CN109363417A - 一种防止贪睡的床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种床，特别涉及一种防止贪睡的床，包括支架、床头架、床尾架和床板，床板包括固定床板和活动床板，所述活动床板和固定床板铰接，还包括支撑单元、电机、定时器和PLC控制器，所述支撑单元位于活动床板的下方，所述支撑单元包括支撑轴和升降柱，所述支撑轴上固定套有齿轮一，所述支撑轴上端固定连接有支撑板，所述齿轮一由电机轴带动，所述升降柱和支撑板的上端均与活动床板下表面相抵，所述升降柱下端连接有弹性件，所述支撑轴滑转动连接在支架上；床头架上设有悬挂绳、牵引绳和若干铃铛；所述电机和定时器均由PLC控制器控制动作顺序。本发明用以解决现有技术中唤醒效果不佳以及贪睡床占地面积大的问题，并达到防止贪睡的目的。

Description

一种防止贪睡的床

技术领域

本发明涉及一种床，特别涉及一种防止贪睡的床。

背景技术

随着科学技术的快速发展，越来越多的人为了跟上时代的脚步而不得不熬夜加班或学习，但是熬夜后第二天起床容易出现赖床的现象。为了防止赖床，人们购买闹钟或采用智能设备如手机设置提醒，但在刚醒来时，人类大脑还处于不完全清醒状态，因而容易受赖床的影响而将闹钟关闭，使得闹钟无法达到唤醒人们起床的目的。

现有技术公开号为CN104605663A的中国发明专利就公开一种防止贪睡的床，包括第一床板、第二床板、第一气缸、传感器和定时装置，当人们在设定时间未能及时起来时，传感器感应到人未起床，因而启动第一气缸，使得第一气缸带动第一床板往上移动，第一床板与床架正好呈一定的倾斜角度，使得床板处于不平整的状态，这样可以使人更加快速的醒来，如果第一床板的倾斜并未使得贪睡的人醒来，床边的定时装置启动使得第二气缸被开启，第二气缸带动第二床板沿床架横向移动，这样使得床板处于左右不停摆动的状态，进一步对贪睡的人进行叫起。

该专利虽能唤醒贪睡的人，但是还存在以下问题：

第一，定时装置相当于是又一个闹钟，贪睡的人在嗜睡状态下，容易在感受到第一床板上升后而直接关闭定时装置，使得第二床板无法起到作用。

第二，第一床板通过向上移动来使得床板处于不平整的状态，床板上移的过程是缓慢变化的，且向上顶起的床板只是相对地使人头部或者脚部抬升，对于处于睡觉状态的人而言影响并不大，因而唤醒作用并不明显。

第三，第二床板在左右移动过程中会增大床板的宽度，使得放置床时需要考虑当第二床板移动时所需要的更大的占地面积，使得该贪睡床容易受到所放地方面积的限制。

发明内容

本发明提供一种防止贪睡的床，以解决现有技术中唤醒效果不佳以及贪睡床占地面积大的问题，并达到防止贪睡的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种防止贪睡的床，包括支架、床头架、床尾架和床板，所述床板包括固定床板和活动床板，所述活动床板和固定床板铰接，还包括支撑单元、电机、定时器和PLC控制器，所述支撑单元位于活动床板的下方，所述支撑单元包括支撑轴和升降柱，所述支撑轴上固定套有齿轮一，所述支撑轴上端固定连接有支撑板，所述齿轮一由电机轴带动，所述升降柱和支撑板的上端均与活动床板下表面相抵，所述升降柱下端连接有弹性件，所述支撑轴转动连接在支架上，所述电机、定时器和PLC控制器均与外部电源连接，所述电机和定时器均由PLC控制器控制动作顺序。

采用本方案时，当定时器达到设定的时间点时，PLC控制器收到定时器发出的定时信号进而控制电机启动，电机带动电机轴转动，齿轮一被电机轴带动着转动，支撑轴随着齿轮一的转动而一起转动，支撑板随着支撑轴的转动而转动，当支撑板转动到脱离对活动床板的支撑时，活动床板失去支撑板的支撑而绕着铰接位置向下旋转，活动床板在向下旋转过程中，睡在床上的人体会到失重的感觉而快速清醒过来。相比于现有技术中将床板向上支撑起来的情况，向下旋转的活动床板使得贪睡的人在继续贪睡时感受到失重，感受到失重后大脑神经将瞬间处于紧张状态，进而促使贪睡的人快速清醒，达到唤醒贪睡的人起床的目的。

通过活动床板旋转向下打开来唤醒贪睡的人，相较于现有技术中床板左右移动带来摇晃感而唤醒贪睡的人相比，向下旋转打开的活动床板使得床板的长宽不发生改变，占地面积也不发生改变，避免了因床板左右移动使得占地面积大进而限制床的使用的情况。

升降柱在床未启动唤醒功能前对床板起到一定的支撑作用，在活动床板旋转向下时，升降柱对活动床板起到支撑和缓冲作用，使得活动床板在突然旋转向下的过程中产生的重力势能被升降柱下的弹性件的弹性势能所平衡，避免了活动床板与升降柱之间的碰撞带给人的冲击力。

进一步，所述床头架上设有悬挂绳、牵引绳和若干铃铛，所述铃铛串接在悬挂绳上，所述牵引绳一端连接在悬挂绳上，另一端固定在支架上，所述牵引绳能够被电机轴带动着摆动；所述电机轴上设有不完全齿轮，所述不完全齿轮固定连接在电机轴上，所述不完全齿轮能够与齿轮一啮合。

电机受定时器的影响而启动后，电机轴转动，带动齿轮一转动，齿轮一转动进而拨动牵引绳晃动，牵引绳拉动悬挂绳晃动，进而使得铃铛响铃，提醒贪睡的人起床；而不完全齿轮带动齿轮一转动，使得齿轮一被间歇地带着转动，支撑轴和支撑板也跟随着间歇转动，在支撑板未脱离活动床板前，铃铛已经开始响铃，对贪睡的人进行一次唤醒，促使其起床；如果贪睡的人没有起床，则支撑板脱离对活动床板的支撑，活动床板绕铰接的轴向下旋转，在失重作用下对贪睡的人进行二次唤醒。

进一步，所述电机轴上还设有齿轮二，所述升降柱连接有升降杆，所述升降柱沿升降杆竖向滑动，所述弹性件远离升降柱的一端固定连接在升降杆内，所述升降杆螺纹连接有固定轴，所述固定轴的周向均布有轮齿，所述轮齿与齿轮二啮合，所述固定轴转动连接在支架上。

当电机启动时，电机轴转动，带动齿轮二转动，齿轮二带动齿轮三转动，与齿轮三固定连接的固定轴也随之转动，升降杆沿着螺纹做上下移动；当活动床板处于水平状态时，升降杆支撑上表面与活动床板下表面相抵形成对活动床板的支撑；当定时器启动电机运转时，电机轴带动固定轴转动，升降杆沿着螺纹向下移动，向下移动过程中，升降柱逐渐脱离对活动床板的支撑，进而在弹性件的作用下向上移动，当活动床板脱离支撑板的支撑在人体压力作用下向下旋转时，活动床板先接触到升降柱，使得接触时的速度和加速度减小，降低活动床板与升降杆撞击时的冲击力。

进一步，所述支架上设有引导杆，所述牵引绳绕过引导杆，所述牵引绳通过引导杆的作用与齿轮二相抵。

牵引绳通过引导杆而与齿轮二相抵，齿轮二随着电机的启动二转动，使得牵引绳不断被齿轮二的齿面所拨动，进而牵引绳牵引悬挂绳不断震动，使得悬挂绳上的铃铛持续不断地进行响铃。

进一步，所述固定床板上设有压力传感器，所述压力传感器将输出信号传送至PLC控制器中，当压力传感器感应到压力减小时能够使得电机反转的开关启动，所述升降杆顶部设有控制电机停止的断开开关。

压力传感器的存在，使得当贪睡的人起来后，压力传感器上的压力减小，压力传感器将输出信号传送至PLC控制器控制中，PLC控制器发出指令迫使电机反转的开关被启动，电机启动带动电机轴转动，电机轴上的不完全齿轮和齿轮二转动，进而带动齿轮一和齿轮三转动，进而促使支撑板旋转而升降杆不断上升，因活动床板上的人起床了，使得活动床板的所受压力降低，弹簧带动升降柱将活动床板向上顶起，在支撑板转动到支撑活动床板时，升降柱继续上升，活动床板与固定床板平行后，活动床板靠近固定床板的侧面与固定床板的侧面相抵，使得活动床板无法发生向上旋转的转动，而升降杆依旧不断上升，直至升降杆与活动床板相抵形成支撑时，安装在升降杆顶部的断开开关被按下，电机停止转动。

进一步，所述定时器安装在床头架上，使得定时设定非常方便，且不需要额外占用床板或者床头柜的空间。

进一步，床头和床尾均设有所述活动床板和支撑单元，床头和床尾的所述活动床板固定床板中心线对称。

床头和床尾均有的对称的活动床板和支撑单元，使得无论贪睡的人将靠在床头或者床尾睡觉都能在被唤醒的时候感受到失重，进而快速醒来。

进一步，所述支撑单元的数量为若干个，所述支撑轴之间带传动连接，所述固定轴之间带传动连接。

多个支撑单元的存在使得活动床板的支撑有多处，使得活动床板受力更加均匀，固定轴之间、支撑轴之间均为带传动连接使得支撑单元的运动同步进行，有利于延长活动床板和支撑单元的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例活动板旋转向下状态下的结构示意图；

图3为图1中本发明实施例的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支架1、床头架2、悬挂绳21、牵引绳22、铃铛23、床尾架3、支撑单元5、伺服电机6、电机轴61、不完全齿轮62、齿轮二63、床垫7、固定床板41、压力传感器411、活动床板42、支撑轴51、升降柱52、齿轮一511、支撑板512、升降杆521、弹簧522、固定轴523、断开开关524、引导杆11。

实施例基本如图1至图3所示。

一种防止贪睡的床，包括支架1、床头架2、床尾架3、床板、四个支撑单元5、伺服电机6、定时器和PLC控制器(如品牌为AMSAMOTION的CPU224XP型号、品牌为三菱的FX2N型号)；床头架2、床尾架3、床板、支撑单元5和伺服电机6均连接在支架1上，定时器安装在床头架2上，床板上铺有床垫7；伺服电机6、定时器和PLC控制器均与外部电源连接，伺服电机6和定时器均由PLC控制器控制动作顺序。

床头架2上设有悬挂绳21、牵引绳22和若干铃铛23，铃铛23串接在悬挂绳21上，牵引绳22一端连接在悬挂绳21上，另一端固定在支架1上。

床板包括固定床板41和活动床板42，活动床板42和固定床板41铰接，床头和床尾的活动床板42沿固定床板41的中心线对称，固定床板41上设有压力传感器411(如品牌为柔性科技的RX-M64型号或D4046型号)，压力传感器411将输出信号传送至PLC控制器中，当压力传感器411感应到压力减小时能够使得伺服电机6反转的开关启动。

支撑单元5位于活动床板42的下方，支撑单元5包括支撑轴51和升降柱52，支撑轴51上固定套有齿轮一511，支撑轴51上端固定连接有支撑板512，齿轮一511由电机轴61带动，升降柱52和支撑板512的上端均与活动床板42下表面相抵，升降柱52连接有升降杆521，升降柱52沿升降杆521竖向滑动，升降柱52底部连接有弹簧522，弹簧522的底部固定连接在升降杆521内，升降杆521螺纹连接有固定轴523，固定轴523的周向均布有轮齿；支撑轴51和固定轴523均转动连接在支架1上，升降杆521顶部设有控制伺服电机6停止的断开开关524。

电机的电机轴61上设有不完全齿轮62和齿轮二63，不完全齿轮62固定连接在电机轴61上，不完全齿轮62能够与齿轮一511啮合，齿轮二63与固定轴523上的轮齿啮合。

支架1上设有引导杆11，牵引绳22绕过引导杆11，牵引绳22通过引导杆11的作用与齿轮二63相抵。

具体实施过程如下：

初始状态时，支撑板512和升降杆521支撑起活动床板42，活动床板42和固定床板41的上表面处于同一水平面；床头架2、床位架和活动床板42将支撑单元5遮挡，避免睡觉的人将手不小心放到支撑单元5上而弄伤，床垫7铺在活动床板42和固定床板41上，睡觉前将定时器设定到需要唤醒起床的时间上；假设伺服电机6带动电机轴61正转时，电机轴61带动固定轴523和支撑轴51转动，固定轴523上螺纹连接的升降杆521向下旋转，而支撑轴51上固定连接的支撑板512在转动过程中对活动床板42支撑的接触面积越来越小。

当达到定时器设定的时间时，PLC控制器收到定时器发出的定时信号进而控制伺服电机6启动，伺服电机6启动带动电机轴61正转，电机轴61上的不完全齿轮62和齿轮二63均随电机轴61一起转动，牵引绳22受到齿轮二63的拨动而产生摆动，牵引绳22摆动进而带动悬挂绳21震动，铃铛23随着悬挂绳21的震动而响铃，铃铛23响铃提醒睡觉的人起床，铃铛23起到一次唤醒起床的目的，因铃铛23不受电路的控制，且铃铛23数量不止一个，贪睡的人除非起床使得支撑单元5和伺服电机6停止运动，否则将无法阻止铃铛23的响铃。

贪睡的人如果继续贪睡，伺服电机6则会继续带动电机轴61正转，因电机轴61上套有的不完全齿轮62与齿轮一511啮合，而电机轴61上套有的齿轮二63与固定轴523上的轮齿啮合，使得固定轴523先于齿轮一511转动，固定轴523转动促使与固定轴523螺纹连接的升降杆521螺旋向下移动，升降杆521逐渐脱离对活动床板42的支撑，升降杆521上滑动连接的升降柱52在弹簧522的作用下伸出升降杆521；而不完全齿轮62带动齿轮一511转动，齿轮一511带动支撑轴51转动，使得支撑轴51上的支撑板512旋转，且随着旋转角度的增加，支撑板512对活动床板42的支撑的接触面积逐渐减小，直到脱离对活动床板42的支撑。

当活动床板42失去支撑板512和升降杆521的支撑后，活动床板42上所承受的人的重力及活动板自身的重力使得活动床板42快速向下旋转，活动床板42向下旋转过程中，首先接触到由弹簧522支撑起的升降柱52上，升降柱52与活动床板42的下表面发生碰撞，通过升降柱52下的弹簧522缓冲活动床板42撞击升降柱52时的冲击力，使得活动床板42在向下旋转过程中给贪睡的人造成失重感的同时又不至于被该冲击力弄伤；活动床板42向下旋转所产生的失重对贪睡的人给予二次唤醒；大脑感受到失重后大脑神经将瞬间处于紧张状态，进而促使贪睡的人快速清醒。

贪睡的人起床后支撑单元5和活动床板42的动作过程：

当活动床板42旋转向下后，升降柱52沿升降杆521滑动，活动床板42的下表面最终与升降杆521上端相抵，活动床板42的下表面接触升降杆521顶部的断开开关524，迫使电机停止转动。

当贪睡的人起床后，固定床板41上的压力传感器411感应到压力的减小，压力传感器411将输出信号传送至PLC控制器控制中，PLC控制器发出指令迫使伺服电机6反转的开关被启动，伺服电机6反转使得电机轴61反转，电机轴61上的齿轮二63带动固定轴523转动而不完全齿轮62带动支撑轴51转动；因活动床板42上失去人的重力，升降柱52在弹簧522的弹性作用下将活动床板42顶起，随着升降杆521的螺旋上升活动床板42被逐渐支撑到与固定床板41平行的位置，而支撑板512也在支撑轴51的转动带动下逐渐旋转并增大对活动床板42的支撑的接触面。

活动床板42与固定床板41平行后，活动床板42靠近固定床板41的侧面与固定床板41的侧面相抵，使得活动床板42无法发生向上旋转的转动，伺服电机6继续反转，升降杆521也跟随继续上升，直到升降杆521顶部与活动床板42底部相抵，升降杆521顶部的断开开关524被按下，伺服电机6停止转动。活动床板42和固定床板41恢复到初始状态。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种防止贪睡的床，包括支架、床头架、床尾架和床板，其特征在于：所述床板包括固定床板和活动床板，所述活动床板和固定床板铰接，还包括支撑单元、电机、定时器和PLC控制器，所述支撑单元位于活动床板的下方，所述支撑单元包括支撑轴和升降柱，所述支撑轴上固定套有齿轮一，所述支撑轴上端固定连接有支撑板，所述齿轮一由电机轴带动，所述升降柱和支撑板的上端均与活动床板下表面相抵，所述升降柱下端连接有弹性件，所述支撑轴转动连接在支架上，所述电机、定时器和PLC控制器均与外部电源连接，所述电机和定时器均由PLC控制器控制动作顺序。

2.根据权利要求1所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述床头架上设有悬挂绳、牵引绳和若干铃铛，所述铃铛串接在悬挂绳上，所述牵引绳一端连接在悬挂绳上，另一端固定在支架上，所述牵引绳能够被电机轴带动着摆动；所述电机轴上设有不完全齿轮，所述不完全齿轮固定连接在电机轴上，所述不完全齿轮能够与齿轮一啮合。

3.根据权利要求2所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述电机轴上还设有齿轮二，所述升降柱连接有升降杆，所述升降柱沿升降杆竖向滑动，所述弹性件远离升降柱的一端固定连接在升降杆内，所述升降杆螺纹连接有固定轴，所述固定轴的周向均布有轮齿，所述轮齿与齿轮二啮合，所述固定轴转动连接在支架上。

4.根据权利要求3所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述支架上设有引导杆，所述牵引绳绕过引导杆，所述牵引绳通过引导杆的作用与齿轮二相抵。

5.根据权利要求3所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述固定床板上设有压力传感器，所述压力传感器将输出信号传送至PLC控制器中，当压力传感器感应到压力减小时能够使得电机反转的开关启动，所述升降杆顶部设有控制电机停止的断开开关。

6.根据权利要求1所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述定时器安装在床头架上。

7.根据权利要求1所述的防止贪睡的床，其特征在于：床头和床尾均设有所述活动床板和支撑单元，床头和床尾的所述活动床板沿固定床板的中心线对称。

8.根据权利要求7所述的防止贪睡的床，其特征在于：所述支撑单元的数量为若干个，所述支撑轴之间带传动连接，所述固定轴之间带传动连接。