本实用新型属于家具领域，具体是涉及一种智能数字睡眠检测床垫。
背景技术：
：人生的三分之一是在睡眠中度过的，好的睡眠质量能增强免疫力、消除疲劳，恢复体力、保护大脑，而睡眠质量的好坏与床垫息息相关，消费者在选择床垫时从床垫的通透性、减压性、支撑度、服贴性、床面张力、睡眠温度和睡眠湿度等方面来选购类型合适的床垫。由于每个人的具体情况不同，比如体重、身高、胖瘦以及个人睡眠习惯等，选购床垫时最基本的要求是仰卧时能保持腰椎生理前凸，身体曲线正常；侧卧时以不使腰椎弯曲、侧弯为主，人无论处于哪种睡眠姿势，脊柱都能保持平直舒展，要压强均等，人躺在上面全身能够得到充分放松，而这都与床垫的软硬度有关。目前市场上的床垫只是有不同软硬度差别，因此大部分人都是盲目或者随意购买床垫，很多人都是选了不适合自身的床垫，这样影响到睡眠，进而影响到身体的健康。技术实现要素：本实用新型的目的在于针对上述存在的问题与不足，提供一种测算出适合个体所需床垫的软硬度，为个体选择合适自个的床垫做出准确指导的智能数字睡眠检测床垫。本实用新型智能数字睡眠检测床垫的技术方案是这样实现的：智能数字睡眠检测床垫，包括空心的床架、放置在床架上面的床垫、PC触摸屏设备/移动显示控制设备、数据处理系统及控制开关，所述数据处理系统包括控制器及集成芯片电路板，所述床垫包括活动部和支撑部，支撑部使用海棉做为主要材料提供足够的硬度和支撑，活动部包括自上往下分布的上固定面料、多支弹簧、多个压力传感器、里衬及下固定面料，所述活动部下部对应的床架内腔设有多个气囊，所述气囊下部连接有气压阀门、气泵及充放气控制装置，所述压力传感器与弹簧下部接触，气囊上部与压力传感器接触，压力传感器与集成芯片电路板连接，充放气控制装置与数据处理系统连接；检测时，检测者先通过PC触摸屏装置/移动显示控制装置输入基础信息及睡眠习惯，检测者躺在床垫上，人体作用在床垫上的压力传递到压力传感器上后转换为电信号，集成芯片电路板对压力传感器输出的电信号进行处理，并输出控制信号，充放气控制装置根据控制信号对气囊进行充放气，使床垫软硬度适合检测者进行睡眠测试；当床垫舒适度不合适时，压力传感器收集并检测压力值，反馈压力值数据到集成芯片电路板，控制器发送指令给集成芯片电路板，集成芯片电路板发送升降指令给气泵，气泵对气囊增加或减少气量调整床垫软硬度；当床垫舒适度合适时，PC触摸屏装置/移动显示控制装置开始运算并出具运算结果，运算结果数据上传至云服务器记录以及进行后期分析。进一步地，所述气压阀门的气路为三路活动部件为一组，且共三组，分别独立工作。进一步地，所述气囊有9个，活动部由9个活动部件组成，各活动部件可以提供5-9，共5级段位的硬度标定，硬度无级调节。驱动部件为多个气囊，气囊的顶和底有较强的支撑力提供给弹簧。充气和放气分路。进一步地，所述压力传感器为红外微距传感器，所述红外微距传感器有27颗，并蜂窝式分布在弹簧与气囊之间。进一步地，所述PC触摸屏设备/移动显示控制设备包括手机或平板电脑、蓝牙模块、无线接收装置和无线发送装置。进一步地，所述床垫长2.0米，宽0.9米，其中，活动部包括肩部和臀部，活动部长1.3米，宽0.65米，支撑部包括床垫头和床垫尾，床垫头和床垫尾各长0.35米，宽0.9米。进一步地，所述床架上设有微信二维码扫描入口，由微信支付信息启动。既可以积累测试者的资料供后续研究改进，也有效吸引更多的消费者的关注。本实用新型智能数字睡眠检测床垫的使用方法，包括如下步骤：(1)、使用蓝牙模块与PC触摸屏设备/移动显示控制设备联接获取授权码确定连接配比设备，进入数据处理系统，并输入检测者的基础信息及睡眠习惯；(2)、当用户躺在床垫上时，压力传感器探测弹簧的形变量，将压力值数据反馈到集成芯片电路板，所述集成芯片电路板发送升降控制信号给气泵的充放气控制装置；(3)、所述控制信号发送至数据处理系统，且根据各个活动部件压力值的大小，集成芯片电路板自动根据函数判断使气泵对气囊进行充放气，气压传感器对气囊动作扫描得出人体脊柱曲线和各应力点数据，且对气囊压力进行标定，并收集数据，将所收集的数据做为关键数据提供给数据处理系统中的体感算法公式进行计算分析；(4)、根据体感算法公式分析，集成芯片电路板控制气囊进行冲气或放气，以此调整床垫软硬度，压力传感器将使应力点数据符合消红点曲线范围；消红点曲线范围意思是指，当人某一个部分较重，压力过大，床垫受的压力会增大，体验人群所受的反作用力增大，力的大小用颜色来区分的话就是绿色为很舒服，黄色为一般，红色为不舒服，如果呈现红色压力点反应，表明该区域体感不舒服，消去红点的作用就是使体验人群更加舒适。(5)、若床垫已达到最佳舒适度，则PC触摸屏设备/移动显示控制设备根据应力数据综合计算出平均硬度值，并出具运算结果；若床垫还未达到最佳舒适度，则重复步骤(2)、(3)、(4)由气囊动作进行调整至最佳睡眠舒适度，当达到最佳体感舒适度后，PC触摸屏设备/移动显示控制设备根据应力数据综合计算出平均硬度值，并出具运算结果，运算结果上传至云服务器进行记录及后期数据分析。进一步地，所述基础信息包括检测者姓名、身高、体重及年龄段，所述睡眠习惯包括仰卧、侧卧、使用床垫年限、使用方式是单人或双人及舒适度调节，所述舒适度调节包括肩部、腰部、臀部及全部复位。进一步地，所述算法公式：硬度度数＝[弹簧形变压力值×变量系数+(BMI定值)+(压力值均值)]/(结构函数的系数总值)；再通过计算所得的硬度度数值与段位设定值对应关系获得段位值。其中：弹簧形变压力值：弹簧发生形变的大小所需的压力值；变量系数：通过测量计算将弹簧形变转换成公斤所需的系数，且根据阶段性系数有所不同；BMI定值：判断测量人员的BMI进行比对，考虑人群的肥胖程度设定定值进行加减；BMI定值＝体重(kg)÷身高2(m)；BMI指数(即身体质量指数，简称体质指数又称体重，英文为BodyMassIndex，简称BMI)，是用体重公斤数除以身高米数平方得出的数字，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。BMI是世界公认的一种评定肥胖程度的分级方法，世界卫生组织(WHO)也以BMI来对肥胖或超重进行定义。压力值均值：多个压力传感器所得的压力值的均值，主要作用于平衡舒适度的效果；结构函数的系数值：函数公式计算所得，考虑测验人群的身体状况而设定，比如孕期、哺乳期、脊椎病史、年龄段等等状况从优判断的系数设定值相加得出的数值；结构函数的系数总值计算公式:使用床垫年限系数+脊柱病史系数+特殊生理期系数+年龄段系数。使用床垫年限系数:调查发现绝大多数人群在未使用床垫睡眠的情况下都是使用木板来代替的，如果长期的睡木板床，他们会习惯木板的硬度，对于我们推荐的床垫，他们会感觉太软而不适，所以此处加入了使用床垫年限的设定，主要是为了迎合人群的习惯，使床垫的感受更加舒适。特殊生理期系数：考虑孕妇以及哺乳期女性睡的比平时偏硬的床垫,伴随着腰骨疼痛，无法翻身，哺乳困难等问题，所以要在此处加大硬度系数。年龄段系数:不同的年龄段，生理特征不同，所以要分开系数考虑，比如:少年、青年，他们在发育期长高时期，床垫偏硬甚至加硬才是适合他们发育所需。中老年也是如此，需要加大硬度系数。青壮年、中年，他们长期的工作压力环境需要选择偏软的床垫才能获得更好的深度睡眠效果，所以要按年龄段来设定不同的系数。本实用新型软件功能描述：1.通过对气囊充放气对床垫表面应力进行扫描，当无人躺下时初始化所有应力点数据归零。当有人躺下时，通过反复调整9个活动部气囊压力，监测微距传感器弹簧形变量进行综合计算，测算出人体睡姿。2.平躺时，通过气囊动作扫描得出人体脊柱曲线和各应力点数据，根据算法分析，调整气囊压力使应力点数据符合消红点曲线范围。3.当达到体感舒适度后，根据应力数据综合计算出平均硬度值，数据回馈给显示设备。4.可根据不同的睡眠人不同的睡姿，采集数据，由气囊动作进行调整至最佳睡眠舒适度。5.9个活动部件提供的承载压力均可自动调节，完成任意睡姿舒适消红功能。6.接入蓝牙模块，可接受微信支付信息启动并将平均硬度等信息回馈给微信。本实用新型的工作原理是这样实现的，使用者利用PC触摸屏设备/移动显示控制设备与蓝牙模块连接，或是利用移动显示控制设备扫描二维码，上存授权码到云服务器，记录时间和授权码，然后进入数字床垫测量系统，输入检测者姓名、身高、体重、年龄、睡眠习惯、使用床垫年限、使用模式是单人还是双人及舒适度调节，接通电源，闭合控制开关，检测者平躺或以不同的睡姿躺在床垫上时，由床垫根据各红外微距传感器输出的电信号自动计算出适合于该检测者的标准压力。本实用新型床垫能根据不同的体验者的睡眠习惯自动调节床垫软硬度至体验者认为最舒适的位置。在使用过程中，当监测到某接触点输出的电信号高于或低于其他接触点的电信号时，压力传感器收集并检测压力值，由数据处理系统和充放气控制装置对该应力点数据对应的气囊进行放气或充气，并根据算法公式：硬度度数＝(弹簧形变压力值*变量系数+(BMI定值)+(压力值均值))/(结构函数的系数总值)分析，再通过计算所得的硬度度数值与段位设定值对应关系获得段位值。调整9个活动部位的气囊压力使应力点数据符合消红点曲线范围，直至各接触点输出的电压相同，即各气囊的气压相同，各接触点压力分布均匀，让使用者感觉到床垫软硬达到最佳舒适状态，PC触摸屏设备/移动显示控制设备运算并出具运算结果，并将数据上存云服务器进行记录以及后期数据分析。本实用新型智能数字睡眠检测床垫可测算出适合个体所需床垫的软硬度，为个体选择合适自个的床垫做出准确指导。可以放在床垫卖场供消费者购买前进行测试，也可以用在床垫加工厂、研发机构等场所用以研究床垫使用。附图说明图1为本实用新型一种实施例结构示意图；图2为图1的另一视角结构示意图；图3为本实用新型工作原理流程示意图；图4为本实用新型使用方法简要操作步骤示意图。具体实施方式实施例一：如图1、2所示为本实用新型智能数字睡眠检测床垫及其使用方法一种实施例的结构示意图，包括空心的床架1、放置在床架1上面的床垫2、PC触摸屏设备/移动显示控制设备、数据处理系统及控制开关5，所述数据处理系统包括控制器及集成芯片电路板31)，床垫2包括活动部21和支撑部22，支撑部22使用海棉做为主要材料提供足够的硬度和支撑，活动部21包括自上往下分布的上固定面料211、多支弹簧212、多个压力传感器213、里衬及下固定面料214，里衬承受压力时变形量小，无压力时柔软耐磨。活动部21下部对应的床架1内腔设有多个气囊215，气囊215下部连接有气压阀门32、气泵33及充放气控制装置，压力传感器213与弹簧212下部接触，气囊215上部与压力传感器213接触，压力传感器213与集成芯片电路板31连接，充放气控制装置与数据处理系统连接。气压阀门32为高压定制锁气型号，配合气泵33压力对局部压力能提供充分承载。气压阀门32、气泵33为直流24V安全电压型号。检测时，检测者先通过PC触摸屏装置/移动显示控制装置输入基础信息及睡眠习惯，检测者躺在床垫2上，人体作用在床垫2上的压力传递到压力传感器213上后转换为电信号，集成芯片电路板31对压力传感器213输出的电信号进行处理，并输出控制信号，充放气控制装置根据控制信号对气囊215进行充放气，使床垫2软硬度适合检测者进行睡眠测试；当床垫2舒适度不合适时，压力传感器213收集并检测压力值，反馈压力值数据到集成芯片电路板31，控制器发送指令给集成芯片电路板31，集成芯片电路板31发送升降指令给气泵，气泵对气囊215增加或减少气量调整床垫软硬度；当床垫2舒适度合适时，PC触摸屏装置/移动显示控制装置开始运算并出具运算结果，运算结果数据上传至云服务器记录以及进行后期分析。气压阀门32的气路为三路活动部件为一组，且共三组，分别独立工作。气囊215有9个，活动部21由9个活动部件组成，各活动部件可以提供5-9，共5级段位的硬度标定，硬度无级调节。压力传感器213为红外微距传感器，所述红外微距传感器有27颗，并蜂窝式分布在弹簧212与气囊215之间。PC触摸屏设备/移动显示控制设备包括手机或平板电脑、蓝牙模块、无线接收装置和无线发送装置。本实用新型一种实施例床垫2长2.0米，宽0.9米，其中，活动部21包括肩部和臀部。如图3、4所示本实用新型智能数字睡眠检测床垫的使用方法，包括如下步骤：(1)、使用蓝牙模块与PC触摸屏设备/移动显示控制设备联接获取授权码确定连接配比设备，进入数据处理系统，并输入检测者的基础信息及睡眠习惯；(2)、当用户躺在床垫2上时，压力传感器213探测弹簧212的形变量，将压力值数据反馈到集成芯片电路板31，集成芯片电路板31发送升降控制信号给气泵33的充放气控制装置；(3)、控制信号发送至数据处理系统，且根据各个活动部件压力值的大小，集成芯片电路板31自动根据函数判断使气泵33对气囊215进行充放气，气压传感器对气囊215动作扫描得出人体脊柱曲线和各应力点数据，且对气囊215压力进行标定，并收集数据，将所收集的数据做为关键数据提供给数据处理系统中的体感算法公式进行计算分析；(4)、根据体感算法公式分析，集成芯片电路板31控制气囊215进行冲气或放气，以此调整床垫2软硬度，压力传感器213将使应力点数据符合消红点曲线范围；(5)、若床垫2已达到最佳舒适度，则PC触摸屏设备/移动显示控制设备根据应力数据综合计算出平均硬度值，并出具运算结果；若床垫2还未达到最佳舒适度，则重复步骤(2)、(3)、(4)由气囊215动作进行调整至最佳睡眠舒适度，当达到最佳体感舒适度后，PC触摸屏设备/移动显示控制设备根据应力数据综合计算出平均硬度值，并出具运算结果，运算结果上传至云服务器进行记录及后期数据分析。基础信息包括检测者姓名、身高、体重及年龄段，所述睡眠习惯包括仰卧、侧卧、使用床垫年限、使用方式是单人或双人及舒适度调节，所述舒适度调节包括肩部、腰部、臀部及全部复位。所述算法公式：硬度度数＝[弹簧形变压力值×变量系数+(BMI定值)+(压力值均值)]/(结构函数的系数总值)；再通过计算所得的硬度度数值与段位设定值对应关系获得段位值。其中：弹簧形变压力值：弹簧发生形变的大小所需的压力值；变量系数：通过测量计算将弹簧形变转换成公斤所需的系数，且根据阶段性系数有所不同；BMI定值：判断测量人员的BMI进行比对，考虑人群的肥胖程度设定定值进行加减；压力值均值：多个压力传感器所得的压力值的均值，主要作用于平衡舒适度的效果；结构函数的系数值：函数公式计算所得，考虑测验人群的身体状况而设定，比如孕期、哺乳期、脊椎病史、年龄段等等状况从优判断的系数设定值相加得出的数值；结构函数的系数总值计算公式:使用床垫年限系数+脊柱病史系数+特殊生理期系数+年轻段系数。公式中各个系数的设定值如下表一至表五所示：(考虑点：1、对于孕期/脊柱病史不适宜睡眠过软的床垫，所以都会加大系数；2、对于床垫使用年限过低的人群，考虑使用习惯的问题会加大系数使群众体感更好；3、对于年长的人群考虑生理特性都会加大系数；4、另外对于青年/中年人群，由于高压的工作环境所以更需要降低系数，睡软一点的床垫更容易使这部分人群的睡眠质量提高。)表一：使用床垫年限的系数设定值使用床垫年限系数0-525-101.510-501表二：脊柱病史的系数设定值脊柱病史系数是2否0表三：特殊生理期的系数设定值特殊生理期系数是2否0表四：年龄段的对应系数设定值年龄段系数0-12212-161.816-221.622-30130-40140-601.860-1002表五：段位和硬度度数的对应关系段位硬度度数520-60610-2079-1087-991-7下表是通过对使用本实用新型的测试者1、测试者2、测试者3采集到的数据按算法公式计算出硬度度数值再换算为段位：测试结果显示：测试者1、测试者2、测试者3分别适合段位为6、8、8的床垫。表中“上身比例”作用:在实际的生活中一般的床垫都会有区分段床垫，但是未能合理的考虑人体身高比，所以会造成中段床垫实际上是包含了臀部与大腿部分，其实臀部与大腿部分的压力值不同，为了达到更好的舒适度,传感器根据明显的压力值差异算出臀部位置，从而获取消费者的上身比，以此为界点来区分臀部以及大腿部分，而且相对的大腿部分的舒适度要求没有那么明显。实施例二：在实施例一中，床垫2活动部21长1.3米，宽0.65米，支撑部22包括床垫头和床垫尾，床垫头和床垫尾各长0.35米，宽0.9米。实施例三：在实施例一、二的基础上，在床架1上设有微信二维码扫描入口，测试入口使用微信二维码关注后，由微信支付信息启动驱动对应设备启动，使用蓝牙模块跟手机联接，精确控制使用手机APP实现。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 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