申请/专利权人：山东科亿宏智能科技有限公司

申请日：2018-06-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN108714071B

主分类号：A61F5/56

分类号：A61F5/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2018.11.23#实质审查的生效;2018.10.30#公开

摘要：本发明公开了一种呼吸暂停纠正枕及其工作方法，包括枕头1及主机2，所述枕头1包括枕头主体3、传感器4和气囊5；所述气囊5与气管6相连；所述主机2包括气泵7、电磁阀组8、气压传感器9、储气罐10、喇叭11和控制电路板12；所述主机2的外表面设有显示屏13；所述气泵7与储气罐10相连，所述气泵7、电磁阀组8、气压传感器9、喇叭11和显示屏13与控制电路板12电连接。该呼吸暂停纠正枕可减少或避免睡眠时因呼吸暂停引发的疾病甚至死亡。在不打扰使用者睡眠的状态下纠正呼吸暂停甚至提升使用者的睡眠质量。

主权项：1.一种呼吸暂停纠正枕，其特征在于：包括枕头1及主机2，所述枕头1包括枕头主体3、传感器4和气囊5；所述气囊5与气管6相连；所述主机2包括气泵7、电磁阀组8、气压传感器9、储气罐10、喇叭11和控制电路板12；所述主机2的外表面设有显示屏13；所述气泵7与储气罐10相连，所述气泵7、电磁阀组8、气压传感器9、喇叭11和显示屏13与控制电路板12电连接；所述枕头主体3为上下两片，所述传感器4和气囊5位于两片枕头主体3之间，且呈上下排列；所述储气罐10内的气压为0～100kPa；所述储气罐10内的气体可通过电磁阀组8的端口进入气管6；所述气压传感器9用于监测气囊5的气体压力；所述传感器4为大面积压力传感器，用于识别使用者的头部位置及面部朝向；在枕头1前方设有扩展大面积传感器，用于检测识别使用者的身体朝向及睡姿。

全文数据：呼吸暂停纠正枕及其工作方法技术领域[0001]本发明涉及智能家居领域，特别是涉及一种呼吸暂停纠正枕。背景技术[0002]打呼噜（医学术语为鼾症、打鼾、睡眠呼吸暂停综合症是一种普遍存在的睡眠现象。由于打呼噜使睡眠呼吸反复暂停，造成大脑、血液严重缺氧，形成低血氧症，而诱发高血压、脑心病、心率失常、心肌梗死、心绞痛。夜间呼吸暂停时间超过120秒容易在凌晨发生猝死。[0003]1994年4月在北京召开的国际鼾症研讨会上，各国专家、学者把打呼噜确定为“睡眠呼吸暂停综合症”，是病症，是症候群，与27种疾病有关。如何界定呢?每停顿10秒以上为一次呼吸暂停。睡眠一小时，有5次以上大于10秒的停顿，或睡眠7小时中，大于10秒的停顿在30次左右，即为睡眠呼吸暂停综合症。它对人体的危害极大，人的一生有13的时间是在睡眠中度过。正常人在睡眠时呼吸均匀，氧气摄入量满足身体各部位的需要。而每晚7小时睡眠，呼吸暂停的人则有300-400秒处于无氧吸入状态，血氧浓度低于正常值约8-10%，这样夜复一夜，年复一年，支离破碎的睡眠，使氧气摄入明显减少，身体各重要部位缺血缺氧，诱发各种严重疾病，如果脑细胞组织持续缺氧4-6分钟就会引起脑细胞的不可逆性死亡。53%的患者脑血管意外发生在夜间睡眠时，近来研宄表明打鼾与呼吸暂停是脑血管病一个独立的发病诱因，是发病的主要原因之一。打呼噜在夜间死亡率急剧增加，未经治疗的打呼噜，病史在5年左右的死亡率为11%_13%，每小时呼吸暂停大于15次，8年打呼噜病史者，死亡率37%，因丈夫打鼾而有72.5%的妻子每晚睡眠少1-2小时，或有30.6%从鼾声中惊醒。9.7%的妇女因丈夫的鼾声而导致神经衰弱（因为打呼噜造成婚姻破裂的无从考证）。由此可知，打呼噜绝不是正常现象而是严重疾病，是诱发其它疾病的罪恶之源。[0004]经科学研究发现，在白天清醒的时候，咽喉部肌肉收缩时气道保持开放，因而不会使气道受到堵塞。但是晚上睡眠时神经兴奋性下降，肌肉松弛，咽部组织堵塞，使上气道塌陷，当气流通过狭窄部位时，就会产生涡流还引起震动，就这样产生了鼾声。肌肉过度松弛时或表面干涩时，气道产生粘连阻塞，导致呼吸暂停。而此时只要将患者头部姿势稍作改变，就会使咽喉部肌肉形状产生变化，使呼吸道变得顺畅，达到纠正呼吸暂停的目的。[0005]目前呼吸暂停纠正技术现状：目前呼吸暂停纠正是通过睡眠传感器识别监测呼暂停，或通过止鼾枕上的麦克风识别打鼾，监测到打鼾后通过震动或发出报警，以唤醒发的方式解决呼吸暂停。或直接使用呼吸机，强迫使用者呼吸，使用呼吸机时需要整夜佩戴鼻罩，很不舒服。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种呼吸暂停纠正枕及其工作方法，旨在减少或避免睡眠时因呼吸暂停引发的疾病甚至死亡。在不打扰使用者睡眠的状态下纠正呼吸暂停甚至提升使用者的睡眠质量。[0007]本发明的技术方案具体如下：[0008]一种呼吸暂停纠正枕，其中，包括枕头及主机，所述枕头包括枕头主体、传感器和气囊;所述气囊与气管相连;所述主机包括气栗、电磁阀组、气压传感器、储气罐、喇叭和控制电路板;所述主机的外表面设有显示屏;所述气栗与储气罐相连，所述气泵、电磁阀组、气压传感器、喇叭和显示屏与控制电路板电连接。[0009]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述枕头主体为上下两片，所述传感器和气囊位于两片枕头主体之间，且呈上下排列。[0010]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述储气罐内的气压为〇〜lOOkPa;所述储气罐内的气体可通过电磁阀组的端口进入气管。[0011]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述气压传感器用于监测气囊的气体压力。[0012]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述传感器为大面积压力传感器，用于识别使用者的头部位置及面部朝向。通过大面积柔性压力传感器，实时监测使用者头部及颈部对枕头产生的压力分布，大面积柔性传感器上布有横向和纵向传感线路，形成经向和炜向的网格压力识别矩阵，可精确识别定位使用者头部和颈部对枕头的压力分布及形状，以此判断使用者的面部朝向和位置。根据受压区域图形变化，可判断出用户头部的移动或是转向。还可以在枕头前方增加扩展大面积传感器用于检测识别使用者的身体朝向及睡姿。[0013]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述控制电路板可控制电磁阀组的端口开闭。[0014]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述控制电路板可控制喇叭播放报警音，并可通过网络自动发送报警信息。[0015]本发明所述的呼吸暂停纠正枕，其中，所述气囊由TPU薄膜压制成型的8个气囊拼装组成。[0016]当使用者呼吸暂停或打鼾时，控制系统先读取使用者的头部位置及面部朝向，然后根据面部朝下控制相反方向气囊充放气，达到改变使用者头部姿势的目的。例如:识别出使用者平躺时头部压在枕头正中间，控制偏左气囊充气或偏右的气囊放气，使用户的头部向右转。或者使用者的头部处于向右转的状态下产生打鼾或呼吸暂停，则控制右侧气囊充气，将使用者的头部姿势调整为向上平躺。[0017]只要轻轻改变使用者头部的角度姿势），即可改变呼吸道的形状，使其呼吸变得顺畅，打鼾现象即可消失。[0018]当有效纠正呼吸暂停后，在N分钟内将使用者的头部缓慢恢复至与身体前胸相同方向，避免发生落枕等问题。[0019]本发明任一所述的呼吸暂停纠正枕的工作方法，包括以下步骤：[0020]1开机后气泵自动向储气罐内充气，气体依次经过储气罐、电磁阀组、气管充进气囊，同时气压传感器监测气囊内的压力，当气囊压力达到设定值后，电磁阀组全部关闭，此时气体将储存在储气罐中，当储气罐内形成一定压力，约100kP后，气泵停止工作。[0021]2当传感器监测到生命体征信号后发送给主机内的控制电路板，当识别到使用者呼吸停止超过10秒，则判定为呼吸暂停，此时控制电路板根据传感器识别到的使用者头部位置及面部朝向，控制电磁阀组的相应端口开通，开通后储气罐内的空气通过气管释放内部压力，将空气输送至气囊内，同时气栗开始工作，继续向储气罐内充气以保证使气囊膨胀，气囊膨胀带动枕头主体产生形状或角度的变化。[0022]本发明所述的呼吸暂停纠正枕的工作方法，还包括以下步骤：[0023]若在充气过程中呼吸暂停被纠正，则停止充气；[0024]若不能被纠正，直至气囊充满停止;若气囊充满后1〇秒钟内呼吸暂停仍不能被纠正，控制电路板输出信号控制喇叭播放报警音或通过网络发送报警信息给亲人朋友及医疗机构。[0025]此外本发明所述的呼吸暂停纠正枕的还有舒适唤醒功能，在睡眠时根据生命体征计算使用者的睡眠是处于深睡眠还是浅睡眠状态，在到达设定的起床时间前15分钟读取深浅睡眠状态，当监测到使用者处于深睡眠时输出信号控制智能枕，产生轻缓柔和的变形或震动，将使用者慢慢从深睡眠状态引导至浅睡眠状态，当监测到使用者进入浅睡眠后或到达起床时间后，再增强变形或震动幅度，或播放铃声来唤醒使用者。[0026]当使用者从深睡眠状态突然被唤醒，起床时感觉身体特别沉重，不愿起床，而后的一整天都不舒服。而从浅睡眠状态被唤醒，就会感觉像自然醒一样，没有任何不适的感觉。[0027]同现有技术相比，本发明的突出效果在于:在枕头内配有传感器和气囊，通过传感器不间断的监测使用者的生命体征，当检测到使用者停止呼吸多10秒时，认为使用者出现呼吸暂停现象，此时气囊充气使枕头形状发生变化，调整改变使用者头部姿势，从而纠正解决用使者呼吸暂停的症状，以此大幅度减少了呼吸暂停窒息的危险，且全程无须人工辅助，完全智能自动化。本发明可以减少或避免睡眠时因呼吸暂停引发的疾病甚至死亡，在不打扰使用者睡眠的状态下纠正呼吸暂停甚至提升使用者的睡眠质量。应用本发明的设备可打造舒适睡眠，在不打扰使用者睡眠的状态下，无感纠正呼吸暂停，提升使用者的睡眠质量；也可打造舒适唤醒，起床时先将使用者由深睡眠状态引导至浅睡眠状态，然后再将其唤醒，让使用者就像睡到自然醒一样。[0028]下面结合附图说明和具体实施例对本发明所述的呼吸暂停纠正枕及其工作方法作进一步说明。附图说明[0029]图1为呼吸暂停纠正枕的外观结构示意图；[0030]图2为呼吸暂停纠正枕的气囊的结构示意图；[0031]图3为呼吸暂停纠正枕的主机内部部分结构示意图；[0032]图4为呼吸暂停纠正枕的主机内部另一部分结构示意图；[0033]图5为呼吸暂停纠正枕的主机外观示意图；[0034]图6为呼吸暂停纠正枕的枕头内部结构分解示意图。具体实施方式[0035]如图1_6所示，一种呼吸暂停纠正枕，包括枕头1及主机2,所述枕头1包括枕头主体3、传感器4和气囊5;所述气囊5与气管6相连;所述主机2包括气栗7、电磁阀组8、气压传感器9、储气罐10、喇叭11和控制电路板I2;所述主机2的外表面设有显示屏13;所述气泵7与储气罐10相连，所述气栗7、电磁阀组8、气压传感器9、喇叭u和显示屏13与控制电路板12电连接。[0036]枕头主体3为上下两片，所述传感器4和气囊5位于两片枕头主体3之间，且呈上下排列。储气罐10内的气压为0〜lOOkPa。气压传感器9用于监测气囊5的气体压力;所述储气罐10内的气体可通过电磁阀组8的端口进入气管6。[G037]传感器4为大面积压力传感器，用于识别使用者的头部位置及面部朝向。实时监测使用者头部及颈部对枕头产生的压力分布，大面积柔性传感器上布有横向和纵向传感线路，形成经向和纬向的网格压力识别矩阵，可精确识别定位使用者头部和颈部对枕头的压力分布及形状，以此判断使用者的面部朝向和位置。根据受压区域图形变化，可判断出用户头部的移动或是转向。另外，还可在枕头前方增加扩展大面积传感器用于检测识别使用者的身体朝向及睡姿。[0038]控制电路板12可控制电磁阀组8的端口开闭。控制电路板12可控制喇叭11播放报警音，并可通过网络自动发送报警信息。[G039]气囊5由ITU薄膜压制成型的8个气囊拼装组成。气囊内还可以设置填充物（如海绵），在未充气状态下与普通枕头体验感相似。[OCMO]当使用者呼吸暂停或打鼾时，控制系统先读取使用者的头部位置及面部朝向，然后根据面部朝下控制相反方向气囊充放气，达到改变使用者头部姿势的目的。例如:识别出使用者平躺时头部压在枕头正中间，控制偏左气囊充气或偏右的气囊放气，使用户的头部向右转。或者使用者的头部处于向右转的状态下产生打鼾或呼吸暂停，则控制右侧气囊充气，将使用者的头部姿势调整为向上平躺。[0041]只要轻轻改变使用者头部的角度姿势），即可改变呼吸道的形状，使其呼吸变得顺畅，打鼾现象即可消失。[0042]当有效纠正呼吸暂停后，在N分钟内将使用者的头部缓慢恢复至与身体前胸相同方向，避免发生落枕等问题。[0043]主机2具有智能AI语音控制功能，其采用市场上现有的主流智能AI语音控制技术，可以通过语音控制操作枕头，也可以控制智能家居（如空调、电视、加湿器）等电器，还可以通过智能AI呼叫第三方如外卖、家政、订票等服务。[0044]呼吸暂停纠正枕的工作方法，包括以下步骤：[0045]1开机后气泵7自动向储气罐10内充气，气体依次经过储气罐10、电磁阀组8、气管6充进气囊5，同时气压传感器9监测气囊5内的压力，当气囊5压力达到设定值后，电磁阀组8全部关闭，此时气体将储存在储气罐10中，当储气罐10内形成一定压力，约l〇〇kP后，气泵7停止工作。[0046]2当传感器4监测到生命体征信号后发送给主机2内的控制电路板12,当识别到使用者呼吸停止超过10秒，则判定为呼吸暂停，此时控制电路板12根据传感器4识别到的使用者头部位置及面部朝向，控制电磁阀组8的相应端口开通，开通后储气罐10内的空气通过气管6释放内部压力，将空气输送至气囊5内，同时气栗7开始工作，继续向储气罐10内充气以保证使气囊5膨胀，气囊5膨胀带动枕头主体1产生形状或角度的变化。[0047]若在充气过程中呼吸暂停被纠正，则停止充气；[0048]若不能被纠正，直至气囊5充满停止;若气囊5充满后10秒钟内呼吸暂停仍不能被纠正，控制电路板12输出信号控制喇叭11播放报警音或通过网络发送报警信息给亲人朋友及医疗机构。[0049]此外，该呼吸暂停纠正枕的还有舒适唤醒功能，在睡眠时根据生命体征计算使用者的睡眠是处于深睡眠还是浅睡眠状态，在到达设定的起床时间前15分钟读取深浅睡眠状态，当监测到使用者处于深睡眠时输出信号控制智能枕，产生轻缓柔和的变形或震动，将使用者慢慢从深睡眠状态引导至浅睡眠状态，当监测到使用者进入浅睡眠后或到达起床时间后，再增强变形或震动幅度，或播放铃声来唤醒使用者。[0050]当使用者从深睡眠状态突然被唤醒，起床时感觉身体特别沉重，不愿起床，而后的一整天都不舒服。而从浅睡眠状态被唤醒，就会感觉像自然醒一样，没有任何不适的感觉。[0051]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

权利要求：1.一种呼吸暂停纠正枕，其特征在于:包括枕头（1及主机2，所述枕头（1包括枕头主体3、传感器⑷和气囊⑸；所述气囊⑸与气管⑹相连;所述主机⑵包括气栗⑺、电磁阀组⑻、气压传感器⑼、储气罐1〇、喇叭（11和控制电路板（12;所述主机⑵的外表面设有显示屏（13;所述气栗⑺与储气罐1〇相连，所述气泵7、电磁阀组⑻、气压传感器9、喇叭（11和显示屏（13与控制电路板12电连接。2.根据权利要求1所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述枕头主体3为上下两片，所述传感器4和气囊；5位于两片枕头主体3之间，且呈上下排列。3.根据权利要求2所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述储气罐（1〇内的气压为〇〜lOOkPa;所述储气罐1〇内的气体可通过电磁阀组⑻的端口进入气管6。4.根据权利要求3所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述气压传感器9用于监测气囊⑸的气体压力。5.根据权利要求4所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述传感器4为大面积压力传感器，用于识别使用者的头部位置及面部朝向。6.根据权利要求5所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述控制电路板（12可控制电磁阀组⑻的端口开闭。7.根据权利要求6所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述控制电路板（12可控制喇叭（11播放报警音，并可通过网络自动发送报警信息。8.根据权利要求7所述的呼吸暂停纠正枕，其特征在于:所述气囊5由TPU薄膜压制成型的8个气囊拼装组成。9.权利要求1-8任一所述的呼吸暂停纠正枕的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：1开机后气泵（7自动向储气罐（10内充气，气体依次经过储气罐（1〇、电磁阀组⑻、气管⑹充进气囊5，同时气压传感器⑼监测气囊⑸内的压力，当气囊⑸压力达到设定值后，电磁阀组⑻全部关闭，此时气体将储存在储气罐（1〇中，当储气罐（1〇内形成一定压力，约100kP后，气栗7停止工作。2当传感器4监测到生命体征信号后发送给主机2内的控制电路板（12，当识别到使用者呼吸停止超过10秒，则判定为呼吸暂停，此时控制电路板12根据传感器4识别到的使用者头部位置及面部朝向，控制电磁阀组⑻的相应端口开通，开通后储气罐（10内的空气通过气管6释放内部压力，将空气输送至气囊5内，同时气栗7开始工作，继续向储气罐（10内充气以保证使气囊5膨胀，气囊5膨胀带动枕头主体（1产生形状或角度的变化。10.根据权利要求9所述的呼吸暂停纠正枕的工作方法，其特征在于，还包括以下步骤：若在充气过程中呼吸暂停被纠正，则停止充气；若不能被纠正，直至气囊5充满停止;若气囊（5充满后1〇秒钟内呼吸暂停仍不能被纠正，控制电路板12输出信号控制喇叭（11播放报警音或通过网络发送报警信息给亲人朋友及医疗机构。

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