CN112586931A - 一种功能联动的智能床垫及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能联动的智能床垫及控制方法,智能床垫包括面料、床框及包含多个相互连接的气囊的气囊垫,面料内嵌入安装有多个均匀分布的压电传感器,多个压电传感器通信连接有控制器,控制方法包括,控制器对多个气囊的气压进行监测和分析以判断床垫的使用区域,并将使用区域内的多个气囊划分成与身体多部位一一对应的多个拟态区,控制器对多个压电传感器反馈的信号进行分析并生成睡眠数据,控制器结合输入的功能指令以及睡眠数据来对至少一个拟态区内的多个气囊的气压进行相应调节以实现床垫的按摩、止鼾和闹醒的功能,满足了用户在睡前、睡中和苏醒各个阶段的相应需求,从而达到提高用户睡眠质量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及床垫技术领域,具体涉及一种功能联动的智能床垫及控制方法。
背景技术
近年来,人们由于持续不间断地长期超负荷工作,大部分人们长期处在亚健康状态,过度疲劳造成精力和体力透支,且工作中紧张情绪更容易导致睡眠不足,从而引起机体代谢紊乱,进而影响机体各系统的正常生理功能。随着智能家居的发展,市面上已开始出现各种形式的智能床垫来缓解人们出现各种睡眠问题。
目前,智能床垫更多的是对普通的床垫的改装,例如,对普通的床垫增加机械机构,当用户在智能床垫上休息时,通过驱动机械机构运动实现对用户按摩。但存在按摩方式单一,使其仅能够在睡前达到较好的使用效果,而随着人们对睡眠质量问题的关注度提高,常见的例如打鼾、闹醒机制不合理等影响睡眠质量的因素也亟待解决,以满足用户在睡前、睡中和苏醒各阶段的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能联动的智能床垫及控制方法,以解决现有技术中,由于现有床垫功能单一而导致无法满足用户高质量睡眠需求的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
一方面,提供一种功能联动的智能床垫,包括面料以及支撑于所述面料内部的床框,所述面料内安装有气囊垫,所述气囊垫包括多个相互连接的气囊,所述面料内嵌入安装有多个均匀分布的压电传感器,多个所述压电传感器通信连接有控制器,所述控制器通过对多个所述气囊内的气压进行监测来判断床垫的使用状态,所述控制器通过多个所述压电传感器分析床垫上用户的睡眠状态;
还包括均与所述控制器通信连接的适配器和无线路由器,所述控制器依据所述适配器输入的功能指令、所述床垫的使用状态以及所述用户的睡眠状态来调节相应区域内的所述气囊的气压,所述无线路由器用于建立所述控制器与移动终端之间的通信连接以实现所述控制器将睡眠监测数据向所述移动终端进行反馈。
作为本发明的一种优选方案,所述控制器包括调控模块、气泵、电磁阀以及与所述气囊一一对应并安装在所述气囊内的气压传感器,所述电磁阀设置有多个,每个所述电磁阀对应有至少一个所述气囊,所述电磁阀、所述气压传感器和所述压电传感器均与所述调控模块通信连接;
所述调控模块依据所述压电传感器和所述气压传感器反馈的数据来监测床垫的使用状态和使用区域,且所述调控模块通过分析所述使用区域内的多个所述气压传感器反馈的数据来将所述使用区域内的多个所述气囊划分成与用户身体各部位一一对应的多组拟态区;
所述调控模块依据所述适配器输入的指令来协调所述气泵与所述电磁阀进行配合,所述调控模块通过所述气泵和所述电磁阀的配合来调节相应所述拟态区内的多个所述气囊的气压以实现床垫的相应功能。
作为本发明的一种优选方案,所述气囊的横截面呈正多边形,相邻所述气囊之间形成有定位孔,所述面料的内壁上安装有与所述定位孔一一对应并具有弹性的多个定位桩,所述定位桩上安装有多个连接所述电磁阀与所述气囊的多个厚壁气管,所述电磁阀通过所述厚壁气管与所述气囊相连通。
作为本发明的一种优选方案,相邻所述气囊的连接处之间形成有相邻的多个所述定位孔相连通的横向气孔,所述定位桩的侧壁通过多个厚壁气管与所述定位孔的孔壁相连接,且所述定位桩通过多个所述厚壁气管与所述定位孔的孔壁间隔设置。
作为本发明的一种优选方案,所述气囊的横截面呈正八边形,相邻所述气囊的侧边相互贴合并连接,所述气囊的个数为安装有所述厚壁气管的所述定位桩的个数的四倍,所述定位桩与周围的四个所述气囊均通过所述厚壁气管连接并连通。
作为本发明的一种优选方案,所述床框内安装有两层弹性限位板,两层所述弹性限位板与所述床框之间形成有安装腔,所述气泵和所述电磁阀均安装在安装腔内,所述厚壁气管相对于所述气囊的输入端贯穿所述定位桩及上层所述弹性限位板并与所述电磁阀连接;
所述床框四周的外壁上均开设有多个贯穿至所述安装腔内的气压平衡孔,所述安装腔内安装有具有弹性的弹性支撑梁,下层所述弹性限位板通过所述弹性支撑梁对上层所述弹性限位板进行支撑。
作为本发明的一种优选方案,所述定位桩呈两端较粗的沙漏状,所述定位桩的细腰部相对上层所述弹性限位板的高度与所述横向气孔相对于上层所述弹性限位板的高度相同。
作为本发明的一种优选方案,所述定位桩和所述气囊相对于上层所述弹性限位板的顶部均呈拱起的球面状,且所述定位桩的顶端边缘设置有与周围多个所述气囊抵接的裙边,所述裙边上贯穿开设有与所述定位孔相连通的竖向气孔。
为解决上述技术问题,本发明还进一步提供一种控制方法,适用于上述的功能联动的智能床垫,所述控制方法包括:
所述控制器通过监测多个所述气囊的气压来判断床垫的使用区域;
所述控制器通过对使用区域内多个所述气囊的气压变化幅度进行分析,所述控制器依据分析结果将是使用区域内多个所述气囊划分成与身体多部位一一对应的多组拟态区;
所述控制器根据多个压电传感器反馈的信号来生成用户的睡眠数据;
所述控制器接收所述适配器输入的功能指令并结合睡眠数据来对至少一个所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行调节以实现相应的床垫功能。
作为本发明的一种优选方案,所述床垫功能包括按摩功能、止鼾功能和闹醒功能:
在所述按摩功能的模式下,所述控制器循环调节至少一个所述拟态区内的多个所述气囊的气压以模拟手动按摩的过程;
在所述止鼾功能的模式下,所述控制器循环调节与用户肩部相对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压,通过背部所述拟态区内的多个所述气囊将用户的肩部进行多次的重复顶起和放下以对用户头部进行多次后仰,通过对用户头部进行多次后仰来促进用户呼吸道畅通以实现止鼾功能;
在所述闹醒功能的模式下,所述控制器通过分析所述睡眠数据来判断用户的睡眠状态:
所述控制器判断用户为非睡眠状态时关闭所述闹醒功能;
所述控制器判断用户为深睡眠状态且在闹醒时刻前,所述控制器以小幅度多次调节与用户非敏感部位对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行轻柔按摩,通过对用户非敏感部位进行多次轻柔按摩来促使用户由深睡眠状态进入浅睡眠状态;
所述控制器判断用户为浅睡眠状态且在闹醒时刻时,所述控制器以大幅度多次调节与用户敏感部位对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行强烈按摩以促使快速苏醒。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:
本发明通过控制器对多个气囊的不同调节模式来实现智能床垫的按摩、止鼾和闹醒的功能,满足了用户在睡前、睡中和苏醒各个阶段的相应需求,从而达到提高用户睡眠质量的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,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引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例的整体结构示意图;
图2为本发明实施例的图1剖视图;
图3为本发明实施例的定位桩结构示意图。
图中的标号分别表示如下:
1-面料;2-床框;3-气囊垫;4-压电传感器;5-控制器;6-适配器;7-弹性支撑梁;8-定位桩;9-厚壁气管;10-弹性限位板;11-安装腔;12-气压平衡孔;
301-气囊;302-定位孔;303-横向气孔;
501-调控模块;502-气泵;503-电磁阀;504-气压传感器;
801-裙边;802-竖向气孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示,本发明提供了一种功能联动的智能床垫,包括面料1以及支撑于面料1内部的床框2,其特征在于,面料1内安装有包含多个相互连接的气囊301的气囊垫3,面料1内嵌入安装有多个均匀分布的压电传感器4,多个压电传感器4通信连接有控制器5,控制器5通过对多个气囊301内的气压进行监测来判断床垫的使用状态,控制器5通过多个压电传感器4分析床垫上用户的睡眠状态;
还包括均与控制器5通信连接的适配器6和无线路由器7,控制器5依据适配器6输入的功能指令、床垫的使用状态以及用户的睡眠状态来调节相应区域内的气囊301的气压,无线路由器7用于建立控制器5与移动终端之间的通信连接以实现控制器5将睡眠监测数据向移动终端进行反馈。
在使用时,用户通过适配器6来启动控制器5,并在适配器6上对床垫的功能模式进行选择,适配器6根据用户选择的功能模式而向控制器5发送的相应的执行指令,适配器6为具有多个功能按键或触摸屏的开关盒。
当控制器5接收到执行指令后,对多个压电传感器4的信号及多个气囊301的气压进行监测,当控制器5监测到床垫的某一区域内的多个压电传感器4的电平以及多个气囊301内的气压发生的变化时,选择判断床垫的此区域正被用户使用。随着,控制器5依据接收的执行指令对用户使用区域内的多个气囊301的气压进行适应性调节,以此来实现床垫的不同功能。
例如,当用户在适配器6上选择了节能模式时,用户区域内的多个气囊301的气压被控制器5调节至相同值并保持;.
当用户选择了按摩模式时,控制器5循环调节用户区域内的多个气囊301的气压值,使得用户使用区域内的床垫在软与硬之间不断变换,即多个气囊301的重复顶动来模拟人工重复按压的过程,以此来达到对用户进行按摩的目的。
并且,当用户选择定时按摩模式时,在定时结束后,控制器5立即停止对用户使用区域内的多个气囊301不断进行气压调节的状态,并对用户使用区域内的多个气囊301进行调节以使床垫具有舒适的软硬度。
当用户选择了智能按摩模式时,控制器5通过多个压电传感器4来监测用户的心率、呼吸率和体动,并以此来判断用户是都处于入睡状态,当监测到用户处于入睡状态时,控制器5立即停止对用户使用区域内的多个气囊301不断进行气压调节的状态,并对用户使用区域内的多个气囊301进行调节以使床垫具有舒适的软硬度。
在监测到用户处于入睡状态一段时间后,控制器5通过压电传感器4检测用户是否打鼾,当检测到用户发生打鼾时,控制器5调节与用户肩部相对应的多个气囊301的气压以进行止鼾动作,在每次止鼾动作的过程中,气囊301的气压进行一次增大和减小,以此来促进用户呼吸道的畅通,达到止鼾的目的。
并且,在每次止鼾动作后再次检测用户的是否打鼾,直至检测到用户不再打鼾后停止鼾动作。
并且,当用户通过适配器6选择闹醒模式时,在设定时刻前,控制器5通过压电传感器4反馈的数据来分析判断用户是否处于睡眠状态。若用户处于睡眠状态,则控制器5通过调节使用区域内的多个气囊301的气压来对用户进行按摩,例如,控制器5调节与用户腿部相对应的多个气囊301的气压来对敏感度较弱的腿部进行按摩,目的是促进用户由深睡眠装填过渡到浅睡眠状态。在进行一段时间例如10分钟的腿部按摩后,控制器5快速调节与用户背部、头部、肩部等相对应的多个气囊301的气压,通过对敏感部位的多个气囊301进行快速充气和放气来将用户从浅睡眠状态闹醒。
通过分阶段将用户闹醒的方式,避免了直接对用户闹醒而导致用户受惊、苏醒状态不佳的情况发生。
而无线路由器7的作用在于,助于实现控制器5将监测到的睡眠时长、打鼾时长、心率等数据通过无线路由器7发送至用户的手机等移动终端,并且,为用户直接通过移动终端向控制器5发送相应指令的方式来选择床垫的功能提供了硬件基础。
本发明通过控制器5对多个气囊301的不同调节模式来实现智能床垫的按摩、止鼾和闹醒的功能,满足了用户在睡前、睡中和苏醒各个阶段的相应需求,从而达到提高用户睡眠质量的目的。
其中,控制器5包括调控模块501、气泵502、电磁阀503以及与气囊301一一对应并安装在气囊301内的气压传感器504,电磁阀503设置有多个,每个电磁阀503对应有至少一个气囊301,电磁阀503、气压传感器504和压电传感器4均与调控模块501通信连接;
调控模块501依据压电传感器4和气压传感器504反馈的数据来监测床垫的使用状态和使用区域,且调控模块501通过分析使用区域内的多个气压传感器504反馈的数据来将使用区域内的多个气囊301划分成与用户身体各部位一一对应的多组拟态区;
调控模块501依据适配器6输入的指令来协调气泵502与电磁阀503进行配合,调控模块501通过气泵502和电磁阀503的配合来调节相应拟态区内的多个气囊301的气压以实现床垫的相应功能。
调控模块501为单片机或其它具有同等功能的部件,当用户在使用床垫时,位于用户身体下方及周围的多个气囊301由于受到挤压而导致其内部的气压增加,调控模块501通过气压传感器504来各个气囊301的气压,并依据气压发生变化的多个气囊301的分布情况来判断床垫的使用区域即用户在床垫上的位置。
并且,调控模块501通过对使用区域内多个气囊301的气压变化幅度进行计算和分析,以此来判断使用区域内的多个气囊301分别对应的用户的身体部位,并以此对使用区域内的多个气囊301划分成例如头部拟态区、躯干拟态区、腿部拟态区等多个拟态区,其依据是人在躺卧或侧身时,由于人体腿部、手臂、头部等部位的重量和曲线不同而对气囊301受力不同的原理。
调控模块501获取使用区域及周围的多个压电传感器4反馈的数据,并结合各个压电传感器4与对应拟态区的关系来检测用户的心率、呼吸率、体动和打鼾情况。例如,通过对躯干拟态区内的多个压电传感器4反馈的数据来对用户的心率、呼吸率和打鼾情况进行检测,其依据是不同的心率、呼吸率以及打鼾与否对应的人体躯干的动作特征不同,例如躯干起伏频率和躯干起伏幅度等动作特征,而不同的动作特征会导致躯干拟态区内的多个压电传感器4输出的电平频率和电平大小不同,调控模块501综合躯干拟态区内的多个压电传感器4输出的电平频率和电平大小来分析动作特征,以此来对心率、呼吸率和打鼾等动作特征进行区分,并依据电平大小来计算心率和呼吸率等数值,以此来判断用户是否进入睡眠状态及是否为深睡眠状态。
调控模块501依据对用户睡眠状态的判断并结合适配器6输入的功能指令来协调多个气囊301进行动作,从而实现智能床垫的按摩、睡眠监测、止鼾及闹醒的功能,且独立的多个气囊301能够以更多种方式被调节,有利于对智能床垫功能的进一步拓展。
在上述实施例上进一步优化的是,气囊301的横截面呈正多边形,相邻气囊301之间形成有定位孔302,面料1的内壁上安装有与定位孔302一一对应并具有弹性的多个定位桩8,定位桩8上安装有多个连接电磁阀503与气囊301的多个厚壁气管9,电磁阀503通过厚壁气管9与气囊301相连通。
横截面呈正多边形的多个气囊301以侧边相互贴合方式形成气囊垫3,而定位孔302则形成于首尾相连接的至少三个气囊301之间,具有多个定位孔302的气囊垫3有利于降低成本,且安装在面料1底部内壁上的多个定位桩8一一对应的插接在定位孔302中,有利于减小气囊301在受压时发生的侧向偏移,达到辅助气囊垫3整体定型,有利于延长气囊垫3的使用寿命。
而定位桩8优选的采用多孔乳胶材料,不仅不会造成气囊垫3舒适性下降的问题,且弹性且透气的定位桩8与定位孔302相配合,大大增加了气囊垫3的透气性,有利于保持床垫的干爽舒适,减少病菌的滋生,并增加床垫舒适性。
在上述实施例上进一步优化的是,相邻气囊301的连接处之间形成有相邻的多个定位孔302相连通的横向气孔303,定位桩8的侧壁通过多个厚壁气管9与定位孔302的孔壁相连接,且定位桩8通过多个厚壁气管9与定位孔302的孔壁间隔设置。
定位桩8孔为竖向贯穿气囊垫3,而气囊垫3在水平方向的透气性则通过以定位孔302连通的多个横向气孔303来实现,气囊301被压缩而导致定位孔302内气压增加时,定位孔302内的空气通过四周的横向气孔303进行水平方向的流动,而水平方向的流动的气流在经过其余定位孔302时,可带动其余定位孔302和横向气孔303中的空气参与流动,从而进一步增加了床垫的透气性,避免了使用气囊301作为床垫的内芯而导致的床垫透气性和舒适性降低的弊端。
优选的是,气囊301的横截面呈正八边形,相邻气囊301的侧边相互贴合并连接,气囊301的个数为安装有厚壁气管9的定位桩8的个数的四倍,定位桩8与周围的四个气囊301均通过厚壁气管9连接并连通。
横截面呈正八边形的多个气囊301以侧边相互贴合方式连接并形成边缘较规整的气囊垫3。相应的,定位孔302形成于四个气囊301之间并呈正四边形,并在部分的定位桩8上安装与周围四个气囊301一一对应的厚壁气管9。
通过厚壁气管9将定位桩8与气囊301的外壁连接,通过厚壁气管9保持定位桩8与定位孔302孔壁的间隔,避免定位孔302被堵而导致气囊垫3的透气性下降。
在上述实施例上进一步优化的是,床框2内安装有两层弹性限位板10,两层弹性限位板10与床框2之间形成有安装腔11,气泵502和电磁阀503均安装在安装腔11内,厚壁气管9相对于气囊301的输入端贯穿定位桩8及上层弹性限位板10并与电磁阀503连接。
床框2四周的外壁上均开设有多个贯穿至安装腔11内的气压平衡孔12,安装腔11内安装有具有弹性的弹性支撑梁13,下层弹性限位板10通过弹性支撑梁13对上层弹性限位板10进行支撑。
双层独立的弹性限位板10有利于床垫弯曲形变,下层弹性限位板10通过弹性支撑梁13对上层弹性限位板10、气囊垫3以及多个定位桩8进行支撑,弹性支撑梁13优选的采用具有多个拱形结构的弹性板材,且弹性支撑梁13优选的在床垫的长度方向上设置有多个并相互平行,以适应床垫搬运过程中在长度方向和宽度方向上的弯曲需求。
通过具有安装腔11的弹性限位板10将气泵502和电磁阀503设置在气囊垫3的下方,不仅有利于厚壁气管9、电磁阀503和气泵502的布置,避免了对床垫的美观性以及加工造成负面影响,且独立的安装腔11以及与安装腔11连通的多个气压平衡孔12有助于气泵502、电磁阀503的散热以及降低气泵502排气和吸气的阻力,从而利于延长气泵502、电磁阀503的使用寿命及利于实现气囊301的快速充气和放气。
在上述实施例上进一步优化的是,定位桩8呈两端较粗的沙漏状,定位桩8的细腰部相对上层弹性限位板10的高度与横向气孔303相对于上层弹性限位板10的高度相同。
一方面,呈沙漏状的定位桩8有利于定位孔302以及通过定位孔302连通的多个横向气孔303的畅通,从而进一步增加与定位桩8配合的气囊垫3的透气性,另一方面,有利于减少定位桩8的用料以达到节约成本的目的。并且,在气囊301被挤压而导致气囊301相四周扩张时,定位桩8的细腰部避免或减少对气囊301扩张的阻碍。
在上述实施例上进一步优化,定位桩8和气囊301相对于上层弹性限位板10的顶部均呈拱起的球面状,且定位桩8的顶端边缘设置有与周围多个气囊301抵接的裙边801,裙边801上贯穿开设有与定位孔302相连通的竖向气孔802。
顶部供气呈球面状的气囊301和定位桩8有利于在面料1与气囊垫3之间形成连通多个定位孔302的纵横交织的通道,从而进一步增加床垫的透气性。而设置的裙边801则避免了定位桩8与定位孔302之间因存在间隙而对床垫的舒适性造成负面影响,裙边801上的多个竖向气孔802避免了堵塞定位孔302而导致床垫的透气性降低。
本发明还提供了一种功能联动的智能床垫的控制方法,包括:
控制器通过监测多个气囊的气压来判断床垫的使用区域;
控制器通过对使用区域内多个气囊的气压变化幅度进行分析,控制器依据分析结果将是使用区域内多个气囊划分成与身体多部位一一对应的多组拟态区;
控制器根据多个压电传感器反馈的信号来生成用户的睡眠数据;
控制器接收适配器输入的功能指令并结合睡眠数据来对至少一个拟态区内的多个气囊的气压进行调节以实现相应的床垫功能。
床垫功能包括按摩功能、止鼾功能和闹醒功能:
在按摩功能的模式下,控制器循环调节至少一个拟态区内的多个气囊的气压以模拟手动按摩的过程;
在止鼾功能的模式下,控制器循环调节与用户肩部相对应的拟态区内的多个气囊的气压,通过背部拟态区内的多个气囊将用户的肩部进行多次的重复顶起和放下以对用户头部进行多次后仰,通过对用户头部进行多次后仰来促进用户呼吸道畅通以实现止鼾功能;
在闹醒功能的模式下,控制器通过分析睡眠数据来判断用户的睡眠状态:
控制器判断用户为非睡眠状态时关闭闹醒功能;
控制器判断用户为深睡眠状态且在闹醒时刻前,控制器以小幅度多次调节与用户非敏感部位对应的拟态区内的多个气囊的气压进行轻柔按摩,通过对用户非敏感部位进行多次轻柔按摩来促使用户由深睡眠状态进入浅睡眠状态;
控制器判断用户为浅睡眠状态且在闹醒时刻时,控制器以大幅度多次调节与用户敏感部位对应的拟态区内的多个气囊的气压进行强烈按摩以促使用户快速。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种功能联动的智能床垫,包括面料(1)以及支撑于所述面料(1)内部的床框(2),其特征在于,所述面料(1)内安装有气囊垫(3),所述气囊垫(3)包括多个相互连接的气囊(301),所述面料(1)内嵌入安装有多个均匀分布的压电传感器(4),多个所述压电传感器(4)通信连接有控制器(5),所述控制器(5)通过对多个所述气囊(301)内的气压进行监测来判断床垫的使用状态,所述控制器(5)通过多个所述压电传感器(4)分析床垫上用户的睡眠状态;
还包括均与所述控制器(5)通信连接的适配器(6)和无线路由器,所述控制器(5)依据所述适配器(6)输入的功能指令、所述床垫的使用状态以及所述用户的睡眠状态来调节相应区域内的所述气囊(301)的气压,所述无线路由器用于建立所述控制器(5)与移动终端之间的通信连接以实现所述控制器(5)将睡眠监测数据向所述移动终端进行反馈。
2.根据权利要求1所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述控制器(5)包括调控模块(501)、气泵(502)、电磁阀(503)以及与所述气囊(301)一一对应并安装在所述气囊(301)内的气压传感器(504),所述电磁阀(503)设置有多个,每个所述电磁阀(503)对应有至少一个所述气囊(301),所述电磁阀(503)、所述气压传感器(504)和所述压电传感器(4)均与所述调控模块(501)通信连接;
所述调控模块(501)依据所述压电传感器(4)和所述气压传感器(504)反馈的数据来监测床垫的使用状态和使用区域,且所述调控模块(501)通过分析所述使用区域内的多个所述气压传感器(504)反馈的数据来将所述使用区域内的多个所述气囊(301)划分成与用户身体各部位一一对应的多组拟态区;
所述调控模块(501)依据所述适配器(6)输入的指令来协调所述气泵(502)与所述电磁阀(503)进行配合,所述调控模块(501)通过所述气泵(502)和所述电磁阀(503)的配合来调节相应所述拟态区内的多个所述气囊(301)的气压以实现床垫的相应功能。
3.根据权利要求2所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述气囊(301)的横截面呈正多边形,相邻所述气囊(301)之间形成有定位孔(302),所述面料(1)的内壁上安装有与所述定位孔(302)一一对应并具有弹性的多个定位桩(8),所述定位桩(8)上安装有多个连接所述电磁阀(503)与所述气囊(301)的多个厚壁气管(9),所述电磁阀(503)通过所述厚壁气管(9)与所述气囊(301)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,相邻所述气囊(301)的连接处之间形成有相邻的多个所述定位孔(302)相连通的横向气孔(303),所述定位桩(8)的侧壁通过多个厚壁气管(9)与所述定位孔(302)的孔壁相连接,且所述定位桩(8)通过多个所述厚壁气管(9)与所述定位孔(302)的孔壁间隔设置。
5.根据权利要求4所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述气囊(301)的横截面呈正八边形,相邻所述气囊(301)的侧边相互贴合并连接,所述气囊(301)的个数为安装有所述厚壁气管(9)的所述定位桩(8)的个数的四倍,所述定位桩(8)与周围的四个所述气囊(301)均通过所述厚壁气管(9)连接并连通。
6.根据权利要求5所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述床框(2)内安装有两层弹性限位板(10),两层所述弹性限位板(10)与所述床框(2)之间形成有安装腔(11),所述气泵(502)和所述电磁阀(503)均安装在安装腔(11)内,所述厚壁气管(9)相对于所述气囊(301)的输入端贯穿所述定位桩(8)及上层所述弹性限位板(10)并与所述电磁阀(503)连接;
所述床框(2)四周的外壁上均开设有多个贯穿至所述安装腔(11)内的气压平衡孔(12),所述安装腔(11)内安装有具有弹性的弹性支撑梁(7),下层所述弹性限位板(10)通过所述弹性支撑梁(7)对上层所述弹性限位板(10)进行支撑。
7.根据权利要求6所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述定位桩(8)呈两端较粗的沙漏状,所述定位桩(8)的细腰部相对上层所述弹性限位板(10)的高度与所述横向气孔(303)相对于上层所述弹性限位板(10)的高度相同。
8.根据权利要求7所述的一种功能联动的智能床垫,其特征在于,所述定位桩(8)和所述气囊(301)相对于上层所述弹性限位板(10)的顶部均呈拱起的球面状,且所述定位桩(8)的顶端边缘设置有与周围多个所述气囊(301)抵接的裙边(801),所述裙边(801)上贯穿开设有与所述定位孔(302)相连通的竖向气孔(802)。
9.一种控制方法,其特征在于,适用于权利要求1~8任一项所述的功能联动的智能床垫,所述控制方法包括:
所述控制器通过监测多个所述气囊的气压来判断床垫的使用区域;
所述控制器通过对使用区域内多个所述气囊的气压变化幅度进行分析,所述控制器依据分析结果将是使用区域内多个所述气囊划分成与身体多部位一一对应的多组拟态区;
所述控制器根据多个压电传感器反馈的信号来生成用户的睡眠数据;
所述控制器接收所述适配器输入的功能指令并结合睡眠数据来对至少一个所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行调节以实现相应的床垫功能。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,
所述床垫功能包括按摩功能、止鼾功能和闹醒功能:
在所述按摩功能的模式下,所述控制器循环调节至少一个所述拟态区内的多个所述气囊的气压以模拟手动按摩的过程;
在所述止鼾功能的模式下,所述控制器循环调节与用户肩部相对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压,通过背部所述拟态区内的多个所述气囊将用户的肩部进行多次的重复顶起和放下以对用户头部进行多次后仰,通过对用户头部进行多次后仰来促进用户呼吸道畅通以实现止鼾功能;
在所述闹醒功能的模式下,所述控制器通过分析所述睡眠数据来判断用户的睡眠状态:
所述控制器判断用户为非睡眠状态时关闭所述闹醒功能;
所述控制器判断用户为深睡眠状态且在闹醒时刻前,所述控制器以小幅度多次调节与用户非敏感部位对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行轻柔按摩,通过对用户非敏感部位进行多次轻柔按摩来促使用户由深睡眠状态进入浅睡眠状态;
所述控制器判断用户为浅睡眠状态且在闹醒时刻时,所述控制器以大幅度多次调节与用户敏感部位对应的所述拟态区内的多个所述气囊的气压进行强烈按摩以促使快速苏醒。
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