一种智能床屏及其控制方法与流程

1.本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能床屏及其控制方法。


背景技术：

2.智能家电控制和智能场景联动得到长足的发展，从最开始的遥控器控制，到后来通过手机app控制，到现在的语音助手控制，智能家居控制的科技感和便利程度越来越高，而用户对控制的便捷和智能需求也在增长。
3.近年来，随着娱乐设备的兴起，越来越多的人睡前会在床上采用娱乐设备休闲娱乐，此时需要对背部提供一个舒适的支撑。而传统的床屏要么不能够调节，要么需要手动调节，难以时刻对人体提供合适的支撑角度或软硬度，容易造成身体疲累。
4.因此亟需一种智能床屏及其控制方法，以克服上述的技术问题。


技术实现要素：

5.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种智能床屏及其控制方法，能够根据人体对智能床屏施加的压力，自动调整智能床屏对人体的支撑角度和软硬度，提高舒适性。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.第一方面，提供一种智能床屏，包括：
8.床屏基座，设于床体的床头位置，沿所述床体的长度方向与所述床体滑动连接；
9.床屏靠板，与床屏基座绕水平轴线转动连接；
10.支撑气囊组件，设于所述床屏靠板朝向用户的一侧，所述支撑气囊组件能够自动充放气以调整自身的支撑高度及软硬度；
11.压力传感器，设于所述床屏靠板和/或所述支撑气囊组件上，用于检测用户对所述智能床屏的压力；
12.压电陶瓷模块，设于所述床屏靠板或所述支撑气囊组件上，用于检测倚靠于所述智能床屏上的用户是否处于睡眠状态；
13.滑移驱动机构，用于驱动所述床屏基座沿所述床体的长度方向滑动；
14.旋转驱动机构，能够驱动所述床屏靠板绕水平轴线转动，以调整所述床屏靠板与所述床体之间的夹角；以及
15.控制模块，与所述支撑气囊组件、所述压力传感器、所述压电陶瓷模块、所述滑移驱动机构和所述旋转驱动机构均电连接。
16.作为智能床屏的一个可选的技术方案，所述支撑气囊组件包括第一气囊、第二气囊和第三气囊，所述第一气囊、所述第二气囊和所述第三气囊自上而下分布于所述床屏靠板上。
17.作为智能床屏的一个可选的技术方案，所述支撑气囊组件还包括充气泵和电磁阀，所述充气泵分别通过气管与所述第一气囊、所述第二气囊和所述第三气囊连通，每根所述气管上均设有一个所述电磁阀，所述充气泵和所述电磁阀均与所述控制模块电连接。
18.作为智能床屏的一个可选的技术方案，所述旋转驱动机构包括：
19.直线驱动件，所述直线驱动件的本体与所述床屏靠板和所述床屏基座中的一个铰接，所述直线驱动件的输出端与所述床屏靠板和所述床屏基座中的另一个铰接。
20.作为智能床屏的一个可选的技术方案，所述压力传感器包括：
21.第一压力传感器，设于所述床屏靠板上；和/或
22.第二压力传感器，设于所述支撑气囊组件上。
23.作为智能床屏的一个可选的技术方案，所述智能床屏还包括：
24.夜灯，设于所述床屏靠板上，用于提供照明，所述夜灯与所述控制模块电连接。
25.第二方面，提供一种应用于如上所述的智能床屏的控制方法，包括以下步骤：
26.所述压力传感器检测到用户倚靠于所述智能床屏上；
27.所述滑移驱动机构驱动所述床屏基座移动至预设位置；
28.所述旋转驱动机构驱动所述床屏靠板转动，使所述床屏靠板与所述床体之间的夹角为第一预设角度；
29.所述支撑气囊组件充气至第一预设状态；
30.所述压力传感器检测压力值的变化量β，
31.若所述变化量β处于第一预设区间，所述旋转驱动机构驱动所述床屏靠板与所述床体之间的夹角增大第二预设角度；
32.若所述变化量β处于第二预设区间，所述旋转驱动机构驱动所述床屏靠板与所述床体之间的夹角减小第三预设角度；
33.若所述变化量β处于第三预设区间，所述支撑气囊组件的充气量增加第一预设值；
34.若所述变化量β处于第四预设区间，所述支撑气囊组件的充气量减少第二预设值；
35.若所述变化量β在第一预设时间内未超过第五预设区间，所述控制模块记录此时所述床屏靠板与所述床体之间的夹角为新的第一预设角度、此时所述支撑气囊组件的充气量作为新的所述第一预设状态。
36.作为智能床屏的控制方法的一个可选的技术方案，若所述压力传感器在第二预设时间内未检测到用户倚靠于所述智能床屏上，则执行以下步骤：
37.所述旋转驱动机构驱动所述床屏靠板转动，使所述床屏靠板与所述床体之间的夹角为第四预设角度；
38.所述支撑气囊组件完全放气。
39.作为智能床屏的控制方法的一个可选的技术方案，所述第二预设时间为1分钟。
40.作为智能床屏的控制方法的一个可选的技术方案，所述压力传感器检测到用户倚靠于所述智能床屏上之后，还包括以下步骤：
41.所述压电陶瓷模块测得用户未处于睡眠状态。
42.本发明的有益效果为：
43.一方面，本发明提供的智能床屏通过在床屏靠板上设置压力传感器和压电陶瓷模块，能够精准检测用户的倚靠状态及用户是否进入睡眠；另一方面，通过设置支撑气囊组件、滑移驱动机构和旋转驱动机构，根据压力传感器测得的压力变化量，自动调节支撑气囊组件的充气量以调整软硬度和鼓起程度，以及自动调节床屏基座与床体之间的距离、床屏靠板与床体之间的夹角，以调节智能床屏对人体的支撑角度。综上，智能床屏对人体的支撑
角度和软硬度，均能够通过检测人体对智能床屏施加的压力而自动调节，舒适性得到提高。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
45.图1是本发明提供的智能床屏的布局示意图；
46.图2是本发明提供的智能床屏的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
47.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
48.如图1所示，本实施例提供一种智能床屏，智能床屏与床体连接于床头位置，智能床屏包括床屏基座、床屏靠板、支撑气囊组件、压力传感器、压电陶瓷模块、旋转驱动机构和控制模块。床屏基座设于床体的床头位置，沿床体的长度方向与床体滑动连接，床屏靠板与床屏基座绕水平轴线转动连接；支撑气囊组件设于床屏靠板朝向用户的一侧，支撑气囊组件能够自动充放气以调整自身的支撑高度及软硬度；压力传感器设于床屏靠板和/或支撑气囊组件上，用于检测用户对智能床屏的压力；压电陶瓷模块设于床屏靠板或支撑气囊组件上，用于检测倚靠于智能床屏上的用户是否处于睡眠状态；旋转驱动机构能够驱动床屏靠板绕水平轴线转动，以调整床屏靠板与床体之间的夹角；控制模块与支撑气囊组件、压力传感器、压电陶瓷模块、滑移驱动机构和旋转驱动机构均电连接。
49.具体而言，一方面，本实施例提供的智能床屏通过在床屏靠板上设置压力传感器和压电陶瓷模块，能够精准检测用户的倚靠状态及用户是否进入睡眠；另一方面，通过设置支撑气囊组件、滑移驱动机构和旋转驱动机构，根据压力传感器测得的压力变化量，自动调节支撑气囊组件的充气量以调整软硬度和鼓起程度，以及自动调节床屏基座与床体之间的距离、床屏靠板与床体之间的夹角，以调节智能床屏对人体的支撑角度。综上，智能床屏对人体的支撑角度和软硬度，均能够通过检测人体对智能床屏施加的压力而自动调节，舒适性得到提高。
50.具体的，由于人体的心率和呼吸频率在睡眠状态和非睡眠状态时存在显著的差异，在睡眠状态下心率和呼吸频率明显降低，压电陶瓷模块收集用户的心率和呼吸频率，经过滤波和放大后与设定阈值进行比较，即可判断出人体是否处于睡眠状态。
51.可选的，支撑气囊组件包括第一气囊、第二气囊和第三气囊，第一气囊、第二气囊和第三气囊自上而下分布于床屏靠板上。当人体处于半躺状态时，其上半身倚靠于智能床屏上，此时第一气囊能够支撑用户的头部，第二气囊能够与支撑用户的背部，第三气囊能够支撑用户的腰部，以对人体的上半身提供全面的支撑，进一步提高舒适性。
52.可选的，支撑气囊组件还包括充气泵和电磁阀，充气泵分别通过气管与第一气囊、
第二气囊和第三气囊连通，每根气管上均设有一个电磁阀，充气泵和电磁阀均与控制模块电连接，控制模块能够控制充气泵的启闭以及电磁阀的通断，以此控制气囊本体的充放气。
53.可选的，压力传感器包括第一压力传感器，第一压力传感器设于床屏靠板上。
54.可选的，压力传感器包括第二压力传感器，第二压力传感器设于支撑气囊组件上。优选的，第一气囊、第二气囊和第三气囊上分别对应设有第二压力传感器，由于人体背部曲线的不同，第一气囊、第二气囊和第三气囊上的第二压力传感器所测得的压力也不同，第一气囊、第二气囊和第三气囊根据对应的第二压力传感器所测得的压力值，各自单独调整自身的充气量，以对人体提供贴合的支撑效果。
55.可选的，旋转驱动机构包括第一直线驱动件，第一直线驱动件的本体与床屏靠板和床屏基座中的一个铰接，第一直线驱动件的输出端与床屏靠板和床屏基座中的另一个铰接。
56.可选的，旋转驱动机构包括第二直线驱动件，第二直线驱动件的本体与床屏靠板和床屏基座中的一个铰接，第二直线驱动件的输出端与床屏靠板和床屏基座中的另一个铰接。
57.在本实施例中，第一直线驱动件和第二直线驱动件采用电动推杆，在本发明的其它实施例中，第一直线驱动件和第二直线驱动件也可以采用油缸、气缸等其它驱动件。
58.可选的，智能床屏还包括夜灯，夜灯设于床屏靠板上，用于提供照明，夜灯与控制模块电连接，在控制模块的控制下工作，控制模块包括设于床屏靠板上的用于控制夜灯开闭的控制开关。
59.可选的，控制模块可以是集中式或分布式的控制器，比如，可以是一个单独的单片机，如stm32单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制与其电连接的支撑气囊组件、压力传感器、压电陶瓷模块、旋转驱动机构和夜灯实现其功能。
60.如图2所示，本实施例还提供应用于上述的智能床屏的控制方法，具体包括以下步骤：
61.s1、压力传感器检测到用户倚靠于床屏靠板上；
62.s2、压电陶瓷模块检测用户是否处于睡眠状态，判断用户是否处于睡眠状态，若是，执行s7，若否，执行s3；
63.s3、所述滑移驱动机构驱动所述床屏基座移动至预设位置；
64.s4、旋转驱动机构驱动床屏靠板转动，使床屏靠板与床体之间的夹角为第一预设角度；
65.s5、支撑气囊组件充气至第一预设状态；
66.s6、压力传感器检测压力值的变化量β，
67.若变化量β处于第一预设区间，旋转驱动机构驱动床屏靠板与床体之间的夹角增大第二预设角度；
68.若变化量β处于第二预设区间，旋转驱动机构驱动床屏靠板与床体之间的夹角减小第三预设角度；
69.若变化量β处于第三预设区间，支撑气囊组件的充气量增加第一预设值；
70.若变化量β处于第四预设区间，支撑气囊组件的充气量减少第二预设值；
71.若变化量β在第一预设时间内未超过第五预设区间，控制模块记录此时床屏靠板与床体之间的夹角为新的第一预设角度、此时支撑气囊组件的充气量作为新的第一预设状态；
72.s7、支撑气囊组件与旋转驱动机构不动作。
73.优选的，第一预设角度为100度。
74.优选的，第二预设角度为1度。
75.优选的，第三预设角度为1度。
76.优选的，第一预设区间、第二预设区间、第三预设区间、第四预设区间和第五预设区间两两之间均不包括重叠的部分。
77.可选的，在步骤s1中，若压力传感器在第二预设时间内未检测到用户倚靠于智能床屏上，则执行以下步骤：
78.s8、旋转驱动机构驱动床屏靠板转动，使床屏靠板与床体之间的夹角为第四预设角度；
79.s9、支撑气囊组件完全放气；
80.s10、滑移驱动机构驱动床屏基座移动至预设的初始位置。
81.具体的，步骤s8、s9及s10的设置使得用户离开床后，智能床屏能够自动复位至特定角度和距离，方便下次使用，同时支撑气囊组件完全放气至大气压值，避免气囊长期处于充气状态，减少气囊的磨损，提高耐用度。
82.优选的，第二预设时间为1分钟。
83.优选的，第四预设角度为105度。
84.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。