CN110731646A - 电动床以及电动床控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了电动床以及电动床控制方法，其中电动床，包括床板以及与床板衔接的驱动部件；床板至少包括活动连接的背板和腿板；背板包括上表面、下表面以及背板侧面，背板侧面包括与腿板侧面正对相邻的第一侧面、与第一侧面相对平行的第二侧面以及垂直于第一侧面、第二侧面的两个第三侧面，在靠近同一个第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置至少一个力传感器。通过设置于床板上的多个力传感器感知用户对床板局部施加的压力，并对压力进行区分、比较和分析，清晰识别用户作用于床板的动作及作用力，并根据识别到的动作及作用力形成控制床板倾角的指令，识别准确可靠，实现通过用手对床板的抬压控制床板倾角的目的，体验极佳。

Description

电动床以及电动床控制方法

技术领域

本申请涉及到寝具领域，特别是涉及到电动床以及电动床控制方法。

背景技术

目前电动床可根据控制命令控制驱动装置控制床板呈现与控制命令相对应的倾角，以获取不同的支撑方式。一般通过遥控器发出控制命令并控制电动床，但上述方式不够人性化，且对于身体虚弱，不方便起身的患者而言，使用过程中很不方便，且控制操作不精准。现有通过自然语言控制方法形成控制命令，但控制指令容易出错，且控制操作不精准，而直接用手“抬起”或“按下”床板，非常符合人的控制习惯，体验极佳。

发明内容

本申请的主要目的为提供一种电动床，旨在解决现有电动床控制动作识别不够准确可靠的技术问题。

本申请提供了一种电动床，包括床板以及与所述床板衔接的驱动部件；所述床板至少包括活动连接的背板和腿板；所述背板包括上表面、下表面以及背板侧面，所述背板侧面包括与所述腿板侧面正对相邻的第一侧面、与所述第一侧面相对平行的第二侧面以及垂直于所述第一侧面、所述第二侧面的两个第三侧面，在靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置至少一个力传感器。

优选地，所述力传感器的数量大于两个，多个所述力传感器依次抵接呈阵列排布。

优选地，靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置凹槽，所述凹槽内分别设置所述力传感器。

优选地，所述凹槽沿所述背板厚度方向的深度范围包括1mm至10mm，所述凹槽位于所述第三侧面上的跨度范围包括5mm至50mm。

优选地，还包括触控传感器，所述触控传感器设置于所述第三侧面上，位于所述上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地设置的两个所述凹槽的间隔区域。

优选地，所述间隔区域位于所述第三侧面靠近所述腿板的三分之一区域范围内，所述间隔区域沿所述背板厚度方向的高度范围包括1cm至12cm。

优选地，还包括语音播报器，所述语音播报器与所述触控传感器电连接。

本申请还提供了电动床控制方法，应用于上述的电动床，包括：

判断同一时间外力接触所述力传感器的接触面积是否在预设范围内；

若是，则获取位于所述上表面的力传感器所接收的第一受力信息，以及位于所述下表面的力传感器所接收的第二受力信息；

判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件；

若是，则根据所述比较信息生成与所述比较信息对应的控制指令。

优选地，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤，包括：

判断所述第一受力信息中的受力方向是否朝向所述下表面；

若是，则判断所述第一受力信息中的受力大小是否大于所述第二受力信息中的受力大小；

若是，则判定满足控制床板放平的第一控制指令的触发条件。

优选地，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤，包括：

判断所述第二受力信息中的受力方向是否朝向所述上表面；

若是，则判断所述第二受力信息中的受力大小是否大于所述第一受力信息中的受力大小；

若是，则判定满足控制床板翘起的第二控制指令的触发条件。

优选地，多个相邻排布的力传感器的受力大小形成受力趋势，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤之前，包括：

根据所述第一受力信息或所述第二受力信息中相邻排布的力传感器的受力大小差值，依次平滑连接形成受力分布曲线；

判断所述受力分布曲线的曲线形状是否呈正态分布趋势；

若是，则判定所述外力为产生所述控制指令的施加力，则生成判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的指令。

本申请有益技术效果：本申请通过设置于床板上的多个力传感器感知用户对床板局部施加的压力，并对压力进行区分、比较和分析，清晰识别用户作用于床板的动作及作用力，并根据识别到的动作及作用力形成控制床板倾角的指令，指令识别更容易也更准确可靠。

附图说明

图1本申请一实施例中电动床的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，本申请一实施例的电动床，包括床板1以及与所述床板1衔接的驱动部件；所述床板1至少包括活动连接的背板11和腿板12；所述背板11包括上表面、下表面以及背板11侧面，所述背板11侧面包括与所述腿板12侧面正对相邻的第一侧面、与所述第一侧面相对平行的第二侧面以及垂直于所述第一侧面、所述第二侧面的两个第三侧面，在靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置至少一个力传感器3。

上述驱动部件包括驱动电机以及驱动连杆，上述驱动连杆为可伸缩套管，以便将床板1支撑到不同高度。上述床板1可根据一般用户的身体比例分成多个活动板，比如依次包括活动链接的头板、背板11、腿板12和脚板。例如成人使用的两米长度的床板1，头板和脚板分别为30厘米，背板11和腿板12分别为70厘米。对于儿童版等具有特殊长度要求的床板1，可根据具体的床板1总长度进行合理分区设置，以满足不同用户的使用需求。本申请中若无明确说明，均以成人使用的两米床板1为例。上述力传感器3对称设置于背板11的上表面和下表面，均靠近第三侧面边缘设置，方便用户抓握。上述的第三侧面即床板1两米长度方向上的背板11侧面。现有实用场景中，多数老年患者不擅长使用科技产品，对于语音控制、遥控控制等总会发生误操作，不能很好的达到老年用户的使用目的。本申请通过在躺卧用户方便抓握到的床板1区域设置力传感器3，通过力传感器3直接感受用户施加的动作和作用力，识别用户的动作意图，并产生与动作意图相对应的控制指令，使得控制电动床的方法更加人性化。比如用户向抬起床板1，更自然作出的动作是抬起床板1，用户会用手掌抓握住床板1往上抬，直接作用于力传感器3上的动作为手掌同时接触设置于背板11的上表面和下表面的力传感器3，并对设置于背板11的下表面的力传感器3施加朝向上表面的作用力，或同时对设置于背板11的上表面和下表面的力传感器3施加作用力，但施加于背板11的下表面的力传感器3上的作用力，大于施加于背板11的上表面的力传感器3上的作用力。通过区分、比较和分析多个力传感器3的受力状态，清晰识别用户作用于床板1的动作及作用力，并根据识别到的动作及作用力形成控制床板1倾角的指令，不易受其他因素干扰，指令识别更容易也更准确可靠。上述设置于背板11的上表面和下表面的力传感器3，可通过黏贴或螺丝固定等方式固定于背板11的上表面和下表面上，此时床板1的厚度小于成年用户的手掌跨度，方便用户单手掌同时抓握触碰到背板11的上表面和下表面的力传感器3。比如床板1的厚度范围为5厘米到15厘米。

进一步地，所述力传感器3的数量大于两个，多个所述力传感器3依次抵接呈阵列排布。

上述设置于背板11的上表面和下表面的力传感器3，为避免床板1上方的床垫施加于床板1上的作用力的干扰，采用多个力传感器3并列排成阵列的方式进行使用。比如以钢琴黑白键的抵接排列方式形成力传感器阵列。当大面积的床垫全面覆盖于床板1上时，作用于背板11上表面的力传感器阵列中各个力传感器3的力基本均等，差别甚微。当用户手指作用于力传感器阵列上方的床垫时，手掌正对映射区域的力传感器3感受到的力大于其他区域的力传感器3感受到的力，或者手掌正对映射区域的力传感器3感受到的力相比于与手掌正对映射区域相邻区域的力传感器3感受到的力出现突增或突减的陡峰，然后根据陡峰的大小判断是否为用户的作用力。并通过将朝向上表面的力定为正向力，将朝向下表面的力定为负向力，获得陡峰的朝向以识别作用力的方向。通过上述陡峰的方式即相邻力传感器3的作用力差值，可去除床垫作用力的影响。通过感受手掌映射区域的力传感器3的受力情况明显不同于与手掌映射区域相邻的其他区域的力传感器3的受力情况，可更加清晰准确地识别用户肢体的作用力及动作，用户的动作意图识别更容易、更人性化，识别也更准确可靠。

进一步地，靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置凹槽4，所述凹槽4内分别设置所述力传感器3。进一步地，所述凹槽4沿所述背板11厚度方向的深度范围包括1mm至10mm，所述凹槽4位于所述第三侧面上的跨度范围包括5mm至50mm。

通过将上述力传感器3或力传感器阵列放置于凹槽4内，以放大上述陡峰的效果，通过靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置凹槽4，通过凹槽4对床垫施加支撑力，使手掌映射区域的力传感器3感受到的受力相比于与手掌映射区域相邻的其他区域的力传感器3的受力差别更加明显，因为手掌映射区域的力传感器3感受到的受力为用户作用力加上床垫平均作用力，而与手掌映射区域相邻的其他区域的力传感器3的受力由于支撑力的存在小于床垫作用力甚至为零。使得手掌正对映射区域的力传感器3感受到的力相比于与手掌正对映射区域相邻区域的力传感器3感受到的力出现的突增或突减的陡峰更显著，动作识别更清晰、更容易也更准确。上述凹槽4靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置，方便用户抓握，靠近第三侧面的下表面边缘部位设置凹槽4防止误触碰。在其他实施例中，在床板1厚度不太厚的情况下，可仅在靠近第三侧面的上表面边缘部位设置凹槽4，在起到放大上述陡峰的效果同时，简化工艺节约制造成本。

进一步地，还包括触控传感器，所述触控传感器设置于所述第三侧面上，位于所述上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地设置的两个所述凹槽4的间隔区域。

沿床板1厚度方向上与凹槽4相邻的第三侧边区域设置触控传感器，以便在用户用手抓握床板1上表面和下表面的压力传感器3时，能感测到是人手抓握，提高识别精准度。上述触控传感器可通过作为触控信号灯的开关使用，在干感测到人手抓握时，可同时启动信号灯，提醒用户将要执行抓握动作对应的控制指令，提高指令控制的反馈精准度，也方便用户及时修正误触碰的操作。

进一步地，所述间隔区域位于所述第三侧面靠近所述腿板的三分之一区域范围内，所述间隔区域沿所述背板11厚度方向的高度范围包括1cm至12cm。

上述的凹槽4、间隔区域位于背板11靠近腿板12的一半区域处，即凹槽4、间隔区域的跨度覆盖70厘米背板11的一半，跨度35厘米，且位于靠近腿板12的那一半区域，力传感器阵列铺满整个凹槽4的内底部，方便用户在躺卧状态抓握，优选靠近腿板的三分之一区域范围内。其他实施例中，凹槽4、间隔区域的跨度覆盖整个70厘米背板11，跨度70厘米，方便用户站在方便时，通过“抬起”或“按压”的方式控制床板1的倾角，甚至跟随用户“抬起”或“按压”的力的大小，实现跟手式缓慢控制床板1的倾角变化，当接收到用户“抬起”或“按压”的力的大小为零时，停止倾角变化，方便用户控制床板1的倾角达到自己满意的任意角度，上述任意角度的范围为零到90度。上述间隔区域沿背板11厚度方向的跨度加上凹槽4沿背板11厚度方向的深度等于床板1的厚度。上述间隔区域沿所述背板11厚度方向的高度范围包括1cm至12cm，方便用户在手自然张合的状态下进行抓握，使用更便捷。

进一步地，还包括语音播报器，所述语音播报器与所述触控传感器电连接。

上述触控传感器也可作为语音播报器的触动开关，当用户手掌触碰到触控传感器时并实施抓握时，可通过语音对用户进行提醒，提高指令控制的反馈精准度，也方便用户及时修正误触碰的操作。

本申请一实施例还提供了电动床控制方法，应用于上述的电动床，包括：

S1：判断同一时间外力接触所述力传感器3的接触面积是否在预设范围内。

S2：若是，则获取位于所述上表面的力传感器3所接收的第一受力信息，以及位于所述下表面的力传感器3所接收的第二受力信息。

S3：判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件；

S4：若是，则根据所述比较信息生成与所述比较信息对应的控制指令。

本申请通过先判断外力接触里传感器的总面积是否在预设范围内，上述预设范围指用户手掌面积，以确定是用户的手掌或手掌的指定手指接触力传感器3。在确定是用户的手掌或手指接触力传感器3后，启动受力分析流程，以提高有效计算的效率，节约操作流程。上述的受力信息包括但不限于受力大小、受力方向等。比较信息即比较有无受力、力的大小等。预设控制指令包括但不限于抬起床板1、放平床板1等。本申请通过接触面积以及受力信息的综合分析，对用户的动作以及施加于力传感器3上的作用力进行分析，产生的控制指令更精准可靠，有效避免误操作。

进一步地，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤S3，包括：

S31：判断所述第一受力信息中的受力方向是否朝向所述下表面；

S32：若是，则判断所述第一受力信息中的受力大小是否大于所述第二受力信息中的受力大小；

S33：若是，则判定满足控制床板1放平的第一控制指令的触发条件。

进一步地，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤S3，包括：

S34：判断所述第二受力信息中的受力方向是否朝向所述上表面；

S35：若是，则判断所述第二受力信息中的受力大小是否大于所述第一受力信息中的受力大小；

S36：若是，则判定满足控制床板1翘起的第二控制指令的触发条件。

上述的放平床板1对应指令的触发条件以及翘起床板1对应的触发条件，更符合人性化操作，更贴近用户动作意图的自然动作反应。当用户希望放平床板1时，浅意识的动作则为用手向下压床板1；相反，当用户希望翘起床板1时，浅意识的动作则为用手向上抬床板1。本申请将用户的自然动作用作对应指令的触发条件，并借助部署的力传感器3分析和识别上述自然动作，近最大限度地防止误操作，且方便用户理解并使用电动床的指令操作。通过第一受力信息中的受力大小与所述第二受力信息中的受力大小的比较，分解与区分用户抬起床板1和下压床板1的动作作用力。

进一步地，多个相邻排布的力传感器3的受力大小形成受力趋势，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤S3之前，包括：

S30a：根据所述第一受力信息或所述第二受力信息中相邻排布的力传感器3的受力大小差值，依次平滑连接形成受力分布曲线；

S30b：判断所述受力分布曲线的曲线形状是否呈正态分布趋势；

S30c：若是，则判定所述外力为产生所述控制指令的施加力，则生成判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的指令。

本申请通过相邻力传感器3接收到的力的大小值通过平滑曲线进行连接，形成受力分布曲线图，或根据各力传感器3感受到的力的差异量形成受力分布曲线图，并根据受力分布曲线图的曲线形状进一步确定是否为用户的手掌或同一手掌的几个手指施力于力传感器3，以增强准确度和可靠度。上述受力分布曲线图优选力的差异量形成受力分布曲线图，以避免不同用户施力时或同一用户不同大小作用力下对受力分布曲线图的形状产生影响，带来误差，通过力的差量以消除上述影响。上述力的差量值包括力传感器阵列中各力传感器3真实感受值与力传感器阵列中感受力最小的传感器的感受值之间的差量。上述正态分布包括中间值大两边值小的所有情况，包括前拖尾峰形、后拖尾峰形以及中间值偏移的峰形等类正态分布，均认定符合正态分布。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动床，其特征在于，包括床板以及与所述床板衔接的驱动部件；所述床板至少包括活动连接的背板和腿板；所述背板包括上表面、下表面以及背板侧面，所述背板侧面包括与所述腿板侧面正对相邻的第一侧面、与所述第一侧面相对平行的第二侧面以及垂直于所述第一侧面、所述第二侧面的两个第三侧面，在靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置至少一个力传感器。

2.根据权利要求1所述的电动床，其特征在于，所述力传感器的数量大于两个，多个所述力传感器依次抵接呈阵列排布。

3.根据权利要求2所述的电动床，其特征在于，靠近同一个所述第三侧面的上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地分别设置凹槽，所述凹槽内分别设置所述力传感器。

4.根据权利要求3所述的电动床，其特征在于，所述凹槽沿所述背板厚度方向的深度范围包括1mm至10mm，所述凹槽位于所述第三侧面上的跨度范围包括5mm至50mm。

5.根据权利要求3所述的电动床，其特征在于，还包括触控传感器，所述触控传感器设置于所述第三侧面上，位于所述上表面边缘部位和下表面边缘部位对称地设置的两个所述凹槽的间隔区域。

6.根据权利要求5所述的电动床，其特征在于，所述间隔区域位于所述第三侧面靠近所述腿板的三分之一区域范围内，所述间隔区域沿所述背板厚度方向的高度范围包括1cm至12cm。

7.电动床控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的电动床，包括：

判断同一时间外力接触所述力传感器的接触面积是否在预设范围内；

若是，则获取位于所述上表面的力传感器所接收的第一受力信息，以及位于所述下表面的力传感器所接收的第二受力信息；

判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件；

若是，则根据所述比较信息生成与所述比较信息对应的控制指令。

8.根据权利要求7所述的电动床控制方法，其特征在于，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤，包括：

判断所述第一受力信息中的受力方向是否朝向所述下表面；

若是，则判断所述第一受力信息中的受力大小是否大于所述第二受力信息中的受力大小；

若是，则判定满足控制床板放平的第一控制指令的触发条件。

9.根据权利要求7所述的电动床控制方法，其特征在于，所述第一受力信息和所述第二受力信息均包括受力方向和受力大小，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤，包括：

判断所述第二受力信息中的受力方向是否朝向所述上表面；

若是，则判断所述第二受力信息中的受力大小是否大于所述第一受力信息中的受力大小；

若是，则判定满足控制床板翘起的第二控制指令的触发条件。

10.根据权利要求8或9所述的电动床控制方法，其特征在于，多个相邻排布的力传感器的受力大小形成受力趋势，所述判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的步骤之前，包括：

根据所述第一受力信息或所述第二受力信息中相邻排布的力传感器的受力大小差值，依次平滑连接形成受力分布曲线；

判断所述受力分布曲线的曲线形状是否呈正态分布趋势；

若是，则判定所述外力为产生所述控制指令的施加力，则生成判断比较所述第一受力信息和所述第二受力信息得到的比较信息，是否满足预设控制指令的触发条件的指令。

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