TWM561462U - 整合家電控制的智慧床 - Google Patents

Abstract

本創作為一種整合家電控制的智慧床，包含一能夠控制床組及外部家電運作的中央控制器，該中央控制器包含一微處理器、一床組控制單元、一家電遙控單元、以及一無線傳輸單元，該中央控制器通過感應單元感應床組使用狀態、睡眠狀態及室內環境狀態，或者通過無線傳輸單元接收使用者操作外部行動裝置或雲端平台發送的外來控制指令信號後，能自動調整床墊，或者發送遙控信號控制外部家電來調整室溫、噪音、亮度、濕度等室內環境狀態，讓床組及傳統家電能夠藉此整合控制，進而智慧調整體睡眠環境，延長使用者睡眠時的深眠期，並實現智慧家庭。

Description

整合家電控制的智慧床

本創作為一種整合家電控制的智慧床，該智慧床能夠透過自動偵測或者接收外來控制指令信號後，自動調整床組以及遙控家電運作，讓床組及傳統家電能夠整合後，由智慧床自動控制或遠端控制來提高睡眠品質。

近年來，由於科學的進步及生活品質的提昇，人們對於睡眠品質的要求也越來越高。許多研究已證實，睡眠過程中的深眠期是能夠獲得充分休息的時間，深眠期越久，恢復疲勞的情況越佳，也越能夠讓人們具備充足的精神及體力來面對現代社會的忙碌生活。

至於人們在睡眠時是否進入深眠期，除了已有許多文獻發表相關研究成果以外，在實務上也出現出一些睡眠感應器，可利用偵測腦波、心律、呼吸、眼動等方式來判斷睡眠時是否已進入深眠期。然而，目前的問題是，使用者在藉由睡眠感應器判斷出深眠期不夠持久後，並無相關的設計能夠調整配合進而延長使用者的深眠期。亦即，已目前的技術來說，即便睡眠感應器能判斷出深眠期不足，也無法改善此狀況。

關於如何讓床組盡量延長使用者的深眠期，進而提高人們的睡眠品質，市面上許多能夠自動調整的床組設計或許有機會可以達成此目的，本發明人亦曾針對床組的自動偵測、調整設計出多種智慧床。然而，經本發明人長期研究發現，調整床組的軟硬度或高低起伏形狀等等，只是改變床組的本身的舒適度，其效果仍有所不足，若能進一步控制睡眠時的室內環境，例如室溫、光線、音樂等等，將能夠更有效地延長使用者的深眠期，並提高睡眠品質。

前述控制室內環境方面，隨著網際網路、自動控制、感測器等技術的成熟，各家電廠商紛紛推出各種新型的智慧家電，以期能夠自動控制或者透過網路遠端控制，來實現所謂的智慧家庭。然而，要實現智慧家庭，必須讓大部分的家電都能夠通過網際網路連接到雲端來遠端控制，而且在設備上必須在每一種家電都設置網路模組以及較先進的微處理器、控制軟體等等，以現實的環境來看，短期內顯然無法達成，實務上還需要更長期的逐步演進及規劃才有可能實現。況且，即便各種新型態的智慧家電能夠逐一達成自動控制的功能，也缺乏該等智慧家電與床組彼此之間的系統整合。

例如，冷氣機或暖氣機雖然可以讓室溫保持恆定，但使用者在睡眠時仍然會因身體自我調整機制，導致身體因散熱而發汗、睡姿不良而翻身、或因太冷而捲縮等狀況，使深眠期無法持久。此時，除了調整床組的軟硬度以外，若能自動調整室溫、亮度、舒眠音樂等等室內環境狀態，將可對使用者進入或延續深眠期有所幫助，但是由於自動控制的冷、暖氣機、音響等家電彼此之間皆為獨立控制，而且無法配合床組來自動調整，使得床組與各種家電各行其是，無法同時改善床組使用狀態及室內環境狀態，讓使用者深眠期可以延長。

因此，本創作人構想，若能讓智慧床與傳統家電之間能夠整合及連結，使智慧床除了控制床組的調整以外，還能夠自動或遠端控制家中其他傳統家電運作，即便其他傳統家電不具備藍芽或連網功能，仍可透過傳統遙控器方式自動控制，不但能實現延長使用者深眠期、提高睡眠品質，還能在不需更換舊家電的情形下，讓智慧家庭的概念在現階段實現。

本創作之目的在於提供一種整合家電控制的智慧床，該智慧床除了能根據溫度、使用者睡姿壓力分布狀態、睡眠狀態，或者根據室內環境狀態來自動調整床組以外，還結合了連網及學習型遙控器的功能，發送遙控信號智慧控制外部家電運作。此外，無線傳輸單元亦能夠接收從外部行動裝置或雲端平台發送的外來控制指令信號後令外部家電運作，讓床組及傳統家電能夠整合控制，進而調整體睡眠環境，有效延長使用者睡眠時的深眠期，並實現智慧家庭。

為達成上述目的，本創作為一種整合家電控制的智慧床，包含一能夠控制床組及外部家電運作的中央控制器，該中央控制器包含一微處理器，該微處理器分別信號連接一能感應床組使用狀態、室內環境狀態或睡眠狀態的感應單元、一能控制床組改變狀態的床組控制單元、一能夠學習記憶外部家電遙控器之遙控信號的學習單元、一能夠對外部家電發送遙控信號的家電遙控單元、以及一能接收外來控制指令信號的無線傳輸單元；所述微處理器接收該感應單元的感應信號，或者接收該無線傳輸單元傳輸的外來控制指令信號後，能夠通過床組控制單元控制床組改變使用狀態，或者通過家電遙控單元發送對應之遙控信號控制外部家電運作。

藉由上述構造，該智慧床中的感應單元在偵測床組使用狀態、室內環境、睡眠狀態後，不但能夠通過床組控制單元自動控制床組改變使用狀態，進而延長使用者睡眠時的深眠期，還能夠在外部家電不具備藍芽或連網功能的情形下，由智慧床自動或由使用者遠端控制讓外部家電運作，使智慧家庭的概念得以實現。

以下進一步說明各元件之實施方式：

實施時，所述感應單元包括設置在床組上能感應床組使用狀態的溫度、濕度或壓力傳感器，及/或設置在床組周邊或室內能感應室內環境狀態的溫度、亮度、聲音、或濕度傳感器。

實施時，所述所述感應單元進一步包括能通過偵測使用者睡眠時的腦波、心律、呼吸或眼動來感應人體是否進入深眠期的睡眠狀態感應器。

實施時，所述無線傳輸單元所接收的外來控制指令信號來源為一外部行動裝置，該外部行動裝置為智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦或筆記型電腦。

實施時，該外部行動裝置進一步設有一與中央控制器系統相容的操作單元，該操作單元能顯示床組及外部家電的狀態，並且能接受手勢、聲音或觸控來發出該外來控制指令信號。

實施時，所述無線傳輸單元進一步包含一網路模組，該網路模組透過網際網路連接於一雲端平台，該雲端平台設有一與中央控制器及外部行動裝置系統相容的操作單元，該雲端平台的操作單元能夠由遠端通過該網路模組發送外來控制指令信號至該外部行動裝置或該中央控制器的無線傳輸單元。

實施時，該學習單元進一步包含一能接收不同的外部家電遙控器之遙控信號的接收單元、一能辨識轉換各遙控信號的編解碼器、以及一能儲存編解碼器所辨識轉換之各遙控信號的記憶單元。

實施時，該床組進一步包含一床架、一架設在床架上的床墊、複數設置在床墊底部的可調式氣囊、以及一驅動單元，其中該驅動單元能接收該床組控制單元的控制信號來驅動該可調式氣囊或床架改變使用狀態。

實施時，該驅動單元進一步包含一連接於可調式氣囊的充排氣單元，該充排氣單元該能對各可調式氣囊充排氣調整飽和程度，使各可調式氣囊改變使用狀態。

實施時，該床墊進一步包含一能夠接收該床組控制單元的控制信號而改變床墊表面溫度的發熱單元。

相較於先前技術，本創作智慧床整合了床組控制以及外部家電控制，並具有自動控制或遠端遙控的功能，在功效上的增進包括有：

1. 感應單元能夠感應包括溫度、濕度或壓力分布狀態等睡眠狀態，或偵測使用者睡眠時的腦波、心律、呼吸或眼動等方式來判斷深眠期，以及感應包括室溫、亮度、噪音或空氣濕度等室內環境狀態，之後微處理器根據床組使用狀態、睡眠狀態或室內環境狀態來自動調整床組的軟硬度或控制外部家電運作，達成全自動智慧控制睡眠環境的功效，從而有效延長使用者睡眠時的深眠期。

2. 使用者能夠通過外來行動裝置的操作單元，以手勢、聲音或觸控方式發送外來指令至無線傳輸模組，進而控制床組或外部家電運作，達成睡眠環境系統整合以及使用方便的功效。

3. 使用者能夠通過網際網路及雲端平台，由遠端發送控制指令信號，令床組改變使用狀態，或者令傳統家電運作，使智慧家庭的概念得以實現。

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：

如第一圖所示，本創作主要提供一種整合家電控制的智慧床100，該智慧床100包含一床組10、以及一中央控制器20，透過該中央控制器20偵測床組使用狀態101、室內環境狀態102、或睡眠狀態103後，能自動發出床組控制信號21調整床組10的軟硬度或支撐狀態，亦能夠對冷暖氣機、照明燈、音響、加濕機等傳統外部家電200發送遙控信號22，使該等外部家電200自動調整室內環境狀態102，藉此讓床組使用狀態101、室內環境狀態102以及睡眠狀態103整合後全自動智慧控制，提高整體睡眠環境以及使用者的睡眠品質。

此外，智慧床100的中央控制器20亦能夠接受使用者操作一外部行動裝置300，或者是接收從雲端平台400發送的外來控制指令信號23後，發送相對應的遙控信號22控制外部家電200運作，讓使用者可以遠端控制外部家電200，使時，ㄧㄥㄣㄛ制ㄥ智慧家庭的概念得以實現。

實施時，該外部行動裝置300為智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦或筆記型電腦，並設有一與中央控制器20相容而能顯示床組使用狀態101、室內環境狀態102、睡眠狀態103、以及床組10、外部家電200運作狀態的操作單元301，該操作單元301能夠接受使用者以手勢、聲音或觸控來發出該外來控制指令信號23至中央控制器20；同樣地，該雲端平台400亦設置有分別與外部行動裝置300及中央控制器20相容的操作單元401，讓使用者能夠透過網際網路遠端控制，並發送外來控制指令信號23至中央控制器20。

如第二圖所示，實施時，該中央控制器20具有一微處理器30，該微處理器30分別信號連接一能感應床組使用狀態101、室內環境狀態102及睡眠狀態103的感應單元40、一能控制床組10改變狀態的床組控制單元50、一能對外部家電200發送遙控信號22的家電遙控單元60、一能夠學習記憶外部家電200遙控器201之遙控信號的學習單元70、以及一能接收外來控制指令信號23的無線傳輸單元80。

其中，該感應單元40實施時，包括設置在床組10上的溫度、濕度或壓力傳感器，使床組使用狀態101包括但不限於人體躺臥在床組10上的體溫、是否因太熱發汗、太冷捲縮或睡姿不良翻身等等；感應單元40所偵測的室內環境狀態102，包括設置床組周邊或室內能感應室內環境狀態的溫度、亮度、聲音、或濕度傳感器，使室內環境狀態102包括但不限於：室溫、亮度、噪音或空氣濕度；而感應單元40偵測使用者睡眠狀態103的感應器，則包括但不限於：腦波、心律、呼吸或眼動偵測器，從而判斷使用者睡眠時是否進入深眠期。

上述感應單元40偵測到床組使用狀態101、室內環境狀態102、睡眠狀態103後，將偵測信號傳輸到微處理器30，該微處理器30可以綜合各項數據判斷使用者是否進入深眠期、以及深眠期持續多久等相關資訊，並且如前所述，發出床組控制信號21到床組控制單元50，進而調整床組10的軟硬度或支撐等床組使用狀態101，或者是透過家電遙控單元60對外部家電200發送遙控信號22，使該等外部家電200自動調整室內環境狀態102，然後通過睡眠狀態103參數判斷是否已延長深眠期，藉此讓包括有床組以及室內環境的整體睡眠環境可以全自動智慧控制，提高睡眠品質。

例如：當感應單元40通過睡眠狀態103參數判斷出深眠期太短，並且通過濕度傳感器感應到床組10上的使用者睡眠時發汗，通常表示太熱，微處理器30即可以透過家電遙控單元60發出遙控信號22，令外部家電200（冷氣機）運作，讓室溫降低，藉以延長深眠期。

又如當感應單元40通過睡眠狀態103參數判斷出深眠期太短，而且感應單元40設置在床組10上的的壓力傳感器感測到壓力分布狀態不平均，通常表示深眠期太短的原因使用者睡姿不良所造成，微處理器30可以透過床組控制信號21令床組控制單元50調整床組10的軟硬度或高低起伏形狀來調整使用者的睡姿。當然，若使用者因為太熱發汗，同時翻身，則微處理器30可透過床組控制信號21調整床組10，同時發出遙控信號22令外部家電200運作，讓使用者可以儘快進入深眠期，提高睡眠品質。

上述的學習單元70旨在學習各種傳統家電的遙控信號，讓本創作的家電遙控單元60能發出正確的遙控信號22令外部家電200運作。實施時，該學習單元70進一步包含一能接收不同的外部家電200遙控器201之遙控信號的接收單元71、一能辨識轉換各遙控信號的編解碼器72、以及一能儲存編解碼器72所辨識轉換之各遙控信號的記憶單元73，該等學習記憶遙控器之遙控信號的相關技術為習知技術，在此不重覆贅述。

如前所述，中央控制器20除了自動控制床組10及外部家電200運作以外，也可以讓使用者透過外部行動裝置300或雲端平台400遠端控制，使智慧家庭的概念得以實現。實施時，該無線傳輸單元80可以為藍芽或wifi，並且進一步包含一網路模組81，讓使用者可操作外部行動裝置300透過藍芽、wifi或網路模組發送外來控制指令信號23給中央控制器20，在無線傳輸單元80接收後，由微處理器30發出床組控制信號21令床組控制單元50控制床組10改變狀態，或者令家電遙控單元60發送對應之遙控信號22控制外部家電200運作；因此，即便外部家電200不具備藍芽或連網功能，使用者也能夠從遠端控制。

實施時，該床組10如第一圖所示，進一步包含一床架11、一架設在床架11上的床墊12、複數設置在床墊12底部的可調式氣囊13、一能對複數可調式氣囊13充排氣的充排氣單元14、以及一驅動單元15，該驅動單元15可接收中央控制器20的床組控制單元50控制來改變床組狀態。例如，床架11為可調式床架時，便能夠接受驅動單元15的驅動來改變床墊角度，或者是該驅動單元15驅動該充排氣單元14調整各可調式氣囊13的飽和程度，以改變床墊12的支撐角度、軟硬度、產生震動或按摩等功能。此外，該床墊12上進一步設置一發熱單元16，該發熱單元16能夠接收中央控制器20的床組控制單元50控制來改變床墊12的表面溫度。

以上實施例說明及圖式，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；舉凡與本創作之目的、構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之專利範圍。

100‧‧‧智慧床
101‧‧‧床組使用狀態
102‧‧‧室內環境狀態
103‧‧‧睡眠狀態
200‧‧‧外部家電
201‧‧‧遙控器
300‧‧‧外部行動裝置
301‧‧‧操作單元
400‧‧‧雲端平台
401‧‧‧操作單元
10‧‧‧床組
11‧‧‧床架
12‧‧‧床墊
13‧‧‧可調式氣囊
14‧‧‧充排氣單元
15‧‧‧驅動單元
16‧‧‧發熱單元
20‧‧‧中央控制器
21‧‧‧床組控制信號
22‧‧‧遙控信號
23‧‧‧外來控制指令信號
30‧‧‧微處理器
40‧‧‧感應單元
50‧‧‧床組控制單元
60‧‧‧家電遙控單元
70‧‧‧學習單元
71‧‧‧接收單元
72‧‧‧編解碼器
73‧‧‧記憶單元
80‧‧‧無線傳輸單元
81‧‧‧網路模組

第一圖：本創作之系統示意圖(一)。 第二圖：本創作之系統示意圖(二)。

Claims (10)

1. 一種整合家電控制的智慧床，包含一能夠控制床組及外部家電運作的中央控制器，該中央控制器包含一微處理器，該微處理器分別信號連接一能感應床組使用狀態、室內環境狀態或睡眠狀態的感應單元、一能控制床組改變狀態的床組控制單元、一能夠學習記憶外部家電遙控器之遙控信號的學習單元、一能夠對外部家電發送遙控信號的家電遙控單元、以及一能接收外來控制指令信號的無線傳輸單元；所述微處理器接收該感應單元的感應信號，或者接收該無線傳輸單元傳輸的外來控制指令信號後，能夠通過床組控制單元控制床組改變使用狀態，或者通過家電遙控單元發送對應之遙控信號控制外部家電運作。
2. 如請求項1所述之整合家電控制的智慧床，其中，所述感應單元包括設置在床組上能感應床組使用狀態的溫度、濕度或壓力傳感器，及/或設置在床組周邊或室內能感應室內環境狀態的溫度、亮度、聲音、或濕度傳感器。
3. 如請求項2所述之整合家電控制的智慧床，其中，所述感應單元進一步包括能通過偵測使用者睡眠時的腦波、心律、呼吸或眼動來感應人體是否進入深眠期的睡眠狀態感應器。
4. 如請求項1所述之整合家電控制的智慧床，其中，所述無線傳輸單元所接收的外來控制指令信號來源為一外部行動裝置，該外部行動裝置為智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦或筆記型電腦。
5. 如請求項4所述之整合家電控制的智慧床，其中，該外部行動裝置進一步設有一與中央控制器系統相容的操作單元，該操作單元能顯示床組及外部家電的狀態，並且能接受手勢、聲音或觸控來發出該外來控制指令信號。
6. 如請求項4所述之整合家電控制的智慧床，其中，所述無線傳輸單元進一步包含一網路模組，該網路模組透過網際網路連接於一雲端平台，該雲端平台設有一與中央控制器及外部行動裝置系統相容的操作單元，該雲端平台的操作單元能夠由遠端通過該網路模組發送外來控制指令信號至該外部行動裝置或該中央控制器的無線傳輸單元。
7. 如請求項1至6中任一項所述之整合家電控制的智慧床，其中，該學習單元進一步包含一能接收不同的外部家電遙控器之遙控信號的接收單元、一能辨識轉換各遙控信號的編解碼器、以及一能儲存編解碼器所辨識轉換之各遙控信號的記憶單元。
8. 如請求項1至6中任一項所述之整合家電控制的智慧床，其中，該床組進一步包含一床架、一架設在床架上的床墊、複數設置在床墊底部的可調式氣囊、以及一驅動單元，其中該驅動單元能接收該床組控制單元的控制來驅動該可調式氣囊或床架改變使用狀態。
9. 如請求項8所述之整合家電控制的智慧床，其中，該驅動單元進一步包含一連接於可調式氣囊的充排氣單元，該充排氣單元該能對各可調式氣囊充排氣調整飽和程度，使各可調式氣囊改變使用狀態。
10. 如請求項8所述之整合家電控制的智慧床，其中，該床墊進一步包含一能夠接收該床組控制單元的控制信號而改變床墊表面溫度的發熱單元。