[发明专利]用于可调节泡沫支撑设备的压力控制和反馈系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对可调节泡沫支撑设备的压力、硬度(firmness)、仿形度(contour)和支撑进行控制并提供反馈的系统。

背景技术

我最近已介绍了可调节泡沫床垫和支撑物，其中，用真空泵来调节泡沫芯体中的真空压力的等级，以便达到期望的密度和硬度/软度。通常，当去除空气时，泡沫芯体变得更软且更具仿形度，但是允许芯体部分或完全地主动自膨胀增加了支撑物的硬度。对于个人用户而言，不可能实现硬度、软度或仿形度的精确的定制等级，因为目前出售的泡沫床具有工厂预置的密度和IFD值，其无法由用户更改。个人用户在尺寸、形状和体型上变化广泛。因此，会存在可能对支撑物提出的、最佳相应软度、硬度和仿形度等级的几乎无止境的变型。当用户将其身体放在泡沫支撑物上时，以上情况是复杂的。用户身体的重量和形状易于进一步影响芯体的内部压力和产生的硬度。迄今为止，传统的装置不允许用户容易且精确地实现舒适和支撑的最佳且可定制的等级。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供一种用于在包含一个或多个密封不透气的泡沫芯体的床垫中更有效且更精确地实现舒适和支撑的定制等级的系统。

本发明的另一目的是，提供这样一种系统，所述系统提供与可调节泡沫床垫的硬度、软度、仿形度和最佳支撑相关的即时且有效的反馈，并且，该系统利用这种反馈来调节支撑物，以符合用户所期望的定制舒适等级。

本发明的另一目的是，提供一种用于可调节泡沫支撑物的压力调节和反馈系统，其采用方便的、人类环境改造学的且易于使用的远程控制设备，以允许用户通过键盘控制或声控命令来快速、可靠且精确地调节可调节泡沫支撑物的舒适和支撑等级。

本发明的另一目的是提供一种真空压力控制装置，其能够从泡沫芯体抽出空气并产生真空以减小泡沫芯体的硬度并增加泡沫芯体的软度，并且还能够增加泡沫芯体内的空气，以确保泡沫芯体回复到大气压的最大硬度状态。

本发明的特征是用于具有密封泡沫芯体的支撑设备的真空压力控制和反馈系统，所述芯体具有递增式(incremental)可调节的硬度、软度和仿形度等级。该系统包括与泡沫芯体气体连通(pneumatic communication，气动连通)的真空泵单元，以便从泡沫芯体中抽出空气并产生真空，从而减小泡沫芯体的硬度并增加泡沫芯体的软度。通过停用泵，该系统能够增加泡沫芯体内的空气，以确保泡沫芯体回复到大气压的最大硬度状态。

至少一个阀与芯体气体连通，以交替地打开和关闭，从而分别允许和阻断空气进入和离开芯体的通道。可对支撑物的每侧提供相应的阀。控制器产生选定控制信号(selected control signal)，以操作泵和一个或多个阀。每个控制信号代表芯体的多个硬度等级中的相应一个。控制信号选择性地启动和停止泵的操作，并选择性地打开和关闭所述一个或多个阀，以在泡沫芯体中提供所选等级的气体压力(pneumatic pressure，气动压力)(典型地，是负压或真空压力)和相应的硬度/软度(这里统一叫做“硬度”)。与芯体气体连通的一个或多个压力传感器感测芯体的气体压力和相应的硬度，并产生表示上述气体压力和硬度的反馈信号。CPU及相关软件与压力传感器电子通信，并且，指示器装置对反馈信号进行响应以指示感测的芯体硬度。

在一个优选实施方式中，控制器选择性地产生并传送代表芯体中的最小气体压力和相应硬度的最小控制信号、代表芯体中的最大气体压力和相应硬度的最大控制信号、以及代表在所述最小气体压力与最大气体压力中间的气体压力和在所述最小硬度与最大硬度中间的硬度的至少一个中间控制信号。控制器可以包括用于产生选定控制信号的一个或多个远程控制单元和对远程控制单元进行响应以根据选定控制信号来操作泵和阀的再充电器/基部控制单元(recharger/base control unit)。指示器装置可以由远程控制单元承载。远程控制单元和指示器装置可以集成在收发器单元中，收发器单元具有将控制信号指引至基部控制单元的发射器和将反馈信号从压力传感器指引至指示器装置的接收器。借助于RF信号，可以将控制信号从发射器指引至基部控制单元以及可以将反馈信号从压力传感器、CPU和软件传送至接收器。收发器单元可以包括可再充电的直流电池，并可安装在直流充电站上以对电池再充电。

指示器装置可以提供所感测硬度的视觉显示和/或音频报告。指示器装置可以包括用于独立于泵和阀的操作、指示在芯体中感测到的气体压力的变化的装置。