VMANX startet Sensorplattform für intelligente Kopfkissen mit Kraftmessung unter 1,2 mm

Dongguan, China – VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED hat eine OEM-Druck-Kraftsensierplattform für intelligente Kopfkissen vorgestellt, die den Druck am Kopf erfasst, die Schlafhaltung klassifiziert und Atmung sowie Herzfrequenz berührungslos rekonstruiert. Aufgebaut auf einem flexiblen, siebgedruckten FSR-Array mit einer Dicke unter 1,2 mm ermöglicht die Plattform Bettwarenmarken, Anbietern im Bereich der Altenpflege und Integratoren von Schlafkliniken, klinisch genaue Schlafüberwachung in bestehende Kopfkissendesigns einzubauen – ohne dass sich das Tragegefühl des Kissens ändert.

Die VMANX-Sensorplattform für intelligente Kopfkissen: eine weniger als 1,2 mm dicke, gedruckte FSR-Schicht mit kompaktem Erfassungsmodul.

Warum Druck – und nicht Schall

Die meisten Anti-Schnarch-Produkte auf dem Markt lauschen. Ein Mikrofon erfasst das Geräusch, und dann reagiert das System – was bedeutet, dass die Intervention stets erst erfolgt, nachdem die Atemwege bereits eingefallen sind und der Schlafende bereits gestört wurde.

Eine druckempfindliche Schicht verändert die Reihenfolge der Ereignisse. Da die Rückenlage die mechanische Voraussetzung für die meisten formspezifischen Schnarchvorfälle ist, kann ein Sensor, der die Verteilung der Kopfbelastung auflöst, die risikobehaftete Körperhaltung bereits vor dem akustischen Ereignis identifizieren. Genau das ermöglicht eine echte Closed-Loop-Intervention statt einer reaktiven Geräuschmaskierung.

"Akustische Erkennung sagt Ihnen, dass Schnarchen stattgefunden hat. Die Druckverteilung sagt Ihnen, warum es gleich stattfinden wird. Für Kunden, die Kissen mit Aktuatoren entwickeln, entscheidet dieser Unterschied darüber, ob das Produkt tatsächlich funktioniert."

Closed-Loop-Anti-Schnarch-Logik: Die Rückenlage verengt die Atemwege; der Sensor erfasst die Verschiebung des Lastmusters; und der Aktuator des Kunden wird ausgelöst, bevor das akustische Ereignis eintritt.

Drei Signalbereiche aus einer gedruckten Schicht

Ein weitverbreiteter Irrtum bei der Entwicklung von Schlafprodukten ist die Annahme, dass Druckmapping, Körperlagenerkennung und Vitalparameterüberwachung jeweils separate Hardware erfordern. Die VMANX-Plattform löst alle drei Aufgaben mit nur einer einzigen gedruckten Sensorschicht – durch Trennung der Signale nach Zeitkonstante:

● Statische Last – die Ausgabe der Widerstandsmatrix erfasst Kopf- und Nackendruck als Live-Verteilungskarte mit Erkennung von Spitzenzonen; dies unterstützt die Analyse von Druckentlastung und die Anpassung der Kissenhöhe.

● Langsame Körperlageänderung – die Klassifizierung von Lastmustern unterscheidet die Positionen Rückenlage, Linksseite, Rechtsseite und Bauchlage; sie protokolliert Umdrehungsintervalle und aktiviert den Aktuator des Kunden, sobald eine Schnarchrisiko-Lage über einen längeren Zeitraum anhält.

● Mikrovibration – ballistokardiographische Inhalte werden aus denselben Kanälen herausgefiltert, um Atmung und Herzfrequenz vollständig kontaktlos zu erfassen – ohne Elektroden am Schlafenden.

Die Konsolidierung von drei Funktionen auf einer Schicht entfernt redundante Hardware aus der Stückliste des Kunden und beseitigt die Komplexität der Sensorfusion bei der Kombination separater Druck-, Bewegungs- und Vitalzeichen-Module.

Konstruktion: Unsichtbar für den Schlafenden

Der Sensorkomplex wird mit einer Gesamthöhe von unter 1,2 mm in das Kissen eingelaminert. Es gibt keine starre Platine und keine harte Kante unter dem Kopf – die Schicht ist so konstruiert, dass sie im Gebrauch mechanisch nicht wahrnehmbar ist, was die praktische Voraussetzung für jeden Sensor unter dem Nacken einer schlafenden Person darstellt.

Schichtaufbau: Gestrickter Bezug, Vlies-Laminat, gedrucktes FSR-Sensorarray, Abstandsgewebe, 3M-Klebeschicht und Memory-Schaum-Kern.

Die Plattform wird in zwei Formaten ausgeliefert, die beide auf derselben Signalkette basieren. Ein linearer FSR-Streifenarray enthält zehn diskrete Sensierfelder auf einem flexiblen PET-Trägermaterial mit einem FFC-Anschlusskabel und ist für die Mittellinie des Kissens dimensioniert. Eine geformte Mehrzonen-Matte verwendet eine vliesartige laminierte Matrix mit Abstandsgitter-Isolierung und 3M-9448A-Klebebefestigung; sie ist frei geformt gestanzt, um Schulter, Nacken und oberen Rücken abzudecken.

Technische Spezifikationen

Host-Software und Integration

Die Plattform wird mit einer Host-Überwachungssoftware ausgeliefert, die die Druckverteilung am Kopf als Wärmekarte sowie lebenswichtige Messwerte, eine Zeitleiste der Schlafhaltung und ein Protokoll von Schnarchereignissen darstellt. Das vollständige Datenprotokoll sowie ein SDK werden den Kunden zur Verfügung gestellt, sodass die Sensorebene in eine bestehende Markenanwendung oder Cloud-Plattform integriert werden kann, anstatt einen parallelen Software-Stack zu erzwingen.

Host-Überwachungsplattform: Druckverteilung am Kopf, Echtzeit-Lebenszeichen, Zeitleiste der Schlafhaltung und Protokollierung von Schnarchereignissen.

Für Kunden, die ein markenspezifisches Endprodukt benötigen, wird die Host-Benutzeroberfläche mit der Unternehmensidentität, Sprache und Berichtsstruktur des Kunden neu gestaltet; zudem können die Algorithmen für Druck-, Haltungs- und Lebenszeichenmessung auf die eigene Plattform des Kunden übertragen werden.

In Eigenfertigung hergestellt

Silber- und Kohle-leitfähige Tinten werden auf flexiblen Folien mittels Siebdruck auf der eigenen Rollen-zu-Rollen-Anlage von VMANX aufgebracht, mit mehrschichtiger Ausrichtung innerhalb von ± 0,10 mm laminiert und anschließend einer 100-prozentigen elektrischen Durchgängigkeits- und optischen Spurenprüfung unterzogen, bevor jedes Gerät vor dem Versand druckkalibriert wird.

Reinraum-Rollen-zu-Rollen-Siebdruck sowie 100-prozentige elektrische und optische Prüfung.

Die eigenständige Kontrolle des Druckprozesses ermöglicht es, Anzahl der Kontaktpunkte, aktive Fläche, Umrissgeometrie und Steckertyp exakt nach Kundenspezifikation statt aus einem festen Katalog auszuwählen. Engineering-Muster werden innerhalb von 10 bis 15 Tagen geliefert, Pilotserien innerhalb von 25 bis 30 Tagen.

Anwendungen

● Smart-Home-Bettwäsche – Schlafstadienerkennung, Schnarchprotokollierung und adaptive Höhenregelung über die eigene Anwendung der Marke, wobei die Sensorschicht für den Nutzer nicht wahrnehmbar ist.

● Alten- und Pflegeheime – berührungslose Atmungs- und Herzfrequenzüberwachung, Protokollierung der Drehintervalle sowie Erkennung des Kopfabhebens vom Kissen, wodurch nächtliche Kontrollgänge und das Risiko für Druckgeschwüre reduziert werden.

● Schlafmedizinische Labore und Kliniken – objektive Daten zu Körperhaltung und Kopfdruck ergänzen die Polysomnographie, ohne dass weitere Elektroden am Patienten angebracht werden müssen.

● Bettwaren-Einzelhandel – ein 60-sekündiger, in den Verkaufsraum integrierter Kopfdruck-Scan, der die Auswahl der Kissenhöhe in visuelle, datengestützte Empfehlungen umwandelt.

Qualität und Konformität

VMANX fertigt nach einem Qualitätsmanagementsystem für Medizinprodukte und liefert biokompatible Materialien für Hautkontakt mit vollständiger Stoffkonformitätsdokumentation:

● ISO 13485:2016 – Qualitätsmanagementsystem für Medizinprodukte

● ISO 10993 – Biologische Bewertung von Medizinprodukten, Biokompatibilität

● RoHS / REACH – Stoffkonformität für den EU-Markt

Zertifizierungs- und Konformitätsdokumente werden je nach Projektumfang ausgestellt und im Rahmen der technischen Prüfung bereitgestellt.

Für OEM-Verwendung. Endgeräte-Zertifizierungen durch den Kunden. Zertifizierungen wie CE MDR und FDA-Freigabe gelten für das fertige Gerät und werden vom Kunden gehalten, der das Produkt auf den Markt bringt.

Über VMANX

VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED ist ein flexibler Sensor- und gedruckter Elektronik-Hersteller mit Sitz in Dongguan, China, der weltweit medizinische, automobil- und industrielle Kunden mit Kraftmesswiderständen, Membranschaltern, flexiblen Leiterplatten und Mensch-Maschine-Schnittstellenbaugruppen beliefert.