CN112384182A - 带一体式床垫调整装置的床垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种完全容纳于床垫中的可调节床垫框架，其包含中间段部分，并且其上段及下段可调节部分通过一个或多个铰链枢接至所述中间段部分，所述中间段部分设有一个或多个致动模块，分别用于驱动所述上段部分和下段部分。

Description

带一体式床垫调整装置的床垫

技术领域

本发明涉及舒适系统领域。更具体地说，本发明涉及一种可调节床垫，其中，实现调节的机构被完全容纳于床垫之中，没有外部部件。

背景技术

几个世纪以来，人们使用了各种形式的床和床垫，作为用于支撑倾斜身体的缓冲表面。在医学和医院病床领域中，众所周知，静态的、完全倾斜的病床和床垫可能会导致严重的健康问题，例如感染等问题。Willis Dew Gatch博士于1900年代初期研发了第一张可调节床，Gatch博士将床分成三部分，这三部分分别倾斜，如今，这一基本理念已在全球各医院和医疗机构中得到实践。

人们认识到，除了健康方面的优势，可调节床还提供了消遣和娱乐解决方案，例如在阅读、看电视时以及在床上使用笔记本电脑等，可调节床已成为家用卧室中较为常见的家具。

在可调节床上入睡后，很多时候还需要后续再改变床的位置。睡眠之后的优选位置通常跟之前预设好的各个位置有所不同。然而，人们显然在入睡后无法再手动更改床的位置。此外，更多的房间参数，如灯光、音乐音量、空调、电视等，是在清醒的时候设置的，但是在人们的睡眠期间，这些设置可能已经不合适人们睡着时的具体情况了，因此为睡着的人们调节这些参数也是非常必要的。

本发明的目的是提供一种舒适系统，其剔除了现有产品的缺点，并且可以通过一个完全包含于床垫中的机构(在本文中也称为“床垫机构”或简称为“机构”)来调节。本文中所使用的术语“舒适系统”旨在涵盖适合于不同用途的可调系统，这些用途包括简单的睡眠、积极性休息(例如阅读、看电视、使用笔记本电脑等时)以及健康用途，例如在医院里使用，或者供身体虚弱的人或老人在家中使用。

因此，本发明的另一目的是提供一种能够自动获得优选睡眠位置的可调节舒适系统。本发明的又一目的是提供一种舒适系统，其适于控制更多环境参数。

下文将对本发明进一步描述，本发明的其他目的和优点也将随之显现。

发明内容

本发明涉及一种可调式床垫框架，其完全容纳于床垫之中，该可调式床垫框架包含中间段部分、上段和下段可调节部分，该上段和下段可调节部分通过一个或多个铰链枢接至所述中间段部分，所述中间段部分设有两个或更多个致动模块，该致动模块适于分别驱动所述上段部分和下段部分，该上段和下段可调节部分也连接至容纳该框架的床垫。

在本发明的一个实施例中，框架包括位于基体部分相对侧上的两个可调节部分。在本发明的一些实施例中，至少一个可调节部分包括两个部分，第一部分邻接基体部分，而另一部分邻接第一部分，其中，各部分可同时获得调节。

在本发明的一个实施例中，如果驱动第一部分，则也以相同的方式驱动可调节部分，并且第二部分包括通过一个或多个铰链枢接至第一部分的顶侧，并通过一个臂状件枢接至基体部分的底侧。根据本发明的另一个实施例，该框架还包括一个力吸收装置，该力吸收装置适于吸收施加到第二部分上的力。在本发明的一些实施例中，框架包括上段部分、下段部分和中间段基体部分。

致动装置通常(但不限于)包括电动马达、线性致动器和运动传递模块，其中，运动传递模块将马达的旋转传递至线性致动器的线性运动。在某些情况下，至少一个可调节部分连接到线性致动器，并获得线性致动器的驱动。根据本发明的另一实施例，线性致动器适于生成线性运动，通过杠杆的作用，该线性运动传递至可调节部分，所述杠杆的一侧可枢转地固定于可调节部分，而另一侧可枢转地固定于基体部分。

床垫可进一步包括适于向马达提供动力的电源。所述电源可选自：连接至电源插座的电缆、电池单元、可再充电电池单元和充电端口；从远程电池单元接收电力的电源端口；或上述电源中的两个或多个的组合。在本发明的一些实施例中，床垫包括一个维护口。

根据本发明的另一个实施例，该机构(也称为“框架”)的厚度为8cm或以下，在一些实施例中，床垫不超过标准床垫的高度。根据本发明的另一个实施例，床垫的边界材料是柔性床垫套的边界材料。在某种情况下，衬垫材料可与位于可调节框架顶侧的盖相连，所述框架与所述衬垫材料分开。衬垫材料可以是任何合适的材料，例如，衬垫材料可以包括弹簧、泡沫、记忆泡沫、凝胶、乳胶或其任何组合。

另一方面，本发明涉及一种可调节的单人床、特大号床或大号床以及所有尺寸的现有床垫系统，其包括：两个可调节框架，所述两个可调节框架设置成彼此平行且彼此相邻，或者一体成型为一个单独的双人框架结构；位于每个可调节框架上方的衬垫材料；以及包围所述可调节框架的柔性床垫套装置。在本发明的一些实施例中，床垫套装置由两个分开的套组成，两个分开的套包括紧固装置，该紧固装置将这两个床套连接为均一的结构并允许将床套分开。

另一方面，本发明涉及一种可调节的单人床、特大号床或大号床以及所有尺寸的现有床垫系统，包括：

a)一个双尺寸可调节框架；

b)位于所述可调节框架上方的衬垫材料；和

c)包围所述可调节框架的柔性床垫套装置。

另一方面，本发明涉及一种可调节床垫，其中，致动模块适于在确定用户的醒来/睡眠状态时自动操作。

在一个实施例中，可调节床垫设置成可自动被带到先前限定的至少一个可调节部分的位置。

因此，还提供了一种可调节床垫，包括：

i.一个或多个传感器，其可测量与个人的睡眠状态有关的一个或多个参数；和

ii.控制电路，该控制电路接收来自传感器的测量结果，分析测量结果并控制至少一个可调节部分，以便将其带到预定位置。

所述的一个或多个参数通常选自(但不限于)以下参数)：施加到床垫各个位置上的重量、床垫周围产生的声音以及床垫上的动作。在一个实施例中，可调节床垫还被设置为可使房间环境系统的环境参数自动回到先前定义的状态。

在另一个实施例中，可调节床垫的控制电路包括机器学习模块，该机器学习模块可自主学习用户的习惯和喜好，从而相应地定义床垫的位置，并自主获取所定义的床垫位置。

本发明还包括一种可调节床垫系统，其包括可调节床垫和软件应用程序，利用该软件应用程序定义先前设定过的位置。

附图说明

-图1A示出了本发明一实施例中可调节床垫的透视图，其中，床垫边界的下部被移除，露出调节机构，并且所述边界的上部以透明的方式显示；

-图1B示出了图1A的床垫在运作时的状态，可以看出其中没有任何外部机件。

-图1C示出了如何简单轻松地将图1B的床垫放置于常规床架等表面之上；

-图2示出了本发明一实施例中的可调节的单人床垫框架的俯视图；

-图3示出了图2中框架的中间段部分的仰视图；

-图4A是图2中框架的上段部分处于完全倾斜位置的示意图；

-图4B是图2中框架的上段部分处于部分直立位置的示意图；

-图5A是图2中框架的下段部分处于完全倾斜位置的示意图；

-图5B是图2中框架的下段部分处于未完全倾斜位置的示意图；

-图6A示出了双人床垫(例如，可以是特大号床垫或大号床垫)内部中的分段的上部结构，显示了机构的盖以及包含该盖的框架。

-图6B示出了图6A的结构，其尺寸为大号床垫，并且显示了尺寸；

-图6C是图6B结构的侧视图，图中显示了框架及其厚度(本实施例为80mm)。

-图7A示出了图6B组装好的框架601，其中，框架的盖被移除；

-图7B示出了与图6A相同的框架，其元件分开；

-图8是图6A中框架602的爆炸图；

-图9是操作大号床垫的机构的底部透视图；

-图10是图9中床垫机构的基体部和上段提升部分的仰视透视图；

-图11是图9中床垫机构的基体部和支脚部分的仰视透视图；

-图12是适于操作图11的支脚部分的气压弹簧；

-图13是本发明一实施例中带有遥控器的双人床垫的功能示意图；

-图14是本发明另一实施例中带遥控器的、两个结合在一起的床垫在运作时的示意图。

具体实施方式

接下来将参考本发明的实施例，结合附图对本发明进行描述，但这些实施例及附图仅作为说明。从以下描述中，本领域技术人员可以很容易认识到，在不背离本发明原理的情况下，可以适当采用此处实施例所述的结构和方法的替代实施方式。

图1A示出了本发明实施例中，可调节床垫100从底侧看的透视图，该可调节床垫包括可调节框架101、衬垫装置102(例如弹簧、泡沫、记忆泡沫、凝胶、乳胶等)和柔性床垫套103(在图1中显示为透明，底部已移除)。衬垫装置102位于刚性木板上，刚性木板连接到可调节框架101的顶侧，从而使衬垫装置102的顶侧模拟框架101的位置。因此，通过调节框架101，调节了整个床垫100的位置。在一个实施例中，可连接到电源的电缆104为控制装置(未示出)提供能量，除了操控其他部件之外，该控制装置还操控马达301a和301b，详情参照图3。

本领域技术人员可以很快意识到，本发明的床垫的独特之处在于其机构完全包含并包裹在床垫之中，机构的任何部分都没有位于床垫之外。这不同于前人提出的可调节表面的方案，例如：EP 2374376专利中，需要设置从调节机构延伸到床的平衡杆，这样床垫就成为床的一部分，也就无法很容易地将床垫移动到所需的位置；或者像美国专利7,690,060披露的床需要类似的外部稳定结构，这两个专利披露的设计均与本发明相背离。此外，前述EP申请中床的尺寸不是常规床垫的尺寸，其尺寸是8英寸(20.32cm)，而如下文所述，本发明提供一种比现有技术薄得多的机构，其厚度通常不超过8厘米。相比之下，现有技术的上述缺点使床变得不实用，成为失败的设计。

图1B是包括图1A的机构的床垫的示意性外部透视图。可以看出，在床垫套的外部看不到任何运动或机械部件，并且除了电缆104之外，床垫看起来与常规的那种不可调节的床垫并没有不同。

图1C示出了床垫100在床框架上的使用。本发明的床垫是完全可移动的，并适用于任何表面，无需对其添加任何特别的配置。

图2示出了本发明实施例中可调节框架101的俯视图，其包括三个部分：上段部分101a、中间段部分101b和下段部分101c，每部分均由金属型材制成。

如上所述，本发明的可调节床垫框架非常薄，这是其显著优点，因而该床垫框架可并入常规尺寸和厚度的床垫之中。一般来说，框架101的总高度可以是例如5-7.5cm，如果需要，其总高度甚至可以更小。可选择几种不同的马达来驱动该框架，并且可提供不同尺寸的框架。。

本领域技术人员可以很容易地提供能够传递所需动力的致动马达。举一个说明性且非限制性的例子，本发明所述框架的马达可以是从

(www.odin-manufacture.com，中国)获得的OD-11电动马达，该马达产生最大推力，线性致动器的最大扭矩为6000N，可延伸50mm，并在77mm高的封装中实现低噪声操作。在一个示例性实施例中，马达可以是如下规格：

-致动器马达DC24V

-冲程38、50、100、150、200mm

-最大致动器速度：6mm/s

-最大推力：3000、3500、6000、8000N

-最大拉力：3000N

-最大临界尺寸为80mm—马达的外部尺寸

-占空比：10％

表1列举了一些较为合适的配置：

表1

适合睡两个人的床垫(双人床垫或两个相接的单人床垫)的控制器可能具有以下规格：

-控制器最多可连接8台马达—最多4对同步马达

-2个遥控器BLE

-通过应用程序iOS/Android进行远程控制

-8位数字输入

-2个控制器之间的串行连接。2个控制器包括主控制器和从控制器，第一个接收命令的控制器成为主控制器，直至命令完成，不会同时有其他操作。

-2x USB连接器，仅用于供电

-Wi-Fi端口(可选)，用于内部控制

-仅用于释放系统的可选外部移动电源(如9V电池或其他类似的电池)

-用于与遥控器配对的按钮和用于控制器的智能手机

-示例尺寸：30mm x 180mm x 300mm。

图13和图14是使用这种控制器的系统的示意图。在图13中，标记130表示双人床，在图14中，140a和14b分别表示两个单独操作的单人床。参照图13，标记131是控制器，其可以由智能手机132或133，或由遥控器134或135进行操控。如上所述，第一个将命令信号发送至控制器131的控制设备(智能手机或遥控器)是主设备，直至操作完成。

与上图的配置形成对比的是，图14配备有两个床垫，床垫140a和140b，它们由两个单独的控制器141a和141b操控。在一个实施例中，每个单独的床垫可以单独操作。相反，在图14所示的实施例中，智能手机142和143以及遥控器144和145都可以操控任一床垫。当然，同时使用智能手机和遥控器并不是绝对需求，并且在一些实施例中，可以只使用其中一个，当然如果需要，也可以使用两个。

作为说明，以下规格可在一些遥控器的实施例中应用：

-与控制器的蓝牙连接

-可将2个遥控器连接到一个控制器

-每个遥控器可以控制2个不同的床垫

本文所使用的术语“智能手机”应理解为涵盖任何智能设备，例如平板电脑、个人电脑等。在智能手机上运行的应用程序(无论是使用iOS还是安卓的应用程序)均可支持遥控器的所有功能，并且最好可通过传统工具(例如Google，Siri，Amazon Echo，Alexa等)进行语音控制。此外，如果需要，可通过Wi-Fi、云服务等类似的外部系统对系统进行控制。

框架和驱动该框架的元件的制作材料可以是能承受施加到其上的机械力的任何合适的材料。根据最终产品的重量要求，可使用工业钢或其他金属之类的材料以及轻质复合材料。当然，用于框架的材料的类型及其致动也将影响组件的厚度以及其重量和成本，本领域技术人员很容易为预期用途选择适合的材料。

值得注意的是，本发明不限于三段的框架，并且可以使用任何其他数量的分段来执行，例如4段等。

图3示出了本发明一个实施例中，图2的中间段部分101b的仰视图，其包括均连接至子结构的上段致动模块或装置301a和下段致动模块或装置301b，两者均与支撑中间段部分101b的子结构302相连接。每个致动模块301a和301b包括马达以及一组致动器和杠杆，该组致动器和杠杆适于分别由马达驱动，从而使上段部分和下段部分分别得到调节，下文将作详细阐述。

图4A示意性地示出了本发明实施例中，处于完全倾斜位置的上段部分101a以及上段致动模块301a。致动模块301a包括电动马达401、运动传递模块402和线性致动器403。通过传动模块402，马达401的旋转转化成为致动器403的线性运动，即：沿马达401的一个方向的旋转，使线性致动器403从传动模块402向远侧延伸；而朝着另一方向的旋转，使线性致动器403向近侧缩回到传动模块402中。通过可枢转地固定至上段部分的杆404，致动器403的线性运动传递至上段部分101b。在本发明的实施例中，通过旋转杠杆405(其枢转地固定到锚固构件407)，杠杆404连接到子结构302。提供杠杆405，以将杠杆404的运动维持在由杠杆405的长度确定的预定水平高度之上。在铰链408的位置，上段部分101a轴向连接至子结构302。致动模块301a的线性远侧致动，使上段部分101a与中间段部分101b分离，但是铰链408阻止了部分101a和101b的完全分离。因此，致动模块301a的线性致动使部分101b围绕铰链408旋转，如图4B所示，其中，通过操作致动模块301a，上段部分101a被带到部分直立的位置。

当上段部分101a倾斜(即未完全倾斜到达躺卧模式)时，它仅由中间段部分101b支撑。因此，当人倚靠上段部分101a时，需要马达401抵挡上段部分101a施加的扭矩破坏力的水平分量。在本发明的实施例中，马达401能够承受高达6000牛顿的负荷，相对于依靠在上段部分101a上的平均体重的人施加的重量，该负何承受力是足够的。此外，施加到上段部分的力的垂直分量传递到子结构302，该子结构静态放置，作为框架101的基体。

图5A示意性地示出了本发明实施例中，处于完全倾斜位置的图2的下段部分101c以及下段部分致动模块301b。下段部分101c包括大腿部501和小腿部502。在该具体实施例中，下段致动模块301b的结构和操作与上段致动模块301a的结构和操作相同。本发明的其他实施例中，可以为车身致动模块301a和301b中的一个或两个提供其他致动模块，本发明不限于只使用特定的致动模块或相同的致动模块。图5B示出了处于未完全倾斜位置的下段部分101c，其中大腿部501的倾斜角度与小腿部502的倾斜角度不同。

在该具体实施例中，大腿部501与子结构302相连接，连接方式与上段部分101a连接到子结构302的方式相同。小腿部502的底侧通过一个臂状件503连接到子结构302，而小腿部502的顶侧通过铰链504(在图中可见其中之一)轴向连接到大腿部501，从而在倾斜过程中使大腿部和小腿部之间分开，如图5B所示。

马达505设置为可抵抗由下段部分101c倾斜所施加的扭矩力，与马达401和上段部分101a的情况非常类似。臂状件503还用于将破坏力从小腿部502传递至用作可调节框架101的基础的子结构302。当然，该示例性实施例中示出的臂状件503可以由任何其他元件代替，例如，可以是一个独立的马达，只要该元件能使小腿部502倾斜运动。

根据本发明的实施例，臂状件503包括力吸收装置，例如弹簧、活塞或其他力吸收装置，其适合于吸收施加到小腿部502上的力。该实施例有助于防止由于施加到小腿部502和马达505上的重负荷是静态的且不吸收力，而导致小腿部分与大腿部分或下结构302之间的连接断开。在本发明的一个示例性实施例中，臂状件503是气体弹簧，例如图12所示的气体弹簧120。

为了控制电动马达401和505，本实施例提供了用于将床垫100连接到电源插座的电缆(图1中的104)。在该实施例中，可以设置紧急电源端口，从而在断电的情况下改变床垫的位置。根据本发明的另一个实施例，床垫100包括可再充电电池单元(例如，锂电池(未示出))以及电源端口；再充电电池单元为向马达401和505提供电力。在该实施例中，当电力没能供应而无法改变床垫的位置(如，从倾斜状态到斜卧状态(from tilted to reclined))，例如在停电的情况下，可以使用电池单元。本发明的另一个实施例提供了一种机械阻尼装置，用于在没有电力供应的情况下使床垫100平缓地倾斜(未示出)。

根据本发明的一个实施例，在床垫100的一个或多个侧面中提供了维护口105(图1)，用于维护电气和/或机械部件，诸如更换退化的电池单元。

在普通的可调节成对单人床中，可通过调节每个床垫下方的底座对两个床垫分别进行调节，而本发明的一个实施例与此不同，大床垫(例如特大号或大号床垫)包括两个并排的框架101和两个独立的衬垫装置102，每个衬垫装置位于框架101上，以分别调节床垫的每一侧。床垫的柔性外壳包括紧固装置(例如拉链)，该紧固装置将两个独立的衬垫装置与平整的大床垫相结合，并且可在需要分开调节时使床垫分开。

框架101占据了床垫100高度的一部分；框架101的金属型材、马达和其他部件的高度设置原则是：可使衬垫装置足够高，从而床垫能达到与标准床垫一样的衬垫度和舒适度，同时又不超过标准床垫的高度。根据本发明的一个实施例，框架101中的每个组件的高度为80mm或更小，留出足够的高度空间衬垫床垫。

返回图2，框架101包括一个或多个传感器106，可测量与床上之人的睡眠状态有关的一个或多个参数。传感器106可位于上段部分101a和/或整个床架101的任何其他位置，可以在这些位置测量参数。传感器106可以是适合测量和获取数据的任何类型的传感器。传感器的类型可包括但不限于：机械、电气、压电、光学、磁性、光电、电磁、红外(IR)、声学、超声、热、放射性或上述两种或多种的组合。

能够被传感器106测量到，并能够指示睡眠状态的一些参数包括但不限于：

·施加在床垫100不同位置上的重量，该重量在个人处于不同睡眠状态时可能有所变化；床垫100周围产生的声音，例如鼾声、沉重的呼吸声等；

·床垫100上的动作，例如静止、呼吸沉重；和/或

·床垫100上的一些细微运动，例如脉率变化等。

此外，可在框架中或衬垫材料内再安装附加传感器，以感测与用户无关但与周围环境相关的参数，例如温度等。床垫外的传感器也可以感测环境参数，例如光线、声音、设备状态(例如电视机)等，这些参数可通过Wi-Fi、蓝牙或物理连接，直接或通过云连接等方式，在与床垫控制器的数据连接中找到。

床架101还包括控制电路107(图2、图5B，在本文中也称为“床垫控制器”或简称为“控制器”)，将来自传感器106的测量结果发送至该控制电路，该控制电路也接收床框架各部分的当前位置信息。控制电路107包括处理单元，该处理单元接收测量结果并由此判断用户是否已经在床垫上入睡，基于该判断，上段和下段致动模块301a和301b由控制线路控制并自动带到先前定义的位置(例如，平放的位置)。在一些实施例中，控制电路107可以确定其他状态，并自动获得床垫100合适的预定位置。例如，一旦确定电视已经打开，则床垫可以获得适合观看电视的位置。另一个例子是传感器106检测到使用者打鼾的情况后，101a这一部分平缓抬高以减轻使用者打鼾的程度。当然，本领域技术人员很容易理解，还可以提供许多其他有利的位置变化，以适应检测到的各种参数。

因此，本发明的可调节舒适系统可包括自动将舒适系统带到优选睡眠位置的设备，可通过操作一个包括感测电路和控制电路的自动位置改变装置，感测电路适于识别用户的睡眠状态(例如，是否处于入睡状态)，控制电路适用于根据识别出的睡眠状态来控制舒适系统的位置。

根据本发明的一个实施例，控制电路107连接到控制床垫100的房间环境的各种系统，例如电灯开关、空调、音响系统等。在该实施例中，若确定用户已经入睡，则房间环境系统由控制电路107自动带到预定状态(例如关灯、调低空调、音频系统调成静音等)。因此，在该实施例中，控制器107不仅控制可调节床垫的操作，也控制床垫所处的环境。

可以针对用户偏好对控制电路107进行编程，以便定义确定了用户处于入睡状态时，床垫100将被带到哪一个特定位置。因此，本发明提供了软件应用程序(图中未示出)，用户可使用该软件应用程序来选择和定义优选位置。该软件应用程序可以进一步用于定义房间环境系统的优选状态。可以在专用设备中提供软件应用程序，或者可利用手机或平板电脑之类的移动设备来启动软件应用程序。此外，控制电路107可以适于改变上述环境参数，或者可以与外部设备以有线或无线方式进行数据连接，该外部设备接收与使用床垫之人的睡眠状态有关的数据并相应地对环境参数进行操作。

根据一个实施例，控制电路107的处理单元包括机器学习模块，该机器学习模块能够自主学习用户的习惯和偏好，并相应地定义适应不同状态的位置。从这点看，床垫100是一种能够适应个人活动和睡眠状态自主调整位置的自主床垫。

控制电路107包括通信模块，该通信模块适于与各种上述元件通信，即一个或多个传感器106以及上、下段致动模块301a和301b，在一些实施例中，该通信模块与环境控制系统和移动设备进行通信。各种元件与通信模块之间连接的实施例包括有线连接、无线连接以及两者的结合。

图6(A-C)示出了适用于大号床垫的框架600的设置方式。在该具体实施例中，该框架划分为四个子框架601-604，其方式类似于为图1-5所示的单一尺寸机构进行的划分。支撑板将致动机构隐藏起来，一旦床垫组装好，则将垫料放置在支撑板上，支撑板可由多种材料制成。在一个实施例中，支撑板由聚碳酸酯板制成，而在另一实施例中，支撑板由胶合板制成。该具体实施例中提供开口605，以容纳马达的变速器模块的小突起(图4B中的402)。

图6B是框架600的俯视图，示出了适合大号床垫的尺寸(单位为毫米)。图6C是框架600的侧视图，示出了铰链和旋转装置606-608，其允许各个部分相对于彼此倾斜。

图7(A-B)示出了框架601的结构。在图7A中，示出了与金属框架601分离的聚碳酸酯板701，在该示例性实施例中，金属框架601由两部分构成，包括铝制局部框架703和铁制局部框架704。本领域技术人员可以理解，为每种床垫框架选择不同的制造材料将影响其最终重量。

图8是框架602的分解图。在该具体实施例中，上板801由聚碳酸酯板制成，金属框架大部分由铁803制成，因为该框架连接到马达。框架802的两个侧部由铝制成，这也是出于减轻重量的目的。

图9是适合操作大号床垫的机构900的底部透视图。框架602容纳四个相同的(在该实施例中)马达605，并且框架603容纳四个相同的(在该实施例中)气弹簧606，所述气弹簧606可以由马达等任何其他合适的元件代替。大号床垫机构的操作基本上与图1和2的单一尺寸机构的操作相同。参照图1-5，出于简洁起见，可参考对图1-5的描述。

图10是图9的床垫机构的基体和上段抬高部分601和602的仰视透视图，图中只显示使上段抬高部分601倾斜所需的两个马达605。

图11是图9的床垫机构的基体(602)和支腿部分(603、604)的仰视透视图，图中只显示操作该部分所需的两个马达605。

在描述了相关机构及其操作之后，有必要列出包含这些机构的床垫的一些特征：

1.上述可调机构是床垫中的其中一个内层；

2.该机制适用于各种尺寸的现有床垫(包括单人床垫和双人床垫)；

3.一个机构可连接到另一机构，从而将两个单机构变成一个双机构；

4.该机构可用于任何类型的床垫线圈(例如连续线圈、波能(Bonnell)线圈，偏置线圈，马歇尔(Marshall)线圈等)；

5.该机构可用于任何高度、材料和舒适度的床垫；

6.该机构(无论是单机构和双机构)适用于不超过100千克的床垫；

7.该机构具有3个运动连接处，在所有三个平面中都可以进行单独或共同的运动；

8.该机构可将头枕抬高50°-60°；

9.该机构能使小腿平面抬高至40°-50°，使腿部的平面倾斜至比地平面低5°；

10.该机构运行起来很安静，发出的声音不超过55db；

11.将这些机构容纳进床垫中不会降低床垫的舒适度；

12.容纳该机构时，可使在床垫的侧面或其表面上触摸(施加压力)时不会感觉到该机构。

13.该机构的高度在任何位置均不超过80毫米，并且不包含外部部件；

14.80/190厘米的床垫，其机构重量约为20千克；

15.该机构可提起均匀分布在一张大号床(156/203cm)上的多达386Kg的重量；

16.除了准备一张柔性表面之外，该机构无需事先在支撑床垫的支撑表面上做任何其他准备，即可使用。

尽管上文已经以说明的方式描述了本发明的一些实施例，但是应当理解，在不超出权利要求的范围的情况下，本发明在实施时，可以有许多变化、修改和调整。

Claims (22)

1.一种可调节的床垫框架，其适于完全容纳在床垫中，包括中间段部分以及通过一个或多个铰链枢接至所述中间段部分的上段可调节部分和下段可调节部分，所述中间段部分具有两个或以上用于分别致动所述上段部分和下段部分的致动模块。

2.如权利要求1所述的可调节的床垫框架，其中，每个致动模块包括：

a.电动马达；

b.线性致动器；和

c.运动传递模块，其将马达的旋转传递给线性致动器的线性运动。

3.如权利要求2所述的可调节的床垫框架，其中，线性致动器适于产生线性运动，通过杠杆的作用，该线性运动传递到可调节部分，所述杠杆的一侧可枢转地固定在可调节部分上，而另一侧可枢转地固定在基体部分上。

4.如权利要求1所述的可调节的床垫框架，其中，至少一个可调节部分包括两个部分，第一部分邻接所述基体部分，第二部分邻接所述第一部分，其中所述两个部分同时获得调节。

5.如权利要求4所述的可调节的床垫框架，其中，所述可调节部分的第二部分包括通过一个或多个铰链枢接至所述第一部分的顶侧，并通过一个臂状件枢接至所述基体部分的底侧。

6.如权利要求4所述的可调节床垫框架，其还包括力吸收设备，所述力吸收设备用于吸收施加到所述第二部分上的力。

7.如权利要求1所述的可调节床垫框架，其厚度不超过8cm。

8.一种可调式床垫，其包括如权利要求2所述的框架，并且还包括用于向所述马达提供动力的电源，所述电源选自：

A.连接到电源插座的电缆；

B.电池；

C.可充电电池和充电端口；

D.电源端口，其配置为从远端电池接收电源；或者

E.以上两个或多个的组合。

9.一种可调节床垫，其包括如权利要求1所述的框架，并且还包括位于所述框架上的衬垫材料和包围这些衬垫材料的边界材料，其中，所述框架的任何部分都没有延伸到所述边界材料的外部。

10.一种包括权利要求1所述框架的可调节床垫，其高度和重量不超出标准床垫的高度和重量。

11.一种包括权利要求1所述框架的可调节床垫，其还包括一个维护口。

12.如权利要求9所述的可调节床垫，其中，所述衬垫材料包括：弹簧、泡沫、记忆泡沫、凝胶或乳胶。

13.一种可调节的双人、特大号或大号床垫系统，其包括：

a)如权利要求1所述的两个可调节的框架，所述两个可调节框架彼此平行且相邻，或彼此一体成型形成单个的双人框架；

b)位于每个可调框架上方的衬垫材料；和

c)包围所述可调节框架的柔性床垫套装置。

14.如权利要求13所述的可调节床垫系统，其中，所述床垫套装置包括两个单独的套，所述两个单独的套包括紧固装置，所述紧固装置将所述两个套连接为均匀的结构并可将其分开。

15.一种可调节的双人、特大号或大号床垫系统，包括：

a)如权利要求1所述的双人可调框架；

b)位于所述可调节框架上方的衬垫材料；和

c)包裹所述可调节框架的柔性床垫套装置。

16.如权利要求1所述的可调节床垫，其中，所述致动模块用于在确定用户的醒来/睡眠状态时自动操作。

17.如权利要求1所述的可调节床垫，其设置为被自动带到所述至少一个可调节部分的预定位置。

18.如权利要求17所述的可调节床垫，包括：

i.一个或多个传感器，其可测量与个人的睡眠状态有关的一个或多个参数；和

ii.一控制电路，其接受来自传感器发送的测量结果，该控制电路设置为可分析测量结果，并可控制至少一个可调节部分，以将其带到预定位置。

19.如权利要求18所述的可调节床垫，其中，所述一个或多个参数选自于如下一组：施加在所述床垫各个位置上的重量、所述床垫周围产生的声音以及所述床垫上的运动。

20.如权利要求17所述的可调节床垫，其进一步设置为将房间环境系统的环境参数自动地带到预订的状态。

21.如权利要求18所述的可调节床垫，其中，所述控制电路包括机器学习模块，所述机器学习模块用于自主学习用户的习惯和偏好，并相应地定义床垫位置。

22.一种可调节床垫系统，其包括如权利要求17所述的可调节床垫以及用于定义预定位置的软件应用程序。

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