[發明專利]電容式智能支撐表面高度檢測裝置

在審

• 申請號: 201710552763.0
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107167069A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 辛志宇;張朝華
• 申請（專利權）人: 魔瑪智能科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種高度檢測裝置，特別是涉及一種電容式智能支撐表面高度檢測裝置。

背景技術

在智能支撐表面系統(智能床墊、坐墊、枕頭、靠墊等)設計中，測量表面形變對描述人和支撐表面之間的關系、描述受支撐人體身體曲線是非常重要而有意義的，其中關鍵因素就是表面相對高度的測量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電容式智能支撐表面高度檢測裝置，其合到支撐表面及支撐體本身，可以用于支撐表面高度測量。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種電容式智能支撐表面高度檢測裝置，其特征在于，其包括：

傳感模塊，由上極板和下極板組成，上極板和下極板都為片狀導體，上極板與下極板上下平行布置且位于同一電路系統內，若上極板為參考平面或發射平面，下極板則為感應平面，若下極板為參考平面或發射平面，上極板則為感應平面；

傳感安置及支撐模塊，該模塊介于上極板和下極板中間，為非金屬材質并有彈性，用于安置上極板和下極板，上極板位于模塊上表面，下極板位于模塊下表面，當模塊為空氣腔體時，上極板和下極板也安置于腔體內的上下表面；

信號管理模塊，由控制模塊、電源模塊、激勵模塊、輸出模塊、輸入模塊、信號輸入梳理模塊、模擬數字轉換模塊、數字信號處理模塊、信號轉換模塊、通訊模塊組成，控制模塊連接電源模塊、激勵模塊、信號輸入梳理模塊、模擬數字轉換模塊、數字信號處理模塊、通訊模塊，激勵模塊與輸出模塊連接，輸入模塊、信號輸入梳理模塊、模擬數字轉換模塊、數字信號處理模塊、信號轉換模塊、通訊模塊依次連接；

智能床墊氣包模塊，該模塊內部置入海綿隔塊，海綿隔塊上下表面分別放置上極板和下極板，上極板和下極板間通過導線相連，并與數字信號處理模塊相連，就形成了一個測量支撐表面高度的支撐模塊。

優選地，所述傳感模塊中上極板和下極板構成電容器的兩個極板，等效為平行板電容器，為了測量電容，需要給上極板和下極板施加激勵，并測量激勵產生的結果。

優選地，所述傳感安置及支撐模塊主要作用是支撐上極板和下極板，并起到電介質的功能，在模組受到壓力之后，該彈性模塊受到擠壓，在外部壓力釋放掉之后，該支撐模塊的彈性使得上極板和下極板之間的距離恢復原狀。

優選地，所述控制模塊主要負責協調整個系統的工作，給各模塊發送控制信號，使得各模塊按照順序工作，并負調整各模塊的參數以及工作狀態矯正；電源模塊主要負責給整個電源系統提供供電，保證電源系統的穩定，以及較少的電源噪聲；激勵模塊主要負責對被測試的表面電容體施加可控的激勵信號，并把激勵信號傳遞到輸出模塊；輸出模塊主要負責接收激勵模塊的信號，并連接到相應的被測試的表面電容體的激勵端；輸入模塊主要負責在輸出模塊產生激勵信號到被測試表面電容體之后，測量有激勵信號產生的輸入信號；信號輸入梳理模塊主要負責讀取輸入模塊的輸入，進行信號的放大、縮小、偏置的處理，使得輸入的模擬信號能夠處于后端模擬數字信號轉換的最佳工作點；模擬數字轉換模塊主要負責接收信號輸入梳理模塊調整輸出過的信號，并把模擬輸入信號轉換為數字信號；數字信號處理模塊主要負責把模擬數字轉換模塊的輸入進行數字濾波，特征提取的處理工作；信號轉換模塊主要負責把處理過的數字信號進行進一步處理，轉換，根據采集的信號和所需要的表面高度的關系進行轉換；通訊模塊主要負責把采集到的信息進行傳輸，傳送到主機做進一步處理，并接收主機的指令通知控制模塊進行控制操作。

本發明的積極進步效果在于：一，本發明以電容檢測方式測量支撐表面高度，測量裝置和支撐模塊一體化設計；二，電容檢測方式上極板采用屏蔽層，對人體無輻射；三檢測精度高，被測表面可以傾斜放置；四，可以支持任意大小，任意配置的智能床墊設計；五，本發明的成本低，制造工藝簡單；六，可靠性高，使用壽命長；七，本發明的功耗低；八，本發明可以用于床墊、靠墊、坐墊、枕頭等相關產品。

附圖說明

圖1為本發明的傳感模塊結構圖。

圖2為本發明的極板連接示意圖。

圖3為本發明中信號管理模塊的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。

如圖1至圖3所示，本發明電容式智能支撐表面高度檢測裝置包括：