CN216052675U - 一种智能床垫控制电路及其床垫 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能家居的领域，尤其是涉及一种智能床垫控制电路及其床垫，应用在具有加热件和风扇的智能床垫中，其包括检测电路，用于检测外界温度，并输出相应的检测信号；比较电路，连接于检测电路以接收检测信号，并将检测信号与预设信号进行比较，以输出相应的比较信号；第一控制电路，连接于比较电路以接收比较信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件的供电回路的通断；第二控制电路，连接于比较电路以接收比较信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇的供电回路的通断。本申请具有在不同温度的天气，使得睡眠者有较好的睡眠体验的效果。

Description

一种智能床垫控制电路及其床垫

技术领域

本申请涉及智能家居的领域，尤其是涉及一种智能床垫控制电路及其床垫。

背景技术

随着科技的进步，智能家居逐渐走进了人们的生活。人们物质生活水平的不断提升，越来越多的人开始注重自己的生活品质。睡眠，占据了人一生三分之一的时间，因此，对与睡眠为伴的床垫的要求也越来越高，越来越多样化。现在智能床垫的发展趋势，也朝着立体化和多功能化发展。

专利公告号为CN209171795U的中国专利公开了一种智能床垫，包括床垫本体，还包括控制器、储气垫和充气装置，床垫本体包括若干个独立设置的床垫单元，储气垫的底部设有若干个倾斜度调整气囊，每个倾斜度调整气囊分别通过一电磁阀和通气管理与充气装置连接，倾斜度调整气囊在充气后呈楔形，床垫本体与储气垫之间设有若干个开关单元，控制器用于控制开关单元的开启状态，当开关单元处于第一开启状态时，储气垫向对应的床垫单元充气，以使对应的床垫单元处于凸起状态，当开关单元处于第二开启状态时，对应的床垫单元向外排气。

针对上述中的相关技术，当天气较冷或较热时，睡眠者使用上述的智能床垫睡眠时，容易因天气较冷或较热而导致睡眠体验较差。

实用新型内容

为了在不同温度的天气，使得睡眠者有较好的睡眠体验，本申请提供一种智能床垫控制电路及其床垫。

第一方面，本申请提供的一种智能床垫控制电路，采用如下的技术方案：

一种智能床垫控制电路，应用在具有加热件和风扇的智能床垫中，包括：

检测电路，用于检测外界温度，并输出相应的检测信号；

比较电路，连接于检测电路以接收检测信号，并将检测信号与预设信号进行比较，以输出相应的比较信号；

第一控制电路，连接于所述比较电路以接收比较信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件的供电回路的通断；

第二控制电路，连接于所述比较电路以接收比较信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇的供电回路的通断。

通过采用上述技术方案，检测电路检测外界的温度，转换为检测信号并输出；比较电路接收检测信号，并将检测信号与预设的信号进行比较，并根据比较结果输出相应的比较信号；第一控制电路接收比较信号，并根据比较信号输出相应的第一控制信号，以控制加热件的供电回路的通断；第二控制信号接收比较信号，并根据比较信号输出相应的第二控制信号，以控制风扇的供电回路的通断；以实现睡眠温度较低时，加热件工作，提高睡眠者睡眠时的温度；当睡眠温度较高时，风扇工作，降低睡眠者睡眠时的温度，使得当天气较冷或较热的时候，睡眠者都有较好的睡眠体验。

优选的，所述比较电路包括第一比较电路和第二比较电路，所述第一比较电路的一端连接于检测电路以接收检测信号，并将检测信号与设置的下限预设值信号比较，另一端连接于第一控制电路以输出相应的第一比较信号；所述第二比较电路的一端连接于检测电路以接收检测信号，并将检测信号与设置的上限预设值信号作比较，另一端连接于第二控制电路以输出相应的第二比较信号；

所述比较信号包括第一比较信号和第二比较信号，第一控制电路，连接于第一比较电路以接收第一比较信号；

第二控制电路，连接于第二比较电路以接收第二比较信号。

通过采用上述技术方案，第一比较电路接收检测信号，并将检测信号与设置的下限预设值信号比较，当检测信号的温度低于下限预设值信号所设定的温度时，加热件开始加热，当检测信号的温度高于下限预设值信号所设定的温度时，加热件不加热；第二比较电路接收检测信号，并将检测信号与设置的上限预设值信号比较，当检测信号的温度低于上限预设值信号所设定的温度时，风扇不工作，当检测信号的温度高于上限预设值信号所设定的温度时，风扇开始转动。

优选的，所述第一控制电路包括第一开关电路和第一驱动电路，第一开关电路一端连接于第一比较电路以接收第一比较信号，另一端连接于第一驱动电路以输出第一开关信号；第一驱动电路连接于第一开关电路以接收第一开关信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件的供电回路的通断。

通过采用上述技术方案，第一开关电路接收第一比较信号，并根据第一比较信号输出相应的第一开关信号，第一驱动电路接收第一开关信号，并根据第一开关信号输出相应的第一控制信号，第一控制信号用于控制加热件的供电回路的通断。

优选的，所述第二控制电路包括第二开关电路和第二驱动电路，第二开关电路一端连接于第二比较电路以接收第一比较信号，另一端连接于第二驱动电路以输出第二开关信号；所述第二驱动电路连接于第二开关电路以接收第二开关信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇的供电回路的通断。

通过采用上述技术方案，第二开关信号接收第二比较信号，并根据第二比较信号输出相应的第二开关信号，第二驱动电路接收第二开关信号，并根据第二开关信号输出相应的第二控制信号，第二控制信号用于控制风扇的供电回路的通断。

优选的，所述第一比较电路和第一控制电路之间连接有指示电路，所述指示电路一端连接于第一比较电路的输出端以接收第一比较信号，并根据第一比较信号做出指示动作。

通过采用上述技术方案，指示电路接收第一比较信号，并根据第一比较信号做出相应的指示动作；当加热件工作或不工作时，指示电路做出对应的指示动作，使得用户能直观的看到加热件是否进行加热。

第二方面，本申请提供一种智能床垫，采用如下的技术方案:

优选的，包括床垫本体，所述床垫本体内设置有加热件、风扇以及上述的控制电路。

通过采用上述技术方案，加热件、风扇和控制电路位于床垫本体内，以实现当环境温度过低或过高时，智能床垫能通过加热件加热或风扇降温等操作使得睡眠者睡眠时的睡眠体验得到提高，减少因过冷或过热而无法入眠的可能性。

优选的，所述床垫本体内设置有加热层，所述加热件设置在加热层内，所述加热层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层设置在加热层顶端，所述第二绝缘层设置在加热层底端，所述加热件为若干导电石墨纤维。

通过采用上述技术方案，导电石墨纤丝由石墨复合而成，导电石墨纤丝导电发热时能产生较为精确的远红外线，这种远红外线对人体起到较好的保健作用，且导电石墨纤丝性能稳定，工艺简单，制作容易，制造成本低；绝缘层减少加热件使得床垫发生起火的可能性。

优选的，所述床垫本体顶面上开设有若干通气孔，若干所述通气孔沿床垫本体厚度方向设置。

通过采用上述技术方案，一方面，通气孔用于导热，使得加热件的加热效果更好；另一方面，通气孔使得风扇工作时产生的风穿过床垫本体，提高了风扇降温的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.检测电路检测外界的温度，转换为检测信号并输出；比较电路接收检测信号，并将检测信号与预设的信号进行比较，并根据比较结果输出相应的比较信号；以实现睡眠温度较低时，加热件工作，提高睡眠者睡眠时的温度；当睡眠温度较高时，风扇工作，降低睡眠者睡眠时的温度，使得当天气较冷或较热的时候，睡眠者都有较好的睡眠体验；

2.第一比较电路接收检测信号，并将检测信号与设置的下限预设值信号比较，当检测信号的温度低于或高于下限预设值信号所设定的温度时，第一比较电路将相对的第一比较信号输出至第一控制电路内；

3.第一开关信号接收第一比较信号，并根据第一比较信号输出相应的第一开关信号，第一驱动电路接收第一开关信号，并根据第一开关信号输出相应的第一控制信号，第一控制信号用于控制加热件的供电回路的通断。

附图说明

图1是本申请实施例的控制电路模块图；

图2是本申请实施例的控制电路示意图；

图3本申请实施例的整体结构示意图；

图4是本申请实施例的侧视图；

图5是图4中的A-A向剖视图；

图6是图4中的B-B向剖视图。

附图标记说明：1、检测电路；2、比较电路；21、第一比较电路；22、第二比较电路；3、第一控制电路；31、第一开关电路；32、第一驱动电路；4、第二控制电路；41、第二开关电路；42、第二驱动电路；5、指示电路；6、加热件；7、风扇；8、床垫本体；9、加热层；10、第一绝缘层；11、第二绝缘层；12、通气孔。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种智能床垫控制电路。

如图1和图2所示，一种智能床垫控制电路，应用于加热件6和风扇7的供电回路上，包括检测电路1、比较电路2、第一控制电路3和第二控制电路4。检测电路1检测外界的温度，将输出相应的检测信号。比较电路2连接于检测电路1以接收检测信号，并根据检测信号与预设信号进行比较并输出相应的比较信号。比较电路2包括第一比较电路21和第二比较电路22，第一比较电路21一端连接于检测电路1以接收检测信号，另一端连接于第一控制电路3以输出第一比较信号。第二比较电路22的一端连接于检测电路1以接收检测信号，另一端连接于第二控制电路4以输出第二比较信号。第一控制电路3连接于比较电路2以接收比较信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件6的供电回路的通断；第一控制电路3连接于比较电路2以接收比较信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇7的供电回路的通断。

在本实施例中，供电回路为220V交流电源。

在本实施例中，检测电路1为一温度传感器，温度传感器检测外界的温度。

如图2所示，第一比较电路21包括第一比较器U1、第一电阻器R1和第二电阻器R2。

第一电阻器R1的一端连接于VCC，第一电阻器R1的另一端连接于第二电阻器R2的一端，第二电阻器R2的另一端接地。第一电阻器R1和第二电阻器R2的节点连接于第一比较器U1的同向输入端以输出下限预设值信号，第一比较器U1的反相输入端连接于检测电路1以接收检测信号，第一比较器U1的输出端连接于第一控制电路3以输出相应的第一比较信号。

当检测信号低于下限预设值信号时，第一比较器U1的输出端输出高电平信号；当检测信号高于下限预设值信号设定时，输出端输出低电平信号。

如图2所示，第一控制电路3包括第一开关电路31和第一驱动电路32。第一开关电路31连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，并输出第一开关信号；第一驱动电路32连接于第一开关电路31以接收第一开关信号，并输出相对的第一控制信号以控制加热件6的供电回路的通断。

第一开关电路31包括第一三极管Q1。第一三极管Q1为NPN型三极管。第一三极管Q1的基极连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，第一三极管Q1的集电极连接于第一驱动电路32以输出第一开关信号，第一三极管Q1的发射机接地。

因第一三极管Q1为NPN型，故当第一比较信号为高电平时，第一三极管Q1饱和导通；当第一比较信号为低电平时，第一三极管Q1截止关断。

在本实施例中，第一开关电路31还包括第一限流电阻R5和第一下拉电阻R6。第一限流电阻R5一端连接于第一比较器U1的输出端，另一端连接于第一三极管Q1的基极。第一限流电阻R5用于限流，防止基极电流过大而使得第一三极管Q1烧坏。第一下拉电阻R6一端连接于第一三极管Q1的基极，另一端连接于第一三极管Q1的发射极。第一下拉电阻R6用于使第一三极管Q1在没有输出电压或输入端悬空时，保证第一三极管Q1能可靠截止。

如图2所示，第一驱动电路32包括第一继电器KM1，第一继电器KM1的线圈连接于第一比较器Q1的集电极以接收第一开关信号，第一继电器KM1的常开触点KM1-1连接于加热件6的供电回路以控制加热件6的通断。

当第一三极管Q1饱和导通时，第一继电器KM1的常开触点KM1-1吸合，加热件6的供电回路导电，加热件6开始加热；当第一三极管Q1截止关断时，第一继电器KM1的常开触点KM1-1断开，加热件6停止加热。

在本实施例中，第一继电器KM1的线圈上反接有第一续流二极管D1，第一续流二极管D1用于消除线圈断电时产生的反向感生电流，减少反向感生电流对第一继电器KM1的损坏。

如图2所示，第二比较电路22包括第二比较器U2、第三电阻器R3和第四电阻器R4。

第三电阻器R3的一端连接于VCC，第三电阻器R3的另一端连接于第四电阻器R4的一端，第四电阻器R4的另一端接地。第三电阻器R3和第四电阻器R4的节点连接于第二比较器U2的反向输入端以输出上限预设值信号，第二比较器U2的同相输入端连接于检测电路1以接收检测信号，第二比较器U2的输出端连接于第二控制电路4以输出相应的第二比较信号。

当检测信号低于上限预设值信号设定时，第二比较器U2的输出端输出低电平信号；当检测信号高于上限预设值信号设定时，输出端输出低电平信号。

如图2所示，第二控制电路4包括第二开关电路41和第二驱动电路42。第二开关电路41连接于第二比较器U2的输出端以接收第二比较信号，并输出第二开关信号；第二驱动电路42连接于第二开关电路以接收第二开关信号，并输出相对的第二控制信号以控制风扇7的供电回路的通断。

第二开关电路41包括第二三极管Q2。第二三极管Q2为NPN型三极管。第二三极管Q2的基极连接于第二比较器U2的输出端以接收第二比较信号，第二三极管Q2的集电极连接于第二驱动电路42以输出第二开关信号，第二三极管Q2的发射机接地。

因第二三极管Q2为NPN型，故当第二比较信号为高电平时，第二三极管Q2饱和导通；当第二比较信号为低电平时，第二三极管Q2截止关断。

在本实施例中，第二开关电路41还包括第二限流电阻R7和第二下拉电阻R8。第二限流电阻R7一端连接于第二比较器U2的输出端，另一端连接于第二三极管Q2的基极。第二限流电阻R7用于限流，防止基极电流过大而使得第二三极管Q2烧坏。第二下拉电阻R8一端连接于第二三极管Q2的基极，另一端连接于第二三极管Q2的发射极。第二下拉电阻R8用于使第二三极管Q2在没有输出电压或输入端悬空时，保证第二三极管Q2能可靠截止。

如图2所示，第二驱动电路42包括第二继电器KM2，第二继电器KM2的线圈连接于第二比较器Q2的集电极以接收第二开关信号，第二继电器KM2的常开触点KM2-1连接于风扇7的供电回路以控制风扇7的通断。

当第二三极管Q2饱和导通时，第二继电器KM2的常开触点KM2-1吸合，风扇7的供电回路导电，风扇7开始转动；当第二三极管Q2截止关断时，第二继电器KM2的常开触点KM2-1断开，风扇7停止转动。

在本实施例中，第二继电器KM2的线圈上反接有第二续流二极管D2，第二续流二极管D2用于消除线圈断电时产生的反向感生电流，减少反向感生电流对第二继电器KM2的损坏。

如图2所示，第一比较电路21和第一控制电路3之间连接有指示电路5，指示电路5一端连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，并根据保护信号做出指示动作。

在本实施例中，指示电路5包括第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2。第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2并联设置。

第一发光二极管LED1的阳极连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，阴极接地。第二发光二极管LED2的阳极连接于第一比较器U1的输出端以接收第一比较信号，阴极接地。第二发光二极管LED2的阳极与第一比较器U1的输出端之间串联有非门NOT。

当第一比较器U1输出高电平时，第一发光二极管LED1接收高电平，并点亮；高电平通过非门NOT后反相为低电平，第二发光二极管LED2不发光；反之，当当第一比较器U1输出低电平时，第一发光二极管LED1不发光，低电平通过非门NOT后反相为高电平，第二发光二极管LED2被点亮。

实施原理为：

检测电路1检测温度以输出检测信号，检测信号输出至第一比较电路21和第二比较电路22进行比较，存在三种状态；

状态1：当检测信号低于第一比较器U1的下限预设值信号，且检测信号低于第二比较器U2的上限预设值信号时，

第一比较器U1输出高电平，第一三极管Q1饱和，第一继电器KM1的常开触点KM1-1贴合，电热丝开始加热，且第一发光二极管LED1亮起，

第二比较器U2输出低电平，第二三极管Q2截止，第二继电器KM2的常开触点KM2-1断开，风扇7不转动。

状态2：当检测信号高于第一比较器U1的下限预设值信号，且检测信号低于第二比较器U2的上限预设值信号时，

第一比较器U1输出低电平，第一三极管Q1截止，第一继电器KM1的常开触点KM1-1断开，电热丝不加热，且第二发光二极管LED2亮起，

第二比较器U2输出低电平，第二三极管Q2截止，第二继电器KM2的常开触点KM2-1断开，风扇7不转动。

状态3：当检测信号高于第一比较器U1的下限预设值信号，且检测信号高于第二比较器U2的上限预设值信号时，

第一比较器U1输出低电平，第一三极管Q1截止，第一继电器KM1的常开触点KM1-1断开，电热丝不加热，且第二发光二极管LED2亮起，

第二比较器U2输出高电平，第二三极管Q2饱和，第二继电器KM2的常开触点KM2-1闭合，风扇7转动。

综上，实现当温度较低时，加热件6开始加热；当温度适宜时，加热件6和风扇7接皆不工作；当温度较高时，风扇7开始转动。使得睡眠者睡眠时的温度保持舒适，便于睡眠者入睡。

本申请实施例还公开一种智能床垫。

如图3和图5所示，一种智能床垫包括床垫本体8、设置在床垫本体8内的加热件6、设置在床垫本体8内的风扇7以及控制电路。

如图4和图6所示，床垫本体8内开设有加热层9，加热件6固定连接在加热层9内。加热层9包括第一绝缘层10和第二绝缘层11，第一绝缘层10设置在加热层9顶端，第二绝缘层11设置在加热层9底端。在本实施例中，加热件6为若干导电石墨纤维，导电石墨纤丝由石墨复合而成，导电石墨纤丝导电发热时能产生较为精确的远红外线，这种远红外线对人体起到较好的保健作用，且导电石墨纤丝性能稳定，工艺简单，制作容易，制造成本低。

如图3所示，床垫本体8顶壁上开设有若干通气孔12，通气孔12沿床垫本体8厚度方向设置，通气孔12用于加热件6加热时空气导热和风扇7转动时的吹风。

实施原理为：

加热件6、风扇7和控制电路位于床垫本体8内，以实现当环境温度过低时，控制电路控制加热件6进行加热，当境温度过高时，控制电路控制风扇7进行转动，使得睡眠者睡眠时的睡眠体验得到提高，减少因过冷或过热而无法入眠的可能性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能床垫控制电路，应用在具有加热件（6）和风扇（7）的智能床垫中，其特征在于，包括：

检测电路（1），用于检测外界温度，并输出相应的检测信号；

比较电路（2），连接于检测电路（1）以接收检测信号，并将检测信号与预设信号进行比较，以输出相应的比较信号；

第一控制电路（3），连接于所述比较电路（2）以接收比较信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件（6）的供电回路的通断；

第二控制电路（4），连接于所述比较电路（2）以接收比较信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇（7）的供电回路的通断。

2.根据权利要求1所述的一种智能床垫控制电路，其特征在于：所述比较电路（2）包括第一比较电路（21）和第二比较电路（22），所述第一比较电路（21）的一端连接于检测电路（1）以接收检测信号，并将检测信号与设置的下限预设值信号比较，另一端连接于第一控制电路（3）以输出相应的第一比较信号；所述第二比较电路（22）的一端连接于检测电路（1）以接收检测信号，并将检测信号与设置的上限预设值信号作比较，另一端连接于第二控制电路（4）以输出相应的第二比较信号；

所述比较信号包括第一比较信号和第二比较信号，第一控制电路（3），连接于第一比较电路（21）以接收第一比较信号；

第二控制电路（4），连接于第二比较电路（22）以接收第二比较信号。

3.根据权利要求2所述的一种智能床垫控制电路，其特征在于：所述第一控制电路（3）包括第一开关电路（31）和第一驱动电路（32），第一开关电路（31）一端连接于第一比较电路（21）以接收第一比较信号，另一端连接于第一驱动电路（32）以输出第一开关信号；第一驱动电路（32）连接于第一开关电路（31）以接收第一开关信号，并输出相应的第一控制信号以控制加热件（6）的供电回路的通断。

4.根据权利要求2所述的一种智能床垫控制电路，其特征在于：所述第二控制电路（4）包括第二开关电路（41）和第二驱动电路（42），第二开关电路（41）一端连接于第二比较电路（22）以接收第一比较信号，另一端连接于第二驱动电路（42）以输出第二开关信号；所述第二驱动电路（42）连接于第二开关电路（41）以接收第二开关信号，并输出相应的第二控制信号以控制风扇（7）的供电回路的通断。

5.根据权利要求2所述的一种智能床垫控制电路，其特征在于：所述第一比较电路（21）和第一控制电路（3）之间连接有指示电路（5），所述指示电路（5）一端连接于第一比较电路（21）的输出端以接收第一比较信号，并根据第一比较信号做出指示动作。

6.一种智能床垫，其特征在于：包括床垫本体（8），所述床垫本体（8）内设置有加热件（6）、风扇（7）以及权利要求1-5任意一项所述的控制电路。

7.根据权利要求6所述的一种智能床垫，其特征在于：所述床垫本体（8）内设置有加热层（9），所述加热件（6）设置在加热层（9）内，所述加热层（9）包括第一绝缘层（10）和第二绝缘层（11），所述第一绝缘层（10）设置在加热层（9）顶端，所述第二绝缘层（11）设置在加热层（9）底端，所述加热件（6）为若干导电石墨纤维。

8.根据权利要求7所述的一种智能床垫，其特征在于：所述床垫本体（8）顶面上开设有若干通气孔（12），若干所述通气孔（12）沿床垫本体（8）厚度方向设置。

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