灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，包括：多维数据捕捉采集单元1、阵列式独立动作模块组2、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6；多维数据捕捉采集单元1设置在阵列式独立动作模块组2上；多维数据捕捉采集单元1、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6、阵列式独立动作模块组2依次连接。独立动作模块包括独立的供电接口和独立的动作控制信号接口；多维数据捕捉采集单元1包括独立的供电接口和独立的数据接口。本实用新型的独立模块化设计结构合理、控制灵活，能够满足用户个性化的睡眠质量需求。
【专利说明】灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能床垫领域，具体地，涉及灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统。
【背景技术】
[0002]现有的运用传感器和处理器的智能床垫技术在实用领域还远不够成熟，无法满足实用和用户需求。具体来讲存在如下不足之处:
[0003](I)传感器设置不尽合理。现有技术往往将传感器作为一个专门的层来进行布置，考虑到人体在睡眠过程中的各种动作，该种将传感器和通信线路布置于平面层的设计显然是易于损坏的。
[0004](2)满足用户要求的设置不够灵活。现有技术很少考虑到用户的个性化需求，功能模块单一，不能灵活分布、替换、维修以及升级。
[0005](3)作为改变支撑压力动作器的气腔类充气单元设计不合理，气压不够充足时容易失去弹性和支撑力。
[0006](4)没有考虑用接入户评价、云平台及数据挖掘功能，仅依靠传感器和芯片的闭环系统无法真正满足用户个性化的高质量睡眠健康需求。
[0007](5)传感器通道较为单一，难以获得真实状态下更为完备的处于睡眠状态的个体(用户)的睡眠行为。
实用新型内容
[0008]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统。
[0009]根据本发明提供的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，包括:多维数据捕捉采集单元1、阵列式独立动作模块组2、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6 ；
[0010]连接关系具体如下:
[0011]多维数据捕捉采集单元I设置在阵列式独立动作模块组2上；
[0012]多维数据捕捉采集单元1、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6、阵列式独立动作模块组2依次连接。
[0013]优选地，阵列式独立动作模块组2包括多个按阵列式分布的独立动作模块，独立动作模块包括独立的供电接口和独立的动作控制信号接口 ；
[0014]独立动作模块通过其动作控制信号接口连接至动作传导模块6，多维数据捕捉采集单元I包括独立的供电接口和独立的数据接口；
[0015]多维数据捕捉采集单元I通过其数据接口连接至控制器模块4。
[0016]优选地，每个独立动作模块上均设置有多维数据捕捉采集单元I。
[0017]优选地，独立动作模块包括气囊、弹簧，动力单元模块5包括气泵，气囊连接气泵，弹簧设置在气囊内部。
[0018]优选地，弹簧被气囊始终限制在收缩变形状态、或者被气囊限制在收缩变形状态与原形状态之中的任一个状态。
[0019]优选地，独立动作模块按照MXN的矩阵分布，其中，M、N分别为矩阵的行数和列数。
[0020]优选地，多维数据捕捉采集单元I包括如下任多个装置:
[0021]-压力传感器；
[0022]-温度传感器；
[0023]-湿度传感器；
[0024]-生理体征量化传感装置；
[0025]-睡眠空间声学环境传感装置；
[0026]-睡眠空间光环境传感装置。
[0027]优选地，控制器模块4包括无线通信单元。
[0028]优选地，还包括智能终端7，其中，无线通信单元与智能终端7无线连接。
[0029]本领域技术人员应当理解，本实用新型提供的系统，除了应用于床垫之外，还可以应用于人体接触环境智能调节领域中的睡枕、座椅、靠垫等用品。
[0030]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0031](I)所述动作系统主要由多个模块化的单元子系统组成，在一个模块化的单元子系统中集成了多维数据捕捉采集单元、独立动作模块以及相应配套的数据通信、供电及动作控制信号通信的接口，从而不易损害，且模块化的单元子系统易于升级和替换；
[0032](2)动作模块的独立化灵活分布设计，使得各个独立动作模块能够各自调节软硬程度以及高度等参数，从而能够满足用户的个性化要求，并能够配合定制化的数据包提供特地的支撑力分布；
[0033](3)独立动作模块主要由气囊和内置于气囊内的弹簧构成，弹簧的施力配合气泵对气囊的充气量能够提供合理的弹性和支撑力；
[0034](4)基于具有无线通信接口的控制器模块，以本实用新型为硬件平台的结合了程序的应用系统能与手机等智能终端连接交换数据，并可以接入云端系统，借助云端系统进行数据挖掘，从而获得能够满足用户个性化的高质量睡眠健康需求的多方位数据服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0036]图1为灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统的结构示意图。
[0037]图中:
[0038]I为多维数据捕捉采集单元；
[0039]2为阵列式独立动作模块组；
[0040]3为数据通信模块；
[0041]4为控制器模块；
[0042]5为动力单元模块；
[0043]6为动作传导模块；
[0044]7为智能终端；
[0045]8为云端系统。
【具体实施方式】
[0046]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0047]如图1所示，根据本实用新型提供的所述灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统用于支持用户在睡眠状态下多种姿态的身体承托，能够支持根据用户的生理特征和睡眠模式及实时睡眠行为数据，调整阵列式独立动作模块组的相关参数，改善用户身体与动作系统接触面的压力分布质量，以实现跟随性支撑质量调节的目的。
[0048]根据本发明提供的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，包括:多维数据捕捉采集单元1、阵列式独立动作模块组2、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6 ；
[0049]连接关系具体如下:
[0050]多维数据捕捉采集单元I设置在阵列式独立动作模块组2上；多维数据捕捉采集单元1、数据通信模块3、控制器模块4、动力单元模块5、动作传导模块6、阵列式独立动作模块组2依次连接。
[0051]阵列式独立动作模块组2包括多个按阵列式分布的独立动作模块，例如独立动作模块按照MXN的矩阵分布，其中，M、N分别为矩阵的行数和列数。独立动作模块包括独立的供电接口和独立的动作控制信号接口。其中，每个独立动作模块根据控制器模块4的控制信号能够独立做出响应。在阵列式独立动作模块组2中的独立动作模块的密度，可根据系统配置水平选配，实现高、中、低三个级别的配置。
[0052]独立动作模块通过其动作控制信号接口连接至动作传导模块6，多维数据捕捉采集单元I包括独立的供电接口和独立的数据接口 ；多维数据捕捉采集单元I通过其数据接口连接至控制器模块4。每个独立动作模块上均设置有多维数据捕捉采集单元1，多维数据捕捉采集单元I包括压力传感器、温度传感器、湿度传感器、生理体征量化传感装置、睡眠空间声学环境传感装置、睡眠空间光环境传感装置，进而能够获得多模态睡眠数据，其中，多模态睡眠数据包括睡眠行为数据、睡眠环境数据。
[0053]独立动作模块包括气囊、弹簧，动力单元模块5包括气泵，气囊连接气泵，弹簧设置在气囊内部。气囊在气泵的驱动下进行充气以及泄气。优选地，弹簧被气囊始终限制在收缩变形状态、或者被气囊限制在收缩变形状态与原形状态之中的任一个状态。
[0054]控制器模块4包括无线通信单元，无线通信单元与智能终端7无线连接，这样，控制器模块4可以根据通过无线通信单元接收到的智能终端7发出的独立动作模块的参数调节指令，从而控制独立动作模块做出相应的机械运动。具体地，控制器模块4用于处理来自多维数据捕捉采集单元I和智能终端7上的用户端系统应用APP的数据，通过与云端系统的数据通信，基于模式与规则，产生输出信号，驱动独立动作模块做出相应的机械运动，达到改良支撑质量的目的。
[0055]智能终端7上的用户端系统应用APP用于支持用户根据自己的主观感受即时调节系统的支撑特性(如软硬度调节、冷热调节等)。APP基于iOS、Android和windows Phone系统，通过蓝牙和wifi与控制器模块4通信，帮助用户通过改变具体的独立动作模块参数获得主观满意的身体承托效果。APP还可以通过蓝牙和wifi与睡眠数据云段系统通信，获得用户自己的睡眠行为统计分析数据，接收大系统推送的睡眠健康与保健服务信息，完成系统运行维护与售后服务等系统提供的服务内容。
[0056]进一步地，以控制器模块4为硬件平台结合程序通过无线通信单元能够与睡眠数据云端系统通信以实现信息交互。睡眠数据云端系统，主要实现三个方面的功能:用户端节点系统所采集的数据的管理；数据库数据挖掘；数据分析与挖掘所生成的知识发现的应用。
[0057]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【权利要求】
1.一种灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，包括:多维数据捕捉采集单元(I)、阵列式独立动作模块组(2)、数据通信模块(3)、控制器模块(4)、动力单兀模块(5)、动作传导模块(6)； 连接关系具体如下: 多维数据捕捉采集单元(I)设置在阵列式独立动作模块组(2)上； 多维数据捕捉采集单元(I)、数据通信模块(3)、控制器模块(4)、动力单元模块(5)、动作传导模块(6)、阵列式独立动作模块组(2)依次连接。
2.根据权利要求1所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，阵列式独立动作模块组(2)包括多个按阵列式分布的独立动作模块，独立动作模块包括独立的供电接口和独立的动作控制信号接口 ； 独立动作模块通过其动作控制信号接口连接至动作传导模块(6)。
3.根据权利要求2所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，每个独立动作模块上均设置有多维数据捕捉采集单元(I)，多维数据捕捉采集单元(I)包括独立的供电接口和独立的数据接口 ； 多维数据捕捉采集单元(I)通过其数据接口连接至控制器模块(4)。
4.根据权利要求2所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，独立动作模块包括气囊、弹簧，动力单元模块(5)包括气泵，气囊连接气泵，弹簧设置在气囊内部。
5.根据权利要求4所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，弹簧被气囊始终限制在收缩变形状态、或者被气囊限制在收缩变形状态与原形状态之中的任一个状态。
6.根据权利要求2所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，独立动作模块按照MXN的矩阵分布，其中，M、N分别为矩阵的行数和列数。
7.根据权利要求1所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，多维数据捕捉采集单元(I)包括如下任多个装置: -压力传感器； -温度传感器； -湿度传感器； -生理体征量化传感装置； -睡眠空间声学环境传感装置； -睡眠空间光环境传感装置。
8.根据权利要求1所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，控制器模块(4)包括无线通信单元。
9.根据权利要求8所述的灵活布置更换的矩阵模块化睡眠数据采集和环境动作系统，其特征在于，还包括智能终端(7)，其中，无线通信单元与智能终端(7)无线连接。
【文档编号】G05B19/418GK203838535SQ201420034280
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】张立群, 辛志宇 申请人:辛志宇, 张立群