СПОСОБ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ ДАВЛЕНИЯ В МАТРАСЕ Российский патент 2016 года по МПК B68G7/06 A47C27/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к способу и оборудованию для регулировки давления в матрасе, а более конкретно - к способу и оборудованию для регулировки давления в матрасе, которые позволяют регистрировать изменение давления до и после того, как пользователь лег на матрас, с целью регулировки давления в матрасе.

Уровень техники

Спальное оборудование включает в себя все принадлежности, относящиеся ко сну, такие как матрас, пружинный блок, блок-основание, каркас кровати, подушка, наматрасник и постельное белье. То есть спальное оборудование обычно включает в себя любые виды предметов для сна, влияющих на сон человека. Такое спальное оборудование подходит для одних людей и не подходит для других. Спальное оборудование, подходящее для многих людей, основано на разнообразных факторах, таких как физические параметры (вес, рост, физические размеры и распределение веса), предпочтительная поза для сна и привычный характер сна.

Факторами, сильно влияющими на сон человека, являются давление на опорные точки и удобство.

Во-первых, спальное оборудование удерживает человека в нужной позе, поддерживая его, и равномерно распределяет в каждом новом случае вес человека в широком диапазоне, ослабляя тем самым давление контакта. К примеру, матрас обеспечивает давление на опорные точки тела, исходя из силы сопротивления внутренней пружины, которая противодействует силе, направленной вниз, создаваемой весом человека.

Во-вторых, спальное оборудование конфигурируется так, чтобы в области, контактирующей с телом человека, был размещен мягкий материал, обеспечивающий комфорт для пользователя. Спальное оборудование может быть изготовлено таким образом, чтобы, к примеру, на внутренней пружине были размещены твердая подкладка и более твердая высокоплотная форма, придающие матрасу различные уровни твердости или жесткости. Кроме того, спальное оборудование может быть изготовлено таким образом, чтобы на внутренней пружине была размещена гофрированная форма или низкоплотная форма, и мягкий тканый материал, такой как шерсть, шелк или кашемир, для придания матрасу различных уровней мягкости или создания ощущения дополнительного комфорта.

Для того чтобы пользователь ощущал комфорт от вышеуказанного спального оборудования, обычно применяется метод частичного изменения силы упругости матраса в целях повышения комфорта, или метод использования формы для повышения комфорта. Однако этот традиционный способ имеет ограничения по обеспечению давления на опорные точки и комфорта, нужных пользователю.

Для устранения этого недостатка недавно был разработан надувной матрас. Однако даже хотя давление надувного матраса на опорные точки также частично регулируется, трудно определить комбинацию давлений матраса, подходящую для пользователя.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Таким образом, в настоящем изобретении учтены вышеуказанные недостатки по известному уровню техники, и настоящее изобретение нацелено на обеспечение способа и оборудования для регулировки давления в матрасе, позволяющих регулировать давление, подходящее для пользователя, с тем чтобы получить соответствующую силу на опорные точки и комфорт.

Далее, настоящее изобретение направлено на создание способа и оборудования для регулировки давления в матрасе, в котором ячейки, образованные серией воздушных карманов, регулируются так, чтобы иметь различные давления в соответствующих зонах, что позволяет повысить комфорт для пользователя.

Кроме того, настоящее изобретение направлено на создание способа и оборудования для регулировки давления в матрасе, в которых осуществляют измерение внутреннего давления до того, как пользователь лег на матрас, в соответственных зонах которого образованы замкнутые ячейки, и увеличенного внутреннего давления после того, как пользователь лег на матрас, оценку веса пользователя на основе измеренных давлений, и корректировку среднего давления и частичного давления, что позволяет повысить комфорт для пользователя.

Техническое решение

Первый аспект настоящего изобретения касается способа регулировки давления в матрасе, причем этот способ включает в себя первый этап измерения внутреннего давления до того, как пользователь лег на матрас, имеющий по меньшей мере две зоны, в которых выполнены ячейки, имеющие замкнутое внутреннее пространство, заполненное текучей средой, второй этап измерения увеличения внутреннего давления в каждой ячейке, происходящего когда пользователь ложится на матрас, и этап регулировки среднего давления посредством регулировки количества текучей среды, поступающей в каждую ячейку матраса, на основе разности давлений, обусловленной разницей между внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки на первом этапе, и внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки на втором этапе.

Этап регулировки среднего давления может включать в себя получение изменения среднего давления из изменений давлений, полученных для ячеек на первом этапе и втором этапе, и регулировку внутренних давлений в ячейках, имеющих структуру, содержащую множество воздушных карманов, сообщающихся между собой через узкие соединительные каналы.

Далее, изменение среднего давления может быть вычислена путем суммирования значений давления, увеличившегося в каждой ячейке в ее изолированном состоянии после того, как пользователь лег на матрас на втором этапе, и деления значения суммарного давления на количество зон, в которых выполнены ячейки.

Кроме того, изменение среднего давления может быть вычислена путем вычитания значения давления, полученного на первом этапе, когда измерялось внутреннее давление до того, как пользователь лег, при изолированных ячейках, из значения давления, измеренного на втором этапе, когда измерялось внутреннее давление после того, как пользователь лег, при пространственном сообщении между собой ячеек.

Помимо этого способ может дополнительно включать в себя этап регулировки частичного давления путем дополнительной регулировки давления в некоторых ячейках после этапа регулировки среднего давления.

Также, после вычисления изменения среднего давления путем вычитания значения давления, полученного на первом этапе, когда внутреннее давление измерялось до того, как пользователь лег, при изолированных ячейках, из значения давления, измеренного на втором этапе, когда внутреннее давление измерялось после того, как пользователь лег, при пространственном сообщении между собой ячеек, могут быть выделены классы в соответствии с категорией, в которую входит численное значение, полученное при вычитании значения давления для условия, когда пользователь еще не лег, и изменения среднего давления из значения внутреннего давления в ячейке, поддерживающей ягодицы пользователя, и может быть определено характеристическое значение частичного давления для ягодиц как численное значение соответствующего класса.

Способ может включать также этап корректировки давления с помощью обратной связи для дополнительной корректировки давлений по запросу пользователя после этапа регулировки частичного давления.

Далее, этап корректировки давления с помощью обратной связи может включать в себя корректировку давления во всех ячейках матраса, принятых за одно целое.

Кроме того, этап корректировки давления с помощью обратной связи может включать в себя регулировку ячеек, поддерживающих плечи и ягодицы пользователя матраса.

Помимо этого этап корректировки давления с помощью обратной связи может включать в себя распознание голосового сигнала пользователя.

Также, способ может дополнительно включать в себя этап завершения регулировки кровати и отслеживания значений регулировки кровати для дополнительной корректировки давления в целях завершения регулировки кровати с матрасом, имеющим несущее давление на зону, подходящее для пользователя в отношении значения давления, или для отслеживания значений регулировки кровати.

Другой аспект настоящего изобретения касается оборудования для регулировки давления в матрасе, содержащей матрас, имеющий по меньшей мере две ячейки, каждая из которых образует замкнутое пространство, заполненное текучей средой, для поддержания плеч и ягодиц пользователя, гидравлический насос для подачи текучей среды в ячейки, распределитель для регулировки подачи текучей среды к каждой ячейке, и датчик давления, регистрирующий давление текучей среды, заполняющей каждую ячейку. Давление до и после того, как пользователь лег на матрас, регистрируется датчиком давления, и давление текучей среды, подаваемой к каждой ячейке гидравлическим насосом, регулируется в соответствии с разностью между зарегистрированными давлениями.

Гидравлический насос и ячейки матраса могут быть соединены между собой соединительными трубками, а распределитель может быть соединен с соединительными трубками для регулировки потока. Между соединительными трубками и гидравлическим насосом может быть размещен демпфер.

Также, в подающей трубке, которая соединяет демпфер с гидравлическим насосом, может быть установлен датчик давления.

Кроме того, датчик давления может быть установлен в каждой ячейке матраса.

Оборудование может дополнительно включать в себя контроллер, который принимает значение давления, измеренного датчиком давления, и управляет работой гидравлического насоса в соответствии с принятым значением давления.

Контроллер может управлять работой распределителя.

Помимо этого распределитель может включать в себя электромагнитный клапан, который открывается/закрывается с помощью исходного приводного напряжения и удерживается в открытом/закрытом состоянии с помощью поддерживающего напряжения, меньшего, чем исходное приводное напряжение.

Кроме того, оборудование может дополнительно включать в себя дисплей, который обеспечивает идентификацию пользователем давления текучей среды, регулируемого для каждой ячейки матраса под пользователя. Дисплей позволяет пользователю выбирать кровать, в которой давление в каждой ячейке отрегулировано под физические характеристики пользователя.

Преимущественные эффекты

В соответствии со способом и оборудованием для регулировки давления в матрасе, как описано выше, измеряется внутреннее давление до того, как пользователь лег на матрас, имеющий по меньшей мере две ячейки, каждая из которых имеет внутреннее пространство, заполненное текучей средой, и внутреннее давление после того, как пользователь лег на матрас, и определяется частичное давление, оптимальное для пользователя, на основе изменения давления, что позволяет повысить комфорт для пользователя.

Далее, определяется частичное давление, оптимальное для каждой части тела пользователя, и пользователю предоставляется помощь в выборе кровати, подходящей для пользователя с точки зрения частичного давления. Это позволяет повысить комфорт для пользователя.

Также, выполняется процесс корректировки давления с помощью обратной связи для дополнительной корректировки давления после регулировки частичного давления в матрасе под пользователя, что позволяет повысить комфорт для пользователя.

Кроме того, отрегулированное давление в каждой зоне матраса корректируется в соответствии с характеристиками подушки, размещенной на матрасе, что позволяет повысить комфорт для пользователя.

Описание чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе оборудования для регулировки давления в матрасе, соответствующего первому примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - схематичный вид оборудования для регулировки давления в матрасе, соответствующего первому примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - схематичный вид оборудования для регулировки давления в матрасе, соответствующего второму примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - сечение оборудования для регулировки давления в матрасе по фиг. 3.

Фиг. 5 - вид, иллюстрирующий состояние до того, как пользователь лег на матрас.

Фиг. 6 - вид, иллюстрирующий состояние, когда пользователь лежит на матрасе.

Фиг. 7 - диаграмма изменения давления в матрасе.

Фиг. 8 - блок-схема способа регулировки давления в матрасе в виде последовательности этапов.

Фиг. 9 - вид, иллюстрирующий оборудование для регулировки давления в матрасе, соответствующее третьему примеру осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 - блок-схема способа регулировки давления в матрасе, применяемого для оборудования по фиг. 9, в виде последовательности этапов.

Варианты осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны способ и оборудование для регулировки давления в матрасе, соответствующие примеру осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 представлен вид в перспективе оборудования для регулировки давления в матрасе, соответствующего первому примеру осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 изображен схематичный вид оборудования для регулировки давления в матрасе, соответствующего первому примеру осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 изображен схематичный вид оборудования для регулировки давления, соответствующего второму примеру осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 изображено сечение оборудования по фиг. 3. На фиг. 5 показано оборудование до того, как на него лег пользователь. На фиг. 6 показано оборудование, когда на матрасе лежит пользователь. На фиг. 7 изображена диаграмма изменения давления в матрасе. На фиг. 8 изображена блок-схема способа регулировки давления в матрасе в виде последовательности этапов. Видно, что оборудование для регулировки давления в матрасе, соответствующее первому примеру осуществления настоящего изобретения, включает в себя матрас 10, имеющий по меньшей мере две ячейки 11, каждая из которых образует замкнутое пространство, заполненное текучей средой, гидравлический насос 40 для подачи текучей среды в матрас 10, распределитель 22 для регулировки подачи текучей среды к каждой ячейке 11, датчик 23 давления, регистрирующий давление текучей среды в каждой ячейке 11, демпфер 30, в котором текучая среда, подаваемая гидравлическим насосом 40, находится под высоким давлением, соединительную трубку 20, соединяющую каждую ячейку 11 с каждым распределителем 22, и подающую трубку 21, соединяющую распределители 22 с гидравлическим насосом 40. Распределители 22 установлены таким образом, чтобы быть соединенными с соединительными трубками 20, которые соединены ячейками 11, размещенными в соответствующих зонах.

Ячейки 11 образованы множеством воздушных карманов 11а, образующих отдельные замкнутые внутренние пространства, и соединительными каналами 11b, соединяющими воздушные карманы 11а.

Датчики 23 давления соединены с демпфером 30. Предпочтительно, демпфер 30 подсоединен между распределителями 22 и гидравлическим насосом 40 и соединен с датчиками 23 давления. В другом случае датчики 23 давления могут быть такой конструкции, чтобы размещаться в соответствующих ячейках 11 без соединения с демпфером 30. В этом случае каждый датчик 23 давления регистрирует давление текучей среды в каждой ячейке 11.

Кроме того, оборудование включает в себя контроллер 50, который регистрирует значение давления, измеренное каждым из датчиков 23 давления, и управляет работой гидравлического насоса 40 на основе этих значений давления. Также, контроллер 50 управляет работой каждого распределителя 22, регулируя количество текучей среды, подаваемой к каждой ячейке 11.

Каждый распределитель 22 может использовать один из клапанов регулировки потока, каждый из которых регулирует расход. Предпочтительно, в каждом распределителе 22 используется электромагнитный клапан, который может открываться/закрываться с помощью исходного приводного напряжения и удерживаться в открытом/закрытом состоянии с помощью поддерживающего напряжения, меньшего, чем исходное приводное напряжение.

В соответствии с фиг. 2, матрас 10 может включать в себя обычный пружинный матрас или матрас, образованный пружинящим материалом, и иметь структуру, в которой сформирована ячейка 11 в двух или более его зонах. В данном случае предпочтительно, каждая ячейка 11 поддерживает плечи или ягодицы пользователя.

В соответствии с фиг. 3, матрас 10 может быть выполнен в виде структуры, содержащей несколько ячеек 11 в соответствующих зонах (зоне 1-5). Количество зон не ограничено изображенными пятью зонами и может составлять по меньшей мере две в соответствии с предпочтениями пользователя.

В соответствии с фиг. 3, ячейки 11 размещены так, что зона 1, находящаяся на одном конце матраса, поддерживает голову пользователя, зона 1, находящаяся на другом конце матраса, поддерживает ступни пользователя, зона 2 поддерживает плечи пользователя, зона 3 поддерживает талию пользователя, зона 4 поддерживает ягодицы пользователя, и зона 5 поддерживает ноги пользователя. Количество ячеек 11, находящихся в этих зонах, можно регулировать.

Далее будет описан способ регулировки давления в матрасе, осуществляемый в первом или втором варианте осуществления настоящего изобретения, которое сконфигурировано как описано выше.

В соответствии с фиг. 8, способ регулировки давления в матрасе включает первый этап S1, второй этап S2, этап S3 регулировки среднего давления, этап S4 регулировки частичного давления и этап S5 корректировки давления с помощью обратной связи, и эти этапы выполняются последовательно.

В соответствии с фиг. 5, первый этап S1 - это измерение внутреннего давления в условиях, когда пользователь не лежит на ячейках 11, заполненных текучей средой. В этом случае все регуляторы 22 удерживаются в закрытом состоянии. В условиях, когда ячейки 11 закрыты, измеряется давление в каждой ячейке 11. Если датчики 23 давления установлены в соответствующих ячейках 11, то применяется способ управления датчиками 23 давления для измерения давления в ячейках 11 в условиях, когда регуляторы 22 закрыты.

Если датчики 23 давления соединены только с демпфером 30, то приводятся в действие регуляторы 22 для измерения давления в ячейках 11, так что соединительные трубки 20, соединенные с ячейками 11, могут быть последовательно соединены с датчиками 23 давления, и после каждого соединения перекрыты.

Давление, измеренное для соответствующих зон на первом этапе S1, - это то самое внутреннее давление, что показано на диаграмме.

Далее, в соответствии с фиг. 6, второй этап S2 - это измерение внутреннего давления каждой ячейки 11 в условиях, когда пользователь лежит на матрасе 10. В этом случае все регуляторы 22, установленные на соответствующих соединительных трубках 20, удерживаются в закрытом состоянии. Кроме того, если датчики 23 давления установлены в соответствующих ячейках 11, то применяется способ управления датчиками 23 давления для измерения давлений в ячейках 11 в условиях, когда клапаны 22 закрыты. Если установлен один датчик 23 давления, то регуляторы 22, соединенные с соответствующими зонами, отрываются последовательно, поочередно. Давление каждой зоны передается датчику 23 давления через подающую трубку 21 и демпфер 30 и измеряется. Затем регулятор 22 открытой зоны закрывается и открывается регулятор 22, соединенный со следующей зоной. Таким образом измеряется внутреннее давление Pz1, Pz2, Pz3, Pz4 и Pz5 во всех зонах.

Внутреннее давление в соответствующих ячейках 11 измеряется в условиях, когда пользователь лежит, и регуляторы 22 удерживаются в закрытом состоянии.

Далее, в соответствии с фиг. 7, на этапе S3 регулировки среднего давления может быть получено изменение ΔР давления, обусловленное разницей между внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки 11 на первом этапе S1, и внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки 11 на втором этапе S2. Далее представлены два способа получения изменения ΔPave среднего давления на основе изменения ΔР давлений в каждой зоне.

В соответствии с первым способом, в условиях, когда все ячейки 11, размещенные в соответствующих зонах, изолированы, пользователь лежит на матрасе 10, и давление измеряется в зонах, в которых размещены ячейки 11. Все измеренные давления суммируются между собой и сумма делится на количество зон, в которых размещены ячейки 11. В соответствии с фиг. 2, если количество зон составляет два, то сумма давлений делится на два. В соответствии с фиг. 3, если количество зон составляет пять, то сумма давлений делится на пять. Таким образом вычисляется изменение ΔPave среднего давления.

В соответствии со вторым способом, в условиях, когда ячейки изолированы, в ходе первого этапа S1 измеряют внутреннее давление в ячейках 11 до того, как пользователь лег на матрас. На втором этапе S2, когда все регуляторы 22 открыты и ячейки 11, размещенные в соответствующих зонах, могут сообщаться друг с другом, измеряют внутреннее давление в ячейках 11 после того, как пользователь лег на матрас. Из суммы давлений, измеренных на втором этапе S2, вычитается сумма давлений, измеренных на первом этапе S1. Таким образом вычисляется изменение ΔPave среднего давления. Предпочтительно использовать второй способ. Это обусловлено структурой матраса, в котором отдельно взятая ячейка имеет несколько воздушных карманов 11a, соединенных между собой соединительными каналами 11b. Каждый из воздушных карманов 11a создает силу реакции по отношению к давлению, создаваемому весом пользователя, что обусловлено силой упругости кармана или характеристиками его материала. Кроме того, для множества воздушных карманов 11a, соединенных между собой узкими соединительными каналами 11b, имеется возможность получения минимальной разности давлений между воздушным карманом, контактирующим с пользователем, и воздушным карманом, который не контактирует с пользователем. С учетом разницы сил реакции и разницы давлений среди воздушных карманов 11a, суммарные изменения давления предпочтительно измеряют в условиях, когда все ячейки 11 сообщаются друг с другом. Кроме того, на основе нескольких испытаний установлено, что изменение ΔPave среднего давления для вычисления фактического веса пользователя предпочтительно вычислять вторым способом.

Изменение ΔPave среднего давления может быть вычислено с помощью следующего уравнения 1.

Решение этого уравнения можно вывести с помощью программы Корнелльского университета США, в которой используется генетический алгоритм для нахождения функции оптимизации данных. В уравнении 1 А имеет значение в диапазоне от 1 до 3, В имеет значение в диапазоне от 300 до 600, С имеет значение в диапазоне от 1 до 4, В имеет значение в диапазоне от 400 до 600, и Е имеет значение в диапазоне от 1,00 до 4,00, а предпочтительно: А=2, В=500, С=2, В=500 и Е=2.

После вычисления веса W пользователя, на основе веса W может быть получен уровень FL твердости. Уровень FL твердости - это численное значение, получаемое исходя из веса пользователя, и которое позволяет пользователю узнать значение давления, соответствующее его/ее весу.

Уровень FL твердости может быть получен из следующего уравнения 2.

Здесь F имеет значение в диапазоне от 0,1 до 1,0, а предпочтительно - 0,5. Далее, если вес меньше 40 кг, то уровень FL твердости ограничен значением 30. Если вес больше 120 кг, то уровень FL твердости ограничен 70. То есть вес, который может быть преобразован с помощью уравнения 2, лежит в диапазоне от 40 кг до 120 кг.

На этом этап регулировки среднего давления завершен.

Затем начинается этап S4 регулировки частичного давления.

Отрегулированное давление ячейки 11, поддерживающей плечи пользователя, получается посредством дополнительного прибавления характеристического значения ΔPz2 частичного давления для плечей к значению уровня FL твердости. Отрегулированное давление в ячейке 11, поддерживающей ягодицы пользователя, получается посредством прибавления характеристического значения ΔPz4 частичного давления для ягодиц к значению уровня FL твердости.

Здесь можно осуществить разделение на классы в соответствии с категорией, в которую входит численное значение, полученное при вычитании значения давления, полученного до того, как лег пользователь, и изменения ΔPave среднего давления из значения внутреннего давления Pz2 в ячейке 11, поддерживающей плечи пользователя, и характеристическое значение ΔPz2 частичного давления для плечей определяется как численное значение соответствующего класса. Аналогичным образом можно подразделить классы в соответствии с категорией, в которую входит численное значение, полученное при вычитании значения давления, полученного до того, как лег пользователь, и изменения ΔPave среднего давления из значения внутреннего давления Pz4 в ячейке 11, поддерживающей ягодицы пользователя, и характеристическое значение ΔPz4 частичного давления для ягодиц определяется как численное значение соответствующего класса.

В данном случае контрольное значение получается путем умножения на 50 численного значения, полученного вычитанием указанного значения давления до того, как лег пользователь, и указанного изменения разности ΔPave среднего давления из значения внутреннего давления Pz ячейки 11, поддерживающей плечи или ягодицы. Если показательное значение входит в диапазон 0-1,5, то класс обозначается как «а». Далее, классы подразделяются путем прибавления 3 к контрольному значению. То есть если контрольное значение входит в диапазон 1,5-4,5, то класс обозначается как «b». Если контрольное значение входит в диапазон 4,5-7,5, то класс обозначается как «с». Если контрольное значение входит в диапазон 7,5-10,5, то класс обозначается как «d». Если контрольное значение входит в диапазон 10,5-13,5, то класс обозначается как «е».

Уровень FL твердости, характеристическое значение ΔPz2 частичного давления для плеч и характеристическое значение ΔPz4 частичного давления для ягодиц, полученные на этом этапе, последовательно обозначают и преобразуют в код.

К примеру, этот код может быть выражен как «47bc», где «47» обозначает значение уровня FL твердости, «b» обозначает характеристическое значение ΔPz2 частичного давления для плеч, а «с» обозначает характеристическое значение ΔPz4 частичного давления для ягодиц.

В соответствии с фиг. 3, если к зонам, поддерживающим плечи и ягодицы, добавляются зоны, поддерживающие голову, талию, ноги и ступни, то каждая зона регулируется представленным далее способом. Зона, поддерживающая ступни, обычно устанавливается на то же значение, что и зона, поддерживающая голову.

Прежде всего, для значения отрегулированного давления для талии используется значение уровня FL твердости.

Далее вычисляется отрегулированное давление для головы или ступней с помощью представленного ниже уравнения 3.

Отрегулированное давление для головы или ступней

После этого вычисляется отрегулированное давление для ног с помощью представленного ниже уравнения 4.

Отрегулированное давление для ног

Здесь FL - значение уровня твердости, ΔPz2 - характеристическое значение частичного давления для плечей, ΔPz4 - характеристическое значение частичного давления для ягодиц, V1 - внутренний объем ячейки, поддерживающей голову или ступни, и V5 - внутренний объем ячейки, поддерживающей ноги.

После завершения этапа S4 регулировки частичного давления, как описано выше, давление может быть отрегулировано дополнительно. То есть при размещении на матрасе 10 подушки может быть добавлено или вычтено численное значение М в соответствии с характеристиками размещенной подушки. Другими словами, при увеличении толщины подушки предпочтительно, чтобы снижались отрегулированные давления для талии, головы или ступней, и ног, установленные на этапе S4 регулировки частичного давления.

Этап S5 корректировки давления с помощью обратной связи позволяет корректировать давление двумя способами, приведенными ниже.

В соответствии с первым способом, общее давления ячеек 11 зон корректируется в условиях, когда пользователь лежит на матрасе 10. То есть если пользователь хочет чувствовать чуть большую мягкость, то общее давление ячеек 11 снижают до момента, когда пользователь почувствует комфорт. Если пользователь хочет чувствовать чуть большую твердость, то общее давление ячеек 11 плавно повышают до момента, когда пользователь почувствует комфорт.

В соответствии со вторым способом, давления в ячейках 11, размещенных в зонах, поддерживающих плечи и ягодицы пользователя, корректируются по отдельности или совместно в условиях, когда пользователь лежит на матрасе 10. То есть если пользователь хочет чувствовать чуть большую мягкость, давления ячеек 11 плавно снижают до момента, когда пользователь почувствует комфорт. Если же пользователь хочет чувствовать чуть большую твердость, давления ячеек 11 плавно повышают до момента, когда пользователь почувствует комфорт.

Предпочтительно, этап S5 корректировки давления с помощью обратной связи осуществляется с использованием распознания голосового сигнала пользователя. То есть давление корректируется в ответ на голосовой сигнал пользователя, говорящего «твердо» или «мягко» в условиях, когда лежит на матрасе 10.

На фиг. 9 показано оборудование для регулировки давления в матрасе, соответствующее третьему варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 10 показана блок-схема, иллюстрирующая способ регулировки давления в матрасе, для оборудования по фиг. 9, в виде последовательности этапов. Оборудование для регулировки давления в матрасе, соответствующее третьему варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя основной корпус 60, в котором установлен матрас 10, дисплей 61, установленный на верхнем перекрытии основного корпуса 60, так чтобы пользователь мог видеть экран в положении лежа на матрасе 10, блок 62 ввода данных, установленный на одной боковой стороне основного корпуса 60, так чтобы пользователь мог вводить свои характеристики (рост, возраст, вес, пол и т.д.), блок 63 управления, размещенный на внутренней стороне основного корпуса 60, и микрофон 64, распознающий голосовой сигнал пользователя. Дисплей 61 может быть дополнительно установлен на внутренней или внешней боковой стенке основного корпуса 60, помимо верхнего перекрытия основного корпуса 60. Дисплей 61, установленный на внутренней или внешней боковой стенке, может быть оснащен функциями сенсорного экрана, который является средством ввода данных для заблаговременного ввода физических характеристик пользователя.

При этом гидравлический насос 40, клапаны 22, датчики 23 давления, демпфер 30, соединительные трубки 20 и ячейки 11 соответствующих зон, образующих матрас, имеют такую же конфигурацию, что и в первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения.

Оборудование для регулировки давления в матрасе сконфигурировано таким образом, чтобы оно способно было обеспечить матрас, подходящий для пользователя. Для этого осуществляются вышеуказанные этапы, то есть первый S1 этап, второй этап S2, этап S3 регулировки среднего давления, этап S4 регулировки частичных давлений и этап S5 корректировки давления с помощью обратной связи, после чего дополнительно осуществляется этап S6 завершения регулировки кровати и отслеживания значения регулировки кровати для завершения регулировки кровати с матрасом 10, имеющим несущее давление на зону, подходящее для пользователя.

В ходе этапа S6 завершения регулировки кровати и отслеживания значений регулировки кровати отрегулированные частичные давления для головы, плеч, талии, ягодиц, ног и ступней, зафиксированные в ходе этапа S5 корректировки давления с помощью обратной связи, отображаются на дисплее 61. Это может помочь пользователю узнать значения давлений для выбора подходящей для него/ее кровати.

Настоящее изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на определенные примерные варианты его осуществления, однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что в изобретение могут быть внесены различные изменения в отношении формы и деталей, без выхода за рамки существа и объема изобретения, выраженных прилагаемой формулой настоящего изобретения.

Изобретение относится к способу и оборудованию для регулировки давления в матрасе и направлено на упрощение регулировки давления матраса под определенного пользователя. Способ включает в себя первый этап измерения внутреннего давления до того, как пользователь лег на матрас, имеющий по меньшей мере две зоны, в которых выполнены ячейки, имеющие замкнутое внутреннее пространство, заполненное текучей средой; второй этап измерения увеличения внутреннего давления в каждой ячейке, когда пользователь ложится на матрас, и этап регулировки среднего давления для регулировки количества текучей среды, введенной в каждую ячейку матраса, на основе изменения давления, обусловленного разностью между внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки на первом этапе, и внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки на втором этапе. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ регулировки давления в матрасе, включающий:
первый этап (S1), на котором измеряют внутреннее давление до того, как пользователь лег на матрас (10), имеющий по меньшей мере две зоны, в которых образованы ячейки (11) с замкнутым внутренним пространством, заполненным текучей средой;
второй этап (S2), на котором измеряют увеличение внутреннего давления в каждой ячейке (11), когда пользователь ложится на матрас (10);
этап (S3) регулировки среднего давления, на котором вычисляют количество текучей среды в каждой ячейке (11) матраса (10) на основе разности (ΔP) давлений, обусловленной разницей между внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки (11) на первом этапе (S1), и внутренним давлением, измеренным для каждой ячейки (11) на втором этапе (S2); и
этап (S4) регулировки частичного давления, на котором дополнительно регулируют давление в некоторых ячейках (11).

2. Способ по п. 1, в котором на этапе (S3) регулировки среднего давления получают изменение (ΔРаvе) среднего давления исходя из изменения (ΔР) давления, полученного для ячеек (11) на первом этапе и втором этапе (S2), и регулируют внутреннее давление в ячейках (11), имеющих структуру, содержащую множество воздушных карманов (11a), сообщающихся между собой через соединительные каналы (11b).

3. Способ по п. 2, в котором изменение (ΔРаvе) среднего давления вычисляют путем суммирования значений давления, увеличившегося в каждой ячейке (11) в ее изолированном состоянии после того, как пользователь лег на матрас (10) на втором этапе (S2), и деления суммарного значения давления на количество зон, в которых выполнены ячейки (11)..

4. Способ по п. 2, в котором изменение (ΔРаvе) среднего давления вычисляют путем вычитания значения давления, полученного на первом этапе (S1), когда измерялось внутреннее давление до того, как пользователь лег, причем при условии сообщения между собой ячеек (11), из значения давления, измеренного на втором этапе (S2), когда измерялось внутреннее давление после того, как пользователь лег, также при условии сообщения между собой ячеек (11).

5. Способ по п. 2, в котором изменение (ΔРаvе) среднего давления используют для вычисления веса (W) пользователя с помощью следующего уравнения:
W=2+500*ΔРаvе+2*Cos(500*ΔРаvе-2), и
уровень (FL) твердости для пользователя вычисляют с помощью следующего уравнения:
FL=0.5*W+10.0

6. Способ по п. 1, в котором на этапе (S4) регулировки частичного давления получают отрегулированное давление для ячейки (11), поддерживающей плечи пользователя, путем суммирования характеристического значения (ΔРz2) частичного давления для плечей и значения уровня (FL) твердости и получают отрегулированное давление для ячейки (11), поддерживающей ягодицы пользователя, путем суммирования характеристического значения (ΔРz4) частичного давления для ягодиц и значения уровня (FL) твердости.

7. Способ по п. 6, в котором после вычисления изменения (ΔРаvе) среднего давления путем вычитания значения давления, полученного на первом этапе (S1), когда измерялось внутреннее давление (Рz) до того, как пользователь лег, при сообщении между собой ячеек (11), из значения давления, измеренного на втором этапе (S2), когда внутреннее давление измерялось после того, как пользователь лег, при сообщении между собой ячеек (11),
выполняют классификацию с подразделением на классы в соответствии с категорией, в которую входит численное значение, полученное путем вычитания значения давления, полученного при условии, когда пользователь еще не лег, и указанного изменения (ΔРаvе) среднего давления из значения внутреннего давления (Рz2) для ячейки (11), поддерживающей плечи пользователя, при этом характеристическое значение (ΔРz2) частичного давления для плечей определяют как численное значение соответствующего класса.

8. Способ по п. 6, в котором после вычисления изменения (ΔРаvе) среднего давления путем вычитания значения давления, полученного на первом этапе, когда измерялось внутреннее давление (Рz) до того, как пользователь лег, при изолированных ячейках, из значения давления, измеренного на втором этапе (S2), когда внутреннее давление измерялось после того, как пользователь лег, при сообщении между собой ячеек,
выполняют классификацию с подразделением на классы в соответствии с категорией, в которую входит численное значение, полученное путем вычитания значения давления, полученного при условии, когда пользователь еще не лег, и изменения (ΔРаvе) среднего давления из значения внутреннего давления (Рz4) для ячейки (11), поддерживающей ягодицы пользователя, при этом характеристическое значение (ΔРz4) частичного давления для ягодиц определяют как численное значение соответствующего класса.

9. Способ по п. 7 или 8, в котором классы подразделяются путем прибавления 3 к значению, полученному путем умножения на 50 численного значения, полученного вычитанием значения давления, полученного при условии, когда пользователь еще не лег, и изменения (ΔРаvе) среднего давления из значения внутреннего давления (Рz) для ячейки, поддерживающей плечи или ягодицы, начиная с 1,5, при этом диапазон 0-1,5 устанавливают в качестве исходного диапазона.

10. Способ по п. 9, в котором
вес (W) пользователя вычисляют с помощью уравнения:
W=2+500*ΔРаvе+2*Cos(500*ΔРаvе-2), где ΔРаvе - изменение среднего давления, и
уровень (FL) твердости для пользователя вычисляют с помощью уравнения:
FL=0.5*W+0.1

11. Способ по п. 10, в котором, когда добавлены ячейки (11), поддерживающие голову, талию, ноги и ступни, откорректированные давления для талии, головы или ступней и ног вычисляют следующим образом:
откорректированное давление для талии=FL,
откорректированное давление для головы или ступней=FL-(ΔРz2+ΔРz4)*(V1/(V1+V5)),
откорректированное давление для ног=FL-(ΔРz2+ΔРz4)*(V5/(V1+V5)),
где FL - значение уровня твердости, ΔРz2 - характеристическое значение частичного давления для плечей, ΔРz4 - характеристическое значение частичного давления для ягодиц, V1 - внутренний объем ячейки (11), поддерживающей голову или ступни, и V5 - внутренний объем ячейки, поддерживающей ноги.

12. Способ по п. 1, который дополнительно включает в себя этап (S5) корректировки давления с помощью обратной связи для дополнительной корректировки давления по запросу пользователя после этапа (S4) регулировки частичного давления.

13. Способ по п. 12, в котором этап корректировки давления с помощью обратной связи включает в себя корректировку давления в ячейках (11) соответствующих зон матраса (10).

14. Способ по п. 12, в котором этап корректировки давления с помощью обратной связи включает в себя распознание голосового сигнала пользователя.

15. Оборудование для регулировки давления в матрасе для осуществления способа по п. 1, содержащее:
матрас (10), имеющий по меньшей мере две ячейки (11), каждая из которых образует замкнутое пространство, заполненное текучей средой, для поддержания плеч и ягодиц пользователя;
гидравлический насос (40) для подачи текучей среды в ячейки (11);
распределитель (22) для регулировки подачи текучей среды к каждой ячейке (11); и
датчик (23) давления для регистрации давления текучей среды, заполняющей каждую ячейку (11),
при этом давление до и после того, как пользователь лег на матрас (10), регистрируется датчиком (23) давления, и давление текучей среды, подаваемой к каждой ячейке (11) гидравлическим насосом (40), регулируется в соответствии с разностью между зарегистрированными значениями давления.

16. Оборудование по п. 15, в котором гидравлический насос (40) и ячейки (11) матраса (10) соединены между собой соединительными трубками (20), при этом распределитель (22) соединен с соединительными трубками (20) для регулировки потока и демпфер (30) соединен с подающей трубкой (21), соединяющей распределитель (22) с гидравлическим насосом (40).

17. Оборудование по п. 15, дополнительно содержащее контроллер (50), который принимает значение давления, измеренного датчиком (23) давления, и управляет работой гидравлического насоса (40) в соответствии с принятым значением давления, при этом контроллер (50) управляет работой распределителя (22).

18. Оборудование по п. 15, в котором распределитель (22) включает в себя электромагнитный клапан, который открывается/закрывается с помощью исходного приводного напряжения и удерживается в открытом/закрытом состоянии с помощью поддерживающего напряжения, меньшего, чем исходное приводное напряжение.

19. Оборудование по п. 15, дополнительно содержащее дисплей (61) для отображения для пользователя информации о давлении текучей среды, которое отрегулировано для каждой ячейки (11) матраса (10) под пользователя,
при этом дисплей позволяет пользователю выбрать кровать, в которой давление в каждой ячейке отрегулировано так, чтобы оно подходило под физические характеристики пользователя.