CN110074594A - 一种改善睡眠质量的床垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及床上用品技术领域，尤其为一种改善睡眠质量的床垫，包括床垫本体，床垫本体的顶面一端部设置有枕头安装区，枕头与枕头安装区之间安装有气囊，枕头安装区的顶面边缘部设置有呈环状的刺面魔术贴，气囊积与枕头安装区的顶面尺寸相适配，气囊的底面边缘处设置有呈环状的毛面魔术贴，床垫本体的顶面靠近枕头安装区的一端嵌设安装有棉质按压垫。本发明在人体睡眠过程中能够对睡眠体位进行实时监控，当出现侧卧体位和仰卧体位之间变化时，能够及时、准确地对枕体高度进行调整，自动调整人体与枕头的高度，避免手臂受压血液受阻导致手臂麻木，保证在睡眠过程中对人体手臂肌肉组织进行放松、血液循环得以改善、关节得到修正与减压。

Description

一种改善睡眠质量的床垫
技术领域
本发明涉及床上用品技术领域，具体为一种改善睡眠质量的床垫。
背景技术
目前，人们在选用睡眠时使用的枕头时，均以适合于平仰睡眠时的高度而配置。但当侧身睡眠时，由于身体在床垫与枕头的高度发生变化，而床垫和枕头之间的高度却不能随之变高，此时的枕头会变得偏低，使人体的重量压在手臂中，做成手臂受压血液受阻，导致手臂麻木及肩周炎诱发。鉴于此，我们提供一种改善睡眠质量的床垫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善睡眠质量的床垫，以解决上述背景技术中提出现如今枕头会变得偏低，使人体的重量压在手臂中，做成手臂受压血液受阻，导致手臂麻木及肩周炎诱发的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改善睡眠质量的床垫，包括床垫本体，所述床垫本体的顶面一端部设置有枕头安装区，所述枕头安装区上安装有枕头，所述枕头的底面积与所述枕头安装区的顶面尺寸相适配，所述枕头与所述枕头安装区之间安装有气囊，所述枕头与所述气囊连接为一体成型结构，所述枕头安装区的顶面边缘部设置有呈环状的刺面魔术贴，所述枕头安装区的顶面两端对称安装有通气装置，所述气囊的尺寸与所述枕头安装区的顶面尺寸相适配，所述气囊的底面边缘处设置有呈环状的毛面魔术贴，所述气囊的底面两端对称设置有接口装置，两个所述接口装置与两个所述通气装置的位置相对应，所述床垫本体的顶面靠近所述枕头安装区的一端嵌设安装有棉质按压垫。
作为优选，所述棉质按压垫的正下方安装有固定板，所述固定板设置于所述床垫本体的内部，所述棉质按压垫的底部安装有压力传感器。
作为优选，所述枕头安装区的内部安装有充气泵和排气泵，所述充气泵和排气泵之间设置有控制电路板。
作为优选，所述控制电路板上设置有单片机、充气泵电磁开关和排气泵电磁开关。
作为优选，所述充气泵上设置有充气管和抽气口，所述排气泵上设置有排气管和出气口。
作为优选，所述充气管的出气端和所述排气管的进气端均套接有通气装置，所述通气装置包括与所述床垫本体紧密连接的固定盘，所述固定盘的中心处安装有通气管，所述固定盘的顶面边缘处开设有若干均匀等距排列的按孔。
作为优选，所述接口装置包括与所述气囊底部紧密连接的连接盘，所述连接盘的中心处开设有与所述气囊内部相连通的通气口，所述通气口的四周安装有若干均匀等距呈环状排列的按扣，所述按扣与所述按孔的数量相同且位置相对应，所述按扣与所述按孔卡接配合。
作为优选，所述压力传感器的输出端与所述单片机的输入端电性连接，所述充气泵电磁开关和排气泵电磁开关的输入端均与所述单片机的输出端电性连接。
作为优选，所述抽气口和所述出气口设置于所述床垫本体靠近所述枕头安装区的一端部。
作为优选，所述刺面魔术贴与所述毛面魔术贴的面积尺寸相适配位置相对应，且所述刺面魔术贴与所述毛面魔术贴粘接配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本改善睡眠质量的床垫在人体睡眠过程中能够对睡眠体位进行实时监控，当出现侧卧体位和仰卧体位之间变化时，能够及时、准确地对枕体高度进行调整，自动调整人体与枕头的高度，避免手臂受压血液受阻导致手臂麻木，保证在睡眠过程中对人体手臂肌肉组织进行放松、血液循环得以改善、关节得到修正与减压，为颈椎病患者的病情改善提供极大的帮助。
附图说明
图1为本发明的平躺时床垫本体结构示意图；
图2为本发明的爆炸结构示意图；
图3为本发明的侧躺时床垫本体结构示意图；
图4为本发明的床垫本体截面结构示意图；
图5为本发明枕头安装区截面结构示意图；
图6为本发明的通气装置和接口装置结构示意图；
图7为本发明的抽气口和出气口的位置结构示意图；
图8为本发明的气囊自动升降的工作电路示意图；
图9为本发明的压力传感器与单片机的电路示意图。
图中：1、床垫本体；11、枕头安装区；12、刺面魔术贴；13、通气装置；131、固定盘；132、按孔；133、通气管；14、固定板；15、棉质按压垫；16、压力传感器；17、充气泵；18、排气泵；19、充气管；110、抽气口；111、排气管；112、出气口；113、控制电路板；114、单片机；115、充气泵电磁开关；116、排气泵电器开关；2、枕头；21、凹陷部；3、气囊；31、毛面魔术贴；32、接口装置；321、连接盘；322、按扣；323、通气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-9，本发明提供以下技术方案：
一种改善睡眠质量的床垫，如图1所示，包括床垫本体1，床垫本体1的顶面一端部设置有枕头安装区11，枕头安装区11上安装有枕头2，枕头2的底面积与枕头安装区11的顶面尺寸相适配，枕头2与枕头安装区11之间安装有气囊3，枕头2与气囊3连接为一体成型结构，枕头安装区11的顶面边缘部设置有呈环状的刺面魔术贴12，枕头安装区11的顶面两端对称安装有通气装置13，气囊3的尺寸与枕头安装区11的顶面尺寸相适配，气囊3的底面边缘处设置有呈环状的毛面魔术贴31，气囊3的底面两端对称设置有接口装置32，两个接口装置32与两个通气装置13的位置相对应，床垫本体1的顶面靠近枕头安装区11的一端嵌设安装有棉质按压垫15，刺面魔术贴12与毛面魔术贴31的面积尺寸相适配位置相对应，且刺面魔术贴12与毛面魔术贴31粘接配合。
值得说明的是，本实施例中的气囊3采用可发生形变橡胶气囊，气囊3的两侧为固定侧，不会发生形变，保证在充放气时，只会改变气囊3的高度。
如图4所示，棉质按压垫15的正下方安装有固定板14，固定板14设置于床垫本体1的内部，棉质按压垫15的底部安装有压力传感器16，值得说明的是，棉质按压垫15设置于肩部位置，在侧躺时，使用人员肩部位置可以搭在棉质按压垫15上更加舒适。
如图5所示，枕头安装区11的内部安装有充气泵17和排气泵18，充气泵17和排气泵18之间设置有控制电路板113。
进一步的，控制电路板113上设置有单片机114、充气泵电磁开关115和排气泵电磁开关116。
具体的，充气泵17上设置有充气管19和抽气口110，排气泵18上设置有排气管111和出气口112。
如图2所示，充气管19的出气端和排气管111的进气端均套接有通气装置13，如图6所示，通气装置13包括与床垫本体1紧密连接的固定盘131，固定盘131的中心处安装有通气管133，固定盘131的顶面边缘处开设有若干均匀等距排列的按孔132。
进一步的，接口装置32包括与气囊3底部紧密连接的连接盘321，连接盘321的中心处开设有与气囊3内部相连通的通气口323，通气口323的四周安装有若干均匀等距呈环状排列的按扣322，按扣322与按孔132的数量相同均设置有4个，且位置相对应，按扣322与按孔132卡接配合。
如图7所示，抽气口110和出气口112设置于床垫本体1靠近枕头安装区11的一端部。
如图8和图9所示，压力传感器16的输出端与单片机114的输入端电性连接，充气泵电磁开关115和排气泵电磁开关116的输入端均与单片机114的输出端电性连接。
值得说明的是，本实施例的压力传感器16采用应变式压力传感器，应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的，应变片是由金属导体或半导体制成的电阻体，是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。其阻值随压力所产生的应变而变化。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，压力传感器16与单片机114之间还设置有信号放大电路和A/D转换器。
本实施例中信号放大电路采用三运算放大器，在具有较大共模电压的条件下，仪表放大器能够对很微弱的差分电压信号进行放大，并且具有很高的输入阻抗。这些特性使其受到众多应用的欢迎，广泛用于测量压力和温度的应变仪电桥接口、热电耦温度检测和各种低边、高边电流检测，A/D转换器的任务是将放大器输出的模拟信号转换位数字量进行输出。
本实施例中的单片机114采用AT89C51单片机，带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储的低电压，高性能CMOS8位微处理器，AT89C51单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，该单片机设置有驱动电路，可以控制充气泵电磁开关115和排气泵电磁开关116，自带复位电路。
本发明的改善睡眠质量的床垫在安装时：安装人员首先将充气泵16和排气泵18分别嵌设安装于枕头安装区11的内部，保证充气管19和排气管111的长度刚好伸出枕头安装区11顶面1-2cm，在充气管19和排气管111上紧密套接上通气装置13，之后将气囊3底部的接口装置32通过按扣322与按孔132卡接安装于枕头安装区11，并通过毛面魔术贴31和刺面魔术贴12的配合，使得气囊3与床垫本体1紧密连接；
本发明的改善睡眠质量的床垫在使用时，将各个电子元件接通外部电源：
(1)平躺时：使用人员平躺于床垫本体1上，并将头部放置于枕头2上，此时由于头部与枕头2接触，臀部与床垫本体1接触，将人体撑起，此时棉质按压垫15不受力的作用，枕头2为正常高度。
(2)平躺变侧躺时：使用人员翻身侧躺于床垫本体1上，此时其中一个手臂必定会于床垫本体1接触，由于枕头2的高度过低，手臂靠近肩部的位置会搭在棉质按压垫15上，此时，压力传感器16接收受力的信号，通过信号放大电路和A/D转换电路将信号进行处理后，传输至单片机114内，单片机114接收到信号后，通过驱动电路控制充气泵电磁开关115打开，使得充气泵17接通电源，此时充气泵17工作，通过抽气口110抽入空气，并通过充气管19向气囊3的通气口323鼓入空气，使得气囊3的压强增大，气囊变大，从而使得枕头2升高，避免手臂受压血液受阻导致手臂麻木。
(3)侧躺变平躺时：使用人员平躺于床垫本体1上，此时，头部搭在枕头2上，并依靠臀部将身体撑起，此时棉质按压垫15不受力的作用，对压力传感器16无压力，此时单片机114接收到信号后，通过驱动电路控制排气泵电器开关116打开，使得排气泵18打开，并通过排气管111将气囊3内的气体抽出，使得气囊3的压强减小，气囊变小，从而使得枕头2恢复至最低位置。
本发明的改善睡眠质量的床垫在人体睡眠过程中能够对睡眠体位进行实时监控，当出现侧卧体位和仰卧体位之间变化时，能够及时、准确地对枕体高度进行调整，保证在睡眠过程中对人体手臂肌肉组织进行放松、血液循环得以改善、关节得到修正与减压，为颈椎病患者的病情改善提供极大的帮助。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种改善睡眠质量的床垫，包括床垫本体(1)，其特征在于：所述床垫本体(1)的顶面一端部设置有枕头安装区(11)，所述枕头安装区(11)上安装有枕头(2)，所述枕头(2)的底面积与所述枕头安装区(11)的顶面尺寸相适配，所述枕头(2)与所述枕头安装区(11)之间安装有气囊(3)，所述枕头(2)与所述气囊(3)连接为一体成型结构，所述枕头安装区(11)的顶面边缘部设置有呈环状的刺面魔术贴(12)，所述枕头安装区(11)的顶面两端对称安装有通气装置(13)，所述气囊(3的尺寸与所述枕头安装区(11)的顶面尺寸相适配，所述气囊(3)的底面边缘处设置有呈环状的毛面魔术贴(31)，所述气囊(3)的底面两端对称设置有接口装置(32)，两个所述接口装置(32)与两个所述通气装置(13)的位置相对应，所述床垫本体(1)的顶面靠近所述枕头安装区(11)的一端嵌设安装有棉质按压垫(15)。
2.根据权利要求1所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述棉质按压垫(15)的正下方安装有固定板(14)，所述固定板(14)设置于所述床垫本体(1)的内部，所述棉质按压垫(15)的底部安装有压力传感器(16)。
3.根据权利要求2所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述枕头安装区(11)的内部安装有充气泵(17)和排气泵(18)，所述充气泵(17)和排气泵(18)之间设置有控制电路板(113)。
4.根据权利要求3所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述控制电路板(113)上设置有单片机(114)、充气泵电磁开关(115)和排气泵电磁开关(116)。
5.根据权利要求3所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述充气泵(17)上设置有充气管(19)和抽气口(110)，所述排气泵(18)上设置有排气管(111)和出气口(112)。
6.根据权利要求5所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述充气管(19)的出气端和所述排气管(111)的进气端均套接有通气装置(13)，所述通气装置(13)包括与所述床垫本体(1)紧密连接的固定盘(131)，所述固定盘(131)的中心处安装有通气管(133)，所述固定盘(131)的顶面边缘处开设有若干均匀等距排列的按孔(132)。
7.根据权利要求6所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述接口装置(32)包括与所述气囊(3)底部紧密连接的连接盘(321)，所述连接盘(321)的中心处开设有与所述气囊(3)内部相连通的通气口(323)，所述通气口(323)的四周安装有若干均匀等距呈环状排列的按扣(322)，所述按扣(322)与所述按孔(132)的数量相同且位置相对应，所述按扣(322)与所述按孔(132)卡接配合。
8.根据权利要求4所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述压力传感器(16)的输出端与所述单片机(114)的输入端电性连接，所述充气泵电磁开关(115)和排气泵电磁开关(116)的输入端均与所述单片机(114)的输出端电性连接。
9.根据权利要求5所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述抽气口(110)和所述出气口(112)设置于所述床垫本体(1)靠近所述枕头安装区(11)的一端部。
10.根据权利要求1所述的改善睡眠质量的床垫，其特征在于：所述刺面魔术贴(12)与所述毛面魔术贴(31)的面积尺寸相适配位置相对应，且所述刺面魔术贴(12)与所述毛面魔术贴(31)粘接配合。
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