专利名称：微电脑自动调节床垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种床垫。
背景技术：
现有的床垫基本是被动式和平面式承托人体的睡眠。被动式是指床垫被动的单一的形态承受人体， 平面式是指床垫以平面方式承托立体的人体和多变的睡姿。这样的床垫无法根据不同体型的使用者的体型 而自动调节，无法根据睡眠姿势的变化而自动变化，无法根据人体各个部位对床的压强不同而自动调节。 这样就会存在一些问题，例如
1、 一位腰围大于臀围的体胖者，与一位腰围小于臀围的体痩者，分别躺于同一种床上他们对床的压 强是各自不同的，床承托他们身体的却是相同的结构与方式，而一般床无法调节。
2、 一个体瘦者分别侧睡和仰卧，各个部位对床的承托需求是不同。相对于仰卧，侧睡时头部和腰部 需要的承托高度要高一些，而一般床无法变化。
由于人与人之间个体的体型差异，个人的睡眠习惯不同，以及人体睡眠姿势的变化性，人们对床的 要求是不同的和变化的，没有自动调节功能的床垫，难以达到理想的健康舒适的睡眠。
发明内容
本发明提出了一种可根据人体体型的差异、人体部位的不同、睡眠姿势的变化而自动调节的床垫。 本发明安全健康舒适，使用简单方便，静音设计，适用于家庭、酒店、医院等地方。
微电脑自动调节床垫包括床垫外套、乳胶绵(或海绵)、伸縮装置、感应系统、控制系统、动能装 置、电源装置。所述的伸縮装置，是由多个具有独立伸缩能力的伸缩器，沿床的长度与宽度方向紧密排列， 固定在一起组成一个平面，构成睡眠的支撑平台。伸缩器在床的高度方向可以上下伸縮调整，达到睡眠支 撑平台的局部调整。感应系统是由和每一个伸缩器相连接的感应器组成，感应器能探测到伸縮器受到的人 体压强值，以及压强值的变化并实时传送控制装置。控制系统包括控制阀门、控制线路、控制管路、微电 脑和控制器。控制系统一端与感应器、伸缩器连接， 一端与动能装置、电源装置连接。
人体睡眠时，不同的体型对床的压强是不同的，以及人体各个部位对床的压强也是不同的，感应器 获得这些数据通过控制线路传给微电脑，微电脑能根据程序接收汇总分析每个感应器传送的数据，并得出 命令控制和伸缩器连接的控制阀门调整或者不调整，以及调整的方向和调整量。每一个伸缩器和与之相连 的感应器、控制阀门都有一个唯一的独有的相同的位置代码，以确保感应器传送的数据，微电脑能清楚的 知道是那个位置的数据，并能把命令传达给相同位置的控制阀门，控制伸縮器，从而合理的承托人体不同 部位的重量，使脊柱和骨盆保持在正常的生理曲线范围内。当睡眠姿势发生变化，床垫重新调整适应新的 睡眠姿势，使人们始终保持健康舒适的睡眠。本床垫还可按要求对人体进行按摩。动能装置或电源装置提 供控制的能量。
伸缩装置的伸縮器可以是风琴式气压或液压控制伸縮囊，还可以是气压或者液压控制伸縮杆，也可 以是由电机提供动力的机械伸縮设备。伸縮器受到的压强发生变化后，自身有一定的伸縮调节能力，超出 自身调节能力就由控制装置控制其调整。伸縮器能承受人体的最大压强，并符合安全要求。伸縮器的外形 可以是棱柱体或者圆柱体。伸縮器外形的尺寸大小可以根据人体接触面的大小和舒适度来制定。同一个床 垫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。伸缩装置还包括各伸缩器之间，用来降低 相互的摩擦和影响的隔间。其材质要具有一定的刚性，弹性偏压，良好的回弹性，以及光滑的表面低摩擦。
动能装置可以根据伸縮器以及控制阀门的种类，而选择相匹配的动能输出设备空气压縮机、液体压 縮机或者电能，也可以是两种以上的动能设备的组合。
控制系统的控制阀门可以是电磁控制阀门，也可以是气压或液压控制阀门。控制阀门根据命令可以 控制能量进入伸縮器，相应的伸縮器升高；或者控制伸縮器排出能量，伸縮器降低高度；或者控制能量不进入也不排出，伸縮器保持现有姿态不调节；还必须在伸縮器压强超出安全标准时，自动排出能量降低压 强到安全要求。控制器设置了几个档位从软到硬供人手动选择，还有按摩状态、按摩时间和按摩强度的选 择。软硬的选择，只是控制床垫承托人体时整体的柔软度或者硬度，与床垫的自动调节没有冲突。当人体 睡到床垫上或者睡眠发生变化后，不论床垫是硬或软的状态，床垫都会自动调节适应人体的睡姿合理承托 人体。当没有手动选择床垫软硬时，微电脑会按程序设置默认执行；按摩状态是微电脑按程序控制某一个 或者几个伸縮器有节奏的伸缩运动，对人体进行按摩。睡眠状态是床垫的常态，按摩状态、按摩时间以及 按摩强度需要手动选择以及启动。床垫能根据规格、设计要求同时感应一人或者多人的睡眠，并根据睡眠 姿势和体型差异分别控制每一个人的承托区域，互不干扰。
图l是本发明微电脑自动调节床垫的整体示意图。虚线圈表示局部示意图放大的部位。 图2是本发明微电脑自动调节床垫的局部示意图。标示了床垫各部件的位置。本图只是床垫各部件 位置的多种排列方式中的一种。
图3是风琴式气压或液压控制伸缩囊的示意图。
图4是风琴式气压或液压控制伸縮囊的剖面示意图。图中箭头方向表示气体或液体进出的方向。 图5是本发明床垫的静止示意图。
图6是体瘦者仰卧睡于本发明床垫的示意图。图中箭头方向表示床垫调整部位的运动方向。 图7是体痩者侧睡于本发明床垫的示意图。图中箭头方向表示床垫调整部位的运动方向。 图8是体胖者侧睡于本发明床垫的示意图。图中箭头方向表示床垫调整部位的运动方向。 图9是本发明床垫各个系统的示意图。本图是以气压伸縮杆、电磁控制阀门和空气压縮机为例。 具体实施方法
虽然本发明的特定实例将被详细的显示和描述，应该理解的是，可能做出的各种变化和改变并不脱 离相关的权利要求书的范围。本发明的范围将不会被限制在组成部分的数量、材质、形状、相对位置等等， 而是以具体实施的例子简单的进行公开。虽然附图用于描述本发明，但附图未必按比例画出。
下面以伸縮器是气压伸縮杆，控制阀门是电磁控制阀门，动能装置是空气压縮机为例对本发明做进 一步的说明。
图2是微电脑自动调节床垫的局部示意图，标示了床垫各部件的位置。由上到下由外向内分别是 床垫外套l、乳胶绵(或海绵)2，接下来是密集排列的气压伸縮杆3，它们之间有隔间4。再下面是5的 位置包括感应器、电磁控制阀I'J、供压管、排压管与控制线路，旁边是6的位置包括控制线路的主线路、 供压管主管道、排压管主管道。主线路和主管道汇集后和微电脑、控制器、安全装置、空气压縮机与电源 装置连接，如7的位置。这里的供压管、排压管是分别为气压伸缩杆提供进气和排气的管道。控制线路是 指连接感应器与微电脑、电磁控制阀门与微电脑的线路。
图9中，气压伸縮杆3分别和感应器12、电磁控制阀门13相连接。感应器12通过控制线路21与微 电脑14连接。电磁控制阀门13又分别与供压管22、排压管23相连，还通过控制线路24和微电脑14相 连。供压管22与安全阀15相连，然后连接空气压缩机16。空气压縮机16连接电源装置18。排压管23 与消音器19连接，降低排气时的声音。微电脑14和控制器20相连，还通过变压器17与电源装置18连 接。
连接同一个气压伸縮杆的感应器、电磁控制阀门都有一个独有的相同的位置代码。这样感应器把气 压伸缩杆受到的压强数据传送给微电脑，微电脑能清楚的知道是那个位置的数据。并且保证微电脑接收汇 总分析处理各个感应器传送的数据后，有调整的命令是正确的传达到与感应器相同位置的电磁控制阀门 上。例如位置代码是H3的气压伸缩杆的感应器传送数据给微电脑，微电脑分析后命令位置代码是H3的 电磁控制阀门操作到进气状态，控制位置代码是H3的气压伸縮杆升高。
微电脑自动调节床垫在无人睡眠和接触时，所有的伸縮器的高度处于同一平面如图5。当人体接触床 垫或者仰卧睡眠时如图6接触区域的压强增大，乳胶绵压縮和气压伸縮杆空气压縮降低高度对压力进行缓冲，感应器把数据传送给微电脑，微电脑接收汇总各个感应器的数据并根据程序分析人体的重量、睡眠姿 势等，然后分别控制各个需要调节的气压伸缩杆进行调整，适应人体的姿势并合理承托人体。当人体的接 触发生变化或者侧睡时如图7，微电脑重新分析，重新控制调整，以适应人体新的姿势保持合理的承托人 体。不同的人体睡眠时如图8，床垫根据个体的差异调整床垫。床垫同时能感应一人或者多人的睡眠，并 根据睡眠姿势和体型差异分别控制每一个人体，并且互不干扰。个人还可以通过控制器根据习惯选择床垫 的软硬度，或者在需要的时候选择按摩状态。
为了图示和说明的目的介绍了本发明前面的描述，但并非无例可举，根据上面描述，许多改变或者 变化是可能的。这些对于本领域技术人员或相关人员来说明显的改变和变化，将包括在由权利要求书所限 定的本发明的范围之内。
权利要求
1、一种可根据人体体型的差异、人体部位的不同、睡眠姿势的变化，由微电脑控制自动调节的床垫，包括伸缩装置，是由多个具有独立伸缩能力的伸缩器，沿床的长度与宽度方向紧密排列，固定在一起组成一个平面，构成睡眠的支撑平台。伸缩器在床的高度方向可以上下伸缩调整，达到睡眠支撑平台的局部调整；感应系统，是由和每一个伸缩器连接的感应器组成。感应器能探测到伸缩器受到的人体压强值，以及压强值的变化并传输给控制装置。感应器获得的数据是调整的依据；控制系统，用于接收、汇总、分析数据，发出控制命令调整伸缩器，健康合理的支撑人体。所述控制系统包括控制阀门、控制线路、控制管路、微电脑和控制器；动能装置，提供调节所需的能量；电源装置，提供控制系统和动能装置的电能；乳胶绵或海绵，位于伸缩装置的上面用来缓冲受到的力；床垫外套，是床垫的最外层，用于包裹和保护内部部件。
2、 如^又屮廣求1的微电脑自动调节床垫，其中伸缩装置，其特征在于 伸缩器相互之间属于并联结构；伸縮器受到的压强发生变化后，自身有一定的伸縮调节能力，超山自身调节能力就由控制系统控制 其调整。伸缩器能承受人体的最大压强；伸缩器可以是风琴式气压或液压控制伸縮囊，还可以是气压或者液压控制伸缩杆，也可以是由电机 提供动力的机械伸縮设备；伸縮器的外形可以是棱柱体或者圆柱体。伸縮器外形尺寸的大小可以根据人体接触面的大小和舒适度来制定。同一个床垫伸缩器外形的尺寸可以相同人小，也可以不同部位不同大小。 所述伸缩装置还包括各伸縮器之间用来降低相互的摩擦和影响的隔间。其材质要具有一定的刚性，弹性偏压，良好的回 弹性，以及低摩擦。
3、 如一又矛展求l的微电脑自动调节床垫，其中所述动能装置可以根据伸縮器以及控制阀门的种类， 而选择相匹配的动能输出设备空气压縮机、液体压缩机或者电能，也可以是两种以上的动能设备的组合。 动能装置还包括 .能量运行所需的管道或线路；安全装置，在动能输出设备与控制闽门之间，当系统过压过载时保护系统。
4、 如^又矛展求1的微电脑自动调节床垫，其中控制系统，其特征在于控制阀门与伸縮器连接。控制阀门根据命令可以控制能量进入伸縮器，相应的伸縮器升高；或者控 制伸縮器排出能量，伸縮器眛低高度；或者控制能量不进入也不排出，伸缩器保持现有姿态不调节；还必 须在伸縮器压强超出安全标准时，自动排出能量降低压强到安全要求。控制阀门可以是电磁控制阀门，也可是气压或液压控制阀门。微电脑能根据程序接收、汇总、分析每个感应器传送的数据，并得出命令控制阀门调整或者不调整， 以及调整的方向和调整量；也能根据程序控制某一个或几个伸缩器有节奏有规律的伸縮运动，对人体进行 按摩；还能根据程序同时感应一人或者多人的睡眠，并根据睡眠姿势和体型差异分别控制每一个人的承托 区域，互不干扰。控制器是供人手动选择床垫软硬度，还有按摩状态、按摩时间和按摩强度的选择。 控制线路包括微电脑和感应器相连的线网、以及微电脑和电磁控制阀门相连接的线网。 控制管路包括控制气压或液压控制阀门的供压管、排压管的管网。其中气体排压管将安装消音器， 降低排气时的声音。
5、 如^又寿弊求1的微电脑自动调节床垫，其中每一个伸缩器和与之相连的感应器、控制阀门都有一 个唯一的独有的相同的位置代码，以确保感应器传送的数据，微电脑能清楚的知道是那个位置的数据，并 能把命令传达给相同位置的控制阀门。
6、 一种可根据人体体型的差异、人体部位的不同、姿势的变化，支撑设备自动调节的方法，包括多个具有独立伸縮能力的伸缩器，排列固定在一起，构成支撑人体的支撑台。伸缩器可在受力方向 上做伸缩调整，达到支撑台的局部调整；感应器和伸縮器连接，感应器能探测到伸縮器受到的人体压强值，以及压强值的变化并传送给微电 脑。感应器获得的数据是调整的依据；控制阀门和伸缩器连接，根据命令控制伸縮器调整与不调整，还有调整的方向和调整的量；微电脑根据程序接收、汇总、分析数据，发出控制命令给控制阀I'J调整伸縮器，从而健康合理的支 撑人体。
7、如权利要求6的自动调节的方法，还包括连接感应器和微电脑的线路；连接控制阀门和微电脑的线路或管道；提供调节所需能量的设备；能量运行的管道或线路。
全文摘要
本发明涉及一种床垫。微电脑自动调节床垫提出了一种可根据人体体型的差异、人体部位的不同、睡眠姿势的变化而自动调节的床垫，包括床垫外套、乳胶绵、伸缩装置、感应系统、控制系统、动能装置与电源装置。人体睡眠时，不同的体型对床的压强是不同的，以及人体各个部位对床的压强也是不同的，感应系统获得这些数据传给控制系统的微电脑，微电脑根据程序接收汇总分析数据并得出命令，控制需要调整的伸缩装置升高或者降低，并控制调整的量，合理的承托人体达到健康舒适的睡眠。当睡眠姿势发生变化，床垫重新调整适应新的睡眠姿势。本床垫还可按要求对人体进行按摩。本发明安全健康舒适，使用简单方便，静音设计，适用于家庭、酒店、医院等地方。
文档编号A47C27/00GK101548833SQ200910106370
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者程小军 申请人:程小军