CN206933814U - 石墨烯智能坐垫 - Google Patents

Abstract

一种石墨烯智能坐垫，包括：石墨烯加热片，平铺式的封装于所述坐垫内；接触式传感模块，用于检测坐垫是否有人体接触；控制模块，与所述石墨烯加热片以及接触式传感模块连接，用于在接触式传感模块检测到坐垫有人体接触/没有人体接触时控制石墨烯加热片处于加热状态/处于未加热状态。本实用新型发热时间快且不易燃，发热时释放出与人体一致的波长，对人体生理键康有一定促进作用；使用简单，通过接触式传感模块实现智能操作，人坐上自动发热，人不坐自动关闭加热，且节约能源；采用NTC温控模块维持适度温度能使用者不烦躁；结合石墨烯红外波长配合中医草药包发热后使药效释放出来便于人体吸收，不同的草药包可达到不同的理疗功效。

Description

石墨烯智能坐垫

技术领域

本实用新型涉及保健器械领域，尤其涉及一种石墨烯智能坐垫。

背景技术

现有的加热坐垫都采用传统的碳纤维加热或发热丝加热方式，并接入市电后通电开始加热，这种传统的碳纤维加热或发热丝加热方式存在以下缺陷：一是，市电接入不安全易触电；二是，带线使用环境要求且不方便；三是，初始加热慢且温度不受控制；四是，易燃且对人体有辐射。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种石墨烯智能坐垫。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种石墨烯智能坐垫，包括：

石墨烯加热片，封装于所述坐垫内；

接触式传感模块，用于检测坐垫是否有人体接触；

控制模块，与所述石墨烯加热片以及接触式传感模块连接，用于在接触式传感模块检测到坐垫有人体接触/没有人体接触时控制石墨烯加热片处于加热状态/处于未加热状态。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述坐垫包括顶层软垫和底层软垫，所述石墨烯加热片设置于所述顶层软垫和底层软垫之间，且所述顶层软垫朝向石墨烯加热片的一侧还设置有一中草药包，所述中草药包与石墨烯加热片部分重叠。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述石墨烯加热片的数量为两个，两个石墨烯加热片关于坐垫的中分面左右对称布置。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述接触式传感模块包括串接于固定电源之间的两个分压器件，两个分压器件之间的连接节点作为接触式传感模块的输出端与所述控制模块连接，其中，一个分压器件为基于石墨烯的压力传感器，另一个分压器件为普通电阻。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述坐垫还包括NTC温控模块，与所述控制模块连接，用于实时检测坐垫内的温度，并反馈给控制模块以调整处于加热状态的石墨烯加热片的加热功率，使得坐垫内温度维持在恒定范围内。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述控制模块包括：电池、微机处理器、开关模块；所述石墨烯加热片和开关模块共同串接在所述电池的正负极之间，所述微机处理器分别连接所述电池、NTC温控模块的输出端、接触式传感模块的输出端、开关模块的控制端。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述控制模块还包括升压模块，所述电池的正极经由所述升压模块与所述微机处理器以及开关模块的一端连接，所述开关模块的另一端经由所述石墨烯加热片连接至电池负极。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述电池为锂电池。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述开关模块包括MOS管或三极管。

在本实用新型所述的石墨烯智能坐垫中，所述控制模块还包括一连接于电池的正负极之间的滤波电容。

实施本实用新型的石墨烯智能坐垫，具有以下有益效果：本实用新型采用石墨烯加热片进行加热，发热时间快，极短的时间内就能享受到合适的温度，且由于石墨烯阻抗小不易燃，工作发热时释放出与人体一致的波长，对人体生理键康有一定促进作用；使用极简单，通过接触式传感模块实现智能操作，人坐上自动发热，人不坐自动关闭加热，省心省电，节约能源；进一步的，采用NTC温控模块，维持温度恒定，适度温度能使用者不烦躁；结合石墨烯红外波长配合中医草药包发热后使药效释放出来便于人体吸收，不同的草药包可达到不同类型理疗功效；采用锂电供电，供电电压极低，不存在人体触电现象，特别适用老人小孩人群使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型的石墨烯智能坐垫的较佳实施例的电路原理图；

图2是本实用新型的石墨烯智能坐垫的较佳实施例的主透视图；

图3是本实用新型的石墨烯智能坐垫的较佳实施例的侧视图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图1是本实用新型的石墨烯智能坐垫的较佳实施例的电路原理图。

本实用新型的石墨烯智能坐垫包括石墨烯加热片300、接触式传感模块200、NTC温控模块400、控制模块100，其中，石墨烯加热片300、接触式传感模块200、NTC温控模块400分别与控制模块100连接。

下面详细介绍各个模块的结构和功能。

石墨烯加热片300：

石墨烯加热片300平铺式的封装于所述坐垫内。具体的，参考图2和图3，坐垫包括顶层软垫11和底层软垫12，所述石墨烯加热片300设置于所述顶层软垫11和底层软垫12之间。采用石墨烯加热片300进行加热，发热时间快，极短的时间内就能享受到合适的温度，且由于石墨烯阻抗小不易燃，工作发热时释放出与人体一致的波长，对人体生理键康有一定促进作用。

优选的，所述顶层软垫朝向石墨烯加热片300的一侧还设置有一中草药包4，所述中草药包4与石墨烯加热片300部分重叠。由此，结合石墨烯红外波长配合中医草药包4发热后使药效释放出来便于人体吸收，不同的草药包可达到不同类型理疗功效。

需要明确的是，所述石墨烯加热片300的数量并不做限制，较佳实施例中优选为两个，两个石墨烯加热片300关于坐垫的中分面左右对称布置，与人体左右腚对应。

可以理解的是，坐垫的形状并不做限制，可以是方形、长方形、圆形等。还可以设计成各种不规则形成。只要将石墨烯加热片300固定在与人体坐落后腚所对应的区域即可。

NTC温控模块400：

与所述控制模块100连接，用于实时检测坐垫内的温度，并反馈给控制模块100以调整处于加热状态的石墨烯加热片300的加热功率，使得坐垫内温度维持在恒定范围内，由于维持温度恒定，适度温度能使用者不烦躁。NTC温控模块400具体包括NTC电阻和控制芯片，此为现有技术，此处不再赘述。

NTC温控模块400与其他的温度传感器相比，具有很高的精度。由于坐垫内空气流通不畅，采用其他普通的温度传感器将会导致温度采样误差较大，因此优选为采用NTC温控模块400检测温度。

接触式传感模块200：

接触式传感模块200用于检测坐垫是否有人体接触。较佳实施例中，采用基于石墨烯的压力传感器实现检测坐垫是否有人体接触，与其他压力传感器相比，基于石墨烯的压力传感器的检测精度非常高。基于石墨烯的压力传感器的压力检测原理是，传感器内部的石墨烯微电路在外力作用下微变形产生电阻变化，该电阻变化可以用来验证外力的作用量。

为了检测到压力传感器的电阻变化，较佳实施例中通过分压原理实现。例如，所述接触式传感模块200包括串接于固定电源之间的两个分压器件，两个分压器件之间的连接节点作为接触式传感模块200的输出端与所述控制模块100连接，其中，一个分压器件为基于石墨烯的压力传感器，另一个分压器件为普通电阻。

参考图1，将两个分压器件串接在Vin和地之间，将接地的分压器件设为压力传感器，即R1代表普通电阻，R2代表基于石墨烯的压力传感器。通过R2的压降变化，即可计算出压力传感器的电阻变化。当然，还可以反过来，将连接Vin的分压器件设为压力传感器，接地的分压器件设为普通电阻。

需要明的是，两个分压器件所承担的固定压降Vin可以根据需要设定，只要确保是一个固定的压降即可，最简单的方式，可以将升压模块101(后续关于控制模块100部分将介绍)的输出端作为Vin。

可见，采用使用接触式传感模块200，使得坐垫的使用方法和普通坐垫一样简单，通过接触式传感模块200实现智能操作，人坐上自动发热，人不坐自动关闭加热，省心省电，节约能源。

控制模块100：

与所述石墨烯加热片300以及接触式传感模块200连接，用于在接触式传感模块200检测到坐垫有人体接触/没有人体接触时控制石墨烯加热片300处于加热状态/处于未加热状态。

较佳实施例中，所述控制模块100包括：电池、微机处理器MCU、开关模块102、升压模块101；所述电池的正极经由所述升压模块101与所述微机处理器MCU以及开关模块102的一端连接，所述开关模块102的另一端经由所述石墨烯加热片300连接至电池负极，所述NTC温控模块400的输出端、接触式传感模块200的输出端、开关模块102的控制端分别连接微机处理器MCU。

优选的，所述电池为锂电池。采用锂电供电，供电电压极低，不存在人体触电现象，特别适用老人小孩人群使用。

其中，所述开关模块102包括MOS管或三极管，或者各种等效开关电子器件。升压模块101可以采用市面上的升压芯片即可，升压模块101也可以采用MOS管或三极管、电容、电感、二极管等元器件设计升压电路。

较佳实施例中采用的N沟道的MOS管Q1。MOS管的栅极连接微机处理器MCU的一个输出引脚，MOS管Q1的漏极连接升压模块101的输出端，MOS管Q1的源极连接石墨烯加热片300。

优选的，所述控制模块100还包括一连接于电池的正负极之间的滤波电容C1。

下面简述本实用新型的工作原理：

当没有人坐到坐垫上时，R2的电阻为没有发生形变时的电阻，此时R2的压降Vout输送给MCU，MCU根据Vout即可判断此时没有人坐到坐垫上，于是输出低电平控制MOS管Q1截止，石墨烯加热片300不会加热；

当有人坐到坐垫上时，R2受压而电阻变化，Vout也相应的变化，MCU根据Vout的变化即可判断此时有人坐到坐垫上，于是输出高电平控制MOS管Q1导通，石墨烯加热片300开始加热。在加热过程中，NTC温控模块400会实时反馈温度，如果温度过高，则MCU发送低电平控制MOS管Q1截止，直至反馈温度降至合适温度；如果Vout没有恢复初始值，则MCU将不停的根据反馈温度控制MOS管的通断状态。

需要明确的是，本实用新型中所述的“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。

综上所述，实施本实用新型的石墨烯智能坐垫，具有以下有益效果：本实用新型采用石墨烯加热片进行加热，发热时间快，极短的时间内就能享受到合适的温度，且由于石墨烯阻抗小不易燃，工作发热时释放出与人体一致的波长，对人体生理键康有一定促进作用；使用极简单，通过接触式传感模块实现智能操作，人坐上自动发热，人不坐自动关闭加热，省心省电，节约能源；进一步的，采用NTC温控模块，维持温度恒定，适度温度能使用者不烦躁；结合石墨烯红外波长配合中医草药包发热后使药效释放出来便于人体吸收，不同的草药包可达到不同类型理疗功效；采用锂电供电，供电电压极低，不存在人体触电现象，特别适用老人小孩人群使用。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯智能坐垫，其特征在于，包括：

石墨烯加热片，封装于所述坐垫内；

接触式传感模块，用于检测坐垫是否有人体接触；

控制模块，与所述石墨烯加热片以及接触式传感模块连接，用于在接触式传感模块检测到坐垫有人体接触/没有人体接触时控制石墨烯加热片处于加热状态/处于未加热状态。

2.根据权利要求1所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述坐垫包括顶层软垫和底层软垫，所述石墨烯加热片设置于所述顶层软垫和底层软垫之间，且所述顶层软垫朝向石墨烯加热片的一侧还设置有一中草药包，所述中草药包与石墨烯加热片部分重叠。

3.根据权利要求1所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述石墨烯加热片的数量为两个，两个石墨烯加热片关于坐垫的中分面左右对称布置。

4.根据权利要求1所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述接触式传感模块包括串接于固定电源之间的两个分压器件，两个分压器件之间的连接节点作为接触式传感模块的输出端与所述控制模块连接，其中，一个分压器件为基于石墨烯的压力传感器，另一个分压器件为普通电阻。

5.根据权利要求1所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述坐垫还包括NTC温控模块，与所述控制模块连接，用于实时检测坐垫内的温度，并反馈给控制模块以调整处于加热状态的石墨烯加热片的加热功率，使得坐垫内温度维持在恒定范围内。

6.根据权利要求5所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述控制模块包括：电池、微机处理器、开关模块；所述石墨烯加热片和开关模块共同串接在所述电池的正负极之间，所述微机处理器分别连接所述电池、NTC温控模块的输出端、接触式传感模块的输出端、开关模块的控制端。

7.根据权利要求6所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述控制模块还包括升压模块，所述电池的正极经由所述升压模块与所述微机处理器以及开关模块的一端连接，所述开关模块的另一端经由所述石墨烯加热片连接至电池负极。

8.根据权利要求6所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述电池为锂电池。

9.根据权利要求6所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述开关模块包括MOS管或三极管。

10.根据权利要求6所述的石墨烯智能坐垫，其特征在于，所述控制模块还包括一连接于电池的正负极之间的滤波电容。