CN219699471U - 一种靠背调节系统及沙发 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能沙发的技术领域，尤其是涉及一种靠背调节系统及沙发，其包括气囊、气压传感模块、控制模块、气泵驱动模块和电磁阀驱动模块，气囊设置在沙发背靠位置以对人体进行支撑；气压传感模块用于检测气囊上的气压大小及气压变化以输出相应的检测信号；控制模块接收检测信号，并根据检测信号生成气泵调整信号和电磁阀调整信号；气泵驱动模块连接于控制模块以接收气泵调整信号，并根据气泵调整信号对气囊进行充气控制；电磁阀驱动模块连接于控制模块以接收电磁阀调整信号，并根据电磁阀调整信号对气囊及气囊与气泵驱动模块之间进行气体流动通断控制。本申请具有减少不同人体或不同坐姿坐在沙发上时人体承受压力不均匀所带来的影响的效果。

Description

一种靠背调节系统及沙发

技术领域

本申请涉及智能沙发的技术领域，尤其是涉及一种靠背调节系统及沙发。

背景技术

沙发是当前大多数人所必需的生活家居用品，无论是在家中还是在商场、公司、餐厅，几乎在任何场景下都会有沙发被使用，其中，在家用或者会客用的沙发，为了提高使用人的舒适性，越来越多的沙发趋于智能化和舒适化。

现有的沙发其靠背的软硬度、弯度和形状都是固定的，那么不同的人坐在沙发上时，会因为不同体型导致沙发靠背与不同的人体贴合度不同，而因为现有的沙发不会主动去匹配不同人员的体型和坐姿，可能会导致不同人员或不同坐姿坐在沙发上时，人体身体上所承受的压力不均匀，导致靠感不舒适。

实用新型内容

为了减少不同人体或不同坐姿坐在沙发上时人体承受压力不均匀所带来的影响，本申请提供一种靠背调节系统及沙发。

第一方面，本申请提供的一种靠背调节系统，采用如下的技术方案：

一种靠背调节系统，包括气囊、气压传感模块、控制模块、气泵驱动模块和电磁阀驱动模块，

所述气囊设置在沙发背靠位置以对人体进行支撑；

所述气压传感模块用于检测气囊上的气压大小及气压变化以输出相应的检测信号；

所述控制模块连接于所述气压传感模块以接收所述检测信号，并根据所述检测信号生成相应的气泵调整信号和电磁阀调整信号；

所述气泵驱动模块连接于所述控制模块以接收所述气泵调整信号，并根据所述气泵调整信号对所述气囊进行充气控制；

所述电磁阀驱动模块连接于所述控制模块以接收所述电磁阀调整信号，并根据所述电磁阀调整信号对所述气囊及所述气囊与所述气泵驱动模块之间进行气体流动通断控制。

优选的，所述气囊至少设置有三个。

优选的，所述气压传感模块设置有若干个，且若干所述气压传感模块与若干所述气囊一一对应设置。

优选的，所述电磁阀驱动模块包括总电磁阀和分电磁阀；

所述分电磁阀设置有若干个，且与若干所述气囊一一对应连接设置，所述分电磁阀根据所述电磁阀调整信号控制所述气囊及所述气囊与所述气泵驱动模块之间的气体流动的通断；

所述总电磁阀分别连接于若干所述分电磁阀，所述总电磁阀用于与所述分电磁阀进行配合以对所述气囊进行放气。

优选的，所述气泵驱动模块设置有一个，且所述气泵驱动模块分别与若干气囊进行连接以对所述气囊进行充气。

优选的，还包括手控模块，所述受控模块基于用户调节输出相应的手控信号，所述控制模块连接于所述手控模块以获取所述手控信号，并根据所述手控信号生成相应的手控控制信号，所述气泵驱动模块和电磁阀驱动模块获取所述手控控制信号并根据所述手控控制信号调节所述气囊内气压大小。

优选的，所述气泵驱动模块包括气泵和第一MOS管M1，所述第一MOS管为N-MOS，所述第一MOS管的栅极连接于所述控制模块，源极接地，漏极连接于所述气泵，所述气泵的另一端连接于24V电源。

优选的，所述电磁阀驱动模块包括第二MOS管M2，所述第二MOS管M2的栅极连接于所述控制模块，源极接地，漏极连接于所述分电磁阀，所述分电磁阀的另一端连接于24V电源。

优选的，还包括物联通讯模块，所述物联通讯模块连接于所述控制模块以实现所述控制模块与外界设备的物联通讯连接。

第二方面，本申请提供一种沙发，采用如下的技术方案：

一种沙发，其包括如上述的靠背调节系统，所述沙发还包括背靠海绵体，所述背靠海绵体沿高度方向从上至下分别包括颈部区域、背部区域和腰部区域，且所述颈部区域、背部区域和腰部区域内皆至少设置有一个所述气囊

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.通过气压传感模块对气囊内的气压值变化进行检测以判断是否有人坐在沙发上并背靠了气囊，如果有，那么根据多个气囊内的当前气压值生成相应的调节方法，结合气泵和电磁阀之间的配置实现对气囊的充放气，使得对多个气囊进行智适应调节，使得多个气囊之间的气压值相接近，从而实现沙发靠背与人体背部的贴合度更好，压力分布更加均匀，提高舒适度。

附图说明

图1是本申请实施例中靠背调节系统的整体模块示意图；

图2是本申请实施例中靠背调节系统的电路连接示意图；

图3是本申请实施例中沙发的简易结构示意图。

附图标记说明：1、气囊；2、气压传感模块；3、控制模块；4、气泵驱动模块；41、气泵；5、电磁阀驱动模块；51、总电磁阀；52、分电磁阀；6、手控模块；7、物联通讯模块；8、背靠海绵体；81、颈部区域；82、背部区域；83、腰部区域。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种靠背调节系统。

如图1和图2所示，一种靠背调节系统包括气囊1、气压传感模块2、控制模块3、气泵驱动模块4和电磁阀驱动模块5。

气囊1设置在沙发靠背位置以对人体进行支撑，以使得沙发能更好得贴合人体并进行承托。

气压传感模块2用于检测气囊1内的气压大小及气压变化以输出相应得检测信号。气压传感模块2为气压传感器。气压变化是指当有人坐在沙发上并靠在沙发靠背上时，会在气囊1上叠加一个压力，那么气囊1内部得气压传感器会检测到气压的一个迅速变化，以此判断出有人坐上了沙发并靠在了靠背位置，并根据当前气囊1上的气压生成检测信号，并发送到后续的控制模块3，控制模块3可以根据检测信号对气囊1内的气压进行变化控制，要么充气要么放气，从而使靠背更加贴近人体。

在另一些实施例中，气囊1个数最少为3个，可以分别对应人体的颈部、背部和腰部，设置多个气囊1可以使沙发更好的承托，同时根据对多个气囊1的气压调节，可以平衡人体各个部位所承受的压力，使得靠感更加舒服。

在另一些实施例中，气压传感模块2也就是气压传感器也设置有若干个，且若干个气压传感模块2与若干气囊1一一对应设置。一个气压传感模块2对应一个气囊1，这样每个气囊1内的气压值都能被撰写的测量，同时更加方便的对各个独立的气囊1进行气压调整。

如图1和图2所示，控制模块3连接于气压传感模块2以接收检测信号，并根据检测信号生成相应的气泵调整信号和电磁阀调整信号。

控制模块3选用STM32G030C8T6主控芯片，其与气压传感器之间实现IIC通讯，以接收气压传感器实时测量的气压值，并根据气压值生成相应的气泵调整信号和电磁阀调整信号，气泵调整信号和电磁阀调整信号本质上为高低电平信号。

气泵驱动模块4连接于控制模块3以接收气泵调整信号，并根据气泵调整信号对气囊1进行充气控制。

气泵驱动模块4设置有一个，且气泵驱动模块4分别与若干气囊1进行连接以对气囊1进行充气。多个气囊1共用一个气泵41，降低了总成本。

具体的，气泵驱动模块4包括气泵41和第一MOS管M1，第一MOS管为N-MOS，第一MOS管M1的栅极连接于控制模块3，源极接地，漏极连接于气泵41，气泵41的另一端连接于24V电源。

控制模块3的IO口输出高电平信号时，第一MOS管M1导通，以此使得气泵41开始工作以对气囊1进行充气，而当控制模块3的IO口输出低电平信号时，第一MOS管M1关断，气泵41不再向气囊1进行充气，以此实现通过气泵调整信号对气泵41的通断控制。

如图1和图2所示，电磁阀驱动模块5连接于控制模块3以接收电磁阀调整信号，并根据电磁阀调整信号对气囊1及气囊1与气泵驱动模块4之间进行气体流动通断控制。

电磁阀驱动模块5包括总电磁阀51和分电磁阀52，其中：

分电磁阀52设置有若干个，且与若干个气囊1一一对应连接设置，分电磁阀52根据电磁阀调整信号控制气囊1及气囊1与气泵驱动模块4之间的气体流动的通断。

总电磁阀51分别连接于若干分电磁阀52，总电磁阀51用于与分电磁阀52进行配合以对气囊1进行放气。

如图1和图2所示，具体的，电磁阀驱动模块5还包括第二MOS管M2，第二MOS管M2的栅极连接于控制模块3，源极接地，漏极连接于分电磁阀52以及总电磁阀51，分电磁阀52的另一端连接于24V电源。

控制模块3的IO口输出高电平信号时，第二MOS管M2导通，以此使得电磁阀打开，控制模块3的IO口输出低电平信号时，第二MOS管M2关断，以此使得电磁阀闭合。

需要注意的是，因为实现对气囊1的独立控制，故每个气囊1都对应有一个分电磁阀52，故相应的第二MOS管M2的数量也会相应设置多个，但总电磁阀51的数量还是一个。

多个电磁阀和气泵41根据气泵调整信号和电磁阀调整信号进行相互配合，以实现对气囊1内气压的调节过程。

当需要给气囊A充气时，则打开气泵41以及气囊A对应的电磁阀，也就是向气泵41对应的第一MOS管M1和该分电磁阀52对应的第二MOS管M2发送高电平信号，而其他气囊1对应的分电磁阀52保持关闭状态，这样气泵41就可以对气囊A进行单独充气，而气压传感模块2实时检测气囊1内部的气压值，并在气压值达到预设值时，使得控制模块3发送低电平信号，以使得气泵41和气囊A对应的分电磁阀52关断，结束充气。

当需要给气囊A放气时，则打开总电磁阀51和气囊A对应的分电磁阀52，而其他气囊1对应的分电磁阀52则为关闭状态，这样则可以对气囊A中的气进行外放，气压传感模块2实时监测气囊1内部压力以得到预设值，当得到预设值后，使得控制模块3对总电磁阀51和分电磁阀52发送低电平信号，使得总电磁阀51和分电磁阀52关断，结束放气。

其中，对于气囊1的气压调节逻辑如下：

当靠背调节系统第一次上电时，通过气泵41和各个气泵41对应的分电磁阀52调节每个气囊1的初始气压，定义为P_init，例如使得每个气囊1的初始气压值为1KPA，并持续通过气压传感模块2检测每个气囊1的气压值。

当有人坐在沙发并靠在靠背上时，此时在靠背区域中的气囊1由于叠加了人体靠着的压力，内部的气压值会突然增加，当气压传感模块2检测到某个或某些气囊1内的压力值增加数值超过了一定的预设值（该预设值定义为P_inc），例如气囊1内气压增加了100pa，则说明有人坐在沙发上并靠在沙发靠背上，此时就需要对气囊1进行智适应调节功能。

开始进行智适应调节功能时，先计算出所有气囊1的当前平均气压值P_avg，并逐个调节各个气囊1内部的气压值，若某个气囊1内的气压值小于气囊1气压平均值P_avg，则打开气泵41和其相对应的分电磁阀52以增加该气囊1内的气压值；反之，若某个气囊1内的气压值大于平均气压值P_avg，则打开总电磁阀51和分电磁阀52以减小该气囊1内的气压值，最终使每个气囊1内的气压接近，例如使得每个气囊1内气压相差小于10pa，此时既完成单次智适应调节。当人变化靠姿时若检测到某个气囊1内气压变化超过一定值，则重新进行智适应调节。

如图1和图2所示，在另一些实施例中，还包括手控模块6，手控模块6基于用户调节输出相应的手控信号，控制模块3连接于手控模块6以获取手控信号，并根据手控信号生成相应的手控控制信号，气泵驱动模块4和电磁阀驱动模块5获取手控控制信号并根据手控控制信号调节气囊1内气压大小。

手控模块6为手控器，操作人可以通过手控器对单个气囊1或多个气囊1进行充气或放气的指令，以此可以在智适应调节外进行气囊1的手动控制，如通过手动控制以对某个气囊1进行充气，以使得气囊1变得更鼓而使靠感更硬，或放气使气囊1略扁从而使靠感更软，达到软硬度手动调节的目的，适配不同靠感软硬度需求的用户。

同时，可以通过每个气囊1内的气压值调节并进行联动以实现气囊1按摩的效果，舒缓人体背部压力。

在另一些实施例中，还包括物联通讯模块7，物联通讯模块7连接于控制模块3以实现控制模块3与外界设备之间的物联通讯模块7。外界设备在本申请实施例中为用户移动端，如手机、电脑、平板、智能手表等。

以此通过气压传感模块2对人体对气囊1的依靠情况、气囊1的日常被使用时的气压值、有人坐上沙发时的气压变化等生成相应的使用报告，并通过物联通讯模块7将使用报告发送上传至移动端供用户参考。

在另一些实施例中，还包括变压器和电源管理模块，变压器将市电经过隔离变压以转换成安全电压，电源管理模块用于通过安全电压对主控模块以与之相连的其他元器件进行供电。

如图3所示，本申请还公开了一种沙发，其包括上述的靠背调节系统，沙发还包括背靠海绵体8，背靠海绵体8沿高度方向从上之下分别包括颈部区域81、背部区域82和腰部区域83，且颈部区域81、背部区域82和腰部区域83内皆至少设置有一个气囊1。

沙发细分出多个背靠区域，并在多个区域内设置气囊1，使得用户身体上的各个部位可以得到体验感更佳的背靠感。

需要注意的是，靠背调节系统除了可以适用于沙发中，还可以适用于汽车坐垫、电影院座椅等任意存在靠背支撑可能性的装置或场景中。

实施原理为：

通过气压传感模块2对气囊1内的气压值变化进行检测以判断是否有人坐在沙发上并背靠了气囊1，如果有，那么根据多个气囊1内的当前气压值生成相应的调节方法，结合气泵41和电磁阀之间的配置实现对气囊1的充放气，使得对多个气囊1进行智适应调节，使得多个气囊1之间的气压值相接近，从而实现沙发靠背与人体背部的贴合度更好，压力分布更加均匀，提高舒适度。

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 (10)

1.一种靠背调节系统，其特征在于：包括气囊（1）、气压传感模块（2）、控制模块（3）、气泵（41）、气泵驱动模块（4）和电磁阀驱动模块（5），

所述气囊（1）设置在沙发背靠位置以对人体进行支撑；

所述气压传感模块（2）用于检测气囊（1）上的气压大小及气压变化以输出相应的检测信号；

所述控制模块（3）连接于所述气压传感模块（2）以接收所述检测信号，并根据所述检测信号生成相应的气泵调整信号和电磁阀调整信号；

所述气泵驱动模块（4）连接于所述控制模块（3）以接收所述气泵调整信号，并根据所述气泵调整信号对所述气囊（1）进行充气控制；

所述电磁阀驱动模块（5）连接于所述控制模块（3）以接收所述电磁阀调整信号，并根据所述电磁阀调整信号对所述气囊（1）及所述气囊（1）与所述气泵驱动模块（4）之间进行气体流动通断控制。

2.根据权利要求1所述的靠背调节系统，其特征在于：所述气囊（1）至少设置有三个。

3.根据权利要求2所述的靠背调节系统，其特征在于：所述气压传感模块（2）设置有若干个，且若干所述气压传感模块（2）与若干所述气囊（1）一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的靠背调节系统，其特征在于：所述电磁阀驱动模块（5）包括总电磁阀（51）和分电磁阀（52）；

所述分电磁阀（52）设置有若干个，且与若干所述气囊（1）一一对应连接设置，所述分电磁阀（52）根据所述电磁阀调整信号控制所述气囊（1）及所述气囊（1）与所述气泵驱动模块（4）之间的气体流动的通断；

所述总电磁阀（51）分别连接于若干所述分电磁阀（52），所述总电磁阀（51）用于与所述分电磁阀（52）进行配合以对所述气囊（1）进行放气。

5.根据权利要求2所述的靠背调节系统，其特征在于：所述气泵驱动模块（4）设置有一个，且所述气泵驱动模块（4）分别与若干气囊（1）进行连接以对所述气囊（1）进行充气。

6.根据权利要求1所述的靠背调节系统，其特征在于：还包括手控模块（6），所述手控模块（6）基于用户调节输出相应的手控信号，所述控制模块（3）连接于所述手控模块（6）以获取所述手控信号，并根据所述手控信号生成相应的手控控制信号，所述气泵驱动模块（4）和电磁阀驱动模块（5）获取所述手控控制信号并根据所述手控控制信号调节所述气囊（1）内气压大小。

7.根据权利要求5所述的靠背调节系统，其特征在于：所述气泵驱动模块（4）包括气泵（41）和第一MOS管M1，所述第一MOS管为N-MOS，所述第一MOS管M1的栅极连接于所述控制模块（3），源极接地，漏极连接于所述气泵（41），所述气泵（41）的另一端连接于24V电源。

8.根据权利要求4所述的靠背调节系统，其特征在于：所述电磁阀驱动模块（5）包括第二MOS管M2，所述第二MOS管M2的栅极连接于所述控制模块（3），源极接地，漏极连接于所述分电磁阀（52）及总电磁阀（51），所述分电磁阀（52）的另一端连接于24V电源。

9.根据权利要求1所述的靠背调节系统，其特征在于：还包括物联通讯模块（7），所述物联通讯模块（7）连接于所述控制模块（3）以实现所述控制模块（3）与外界设备的物联通讯连接。

10.一种沙发，其特征在于，其包括如权利要求1-9中的任意一种所述的靠背调节系统，所述沙发还包括背靠海绵体（8），所述背靠海绵体（8）沿高度方向从上至下分别包括颈部区域（81）、背部区域（82）和腰部区域（83），且所述颈部区域（81）、背部区域（82）和腰部区域（83）内皆至少设置有一个所述气囊（1）。