(6A)或两个滚珠开关串联组成的常闭开关构成，第二角度开关(7)由两个水银开关(7A)或两个滚珠开关并联组成的常开开关构成；或者第二角度开关(7)由一个正置的滚珠角度开关(17)构成、第一角度开关(6)由一个倒置的滚珠角度开关(17)构成。
5.按权利要求1所述的全自动超静音生态枕头，其特征是：所述无线发射器通过一个具有固定带(29)的安置袋(30)固定在人体腹部位置，安置袋(30)设有两个口袋，一个口袋放置无线发射器，另一个口袋放置人体保健调理药包；在压力垫(1ba、1bb)，或者宽度开关垫(1c)上，各设有一块对颈椎或肩膀有病症的使用者起到缓解症状和保健康复作用的药垫，药垫与压力垫之间设有尼龙粘贴扣。
6.按权利要求1所述的全自动超静音生态枕头，其特征是：控制及动力系统(2)中继电器、阀和气泵均与枕头部分隔开独立安置，使用内、外双层隔音层作为控制及动力系统的机盒，机盒外侧的外隔音层(40)为全封闭重质量隔音外壳，外壳内壁黏贴有粘阻性材料(39)，在外壳的内侧具有内隔音层(41)，在外壳的外侧具有进气消音器(43)和出气消音器(46)，在内隔音层(41)内设有第一弹性减震垫(49)，在内、外隔音层之间设有第二弹性减震垫(48)；在执行系统中的气囊进气口采用多孔节流消音器(51)或采用气管出口一、二(52、53)至少两个出口进气；控制及动力系统(2)或者使用单一的外隔音层(40)作为机盒；在所有的气囊外侧均设有减震层(65a)。

说明书全文

一种全自动超静音生态枕头

技术领域

[0001] 本发明涉及一种睡眠用品，特别是涉及一种全自动超静音生态枕头。

背景技术

[0002] 人在睡眠中采用仰睡和侧睡姿势时，对于头部和颈椎两个部位分别要求具有不同的高度和高度差。在侧睡时由于肩膀宽度方向的支撑作用，为使人体脊椎保持纵向自然生态直线，以及使睡眠时感觉舒适，必须提高头部垫枕的高度，而人在仰睡时，为保持人体颈椎的自然生态弧度，则需要采用较低的枕头高度。由于现代人的生活和工作习惯的改变，大部分人在白天长时间使用电脑或观看手机等液晶屏，在这种长期低头工作环境下，导致许多人产生了颈椎病，如果人在晚间睡眠中仰睡时采用高枕，就相当于白天低头工作，晚上睡觉时还是处于“低头”状态，因为这时人的头部仍然处于前倾状态。如果人的颈椎长期处在这种前倾状态，将会导致颈椎弧度减小，甚至出现颈椎反弓现象。如果我们采用较低的枕头仰睡，使颈椎后倾，就可使颈椎弧度在睡眠中得以恢复，使颈椎部受伤组织得到修复，由于人在睡眠中的睡姿是随意的，侧睡或仰睡都是不固定的，而现有的枕头均不能很好解决这个问题。

[0003] 在现有的技术中，已经公布的有关能自动调节枕头高度的方法主要存在以下问题：一是人在睡眠时头枕部分和人的颈椎部分不能同时调节以分别满足人在不同睡眠状态下的不同高度要求；二是由于人体的可塑性、睡姿在睡眠中位置的不确定性、手臂放置位置的不确定性以及人的躯体形状的千差万别，这为睡眠姿势信息采集和正确判断增加了难度，导致现有的各种睡姿检测方法可靠性不高，侧睡和仰睡误判的几率较高；三是现有技术均未能解决枕体中各种流体、机电等发出的噪声问题，因为人在睡眠时头部垫在枕头上，有时耳朵直接贴合在枕面，对于从枕头内发来的非常微弱的声响都会直接传导到人的耳内，从而影响使用者的正常睡眠，特别是对具有睡眠问题的人员影响会更大。

发明内容

[0004] 本发明的目的：一是解决其枕头高度可随人的睡姿而自动调节问题。二是解决人在睡眠时其颈椎部和头部要求具有不同的平衡高度，而且在侧睡和仰睡时颈椎部和头部还要求具有不同的支撑高度差的问题；三是解决现有各种电动、气动或机械传动等自动调节枕头的机电或流体发出的噪声问题；四是针对目前颈椎病人数量不断增多的问题，本发明设有对使用者颈椎部分进行保健康复之功能；五是利用该发明所采用的睡姿检测无线发射器安置袋，或者利用置于人体肩膀底下的睡姿检测垫，分别附带增设一个中药包或中药垫，与人体皮肤直接接触对人体起到调理和保健作用。

[0005] 本发明是通过以下方式实施的：

[0006] 所述全自动超静音生态枕头，由睡姿信号检测及传输系统、控制及动力系统、执行系统及降噪防震系统等四大部分组成。其中睡姿信号检测及传输系统设有三种实施方案：一是使用角度开关检测及无线发射系统，该系统组成一个无线发射器，二是使用压力垫检测，三是使用宽度开关检测。角度开关检测及无线发射系统中，发射器的定时控制方式又分为双时基定时器控制或液控管延时开关控制方式。控制与动力系统与执行系统(枕头部分)分体独立设计，设有双气囊(液袋)或单气囊(液袋)控制电路。执行系统设有头枕气囊和颈枕气囊两部分。降噪防震系统设有双层隔音室或单层隔音室结构，以及进、出气消音器。

[0007] 所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统，方案一是使用带有角度开关的无线发射系统(该系统构成一个无线发射器)。其中无线发射器为在现有的无线发射系统基础上，增有2组带有双时基定时器的角度控制开关，以实现对无线发射系统电路的点动控制。双时基定时器采用两组单时基电路并联组成，每组时基电路参数相同，每组时基电路均在NE555集成电路构成的单稳态触发器电路基础上，增加了由一只电阻和一只光电耦合器构成的输出电路，以及增加了一组由一只三极管、两只电阻和一只电容构成的触发电路。

[0008] 所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统，使用带有角度开关的无线发射系统时，其无线发射器或者在现有的无线发射系统基础上，增加一只安置在无线发射器盒上(盒内或盒外)的液控管延时开关(液控管)，以实现对人体睡姿(角度)检测，并对无线发射系统电路实现点动控制。液控管两端具有堵头或者封闭，中间有三块隔板，三块隔板的下端部均设有阻尼小孔，三块隔板将液控管分成四个空腔，液控管内装有导电液，并水平放置，在液控管内的下端设有一根电极(接电源正极)，在液控管的左右两个空腔内，在分别靠近左右两个隔板处各设有一根电极，这两根电极相互连接构成一个输出端；在液控管的中间的两个空腔内，在靠近中间隔板处各设有一根电极，这两根电极相互连接构成另一个输出端，两个输出端分别与无线发射系统电路中的两个控制按钮触点相连。

[0009] 所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统使用带有角度开关的无线发射系统时，其角度开关使用由两个水银开关(或滚珠开关)串联组成的常闭开关，两者按120-150°纵向对称安置，用于检测使用者在仰睡时的状态。同时用两个水银开关并联组成的常开开关，两者按120-150°纵向对称安置，用于检测使用者在侧睡时的状态。

[0010] 睡姿信号的检测，或者使用滚珠角度开关来完成上述水银角度开关之功能。滚珠角度开关的外壳为圆柱形、方形或截面周边为闭合的柱体，用绝缘材料制成，上面设有两个半圆形电极，下面为导电圆环，在导电圆环的上方设有导电滚珠，水平状态时滚珠与上面两个半圆形电极均不接触。

[0011] 所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统，方案二是使用连接有压力开关，内部充有防冻液体或气体的封闭软管压力检测垫。封闭软管铺展在压力检测垫的夹层中间，使用时压力检测垫铺垫在睡眠者肩膀底下，用于检测睡眠姿势。

[0012] 压力检测垫或者由连接有压力开关，具有高度限位带的压力袋构成，使用时将其铺垫在睡眠者肩膀底下，用于检测睡眠姿势。

[0013] 所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统，方案三是用2-3块开关垫构成的宽度开关检测系统，由该检测系统构成的检测垫铺设在使用者的肩膀底下，用于检测睡眠姿势。每块开关垫由至少6组相互独立，并按一定的间距(人体横向或宽度方向)排列的(常开)开关构成，每组开关由2-3个并联的并沿着人体纵向排列的(常开)开关组成，每块开关垫上的开关数量和排列方式均相同，每块开关垫之间的距离可以调整，以适应不同使用者肩膀宽度的要求，在相邻两个开关垫上，从左到右(或从右到左)相应排序的开关组相互串联。

[0014] 睡姿信号检测及传输使用带有双时基定时器或液控开关管延时的无线发射系统时，其发射器(盒)放置在一个安置袋里，安置袋用固定带系在人体腹部，安置袋分成上下两个口袋，上下袋口各设有拉链或暗扣，下侧(或上侧)口袋放置发射器，另一侧口袋用于放置可以对人体进行调理的中药包，使用时将安置袋贴合在人体腹部。

[0015] 睡姿信号检测及传输使用铺垫在使用者肩膀底下的压力检测垫，或者宽度开关检测垫时，可以在该两种检测垫上表面铺设有一块可以更换的药垫，对颈椎或肩膀有问题的使用者可以起到缓解症状和保健康复之作用。

[0016] 本发明枕头的头部承托部分(头枕部分)与颈部承托部分(颈枕部分)实行单独控制，头枕部分和颈枕部分的高度分别具有三种控制状态：一是在睡眠初期对使用者可以进行颈椎保健，对颈部进行弧度牵引(选择使用)，这时头枕部分高度为低位，颈枕部分为高位(或者在高位——中位之间间歇循环切换)，二是在睡眠侧睡阶段，这时头枕和颈枕部分均为高位，三是仰睡阶段，这时头枕部分为低位，颈枕部分为中位。

[0017] 本发明睡姿信号检测及传输使用带角度开关的无线发射系统，并且其执行系统采用双气枕(一个头枕、一个颈枕)结构时，整体结构具有四部分，一是上面所述的无线发射器，二是无线接收器，该无线接收器具有四组用于对控制电路输出信号的继电器触点开关，其中一组继电器触点开关执行动作对应无线发射器中的仰睡姿势控制触点开关相应信号，具有通电延时功能，其余三组继电器触点开关执行动作对应无线发射器中侧睡姿势控制触点开关相应信号，这三组触点同步动作。三是控制及动力系统，包括控制电路、气泵、排气阀、换向阀和压力开关等。四是执行系统，包括一个头枕气囊和一个颈枕气囊以及管路消音器。

[0018] 本发明降噪防震系统设计方案包括：一是使用独立的控制动力系统，本发明控制及动力部分所有的继电器、阀及其气泵等发声器件均与枕头部分隔开独立安置。二是使用具有隔音功能的隔音室作为控制及动力系统的机盒，该隔音室具有2层或1层隔音层，最外侧一层为全封闭重质量隔音外壳，由厚度0.3-2mm 钢板制成，外壳内壁黏贴有粘阻性材料，在隔音外壳的内侧具有内隔音层(双层隔音层)，在外壳的外侧具有进气消音器和出气消音器。在内隔音层下底面的上面，以及内隔音层下底面的下面与外壳下底面的上面之间设有弹性减震垫。三是对本发明的执行系统中的气囊进气噪声进行控制，气囊进气口采用多孔节流消音器或采用气管多出口进气，以降低气枕的进气噪声。

[0019] 本发明的有益效果是：

[0020] 首先，本发明使用的多种睡姿信号检测方法，适合于多种人员选择使用，对于老年人，由于在睡眠过程中各肢体活动范围相对较小，可以选择成本相对较低的压力垫或开关垫结构，对于其他人员可以选择带角度开关的无线发射器结构；其次，本发明由于采用了多重降噪防震措施，所有的发声器件均安置在双层或单层隔音室内，而且控制及动力系统实行分体独立设置，与枕体部分完全分开，使枕体部分与噪声源隔离，枕体部分噪声低于20dB，完全满足包括睡眠障碍人员在内的所有人员的使用要求；再次，由于本发明头枕和颈枕部分实行独立控制，可以很好地满足使用者在仰睡和侧睡时的头部和颈部的不同生态要求。同时，本发明设有的颈椎弧度牵引功能，可使颈椎有问题的人员在睡眠中逐步恢复颈椎自然弧度，完全安全而无副作用，对解除颈部疲劳，以及颈椎保健效果显著。
附图说明

[0021] 图1：该发明功能结构示意图。

[0022] 图2：无线发射器使用具有角度开关的双时基定时器结构原理图。

[0023] 图3：无线发射器使用液控管检测睡姿结构图。

[0024] 图4：用于检测仰睡姿势的组合水银角度开关结构示意图。

[0025] 图5：用于检测侧睡姿势的组合水银角度开关结构示意图。

[0026] 图6：用于检测侧睡姿势的滚珠角度开关结构示意图。

[0027] 图7：图6中K-K剖视图。

[0028] 图8：图6中I-I剖视图。

[0029] 图9：用于检测仰睡姿势的滚珠角度开关结构示意图。

[0030] 图10：无线发射器及其药包安置袋示意图。

[0031] 图11：睡姿检测使用封闭软管压力垫结构原理图。

[0032] 图12：睡姿检测使用压力袋压力垫结构原理图。图12-1：图12中P-P剖视图。

[0033] 图13：睡姿检测使用宽度开关垫结构原理图。

[0034] 图14：该发明枕头分别处于康复保健、人体仰睡和侧睡时的功能示意图。

[0035] 图15：无线发射、接收器及其双气枕结构控制电路原理图。

[0036] 图16：使用压力垫或宽度开关垫检测睡姿的双气枕控制电路图。

[0037] 图17：使用压力垫或宽度开关垫检测睡姿的单气枕控制电路图。

[0038] 图18：隔音室结构图。

[0039] 图19：气囊进气降噪示意图一。

[0040] 图20：气囊进气降噪示意图二。

[0041] 图21：气囊防震层结构图。

[0042] 图22：枕体横向剖视图。

[0043] 图23：图22中D-D剖视图(头枕部分使用单气囊结构图)。

[0044] 图24：头枕部分使用双气囊结构示意图。

[0045] 图25：图24中的枕体支撑架结构示意图。

具体实施方式

[0046] 由图1可知，所述全自动超静音生态枕头，由睡姿信号检测及传输系统1、控制及动力系统2、执行系统3和降噪防震系统4等四大部分组成，其中睡姿信号检测及传输系统设有三种实施方案：一是角度开关检测及无线发射系统1a(该系统构成一个无线发射器)，二是压力垫检测1b，三是宽度开关检测1c。无线发射器1a中，发射器的定时控制方式又分为双时基定时器1d控制，相应的发射器为发射器一，或液控管1f控制方式，相应的发射器为发射器二。控制及动力系统2与执行系统3分体独立设计，设有单头枕气囊(液袋)控制电路2a或头枕、颈枕双气囊控制电路2b。执行系统3设有头枕气囊3a和颈枕气囊3b两部分，其中头枕气囊3a又分有单气囊或双气囊结构。降噪防震系统4设有双层隔音室或单层隔音室结构。

[0047] 图2为无线发射器使用带有角度开关的双时基定时器结构原理图。图中：6、7分别为第一、第二角度开关，其中角度开关6中的a、b分别为输出端口一、二，角度开关7中的c、d分别为输出端口三、四，5a、5b和5c分别为第一、第二单时基电路和单稳态触发器电路，NE555为集成电路，R1、R2、R3、R4分别为第一、第二、第三、第四电阻，C1、C2、C3分别为第一、第二、第三电容，TD11、TD12分别为第一、第二光电耦合器，Q1、Q2分别为第一、第二三极管、8为无线发射系统(现有市场产品)。其中无线发射器电路系统，是在现有的无线发射系统8基础上，增加第一、第二两个角度控制开关6、7，并通过增设的双时基定时器1d实现对无线发射系统电路的点动(延时1秒)控制。图中NE555集成电路的8个端口分别为：1脚外接电源负端，2脚低触发端，3脚输出端，4脚清零端，5脚控制电压端，6脚高触发端，7脚放电端，8脚外接电源端。图中6、7为角度开关，其中第一角度开关6控制仰睡姿势，第二角度开关7控制侧睡姿势。图2中无线发射系统8(现有市场产品)中8a为电源负极端口，8b为电源正极端口，8c为控制按钮端口三，控制无线接收器输出继电器触点k31、k32、k33(见图15)，8d为控制按钮端口四，控制无线接收器输出时间继电器触点kt2。

[0048] 由于人在睡眠时一种睡姿与另一种睡姿之间总会有一定的时间间隔，无线发射器电路在工作时无论人是采用何种睡姿，其中两个角度开关6、7总会有一个处于开通状态，也就是说，无线发射系统8在电源开关S1开通后就会一直处于通电工作状态，这样就会大大降低电池的使用寿命，其元器件会产生较大热量，也将严重影响无线发射器的使用寿命，因此，如何提高无线发射器电池使用寿命(延长使用时间)将是该发明要解决的重要问题。

[0049] 无线发射系统在使用时，操作按钮按下的操作时间(启动时间)t要求最短t≥0.2秒，最长时间设定为t＝1秒，时间太短导致无线发射系统不能正常启动，时间太长导致电池电量过多损耗，为此，所设置的无线发射系统在角度开关6或7接通后，要在时间0.2-1秒内将发射器电源自动关闭，这种电源自动延时断开的方法设有两种解决方案：

[0050] 一是使用双时基定时器。

[0051] 图2中双时基定时器采用第一、第二两组单时基电路5a、5b并联组成，每组时基电路参数相同。以图2中第一单时基电路5a(上半部分的时基电路)为例，该电路是在NE555集成电路、第一、第二电容C1、C2、第一电阻R1构成的单稳态触发器电路5c基础上，增加由第二电阻R2、第一光电耦合器TD11构成的输出电路，以及由第一三极管Q1、第三、第四电阻R3、R4、第三电容C3构成的触发电路。NE555集成电路的输出端3串联第二电阻R2后与第一光电耦合器TD11输入端1相连，光电耦合器TD11的另一输入端2接地，光电耦合器的输出端4与电源开关S1相连，耦合器输出端3与三极管Q1集电极c相连，NE555集成电路电源端口8和三极管Q1的集电极c相连，并与无线发射系统8的控制按钮端口四8d相连，三极管Q1的基极b经电阻R3与NE555集成电路的低触发端口2相连，三极管Q1的发射极e与角度开关6的输出端口一a相连。双时基定时器使用无线发射系统12V电池电源，定时电路的端口g1接无线发射系统8的电源正极端口8b，定时电路的接地点与无线发射系统电路的电源负极端口8a相连，定时电路的端口e1为输出端口，接至无线发射系统8控制按钮端口四8d。图中时基电路1d在角度开关6刚接通后，三极管Q1基极b通过基极电阻R3，通过电容C3对地导通，使三极管Q1集电极导通，三极管Q1集电极电源向NE555集成电路的VCC(8端口)供电，NE555集成电路输入端口2上的电压与电容C3的正极电压相同，电容C3充电时电压由0逐步上升，按照NE555集成电路构成的单稳态触发电路特性，在输入端2提供信号电压小于1/3电源电压时，电路输出端3输出高电平(暂态)，持续时间t＝1.1C1·R1，输出高电平经电阻R2，到光电耦合器TD11的输入端1，使光电耦合器TD11输出端3、4导通，之后(起触发作用的)三极管Q1无论是导通还是截止，均不影响时基电路的工作状态，该电路暂态时间(高电平持续时间)为1秒钟左右，也就是说，无论角度开关6接通的时间多长，在无线发射系统8上控制按钮8d的接通时间均为1秒钟左右，既保证了信号的稳定发送，又使信号发送后及时关闭了无线发射系统电源，该电路在稳态时(输出端为低电平)，由于NE555时基电路电源关闭，因而整个电路耗电极小。

[0052] 第二种方案：使用液控管。

[0053] 图3中1f为安置在无线发射器盒上(盒内或盒外)的液控管，19为外壳，18、18a为液控管前、后堵头，21、21a、21b为一、二、三隔板，隔板的下端部分别设有一、二、三阻尼小孔27、27a、27b，28、24a、24、26、26a分别为第一、第二、第三、第四、第五电极，图中标记a、b、c分别为液控管输出端一、二、三。隔板的上端均设有回气孔34，三块隔板将液控管分成四个空腔20、22、22a、20a，在液控管的左端和右端的两个空腔20、20a的下端分别设有填充块23a、
23，在液控管内装有导电液25，该导电液的凝固点较低，在-10℃的情况下不会凝固，液控管内导电液的高度与填充块23a、23的高度相同或低于填充块高度0-2mm，在液控管内的下端，从隔板21到隔板21b的下端小孔27、27b之间设有电极28，与外端口c相连，在液控管的左空腔20内，在靠近隔板21处，设有第二电极24a，在液控管的第四个空腔20a内，在靠近隔板21b处，设有第三电极24，电极24a与24连接后与输出端一a相连；在液控管的左边第二个空腔22内，在靠近隔板21a处设有第四电极26，在液控管的第三个空腔22a内，在靠近隔板21a处设有第五电极26a，电极26、26a相互连接后与输出端二b相连，电极24a、24两者的高度相同，其下端点高于液控管内导电液高度1-3mm，电极26、26a的高度也相同，其下端点高于液控管内导电液高度2-5mm。当液控管向右转动时，空腔22内的导电液集聚在右下角，使第四电极26与第一电极28接通，待0.5-1秒时间后，液体下降使电极断开，当液控管从右倾斜位置回复到水平位置时，20a空腔内的液体集聚在左下角，电极24与28导通，待0.5-1秒时间后，液体下降使电极断开。液控管向左转动的情况与向右转动的情况相似。液控管输出端一a与无线发射系统8的控制按钮端口四8d连接，控制仰睡姿势，液控管输出端二b与无线发射系统8的控制按钮端口三8c连接，控制侧睡姿势。为了防止液控管在反向放置时电极导通产生误动，各电极仅在端部为裸露，电极其余表面均有绝缘层。

[0054] 由图4可知，所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统使用带有角度开关无线发射系统时，其角度开关使用由两个水银开关6A(或滚珠开关)串联组成的常闭开关，两者按图中固定支架11夹角α(120-150°)纵向对称安置，用于检测使用者在仰睡时的状态。

[0055] 由图5可知，由两个水银开关7A(或滚珠开关)并联组成的常开开关，两者按图中固定支架11a夹角β(120-150°)纵向对称安置，用于检测使用者在侧睡时的状态。

[0056] 图6、图7、图8为检测人体侧睡姿势时使用的滚珠角度开关17结构示意图。图中17c为用绝缘材料制成的圆柱形开关外壳，上面两个半圆形电极13、14，下面为导电圆环15，16为导电滚珠。用于人在睡眠中侧睡时的姿势检测时，将该角度开关按图6所示水平设置，其中电极13、14的接线端子a、c用导线12相连，形成a、b两个端子的常开开关，使用时，当人体由仰睡姿势改为侧睡姿势(向左或向右转动一定角度)时，滚珠16分别接触电极13或14，开关由断开转为接通。

[0057] 由图9可知，当用于仰睡姿势检测时，将图6开关倒置(翻转180°)，并将电极15的b接线端置空，使用13、14两个接线端子a、c。当人体处于侧睡状态时，该开关(中心线)与垂直线倾斜角度为90°-γ(γ为滚珠16转动平衡角)时，开关为开，当人体从侧睡姿势改为仰睡姿势时，人体从最大翻转角度逐步变小，当翻转角度达γ(15-30°)时，滚珠16转动使电极13、14接通。

[0058] 如图10所示，睡姿控制发射器的安放位置，要求既能准确检测人体各种睡姿，又不影响人的睡眠和各种肢体活动，最佳的方案是使用固定带安置在人体的腹部位置。固定带29与安置袋30相连，安置袋30分成上下两个口袋，上下袋口各设有拉链或暗扣31、32，下侧口袋30a(或上侧口袋)放置发射器，另一侧口袋用于放置可以对人体进行调理的中药包(该中药包由医药部门提供，为现有公开的中药成分和配方，根据中老年人员不同的需要选用，老年人以长寿为主，中年人以解除疲劳、改善亚健康为主)，使用时将装有发射器和调理中药包的安置袋贴合在人体的腹部肚脐附近，此处为人体下丹田，包括关元、气海，神阙、命门等穴位，将发射器(盒)放置在此处，既可以对人体睡资进行精准检测，又可以使人在睡眠中通过此处穴位进行调理保健。

[0059] 睡姿无线发射器的固定带29，或者直接与无线发射器的外壳相连，固定的位置也在人体腹部。

[0060] 方案二：使用压力垫。

[0061] 由图11可知，1ba为压力垫一，该方案使用连接有压力开关k0的内部充有防冻液体或气体的封闭软管36，封闭软管36铺展在压力垫一1ba上下垫层中间，压力检测垫铺垫在睡眠者肩膀底下，用于检测睡眠姿势。

[0062] 由图12、图12-1可知，1bb为压力垫二，压力检测垫或者使用连接有压力开关k0的内部充有防冻液体或气体的，可形变的袋式压力垫二1bb，由该压力袋构成的压力垫二铺垫在睡眠者肩膀底下，用于检测睡眠姿势。为了控制压力袋的高度，在压力袋内腔的上下两个袋面35d、35f上，设有等距离排列的，用于限定压力袋上下面距离的限制带35b，限制带35b的宽度n决定了压力袋的高度(厚度)，当n＝0时，表示取消压力袋的限制带35b，将压力袋的上下表面直接粘结在一起。无论是采用带有限制带35b还是将压力袋的上下表面直接粘结在一起的方案，在压力袋的边缘处均留用空隙35c。

[0063] 方案三，使用宽度开关垫。

[0064] 由图13可知，33、33a分别为第一、第二开关垫。所述全自动超静音生态枕头，其睡姿信号检测及传输系统，或者使用2块(或3块)第一、第二开关垫33、33a构成的宽度开关垫1c，该垫铺设在使用者的肩膀底下，用于检测睡眠姿势。每块开关垫由至少6组相互独立，等距离横向排列的常开开关K1、K2、K3……构成，每组开关由2-3个并联的(例K1与c1并联、K2与c2并联等等)沿着人体纵向排列的(常开)开关组成，两块开关垫33、33a上的开关数量和排列方式均相同，每块开关垫之间的距离S可以调整，以适应不同使用者肩膀宽度的要求。
在相邻两个开关垫上，从左到右(或从右到左)相应排序的开关组相互串联(例K1开关组与k1开关组串联，两者的间距为L1，K2开关组与k2开关组串联，两者的间距为L2等等)。当人在仰睡时，人体肩膀宽度大于L1(L2、L3……)时，回路a、b接通，当人体侧睡时，肩膀宽度小于L1，回路a、b断开。

[0065] 睡姿检测及信号传输使用铺垫在使用者肩膀底下的检测垫时，还可以在该类检测垫上表面铺设一块可以更换的药垫，该药垫的一面(下面)设有尼龙粘贴扣，与检测垫粘贴固定，该药垫是在布料上，使用具有消炎、祛风散寒、活血通络等功效的药物浸渍处理，或者在布料上涂布有该类药物成分，或者使用装有该功效的中药包铺设在人体的肩膀与检测垫之间(药物成分和配方均为现有医药公开技术)，对颈椎或肩膀有问题的使用者可以起到缓解症状和保健康复之作用。该药垫的另一个作用就是使人在心里上不会因为在睡眠时肩部具有检测垫而感觉麻烦。

[0066] 在图14中，U为枕头处于颈椎保健阶段时的状态，其中头枕高度54a为低位，颈枕高度54b为高位(或者在保健时间内由高位——中位之间间歇循环切换)；V为使用者处于仰睡时的枕头高度状态，其中头枕高度54a为低位，颈枕高度54b为中位；W为人员处于侧睡时的枕头高度状态，其中头枕高度54a及颈枕高度54b均为高位。

[0067] 图15为无线发射、接收器、控制及动力系统及其双气枕机构原理图。图中：YV1、YV2分别为第一、第二排气阀，YV3为换向阀，SP1、SP2分别为第一、第二压力开关。该图共有四大部分，图中8为无线发射系统，37为无线接收器，2ba为控制及动力系统电路一，3为执行系统，执行系统包括一个头枕气囊3a和一个颈枕气囊3b以及管路消音器46a、46b。无线接收器37使用市场上现有产品(与无线发射系统8相匹配)，通过四组继电器触点开关kt2、k31、k32、k33对控制及动力系统传输信号，其中kt2由无线发射系统8中的控制按钮端口四8d控制，控制仰睡姿势，具有通电延时功能，通电后延时1分钟断开，k31、k32、K33由无线发射系统8中控制按钮端口三8c控制，控制侧睡姿势，三组触点同步动作。无线接收器37由220V交流电源供电，接收无线发射系统8发来的信号后，通过继电器触点开关kt2、k31、k32、k33传输给控制及动力系统电路一2ba，控制及动力系统向执行部分3的头枕气囊3a和颈枕气囊3b分别进行充气或排气。

[0068] 在图15中，继电器线圈与继电器触点开关符号对应关系为：KT1对应kt1，KT3对应kt31、kt32。图中各元器件关系如下：

[0069] 控制及动力系统电路一2ba由A、B、C、F、G、H、I、J八组电路构成，该部分电路由12V直流电源供电。

[0070] 第一组电路A由电源开关k2与时间继电器模块KT3串联组成(KT3模块具有通电延时，或者在设定时间内具有通、断间歇循环功能)，k2为颈枕保健时开通使用。

[0071] 第二组电路B由时间继电器触点开关kt31、无线接收器触点开关k32、第二压力开关SP2及第二排气阀YV2串联组成。

[0072] 第三组电路C由第一压力开关SP1、时间继电器KT1串联组成。

[0073] 第四组电路F由无线接收器37上的继电器输出触点kt2、第一排气阀YV1串联组成。

[0074] 第五组电路G由无线接收器37上的继电器输出触点k31、换向阀YV3串联组成。

[0075] 上述第一到第五组电路A、B、C、F、G并联连接，两端口分别连接电源正负极。

[0076] 第六组电路H由无线接收器37上的继电器输出触点k33、时间继电器触点kt1、气泵PM串联组成。

[0077] 第七组电路I由时间继电器触点kt32组成，该电路与第六组电路H中的继电器触点k33并联。

[0078] 第六组与第七组电路H、I的一端(并联端)与220V交流电源(正极)开关k1连接，第六组电路中的气泵PM的另一端线连接交流电源的负极(电路J)。

[0079] 图15中加粗线38a、38b为气管(当采用液压结构时则为液压管)。

[0080] 图16为睡姿检测使用压力垫或宽度开关垫结构时的双气枕控制动力(电器、气路)原理图。该图控制及动力系统电路二2bb中气路部分与图15中气路完全相同，电路部分则在图15基础上作了适当调整：取消图15中的无线接收器37(及其相应的无线发射系统8部分)，增加D、E两条电路，其中D电路由宽度开关垫或压力垫中的信号传输开关k0、继电器K3组成，E电路由继电器触点k31及时间继电器KT2组成，D、E电路与A、B、C电路并联。D电路中开关k0及继电器K3等效于图15中无线发射系统8中控制按钮端口四、三8d、8c之功能，E电路中时间继电器KT2等效于图15中无线接收器37上触点kt2的定时功能。图16中继电器(线圈)与对应触点间关系为：K3对应k31、k32、k33，其他与图15相同。

[0081] 现以图16为例(睡姿检测使用压力垫或宽度开关垫的双气枕结构)，分析其双气枕结构电路及执行机构工作原理。双气枕结构的枕头控制部分的工作过程为：颈椎保健阶段(时间5-50分钟)，此时人体处于仰睡状态，头枕部分处于低位，颈枕部分处于高位(或在高——中位之间间歇循环切换)，此阶段如果人体由仰睡改为侧睡状态，则头枕和颈枕同时为高位。正常睡眠阶段：侧睡时头枕和颈枕均为高位，仰睡时颈枕部分为中位，头枕部分为低位。

[0082] 1、颈椎保健阶段(5-50分钟)：

[0083] 初始条件：交流电源开关k1、A电路中保健开关k2合，D电路中信号开关k0接通，继电器模块KT3通电(通电延时5-50分钟或者在设定时间内通、断间歇循环切换)。

[0084] (1)F电路中的排气阀YV1打开：k0合→K3通→k31合→时间继电器KT2通→kt2合(定时1分钟)→气阀YV1开→头枕气囊3a排气。

[0085] (2)B电路中的排气阀(对应颈枕气囊3b)YV2关闭：k2合上通电后，继电器模块KT3通电→kt31开(此时k32合、SP2断开)→排气阀YV2关闭。

[0086] (3)G电路中的常开换向阀YV3关闭：由于K3通电→k31合→换向阀YV3通电关闭→通往头枕气囊3a的气体通路关闭，气泵PM气体仅通向颈枕气囊3b。

[0087] (4)气泵PM工作：A电路继电器模块KT3通电(5-50分钟)→I电路kt32合→气泵PM通电→颈枕气囊3b充气，当颈枕气囊3b气压p≥压力开关SP1设定压力p1时，压力开关SP1接通→时间继电器KT1通电→触点kt1延时0-3秒后打开→气泵PM停止工作，此时颈枕气囊3b内的压力为p1，当颈枕气囊内压力p低于p1时，压力开关SP1又打开→气泵PM工作，以此循环保持颈枕气囊3b内压力始终在p1上下波动(当继电器模块KT3为设定时间内通、断间歇循环切换模式时，气囊3b内压力则在p1——p2之间间歇循环变换)。

[0088] 如果在治疗保健时间内，使用者由仰睡改为侧睡，此时k0断开，时间继电器模块KT3继续通电，这时要求颈枕气囊3b保持p1压力，头枕气囊3a充气到p1压力。控制过程为：

[0089] (1)时间继电器触点kt31仍为打开状态，排气阀YV2继续关闭。

[0090] (2)k0断开→K3断电→k31开→KT2断电→kt2开→排气阀YV1关闭。

[0091] (3)k31开→换向阀YV3断电，该常开气阀通→通向头枕气囊3a管路通。

[0092] (4)此时继电器触点kt32、kt1均为接通状态，气泵PM通电向气囊3a、3b内充气。当3a、3b内气压p≥p1时→SP1接通→KT1通电→kt1开(延时断开0-3秒，以防气泵发生通断频繁跳动)→气泵PM停止工作。

[0093] 2、正常睡眠阶段

[0094] (1)保健时间到后继续仰睡。初始条件为k0为闭合，时间继电器触点kt31、kt32回复到初始状态。此时要求头枕气囊3a不充气(低位)，颈枕气囊3b压力由p1降为p2(颈枕处于中位)。

[0095] a、气泵停止工作：保健时间到后，由于继续仰睡，k0继续闭合→K3通电→H电路中触点k33开，同时继电器模块KT3设定时间到后其触点kt32恢复开→气泵PM断电不工作。

[0096] b、KT3设定时间到后→B电路中触点kt31恢复为闭合，k0闭合→K3通电→k32合，压力开关SP2此时也为通(颈枕气囊3b内压力p＞p2)，使排气阀YV2通电排气，当气囊3b内的压力p达到p2时(p1＞p2)，压力开关SP2开，气阀YV2停止排气，3b内的压力p维持在p2值(颈枕处于中位)。

[0097] (2)由仰睡改为侧睡。初始条件为k0为开，时间继电器触点kt31、kt32回复为初始状态。此时要求气囊3a、3b内均保持p1压力(气囊高度均处于高位)。

[0098] a、气阀YV1关闭：k0开，K3断电→k31为开→KT2不通电→kt2开→排气阀YV1复位关闭。

[0099] b、气阀YV2关闭：k0开→K3断电→B电路中k32开(此时压力开关SP2为接通)→排气阀YV2复位关闭。

[0100] c、换向阀YV3恢复为通：k0开→K3断电→E电路中触点k31开→G电路中换向阀YV3断电复位，处于常通状态。

[0101] d、气泵PM工作：k0开→K3断电→H电路中触点k33恢复常通状态→气泵PM通电充气，当气囊3a、3b内压力达到p1后，C电路中压力开关SP1接通→时间继电器KT1通电→H电路中kt1断开(延时断开0-3秒)→气泵PM停止工作，气囊3a、3b内的气压保持在p1水平(高位)。

[0102] (3)由侧睡再改为仰睡。初始条件为k0为合，此时要求头枕气囊3a内气体完全排出(低位)，颈枕气囊3b内压力由p1降为p2(中位)。

[0103] a、气泵停止工作：k0闭合→K3通电→H电路中触点k33开(此时时间继电器触点kt32为开)→气泵PM断电不工作。

[0104] b、头枕气囊3a和颈枕气囊3b气路隔开：k0闭合→K3通电→E电路中k31合→G电路中换向阀YV3通电阀门关闭→气囊3a和3b气路隔开。

[0105] c、头枕气囊3a排气：k0闭合→K3通电→E电路中触点k31合→时间继电器KT2通电→F电路中触点kt2合(通电延时1分钟)→排气阀YV1通电→头枕气囊3a排气。

[0106] d、颈枕气囊3b排气：k0闭合→K3通电→B电路中触点k32合，压力开关SP2此时为通电状态，使排气阀YV2通电排气，当颈枕气囊3b内的压力p达到p2时，压力开关SP2开，气阀YV2停止排气，气囊3b内的压力p维持在p2值(中位)。

[0107] 图17为睡姿检测使用压力垫或宽度开关垫结构时的单气枕控制及动力系统电路三2a原理图。由于取消了颈枕气囊3b，执行部分只有头枕气囊3a，相应颈枕气囊部分的功能全部取消，相对于图16，电路中仅有C、D、E、F、J、H六条电路。工作过程为：仰睡时，k0合→继电器K3通电→触点k31合→时间继电器KT2通电→触点kt2合(通电延时1分钟)→放气阀YV1排气，同时触点k33开→气泵PM停止工作；侧睡时，k0开→常闭触点k33回复合→气泵PM工作向气囊3a充气，当头枕气囊3a内压力p达到p1时→压力开关SP1合→时间继电器KT1通电→触点kt1断开(延时通电0-3秒)→气泵PM停止工作。

[0108] 图18为降噪防震系统中隔音室结构，图中40为全封闭重质量外隔音室，由厚度0.3-2mm钢板制成，39为阻尼层，采用粘阻性材料黏贴在外壳内表面，41为内隔音室(双层隔音层)，选用密度在0.5-3g/cm3的板材制造，该层主要用于隔离和吸收中高频噪声，例如继电器动作噪声，当采用固态继电器(电路)或者适当降低噪音要求标准时，该层可以取消，在(外壳)阻尼层39与内隔音层41之间具有空隙39a，在外隔音室40的外侧具有进气消音器43和出气消音器46，空气从进气消音器的进气口42进气，通过消音器43，经管路44通向隔音室
41内腔，气泵气体经管路45、消音器46(单气枕具有一个出气消音器，双气枕具有两个出气消音器)、管路47通向气枕气囊。图中48、49为第二、第一弹性减震垫，其中49为气泵等元器件承载隔震垫，48为内外两层壳体之间隔震垫。本发明中控制及动力部分所有的继电器、阀及其气泵等发声器件均安置在隔音室内。

[0109] 图19为气囊进气口降噪原理示意图，图中38为进气管，气囊3a为头枕气囊，51为进气口多孔节流消音器。

[0110] 由图20可知，进气管38进入头枕气囊3a后，分成出口一52、出口二53至少2个出口，以降低气枕的进气噪声。

[0111] 由图21可知，气囊3b(或3a)的外壁黏贴有一层弹性减震层65a。

[0112] 图22为该发明枕头的横向剖视图，其中54为枕体，55为下托体，56为下减震层。

[0113] 图23为图22中D-D剖视图(本发明头枕部分为单一气囊的结构)，由于头枕部分只有一个整体气囊3a，这种结构的气囊充气时间较长，噪声相对较大。

[0114] 图24中，将头枕部分设成2个左、右气囊3aa、3ab，分别设在枕头长度方向的两端，在2个头枕气囊3aa、3ab的上方设有一个支撑架58，支撑架58的上面为枕体54，2个头枕气囊之间用气管57连通，由于头枕部分使用两个气囊，且分布在枕头的两端部，通常情况下气枕离人体耳朵的距离相对较远，气囊内噪声对人体的影响也会更小，而且这种结构气囊充气时间较短。

[0115] 由图25可知，支撑架58由展平后横向为等距离排列的承托条58a构成，承托条58a固定在布料58b上，或者用线绳等编织物串接成链排状，纵向具有刚性而横向可以卷折。使用者在睡眠时，如果人体肩膀压到枕体54上面时，被压到的承托条58a可以被压下，而远离该部位的承托条则保持原来的高度不变。

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