一种智能床及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智能床，该智能床包括：床头、床架和床垫；其中，所述床垫包括：多个床垫单元、通风加热装置和控制器，且每个床垫单元都包括：软垫、压力传感器、支撑杆装置和温度传感器；控制器通过压力传感器检测出用户的睡姿，控制支撑杆装置进行高度变化，通过温度传感器检测温度，控制通风加热装置进行通风加热。相对于现有技术，本发明专利技术能够适用于不同体重的用户，同时控制器根据更精准的压力值，对支撑杆装置下达更准确的指令，完成对用户不正确的睡姿的纠正，保证了用户的体态健康，并且通过温度传感器检测与控制通风加热装置进行通风加热，实现了对温度的调控，保证用户睡眠时，处于一个舒适的温度环境，提高用户的睡眠质量。

【技术实现步骤摘要】
一种智能床及其控制方法
本专利技术涉及智能家居
，具体涉及一种智能床及其控制方法。
技术介绍
随着时代的发展，人们对对于家居的要求也在不断提高，人的一生有1/3的时间是在床上度过，因此人们对其要求也是越来越高，不仅要求其舒适，更要求其能够提供健康的睡眠。现有技术中，只是简单的通过设定压力阈值来判定对压力传感器检测的压力，从而对人体睡姿进行调整，但是每个人的体重是存在区别的，所以判定的结果精度不高，从而会影响对人体睡姿的调节，同时人体在睡眠时，与床的接触面往往温度超过了人体的舒适温度，使得人出汗与翻身，影响人的睡眠质量。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种智能床，具体技术方案如下：一种智能床，所述智能床包括：床头、床垫和床架；其中，所述床垫包括：多个床垫单元、通风加热装置和控制器；其中，所述通风加热装置的送风口嵌于各个所述床垫单元之间，且总送风口设有加热膜，用于接收所述控制器的指令进行通风加热；多个所述床垫单元按横向和纵向阵依次排列形成床垫单元阵列，每个所述床垫单元都包括：软垫、压力传感器、支撑杆装置和温度传感器；其中，所述压力传感器置于所述软垫下并与所述控制器电连接，用于检测用户对所述床垫单元施加的压力Qij，Qij表示对第i行第j列床垫单元测得的压力值，且i≥1，j≥1，并将检测的压力Qij转化为电信号传输给所述控制器，所述控制器为了消除不同体重对压力值的影响，在接收所述压力Qij后，使用式子：Pij＝A*Qij/W对Qij进行处理，得到消除体重影响的压力Pij，其中，A为感压系数、W为用户体重，其中W＝A*PA，其中PA为所有所述床垫单元的所述压力传感器测得的压力之和；所述支撑杆装置与所述控制器电连接，置于所述软垫与所述压力传感器之间，用于对用户起支撑、微调以及按摩作用，所述控制器依据接收的所述压力传感器传送的电信号判定用户的睡姿，当分析发现用户采取仰卧睡姿，且用户左右背部对所述压力传感器施加的压力不一致时，所述控制器发送指令给相应的所述床垫单元，所述床垫单元的所述支撑杆装置依据指令，调节自身高度，从而完成对用户的睡姿进行微调，将用户仰卧睡姿调节为左右背部平衡的状态；当用户通过按键选择按摩模式时，所述控制器接收所述按键传输的电信号，向所述支撑杆装置发送指令，控制所述支撑杆装置进行高度变化，对用户按摩；所述温度传感器与所述控制器电连接，置于所述软垫的下方，用于检测用户与所述软垫接触面的温度，并将检测结果以电信号传送给所述控制器，所述控制器依据接收到电信号对所述通风加热装置发送指令，控制所述通风加热装置进行通风和/或加热，实现对温度的调控。作为本专利技术一种智能床的改进，所述支撑杆装置为气压杆，在未接收所述控制器传送的指令时，竖直方向高度保持不变，在接收到所述控制器的指令时，能够在竖直方向自由调节高度，支撑杆装置在未接收指令时，保持竖直方向高度不变，能够对用户提供好的支撑，同时也能够使压力传感器测得的压力值更加准确，如果支撑杆装置在未接收指令时，竖直方向高度因为用户施加的压力发生变化，会使得该处床垫单元受到的压力分散给其他相邻床垫单元，从而导致该床垫单元的压力传感器检测的压力不够准确，进而影响控制器对该处所受压力的判断，导致传送给支撑杆装置的指令不准确，影响支撑杆装置对用户睡姿的调整。作为本专利技术一种智能床的改进，所述气压杆的伸缩速度与伸缩高度满足关系式：V=-1/15H+1，其中V为气压杆的伸缩速度，单位为cm/s，H为气压杆的伸缩高度，单位为cm。即，气压杆的伸缩速度与伸缩高度为减函数关系，当气压杆的伸缩高度越高时，伸缩速度就越低，仅进行微型调整，这样可以避免气压杆竖向伸缩时影响或弄醒熟睡中的用户。作为本专利技术一种智能床的改进，所述温度传感器检测到用户与所述软垫接触面的温度高于所设第一阈值时，向所述控制器发送电信号，所述控制器控制所述通风加热装置进行送风，直至检测到温度低于所设第一阈值时，向所述控制器传送电信号，所述控制器控制所述通风加热装置停止送风；所述温度传感器检测到用户与所述软垫接触面的温度低于所设第二阈值时，向所述控制器发送电信号，控制所述通风加热装置进行加热送风，直至检测到温度高于所设第二阈值时，向所述控制器传送电信号控制器控制所述通风加热装置停止加热送风，其中，所设的第一阈值为38℃，第二阈值为28℃；温度传感器在检测到用户与软垫接触面的温度高于第一阈值38℃时，控制器控制通风加热装置进行通风，防止了用户被热醒而影响睡眠，且当温度传感器检测到温度低于第一阈值38℃时，控制器控制通风加热装置停止工作，防止了能源的浪费，此外，在温度传感器在检测到用户与软垫接触面的温度低于28℃时，控制器控制通风加热装置进行通风加热，防止用户被冷醒而影响睡眠，且当温度传感器检测到温度高于第二阈值28℃时，控制器控制通风加热装置停止工作，防止了能源的浪费。作为本专利技术一种智能床的改进，所述通风加热装置进行通风时，送风量为550m3/h，进行加热时，所述加热膜的加热温度为24℃，送风量不变，在该送风量与加热温度下，人体会感觉到舒适，提高了用户的睡眠质量。作为本专利技术一种智能床的改进，所述软垫的内部设置有固固相变材料，所述固固相变材料的相变温度为20~30℃，优选为20~25℃，所述固固相变材料优选为平均相对分子量为500~800的聚乙二醇，更优选为平均相对分子量为500的聚乙二醇（PEG-500，相变温度20~25℃），其中，聚乙二醇为有机固固相变材料（固态有序的分子连接结构变成固态无序的分子连接结构），且其相变温度会随着聚合度的增加而升高，因此，其平均相对分子量不能太高也不能过低，当达到其相变温度时，会发生可逆的固-固相变，吸收或释放热量，从而使软垫温度维持在一定的温度范围内(人体的舒适温度），避免软垫温度过高或过低影响人体睡眠的舒适度。作为本专利技术一种智能床的改进，所述软垫还设置有石墨烯散热材料，且所述石墨烯散热材料的热扩散系数为2000mm2/s-2500mm2/s，所述石墨烯散热材料的导热系数为3000W/(m*K)-3500W/(m*K)；石墨烯具有极佳的导热散热性能，其导热率比银要强10倍，通过增设石墨烯散热材料，其能够将相变材料吸收的热量快速的传导出去，避免热量积聚，这样要比单一设置相变材料的散热效果更佳。因此，本专利技术通过石墨烯散热材料+固固相变材料的双重导热散热设置，这样在炎热的夏天能够大大提高床垫的散热效果，提高床垫的舒适度。作为本专利技术一种智能床的改进，所述控制器通过传送电信号的所述压力传感器所属的所述床垫单元的排列位置得知检测到压力的所述床垫单元的具体位置(i，j)，从而所述控制器可以得到一个集合X，集合X为检测出压力的所述床垫单元的位置集合，集合X中位置分布相邻或相近的所述床垫单元连接起来得到的就是用户对所述智能床施加压力的区域，该区域为接触区；接触区以外，未检测到压力的所述床垫单元的集合Y为非接触区；所述控制器通过对接触区进行分析处理就可以得出用户的睡姿为仰卧、侧卧或俯卧，进而可以进一步对接触区的所述床垫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能床，其特征在于，所述智能床包括：床头、床架和床垫；其中，/n所述床垫包括：多个床垫单元、通风加热装置和控制器；其中，/n所述通风加热装置的送风口嵌于各个所述床垫单元之间，且总送风口设有加热膜，用于接收所述控制器的指令进行通风加热；/n多个所述床垫单元按横向和纵向阵依次排列形成床垫单元阵列，每个所述床垫单元都包括：软垫、压力传感器、支撑杆装置和温度传感器；其中，/n所述压力传感器置于所述软垫下并与所述控制器电连接，用于检测用户对所述床垫单元施加的压力Q

【技术特征摘要】
1.一种智能床，其特征在于，所述智能床包括：床头、床架和床垫；其中，
所述床垫包括：多个床垫单元、通风加热装置和控制器；其中，
所述通风加热装置的送风口嵌于各个所述床垫单元之间，且总送风口设有加热膜，用于接收所述控制器的指令进行通风加热；
多个所述床垫单元按横向和纵向阵依次排列形成床垫单元阵列，每个所述床垫单元都包括：软垫、压力传感器、支撑杆装置和温度传感器；其中，
所述压力传感器置于所述软垫下并与所述控制器电连接，用于检测用户对所述床垫单元施加的压力Qij，Qij表示对第i行第j列床垫单元测得的压力值，且i≥1，j≥1，并将检测的压力Qij转化为电信号传输给所述控制器，所述控制器为了消除不同体重对压力值的影响，在接收所述压力Qij后，使用式子：Pij＝A*Qij/W对Qij进行处理，得到消除体重影响的压力Pij，其中，A为感压系数、W为用户体重，其中W＝A*PA，其中PA为所有所述床垫单元的所述压力传感器测得的压力之和；
所述支撑杆装置与所述控制器电连接，置于所述软垫与所述压力传感器之间，用于对用户起支撑、微调以及按摩作用，所述控制器依据接收的所述压力传感器传送的电信号判定用户的睡姿，当分析发现用户采取仰卧睡姿，且用户左右背部对所述压力传感器施加的压力不一致时，所述控制器发送指令给相应的所述床垫单元，所述床垫单元的所述支撑杆装置依据指令，调节自身高度，从而完成对用户的睡姿进行微调，将用户仰卧睡姿调节为左右背部平衡的状态；当用户通过按键选择按摩模式时，所述控制器接收所述按键传输的电信号，向所述支撑杆装置发送指令，控制所述支撑杆装置进行高度变化，对用户按摩；
所述温度传感器与所述控制器电连接，置于所述软垫的接触面下方，用于检测用户与所述软垫接触面的温度，并将检测结果以电信号传送给所述控制器，所述控制器依据接收到电信号对所述通风加热装置发送指令，控制所述通风加热装置进行通风和/或加热，实现对温度的调控。


2.根据权利要求1所述的一种智能床，其特征在于，所述支撑杆装置为气压杆，在未接收所述控制器传送的指令时，竖直方向高度保持不变，在接收到所述控制器的指令时，能够在竖直方向自由调节高度。


3.根据权利要求2所述的一种智能床，其特征在于，所述气压杆的伸缩速度与伸缩高度满足关系式：V=-1/15H+1，其中V为气压杆的伸缩速度，单位为cm/s，H为气压杆的伸缩高度，单位为cm。


4.根据权利要求1所述的一种智能床，其特征在于，所述温度传感器检测到用户与所述软垫接触面的温度高于所设第一阈值时，向所述控制器发送电信号，所述控制器控制所述通风加热装置进行送风，直至检测到温度低于所设第一阈值时，向所述控制器传送电信号，所述控制器控制所述通风加热装置停止送风；所述温度传感器检测到用户与所述软垫接触面的温度低于所设第二阈值时，向所述控制器发送电信号，控制所述通风加热装置进行加热送风，直至检测到温度高于所设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭尔锋，
申请(专利权)人：郭尔锋，
类型：发明
国别省市：广东;44