[發(fā)明專利]生物力學床墊及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710531283.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107126005A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)向東;莊建海
• 申請（專利權(quán)）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(huán)專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 程躍華,何傳鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及床墊技術(shù)，更具體地說，涉及一種生物力學床墊及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，生活壓力也越來越大。與此同時，人們的睡眠質(zhì)量受到了影響，于是一款適合自己的舒適床墊，成為大多數(shù)都市生活人們的愿望。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)：舒適臥姿是指符合睡眠時脊柱的生物力學特點且維持較好的生理曲度的臥姿，即無論處于哪種睡眠姿勢，脊柱都能保持平直舒展、體壓均等，使全身能夠得到充分的放松。目前的床墊技術(shù)從生物力學角度看主要存在以下缺點：

1.床墊的舒適度無法適應(yīng)脊柱健康的要求：根據(jù)麥肯基理論維持脊柱形狀結(jié)構(gòu)的小肌群不能在睡眠時間處于完全放松的狀態(tài)時會導(dǎo)致小肌群長期處于疲勞狀態(tài)，最終出現(xiàn)肌肉損傷或勞損，進而出現(xiàn)疼痛或不適；

2.不符合臥姿生物力學要求：人體脊柱有四個生理彎曲，即頸曲、胸曲、腰曲和骶曲。床墊過硬，臥姿時只有頭、背、臀和腳跟四點受力，身體其余部位處于懸空，易造成受力部位局部壓力過高和脊柱處于僵挺緊張狀態(tài)；床墊過軟，全身凹陷，脊柱處于彎曲狀態(tài)會對內(nèi)臟造成壓迫。此兩種情況長此以往均不利于健康，易造成不明原因的頸肩腰腿疼痛；

3.無法根據(jù)人體臥姿生物力學特點實現(xiàn)床墊凸凹程度的力學自適應(yīng)調(diào)節(jié)：市面上的一些記憶床墊采用海綿慢反彈原理實現(xiàn)的凸凹調(diào)節(jié)會出現(xiàn)人體接觸部位“軟的更軟，硬的更硬”增加不適感，且人在熟睡過程中姿態(tài)會間歇性地無意識進行自我調(diào)整，記憶床墊會對這種無意識自我調(diào)整進行限制，造成睡眠中斷和睡眠質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種生物力學床墊及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法滿足脊椎健康要求、不符合臥姿生物力學要求和不能進行生物力學自適應(yīng)調(diào)節(jié)等缺點和問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明生物力學床墊的技術(shù)方案為：生物力學床墊，包括床墊框體，在所述床墊框體上自上而下設(shè)有緩沖層、氣腔層和底層，在所述緩沖層分布設(shè)有多個壓強傳感器，在所述氣腔層分布設(shè)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(yīng)，在所述底層設(shè)有用于與所述氣腔連接的進氣導(dǎo)管、排氣導(dǎo)管。

作為本發(fā)明的一種改進，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。

作為本發(fā)明的一種改進，在所述床墊框架設(shè)有多個六角柱狀孔，所述氣腔分別設(shè)置于所述六角柱狀孔內(nèi)。

作為本發(fā)明的一種改進，設(shè)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(shè)有間隔材料。

作為本發(fā)明的一種改進，在所述氣腔層和底之間設(shè)有一金屬網(wǎng)狀板或高硬度塑料類網(wǎng)狀板。

本發(fā)明生物力學床墊系統(tǒng)的技術(shù)方案為：生物力學床墊系統(tǒng)，包括上述的生物力學床墊，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(dǎo)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(dǎo)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(jù)獲取的壓強傳感器數(shù)據(jù)控制空氣壓縮機、進氣電磁閥、出氣電磁閥的開與關(guān)。

作為本發(fā)明的一種改進，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(diào)節(jié)模塊、睡眠生理學參數(shù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jīng)校準計算后的接觸面壓強數(shù)據(jù)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(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)檢測評估的壓強數(shù)據(jù)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(diào)節(jié)；所述睡眠生理學參數(shù)監(jiān)測模塊用于睡眠過程中睡眠數(shù)據(jù)的顯示、記錄和報警；所述數(shù)據(jù)庫模塊用于存儲系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)。