CN113287901A - 一种床垫的稳压***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种床垫的稳压***及其控制方法，涉及家居寝具技术领域，包括由多个相互连接且呈阵列分布的单元气垫组成的床垫本体，所述床垫本体设置有母控制单元以及多个分别与相应的所述单元气垫连接的压强控制模块，所述压强控制模块包括压力监测单元、压强调节单元以及子控制单元；所述压力监测单元用于实时监测相应的所述单元气垫承受的压力值；所述压强调节单元用于实时调节相应的所述单元气垫内的气体压强；所述母控制单元用于与多个所述子控制单元连接，并在接收所述子控制单元监测的实时压力值后实时分析并作出控制信息，并将控制信息分别传输至相应的子控制单元。本申请具有显著提升使用舒适度以及磁疗疗效的效果。

Description

一种床垫的稳压***及其控制方法

技术领域

本申请涉及家居寝具技术领域，特别涉及一种床垫的稳压***及其控制方法。

背景技术

睡眠是健康之本，作为除了工作、生活、身体、心理等影响睡眠的方面外，对睡眠起到决定性作用的床垫，需要拥有卫生、舒适、美观和耐用的性能，令健康寝具为获得高质量睡眠助力。随着物质文明和技术工艺的不断进步，现代人们使用的床垫种类逐渐趋向多元化，主要的发展有弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫、昂首斜面护脊床垫、气床垫和磁床垫等。

公告号为CN210300345U的中国专利公开了一种力学智能床垫，该力学智能床垫包括床垫本体，床垫本体的表面设有多个单元气垫，相邻单元气垫至少具有一段贴合面；各单元气垫均具有一通气孔，且各通气孔均通过支管连接在同一主管道上，主管道连接有一气泵，各单元气垫的支管上均设置有控制阀；床垫本体于各单元气垫的下方均设置有压力传感器，各压力传感器用于实时采集对应单元气垫的压力值；床垫本体设置有电源和控制装置，电源为控制装置、气泵、各控制阀及各压力传感器供电，控制装置分别与气泵、各控制阀及各压力传感器构成电连接，控制装置接收各压力传感器所分别采集的压力值来控制气泵、及各控制阀的启闭。

但是该力学智能床垫仅通过控制装置接收各压力传感器感应到的压力，进而在分别控制气泵及各控制阀的启闭，具有压力控制效果差的问题，进而影响到该力学智能床垫的使用舒适度；且该力学智能床垫不具有磁疗效果，难以对人体进行磁疗，有待改进。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种床垫的稳压***，以实现显著提升使用舒适度的目的。其具体方案如下：

一种床垫的稳压***，包括由多个相互连接且呈阵列分布的单元气垫组成的床垫本体，所述床垫本体设置有母控制单元以及多个分别与相应的所述单元气垫连接的压强控制模块，所述压强控制模块包括压力监测单元、压强调节单元以及子控制单元；

所述压力监测单元用于实时监测相应的所述单元气垫承受的压力值；

所述压强调节单元用于实时调节相应的所述单元气垫内的气体压强；

所述子控制单元用于接收母控制单元传输的控制信息，并控制相应的所述压强调节单元对所述单元气垫进行气体压强调节；

所述母控制单元用于与多个所述子控制单元连接，并在接收所述子控制单元监测的实时压力值后实时分析并作出控制信息，并将控制信息分别传输至相应的子控制单元；

所述实时分析包括人体区块部位分析以及气体压强调节分析。

优选地：所述床垫本体的底部设置有稳压气垫层，所述稳压气垫层连接有气泵；每个所述单元气垫的底部均设置有与所述稳压气垫层连接的支管，所述压强调节单元与支管连接，并控制所述稳压气垫层内的气体向相应的所述单元气垫内移动。

优选地：所述单元气垫的上侧设置有磁粒层，所述磁粒层包括多个磁粒以及多个透气孔，所述透气孔用于与相应的所述单元气垫内侧连通，并设置有向外出气的单向阀以及用于控制所述单向阀启闭的控制件；所述控制件与相应的所述子控制单元连接。

优选地：所述母控制单元连接有远程控制终端，所述远程控制终端可以为手机、平板或电脑；所述远程控制终端用于存储实时压力值信息以及控制各个所述单元气垫内的气体压强。

本申请的第二个目的在于提供一种床垫的稳压控制方法，包括模拟数据标定部分以及实时算法控制部分；

所述模拟数据标定部分包括获得人体体重与相应部位压力值的区域分布数据S1以及相应部位压力值与适宜气体压强值的标定曲线数据S2；

所述实时算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、压力监测单元监测实时压力值，并通过子控制单元传输至母控制单元；

步骤2、母控制单元接收相应的实时压力值Fn，并在求和后获得总压力值FA，FA＝F1+F2+...+Fn；

步骤3、结合区域分布数据S1，获得相应部位压力值，并配对人体相应部位与相应的单元气垫；

步骤4、根据相应部位压力值并结合标定曲线数据S2，获得适宜气体压强值；

步骤5、母控制单元将适宜气体压强值信息传送至相应的子控制单元，并由子控制单元控制相应的压强调节单元对单元气垫进行气体压强调节。

优选地：所述模拟数据标定部分的区域分布数据S1获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，对人体区域信息进行数据模拟，获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据；

步骤3、结合每个体重下的相应部位压力值，获得区域分布数据S1，所述区域分布数据S1包括平躺状态下的区域分布数据S1’或侧躺状态下的区域分布数据S1”。

优选地：所述模拟数据标定部分的标定曲线数据S2获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，在获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据的同时，调节相应部位下的单元气垫内的气体压强值，并获得相应部位压力值与适宜气体压强值；

步骤3、结合每个体重下在相应部位压力值下所需的适宜气体压强值，获得标定曲线数据S2，所述标定曲线数据S2包括平躺状态下的标定曲线数据S2’或侧躺状态下的标定曲线数据S2”。

优选地：在步骤5中，所述压强调节单元对单元气垫进行气体压强调节的方法包括如下步骤：

步骤1、比较适宜气体压强值与压强调节单元获取的单元气垫内的实时气体压强值，若适宜气体压强值大于实时气体压强值，则继续步骤2，若适宜气体压强值小于实时气体压强值，则继续步骤3，若适宜气体压强值与实时气体压强值相等，则继续步骤1；

步骤2、控制件控制单向阀打开，在通过透气孔向外放气的同时监测单元气垫内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，控制件控制单向阀关闭，并继续步骤1；

步骤3、压强调节单元控制支管开启，使得稳压气垫层内的气体向相应的单元气垫内移动，并监测单元气垫内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，压强调节单元控制支管关闭，并继续步骤4；

步骤4、气泵开启并为稳压气垫层充气，令稳压气垫层内的气体压强恢复至设定值。

通过以上方案可知，本申请提供了一种床垫的稳压***及其控制方法，该床垫的稳压***具有以下有益效果：通过将床垫本体分为多个单元气垫，并在单元气垫支撑人体相应部位时，对施压部位进行判定，并根据相应部位所需的适宜气体压强值调节相应的单元气垫内的气体压强值，具有显著提升使用舒适度的效果。

该床垫的稳压控制方法具有以下有益效果：通过对不同体重的个体进行分别标定，以达到显著提升该稳压控制方法适应性的目的；并通过判定单元气垫上所支撑的相应部位对单位气垫内的气体压强值进行调节，显著提升该稳压控制方法下的床垫对人体支撑的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请公开的床垫的稳压***的流程框图；

图2为本申请公开的床垫的稳压控制方法的流程图。

附图标记说明：100、压强控制模块；101、压力监测单元；102、压强调节单元；103、子控制单元；200、单元气垫；300、母控制单元；400、远程控制终端。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种床垫的稳压***，包括由多个相互连接且呈阵列分布的单元气垫200组成的床垫本体。床垫本体设置有母控制单元300以及多个分别与相应的单元气垫200连接的压强控制模块100，压强控制模块100用于监测相应的单元气垫200所受到的压力，并将监测到的实时压力值传送至母控制单元300。

需要说明的是，压强控制模块100包括压力监测单元101、压强调节单元102以及子控制单元103。压力监测单元101用于实时监测相应的单元气垫200承受的压力值；压强调节单元102用于实时调节相应的单元气垫200内的气体压强；以及子控制单元103用于接收母控制单元300传输的控制信息，并控制相应的压强调节单元102对单元气垫200进行气体压强调节。母控制单元300与多个子控制单元103连接，并在接收子控制单元103监测的实时压力值后实时分析并作出控制信息，并将控制信息分别传输至相应的子控制单元103，以便子控制单元103控制压力调节单元对相应的单元气垫200内的气体压强进行调节。在母控制单元300进行实时分析时，主要包括对单元气垫200的人体区块部位分析以及气体压强调节分析。人体区块部位分析为分析相应单位气垫上所支撑的人体的相应部位的判断；气体压强分析则为相应部位所需的适宜气体压强。

需要提及的是，床垫本体的底部设置有稳压气垫层。稳压气垫层连接有气泵且其气体压强大于每个单元气垫200内的气体压强。气泵用于向稳压气垫层内充气。每个单元气垫200的底部均设置有与稳压气垫层连接的支管，且压强调节单元102与支管连接，并控制稳压气垫层内的气体向相应的单元气垫200内移动。因此，在相应的单元气垫200内气体压强小于适宜气体压强时，压强调节单元102控制支管开启，并使得稳压气垫层向该单元气垫200内充气，以达到调节单元气垫200内气体压强的目的。

在单元气垫200的上侧设置有磁粒层。磁粒层包括多个磁粒以及多个透气孔。透气孔用于与相应的单元气垫200内侧连通，并设置有向外出气的单向阀以及用于控制单向阀启闭的控制件；且控制件与相应的子控制单元103连接。因此，在相应的单元气垫200内气体压强大于适宜气体压强时，控制件控制单向阀开启，并使得单元气垫200通过单向阀向外导气，以达到调节单元气垫200内气体压强的目的。

如图1所示，母控制单元300连接有远程控制终端400。远程控制终端400可以为手机、平板或电脑。远程控制终端400用于存储实时压力值信息以及控制各个单元气垫200内的气体压强。且远程控制终端400通过控制母控制单元300的控制信息，进而达到控制子控制单元103的效果。

本申请还提供了一种床垫的稳压控制方法，如图2所示，包括模拟数据标定部分以及实时算法控制部分。模拟数据标定部分包括获得人体体重与相应部位压力值的区域分布数据S1以及相应部位压力值与适宜气体压强值的标定曲线数据S2。

模拟数据标定部分的区域分布数据S1获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，对人体区域信息进行数据模拟，获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据；

步骤3、结合每个体重下的相应部位压力值，获得区域分布数据S1，所述区域分布数据S1包括平躺状态下的区域分布数据S1’或侧躺状态下的区域分布数据S1”。

模拟数据标定部分的标定曲线数据S2获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，在获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据的同时，调节相应部位下的单元气垫200内的气体压强值，并获得相应部位压力值与适宜气体压强值；

步骤3、结合每个体重下在相应部位压力值下所需的适宜气体压强值，获得标定曲线数据S2，所述标定曲线数据S2包括平躺状态下的标定曲线数据S2’或侧躺状态下的标定曲线数据S2”。

实时算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、压力监测单元101监测实时压力值，并通过子控制单元103传输至母控制单元300；

步骤2、母控制单元300接收相应的实时压力值Fn，并在求和后获得总压力值FA，FA＝F1+F2+...+Fn；

步骤3、结合区域分布数据S1，获得相应部位压力值，并配对人体相应部位与相应的单元气垫200；

步骤4、根据相应部位压力值并结合标定曲线数据S2，获得适宜气体压强值；

步骤5、母控制单元300将适宜气体压强值信息传送至相应的子控制单元103，并由子控制单元103控制相应的压强调节单元102对单元气垫200进行气体压强调节。

需要说明的是，在步骤5中，所述压强调节单元102对单元气垫200进行气体压强调节的方法包括如下步骤：

步骤1、比较适宜气体压强值与压强调节单元102获取的单元气垫200内的实时气体压强值，若适宜气体压强值大于实时气体压强值，则继续步骤2，若适宜气体压强值小于实时气体压强值，则继续步骤3，若适宜气体压强值与实时气体压强值相等，则继续步骤1；

步骤2、控制件控制单向阀打开，在通过透气孔向外放气的同时监测单元气垫200内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，控制件控制单向阀关闭，并继续步骤1；

步骤3、压强调节单元102控制支管开启，使得稳压气垫层内的气体向相应的单元气垫200内移动，并监测单元气垫200内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，压强调节单元102控制支管关闭，并继续步骤4；

步骤4、气泵开启并为稳压气垫层充气，令稳压气垫层内的气体压强恢复至设定值。

综上，本申请提供的床垫的稳压***通过将床垫本体分为多个单元气垫200，并在单元气垫200支撑人体相应部位时，对施压部位进行判定，并根据相应部位所需的适宜气体压强值调节相应的单元气垫200内的气体压强值，具有显著提升使用舒适度的效果；提供的床垫的稳压控制方法通过对不同体重的个体进行分别标定，以达到显著提升该稳压控制方法适应性的目的；并通过判定单元气垫200上所支撑的相应部位对单位气垫内的气体压强值进行调节，显著提升该稳压控制方法下的床垫对人体支撑的舒适度。

本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种床垫的稳压***，包括由多个相互连接且呈阵列分布的单元气垫组成的床垫本体，其特征在于：所述床垫本体设置有母控制单元以及多个分别与相应的所述单元气垫连接的压强控制模块，所述压强控制模块包括压力监测单元、压强调节单元以及子控制单元；

所述压力监测单元用于实时监测相应的所述单元气垫承受的压力值；

所述压强调节单元用于实时调节相应的所述单元气垫内的气体压强；

所述子控制单元用于接收母控制单元传输的控制信息，并控制相应的所述压强调节单元对所述单元气垫进行气体压强调节；

所述母控制单元用于与多个所述子控制单元连接，并在接收所述子控制单元监测的实时压力值后实时分析并作出控制信息，并将控制信息分别传输至相应的子控制单元；

所述实时分析包括人体区块部位分析以及气体压强调节分析。

2.根据权利要求1所述的一种床垫的稳压***，其特征在于：所述床垫本体的底部设置有稳压气垫层，所述稳压气垫层连接有气泵；每个所述单元气垫的底部均设置有与所述稳压气垫层连接的支管，所述压强调节单元与支管连接，并控制所述稳压气垫层内的气体向相应的所述单元气垫内移动。

3.根据权利要求1所述的一种床垫的稳压***，其特征在于：所述单元气垫的上侧设置有磁粒层，所述磁粒层包括多个磁粒以及多个透气孔，所述透气孔用于与相应的所述单元气垫内侧连通，并设置有向外出气的单向阀以及用于控制所述单向阀启闭的控制件；所述控制件与相应的所述子控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种床垫的稳压***，其特征在于：所述母控制单元连接有远程控制终端，所述远程控制终端可以为手机、平板或电脑；所述远程控制终端用于存储实时压力值信息以及控制各个所述单元气垫内的气体压强。

5.一种床垫的稳压控制方法，其特征在于：包括模拟数据标定部分以及实时算法控制部分；

所述模拟数据标定部分包括获得人体体重与相应部位压力值的区域分布数据S1以及相应部位压力值与适宜气体压强值的标定曲线数据S2；

所述实时算法控制部分包括如下步骤：

步骤1、压力监测单元监测实时压力值，并通过子控制单元传输至母控制单元；

步骤2、母控制单元接收相应的实时压力值Fn，并在求和后获得总压力值FA，FA＝F1+F2+...+Fn；

步骤3、结合区域分布数据S1，获得相应部位压力值，并配对人体相应部位与相应的单元气垫；

步骤4、根据相应部位压力值并结合标定曲线数据S2，获得适宜气体压强值；

步骤5、母控制单元将适宜气体压强值信息传送至相应的子控制单元，并由子控制单元控制相应的压强调节单元对单元气垫进行气体压强调节。

6.根据权利要求5所述的一种床垫的稳压控制方法，其特征在于，所述模拟数据标定部分的区域分布数据S1获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，对人体区域信息进行数据模拟，获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据；

步骤3、结合每个体重下的相应部位压力值，获得区域分布数据S1，所述区域分布数据S1包括平躺状态下的区域分布数据S1’或侧躺状态下的区域分布数据S1”。

7.根据权利要求5所述的一种床垫的稳压控制方法，其特征在于，所述模拟数据标定部分的标定曲线数据S2获取包括如下步骤：

步骤1、以1-5斤的人体体重差在60-300斤范围内选择至少50个不同体重人体；

步骤2、令相应体重人体平躺或侧躺在床垫本体上，在获取相应人体体重与相应部位压力值的区域分布数据的同时，调节相应部位下的单元气垫内的气体压强值，并获得相应部位压力值与适宜气体压强值；

步骤3、结合每个体重下在相应部位压力值下所需的适宜气体压强值，获得标定曲线数据S2，所述标定曲线数据S2包括平躺状态下的标定曲线数据S2’或侧躺状态下的标定曲线数据S2”。

8.根据权利要求5所述的一种床垫的稳压控制方法，其特征在于：在步骤5中，所述压强调节单元对单元气垫进行气体压强调节的方法包括如下步骤：

步骤1、比较适宜气体压强值与压强调节单元获取的单元气垫内的实时气体压强值，若适宜气体压强值大于实时气体压强值，则继续步骤2，若适宜气体压强值小于实时气体压强值，则继续步骤3，若适宜气体压强值与实时气体压强值相等，则继续步骤1；

步骤2、控制件控制单向阀打开，在通过透气孔向外放气的同时监测单元气垫内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，控制件控制单向阀关闭，并继续步骤1；

步骤3、压强调节单元控制支管开启，使得稳压气垫层内的气体向相应的单元气垫内移动，并监测单元气垫内的实时气体压强值，当实时气体压强值与适宜气体压强值相等时，压强调节单元控制支管关闭，并继续步骤4；

步骤4、气泵开启并为稳压气垫层充气，令稳压气垫层内的气体压强恢复至设定值。

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