CN217488113U - 一种床板组件及智能床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种床板组件及智能床，该床板组件包括肋板、柔性垫和张力传感器。肋板包括用于承载人体的承载面和背离所述承载面的底面。柔性垫与所述肋板的底面相连。所述张力传感器呈片状，其贴合于所述柔性垫上。本实用新型的床板组件通过在肋板和张力传感器之间的柔性垫，能够降低肋板的品质因素，同时，张力传感器在床铺无人使用时的抗干扰能力强，在床铺有人使用时的灵敏度更高。

Description

一种床板组件及智能床

技术领域

本实用新型涉及智能寝具技术领域，尤其涉及一种床板组件及智能床。

背景技术

智能床是一种具有智能化功能的床，其能够通过传感器检测人的呼吸、心率等重要生理参数。

现有技术中，在智能床的床板底部设置柔性的张力传感器，通过张力传感器检测人体的微动信号，是一种较为简单、方便的方法。传统的方法是将张力传感器直接粘贴部署在床板底面，床板受压后向下弯曲，带动张力传感器的形状发生变化，张力传感器检测的张力随着弯曲的程度线性变化，从而能够获得床上压力的变化，当人躺在床板上时，其呼吸和心跳将带动床板产生轻微振动，进而使床板发生变形，据此可以获得使用者的呼吸心率。

上述的结构存在如下缺陷：在粘贴张力传感器时，如果初始张力较大，灵敏度高，则无人时环境振动造成的干扰也非常强烈。而如果初始状态下张力传感器处于松弛状态，则可能在床板受压时张力传感器也不够灵敏，无法可靠地测出准确有效的数据。

另外，现有的床板均采用弹性床板，在受到冲击时不会有很强的反作用力，以免损坏床板。但是这样的特性使得床板具有较高的品质因素，在某个特定的频率十分敏感，不利于其作为张力传感器的载体。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种床板组件及智能床，其张力传感器检测的数据更为准确可靠。

为实现上述实用新型目的，一方面，本实用新型提出了一种床板组件，包括：

肋板，包括用于承载人体的承载面和背离所述承载面的底面；

柔性垫，与所述肋板的底面相连；以及，

张力传感器，所述张力传感器呈片状，其贴合于所述柔性垫上。

进一步地，所述张力传感器与所述底面之间的距离为8～40mm。

进一步地，所述张力传感器为电阻应变片或者压电薄膜；所述柔性垫的材料为硅胶、橡胶、海绵或者PET。

进一步地，所述柔性垫包括位于其相对两侧的第一面和第二面，所述张力传感器贴合于所述第一面上，所述第二面与所述底面贴合。

进一步地，所述第一面和所述第二面相平行。

进一步地，所述底面和所述第二面为中部向上凸起的弧面，所述第一面为平面或者内凹的弧面或者外凸的弧面。

进一步地，所述柔性垫包括本体以及与所述本体相连的连接件，所述连接件与所述肋板的底面相连；

所述连接件与所述本体一体成型，或者，所述连接件为与所述本体相连的独立的零件。

进一步地，所述本体包括位于其相对两侧的第三面和第四面，所述连接件设于所述第三面上，所述张力传感器贴合于所述第三面或者所述第四面上。

进一步地，所述张力传感器贴合于所述第三面上，且所述连接件环绕于所述张力传感器外周。

另一方面，本实用新型公开了一种智能床，包括如上任一项所述的床板组件。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的床板组件通过在肋板的底面和张力传感器之间设置柔性垫，一方面，可以通过柔性垫有效地降低肋板的品质因素，使得其机械振动的频率范围更宽，不同频率的灵敏度较为一致；另一方面，在肋板受力弯曲后，柔性垫能够增大张力传感器的变形量，从而增加张力传感器的灵敏度，这样，在床铺无人使用，肋板不受力变形，张力传感器相对松弛，感测灵敏度非常低，抗干扰能力强；在床铺有人使用而肋板向下弯曲时，肋板厚度加上柔性垫体的厚度，使得同样的肋板形变产生大的多的张力，张力传感器的灵敏度更高。

附图说明

图1是本实用新型中一种实施方式的肋板由床架支撑的示意图。

图2是本实用新型实施例1中床板组件的结构示意图。

图3是图2所示的床板组件受压后变形的示意图。

图4是本实用新型实施例2中床板组件的结构示意图。

图5是本实用新型实施例3中床板组件的结构示意图。

图6是本实用新型实施例4中床板组件的结构示意图。

图7是本实用新型实施例5中床板组件的结构示意图。

图8是本实用新型实施例6中床板组件的结构示意图。

图9是本实用新型实施例6中柔性垫的俯视示意图。

图10是本实用新型实施例7中床板组件的结构示意图。

图11是本实用新型实施例8中床板组件的结构示意图。

图12是本实用新型实施例8中柔性垫和张力传感器的俯视示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参考图1至图12，本实用新型提出了一种床板组件，床板组件包括一块或多块肋板1，在肋板1的数量为多个时，其通常是间隔排列的。肋板1用于支撑人体，可以在肋板1上铺装床垫或者褥子，使用时，人躺在床垫或褥子上。

肋板1通常放置在床架5上，受到床架5的支撑。床架5对肋板1形成多点支撑，例如支撑在肋板1的两端形成两点支撑，或者支撑在肋板1的两端和中间位置，形成三点支撑，肋板1在相邻两个支撑点之间的部分为悬空部分。参考图1，图1示出了肋板1两端1a受到床架5支撑时的情形，其中间部分1b即为悬空部分。

肋板1包括用于支撑人体的承载面10和背离承载面10的底面11，使用时，使用者位于承载面10所在侧，底面11则朝向地面。

柔性垫2与肋板1的底面11相连，其与肋板1之间的连接方式优选为胶粘连接，连接更为方便。柔性垫2的材料优选为硅胶、橡胶、海绵或者PET，其具有弹性，能够在受力后变形，并在外力去除后恢复原状。优选的，柔性垫2设置于肋板1的悬空部分的中间位置。

张力传感器3呈片状，其贴合于柔性垫2上，张力传感器3具有柔性，能够随着所在表面的变形而变形，进而改变其自身参数。对张力传感器3检测到的参数进行分析计算后即可获得例如呼吸心率等信息。

张力传感器3例如可以是电阻应变片或者压电薄膜等。在一种优选的实施方式中，张力传感器3为电阻应变片，在张力传感器3发生形变后，其电阻值将发生变化，通过电桥电路(例如全桥电路、单臂电桥电路等)等测量电路能够输出与不同电阻值对应的电压值，对该电压进行分析处理后即可得到相关信息。在另一种优选的实施方式中，张力传感器3为压电薄膜，优选为PVDF压电薄膜，当张力传感器3变形时，其通过压电效应输出电压，对该电压进行分析处理后得到相关信息。

通过在张力传感器3和肋板1之间设置柔性垫2，一方面，可以在振动传递的过程中增加阻尼，降低了肋板1的品质因素，使得其机械振动的频率范围更宽，不同频率灵敏度较为一致。另一方面，在肋板1受力后，其向下弯曲，底面11被延展，尺寸增大，同时，其将带动柔性垫2向下弯曲，从而拉伸柔性垫2和贴合于柔性垫2上的张力传感器3，由于张力传感器3相较于底面11位于更外端，因此，在肋板受到相同大小的压力时，张力传感器3的变形量相较于其直接贴合在底面11上的变形量更大，极大的提高了灵敏度。另外，由于柔性垫2能够在受力过大时适应性的发生形变，因此，无需担心张力超出限制。

张力传感器3贴合于柔性垫2上时处于松弛状态，其张力为零，这样，在床板上没有人时，张力传感器3的感测灵敏度非常低，感测非常迟钝，有很高的抗干扰特性，例如抵抗风吹干扰，不会产生错误数据导致智能床误动作。当床板上有人时，肋板1受到压力变形，张力传感器3被张紧，其灵敏度变高，能够稳定测量床板受力的轻微变化，进而可以分析出床上是否有人、心率、呼吸率、是否辗转等等重要信息。同时在正常使用时，柔性垫2有足够的惰性，保证了张力传感器3总体上有优良的频宽适应性。

张力传感器3距离底面11的距离越远，其形变量通常越大，因此，通过调节张力传感器3距离底面11的距离即可调整在肋板1受力下压后张力传感器3的形变程度，进而调节其灵敏度。优选的，张力传感器3与底面11之间的距离为8～40mm。进一步优选的，张力传感器3距离底面11的距离大于等于肋板1的厚度，此时，张力传感器3的灵敏度更为合适。

以下以若干实施例介绍床板组件的具体实施方式。

实施例1

如图2所示，本实施例中，在初始状态时，肋板1和柔性垫2均呈平板状，肋板1包括相对设置且平行的承载面10和底面11，柔性垫2的第一面20和第二面21也是平行的，柔性垫2的第二面21与底面11贴合，张力传感器3贴合于柔性垫2的第一面20上。在使用时，肋板1通常是水平放置的，在受到压力后向下弯曲，从而拉伸张力传感器3，提高张力传感器3的灵敏度。图3示出了肋板1受力弯曲后的示意图。

本实施例中，肋板1和柔性垫2的厚度相同。可以理解的是，柔性垫2的厚度与张力传感器3距底面11的距离相同，通过调节柔性垫2的厚度即可控制张力传感器3距底面11的距离。

实施例2

参考图4，实施例2与实施例1的区别在于，其柔性垫2的厚度大于肋板1的厚度，使得在肋板1受压弯曲后，贴合于柔性垫2的第一面20上的张力传感器3的形变量更大，灵敏度更高。

实施例3

参考图5，本实施例中，肋板1呈中部向上凸起的弯曲的板状(拱形)，肋板1通常是等厚的，其承载面10和底面11相互平行，且均呈中部向上凸起的弧面形状。通过将肋板1设置成拱形的板状，在其受到压力后，中部向下压缩，整体变得更为平整，其支撑力更好，躺卧时更为舒适。

柔性垫2的第二面21与底面11贴合，因此两者形状相适配，第二面21也呈中部向上凸起的弧面。本实施例中，柔性垫2是等厚的，第一面20与第二面21平行，均呈中部内凹的弧面。

张力传感器3贴合于第一面20上，在肋板1受力变形后，第一面20被延展，从而拉伸张力传感器3。

实施例4

参考图6，本实施例与实施例3的区别在于，其柔性垫2的第一面20为平面，且呈水平状态，更便于张力传感器3的粘贴。

实施例5

参考图7，本实施例与实施例3的区别在于，其柔性垫2的第一面20呈中部外凸的弧面，能够增厚柔性垫2用于连接张力传感器3的部分的厚度，进一步提高肋板1的品质因素和张力传感器3的灵敏度。

实施例6

参考图8和图9，本实施例中，肋板1呈平板状，其承载面10和底面11为平面。

柔性垫2包括本体25以及与本体25相连的连接件26，连接件26与肋板1的底面11相连。

本实施例中，连接件26与本体25是一体成型的，两者的材料相同。

连接件26的数量不限，本实施例中，连接件26的数量为两个，两个连接件26间隔设置，张力传感器3位于两个连接件26之间。

本体25包括位于其相对两侧的第三面22和第四面23，连接件26设于第三面22上。张力传感器3贴合于第四面23上，在肋板1受压变形后，连接件26带动柔性垫2变形，从而拉伸张力传感器3。

实施例7

参考图10，本实施例与实施例6的区别在于，连接件26和本体25为两个独立的零件，两者通过胶粘的方式相连。同时，连接件26的材质与柔性垫2不同，连接件26优选采用硬质材料制成，例如木材、铝块等。在肋板1受压变形后，连接件26能够更充分的拉伸柔性垫2，减少了因为自身的形变而降低柔性垫2的变形量，使得张力传感器3的灵敏度更高。

实施例8

参考图11和图12，本实施例与实施例6的区别在于，本实施例中，张力传感器3贴合于第三面22上，且连接件26的数量为一个，其呈环状，环绕于张力传感器3的外周，在连接件26上可以开设槽或者孔以便于张力传感器3走线。可以理解的是，在其他实施例中，连接件26的数量可以有两个或多个，两个或多个连接件26围合呈环形。

可以理解的是，通过调整连接件26的厚度即可调节张力传感器3与底面11之间的距离。

可以理解的是，由于连接件26环绕于张力传感器3外部，因此在安装完成后，本体25、连接件26以及肋板1之间形成较为密闭的腔体24，对张力传感器3具有一定的保护作用。

本实用新型还提出了一种智能床，其包括上文所述的床板组件，进一步地，智能床还包括床架，床板组件设置于床架上。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种床板组件，其特征在于，包括：

肋板(1)，包括用于承载人体的承载面(10)和背离所述承载面(10)的底面(11)；

柔性垫(2)，与所述肋板(1)的底面(11)相连；以及，

张力传感器(3)，所述张力传感器(3)呈片状，其贴合于所述柔性垫(2)上。

2.如权利要求1所述的床板组件，其特征在于，所述张力传感器(3)与所述底面(11)之间的距离为8～40mm。

3.如权利要求1所述的床板组件，其特征在于，所述张力传感器(3)为电阻应变片或者压电薄膜；所述柔性垫(2)的材料为硅胶、橡胶、海绵或者PET。

4.如权利要求1至3任一项所述的床板组件，其特征在于，所述柔性垫(2)包括位于其相对两侧的第一面(20)和第二面(21)，所述张力传感器(3)贴合于所述第一面(20)上，所述第二面(21)与所述底面(11)贴合。

5.如权利要求4所述的床板组件，其特征在于，所述第一面(20)和所述第二面(21)相平行。

6.如权利要求4所述的床板组件，其特征在于，所述底面(11)和所述第二面(21)为中部向上凸起的弧面，所述第一面(20)为平面或者内凹的弧面或者外凸的弧面。

7.如权利要求1至3任一项所述的床板组件，其特征在于，所述柔性垫(2)包括本体(25)以及与所述本体(25)相连的连接件(26)，所述连接件(26)与所述肋板(1)的底面(11)相连；

所述连接件(26)与所述本体(25)一体成型，或者，所述连接件(26)为与所述本体(25)相连的独立的零件。

8.如权利要求7所述的床板组件，其特征在于，所述本体(25)包括位于其相对两侧的第三面(22)和第四面(23)，所述连接件(26)设于所述第三面(22)上，所述张力传感器(3)贴合于所述第三面(22)或者所述第四面(23)上。

9.如权利要求8所述的床板组件，其特征在于，所述张力传感器(3)贴合于所述第三面(22)上，且所述连接件(26)环绕于所述张力传感器(3)外周。

10.一种智能床，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的床板组件。

Images