CN102247063A - 健康床的主动支撑装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种健康床的主动支撑装置及其方法，主要是在一床垫内部接近顶面处设置有一气垫层，该气垫层上设置有多个气囊，每一气囊皆通过气管与充放气装置连接，并将充放气装置与一控制装置相连接，通过控制装置驱使充放气装置经由气管对气垫层的气囊进行充气或放气，并在每一条气管上皆连接有压力传感器；该气垫层的涵盖范围是从使用者的颈部至臀部间，初始时，先对全部气囊进行充气，并通过每条气管上的压力传感器侦测气囊内的压力，当每一气囊内部压力达到设定值时，即停止充气，藉以获得每一气囊的充气时间，充气时间较长的气囊，即判定为与人体腰部对应的气囊，待下次充气时，该与腰部对应的气囊，其充气量足可主动支撑人体腰部，使使用者达到舒适睡眠的目的。

Description

健康床的主动支撑装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种健康床的主动支撑装置及其方法，特别涉及一种通过压力传感器感测每一气囊内的压力值，藉以获得与人体腰部相对应的气囊，使该与腰部对应的气囊的充气量足以主动支撑人体脊椎曲线缝隙处，以达到最佳舒适睡眠效果的健康床的主动支撑装置及其方法。 

背景技术

随着科技产业蓬勃发展，现代上班族常因压力过大，而长期饱受失眠之的苦，进而影响睡眠质量，而衍生出焦虑、忧郁、肩颈酸痛、腰酸背痛、头痛、倦怠感、心悸、掉发等文明病的困扰。因此，为使人们可享有舒适的睡眠质量，一般企业通常是针对“床垫”做改良，公知床垫款式五花八门，有标榜记忆床、健康床、能量床等；然而，现有床垫的共同点皆在于被动支撑，通过床内的弹簧将使用者的身体支撑，然而，实际上弹簧是受力下压，并无实际的支撑行为，使其无法解决使用者长期失眠之苦。 

因此，为解决上述的缺陷，本发明申请人已提出PCT申请第PCT/CN2007/0002585号（下称引证1）及第PCT/CN2007/002602号（下称引证2）及第PCT/CN2007/002956号（下称引证3），针对引证专利的特征说明如下： 

引证1是一种可调整人体脊椎曲线的健康床，主要包含多组升降装置，该每一升降装置通过马达带动，而做上升及下降，进而推动独立筒上升及下降，使得床面形成人体的脊椎曲线，达到主动支撑的目的。但通过马达带动方式，需使用大量的马达，使成本相对提高，造成日后床的单价过高，无法普及。

引证2是一种可调整人体脊椎曲线的健康床(二)，主要包含多组升降装置，该升降装置主要通过气袋或水袋将独立筒上升及下降，使床面形成用户的脊椎曲线，以达到主动支撑的目的。然而，引证2需使用大量气袋或水袋，且结构又较为复杂，导致制作成本相对提升，进而影响床的单价，无法普及。 

引证3是一种可根据人体脊椎曲线调整的健康床(三)，主要包含多组升降装置，该升降装置包含有一座体，该座体前端设置有一沟槽，该沟槽的两侧中各定位有一弹性体，该两弹性体分别顶持活动杆的两端，使活动杆通过弹性体的弹力缓冲影响，可上、下移动，并在沟槽侧壁面上结合有高度传感器，以侦测活动杆下移的距离，并在座体上放置至少一个以上的气垫，该气垫的顶端延伸出一感测棒，该感测棒的底端与活动杆接近贴合，并将气垫与一充气机相连结，该充气机及高度传感器并与一控制装置相接；当气垫受使用者躺持下压时，即会带动感测棒随之下移，并将活动杆向下推移一行程，此时，高度传感器会侦测活动杆下移到最低点的距离，并将侦测结果传送至控制装置中，该控制装置会判断躺持者是否为使用者，若是，即会根据控制装置所接收的讯号驱使充气机对气垫充气，以主动支撑人体脊椎的理想曲线，使用户达到舒适睡眠的目的。然而，该引证3是将所有对象皆包覆在床内，造成床的体积太大且重，造成不易搬移。 

为解决上述引证1~3的缺陷，本发明申请人于2009年6月10日再次提出申请第200920014497.7号“可主动支撑人体脊椎曲线的健康床”（下称引证4），该引证4虽然可以改善上述引证1~3的缺陷，但仍然是用高度传感器进行人体脊椎曲线的侦测，故仍会衍生出以下缺陷： 

1. 引证4为达到通过高度传感器感测人体脊椎曲线的目的，所以必须增设一下座体及多个活动装置，除造成制作成本增加外，还增加了结构的复杂性。

2.通过高度传感器无法准确侦测出与人体腰部对应的气囊，造成腰部支撑效果不明显。 

  

发明内容

本发明的目的即在于提供一种健康床的主动支撑装置及其方法，是在设定的压力下，根据每一个气囊在充气时间上的不同，获得与人体腰部相对应的气囊，以准确将人体腰部支撑。 

本发明的次一目的在于提供一种健康床的主动支撑装置及其方法，通过压力传感器的设置，精简整体的结构复杂度，进而达到节省成本的目的。 

可达到上述发明目的的健康床的主动支撑装置及其方法，主要包含一床垫、气垫层、压力传感器、充放气装置及控制装置：该气垫层设置在床垫接近顶面处，其涵盖范围为使用者的颈部至臀部间；该气垫层包含多个气囊，每一气囊皆与一气管的端部相连接，并将气管的另一端与床垫外的充放气装置相连接，该充放气装置并与控制装置相连接，通过控制装置驱使充放气装置经由气管对气垫层的气囊进行充气或放气，并在每一条气管上皆连接有一压力传感器；当使用者躺在床垫上时，该控制装置会驱使充放气装置对全部气囊充气，并通过每条气管上的压力侦测器侦测气囊内的压力，当每一气囊的内部压力达到设定值时，即会停止充气，根据每一气囊充气的时间差，即可得知人体脊椎曲线，进而获得与人体腰部对应的气囊；获得人体脊椎曲线后，即会将气囊内的气体完全放气，并自动再次充气，此时与腰部对应的气囊，其充气量足可主动支撑腰部，使使用者达到舒适睡眠的目的。 

  

附图说明

图1是本发明实施例提供的健康床的主动支撑装置及其方法的立体示意图； 

图2是本发明实施例提供的健康床的主动支撑装置及其方法的背面立体示意图； 

图3是本发明实施例提供的健康床的主动支撑装置及其方法的剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的健康床的主动支撑装置及其方法的架构示意图；以及

图5A、图5B、图5C分别是本发明实施例提供的健康床的主动支撑装置及其方法的操作示意图。

附图中主要组件符号说明如下： 

1床垫；11开口；12垫体；121上容置空间；122下容置空间；123穿孔；13上垫；

2气垫层；21顶层；

S1~S9气囊；

3气管组；31气管；

4三通管；41第一通口；42第二通口；43第三通口；

5充放气装置；

6控制开关；

7控制装置；

8压力传感器组；81压力传感器；

9使用者。

  

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。 

参见图1至图4所示，是本发明实施例所提供的健康床的主动支撑装置及其方法，主要包括： 

一床垫1，该床垫1底面设置有一开口11，并在其内包覆有垫体12，该垫体12接近前端处的顶面设置有一上容置空间121，而底面则设置有一下容置空间122，并在上容置空间121及下容置空间122间设置有贯穿的穿孔123；另外，该垫体12可为泡棉或独立筒或记忆棉或缓冲弹性材料或各式发泡材料等；

一气垫层2，该气垫层2包含一顶层21及多个气囊S1~S9，该多个气囊S1~S9等距排列在顶层21表面，并在每一个气囊S1~S9上设置有充/放气孔（图中未标示）；将气垫层2设置在垫体12的上容置空间121中；

一气管组3，该气管组3包含多条气管31，每条气管31的一端与一个气囊S1~S9的充/放气孔相连接，而气管31的另一端则贯穿垫体12穿孔123经下容置空间122由床垫1底面的开口11突出裸露，该裸露的气管31端部与一三通管4的第一通口41相连接；

一充放气装置5，该充放气装置5上设置有多个出气口（图中未标示），每一出气口皆与一控制开关6连接（如图4所示），该控制开关6与三通管4的第二通口42连接，使充放气装置5可对气囊S1~S9充气；

一压力传感器组8，该压力传感器组8包含多个压力传感器81，该压力传感器8与三通管4的第三通口43连接，使该压力传感器81可侦测气囊S1~S9内部的充气压力；

一控制装置7，该控制装置7与充放气装置5、各个控制开关6及压力传感器81组电性连接，使控制装置7可根据压力传感器81侦测的压力信号，驱使控制开关6开启或关闭，使充放气装置5可分别或同时对多个气囊S1~S9充气或泄气。另外，该控制装置7可为个人计算机或笔记本电脑或PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理）或其他具有屏幕或输入接口的电子产品，该输入接口可为按键或按钮或触控屏幕或遥控器等。

另外，上述床垫1的垫体12顶端可覆盖一上垫13，进而将气垫层2夹持定位，以增加使用者躺持的舒适感受；而上垫13可为各种形式的垫体，如：记忆棉、乳胶垫或各式发泡材料或弹性缓冲材料等。 

同时参见图4~图5A、图5B、图5C所示，图5A、图5B、图5C分别是本发明实施例的操作示意图，当使用者9第一次躺在床垫1的床面上时，使用者9从颈部至臀部部位与气垫层2相对应，使气垫层2上的每个气囊S1~S9被使用者9不同的身体部位（如肩部、背部、腰部及臀部等）压抵，并通过控制装置7预先设定一充气的压力值，再驱使每一个控制开关6开启，使充放气装置5同时对每个气囊S1~S9进行充气，并通过压力传感器81侦测每一个气囊S1~S9内的压力值，将侦测结果传送至控制装置7，只要任一气囊S1~S9的内部压力到达设定值时，该控制装置7即会驱使对应的控制开关6关闭，由于每个气囊S1~S9受到使用者不同的身体部位压持，例如：受到使用者9身体（如：肩部或背部或臀部）直接压迫的气囊S1~S3、S7~S9，到达设定压力的时间愈短，而没有直接受到使用9者身体部位（如：腰部）压持的气囊S4~S6，其到达设定压力的时间愈长，如此即可得到一时间与每一气囊对应的曲线（如图5B所示），该曲线即代表人体脊椎曲线，经由该曲线即可得知与使用者9腰部相对应的气囊S4~S6，且该曲线可经由控制装置的屏幕显示。 

获得与人体腰部对应的气囊S4~S6后，该控制装置7会驱使控制开关6开启，以驱动充放气装置7对全部气囊S1~S9进行泄气后，再驱动充放气装置5根据获得的人体脊椎曲线分别对每个气囊S1~S9进行充气，使该与使用者9腰部对应的气囊S4~S6，其充气量会将使用者9腰部与床面的缝细补满，以达到主动支撑人体腰部的目的，导致使用者9在躺持时，身体处于最松弛的状态，以达到最佳舒适睡眠的效果。 

另外，可通过控制装置7预先设定多组气囊S1~S9充气完成的脊椎曲线模式，当控制装置7获得与腰部对应的气囊S4~S6后，使用者9即可通过控制装置7上的输入接口选择所需的脊椎曲线模式，所选择的脊椎曲线模式中充气量最大的为与人体腰部对应的气囊S4~S6。 

另外，使用者9若觉得所选择的脊椎曲线模式无法达到有效的支撑，亦可通过控制装置7上的输入接口，分别调整每个气囊S1~S9的充气量。 

当使用者9离开床垫1时，该压力传感器81即会侦测到各气囊S1~S9内的压力值改变，并会将侦测信号传送至控制装置7，控制装置7即会驱动充放气装置5对已充气的气囊S1~S9进行泄气，使床垫1表面回复平整状态。 

本发明实施例与上述引证专利及其他现有产品相互比较时，还具有以下的优点： 

1.本发明实施例是在设定的压力下，根据每一个气囊在充气时间上的不同，精准获得与人体腰部相对应的气囊，以准确将人体腰部支撑，不受使用者身材不同的影响。

2.本发明实施例是通过压力传感器的设置，精简整体的结构复杂度，进而达到节省成本的目的。 

  

以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

  

Claims (10)

1.一种健康床的主动支撑装置，其特征在于，包括：

一床垫，其底面设置有一开口，并在内部包覆有垫体，该垫体上设置有贯穿的穿孔； 

一气垫层，其包含一顶层及多个气囊，并在每一个气囊上设置有充/放气孔；将气垫层设置在垫体表面；

一气管组，其包含多条气管，每条气管的一端与一个气囊的充/放气孔相连接，而气管的另一端则贯穿垫体的穿孔由床垫底面的开口裸露；

一充放气装置，其上设置有多个出气口，每一出气口皆与一控制开关连接，该控制开关与气管组的气管相连接；

一压力传感器组，其包含多个压力传感器，每一个压力传感器连接一气囊，以侦测每一气囊内的压力值，并将侦测结果传送至控制装置；

一控制装置，其与充放气装置、各个控制开关及压力传感器组电性连接；

该控制装置先将控制开关开启，使充放气装置对全部气囊充气至设定值，并通过压力侦测器侦测每一个气囊充气至设定值的时间，以获得与人体腰部对应的气囊，然后，将气囊内的气体完全放气，并自动将每个气囊充气形成人体脊椎曲线，该与腰部对应的气囊，其充气量即为人体脊椎曲线的最高点，以准确对人体腰部进行支撑。

2.如权利要求1所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该床垫的垫体接近前端处的顶面设置有一上容置空间，而底面则设置有一下容置空间，该穿孔设置在上容置空间及下容置空间之间，并将气垫层设置在上容置空间中。

3.如权利要求1所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该垫体为泡棉或独立筒或记忆棉或缓冲弹性材料。

4.如权利要求1所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该床垫的垫体顶面覆盖一上垫，进而将气垫层夹持定位。

5.如权利要求4所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该上垫为记忆棉或乳胶垫。

6.如权利要求1所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，还包含一三通管，该三通管的第一通口与气管的裸露端相接，第二通口与控制开关相连接，第三通口与压力传感器相连接，使压力传感器可侦测气囊内的压力值。

7.如权利要求1所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该控制装置为具有输入接口及屏幕的个人计算机或笔记本电脑或个人数字助理PDA。

8.如权利要求7所述的健康床的主动支撑装置，其特征在于，其中该控制装置的输入接口为按键或按钮或触控屏幕或遥控器。

9.一种健康床的主动支撑方法，其特征在于，主要包括：

步骤1：在一床垫内接近顶面处设置一气垫层，该气垫层包含多个独立的气囊，每个气囊皆通过一条气管与充放气装置出气口上的控制开关相连接，并在每条气管上连接一压力传感器，以通过压力传感器侦测气囊内的压力，并将侦测结果传送至控制装置判读，控制装置会根据所接收的信号驱使控制开关开启或关闭，使充放气装置可对各个气囊同时或分别充气；

步骤2：初始时，控制装置会先默认一设定值，并通过压力传感器侦测每个气囊是否已经充气至设定值，使控制装置可得知每个气囊达到设定值的时间，即可获得气囊因充气时间不同而形成的人体脊椎曲线，其中，该充气时间最长的气囊即是与腰部对应的气囊；

步骤3：获得人体脊椎曲线后，该控制装置驱使控制开关开启，使每个气囊内的气体完全泄除后，再驱动充放气装置根据获得的人体脊椎曲线分别对每个气囊进行充气，使该与人体腰部对应的气囊，其充气量将人体腰部与床面的缝细补满，以主动支撑人体的腰部。

10.如权利要求9所述的健康床的主动支撑方法，其特征在于，其中该控制装置预先记忆多组每个气囊在充气完成后所形成的脊椎曲线模式，当控制装置获得与腰部对应的气囊后，通过控制装置上的输入接口选择所需的脊椎曲线模式，所选择的脊椎曲线模式中充气量最大的气囊即为与人体腰部对应的气囊。

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