CN108113317A - 床垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种床垫，具有底层、表层、多个弹性元件、多个传感器与处理器，其中所述多个弹性单元被底层与表层夹设，而所述多个传感器对应于所述多个弹性单元被设置，所述传感器与弹性单元一一对应，每个传感器用以侦测所对应的弹性单元所承受的力量，以产生对应的感测值，所述处理器电性连接所述多个传感器，用以依据所述多个感测值，产生分析资料，所述分析资料为关于使用者的睡眠状态。

Description

床垫

技术领域

本发明涉及一种床垫，特别涉及一种适应性床垫。

背景技术

床垫作为人们每天晚上休憩的所在，正常人每天花费六到八个小时躺在床垫上。床垫的舒适与否攸关人的睡眠质量。现有的床垫一般而言有海绵垫、弹簧床垫与独立筒弹簧床垫。然而不管哪一种床垫，都具有固定的软硬度。

此外，当人们有睡眠障碍的时候，往往求助于睡眠门诊。但是睡眠门诊的床垫与人们家中的床垫不见得相同，因此睡眠门诊得到的人的睡眠状态不能完全等同于人在家中睡眠的状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种床垫，藉由设置传感器来收集使用者的睡眠状态，使得所收集到的睡眠状态的资料就是使用者在家中睡眠时的状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种床垫，具有底层、表层、多个弹性元件、多个传感器以及处理器；其中所述多个弹性单元被所述底层与所述表层夹设；所述多个传感器对应于所述多个弹性单元被设置，所述传感器与弹性单元一一对应，每个传感器用以侦测所对应的弹性单元所承受的力量，以产生对应的感测值；所述处理器电性连接所述多个传感器，用以依据所述多个感测值，产生一分析资料，所述分析资料为关于一使用者的睡眠状态。

优选地，所述多个弹性单元其中至少部分的弹性系数可调，且所述处理器还依据所述分析资料控制部分的所述多个弹性单元的弹性系数。

优选地，所述处理器依据所述多个感测值的分布图形取得多个躺卧姿势，并依据每一所述躺卧姿势的一持续时间决定对应的一舒适程度。

优选地，所述多个弹性单元其中之一包括第一弹性体、多个第二弹性体以及至少一固定件；所述第一弹性体具有第一弹性系数；所述多个第二弹性体依序串联且与所述第一弹性体并联；所述至少一固定件电性连接至所述处理器并连接所述多个第二弹性体其中至少之一，当所述至少一固定件其中之一被所述处理器致能时，被连接的所述第二弹性体的长度被固定。

优选地，所述多个弹性单元其中之一包括第一弹性体、第二弹性体以及固定件；所述第一弹性体具有第一弹性系数；所述第二弹性体串接所述第一弹性体；所述固定件电性连接所述处理器并连接所述第二弹性体，当所述固定件被所述处理器致能时，所述第二弹性体的长度被固定。

优选地，所述多个弹性单元其中之一包括第一弹性体、气囊以及充气元件；所述第一弹性体具有第一弹性系数；所述气囊位于所述第一弹性体之上；所述充气元件电性连接所述处理器并连接所述气囊，用以受控于所述处理器以调整所述气囊的气压。

优选地，所述多个弹性单元其中之一包括第一弹性体、气囊以及充气元件；所述第一弹性体具有第一弹性系数；所述气囊并联于所述第一弹性体；所述充气元件电性连接所述处理器并连接所述气囊，用以受控于所述处理器以调整所述气囊的气压。

以上之关于本揭露内容之说明及以下之实施方式之说明系用以示范与解释本发明之精神与原理，并且提供本发明之专利申请范围更进一步之解释。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的床垫的结构示意图；

图2是依据本发明一实施例的床垫功能方块图；

图3是依据本发明一实施例的弹性单元架构示意图；

图4是依据本发明另一实施例的弹性单元架构示意图。

附图标记说明如下：

1000-床垫

1100-底层

1200-表层

1300-处理器

E_1,1～E_M,N-弹性单元

S_1,1～S_M,N-传感器

3100、4100-第一弹性体

3210、3220-第二弹性体

3300-固定件

4200-气囊

4300-充气元件

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明之详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明之技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露之内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关之目的及优点。以下之实施例系进一步详细说明本发明之观点，但非以任何观点限制本发明之范畴。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。

请参照图1与图2，其中图1是依据本发明一实施例的床垫的结构示意图，而图2是依据本发明一实施例的床垫功能方块图。如图1与图2所示，床垫1000具有底层1100、表层1200、多个弹性单元E_1,1至E_M,N与多个传感器S_1,1至S_M,N。多个弹性单元E_1,1至E_M,N被夹设在底层1100与表层1200之间且彼此独立。换句话说，床垫1000可以被视为一个独立筒床垫。于本发明各实施例中，底层1100与表层1200的材料例如为一般的布料、聚酯纤维布料、或其他适于使用在床垫的表面布料。

传感器S_1,1至S_M,N对应于弹性单元E_1,1至E_M,N设置，且其关系为一一对应(one-to-one and onto,bijective)。传感器S_1,1用来侦测弹性单元E_1,1所承受的力量以产生对应的感测值。类似地，传感器S_2,3用来侦测弹性单元E_2,3所承受的力量以产生对应的感测值。于一实施例中，传感器S_1,1设置于弹性单元E_1,1与底层1100之间，因此当人躺在床垫1000上(也就是躺在表层1200上)时，弹性单元E_1,1承受到的人体的重力会被传递到传感器S_1,1，从而传感器S_1,1可以产生感测值。于本实施例中，传感器可以用压电元件制作，也可以用任何用来感测力量的电子元件制作，本发明不加以限制。

于一实施例中，床垫1000还具有处理器1300。处理器1300电性连接传感器S_1,1至S_M,N，用以依据M*N个感测值，产生分析资料。于一实施例中，分析资料为关于使用者的睡眠状态。具体来说，处理器1300每次依据M*N个感测值的分布图形取得一个躺卧姿势。依此，处理器1300多次取得躺卧姿势，也就取得了多个躺卧姿势。处理器1300并依据每个躺卧姿势的持续时间确定所述躺卧姿势对应的舒适程度。

于一实施例中，处理器1300设置有多个门槛值例如为5分钟、30分钟、1小时与3小时。举例来说，当一个躺卧姿势持续时间小于5分钟，处理器1300判定使用者不习惯此躺卧姿势。当一个躺卧姿势持续时间大于三小时，则处理器1300判定对使用者来说，此躺卧姿势极为舒适。更具体来说，依照前述四个门槛值，躺卧姿势的舒适程度可以被分为五个等级。前述门槛值的数量与其数值仅为举例，本发明并不对于门槛值的数量以及门槛值的数值加以限制。

于一实施例中，处理器1300依据前述舒适程度，确定哪一个躺卧姿势对于使用者来说最为舒适，并且处理器1300依据所述躺卧姿势对应的感测值分布图形，来调整前述多个弹性单元E_1,1至E_M,N其中至少部分弹性单元的弹性系数。具体来说，处理器1300调整各弹性单元的弹性系数，使得对于使用者来说，床垫1000仿佛是一个记忆床垫。于一实施例中，由于当人躺卧在床垫上时，通常不会躺卧在最边缘，因此最靠床垫外缘的弹性单元的弹性系数可以是固定的(不可调)。于另一实施例中，处理器1300具有无线通讯能力(例如蓝芽功能)，可以与一个远端装置(例如手机)配对通讯，以接收远端装置所记录的关于使用者的分析资料，例如使用者习惯的躺卧姿势与对应的感测值分布图形。

以下请参照图3，其是依据本发明一实施例的弹性单元架构示意图。如图3所示，弹性体E_2,2具有第一弹性体3100、两个第二弹性体3210至3220以及一个固定件3300。其中第二弹性体3210与第二弹性体3220串联，并且串联的两个第二弹性体与第一弹性体3100并联。第一弹性体3100具有第一弹性系数K1，两个第二弹性体都具有第二弹性系数K2。而固定件3300电性连接于处理器1300，受控于处理器1300。当固定件3300被处理器1300致能的时候，固定件3300固定第二弹性体3220(靠近底层1100的第二弹性体)的长度。当固定件3300未被处理器1300致能的时候，第二弹性体3220得以依照所受的力而伸缩。

因此，当固定件3300固定第二弹性体3220的长度的时候，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E为：

K_E＝K1+K2

而当固定件3300不固定第二弹性体3220的长度的时候，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E为：

K_E＝K1+0.5*K2

藉此，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E可以受控于处理器1300而被调整。于本实施例中使用了两个第二弹性体与一个固定件，然而于其他实施例中，第二弹性体的数量可以多于两个，且固定件的数量也可以不只一个。本发明对于两者的数量不另加限制。第一弹性体与第二弹性体例如为床垫上使用的独立筒弹簧。更具体来说，第一弹性体的长度等同于所有第二弹性体的长度的总和。

于另一实施例中，弹性单元E_2,2可以只有图3中的第二弹性体3210、第二弹性体3220与固定件3300。且其中第二弹性体3210的弹性系数为K1，第二弹性体3220的弹性系数为K2。固定件3300的作用如同前一个实施例。因此，当固定件3300固定第二弹性体3220的长度的时候，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E为：

K_E＝K1

而当固定件3300不固定第二弹性体3220的长度的时候，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E为：

K_E＝K1*K2/(K1+K2)

藉此，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E可以受控于处理器1300而被调整。于本实施例中使用了两个第二弹性体与一个固定件，然而于其他实施例中，第二弹性体的数量可以多于两个，且固定件的数量也可以不只一个。本发明对于两者的数量不另加限制。

于另一实施例中，请参照图4，其是依据本发明另一实施例的弹性单元架构示意图。如图4所示，弹性单元E_2,2具有第一弹性体4100、气囊4200与充气元件4300。其中第一弹性体4100具有第一弹性系数K1，气囊4200位于第一弹性体4100上方。充气元件4300电性连接处理器1300并连接气囊4200，充气元件4300用以受控于处理器1300以调整气囊4200的气压。由于气囊4200的气压被调整，实质上也就是气囊4200的弹性系数Kg被调整。从而弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E可以表示为：

K_E＝K1*Kg/(K1+Kg)

换句话说，当气囊4200的气压被调整，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E可以对应地被调整。于本实施例中，充气元件4300例如一般具有气压计的气阀。

于再一实施例中，气囊4200并不是位于第一弹性体4100上方，而是位于第一弹性体4100的侧边且与第一弹性体4100并联。而充气元件4300的作用也是受控于处理器1300。因此弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E等同于K1+Kg，也就是说，随着气囊4200的气压被调整，弹性单元E_2,2的等效弹性系数K_E也会被调整。

于一实施例中，处理器1300藉由分析感测值(压力)分布图形、分析躺卧姿势的舒适程度，并对应地调整各弹性单元的弹性系数，不断地进行反馈调整。最终得到的弹性系数分布将能适当地符合使用者的需求。且相较于现有弹性系数固定的床垫而言，本实施例的床垫的弹性系数分布能够更适合使用者。

藉由上述各实施例，本发明的床垫具有测量感测值分布图形的能力。且于一些实施例中，床垫具有适应性调整其弹性系数分布的能力，因此使用本发明所揭露的床垫来睡眠的使用者有机会躺卧于对其而言更舒适的床垫。

虽然本发明以前述之实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所为之更动与润饰，均属本发明之专利保护范围。关于本发明所界定之保护范围请参考所附之申请专利范围。

Claims (7)

1.一种床垫，其特征在于，包括：

一底层；

一表层；

多个弹性单元，被所述底层与所述表层夹设；

多个传感器，对应于所述多个弹性单元被设置，所述多个传感器与所述多个弹性单元一一对应，每一所述传感器用以侦测所对应的所述弹性单元所承受的力量，以产生对应的一感测值；以及

一处理器，电性连接所述多个传感器，用以依据所述多个感测值，产生一分析资料，所述分析资料为关于一使用者的睡眠状态。

2.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述多个弹性单元其中至少部分的弹性系数可调，且所述处理器还依据所述分析资料控制部分的所述多个弹性单元的弹性系数。

3.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述处理器依据所述多个感测值的分布图形取得多个躺卧姿势，并依据每一所述躺卧姿势的一持续时间决定对应的一舒适程度。

4.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述多个弹性单元其中之一包括：

一第一弹性体，具有第一弹性系数；

多个第二弹性体，所述多个第二弹性体依序串联且与所述第一弹性体并联；以及

至少一固定件，电性连接至所述处理器并连接所述多个第二弹性体其中至少之一，当所述至少一固定件其中之一被所述处理器致能时，被连接的所述第二弹性体的长度被固定。

5.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述多个弹性单元其中之一包括：

一第一弹性体，具有第一弹性系数；

一第二弹性体，串接所述第一弹性体；以及

一固定件，电性连接所述处理器并连接所述第二弹性体，当所述固定件被所述处理器致能时，所述第二弹性体的长度被固定。

6.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述多个弹性单元其中之一包括：

一第一弹性体，具有第一弹性系数；

一气囊，位于所述第一弹性体之上；以及

一充气元件，电性连接所述处理器并连接所述气囊，用以受控于所述处理器以调整所述气囊的气压。

7.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述多个弹性单元其中之一包括：

一第一弹性体，具有第一弹性系数；

一气囊，并联于所述第一弹性体；以及

一充气元件，电性连接所述处理器并连接所述气囊，用以受控于所述处理器以调整所述气囊的气压。