CN104837383A - 具有自动可调节特性的床 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有自适应特性的床装置。该床装置包括：包括具有独立可调的硬度和/或高度的至少一个区域的床垫，布置成调节该至少一个区域的硬度和/或高度的驱动单元以及至少一个传感器。传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数。另外，控制单元布置成基于来自传感器的输入确定使用者的当前卧位。卧位可被确定为是一组至少两个预定义的卧位中的一个。另外，控制单元控制驱动单元以调节区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度/高度值。据此，获得了自动适应各种卧位的床的特性。

Description

具有自动可调节特性的床
技术领域
本发明涉及一种床装置，其具有独立地和自动地可调节的硬度和/或高度的区域。
背景技术
在床装置中，提供了作用于使用者的重量或者部分重量的支撑，其中床将使用者身体的重量分布在设备的一部分表面上。根据床如何分布使用者的重量，床将表现为或者柔软或者坚硬。这样的床的硬度程度取决于弹性部件的特性，如弹簧常数以及弹性部件是如何被安装在床上的，如夹紧度或者预加拉力。因此，床的硬度通常在设备制造时被确定。
然而，不同的人希望和需要不同的硬度。另外，不同的身体部位可能需要不同的硬度。
提供具有可变的硬度的床装置是众所周知的。通过诱导弹性部件不同程度的形变，设备的硬度是可调的。形变构件有能力独立于弹性构件的由现存的所诱导的形变使弹性构件形变。这意味着在初始化期间床的硬度根据使用者的意愿是可调节的。由于随着时间经过弹性装置的弹性性能可能改变，所以可以补偿设备的硬度。更进一步，在床垫的不同区域/部分独立地改变硬度是众所周知的。
例如在EP 2245967和WO 2009/120270中公开了这样已知的解决方案。这两个文件也公开了感测施加在不同区域的压力的可能性，以及以自动控制不同区域的硬度以便降低总体压力。
然而，不同区域的被体验为最舒适的硬度在因使用者不同变化很大。因此，对于很多使用者总体压力减到最小限度将不能提供最舒适的设置。另外，根据使用者卧位，施加到床垫的压力分布变化很大，而且使用者将经常倾向于既要求在区域之间的不同的硬度分布，又要求床垫在不同的卧位有不同的总体硬度/柔软度。
因此，为了提供更舒适的床，且从而提供更放松的和更健康的休息和睡眠，而且以相对成本最低的方式，还需要可以自动调节硬度的床装置。
发明内容
因此，本发明的目的是至少在一定程度上克服这些问题，并且提供改进的床装置。
根据所附权利要求，由床装置以及用于控制这种床装置的方法实现的这些目的和其他目的在下面将变得明显。
根据本发明的第一方面提供了一种具有自适应特性的床装置，包括：
床垫，其包括具有独立地可调的硬度和/或高度的至少一个区域；
驱动单元，其布置成调节所述至少一个区域的硬度和/或高度；
至少一个传感器，所述传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数；以及
控制单元，其布置成基于来自所述传感器的输入确定使用者的当前卧位，所述卧位是可确定为一组至少两个预定义的卧位中的一个的，并且控制单元布置成用于控制驱动单元以调节所述区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度/高度值。
睡觉的体验以及什么被认为是舒服而且什么被认为是不舒服，人与人之间具有很大的差异。另外，当使用一种卧位时，如俯卧，即在俯卧位，或者侧卧，相比以其他睡姿休息时，如，仰卧，即在仰卧位，使用者可能经常发现较软的床垫更舒服。本发明依据使用者对卧位的选择提供有效的也相对简单的以及具有成本效益的改变床垫特性的方式，从而始终提供最佳的可能的舒适程度。已经发现，这极大地改善了睡眠和休息体验，它提供了更好的休息和睡眠质量。改善的睡眠和休息也改善了使用者的健康，而且整体上导致生活质量的改善。
在本申请的上下文中，“床装置”可以是广义的解释。床装置可以被包含在单个单元中，不过也可以布置成作为或多或少的分布式系统。例如，控制单元(全部或者部分)、传感器、可选的远程控制器等可以布置成作为通过有线或者无线连接被连接到床装置的其他部分的独立单元。
传感器可以被附接到床垫或者集成于床垫中。然而，传感器也可以连接到床架等。更进一步地，传感器可以布置为独立单元，例如，由床装置的使用者来穿着。
优选地，在每个区域中至少布置一个传感器。然而，根据例如使用的传感器类型，也可以由在一个或者几个区域中唯一地布置的传感器，或者由布置在区域外，例如，在床装置的尾端的传感器来确定卧位。
优选地，床垫包括具有独立地可调的硬度和/或高度的至少两个区域。然而，甚至更优选地，它包括至少三个这样的区域，而且最优选地至少五个区域。例如，至少可以为使用者的臀部部分和肩膀部分提供具有可变的硬度的不同的区域。也可以为使用者的脚部和头部提供这样的区域。在这些区域之间，可以提供具有不变的硬度/高度的区域。然而，可选地，这些区域也可以具有可变的硬度和/或高度。因此，在更精制的实施方案中，可以提供7个、10个甚至更多个具有可变的硬度/高度的区域。
优选地，具有独立地可调的硬度和/或高度的区域基本上遍布整个床垫的宽度，而且区域沿着床垫的长度方向被隔开。因为通常需要相同的硬度，所以无论使用者是否位于中心还是朝向一边，通常不需要以宽度方向隔开区域。然而，如果床装置将被不止一个人同时使用，或者如果由于其他原因需要区分不同的侧卧位，则也可以使用沿着宽度方向隔开的具有可变的硬度/高度的区域。
该组预定义的卧位优选地包括至少两个，而且优选地包括对应于使用者仰卧(仰卧位)、俯卧(俯卧位)和侧卧的三个卧位。然而，也可以定义超过三个卧位。例如，可以定义不同侧卧位，如身体躺直或者弯曲/身体向前或者向后卷曲。
用于确定卧位的传感器可以是各种类型，而且布置成确定与卧位有关的各种物理参数。例如，传感器可以布置成通过测量由使用者导致的床垫的形变、通过测量在不同位置的相对空气湿度、通过局部地测量在不同位置处的温度等确定在各种测量区域内由使用者施于床垫上的重量。卧位也可以由自动视觉检测、用照相机、红外传感器等来确定。
传感器也可以布置在使用者的身体上，如用硬膏、胶黏剂、胶带等直接地附接到使用者，或者附接到使用者穿着的睡衣、睡衣裤等。在这种情况下，传感器可以布置成检测绝对位置、运动等。例如，传感器可以是加速度计，如在智能手机中使用的那些，等等，优选地在多个方向，如沿着三个不同的轴线测量加速度。可选地或者另外地，传感器可以包括陀螺传感器，如MEM(微机电系统)陀螺仪或者光学陀螺仪、如目前被用于无线鼠标的，等等。通过结合陀螺仪和加速度计，传感器可以感测在更多的轴线上的运动，如左、右、上、下、前和后，以及横滚、俯仰和左摇右摆的转动(yaw rotation)，以允许更精确的运动感测能力。然而，可以使用其他类型的可穿戴的传感器，如磁罗盘计，等等。
可穿戴的传感器可以放置在身体上的各个位置。优选的位置是在肩膀中的一个肩膀上，即作为肩章佩戴。这个位置对于确定卧位是非常便于使用的，而且在休息的期间通常也不会与床或者床上用品接触。传感器优选地通过RFID接口、蓝牙等以无线通信与控制单元通信。
可选地，传感器可以布置成作为布置在床垫表面上的传感器的阵列。例如，传感器可以布置在优选地柔性且平坦的传感器包层中，该传感器包层布置在床垫上。传感器包层可以具有随施加在其上的法向力而改变的电阻抗，尤其是阻抗特性。尤其，传感器包层可以包括包含了上层传感器导体的上层柔性导电板、包含了下层传感器导体的下层柔性导电板，和柔性中间层，如压敏电阻层，具有随施加在其上的法向力而改变的电阻抗特性的有源传感器区域，所述中间层位于所述上层导电板和下层导电板之间。这里的上层导电板和下层导电板电联接到中间层。传感器可以优选地具有非双边电流对电压阻抗特性。压敏电阻层例如作为悬浮在聚合物基质中的导电粒子是可实现的。导电粒子可以例如设置有包括至少一种金属氧化物，如氧化铜的涂层，从而与所述层形成半导体PN结。优选地，包层至少部分由弹性可伸缩材料制成，而且优选地由可伸缩织物制成。可以用于上述所讨论的床装置的这种传感器包层的示例是在US 8 161 826和WO2009/120270中公开的示例，两个所述文件据此通过引用被并入。
不同区域的不同的卧位和/或不同硬度/高度是可以预定义的，或者在制造期间可被定义并且永远地不可改变，或者例如在供应商处在初始化期间被执行。然而，优选地，该组卧位中的至少一个和硬度/高度参数是使用者可定义的，而且也是可以随着时间重新定义和重置。
为此，控制单元在参数设置模式优选地是可操作的，在参数设置模式中，对于不同区域在不同卧位预设的硬度/高度值是可定义的和/或可调节的。此外，优选地，在参数设置模式中，该组预定义的卧位是可定义的和/或重新定义的。
据此，只要他/她希望，使用者就可以进入参数设置模式，而且在参数设置模式中为不同区域不同卧位调节硬度/高度值、定义新的卧位、或者取消先前定义的卧位。这个可以例如通过使用者躺在床上，而且采用任何特定的卧位来完成。然后他/她可以手动调节在不同区域的硬度/高度，直到获得舒适的设置。然后可以存储用于不同区域的卧位和硬度/高度值。对于其他卧位，这个步骤可以重复进行。可选地或者另外地，先前存储的卧位是可以恢复的，而且不同区域的硬度/高度值是可调的，而且之后被存储。
为了与控制单元通信，可以使用远程控制器，远程控制器适合于与控制单元通信，例如，通过无线接口。
控制单元可以进一步布置成当定义和/或重定义了该组卧位时，存储来自于传感器的对应于预定义的卧位的传感器数据，以及当在操作模式时使用存储的数据来在预定义的卧位之间区分。本发明人已经发现，或者通过使用单个测量值的大小和/或通过考虑同时测量的值之间的关系，来自于一组不同传感器的所测量的数据可以被用于唯一地辨认很多不同卧位。不管具体的使用者，通常这可以被用于预定义应该如何识别不同的卧位。然而，因为不同的重量、高度和体型的使用者可以使用床装置，所以首选单独为每个使用者定义这些值和/或关系。
控制单元可以布置成基于来自传感器的输入连续地或者有规律地确定使用者的当前卧位。例如，控制单元可以连续地监测传感器数据，以及评估在卧位上是否发生了变化，或者有规律地做这样的评估，如每15秒或者30秒、每分钟，等等。然而，可选地或者另外地，控制单元可以适合于当控制单元确定来自任何一个传感器的传感器输入与来自所述传感器的上次存储的传感器值相比以超过预定阈值的大小变化时，基于来自传感器的输入确定使用者的当前卧位。
床垫可以是各种类型，如包括充气部件、弹性泡沫部件、弹性橡胶、充满水的部件，等等。然而，优选地，床垫包括多个螺旋弹簧，而且优选地布置在覆盖材料的单独袋子中来界定袋装弹簧床垫的螺旋弹簧。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于自适应床装置特性的方法，其包括步骤：
提供包括具有独立可调的硬度和/或高度的至少一个区域的床垫；
提供至少一个传感器，所述传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数；
基于来自传感器的输入确定使用者的当前卧位，所述卧位可被确定为一组至少两个预定义的卧位中的一个；以及
调节所述至少一个区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度/高度值。
通过本发明的这些附加的方面，关于本发明的第一方面的如上述讨论的类似目的和优势是可以实现的。
附图说明
参考示出了本发明的当前优选实施方案的附图，将详细描述本发明的这些方面和其他方面。
图1示出了根据本发明床装置的实施方案的示意性透视侧视图；
图2a-2d示出了在图1的床装置中使用的且具有不同区域构造的床垫的示意性俯视图；
图3a-3c示出了在图1的床装置中的床垫上的传感器装置的不同实施方案的示意性俯视图；
图4示意性示出了传感器装置的一个实施方案的更详细的视图；
图5a-c示出了当被分别地用于侧卧、俯卧和仰卧时具有7个区域的床垫；
图6a示出了根据第一实施方案的硬度调节布置；
图6b示出了根据第一实施方案的高度调节布置；
图7a和图7b分别地示出了根据第二实施方案和第四实施方案的硬度调节布置；以及
图8示出了根据第三实施方案的硬度调节布置。
具体实施方式
在图1中示意性示出了根据本发明的第一实施方案的床装置。床装置具有自适应特性，而且更具体地说，其包括具有独立可调的硬度和/或高度的至少一个，以及优选地至少两个区域。
床装置1包括床垫2，床垫2有多个区域21。另外，提供了传感器装置3，传感器装置3具有布置在每个区域上的至少一个传感器31。传感器适合于测量与由使用者在传感器的测量范围内施于床垫上的重量成比例的物理参数。另外，提供了布置成调节该区域的硬度和/或高度的至少一个驱动单元4。控制单元5布置成从传感器接收输入，以及基于该输入确定使用者的当前卧位。卧位被确定为一组至少两个预定义的卧位中的一个。另外，控制单元5布置成控制驱动单元以调节该区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度值/高度值。
床垫包括具有独立可调的硬度和/或高度的至少两个区域。然而，优选地，它包括至少三个这样的区域，以及优选地至少五个区域。例如，可以至少为使用者的臀部和肩膀提供具有可变的硬度/高度的不同区域。也可以为使用者的脚部和头部提供这样的区域。在这些区域之间，可以提供具有恒定的硬度/高度的区域。然而，可选地，这些区域也可以有可变的硬度和/或高度。因此，在更精制的实施方案中，可以提供7个、10个甚至更多具有可变的硬度和/或高度的区域。
在图2a中，示出了有具带有可变的硬度和/或高度的五个区域的示例性实施方案。这些区域在这种情况下可以对应于头部/颈部、肩膀、骨盆、腿部和脚部(从一边至另一边)。
在图2b中，示出了具有带有可变的硬度/高度的七个区域的示例性实施方案。在这种情况下，这些区域可以对应于头部/颈部、肩膀/上背、腰、臀部/骨盆、大腿/膝盖、小腿肚/小腿和脚部/脚踝(从一边至另一边)。
在图2c中，提供了与图2b中相同的区域，但是此处，只有肩膀/上背区域以及臀部/骨盆区域具有可调的硬度和/或高度，然而，其他区域设置有固定的硬度/高度。大腿/膝盖、小腿肚/小腿和脚部/脚踝区域可以在这种情况下提供为三个独立的区域、两个区域或者一个单个的区域。
然而，上述讨论的区域构造只是作为示例提供，而且包括更多或者更少区域的其他区域构造也是可行的。
优选地，具有独立可调的硬度和/或高度的区域基本上遍布整个床垫的宽度，而且沿着床垫的长度方向被隔开。在图2a、图2b和图2c中示出了这样的实施方案。然而，如果床装置将被不止一个人同时使用，或者如果由于其他原因在不同的侧卧位之间需要区分，则也可以使用在宽度方向隔开的具有可变的硬度和/或高度的区域。在图2d中示出了这样的区域构造的示例。在这里，如在图2b中，在长度方向上提供了七个区域，但除此以外，每个长度区域在宽度方向上也被分成了三个区域。因此，这个实施方案总共包括21个具有独立可控的硬度和/或高度的区域。此外，上述讨论的区域构造只是作为示例提供，而且在宽度方向上分成两个区域同样是可行的，以及超过三个，如四个、五个甚至更多。
传感器优选地布置在床垫上。取决于使用的传感器的类型以及需要什么样的高分辨率，各种构造结构是可行的。在图3a-3c中，示意性示出了一些可选的构造。
在图3a中示出了在每个区域提供一个传感器区31的传感器装置。据此，施加在每个区域的压力是可测的。在图3b中示出了在每个区域提供三个传感器区31′的传感器装置，传感器区在床垫的宽度方向被隔开。据此，施加在每个区域的压力是可测的，但除此以外，有可能确定每个区域上的压力在中央和各侧之间是如何分布的。在图3c中传感器装置包括在每个区域内的传感器区31〞的阵列，在每个区域里的传感器既在床垫的长度方向被隔开，又在床垫的宽度方向被隔开。在图3c的示例性实施方案中，在每个区域中在长度方向提供5个传感器区，而且在宽度方向提供三个传感器区，从而在每个区域里提供总共15个传感器区。然而，可以使用更多或者更少的传感器区，而且传感器区也可以以不同的方式进行布置。在所有不同的区域中传感器区的数量也不需要相同。
传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数，如与由使用者施于床垫上的重量成比例的物理参数，或者与相对空气湿度、温度诸如此类的有关的物理参数。关于物理参数所测量的信息传输到控制单元。物理参数可以如压力、重量、形变、温度、空气湿度等。因此，通过传感器，床装置承受的重量是可以测量的，或者由于卧位的改变而引起的其他变化是可以测量的。测量的信息被用于作为调节区域的硬度和/或高度的基础，如将在下面进行更详细描述的。
许多不同的仪表可以用于实现传感器。例如，可以使用一个或者几个压力计、压电应变仪、电容仪、磁力测微计、压电计、光学测量仪器、电位计和共振仪、热电偶气压计和热敏电阻测量仪。传感器可以布置在床垫里、床垫的下方或者床垫上。
在示例性实施方案中，传感器由作为布置在床垫表面上的传感器的阵列来实现。例如，传感器可以布置在优选的柔性且平面传感器包层中，该传感器包层布置在床垫上。传感器包层可以具有随施加在其上的法向力而改变的电阻抗特性。在图4中示意性示出了这样的传感器装置。在这里，传感器包层包括包含了上层传感器导体62的上层柔性导电板61、包含了下层传感器导体64的下层柔性导电板63以及如压敏电阻层的柔性中间层65，柔性中间层65具有随施加在其上的法向力而变化的电阻抗特性的有源传感器区域。中间层65位于上层导电板61和下层导电板63之间。上层导电板和下层导电板61、63在这里导电地联接到中间层。传感器可以优选地具有非双边电流对电压的阻抗特性。压敏电阻层例如作为悬浮在聚合物基质中的导电粒子是可实现的。导电的导电粒子可以，例如设置有包括至少一种金属氧化物，比如氧化铜的涂层，以与所述层形成半导体PN结。优选地，包层至少部分地由弹性可伸缩材料制成，而且优选地，由可伸缩织物制成。可以用于上述床装置的这种传感器包层的示例是在US 8161 826和WO 2009/120270中公开的示例，两个所述文件据此通过引用被并入。
根据从传感器接收到的信息，控制单元5布置成确定使用者当前处于的一组预定义的卧位中的那个卧位。该组预定义的卧位优选地包括至少两个，以及优选地对应于使用者的仰卧(仰卧位)、俯卧(俯卧位)和侧卧的三个卧位。然而，也可以定义超过三个卧位。例如，可以定义不同侧卧位(例如，侧卧式体位)，如身体躺直或者弯曲/身体向前或者向后卷曲。也可以并要求区分左侧位(如，左侧卧位)和右侧位(例如，右侧卧位)。另外，可以区分在俯卧、仰卧和侧卧时不同的手臂位置。例如，可以通过手臂是否沿着身体放置、从身体向外边放置、从身体向上放置和/或在头部的下面放置来区分。
一些研究表明，在睡觉期间最常使用的卧位是：
·胎儿睡姿，即明显的弯曲/卷曲的侧卧(41％)；
·“躯干”睡姿，即以手臂沿着身体的笔直的侧卧(15％)；
·“怀旧型”或者“思念型”睡姿，即以手臂在同一个方向上朝侧向向前且远离身体的微微弯曲/卷曲的侧卧(13％)；
·“军人”睡姿，即手臂沿着身体的仰卧(8％)；
·“自由落体”睡姿，即手臂沿着头部的两侧朝上的俯卧(7％)；以及
·“海星型”睡姿，即手臂沿着头部的两侧朝上的仰卧(5％)。
这些以及可能的另外的卧位可以优选地由控制单元来识别。
不同的卧位和/或可变区域的不同的硬度/高度是可以预定义的，或者在制造期间可被定义并且永远是可定义的和一经设定在整个制造中就无法不可改变的，或者在初始化时期间例如在在供应商处被执行完成。然而，优选地，一该组卧位中的至少一个和硬度/高度参数是使用者可定义的，而且随着时间经过也是可以可重新定义的和随时重置的。
为此，控制单元在参数设置模式中优选地是可操作的，在参数设置模式中，对于不同区域在不同卧位预设的硬度/高度值是可定义的和/或可调节的。此外，优选地，在参数设置模式中，该组预定义的卧位是可定义的和/或可重新定义的。
据此，只要他/她希望，使用者就可以进入参数设置模式，而且在参数设置模式中为不同区域不同卧位调节硬度/高度值、定义新的卧位、和/或取消先前定义的卧位。这个可以，例如通过使用者躺在床上，并且采取任何特定的卧位来完成。那时他/她可以手动调节不同区域中的硬度/高度，直到获得舒适的设置。然后可以存储用于不同区域的卧位和硬度/高度值。对于其他卧位这可以重复进行。可选地或者另外地，先前存储的卧位是可以恢复的，而且不同区域的硬度/高度值是可调节的，而且之后被存储。
为了与控制单元通信，可以使用远程控制器7，远程控制器适合于与控制单元通信，例如，通过无线接口。
当定义和/或重定义了该组卧位，控制单元可以进一步布置成存储来自于传感器对应于预定义的卧位的传感器数据，并且当在操作模式时使用存储的数据来区分预定义的卧位。与具体的使用者无关，通常这可以通过预定义的数据来实现应该如何识别不同的卧位。然而，由于不同的重量、高度和体型的使用者可以使用床装置，所以首选单独为每个使用者定义这些值和/或关系。
允许使用者由他/她自己定义将要由控制单元识别的各种卧位以及为每个所述卧位设置该区域所需的硬度/高度是设置控制单元的操作的相对简单而且容易的方法。使用者往往非常清楚他/她最频繁使用的那些卧位。然后，例如，使用者先采取这些卧位中的第一卧位，并通过如远程控制器为每个区域设置所需的硬度/高度水平。当使用者满意结果时，他将通过激活远程控制器上的适当的控制器来存储设置。据此，控制单元将存储这个作为第一卧位，存储连同用于所述卧位的每个区域的硬度/高度水平以及当使用者采用这个卧位时获得的传感器数据。然后对于一个或者多个卧位重复该步骤。当已经存储了所需数量的卧位，使用者离开参数设置模式，并进入操作模式。在这里，控制单元监测来自传感器的输入，而且基于与存储的卧位有关的存储的数据确定最像当前采用的那个卧位，并且该将区域的硬度/高度控制成为所述卧位存储的硬度/高度水平。
当床垫的硬度/高度水平已经调节成符合这个卧位时，以及当还在调节硬度/高度水平来符合另一个先前采用的卧位时，获得的卧位的传感器数据可以有轻微的差异。然而，不管怎样控制单元通常能够区分这样的卧位。然而，如果已经存储了许多卧位，和/或如果已经存储了几个比较类似的卧位，当床垫被设置为这个卧位时以及当它被设置为其他卧位时，控制单元可以进一步为卧位存储传感器数据。例如，可以对应于这些预定义的卧位存储用于每个预定义卧位的每个硬度/高度值的设置的传感器数据。因此，如果已经定义了三个卧位a、b和c，而且分别对应于硬度/高度设置A、B和C，则用于区分不同卧位的传感器数据可以被存储为用于使用硬度/高度设置A的卧位a、b和c；用于使用硬度/高度设置B的卧位a、b和c；以及用于使用硬度/高度设置C的卧位a、b和c。据此，区分不同的卧位变得更准确。另外地或者可选地，可以使用更少的和更不敏感的传感器。
控制单元可以布置成基于来自传感器的输入连续地或者有规律地确定使用者的当前卧位。例如，控制单元可以连续地监测传感器数据，并且评估在卧位上是否已经发生了变化，或者有规律地做这样的评估，如每15秒或者30秒、每分钟，等等。然而，可选地或者另外地，当控制单元确定来自任何一个传感器的传感器输入与来自所述传感器的上次存储的传感器值相比以超过预定阈值的大小变化时，控制单元可以适合于基于来自传感器的输入确定使用者的当前卧位。
控制单元可以另外布置成记录和存储来自传感器的数据。据此，可以存储来自传感器的原始数据，和/或可以记录由控制器基于该传感器数据提供的聚合数据。例如，可以记录卧位的任何确定的改变。然后可以使用存储的数据来评估使用者的睡眠，例如，由医生、睡眠教练，等等。根据分析这样的睡眠数据，可以确定各种睡眠问题，以及可以提供可改善睡眠数量和质量的补救措施。
当控制单元已经确定使用者已经采用了新的卧位时，在硬度/高度适应新的卧位之前，它可以优选地布置成等待一段时间，如几秒钟。例如，在响应前，控制单元可以使用在1-60秒范围内的等待时间，而且优选为5-30秒，而且最优选为10-20秒。据此，可以避免不必要的硬度/高度的变化，例如，当使用者片刻采用新的卧位然后又回到先前的卧位、当在采用预期的新的卧位之前使用者片刻采用中间卧位，等等。因此，避免了太频繁的硬度/高度的改变，据此转换变得流畅和较不明显。
参考图5a-c，示出了分别地用于侧卧位、俯卧位和仰卧位的七个区域的床垫。在下文中，只以硬度作为参考。然而，对于本领域的读者来说可以理解的是，通过高度的变化可以获得相应的效果，如将在下面更详细描述的。因此，增加的硬度对应于增加的高度，反之亦然。在侧卧位，如图5a所示，肩膀在床垫上施加的压力最大，而且骨盆也施加了相对较高的压力。对于该区域通常优选的硬度设置是具有相对坚硬的头部/颈部区域、相对柔软的肩膀/上背区域、相对柔软的腰部区域、相对柔软的臀部/骨盆区域、相对坚硬的大腿/膝盖区域、相对坚硬的小腿肚/小腿区域和相对柔软的脚部/脚踝区域。在俯卧位，如图5b所示，头部在床垫上施加的压力最大，但是总体上提供了相对均匀的压力分布。对于该区域通常优选的硬度设置是具有相对柔软的头部/颈部区域、相对坚硬的肩膀/上背区域、相对坚硬的腰部区域、相对坚硬的臀部/骨盆区域、相对坚硬的大腿/膝盖区域、相对柔软的小腿肚/小腿区域和相对柔软的脚部/脚踝区域。在仰卧位，如图5c所示，头部和臀部在床垫上施加的压力最大，但是肩膀也施加了巨大的压力。对于该区域通常优选的硬度设置是具有相对柔软的头部/颈部区域、相对柔软的肩膀/上背区域、相对坚硬的腰部区域、相对柔软的臀部/骨盆区域、相对坚硬的大腿/膝盖区域、相对柔软的小腿肚/小腿区域和相对柔软的脚部/脚踝区域。
在图5a-c中，从头部/颈部区域A开始把七个区域命名为A-G。在对于每个区域具有10个不同硬度水平的床垫中，1是最柔软的，而且10是最坚硬的，例如，以下硬度的值可以被分别地用于侧卧位(图5a)、俯卧位(图5b)和仰卧位(图5c)。
A B C D E F G
侧卧 6 1 4 2 6 7 2
俯卧 2 6 7 6 7 4 2
仰卧 2 3 6 2 6 4 2
然而，如上所讨论的，优选的设置因人而异，而且上述所讨论的硬度设置只是作为示例提供。
床垫可以是各种类型，如具有充气部件、包括弹性泡沫部件、弹性橡胶，等等。然而，优选地，床垫包括多个螺旋弹簧，而且优选地螺旋弹簧布置在覆盖材料的单独袋子中以界定袋装弹簧床垫。
在当前床垫的袋装床垫实现中，每个区域优选地布置为单独的袋装床垫，组装在一起。然而，连续的袋装床垫遍布几个或者所有的区域也是可行的。每个袋装床垫优选地包括通过表面附接如胶黏剂、焊接、尼龙搭扣等并排地互联的多个弹簧。每个弹簧包括由连续的材料形成的以及通过横向接缝如焊接接缝隔开的多个连续的套/袋子。每个套/袋子包含至少一个，而且优选的只有一个螺旋弹簧。弹簧可以具有大约2-10厘米直径，而且优选为6厘米直径的螺旋旋转。
然而，如上所讨论的，也可以在上述所讨论的床装置中使用其他类型的床垫。
如本身先前已知的，在这样的床垫中可以以各种方式来获得硬度和/或高度的变化。这样的布置的一些示例将在下面进行简单的描述。
参考图6a，具有可变的硬度的区域可以通过在具有可变高度的支撑板162上布置螺旋弹簧161，例如，布置在袋子中来实现。支撑板的高度可以由布置在支撑板下的而且具有偏离中心的(off-centre)旋转轴的可旋转部件163来控制。据此，通过旋转可旋转部件，支撑板采用不同的高度位置。床垫的上表面可以附接到床装置的底座164，从而支撑板的高度差在床垫部件中提供了不同程度的预加拉力。这种硬度调节装置例如在US 3340 548和US 2011/0258772中被讨论，两个所述文件据此通过引用被并入。
如图6b所示，可以使用类似的装置用于改变区域的高度。在这个实施方案中，在底座164和床垫的上表面之间没有连接物。因此，支撑板的高度差在床垫的表面提供对应的高度差。因为床垫表面在此仅保持光滑且平坦的上表面，所以硬度的变化往往是优选的，这在大多数情况下被认为更具吸引力。然而，无论区域的硬度或者高度中的哪一个被改变，作用在使用者上的支撑效果或多或少是相同的。此外，高度变化往往实现起来更容易而且成本也更低。
另外，可以同时改变硬度和高度，例如，通过在一定程度上限制床垫的上表面的位移。
参考图7a，具有可变的硬度的区域又可以通过在具有可变的高度的支撑板172上布置螺旋弹簧171，例如，布置在袋子中来实现。支撑板的高度可以由为直线电动机、千斤顶和其他类型的提升机构形式的位移构件来控制。此外，床垫的上表面可以附接到床装置的底座174，从而支撑板的高度差在床垫部件中提供了不同程度的预加拉力。这种硬度调节装置如在AU 55 13 00、US 4 222 137、US 2006/0253994、WO 99/65366和EP 2 245 967中被讨论，所有所述文件据此通过引用被并入。与上述关于图6a和图6b的描述相似，也可以使用图7a中装置，而没有附接至底座，来提供高度变化而不是硬度变化。
参考图8，具有可变的硬度/高度的区域可以由充气部件181来实现，通过增压装置182，在充气部件181中压力是独立地可改变的。这种硬度调节装置例如在WO 2009/120270中被讨论，所述文件据此通过引用被并入。
参考图7b，具有可变的硬度的区域可以由充气部件192和其他弹性部件的组合来实现，其他弹性部件比如，例如布置在袋子中的螺旋弹簧。通过增压装置193，在充气部件中压力是独立地可改变的。这种硬度调节装置例如在US 5 113 539中被讨论，所述文件据此通过引用被并入。
很多其他的硬度和/或高度调节装置也是可行的，如通过布置线或者条穿过床垫，从而高度位置和/或拉力是可变的，如在US 4 667 357中所讨论的，所述文件据此通过引用被并入。
优选地，硬度/高度调节装置由驱动单元如驱动电机来操作，电动和/或气动地控制床垫的各个区域的硬度/高度。
为了自动改变一个或者几个区域的硬度/高度，控制单元可以改变硬度/高度，直到获得对应于所需的硬度的预定义的传感器的值。然而，优选地，通过采用在设置期间或者在参数设置模式已经存储的姿势来控制硬度。因此，可替换的部分可以被替换，直到已经采用了所需的卧位或者高度，等等。可选地，驱动单元可以控制成用于提供一定数量的转动或者旋转，等等。还可以使用脉冲计数器等。
本领域技术人员意识到本发明决不限于上述优选的实施方案。正相反，在所附权利要求的保护范围内可以进行很多修改和变型。例如，在区域中可以使用可选的床垫部件，如由泡沫形成的弹性部件、橡胶、螺旋弹簧、袋装螺旋弹簧、充气部件，等等。另外，传感器可以以各种方式来实现，而且控制单元可以以各种方式进行设置。

Claims (15)

1.一种具有自适应特性的床装置，包括：
床垫，其包括具有独立地可调节的硬度和/或高度的至少一个区域；
驱动单元，其布置成调节所述至少一个区域的硬度和/或高度；
至少一个传感器，所述传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数；以及
控制单元，其布置成基于来自所述传感器的输入确定使用者的当前卧位，所述卧位是可确定为一组至少两个预定义的卧位中的一个的，并且所述控制单元布置成控制所述驱动单元以调节所述区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度/高度值。
2.根据权利要求1所述的床装置，其中，所述床垫包括具有独立地可调节的硬度和/或高度的至少两个区域，并且优选地至少三个区域，并且最优选地至少五个区域。
3.根据权利要求1或2所述的床装置，其中，具有独立地可调节的硬度和/或高度的所述区域基本上遍布整个所述床垫的宽度延伸，并且所述区域沿着所述床垫的长度方向被隔开。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述一组预定义的卧位包括至少两个卧位，并且优选地包括对应于使用者仰卧、俯卧和侧卧的三个卧位。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述传感器布置在优选地柔性且平坦的传感器包层中，所述传感器包层布置在所述床垫上。
6.根据权利要求5所述的床装置，其中，所述传感器包层具有随施加在其上的法向力而变化的电阻抗特性。
7.根据权利要求5或6所述的床装置，其中，所述传感器包层包括包含了上层传感器导体的上层柔性导电板、包含了下层传感器导体的下层柔性导电板，以及柔性中间层，如压敏电阻层，具有随施加在其上的法向力而变化的电阻抗特性的有源传感器区域，所述中间层位于所述上层导电板和所述下层导电板之间。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述控制单元在参数设置模式中是可操作的，在所述参数设置模式中，对于不同区域在不同卧位中预设的硬度/高度值是可定义的和/或可调节的。
9.根据权利要求8所述的床装置，其中，在所述参数设置模式中，所述一组预定义的卧位是可定义的和/或可重定义的。
10.根据权利要求9所述的床装置，其中，控制单元进一步布置成当定义和/或重定义了所述一组卧位时，存储来自于所述传感器的对应于所述预定义的卧位的传感器数据，并且当在操作模式时使用所述存储的数据来在所述预定义的卧位之间区分。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，还包括适合于与所述控制单元通信的远程控制器，优选地，所述通信通过无线接口提供。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述控制单元布置成基于来自所述传感器的输入连续地或者有规律地确定使用者的当前卧位。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述控制单元布置成当所述控制单元确定来自任何一个传感器的传感器输入与来自所述传感器的上次存储的传感器值相比以超过预定阈值的大小变化时，基于来自所述传感器的输入确定使用者的当前卧位。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的床装置，其中，所述床垫包括多个螺旋弹簧，并且优选地布置在袋子中以界定袋装弹簧床垫的螺旋弹簧。
15.一种用于自动适应床装置的特性的方法，包括步骤：
提供包括具有独立地可调的硬度和/或高度的至少一个区域的床垫；
提供至少一个传感器，所述传感器适合于测量与使用者使用的卧位有关的物理参数；
基于来自所述传感器的输入确定使用者的当前卧位，所述卧位是可确定为一组至少两个预定义的卧位中的一个的；以及
调节所述区域的硬度和/或高度来预设对应于确定的卧位的硬度值。
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