一种基于人体舒适度的智能充气垫系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，该系统包括相互通信连接的生物特性识别模块、智能充气垫模块和受控设备开关；生物特性识别模块实时监测用户状态并将用户状态实时发送给智能充气垫模块和受控设备开关，及时调整受控电器和充气垫的充放气状态，实现充气垫根据用户实际情况的智能控制；本实用新型专利技术系统能够同时保证人们的舒适度同时避免不当睡姿造成的身体损伤且能够减少资源的浪费。

An intelligent air cushion filling system based on human comfort

【技术实现步骤摘要】
一种基于人体舒适度的智能充气垫系统
本技术属于智能家居设备设计
，具体涉及一种基于人体舒适度的智能充气垫。
技术介绍
随着社会的发展、人们生活质量的提高，人们对生活的要求也越来越高，不管是周末也好，平时生活也罢，每个人都想要要有一个舒适放松的生活环境，沙发和床成为我们休闲时的最爱。然而这种便利会给人们带来一系列的负面影响，大多数人最能切身体会的是在家休闲娱乐时出现了“葛优躺”，当在休闲娱乐过程中睡着了，身体会慢慢向下滑落，人的脖子就会被挤压，当人长期睡在过于柔软的沙发上时，在重力作用下，很容易形成中间低、周围高的凹形体位，整个腰椎处于非受力平衡状态，此时位于凹处(即最低位置)的维持脊柱稳定性的肌肉以及韧带处于过度紧张状态，而相对高位的肌肉韧带则处于比较松弛的状态，长而久之，整个脊柱的肌肉过劳、韧带松弛，会破坏原有的稳定性及平衡状态。人体长期处于失衡状态，各种不适会接踵而至，比如腰背、颈部酸胀，疼痛，头晕等表现。另外，很多人晚上临睡前，喜欢躺在床上看电视，为了让腰部舒服点，为了让腰部舒服一点，一般都会选择靠枕垫在腰部，但是很多人会在看电视的过程中睡着，因为靠枕的存在，人不能平躺睡觉，会造成腰部和颈椎酸痛，同时电视和灯都开着且电视会对人体产生一定的辐射，不仅造成能源的浪费，也造成了人身体的不适。当看到人们生活习惯和身体状态相矛盾的时候，我们不禁取向，当人们躺在沙发或床上时，能否设计一种设备让人们以很舒服的状态靠在沙发或床上看电视，当其睡着时，能够自动将靠垫取消，同时关闭电视和灯等电器设备，能够同时保证人们的舒适度、避免不当睡姿造成的身体损伤且能够减少资源的浪费。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫解决了现有的充气垫中无法根据用户的实时状态，实现气垫充放气智能化控制的问题。为了达到上述技术目的，本技术采用的技术方案为：一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，包括生物特性识别模块、智能充气垫模块和受控设备开关；所述生物特性识别模块通过Zigbee分别与所述智能充气垫模块和受控设备开关通信连接，所述智能充气垫模块通过Zigbee与所述受控设备开关通信连接；所述生物特性识别模块为带有Zigbee节点且具有人眼状态识别功能的设备，用于实时监测用户状态；所述智能充气垫模块为带有Zigbee节点且自动进行充放气的设备，用于根据生物识别特性模块监测到的用户状态，调整其充放气状态；所述受控设备开关为具有Zigbee节点的智能开关，所述智能开关与需要控制的电器连接，用于根据生物特性识别模块检测的用户状态调整电器的开关状态。进一步地，所述智能充气垫模块包括底垫、支撑气垫组、气垫控制器和充气单元；所述支撑气垫组镶嵌于底垫中，所述气垫控制器设置于底垫内部，所述充气单元设置于底垫外部并与所述支撑气垫组连接，所述气垫控制器与所述充气单元连接；所述气垫控制器通过Zigbee与生物特性识别模块通信连接。进一步地，所述支撑气垫组在完全充气状态下构成人体支撑组件；所述支撑气垫组包括背部支撑气囊、支撑背板、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊；所述背部支撑气囊在充气完全的状态下一端镶嵌于底垫中，其另一端置于底垫上，所述支撑背板的一侧表面与置于底垫上的所述背部支撑气囊的一侧表面贴合，所述支撑背板另一侧表面上设置有头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊和腰部气囊；所述腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊固定设置于底垫上表面；所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊上均设置有通气口，且所述通气口设置于与支撑背板或底垫接触的一侧表面，每个所述通气口通过通气管与所述充气单元连接。进一步地，所述气垫控制器包括通信单元、主控单元、人机交互单元和Zigbee通信节点；所述通信单元、人机交互单元和Zigbee通信节点均与所述主控单元连接；所述通信单元为GPRS通信组件或移动通信组件；所述人机交互单元为触摸屏。进一步地，所述充气单元包括气泵、通气总管、气压传感器和电磁阀，所述气泵、气压传感器和电磁阀均与所述主控单元连接；所述气泵的出气口与通气总管的进气口连接，所述通气总管的出气口分别与每个所述通气管的进气口连接，每个所述通气管的出气口与对应的通气口连接；所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊内均设置有气压传感器；所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊上的通气口均通过一个电磁阀与对应的通气管连接。进一步地，所述底垫内部的上表面和支撑背板上均匀设置有若干压力传感器。进一步地，所述主控单元中主控芯片的型号为STM32F767；所述通信单元为移动通信组件时，所述移动通信组件包括2G通信模块、3G通信模块和4G通信模块，所述4G通信模块的型号为M5311；所述气压传感器的型号为XGZP6847；所述电磁阀的型号为N4V400；所述压力传感器为SBR压力传感器。本技术的有益效果为：(1)通过用户状态识别、气垫充气状态调整和电器开关状态调整的配合，满足了用户在休息或睡眠状态时舒适度和健康性要求；(2)智能充气垫根据用户的控制，调整不同气囊的状态，并在睡熟状态下，缓慢调整气囊的充气状态，实现气囊充气的自动控制，能够适应不同用户实际需求，提高了智能充气垫的普适性；(3)通过压力传感器和通信单元的配合使用，避免了独居人群的意外发生，实现了用户状态的远程智能监控，满足了用户的安全性要求。附图说明图1为本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫的控制功能结构框图。图2为本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫完全充气状态结构图。图3为本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫结构俯视图。图4为本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫支撑气垫组充气示意图。图5为本技术提供的基于人体舒适度的智能充气垫使用方法流程图。其中：1、背部支撑气囊；2、头枕气囊；3、背部左侧气囊；4、背部右侧气囊；5、腿部左侧气囊；6、腿部右侧气囊；7、腿部气囊；8、腰部气囊；9、底垫；10、支撑背板；11、压力传感器；12、通气总管；13、通气管；14、电磁阀；15、气压传感器；16、气泵；17、气垫控制器。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，其特征在于，包括生物特性识别模块、智能充气垫模块和受控设备开关；/n所述生物特性识别模块通过Zigbee分别与所述智能充气垫模块和受控设备开关通信连接，所述智能充气垫模块通过Zigbee与所述受控设备开关通信连接；/n所述生物特性识别模块为带有Zigbee节点且具有人眼状态识别功能的设备，用于实时监测用户状态；/n所述智能充气垫模块为带有Zigbee节点且自动进行充放气的设备，用于根据生物识别特性模块监测到的用户状态，调整其充放气状态；/n所述受控设备开关为具有Zigbee节点的智能开关，所述智能开关与需要控制的电器连接，用于根据生物特性识别模块检测的用户状态调整电器的开关状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，其特征在于，包括生物特性识别模块、智能充气垫模块和受控设备开关；
所述生物特性识别模块通过Zigbee分别与所述智能充气垫模块和受控设备开关通信连接，所述智能充气垫模块通过Zigbee与所述受控设备开关通信连接；
所述生物特性识别模块为带有Zigbee节点且具有人眼状态识别功能的设备，用于实时监测用户状态；
所述智能充气垫模块为带有Zigbee节点且自动进行充放气的设备，用于根据生物识别特性模块监测到的用户状态，调整其充放气状态；
所述受控设备开关为具有Zigbee节点的智能开关，所述智能开关与需要控制的电器连接，用于根据生物特性识别模块检测的用户状态调整电器的开关状态。


2.根据权利要求1所述的基于人体舒适度的智能充气垫系统，其特征在于，所述智能充气垫模块包括底垫(9)、支撑气垫组、气垫控制器(17)和充气单元；
所述支撑气垫组镶嵌于底垫(9)中，所述气垫控制器(17)设置于底垫(9)内部，所述充气单元设置于底垫(9)外部并与所述支撑气垫组连接，所述气垫控制器(17)与所述充气单元连接；
所述气垫控制器(17)通过Zigbee与生物特性识别模块通信连接。


3.根据权利要求2所述的基于人体舒适度的智能充气垫系统，其特征在于，所述支撑气垫组在完全充气状态下构成人体支撑组件；
所述支撑气垫组包括背部支撑气囊(1)、支撑背板(10)、头枕气囊(2)、背部左侧气囊(3)、背部右侧气囊(4)、腰部气囊(8)、腿部气囊(7)、腿部左侧气囊(6)和腿部右侧气囊(5)；
所述背部支撑气囊(1)在充气完全的状态下一端镶嵌于底垫(9)中，其另一端置于底垫(9)上，所述支撑背板(10)的一侧表面与置于底垫(9)上的所述背部支撑气囊(1)的一侧表面贴合，所述支撑背板(10)另一侧表面上设置有头枕气囊(2)、背部左侧气囊(3)、背部右侧气囊(4)和腰部气囊(8)；
所述腿部气囊(7)、腿部左侧气囊(6)和腿部右侧气囊(5)固定设置于底垫(9)上表面；
所述背部支撑气囊(1)、头枕气囊(2)、背部左侧气囊(3)、背部右侧气囊(4)、腰部气囊(8)、腿部气囊(7)、腿部左侧气囊(6)和腿部右侧气囊(5)上均设置有通气口，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松，余波，王飞，尤小泉，周玉，李锦，赵俊，熊杰栋，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：四川;51