本發(fā)明屬于家具領域，具體是涉及一種智能數(shù)字睡眠檢測床墊及其使用方法。
背景技術：
：人生的三分之一是在睡眠中度過的，好的睡眠質(zhì)量能增強免疫力、消除疲勞，恢復體力、保護大腦，而睡眠質(zhì)量的好壞與床墊息息相關，消費者在選擇床墊時從床墊的通透性、減壓性、支撐度、服貼性、床面張力、睡眠溫度和睡眠濕度等方面來選購類型合適的床墊。由于每個人的具體情況不同，比如體重、身高、胖瘦以及個人睡眠習慣等，選購床墊時最基本的要求是仰臥時能保持腰椎生理前凸，身體曲線正常；側(cè)臥時以不使腰椎彎曲、側(cè)彎為主，人無論處于哪種睡眠姿勢，脊柱都能保持平直舒展，要壓強均等，人躺在上面全身能夠得到充分放松，而這都與床墊的軟硬度有關。目前市場上的床墊只是有不同軟硬度差別，因此大部分人都是盲目或者隨意購買床墊，很多人都是選了不適合自身的床墊，這樣影響到睡眠，進而影響到身體的健康。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對上述存在的問題與不足，提供一種測算出適合個體所需床墊的軟硬度，為個體選擇合適自個的床墊做出準確指導的智能數(shù)字睡眠檢測床墊及其使用方法。本發(fā)明智能數(shù)字睡眠檢測床墊的技術方案是這樣實現(xiàn)的：智能數(shù)字睡眠檢測床墊，包括空心的床架、放置在床架上面的床墊、pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及控制開關，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括控制器及集成芯片電路板，所述床墊包括活動部和支撐部，支撐部使用海棉做為主要材料提供足夠的硬度和支撐，活動部包括自上往下分布的上固定面料、多支彈簧、多個壓力傳感器、里襯及下固定面料，所述活動部下部對應的床架內(nèi)腔設有多個氣囊，所述氣囊下部連接有氣壓閥門、氣泵及充放氣控制裝置，所述壓力傳感器與彈簧下部接觸，氣囊上部與壓力傳感器接觸，壓力傳感器與集成芯片電路板連接，充放氣控制裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接；檢測時，檢測者先通過pc觸摸屏裝置/移動顯示控制裝置輸入基礎信息及睡眠習慣，檢測者躺在床墊上，人體作用在床墊上的壓力傳遞到壓力傳感器上后轉(zhuǎn)換為電信號，集成芯片電路板對壓力傳感器輸出的電信號進行處理，并輸出控制信號，充放氣控制裝置根據(jù)控制信號對氣囊進行充放氣，使床墊軟硬度適合檢測者進行睡眠測試；當床墊舒適度不合適時，壓力傳感器收集并檢測壓力值，反饋壓力值數(shù)據(jù)到集成芯片電路板，控制器發(fā)送指令給集成芯片電路板，集成芯片電路板發(fā)送升降指令給氣泵，氣泵對氣囊增加或減少氣量調(diào)整床墊軟硬度；當床墊舒適度合適時，pc觸摸屏裝置/移動顯示控制裝置開始運算并出具運算結(jié)果，運算結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至云服務器記錄以及進行后期分析。進一步地，所述氣壓閥門的氣路為三路活動部件為一組，且共三組，分別獨立工作。進一步地，所述氣囊有9個，活動部由9個活動部件組成，各活動部件可以提供5-9，共5級段位的硬度標定，硬度無級調(diào)節(jié)。驅(qū)動部件為多個氣囊，氣囊的頂和底有較強的支撐力提供給彈簧。充氣和放氣分路。進一步地，所述壓力傳感器為紅外微距傳感器，所述紅外微距傳感器有27顆，并蜂窩式分布在彈簧與氣囊之間。進一步地，所述pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備包括手機或平板電腦、藍牙模塊、無線接收裝置和無線發(fā)送裝置。進一步地，所述床墊長2.0米，寬0.9米，其中，活動部包括肩部和臀部，活動部長1.3米，寬0.65米，支撐部包括床墊頭和床墊尾，床墊頭和床墊尾各長0.35米，寬0.9米。進一步地，所述床架上設有微信二維碼掃描入口，由微信支付信息啟動。既可以積累測試者的資料供后續(xù)研究改進，也有效吸引更多的消費者的關注。本發(fā)明智能數(shù)字睡眠檢測床墊的使用方法，包括如下步驟：（1）、使用藍牙模塊與pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備聯(lián)接獲取授權碼確定連接配比設備，進入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并輸入檢測者的基礎信息及睡眠習慣；（2）、當用戶躺在床墊上時，壓力傳感器探測彈簧的形變量，將壓力值數(shù)據(jù)反饋到集成芯片電路板，所述集成芯片電路板發(fā)送升降控制信號給氣泵的充放氣控制裝置；（3）、所述控制信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，且根據(jù)各個活動部件壓力值的大小，集成芯片電路板自動根據(jù)函數(shù)判斷使氣泵對氣囊進行充放氣，氣壓傳感器對氣囊動作掃描得出人體脊柱曲線和各應力點數(shù)據(jù)，且對氣囊壓力進行標定，并收集數(shù)據(jù)，將所收集的數(shù)據(jù)做為關鍵數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的體感算法公式進行計算分析；（4）、根據(jù)體感算法公式分析，集成芯片電路板控制氣囊進行沖氣或放氣，以此調(diào)整床墊軟硬度，壓力傳感器將使應力點數(shù)據(jù)符合消紅點曲線范圍；消紅點曲線范圍意思是指，當人某一個部分較重，壓力過大，床墊受的壓力會增大，體驗人群所受的反作用力增大，力的大小用顏色來區(qū)分的話就是綠色為很舒服，黃色為一般，紅色為不舒服，如果呈現(xiàn)紅色壓力點反應，表明該區(qū)域體感不舒服，消去紅點的作用就是使體驗人群更加舒適。（5）、若床墊已達到最佳舒適度，則pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備根據(jù)應力數(shù)據(jù)綜合計算出平均硬度值，并出具運算結(jié)果；若床墊還未達到最佳舒適度，則重復步驟（2）、（3）、（4）由氣囊動作進行調(diào)整至最佳睡眠舒適度，當達到最佳體感舒適度后，pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備根據(jù)應力數(shù)據(jù)綜合計算出平均硬度值，并出具運算結(jié)果，運算結(jié)果上傳至云服務器進行記錄及后期數(shù)據(jù)分析。進一步地，所述基礎信息包括檢測者姓名、身高、體重及年齡段，所述睡眠習慣包括仰臥、側(cè)臥、使用床墊年限、使用方式是單人或雙人及舒適度調(diào)節(jié)，所述舒適度調(diào)節(jié)包括肩部、腰部、臀部及全部復位。進一步地，所述算法公式：硬度度數(shù)=[彈簧形變壓力值×變量系數(shù)+(bmi定值)+(壓力值均值)]/(結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)總值)；再通過計算所得的硬度度數(shù)值與段位設定值對應關系獲得段位值。其中：彈簧形變壓力值：彈簧發(fā)生形變的大小所需的壓力值；變量系數(shù)：通過測量計算將彈簧形變轉(zhuǎn)換成公斤所需的系數(shù)，且根據(jù)階段性系數(shù)有所不同；bmi定值：判斷測量人員的bmi進行比對，考慮人群的肥胖程度設定定值進行加減；bmi定值=體重（kg）÷身高2（m）；bmi指數(shù)（即身體質(zhì)量指數(shù)，簡稱體質(zhì)指數(shù)又稱體重，英文為bodymassindex，簡稱bmi），是用體重公斤數(shù)除以身高米數(shù)平方得出的數(shù)字，是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標準。bmi是世界公認的一種評定肥胖程度的分級方法，世界衛(wèi)生組織(who)也以bmi來對肥胖或超重進行定義。壓力值均值：多個壓力傳感器所得的壓力值的均值，主要作用于平衡舒適度的效果；結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)值：函數(shù)公式計算所得，考慮測驗人群的身體狀況而設定，比如孕期、哺乳期、脊椎病史、年齡段等等狀況從優(yōu)判斷的系數(shù)設定值相加得出的數(shù)值；結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)總值計算公式:使用床墊年限系數(shù)+脊柱病史系數(shù)+特殊生理期系數(shù)+年輕段系數(shù)。使用床墊年限系數(shù):調(diào)查發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)人群在未使用床墊睡眠的情況下都是使用木板來代替的，如果長期的睡木板床，他們會習慣木板的硬度，對于我們推薦的床墊，他們會感覺太軟而不適，所以此處加入了使用床墊年限的設定，主要是為了迎合人群的習慣，使床墊的感受更加舒適。特殊生理期系數(shù)：考慮孕婦以及哺乳期女性睡的比平時偏硬的床墊,伴隨著腰骨疼痛，無法翻身，哺乳困難等問題，所以要在此處加大硬度系數(shù)。年齡段系數(shù):不同的年齡段，生理特征不同，所以要分開系數(shù)考慮，比如:少年、青年，他們在發(fā)育期長高時期，床墊偏硬甚至加硬才是適合他們發(fā)育所需。中老年也是如此，需要加大硬度系數(shù)。青壯年、中年，他們長期的工作壓力環(huán)境需要選擇偏軟的床墊才能獲得更好的深度睡眠效果，所以要按年齡段來設定不同的系數(shù)。本發(fā)明軟件功能描述：1.通過對氣囊充放氣對床墊表面應力進行掃描，當無人躺下時初始化所有應力點數(shù)據(jù)歸零。當有人躺下時，通過反復調(diào)整9個活動部氣囊壓力，監(jiān)測微距傳感器彈簧形變量進行綜合計算，測算出人體睡姿。2.平躺時，通過氣囊動作掃描得出人體脊柱曲線和各應力點數(shù)據(jù)，根據(jù)算法分析，調(diào)整氣囊壓力使應力點數(shù)據(jù)符合消紅點曲線范圍。3.當達到體感舒適度后，根據(jù)應力數(shù)據(jù)綜合計算出平均硬度值，數(shù)據(jù)回饋給顯示設備。4.可根據(jù)不同的睡眠人不同的睡姿，采集數(shù)據(jù)，由氣囊動作進行調(diào)整至最佳睡眠舒適度。5.9個活動部件提供的承載壓力均可自動調(diào)節(jié)，完成任意睡姿舒適消紅功能。6.接入藍牙模塊，可接受微信支付信息啟動并將平均硬度等信息回饋給微信。本發(fā)明的工作原理是這樣實現(xiàn)的，使用者利用pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備與藍牙模塊連接，或是利用移動顯示控制設備掃描二維碼，上存授權碼到云服務器，記錄時間和授權碼，然后進入數(shù)字床墊測量系統(tǒng)，輸入檢測者姓名、身高、體重、年齡、睡眠習慣、使用床墊年限、使用模式是單人還是雙人及舒適度調(diào)節(jié)，接通電源，閉合控制開關，檢測者平躺或以不同的睡姿躺在床墊上時，由床墊根據(jù)各紅外微距傳感器輸出的電信號自動計算出適合于該檢測者的標準壓力。本發(fā)明床墊能根據(jù)不同的體驗者的睡眠習慣自動調(diào)節(jié)床墊軟硬度至體驗者認為最舒適的位置。在使用過程中，當監(jiān)測到某接觸點輸出的電信號高于或低于其他接觸點的電信號時，壓力傳感器收集并檢測壓力值，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和充放氣控制裝置對該應力點數(shù)據(jù)對應的氣囊進行放氣或充氣，并根據(jù)算法公式：硬度度數(shù)=(彈簧形變壓力值*變量系數(shù)+(bmi定值)+(壓力值均值))/(結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)總值)分析，再通過計算所得的硬度度數(shù)值與段位設定值對應關系獲得段位值。調(diào)整9個活動部位的氣囊壓力使應力點數(shù)據(jù)符合消紅點曲線范圍，直至各接觸點輸出的電壓相同，即各氣囊的氣壓相同，各接觸點壓力分布均勻，讓使用者感覺到床墊軟硬達到最佳舒適狀態(tài)，pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備運算并出具運算結(jié)果，并將數(shù)據(jù)上存云服務器進行記錄以及后期數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明智能數(shù)字睡眠檢測床墊可測算出適合個體所需床墊的軟硬度，為個體選擇合適自個的床墊做出準確指導?？梢苑旁诖矇|賣場供消費者購買前進行測試，也可以用在床墊加工廠、研發(fā)機構(gòu)等場所用以研究床墊使用。附圖說明圖1為本發(fā)明一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明工作原理流程示意圖；圖4為本發(fā)明使用方法簡要操作步驟示意圖。具體實施方式實施例一：如圖1、2所示為本發(fā)明智能數(shù)字睡眠檢測床墊及其使用方法一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括空心的床架1、放置在床架1上面的床墊2、pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及控制開關5，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括控制器及集成芯片電路板31），床墊2包括活動部21和支撐部22，支撐部22使用海棉做為主要材料提供足夠的硬度和支撐，活動部21包括自上往下分布的上固定面料211、多支彈簧212、多個壓力傳感器213、里襯及下固定面料214，里襯承受壓力時變形量小，無壓力時柔軟耐磨?；顒硬?1下部對應的床架1內(nèi)腔設有多個氣囊215，氣囊215下部連接有氣壓閥門32、氣泵33及充放氣控制裝置，壓力傳感器213與彈簧212下部接觸，氣囊215上部與壓力傳感器213接觸，壓力傳感器213與集成芯片電路板31連接，充放氣控制裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。氣壓閥門32為高壓定制鎖氣型號，配合氣泵33壓力對局部壓力能提供充分承載。氣壓閥門32、氣泵33為直流24v安全電壓型號。檢測時，檢測者先通過pc觸摸屏裝置/移動顯示控制裝置輸入基礎信息及睡眠習慣，檢測者躺在床墊2上，人體作用在床墊2上的壓力傳遞到壓力傳感器41上后轉(zhuǎn)換為電信號，集成芯片電路板31對壓力傳感器41輸出的電信號進行處理，并輸出控制信號，充放氣控制裝置根據(jù)控制信號對氣囊12進行充放氣，使床墊2軟硬度適合檢測者進行睡眠測試；當床墊2舒適度不合適時，壓力傳感器41收集并檢測壓力值，反饋壓力值數(shù)據(jù)到集成芯片電路板31，控制器發(fā)送指令給集成芯片電路板31，集成芯片電路板31發(fā)送升降指令給氣泵，氣泵對氣囊42增加或減少氣量調(diào)整床墊軟硬度；當床墊2舒適度合適時，pc觸摸屏裝置/移動顯示控制裝置開始運算并出具運算結(jié)果，運算結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至云服務器記錄以及進行后期分析。氣壓閥門43的氣路為三路活動部件為一組，且共三組，分別獨立工作。氣囊42有9個，活動部21由9個活動部件組成，各活動部件可以提供5-9，共5級段位的硬度標定，硬度無級調(diào)節(jié)。壓力傳感器41為紅外微距傳感器，所述紅外微距傳感器有27顆，并蜂窩式分布在彈簧212與氣囊215之間。pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備包括手機或平板電腦、藍牙模塊、無線接收裝置和無線發(fā)送裝置。本發(fā)明一種實施例床墊2長2.0米，寬0.9米，其中，活動部21包括肩部和臀部。如圖3、4所示本發(fā)明智能數(shù)字睡眠檢測床墊的使用方法，包括如下步驟：（1）、使用藍牙模塊與pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備聯(lián)接獲取授權碼確定連接配比設備，進入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并輸入檢測者的基礎信息及睡眠習慣；（2）、當用戶躺在床墊2上時，壓力傳感器41探測彈簧212的形變量，將壓力值數(shù)據(jù)反饋到集成芯片電路板31，集成芯片電路板31發(fā)送升降控制信號給氣泵33的充放氣控制裝置；（3）、控制信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，且根據(jù)各個活動部件壓力值的大小，集成芯片電路板31自動根據(jù)函數(shù)判斷使氣泵33對氣囊215進行充放氣，氣壓傳感器對氣囊215動作掃描得出人體脊柱曲線和各應力點數(shù)據(jù)，且對氣囊215壓力進行標定，并收集數(shù)據(jù)，將所收集的數(shù)據(jù)做為關鍵數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的體感算法公式進行計算分析；（4）、根據(jù)體感算法公式分析，集成芯片電路板31控制氣囊215進行沖氣或放氣，以此調(diào)整床墊2軟硬度，壓力傳感器41將使應力點數(shù)據(jù)符合消紅點曲線范圍；（5）、若床墊2已達到最佳舒適度，則pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備根據(jù)應力數(shù)據(jù)綜合計算出平均硬度值，并出具運算結(jié)果；若床墊2還未達到最佳舒適度，則重復步驟（2）、（3）、（4）由氣囊215動作進行調(diào)整至最佳睡眠舒適度，當達到最佳體感舒適度后，pc觸摸屏設備/移動顯示控制設備根據(jù)應力數(shù)據(jù)綜合計算出平均硬度值，并出具運算結(jié)果，運算結(jié)果上傳至云服務器進行記錄及后期數(shù)據(jù)分析?；A信息包括檢測者姓名、身高、體重及年齡段，所述睡眠習慣包括仰臥、側(cè)臥、使用床墊年限、使用方式是單人或雙人及舒適度調(diào)節(jié)，所述舒適度調(diào)節(jié)包括肩部、腰部、臀部及全部復位。所述算法公式：硬度度數(shù)=[彈簧形變壓力值×變量系數(shù)+(bmi定值)+(壓力值均值)]/(結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)總值)；再通過計算所得的硬度度數(shù)值與段位設定值對應關系獲得段位值。其中：彈簧形變壓力值：彈簧發(fā)生形變的大小所需的壓力值；變量系數(shù)：通過測量計算將彈簧形變轉(zhuǎn)換成公斤所需的系數(shù)，且根據(jù)階段性系數(shù)有所不同；bmi定值：判斷測量人員的bmi進行比對，考慮人群的肥胖程度設定定值進行加減；bmi定值=體重（kg）÷身高2（m）；壓力值均值：多個壓力傳感器所得的壓力值的均值，主要作用于平衡舒適度的效果；結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)值：函數(shù)公式計算所得，考慮測驗人群的身體狀況而設定，比如孕期、哺乳期、脊椎病史、年齡段等等狀況從優(yōu)判斷的系數(shù)設定值相加得出的數(shù)值；結(jié)構(gòu)函數(shù)的系數(shù)總值計算公式:使用床墊年限系數(shù)+脊柱病史系數(shù)+特殊生理期系數(shù)+年輕段系數(shù)。公式中各個系數(shù)的設定值如下表一至表五所示：（考慮點：1、對于孕期/脊柱病史不適宜睡眠過軟的床墊，所以都會加大系數(shù)；2、對于床墊使用年限過低的人群，考慮使用習慣的問題會加大系數(shù)使群眾體感更好；3、對于年長的人群考慮生理特性都會加大系數(shù)；4、另外對于青年/中年人群，由于高壓的工作環(huán)境所以更需要降低系數(shù)，睡軟一點的床墊更容易使這部分人群的睡眠質(zhì)量提高。）表一：使用床墊年限的系數(shù)設定值使用床墊年限系數(shù)0-525-101.510-501表二：脊柱病史的系數(shù)設定值脊柱病史系數(shù)是2否0表三：特殊生理期的系數(shù)設定值特殊生理期系數(shù)是2否0表四：年齡段的對應系數(shù)設定值年齡段系數(shù)0-12212-161.816-221.622-30130-40140-601.860-1002表五：段位和硬度度數(shù)的對應關系段位硬度度數(shù)520-60610-2079-1087-991-7下表是通過對使用本發(fā)明的測試者1、測試者2、測試者3采集到的數(shù)據(jù)按算法公式計算出硬度度數(shù)值再換算為段位：測試結(jié)果顯示：測試者1、測試者2、測試者3分別適合段位為6、8、8的床墊。表中“上身比例”作用:在實際的生活中一般的床墊都會有區(qū)分段床墊，但是未能合理的考慮人體身高比，所以會造成中段床墊實際上是包含了臀部與大腿部分，其實臀部與大腿部分的壓力值不同，為了達到更好的舒適度,傳感器根據(jù)明顯的壓力值差異算出臀部位置，從而獲取消費者的上身比，以此為界點來區(qū)分臀部以及大腿部分，而且相對的大腿部分的舒適度要求沒有那么明顯。實施例二：在實施例一中，床墊2活動部21長1.3米，寬0.65米，支撐部22包括床墊頭和床墊尾，床墊頭和床墊尾各長0.35米，寬0.9米。實施例三：在實施例一、二的基礎上，在床架1上設有微信二維碼掃描入口，測試入口使用微信二維碼關注后，由微信支付信息啟動驅(qū)動對應設備啟動，使用藍牙模塊跟手機聯(lián)接，精確控制使用手機app實現(xiàn)。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12