專利名稱：微電腦自動調(diào)節(jié)床墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種床墊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的床墊基本是被動式和平面式承托人體的睡眠。被動式是指床墊被動的單一的形態(tài)承受人體， 平面式是指床墊以平面方式承托立體的人體和多變的睡姿。這樣的床墊無法根據(jù)不同體型的使用者的體型 而自動調(diào)節(jié)，無法根據(jù)睡眠姿勢的變化而自動變化，無法根據(jù)人體各個部位對床的壓強不同而自動調(diào)節(jié)。 這樣就會存在一些問題，例如
1、 一位腰圍大于臀圍的體胖者，與一位腰圍小于臀圍的體痩者，分別躺于同一種床上他們對床的壓 強是各自不同的，床承托他們身體的卻是相同的結(jié)構(gòu)與方式，而一般床無法調(diào)節(jié)。
2、 一個體瘦者分別側(cè)睡和仰臥，各個部位對床的承托需求是不同。相對于仰臥，側(cè)睡時頭部和腰部 需要的承托高度要高一些，而一般床無法變化。
由于人與人之間個體的體型差異，個人的睡眠習慣不同，以及人體睡眠姿勢的變化性，人們對床的 要求是不同的和變化的，沒有自動調(diào)節(jié)功能的床墊，難以達到理想的健康舒適的睡眠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種可根據(jù)人體體型的差異、人體部位的不同、睡眠姿勢的變化而自動調(diào)節(jié)的床墊。 本發(fā)明安全健康舒適，使用簡單方便，靜音設(shè)計，適用于家庭、酒店、醫(yī)院等地方。
微電腦自動調(diào)節(jié)床墊包括床墊外套、乳膠綿(或海綿)、伸縮裝置、感應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動能裝 置、電源裝置。所述的伸縮裝置，是由多個具有獨立伸縮能力的伸縮器，沿床的長度與寬度方向緊密排列， 固定在一起組成一個平面，構(gòu)成睡眠的支撐平臺。伸縮器在床的高度方向可以上下伸縮調(diào)整，達到睡眠支 撐平臺的局部調(diào)整。感應(yīng)系統(tǒng)是由和每一個伸縮器相連接的感應(yīng)器組成，感應(yīng)器能探測到伸縮器受到的人 體壓強值，以及壓強值的變化并實時傳送控制裝置。控制系統(tǒng)包括控制閥門、控制線路、控制管路、微電 腦和控制器?？刂葡到y(tǒng)一端與感應(yīng)器、伸縮器連接， 一端與動能裝置、電源裝置連接。
人體睡眠時，不同的體型對床的壓強是不同的，以及人體各個部位對床的壓強也是不同的，感應(yīng)器 獲得這些數(shù)據(jù)通過控制線路傳給微電腦，微電腦能根據(jù)程序接收匯總分析每個感應(yīng)器傳送的數(shù)據(jù)，并得出 命令控制和伸縮器連接的控制閥門調(diào)整或者不調(diào)整，以及調(diào)整的方向和調(diào)整量。每一個伸縮器和與之相連 的感應(yīng)器、控制閥門都有一個唯一的獨有的相同的位置代碼，以確保感應(yīng)器傳送的數(shù)據(jù)，微電腦能清楚的 知道是那個位置的數(shù)據(jù)，并能把命令傳達給相同位置的控制閥門，控制伸縮器，從而合理的承托人體不同 部位的重量，使脊柱和骨盆保持在正常的生理曲線范圍內(nèi)。當睡眠姿勢發(fā)生變化，床墊重新調(diào)整適應(yīng)新的 睡眠姿勢，使人們始終保持健康舒適的睡眠。本床墊還可按要求對人體進行按摩。動能裝置或電源裝置提 供控制的能量。
伸縮裝置的伸縮器可以是風琴式氣壓或液壓控制伸縮囊，還可以是氣壓或者液壓控制伸縮桿，也可 以是由電機提供動力的機械伸縮設(shè)備。伸縮器受到的壓強發(fā)生變化后，自身有一定的伸縮調(diào)節(jié)能力，超出 自身調(diào)節(jié)能力就由控制裝置控制其調(diào)整。伸縮器能承受人體的最大壓強，并符合安全要求。伸縮器的外形 可以是棱柱體或者圓柱體。伸縮器外形的尺寸大小可以根據(jù)人體接觸面的大小和舒適度來制定。同一個床 墊伸縮器外形的尺寸可以相同大小，也可以不同部位不同大小。伸縮裝置還包括各伸縮器之間，用來降低 相互的摩擦和影響的隔間。其材質(zhì)要具有一定的剛性，彈性偏壓，良好的回彈性，以及光滑的表面低摩擦。
動能裝置可以根據(jù)伸縮器以及控制閥門的種類，而選擇相匹配的動能輸出設(shè)備空氣壓縮機、液體壓 縮機或者電能，也可以是兩種以上的動能設(shè)備的組合。
控制系統(tǒng)的控制閥門可以是電磁控制閥門，也可以是氣壓或液壓控制閥門。控制閥門根據(jù)命令可以 控制能量進入伸縮器，相應(yīng)的伸縮器升高；或者控制伸縮器排出能量，伸縮器降低高度；或者控制能量不進入也不排出，伸縮器保持現(xiàn)有姿態(tài)不調(diào)節(jié)；還必須在伸縮器壓強超出安全標準時，自動排出能量降低壓 強到安全要求?？刂破髟O(shè)置了幾個檔位從軟到硬供人手動選擇，還有按摩狀態(tài)、按摩時間和按摩強度的選 擇。軟硬的選擇，只是控制床墊承托人體時整體的柔軟度或者硬度，與床墊的自動調(diào)節(jié)沒有沖突。當人體 睡到床墊上或者睡眠發(fā)生變化后，不論床墊是硬或軟的狀態(tài)，床墊都會自動調(diào)節(jié)適應(yīng)人體的睡姿合理承托 人體。當沒有手動選擇床墊軟硬時，微電腦會按程序設(shè)置默認執(zhí)行；按摩狀態(tài)是微電腦按程序控制某一個 或者幾個伸縮器有節(jié)奏的伸縮運動，對人體進行按摩。睡眠狀態(tài)是床墊的常態(tài)，按摩狀態(tài)、按摩時間以及 按摩強度需要手動選擇以及啟動。床墊能根據(jù)規(guī)格、設(shè)計要求同時感應(yīng)一人或者多人的睡眠，并根據(jù)睡眠 姿勢和體型差異分別控制每一個人的承托區(qū)域，互不干擾。


圖l是本發(fā)明微電腦自動調(diào)節(jié)床墊的整體示意圖。虛線圈表示局部示意圖放大的部位。 圖2是本發(fā)明微電腦自動調(diào)節(jié)床墊的局部示意圖。標示了床墊各部件的位置。本圖只是床墊各部件 位置的多種排列方式中的一種。
圖3是風琴式氣壓或液壓控制伸縮囊的示意圖。
圖4是風琴式氣壓或液壓控制伸縮囊的剖面示意圖。圖中箭頭方向表示氣體或液體進出的方向。 圖5是本發(fā)明床墊的靜止示意圖。
圖6是體瘦者仰臥睡于本發(fā)明床墊的示意圖。圖中箭頭方向表示床墊調(diào)整部位的運動方向。 圖7是體痩者側(cè)睡于本發(fā)明床墊的示意圖。圖中箭頭方向表示床墊調(diào)整部位的運動方向。 圖8是體胖者側(cè)睡于本發(fā)明床墊的示意圖。圖中箭頭方向表示床墊調(diào)整部位的運動方向。 圖9是本發(fā)明床墊各個系統(tǒng)的示意圖。本圖是以氣壓伸縮桿、電磁控制閥門和空氣壓縮機為例。 具體實施方法
雖然本發(fā)明的特定實例將被詳細的顯示和描述，應(yīng)該理解的是，可能做出的各種變化和改變并不脫 離相關(guān)的權(quán)利要求書的范圍。本發(fā)明的范圍將不會被限制在組成部分的數(shù)量、材質(zhì)、形狀、相對位置等等， 而是以具體實施的例子簡單的進行公開。雖然附圖用于描述本發(fā)明，但附圖未必按比例畫出。
下面以伸縮器是氣壓伸縮桿，控制閥門是電磁控制閥門，動能裝置是空氣壓縮機為例對本發(fā)明做進 一步的說明。
圖2是微電腦自動調(diào)節(jié)床墊的局部示意圖，標示了床墊各部件的位置。由上到下由外向內(nèi)分別是 床墊外套l、乳膠綿(或海綿)2，接下來是密集排列的氣壓伸縮桿3，它們之間有隔間4。再下面是5的 位置包括感應(yīng)器、電磁控制閥I'J、供壓管、排壓管與控制線路，旁邊是6的位置包括控制線路的主線路、 供壓管主管道、排壓管主管道。主線路和主管道匯集后和微電腦、控制器、安全裝置、空氣壓縮機與電源 裝置連接，如7的位置。這里的供壓管、排壓管是分別為氣壓伸縮桿提供進氣和排氣的管道。控制線路是 指連接感應(yīng)器與微電腦、電磁控制閥門與微電腦的線路。
圖9中，氣壓伸縮桿3分別和感應(yīng)器12、電磁控制閥門13相連接。感應(yīng)器12通過控制線路21與微 電腦14連接。電磁控制閥門13又分別與供壓管22、排壓管23相連，還通過控制線路24和微電腦14相 連。供壓管22與安全閥15相連，然后連接空氣壓縮機16?？諝鈮嚎s機16連接電源裝置18。排壓管23 與消音器19連接，降低排氣時的聲音。微電腦14和控制器20相連，還通過變壓器17與電源裝置18連 接。
連接同一個氣壓伸縮桿的感應(yīng)器、電磁控制閥門都有一個獨有的相同的位置代碼。這樣感應(yīng)器把氣 壓伸縮桿受到的壓強數(shù)據(jù)傳送給微電腦，微電腦能清楚的知道是那個位置的數(shù)據(jù)。并且保證微電腦接收匯 總分析處理各個感應(yīng)器傳送的數(shù)據(jù)后，有調(diào)整的命令是正確的傳達到與感應(yīng)器相同位置的電磁控制閥門 上。例如位置代碼是H3的氣壓伸縮桿的感應(yīng)器傳送數(shù)據(jù)給微電腦，微電腦分析后命令位置代碼是H3的 電磁控制閥門操作到進氣狀態(tài)，控制位置代碼是H3的氣壓伸縮桿升高。
微電腦自動調(diào)節(jié)床墊在無人睡眠和接觸時，所有的伸縮器的高度處于同一平面如圖5。當人體接觸床 墊或者仰臥睡眠時如圖6接觸區(qū)域的壓強增大，乳膠綿壓縮和氣壓伸縮桿空氣壓縮降低高度對壓力進行緩沖，感應(yīng)器把數(shù)據(jù)傳送給微電腦，微電腦接收匯總各個感應(yīng)器的數(shù)據(jù)并根據(jù)程序分析人體的重量、睡眠姿 勢等，然后分別控制各個需要調(diào)節(jié)的氣壓伸縮桿進行調(diào)整，適應(yīng)人體的姿勢并合理承托人體。當人體的接 觸發(fā)生變化或者側(cè)睡時如圖7，微電腦重新分析，重新控制調(diào)整，以適應(yīng)人體新的姿勢保持合理的承托人 體。不同的人體睡眠時如圖8，床墊根據(jù)個體的差異調(diào)整床墊。床墊同時能感應(yīng)一人或者多人的睡眠，并 根據(jù)睡眠姿勢和體型差異分別控制每一個人體，并且互不干擾。個人還可以通過控制器根據(jù)習慣選擇床墊 的軟硬度，或者在需要的時候選擇按摩狀態(tài)。
為了圖示和說明的目的介紹了本發(fā)明前面的描述，但并非無例可舉，根據(jù)上面描述，許多改變或者 變化是可能的。這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員或相關(guān)人員來說明顯的改變和變化，將包括在由權(quán)利要求書所限 定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種可根據(jù)人體體型的差異、人體部位的不同、睡眠姿勢的變化，由微電腦控制自動調(diào)節(jié)的床墊，包括伸縮裝置，是由多個具有獨立伸縮能力的伸縮器，沿床的長度與寬度方向緊密排列，固定在一起組成一個平面，構(gòu)成睡眠的支撐平臺。伸縮器在床的高度方向可以上下伸縮調(diào)整，達到睡眠支撐平臺的局部調(diào)整；感應(yīng)系統(tǒng)，是由和每一個伸縮器連接的感應(yīng)器組成。感應(yīng)器能探測到伸縮器受到的人體壓強值，以及壓強值的變化并傳輸給控制裝置。感應(yīng)器獲得的數(shù)據(jù)是調(diào)整的依據(jù)；控制系統(tǒng)，用于接收、匯總、分析數(shù)據(jù)，發(fā)出控制命令調(diào)整伸縮器，健康合理的支撐人體。所述控制系統(tǒng)包括控制閥門、控制線路、控制管路、微電腦和控制器；動能裝置，提供調(diào)節(jié)所需的能量；電源裝置，提供控制系統(tǒng)和動能裝置的電能；乳膠綿或海綿，位于伸縮裝置的上面用來緩沖受到的力；床墊外套，是床墊的最外層，用于包裹和保護內(nèi)部部件。
2、 如^又屮廣求1的微電腦自動調(diào)節(jié)床墊，其中伸縮裝置，其特征在于 伸縮器相互之間屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu)；伸縮器受到的壓強發(fā)生變化后，自身有一定的伸縮調(diào)節(jié)能力，超山自身調(diào)節(jié)能力就由控制系統(tǒng)控制 其調(diào)整。伸縮器能承受人體的最大壓強；伸縮器可以是風琴式氣壓或液壓控制伸縮囊，還可以是氣壓或者液壓控制伸縮桿，也可以是由電機 提供動力的機械伸縮設(shè)備；伸縮器的外形可以是棱柱體或者圓柱體。伸縮器外形尺寸的大小可以根據(jù)人體接觸面的大小和舒適度來制定。同一個床墊伸縮器外形的尺寸可以相同人小，也可以不同部位不同大小。 所述伸縮裝置還包括各伸縮器之間用來降低相互的摩擦和影響的隔間。其材質(zhì)要具有一定的剛性，彈性偏壓，良好的回 彈性，以及低摩擦。
3、 如一又矛展求l的微電腦自動調(diào)節(jié)床墊，其中所述動能裝置可以根據(jù)伸縮器以及控制閥門的種類， 而選擇相匹配的動能輸出設(shè)備空氣壓縮機、液體壓縮機或者電能，也可以是兩種以上的動能設(shè)備的組合。 動能裝置還包括 .能量運行所需的管道或線路；安全裝置，在動能輸出設(shè)備與控制閩門之間，當系統(tǒng)過壓過載時保護系統(tǒng)。
4、 如^又矛展求1的微電腦自動調(diào)節(jié)床墊，其中控制系統(tǒng)，其特征在于控制閥門與伸縮器連接?？刂崎y門根據(jù)命令可以控制能量進入伸縮器，相應(yīng)的伸縮器升高；或者控 制伸縮器排出能量，伸縮器眛低高度；或者控制能量不進入也不排出，伸縮器保持現(xiàn)有姿態(tài)不調(diào)節(jié)；還必 須在伸縮器壓強超出安全標準時，自動排出能量降低壓強到安全要求?？刂崎y門可以是電磁控制閥門，也可是氣壓或液壓控制閥門。微電腦能根據(jù)程序接收、匯總、分析每個感應(yīng)器傳送的數(shù)據(jù)，并得出命令控制閥門調(diào)整或者不調(diào)整， 以及調(diào)整的方向和調(diào)整量；也能根據(jù)程序控制某一個或幾個伸縮器有節(jié)奏有規(guī)律的伸縮運動，對人體進行 按摩；還能根據(jù)程序同時感應(yīng)一人或者多人的睡眠，并根據(jù)睡眠姿勢和體型差異分別控制每一個人的承托 區(qū)域，互不干擾?？刂破魇枪┤耸謩舆x擇床墊軟硬度，還有按摩狀態(tài)、按摩時間和按摩強度的選擇。 控制線路包括微電腦和感應(yīng)器相連的線網(wǎng)、以及微電腦和電磁控制閥門相連接的線網(wǎng)。 控制管路包括控制氣壓或液壓控制閥門的供壓管、排壓管的管網(wǎng)。其中氣體排壓管將安裝消音器， 降低排氣時的聲音。
5、 如^又壽弊求1的微電腦自動調(diào)節(jié)床墊，其中每一個伸縮器和與之相連的感應(yīng)器、控制閥門都有一 個唯一的獨有的相同的位置代碼，以確保感應(yīng)器傳送的數(shù)據(jù)，微電腦能清楚的知道是那個位置的數(shù)據(jù)，并 能把命令傳達給相同位置的控制閥門。
6、 一種可根據(jù)人體體型的差異、人體部位的不同、姿勢的變化，支撐設(shè)備自動調(diào)節(jié)的方法，包括多個具有獨立伸縮能力的伸縮器，排列固定在一起，構(gòu)成支撐人體的支撐臺。伸縮器可在受力方向 上做伸縮調(diào)整，達到支撐臺的局部調(diào)整；感應(yīng)器和伸縮器連接，感應(yīng)器能探測到伸縮器受到的人體壓強值，以及壓強值的變化并傳送給微電 腦。感應(yīng)器獲得的數(shù)據(jù)是調(diào)整的依據(jù)；控制閥門和伸縮器連接，根據(jù)命令控制伸縮器調(diào)整與不調(diào)整，還有調(diào)整的方向和調(diào)整的量；微電腦根據(jù)程序接收、匯總、分析數(shù)據(jù)，發(fā)出控制命令給控制閥I'J調(diào)整伸縮器，從而健康合理的支 撐人體。
7、如權(quán)利要求6的自動調(diào)節(jié)的方法，還包括連接感應(yīng)器和微電腦的線路；連接控制閥門和微電腦的線路或管道；提供調(diào)節(jié)所需能量的設(shè)備；能量運行的管道或線路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種床墊。微電腦自動調(diào)節(jié)床墊提出了一種可根據(jù)人體體型的差異、人體部位的不同、睡眠姿勢的變化而自動調(diào)節(jié)的床墊，包括床墊外套、乳膠綿、伸縮裝置、感應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動能裝置與電源裝置。人體睡眠時，不同的體型對床的壓強是不同的，以及人體各個部位對床的壓強也是不同的，感應(yīng)系統(tǒng)獲得這些數(shù)據(jù)傳給控制系統(tǒng)的微電腦，微電腦根據(jù)程序接收匯總分析數(shù)據(jù)并得出命令，控制需要調(diào)整的伸縮裝置升高或者降低，并控制調(diào)整的量，合理的承托人體達到健康舒適的睡眠。當睡眠姿勢發(fā)生變化，床墊重新調(diào)整適應(yīng)新的睡眠姿勢。本床墊還可按要求對人體進行按摩。本發(fā)明安全健康舒適，使用簡單方便，靜音設(shè)計，適用于家庭、酒店、醫(yī)院等地方。
文檔編號A47C27/00GK101548833SQ200910106370
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者程小軍 申請人:程小軍