一种用于止鼾床垫的推顶装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于止鼾床垫的顶推装置，包括控制器和顶推机构；顶推机构包括依次相连的顶推杆、传动机构和动力设备；动力设备通过传动机构连接顶推杆，用于控制顶推杆顶推；顶推杆分布在人体躺在床垫时肩胛骨所在区域；控制器连接动力设备，根据外部信号，产生控制指令，控制顶推杆的顶起高度、作用速度与方式；推顶杆集成压力传感器，控制器根据压力传感器的采集的压力值识别使用者受到触发是否翻身。本发明专利技术还公开了一种上述顶推装置的控制方法。本发明专利技术通过适当的顶推控制，给与使用者以有效刺激，使其侧卧，能够有效改善打鼾症状。

A pushing device for Anti Snoring mattress and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种用于止鼾床垫的推顶装置及其控制方法
本专利技术属于智能家居、止鼾产品
，尤其涉及一种用于止鼾床垫的顶推装置及其控制方法。
技术介绍
打鼾症，是睡眠呼吸暂停综合征的一个主要临床表现。打鼾在日常生活中很常见，但长期打鼾对身体的危害很大，它不仅可导致打鼾症者白天嗜睡、疲惫，而且长期打鼾对呼吸系统疾病、代谢类疾病和心血管疾病都存在隐患。打鼾的成因的原理是，人们在进入睡眠后，咽、口腔、鼻腔等部位的内部肌肉组织会开始松弛、下跨，对某些人来说，这将导致其睡眠呼吸通路上形成堵塞、气道狭窄的区域，当气流通过这些狭窄区域时发生剧烈震荡从而产生较大的声响。经调查研究，现有应用于缓解打鼾的刺激方法有包括有：(1)利用微振动、微声音等刺激，比如鼻塞设备、耳塞设备等；(2)利用弱电流刺激，如手部、腕部或四肢及身体其他部位的佩戴装置，刺激到佩戴者的皮肤表面或穴位；(3)利用温度的改变引起人体主动反映的刺激，如温度可控床垫；(4)通过床体变形让使用者调整姿势的变形床、充气气囊床垫、充气枕头等。经分析，现有技术中的刺激方式，有诸多待改善之处。首先，依赖于佩戴装备，这不可避免的对使用者在睡眠上的舒适性有影响，在睡眠过程中也难免会出现由于睡眠动作而致使装备脱落的情况，如鼻贴等依赖于局部佩戴方式的刺激通常只针对某一类打鼾原因引起的症状，适用性单一；再者，充气床垫的床垫的材质必须满足充放气要求和受力要求等，故材质特殊，对透气性和舒适性有一定影响，也不能准确并及时地检测和调整刺激强度，势必对使用者的睡眠有一定影响。本申请人同日提交了一份专利技术名称为《一种主动干预引导侧卧的止鼾床垫系统》的专利技术申请，该申请中提出了一种采用顶推机构刺激人体使人自行侧卧的止鼾床垫。其提供的一种实现方式是在床垫中内嵌多个推顶杆，所有推顶杆呈直线分布，分布位置为人体躺于床垫上的肩部区域；当检测到睡眠者打鼾时，根据人体位置，控制相应位置处的推顶杆伸出于床面，通过顶推睡眠者一侧肩部，引导其侧卧，从而通过侧卧睡眠姿势有效减缓和改善打鼾症状。但是在控制顶推杆推出时，如何给与使用者有效刺激，是需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于止鼾床垫的顶推装置，通过适当的顶推控制，给与使用者以有效刺激，使其侧卧，以有效改善打鼾症状。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种用于止鼾床垫的顶推装置，包括控制器和顶推机构；顶推机构包括依次相连的顶推杆、传动机构和动力设备；动力设备通过传动机构连接顶推杆，用于控制顶推杆顶推；顶推杆分布在人体躺在床垫时肩胛骨所在区域；控制器连接动力设备，根据外部信号，产生控制指令，控制顶推杆的顶起高度、作用速度与方式；推顶杆集成压力传感器，控制器根据压力传感器的采集的压力值识别使用者受到触发是否翻身。优选地，顶推杆垂直于床面升降；或者设置升降角度，位于床中间的顶推杆升降角度为垂直升降，越靠近床边，顶推杆向床中心倾斜角度越大。优选地，所述顶推杆的分布区域为覆盖人体仰卧于床垫时肩胛骨上下各3-5公分。优选地，顶推杆按照直线分布，相邻顶推杆间距为60mm至120mm。优选地，顶推杆的顶起高度设定在30mm～60mm。优选地，控制器控制顶推杆的顶起速度为：以每分钟20mm的速度上升；顶推杆的下降速度在每分钟20mm至100mm中选择。优选地，控制器控制顶推杆的作用方式为：控制需要顶起的顶推杆反复上升和下降，升降过程无间隔；当检测到人体翻身后，根据顶推开始到使用者翻身的顶推次数，调整顶推杆顶起高度。优选地，控制器控制顶推杆的作用方式为：根据人体位置，确定需要顶起的推顶杆，控制顶推杆顶起设定高度后，保持；当检测到人体翻身后，根据顶推开始到使用者翻身的时长，调整顶推杆顶起高度。优选地，顶推杆头部安装有柔性材料的作用头，作用头采用邵氏硬度在10-20之间。本专利技术还提供了一种上述顶推装置的控制方法，该方法包括如下步骤：步骤1、预先设定一个反复作用的初始顶起高度A；步骤2、控制器接收当前所需控制的顶推杆编号，控制相应顶推杆反复上升和下降；若反复作用3至5次时，使用者有翻身动作，则确认初始顶起高度A合适；若反复作用多于5次使用者才有翻身动作，则将所述初始顶起高度A提高5mm；若反复作用少于3次使用者就已经翻身，则将所述初始顶起高度A降低5mm；步骤3、采用新的顶起高度A进行后续顶推杆的控制。优选地，该方法包括如下步骤：步骤1、预先设定一个初始的顶起高度A，以及通过顶推使得使用者翻身的正常时间范围t1～t2；步骤2、控制器接收当前所需控制的顶推杆编号，控制相应顶推杆上升到高度A，并保持顶起高度；判断使用者的翻身状态：若使用者在顶推杆未达到顶起高度A时或在顶起高度A时t1内就有翻身动作，则确定当前顶起高度A过高，将顶推杆收回，并将顶起高度A更新为当前值下降一个步长；②若达到设定时间t2，使用者未有翻身动作，则控制顶推杆升高所述步长，并保持顶起高度，再次执行所述判断使用者翻身状态的步骤，直到使用者做出翻身动作，顶推杆收回；③若顶起高度A保持时长在t1～t2内使用者翻身，则说明当前顶起高度A合适，将顶推杆收回。优选地，记录所选择的顶推杆的作用强度，所述作用强度包括顶起高度A’和作用压力P；经过多次信息数据收集之后，以所记录的作用压力P的大小为准来控制顶起高度，若作用压力P对应的顶起高度A”与所记录顶起高度A’误差超过±10mm，则以所记录的顶起高度A’为准，控制顶推杆的伸出高度。有益效果：1、现有大部分产品，如耳塞、鼻塞、鼻贴、手脚腕部等，它们的刺激方式大多依赖佩戴设备，对使用者睡眠的舒适性有较大影响，而本专利技术所述刺激方式无需穿戴设备，极大提升使用者睡眠的舒适性。2、本专利技术所述刺激方式对刺激结构上层的床垫材料并无限制，不需要专门的定制床垫，使用者可以极大程度地自由选择表层床垫，对材料、柔软度、透气性等方面进行选择，提高使用者自己对睡眠舒适性的要求。3、本专利技术所述刺激方式附带具有检测功能的作用头，可以进行实时对刺激的作用强度进行检测，并可以通过设计相关控制模块，对作用强度和作用频率和速度进行手动或自动的控制，这种可调节性，能使刺激方式适用广大人群。4、本专利技术所述刺激方式，其意义不仅在于能让使用者在使用的期间减轻打鼾症状，对轻、中程度的打鼾患者有较好的效果，对术后的重度打鼾患者也有术后疗养作用；还在于培养使用者的侧卧睡眠的习惯，期望达到不依赖止鼾设备也能减少打鼾的效果。5、本专利技术能够通过自主学习的方式，自动控制顶起高度，以提高基于此方法的设备的适应能力，使止鼾更适用于不同人群，极大提高止鼾效果。附图说明图1为本专利技术用于止鼾床垫的顶推装置安装于床体的俯视图。人体平躺，双脚朝向左方，头朝向右方，标号1所示区域为作用区域，标号2为顶推杆的位置，标号3所示为顶推装置上方的床垫。图2为为在某一作用点处，垂直于俯视图方向的剖视图；4为作用头，5为顶推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于止鼾床垫的顶推装置，其特征在于，包括控制器和顶推机构；顶推机构包括依次相连的顶推杆、传动机构和动力设备；动力设备通过传动机构连接顶推杆，用于控制顶推杆顶推；顶推杆分布在人体躺在床垫时肩胛骨所在区域；控制器连接动力设备，根据外部信号，产生控制指令，控制顶推杆的顶起高度、作用速度与方式；推顶杆集成压力传感器，控制器根据压力传感器的采集的压力值识别使用者受到触发是否翻身。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于止鼾床垫的顶推装置，其特征在于，包括控制器和顶推机构；顶推机构包括依次相连的顶推杆、传动机构和动力设备；动力设备通过传动机构连接顶推杆，用于控制顶推杆顶推；顶推杆分布在人体躺在床垫时肩胛骨所在区域；控制器连接动力设备，根据外部信号，产生控制指令，控制顶推杆的顶起高度、作用速度与方式；推顶杆集成压力传感器，控制器根据压力传感器的采集的压力值识别使用者受到触发是否翻身。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，顶推杆垂直于床面升降；或者设置升降角度，位于床中间的顶推杆升降角度为垂直升降，越靠近床边，顶推杆向床中心倾斜角度越大。


3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述顶推杆的分布区域为覆盖人体仰卧于床垫时肩胛骨上下各3-5公分。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，顶推杆按照直线分布，相邻顶推杆间距为60mm至120mm。


5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，顶推杆的顶起高度设定在30mm～60mm。


6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制器控制顶推杆的顶起速度为：以每分钟20mm的速度上升；顶推杆的下降速度在每分钟20mm至100mm中选择。


7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制器控制顶推杆的作用方式为：控制需要顶起的顶推杆反复上升和下降，升降过程无间隔；当检测到人体翻身后，根据顶推开始到使用者翻身的顶推次数，调整顶推杆顶起高度。


8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制器控制顶推杆的作用方式为：根据人体位置，确定需要顶起的推顶杆，控制顶推杆顶起设定高度后，保持；当检测到人体翻身后，根据顶推开始到使用者翻身的时长，调整顶推杆顶起高度。


9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，顶推...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海元，周勇，李杰，赵江波，钟惠波，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11