La logique principale d'un oreiller de snobing d'arrêt est simple: Détecter le ronflement ou le mouvement de la tête → Trigger Retour mécanique (Par exemple, inflation / vibration) → Autoriser l'utilisateur à retourner ou à ajuster la posture. Cependant, la sélection de capteurs Pour réaliser que cette logique nécessite des ingénieurs à parler en termes de paramètres et de quantités physiques, Plutôt que quelque chose de nébuleux. Voici les exigences fonctionnelles clés et les configurations de paramètres correspondantes, directement sur la conclusion:
Laisser’s commence à comprendre!
Catalogue
Exigences fonctionnelles du capteur
Détection de ronflement:
Besoin de capturer les vibrations à basse fréquence (20-200HZ) et des signaux sonores.
Surveillance de la position de la tête:
Pour déterminer si l'utilisateur est allongé sur son dos (Position à haut risque pour le ronflement).
Capacité anti-interférence:
Filtrage du bruit environnemental (comme le matelas tremblant, Mouvements tournés).
Conclusion:
Microphone de set-mems requis en trois pièces, accéléromètre à trois axes, capteur de pression.
Configuration des paramètres: rejeter les descriptions floues, quantifier au point décimal
1. Microphone MEMS (détection de ronflement)
- Gamme: ≥ 100 dB SPL (couvrant le niveau de pression sonore 50-90 dB).
- Réponse en fréquence: 20HZ-1KHz (bande de fréquence principale de ronflement).
- Rapport signal / bruit (Snr): ≥ 64 dB (Pour éviter la fausse déclenchement par le bruit environnemental).
- Tension de fonctionnement: 1.8V-3.6V (compatible avec le MCU à faible puissance).
Pourquoi?
- Le ronflement est une basse fréquence, signal de haute énergie, mais peut être interféré par la climatisation et le flux d'air respirant. SNR élevé assure une séparation efficace des signaux cibles.
Accéléromètre triaxial (Surveillance de la position de la tête)
- Gamme: ± 2G (suffisant pour couvrir les micro-mouvements de la tête et empêcher la saturation).
- Résolution: ≤ 1 mg / LSB (détecte de petits changements d'inclinaison dans le couchage / le côté).
- Précision: ± 2% FSR (Erreur à grande échelle pour éviter une erreur de jugement postural)
- Plage de température: -20° C ~ 70 ° C (couvre les environnements de stockage extrêmes).
Pourquoi?
- Une gamme trop grande (par exemple. ± 8g) réduira la résolution, tandis que l'action de l'oreiller elle-même est un micro-mouvement à basse fréquence, ± 2G est suffisant. La plage de température doit être prise en compte pour les scénarios de stockage et de transport.
- Gamme: 0-40kPa (Tête la pression statique généralement <10kPa).
- Linéarité: ± 0.5% FSR (Exigences de cohérence de la distribution de pression).
- Temps de réponse: ≤ 10 ms (Exigences de rétroaction en temps réel)
- Tension de fonctionnement: 5V ou 3.3 V (Compatible avec le programme d'alimentation grand public).
Pourquoi?
- Gamme excessive (par exemple. 100kPa) va sacrifier la précision, tandis que la plage dynamique de la pression de la tête est limitée, 40KPA est une marge suffisante.
Détails cachés
Consommation d'énergie:
Le courant de veille du capteur doit être ≤ 10μA, Sinon, l'alimentation de la batterie ne durera pas une semaine.
Interface:
La sortie numérique I²C ou SPI est préférée, La solution ADC augmentera le fardeau du MCU.
Étalonnage:
Les accéléromètres et les capteurs de pression doivent être calibrés en usine, Le zéro manuel par l'utilisateur n'est pas possible.
EMC:
L'oreiller peut être proche du téléphone portable / routeur WiFi, Les capteurs doivent passer le test EMI.
Équilibre entre le coût et les performances
Solution à faible coût:
Utiliser un microphone analogique + accéléromètre à faible précision (erreur ± 5%), coûter jusqu'à $1.5, mais un faux taux de déclenchement >10%.
Solution fiable:
Microphone MEMS numérique + accéléromètre de qualité automobile (par exemple. Bosch bma456), coût $3-4, Faux taux de déclenchement <3%.
Conseils d'ingénieur:
enfiler’t Économiser de l'argent sur les capteurs! Les plaintes après-vente et les coûts de retour sont beaucoup plus élevés que la différence de bom matériel.
Note IP
Évaluation recommandée: IP54 et supérieur
- La transpiration est inévitable pendant le sommeil, Le capteur doit donc être étanche.
- La cote résistante à la poussière consiste à prolonger la durée de vie du capteur.
Conclusion
| Type de capteur | Paramètres de base | Modèles recommandés |
|---|---|---|
| Microphone MEMS | SNR ≥ 64 dB, 100db spl | ICSENSENSE ICS-43434 |
| Accéléromètre | ± 2G, 1Résolution MG | St lis2dh12 |
| Capteur de pression | 40kPa, ± 0,5% de linéarité | Tekscan Flexiforce A201 |
Note: Assurez-vous de tester réellement l'oreiller + matelas + scène de couplage du corps humain après sélection, Données de laboratoire ≠ effet réel!
La dernière grande vérité:
Le seuil technique de l'oreiller anti-refuge n'est pas dans le capteur lui-même, Mais dans l'algorithme de traitement du signal (Comment faire la distinction entre le ronflement et le péter). Cependant, Si les paramètres du capteur ne sont pas à la hauteur, L'algorithme ne pourra pas l'enregistrer même si c'est génial.
Pour concevoir un oreiller d'arrêt vraiment efficace, La configuration du capteur ne doit pas être bâclée. De la plage et de la précision à la consommation d'énergie et à l'interface de sortie, Chaque paramètre doit être rigoureusement évalué et vérifié. Ce n'est qu'en faisant le mieux dans les détails techniques que nous pouvons vraiment réaliser la promesse de «la technologie noire pour arrêter le ronflement» sur le marché.
Pour les ingénieurs, Choisir le bon capteur n'est pas seulement la clé du succès du produit, mais aussi la principale compétitivité pour améliorer l'expérience utilisateur. Nous espérons que ce guide technique pourra vous fournir des références pratiques sur la route du développement d'un oreiller anti-refuge.
