充气床垫控制系统的制作方法

本发明涉及一种床垫系统，特别涉及一种充气床垫控制系统。

背景技术：

对于需长时间卧躺于床上的患者，因其皮肤长时间受压，压力将使供应皮肤血液的动脉的血流受阻，进而导致缺氧而释放化学物质，特别是骨头突出与脂肪较少的部分，由于易于受到压迫造成血流阻碍，容易导致皮肤坏死，该情形即为褥疮，因此，目前医疗相关产业已陆续研发相关产品，进而辅佐需长久卧床的患者得以翻身，即可有效地使患者不至于一直维持躺平的状态。

目前现有辅助病患翻身的翻身装置，通常通过机械结构协助翻身装置的部件进行旋转，进而使躺平于翻身装置上的病患得以翻身，然而此类型翻身装置所占的体积相当大，在使用时通常需替换旧有病床，故将导致医院或诊所产生额外花费。此外，部分现有辅助病患翻身的翻身装置是使用充气件，通过位于一侧的充气件中充气使患者得以翻身，然而此类型充气件需要通过不同的驱动装置分别连接不同的充气件，因此将提高设置成本。

综合上述问题，本发明发明人设计了一种充气床垫控制系统，以针对现有技术的缺点进行改进，进而增进产业上的实施利用。

技术实现要素：

考虑到上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种充气床垫控制系统。充气床垫控制系统包括床垫及气体调节设备；其中床垫包括多个充气层；气体调节设备包括第一三通电磁阀、抽气马达、第二三通电磁阀、连通件、气体导引装置及控制装置，第一三通电磁阀包括三个第一进出风口，抽气马达连接第一三通电磁阀，第二三通电磁阀包括三个第二进出风口，且第二三通电磁阀连接抽气马达，连通件连接第一三通电磁阀及第二三通电磁阀，气体导引装置连接连通件及多个充气层，控制装置连接第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、抽气马达及气体导引装置，由控制装置控制第一三通电磁阀及第二三通电磁阀的开关及抽气马达的启动以对多个充气层进行充气或排气。

优选地，三个第一进出风口可包括设置于第一三通电磁阀一侧的第一阀孔及设置于第一三通电磁阀另一侧的第二阀孔及第三阀孔，三个第二进出风口包括设置于第二三通电磁阀一侧的第四阀孔及设置于第二三通电磁阀另一侧的第五阀孔及第六阀孔，第一阀孔及第四阀孔分别连接抽气马达，第二阀孔及第五阀孔分别连通大气，第三阀孔及第六阀孔分别连接连通件。

优选地，在充气模式时，控制装置可传送充气信号，以驱动第一三通电磁阀关闭第三阀孔及第二三通电磁阀关闭第五阀孔，第一阀孔及第二阀孔保持畅通，第四阀孔及第六阀孔保持畅通，且控制装置传送充气信号以启动抽气马达，抽气马达在运转过程中导引大气中的气体由第二阀孔进入，并依序经由第一阀孔、抽气马达、第四阀孔、第六阀孔、连通件及气体导引装置而传送至多个充气层。

优选地，在排气模式时，控制装置可传送排气信号，以驱动第一三通电磁阀关闭第二阀孔及第二三通电磁阀关闭第六阀孔，第一阀孔及第三阀孔保持畅通，第四阀孔及第五阀孔保持畅通，且控制装置传送排气信号以启动抽气马达，抽气马达在运转过程中导引多个充气层的气体由气体导引装置进入，并依序经由连通件、第三阀孔、第一阀孔、抽气马达、第四阀孔及第五阀孔而传送至大气中。

优选地，充气床垫控制系统可进一步包括智能电子装置，智能电子装置连接控制装置，智能电子装置传送充气信号至控制装置，控制装置传送充气信号以驱动第一三通电磁阀及第二三通电磁阀而进入充气模式，智能电子装置传送排气信号并传送至控制装置，控制装置传送排气信号以驱动第一三通电磁阀及第二三通电磁阀而进入排气模式。

优选地，气体导引装置可包括第一二通电磁阀、第二二通电磁阀及第三二通电磁阀，第一二通电磁阀的两开口分别连接连通件及床垫，第二二通电磁阀的两开口分别连接连通件及床垫，第三二通电磁阀的两开口分别连接连通件及床垫，控制装置传送第一控制信号以驱动第一二通电磁阀导通或关闭两端，控制装置传送第二控制信号以驱动第二二通电磁阀导通或关闭两端，控制装置传送第三控制信号以驱动第三二通电磁阀导通或关闭两端。

优选地，充气床垫控制系统可进一步包括第一气压感测件、第二气压感测件及第三气压感测件，第一气压感测件连接第一二通电磁阀，且第一气压感测件检测第一二通电磁阀而产生第一气压信息并传送至控制装置，第二气压感测件连接第二二通电磁阀，且第二气压感测件检测第二二通电磁阀而产生第二气压信息并传送至控制装置，第三气压感测件连接第三三通电磁，且第三气压感测件检测第三二通电磁阀而产生第三气压信息并传送至控制装置。

优选地，当第一气压信息符合控制装置的第一默认信息，控制装置可驱使第二二通电磁阀及第三二通电磁阀关闭，当第二气压信息符合控制装置的第二默认信息，控制装置驱使第一二通电磁阀及第三二通电磁阀关闭，当第三气压信息符合控制装置的第三默认信息，控制装置驱使第一二通电磁阀及第二二通电磁阀关闭。

优选地，当第一气压信息、第二气压信息或第三气压信息符合控制装置的异常信息，控制装置可驱使第一二通电磁阀、第二二通电磁阀及第三二通电磁阀关闭。

优选地，充气床垫控制系统可进一步包括智能电子装置，智能电子装置连接控制装置，控制装置传送第一气压信息、第二气压信息或第三气压信息至智能电子装置，智能电子装置以文字、图案、声音或其组合呈现第一气压信息、第二气压信息或第三气压信息。

优选地，床垫的多个充气层可包括第一充气层、第二充气层及第三充气层，第一充气层连接第一二通电磁阀，第二充气层连接第二二通电磁阀，第三充气层连接第三二通电磁阀。

优选地，第二充气层可设置于第一充气层的一面且邻近于第一充气层的一侧，第三充气层设置于第一充气层的一面且邻近于第一充气层的另一侧。

综上所述，本发明的充气床垫控制系统具有下列优点：

(1)本发明的充气床垫控制系统与一般习知的床垫系统相比，通过第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、抽气马达的设置关系，由控制装置控制第一三通电磁阀及第二三通电磁阀的开关，以对多个充气层进行充气或排气。仅需设置单一抽气马达便可通过阀口开关设定来变更气流路径，减少马达装置设置成本，降低气体调节设备所占空间，进而有效地控制多个充气层的充气或泄气情形。

(2)本发明的充气床垫控制系统的气体导引装置可设置对应的气压感测件，通过检测气压信息，与控制装置的默认信息比较，驱使二通电磁阀关闭，确保不同充气层不会同时充气而使倾斜角度的充气层夹伤平躺于其中的使用者，提升使用上的安全性。

(3)本发明的充气床垫控制系统的气体导引装置可通过智能电子装置操作其中的控制装置，使电磁阀开关至不同模式，待完成模式切换后，无须持续供电来维持阀口开关，有效降低电力消耗，提升使用寿命。

为了让上述目的、技术特征及实际实施后的增益性更为明显易懂，在下文中将以优选实施例辅以对应相关图示来进行更详细的描述。

附图说明

图1是本发明的充气床垫控制系统的框图；

图2是本发明的充气床垫控制系统的初始状态示意图；

图3是本发明的充气床垫控制系统的充气模式示意图；

图4是本发明的充气床垫控制系统的排气模式示意图；

图5是本发明的充气床垫控制系统的电磁阀的示意图。

符号说明：

10：充气床垫控制系统；20：床垫；30：气体调节设备；

31：第一三通电磁阀32：第二三通电磁阀；41：第一阀孔；

42：第二阀孔；43：第三阀孔；44：第四阀孔；

45：第五阀孔；46：第六阀孔；50：抽气马达；

60：气体导引装置；71：第一二通电磁阀；72：第二二通电磁阀；

73：第三二通电磁阀；81：第一气压感测件；82：第二气压感测件；

83：第三气压感测件；90：连通件；100：控制装置；

110：智能电子装置；121：第一充气层；122：第二充气层

123：第三充气层；140：开口；150：阀门；

160：磁性单元；170：气体流动路径；

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“内”及“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若使用术语“第一”、“第二”及“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“连通”、“导引”、“控制”、“驱动”、“启动”及“传送”应做广义理解。对于所属技术领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下将参照相关附图，描述根据本发明的充气床垫控制系统10的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。

请参考图1，图1为本发明的充气床垫控制系统的框图。本发明的目的在于提供一种充气床垫控制系统10，充气床垫控制系统10包括床垫20及气体调节设备30。其中，床垫20包括多个充气层，此床垫20可平放于支撑架上，以使使用者可以平躺在上方，且多个充气层可以以并列、层迭或其组合方式进行组装。气体调节设备30包括第一三通电磁阀31、抽气马达50、第二三通电磁阀32、连通件90、气体导引装置60及控制装置100；第一三通电磁阀31包括三个第一进出风口；抽气马达50连接第一三通电磁阀31，其中抽气马达50可通过驱动内部的旋转件进而导引气体朝一方向流动；第二三通电磁阀32包括三个第二进出风口，且第二三通电磁阀32连接抽气马达50，其中第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32可为三通二位电磁阀，三通二位电磁阀可通过内部的磁性单元在通电时变更阀门的位置进而改变其阀口之间的导通路径，详细的电磁阀结构将于后续实施例中说明；第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32之间可具有连接的连通件，连通件可以为金属管件或塑料管件，其目的为在第一三通电磁阀31、第二三通电磁阀32及气体导引装置60之间提供一个气体的流动空间，可设置在第一三通电磁阀31、第二三通电磁阀32及气体导引装置60的相同侧或相对侧；连通件再经由气体导引装置60连接床垫20的多个充气层，此气体导引装置60可包括多个二通电磁阀，通过二通电磁阀的开关而控制气体是否可进入多个充气层。

控制装置100连接第一三通电磁阀31、第二三通电磁阀32、抽气马达50及气体导引装置60，其中控制装置100可包括控制芯片、控制电路、信号接收组件及信号传送组件，从而可有效地传送及运算信息，并借此驱动第一三通电磁阀31、第二三通电磁阀32、抽气马达50及气体导引装置60作动，而本发明不以此为限；其中，控制装置100可控制第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32的开关及抽气马达50的启动，以对多个充气层进行充气或排气；通过该系统配置方式，可有效凭借第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32的开关来变更气流的流动路径，这样，抽气马达50便可通过单一运转方向而抽取大气或多个充气层的气体，进而有效地控制多个充气层的膨胀情形。

充气床垫控制系统10可进一步经由智能电子装置110进行操作，智能电子装置110可为智能手机、平板计算机等，但本发明不以此为限，智能电子装置110也可以为其他包括无线传输功能的手持装置。智能电子装置110连接控制装置100，智能电子装置110传送充气信号至控制装置100，控制装置100将充气信号传送至第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32，以驱动第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32而进入充气模式，智能电子装置110传送排气信号并传送至控制装置100，控制装置100将排气信号传送至第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32，以驱动第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32进入排气模式。

举例来说，用户不仅可以通过控制装置100产生充气信号或排气信号，也可以依据使用需求通过智能电子装置110远程产生充气信号或排气信号并传送至控制模块，控制模块再依据充气信号或排气信号驱动第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32。

请参阅图2，图2为本发明的充气床垫控制系统的初始状态示意图。三个第一进出风口包括设置于第一三通电磁阀31一侧的第一阀孔41及设置于第一三通电磁阀31另一侧的第二阀孔42及第三阀孔43，三个第二进出风口包括设置于第二三通电磁阀32一侧的第四阀孔44及设置于第二三通电磁阀32另一侧的第五阀孔45及第六阀孔46，第一阀孔41及第四阀孔44分别连接抽气马达50，第二阀孔42及第五阀孔45分别连通大气，第三阀孔43及第六阀孔46分别连接连通件90。

气体导引装置60包括第一二通电磁阀71、第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73，上述二通电磁阀可以为二通二位电磁阀，二通二位电磁阀可通过内部的磁性单元在通电时变更阀门的位置，进而控制二通电磁阀两端开口140是否导通，其中，第一二通电磁阀71的两开口分别连接连通件90及床垫20，第二二通电磁阀72的两开口分别连接连通件90及床垫20，第三二通电磁阀73的两开口分别连接连通件90及床垫20，此外，控制装置可传送第一控制信号以驱动第一二通电磁阀71导通或关闭两端，控制装置可传送第二控制信号以驱动第二二通电磁阀72导通或关闭两端，控制装置可传送第三控制信号以驱动第三二通电磁阀73导通或关闭两端，从而借助该配置方式有效通过控制装置控制二通电磁阀的两开口140是否导通。

其中，气体调节设备30的第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32可并列设置，而第一二通电磁阀71、第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73也可以在不同方向并列设置且邻近于第一三通电磁阀31及第二三通电磁阀32，此外气体调节设备30可进一步包括容置件，气体调节设备30的各个部件在组装后可放置在该容置件中，如此不仅可以有效地节省空间，也可便于使用者携带及使用。

充气床垫控制系统10进一步包括第一气压感测件81、第二气压感测件82及第三气压感测件83，其中各气压感测件依据使用方式可为压阻式、电容式、成膜式、电阻式或机械式；第一气压感测件81连接第一二通电磁阀71，且第一气压感测件81可通过检测第一二通电磁阀71，产生第一气压信息并传送至控制装置100，第二气压感测件82连接第二二通电磁阀72，且第二气压感测件82可通过检测第二二通电磁阀72，产生第二气压信息并传送至控制装置100，第三气压感测件83连接第三三通电磁，且第三气压感测件83可通过检测第三二通电磁阀73，产生第三气压信息并传送至控制装置100。

当第一气压信息符合控制装置100的第一默认信息时，控制装置100驱使第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73关闭，当第二气压信息符合控制装置100的第二默认信息时，控制装置100驱使第一二通电磁阀71及第三二通电磁阀73关闭，当第三气压信息符合控制装置100的第三默认信息时，控制装置100驱使第一二通电磁阀71及第二二通电磁阀72关闭。

举例来说，当第一气压感测件81检测到经由控制装置100开启的第一二通电磁阀71产生的第一气压信息、将第一气压信息传送至控制装置100，且第一气压信息符合控制装置100的第一默认信息时，此第一默认信息即包括气体传送至充气层所对应的气压值，则控制装置100驱使第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73关闭，目的是为了确保第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73无法传送气体至对应的充气层，以避免具有倾斜角度的充气层同时充气进而夹伤平躺于其中的使用者。

当第一气压信息、第二气压信息或第三气压信息符合控制装置100的异常信息时，控制装置100驱使第一二通电磁阀71、第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73关闭。

举例来说，当第一气压感测件81检测到经由控制装置100开启的第一二通电磁阀71产生的第一气压信息、并将第一气压信息传送至控制装置100，且第一气压信息符合控制装置100的异常信息时，控制装置100可判断第一气压信息为异常状况进而驱使第一二通电磁阀71、第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73同时关闭，以避免在异常状态中朝对应的充气层充气；其中，异常信息可包括比正常压力值高或低的压力值，因此，当第一气压信息符合异常信息时，表示第一气压信息的压力值为过高或过低的压力值。

此外，经由各个气压感测件检测对应二通电磁阀进而取得的气压信息，可通过控制装置100传送至智能电子装置110，智能电子装置110对气压信息进行运算，可以文字、图案、声音或其组合呈现在显示屏幕上，从而用户可通过检查气压信息进而进一步确认目前充气或排气的详细数据。

床垫20的多个充气层包括第一充气层121、第二充气层122及第三充气层123，第一充气层121连接第一二通电磁阀71，第二充气层122连接第二二通电磁阀72，第三充气层123连接第三二通电磁阀73；第二充气层122设置于第一充气层121的一面且邻近于第一充气层121的一侧，第三充气层123设置于第一充气层121的一面且邻近于第一充气层121的另一侧。

举例来说，在处于充气模式时，第一充气层121在充气后可具有一平坦面，从而可有效地支撑使用者的身体重量，避免使用者直接接触坚硬的床板。而在第一充气层121上方的第二充气层122及第三充气层123在充气后可呈现一倾斜面，从而当第二充气层122或第三充气层123其中一个因充气而膨胀时，则可让使用者的身体倾斜进而辅助使用者进行翻身动作。

此外，本发明的充气床垫控制系统10的充气层数量不限于三个，充气层的数量需对应二通电磁阀数量，举例来说，当充气层的数量为两个时，仅需具备两个二通电磁阀，而控制装置100可传送的控制信息包括第一控制信号及第二控制信号，充气或排气的运转方式与下述关于充气模式及排气模式的相关说明相同。

请参阅图3，图3为本发明的充气床垫控制系统充气模式的示意图。本发明的充气床垫控制系统10可包括充气模式及排气模式，在充气模式时，用户可依据需求通过控制装置100产生充气信号，控制装置100传送充气信号，以驱动第一三通电磁阀31关闭第三阀孔43及第二三通电磁阀32关闭第五阀孔45，第一阀孔41及第二阀孔42保持畅通，第四阀孔44及第六阀孔46保持畅通，且控制装置100传送充气信号以启动抽气马达50，抽气马达50在运转过程中导引大气中的气体由第二阀孔42进入，并依序经由第一阀孔41、抽气马达50、第四阀孔44、第六阀孔46、连通件90及气体导引装置60而传送至多个充气层，此时多个充气层可有效地凭借气体撑大而膨胀；在图3中，通过控制第一二通电磁阀71使第一充气层121充气，再通过控制第二二通电磁阀72使第二充气层122充气，然而实际充气情形并不局限于此，也可控制第一二通电磁阀71使第一充气层121充气，再通过控制第三二通电磁阀73使第三充气层123充气。

举例来说，用户可通过控制装置100传送第一控制信号以驱动第一二通电磁阀71导通两端，并通过控制装置100传送充气信号以驱动第一三通电磁阀31关闭第三阀孔43及第二三通电磁阀32关闭第五阀孔45，且控制装置100传送充气信号以启动抽气马达50，抽气马达50在运转过程中导引大气中的气体由第二阀孔42进入，并依序经由第一阀孔41、抽气马达50、第四阀孔44、第六阀孔46、连通件90及第一二通电磁阀71而传送至第一充气层121，当第一充气层121充满气体后，用户可通过控制装置100传送第一控制信号以驱动第一二通电磁阀71关闭两端，并停止传送充气信号以使抽气马达50停止运转，此时充气后的第一充气层121便可提供使用者平躺于其上，且此第一充气层121可有效支撑使用者的身体重量并有效减缓部分容易受压迫的部位所需承受的压力，进而避免产生褥疮的情形，而当使用者具有朝第三充气层123方向翻身的需求时，用户可通过控制装置100传送第二控制信号以驱动第二二通电磁阀72导通两端，并重新通过控制装置100传送充气信号以启动抽气马达50，抽气马达50所导引的气体可经由第二二通电磁阀72传送至第二充气层122，当第二充气层122膨胀至适当程度时，用户可通过控制装置100传送第二控制信号以驱动第二二通电磁阀72关闭两端，并停止传送充气信号以使抽气马达50停止运转，此时第二充气层122因膨胀而呈现一倾斜面，从而可通过倾斜面辅助使用者朝第三充气层123方向翻身。

请参阅图4，图4为本发明充气床垫控制系统的排气模式示意图。在排气模式时，用户可依据需求通过控制装置100产生排气信号，控制装置100传送排气信号以驱动第一三通电磁阀31关闭第二阀孔42及第二三通电磁阀32关闭第六阀孔46，第一阀孔41及第三阀孔43保持畅通，第四阀孔44及第五阀孔45保持畅通，且控制装置100传送排气信号以启动抽气马达50，抽气马达50在运转过程中导引多个充气层的气体由气体导引装置60进入，并依序经由连通件90、第三阀孔43、第一阀孔41、抽气马达50、第四阀孔44及第五阀孔45而传送至大气中，此时多个充气层因内部气体被导引至大气中而回归初始状态；在图4中，通过控制第二二通电磁阀72使第二充气层122排气，再通过控制第一二通电磁阀71使第一充气层121排气，然而实际排气情形并不局限于此，也可以控制第三二通电磁阀73使第三充气层123排气，再通过控制第一二通电磁阀71使第一充气层121排气。

举例来说，第一充气层121及第二充气层122在控制装置100执行充气模式而膨胀后，当使用者无需使用充气后的床垫20时，可通过控制装置100传送第一控制信号以驱动第一二通电磁阀71导通两端，再通过控制装置100传送排气信号以驱动第一三通电磁阀31关闭第二阀孔42及第二三通电磁阀32关闭第六阀孔46，且控制装置100传送排气信号以启动抽气马达50，抽气马达50在运转过程中导引第一充气层121的气体至对应的第一二通电磁阀71，并依序经由连通件90、第三阀孔43、第一阀孔41、抽气马达50、第四阀孔44及第五阀孔45而传送至大气中，再通过控制装置100传送第二控制信号以驱动第二二通电磁阀72导通两端，使抽气马达50在运转过程中导引第二充气层122的气体至对应的第二二通电磁阀72，并依序经由连通件90、第三阀孔43、第一阀孔41、抽气马达50、第四阀孔44及第五阀孔45而传送至大气中，此时第一充气层121及第二充气层122因内部气体被导引至大气中而回归初始状态。

请参阅图5，图5为本发明充气床垫控制系统的电磁阀示意图。图5以第一二通电磁阀71进行示意，第一二通电磁阀71的两开口140分别设置于阀体两侧，而阀体中气体流动路径170具有可活动的阀门150，且阀体中气体流动路径170的一端设置磁性单元160，当控制模块传送第一控制信号至第一二通电磁阀71，第一二通电磁阀71的磁性单元160通过磁力推移阀门150朝相对于磁性单元160的方向移动，此时两开口140导通，而当控制模块再次传送第一控制信号至第一二通电磁阀71，第一二通电磁阀71的磁性单元160通过磁力吸引阀门150朝对应于磁性单元160的方向移动，进而使阀门150回归初始位置以进一步使第一二通电磁阀71的两开口140无法导通；通过同样原理，三通电磁阀可于两侧均设计阀门结构，使得其中一端具有一个阀孔，另一端具有两个阀孔，通过两个阀门的开关改变该三通电磁阀的阀孔连通关系。在本发明的充气床垫控制系统10中，第一三通电磁阀31、第二三通电磁阀32、第一二通电磁阀71、第二二通电磁阀72及第三二通电磁阀73皆通过此结构配置而在接收信号后改变其气流可流动路径。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神及范畴，而对其进行等校修改或变更，均应包括于随附的权利要求范围中。