CN107136813A

CN107136813A - 主动控制的智能床及方法

Info

Publication number: CN107136813A
Application number: CN201710350333.0A
Authority: CN
Inventors: 王志强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本发明主动控制的智能床及方法包括气垫层(100)，其由多个立式配置的气柱(101)制成；压力传感器(102)，其网格状地配置在所述气垫层(100)的上表面；排气阀(103)，其配置在所述气柱(101)的底部；外接控制器(300)，其与所述压力传感器(102)、排气阀(103)连接；其中，所述外接控制器(300)与根据所述压力传感器(102)采集的压力数据控制气柱(101)的排气阀(103)的泄气量。本发明通过气柱(101)来代替连通的气垫层，从而对于人体的每个区域实施定制化的支撑。并且，当用户需要翻身时，可通过外接控制器(300)而将翻身的朝向方向的气柱(101)泄气，而使用户轻松地朝向该方向翻身。

Description

主动控制的智能床及方法

技术领域

本发明涉及一种日用品，特别是涉及一种用于辅助翻身的气垫床。

背景技术

传统的气垫床是在床垫上设置一个气垫层，从而利用气垫层的柔软性而使人卧感舒适。

然而，传统的气垫床具有如下缺点：

1、气垫床的中部过软、外端过硬，造成用户的腰部下陷而造成睡眠不舒适，甚至引发腰部疾病。

2、气垫床的用户躺卧的位置下陷，造成了用户翻身的不便，特别是不利于不方便翻身的用户。

3、用户的胯部和肩部的下陷会带动腰部的下陷，不利于腰部支撑，易造成腰部疾病。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的主动控制的智能床。

本发明主动控制的智能床，包括

气垫层，其由多个立式配置的气柱制成；

压力传感器，其网格状地配置在所述气垫层的上表面；

排气阀，其配置在所述气柱的底部；

外接控制器，其与所述压力传感器、排气阀连接；

其中，所述外接控制器与根据所述压力传感器采集的压力数据控制气柱的排气阀的泄气量。

本发明主动控制的智能床，其中每个所述气柱与所述气泵连接，所述气泵与所述外接控制器连接。

本发明主动控制的智能床，其中所述气泵、外接控制器通过统一的电源插头与电源连接。

本发明利用主动控制的智能床的控制方法，包括如下步骤：

S100、通过压力传感器采集气垫层的每个网格位置的压力数据；

S200、外接控制器根据所述压力数据，通过排气阀和气泵调节每个位置的气柱内的气压；其中，外接控制器包括部位识别模块、气压调节模块，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力最大的区域而识别为胯部区域，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力第二大的区域而识别为肩部区域，所述气压调节模块通过排气阀和气泵将所述胯部区域和肩部区域的气柱的气压降低，并增加气垫层的其他区域的气柱的气压。

本发明利用主动控制的智能床的控制方法，在所述步骤S200之后还包括如下步骤：

S300、当用户向外接控制器输入需要朝向指定方向翻身的指令时，外接控制器将所述肩部区域和腰部区域的指定方向的气柱泄气；

S400、10秒之后执行步骤S200。

本发明主动控制的智能床，其中所述外接控制器根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的气柱的推荐肩跨降低高度G，

其中，肩宽A、腰宽B、跨宽C的单位为厘米，身高D的单位为米，体重E的单位为公斤，体脂率F的单位为百分之，推荐肩跨降低高度G的单位为毫米。

本发明主动控制的智能床，其中所述外接控制器接收到用户输入的朝向指定方向翻身的指令时，将肩部区域和胯部区域的指定方向的一侧的气柱降低推荐翻身降低高度H，所述外接控制器根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的指定方向的一侧的气柱的推荐翻身降低高度H，

其中，肩宽A、腰宽B、跨宽C的单位为厘米，身高D的单位为米，体重E的单位为公斤，体脂率F的单位为百分之，推荐翻身降低高度H的单位为毫米。

本发明主动控制的智能床，其中所述排气阀包括阀壳、第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路、圆台座、锥形塞、第一锁定机构、第二锁定机构、第一排气管路、第二排气管路；

所述阀壳与所述气柱的底部的排气口固定，所述第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路的一端与所述气柱连接，所述第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路的另一端与所述阀壳连接，第一进气管路与所述圆台座的进气口连接，所述圆台座的进气口为圆台形通孔，所述第一进气管路与圆台形通孔的直径较小的一端连接，所述圆台座的外圆周面有间隙的环绕有第一卡环，所述第一卡环的外圆周面与所述阀壳固定，所述第一卡环的内圆周面与圆台座的外圆周面之间与第二进气管路、第三进气管路连接，所述圆台座、第一卡环内设有锥形塞，所述锥形塞与所述圆台座、第一卡环内设有锥形塞密封配合，所述锥形塞的侧面的中部内凹，锥形塞的侧面设有螺纹，所述锥形塞的外端通过第一锁定机构、第二锁定机构与所述第一卡环连接；所述第一锁定机构包括第一螺母、第一丝杠、第一导轨、第一电机，所述第一电机、第一导轨与所述第一卡环固定，所述第一电机的输出轴与所述第一丝杠固定，所述第一丝杠与所述第一螺母螺纹连接，所述第一螺母沿所述第一导轨移动，所述第一螺母与所述锥形塞的外端固定；所述第二锁定机构包括第二导轨、第二电机、第二曲柄、第二曲柄连杆、第二滑块，所述第二电机、第二导轨与所述第一卡环固定，所述第二电机的输出轴与所述第二曲柄固定，所述第二曲柄与所述第二曲柄连杆铰链连接，所述第二曲柄连杆与所述第二滑块铰链连接，所述第二滑块沿所述第二导轨移动，所述第二滑块与所述锥形塞(506)的外端固定，所述阀壳内的位于锥形塞的轴线处设有第二排气管路，所述第二排气管路的进气口位于所述阀壳内的中心处，所述阀壳的侧面的底部与第一排气管路的进气口连接，所述第一电机、第二电机与所述外接控制器连接，所述外接控制器通过第一电机、第二电机控制排气阀的打开和关闭，所述第二排气管路与所述气泵的进气口连接。

本发明主动控制的智能床，其中所述压力传感器包括第一杆体、第二杆体、第一铰链、第一卡销、第一弧形片、第一移动杆、第一卡座；

所述第一杆体与所述气垫层的上表面固定，第一杆体与通过第一铰链与所述第二杆体铰链连接，所述第二杆体设有第一卡销，第一杆体设有有弧形腰圆孔，所述第一卡销与所述弧形腰圆孔卡接，所述第一杆体内的远离所述第二杆体处设有第一卡座，所述第一卡座的中部设有导孔，第一移动杆沿所述导孔移动，所述第一移动杆设有卡台，所述卡台与所述第一卡座之间设有弹簧，所述第一移动杆的靠近第二杆体的一端固定有第一弧形片，所述第一弧形片的弧形面与第一铰链的圆周方向有夹角，所述第二杆体与所述第一铰链固定，所述第一铰链固定有凸轮，所述凸轮与所述第一弧形片相配合，所述第一杆体内由第一卡座至卡台之间设有多个红外传感器，所述多个红外传感器用于检测卡台的位置，所述多个红外传感器与所述外接控制器连接，所述外接控制器根据多个红外传感器检测的卡台的位置信号，计算第二杆体受到的压力。

本发明主动控制的智能床与现有技术不同之处在于本发明主动控制的智能床通过气柱来代替连通的气垫层，从而对于人体的每个区域实施定制化的支撑。并且，当用户需要翻身时，可通过外接控制器而将翻身的朝向方向的气柱泄气，而使用户轻松地朝向该方向翻身。

下面结合附图对本发明的主动控制的智能床作进一步说明。

附图说明

图1是主动控制的智能床的主视图；

图2是主动控制的智能床的俯视图；

图3是主动控制的智能床的排气阀的结构示意图；

图4是主动控制的智能床的压力传感器的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明主动控制的智能床包括

气垫层100，其由多个立式配置的气柱101制成；

压力传感器102，其网格状地配置在所述气垫层100的上表面；

排气阀103，其配置在所述气柱101的底部；

外接控制器300，其与所述压力传感器102、排气阀103连接；

其中，所述外接控制器300与根据所述压力传感器102采集的压力数据控制气柱101的排气阀103的泄气量。

本发明通过气柱101来代替连通的气垫层，从而对于人体的每个区域实施定制化的支撑。并且，当用户需要翻身时，可通过外接控制器300而将翻身的朝向方向的气柱101泄气，而使用户轻松地朝向该方向翻身。

优选地，每个所述气柱101与所述气泵200连接，所述气泵200与所述外接控制器300连接。

优选地，所述气泵200、外接控制器通过统一的电源插头400与电源连接。

本发明利用主动控制的智能床的控制方法，包括如下步骤：

S100、通过压力传感器102采集气垫层100的每个网格位置的压力数据；

S200、外接控制器300根据所述压力数据，通过排气阀103和气泵200调节每个位置的气柱101内的气压；其中，外接控制器300包括部位识别模块、气压调节模块，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力最大的区域而识别为胯部区域，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力第二大的区域而识别为肩部区域，所述气压调节模块通过排气阀103和气泵200将所述胯部区域和肩部区域的气柱101的气压降低，并增加气垫层100的其他区域的气柱101的气压。

本发明通过上述外接控制器300将所述气柱101的气压进行选择性地调节，而使的需要支撑的部位能够得到支撑，使气垫层100更加符合人体工程学。

S300、当用户向外接控制器300输入需要朝向指定方向翻身的指令时，外接控制器300将所述肩部区域和腰部区域的指定方向的气柱101泄气；

S400、10秒之后执行步骤S200。

本发明通过对于指定气柱101的泄气，而通过重力的作用使用户翻身，从而实现主动帮助用户翻身的效果。并且，在翻身之后又调整回使用户舒适的支撑模式。

优选地，所述外接控制器300根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的气柱101的推荐肩跨降低高度G，

本发明通过外接控制器300根据用户的具体情况而计算推荐肩跨降低高度G，并将推荐肩跨降低高度G推送至用户终端或直接控制气泵200和排气阀103将气柱101的高度降低推荐肩跨降低高度G的高度，从而是用户的胯部和肩部下陷，而其他部位得到支撑，使睡眠更为舒适。

优选地，所述外接控制器300接收到用户输入的朝向指定方向翻身的指令时，将肩部区域和胯部区域的指定方向的一侧的气柱降低推荐翻身降低高度H，所述外接控制器300根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的指定方向的一侧的气柱101的推荐翻身降低高度H，

本发明通过的外接控制器300可根据用户的具体情况而合理地定制胯部区域和肩部区域的指定方向的一侧的气柱101的下陷高度，从而在辅助用户翻身时，既不会给用户过大的冲击力，也不会让用户翻身困难。

优选地，参见图3，所述排气阀103包括阀壳501、第一进气管路502、第二进气管路503、第三进气管路504、圆台座505、锥形塞506、第一锁定机构507、第二锁定机构508、第一排气管路509、第二排气管路510；

所述阀壳501与所述气柱101的底部的排气口固定，所述第一进气管路502、第二进气管路503、第三进气管路504的一端与所述气柱101连接，所述第一进气管路502、第二进气管路503、第三进气管路504的另一端与所述阀壳501连接，第一进气管路502与所述圆台座505的进气口连接，所述圆台座505的进气口为圆台形通孔，所述第一进气管路502与圆台形通孔的直径较小的一端连接，所述圆台座505的外圆周面有间隙的环绕有第一卡环，所述第一卡环的外圆周面与所述阀壳501固定，所述第一卡环的内圆周面与圆台座505的外圆周面之间与第二进气管路503、第三进气管路504连接，所述圆台座505、第一卡环内设有锥形塞506，所述锥形塞506与所述圆台座505、第一卡环内设有锥形塞506密封配合，所述锥形塞506的侧面的中部内凹，锥形塞506的侧面设有螺纹，所述锥形塞506的外端通过第一锁定机构507、第二锁定机构508与所述第一卡环连接；所述第一锁定机构507包括第一螺母、第一丝杠、第一导轨、第一电机，所述第一电机、第一导轨与所述第一卡环固定，所述第一电机的输出轴与所述第一丝杠固定，所述第一丝杠与所述第一螺母螺纹连接，所述第一螺母沿所述第一导轨移动，所述第一螺母与所述锥形塞506的外端固定；所述第二锁定机构508包括第二导轨、第二电机、第二曲柄、第二曲柄连杆、第二滑块，所述第二电机、第二导轨与所述第一卡环固定，所述第二电机的输出轴与所述第二曲柄固定，所述第二曲柄与所述第二曲柄连杆铰链连接，所述第二曲柄连杆与所述第二滑块铰链连接，所述第二滑块沿所述第二导轨移动，所述第二滑块与所述锥形塞506的外端固定，所述阀壳501内的位于锥形塞506的轴线处设有第二排气管路510，所述第二排气管路510的进气口位于所述阀壳501内的中心处，所述阀壳501的侧面的底部与第一排气管路509的进气口连接，所述第一电机、第二电机与所述外接控制器300连接，所述外接控制器300通过第一电机、第二电机控制排气阀103的打开和关闭，所述第二排气管路与所述气泵200的进气口连接。

本发明通过曲柄连杆机构和丝杠机构来控制锥形塞506的升降，从而控制气柱101内的气压，并且，通过螺旋的锥形塞506和位于侧部的第一排气管路509，甩出排出气体中的杂质、灰尘，并通过第一排气管路排出，而干净的空气则可通过第二排气管路510回流至气泵200中，供继续使用，从而以循环用气来降低室内的扬尘。

优选地，参见图4，所述压力传感器102包括第一杆体601、第二杆体602、第一铰链603、第一卡销604、第一弧形片605、第一移动杆606、第一卡座607；

所述第一杆体601与所述气垫层100的上表面固定，第一杆体601与通过第一铰链603与所述第二杆体602铰链连接，所述第二杆体602设有第一卡销604，第一杆体601设有有弧形腰圆孔，所述第一卡销604与所述弧形腰圆孔卡接，所述第一杆体601内的远离所述第二杆体602处设有第一卡座607，所述第一卡座607的中部设有导孔，第一移动杆606沿所述导孔移动，所述第一移动杆606设有卡台，所述卡台与所述第一卡座607之间设有弹簧，所述第一移动杆606的靠近第二杆体602的一端固定有第一弧形片605，所述第一弧形片605的弧形面与第一铰链603的圆周方向有夹角，所述第二杆体602与所述第一铰链603固定，所述第一铰链603固定有凸轮，所述凸轮与所述第一弧形片605相配合，所述第一杆体601内由第一卡座607至卡台之间设有多个红外传感器，所述多个红外传感器用于检测卡台的位置，所述多个红外传感器与所述外接控制器300连接，所述外接控制器300根据多个红外传感器检测的卡台的位置信号，计算第二杆体602受到的压力。

本发明通过上述结构的压力传感器102，而尽可能避免由于传感器的整体下陷导致的用户躺卧的支撑部位的支撑效果受到影响。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种主动控制的智能床，其特征在于：包括

气垫层(100)，其由多个立式配置的气柱(101)制成；

压力传感器(102)，其网格状地配置在所述气垫层(100)的上表面；

排气阀(103)，其配置在所述气柱(101)的底部；

外接控制器(300)，其与所述压力传感器(102)、排气阀(103)连接；

其中，所述外接控制器(300)与根据所述压力传感器(102)采集的压力数据控制气柱(101)的排气阀(103)的泄气量。

2.根据权利要求1所述的主动控制的智能床，其特征在于：每个所述气柱(101)与所述气泵(200)连接，所述气泵(200)与所述外接控制器(300)连接。

3.根据权利要求2所述的主动控制的智能床，其特征在于：所述气泵(200)、外接控制器通过统一的电源插头(400)与电源连接。

4.利用权利要求3所述的主动控制的智能床的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

S100、通过压力传感器(102)采集气垫层(100)的每个网格位置的压力数据；

S200、外接控制器(300)根据所述压力数据，通过排气阀(103)和气泵(200)调节每个位置的气柱(101)内的气压；其中，外接控制器(300)包括部位识别模块、气压调节模块，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力最大的区域而识别为胯部区域，所述部位识别模块根据所述压力数据中的压力第二大的区域而识别为肩部区域，所述气压调节模块通过排气阀(103)和气泵(200)将所述胯部区域和肩部区域的气柱(101)的气压降低，并增加气垫层(100)的其他区域的气柱(101)的气压。

5.根据权利要求4所述的主动控制的智能床的控制方法，其特征在于在所述步骤S200之后还包括如下步骤：

S300、当用户向外接控制器(300)输入需要朝向指定方向翻身的指令时，外接控制器(300)将所述肩部区域和腰部区域的指定方向的气柱(101)泄气；

S400、10秒之后执行步骤S200。

6.根据权利要求5所述的主动控制的智能床，其特征在于：所述外接控制器(300)根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的气柱(101)的推荐肩跨降低高度G，

7.根据权利要求6所述的主动控制的智能床，其特征在于：所述外接控制器(300)接收到用户输入的朝向指定方向翻身的指令时，将肩部区域和胯部区域的指定方向的一侧的气柱降低推荐翻身降低高度H，所述外接控制器(300)根据用户的肩宽A、腰宽B、跨宽C、身高D、体重E、体脂率F，按如下公式输出胯部区域和肩部区域的指定方向的一侧的气柱(101)的推荐翻身降低高度H，

<mrow> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>E</mi> <msup> <mi>D</mi> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mi>F</mi> <mo>&times;</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>3</mn> </munderover> <mroot> <mrow> <msup> <msub> <mi>A</mi> <mi>j</mi> </msub> <mn>3</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>B</mi> <mi>j</mi> </msub> <mn>3</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>C</mi> <mi>j</mi> </msub> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <mn>3</mn> </mroot> <mo>;</mo> </mrow>

8.根据权利要求7所述的主动控制的智能床，其特征在于：所述排气阀(103)包括阀壳(501)、第一进气管路(502)、第二进气管路(503)、第三进气管路(504)、圆台座(505)、锥形塞(506)、第一锁定机构(507)、第二锁定机构(508)、第一排气管路(509)、第二排气管路(510)；

所述阀壳(501)与所述气柱(101)的底部的排气口固定，所述第一进气管路(502)、第二进气管路(503)、第三进气管路(504)的一端与所述气柱(101)连接，所述第一进气管路(502)、第二进气管路(503)、第三进气管路(504)的另一端与所述阀壳(501)连接，第一进气管路(502)与所述圆台座(505)的进气口连接，所述圆台座(505)的进气口为圆台形通孔，所述第一进气管路(502)与圆台形通孔的直径较小的一端连接，所述圆台座(505)的外圆周面有间隙的环绕有第一卡环，所述第一卡环的外圆周面与所述阀壳(501)固定，所述第一卡环的内圆周面与圆台座(505)的外圆周面之间与第二进气管路(503)、第三进气管路(504)连接，所述圆台座(505)、第一卡环内设有锥形塞(506)，所述锥形塞(506)与所述圆台座(505)、第一卡环内设有锥形塞(506)密封配合，所述锥形塞(506)的侧面的中部内凹，锥形塞(506)的侧面设有螺纹，所述锥形塞(506)的外端通过第一锁定机构(507)、第二锁定机构(508)与所述第一卡环连接；所述第一锁定机构(507)包括第一螺母、第一丝杠、第一导轨、第一电机，所述第一电机、第一导轨与所述第一卡环固定，所述第一电机的输出轴与所述第一丝杠固定，所述第一丝杠与所述第一螺母螺纹连接，所述第一螺母沿所述第一导轨移动，所述第一螺母与所述锥形塞(506)的外端固定；所述第二锁定机构(508)包括第二导轨、第二电机、第二曲柄、第二曲柄连杆、第二滑块，所述第二电机、第二导轨与所述第一卡环固定，所述第二电机的输出轴与所述第二曲柄固定，所述第二曲柄与所述第二曲柄连杆铰链连接，所述第二曲柄连杆与所述第二滑块铰链连接，所述第二滑块沿所述第二导轨移动，所述第二滑块与所述锥形塞(506)的外端固定，所述阀壳(501)内的位于锥形塞(506)的轴线处设有第二排气管路(510)，所述第二排气管路(510)的进气口位于所述阀壳(501)内的中心处，所述阀壳(501)的侧面的底部与第一排气管路(509)的进气口连接，所述第一电机、第二电机与所述外接控制器(300)连接，所述外接控制器(300)通过第一电机、第二电机控制排气阀(103)的打开和关闭，所述第二排气管路与所述气泵(200)的进气口连接。

9.根据权利要求8所述的主动控制的智能床，其特征在于：所述压力传感器(102)包括第一杆体(601)、第二杆体(602)、第一铰链(603)、第一卡销(604)、第一弧形片(605)、第一移动杆(606)、第一卡座(607)；

所述第一杆体(601)与所述气垫层(100)的上表面固定，第一杆体(601)与通过第一铰链(603)与所述第二杆体(602)铰链连接，所述第二杆体(602)设有第一卡销(604)，第一杆体(601)设有有弧形腰圆孔，所述第一卡销(604)与所述弧形腰圆孔卡接，所述第一杆体(601)内的远离所述第二杆体(602)处设有第一卡座(607)，所述第一卡座(607)的中部设有导孔，第一移动杆(606)沿所述导孔移动，所述第一移动杆(606)设有卡台，所述卡台与所述第一卡座(607)之间设有弹簧，所述第一移动杆(606)的靠近第二杆体(602)的一端固定有第一弧形片(605)，所述第一弧形片(605)的弧形面与第一铰链(603)的圆周方向有夹角，所述第二杆体(602)与所述第一铰链(603)固定，所述第一铰链(603)固定有凸轮，所述凸轮与所述第一弧形片(605)相配合，所述第一杆体(601)内由第一卡座(607)至卡台之间设有多个红外传感器，所述多个红外传感器用于检测卡台的位置，所述多个红外传感器与所述外接控制器(300)连接，所述外接控制器(300)根据多个红外传感器检测的卡台的位置信号，计算第二杆体(602)受到的压力。