CN103167856B - 身体支撑平台 - Google Patents

Abstract

一种用于支撑人体的身体支撑平台，其包括一个或多个身体支撑单元，所述支撑单元或每个支撑单元包括：多列，每列包括一堆可流体填充的大致球形弹性球，各自列的每个球是仅实体且流体地连接到所述列内的相邻球，使得列可大致独立于邻近列而被压缩；和底座，其提供主要流体贮存器；其中所述列呈跨越所述底座的阵列来布置，且所述列的每个连接至所述底座，使得每个各自列的最下部球直接流体地连接到所述主要流体贮存器；且其中各自列的最上部球共同界定身体支撑表面。

Description

身体支撑平台

技术领域

本发明涉及一种用于为人体提供支撑的身体支撑平台。

背景技术

需要为人类提供一种舒适的身体支撑平台。最通用的身体支撑平台是家具，包括床、睡椅、沙发、座位、长椅、椅子、长沙发等。其它身体支撑平台可包括手术台、理疗临床手术台、牙医椅、日光浴床等。因此术语身体支撑平台包括具有支撑表面的任何构造，人类躺在或坐在支撑表面上达一段时间。

在任何人的生命中所需要的用来最长时间提供身体支撑的支撑表面是床。已经对传统的床和床垫领域执行大量工作，以便为人们提供整晚舒适的睡眠姿势。问题之一是人们在高度和体重以及他们的身体状况上有很大不同。举例而言，一些人易于遭受背部问题。

传统的床垫由许多链接以形成床垫的弹簧形成。这些弹簧无法独立移动。更昂贵的床垫企图通过将弹簧放置在独立袋囊中来克服这个问题。然而，袋囊必须被封闭且在弹簧上放置相当大层的衬垫材料来提高舒适度。该层防止弹簧实际独立地作用。为了满足不同体重的人，床垫可具有不同弹簧张力，例如软、中等和硬。然而，弹簧张力被施加跨越整张床垫且因此无法补偿不同的使用者体型。同样，如果一段时间之后床垫的某些弹簧被损坏或用坏，或者如果人的体型或体重改变，那么无法更换弹簧。所述床垫是密封单元。取而代之只能为使用者身体区域提供不同的弹簧区域。

一旦床垫被用坏，唯一选择是处理掉床垫。传统床垫的回收是困难的，这是因为床垫的整体性和使用的材料种类的混合。这呈现了重大环境问题。

传统床垫的整体性对为使用者提供预订床垫产生障碍。顶部具有纤维填料层的弹簧袋囊的构造使得难以提供预订床设计。

另外，由于传统床垫由弹簧和纤维材料形成，所以当床垫被污染或滋生有床虱或其它人类疾病病原体时就难以清洗且费用昂贵。

本发明的一个目的是提供一种改进的身体支撑平台。

发明内容

本发明的一个方面提供一种用于支撑人体的身体支撑平台，其包括一个或多个身体支撑单元，所述支撑单元或每个支撑单元包括：

多列，每列包括一堆可流体填充的大致球形弹性球，各自列的每个球是仅实体且流体地连接到所述列内的相邻球，使得列可大致独立于邻近列而被压缩；和

底座，其提供主要流体贮存器；

其中所述列呈跨越所述底座的阵列来布置；且所述列中的每一个连接到所述底座，使得每个各自列的最下部球直接流体地连接到所述主要流体贮存器；且

其中各自列的最上部球共同界定身体支撑表面。

优选地，列中的至少一个球的弹性不同于所述列中的至少另一个球。合宜地，列中的至少一个球的弹性小于所述列中的下方球的弹性。有利地，列中的每个球的弹性小于所述列中直接位于其下方的球的弹性。优选地，列中的至少一个球的制成材料不同于所述列中的至少另一个球的制成材料。有利地，列中的至少一个球的壁厚于所述列中的至少另一个球的壁。合宜地，列中的至少一个球的表面纹理不同于所述列中的至少另一个球的表面纹理。优选地，列中的至少一个球的表面具有至少一个突出部。

在一个实施方案中，至少一条带被提供在所述单元或每个单元周围以影响所述单元的弹性。优选地，所述带的高度小于球的高度。优选地，所述带提供在所述单元的最外部列周围，使得所述带定位成与身体支撑表面大致水平且共面。有利地，所述带接触最外部列中的至少一些的各自球的赤道并且大致位于包括每个球的赤道的平面中。合宜地，所述带大致位于包括每一个最外部列的各自相邻球之间的实体连接件的平面中。

在一个实施方案中，多条带被提供在所述单元周围、相互间隔开，其中所述单元周围的每条带的弹性不同于所述单元周围的其它带中的至少一条的弹性。优选地，所述单元周围的至少一条带的制成材料不同于所述单元周围的另一条带的制成材料。合宜地，所述单元周围的至少一条带的厚度大于所述单元周围的另一条带。

在一个实施方案中，套管被提供在所述单元的至少一部分周围以影响所述单元的弹性。优选地，所述套管大致围绕所述最外部列。合宜地，所述套管是有弹性的。

在一个实施方案中，列内的相邻球实体通过熔接、胶合、机械附接或VelcroTM而相互实体连接。

在一个实施方案中，列中的相邻球通过开口、阀、或遍历所述列的高度的流体导管而流体连接。

在一个实施方案中，至少列是可移除地连接到所述底座。

在一个实施方案中，单元包括呈规则栅格模式布置的N×M列的阵列。

在一个实施方案中，所述球呈平行于所述身体支撑表面的多层来布置。优选地，所述球由弹性且大致不透气的材料制成。合宜地，所述球由弹性体制成。

在一个实施方案中，所述底座是中空的且具有多个端口，每个端口用于容纳单元中的列的最下部球且包括允许所述最下部球中的每一个直接流体连接到所述主要流体贮存器的开口。优选地，端口提供球形支撑表面，以支撑容纳在其中的所述球的至少一部分。合宜地，所述底座还包括贮存器装料端口，所述主要流体贮存器可通过所述贮存器装料端口而装料，所述装料端口具有单向阀以大致防止流体流出所述主要流体贮存器。优选地，每个主要流体贮存器具有独立的流体源。合宜地，所述流体源是主要导管。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台包括一个或多个模块，每个模块包括多个单元。优选地，所述身体支撑平台包括一个或多个托盘，其中所述托盘或每个托盘容纳各自模块。

在一个实施方案中，每个底座还包括至少一个通风口使得外界空气能够分布在所述单元的所述列之间。优选地，所述身体支撑平台包括连接到所述至少一个通风口的风扇。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台还包括多个致动器，每个致动器被布置以垂直于所述身体支撑表面相反地移动各自列并且位于在所述身体支撑表面远端的所述列的端部。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台还包括用于感测施加到所述身体支撑表面的压力的压力传感器，其包括用于取决于来自所述压力传感器的信号而控制所述致动器的控制单元。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台包括用户界面以允许用户选择身体支撑平台活动程序，其中所述控制单元被调适以根据所述程序控制所述致动器。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台还包括用于通过所述支撑表面提供通风的通风系统，和用于控制所述致动器和包括用户界面以允许用户选择通风状况和支撑表面触觉状况的所述通风系统的控制系统，且所述控制系统用于取决于所述用户的选择来控制所述致动器和所述通风系统。优选地，所述控制系统被调适以监测所述致动器的状态并且包括到因特网的界面以实现对所述致动器和所述通风系统的状态的远程监测。

在一个实施方案中，所述球包括可密封的充气入口以通过充气机构实现其可调整的充气。优选地，所述身体支撑平台还包括用于供应气体到所述球用于使球充气的充气构件。合宜地，所述充气构件被调适以使球充气到不同压力。有利地，其中所述充气构件被调适以使不同球、列、模块或单元中的球充气到不同压力。

合宜地，所述床可包括额外组件，其包括用于在身体支撑平台的支撑表面上提供触觉经历的致动器、用于在所述支撑表面上提供通风的通风系统和用于控制所述致动器和/或所述通风系统的控制系统，和用于界面连接到外部装置的界面系统。

本发明的另一方面提供一种床，其包括提供支撑表面的多个身体支撑部件；用于致动所述身体支撑部件的多个致动器；和用于响应唤醒警报、火警系统、烟雾检测器、防盗警报系统和一氧化碳检测系统中的至少一个来控制所述致动器并且被调适以控制所述致动器以在所述支撑表面中产生警报振动的控制系统。

本发明的另一方面提供一种用于为人体提供支撑的身体支撑平台，其包括提供支撑表面的多个身体支撑部件；用于致动所述身体支撑部件的多个致动器；用于通过所述支撑表面提供通风的通风系统，和用于控制所述致动器和包括用户界面以允许用户选择通风状况和支撑表面触觉状况的所述通风系统的控制系统，且所述控制系统用于取决于所述用户的选择来控制所述致动器和所述通风系统。

在一个实施方案中，所述控制系统被调适以监测所述致动器的状态并且包括到因特网的界面以实现对所述致动器和所述通风系统的状态的远程监测。

在一个实施方案中，所述控制系统被调适以接收来自唤醒警报、火警系统、烟雾检测器、防盗警报系统和一氧化碳检测系统中的至少一个的输入并且被调适以控制所述致动器以在所述支撑表面中产生警报振动。

在一个实施方案中，多张床可被提供在住所（例如旅馆）中且其各自控制系统相互网络连接。举例而言，在一张床的位置检测到紧急情况（例如火灾、烟雾、入室行窃等），那么会发送通知到其它网络连接的床使得这些床的致动器也会被启动，以警告居住者。

本发明还包括具有振动单元的身体支撑平台，所述振动单元用于取决于来自唤醒警报、火警系统、烟雾检测器、防盗警报系统和一氧化碳检测系统中的至少一个的输入而使身体支撑表面振动。举例而言，所述振动单元可夹在所述身体支撑平台上。

在一个实施方案中，所述控制系统被调适以控制音响系统。在一个实施方案中，所述控制系统被调适以控制视频系统。在一个实施方案中，所述控制系统被调适以控制照明系统和加热系统中的至少一个来控制环境照明和加热状态。

在一个实施方案中，所述身体支撑平台包括在由多个相同单元和/或模块形成的底座中的多列；每列包括一堆填充有空气并且由弹性不透气材料形成的多个大体球形球；所述列中的球固定地连接在一起；所述多列独立地且可移除地安装在所述底座中以便可以往复方式弹性地移动以形成支撑表面；且通过移除所选列和用具有不同弹性的列更换所选列和移除且更换所选单元和/或模块而更换所述零件。

在一个实施方案中，所述床可包括额外组件，额外组件包括用于在身体支撑平台的支撑表面上提供触觉经历的致动器、用于在所述支撑表面上提供通风的通风系统和用于控制所述致动器和/或所述通风系统的控制系统，和用于界面连接到外部装置的界面系统。

附图说明

图1是具体实施根据本发明的一个实施方案的身体支撑平台的床的示意图；

图2是根据本发明的一个实施方案的连接球的代表列的示意图；

图3是根据本发明的一个实施方案的提供在单元周围的带的图；

图4是根据本发明的一个实施方案的提供在单元周围的套管的图；

图5是根据本发明的一个实施方案的具有肋形表面的球的图；

图6是根据本发明的一个实施方案的具有突出部的球的图；

图7是根据本发明的一个实施方案的长形球的图；

图8是图示根据本发明的一个实施方案用于控制将空气填充到列的球中的空气填充夹的使用的图；

图9是本发明的一个实施方案的床架和托盘的图；

图10是具有多个托盘的图9的床架的图；

图11是示出单元底座的定位（未示出列）的图10的实施方案的图；

图12是示出一个完整的单元位于床架上的图11的实施方案的图；

图13是本发明的一个实施方案的侧视示意图，其具有下方的球杯状致动器；

图14是图1的床的示意图，其具有罩盖；

图15是身体支撑平台的支撑表面的示意性平面图，其示出根据本发明的一个实施方案的相邻外围列的球的连接；

图16是根据本发明的一个实施方案的床的侧视示意图，其中模块可相对旋转；

图17是根据本发明的一个实施方案的床中的通风系统的示意图；

图18是根据本发明的一个实施方案的包括致动控制器的致动系统的示意图；和

图19是根据本发明的一个实施方案的与床连用的控制系统的示意图。

具体实施方式

现将参考床来描述本发明的实施方案。然而，应了解所述实施方案同样可应用到任何身体支撑平台。

图1图示了根据本发明的一个实施方案的床1，其由多个球2形成。图1中的球2通常呈四层3a、3b、3c、3d且呈列4布置。球的最上层3a的上表面界定身体支撑表面。虽然在这个实施方案中示出了四层球，但可使用任何层数。举例而言，图2至图4和图8中图示了包括三个球2的列的实施方案。

如图1中所示，床1由床架51（在图9至图12中更详细地示出）形成。球2的列4被布置成为多个独立单元50。在图1中，用不同阴影线描绘单元50。现将在下文参考图3和图4更详细地描述单元50的构造。

每个单元50包括多个球2的列4。如图2中所描绘，各自列4的每个球2是仅实体地且流体地连接到所述列4内的相邻球2，使得列4可大致独立于邻近列4被压缩。如图3、图4和图12中所示，单元50包括底座52，其提供主要流体贮存器。列4呈跨越所述底座52的阵列来布置；且所述列4中的每一个连接到所述底座52，使得每个各自列4的最下部球2直接流体地连接到所述主要流体贮存器。优选地，球2呈跨越底座52的规则栅格模式、呈N×M矩阵布置。

球2a、2b和2c可以任何合宜的方式实体连接在一起，诸如通过熔接（例如通过施加热量或化学剂）、通过胶合、或通过机械固定布置。球2a、2b和2c还可以可去耦的方式连接在一起来允许列中的球被分离和更换，例如使用钩紧固材料，诸如需要极限力来去耦球的VelcroTM。因此，每个球具有施加有可去耦材料的一个或两个表面区域以确保球可以是可去耦地呈列耦合，而不会存在跨越层的不必要耦合。

在一个实施方案中，实体固定连接的球2可使用极限力而个别地分离并且可相互再连接，以允许更换个别球2。

当各自列4中的最上部球被压缩时，球2内的流体压力增加且造成流体自由流动到主要流体贮存器中。当列4的最上部球2被压缩时，加压流体被传输到第二个球，接着被传输到第三个球。随后，加压流体通过贮存器直到列与贮存器之间的压力达到平衡。流体将不一定流动到其它列4中。这个布置的一个益处是其促进了球2中跨越身体支撑表面的压力的平衡。优选地，贮存器的体积远远高于个别球2的体积。使用贮存器大致消除了对球2或列4的压缩的任何阻力。通过比较，将多个列4与连接导管网状连接增大了对流体流过的阻力且产生反向压力。

在一个实施方案中，底座52是中空的且具有多个端口53，每个端口53用于容纳单元50中的个别列4的最下部球2。每个端口53包括允许所述最下部球2中直接流体连接到主要流体贮存器的开口。如图3和图4中所示，端口53包括球形支撑表面以使得其能够固持且固定每列4的所述最下部球2。开口位于每个端口53的中心，最下部球（且因此列）通过所述开口流体地连接到主要流体贮存器。

优选地，每列4中的最下部球2可移除地连接到底座52。在图11和图12所示的实施方案中，底座52具有枪刺状栓54，列4的最下部球2上的对应配件可释放地连接到枪刺状栓54。或者，列2可通过螺合装配、弹性装配或其它适当的方式而可释放地连接。

在一个实施方案中，底座52还包括贮存器装料端口（未示出），主要流体贮存器可通过所述贮存器装料端口而装料加压流体。优选地，装料端口具有单向阀以大致防止流体流出主要流体贮存器。

在一个实施方案中，每个主要流体贮存器具有连接到贮存器装料端口的独立流体供应以个别且选择性地加压贮存器且因此加压球。

优选地，球2和/或单元50的弹性可改变。在一个实施方案中，限制布置被构造以将所述列中的一些限制在列4的外围周围，以便防止所述列4中的所述一些列横向移动。

在一个实施方案中，参考图3，单元50的作用可通过在单元50周围提供带7来更改。带7的高度示出为小于球2的高度，且位于大致平行于层3且因此平行于身体支撑表面的平面中。如图所示，带7被提供在单元周围使得其位于每个外列内的相邻球2之间。因此，带7位于包括每个最外部列的各自相邻球之间的实体连接件的平面中。

在替代实施方案（未示出）中，带7可被提供在单元50周围使得其接触最外部列4中的至少一些的各自球2的赤道并且大致位于包括每个所述球2的赤道的平面中。在一个实施方案中，带可连接到最外部列中的各自球。举例而言，带可胶合到一些球或全部球。或者，球的赤道可具有连接器以附接到带。在一个实施方案中，球可包括两条间隔开的水平脊，带可固定在所述脊之间的适当位置。

优选地，多条带7可被提供在单元50周围，其被布置为相互平行。每条带的弹性可不同。可通过使用不同材料或具不同厚度的带来提供具不同弹性的带。

图4图示另一实施方案，其中套管9被提供在单元50周围。套管9大致延伸跨越最外部列4中的球的总高度。套管9的弹性促使套管9严密地遵循球2的形状。在另一实施方案中，套管9可大于或小于球2的高度。套管9可大致延伸跨越单元50的高度。

上文已将带和套管描述为提供在单元的最外部列周围。此外或替换地，带或套管可被提供在单元的并非全部列而是较少数列周围。举例而言，带或套管可被提供在单元的内部列的球周围，而不是或不同于作为整体提供在单元周围的带或套管。

在两个单元在使用时被并排布置的情况下，带或套管可被提供在一个单元的至少列和相邻单元的至少另列周围。

单元的作用还可通过提供具不同弹性的球2而被构造。在一个实施方案中，列4中的至少一个球2的弹性小于所述列中的下方球的弹性。合宜地，列4中的每个球2的弹性小于所述列4中直接位于其下方的球2的弹性。

在另一实施方案中，列中的至少一个球的制成材料不同于所述列中的至少另一个球的制成材料。

在一个实施方案中，列中的至少一个球的壁厚于所述列中的至少另一个球的壁。因此，在列作为整体模制商品制造的情况下，可使用相同材料来制造全部球，但个别球的弹性可通过提供具预定厚度的壁来更改。

在一个实施方案中，列中的至少一个球的表面纹理不同于所述列中的至少另一个球的表面纹理。

在一个实施方案中，列中的至少一个球的表面具有至少一个突出部，如图5中所示。图示的球具有跨越其表面布置的肋条以在某些方向上修改其弹性（弹力）来改变床的特性。如图6中示意性地图示，球中的至少一些（例如顶层上的球）可具有突出部以改变身体支撑表面的触感。

优选地，最下部行3中的球最具弹性，提供了硬底座。上方行3中的球较不具弹性。上方行中的球逐渐减小弹性。因此，最上部行中的球具最小弹性。总之，这种布置提供对位于平台上的人产生渐进式弹性反应的身体支撑平台。

如图3和图4中所示，球2的列4连接到模制底座52，底座52提供硬支撑结构。还提供端口53用于流体连接到列4中的每一个，模制底座52优选地包括通风导管（未示出）用于使来自通风源的通风空气穿过到通风端口55（见图11和图12）。空气可通过外部风扇布置或通过并入一个或多个局部风扇而被迫进入床。

在一个实施方案中，身体支撑平台包括一个或多个模块，每个模块包括多个上述独立单元。在图1和图10至图12中所示的实施方案中，模块各包括跨越床架布置的三个单元。

每个模块（即一组单元）容纳在托盘56中并且由托盘56支撑，如图10和图11中所示。每个托盘56可移除地容纳在床架51中，且托盘56呈邻接关系并排布置。托盘56可在使用时视情况固定到床架，以防止移动。

多个单元50－在该实施方案中是三个－容纳在托盘中。安装在托盘上的单元的各自底座52被布置以便相互邻接。合宜地，单元中的最外部列邻接相邻单元的最外部列。合宜地，相邻单元的最外部列与相同单元内的列一样相互间隔相同距离。因此，单元共同界定连续的身体支撑表面而无可察觉的间隙。

上述带或套管同样可提供在模块周围，而不是每个个别单元周围。同样地，带或套管可作为整体被提供在身体支撑平台周围。

在一个实施方案中，可直接从共同流体源提供流体到每个底座的主要流体贮存器。因此，主要流体导管网可在一端连接到贮存器装料端口，且在另一端连接到主要流体源上的流体分配器。流动阀致动器可选择性地控制到每个单元的流体供应。

在另一实施方案中，每个模块可提供局部流体源。举例而言，局部流体源可提供在每个托盘中，其可操作以将流体仅提供到模块内的单元。合宜地，流体供应视频用户需求而在每个模块内隔离。

在一个实施方案中，可提供通风系统。举例而言，通风口可提供在每个底座（如上所描述）上，中心或局部通风泵连接到所述通风口。

在一个实施方案中，每个托盘具有用于每个单元的贮存器的加压流体供应泵，和通风流体供应泵。

床内使用的球由可洗涤材料形成以便于床的简单清洗。球还可被着色编码以指示其预期的流体压力和/或其弹性。

球的可去耦性使得能够以基于模的方式并且基于球接着球或列接着列来制造床。举例而言，可通过将球胶合成堆来预制列。接着了通过组装具有球的列来制造床，所述球具有适当的气体压力和弹性以满足客户需求。

可提供球之间的连接点使得第一组球可被充气到第一压力且接着被隔离。接着第二组球可被充气到第二压力且接着被隔离等等。图8图示可用在列4中的球2a、2b和2c之间的阀机构或夹11。充气端口11被提供在下方球2c上且具有隔离阀13，且因此上方球2a可首先被充气和隔离，接着是中间球2b且最后是下方球2c。可在制造和改进后销售、整修或维护期间使用这个过程。

在需要‘活动’床的情况下，致动器可提供在每列的底座上。致动器可包括活塞状装置，其可提供往复运动或力。这种致动器可被提供在下方球层的至少一些球的适当位置。

图13示出处于开启位置和处于闭合位置14的杯状下方球体致动器13。下方球体示出为与上方球体16处于平衡的气体压力下且在压缩压力下呈变形形状17。所述杯状致动器具有中心销枢轴15以提供棘爪状压缩移动。这个运动将迫使由全部连接的球体共享的内部气体向上来为上方球体提供更大的内部压力，来为特定区段或为整个球形床垫提供更硬的支撑。

在另一实施方案中，致动器的功能可通过交替由流体源提供到在两个预定压力之间的单元的球的压力来重复。举例而言，流体源可重复地提高或降低供应到单元的球的压力，来轻轻地按摩或警告用户。在多个单元被提供在模块中且模块具有单一流体供应的情况下，全部单元的全部球中的压力可如描述般被调整。在床具有多个模块的情况下，每个模块（即模块中的单元）中的压力可被独立地调整/交替。

图14图示具有罩盖5的图1的床。罩盖5可在身体支撑表面上提供柔软顶部罩盖物且可额外用来容纳所述结构。罩盖5的侧边可用来协助限制球以使所述球不会在使用时向外膨胀。罩盖可由可伸缩织布制成以允许球列的自由移动。通风孔可被提供在身体支撑表面上的顶面中以允许空气通过身体支撑表面溢出来为用户提供通风。优选地，罩盖的侧壁是不透气（流体）的。因此，在其中通风空气在列之间循环的实施方案中，造成空气仅通过身体支撑表面溢出，而不是从身体支撑平台的侧边溢出。

图15是身体支撑表面的示意性平面图，且其图示床外围周围的顶层中的相邻球如何可视情况耦合在一起以保持床的形状。耦合件6可呈与在列4的球之间相同的形式。床的外围周围的顶层中的球有助于保持形状并且防止列移出床的侧边。

图16是具有相对倾斜的模块（或单元）801、802和803的床的示意性侧视图。可提供床位置控制器以驱动和控制用于三个模块801、802和803的致动器来控制床的高度和构造。模块801、802和803相对铰接以允许其相对倾斜。虽然这个实施方案图示了三个模块，但是任何数量的这类模块可以相同方式链接而可相对倾斜。

球通常呈球形，因为这是提供最佳特性的形状。这不应在实际几何意义而是应在功能意义上根据本发明来解释，且这包括用几乎球形以及椭圆形球形的多个表面来定形，诸如图7中所示。

图17是图示根据本发明的一个实施方案的床899中的气流布置的示意图。模块890与气流互连件互连以允许空气自由流动通过整个底座。通风单元891被提供在床899的拐角处的模块下方且箭头指示气流通过底座以在每个模块中提供空气用于每个模块的支撑表面的通风的方向。通风单元可以受控气流、温度和湿度提供空气流且甚至有香味。

图18是图示床901中的致动器分布和控制的图。床由多个模块902形成。每个模块902包括多列，每列具有在其下方或在其顶部的致动器905。每个模块互连且提供电连接器903以提供电力和控制信号到每个致动器905。致动器控制器904被提供在模块下方，诸如在床901拐角处或接近床901的首端。致动器控制器提供电力和控制信号以控制每个致动器的致动。致动器控制器904还将接收来自与每个致动器905相关的力或压力传感器的任何反馈信号。

这样，致动器控制器904能够控制致动器以在身体支撑平台上为用户提供触觉经历。致动器控制器904可基于由用户做出的选择接收来自电脑的程序指令，如下文将更详细地描述。

为维护目的，每个致动器可由致动器控制器904监测和/或可产生监测信号以指示致动器状态。这样，致动器控制器904可运行维护程序以确定何时需要维护干预。

图19图示用于控制床的控制系统和为用户提供舒适且放松感受的辅助功能。

床950具有如参考图14描述的用于控制每列下方的致动器的致动器控制器951、如参考图13描述的用于控制到模块的气流的流动和温度的通风单元953，以及如参考图12描述的用于控制床的高度和构造的床位置控制器952。

用作控制器954的电脑根据由用户使用用户界面（诸如触控屏955或与连接到控制器954的远程控制继电器956通信的遥控器957）做出的外部参数和选择来提供对启动控制器951、床位置控制器952和通风单元953的全面控制。外部参数可从多媒体单元959、防盗警报960、火灾和烟雾警报961、因特网界面962和局域网界面963输入。控制器可输出信号到外部装置，诸如室内加热控制器958、多媒体单元959、因特网界面962、局域网界面963和紧急电话964。这样用户能够控制床上和附近的环境且与外部通信。

因此，用户可控制多媒体单元959来听音乐或观看视频并且控制致动控制器951以控制致动器提供与音乐或视频同步的运动悬浮体验。多媒体内容还可从因特网或局域网下载。

用户界面允许用户选择来控制致动控制器951以提供按摩。按摩程序可被选择用于医疗或放松目的。

控制器954可控制独立平台部件使得所述部件能够与声音、数字移动图片、按摩或其它娱乐或治疗的可编程软件文件同步来振荡。

控制器954可用触控屏控制通风单元、平台区段位置调整和整个媒体中心以控制且监测身体支撑平台、观看电视（TV）且链接到因特网。控制器954可接受SD卡或任何其它形式的数字或磁性可编程输入媒体。控制器954可无线地或经由电缆链接到因特网用于下载音乐、视频和按摩程序，并且允许远程监测身体支撑平台和其组件的维护。

火灾和烟雾警报961无线地或通过电缆链接到控制器以通过启动致动器来振荡支撑表面而警告用户烟雾或热量检测。还可播放预先记录的消息以引导用户跟随安全或离开指示。接着可控制紧急电话964以呼叫任何应急服务商或任何私人响应。

控制器954可经由因特网或局域网链接到其它家庭电脑或网络以与日历软件同步，来警告用户使用音频和悬浮振荡警报系统的指令。

控制器954还可无线地或经由电缆链接到防盗警报960以通过启动致动器来振荡支撑表面而警告用户防盗检测。接着可控制紧急电话964以呼叫任何应急服务商或任何私人响应。

由于控制器954连接到因特网，所以可遥控通风单元953来暖床。

每列可被独立地致动，且每个致动器可由运行电脑程序或一组指令代码的处理器独立地控制。电脑程序或指令代码可供应在数据载体上，诸如CD-ROM、软盘或固体存储器，或可作为数字信号从连接的个人电脑或在局域网或全域网（诸如因特网）上来下载。或者，被布置以执行处理步骤的处理器可被硬编码以执行所述程序。

每列可被上下移动，移动任何距离（在可用于列的行进的量内）、以任何速度（在致动器的限制范围内）移动且以任何时间顺序或模式。因此，列可被制成为呈波形或其它预定模式来振荡，尤其用于医疗目的、治疗目的、放松或娱乐。

设计有两个专用控制软件包：一个用于医学治疗或理疗恢复，且另一个用于放松或娱乐。处理器可链接到音频和/或视频源，诸如CD播放器、DVD播放器或其它音频、视频、视听或多媒体播放器。软件可操作以使身体支撑平台的移动同步到任何媒体信号，其同步方法类似于目前用来使迪斯科灯同步到音乐的方法。或者，预定软件可被提供以分析给定音调和/或节奏并且产生列的合适致动模式。预先构造以提供致动器的特定模式或节奏的控制数据文件还可从站点下载或通过数据载体或网络获得。

软件还可被提供以将身体支撑平台的运动链接到电脑游戏和MP3文件等。软件还可经由媒体存储卡、固态存储器、智能卡、移动硬盘（诸如iPod）等来输入。

身体支撑平台可使用市电予以供电，但也可使用可充电电池备用装置、动能、EAP或太阳能发电方法来运行。

可使用触控屏955来控制身体支撑平台的功能，触控屏955可无线地连接到控制器954。屏幕可安装在可移动臂上，使得其可从身体支撑平台的侧边围绕到用户前方。无线屏幕提供更雅致的整件设备，且还可更易于在需要时移动到适当位置（或放在一侧上）。可使用位置传感器或其它装置来致动屏幕，使得其在使用时总是面向用户。

视频显示器955由控制器954控制，且可操作以提供用户界面环境，用户可通过用户界面环境来控制身体支撑平台的功能（包括移动和/或速度或通过平台的通风/气流温度）中的一个或多个、照明和任何相关装置，诸如音乐播放器、视频播放器或其它视听或多媒体设备。优选地，用户输入通过触控感应屏被接收，但也可使用其它输入装置，诸如按钮、袖珍键盘或键盘，和/或鼠标或跟踪球等。还可使用声音启动的系统来控制身体支撑平台的功能。

触控屏可被构造以在当/如果用户睡着时自动移开。可提供传感器以感测用户何时已经睡着，或这可从身体支撑部件上的用户移动来推断。

控制器954可被操作以造成平台部件根据一个或多个预定程序移动或振荡。举例而言，可运行按摩程序以放松僵硬关节和肌肉，或替代地可运行治疗程序以有益于遭受医疗状况的人活有助于用户入睡或在用户睡着时轻轻地按摩他。可运行替代程序用于娱乐目的。平台部件可在视频显示器上显示音乐或移动图片时及时移动或振荡。这会有助于用户放松或入睡。其还可用于治疗应用或用于娱乐。通过身体支撑平台提供通风可有助于治疗住院病人，且还有益于家庭用户或商业用户。

医生可用智能卡或其它可携带数据载体给病人提供一个或多个移动程序（例如用于理疗）和/或静态平台构造数据。接着病人可将程序带回家并且在家里在身体支撑平台上运行所述程序。同样地，用户可用可携带数据载体储存他优选的程序，并且可将程序带到旅馆，因此所述程序可被转移到旅馆的身体支撑平台（可能是用户旅馆的床）上或在其上运行。

触控屏还可作为电视操作，或用于玩电脑游戏，或与任何其它基于处理器的设备互动。

在替代实施方案中，视频显示器可由高射投影仪提供，其被布置以投影数字图片到用户上方的天花板上，或用户前方的墙壁上。投影的图片可包括与平台部件的运动同步的移动图片、警报图片（如果与火灾警报、烟雾警报或防盗警报连用，如下文所述）或任何其它图片。

连接到网络的控制器954的优点是数据可从身体支撑平台发送，例如用于医疗监测目的，且数据可被发送到身体支撑平台，例如以更新移动/振荡程序，所述网络可以是有线或无线网络、局域网、全域网或因特网。用户睡眠或移动模式可被监测，其可有利于医院/医疗和家庭使用，且睡眠/移动数据可视需要被传输给医生。

因此，控制器可被构造以从身体支撑平台发送数据到远程位置，诸如医生的站点，而能够监测和/或记录身体支撑平台的使用和移动。额外的医疗装置和/或监测装置可附接到控制器以视需要提供另外的医疗功能和监测能力。

这可使病人能够在家中渐渐康复而不是在医院病床上，且用于需在家监护的病人，且因此可使得健康护理服务能够比当前情况更早地使病人出院。相机可被提供在家用（或医院用）身体支撑平台上以使得医生能够远程观察病人。

或者，将了解身体支撑平台可定位在医院中，且监测数据可从每个身体支撑平台（和任何相关的医疗装置）发送到由医生或健康护理工监视的监测站点。

此外，处理器可被构造以从远程站点（诸如医生的站点）接收数据以使得身体支撑平台的操作能够被更改。

烟雾或热检测器连接到控制器和网络，且可连接到其它这类身体支撑平台以使其平台部件移动和/或使音频警报发声。本申请案被认为在医院和旅馆中尤其有益，举例而言，用来在火灾情况下唤醒许多睡眠中的人。可在别处执行用于响应火灾或其它紧急事件的这类提供方案，且将了解在相同住所（例如家庭住宅）或建筑或区域中，许多身体支撑设备可被使用且无线或以其它方式互连。

身体支撑平台连接到监控、安全或防盗警报系统，和任何连接的感测或监测装置，诸如运动检测器、相机、行程传感器、热传感器等。平台部件可被致动以警告用户存在入侵者或某一其它可疑事件，且事件的细节和/或事件的图片可被显示在显示屏上。可启动音频警报。或者，平台部件可被大致静音地致动而不发出警报，以便警告用户且不打扰其他人。

或者，或此外，身体支撑平台可连接到电子日历或日志。这可由直接连接到身体支撑平台的个人电脑提供，或由通过网络连接到身体支撑平台的远程电脑或服务器来提供。或者，可提供具有一体式闹钟的遥控单元。因此，身体支撑平台可被操作以使平台部件被致动，或警报或声音消息被启动以警告用户正来临的指定或其它日历/日志录入。这个警报可链接到电子日志系统以在适当时间通报或唤醒用户或替代地提供有限的操作期。

身体支撑平台可包括或连接到身体支撑平台下方或周围的灯。传感器可被提供在身体支撑平台中，其可操作以检测床周围的移动并且作为响应照明灯。

本发明的一个实施方案使得床能够被特别设计以满足客户/用户需要。设计的选择可发生在零售店出口的私人估价区域或客户家里的舒适家具中。这是通过使其更便携的设计的模制性而成为可能。身体支撑平台可被提供作为零件套件，其包括多个底座和多列或分开的球。视情况，也可提供另外的组件，诸如致动器和控制器或中央控制单元、气流单元、电脑控制功能、托盘（被设计以可附接到专用于身体支撑平台种类的家具框架）、家具框架。这使得能够定制身体支撑平台的规格和功能以满足客户需求。

设计方法使得必须接受身体支撑平台（例如床）的要求，包括床的所需尺寸和床舒适水平或客户体重的指示以使得能够选择可能具有接近客户需求的硬度的初始组列或球。接着床可由多个单元和/或模块组装成所需尺寸，且接着列或球可被应用到底座以使得客户能够试用所述设计。接着可取决于客户反馈而修改设计。对于床而言，可能适合允许客户在其家中整晚试用床。或者，在较短试用时间之后，询问客户反馈意见使得可调整列或球硬度和遮盖物衬垫级别。接着客户可再次试用床。响应客户反馈修改设计的过程可被重复以重做让客户满意的设计。一旦客户对设计满意，如果床已经构建在其家中，那么床可被客户留下或根据设计参数运送新床。如果床已经构建在零售店出口的私人估价区域，那么可根据设计参数将新床运送给客户。

身体支撑平台的模制性还实现了被用来购买身体支撑平台的新商业模式。零件可被简单地更换和升级。因此，客户不需要购买身体支撑平台且取而代之可租用一段时间。在这期间，客户最少应购买包括身体支撑平台的使用和维护的服务。租用商业模式使得零售商能够提供不同服务级别。举例而言，基本服务级别可以是满足您对身体支撑平台的规格、运送和租用期间以及身体支撑平台将被收回的租用期间结束时对身体支撑平台的维护的身体支撑平台设计。较高服务级别可包括升级，诸如：

1.在需要时对列或球硬度的修改，例如由于医疗状况、体重增加或减少、怀孕、离婚等引起

2.对身体支撑平台的尺寸的改变，例如将床从单人床变成双人床

3.改进或除去特征，诸如通风、致动、多媒体界面控制、警报功能等

服务的提供需要付款，付款可以是预先付款、分期付款或基于贷款协定。当然，选择的服务级别可通过改变协议和付款来改变，使得签约基本服务的客户可将其服务级别升级到稍后时期接受的升级版本。

当身体支撑平台要被处理掉时，设计的模制性使得十分容易地回收和重新使用零件。另外，组件可被整修且再次使用。这由于卫生设计而保留了二手价值。个别零件可被清洗（例如蒸汽清洗）且视需要可个别地整修。因此，零件可以任何组合被再次使用。举例而言，由于过度用坏或损坏的无法再使用的零件可简单地回收，这是因为所述零件通常将由一种或有限数量的材料制成。

列或球的支撑架和其它组件可用专门设计的运输工具来运送，其可接收由居住在陈列室的客户选择的特定床规格的数据并且能够在购买当天或甚至在客户到达家（如果已经在附近）时的前提下运送和构造预定床以满足客户需求。

可以使用具有用于娱乐或医疗目的的嵌入式预先同步的致动程序的可下载的音频和视频媒体。这会提供额外的售后收入趋势，其可被单独购买或作为最初采用或升级到稍后时期的服务合同的一部分。

在本发明的一个实施方案中，底座具有布线和/或空气输送连接件，其允许通过添加组件或用较高性能的组件更换来模制化升级床。因此，可增强床的功能。举例而言，这类功能包括致动、音乐、通风电视或视频功能、因特网功能、音频能力、照明（例如气氛照明）等。

虽然已经参考具体实施方案描述本发明，但是将对本领域技术人员显而易见的是修改处于本发明的精神和范围内。

虽然已经参考模制底座（其重量轻、尤其便于简单化制造和使空气流动穿过）描述本发明，但本发明不限于模制底座和可提供的任何固体底座形态，诸如固体塑料或金属底座。本发明中使用的术语固体涉及底座的物理属性，即与柔软相对且并非用来指任何表面属性。

本发明包括任何种类的身体支撑平台，举例而言，包括床、睡椅、沙发、座位、长椅、椅子、长沙发等的家具。其它身体支撑平台可包括手术台、理疗临床手术台、牙医椅、日光浴床等。因此术语身体支撑平台包括具有支撑表面的任何构造，人类躺或坐在支撑表面上达一段时间。

虽然在实施方案中模块示出为不具有通风单元，且中央通风单元用以供应空气穿过底座，但是每个模块可具有通风单元，所述通风单元的最简单形式包括风扇。然而，每个通风单元可包括空气调节单元，其用于控制空气温度、湿度甚至是气味来允许跨越身体支撑平台的支撑表面的通风时的区域变更。局部通风单元可连接到控制器且使用控制器（电脑）中央控制。在这类局部通风的情况下，无需提供互连通风管道。

在本发明的实施方案中，可在床的底座中提供照明设备，其可使用控制器控制且可被设置成对音频或视频输入做出反应来提供气氛照明。

在一个实施方案中，充气构件被提供用于供应气体到球用于使所述球充气。在一个实施方案中，充气构件被调适以使所述球充气到不同压力。在一个实施方案中，充气构件被调适以使不同球层或跨越所述身体支撑平台的不同区域中的球充气到不同压力。

Claims (43)

1.一种用于支撑人体的身体支撑平台，其包括一个或多个身体支撑单元，所述支撑单元或每个支撑单元包括：

多列，每列包括一堆可流体填充的球形弹性球，各自列的每个球是仅实体且流体地连接到所述列内的相邻球，使得列独立于邻近列而被压缩；和

底座，其提供主要流体贮存器；

其中所述列呈跨越所述底座的阵列来布置；且所述列中的每一个连接到所述底座，使得每个各自列的最下部球直接流体地连接到所述主要流体贮存器；且

其中各自列的最上部球共同界定身体支撑表面。

2.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的弹性不同于所述列中的至少另一个球的弹性。

3.根据权利要求2所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的弹性小于所述列中的下方球的弹性。

4.根据权利要求3所述的身体支撑平台，其中列中的每个球的弹性小于所述列中直接位于其下方的球的弹性。

5.根据前述权利要求中任一项所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的制成材料不同于所述列中的至少另一个球的制成材料。

6.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的壁厚于所述列中的至少另一个球的壁。

7.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的表面纹理不同于所述列中的至少另一个球的表面纹理。

8.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的至少一个球的表面具有至少一个突出部。

9.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其还包括提供在至少一个单元周围的至少一条带，以影响所述单元的弹性。

10.根据权利要求9所述的身体支撑平台，其中所述带的高度小于球的高度。

11.根据权利要求10所述的身体支撑平台，其中所述带提供在所述单元的最外部列周围，使得所述带定位成与所述身体支撑表面水平且共面。

12.根据权利要求11所述的身体支撑平台，其中所述带接触所述最外部列中的至少一些的所述各自球的赤道并且位于包括每个所述球的所述赤道的平面中。

13.根据权利要求12所述的身体支撑平台，其中所述带连接到所述各自球。

14.根据权利要求11所述的身体支撑平台，其中所述带位于包括每个最外部列的各自相邻球之间的实体连接件的平面中。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的身体支撑平台，其还包括提供在所述单元周围、相互间隔开的多条带，其中所述单元周围的每条带的弹性不同于所述单元周围的其它带中的至少一条的弹性。

16.根据权利要求14所述的身体支撑平台，其中所述单元周围的至少一条带的制成材料不同于所述单元周围的另一条带的制成材料。

17.根据权利要求15所述的身体支撑平台，其中所述单元周围的至少一条带的厚度大于所述单元周围的另一条带。

18.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中套管提供在所述单元的至少一部分周围以影响所述单元的弹性。

19.根据权利要求18所述的身体支撑平台，其中所述套管围绕最外部列。

20.根据权利要求18或19所述的身体支撑平台，其中所述套管是有弹性的。

21.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的相邻球通过熔接、胶合、机械附接或Velcro^TM而相互实体连接。

22.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中列中的相邻球通过开口、阀、或遍历所述列的高度的流体导管而流体连接。

23.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中至少列是可移除地连接到所述底座。

24.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中所述阵列包括呈规则栅格模式布置的N×M列。

25.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中所述球呈平行于所述身体支撑表面的层来布置。

26.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中所述球由有弹性且不透气的材料制成。

27.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中所述球由弹性体制成。

28.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中所述底座是中空的且具有多个端口，每个端口用于容纳单元中的列的最下部球且包括允许所述最下部球中的每一个直接流体连接到所述主要流体贮存器的开口。

29.根据权利要求28所述的身体支撑平台，其中端口提供球形支撑表面，以支撑容纳在其中的所述球的至少一部分。

30.根据权利要求1所述的身体支撑平台，所述底座还包括贮存器装料端口，所述主要流体贮存器可通过所述贮存器装料端口而装料，所述装料端口具有单向阀以防止流体流出所述主要流体贮存器。

31.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其中每个主要流体贮存器具有独立的流体源。

32.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其还包括一个或多个模块，每个模块包括多个单元。

33.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其还包括一个或多个托盘，其中所述托盘或每个托盘容纳各自模块。

34.根据权利要求33所述的身体支撑平台，其中每个托盘还提供与每个单元的所述主要流体贮存器流体连通的流体供应。

35.根据权利要求33所述的身体支撑平台，其中每个底座还包括至少一个通风口以使外界空气能够分布在所述单元的所述列之间。

36.根据权利要求35所述的身体支撑平台，其还包括连接到所述至少一个通风口的风扇。

37.根据权利要求1所述的身体支撑平台，其还包括多个致动器，每个致动器被布置以垂直于所述身体支撑表面相反地移动各自列并且位于在所述身体支撑表面远端的所述列的端部。

38.根据权利要求37所述的身体支撑平台，其还包括用于感测施加到所述身体支撑表面的压力的压力传感器，其包括用于取决于来自所述压力传感器的信号而控制所述致动器的控制单元。

39.根据权利要求38所述的身体支撑平台，其包括用户界面以允许用户选择身体支撑平台活动程序，其中所述控制单元被调适以根据所述程序控制所述致动器。

40.根据权利要求37所述的身体支撑平台，其还包括用于通过所述支撑表面提供通风的通风系统，和用于控制所述致动器和包括用户界面以允许用户选择通风条件和支撑表面触觉条件的所述通风系统的控制系统，且所述控制系统用于取决于所述用户的选择来控制所述致动器和所述通风系统。

41.根据权利要求40所述的身体支撑平台，其中所述控制系统被调适以监测所述致动器的状态并且包括到因特网的界面以实现对所述致动器和所述通风系统的状态的远程监测。

42.一种床，其包括：

床架；

身体支撑平台，其包括根据权利要求1至41中任一项所述的一个或多个身体支撑单元；和

至少一个托盘，其可移除地附接到所述床架，每个托盘容纳多个单元。

43.根据权利要求42所述的床，其还包括用于致动所述列的多个致动器和用于控制所述致动器的控制系统。