[發明專利]生物力學床墊及系統

在審

• 申請號: 201710531283.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107126005A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 關向東;莊建海
• 申請（專利權）人: 廣東葆康信息科技有限公司
• 主分類號: A47C27/10
• 分類號: A47C27/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 程躍華,何傳鋒

1.一種生物力學床墊，包括床墊框體，其特征在于，在所述床墊框體上自上而下設有緩沖層、氣腔層和底層，在所述緩沖層分布設有多個壓強傳感器，在所述氣腔層分布設有多個氣腔，所述壓強傳感器的位置與所述氣腔的位置一一對應，在所述底層設有用于與所述氣腔連接的進氣導管、排氣導管。

2.根據權利要求1所述的生物力學床墊，其特征在于，所述氣腔為六角蜂巢式氣腔，所述壓強傳感器為柔性接觸式壓強傳感器，所述壓強傳感器放置在所述氣腔的表面。

3.根據權利要求2所述的生物力學床墊，其特征在于，在所述床墊框架設有多個六角柱狀孔，所述氣腔分別設置于所述六角柱狀孔內。

4.根據權利要求1所述的生物力學床墊，其特征在于，設置在所述床墊四周的氣腔大，在所述床墊中間的氣腔小，在每個氣腔之間設有間隔材料。

5.根據權利要求1所述的生物力學床墊，其特征在于，在所述氣腔層和底之間設有一金屬網狀板或高硬度塑料類網狀板。

6.一種生物力學床墊系統，包括權利要求1至5任一權利要求所述的生物力學床墊，其特征在于，還包括控制終端和空氣壓縮機，所述氣腔的輸入端通過進氣電磁閥、進氣導管與所述空氣壓縮機連接，所述氣腔的輸出端通過出氣電磁閥與出氣導管連接，所述控制終端分別與空氣壓縮機、壓強傳感器、進氣電磁閥、出氣電磁閥連接,并根據獲取的壓強傳感器數據控制空氣壓縮機、進氣電磁閥、出氣電磁閥的開與關。

7.根據權利要求6所述的生物力學床墊系統，其特征在于，所述控制終端包括通訊接口模塊、臥姿體壓舒適度實時檢測評估模塊、生物力學實時智能調節模塊、睡眠生理學參數監測模塊、數據庫模塊；所述通訊接口模塊用于建立壓強傳感器、進氣電磁閥、出氣電磁閥與控制終端之間的通信約定和數據交換；所述臥姿體壓舒適度實時檢測評估模塊用于實時獲得從壓強傳感器傳上來的經校準計算后的接觸面壓強數據并對其進行特征提取、分析和評估；所述生物力學實時智能調節模塊用于根據檢測評估的壓強數據實時對該身體接觸部位的支撐力通過進氣電磁閥和出氣電磁閥的控制進行氣壓調節；所述睡眠生理學參數監測模塊用于睡眠過程中睡眠數據的顯示、記錄和報警；所述數據庫模塊用于存儲系統運行過程中產生的各種數據。

8.根據權利要求7所述的生物力學床墊系統，其特征在于，當人體以臥姿方式與生物力學床墊接觸后，控制終端接收到壓強傳感器的數據包后對其進解包、轉換和標定計算，得到每個傳感器的壓強值及所在位置的坐標，臥姿體壓舒適度實時檢測評估模塊再根據每個壓強值和所在的位置坐標按壓力大小對傳感器進行著色和定位，形成與氣囊實際位置一一對應的彩色壓力印跡圖，同時通過壓強數據和位置進行體重、力學中心軌跡、接觸面積、速度、壓強峰值、壓強均值、不適感區域、舒適度指數、心率、翻身次數和呼吸的計算、提取分析和評估；根據分析和評估結果，生物力學實時智能調節模塊啟動空氣壓縮機，通過進/出氣電磁閥對氣腔進行加壓和減壓的調節以達到改變氣腔表面與人體臥姿接觸面的凸凹程度和生物力學支撐強度。

9.根據權利要求8所述的生物力學床墊系統，其特征在于，當接收到的壓強大于設定的壓強時，啟動空氣壓縮機對所對應的氣腔進行排氣，以降低床墊與人體接觸面的壓強；反之，當接收到的壓強過低，低于設定壓強時，啟動空氣壓縮機對所對應的氣腔進行充氣，以增大床墊與人體的接觸面，增大對應接觸面的壓強。

10.根據權利要求9所述的生物力學床墊系統，其特征在于，所述設定壓強的確定方法為：平均壓強＝體重/人體背部接觸面積)，平躺時設定壓強不大于平均壓強的2倍，側臥時壓強閾值不大于平均壓強的3倍。