一种自动调节的床的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种自动调节的床，包括：多个支撑单元；多个调节机构，每个调节机构与一个或一个以上的支撑单元连接，用于调节支撑单元的高度；多个感应单元，用于产生包含人体相关信息的信号；控制装置，与该多个感应单元和该多个调节机构连接，包括：部位识别模块，用于根据该人体相关信息识别人体的一个或多个部位；部位调节模块，用于根据部位比例算法确定一个或多个部位对应的支撑单元需要调节的距离；以及控制输出模块，用于根据该需要调节的距离发出控制信号控制调节机构调节各个支撑单元的高度，从而使脊柱处于正常的生理曲线；以及电源装置，与该调节机构，感应单元和控制装置连接并给该调节机构，感应单元和控制装置提供电力。
【专利说明】一种自动调节的床

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种床，尤其是涉及一种自动调节的床。

【背景技术】
[0002]人的一生有1/3的时间在睡眠中度过，人睡眠的质量很大程度影响着人的健康状况。良好的睡眠质量有助于人们在睡眠过程中充分休息，恢复体力或康复疾病。而不好的睡眠质量会让人休息不好，造成亚健康等疾病。而只有使用优质的床才能获得优质的睡眠。在正常情况下，人体的脊柱有4个弯曲，从侧面看呈S形，即颈椎前凸、胸椎后凸、腰椎前凸和骶椎后凸。也就是说人体的外形是具有一定的曲线的。一张良好的床应该能保持合人体的正常的生理曲线，才能让人在睡眠过程中有舒适的感觉。同时，因为现今生活节奏快，人们的压力通常很大，很多人的头、颈、肩部都存在一定的健康问题，在睡眠过程中这些部位的承托问题显得尤为重要。在睡眠过程中能够通过床对人体的头、颈、肩部进行保健护理以使脊柱回复到正常的生理曲线也是人们所需要的。
[0003]而现在市场上的床具存在着诸多方面的健康隐患。市场上的床具可分为:硬床，软床和骨架床等类型。这些床都具有自身的局限性，因此不能给人们提供良好的睡眠。请参见图1，硬床因为是一个平面，当人躺在床上时，人体不能与床很好地贴合，睡眠时人体的实际支撑点很少，主要支撑点都落在肩、臀、鹘等部位，易造成脊椎的不良弯曲，对脊柱和健康带来了极大的隐患。当人们使用软床时，由图2我们可以看到，人体与床是贴合的，但是由于床的承托力不佳，会造成脊柱的不当弯曲，健康隐患很大。腰椎间盘突出的病人是不能睡软床的。骨架床是根据人体的外形进行定制的一种床。通过调节排骨架的高度，可以调节身体的各部分承压值，使身体各部分承压值均处于健康的承压值。但是由于骨架是定制固定的，所以床的外形也是固定的，人躺在床上只能保持一种睡姿，人如果做出翻身等动作，床就不能与人体很好地贴合，有非常大的局限性。同时骨架床需要定制，不同的人之间不能用同一张床，加上定制也令床的价格非常昂贵，更令这种床具有局限性。
[0004]因此，为了能得到良好的睡眠，人们需要一种能够很好地使脊柱处于正常的生理曲线，同时即使人在睡眠过程中采用不同的睡姿也能很好地相应调节，并且成本较低的自动调节的床。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种自动调节的床，以解决现有的床不能很好使人体的脊柱处于正常的生理曲线的问题。
[0006]为了实现以上目的，本实用新型提供一种自动调节的床，该床包括:多个支撑单元，排列成平面或曲面用于支撑人体；多个调节机构，每个调节机构与一个或一个以上的支撑单元连接，用于调节支撑单元的高度；多个感应单元，用于产生包含人体相关信息的信号；控制装置，与该多个感应单元和该多个调节机构连接，包括:部位识别模块，用于根据该人体相关信息识别人体的一个或多个部位；部位调节模块，用于根据部位比例算法确定一个或多个部位对应的支撑单元需要调节的距离；以及控制输出模块，用于根据该需要调节的距离发出控制信号控制调节机构调节各个支撑单元的高度，从而使脊柱处于正常的生理曲线；以及电源装置，与该调节机构，感应单元和控制装置连接并给该调节机构，感应单元和控制装置提供电力。
[0007]本实用新型提供的自动调节的床与现有技术相比存在的有益效果是:
[0008]设置有多个支撑单元，每个支撑单元高度可以自动调节，人躺在床上时，控制装置能够根据人体的相关信息控制调节支撑单元的高度，支撑单元能够使脊柱处于正常的人体生理曲线，从而呼吸道顺畅，脑供血顺畅，全身肌肉处于舒适的承压值，防止压疮。本实用新型的床不会限制人数和人的睡姿，使用者能够获得很好的睡眠效果。同时本实用新型的床接收感应单元发出的信号，当人的睡姿发生改变时，感应单元发出的信号也会发生改变，控制装置根据这些信号进行分析并发出控制信号调节支撑单元的高度，实现对床上一个或多个人体的检测，并实现每个人体在不同的睡姿下，实时调节床体。另外本实用新型提供的床不需要专门定制，因而价格也能大大减少。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是人躺在现有的硬床上的不意图；
[0011]图2是人躺在现有的软床上的示意图；
[0012]图3是本实用新型实施例的自动调节的床的示意图；
[0013]图4是支撑单元,调节机构和感应单元的示意图；
[0014]图5是支撑单元，调节机构和感应单元组成的一排支撑的示意图；
[0015]图6是支撑单元，调节机构和感应单元组成的一排支撑的另一示意图；
[0016]图7是本实用新型实施例的自动调节的双人床的示意图；

【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]参见图3，本实用新型的一个实施例的自动调节贴合人体的床I包括:多个支撑单元102，多个调节机构104，多个感应单元106，控制装置(未示出)以及电源装置(未示出)。该多个支撑单元102排列成平面用于支撑人体。每个调节机构104与一个或一个以上的支撑单元102连接，用于调节支撑单元102的高度。感应单元106用于产生包含人体相关信息的信号。控制装置与该多个感应单元和该多个调节机构连接，包括:部位识别模块，用于根据该人体相关信息识别人体的一个或多个部位；部位调节模块，用于根据部位比例算法确定一个或多个部位对应的支撑单元需要调节的距离；以及控制输出模块，用于根据该需要调节的距离发出控制信号控制调节机构调节各个支撑单元的高度，从而使脊柱处于正常的生理曲线。电源装置与该调节机构，感应单元和控制装置连接并给该调节机构，感应单元和控制装置提供电力。
[0019]在本实用新型的一个实施例中，该控制单元还包括体重识别模块和床上人体数量识别模块，用于根据该人体相关信息确定人的体重和床上人体数量。该控制单元还包括身高识别模块，用于根据该人体相关信息确定人的身高。该控制单元还包括体型确定模块，用于根据该人体相关信息确定人的体型。该控制单元还包括睡姿模块，用于根据该人体相关信息确定人的睡姿。
[0020]在本实施例中，床I还包括输入单元。该输入单元与该控制装置连接，用户通过该输入单元输入指令和输入用户信息。该指令包括启动、暂停，停止、按摩指令、手动调节指令、学习指令、辅助翻身指令、辅助改变睡姿指令、脊柱保护睡眠指令、脊椎病指令、腰椎病指令、倒睡指令；用户信息包括身高、体重、体型、睡眠偏好例如喜欢睡高枕、人体病情例如脊柱病和腰椎增生。控制装置接收到指令后根据输入的指令控制床的各个部分进行对应操作。例如，输入启动、暂停或停止指令时，控制装置控制床的其他部分启动、暂停，或停止。控制装置也可根据接收到的用户信息对支撑单元的高度进行调节，使人体的脊柱处于正常的生理曲线。
[0021]调节每个支撑单元需要的时间的范围为10-30秒，优选为10秒，15秒，20秒或25秒。当人们入睡的时间还不久时，调节的速度可调节的较低，如调节每个支撑单元需要的时间可为30秒或25秒。当人们入睡的时间较久时，调节的速度可以相对快一点，如调节每个支撑单元需要的时间可为10秒或15秒。调节的速度也可以统一设置为20秒。在本实用新型，调节每个支撑单元需要的时间是可以调节的，使用者可根据自身的情况设置时间，确保在调节过程中不会把人醒。上述的具体设置都可以预先通过输入单元进行设置。床I还包括电箱，该控制装置和电源装置设置在该电箱中。床I还可包括设置在支撑单元102上的床垫。
[0022]在本实施例中，该支撑单元102是平面状的。在其他实施例中，支撑单元也可以为点状、排状、块状、网状等一个或其组合形成区域来承载床垫或人或物重量。支撑单元可以由塑料、木材、金属、合金、高分子材料、纳米材料、3D打印材料中一种或其组合形成。
[0023]参见图4，调节机构104包括升降装置402和动力装置404，该升降装置402与支撑单元连接404，该动力装置404和该升降装置402，控制装置以及电源装置连接，该动力装置404根据控制装置发出的控制信号驱动该升降装置402升高或降低，从而增加或减少支撑单元102的高度。在本实施例中，该升降装置包括丝杆408和螺母406，该丝杆408和螺母406配合。在本实施例中，动力装置404为电机，电机与丝杆408连接，电机驱动丝杆408旋转，从而丝杆408旋转螺母406，进而升高或降低该支撑单元102。
[0024]在其他实施例中，升降装置402可由丝杆、螺杆、螺母、铰接、滑轮、杠杆、导轨、轴承、滚珠、齿轮、椭圆、偏心圆、皮带传动装置、链条、蜗轮蜗杆、螺纹、齿轮齿条、平面连杆机构、凸轮机构、弹簧、热胀冷缩材料、摩擦传动装置、棘轮传动装置、联轴器传动装置、万向节传动装置、钢丝索传动装置、花键传动装置、分动器、球磨器、传动轴、变速器、减速器、制动器、液压传动、气压传动、离合器和其他可以实现传动和升降功能的构件中一个或其组合形成。
[0025]参见图5和图6，图5为支撑单元，调节机构和感应单元组成的一排支撑的示意图，图5中一个支撑单元102与一个调节机构104连接。图6为支撑单元，调节机构和感应单元组成的一排支撑的另一示意图，图6中多个支撑单元102连接成一排，最外侧的两个支撑单元分别与一个调节机构连接。也就是说每个调节机构与多个支撑单元连接。由于人体的头部和腿部的曲线相对简单，在床头和床尾的部分每一排的设置可以是如图6的设置，在床的中间部分的设置可以是如图5的设置。但上面的设置不是唯一的，床可以采用图4中所示的单个支撑单元与单个调节机构连接的设置，以任意的排列方式排列成床的平面或曲面。
[0026]图7是本实用新型提供的自动调节贴合人体的双人床的设置，双人床设置有两个电箱，每个电箱里面均设置有控制装置。也就是每个控制装置分别控制一半的床，单独针对每个人进行自动调节贴合人体。在其他的实施例中，也可以通过一个或多个控制装置实行自动控制调节。
[0027]在本实用新型的一个实施例中，该调节的床还包括设置在支撑单元上的床垫，该床垫设置有用于放置药物的药物袋。在其他的实施例中，该药物袋也可放置在支撑单元上。在本实用新型的一个实施例中，该调节的床还包括加热托盘，加热装置，护栏装置和轮子，该加热托盘设置在支撑单元上方并与加热装置连接，该加热装置对加热托盘进行加热。
[0028]图3所示的实施例中，感应单元106设置在调节机构104下方，感应单元106为称重传感器，该称重传感器发出包含人体重量相关信息的信号。控制单元的体重识别模块根据各个传感单元发出的人体重量相关信息确定人的体重。控制单元的身高识别模块根据各个传感单元发出的人体重量相关信息确定人的身高。控制单元的体型确定模块根据各个传感单元发出的人体重量相关信息确定人的体型。控制单元的睡姿模块根据各个传感单元发出的人体重量相关信息确定人的睡姿。
[0029]在本实用新型的一个实施例中，该数据分析模块还包括断电控制装置，该断电控制装置包括:备用电源；存储设备；断电处理设备，与该备用电源和存储设备连接，用于确定断电事件，在确定断电事件后启用备用电源并将当前处理的数据存储到存储设备。
[0030]在本实施例中，控制装置为FPGA。在其他实施例中，控制装置可以是ARM、单片机、DSP、CPU、ASIC、MPU, SOC, CPLD, PLC、或可以实现数据处理功能的装置中的一种或其组合。存储设备可以是RAM、SDRAM、Flash、ROM、片上存储、片外存储、新型存储器如铁电随机存储器、磁阻随机存储器、相变随机存储器、阻变随机存储器，和可以实现数据存储功能的装置中的一种或其组合。
[0031]在本实用新型的一个实施例中，该调节的床还包括接口电路模块，该接口电路模块为与其他电子模块实现通信的线路的接口电路，其实现通信的手段可以是，双绞线、同轴电缆、光纤、电磁屏蔽线、普通电线、裸线、漆包线、电力电缆、电气装备用电线电缆、通信电线电缆与光缆、等等现有的和未来的可以实现通信或数据传输等功能的技术手段及其组合的接口，包括但不仅限于接线柱、USB接口、PS2接口、VGA接口、音源接口、多媒体接口，232接口、485 接口、并口、IEEE1394 接口、AGP 接口、PC1-E 串行接口、sata 接口、ide 接口、dvi接口、hdm1、bnc接口、com接口等等现有的和未来的可以用于可实现数据连接或传输功能的接口及其组合。
[0032]在本实用新型的一个实施例中，该调节的床还包括无线通信模块，该无线通信模块与其他电子模块进行无线数据接收、发射。其实现通信的手段可以是:短距离无线通信:蓝牙、红外、NFC、WLAN、wif1、UffB, IrDA, Ad hoc、RFID、Zigbee等等现有的和未来的可以实现通信或数据传输等功能的技术手段及其组合；长距离无线通信:GPS、GPRS、CDMA、TDMA、PDH, SDH、3G、4G等等现有的和未来的可以实现通信或数据传输等功能的技术手段及其组合。保护电路模块包括但不仅限于空气开关、保险丝、自恢复保险丝、限流电阻、温度保护模块、ESD保护模块、电流保护模块、电压保护模块、电感、电阻、电容、芯片、半导体或其他电子元器件、电源保护电路、过流保护电路、过压保护电路、保险丝管、贴片保险丝、贴片自恢复保险丝、电阻保险丝、热敏电阻、等等现有的和未来的可以实现保护电路等功能的技术手段及其组合。
[0033]本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自动调节的床，其特征在于，其包括: 多个支撑单元，排列成平面或曲面用于支撑人体； 多个调节机构，每个调节机构与一个或一个以上的支撑单元连接，用于调节支撑单元的高度； 多个感应单元，用于产生包含人体相关信息的信号； 控制装置，与该多个感应单元和该多个调节机构连接，该控制装置包括: 部位识别模块，用于根据该人体相关信息识别人体的一个或多个部位； 部位调节模块，用于根据部位比例算法确定一个或多个部位对应的支撑单元需要调节的距离；以及 控制输出模块，用于根据该需要调节的距离发出控制信号控制调节机构调节各个支撑单元的高度，从而使人体的脊柱处于正常的生理曲线；以及 电源装置，与该调节机构、感应单元和控制装置连接并给该调节机构、感应单元和控制装置提供电力。
2.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该控制单元还包括体重识别模块和床上人体数量识别模块，用于根据该人体相关信息确定人的体重和床上人体数量。
3.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该控制单元还包括身高识别模块，用于根据该人体相关信息确定人的身高。
4.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该控制单元还包括体型确定模块，用于根据该人体相关信息确定人的体型。
5.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该控制单元还包括睡姿模块，用于根据该人体相关信息确定人的睡姿。
6.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该感应单元为压力传感器、红外传感器、称重传感器、重力传感器、摄像头、温度传感器、湿度传感器、电磁传感器、声音传感器、光传感器、红外热像仪、压敏电阻、压电材料、角度传感器、位移传感器、加速器以及陀螺仪中的一种或其组合。
7.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，每个调节机构包括: 升降装置和动力装置，该升降装置与支撑单元连接，该动力装置和该升降装置连接及控制装置连接，该动力装置根据控制装置发出的控制信号驱动该升降装置升高或降低，从而增加或减少支撑单元的高度。
8.如权利要求7所述自动调节的床，其特征在于，该升降装置包括丝杆和螺母，该丝杆和螺母配合，该动力装置包括电机，电机与丝杆连接，电机驱动丝杆旋转，从而旋转螺母，进而升高或降低该支撑单元。
9.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，还包括输入单元，该输入单元与该控制装置连接，用户通过该输入单元输入指令和输入用户信息。
10.如权利要求9所述自动调节的床,其特征在于,该指令包括启动、暂停、停止、按摩指令、手动调节指令、学习指令、辅助翻身指令、辅助改变睡姿指令、脊柱保护睡眠指令、脊椎病指令、腰椎病指令、倒睡指令；用户信息包括身高、体重、体型、睡眠偏好、人体病情。
11.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，还包括电箱，该控制装置和电源装置设置在该电箱中。
12.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，还包括设置在支撑单元上的床垫，该床垫设置有用于放置药物的药物袋。
13.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，还包括加热托盘，加热装置，护栏装置和轮子，该加热托盘设置在支撑单元上方并与加热装置连接，该加热装置对加热托盘进行加热。
14.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该传感器为称重传感器，该包含人体相关信息的信号为包含人体重量相关信息的信号。
15.如权利要求1所述自动调节的床，其特征在于，该控制装置还包括断电控制装置，该断电控制装置包括: 备用电源； 存储设备； 断电处理设备，与该备用电源和存储设备连接，用于确定断电事件，在确定断电事件后启用备用电源并将当前处理的数据存储到存储设备。
【文档编号】A61G7/015GK204207947SQ201420511776
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】刘众, 卢坤涛, 孙成俊, 王新安 申请人:刘众, 卢坤涛, 孙成俊, 王新安