CN108471887A - 垫子和具有垫子的睡眠或倚靠用家具 - Google Patents

垫子和具有垫子的睡眠或倚靠用家具 Download PDF

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阿米·希利
斯蒂芬·洛利
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Abstract

本发明涉及一种用于睡眠或倚靠用家具的垫子(30)，该垫子具有至少一个布置在垫子(30)中用于检测振荡、运动和/或声音的传感器(12)。该垫子(30)的特征在于其具有至少一个用于接收固体传声的元件，至少一个传感器(12)与该元件耦合。此外，本发明还涉及具有这种垫子(30)的睡眠或倚靠用家具，特别是床(1)。

Description

垫子和具有垫子的睡眠或倚靠用家具
本发明涉及一种用于睡眠或倚靠用家具(Schlaf-oder )的垫子(Matratze)，该垫子具有至少一个集成的布置在垫子中用于检测振荡、运动和/或声音的传感器，并且此外，本发明还涉及一种具有这种垫子的睡眠或倚靠用家具，特别是床。
在临床领域，在睡眠时监测患者的呼吸和/或心脏活动的监测装置是已知的，以便能够在心脏功能和循环参数令人担忧时进行干预。
同时，基于生理参数监测睡眠状态的设备也可以在商业中获得以用于非临床目的。例如，放置在床头柜上的这些装置在睡眠期间使用麦克风和/或相机检测响声和/或运动状态。从所获得的信息推断出睡眠状态，该睡眠状态的时间曲线被记录下来。记录的睡眠曲线可以稍后调用并进行评估。该睡眠曲线可以揭示出睡眠有多深和有多安稳。
除了使用相机和/或麦克风的系统外，基于传感器的系统也是已知的，其中压敏传感器带被放置在垫子上并且其中该传感器带与记录传感器数据的移动电话(智能电话)相连。此外，从这些传感器数据还会导出心率和呼吸频率。所提到的非临床系统的缺点在于，识别的可靠性在很大程度上依赖于监测装置在床头柜上或垫子上或垫子旁的正确定位。这些装置的可靠性和使用舒适性由此受到限制。
从文件US 6 485 441 B2中已知一种用于监测睡眠状态的系统，在该系统中，多个振荡传感器被布置在垫子中，从而防止传感器错误地定位或滑动。然而，集成传感器会导致接收到的信号强度非期望地减小(衰减)。
本发明的任务在于，提供一种前述类型的睡眠或倚靠用家具和垫子或电动家具驱动装置，其中至少一个集成到垫子中的传感器具有高灵敏度并提供具有高的信号强度的信号。
该任务通过具有独立权利要求的相应特征的垫子或睡眠或倚靠用家具得以实现。有利的实施形式和改进形式在从属权利要求中进行说明。
根据本发明的垫子的特征在于，该垫子具有至少一个用于接收声音(例如固体传声、空气传声)或运动的元件，至少一个用于检测振荡、运动和/或声音的传感器与该元件耦合。借此，集成到垫子中的传感器通过其定位防止滑动并且也防止遭到损坏或受到其它干扰，由此产生对振荡、运动和声音进行可靠的检测。为此，用于接收声音的集成元件可以被构造成牢固地安装在垫子上。此外，由于垫子与人大面积地接触，垫子还作为固体传声的良好的传送器。用于接收声音(特别是固体传声)的集成元件在下文中也被称为固体传声接收器，特别地捕获固体传声并将其进一步传递至传感器，从而产生良好的信号强度。优选地，固体传声接收器由这种材料制成，该材料例如具有比垫子中的软材料(例如泡沫材料)更高的强度，并因而较少地衰减从垫子中捕获的固体传声并很好地进一步传递至传感器。此外，固体传声接收器还优选具有明显大于传感器尺寸的尺寸。
特别优选地，传感器布置在垫子的与被监测者的发声的身体部位相邻的区域中，即例如在心脏/肺部区域和喉部或嘴部区域中。例如，传感器可以布置在垫子的背部区域处，因为通过这种方式可以从使用垫子的人的胸腔中特别好地检测到振荡、运动或声音，可以允许推断出人的呼吸和循环。传感器在背部区域的下半部分中并且特别地在背部区域的下三分之一中的定位在这方面特别合适。其它布置可以以如下方式构造，使得至少一个传感器被布置在垫子的中心或垫子的中间区域中。中心或中间区域是指垫子的体积中心或重心。特别的优点在于，转动垫子不会影响传感器的信号质量。在这种情况下，固体传声接收器可以优选延伸直到垫子的支承面并且因此定位得更靠近声源。这对于生产具有特殊尺寸例如超大尺寸的垫子也是有利的，因为从制造角度来看，传感器在垫子中的布置实际上保持不变。
替代布置在体积中心，也可以设置成靠近支承面中的一个支承面的平面中心的布置。该垫子尽管不能再在两侧使用，但可以绕着该垫子的垂直轴线转动。
至少一个传感器例如可以是压电或电磁工作的传感器。这种传感器运行稳定且适用于捕获振荡(固体传声)和空气传声，其中可以在设计方面确定这些不同的声音类型以何种比例进行检测。另一个合适的传感器是机电传感器，例如微机械加速度传感器。
此外，还可以在传感器中或在不同的传感器中组合多个声音或振动接收器，其中压电和电磁运行的声音或振动接收器例如被布置在相同的位置或在不同的位置处。不同的传感器类型的特征在于对这些传感器类型而言特别适合的特征频率范围。不同的传感器类型的组合允许能够分析特别宽的频谱。
传感器例如被直接地或被保护层包围地嵌入垫子的泡沫材料中。例如，传感器可以定位在两个包括例如海绵橡胶(Moosgummi)或毛毡的保护层之间。
在垫子的有利的实施形式中，传感器与传感器板相连，该传感器板被用作用于接收固体传声的元件并且因此如天线一样起作用。该元件优选为尽可能没有衰减地捕获并进一步传递声音的铝板或钢板。
当传感器布置在弹簧床垫中时，弹簧芯的弹簧中的至少一个弹簧可以通过端部放置在传感器上或放置在包围该传感器的保护层中的一个保护层上。在这种情况下，该弹簧形成固体传声接收器并且有利地用作一种捕获声音或运动并进一步传输到传感器的天线。
在有利的实施形式中，垫子具有从外部可接近的插接触头(Steckkontakt)或至少两个导电的接触面以用于接触传感器。通过这种方式可以给传感器供电。此外，还可以这样设置，即将信号单元或评估单元在垫子中靠近传感器地布置。信号单元例如可以具有用于传感器信号的(预)放大器或其它信号处理元件(如滤波器)。此外，信号单元还可以包括发射器，以便在必要时数字化地无线提供由传感器检测到的信号。信号单元也可以通过插接触头或至少两个导电的接触面提供工作电流。局部靠近传感器的评估单元被用于(预)评估所测量的传感器信号。下面将更详细地描述这种评估单元或外部评估单元的功能。通过感应线圈来进行感应电流传输和感应信号传输也是可行的。在这种情况下，感应线圈布置在垫子的外部区域中，例如布置在套的下方。
根据本发明的睡眠或倚靠用家具，特别是床，具有带至少一个集成的传感器的这种垫子。这产生了与垫子相关的上述优点。
在有利的实施形式中，睡眠或倚靠用家具还具有可与传感器相连的评估单元，该评估单元被设置成用于处理和评估至少一个传感器的信号以及用于检测使用睡眠或倚靠用家具的人的生理参数。检测的生理参数例如是人的心率、呼吸频率、运动状态和/或打鼾状态。为了也能够可靠地评估小信号，评估单元有利地具有滤波器，特别是用于信号处理的低通滤波器或带通滤波器。替代地或补充地，例如通过将信号放大器和/或模拟和/或数字运行的信号滤波器布置成与传感器相邻或集成到传感器壳体中的这种方式，第一信号处理也已经能够直接在传感器上实现。因此，实现了将测量信号不易受到干扰地传输至评估单元。
此外，评估单元可以具有用于存储生理参数的时间曲线的存储器。替代地或补充地，评估单元还可以为此目的与外部存储器相连。在此，一方面，这可以涉及云(Cloud)，即例如涉及由外部服务供应商提供的存储空间，该存储空间非中心地和/或分布式地由可通过因特网访问的服务器提供。另一方面，这也可以涉及所谓的个人云，其中存储位置是本地的例如以内联网可访问的NAS(网络附属存储)存储器的形式提供。最后，直接电缆连接到评估单元的大容量存储器在此意义上也可以理解为云。电缆连接的，或更确切地说是有线连接的云的其它形式包括USB大容量存储棒或存储卡(如SD卡)。这些形成云的存储元件可以设置在各种位置和组件上，例如，也可以设置在PC(个人电脑)或作为移动设备的智能手机中。
此外，评估单元还可以具有用于将生理参数与预定的极限值进行比较的监测装置，以便在识别出人有健康危险的情况下能对此人或其它人发出警告。
至少为此目的，评估单元优选具有用于将生理参数传输到移动设备(例如智能手机)上的传输单元或者其它外部单元。优选地，传输单元被设置用于将生理参数特别是经由WLAN或蓝牙传输路径无线传输到移动设备。若将生理参数传输到移动设备，则还可以在移动设备中将生理参数与预定的极限值进行比较。例如当外部单元是养老院的人员呼叫系统时，有线耦合到外部单元上也是可以设想的。
替代地，监测装置本身可以在外部由评估单元构成并与评估单元连接。这种外部监测装置例如可以构造在移动设备中。为此所需的功能可以通过相应的程序(“App”)来提供。例如在养老院中，外部监测装置也可以是报警中心的一部分。
在另一种有利的实施形式中，睡眠或倚靠用家具具有电动家具驱动装置，该电动家具驱动装置具有用于调节家具部件的调节驱动装置。此外，用于控制调节驱动装置的控制装置被设置，其中评估单元优选与控制装置耦合或集成到控制装置中。通过这种方式，控制装置的已存在于电动家具驱动装置中的组件(例如电源供应单元、通信装置和/或包括连接装置的壳体)也可以用于垫子中的评估单元或传感器和/或如有必要存在的信号单元。此外，如果使用电动家具驱动装置的现有结构，则简化传感器的布线。
在睡眠或倚靠用家具的另一个有利的实施形式中，针对传感器信号的评估单元还被另外设置成用于检测和评估在操作调节驱动装置中的一个或更多个调节驱动装置时产生的振荡和运动。通过这种方式可以作为有利的次级使用来使用至少一个传感器，以便在操作中确定调节驱动装置中的一个或更多个调节驱动装置的故障和/或过载和/或无负载。已确定的状态表示调节驱动装置已经发生或可能即将发生的技术问题或不正确的使用。
由于相应的调节驱动装置与家具部件力学连接，因此传感器能检测到相应的调节驱动装置的即使是最小的振荡和/或声响。与其有关的所有信号均被评估单元检测到并借助合适的滤波器，例如借助合适的带通滤波器被分类作为调节驱动装置的信号。关于相应的调节驱动装置的磨损和/或声响状况的报告被存储。
下面将基于实施例并借助附图对本发明进行更详细的阐述。图中显示：
图1以示意图示出了具有垫子的睡眠用家具的第一实施例，该垫子具有集成的传感器；
图2再现了传感器数据的时间依赖性；
图3、图4分别示出了具有集成的传感器的垫子的示意性剖视图；和
图5-图8分别示出了电接触布置在垫子中的传感器的示意图。
图1以示意图示出了床1作为具有垫子30的睡眠用家具的示例。
床1具有至少一个支撑元件2以接纳垫子30。床1可以设计成用于一个人的单人床或用于多个人的双人床。支撑元件2例如被构造成板条架、被构造成平的支撑面或类似物并且安置或安装在这里未示出的基本元件(例如带支脚的支架)上。
在所示的实施例中，支撑元件2具有背部部件4和腿部部件5，背部部件4和腿部部件5相对于固定的中部部件3或相对于基本元件可移动安装地进行布置。这种可移动的布置例如借助这里未示出的所谓的运动配件来实现。该移动被构造成可移动的和/或可枢转的。
在本实施例中示出的床1配备有电动家具驱动装置。可移动安装的背部部件4和腿部部件5在此分别经由仅示例性示出的连接(Verbindung)6与电动调节驱动装置7、8耦合。因此，背部部件4与电动调节驱动装置7耦合。为了移动或调节腿部部件5而设置电动调节驱动装置8。
在此，电动调节驱动装置7、8被构造成线性驱动装置。这些线性驱动装置具有一个或更多个电动机，其中具有至少一个传动级的转速减速器在每个电动机的下游。例如以螺纹心轴传动装置形式的另一个传动装置可以布置在转速减速器的下游，该另一个传动装置由电动机的旋转运动产生从动构件的线性运动。最后的传动构件或与其相连的另一个构件构成从动构件。相应的电动调节驱动装置的从动构件与相应的家具部件(背部部件4、腿部部件5)连接，或者与连接到基本元件的部件连接，使得在相应的调节驱动装置7、8的电动机运行时，可移动的家具部件4、5彼此相对地或相对于基本元件进行调节。
电动调节驱动装置7、8与控制装置9相连。该连接例如可以被设计成可插拔的电缆连接，这里未详细示出。控制装置9具有供电单元，该供电单元为电动调节驱动装置7、8提供例如来自供电网络的电能。为此，控制装置9可以通过在本实施例中未示出的带有电源插头的电源线与电源接口相连。该电源插头通过电源线将输入侧的电源电压引导至控制装置9的供电单元，控制装置9的供电单元在次级侧输出直流电压形式的低电压。
此外，替代地，具有电源输入端和次级侧的低电压输出端的外部依赖于电网的电压供应装置在控制装置9的上游，该电压供应装置经由电线供给直流电压形式的低电压。
在替代的实施形式中，控制装置不布置在单独的壳体中，而是集成在调节驱动装置7、8中的一个调节驱动装置中。于是，该调节驱动装置是主驱动装置，必要时在其上可以连接其它的调节驱动装置。
在电动家具驱动装置的另一个替代的实施形式中，控制装置可以分散地布置在系统中，使得调节驱动装置7、8中的每个本身就支配电机控制器并且具有总线通信接口，调节驱动装置7、8相互之间以及与其它组件通过该总线通信接口连接。在此可以这样设置，即调节驱动装置7、8中的至少一个调节驱动装置具有自己的电源件，以对其进行电流供应或供应多个或全部现有的调节驱动装置和/或如有必要其它的系统组件。
手动操作装置10被设置，该手动操作装置具有操作元件，电机调节驱动装置7、8可以借助这些操作元件通过控制装置9来进行控制。在实施例中，手动操作装置10可以通过电缆与控制装置9相连。替代地，手动操作装置10可以配备有用于将信号无线传输到控制装置9的传输装置。无线传输可以通过无线电传输路径、光传输路径(例如红外光)和/或超声波传输路径来实现，其中控制装置9配备有相应对应的接收单元。进一步可选地，手动操作装置也可以构成用于调节驱动装置的控制装置，例如，通过直接通过手动操作装置的开关来切换调节驱动装置的工作电流这种方式来进行。
在示出的实施例中，移动设备14承担手动操作装置10的功能。特别地，移动设备14可以是在商业上普遍的移动电话(“智能手机”)或平板电脑。优选地，用于作为手动操作装置10的功能的软件(“App”)安装在移动设备14上。因此，对调节驱动装置7、8的控制指令可以从用作手动控制装置的移动设备14经由无线传输路径11发送到控制装置9上。无线传输路径11例如可以基于WLAN(无线局域网)或蓝牙传输路径。
根据本申请，其中传感器12被设置在示出的床1中，该传感器检测振荡、运动和/或声音并且被集成到垫子30中。在垫子30的替代实施形式中可以设置多个传感器12。
传感器12例如被构造成压电部件或电磁部件或机电部件，并且对该传感器固定在其旁边或其上的底板的振动或运动敏感。特别地，这种振荡还包括固体传声。“运动”应被特别理解成传感器12的低频振动和偏转，振动和偏转的频率在赫兹或亚赫兹范围内。此外，传感器12可以对(空气)声波敏感并且在这种意义上充当麦克风。
传感器12通过传感器电缆13与控制装置9相连。如果需要，通过传感器电缆13提供用于传感器12的电源供给，并且由传感器12发出的信号被进一步传输到控制装置9。在替代的实施形式中，传感器12可以经由无线连接(例如无线电连接)与控制装置9耦合。在这种情况下，传感器12设有自己的能源供应装置，例如如有必要是以可再充电的电池形式的能源供应装置。
控制装置9包括用于处理和评估从传感器12发出的信号的评估单元9’。该评估单元9’包括例如放大器和滤波器单元，放大器和滤波器单元能够从传感器12传递的信号中推断出处于床1上的人的一定的身体功能。特别地，评估单元被设置成用于从传感器12的信号中确定人的生理参数。这些参数例如涉及心脏功能和循环功能，并且包括例如心率和呼吸频率。此外，还可以确定处于床上的人是否打鼾。再则，还检测此人的运动。下面结合图2对从传感器12的信号确定所提到的参数的细节进行更详细的阐述。
所确定的参数被直接地或暂存在评估单元9’中之后作为无线信号15传输到移动设备14，该移动设备14配备有相应的软件(“App”)，该软件能对确定的睡眠参数的时间依赖性进行评估并优选进行以图表示出。例如，WLAN(无线局域网)或蓝牙又可以用作针对评估单元9’的数据的传输路径15。
此外，在评估单元9’或控制装置9中，可以设置成将所测量的生理参数与这些参数的预定的极限值进行比较。如果所确定的参数在睡眠阶段期间被直接(即没有较长时间地暂存在评估单元9’中)传输到移动设备14，那么可选地或附加地，可以在移动设备上实施这种比较。当超过或低于极限值时或当参数中的一个或更多个参数离开预定范围时如此设置，使得评估单元9’或控制装置9或移动设备14发出报警信号。该报警信号可以视觉地和/或声学地直接从评估单元9’或控制装置9或移动设备14发出。替代地或补充地可以这样设置，即移动设备14经由另一个这里未示出的无线传输路径(例如WLAN、移动无线电网络)发布警报消息。如果显示出不寻常的睡眠参数，则可以通过这种方式通知其它人。示出的床1或具有传感器12的电动家具驱动装置也可以用于临床监测或人员监测或用于监测幼儿以防止幼儿突然死亡。例如，当人已离开床时，如有必要是当人已经离开床一段预定的时间时，或者当没有检测到生理参数或检测到仅被视为关键性的生理参数时，可以发出警报信息。
有利地，传感器12和评估单元9’之间的连接布置在床1内，由此防止传感器电缆13必须敷设在床1的外部。传感器12集成在垫子中确保传感器12时刻正确的定位并因此确保可靠地评估传感器12的数据。可以进行如下设置，即将传感器12与评估单元9’结合在结构单元中。
在图1的实施例中，针对传感器12的信号的评估单元9’集成在控制装置9中。替代地，将评估单元9’与控制装置9分开而构造在自己的壳体中是可行的。这样，评估单元9’可以与控制装置9电耦合以便传输所确定的生理参数。特别地，当评估装置9’的壳体中已存在用于将所确定的生理参数和/或传感器12的预处理的信号无线传输到移动设备14或其他外部组件的传输单元时，使用与控制装置9分离的这种自给自足的评估单元9’也是可行的。
图2以图表示出了传感器12的测量信号20的一部分。水平轴上示出了单位为秒的时间走向t。垂直轴上示出了任意单位的信号幅度A。
信号20的信号曲线的所示部分在安静的睡眠阶段期间没有被观察者的运动和鼾声。人的运动以超过所示幅度的几个10-100倍的幅度表示。因此，运动可以很容易就识别出来。打鼾和与此相关的振荡也可以与示出的信号曲线明显区分开来，因为打鼾和与此相关的振荡以大几倍的幅度反映出来。
在图2所示的信号20的曲线中，可以观察到来源于人的心跳并且下面被称为心跳峰21的规则峰21。从心跳峰21的距离可以确定心率。相邻的心跳峰21的时间间隔允许关于脉搏均匀性的报告，其可以是睡眠深度的度量。
此外，在图2中还可以看到，心跳峰21的振幅以较低的频率有规律地变化。这种变化通过包络线22表示。包络线22显示交替地上升的侧边23和下降的侧边24。包络线22的走向与人的呼吸相关联。上升的侧边23表示吸气阶段且下降的侧边24表示呼气阶段。
图2的例子示出了如何从传感器12的信号推断出心脏-循环参数，在这里是脉搏和呼吸。其它睡眠参数(例如运动状态和打鼾)可以用类似的方式来确定。
为了评估信号20，传感器12的原始信号特别是借助低通滤波器被过滤。使用具有合适的角频率(Eckfrequenz)的带通滤波器也是可行的。低通滤波器或带通滤波器用作消除干扰频率。优选地，借助数字信号处理器(DSP)来实现信号的处理。
附加地或替代地，传感器12也可以用作监测电动驱动装置的正确功能。操作调节驱动装置7、8会导致可移动的家具部件(例如背部部件4和/或腿部部件5)移动。此外，操作调节驱动装置7、8会导致这些家具部件以及整个家具的振荡，这些振荡也由传感器12检测。这些振荡出现在典型的频率范围内。信号曲线反映了调节驱动装置7、8的动力运动。第一典型相关的频率范围在调节驱动装置7、8的电动机的电机转速范围内。在此频率范围内表示在电动机本身或从动齿轮上的偏差。另一个典型相关的频率范围对应于根据变速器的传动比的整数分数，其大约为1:30至1:50。在此频率范围内表示下游的传动级或滚动轴承中的偏差。第三典型的频率范围是铰接件的刺耳噪声的范围，这些铰接件是家具配件的一部分。形式和幅度在一方面对所使用的调节驱动装置7、8来说是典型的，另一方面，形式和幅度给出了关于调节驱动装置7、8的正确功能及其磨损状态的信息。
调节驱动装置7、8中的一个调节驱动装置的过载也可以基于传感器12的信号的信号形式被识别出来。因此，传感器12例如可以用作防夹装置(Einklemmschutz)，其中控制装置9在调节驱动装置7、8中的一个调节驱动装置过载时停止该驱动装置或让其在相反的方向上运行。调节驱动装置7、8上的负载不足可以是夹紧的指示，例如当放开家具部件(背部部件4、腿部部件5)并且几乎不用力地驱动调节驱动装置7、8时，这表示在向下下沉移动的家具部件的下方夹紧主体部分。无负载驱动的调节驱动装置7、8也可以基于传感器12的信号来进行识别。
结合图3和图4，示出了传感器12在垫子30中的可行的布置。
图3示出了在第一实施形式中穿过垫子30的部分区域的横截面。垫子30具有套31，该套包围由泡沫材料32构成的芯。例如将冷海绵(Kaltschaum)用作泡沫材料32。
在示出的实施例中，传感器12在垫子30的下部区域中被放置在凹部中，该凹部被引入由泡沫材料32构成的芯中。传感器12被布置在传感器板12’上并与其例如通过粘接牢固地连接。传感器板12’在此被用作接收元件(天线)并大面积地捕获固体传声并且将固体传声进一步传递到传感器12。传感器板12’例如可以是由硬质材料制成的铝板或钢板，这种硬质材料尽可能少地衰减所捕获和被进一步传递的声音。替代地，也可以使用尽可能硬的塑料作为传感器板12’的材料。
为了对传感器12提供保护并且为了实现将传感器12或传感器板12’在声学方面良好地连接到泡沫材料32，将由传感器12和传感器板12’组成的设备嵌入由同样是柔性材料构成的两个保护层33之间，但该柔性材料比泡沫材料坚硬。保护层33的材料例如可以由海绵橡胶或毛毡构成。
优选地，在示出的传感器设备中，可以将多个传感器布置在垫子30中。通过随后对相对小的传感器板12’进行总括也实现足够大的累计的信号强度。与较大的传感器板相比，较小的传感器板12’或传感器设备具有的优点是其不会损害使用者的睡眠舒适度。传感器板12’的合适的尺寸大约为30至50mm的直径或边长。
替代与垫子30的支撑面中的一个支撑面相邻的布置，也可以设置成在垫子30的顶面和底面之间的居中布置，例如通过从一侧进入泡沫材料32的切口的方式实施，由此形成袋状物，由传感器12和保护层33构成的夹层插入该袋状物中。切口可以从垫子30的纵向侧开始进行。如果传感器12要更紧密地布置在休息者的头部范围或胸部范围中，则作为替代可以实施为从横向侧开始进入垫子30的切口。
图4示出了传感器12在被构造成弹簧床垫的垫子30中的布置。该垫子又具有包围泡沫材料32的外层的套31。在内部借助弹簧34形成弹簧芯。在示出的实施例中，传感器12布置在弹簧芯的区域中，其中弹簧34中的一个弹簧在由传感器12和保护层33构成的夹层上终止。以这种方式，相应的弹簧34用作固体传声接收器，即如同捕获(必要时共振放大)声学振动或运动并进一步传输到传感器的天线。
在替代的实施形式中，可以设想的是，将由传感器12和保护层33组成的设备如此布置在垫子30的中间区域中，使得弹簧34从上方和下方作用在传感器12上。类似于图3中所示的示例，布置在由泡沫材料32构成的层内也是可行的。
在另一个替代的实施形式中，传感器可以在内部布置在垫子的需要时可取下的套中。然而，为了能够清洗套，传感器可以可拆卸地例如通过按钮、尼龙搭扣、拉链进行固定。容纳和定位传感器也可以例如在缝制的袋状物中完成。
在这种情况下，固体传声接收器例如以塑料薄膜或塑料元件的形式布置在套上，传感器与该套连接或可以与上述固定装置相连。替代地，传感器也可以与固体传声接收器牢固地耦合，并且该固体传声接收器可以通过提到的固定装置可拆卸地固定在套上。
在迄今为止描述的所有实施例中，传感器是虽然与固体传声接收器耦合的、但其实是与固体传声接收器分开的单元。替代地，在所有示出的或描述的情况中，传感器在垫子芯部中的布置以及在套中的布置中都可以与固体传声接收器集成地构造。为此，可以基于极化塑料，例如基于氟构造成传感器，该传感器具有压电性质。传感器本身可以构造成平坦的，如有必要是网状的，并且在这种意义上兼有平面的固体传声接收器和发射信号的传感器的功能。
结合图5至图8，示出了布置在垫子30中的传感器12的电接触。在这些图中示出的电接触例如可以结合图3和图4的实施例中的传感器12来使用。尽管分别在附图中仅示出了传感器12，但应理解，如图3和图4的实施例中那样，该传感器与用于接收固体传声的元件(例如传感器板12’或弹簧34)耦合。
床(参考图1中的参考标记1)中仅示出了支撑元件2，垫子30被放置在该支撑元件上。支撑元件2例如可以是板条架，或者在所谓的箱式弹簧床中是板状的支撑面。替代电动家具驱动装置的一部分的控制装置(参考图1中的参考标记9)，在当前情况下，用于评估传感器12的传感器信号的评估单元9’被设计成单独的单元。应理解，替代地，评估单元9’也可以集成在这里未示出的控制单元中。
在图5中，主要示出了经由传感器电缆13和插接触头16的传感器12的电接触。插接触头16能实现将传感器12与评估单元9’分离，例如为了给垫子30充气或更换垫子。插接触头16象征性地用单极示出。应理解，在所示布置的实施方式中，可以使用多极插接触头16，该插接触头在必要时为传感器12提供电流供给以及将传感器12的信号传输到评估单元9’。插接触头16可以定位成与垫子30直接相邻，或者也通过一定长度的电缆段与垫子30相邻，该长度在支撑元件2或另一个床组件或评估单元9’处实现更灵活的接触。
在图6的实施例中示出了图5的布置的改进形式。在原则上相同的结构中，插接触头16被接触面17的布置取代。接触面17能够实现垫子30和评估单元9’之间的接触，而不需要手动插入插头。接触面17分别定位在支撑元件2或垫子30上，使得当垫子30放置在支撑元件2上时自动发生至少两极的接触。此外，还可以为电流供给和传感器信号设置单独的触头。接触面17可以直接布置在支撑元件2上，或者借助支承元件来实现，该支承元件就其而言安装在支撑元件2上。支承元件提供了简单的改造可能性。
也可以设想的是，仅通过两个触头向传感器供电，而且以对电源进行调制的方式将传感器12的信号传输到评估单元9’。这对于图7中示出的实施例是有利的，因为可合理地集成到垫子或支撑单元中的触头的数量比根据图5使用的插接触头16要小。原因是，为了补偿定位垫子30时的公差，所以接触面17应具有一定的最小尺寸和一定的最小间距。优选使用柔性材料，特别是导电的织物材料作为接触面的材料。例如，在垫子30中的一定区域中，可以使用导电的织物，例如由铜丝交织而成的织物。然后，构造在支撑元件3上的(相对)接触面17可以由硬的导电表面形成。
用于传输能量和传感器信号的另一种布置在图7中示出。在本实施例中，电信号感应地通过感应线圈18进行传输。为此，向初级侧的、与评估单元9’相连的感应线圈18施加交流电压。在次级侧的感应线圈18中感应的电压被提供给传感器12用于供电。在本布置中，传感器信号也可以作为高频信号从传感器12调制到流至其供应装置(Versorgung)的电流上，该电流又在通过感应线圈18同样进行感应传输后传输到评估单元9’上。这种调制也被称为电力线调制(Power-Line-Modulation)。
图8示出了根据图7的布置的变体形式。在图8的实施例中也设置了感应线圈18的布置以向传感器12提供能量，在本实施例中，该布置在初级侧耦合到与评估单元9’分开的电源单元9”。
以无线信号15的形式经由无线电路径实现将传感器12的信号传输到评估单元9’。这例如可以根据蓝牙或ZigBee技术规范构成。应理解，当不存在单独的电源单元9”，而是电源单元9”被集成在评估单元9’中时，将传感器12的感应电源供应和将传感器信号作为无线信号15传输划分开也是可行的。使用专属的传输协议的无线电路径也是可以设想的。
此外，上述特征可以彼此组合。因此，根据未详细描述的替代形式，具有与垫子30连接的传感器12和与垫子30连接的评估单元9’的垫子30也是可以设想的。因此，垫子30包括至少一个传感器12和评估单元9’。在此，评估单元9’可以设置在套31的拉链附近。因此评估单元9’可以布置在垫子30的边缘区域或表面区域中。
在一种实施形式中，评估单元9’在此被构造用于容纳至少一个电能存储器。例如可以设置电池槽。优选地，评估单元9’具有可再充电的电能存储器，该电能存储器特别适合为评估单元9’供给至少24小时时长。能量存储器的充电在根据图7或图8描述的实施形式中进行，其中在垫子30或评估单元9’中布置了在此处被称为次级的感应线圈18。通过上述实施形式，从现在起向评估单元9’提供通过感应线圈18进行的电能的暂时传输以供使用是可行的，该电能随后被电能存储器暂存并用于评估单元9’的运行。
在一种实施形式中，评估单元9’检测到在垫子30上休息的人的存在并停用通过感应线圈18进行的能量传输。通过这种方式节省了能量并且将电磁污染的排放减少到最低限度。在另一种实施形式中，垫子的评估单元9’不仅检测至少一个传感器12的信号20，而且还执行传感器信号的评估，例如用于确定睡眠阶段以及用于对每个睡眠阶段进行分析，并且在最后的睡眠阶段结束后将所有的测量数据汇总成数据记录，以便无线传输到移动设备14或传输到数据网络中。为此，评估单元9’优选具有存储器，该存储器能够暂存所确定的参数直至传输到移动设备14。为了不丢失数据，即使传输时间不长，存储器也应具有足够大的容量以记录多个睡眠阶段的数据，例如一周的数据。该存储器例如可以是非易失性的可重写的存储器，例如闪存。
参考标记列表
1 床
2 支撑元件
3 支撑元件的中部部件
4 背部部件
5 腿部部件
6 连接
7、8 调节驱动装置
9 控制装置
9’ 评估单元
9” 电源单元
10 手动操作装置
11 传输路径
12 传感器
12’ 传感器板
13 传感器电缆
14 移动设备
15 无线信号
16 插接触头
17 接触面
18 感应线圈
20 信号
21 心跳峰
22 包络线
23 上升的侧边(吸气)
24 下降的侧边(呼气)
30 垫子
31 套
32 泡沫材料
33 保护层
34 弹簧

Claims (17)

1.一种用于睡眠或倚靠用家具的垫子(30)，所述垫子具有布置在所述垫子(30)中的用于检测振荡、运动和/或声音的至少一个传感器(12)，其特征在于，所述垫子(30)具有至少一个用于接收固体传声的元件，所述至少一个传感器(12)与所述元件耦合。
2.根据权利要求1所述的垫子(30)，其中所述至少一个传感器(12)是压电或电磁运行的传感器。
3.根据权利要求1或2所述的垫子(30)，其中所述传感器(12)嵌入所述垫子(30)的泡沫材料(32)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的垫子(30)，其中所述传感器(12)在所述垫子(30)内定位在两个保护层(33)之间。
5.根据权利要求4所述的垫子(30)，其中所述保护层(33)包括海绵橡胶或毛毡。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的垫子(30)，其中所述传感器(12)与传感器板(12’)相连，所述传感器板用作接收固体传声的元件。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的垫子(30)，所述垫子包括带弹簧(34)的弹簧芯，其中所述弹簧(34)中的至少一个弹簧通过端部放置在所述传感器(12)上或放置在包围所述传感器的保护层(33)中的一个保护层上，并且其中所述弹簧(34)中的所述至少一个弹簧用作接收固体传声的元件。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的垫子(30)，所述垫子包括从外部可接近的插接触头(16)以接触所述传感器(12)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的垫子(30)，所述垫子包括至少两个导电的接触面(17)以接触所述传感器(12)。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的垫子(30)，所述垫子包括至少一个布置在外部区域中的感应线圈(18)，所述感应线圈与所述传感器(12)相连。
11.睡眠或倚靠用家具，特别是床(1)，具有根据前述权利要求中任一项所述的垫子(30)，所述垫子具有至少一个集成的传感器(12)。
12.根据权利要求11所述的睡眠或倚靠用家具，所述睡眠或倚靠用家具还具有能够与所述传感器(12)相连的评估单元(9’)，所述评估单元被设置成用于处理和评估所述至少一个传感器(12)的信号以及用于检测使用所述睡眠或倚靠用家具的人的生理参数。
13.根据权利要求12所述的睡眠或倚靠用家具，其中所检测的生理参数是人的心率、呼吸频率、运动状态和/或打鼾状态。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的睡眠或倚靠用家具，其中所述评估单元(9’)具有滤波器，特别是用于信号处理的低通滤波器或带通滤波器。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的睡眠或倚靠用家具，所述睡眠或倚靠用家具还具有电动家具驱动装置，所述电动家具驱动装置具有用于调节家具部件的调节驱动装置(7、8)和用于控制所述调节驱动装置(7、8)的控制装置(9)，其中所述评估单元(9’)与所述控制装置(9)耦合或集成到所述控制装置(9)中。
16.根据权利要求15所述的睡眠或倚靠用家具，其中所述至少一个传感器(12)的信号的所述评估单元(9’)还被设置成用于检测和评估在操作所述调节驱动装置(7、8)中的一个或更多个调节驱动装置时产生的振荡。
17.根据权利要求16所述的睡眠或倚靠用家具，其中所述评估单元(9’)被设置成用于在操作中确定所述调节驱动装置(7、8)中的一个或更多个调节驱动装置的故障和/或过载和/或无负载。
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