CN220512556U - 一种基于睡眠图像的智能床垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于睡眠图像的智能床垫，属于床垫技术领域。该床垫包括外罩体、图像采集组件、床垫本体和埋设在床垫本体内的调节组件，床垫本体设置在外罩体内，外罩体一侧设置有挡板，挡板内设置有凹槽，图像采集组件安装在凹槽内；图像采集组件包括静音滑轨和图像采集器，静音滑轨安装在凹槽内，图像采集器滑动连接在静音滑轨上；调节组件包括智能气泵、若干折叠气囊和若干条状气囊；智能气泵安装在床垫本体尾部，若干折叠气囊安装在床垫本体中部，若干条状气囊安装在折叠气囊的两侧，且折叠气囊和条状气囊均与智能气泵连通设置，该床垫可以根据图像采集组件确定的使用者睡姿信息，对气囊进行充或抽气处理，提高使用舒适度。

Description

一种基于睡眠图像的智能床垫

技术领域

本申请涉及一种基于睡眠图像的智能床垫，属于床垫技术领域。

背景技术

人体在睡眠过程中会有不同的睡姿，例如仰卧、左侧卧、右侧卧和俯卧等，有的人睡姿呈舒展姿态，有的人睡姿呈蜷缩姿态，并且睡眠过程中人体睡姿一般要经历若干次调整。不同的睡姿，人体与床垫的贴合处的人体曲线是不同的，床垫各区域的软硬度并不能根据用户的睡姿曲线进行自适应调节，使得床垫软硬度无法与各种睡姿曲线完美匹配；因此，在睡眠过程中，人体的一些部位会处于悬空状态，即没有与床垫实接触，会使人产生酸痛感，进而影响人体的睡眠质量。

目前市场上出现的智能调节床垫，是通过检测使用者使用床垫时产生的压力数据，进行判断，并为各身体部位提供不同的支撑力，但依靠压力数据的采集，非常容易出现对用户使用的误判，可能床垫上的重物也别识别为人体的一部分，进而改变的床垫的对人体部位的支撑力，造成支撑不合理的情况，影响使用感。

因此，需要提供一种床垫，可以识别人体真实睡姿，并实时根据人体睡姿调节床垫各个部位的支撑度，实现使用者身体各部分的均衡受力和均衡支撑。

实用新型内容

本申请提供了一种基于睡眠图像的智能床垫，将床具采集的压力数据和图像采集器采集的图像数据相结合，得到准确的人体压力数据矩阵，能够减少将非人体产生的压力数据误判为人体部位的情况发生。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种基于睡眠图像的智能床垫，包括外罩体、图像采集组件、床垫本体和埋设在床垫本体内的调节组件，所述床垫本体设置在所述外罩体内，所述外罩体一侧设置有挡板，所述挡板内设置有凹槽，所述图像采集组件安装在所述凹槽内；

所述图像采集组件包括静音滑轨和图像采集器，所述静音滑轨安装在所述凹槽内，所述图像采集器滑动连接在所述静音滑轨上；

所述调节组件包括智能气泵、若干折叠气囊和若干条状气囊；所述智能气泵安装在所述床垫本体尾部，若干所述折叠气囊安装在所述床垫本体中部，若干所述条状气囊安装在所述折叠气囊的两侧，且所述折叠气囊和条状气囊均与所述智能气泵连通设置。

优选的，所述静音滑轨包括凹型底座，所述凹型底座一端安装有第一电机，所述凹型底座内部安装有第一电路控制板，所述第一电路控制板与第一电机电性连接。

优选的，所述第一电机输出轴贯穿凹型底座的内部并固定安装有梯形丝杠，所述梯形丝杠的表面通过卡块固定安装有导轨，所述图像采集器安装在所述导轨上。

优选的，所述图像采集器与无线传输设备连接，所述图像采集器为红外相机或红外摄像头。

优选的，若干所述折叠气囊呈点阵状排列分布，所述折叠气囊上端设置有第一纤维传感器。

优选的，所述条状气囊包括头部支撑气囊和腿部支撑气囊，所述头部支撑气囊上端设置有第二纤维传感器，所述腿部支撑气囊上端设置有第三纤维传感器。

优选的，所述智能气泵包括充放气控制单元、第二电路控制板、无线接收设备，所述充放气控制单元与第二电路控制板电性连接，所述无线接收设备与所述第二电路控制板电性连接。

优选的，所述充放气控制单元包括第一风机、第二风机、第三风机、若干双向阀和若干充气管，所述第一风机通过若干所述充气管与所述头部支撑气囊连接，所述第二风机通过若干所述充气管与所述折叠气囊连接，所述第三风机通过若干所述充气管与所述腿部支撑气囊连接，所述双向阀设置在所述充气管内。

优选的，所述第一风机、第二风机和第三风机共同连接有外接电源。

优选的，所述智能气泵还包括操控显示屏，所述操控显示屏设置在所述外罩体一侧，且与所述第二电路控制板电性连接。

本申请的有益效果包括但不限于：

1、根据本申请所提供的一种基于睡眠图像的智能床垫，将床具采集的压力数据和图像采集器采集的图像数据相结合，得到准确的人体压力数据矩阵，能够减少将非人体产生的压力数据误判为人体部位的情况发生，且此方法可以提高智能压感卧具对用户睡姿检测结果的准确性，实现对人体脊椎的保护、肌肉的放松和血液的循环，以达到健康的睡眠。

2、根据本申请所提供的一种基于睡眠图像的智能床垫，外罩体一端设置有图像采集器与静音滑轨，图像采集器沿滑轨移动，采集卧具全景图像，与压力数据叠加，进行人体部位识别，且滑轨设置静音处理，防止噪音影响使用者睡眠。

3、根据本申请所提供的一种基于睡眠图像的智能床垫，气囊上均设置有纤维传感器，感受人体不同姿态下气囊承担的压力，并传递压电信号至主控电路板，生成相应的调节指令，为人体提供支撑。

4、根据本申请所提供的一种基于睡眠图像的智能床垫，设置有若干充气筒，使用人员以不同姿态躺卧时更加精准调节，改善关节所承受的压力，减少错误仰卧姿态对骨骼的伤害。

5、根据本申请所提供的一种基于睡眠图像的智能床垫，设置有操控显示屏，可人为选择不同模式，生成不同的调节指令，提高使用舒适度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为一种基于睡眠图像的智能床垫的俯视示意图；

图2为一种基于睡眠图像的智能床垫的侧视示意图；

图3为智能气泵结构示意图；

图4为静音滑轨结构示意图；

图5为纤维传感器工作流程图；

图6为操控板工作流程图；

图7为基于睡眠图像的智能床垫调节方法流程图。

部件和附图标记列表：

1外罩体、2床垫本体、3挡板、4凹槽、5静音滑轨、6图像采集器、7智能气泵、8折叠气囊、9凹型底座、10第一电机、11第一电路控制板、12梯形丝杠、13导轨、14无线传输设备、15第一纤维传感器、16头部支撑气囊、17腿部支撑气囊、18第二纤维传感器、19第三纤维传感器、20充放气控制单元、21第二电路控制板、22无线接收设备、23第一风机、24第二风机、25第三风机、26双向阀、27充气管。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-7可知，本实用新型提供了一种基于睡眠图像的智能床垫，包括外罩体1、图像采集组件、床垫本体2和埋设在床垫本体2内的调节组件，床垫本体2设置在外罩体1内，外罩体1为床垫本体2四周提供支撑，外罩体1一侧设置有挡板3，挡板3内设置有凹槽4，图像采集组件安装在凹槽4内，图像采集组件在凹槽4内滑动，拍摄卧具全景图像；

具体的，图像采集组件包括静音滑轨5和图像采集器6，静音滑轨5安装在凹槽4内，图像采集器6滑动连接在静音滑轨5上，静音滑轨5降低图像采集器6的滑动噪音；

具体的，调节组件包括智能气泵7、若干折叠气囊8和若干条状气囊；智能气泵7安装在床垫本体2尾部，若干折叠气囊8安装在床垫本体2中部，当人体躺卧后，为人体脊部提供支撑，条状气囊安装在折叠气囊8的两侧，为人体的颈部与腿部提供支撑，且折叠气囊8和条状气囊均与智能气泵7连通设置，智能气泵7对折叠气囊8和条状气囊进行充放气，为人体提供不同程度的支撑力，改善不良睡姿对骨骼的损伤。

作为一种实施方式，静音滑轨5包括凹型底座9，凹型底座9一端安装有第一电机10，第一电机10为图像采集器6提供动力，凹型底座9内部安装有第一电路控制板11，第一电路控制板11与第一电机10电性连接。

作为一种实施方式，第一电机10输出轴贯穿凹型底座9的内部并固定安装有梯形丝杠12，梯形丝杠12的表面通过卡块13固定安装有导轨13，图像采集器6安装在导轨上，第一电机10与第一电路控制板11控制图像采集器6移动，得到卧具全景图像。

作为一种实施方式，图像采集器6与无线传输设备14连接，图像采集器6为红外相机或红外摄像头，图像采集器6安装在导轨上，第一电机10与第一电路控制板11控制图像采集器6移动，得到卧具全景图像，并将图像信号通过无线传输设备14传输出去，与预存的卧具气囊分布图进行叠加，得到卧具叠加图像。

作为一种实施方式，若干折叠气囊8呈点阵状排列分布，折叠气囊8上端设置有第一纤维传感器15，第一纤维传感器15感应外界压力，传输压电信号，通过智能气泵7对折叠气囊8进行充放气。

作为一种实施方式，条状气囊包括头部支撑气囊16和腿部支撑气囊17，头部支撑气囊16上端设置有第二纤维传感器18，腿部支撑气囊17上端设置有第三纤维传感器19，第二纤维传感器18与第三纤维传感器19感应外界压力，传递压电信号，第二电路控制板21使充放气控制单元20工作，提供各身体部位支撑。

作为一种实施方式，智能气泵7包括充放气控制单元20、第二电路控制板21、无线接收设备22，充放气控制单元20与第二电路控制板21电性连接，无线接收设备22与第二电路控制板21电性连接，第二电路控制板21控制充放气控制单元20工作，无线接收设备22接收图像采集器6通过无线传输设备14传输过来的数据，进行分析，对非人体躺卧位置进行识别，并对该位置进行充放气。

作为一种实施方式，如图2、图3可知，充放气控制单元20包括第一风机24、第二风机24、第三风机25、若干双向阀26和若干充气管27，第一风机24通过若干充气管27与头部支撑气囊16连接，第一风机24通过充气管27对头部支撑气囊16充气，第二风机24通过若干充气管27与折叠气囊8连接，第二风机24通过充气管27对折叠气囊8进行充放气，第三风机25通过若干充气管27与腿部支撑气囊17连接，第三风机25通过充气管27对腿部支撑气囊进行充放气，双向阀26设置在充气管27内，双向阀26控制充放气。

作为一种实施方式，第一风机24、第二风机24和第三风机25共同连接有外接电源，为风机的运行提供动力。

作为一种实施方式，智能气泵7还包括操控显示屏，操控显示屏设置在外罩体1一侧，且与第二电路控制板21电性连接，可手动调整操控显示屏设置不同模式，第一电路控制板22根据不同模式发出调节指令，驱动充放气控制单元20工作。

作为另一种实施方式，本实用新型提供了一种基于睡眠图像的智能床垫的工作流程，当人体躺卧后，第一纤维传感器15、第二纤维传感器17与第三纤维传感器18感受到外部压力后，将信号传递给第二电路控制板21，第二电路控制板21接收传递的压电信号，并驱动充放气控制单元工作，第一风机24通过充气管27对头部支撑气囊16充放气，第二风机24通过充气管27对折叠气囊8进行充放气，第三风机25通过充气管27对腿部支撑气囊进行充放气；第一电机10在第一电路控制板11操控下，驱动图像采集器6工作，得到卧具全景图像，并将卧具全景图像与预存的卧具气囊分布图进行叠加，得到卧具叠加图像，将相同时刻的第一、第二、第三纤维传感器传递的压力数据与卧具叠加图像中对应的折叠气囊与支撑气囊位置相关联，对卧具受压区域图像进行人体部位识别，确定出非人体区域，将非人体受压区域的压力数据归零，进行抽放气处理，实现了用户身体各部分的均衡受力和均衡支撑；使其更加贴合每个用户的身体，起到更好的支撑效果。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，包括外罩体、图像采集组件、床垫本体和埋设在床垫本体内的调节组件，所述床垫本体设置在所述外罩体内，所述外罩体一侧设置有挡板，所述挡板内设置有凹槽，所述图像采集组件安装在所述凹槽内；

所述图像采集组件包括静音滑轨和图像采集器，所述静音滑轨安装在所述凹槽内，所述图像采集器滑动连接在所述静音滑轨上；

所述调节组件包括智能气泵、若干折叠气囊和若干条状气囊；所述智能气泵安装在所述床垫本体尾部，若干所述折叠气囊安装在所述床垫本体中部，若干所述条状气囊安装在所述折叠气囊的两侧，且所述折叠气囊和条状气囊均与所述智能气泵连通设置。

2.如权利要求1所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述静音滑轨包括凹型底座，所述凹型底座一端安装有第一电机，所述凹型底座内部安装有第一电路控制板，所述第一电路控制板与第一电机电性连接。

3.如权利要求2所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述第一电机输出轴贯穿凹型底座的内部并固定安装有梯形丝杠，所述梯形丝杠的表面通过卡块固定安装有导轨，所述图像采集器安装在所述导轨上。

4.如权利要求1所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述图像采集器与无线传输设备连接，所述图像采集器为红外相机或红外摄像头。

5.如权利要求1所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，若干所述折叠气囊呈点阵状排列分布，所述折叠气囊上端设置有第一纤维传感器。

6.如权利要求1所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述条状气囊包括头部支撑气囊和腿部支撑气囊，所述头部支撑气囊上端设置有第二纤维传感器，所述腿部支撑气囊上端设置有第三纤维传感器。

7.如权利要求6所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述智能气泵包括充放气控制单元、第二电路控制板、无线接收设备，所述充放气控制单元与第二电路控制板电性连接，所述无线接收设备与所述第二电路控制板电性连接。

8.如权利要求7所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述充放气控制单元包括第一风机、第二风机、第三风机、若干双向阀和若干充气管，所述第一风机通过若干所述充气管与所述头部支撑气囊连接，所述第二风机通过若干所述充气管与所述折叠气囊连接，所述第三风机通过若干所述充气管与所述腿部支撑气囊连接，所述双向阀设置在所述充气管内。

9.如权利要求8所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述第一风机、第二风机和第三风机共同连接有外接电源。

10.如权利要求7所述的基于睡眠图像的智能床垫，其特征在于，所述智能气泵还包括操控显示屏，所述操控显示屏设置在所述外罩体一侧，且与所述第二电路控制板电性连接。