CN111214039A - 智能导出人体静电的导电布套、枕头、床垫、座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种智能导出人体静电的导电布套、枕头、床垫、座椅。该导电布套采用导电布制成，同时还设置了静电泄放装置，能够应用于枕头、床垫、座椅等。静电泄放装置在将从导电布导出的人体静电通过放电电阻进行泄放的同时，其内置MCU还能通过静电监测单元实时监测导电布的静电电位，并在当导电布的静电电位降低到设定值以下时中断导电布将人体静电导出至静电存储装置的过程。这样，不仅能够保证人体静电电位处于能够对人体造成影响的水平以下，同时还能减少存储到静电存储装置中的静电电荷量，从而降低放电电阻的泄放压力，降低其发热，确保使用安全。

Description

智能导出人体静电的导电布套、枕头、床垫、座椅

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种智能导出人体静电的导电布套、枕头、床垫、座椅。

背景技术

人体静电难以避免地在人体活动过程中产生，尤其在秋冬干燥季节更容易产生人体静电。人体静电电位达到一定程度时，容易对人体造成影响。人体静电对人体睡眠质量的影响主要体现在，人体静电容易导致脑神经细胞膜电流传导异常，进而影响人体神经中枢，造成头晕、头疼、烦躁、失眠等。同时，人体静电还容易干扰心血管系统中心肌起搏传导系统和心肌细胞离子通道的正常功能，从而引发早搏、房颤等心律失常现象，诱发心血管系统疾病。对于心血管系统功能衰退的老年人来说，人体静电对其心血管系统的影响尤为明显。此外，人体静电还容易导致皮肤水分流失，造成皮肤干燥、瘙痒、过敏等。

人体静电产生的主要原因是，人体在活动过程中与摩擦物(如衣着、地毯等)相互摩擦，从而产生静电并附着在人体上，同时，由于摩擦物导电性差，导致静电无法顺畅地从人体导出，从而累积在人体上产生人体静电。

基于人体静电产生的原理，为尽可能消除或降低人体静电，一方面可以从摩擦物的材料入手，采用不易产生静电的材料(如棉)代替容易产生静电的材料(如化学纤维)来制造衣物、床上用品、地毯等摩擦物，另一方面可以通过技术手段将人体静电导出，从而尽可能消除或降低人体静电。

通过导电材料将人体静电导出的技术方案一般应用于人体睡眠过程中，用以提高人体睡眠质量。现有的将人体静电导出的技术手段主要是通过在与人体接触的床上用品上安装导电材料，通过导电材料将人体静电导入地下。这种技术方案的主要缺点在于，一方面不能实时监测人体静电强度，另一方面当有家用电器发生漏电时，漏电反而可能通过导电材料反向流入人体，造成人体伤害。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明主要目的在于，提供一种智能导出人体静电的导电布套、枕头、床垫、座椅，以解决现有的通过在与人体接触的床上用品上安装导电材料，通过导电材料将人体静电导入地下的技术方案不能实时监测人体静电强度的问题。

(二)技术方案

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种智能导出人体静电的导电布套，包括布套本体，所述布套本体为导电布，所述导电布套还包括静电泄放装置，所述静电泄放装置包括静电监测单元、静电存储装置、静电泄放单元、MCU和开关单元；

所述导电布通过所述开关单元与所述静电存储装置连接，用于将人体静电导出至所述静电存储装置存储；

所述静电监测单元与所述导电布连接，用于监测所述导电布的静电电位；

所述静电泄放单元与所述静电存储装置连接，用于泄放所述静电存储装置中存储的静电；

所述MCU与所述开关单元和所述静电监测单元连接，用于判断所述导电布的静电电位是否低于设定值，并在所述导电布的静电电位低于设定值时断开所述开关单元，以中断所述导电布将人体静电导出至所述静电存储装置的过程。

进一步地，所述开关单元为NPN三极管。

进一步地，所述静电存储单元为电容。

进一步地，所述静电泄放单元为放电电阻，所述放电电阻与所述电容并联。

进一步地，所述放电电阻包裹在散热外壳内。

进一步地，所述导电布包括：

聚酯纤维基层；

附着在所述聚酯纤维基层上的第一镍抗氧化导电层；

附着在所述第一镍抗氧化导电层上的铜导电层；

附着在所述铜导电层上的第二镍抗氧化导电层。

进一步地，所述导电布由导电纤维编织而成。

一种枕头，包括枕芯，还包括用于包裹所述枕芯的如上所述的导电布套。

一种床垫，包括床垫本体，还包括用于包裹所述床垫本体的如上所述的导电布套。

一种座椅，包括座椅本体，还包括用于套在所述座椅本体上的如上所述的导电布套。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供的智能导出人体静电的导电布套采用导电布制成，同时还设置了静电泄放装置，能够应用于枕头、床垫、座椅等。静电泄放装置在将从导电布导出的人体静电通过放电电阻进行泄放的同时，其内置MCU还能通过静电监测单元实时监测导电布的静电电位，并在当导电布的静电电位降低到设定值以下时中断导电布将人体静电导出至静电存储装置的过程。这样，不仅能够保证人体静电电位处于能够对人体造成影响的水平以下，同时还能减少存储到静电存储装置中的静电电荷量，从而降低放电电阻的泄放压力，降低其发热，确保使用安全。

附图说明

图1是智能导出人体静电的导电布套的一种状态示意图；

图2是静电泄放装置的电路原理示意图；

图3是静电泄放装置的局部具体电路举例；

图4是一种导电布的剖面结构示意图；

图5是另一种导电布的编织方式示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的智能导出人体静电的导电布套包括布套本体和静电泄放装置2。如图1所示，布套本体为导电布1，与静电泄放装置2相连。该导电布套功能是独立的，可以单独使用，但一般会搭配其他家居使用，比如，枕芯、床垫、座椅等。根据与该导电布套搭配使用的对象的不同，其布套本体可以是不同的形状。例如，与枕芯搭配使用时，布套本体可以作为枕套用于包裹枕芯，与床垫搭配使用时，布套本体可以作为床笠用于包裹床垫，与座椅搭配使用时，布套本体也可以作为座椅套用于包裹座椅。

导电布1可以采用两种结构，如图4所示，其中一种结构的导电布1包括聚酯纤维基层11、第一镍抗氧化导电层12、铜导电层13和第二镍抗氧化导电层14。聚酯纤维基层11作为基底层，第一镍抗氧化导电层12附着在聚酯纤维基层11上，铜导电层13附着在第一镍抗氧化导电层12上，第二镍抗氧化导电层14附着在铜导电层13上。第一镍抗氧化导电层12可以通过化学沉积或者物理转移等方式镀在聚酯纤维基层11上，然后在第一镍抗氧化导电层12上度铜导电层13，最后在铜导电层13上镀第二镍抗氧化导电层14。镍抗氧化导电层与铜导电层13结合，在获得良好导电性的同时，还能提高铜导电层13的防腐蚀性和抗氧化性。

除了上述结构之外，在如图5所示的另一种结构中，导电布1可由导电纤维15编织而成。可以通过将铜、银、金等具有优良导电性的导电金属或其合金镀在传统聚合物纤维上制成导电纤维15。当然，也可以由导电金属丝与传统聚合物纤维混纺制成导电布1。

当人体接触布套本体(例如，枕在包裹了布套本体的枕头上、睡在包裹了布套本体的床垫上或者座靠在套设有布套本体的座椅上)时，由于布套本体为导电布1，人体静电电位将通过与导电布1的接触而体现到导电布1上，导电布1上的静电电位的高低间接反应了人体静电电位的高低，因此，可通过监测导电布1上的静电电位间接监测人体静电电位，并通过导电布1导出人体静电以降低人体静电电位。静电泄放装置2能够通过导电布1监测人体静电情况，并根据监测结果对人体静电进行自动泄放，使人体静电始终处于能够对人体造成影响的水平以下。

静电泄放装置2是本发明重要组成部分，其通过不断监测人体静电情况，并根据实时的人体静电情况对人体静电进行自动泄放，实现对人体静电泄放的闭环控制。具体来说，如图2所示，静电泄放装置2包括静电监测单元21、静电存储装置、静电泄放单元25、MCU22和开关单元23。其中：

导电布1通过开关单元23与静电存储装置连接，用于将人体静电导出至静电存储装置存储。

静电监测单元21与导电布1连接，用于监测导电布1的静电电位。

静电泄放单元25与静电存储装置连接，用于泄放静电存储装置中存储的静电。

MCU22与开关单元23和静电监测单元21连接，用于判断导电布1的静电电位是否低于设定值，并在导电布1的静电电位低于设定值时断开开关单元23，以中断导电布1将人体静电导出至静电存储装置的过程。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，开关单元23可为NPN三极管Q1。NPN三极管Q1的集电极与导电布1连接，发射极连接至静电存储单元24，基极与MCU22的一个输出引脚连接。MCU22通过该输出引脚控制NPN三极管Q1的导通与截止，从而控制导电布1与静电存储单元24之间的通断。当NPN三极管Q1导通时，导电布1与静电存储单元24之间接通，导电布1将人体静电导出至静电存储装置进行存储，当NPN三极管Q1截止时(相当于断开)，导电布1与静电存储单元24之间断开，导电布1将人体静电导出至静电存储装置的过程中断。

静电存储单元24可为电容C1，通过电容C1来存储由导电布1导出的人体静电电荷，静电泄放单元25可为放电电阻R1，将放电电阻R1与电容C1并联，形成放电回路。电容C1向放电电阻R1两端施加电压，使电阻R1发热，电容C1内存储的人体静电电荷通过电容C1向电阻R1施加电压使电阻R1发热的方式不断得到泄放，从而实现了对人体静电的导出。由于该静电泄放装置2能通过静电监测单元21实时监测导电布1的静电电位，并在当导电布1的静电电位降低到设定值以下时中断导电布1将人体静电导出至静电存储装置的过程，这样，不仅能够保证人体静电电位处于能够对人体造成影响的水平以下，同时还能减少存储到静电存储装置中的静电电荷量，从而降低放电电阻R1的泄放压力，降低其发热，确保使用安全。可以在静电泄放装置2上设置显示模块26，并将显示模块26与MCU22连接，静电监测单元21将其监测到的导电布1的静电电位值发送到MCU22后，通过显示模块26来显示导电布1的静电电位。显示模块26可以是数位显示屏或液晶显示屏等。此外，还可以在静电泄放装置2中设置蓝牙模块27，将蓝牙模块27与MCU22连接，MCU22将静电监测单元21监测到的导电布1的静电电位值通过蓝牙模块27发送到智能手机、平板电脑等移动智能终端的App上，方便用户在移动智能终端上查看自身的静电情况。同时，由于可以通过放电电阻R1发热泄放人体静电，无需将人体静电导入地下，也避免了采用传统的将静电导入地下的技术方案导出人体静电的过程中，当有家用电器发生漏电时，漏电反而可能通过导电材料反向流入人体，造成人体伤害的风险。当然，在确保接地安全的情况下，也可以将导电布1接地，通过将人体静电导入地下实现人体静电的泄放。

为进一步确保放电电阻R1发热泄放静电时的安全性，可以将放电电阻R1包裹在散热外壳内，通过散热外壳将放电电阻R1产生的热量及时、均匀地导出，防止放电电阻R1过热。

在如上所述的导电布套的基础上，本发明还提供了一种枕头，该枕头包括枕芯和用于包裹该枕芯的如上所述的导电布套。

在如上所述的导电布套的基础上，本发明还提供了一种床垫，该床垫包括床垫本体和用于包裹该床垫本体的如上所述的导电布套。

在如上所述的导电布套的基础上，本发明还提供了一种座椅，该座椅包括座椅本体和用于套在所述座椅本体上的如上所述的导电布套。

上述实施例仅为优选实施例，并不用以限制本发明的保护范围，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能导出人体静电的导电布套，包括布套本体，所述布套本体为导电布，其特征在于，所述导电布套还包括静电泄放装置，所述静电泄放装置包括静电监测单元、静电存储装置、静电泄放单元、MCU和开关单元；

所述导电布通过所述开关单元与所述静电存储装置连接，用于将人体静电导出至所述静电存储装置存储；

所述静电监测单元与所述导电布连接，用于监测所述导电布的静电电位；

所述静电泄放单元与所述静电存储装置连接，用于泄放所述静电存储装置中存储的静电；

所述MCU与所述开关单元和所述静电监测单元连接，用于判断所述导电布的静电电位是否低于设定值，并在所述导电布的静电电位低于设定值时断开所述开关单元，以中断所述导电布将人体静电导出至所述静电存储装置的过程。

2.如权利要求1所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述开关单元为NPN三极管。

3.如权利要求1所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述静电存储单元为电容。

4.如权利要求3所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述静电泄放单元为放电电阻，所述放电电阻与所述电容并联。

5.如权利要求4所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述放电电阻包裹在散热外壳内。

6.如权利要求1所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述导电布包括：

聚酯纤维基层；

附着在所述聚酯纤维基层上的第一镍抗氧化导电层；

附着在所述第一镍抗氧化导电层上的铜导电层；

附着在所述铜导电层上的第二镍抗氧化导电层。

7.如权利要求1所述的智能导出人体静电的导电布套，其特征在于，所述导电布由导电纤维编织而成。

8.一种枕头，包括枕芯，其特征在于，还包括用于包裹所述枕芯的如权利要求1至7中任一所述的导电布套。

9.一种床垫，包括床垫本体，其特征在于，还包括用于包裹所述床垫本体的如权利要求1至7中任一所述的导电布套。

10.一种座椅，包括座椅本体，其特征在于，还包括用于套在所述座椅本体上的如权利要求1至7中任一所述的导电布套。

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