一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫

技术领域

本申请涉及智能家居的领域，尤其是涉及一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫。

背景技术

随着人们对睡眠质量的要求不断提高，床垫的种类也有越来越多的分类，有些人喜欢软垫，有些人喜欢硬垫，更有些人喜欢软垫硬垫轮流使用，以软硬进行区分，床垫便有棕榈芯床垫、竹纤维床垫、乳胶床垫和弹簧床垫等多种类型，相对于未成年的儿童而言，家长们往往喜欢购买较硬的床垫，以免孩子睡太软的床垫时的脊柱无法平直舒展，从而影响孩子的发育。

而实际上并非越硬的床垫越适合儿童使用，孩子睡太硬的床垫不仅全身的肌肉也无法完全放松，舒适度大为降低，而且太硬的床垫对孩子脊柱和脖颈处也很难做到贴合支撑，从而影响儿童的睡眠质量，进而影响儿童健康发育。

因此挑选床垫需要在能达到儿童承受的基本硬度前提下适当柔软些，以提高儿童的睡眠质量，但不同的儿童对于床垫软硬的标准不同，且在睡觉时不同时间段对床垫软硬的需求也不一样，现有技术中的床垫软硬基本在出厂后就已经定型，无法根据儿童的睡眠状态或者睡姿适时调整做出适当的软硬调整，从而无法在这方面对儿童的睡眠质量做出进一步改进。

发明内容

为了提高床垫软硬调整的灵活度，使得床垫能够根据儿童的睡姿进行调整，从而提升儿童的睡眠质量，本申请提供一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫。

本申请提供的一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫采用如下的技术方案：

一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫，包括床垫底座和控制器，所述床垫底座上放置有若干个调节气垫，所述调节气垫背离床垫底座的一侧放置有重力感应垫，所述调节气垫设置有用于调节气压的调节组件，所述床垫底座上设置有用于调整调节气垫形状的贴合组件，所述控制器分别连接调节组件和贴合组件，所述重力感应垫与控制器电连接且用于人体位置信息发送至控制器，控制器控制调节组件调整调节气垫的软硬，控制器控制贴合组件对位于人体位置处的调节气垫的形状进行调整以贴合支撑人体。

通过采用上述技术方案，当儿童躺在智能床垫上时，通过重力感应垫能够感应到儿童的位置，通过控制器控制调节组件从而对调节气垫内的气压进行调整，当气压越小，床垫越软，从而调整床垫至儿童感觉最为舒适的硬度，当儿童睡觉睡姿长时间不变后，控制器控制贴合组件调整调节气垫的形状，使得调节气垫对儿童未接触到床垫的身体进行贴合支撑，使得儿童在睡眠中有被包围的感觉，且调节气垫对儿童的身躯进行支撑，从而减轻儿童睡觉时背脊骨骼的压力，以提高儿童睡眠时的舒适程度，实现了提高床垫软硬调整的灵活度，使得床垫能够根据儿童的睡姿进行调整，从而提升儿童的睡眠质量的效果。

优选的，所述调节气垫为长条状气垫且沿垂直于床垫底座的长度方向布设,所述若干个调节气垫沿床垫底座长度方向相互抵接。

通过采用上述技术方案，若干个长条状调节气垫根据儿童不同部位的舒适度要求的不同使得各个调节气垫之间能够进行不同程度的软硬调节，从而提高智能床垫的软硬调节精度，调节气垫沿垂直于床垫底座的长度方向布设，一方面使得同一条调节气垫与儿童沿自身身高的一片区域相抵触，比起沿平行于床垫底座的长度方向布设的方式增大了儿童与调节气垫的接触个数，儿童与调节气垫接触数量越多，调节气垫对儿童各部位的调节也就越精确，另一方面比起棋盘状的气垫布设方式在保证了调节精度的前提下简化了整体的布局，提高了调节气垫的安装效率，便于日后维修。

优选的，所述贴合组件设置有若干个且与若干个调节气垫一一对应布设，所述贴合组件包括若干个沿调节气垫长度方向间隔布设的贴合气缸，所述贴合气缸与控制器电连接，所述贴合气缸的输出轴正对调节气垫且设置有用于推动调节气垫的推杆。

通过采用上述技术方案，通过若干个贴合气缸对同一个调节气垫不同位置进行调节，从而提高调节气垫贴合人体的精确度，且推杆与人体之间有调节气垫进行隔离，使得推杆在调整气垫的过程中增大了人体与调整气垫的接触面积，在相同的推力状态下调整气垫与人体接触面积越大，人体舒适度就会越高，从而增加了床垫的舒适度，提高儿童的睡眠质量。

优选的，所述床垫底座上开设有用于放置单个贴合气缸的放置腔，所述推杆靠近调节气垫的端面为沿靠近调节气垫的方向凸起的弧面。

通过采用上述技术方案，通过放置腔使得贴合气缸放置在床垫底座内，当贴合气缸不工作时此时调节气垫与床垫底座相贴合，从而提高调节气垫与床垫底座的接触面积，降低智能床垫的高度以便于儿童攀爬，推杆与调节气垫抵触的端面为弧面，以减少推杆抵紧调节气垫时的棱角数量，以提高人体舒适度，从而提升儿童的睡眠质量。

优选的，所述调节组件包括位于调节气垫内的高回弹全脂海绵以及连通设置在所述调节气垫上的进气阀门和出气阀门，所述出气阀门上连通设置有抽气机，所述进气阀门和抽气机均与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，当需要降低调节气垫的硬度时，通过打开出气阀门和开启抽气机，对调节气垫内的气体进行抽离，从而降低调节气垫内的气压，以提高调节气垫的软度，当需要提高调节气垫的硬度时，关闭出气阀门和抽气机，开启进气阀门，由于高回弹全脂海绵会吸收外界空气，因此会自动进行充气，从而提高调节气垫内的气压，增大调节气垫的硬度。

优选的，所述床垫底座下方设置有承托底座，所述承托底座上设置有用于带动床垫底座沿自身长度方向往复摆动的摇摆组件。

通过采用上述技术方案，当儿童睡觉时，通过摇摆组件使得床垫底座在承托底座上往复摇摆，躺在床垫底座上的儿童会处于躺在摇床上的状态，从而提升儿童的睡眠质量。

优选的，所述摇摆组件设置有两组且沿床垫底座长度方向相对交错布设，所述摇摆组件包括位于承托底座内的摇摆气缸，所述摇摆气缸的输出轴连接有摇摆带，所述摇摆带背离摇摆气缸的一端设置有连接块，所述连接块与床垫底座沿长度方向的一侧相固定，所述承托底座上开设有沿摇摆带滑动轨迹布设并与摇摆带滑动连接的导向滑槽。

通过采用上述技术方案，当床垫底座往复摇摆时，通过两组相对交错布设的摇摆组件实现，其中一个摇摆组件内的摇摆气缸进行收缩，其连接的摇摆带会带动床垫底座沿靠近摇摆气缸的方向摆动，与此同时另一个摇摆组件上的摇摆气缸进行伸长，以避免另一个摇摆组件上的摇摆带对床垫底座摆动造成阻碍，如此往复实现床垫底座的摇摆效果。

优选的，所述承托底座上端开设有用于放置床垫底座的弧形槽，所述床垫底座下端为与承托底座的弧形槽相贴合的弧面。

通过采用上述技术方案，通过承托底座上的弧形槽与床垫底座上的弧面相贴合一方面对床垫底座的摇摆轨迹进行导向，另一方面降低床垫底座在摇摆过程中脱离承托底座，提高承托底座与床底底座的连接强度。

优选的，所述床垫底座上设置有由透气布料围城的矩形围框，所述调节气垫、重力感应垫均位于所述矩形围框内。

通过采用上述技术方案，矩形围框将床垫底座、调节气垫和重力感应垫连接成一个整体，对调节气垫和重力感应垫进行定位，降低了当床垫底座摇摆时调节气垫和重力感应垫脱离床垫底座的概率。

优选的，所述重力感应垫背离所述调节气垫的一端设置有透气网垫，所述透气网垫由若干层透气网布间隔堆叠组成。

通过采用上述技术方案，当儿童躺在智能床垫上时儿童位于透气网垫上，过若干个弹性气柱交错形成的透气网使得儿童与重力感应垫不直接接触通，在保证儿童舒适度的同时保证儿童身下的透气性，从而解决弹性气垫不透气的缺陷，进而优化智能床垫的性能，提高床垫的舒适度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过重力感应垫感应儿童的位置，通过控制器控制调节组件对调节气垫内的气压进行调整，控制器控制贴合组件调整调节气垫的形状，使得调节气垫对儿童未接触到床垫的身体进行贴合支撑，实现了提高床垫软硬调整的灵活度，使得床垫能够根据儿童的睡姿进行调整，从而提升儿童的睡眠质量的效果；

2.若干个调节气垫根据儿童不同部位的舒适度要求的不同使得各个调节气垫之间能够进行不同程度的软硬调节，从而提高智能床垫的软硬调节精度；

3.若干个贴合气缸对同一个调节气垫不同位置进行调节，从而提高调节气垫贴合人体的精确度，且推杆与人体之间有调节气垫进行隔离，在相同的推力状态下调整气垫与人体接触面积越大，人体舒适度就会越高，从而增加了床垫的舒适度，提高儿童的睡眠质量。

附图说明

图1是本申请实施例的外部结构示意图。

图2是本申请实施例的内部结构示意图。

图3是本申请实施例中调节组件和调节气垫的连接示意图。

图4是本申请实施例中床垫底座和贴合组件的位置示意图。

图5是本申请实施例中床垫底座和承托底座的连接示意图。

图6是本申请实施例中承托底座和摇摆组件的连接示意图。

图中：1、床垫底座；11、放置腔；2、调节气垫；3、重力感应垫；4、调节组件；41、高回弹全脂海绵；42、进气阀门；43、出气阀门；44、抽气机；5、贴合组件；51、贴合气缸；52、推杆；6、承托底座；61、导向滑槽；62、抵接滑槽；7、摇摆组件；71、摇摆气缸；72、摇摆带；73、连接块；74、抵接滑块；8、透气网垫；9、控制器；101、矩形围框。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫。参照图1和图2，智能床垫一般水平布设且包括由下往上依次堆叠的承托底座6、床垫底座1、调节气垫2、重力感应垫3和透气网垫8。承托底座6上安装有驱动床垫底座1沿自身长度方向往复摆动的摇摆组件7，摇摆组件7使得儿童躺在智能床垫上睡觉时犹如躺在摇床中，从而有助于儿童睡眠。床垫底座1上安装有调整调节气垫2形状的贴合组件5，当儿童睡在调节气垫2上时，通过贴合组件5对儿童未接触到智能床垫的身体进行贴合支撑，使得儿童在睡眠中有被包围的感觉，从而提升儿童的睡眠质量。调节气垫2设置有若干个，若干个调节气垫2上均设置有用于调节气压的调节组件4，当调节气垫2内的气压越小时，调节气垫2的硬度也就越大，根据儿童自身要求通过调节组件4来调节调节气垫2的软硬。

其中承托底座6上还安装有控制器9，控制器9与重力感应垫3电连接，以便于重力感应垫3将躺在智能床垫上人体的位置信息传送至控制器9中，控制器9与调节组件4和贴合组件5相连接，从而根据智能床垫上人体位置调整调节气垫2的软硬，以及通过控制贴合组件5调整调节气垫2的形状以贴合人体，让儿童在睡眠中有被包围的感觉，以减轻儿童睡觉时背脊骨骼的压力，从整体上提高了床垫软硬调整的灵活度，使得床垫能够根据儿童的睡姿进行调整，从而提升儿童的睡眠质量的效果。

另外透气网垫8由若干层水平布设的透气网布沿竖直方向间隔堆叠形成，使得相邻的两层透气网之间有空气流通，从而提高透气网垫8的透气性能，保证儿童身下的透气性。从而解决调节气垫2不透气的缺陷，优化智能床垫的性能，提高床垫的舒适度，有助于儿童睡眠。

参照图1和图2，调节床垫上端面安装有由透气布料围成的矩形围框101，调节气垫2、重力感应垫3和透气网垫8均位于矩形围框101内，从而降低调节气垫2、重力感应垫3和透气网垫8脱离床垫底座1的概率，提高了智能床垫整体结构稳定性。

参照图2和图3，调节气垫2为长条状气垫，调节气垫2沿垂直于床垫底座1的方向水平布设，若干个调节气垫2沿床垫底座1的长度方向依次布设且相互抵触，以缩小相邻两个调节气垫2之间的缝隙。各个调节气垫2之间相互独立工作，且同一条调节气垫2与儿童沿自身身高的其中一片区域相抵触。相比于沿平行于床垫底座1的长度方向布设的方式会增多调节气垫2与人体接触的个数，调节气垫2与人体接触的个数越多，对人体各部位的调节也就更为精确。相比于棋盘装的布设方式会在保证调节精确度的同时简化调节气垫2的布设布局，以便于对调节气垫2进行维修装卸。

参照图2和图3，所述调节组件4包括高回弹全脂海绵41、进气阀门42、出气阀门43和抽气机44。高回弹全脂海绵41填充于调节气垫2内部。进气阀门42连通固定在调节气垫2沿长度方向的一端并穿过矩形围框101，出气阀门43连通固定在调节气垫2沿长度方向的另一端，抽气机44与出气阀门43连通固定并安装在矩形围框101外周壁。其中进气阀门42、出气阀门43和抽气机44均与控制器9电连接。

正常状态下进气阀门42、出气阀门43和抽气机44均处于关闭状态。当儿童躺在智能床垫上时，控制器9根据儿童位置控制与儿童所接触的调节气垫2的软硬，儿童身体不同部位需要的软硬程度也不同，因此相邻的调节气垫2内的气压也不相同。当需要增大调节气垫2的软度时，控制器9会开启排气阀门和抽气机44，将调节气垫2内的气体抽离调节气垫2，从而降低调节气垫2内的气压，增大调节气垫2的软度。当需要增大调节气垫2硬度时，控制器9开启进气阀门42，高回弹全脂海绵41在进气阀门42开启的状态下会自动吸取外界空气以加强调节气垫2内的气压，从而提高调节气垫2内的硬度。

参照图2和图4，贴合组件5设置有若干个且分别与若干个调节气垫2一一对应布设。使得每一个调节气垫2均与单独的贴合组件5连接，从而对儿童各个部位处的调节实现模块化，提高智能床垫的调整精度。

其中贴合组件5包括贴合气缸51和固定在贴合气缸51的输出轴上的推杆52。贴合气缸51竖直向上安装在床垫底座1上，贴合气缸51的输出轴对准调节气垫2，使得推杆52顶端与调节气垫2相抵触，以便于调整调节气垫2的形状。贴合气缸51设置有若干个，若干个贴合气缸51沿调节气垫2的长度方向间隔布设，增大了贴合组件5与调节气垫2的接触面积，提高调节气垫2贴合人体的精确度。推杆52与调节气垫2相抵触的端面为凸起的弧面，从而减少推杆52抵紧调节气垫2时的棱角数量，以提高人体舒适度，进一步提升儿童的睡眠质量。

另外床垫底座1的上端面开设有若干个放置贴合气缸51的放置腔11，贴合气缸51固定在放置腔11内，在贴合气缸51不工作的情况下，调节气垫2与床垫底座1相贴合。一方面比起推杆52与调节气垫2相抵触，在相同的推力下床垫底座1与调节气垫2的接触面积会更大，提高调节气垫2与床垫底座1的连接强度。另一方面降低调节气垫2对贴合气缸51的压力，以延长贴合气缸51的使用寿命，还能降低整个智能床垫的厚度以便于儿童攀爬，提高儿童上下床的便捷性和安全性。

参照图5和图6，承托底座6上端面竖直向下开设有弧形槽，床垫底座1下端面为与弧形槽相贴合的弧面，使得承托底座6上的弧形槽的布设弧度为床垫底座1的摆动轨迹相契合，承托底座6上设置有四组摇摆组件7，四组摇摆组件7沿床垫底座1长度方向间隔布设且两组为一个整体，一个整体中的两组摇摆组件7相对交错布设，从而对床垫底座1施加方向相反的拉力，从而保证床垫底座1的往复摆动。

其中摇摆组件7包括摇摆气缸71和摇摆带72。摇摆气缸71水平布设且输出轴正对床垫底座1沿长度方向的一侧，摇摆气缸71固定在承托底座6内部，摇摆带72为柔性连接带，摇摆带72的一端与摇摆气缸71的输出轴相固定，摇摆带72的另一端穿过承托底座6并与摇摆气缸71正对的床垫底座1沿长度方向的一侧相连接，承托底座6内开设有沿摇摆带72滑动轨迹布设的导向滑槽61，摇摆带72通过导向滑槽61与承托底座6滑动连接，摇摆带72靠近床垫底座1的一端固定有连接块73，连接块73与床垫底座1固定连接，从而实现通过摇摆气缸71带动摇摆带72在承托底座6内滑动，带动床垫底座1沿靠近摇摆气缸71的方向摆动。一个整体中的两组摇摆组件7交错工作从而实现床垫底座1绕自身长度方向往复摆动的效果。

另外床垫底座1的下端面中心处固定有沿床垫底座1的摇摆轨迹相布设的抵接滑块74，承托底座6的上端面开设有与抵接滑块74滑动连接的抵接滑槽62，从而防止床垫底座1滑离承托底座6，提高整个智能床垫的结构稳定性。

本申请实施例一种具有儿童助睡功能的软硬可调智能床垫的实施原理为：当儿童睡在床垫上时，首先通过重力感应垫3将儿童的睡眠位置传送至控制器9，控制器9根据儿童位置控制与儿童接触的调节气垫2上进气阀门42、出气阀门43和抽气机44的启闭，以调整调节气垫2内气压直至找到适合儿童的床垫硬度，其次控制器9控制位于儿童周边的贴合气缸51推动推杆52向上抵紧调节气垫2，直至调节气垫2对儿童未接触到床垫的身体进行贴合支撑，最后启动摇摆气缸71，通过摇摆气缸71带动摇摆带72往复滑动从而带动床垫底座1往复摆动，最终提高床垫软硬调整的灵活度，使得床垫能够根据儿童的睡姿进行调整，从而提升儿童的睡眠质量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。