一种压力自适应床垫的制作方法

本实用新型涉及智能床垫技术领域，尤其涉及一种压力自适应床垫。

背景技术：

现有床垫多为填充类和弹簧类，分为软、硬两种，较软的床垫在用户躺上去时，将会造成床垫整体下陷，因为受力不均将使得使用床垫的用户身体中段下陷、躯干成非生理性弧度。而长时间在此种软床垫中睡眠，将会使脊椎周围韧带和椎间负荷过重，增加腰椎生理弯度，长期下去会引起腰痛；加重腰椎间盘突出、增生性脊柱炎等骨关节病的症状。此外，睡软床也常使陷入床垫的肌肉不得放松，胸腹腔内脏也易受压迫，身体得不到充分的休息。而较硬的床垫会因为身体与床垫接触部位产生较大的压强，尤其是身材瘦小者，脊椎两侧缺乏肌肉保护，睡硬床容易造成长时间过度伸展，并与床面过度摩擦，使得与床垫接触部位产生不适感，甚至影响血液流通。

还有一种水床，往床垫内部充水，利用水的浮力，能够对陷入水床的身体产生均匀的压力，从而解决软硬床垫之间的矛盾。但是，在实际的水床使用中，用户翻身、移动位置时，床垫内的水会产生波浪，影响同一张床上其他人的睡眠质量，而部分浅眠的用户也会因为水的流动影响睡眠质量。

技术实现要素：

本实用新型提供一种压力自适应床垫，解决了现有床垫无法根据用户睡姿自动调整床垫弧度，用户睡眠身体各部分受力不均的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种压力自适应床垫，包括覆盖在可控升降结构表面的弹性层，以及用于固定所述可控升降结构的基座；所述可控升降结构包括多个固定在所述基座上表面的固定支架，以及固定在所述固定支架上的多个支撑柱，多个所述支撑柱在所述基座上组成点阵式升降可控阵列。

所述支撑柱包括丝杆和包覆在所述丝杆表面的升降柱，以及设置在所述升降柱顶端的压力传感器和连接到所述丝杆底部的驱动电机。

所述可控升降结构外接主控电脑，所述主控电脑用于根据当前的床垫受力分布情况，手动或自动控制对应的所述支撑柱上升或下降。

每一个所述驱动电机均单独连接到所述主控电脑，对应于所述驱动电机的所述支撑柱可根据所述主控电脑的控制指令单独升降。

所述升降柱包括圆筒形大身与弧形上盖，所述压力传感器安装在所述弧形上盖上表面的中心位置，充分与所述弹性层接触。

所述压力传感器通过a/d转换电路连接到所述主控电脑，所述a/d转换电路将采集到的压力分布的模拟信号转换为数字信号。

述弹性层由弹性材料制作而成，所述弹性材料包括填充乳胶。

所述基座由硬质材料制作而成。

本实用新型提供一种压力自适应床垫，建立压力传感器、主控电脑以及驱动电机之间的联动体系，可在主控电脑根据预设的个人习惯进行床垫高度调整，并利用压力传感器实时跟踪用户睡姿，及时的将所有床垫上的压力分布数据反馈到主控电脑；利用主控电脑控制驱动电机工作，进而带动丝杆升降，从而控制对应的支撑柱进行自适应升降，将床垫的曲线调整到最符合人体工学的高度，从而有效地提高用户的睡眠质量、缓解人体睡眠时的肌肉压力、矫正脊椎姿态。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种压力自适应床垫的立体结构图；

图2是本实用新型实施例提供的图1中可控升降结构的安装结构示意图。

其中：弹性层1，可控升降结构2，固定支架21、支撑柱22，压力传感器221、升降柱222、丝杆223、驱动电机224；基座3。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。

本实用新型实施例提供的一种压力自适应床垫，如图1所示，在本实施例中，包括覆盖在可控升降结构2表面的弹性层1，以及用于固定所述可控升降结构2的基座3；所述可控升降结构2包括多个固定在所述基座3上表面的固定支架21，以及固定在所述固定支架21上的多个支撑柱22，多个所述支撑柱22在所述基座3上组成点阵式升降可控阵列。

所述支撑柱22包括丝杆223和包覆在所述丝杆223表面的升降柱222，以及设置在所述升降柱222顶端的压力传感器221和连接到所述丝杆223底部的驱动电机224。

所述可控升降结构2外接主控电脑，所述主控电脑用于根据当前的床垫受力分布情况，手动或自动控制对应的所述支撑柱22上升或下降，所述手动为用户根据当前需求，主动在所述主控电脑服务端设置后台参数控制特定的所述支撑柱22上升或下降；所述自动为所述主控电脑根据采集垫到的受力分布情况参照预设参数，在无人为干预的情况下自动调整所述支撑柱22上升或下降。

在本实用新型实施例中，主控电脑并未画出，其分别与压力传感器221和驱动电机电性224连接。

每一个所述驱动电机224均单独连接到所述主控电脑，对应于所述驱动电机224的所述支撑柱22可根据所述主控电脑的控制指令单独升降。

所述升降柱222包括圆筒形大身与弧形上盖，所述压力传感器221安装在所述弧形上盖上表面的中心位置，充分与所述弹性层1接触。

所述压力传感器221通过a/d转换电路连接到所述主控电脑，所述a/d转换电路将采集到的压力分布的模拟信号转换为数字信号。

所述弹性层1由弹性材料制作而成，所述弹性材料包括填充乳胶。

所述基座3由硬质材料制作而成，所述硬质材料包括但不限于胶合板、实木。

优选地，所述驱动电机224为步进电机。

本实用新型实施例提高的一种压力自适应床垫的工作原理如下：

当弹性层1受到向下的压力时，弹性层1向下压迫点阵式升降可控阵列，此时，位于所述支撑柱22顶端的压力传感器221将受到的压力转换为模拟信号，并在经过a/d转换电路转换为数字信号后发送到主控电脑中；

所述主控电脑根据所述压力传感器221发送的压力分布数据参照预设程序，控制对应的步进电机工作，带动丝杆223升降，从而控制对应的支撑柱22进行自适应升降，使得床垫的曲线达到预设高度。

本实用新型实施例提供一种压力自适应床垫，建立压力传感器221、主控电脑以及驱动电机224之间的联动体系，可在主控电脑根据预设的个人习惯进行床垫高度调整，并利用压力传感器221实时跟踪用户睡姿，及时的将所有床垫上的压力分布数据反馈到主控电脑；利用主控电脑控制驱动电机224工作，进而带动丝杆223升降，从而控制对应的支撑柱22进行自适应升降，将床垫的曲线调整到最符合人体工学的高度，从而有效地提高用户的睡眠质量、缓解人体睡眠时的肌肉压力、矫正脊椎姿态。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种压力自适应床垫，其特征在于：包括覆盖在可控升降结构表面的弹性层，以及用于固定所述可控升降结构的基座；所述可控升降结构包括多个固定在所述基座上表面的固定支架，以及固定在所述固定支架上的多个支撑柱，多个所述支撑柱在所述基座上组成点阵式升降可控阵列。

2.如权利要求1所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述支撑柱包括丝杆和包覆在所述丝杆表面的升降柱，以及设置在所述升降柱顶端的压力传感器和连接到所述丝杆底部的驱动电机。

3.如权利要求2所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述可控升降结构外接主控电脑，所述主控电脑用于根据当前的床垫受力分布情况，手动或自动控制对应的所述支撑柱上升或下降。

4.如权利要求3所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：每一个所述驱动电机均单独连接到所述主控电脑，对应于所述驱动电机的所述支撑柱可根据所述主控电脑的控制指令单独升降。

5.如权利要求2所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述升降柱包括圆筒形大身与弧形上盖，所述压力传感器安装在所述弧形上盖上表面的中心位置，充分与所述弹性层接触。

6.如权利要求3所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述压力传感器通过a/d转换电路连接到所述主控电脑，所述a/d转换电路将采集到的压力分布的模拟信号转换为数字信号。

7.如权利要求1所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述弹性层由弹性材料制作而成，所述弹性材料包括填充乳胶。

8.如权利要求1所述的一种压力自适应床垫，其特征在于：所述基座由硬质材料制作而成。

技术总结
本实用新型提供一种压力自适应床垫，包括覆盖在可控升降结构表面的弹性层，以及用于固定所述可控升降结构的基座；所述可控升降结构包括多个固定在所述基座上表面的固定支架，以及固定在所述固定支架上的多个支撑柱。本实用新型通过建立压力传感器、主控电脑以及驱动电机之间的联动体系，可在主控电脑根据预设的个人习惯进行床垫高度调整，并利用压力传感器实时跟踪用户睡姿，及时的将所有床垫上的压力分布数据反馈到主控电脑；利用主控电脑控制驱动电机工作，进而带动丝杆升降，从而控制对应的支撑柱进行自适应升降，将床垫的曲线调整到最符合人体工学的高度，从而有效地提高用户的睡眠质量、缓解人体睡眠时的肌肉压力、矫正脊椎姿态。

技术研发人员：马驰;张晓欢;张丹;胡辉
受保护的技术使用者：惠州学院
技术研发日：2019.10.18
技术公布日：2020.09.15