用于自动化躺椅家具的占用检测和电容感测的制作方法
本发明总体上涉及结合在家具中的占用检测和存在感测技术。更具体地，本发明涉及用于检测是否有使用者存在并且使有关的特性(feature)和/或附件同步的、用于自动化家具产品(如寝具系统、躺椅、自动化躺椅、升降椅和其它自动化家具产品)的协调电容技术和控制器特性。
背景技术：
传统的占用检测(occupancydetection)技术未自动地与自动化寝具系统控制器和附件相匹配。因此，在已有的自动化寝具系统中结合占用检测技术会存在挑战。此外，在没有集成的占用检测系统的情况下，消费者可能无法针对自动化寝具系统控制特定的特性和/或附件，尤其是主要通过手动操纵或编程来进行控制的那些特性/附件。
利用压力传感器和/或机械触发器的占用检测系统可能不容易集成到自动化家具产品(如自动化躺椅和升降椅)中。此外，与自动化躺椅或升降椅相关联的存在检测(presencedetection)系统可能在监测多个来源和/或类型的检测装置的同时产生错误的存在指示。因此，存在对解决上述和其它问题的供家具(如自动化寝具系统)使用的可靠的占用检测技术的需求。
技术实现要素：
本发明总地涉及一种在包括自动化寝具系统、躺椅家具、升降椅等家具产品中结合电容构件的用于占用检测和/或存在检测的系统和方法。应当理解的是，本发明设想在包括寝具和其它家具的各种家具产品中结合自动占用检测构件和/或系统，且本发明不限于对其提供占用检测的具体物品。此外，本发明被描述为利用示例性构件如检测垫、检测栅、一系列检测垫、控制电缆和/或处理器来检测/感测占用(例如，自动化家具产品中或其上是否有人或其它生物)。尽管可利用与所要求的系统/设备相关联的处理器和/或软件来进行最终的存在判定，但对“通过”该系统/设备进行的占用感测和/或检测或通过处理器判定占用的讨论并不意味着加以限制。例如，可通过与控制盒中的处理器相关联的软件来处理通过检测垫检测到的导电信号，并且这种处理可引起最终的占用判定。换言之，可将检测垫描述为已“检测”占用，即使检测判定最终在与处理器相关联的软件中作出。类似地，经由电容构件如自动化躺椅的存在感测框架检测到的导电信号可被描述为即使最终经由与具有处理器的计算设备相关联的软件做出存在检测也已“检测到”存在。
在一个实施例中，一个或多个电容检测垫被固定在可调节床的平台的顶面和/或底面的一部分上。在另一实施例中，线栅与可调节床平台的顶面和/或底面联接。一系列互相连接的电容带条也可与可调节床平台的顶面和/或底面联接。在又一些实施例中，检测垫可结合在床垫的面层材料中。在一些实施例中，可利用多个检测垫的阵列来检测单个占用位置。
本发明的示例性实施例包括与经由电容构件接收存在检测数据的处理器相关联的电容构件(例如检测垫或其它检测材料)联接的控制盒。与控制盒和检测垫相关联的软件然后可作出对寝具系统占用的判定。基于占用或未占用的判定，可启动自动化寝具系统的对应特性。
占用检测系统的一个例示性实施例包括：与自动化家具产品相关联的控制构件，该控制构件包括接收构件和判定构件；与自动化家具产品联接的检测阵列构件，该检测阵列构件包括：(1)与自动化家具产品联接的一条或多条正弦线，和(2)与一条或多条正弦线和控制构件联接的一个或多个桥接构件，其中该一个或多个桥接构件构造成产生与一条或多条正弦线相关联的电容阵列，所述电容阵列构造成针对检测阵列构件监测电容变化。
在另一例示性实施例中，一种针对就座面检测占用的方法，该方法包括从与家具产品联接的正弦线检测阵列接收电容监测数据，其中正弦线检测阵列包括与就座面的至少一部分联接的多条正弦线和与该多条正弦线联接的至少一个桥接构件，其中接收信息包括经由正弦线检测阵列接收电压变化的指示，并且此外其中正弦线检测阵列适于具有基于物体对正弦线检测阵列的接近程度的电压。该方法还包括判定电压变化是否满足阈值(临界值)，其中判定电压变化是否满足阈值包括：(1)监测由正弦线检测阵列在特定时间段检测到的电压变化；以及(2)将该时间段的电压变化与阈值进行比较。
第三例示性实施例针对于一种占用检测机构，其包括：与家具产品的支承部件相关联的多条正弦线，多条正弦线中的每条正弦线都包括构造成传输电荷的导电材料；桥接构件，该桥接构件与多条正弦线中的每条正弦线联接以提供正弦线检测阵列，其中正弦线检测阵列构造成监测由正弦线检测阵列检测到的电容变化；和与正弦线检测阵列联接的控制构件，其中该控制构件构造成接收与监测到的电容变化相关联的数据，其中该正弦线检测阵列适于具有基于物体对多条正弦线中的一条或多条正弦线的接近程度的电压。
本发明的另外的目的、优点和新颖特征将在以下描述中部分陈述，并且部分在查阅下文之后对本领域的技术人员来说将变得显而易见，或可通过对本发明的实践来获悉。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的与自动化床平台的面板联接的电容线的顶视图；
图2是根据本发明的实施例的图1的自动化床平台的底视图，其中电容线和控制盒与面板联接；
图3是根据本发明的实施例的图1的自动化床平台的侧视图，其中电容线与平台的顶部和底部联接，且控制盒与平台的底部联接；
图4是根据本发明的实施例的自动化床的透视图，其中床垫的一部分被剖开以显露与平台的顶部联接的电容线；
图5是根据本发明的实施例的图4的自动化床的透视图，其中床垫被剖开以显露与平台的顶部联接的电容线，并且表示电容线和控制盒的隐藏线与平台的底部联接；
图6是根据本发明的实施例的图5的自动化床的放大透视图，其中电容线与平台的顶部联接并且表示电容线和控制盒的隐藏线与平台的底部联接；
图7是根据本发明的实施例的自动化床的透视图，其中电容线结合在床垫罩的缝边中；
图8是根据本发明的实施例的与控制盒和床垫的内弹簧联接的电容线的侧视图；
图9是根据本发明的实施例的对床检测存在的示例性方法的流程图；
图10是根据本发明的实施例的对床检测存在的示例性方法的流程图；
图11是根据本发明的实施例的用于施加至基底的箔带和电容线的侧视图；
图12是根据本发明的实施例的用于施加至基底的具有包埋的电容线的箔带的侧视图；
图13是根据本发明的实施例的施加至基底的边缘的具有包埋的电容线的箔带的透视图；
图14是根据本发明的实施例的施加至基底的边缘的箔带的透视图；
图15是根据本发明的实施例的施加至基底的多个边缘的箔带的透视图；
图16是根据本发明的实施例的可调节床的后透视图；
图17a是根据本发明的实施例的导电套筒；
图17b是根据本发明的实施例的导电封装转矩管；
图17c是根据本发明的实施例的导电套管；
图18是根据本发明的实施例的自动化床的透视图，其中床的头部和脚部被升起以部分地显露金属可调节床框架，并且床垫的一部分被剖开以显露与平台的顶部联接的电容线；
图19是根据本发明的实施例的图18的自动化床的透视图，其中床的头部和脚部被升起以部分地显露金属可调节床框架，并且其中床垫被剖开以显露与平台的顶部联接的电容线且表示电容线和控制盒的隐藏线与平台的底部联接；
图20是根据本发明的实施例的图19的自动化床的放大透视图，其中床的头部和脚部被升起以部分地显露金属可调节床框架，并且其中电容线与平台的顶部联接且表示电容线和控制盒的隐藏线与平台的底部联接；
图21是根据本发明的实施例的自动化床的透视图，其中床的头部和脚部被升起以部分地显露金属可调节床框架，并且缝边包围床垫罩的周界；
图22是根据本发明的实施例的利用电容监测的与可调节床相关联的头部线感应检测和脚部线感应检测的测量结果的示例性图形显示；
图23是根据本发明的实施例的利用电容监测对与金属可调节床框架的接触检测的测量结果的示例性图形显示；
图24是根据本发明的实施例的在下降金属可调节床框架的头部和脚部期间监测到的电容的变化率的测量结果的示例性图形显示；
图25是根据本发明的实施例的与自动化床平台的面板联接的检测垫的顶视图；
图26是根据本发明的实施例的与自动化床平台的面板联接的检测垫的顶视图；
图27是根据本发明的实施例的与自动化床平台的面板联接的检测带的顶视图；
图28是根据本发明的实施例的与床垫面层材料联接的检测垫的顶视图；
图29是根据本发明的实施例的与床垫面层材料联接的检测垫的阵列的顶视图；
图30是根据本发明的实施例的对床检测占用的示例性方法的流程图；
图31是根据本发明的实施例的对床检测占用的示例性方法的流程图；
图32是根据本发明的实施例的对床检测占用的示例性方法的流程图；
图33是根据本发明的实施例的自动化躺椅的侧视图；
图34是根据本发明的实施例的处于升起位置的图33的自动化躺椅的侧视图；
图35是根据本发明的实施例的图34的自动化躺椅的后透视图；
图36是根据本发明的实施例的图34的自动化躺椅的底部透视图；
图37a是根据本发明的实施例的家具座椅的正弦线支承件的底视图；
图37b是根据本发明的实施例的图37a的正弦线支承件的底视图，其中箔带与座位框架联接；
图38是根据本发明的实施例的用于自动化躺椅的控制构件的透视图；
图39是构造成本发明的实施例交互的计算设备的系统图；
图40是根据本发明的实施例的用于正弦线检测阵列的占用检测构件的系统图；
图41是经由正弦线检测阵列监测电容的方法的流程图；
图42是根据本发明的实施例的用于框架检测系统的电容检测构件的系统图；
图43是用于经由框架检测构件监测电容的方法的流程图；以及
图44是根据本发明的实施例的监测框架检测电容和正弦线检测阵列构件的方法的流程图。
具体实施方式
带电容线感测的自动化寝具10的一个实施例在图1-6中示出。首先参照图1，自动化寝具系统10的平台的顶视图包括具有第一端14和第二端16的多个面板12、控制盒18(安装在面板12下方)、电容线的第一部段20和电容线的第二部段22。在一些实施例中，第一端14可称为床的“头部”，而第二端16可称为床的“脚部”。
当在图1中从顶侧看时，电容线大体布置在自动化寝具系统10的第一端14附近。诸如电容线的电容构件适于具有基于物体对电容构件的接近程度的电压。在一些实施例中，电容线部段是标准的导电铜线。跨这些线测定的电容可由利用软件产生存在检测的判定结果的处理器来监测。在一个实施例中，可使用
如图1所示，电容线的第一部段20和第二部段22与安装在寝具系统10的面板12下方的控制盒18联接。在一些实施例中，第一部段20和第二部段22由单根电容线制成，而在另一些实施例中，两个分立的电容线部段20和22与控制盒18联接。如应该理解的，诸如电容线部段的另外的电容构件可与控制盒18联接，并且布置在多个面板12上面。例如，彼此垂直地布置的另外的电容线可与控制盒18联接。在又一些实施例中，第一部段20和第二部段22由除线以外的其它电容材料制成。
电容线部段20和22可用来检测在自动化寝具系统10上面是否存在人或其它生物。例如，当布置在自动化寝具系统10的第一端14附近时，电容线部段20和22可检测到位于自动化寝具系统10上面的人的身躯。在实施例中，电容线部段20和22在寝具系统10的头部的上半部上形成规定的感测区域，并且不易受到自动化寝具系统10的其余部分的枢转带来的噪声干扰。
接下来参照图2，自动化寝具系统10的平台的底视图包括具有第一端14和第二端16的多个面板12、控制盒18和电容线的第三部段24。如图2所示，电容线的第三部段24与安装在面板12下方的控制盒18联接。在又一些实施例中，控制盒可安装在寝具系统10上的不同位置，或可位于寝具系统10的外部。
在一些实施例中，第三部段24由单根电容线制成，而在其它实施例中，多个电容线部段与控制盒18联接。如应该理解的，诸如电容线部段的另外的电容构件可与控制盒18联接，并且布置在多个面板12的底部上。例如，彼此垂直地布置的另外的电容线可与控制盒18联接。在又一些实施例中，第三部段24由除线以外的其它电容材料制成。
电容线部段24可用来检测在自动化寝具系统10的下方是否存在人或其它生物。例如，当在第一端14和第二端16两者处布置在床的周界周围时，电容线部段24可检测到自动化寝具系统10下方的人或其它身体。在实施例中，基于检测到寝具系统10下方的存在，可停止床的枢转。如在图3中从侧面看出的，第一部段20和第二部段22(图中被隐藏)在第一端14附近在平台的上面形成规定的感测区域，而第三部段24在寝具系统10的平台的底部上形成规定的感测区域。
接下来参照图4，可调节的床26结合了参照图1-3描述的自动化寝具系统10。可调节的床26包括床垫28和框架30。床垫的顶部被切除以显露自动化寝具系统10平台的第一端14，其中床的头部被部分地升起。如参照图1所述，电容线部段20和22在第一端14附近提供规定的感测区域，该感测区域检测床上方的电容变化，例如由在床上休息的人检测到的电容。
图5示出了图4的可调节床26，其中床垫28的大部分被去除。如在多个面板12上可见的，电容线的第一和第二部段20和22检测平台上方(例如，床垫上面)的存在，而第三部段24检测平台下方(例如，床下面)的存在。图5的放大视图在图6中示出，其中隐藏线示出与安装在面板12下方的控制盒18联接的电容线20和24。
在一些实施例中，作为电容线位于支承可调节床垫的面板12的周界周围的附加或替换方式，将导线附接在床垫自身的周界周围。如图7的可调节床32中所示，导线可结合在包围床垫28的缝边中。这样，所附接的导线可作为传感器工作以检测在床垫28的周界附近是否存在人或其它身体。例如，导线可结合在围绕床垫28的顶面的顶部缝边34中。在另一示例中，导线可结合在围绕床垫28的底面的底部缝边36中。在制造期间，导线可随着缝边被施加到床垫面层上而自动插入到缝边中。在一些实施例中，当经由缝边周界进行走线时，可在与用于确定存在检测的处理器相关联的软件中调节导线的灵敏度。
电容线可经由围绕床垫28周界的缝边的一部分或全部来走线。另外，缝边可施加至床垫28的顶部和底部边缘两者，并且顶部和底部缝边34和36两者都可包括电容线。相应地，可独立于包围床垫底部周界的缝边36来调节顶部缝边34中的电容线的灵敏度。例如，通过床垫的顶部缝边34中的电容线检测出的电压的小幅变化可指示使用者已在床垫的表面上移动，但仍位于床上。相比之下，通过床垫的底部缝边36中的电容线检测出的电压的小幅变化可指示床下方有人或其它生物。在任一种情形中，可基于在床上方(经由顶部缝边34中的电容线)或在床下方(经由底部缝边36中的电容线)是否检测出存在而启用与自动化寝具系统10相关联的不同特性。
在又一些实施例中，电容构件可结合在床垫28的床垫面层38中，如图7所示。特别地，电容丝线可被缝制在床垫面层38上面的褥面(ticking)中作为缝制图案的一部分。在制造期间，穿设有电容丝线的特定针可自动地和独立地被启动以将电容线以特定构型结合在床垫面层38的表面上。例如，电容丝线可被缝制在床垫28的顶面周界周围。在另一示例中，电容丝线可被缝制为形成用于电容检测的垂直路线的图案。在一个实施例中，缝制在床垫面层38的表面中的电容丝线可在特定点处终止并附接在控制盒18上。例如，在缝制期间可使用附件来使床垫面层38的材料卷曲，以提供用于将电容丝线与处理器连接的附接点。
在一些实施例中，电容构件可结合在平台式的床中。例如，床的未枢转的下部(如弹簧床垫或床垫框架30)可包括从上方检测存在的电容构件。在一个实施例中，在图7中，电容线附接在围绕框架30的顶部周界的环路中。当在平台和/或框架30上面检测出人或身体时，正在枢转的床垫28可中断下降至与框架30接触。在一个实施例中，电容线可结合在装饰性围绕物(固定不动的框架)的垫衬物中。电容线的灵敏度可降低，使得在可检测到存在之前要求与围绕物的边缘直接接触，以便防止源自正在靠近框架和/或围绕物的身体的错误读数。在一个实施例中，装饰性围绕物可包括导电金属带，例如铝带，其用作用于针对装饰性围绕物检测存在的电容构件。例如，导电金属带可附着于可调节床的装饰性围绕物的周界上以基于通过金属带检测出的电容的变化来判定床附近和/或床上的存在。
也可利用结合在床垫内部的电容线的环路来检测存在。例如，如图8所示，电容线的第四部段40可结合在内弹簧42内，并与控制盒18联接。尽管示出了仅一个内弹簧42，但应当理解的是，电容线可结合在构成传统床垫的许多内弹簧的一个或多个中。这样，电容线的环路可检测该环路附近的人或物体，例如电容线的环路上方的床垫上的人。
通过以例如上述的各种构型使电容线在家具产品的周界周围走线来形成规定的感测区域。例如，围绕床垫的周界(例如在围绕床垫的顶面周界的缝边中)走线的电容线在床垫的由感测周界所包围的区域上形成规定的感测区域。因此，电容线可检测到感测区域内的人的存在，处理器可利用其来判定人何时离开或进入床。与电容构件联接的处理器可收纳在控制盒如控制盒18中。在一个实施例中，控制盒18安装在自动化寝具系统10的平台下方。在另外的实施例中，控制盒18一般安装在床垫28下方。
在实施例中，结合在床垫的周界中的电容线被用来监测电容在规定时间内的变化。电容构件(电容线)适于具有基于物体对电容构件的接近程度的电压。这种电压信息经由电容构件被收集并由处理器接收，处理器判定电压变化何时满足阈值。一旦电容的特定变化满足阈值，便可启用与自动化床相关联的对应功能。在实施例中，用于启用对应功能的阈值包括在特定时间量内电压的特定变化量。例如，当利用电容信息来使灯点亮/熄灭时，在满足指示人已离开床的阈值之前(以及在灯可被点亮之前)的特定时间量内可能要求电压的特定变化量。类似地，在作出人已重新进入床的判定之前(以及在灯可再次熄灭之前)的特定时间量内，处理器可能要求电压变化的特定阈值。在实施例中，处理器连续地接收电容监测信息，监测电容变化发生的快慢(δ改变的快慢)以判定在一定时间内是否发生了足够大的变化而满足阈值，并触发对应的功能。
基于满足了特定阈值，可启动和/或启用与自动化寝具系统10相关联的各种特性。例如，如果在床上检测到人的存在(即如果在特定时间内的电容监测期间检测到电压的临界变化量)，则可仅触发闹钟。在另一示例中，可基于通过电容线进行的存在检测来启动另外的寝具特性。这些另外的集成寝具特性包括启动按摩电机以唤醒使用者。如果床上不存在使用者，且因此利用电容线未检测到使用者，则未检测到存在将防止按摩电机在特定的安排时间运行。
可基于利用电容线的检测来控制自动化寝具系统10的各种其它功能。换言之，与电容线联接的处理器可基于所接收到的指示了如利用电容信息所确定的存在或不存在的数据来启用各种功能。可控制不同功能，例如当在床下方检测到存在时停止床的枢转，基于人离开/进入床来点亮/熄灭灯，以及通过与处理器相关联的内部电路来控制其它附件或电气/家用设备。在一个示例中，在不再在床中检测到存在(由此指示人已离开床)之后，可将灯点亮。此外，当人返回床时，可使灯熄灭。
可使用各种通信协议来控制上述各种功能。例如，可使用利用
现在来看图9，示例性流程图44示出了监测电容以及针对家具产品作出存在判定。在框46，利用电容线监测电容的平均变化。如上所述，电容的变化指示在特定量的时间内电压的变化。在框48，作出关于电容是否已改变了临界量的判定。如果作出电容已改变了临界量的判定(即在特定时间窗内发生了特定量的电压变化)，则在框50作出已检测到存在的指示，并且在框52启动对应的响应。如应该理解的，在一些实施例中，框50和52可被组合在基于存在检测的判定而启动对应响应的单个步骤中。在框54，如果电容尚未改变临界量，则继续电容监测。
接下来参照图10，示例性流程图56示出了监测电容以及针对家具产品作出不再检测到存在的判定。在框58，利用电容线监测电容的平均变化。在框60，作出电容是否已改变了临界量的判定。在框62，如果电容已改变了临界量，则在框62作出不再检测到存在的指示，并在框64启动对应的响应。在框66，如果判定为尚未满足临界量，则继续电容监测。
现在参照图11，示例性电容感测系统68包括薄规格箔带70、薄规格电容线72和基底74。在实施例中，箔带70将电容线72附接在基底74上，例如活动家具产品或可调节床的周界上。图12示出了带有薄规格箔带78的另一示例性电容感测系统76，箔带78具有薄规格的电容包埋线80，用于附接在基底82上。例如，包埋有电容包埋线80的薄规格箔带78可被保持在基底82上，例如可调节床上。在实施例中，电容线72和/或电容包埋线80可利用箔带70和78的粘接部与基底74和82联接。此外，箔带70和78可以是用于附接在基底74和82上的压敏粘接剂(psa)箔带。在另外的实施例中，薄规格箔带70和78用于将电容线72和/或电容包埋线80附接在基底上。作为利用箔带附接电容线72或电容包埋线80的附加或替换方式，此类电容配线系统可利用钉子、胶水、粘接剂与基底联接，或以其它方式紧固在一定数量的表面上以在可调节床或活动家具产品上形成电容回路。
在图13的示例中，电容感测系统84包括带有与基底90联接的包埋线88的薄规格箔带86。特别地，箔带86被施加至基底90的内缘92，例如可调节床框的内缘。在实施例中，箔带86是适于粘附在基底90的表面上的psa带，同时允许箔带86(和包埋线88)在电容的监测期间维持电荷。例如，箔带86可与控制器联接并利用分析如经由箔带86和包埋线88检测出的电容变化的软件应用进行监测。例如，箔带86可联接到与软件应用相关联的控制器(例如微控制器)，并用来电容性地检测诸如门、窗、家具或其它活动家具产品(如可调节床)的构件中的哺乳动物接触。在实施例中，箔带86是电容性的，并联接到与微控制器电联接的包埋线88。
在图14中，电容感测系统94包括沿内缘100与基底98联接的电容罩帽96。在实施例中，基底98可以是可调节床的框架和/或基部，具有内缘100，电容罩帽98被施加在内缘100上并用于电容检测。在一个实施例中，电容罩帽96是诸如金属带的感测材料，其能够检测电容的变化，并且可被放置在织物的下方或上面。类似地，参照图15，电容感测系统102示出了联接在基底106上面的电容罩帽104。特别地，电容罩帽104沿内缘108和外缘110施加。在一个实施例中，电容罩帽104是可检测电容变化的箔和/或金属带。在又一些实施例中，基底106可以是可调节床的框架和/或基部，具有内缘108和外缘100，其上的电容罩帽104可用来基于由电容罩帽104检测出的电容变化来检测存在。在一些实施例中，电容罩帽96和/或电容罩帽104可以是作为导线和/或箔带的附加或替换方式的可被用作感测材料的金属包覆的塑料裁切物。在又一些实施例中，电容罩帽96和104可由其它含铁或金属形状(如角铁、z形钢、t形钢、罩帽等)制成。因此，在将箔带用于电容检测的实施例中，可使用另外的金属材料来提供针对可调节床的电容存在检测。
在实施例中，薄规格周界线可被安装在可调节床的周界和/或可调节床的框架周围。在实施例中，薄规格周界线可利用带、粘接剂、紧固件、钉子与可调节床的基部联接；或可被包埋或通过泡沫挤出；被覆盖在薄箔带中；或经由一个或多个附加/替代的硬件机构被附接。在一个实施例中，周界线可在施加至寝具设备之前被包埋在箔带中，如图12-13的示例中那样。在又一个实施例中，周界线可利用插座(例如利用rca插口和插座，或诸如
在实施例中，箔带和周界线电容性地联接并且是触敏的。亦即，类似于用来检测在自动化寝具系统上面是否存在人或其它生物的电容线部段，与可调节床的框架或基部联接的箔带和周界线也可电容性地联接并且能够基于检测出的电容变化来检测存在与否。此外，这种电容检测可针对存在检测所需的灵敏度进行调节，例如“精细调整”微控制器和/或软件以利用更厚的垫衬物进行检测。
在本发明的又一个实施例中，向自动化寝具床垫结构添加端口、垫圈和/或插座以允许将电容线与床垫组件的弹簧连接，由此在床垫内部形成电容阵列。如参照图8所述，电容线可结合在床垫的一个或多个内弹簧中。此外，在一个示例中，与自动化床框架联接的周界线也可与床垫组件的内弹簧联接，以形成针对床垫和框架两者检测存在的电容阵列。在一些实施例中，线网(如丝网和/或筛网)可与电容感测系统电容性地连接以用于与同一周界线相关联地进行检测。
在一些实施例中，身体电容可用来操作不同类型的开关，因为电容式接触传感器将对电容变化的接近检测作出响应。因此，电容传感器可利用最低压力量(即，在不用力触碰的情况下触发)检测到手指的指尖，并且自动化家具产品的电容感测系统可检测最低量的身体接触。
接下来转到图16，可调节床112的后透视图包括在接触点116与同轴电缆(coax)118联接的金属可调节床框架114和控制器120。当可调节床112的一部分122运动时，控制器120可基于经由床框架114监测的电容检测出可调节床112的框架114附近的存在。因此，金属可调节床框架114被用作传感器，其中金属是适合传输电荷的导电材料。在实施例中，多个金属构件126被联接在一起以形成可调节床框架114。这些部件中的许多部件在接头124处联接在一起，接头124也适合传输电荷，这使得控制器120能够检测是否存在与可调节床框架114的任何导电部分的接触。如应该理解的，参照图16说明的实施例也可在其它活动家具产品如椅子中实施。
在一个实施例中，当人与可调节床框架114接触时，框架的标称电容增大。响应于电容通过与床框架114接触而增大，控制器120测量床框架114的电容相对于框架的已知电容的变化。在实施例中，控制器120可直接安装在床框架114上，具有用于传感器的独立微控制器和用于控制床运动的独立微控制器。因此，感测微控制器可使用分立的通道用于对存在进行线检测(上文说明)和对存在进行框架检测。在实施例中，使用同轴电缆118将床框架114与控制器120直接连接减少了监测和/或检测期间产生的干扰量，因为同轴电缆118离开控制器120并且在它到达床框架114之前不会检测到任何信号。
在一个示例中，当经由同轴电缆118与床框架114连接时，控制器120通过利用电压(如具有最小电流量的低电压)使床框架114产生脉冲来测量电容。在来自控制器120的脉冲之间，使用馈送到控制器的模数转换器(adc)中的信号来测量电压随时间推移的改变量。在一个实施例中，控制器120的一个微控制器可送出电荷，所得到的电荷被具有监测所检测出的电荷的衰减快慢的处理器的另一个微控制器读取。在一个实施例中，当身体与框架接触时，控制器120监测电容变化上升的快慢和电容变化上升的程度。
基于控制器120对电容变化的检测，如果判定为检测到人接触，则在运动操作期间可停用可调节床框架114的致动器。在实施例中，控制器120可监测床框架114的总体电容水平以判定电容的变化是否满足用于判定已进行接触的阈值(临界值)。例如，可监测变化率和变化量以判定是否已满足用于接触的阈值，以及是否应当改变床框架114的行程。在实施例中，当被控制器120触发时，可调节床112的致动器可被编程为在通过导电金属床框架114检测到接触时停止所有运动(例如向下运动)。在这种示例中，当在正移动的可调节床112下方检测到人的存在时，床框架114进行的检测可指示控制器120中断床框架114的行程。在另一实施例中，响应于在正移动的可调节床114下方检测到人，致动器可使运动反向和/或回退特定距离，例如当检测到存在时在床框架114正朝向下位置下降的情况下后退1英寸。
因此，为了一旦控制器120停止行程的条件已成立便重新开始行程，使用者可向可调节床112指示：1)触发存在指示的条件已经不成立，和/或2)使用者已通过向控制器120提供指示(例如按压可调节床112的控制器上的按钮)来再次选择可调节床框架114的运动。在又一些实施例中，控制器120可跟踪可调节床112的使用，以及在检测到移动的床框架114附近的存在之后接收的后续指令。这种跟踪可用来响应于存在检测而指定床所需的特定动作，例如床移动到完全直立位置，或一旦不再检测到存在便在启动后续下降之前中断床的运动。
参照图17a，示例性金属套管128(如导电套管130)可用来提供金属组件(如图16的金属可调节床框架114)内的可接受的能量转移。例如，可调节床框架114的一个或多个部件可在利用导电套管130传输电荷的接头124联接在一起，由此使控制器120能够检测是否存在与可调节床框架114的任何导电部分的接触。金属套管132和136的另外的实施例在图17b和17c中被示出。图17b示出了示例性的导电封装转矩管134，而图17c示出了供与金属组件相关联的电容检测使用的示例性导电套管138。因此，在一些实施例中，导电套管利用导电材料制成以形成“导电”塑料，例如利用不锈钢、碳纤维、炭黑、碳粉、石墨等。在另一实施例中，导电套管利用对塑料套管添加的化学添加剂或涂层制成以增加导电性。在又一些实施例中，套管外侧的金属涂层或封装在塑料套管内的金属涂层可用来产生导电套管。如应该理解的，多种金属、导电和/或化学添加剂、处理或材料可用来形成用于金属组件如金属可调节床框架114中的导电套管，该金属组件传输电荷并用来检测电容。
如应该理解的，用于可调节床或活动家具中的“传统”套管通常利用电绝缘缩醛制成，这阻止了电容检测期间的电荷转移。因此，在一些实施例中，可利用寄生电容耦合来使可调节床的构件或活动家具的金属组件电容性地耦合。在又一个实施例中，利用跳线来连接可调节床的由于非导电套管而电绝缘的构件。例如，金属可调节床框架的电绝缘部分可利用跳线与床框架的其它导电部分联接。
在实施例中，可使用作为具有适度的表面导电性的、碳纤维填充的缩醛的套管和其它垫圈材料。此类套管和垫圈可辅助经由金属可调节床框架114、其构件和相关联组件的转移能量。在一些实施例中，金属床框架可与可调节基部中的其它组件电容性地耦合。因此，术语“金属组件”可用来指框架、框架的构件和可调节家具产品(如床)的组件中的任何一者。
在一个实施例中，碳纤维填充的缩醛套管的表面电阻率小于或等于1.0e+3欧姆且体积电阻率为1.0e+3欧姆·厘米(使用根据iec60093的测试方法)。人体电容是对金属组件的输入，并且碳纤维填充的套管用作“跳线”以在可调节床和活动家具中的金属组件之间传输能量。在一个实施例中，可定制电陶瓷(针对电气特性特别配制的陶瓷材料)以用作高导电性套管材料，例如由铟锡氧化物(ito)、掺镧钛酸锶(slt)和掺钇钛酸锶(syt)组成的导电陶瓷。
接下来转到图18，自动化寝具系统140包括具有带第一端14和第二端16的多个面板12、控制盒18(安装在多个面板12下方)、电容线的第一部段20和电容线的第二部段22的可调节床26。在一些实施例中，第一端14可称为床的“头部”，而第二端16可称为床的“脚部”。在图18中，可调节床26被示出为处于其中第一端14被升起且第二端16被升起的升起位置，以显露可调节床26的金属可调节床框架114的一部分。在实施例中，床框架114是用来传输电荷并监测电容变化的导电材料，如上所述。因此，在可调节床26的第一端14被降下的示例中，检测到人与床框架114的接触可触发床中断向下运动。在一些实施例中，检测到与床框架114的接触还可触发第一端14的回退和/或升起。类似地，在另一实施例中，第二端16的下降可基于通过床框架114检测到有人存在而被停止。
如在图18中可以看出的，作为利用床框架114的电容检测的附加或替换方式，可使用围绕平台周界的电容配线。相应地，图19示出图18的可调节床，其中床垫28的绝大部分被移除。如在多个面板12上可见的，电容线的第一和第二部段20和22检测平台上方(例如，床垫上面)的存在，而第三部段24检测平台下方(例如，床下方)的存在。图19的放大视图在图20中示出，其中隐藏线示出与安装在面板12下方的控制盒18联接的电容线20和24。此外，金属框架114被示出为位于床垫28下方，并且作为平台12上的电容线部段的附加或替换方式可使用该金属框架来检测存在。
参照图21，示出了图19的自动化床的放大透视图，其中床的头部和脚部被升起以部分地显露金属可调节床框架114。另外，在一些实施例中，导线可结合在围绕床垫28的顶面的顶部缝边34中。在另一示例中，导线可结合在围绕床垫28的底面的底部缝边36中。在制造期间，导线可随着缝边被施加到床垫面层上而自动插入到缝边中。在一些实施例中，当经由缝边周界进行走线时，可在与用于确定存在检测的处理器相关联的软件中调节导线的灵敏度。相应地，在一些实施例中，可利用结合在床垫周界中的线以及金属可调节床框架114自身被用作电容传感器两种方式对可调节床进行存在检测。
参照图22-24，随着时间监测电容检测，记录由于存在检测、噪声干扰和自动化床的运动而引起的电容变化。例如，在图22中，电容检测结果148被显示在显示器150上，其包括头部线监测152和脚部线监测154。如沿头部线监测152的路径所示，头部线感应检测区域156指示电容变化的峰值158。类似地，沿脚部线感应监测154的路径，脚部线感应检测区域160指示表示电容变化的三个峰值162、164和166。相应地，在一个实施例中，可调节床的第一端14(头部)附近的电容线可检测触发可调节床的一个或多个特性的电容变化(例如峰值158)。在另一实施例中，可调节床的第二端16(脚部)附近的电容线可检测电容变化(例如峰值162、164和166中的一个或多个)并用来触发可调节床的一个或多个特性。在一些实施例中，触发可调节床的特性需要满足用于检测的阈值。换言之，监测系统可对床的头部或脚部检测电容变化，但电容变化可能不够大到足以满足触发一种特性的检测阈值。例如，人在床垫上的最低限度运动可向监测系统指示电容的一定变化水平，但不会触发床的运动或相关联特性的活动的任何变化。同时，使用者从床完全移开——这将检测到的电容改变了高于特定阈值——事实上可触发相关联活动(如床的脚部下降和/或触发灯的点亮)的阈值。
接下来转到图23，电容检测结果168被显示在显示器170上，其包括对金属可调节床框架的电容监测172。检测区域174指定未检测到存在的指示，并且还提供通过系统检测到的固有噪声水平的指示。此外，检测区域176指示电容变化的峰值178和180，其表示已检测到人与床框架的接触。如上所述，可确定检测阈值，使得在短时间内最低接触量不会触发关于床框架的存在指示。同时，如由更长时间的大电容变化所指示的更长时间的与床框架接触可与床框架下方和/或附近的存在判定相关联。在实施例中，如由峰值178和180所指示的检测到人与框架接触可触发多个与可调节床相关联的特性，例如下降特性的停止、警报特性的报警、沿向上方向的运动回退指定距离或被编程为响应于适当的触发机制而启动的任意特性组合。
参照图24，电容检测结果182被显示在显示器184上以展示关于可调节床的框架(例如在图23中监测的可调节床框架)的随时间推移的电容变化量。显示器184包括可调节床的头部186和脚部188的监测。在实施例中，随着电容从第一电容水平192变成第二电容水平194而监测变化率区域190。类似地，随着电容从第一电容水平198变成第二电容水平200而监测变化率区域196。在实施例中，电容的变化率影响变化自身是否触发自动化床的任何特性。相应地，如在显示器184上指示的，变化率区域190和变化率区域196向处理器和/或控制器指示电容变化率发生的时间过长(即，过慢)而不会触发可调节床的与床下降相关联的任何特性。例如，例如在图24中的由床自身的运动引起的电容变化不会触发在停止使床下降之前要求最低电容变化量的算法(即，要求检测存在人接触的算法)。
如应该理解的，可利用各种滤波技术来调节使用与处理器相关联的软件作出的判定(关于是否检测到存在)。例如，可对所监测的电容信号应用各种滤波器或变换以针对特定应用或使用者调节/调整软件。例如，自动化寝具系统可适合基于在特定时间量的特定电容变化量来调节照明或其它功能，或在白天/晚上的特定时段触发特定功能。因此，处理器可设置成基于特定使用者对相应特性的前一次使用来改变阈值的敏感度。此外，可针对自动化床的不同使用者和不同特性改变反应时间并且调节阈值。
带电容线感测的自动化寝具系统210的一个实施例在图25-27中示出。首先参照图25，自动化寝具系统210的平台的顶视图包括具有第一端214和第二端216的多个面板212、与多个面板212的表面联接的检测垫218和220、以及与检测垫218和220联接的电缆222和224。在一些实施例中，第一端214可称为床的“头部”，而第二端216可称为床的“脚部”。
当从图25中的顶部看时，检测垫218和220大致布置在自动化寝具系统210的第一端214附近。在一个实施例中，检测垫218和220与多个面板212中可被称为“座板”的固定面板联接。因此，尽管支承床的头部的单个面板和支承床的脚部的双面板可上下枢转，但非铰接的座板可保持固定不动。在一个实施例中，当检测垫218和220与自动化寝具系统210的静止部分联接时，可关于多个面板212中的一个或多个面板作出占用判定。
在一些实施例中，检测垫218和220是适于具有基于物体对检测垫218和220的接近程度的电压的电容材料。在又一些实施例中，检测垫218和220是具有导电性的镀铝聚合材料。检测垫218和220的镀铝聚合材料可仅在一面上是导电的。在一个实施例中，检测垫218和220是
在一个实施例中，可使用
如图25中所示，电容检测垫218和220可联接到与自动化寝具系统210的多个面板212联接的控制盒218。在一些实施例中，电缆222和224与检测垫218和220并与诸如控制盒/控制箱的控制装置联接。在实施例中，电缆222和224是同轴电缆。如应该理解的，另外的电容构件如另外的检测垫可与多个面板212联接。例如，尽管检测垫218和220可与多个面板212的顶面联接，但另外的检测垫可与多个面板212的底面联接。此外，虽然被示出为位于多个面板212的顶面上，但在一些实施例中，检测垫218和220与自动化寝具系统210的任何表面联接。例如，检测垫218和220可在自动化寝具系统210的组装期间与多个面板212的底面联接。
检测垫218和220可用来对自动化寝具系统210检测占用。例如，当布置在自动化寝具系统210的第一端214附近时，检测垫218和220可检测到位于自动化寝具系统210上面的人的身躯。在实施例中，检测垫218和220在寝具系统210的头部的上半部上形成规定的感测区域，并且不易受到自动化寝具系统210的其余部分的枢转带来的噪声干扰。
接下来参照图26，自动化寝具系统210的平台的顶视图包括具有第一端214和第二端216的多个面板212，以及线栅226。线栅226可与用于控制自动化寝具系统210的控制盒/控制箱联接。在又一些实施例中，线栅226可与位于寝具系统210外部的控制器联接。
在一些实施例中，线栅226提供与检测垫218和220相似的占用检测功能。另外，虽然在图26中被示出为与多个面板212的顶面的特定部分联接，但在一些实施例中，线栅226可出于相关的检测目的而与自动化寝具系统210的任何部分联接。在图26的实施例中，线栅226由金属检测材料如镀铝材料或织物、镀铝线或其它金属筛材料制成。在一个实施例中，线栅226的金属筛材料被交织以形成检测垫，例如图25的检测垫218和220。
现在转到图27，自动化寝具系统210的平台的顶视图包括具有第一端214和第二端216的多个面板212、与多个面板212联接的一系列检测条228和230。一系列检测条228和230利用连接条232和234互相连接。在又一些实施例中，一系列检测条228和230中的一者或两者可与用于控制自动化寝具系统210的控制盒/控制箱联接，例如检测条230利用电缆236与控制盒联接。例如，电缆236可以是将一系列检测条230与自动化寝具系统210的控制器联接的同轴电缆。
在一些实施例中，与自动化寝具系统210相关联的检测材料可与多个面板212的顶侧和/或多个面板212的底侧联接，并且可与自动化寝具系统210的台板(即，多个面板212的至少一部分)直接联接。在图25-27中被示出为与多个面板212联接的检测材料可采用任何构型布置以检测占用。在一些实施例中，自动化寝具系统210的非导电构件与传感器(即，检测条228和230、检测垫218和220和/或线栅226)中的一者或多者接触。在一个示例中，非导电控制盒可与一个或多个电容传感器联接。
现在参照图28和29，占用检测系统的实施例包括将检测材料如一个或多个检测垫结合在自动化床垫的床垫面层材料中。在图28的示例中，自动化寝具系统238包括床垫面层240，该床垫面层具有结合在床垫面层240的材料中的检测垫242和244。在一个实施例中，检测垫242和244是施加至床垫面层240的面层材料的镀铝区段。在又一些实施例中，床垫面层240与金属材料融合，并且检测垫242和244是床垫面层240的表面上的预施加的金属化区域。
如图29的自动化寝具系统246中所示，多个检测垫252的阵列250可与床垫面层248的表面联接。在实施例中，检测垫252可以是位于床垫面层248上(其中导电侧朝向上方)并且布置在各种位置的镀铝聚合物材料垫。在又一些实施例中，检测垫252可交迭，布置在床垫面层248的左侧和/或右侧，或以其它方式构造成提供关于自动化寝具系统246的检测区域。在一个实施例中，多个检测垫252以阵列250的构型布置，使得可确定床的单个使用者的位置。
例如，图29中的检测垫252可以是以阵列250布置以通过与检测垫254和256两者交迭来确定使用者的位置的镀铝聚合材料面板。在一个示例中，检测垫258与两个检测垫254和256联接和/或交迭，并且定位在阵列250的中间以相对于床垫的两侧检测占用(例如，第一使用者躺在床的左侧，而第二使用者躺在床的右侧，各使用者的头部位于第一端214附近)。在一些实施例中，非导电材料可用来布置阵列250，并且可直接或间接地与检测垫252、254、256和258的镀铝聚合材料联接。
在本发明的一个实施例中，镀铝的聚合检测材料可被直接系在自动化寝具系统的螺旋弹簧上以用于检测。例如，检测材料可与自动化寝具系统的内弹簧单元联接，以形成用于内弹簧单元中的各弹簧的组合检测的单个传感器。在另一实施例中，床垫的各单个袋装弹簧(pocketcoil)可变成各单个占用检测器，因为各弹簧彼此隔开。因此，袋装弹簧可用作各单个传感器的阵列。在本发明的一些实施例中，诸如镀铝聚合物垫的电容检测器可供包括袋装弹簧、记忆泡沫和/或空气的自动化寝具系统床垫使用。例如，两个或更多个镀铝聚合材料传感器可与自动化寝具系统的平台联接，以产生至少两个不同的关于床的检测区。在一些实施例中，镀铝聚合材料传感器和/或袋装弹簧可用来识别床上的多个单独的区域和/或范围以用于检测占用。
本发明的各种实施例采用图25-29的占用检测系统来判定自动化寝具系统的占用，以及触发和/或启动与自动化寝具系统相关联的一个或多个控制装置和/或特性。例如，一个或多个
由占用检测的变化所触发的特性可取决于占用判定过程在当天的时间。例如，当在晚上的特定时间判定为占用变化(即，判定为使用者已在深夜离开床)时，可触发与卫生间相关的灯(如卫生间中的灯和/或沿通向卫生间的路径的一系列灯)的点亮。在又一些实施例中，占用检测的变化可触发与自动化床的远程控制器相关联的一个或多个特性。例如，占用变化可触发警报器鸣响，这可响应于触发遥控装置而点亮一个或多个灯。在又一些实施例中，由占用检测的变化(例如检测面板感应到无人)启动/触发的特性可在特定量的时间之后被停用和/或暂停。在另一实施例中，可在检测系统中加入小睡特性，使得触发自动化寝具系统的特定特性的占用检测可被推后和/或延迟。
在本发明的一个实施例中，占用检测系统可设置成供不可调节的床如儿童床使用。因此，在图25-29中说明的检测垫、检测栅和/或检测条特性可结合在不可调节的床中。在一个实施例中，占用检测系统可被设置为用于加入到已有的不可调节的床中的套件。该系统可用来对不可调节的床检测占用，例如在儿童起身下床的情况下通过使床遥控装置鸣响和/或使房间中的灯点亮来发出警报。在本发明的一个实施例中，根据感测到占用检测变化时的夜晚时间，可触发床系统的一个或多个特性，例如点亮通向儿童卫生间的灯等。
在本发明的实施例中，占用检测触发与床相关联的特性的启动和停用两者。例如，占用检测系统可判定人已进入床，这可触发系统熄灭房间中的灯。因此，在一个实施例中，占用判定的第一变化(使用者离开床)可触发房间中的灯被点亮，而占用判定的第二变化(使用者回到床)可触发灯熄灭。在一些实施例中，灯可在感测到使用者上床时变暗，定时成在检测到占用之后经过特定量的时间之后熄灭，和/或在检测到占用时逐渐地变暗至熄灭。例如，在检测到使用者回到床时，灯可变暗至熄灭。
本发明的又一些实施例包括与占用检测系统相关联的附加特性(如可基于检测到人已上床来设定和/或开启的家用警报系统)的协调。在又一些实施例中，家用警报系统可在人离开床时被停用。在又一个示例中，房间外面的灯可基于检测到使用者离开床而被点亮，例如当使用者在深夜离开床时点亮的前廊灯。
在一个实施例中，占用检测系统可在家庭看护情形中用于老年人或残疾人。相应地，该系统可被编程为在老年人或残疾人下床时例如通过使占用检测系统的遥控装置和/或警报特性鸣响来触发特定的警报。在另一实施例中，使用者家庭的各种特性可被协调以响应于占用检测系统作出的判定而操作。例如，如果占用检测系统判定为使用者在床上，则家庭环境系统(即加热、通风和空调(hvac)系统)可被调节为使用者指定的夜间设置。类似地，如果占用检测系统判定为使用者已离开床，例如判定为检测垫不再感测到使用者的存在，则hvac系统可被触发而变更为日间设置。
在本发明的一些实施例中，占用检测系统可结合在各种其它不同于床或寝具系统的家用设备中。例如，占用检测系统可结合在门垫、小地毯和/或室内楼梯中以用于指示存在占用。例如，在一个实施例中，占用检测系统可结合在地下室楼梯上的滑槽(runner)中。基于占用判定，该系统可触发声音警报以提醒检测到存在，例如当在地下室楼梯附近检测到儿童的存在时发出警报信号。
在已描述了利用占用检测系统的检测的各种实施例的情况下，参照图30-32说明用于实施占用检测系统的示例性方法。特别地，图30是对可调节床检测双人占用的示例性双传感器方法的流程图260。在框262，作出第一传感器和第二传感器是否已被触发的判定。例如，由该系统执行的软件可利用与各个使用者的潜在位置相关联的传感器来判定床是否存在两个使用者。如果两个传感器都尚未被触发，则在框264，led可保持点亮。例如，如果两个使用者都尚未上床，则床下照明led可保持点亮。或者，如果传感器1和传感器2已被触发，则在框266，led可被熄灭。例如，在图25中，如果检测垫218和220两者都被触发而指示自动化寝具系统210中存在两个人，则可作出判定以熄灭房间中的灯，例如床的床下照明部件。
在框268，占用检测系统继续检查第一和第二传感器是否已被触发。如果传感器尚未被触发，则在框270，定时器可被启动以在指定时间间隔已经过之后在框266熄灭灯。换言之，系统不会在熄灭灯之前整晚等待两个使用者上床。或者，如果定时器未被启动，则该方法返回框268，在此系统在熄灭led之前继续检查第一和第二传感器的触发。在一个实施例中，使用者可向床系统指示仅存在一个使用者，这可容许系统在熄灭灯之前仅需来自单个传感器的检测。
现在来看图31，提供了相对于床检测占用的示例性单传感器方法的流程图272。在框274，作出传感器是否已被触发的判定。在框276，如果传感器尚未被触发，则led保持点亮。例如，如果自动化床的传感器尚未判定为使用者已进入床，则床下的led灯可保持点亮以照亮通向床的路径。然而，如果在框274传感器被触发，则led在框278被熄灭(例如，使用者上床并触发了传感器)。在已在框276点亮led的情况下，在框280作出关于传感器是否接着被触发的判定。如果传感器已被触发，则在框278将led熄灭。如果传感器尚未被触发，则在框282，定时器可被启动以判定临界时间量何时已经过。在一定量的时间已经过之后，在框278定时器可触发led熄灭。或者，当在框282定时器不满足时间阈值时，该方法可返回框280以作出关于传感器是否已被触发的判定。
最后参照图32，提供了相对于床检测单人占用的示例性双传感器方法的流程图284。在框286，作出第一传感器或第二传感器是否已被触发的判定。例如，床可具有限定床的用于检测的至少两个不同区域的两个(或更多个)传感器。如果两个传感器都尚未被触发，则在框288，led可保持点亮。或者，如果传感器1或传感器2已被触发，则在框290，led可被熄灭。例如，如果两个传感器之一被触发，则床下led灯可被熄灭。在另一示例中，如图25所示，如果检测垫218或检测垫220被触发而指示自动化寝具系统210中存在人体，则可作出判定以熄灭房间中的灯。
在框292，占用检测系统继续检查第一或第二传感器是否已被触发。如果两个传感器都尚未被触发，则在框294，定时器可被启动以在指定时间间隔已经过之后在框290熄灭灯。或者，如果定时器未被启动，则该方法返回框292，在此系统在熄灭led之前继续检查第一和第二传感器的触发。
如应该理解的，虽然图30-32的示例提到了与点亮和熄灭led灯对应的传感器触发，但本发明的各种实施例可触发与自动化寝具系统相关联的附加和/或替换特性。换言之，虽然说明了触发照明装置的示例(特别地，安装在床下的led照明装置)，但其它特性(如卫生间灯、卧室风扇、房灯等)可通过对床的占用判定而被触发。此外，与系统的实施例相关联的软件可针对特定系统定制为使得单人占用和双人占用特性都可被调节以对各种触发事件不同地作出响应。
相应地，在单人占用实施例中，可调节床上安装在下方的led灯在使用者/占用者不存在的情况下可保持点亮，并且一旦检测到使用者便可熄灭。在双人占用检测系统的一个实施例中，与传感器相关联的软件可被编程为使得在一个特性被启动/改变之前需要存在两个使用者(例如，在将灯熄灭之前床上必须存在两个使用者)。在双人占用检测系统的另一实施例中，系统可能要求在灯可被熄灭之前存在至少一个使用者。此外，一旦存在第一使用者，系统便可自动触发用于熄灭灯的定时器而不要求床上存在第二使用者(即，第一使用者无需在整晚亮灯的情况下睡觉)。然而，如果第二使用者在定时器计时完成之前进入床，则第二传感器的触发可启动熄灯(而不要求系统完成整个定时器等待周期)。
在本发明的一个实施例中，单人占用系统可采用两个传感器来检测自动化床中的占用。第一传感器可作出床上存在使用者的判定，由此触发床照明装置(或其它相关联的床特性)的关停而不要求第二传感器被触发。当使用者睡觉时，使用者可能从与第一传感器相关联的电容区域移开，从而不再触发第一传感器。例如，使用者可能从床的一侧滚动至另一侧。在实施例中，系统的软件可被编程以允许在第一传感器不再感测到使用者之后、在触发相关联特性之前(例如由于使用者已离开床的一侧而点亮灯之前)的一定延迟量(即等待临界时间量)。如果第二传感器在延迟时间段内(即在临界时间量到期之前)检测到使用者，则床可继续工作，就像使用者的存在被维持那样。换言之，如果第一传感器不再感测到使用者，但第二传感器在指定量的时间内检测到使用者，则灯不必被点亮，因为使用者仅仅是从床的一侧移动到了另一侧。
在一个实施例中，双人占用系统可被编程成允许触发否则对于单感应系统而言将不活动的特定特性。例如，在具有两个传感器的自动化床系统中，第一使用者可触发第一传感器，且第二使用者可触发第二传感器。在两个传感器都被触发的情况下，系统可被编程为熄灭与床相关联的灯(例如，床下led照明装置)。如果第一使用者离开床，则床下照明装置可被启动。例如，一个使用者可能在深夜离开床而使用洗手间，并且即使第二使用者仍在床上也可点亮照明装置。在一些实施例中，诸如床下照明装置的特性可以是使用者专用的，例如床下照明装置仅对床的与第一使用者和/或第一传感器相关联的一侧照明。
在一些实施例中，与自动化寝具系统相关联的床下照明特性可包括光感灯技术。相应地，床下照明装置在夜晚之前不会照明。因此，在一些实施例中，只要房间黑暗(即，在夜晚)且床上不存在使用者(即，根据本发明的实施例未感测到使用者)，灯就保持点亮。
在本发明的实施例中，检测垫、线栅和/或检测条的检测材料以及床垫面层材料的金属化区域适于具有基于物体对检测材料或金属化区域的接近程度的电压。这种电压信息经由检测材料收集并由处理器接收，处理器判定电压变化何时满足阈值。一旦电容的特定变化满足阈值，便可启用与自动化床相关联的对应功能。在实施例中，启用对应功能的阈值包括在特定时间内电压的特定变化量。例如，当利用电容信息来点亮/熄灭灯时，在满足指示人已离开床的阈值之前(以及在灯可被点亮之前)的特定量的时间内可要求电压的特定变化量。类似地，在作出人已重新进入床的判定之前(以及在可再次熄灭灯之前)的特定量的时间内，处理器可能要求电压变化的特定阈值。在实施例中，处理器连续接收电容监测信息，以及监测电容变化发生的快慢(δ改变的快慢)以判定在一定时间内是否发生了足够大的变化以满足阈值，并触发对应的功能。相应地，基于满足特定阈值，可启动和/或启用与自动化寝具系统相关联的各种特性。
接下来转到图33-38的躺椅实施例，电容检测可用在与具有座位的家具产品(如自动化躺椅和/或升降椅)相关联的各种自动化特性中。图33的示例性躺椅296从侧视图被示出为处于下降位置，其具有带顶侧300、底侧302、正面侧304、背面侧306和座位顶面322的躺椅本体298，并且由使躺椅296的导电部件与地面x绝缘的非导电脚垫308、310和312支承。如处于升起位置的图34的侧视图中所示，躺椅296可包括传输电荷的一个或多个导电部件和/或可基于施加至一个或多个导电部件的电荷而被监测电容的变化。例如，在图34的实施例中，躺椅296包括与导电支承部件(如一个或多个凳榻和/或椅子联动装置316和一个或多个线性致动器318)联接的底座314。在一个方面中，支承躺椅296的导电支承部件可包括由自动化躺椅机构使用的任何类型的支承部件(例如，金属框架构件)，如构造成传输施加至躺椅296框架的电荷的凳榻和/或椅子联动装置316的导电部件，所述电荷可被传输通过躺椅296下方的各种联动装置316以用于电容检测，如以下进一步讨论的。
图34中的躺椅296被示出为处于升起位置，该升起位置基于椅子在向上方向a上的旋转和/或移位，从而在使整个躺椅本体298向上并远离地面x倾斜的同时使背面侧306远离底面侧302转动。在本发明的一些方面中，一个或多个线性致动器318可用于基于相对于地面x在倾斜向前的方向b上的行程来使躺椅296移位到升起位置。如图34所示，可使用控制构件320控制躺椅296的自动化特性。控制构件320可与躺椅296的支承部件直接联接，例如利用导电连接件326与底座314直接联接。在又一些实施例中，控制构件320可与底座314直接联接以提供遍及躺椅296的构造成传输这种电荷的各个构件的导电路径。例如，控制构件320可与底座314直接联接，底座314与传输电荷的多个联动装置316联接，使得可通过单个控制构件320检测与所联接的底座314和/或联动装置316的多个导电部件之一相关联的电容变化。因此，控制构件320、联动装置316和/或线性致动器318可用作用于相对于躺椅296检测存在——例如检测与躺椅本体298的底面侧302上的一个或多个导电部件接触的人的存在——的传感器。
在本发明的又一些实施例中，图35示出自动化躺椅296的后透视图。躺椅296可包括为了提供与控制构件320相关联的电容传感器而联接的导电部件，其可包括底座314、一个或多个横杆334、一个或多个联动装置316和330、一个或多个托架332、和/或构造成传输电荷以提供电容传感器的至少一个部件的另外的导电部件。因此，躺椅296的底面侧302上的组合导电特征可基于与控制构件320的联接而共同提供用于相对于躺椅本体298的存在发送的电容传感器。例如，利用金属底座314、金属联动装置316、金属横杆334和/或金属线性致动器318，控制构件320可用作与自动化升降躺椅296相关联的传感器以判定是否在椅子本体298下方检测到(即，经由电容检测)存在。在沿向前的方向b平移的同时，自动化升降椅296的躺椅本体298可移位到躺椅296的一个或多个导电部分在底面侧302和/或背面侧306上露出的位置，这提供了对与控制构件320连接的电容传感器(例如，由底座314、联动装置316和330、致动器318、托架332和横杆334构成的电容检测传感器)的接近。
在本发明的一些实施例中，导电部件可用于将电容传感器的各构件联接在一起。这种导电部件可包括导电螺栓、导电螺钉、导电销和/或构造成传输电荷的另外的导电联动装置。由控制构件320监测的电容感测因此可接收来自躺椅296的相互联接的各导电部件(即，不间断电路)的信号，从而在控制构件320不与各部件直接联接的情况下通过控制构件320检测与躺椅296的一部分的接触。例如，可通过与底座314联接的控制构件320基于从横杆334经联动装置316和底座314传输到控制构件320的电荷来检测到横杆334。在本发明的一些实施例中，控制构件320构造成基于使用者与躺椅本体298的底面侧302上露出的导电构件的至少一部分的接触而从躺椅296的底面侧302上的一个或多个导电部件接收电容变化的指示。
参考图36，图34的自动化躺椅的底部透视图示出可联接成用于电容检测的单个回路的又一些示例性构件。例如，横杆350和线性致动器352可与联动装置316和/或底座314联接以提供构造成检测躺椅296的底面侧302上的使用者的存在的电容传感器。因此，使用者与底面侧302上的一个或多个导电构件的接触可向控制构件320产生躺椅本体298下方是否存在使用者的指示。在本发明的一个实施例中，控制构件320可传送存在指示以启用/停用躺椅296的一个或多个特性。例如，自动化躺椅296的升降椅机构可基于存在指示而在枢转期间停用(例如，停用一个或多个线性致动器352和318)。通过停止自动化躺椅296的一个或多个部件的行程，在躺椅296的枢转部分下方被“捕捉”到的使用者可得到保护以防受伤和/或被容许在椅子停止移动时从椅子下方移出。
通过将控制构件320与躺椅296的一个或多个导电/电容部件直接联接，此类部件可用作用于相对于椅子本体298进行存在检测的电容传感器。在一方面中，包括躺椅296的底面侧上的一个或多个部件的电容传感器可经由控制构件320中断通过躺椅296的自动化部件进行的一个或多个枢转情形。例如，椅子本体298的凳榻部可在通过一个或多个联动装置316检测到存在时中断缩回。在另一示例中，一旦通过底座314、联动装置316、横杆334等检测到存在，便可停止和/或中断基于使用者指令的座位顶面322的升起或下降。因此，相对于椅子本体298的一部分进行的存在电容检测可引起来自自动化椅子的一个或多个响应以防止伤害与躺椅296的电容感测部件接触的人，而不论使用者或其他人是否正在引导躺椅296沿特定方向移行(例如，向上、向下、向前倾斜、向后倾斜、凳榻伸出、凳榻缩回和/或可能伤害与由与控制构件320联接的导电构件形成的电容传感器接触的人的任何其它运动)。
如在图36的例子中进一步所示，躺椅296可包括具有后端338和前端340的座位箱体336，支承座位底面354的一组正弦线342、344、346和348跨越该座位箱体336。正弦线342、344、346和348是用于支承坐在躺椅296的顶面322上的使用者的线结构的一种类型/构型的例子。在实施例中，正弦线342、344、346、348和350与躺椅本体298的座位箱体336联接。如图37a的放大视图所示，这种联接可利用连接夹358、360、362和364来将正弦线342、344、346和348固定在座位箱体336上。在实施例中，桥接线324用于在连接部366、368、370和372处联接正弦线342、344、346和348以形成阵列。此类经由桥接线324实现的电容连接可使得各正弦线342、344、346和348能够作为经由桥接线324与控制构件320联接的传感器阵列检测电容变化。
在图37a中，正弦线342、344、346和348与桥接线324联接以形成与控制构件324的连接，由此用作用于对座位底面354检测到的使用者占用的占用检测阵列。在另一方面中，正弦线342、344、346和348可形成用于基于各正弦线342、344、346和348与座位箱体336的具有导电表面特征的部分的联接而接收躺椅296的占用指示的电容检测传感器，如图37b所示。在一个实施例中，座位箱体336的导电表面特征包括与座位箱体336的表面380的至少一部分接触的箔带376，并且至少在正弦线342、344、346和348、连接夹358、360、362和364以及桥接线324之间形成电容连接。因此，使用者占用信息可从正弦线的阵列经由桥接线324提供给控制构件320。
在图38中，提供了根据本发明实施例的用于自动化躺椅的控制构件320的透视图382。控制构件320可与躺椅296的一个或多个导电部件联接，例如与底座314联接。在另一方面中，控制构件320可与躺椅296的附加/替换导电部件联接，例如与联动装置316联接。在图38的例子中，控制构件320可使用导电连接部326与躺椅296的底座314联接。此外，控制构件320可经由线连接部386与底座314联接。在本发明的一些方面中，控制构件320经由将控制构件联接到躺椅296的一个或多个导电部件(如底座314)的线连接部386和/或导电连接部326接收存在检测指示。在又一些方面中，控制构件从与座位底面354附近的正弦线342、344、346、348联接的桥接线324接收相对于座位顶面的占用检测(即，使用者是否就座)。
现在转到图39，示出了根据本发明一个实施例的计算设备392的系统图390。计算设备392可包括以下构件中的一个或多个构件：处理器394、存储器396、输入/输出构件398、通信构件402、数据库404和无线构件406。基于利用一个或多个根据本发明实施例的计算设备392，可作出关于控制构件320接收什么类型的传感器检测——例如铰接的自动化躺椅296下方和/或后方的存在电容检测，或坐在座位顶面322上的使用者的占用检测——的判定。
如图40中更详细所示，提供了根据本发明实施例的用于正弦线检测阵列的占用检测构件的系统图408。示例性占用检测系统410包括具有正弦线构件414和桥接构件416的检测阵列构件412、辅助构件418、接收构件420、判定构件422、通知构件424和通信构件426。在实施例中，占用检测系统410的一个或多个构件可组合成执行图40所示的多个构件的任务的单个构件。例如，单个控制构件可包括接收构件420、判定构件422和通知构件424的特征。检测阵列构件412可包括与躺椅座位的至少一部分联接的一条或多条正弦线作为正弦线构件414的一部分。此外，正弦线构件414中的各条正弦线可基于与桥接构件416的联接而联接在一起作为电容传感器。在一方面中，桥接构件416包括桥接线324。在另一方面中，桥接构件416包括箔带376，或座位箱体336的表面380上的其它电容表面特征。
根据一个实施例，接收构件420可基于经由正弦线342、344、346和/或348收集的信息而接收躺椅296的使用者占用的指示。通过经由一系列/一组正弦线检测电容的变化量，在正弦线之间形成的电容阵列用作可触发座椅装置如自动化躺椅296的一个或多个另外的功能/特性的占用检测器。例如，经由正弦线的占用检测可用于剧院环境中以经由辅助构件418在使用者离开座位时判定何时点亮走廊安全照明装置。在另一例子中，通知构件424可经由监测患者是否已离开具有正弦线阵列的特定椅子的占用检测系统410向服务提供者(如医院员工)指示使用者已离开座位表面。
现在转到图41，提供了经由用于占用检测的正弦线检测阵列监测电容的方法的流程图41。在框430，经由正弦线检测阵列构件412监测电容。在框432，经由检测阵列构件412接收电容变化的指示。这种电容变化的指示可包括使用者在座位表面上坐下，或使用者离开座位表面。在框434，判定与接收到的电容变化的指示相关联的相应占用指示。这种判定可包括识别使用者是否已暂时或永久离开座位表面、使用者是否已移动他们的座位而触发非报警的电容变化、和/或在不允许椅子的其它特性工作时占用是否已改变(例如，可能要求使用者坐在椅子中以便升降部件使自动化躺椅296升起/下降/倾斜)。
在框436，可将所判定的占用检测传送到控制构件和/或可产生占用通知。例如，可将所判定的占用指示传送到自动化躺椅296的控制构件以启用/停用躺椅296的一个或多个功能。在另一实施例中，系统可将占用变化的指示传送到外部源，例如剧院座椅环境或医院座椅系统中的室内监测器。在于框436传送占用检测或产生的占用通知后，系统可在框430经由正弦线检测阵列构件继续监测电容。
附加地或替代地，在框440，可响应于被传送的所判定的占用或所产生的占用通知而启用一个或多个辅助构件。例如，可响应于一个或多个使用者已离开座椅系统而点亮一系列灯。在又一些方面中，诸如室内灯或护士站警报的附件可利用正弦线检测向共用的监测系统指示特定使用者已离开座位。
在图42中，提供了根据本发明实施例的用于框架检测系统的电容检测构件的系统图442。电容检测系统444包括框架检测构件446、接收构件448、判定构件450、控制构件452、中断构件454、通信构件456和占用检测系统构件458。电容检测系统444的一个或多个部件可用于启用或停用自动化躺椅296的一个或多个特性。例如，框架检测构件446可从接收构件448接收包括电容变化阈值的信息，判定构件450可分析该信息以判定检测到的电容变化是否满足触发特定响应的电容变化阈值。当框架检测构件446监测到接收构件448接收的电容的变化并且判定构件450判定为已满足指示人与自动化躺椅296的一部分接触的阈值时，中断构件454可被接合以中断自动化躺椅296的行程。
示例性电容检测系统444内还包括占用检测系统构件458，其可在判定构件450解读接收到的电容数据时向电容检测系统444提供另外的信息。例如，占用检测系统构件458可接收使用者已坐在自动化躺椅296上的指示。在坐下后，通过框架检测构件446检测到的总电容可通过占用检测系统构件458且特别是正弦线阵列检测器的存在而绝缘。因此，可基于确认框架检测构件446在电容检测中经历的峰值实际对应于使用者在躺椅本体298和/或座位表面322上坐下而分离用于检测躺椅296下方的存在的“正误识(falsepositive)”。
接下来转到图43，提供了根据本发明实施例的用于经由框架检测构件监测电容的方法的流程图460。在框462，如上所述，监测框架检测电容。在框464，经由框架检测构件接收电容变化的指示。此外，在框465，作出检测到的电容变化是否已满足临界量的判定。如果在框465不满足电容变化的临界量，则该方法返回框462以继续监测。如果在框465确定了电容变化的临界量，则该方法继续到框466，在此判定与自动化躺椅机构的一个或多个特性相关联的一个或多个存在指示。此外，在框468，启用与所判定的一个或多个存在指示相关联的一个或多个对应的响应。
最后参照图44，提供了根据本发明实施例的用于监测框架检测电容和正弦线检测阵列构件的方法的流程图470。在框472，监测框架检测电容。在框474，监测经由正弦线检测阵列构件的电容。相应地，在框476，接收经由框架检测构件对电容变化的指示。在框478，作出经由正弦线检测阵列构件监测到的电容是否已改变临界量的判定。例如，在框476接收的经由框架检测构件的电容变化可指示用于自动化躺椅296下方的存在的“正误识”。因此，来自框474的所监测到的正弦线检测阵列电容数据可用于判定使用者是否在临界时间量内和/或以电容变化阈值进入躺椅296。如果通过正弦线检测阵列构件监测的电容尚未改变临界量，则通过框架检测构件进行的监测返回到框472。如果通过正弦线检测阵列构件监测的电容已改变临界量，则在框480启用与经由框架检测构件接收的电容变化的指示相关联的对应的响应。
例如，在框478处用于正弦线检测的阈值可识别出归因于占用的变化而不是针对躺椅296的存在检测的变化的电容检测的变化量。如果电容变化不满足临界存在指示(例如，单独识别出占用的来自正弦线检测阵列的检测指示)，则该方法可在框472继续监测电容。如果电容变化不满足临界存在指示(例如，未指示占用的变化归因于占用而不是存在的来自正弦线检测阵列的检测指示)，则在框480可启用对应的响应。
从前文将看出的是，本发明是非常适合于实现在上文中连同显而易见且为该结构所固有的其它优点一起阐述了的所以目的和目标的发明。
应该理解的是，某些特征和子组合是实用的且可在不参考其它特征和子组合的情况下使用。这一点已经被权利要求考虑在内并且在权利要求的范围中。
由于可以完成本发明的许多可行的实施例而不脱离其范围，所以应该理解的是，文中阐述或附图中示出的所有内容都应该被解释为例述性的而不是限制性的。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！