本专利设计一种基于电压比较的自适应枕头控制器，属于智能控制技术领域。
背景技术：
若使用者的颈部在睡眠过程中没有得到良好的支撑会引发颈椎的肌肉劳损或者颈椎病，为改善此状况，科研人员提出了垫高颈部下方部分的枕头以提供更大的支撑度，但使用者的颈部构造和睡眠姿势的差异导致了同样的颈部支撑度并不适用于各种人群及其睡眠姿势，为了使更多的使用者的颈部在睡眠过程中能够得到良好的支撑成为了重要的研究方向。
有鉴于此特提出本专利。
技术实现要素：
针对上述问题，本专利提供一种基于电压比较的自适应枕头控制器实现对各种使用人群及其睡眠姿势都能够提供良好的支撑度。
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于电压比较的自适应枕头控制器，包括进行支撑的下层平板，所述的下层平板的上表面前部设置左右对称的左气囊和右气囊，所述的下层平板的中上部位置设置支撑头部的头部海绵，所述的左气囊、右气囊和支撑头部的头部海绵上面设置上层海绵，所述的左气囊通过气管连接左进气阀，所述的右气囊通过气管连接右进气阀，所述的左进气阀和右进气阀通过“y”形气管连接气泵，所述的左气囊和上层海绵之间设置左压力传感器，所述的右气囊和上层海绵之间设置右压力传感器，还设置与所述的左压力传感器、右压力传感器、左进气阀、右进气阀和气泵连接的控制电路。
所述的控制电路包括左分压电路、右分压电路、参考分压电路、左差分放大电路、右差分放大电路、左绝对值放大电路、右绝对值放大电路、左二极管、右二极管和驱动三极管，通过所述的左分压电路将左压力传感器上的压力转化为左测量电压值，通过所述的右分压电路将右压力传感器上的压力转化为右测量电压值，用来检测使用者受到的支撑力大小，所述的参考分压电路产生参考电压表示设定支撑力的大小，所述的左差分放大电路将所述的左测量电压和参考电压的差值放大后输出左偏差值，所述的右差分放大电路将所述的右测量电压和参考电压的差值放大后输出右偏差值，所述的左偏差值和右偏差值在所述的左二极管和右二极管的隔离下以“或”逻辑控制所述的驱动三极管基极的通断，进一步控制所述的气泵的开关，所述的左绝对值放大电路将所述的左偏差值取绝对值后放大，输出左控制电压，若所述的左控制电压大于所述的左进气阀的开启电压则使所述的左进气阀打开，所述的右绝对值放大电路将所述的右偏差值取绝对值后放大，输出右控制电压，若所述的右控制电压大于所述的右进气阀的开启电压则使所述的右进气阀打开。
本专利的有益效果主要表现在：实现在各种条件下都能够保证枕头的左右两侧都能够被平稳地抬高或者降低，提供使用者的睡眠质量。
附图说明
图1是本方案中的下层平板、左气囊、右气囊、头部海绵、左压力传感器、右压力传感器和上层海绵安装位置示意图。
图2是控制电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利作进一步描述：
如图1所示，一种基于电压比较的自适应枕头控制器，包括进行支撑的下层平板1，所述的下层平板1的上表面前部设置左右对称的左气囊2和右气囊3，所述的下层平板1的中上部位置设置支撑头部的头部海绵4，所述的左气囊2、右气囊3和支撑头部的头部海绵4上面设置上层海绵5，所述的左气囊2通过气管连接左进气阀19，所述的右气囊3通过气管连接右进气阀20，所述的左进气阀19和右进气阀20通过“y”形气管连接气泵18，所述的左气囊2和上层海绵5之间设置左压力传感器6，所述的右气囊3和上层海绵5之间设置右压力传感器7，还设置与所述的左压力传感器6、右压力传感器7、左进气阀19、右进气阀20和气泵18连接的控制电路。
优选地，本实施例中采用能斯达md30-60薄膜压力传感器作为所述的左压力传感器6和右压力传感器7。
如图2所示，所述的控制电路包括左分压电路8、右分压电路9、参考分压电路10、左差分放大电路11、右差分放大电路12、左绝对值放大电路13、右绝对值放大电路14、左二极管15、右二极管16和驱动三极管17。
通过所述的左分压电路8将左压力传感器6上的压力转化为左测量电压值，通过所述的右分压电路9将右压力传感器7上的压力转化为右测量电压值，用来检测使用者受到的支撑力大小，所述的参考分压电路10产生参考电压表示设定支撑力的大小，所述的左差分放大电路11将所述的左测量电压和参考电压的差值放大后输出左偏差值，所述的右差分放大电路12将所述的右测量电压和参考电压的差值放大后输出右偏差值，所述的左偏差值和右偏差值在所述的左二极管15和右二极管16的隔离下以“或”逻辑控制所述的驱动三极管17基极的通断，进一步控制所述的气泵18的开关。
优选地，本实施例中采用ll4148作为所述的左二极管15和右二极管16，使所述的左偏差值和右偏差值打开所述驱动三极管17的阈值相同。
所述的左绝对值放大电路13将所述的左偏差值取绝对值后放大，输出左控制电压，若所述的左控制电压大于所述的左进气阀19的开启电压则使所述的左进气阀19打开，所述的右绝对值放大电路14将所述的右偏差值取绝对值后放大，输出右控制电压，若所述的右控制电压大于所述的右进气阀20的开启电压则使所述的右进气阀20打开。
1.一种基于电压比较的自适应枕头控制器，包括进行支撑的下层平板(1)，所述的下层平板(1)的上表面前部设置左右对称的左气囊(2)和右气囊(3)，所述的下层平板(1)的中上部位置设置支撑头部的头部海绵(4)，所述的左气囊(2)、右气囊(3)和支撑头部的头部海绵(4)上面设置上层海绵(5)，所述的左气囊(2)通过气管连接左进气阀(19)，所述的右气囊(3)通过气管连接右进气阀(20)，所述的左进气阀(19)和右进气阀(20)通过“y”形气管连接气泵(18)，其特征在于：所述的左气囊(2)和上层海绵(5)之间设置左压力传感器(6)，所述的右气囊(3)和上层海绵(5)之间设置右压力传感器(7)，还设置与所述的左压力传感器(6)、右压力传感器(7)、左进气阀(19)、右进气阀(20)和气泵(18)连接的控制电路。
2.如权利要求1所述的一种基于电压比较的自适应枕头控制器，其特征在于：所述的控制电路包括左分压电路(8)、右分压电路(9)、参考分压电路(10)、左差分放大电路(11)、右差分放大电路(12)、左绝对值放大电路(13)、右绝对值放大电路(14)、左二极管(15)、右二极管(16)、和驱动三极管(17)，通过所述的左分压电路(8)将所述的左压力传感器(6)上的压力转化为左测量电压值，通过所述的右分压电路(9)将所述的右压力传感器(7)上的压力转化为右测量电压值，所述的参考分压电路(10)产生参考电压表示设定支撑力的大小，所述的左差分放大电路(11)将所述的左测量电压和参考电压的差值放大后输出左偏差值，所述的右差分放大电路(12)将所述的右测量电压和参考电压的差值放大后输出右偏差值，所述的左偏差值和右偏差值在所述的左二极管(15)和右二极管(16)的隔离下以“或”逻辑控制所述的驱动三极管(17)基极的通断，进一步控制所述的气泵(18)的开关，所述的左绝对值放大电路(13)将所述的左偏差值取绝对值后放大，输出左控制电压，若所述的左控制电压大于所述的左进气阀(19)的开启电压则使所述的左进气阀(19)打开，所述的右绝对值放大电路(14)将所述的右偏差值取绝对值后放大，输出右控制电压，若所述的右控制电压大于所述的右进气阀(20)的开启电压则使所述的右进气阀(20)打开。
技术总结