一种智能充气床垫的压力控制方法及其装置与流程

本发明涉及智能家居用品技术领域，具体为一种智能充气床垫的压力控制方法及其装置。

背景技术：

随着时代的发展，人们的生活水平不断地提高，生活质量也在不断的提高，对于家具的要求也在不断提高，床垫作为日常家具的重要部分，人们对其要求也是越来越高，不仅要求其舒适，更要求其能够提供健康的睡眠，床垫从最早期的棉塞床垫开始，逐步发展到如今的弹簧床垫、橡胶床垫、复合床垫、智能床垫等、充气床垫，种类繁多。

对于充气床垫而言，由于制造过程中存在的缺陷，对于轻微的漏气时不可避免的，因此使用者在经过一段时间之后必须检查充气床垫的充气压力，当发现压力不够时，需要将气泵拿出来，对床垫进行充气，此过程需要人工操作，使用者可能会觉得非常麻烦，非常影响用户体验，为了方便使用者的体验，通常将气泵置于充气床垫的内部，使床垫和充气装置成为一体，当检测到压力值不够时，电动气泵可以根据压力值的变化自动给床垫充气，但是漏气在使用过程中会一直发生，且使用时间越久，漏气越严重，气压传感器会可能会一直给控制器发出信号，导致电动充气泵反复工作，影响使用者的使用，且现有的充气床垫大都只能在检测到压力值不够时，自动给床垫充气，无法完成自动泄气使得气室内气压值维持不变，比如当床垫的使用者从一个人变为两个人的时候，气室内的气压值会变大，因此使用者只能手动的在使用前放一点气出来，操作麻烦，且无法掌握放出气体的量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种增强用户体验的智能充气床垫的压力控制方法及其装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能充气床垫的压力控制方法及其装置，包括床垫本体，所述床垫本体的两侧均设置有透气孔，所述透气孔与靠近床垫本体底端位置的内部连通，所述床垫本体内部设置有上下两层，所述床垫本体的内部上层设置有气垫层，所述床垫本体的内部下层设置有机械控制层，所述气垫层的底端与机械控制层的顶端固定连接。

优选的，所述机械控制层包括左活动板，所述左活动板的一侧通过铰接件铰接有右活动板，所述左活动板和右活动板的底端靠近连接处的边角位置均设置有固定柱，所述固定柱的顶端与左活动板和右活动板的底端接触，所述固定柱的底端固定连接有底板。

优选的，所述底板的顶端一侧固定连接有第一电动机，所述底板的顶端中间位置固定连接有储气罐，所述底板的顶端位于储气罐的两侧均固定连接有第二电动机，所述底板的顶端远离第一电动机的一端固定连接有气泵，所述底板的顶端四个边角处均活动连接有升降装置，所述底板的顶端固定连接有若干个轴承座。

优选的，所述第一电动机的输出轴的中间位置固定连接有第一主动轮，所述第一电动机的输出轴的顶端固定连接有第二主动轮，所述第一主动轮的外侧传动连接有第一皮带，所述第一皮带的另一端内侧传动连接有第一从动轮，所述第一从动轮的一端固定连接有转轴，所述转轴的一端贯穿轴承座固定连接有第一螺纹杆，所述第二主动轮的外侧传动连接有第二皮带，所述第二皮带的另一端内侧传动连接有第二从动轮，所述第二从动轮的一端通过转轴固定连接有第二螺纹杆，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆的外侧螺纹连接有两组夹板，两组所述夹板分别位于储气罐的两侧，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆由中间向两端方向的螺纹方向相反。

优选的，所述第二电动机的输出端固定连接有第三主动轮，所述第三主动轮的外侧传动连接有第三皮带，所述第三皮带的另一端内侧传动连接有第三从动轮，所述第三从动轮的一端固定连接有转轴，所述转轴的一端贯穿轴承座固定连接有第一主动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮的外侧啮合有第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮，所述第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮的两端均固定连接有转轴，所述转轴的一端贯穿轴承座固定连接有蜗杆，所述蜗杆的另一端与轴承座活动连接。

优选的，所述升降装置包括外套杆，所述外套杆的外侧开设有螺纹槽，所述螺纹槽贯穿外套杆的外侧，所述外套杆内滑动连接有内滑杆，所述内滑杆的顶端与左活动板和右活动板的底端活动连接，所述内滑杆靠近底端的一侧设置有与螺纹槽相适配的滑块，所述外套杆的内部顶端与内滑杆之间设置有第一弹簧，所述外套杆的外侧靠近底端位置固定连接有齿轮，所述齿轮与蜗杆相啮合。

优选的，所述气泵的顶端一侧连通有充气管，所述充气管的一侧设置有第一单向阀，所述充气管的另一端连通有储气罐，所述储气罐的顶端外侧设置有进气管和出气管，所述进气管的一侧设置有第二单向阀，所述出气管的一侧设置有电磁阀，所述出气管的内部设置有阻气装置，所述第一单向阀、第二单向阀保持常开状态，所述第一单向阀的导向性由气泵导向存气罐，所述第二单向阀的导向性由储气罐导向气垫层内。

优选的，所述阻气装置包括固定块，所述固定块的上下两端与出气管的内壁固定连接，所述固定块的一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接有锥形块，所述固定块的宽度小于出气管内侧直径，所述出气管位于锥形块后侧位置的内径大于出气管位于锥形块前侧位置的内径，所述出气管位于锥形块前侧位置的内径与锥形块的大圆直径相等。

一种智能充气床垫的压力方法，包括以下步骤：

s1，当气垫层内的气压变小时，第一气压传感器将检测到气压变化的信号，传递给控制器，控制器接受到信号后对信号处理分析，然后发出控制命令，使得第一电动机工作，第一电动机将带动夹板挤压储气罐，对气垫层内进行补气。

s2，当第二气压传感器检测到气压不足时，将信号传递给控制器，控制器控制气泵和第一电动机工作，此时第一电动机反转使得夹板后退，由气泵对储气罐进行充气，当压力传感器检测到一个压力值长时间处于一个基本不变的值时，将此信号传递给控制器，控制器控制第二电动机工作，第二电动机将使得升降装置上升，实现翻转，使得使用者受压迫的位置改变。

s3，在s所述过程中由于挤压气垫会使得气垫层内气压增大，此时第一气压传感器将信号传递给控制器后，控制器控制电磁阀打开，且控制第一电动机反转使夹板后退，将气体导进储气罐中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置了通过在气垫的气室内设置有第一气压传感器，当第一气压传感器检测到气压不足时，将信号传递给控制器，控制器发出命令使得第一电动机工作，使得夹板挤压储气罐，将气体挤压进气垫的气室内，从而给床垫补气，此过程中，只需将储气罐储存充足的气体，由储气罐给气垫补气，避免气泵往复工作，影响使用者的使用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明机械控制层结构示意图；

图4为本发明机械控制层内部结构示意图；

图5为本发明局部结构示意图；

图6为本发明图4中a区结构示意图；

图7为本发明图4中b区结构示意图；

图8为本发明图4中c区结构示意图；

图9为本发明图5中d区结构示意图；

图10为本发明控制系统总结构示意图。

图中：1-床垫本体；2-透气孔；3-气垫层；4-机械控制层；5-左活动板；6-右活动板；7-底板；8-固定柱；9-第一电动机；10-储气罐；11-第二电动机；12-气泵；13-升降装置；14-轴承座；15-第一主动轮；16-第二主动轮；17-第一皮带；18-第一从动轮；19-转轴；20-第一螺纹杆；21-第二皮带；22-第二从动轮；23-第二螺纹杆；24-夹板；25-第三主动轮；26-第三皮带；27-第三从动轮；28-第一主动锥齿轮；29-第一从动锥齿轮；30-第二从动锥齿轮；31-蜗杆；32-外套杆；33-螺纹槽；34-内滑杆；35-滑块；36-第一弹簧；37-齿轮；38-充气管；39-第一单向阀；40-进气管；41-出气管；42-第二单向阀；43-电磁阀；44-阻气装置；45-固定块；46-第二弹簧；47-锥形块；48-控制器；49-压力传感器；50-第一气压传感器；51-第二气压传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种智能充气床垫的压力控制方法及其装置，包括床垫本体1，所述床垫本体1的两侧均设置有透气孔2，所述透气孔2与靠近床垫本体1底端位置的内部连通，所述床垫本体1内部设置有上下两层，所述床垫本体1的内部上层设置有气垫层3，所述床垫本体1的内部下层设置有机械控制层4，所述气垫层3的底端与机械控制层4的顶端固定连接，透气孔2给床垫本体1内部透气。

所述机械控制层4包括左活动板5，所述左活动板5的一侧通过铰接件铰接有右活动板6，所述左活动板5和右活动板6的底端靠近连接处的边角位置均设置有固定柱8，所述固定柱8的顶端与左活动板5和右活动板6的底端接触，所述固定柱8的底端固定连接有底板7，设置有相对活动的左活动板5和右活动板6，目的在于方便使用者的翻转。

所述底板7的顶端一侧固定连接有第一电动机9，所述底板7的顶端中间位置固定连接有储气罐10，所述底板7的顶端位于储气罐10的两侧均固定连接有第二电动机11，所述底板7的顶端远离第一电动机9的一端固定连接有气泵12，所述底板7的顶端四个边角处均活动连接有升降装置13，所述底板7的顶端固定连接有若干个轴承座14，储气罐10存储由气泵12产生的气体，第一电动机9和第二电动机11作为驱动力，升降装置13使得左活动板5和右活动板6的一侧升起，实现翻转的功能。

所述第一电动机9的输出轴的中间位置固定连接有第一主动轮15，所述第一电动机9的输出轴的顶端固定连接有第二主动轮16，所述第一主动轮15的外侧传动连接有第一皮带17，所述第一皮带17的另一端内侧传动连接有第一从动轮18，所述第一从动轮18的一端固定连接有转轴19，所述转轴19的一端贯穿轴承座14固定连接有第一螺纹杆20，所述第二主动轮16的外侧传动连接有第二皮带21，所述第二皮带21的另一端内侧传动连接有第二从动轮22，所述第二从动轮22的一端通过转轴19固定连接有第二螺纹杆23，所述第一螺纹杆20和第二螺纹杆23的外侧螺纹连接有两组夹板24，两组所述夹板24分别位于储气罐10的两侧，所述第一螺纹杆20和第二螺纹杆23由中间向两端方向的螺纹方向相反，第一电动机9转动时带动第一主动轮15和第二主动轮16转动，第一主动轮15通过第一皮带17带动第一从动轮18转动，第一从动轮18带动转轴19转动，转轴19带动第一螺纹杆20转动，第二主动轮16通过第二皮带21带动第二从动轮22转动，第二从动轮22通过转轴19带动第二螺纹杆23转动，第一螺纹杆20和第二螺纹杆23一起带动夹板24移动，由于第一螺纹杆20和第二螺纹杆23从中间向两端方向螺纹方向相反，使得气泵12两侧的夹板24挤压储气罐10，从而给气垫补气。

所述第二电动机11的输出端固定连接有第三主动轮25，所述第三主动轮25的外侧传动连接有第三皮带26，所述第三皮带26的另一端内侧传动连接有第三从动轮27，所述第三从动轮27的一端固定连接有转轴19，所述转轴19的一端贯穿轴承座14固定连接有第一主动锥齿轮28，所述第一主动锥齿轮28的外侧啮合有第一从动锥齿轮29和第二从动锥齿轮30，所述第一从动锥齿轮29和第二从动锥齿轮30的两端均固定连接有转轴19，所述转轴19的一端贯穿轴承座14固定连接有蜗杆31，所述蜗杆31的另一端与轴承座14活动连接，第二电动机11转动时带动第三主动轮25转动，第三主动轮25通过第三皮带26带动第三从动轮27转动，第三从动轮27带动转轴19转动，转轴19带动第一主动锥齿轮28转动，第一主动锥齿轮28带动第一从动锥齿轮29和第二从动锥齿轮30转动，第一从动锥齿轮29和第二从动锥齿轮30带动转轴19转动，转轴19带动蜗杆31转动。

所述升降装置13包括外套杆32，所述外套杆32的外侧开设有螺纹槽33，所述螺纹槽33贯穿外套杆32的外侧，所述外套杆32内滑动连接有内滑杆34，所述内滑杆34的顶端与左活动板5和右活动板6的底端活动连接，所述内滑杆34靠近底端的一侧设置有与螺纹槽33相适配的滑块35，所述外套杆32的内部顶端与内滑杆34之间设置有第一弹簧36，所述外套杆32的外侧靠近底端位置固定连接有齿轮37，所述齿轮37与蜗杆31相啮合，由于蜗杆31与齿轮37相啮合，因此蜗杆31转动时带动齿轮37转动，齿轮37带动外套杆32转动，外套杆32转动时，由于螺纹槽33和滑块35的作用，使得内滑杆34在外套杆32内上下移动。

所述气泵12的顶端一侧连通有充气管38，所述充气管38的一侧设置有第一单向阀39，所述充气管38的另一端连通有储气罐10，所述储气罐10的顶端外侧设置有进气管40和出气管41，所述进气管40的一侧设置有第二单向阀42，所述出气管41的一侧设置有电磁阀43，所述出气管41的内部设置有阻气装置44，所述第一单向阀39、第二单向阀42保持常开状态，所述第一单向阀39的导向性由气泵12导向储气罐10，所述第二单向阀42的导向性由储气罐10导向气垫层3内，阻气装置44使得气垫层3内的气体缓慢进入储气罐10中，防止在电磁阀43打开后，气垫层3内的气压过大，会挤爆储气罐10，第一单向阀39的导向性由气泵12导向储气罐10，防止储气罐10漏气，第二单向阀42的导向性由储气罐10导向气垫层3内，防止气垫层3内的气体自动进入储气罐10中。

所述阻气装置44包括固定块45，所述固定块45的上下两端与出气管41的内壁固定连接，所述固定块45的一侧固定连接有第二弹簧46，所述第二弹簧46的一端固定连接有锥形块47，所述固定块45的宽度小于出气管41内侧直径，所述出气管41位于锥形块47后侧位置的内径大于出气管41位于锥形块47前侧位置的内径，所述出气管41位于锥形块47前侧位置的内径与锥形块47的大圆直径相等，上述设置的目的是为了使得气垫层3内的气体经过此装置后，气体的流动性变小，其次，储气罐10中的气体也不会通过出气管41进入到气垫层3内，第二弹簧46的作用使得锥形块47复原。

一种智能充气床垫的压力方法，包括以下步骤：

s1，当气垫层3内的气压变小时，第一气压传感器50将检测到气压变化的信号，传递给控制器48，控制器48接受到信号后对信号处理分析，然后发出控制命令，使得第一电动机9工作，第一电动机9将带动夹板24挤压储气罐10，对气垫层3内进行补气。

s2，当第二气压传感器51检测到气压不足时，将信号传递给控制器48，控制器48控制气泵12和第一电动机9工作，此时第一电动机9反转使得夹板24后退，由气泵12对储气罐10进行充气，当压力传感器49检测到一个压力值长时间处于一个基本不变的值时，将此信号传递给控制器48，控制器48控制第二电动机11工作，第二电动机11将使得升降装置13上升，实现翻转，使得使用者受压迫的位置改变。

s3，在s2所述过程中由于挤压气垫会使得气垫层3内气压增大，此时第一气压传感器50将信号传递给控制器48后，控制器48控制电磁阀43打开，且控制第一电动机9反转使夹板24后退，将气体导进储气罐10中。

工作原理：当第一气压传感器50检测到气垫层3内的气压不够时，将信号传递给控制器48，控制器48发出命令，使得第一电动机9工作，使得气泵12两侧的夹板24挤压储气罐10，从而给气垫补气，当气压值达到设定值后，第一电动机9停止工作；当第二气压传感器51检测到储气罐10中气压值不够时，第二气压传感器51将信号传递给控制器48，控制器48控制气泵12和第一电动机9工作，此时第一电动机9反转，使得夹板24松开，因此使气泵12能够对储气罐10内进行充气，达到设定值后气泵12和第一电动机9停止工作，在压力传感器49检测到压力值长时间处于一个基本不变的值时，说明该使用者长时间保持一个姿势，影响健康，此时，压力传感器49将信号传递给控制器48，控制器48控制第二电动机11工作，使得升降装置升起，实现翻转，使得使用者压迫的受力点改变，在此过程中，气垫层3内的气压会发生变化，第一气压传感器50将检测到的信号传递给控制器48，控制器48会进行相对应的调节。

本方案中，第一电动机9和第二电动机11优选y80m1-2型号，电动机的供电接口通过开关连接控制器48，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

该文中出现的电器元件均与外界的控制器3及220v市电电连接，并且控制器3可为计算机等起到控制的常规已知设备

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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