TWM502199U - 床組之穿戴式無線控制系統 - Google Patents

Description

床組之穿戴式無線控制系統

本創作為一種與睡眠科技相關之技術，特別是指一種可以利用諸如：智慧型手機\手環\手錶等來作為穿戴式控制器，而以無線發射信號方式控制床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度，不但可以讓穿戴式裝置的應用範圍更廣，還能使床組功能更臻完善。

按，穿戴式裝置例如智慧型手機\手環\手錶，因具備有各種通訊介面及傳輸介面，例如：3G、4G通訊網路、WIFI無線網際網路、Bluetooth藍芽、NFC近場通訊等，並且具有可以接聽電話、設定行程提醒、收發郵件等各種可以增加生活便利性之功能；包括傳統智慧型手機，亦有許多外加產品例如穿戴式手機套，可將傳統智慧型手機穿戴於使用者手臂而成為一種穿戴式裝置來方便消費者使用。

此外，智慧型手機\手環\手錶除了上述功能以外，由於其可供貼身使用之特色，因此許多產品還內建了各式感應器來作為輔助使用者健康管理，例如：心跳、溫度、3D陀螺儀等各式感應器；此等在隨身攜帶、通訊、傳輸以及健康管理的各種強大功能，使得穿戴式裝置儼然已成為未來發展的趨勢。在此趨勢下，若能將智慧型手機\手環\手錶應用於亦屬於健康管理中的睡眠，將可以讓穿戴式裝置或床組的功能更臻完善。

上述與睡眠相關之技術，最重要的就屬於床組的設計。一般床組上供人體躺臥、睡眠的承載面是由單一柔軟材質所構成，當使用者睡臥在床組之承載面時，單一材質的承載面會在身體的各部位反饋出不同的支撐力，這種對身體反饋出不同支撐力的情形，往往會讓使用者在睡眠中不自覺地翻身調整睡姿，使身體肌肉無法得到完全的放鬆。

為克服上述問題，市面上已經出現了各種不同的床組結構設計，例如：台灣公告編號292968、歐盟EP 0789976 B1號專利，即提供了一種 可以無線遙控床組下方各部位氣囊飽和度(即軟硬度)之先前技術；該項先前技術之遙控器並具備有可以記憶使用者調整後各氣囊內部壓力的能力，讓同一位使用者可以根據遙控器上的記憶模式來調整各氣囊的飽和度。

理論上，該先前技術雖然能夠讓床組承載面對人體提供較均勻的支撐力，然而實務上，使用者在睡眠過程中會有不自覺地翻身調整睡姿的情形，例如：仰睡時以整個背部與承載面接觸，與側睡時以單一肩部與承載面接觸，二者由承載面所反饋的支撐力就會有所不同，再加上頭頸部因睡姿不同而與肩部或背部之間的彎曲程度不同，造成隔天睡醒後仍然覺得需要對床組再次調整的狀況發生，顯然在實務上仍有改進的空間。

除了一般使用者以外，在輔助醫療用途的技術領域上，針對某些特定使用者，例如：供行動不便長期臥病在床的患者，或需要調整睡姿治療打鼾、呼吸暫時終止、脊椎側彎的使用者，或者是四肢受傷需要特殊角度抬高四肢的患者，亦是利用類似前述先前技術使用氣墊床，將各氣囊設計為不同大小或形狀，並通過改變床組承載面局部起伏形狀或軟硬度的方式，來對使用者調整睡姿、按摩或每隔一段時間側翻來避免產生褥瘡。另外，在床組上設置發熱裝置輔助保暖，也是一般使用者或輔助醫療床上常見的設置。

同樣地，這些輔助醫療用途之氣墊床或發熱毯等裝置在設定完成後即無法變更，除非下一次重新設定；而這樣的情形也會在使用者睡眠中不自覺翻身調整睡姿後感到不舒適，或者是喪失調整睡姿的功能。此外，生命跡象較弱而需要利用各種感測器例如呼吸、心跳、體溫、血液含氧量等生命感測器來隨時監測患者的生命信息之患者，若因翻身改變睡姿，還可能導致生命感測器或維持生命器材脫落；針對此等實務上的使用需求，目前也尚未出現有效的解決方案。

有鑑於上述不同使用者在睡眠中可能不自覺改變睡姿而造成不舒適或喪失輔助醫療效果的問題，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，發想出能夠利用已相當普及化的智慧型手環\手錶\手機來作為無線控制器之床組控制系統，並以無線發射信號方式控制床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度，將能夠提供功能更完整的技術來適用於各種與睡眠相關的使用狀況。

本創作之目的在於提供一種床組之穿戴式無線控制系統，旨在利用智慧型手機\手環\手錶來作為控制器，而以無線發射信號方式控制床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度，不但可以讓穿戴式裝置的應用範圍更廣，還能使床組功能更臻完善。

為達成上述目的，本創作床組之穿戴式無線控制系統包含一床組、以及一可供穿戴於使用者身上的控制器，其中，該床組包括有：一供使用者躺臥之承載面，一能接收控制信號之無線接收單元，以及一能接受無線接收單元之控制信號而驅動床組改變其承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度之驅動單元；該控制器包括有：一能偵測溫度、使用者生命信息或動作狀態之感應器，一能處理感應器所偵測之溫度、生命信息或動作狀態信息並且輸出相對應控制信號的中央處理單元，以及一以無線方式發射中央處理單元之控制信號至床組的無線發射單元，使床組的驅動單元能據以改變床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。

以下進一步說明各元件之實施方式：

實施時，所述之控制器為一可供使用者穿戴之智慧型手機\手環\手錶。

實施時，所述之控制器具備聯接網際網路以下載、更新應用程式(APP)能力，進而通過該應用程式使中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號，以供床組之無線接收單元接收。

實施時，控制器進一步包含一操作介面，以供使用者手動控制中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號。

實施時，控制器進一步包括一警示單元，中央處理單元輸出控制信號的同時令警示單元發出警示。

實施時，所述之床組驅動單元為設置於承載面上的發熱裝置，或設置於承載面內部或下方之複數氣囊以及能夠分別對各氣囊充、排氣的充氣裝置。

實施時，床組承載面包括床墊及/或枕墊。

由於某些可供穿戴的控制器本身不具備有能感測生命信息 的感應器，但基本上皆具備有接收信號能力，因此本創作另外提供第二種可行的實施方式；此實施方式不但可以穿戴在使用者身上，亦可以穿戴於看護者身上，以供遠端控制及監視等輔助醫療用途。

上述第二實施方式之組成包含有一床組、以及一可供穿戴的控制器，其中，該床組包括有：一供使用者躺臥之承載面、一能接收控制信號之無線接收單元，能接受無線接收單元之控制信號而驅動床組改變其承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度之驅動單元；該控制器包括有：一能接收床組之溫度、使用者生命信息或壓力分布狀態之偵測信號輸入單元、一能處理偵測信號輸入單元之信號並轉換為相對應控制信號的中央處理單元，以及一以無線方式發射中央處理單元之控制信號至床組的無線發射單元，使床組的驅動單元能據以改變床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。

實施時，該控制器為一智慧型手機\手環\手錶，無線發射單元及偵測信號輸入單元為智慧型手機\手環\手錶上的傳輸模組。

實施時，床組進一步包括至少一穿戴於使用者身體或設置在承載面上之感應器，控制器之偵測信號輸入單元以有線或無線方式接收該感應器所傳輸之溫度、生命信息或壓力分布狀態。

實施時，該感應器連接於一無線發射模組，以通過無線發射模組將感應信號傳輸至控制器的偵測信號輸入單元；實務上，此無線發射模組及前述床組之無線接收單元可以整合在一與個技術已相當成熟的無線收發模組上。

實施時，所述感應器為溫度傳感器、生命信號傳感器、或壓力感應器。

實施時，所述之控制器具備聯接網際網路以下載、更新應用程式(APP)能力，進而通過該應用程式使中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號，以供床組之無線接收單元接收。

實施時，控制器進一步包含一操作介面，以供使用者手動控制中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號。

實施時，控制器進一步包括一警示單元，中央處理單元輸出控制信號的同時令警示單元發出警示。

實施時，所述之床組驅動單元為設置於承載面上的發熱裝置，或設置於承載面內部或下方之複數氣囊以及能夠分別對各氣囊充、排氣的充氣裝置。

實施時，床組承載面包括床墊及/或枕墊。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

100‧‧‧床組

101‧‧‧無線收發模組

200‧‧‧控制器

201‧‧‧應用程式

202‧‧‧操作介面

203‧‧‧警示單元

204‧‧‧傳輸模組

300‧‧‧使用者

10‧‧‧承載面

11‧‧‧床墊

12‧‧‧枕墊

20‧‧‧無線接收單元

30‧‧‧驅動單元

31‧‧‧氣囊

32‧‧‧充氣裝置

33‧‧‧發熱裝置

40、80‧‧‧感應器

50‧‧‧中央處理單元

60‧‧‧無線發射單元

70‧‧‧偵測信號輸入單元

90‧‧‧無線發射模組

第一圖：本創作第一實施例之系統配置示意圖。

第二圖：本創作第一實施例床組之實施例。

第三圖：本創作第一實施例之動作示意圖。

第四圖：本創作第一實施例控制器之實施例圖。

第五圖：本創作第二實施例之系統配置示意圖(一)。

第六圖：本創作第二實施例之系統配置示意圖(二)。

如第一圖到第三圖所示，本創作床組之穿戴式無線控制系統之第一實施例，包含一床組100、以及一可供穿戴於使用者身上的控制器200，其中，該床組100包括有：一供使用者300躺臥之承載面10，一能接收控制信號之無線接收單元20，以及一能接受無線接收單元20之控制信號而驅動床組100改變其承載面10的溫度、局部起伏形狀或軟硬度之驅動單元30。

第二、三圖中，床組100之驅動單元30為設置於承載面10內部或下方之複數氣囊31以及能夠分別對各氣囊31充、排氣的充氣裝置32；藉由充氣裝置32調整各氣囊31的飽和度，即可以改變承載面的局部起伏形狀或軟硬度。此外，驅動單元30亦可以為設置在承載面10上的發熱裝置33(例如電毯)來改變承載面10上的溫度。而該床組100之承載面10則包括有床墊11及/或枕墊12。

該控制器200實施時，可以為智慧型手機\手環\手錶，圖示中僅以智慧型手錶為例。其組件包括有：一能偵測溫度、使用者生命信息 或動作狀態之感應器40，一能處理感應器40所偵測之溫度、生命信息或動作狀態信息並且輸出相對應控制信號的中央處理單元50，以及一以無線方式發射中央處理單元50之控制信號至床組100的無線發射單元60，使床組100的驅動單元30能據以改變床組100承載面10的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。

上述感應器40可以利用智慧型手機\手環\手錶內建的現有元件而為之，例如：能感應使用者體溫之溫度感應器、能感應心跳、呼吸的生命信息感應器，以及能感應使用者使否改變睡姿(動作狀態)的3D陀螺儀等。

如第二圖及第三圖所示，藉由上述床組100、以及穿戴於使用者身上之控制器200所組成的系統，當使用者300躺臥於床組100之承載面10時，感應器40能夠偵測到使用者300的體溫、生命信息，或偵測使用者300躺臥在承載面10上是否有改變睡姿後，將該等信息傳輸至中央處理單元50，中央處理單元50即可根據該等信息輸出相對應的控制信號，並通過無線發射單元60發射控制信號至床組100之無線接收單元20，使驅動單元30能夠依據控制信號改變承載面10的溫度、局部起伏形狀或軟硬度，從而讓床組100之承載面10可以與使用者300的睡眠狀況或躺臥姿勢達成互動式的調整。

如第四圖所示，控制器200實施時如前所述可以為智慧型手機\手環\手錶，因此同時具備了聯接網際網路以下載、更新應用程式201能力，進而通過該應用程式201使中央處理單元50及無線發射單元60發射出不同的控制信號，以供床組100之無線接收單元20接收。

可以理解的是，控制器200還進一步包含顯示器及操作介面202，以供使用者手動控制中央處理單元50及無線發射單元60發射不同的控制信號；此外，該遠端控制器200還進一步包括一警示單元203，中央處理單元50輸出控制信號的同時令警示單元203發出例如：聲音、指示燈閃爍或震動等警示訊號，以供使用者300得知床組100的運作狀態。

由於某些可供穿戴的控制器本身不具備有能感測生命信息的感應器，但基本上皆具備有接收信號能力，因此本創作另外提供一種可行的實施方式；此實施方式不但可以穿戴在使用者身上，亦可以穿戴於看 護者身上，以供遠端控制及監視。以下進一步說明本創作之第二實施例系統架構圖：

如第五圖及第六圖所示，本創作之第二實施例其組成包含有一床組100、以及一可供穿戴的控制器200，其中，該床組100如前所述，包括有：一供使用者躺臥之承載面10、一能接收控制信號之無線接收單元20，能接受無線接收單元20之控制信號而驅動床組100改變其承載面10的溫度、局部起伏形狀或軟硬度之驅動單元30；本實施例床組10之實施方式概與第一實施例相同，承載面10包含床墊11及/或枕墊12，驅動單元30具有氣囊31、充氣裝置32、或發熱裝置33等，以下僅說明控制器200之實施方式。

該控制器200包括有：一能接收床組10之溫度、使用者生命信息或壓力分布狀態之偵測信號輸入單元70、一能處理偵測信號輸入單元70之信號並轉換為相對應控制信號的中央處理單元50，以及一以無線方式發射中央處理單元50之控制信號至床組100的無線發射單元60，使床組100的驅動單元30能據以改變床組100承載面10的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。

由於本創作第二實施方式之控制器200係利用偵測信號輸入單元70來接收床組10之溫度、使用者生命信息或壓力分布狀態之信號，因此其實際使用方式不必侷限與只能穿戴在使用者身上；穿戴在使用者以外的照護人員身上，同樣能達成調整床組之功效。此外，若穿戴在照護人員身上同時還可以具備遠端監控的優點，以作為輔助醫療用途。

實施時，該控制器200同樣可為一智慧型手機\手環\手錶，而無線發射單元60及偵測信號輸入單元70同樣是用來傳輸信號，因此可以利用智慧型手機\手環\手錶現有的傳輸模組204而為之，例如：WIFI、Bluetooth、NFC等。

本實施例中，床組100進一步包括至少一穿戴於使用者300身體或設置在承載面10上之感應器80，控制器200之偵測信號輸入單元70以有線或無線方式接收該感應器80所傳輸之溫度、生命信息或壓力分布狀態。

前述感應器80之實施方式可以為溫度傳感器、生命信號傳感器、或壓力感應器。此外，該感應器80還可以進一步連接於一無線發射模組90，以通過無線發射模組90將感應信號傳輸至控制器200的偵測信號輸入 單元70。實務上，此無線發射模組90及前述床組之無線接收單元20亦可以整合在一個技術已相當成熟的無線收發模組101上，例如：WIFI、Bluetooth、NFC等；當然，此無線收發模組101必須與前述控制器200上的無線發射單元60及偵測信號輸入單元70採用相同的通訊協定，方能收發信號。

至於控制器可聯接網際網路以下載、更新應用程式(APP)、具備顯示器及操作介面、以及警示單元等，皆與第一實施例相同，在此不另贅述。

以上之實施說明及圖式所示，僅係舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作之範圍；舉凡與本創作之構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之創設目的及申請專利範圍之內，謹此聲明。

100‧‧‧床組

200‧‧‧控制器

300‧‧‧使用者

10‧‧‧承載面

20‧‧‧無線接收單元

30‧‧‧驅動單元

40‧‧‧感應器

50‧‧‧中央處理單元

60‧‧‧無線發射單元

Claims (18)

1. 一種床組之穿戴式無線控制系統，包含一床組、以及一可供穿戴於使用者身上的控制器，其中，該床組包括有：一供使用者躺臥之承載面，一能接收控制信號之無線接收單元，以及一能接受無線接收單元之控制信號而驅動床組改變其承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度的驅動單元；該控制器包括有：一能偵測溫度、使用者生命信息或動作狀態之感應器，一能處理感應器所偵測之溫度、生命信息或動作狀態信息並且輸出相對應控制信號的中央處理單元，以及一以無線方式發射中央處理單元之控制信號至床組的無線發射單元，使床組的驅動單元能據以改變床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。
2. 如申請專利範圍第1項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器為一可供使用者穿戴之智慧型手機\手環\手錶。
3. 如申請專利範圍第2項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器具備聯接網際網路以下載、更新一應用程式(APP)能力，進而通過該應用程式使中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號，以供床組之無線接收單元接收。
4. 如申請專利範圍第3項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器進一步包含一操作介面，以供使用者手動控制中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號。
5. 如申請專利範圍第3項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器進一步包括一警示單元，中央處理單元輸出控制信號的同時令警示單元發出警示。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，床組之驅動單元為設置於承載面上的發熱裝置，或設置於承載面內部或下方之複數氣囊以及能夠分別對各氣囊充、排氣的充氣裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該床組承載面包括床墊及/或枕墊。
8. 一種床組之穿戴式無線控制系統，包含一床組、以及一可供穿戴於使用者身上的控制器，其中，該床組包括有：一供使用者躺臥之承載面，一能接收控制信號之無線接收單元，以及一能接受無線接收單元之控制信號而驅動床組改變其承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度之驅動單元；該控制器包括有：一能接收溫度、使用者生命信息或壓力分布狀態之偵測信號輸入單元、一能處理偵測信號輸入單元之信號並轉換為相對應控制信號的中央處理單元，以及一以無線方式發射中央處理單元之控制信號至床組的無線發射單元，使床組的驅動單元能據以改變床組承載面的溫度、局部起伏形狀或軟硬度。
9. 如申請專利範圍第8項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器為一智慧型手機\手環\手錶，無線發射單元及偵測信號輸入單元為智慧型手機\手環\手錶上的傳輸模組。
10. 如申請專利範圍第9項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，床組進一步包括至少一穿戴於使用者身體或設置在承載面上之感應器，控制器之偵測信號輸入單元以有線或無線方式接收該感應器所傳輸之溫度、使用者生命信息或壓力分布狀態。
11. 如申請專利範圍第10項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該感應器連接於一無線發射模組，以通過無線發射模組將感應信號傳輸至控制器的偵測信號輸入單元。
12. 如申請專利範圍第11項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該感應器連接之無線發射模組與床組之無線接收單元整合在一個無線收發模組上，該無線收發模組與控制器的傳輸模組具有相同的通訊協定。
13. 如申請專利範圍第12項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該感應器為溫度傳感器、生命信號傳感器、或壓力感應器。
14. 如申請專利範圍第9項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器具備聯接網際網路以下載、更新應用程式(APP)能力，進而通過該應用程式使中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號，以供床組之無線接收單元接收。
15. 如申請專利範圍第9項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器進一步包含一操作介面，以供使用者手動控制中央處理單元及無線發射單元發射不同的控制信號。
16. 如申請專利範圍第9項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該控制器進一步包括一警示單元，中央處理單元輸出控制信號的同時令警示單元發出警示。
17. 如申請專利範圍第9至16項中任一項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該床組驅動單元為設置於承載面上的發熱裝置，或設置於承載面內部或下方之複數氣囊以及能夠分別對各氣囊充、排氣的充氣裝置。
18. 如申請專利範圍第17項所述床組之穿戴式無線控制系統，其中，該床組承載面包括床墊及/或枕墊。