TW201820997A - 床墊 - Google Patents

Abstract

一種床墊，具有底層、表層、多個彈性元件、多個感測器與處理器。其中多個彈性單元被該底層與該表層夾設。而多個感測器，對應於前述多個彈性單元被設置，感測器與彈性單元一一對應，每個感測器用以偵測所對應的彈性單元所承受的力量，以產生對應的感測值。處理器電性連接前述多個感測器，用以依據前述多個感測值，產生分析資料，分析資料係關於使用者的睡眠狀態。

Description

床墊

本發明係關於一種床墊，特別關於一種適應性床墊。

床墊作為人們每天晚上休憩的所在，正常人每天花費六到八個小時躺在床墊上。床墊的舒適與否攸關人的睡眠品質。現有的床墊一般而言有海綿墊、彈簧床墊與獨立筒彈簧床墊。然而不管哪一種床墊，都具有固定的軟硬度。

此外，當人們有睡眠障礙的時候，往往求助於睡眠門診。但是睡眠門診的床墊與人們家中的床墊不見得相同，因此睡眠門診得到的人的睡眠狀態不能完全等同於人在家中睡眠的狀態。

本發明提供一種床墊，藉由設置感測器來收集使用者的睡眠狀態，使得所收集到的睡眠狀態的資料就是使用者在家中睡眠時的狀態。

依據本發明一實施例的床墊，具有底層、表層、多個彈性元件、多個感測器與處理器。其中多個彈性單元被該底層與該表層夾設。而多個感測器，對應於前述多個彈性單元被設置，感測器與彈性單元一一對應，每個感測器用以偵測所對應的彈性單元所承受的力量，以產生對應的感測值。處理器電性連接該些感測器，用以依據該些感測值，產生一分析資料，該分析資料係關於一使用者的睡眠狀態。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1與圖2，其中圖1係依據本發明一實施例的床墊的結構示意圖，而圖2係依據本發明一實施例的床墊功能方塊圖。如圖1與圖2所示，床墊1000具有底層1100、表層1200、多個彈性單元E_1,1 至E_M,N 與多個感測器S_1,1 至S_M,N 。多個彈性單元E_1,1 至E_M,N 被夾設在底層1100與表層1200之間且彼此獨立。換句話說，床墊1000可以被視為一個獨立筒床墊。於本發明各實施例中，底層1100與表層1200的材料例如為一般的布料、聚酯纖維布料、或其他適於使用在床墊的表面布料。

感測器S_1,1 至S_M,N 對應於彈性單元E_1,1 至E_M,N 設置，且其關係為一一對應(one-to-one and onto, bijective)。感測器S_1,1 用來偵測彈性單元E_1,1 所承受的力量以產生對應的感測值。類似地，感測器S_2,3­ 用來偵測彈性單元E_2,3 所承受的力量以產生對應的感測值。於一實施例中，感測器S_1,1 設置於彈性單元E_1,1 與底層1100之間，因此當人躺在床墊1000上(也就是躺在表層1200上)時，彈性單元E­_1,1 承受到的人體的重力會被傳遞到感測器S_1,1 ，從而感測器S_1,1 可以產生感測值。於本實施例中，感測器可以用壓電元件實作，也可以用任何用來感測力量的電子元件實作，本發明不加以限制。

於一實施例中，床墊1000更具有處理器1300。處理器1300電性連接感測器S_1,1 至S_M,N ，用以依據M*N個感測值，產生分析資料。於一實施例中，分析資料係關於使用者的睡眠狀態。具體來說，處理器1300每次依據M*N個感測值的分佈圖形取得一個躺臥姿勢。依此，處理器1300多次取得躺臥姿勢，也就取得了多個躺臥姿勢。處理器1300並依據每個躺臥姿勢的持續時間決定該躺臥姿勢對應的舒適程度。

於一實施例中，處理器1300設置有多個門檻值例如為5分鐘、30分鐘、1小時與3小時。舉例來說，當一個躺臥姿勢持續時間小於5分鐘，處理器1300判定使用者不習慣此躺臥姿勢。當一個躺臥姿勢持續時間大於三小時，則處理器1300判定對使用者來說，此躺臥姿勢極為舒適。更具體來說，依照前述四個門檻值，躺臥姿勢的舒適程度可以被分為五個等級。前述門檻值的數量與其數值僅為舉例，本發明並不對於門檻值的數量以及門檻值的數值加以限制。

於一實施例中，處理器1300依據前述舒適程度，決定哪一個躺臥姿勢對於使用者來說最為舒適，並且處理器1300依據該躺臥姿勢對應的感測值分佈圖形，來調整前述多個彈性單元E_1,1 至E_M,N 其中至少部分彈性單元的彈性係數。具體來說，處理器1300調整各彈性單元的彈性係數，使得對於使用者來說，床墊1000彷彿是一個記憶床墊。於一實施例中，由於當人躺臥在床墊上時，通常不會躺臥在最邊緣，因此最靠床墊外緣的彈性單元的彈性係數可以是固定的(不可調)。於另一實施例中，處理器1300具有無線通訊能力(例如藍芽功能)，可以與一個遠端裝置(例如手機)配對通訊，以接收遠端裝置所記錄的關於使用者的分析資料，例如使用者習慣的躺臥姿勢與對應的感測值分佈圖形。

以下請參照圖3，其係依據本發明一實施例的彈性單元架構示意圖。如圖3所示，彈性體E_2,2 具有第一彈性體3100、兩個第二彈性體3210至3220與一個固定件3300。其中第二彈性體3210與第二彈性體3220串聯，並且串聯的兩個第二彈性體與第一彈性體3100並聯。第一彈性體3100具有第一彈性係數K1，兩個第二彈性體都具有第二彈性係數K2。而固定件3300電性連接於處理器1300，受控於處理器1300。當固定件3300被處理器1300致能的時候，固定件3300固定第二彈性體3220(靠近底層1100的第二彈性體)的長度。當固定件3300未被處理器1300致能的時候，第二彈性體3220得以依照所受的力而伸縮。

因此，當固定件3300固定第二彈性體3220的長度的時候，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 為：

K_E =K1+K2

而當固定件3300不固定第二彈性體3220的長度的時候，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 為：

K_E =K1+0.5*K2

藉此，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 可以受控於處理器1300而被調整。於本實施例中使用了兩個第二彈性體與一個固定件，然而於其他實施例中，第二彈性體的數量可以多於兩個，且固定件的數量也可以不只一個。本發明對於兩者的數量不另加限制。第一彈性體與第二彈性體例如為床墊用地獨立筒彈簧。更具體來說，第一彈性體的長度等同於所有第二彈性體的長度的總和。

於另一實施例中，彈性單元E_2,2 可以只有圖3中的第二彈性體3210、第二彈性體3220與固定件3300。且其中第二彈性體3210的彈性係數為K1，第二彈性體3220的彈性係數為K2。固定件3300的作動如同前一個實施例。因此，當固定件3300固定第二彈性體3220的長度的時候，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 為：

K_E =K1

而當固定件3300不固定第二彈性體3220的長度的時候，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 為：

K_E =K1*K2/(K1+K2)

藉此，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 可以受控於處理器1300而被調整。於本實施例中使用了兩個第二彈性體與一個固定件，然而於其他實施例中，第二彈性體的數量可以多於兩個，且固定件的數量也可以不只一個。本發明對於兩者的數量不另加限制。

於另一實施例中，請參照圖4，其係依據本發明另一實施例的彈性單元架構示意圖。如圖4所示，彈性單元E_2,2 具有第一彈性體4100、氣囊4200與充氣元件4300。其中第一彈性體4100具有第一彈性係數K1，氣囊4200位於第一彈性體4100上方。充氣元件4300電性連接處理器1300並連接氣囊4200，充氣元件4300用以受控於處理器1300以調整氣囊4200的氣壓。由於氣囊4200的氣壓被調整，實質上也就是氣囊4200的彈性係數Kg被調整。從而彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 可以表示為：

K_E =K1*Kg/(K1+Kg)

換句話說，當氣囊4200的氣壓被調整，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 可以對應地被調整。於本實施例中，充氣元件4300例如一般具有氣壓計的氣閥。

於再一實施例中，氣囊4200並不是位在第一彈性體4100上方，而是位於第一彈性體4100的側邊且與第一彈性體4100並聯。而充氣元件4300的作動也是受控於處理器1300。因此彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 等同於K1+Kg，也就是說，隨著氣囊4200的氣壓被調整，彈性單元E_2,2 的等效彈性係數K_E 也會被調整。

於一實施例中，處理器1300藉由分析感測值(壓力)分佈圖形、分析躺臥姿勢的舒適程度，並對應地調整各彈性單元的彈性係數，不斷地進行回饋調整。最終得到的彈性係數分佈將能適當地符合使用者的需求。且相較於習知彈性係數固定的床墊而言，本實施例的床墊的彈性係數分佈能夠更適合使用者。

藉由上述各實施例，本發明的床墊具有量測感測值分佈圖形的能力。且於一些實施例中，床墊具有適應性調整其彈性係數分佈的能力，因此使用本發明所揭露的床墊來睡眠的使用者有機會躺臥於對其而言更舒適的床墊。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1000‧‧‧床墊
1100‧‧‧底層
1200‧‧‧表層
1300‧‧‧處理器
E_1,1~E_M,N‧‧‧彈性單元
S_1,1~S_M,N‧‧‧感測器
3100、4100‧‧‧第一彈性體
3210、3220‧‧‧第二彈性體
3300‧‧‧固定件
4200‧‧‧氣囊
4300‧‧‧充氣元件

圖1係依據本發明一實施例的床墊的結構示意圖。 圖2係依據本發明一實施例的床墊功能方塊圖。 圖3係依據本發明一實施例的彈性單元架構示意圖。 圖4係依據本發明另一實施例的彈性單元架構示意圖。

Claims (7)

1. 一種床墊，包含： 一底層； 一表層； 多個彈性單元，被該底層與該表層夾設； 多個感測器，對應於該些彈性單元被設置，該些感測器與該些彈性單元一一對應，每一該感測器用以偵測所對應的該彈性單元所承受的力量，以產生對應的一感測值；以及 一處理器，電性連接該些感測器，用以依據該些感測值，產生一分析資料，該分析資料係關於一使用者的睡眠狀態。
2. 如請求項1所述的床墊，該些彈性單元其中至少部分的彈性係數可調，且該處理器更依據該分析資料控制部分的該些彈性單元的彈性係數。
3. 如請求項1所述的床墊，其中該處理器依據該些感測值的分佈圖形取得多個躺臥姿勢，並依據每一該躺臥姿勢的一持續時間決定對應的一舒適程度。
4. 如請求項1所述的床墊，該些彈性單元其中之一包含： 一第一彈性體，具有第一彈性係數； 多個第二彈性體，該些第二彈性體依序串聯且與該第一彈性體並聯；以及 至少一固定件，電性連接至該處理器並連接該些第二彈性體其中至少之一，當該至少一固定件其中之一被該處理器致能時，被連接的該第二彈性體的長度被固定。
5. 如請求項1所述的床墊，該些彈性單元其中之一包含： 一第一彈性體，具有第一彈性係數； 一第二彈性體，串接該第一彈性體；以及 一固定件，電性連接該處理器並連接該第二彈性體，當該固定件被該處理器致能時，該第二彈性體的長度被固定。
6. 如請求項1所述的床墊，該些彈性單元其中之一包含： 一第一彈性體，具有第一彈性係數； 一氣囊，位於該第一彈性體之上；以及 一充氣元件，電性連接該處理器並連接該氣囊，用以受控於該處理器以調整該氣囊的氣壓。
7. 如請求項1所述的床墊，該些彈性單元其中之一包含： 一第一彈性體，具有第一彈性係數； 一氣囊，並聯於該第一彈性體；以及 一充氣元件，電性連接該處理器並連接該氣囊，用以受控於該處理器以調整該氣囊的氣壓。