CN207220574U - 一种软硬可调的床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种软硬可调的床垫。现有床垫的重力检测单元存在成本高、寿命短的缺陷。本实用新型包括垫体以及控制垫体软硬的控制系统，所述垫体具有气压可调的气囊，控制系统控制各气囊内压力，所述控制系统包括主控模块、设于垫体表面的睡姿模块以及调节气囊气压的软硬调节模块，所述睡姿模块包括用于获取睡姿信号的电容感应带，所述主控模块通过软硬调节模块控制各气囊气压。将原有系统中的重力检测单元改进为电容感应带，有效降低生产成本，并延长感应件的使用寿命，降低维护成本。

Description

一种软硬可调的床垫

技术领域

本实用新型涉及家居领域，具体涉及一种床垫。

背景技术

目前的床垫供人体躺卧、睡眠的承载面都是有具有弹性的单一柔软材质构成，但身体会因人体曲线造成各部位的受力不同，特别是侧卧及平躺时身体各部位与床垫的接触面积皆不相同，导致身体各部对垫体躺卧面局部的软硬度要求也不相同。这些情况的存在导致很多用户睡眠质量下降，为此，现有产品中出现了包括左右气囊，用户根据左右气囊实际需要睡姿的状态设置并存储软硬度值，由于气囊的软硬度被预先设置，导致气囊的软硬度不能根据使用者睡姿变化进行调节，当使用者在睡眠时改变睡姿，会适得其反地降低睡眠质量，为此，市场上又出现了一种通过重力检测单元判断睡姿的床垫，通过判断使用者睡姿来实时调整床垫软硬度，但是在实际应用时，重力检测单元存在成本高、使用寿命短的缺陷，造成产品质量下降，用户体验也随之下降，此外，这种智能床垫只能通过重力检测单元判断睡姿，人们不能直接控制软硬度调节，给人们使用带来不便。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种软硬可调的床垫，利用电容感应带取代重力检测单元，有效降低生产成本，并延长感应件的使用寿命，降低维护成本，此外，控制系统增加通过移动端手动控制软硬度的途径，提升使用体验。

本实用新型通过以下方式实现：一种软硬可调的床垫，包括垫体以及控制垫体软硬的控制系统，所述垫体具有气压可调的气囊，控制系统控制各气囊内压力，所述控制系统包括主控模块、设于垫体表面的睡姿模块以及调节气囊气压的软硬调节模块，所述睡姿模块包括用于获取睡姿信号的电容感应带，所述主控模块通过软硬调节模块控制各气囊气压。将原有系统中的重力检测单元改进为电容感应带，有效降低生产成本，并延长感应件的使用寿命，降低维护成本。睡眠模块中的电容感应带通过形变感应使用者睡姿状态，进而为主控模块提供控制软硬调节模块的依据。

作为优选，所述主控模块包括微控制器单元以及与微控制器单元通连的无线通信单元，所述控制系统包括移动端和数据服务端，所述主控模块通过无线通信单元分别与移动端和数据服务端通连。微控制器用于接收信号并处理存档，无线通信单元确保移动端和数据服务端均与微控制器单元保持顺畅通讯，包括指令输送和数据传递。移动端能方便使用者查看控制系统状态，并向微控制器单元发送调节床垫软硬度的指令。

作为优选，所述主控模块包括与睡姿模块通连的485接口单元以及与软硬调节模块通连的UART接口单元。主控模块通过对应的接口单元分别与睡姿模块和软硬调节模块通连，确保信号接收和指令传递及时、通畅。

作为优选，所述主控模块包括均与微控制器单元通连的Flash存储单元和操作显示单元。Flash存储单元用于存储来自微控制器单元的信号，为后续控制提供数据支持，操作显示单元用于显示控制系统状态，并为使用者提供人机交互界面，使得使用者可以通过操作显示单元来专门控制床垫软硬度。

作为优选，所述主控模块包括供电单元，所述供电单元分别为微控制器单元、485接口单元、Flash存储单元、操作显示单元以及无线通信单元提供电能。供电单元接收外界电源，并将外界电源转化为分别适合各单元运转的电源要求，确保主控模块完成信号接收、处理、指令发送的工作。

作为优选，所述软硬调节单元包括气压调节单元以及与气囊通连的通气管路，所述气压调节单元包括气泵以及控制通气管路的控制阀。气泵用于制造高压空气，控制阀用于调节气囊内压力，进而实现气囊软硬度调节。

作为优选，所述气囊为若干个，所述气囊上至少设有一根电容感应带，所述气囊拼合形成具有躺卧面的垫体，所述气囊分别通过对应的通气管路与所述气泵通连。通过设置分别与人体各部对应的气囊来提高床垫软硬调节精度，且可以根据睡姿进行独立调节，确保使用者躺卧舒适。

作为优选，所述气囊的气压调节范围为P，80kPa≥P≥0kPa。气囊的软硬度具有较大的无级调节范围，既可以整体调节床垫的软硬度，还可以调整区域软硬度，满足使用者的不同需求。

作为优选，所述主控模块接收来自睡姿模块的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。主控模块通过实时接收来自睡姿模块关于体现使用者睡姿的信号来判断使用者睡姿，进而获得适合使用者当前睡姿的床垫压力参数，最终通过软硬调节模块实现气囊压力调整，使得使用者获得较好的睡眠质量。

作为优选，所述主控模块接收来自移动端的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。主控模块接收来自移动端的控制信号，使用者通过移动端来控制气囊软硬度，使得气囊软硬度朝着使用者预想的参数调节，并根据自身体感来调节气囊软硬度，最终达到舒适状态。

本实用新型的有益效果：所述主控模块通过软硬调节模块控制各气囊气压。将原有系统中的重力检测单元改进为电容感应带，有效降低生产成本，并延长感应件的使用寿命，降低维护成本，此外，新增通过移动端控制气囊软硬度的途径，为使用者提供便利，提升使用体验。

附图说明

图1 为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示的一种软硬可调的床垫，由垫体以及控制垫体软硬的控制系统组成，所述垫体具有气压可调的气囊，控制系统控制各气囊内压力，所述控制系统包括主控模块、设于垫体表面的睡姿模块以及调节气囊气压的软硬调节模块，所述睡姿模块包括用于获取睡姿信号的电容感应带，所述主控模块通过软硬调节模块控制各气囊气压。

在实际操作中，所述垫体顶面设置电容感应带，电容感应带的上方铺设舒适层，所述舒适层具有柔软的弹性，为使用者躺卧提供缓冲作用。所述电容感应带优选横向平行铺设，利用各电容感应带检测到的压迫区域数据来判断使用者的睡姿，进而调节各气囊的压力。

在实际操作中，所述气囊为多个，优选分别与使用者的头部、肩部、腰部、臀部、腿部进行逐一对应，通过调节各气囊内的压力来为每个使用者提供具有个性化软硬度配合的躺卧面，有效提升使用者的使用体验。

在实际操作中，所述气囊布置在所述垫体的上表面，并形成供使用者躺卧的躺卧面，主控模块通过控制软硬调节模块实现气囊气压调节，进而为使用者提供软硬度可调的躺卧面，提高使用者的睡眠质量。

在实际操作中，所述电容感应带具有成本低廉、实用寿命长，在长期使用过程中，能为主控模块提供准确有效的数据，确保气囊软硬度能实时根据使用者睡姿变化来进行调节，有效降低维护成本。

在使用过程中，所述床垫具有两种控制方式：

方式一：所述主控模块接收来自睡姿模块的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。此方式为自动控制方式，主控模块接收来自睡姿模块的实施信号并对软硬调节模块发送控制指令，微控制器单元会根据预先设置的参数来进行使用者睡姿与气囊软硬度间的转化处理，进而确保使用者能实时享受舒适的睡眠体验。

方式二：所述主控模块接收来自移动端的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。此方式为手动控制方式，当微控制器单元内的预设参数不符合使用者的需求时，使用者通过移动端来调节手动调节气囊软硬度，使得垫体软硬度达到使用者的个性化要求。在使用时，移动端可以为装有配套软件的手机，既方便使用者操作，还降低设备成本。

在实际操作中，使用者可以通过上述两种方式中的任一一种进行操作，当使用者采用手动控制方式时，自动控制方式转为暂停模式，确保使用者人为干预的调节能得到迅速执行。

在实际操作中，所述主控模块包括微控制器单元以及与微控制器单元通连的无线通信单元，所述控制系统包括移动端和数据服务端，所述主控模块通过无线通信单元分别与移动端和数据服务端通连。无线通信模块优选为WiFi，便于主控模块同时与数据服务端以及移动端进行数据传输，数据服务端通过收集使用者睡姿参数来为使用者提供睡眠状态提醒，并为使用者提供改善睡眠质量的建议。此外，微控制器单元还可以通过带蓝牙功能的无线通信单元与移动端进行连接，便于使用者在通信信号欠佳的地区使用。

在实际操作中，所述主控模块包括与睡姿模块通连的485接口单元以及与软硬调节模块通连的UART接口单元。UART接口单元具体为通用异步收发传输器，是一种异步收发传输器，将信号由串行通信与并行通信间作传输转换，作为并行输入成为串行输出的芯片，通常集成于其他通讯接口的连结上。

在实际操作中，所述主控模块包括均与微控制器单元通连的Flash存储单元和操作显示单元。优选方案，所述操作显示单元为设置在主控模块上的触摸显示屏，既能通过显示屏显示控制系统工作状态，还能通过触摸方式对控制系统进行控制，此外，显示屏配合按键使用也能成为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述主控模块包括供电单元，所述供电单元分别为微控制器单元、485接口单元、Flash存储单元、操作显示单元以及无线通信单元提供电能。所述供电单元接收市电电源并将电源转化为符合各单元供电要求的电源，确保各单元正常地配合运转。

在实际操作中，所述软硬调节单元包括气压调节单元以及与气囊通连的通气管路，所述气压调节单元包括气泵以及控制通气管路的控制阀。所述控制阀为三通阀，其中，第一端与气泵通连，第二端与外界空间通连，第三端与气囊通连，三通阀通过控制第三端选择性地与第一端或第二端通连实现气囊压力调节，进而调节垫体的软硬度。所述气囊为若干个，所述气囊上至少设有一根电容感应带，所述气囊拼合形成具有躺卧面的垫体，所述气囊分别通过对应的通气管路与所述气泵通连。通过电容感应带来获取人体某部的睡姿进而控制对应气囊进行软硬度调节。每个气囊均设有一个控制阀，所述气泵为多个控制阀提供高压气体，主控模块通过控制各控制阀实现各气囊软硬度调节，使得各气囊能同时进行具有差异化气压的软硬度调节。

在实际操作中，所述气囊的气压调节范围为P，80kPa≥P≥0kPa。气泵提供的高压气体压力不低于80kPa，确保气囊能在预设气压范围内调节。由于垫体的软硬度是相对参数，假设气囊内气压恒定，当使用者自身重量较大或接触面积较小时，导致使用者会感知到垫体较为柔软，反之，当使用者自身重量较轻或接触面积较大时，导致使用者会感知到垫体较硬，所以气囊压力P应在一个适当的范围内。当P≥80kPa时，需要较大功率的气泵以及较大结构强度的气囊，生产成本较高，且取得的硬度效果并不明显，所以优选80kPa≥P≥0kPa。

Claims (10)

1.一种软硬可调的床垫，包括垫体以及控制垫体软硬的控制系统，所述垫体具有气压可调的气囊，控制系统控制各气囊内压力，其特征在于，所述控制系统包括主控模块、设于垫体表面的睡姿模块以及调节气囊气压的软硬调节模块，所述睡姿模块包括用于获取睡姿信号的电容感应带，所述主控模块通过软硬调节模块控制各气囊气压。

2.根据权利要求1所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块包括微控制器单元以及与微控制器单元通连的无线通信单元，所述控制系统包括移动端和数据服务端，所述主控模块通过无线通信单元分别与移动端和数据服务端通连。

3.根据权利要求2所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块包括与睡姿模块通连的485接口单元以及与软硬调节模块通连的UART接口单元。

4.根据权利要求3所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块包括均与微控制器单元通连的Flash存储单元和操作显示单元。

5.根据权利要求4所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块包括供电单元，所述供电单元分别为微控制器单元、485接口单元、Flash存储单元、操作显示单元以及无线通信单元提供电能。

6.根据权利要求3所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述软硬调节单元包括气压调节单元以及与气囊通连的通气管路，所述气压调节单元包括气泵以及控制通气管路的控制阀。

7.根据权利要求6所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述气囊为若干个，所述气囊上至少设有一根电容感应带，所述气囊拼合形成具有躺卧面的垫体，所述气囊分别通过对应的通气管路与所述气泵通连。

8.根据权利要求7所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述气囊的气压调节范围为P，80kPa≥P≥0kPa。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块接收来自睡姿模块的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。

10.根据权利要求1-8任一所述的一种软硬可调的床垫，其特征在于，所述主控模块接收来自移动端的信号并通过软硬调节模块控制各气囊气压。