CN110338591A - 一种智能床垫适配电热毯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能床垫适配电热毯系统：床垫本体，所述床垫本体上设置若干压力传感器；电热毯，在所述床垫本体上表面可拆卸地铺设，所述电热毯设置有若干加热区域；智能控制模块，用于根据所述压力传感器检测到的压力信息分析确定人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，并将所述位置信息发送至电发热控制模块；电发热控制模块，用于接收所述智能控制模块发送的所述位置信息，从而根据所述位置信息控制每个所述加热区域的启动发热或关闭发热操作，并控制每个所述加热区域在所述启动发热状态下的发热量。本发明所述的床垫本体适配电热毯消除了发热对床垫本体电路带来损害的现象，能够根据人体位置的改变进行人体各个部位发热操作的调节。

Description

一种智能床垫适配电热毯系统

技术领域

本发明涉及智能技术领域，特别涉及一种智能床垫适配电热毯系统。

背景技术

在现代化的智能系统中，智能化的处理与操作已经涉及到了社会生活的很多方面，给人们的生活带来了很大的方便。智能床垫的应用也带来了很多舒适的体验，例如，床垫的软硬调节以及接触温度的控制操作，使得智能床垫的功能更加多样；有的智能床垫还可以分区段进行变形和角度调整，例如将对应人体上半身或者腿部支撑起来，以满足用户在床上看电视、读书等方向的需求。

目前，气候的变化仍是人们关注的问题。四季天气的变化，温度的转换，影响着人们的生活。严寒的冬季脚部冰凉者对于气温的突然骤降会感到很多的不适，夜晚气温的下降也容易对体弱者的身体造成很大的伤害，冬季夜晚的取暖问题仍然是一些人关注的话题。现有的智能床垫本体通常采用内置加热层的方式给人体供暖，这种发热方式不仅造成了硬件成本的增大，而且将加热部件内置于床垫本体内部并不适用温暖地带的需要，配置不够灵活。此外，床垫本体内部发热还容易对床垫本体的电路带来损坏，使得床垫本体的充气腔室发生老化现象，由此可见，对智能床垫搭配使用电热毯对人体供暖更为理想。

但是，传统的电热毯整个毯面均匀发热，并不能根据人体的卧姿和位置而针对人体某一部位发热以及实现发热量的调节。传统的电热毯通体使用电热丝进行发热操作，这就造成了由于电热丝的硬度问题，在床垫本体发生变形和角度调整时，电热毯与床垫本体的表面发生不贴合的现象，造成了使用过程中的不舒适。

针对以上问题，现有技术迫切的需要一种智能床垫适配电热毯系统，不仅使得电热毯与床垫本体始终保持贴合，电热毯的发热操作与床垫本体上人体位置的改变相协调，而且使得用户使用更加方便，节约用电。

发明内容

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种智能床垫适配电热毯系统，为床垫本体适配一个外部的电热毯，使得将加热部件内置于床垫本体内部对床垫本体的电路和充气腔室带来损坏和老化的现象得以消除；电热毯能够根据人体卧姿和位置进行人体各个部位发热以及发热量的调节；电热毯适应床垫本体变形的需要，在床垫本体发生变形时，电热毯与床垫本体保持贴合状态。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种智能床垫适配电热毯系统，包括：

床垫本体，所述床垫本体上设置若干压力传感器；

电热毯，在所述床垫本体上表面可拆卸地铺设，所述电热毯设置有若干加热区域；

智能控制模块，用于根据所述压力传感器检测到的压力信息分析确定人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，并将所述位置信息发送至电发热控制模块；

电发热控制模块，用于接收所述智能控制模块发送的所述位置信息，从而根据所述位置信息控制每个所述加热区域的启动发热或关闭发热操作，并控制每个所述加热区域在所述启动发热状态下的发热量。

一种可能的实施方式中，所述床垫本体上的所述压力传感器矩阵排列分布。

一种可能的实施方式中，所述床垫本体内部设置有若干独立腔室。

一种可能的实施方式中，所述独立腔室通过导气管连接充气泵，用于对所述独立腔室充气或排气以调节所述床垫本体的软硬程度。

一种可能的实施方式中，所述床垫本体下方设置变形支撑部，所述变形支撑部带动所述床垫本体使得所述床垫本体不同区域位置处的高低状态得到调节。

一种可能的实施方式中，所述智能控制模块还用于向所述充气泵和/或所述变形支撑部下达调节指令。

一种可能的实施方式中，所述电热毯包括：单人式电热毯和双人式电热毯。

一种可能的实施方式中，每个所述加热区域均设置有常规电热导体和柔性电热导体，所述柔性电热导体设置于两个相邻加热区域各自的所述常规电热导体的交界处，所述常规电热导体和柔性电热导体用于实现所述加热区域的发热。

一种可能的实施方式中，所述电发热控制模块包括智能床垫接口，所述智能床垫接口连接所述智能控制模块，从而使得所述智能控制模块通过所述智能床垫接口将所述位置信息发送至电发热控制器，以便所述电发热控制器向所述加热区域下达发热操作指令。

一种可能的实施方式中，所述电发热控制器与所述智能控制模块通过无线通信的方式与用户终端连接。

(三)有益效果

本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统，为床垫本体适配一个外部的电热毯，将电热毯可拆卸地铺设于床垫本体上，使得现有技术中将加热部件内置于床垫本体内部对床垫本体的电路带来损坏的现象得以消除；床垫本体上的压力传感器检测压力值，智能控制模块实时分析人体在床垫本体上所处的位置信息，从而使得电发热控制模块能够根据人体卧姿和位置的改变进行人体各个部位发热以及发热量的调节，节约用电。

本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统，加热区域内设置常规电热导体和柔性电热导体，将柔性电热导体设置于两个常规电热导体的交界处解决了由于电热丝的硬度问题，在床垫本体发生变形时，电热毯与床垫本体的表面发生不贴合的现象，使得床垫本体在进行软硬程度的调节以及变形时电热毯与床垫本体能够始终保持贴合的状态。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统的结构示意图。

图2是本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统的变形支撑部变形带动床垫本体变形的结构示意图。

图3是本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统的单人式电热毯的结构示意图。

附图标记：

1 常规电热导体

2 柔性电热导体

3 电发热控制器

4 智能床垫接口

5 加热区域

6 接触层

7 软硬调节层

8 变形支撑部

9 床体

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，均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装置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保护范围的限制。

下面参考图1-3详细描述本发明提供的一种智能床垫适配电热毯系统的第一实施例。如图1-3所示，本实施例提供的系统主要包括：床垫本体、电热毯、智能控制模块和电发热控制模块。

床垫本体，所述床垫本体上设置若干压力传感器。床垫本体可分为接触层、功能层、软硬调节层。其中，功能层嵌入到接触层内部，在靠近接触层的表层位置处，功能层由若干类型的传感器组成，若干不同类型的传感器可以进行床垫本体上相应数据的检测。在功能层内设置若干压力传感器，用于检测床垫本体上不同区域位置处的压力值，若干压力传感器将检测到的压力值发送至智能控制模块中进行相应的处理。

电热毯，在所述床垫本体上表面可拆卸地铺设，所述电热毯设置有若干加热区域。在床垫本体上表面铺设电热毯，通过电热毯内设置的加热区域发热为用户提供舒适的睡眠环境温度，电热毯与用户的接触距离更近，使得用户的温度体感更为直接，有利于降低发热量，避免发热给床垫本体内部的传感器等电路造成损害。电热毯可拆卸地铺设于床垫本体上，使得用户使用更加方便，满足用户不同季节变化的需要。

智能控制模块，用于根据所述压力传感器检测到的压力信息分析确定人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，并将所述位置信息发送至电发热控制模块。所述压力信息可以为床垫本体上的压力值分布数据。在智能控制模块中，接收到若干压力传感器检测到的压力值后，根据压力值分布分析出用户在床垫本体上所处的位置信息，进而可以推断出用户卧姿，从而可以了解到人体各个部位在床垫本体上的位置信息，将人体各个部位在床垫本体上的位置信息发送至电发热控制模块中。

电发热控制模块，用于接收所述智能控制模块发送的所述位置信息，从而根据所述位置信息控制每个所述加热区域的启动发热或关闭发热操作，并控制每个所述加热区域在所述启动发热状态下的发热量。电发热控制模块，根据人体各个部位在床垫本体上的位置信息判断对若干加热区域的哪些加热区域进行启动发热或关闭发热操作，并且可以在启动发热时选择合适的发热量或者在所述加热区域发热的过程中选择更有利于人体的发热量。

电发热控制模块可以分别独立控制一个或多个加热区域的启动发热或关闭发热操作，也可以分别独立控制一个或多个加热区域的发热量。

在一种实施方式中，所述床垫本体上的所述压力传感器矩阵排列分布。床垫本体上设置的若干压力传感器，矩阵排列分布，每一压力传感器与上下左右相邻位置处的压力传感器的距离可以为预设值，所述预设值可以为5厘米、8厘米等，这就使得床垫本体上的人体在随意移动至床垫本体上的任一位置处时，床垫本体上任一位置处的一个或多个压力传感器能够准确检测出该位置处的压力值。

在一种实施例中，所述智能控制模块根据所述压力传感器检测到的压力信息分析确定人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，所述压力信息可以为床垫本体上的压力值分布数据。由于在智能床垫本体的上表面附加放置了电热毯，人体的压迫通过电热毯传导给床垫本体上设置的压力传感器，这就会导致压力传感器检测到的压力值与人体直接接触压迫床垫本体时产生的压力值带有明显的区别。为了适应这一变化，所述智能控制模块通过检测本模块是否连接电发热控制器，判断床垫本体上是否安装了电热毯，进而根据判断结果调节本模块对压力值检测的检测阈值；例如，在未安装电热毯的情况下，当压力传感器检测的压力值大于等于N1时，则智能控制模块判定该压力传感器所在的位置属于人体压力分布位置；则在安装了电热毯的情况下，当压力传感器检测的压力值大于等于N2时，则智能控制模块判定该压力传感器所在的位置属于人体压力分布位置；其中N2的取值小于N1。

在一种实施方式中，所述床垫本体内部设置有若干独立腔室。如图2所示，床垫本体的软硬调节层7位于接触层6的下部。软硬调节层设置有若干独立腔室，床垫本体内部某一位置处的独立腔室内的气体含量决定了床垫本体这一位置处的软硬程度。

在一种实施方式中，所述独立腔室通过导气管连接充气泵，用于对所述独立腔室充气或排气以调节所述床垫本体的软硬程度。由若干独立腔室组成的软硬调节层，可以通过充气或排气调节床垫本体的软硬程度。独立腔室通过导气管连接充气泵，进行独立腔室的充气或排气，充气泵通过导气管向独立腔室内部充气使得独立腔室内部气压增大，该独立腔室硬度增大；充气泵通过导气管对独立腔室内部排气使得独立腔室内部气压降低，该独立腔室硬度减小。可以对人体腰部接触区域的独立腔室充气，使得人体腰部接触区域的独立腔室硬度增大，给腰部更多支撑；对人体背部接触区域的独立腔室排气，使得人体背部接触区域的独立腔室硬度减小，背部感觉更为柔软舒适。

在一种实施方式中，所述床垫本体下方设置变形支撑部，所述变形支撑部带动所述床垫本体使得所述床垫本体不同区域位置处的高低状态得到调节。变形支撑部可以变形为一个曲面，也可以展开为一个平面。当变形支撑部某一位置处变形时，设置于其上方的床垫本体的对应位置处的高低状态作出相应的改变。比如，当用户在床垫本体上处于看电视或看书等的状态下时，可以通过变形支撑部变形带动床垫本体上的对应位置处变形，此时床垫本体上表面可以呈曲面状，使得当前用户能够保持一个更为舒适的姿态，适合当前用户看电视或看书等状态下的需要；当用户想要处于睡眠状态时，可以通过变形支撑部展开为一个平面，从而带动床垫本体展开为一个平面，使之适宜人体睡眠的需要。

如图2所示，设置于床体9与床垫本体的软硬调节层7之间的变形支撑部8变形带动床垫本体变形。

在一种实施方式中，所述智能控制模块还用于向所述充气泵和/或所述变形支撑部下达调节指令。智能控制模块向充气泵下达充气或排气的指令，实现对床垫本体软硬程度的调节；智能控制模块向变形支撑部下达变形指令，实现对床垫本体不同区域位置处高低状态的调节。

在一种实施方式中，所述电热毯包括：单人式电热毯和双人式电热毯。如图3所示，所述单人式电热毯由上到下可划分为五个加热区域5；所述双人式电热毯划分为左右两部分，每一部分由上到下也划分为五个加热区域，双人式电热毯的左右两部分，每部分独立控制发热操作，节约用电，使用也更加方便。

电热毯上的每一加热区域均对应床垫本体上的特定位置，所以可以根据人体各个部位在床垫本体上所处的位置控制电热毯上的所述加热区域的发热操作。

在一种实施方式中，每个所述加热区域均设置有常规电热导体和柔性电热导体，所述柔性电热导体设置于两个相邻加热区域各自的所述常规电热导体的交界处，所述常规电热导体和柔性电热导体用于实现所述加热区域的发热。在所述加热区域内设置电热导体，使用电热导体进行电热毯上的发热；将所述常规电热导体设置于加热区域内的常规区内，所述柔性电热导体设置于加热区域内的过渡区内。如图3所示，所述电热导体可分为常规电热导体1和柔性电热导体2，将柔性电热导体2设置于两个常规电热导体1之间，使得所述床垫本体在进行软硬程度的调节，以及不同区域位置处高低状态的调节时，电热毯与所述床垫本体表面能够始终保持贴合的状态。所述常规电热导体可以为金属电热丝，所述柔性电热导体可以为石墨烯导电薄膜。

并且，电热毯相邻加热区域的过渡部分由若干层聚合物层和氮化物层彼此交错叠加形成，聚合物层为丙烯酸树脂，而氮化物层为Si₃N₄,优选由3层聚合物层与3层氮化物层彼此交错叠加而形成每个复合层。氮化物层具有比较强的隔湿能力，而聚合物层可以对氮化物层当中的细微孔隙通道进行有效堵塞，增强隔湿作用，可以避免人体汗液进入电热毯而对其内部的电路造成不良影响。在聚合物层以及氮化物层均匀掺杂有直径为纳米级(150-500纳米)的硼纤维，掺杂的硼纤维质量分别占复合层总质量的0.2％-0.5％，纳米级硼纤维具有很高的强度和韧性，且质量很轻，可以显著提高弯折性能，经反复100000以上的折叠仍然使得电热毯保持平整无褶皱，从而得到良好的耐用性保障。

在一种实施方式中，所述电发热控制模块包括智能床垫接口，所述智能床垫接口连接所述智能控制模块，从而使得所述智能控制模块通过所述智能床垫接口将所述位置信息发送至电发热控制器，以便所述电发热控制器向所述加热区域下达发热操作指令。如图3所示，电发热控制器3与智能床垫接口4连接。电发热控制器通过智能床垫接口接收到智能控制模块分析出的人体各个部位在床垫本体上的位置信息，从而向人体各个部位对应的加热区域下达发热操作指令，给人体各个部位供暖；或者向人体某一部位对应的加热区域下达发热操作指令，给人体某一部位供暖，比如电发热控制器可以根据人体各个部位在床垫本体上的位置信息，向人体脚部对应的加热区域下达发热操作指令，给人体脚部供暖。

当电热毯为双人式电热毯时，电发热控制器根据获取的人体各个部位在床垫本体上的位置信息，判断所述双人式电热毯的左右两部分是否都有人体存在，若仅有一部分有人体存在，则只需向存在人体一部分的加热区域下达发热操作指令。

电发热控制器可以控制人体各个部位对应的加热区域自动启动发热或自动关闭发热操作，使得人体各个部位所处位置的温度达到当前人体状态的需要。

在一种实施方式中，所述电发热控制器与所述智能控制模块通过无线通信的方式与用户终端连接。智能控制模块中包括：智能控制器，智能控制器与用户终端连接，用户通过用户终端了解床垫本体的软硬程度、床垫本体不同区域位置处的高低状态、以及人体各个部位在床垫本体上的位置信息。用户可以通过用户终端选择设置床垫本体的软硬程度和/或床垫本体不同区域位置处的高低状态，智能控制器根据用户终端的用户选择设置，调节床垫本体的软硬程度和/或床垫本体不同区域位置处的高低状态。

电发热控制器与用户终端连接，用户通过用户终端了解到智能控制器发送至用户终端的人体各个部位在床垫本体上所处的位置信息。用户可以通过用户终端选择加热区域的启动发热操作或关闭发热操作，以及选择启动发热状态下的发热量；用户可以通过用户终端设置所述加热区域的持续发热时间；用户可以通过用户终端设置所述加热区域在启动发热状态下到达某一温度时自动停止发热，或者保持这一温度不变。电发热控制器根据用户终端的用户选择或设置，控制加热区域的发热操作。所述用户终端为手机、电脑等。

本发明通过将床垫本体上设置的压力传感器检测到的压力信息发送至智能控制模块中，由智能控制模块根据压力信息分析人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，并将所述位置信息发送至电发热控制模块，电发热控制模块根据位置信息控制铺设于床垫本体表面的电热毯上设置的加热区域进行发热操作，给人体各个部位供暖。本发明所述的一种智能床垫适配电热毯系统可以仅是人体各个部位所处位置或者人体某一部位所处位置对应的加热区域进行发热操作，给用户更多的选择，使得用户使用更加方便，节约用电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能床垫适配电热毯系统，其特征在于，包括：

床垫本体，所述床垫本体上设置若干压力传感器；

电热毯，在所述床垫本体上表面可拆卸地铺设，所述电热毯设置有若干加热区域；

智能控制模块，用于根据所述压力传感器检测到的压力信息分析确定人体各个部位在所述床垫本体上所处的位置信息，并将所述位置信息发送至电发热控制模块；

电发热控制模块，用于接收所述智能控制模块发送的所述位置信息，从而根据所述位置信息控制每个所述加热区域的启动发热或关闭发热操作，并控制每个所述加热区域在所述启动发热状态下的发热量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述床垫本体上的所述压力传感器矩阵排列分布。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述床垫本体内部设置有若干独立腔室。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述独立腔室通过导气管连接充气泵，用于对所述独立腔室充气或排气以调节所述床垫本体的软硬程度。

5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述床垫本体下方设置变形支撑部，所述变形支撑部带动所述床垫本体使得所述床垫本体不同区域位置处的高低状态得到调节。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述智能控制模块还用于向所述充气泵和/或所述变形支撑部下达调节指令。

7.根据权利要求1或6所述的系统，其特征在于，所述电热毯包括：单人式电热毯和双人式电热毯。

8.根据权利要求1或7所述的系统，其特征在于，每个所述加热区域均设置有常规电热导体和柔性电热导体，所述柔性电热导体设置于两个相邻加热区域各自的所述常规电热导体的交界处，所述常规电热导体和柔性电热导体用于实现所述加热区域的发热。

9.根据权利要求1或6-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述电发热控制模块包括智能床垫接口，所述智能床垫接口连接所述智能控制模块，从而使得所述智能控制模块通过所述智能床垫接口将所述位置信息发送至电发热控制器，以便所述电发热控制器向所述加热区域下达发热操作指令。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电发热控制器与所述智能控制模块通过无线通信的方式与用户终端连接。