自动变形保健床垫转让专利

申请号 : CN201210151581.X

文献号 : CN102657454B

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相似专利:

发明人 : 屈百达周霞

申请人 : 江南大学

摘要 :

一种自动变形保健床垫。自动变形保健床垫的垫芯主体由前气囊、中气囊、后气囊、前气管、中气管、后气管、控制盒和电源线构成。前、中、后气囊平布包裹在垫芯的上层衬瓤夹层中,分别通过前、中、后气管与控制盒内的前、中、后伺服阀相通;控制盒内装配有控制装置、压力传感器、伺服阀和加压泵;控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源。它采用压控开关-伺服阀控制方式,通过压力控制系统,对床垫的不同部位气囊进行充、放气恒压变形控制。

权利要求 :

1.一种自动变形保健床垫,其特征是:在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层腰卧部即中前部,平布装嵌扁枕形前气囊;在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层臀卧部即中部,平布装嵌扁枕形中气囊;在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层股卧部即中后部,紧接中气囊平布装嵌扁枕形后气囊;气管束中包束有前气管、中气管和后气管;气管束在控制盒的后端侧面中部引入控制盒;在控制盒正面右侧中部,安装有舒适度调节器;在控制盒正面左侧前部,安装有电源开关;在控制盒前端侧面中部,引入电源线;控制盒内装配有控制装置、压力传感器、电气伺服阀和加压泵;控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源;在控制盒内,前、中、后气管的阀前盒内段分别安装有前、中、后压力传感器;前、中、后电气伺服阀各通过前、中、后气管的阀后段与高压管连通,高压管与加压泵的高压输出口连通;加压泵的低压输出口连通有低压管;在高压管和低压管之间,有安全阀并联贯通;

在加压泵的近输出口处,由安全阀将高压管与低压管相贯联,用以发生过压时,从高压管向低压管泄压;在前、中、后气管阀后段与高压管的连通处,再连通一泄压管,该泄压管通过泄压电气伺服阀分为受控段与放空段;

前、中、后压力传感器的压力信号分别通过前、中、后压力传感信号端引入到前压力信号放大、处理单元、中压力信号放大、处理单元和后压力信号放大、处理单元,经放大、处理后,形成前、中、后压力低值信号和前、中、后压力高值信号输出;前、中、后压力信号放大、处理单元均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成;

在前、中、后各压力信号放大、处理单元,压力传感信号端连接到运算放大器的正向输入端;运算放大器的输出端通过分离阈值电位器与下拉光耦的输入端和上提光耦的输入端连接,再分别以下拉光耦和上提光耦的输出端构成压力低值信号端和压力高值信号端;前、中、后各压力低值信号和压力高值信号通过各压力低值信号端和压力高值信号端引入到各电气伺服阀驱动单元,经处理、放大后,形成前电气伺服阀驱动信号输出;

前、中、后各电气伺服阀驱动单元均由或门处理电路和运算放大电路组成;在前、中、后各电气伺服阀驱动单元中,压力低值信号端和压力高值信号端分别与构成或门的两只二极管负极连接,两二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接,运算放大器的输出端即作为电气伺服阀驱动信号端;

前、中、后各压力低值信号分别通过前、中、后对应压力低值信号端引入到继电器驱动单元,经处理、放大后,形成继电器驱动信号,驱动固体继电器动作;

以压控开关-伺服阀控制方式,利用压力感知的压力信号和给定的舒适度信号,通过由信号比较放大、处理、变换、驱动放大、执行单元组成的控制系统,对垫芯的前、中、后三个不同气囊进行充、放气恒压变形控制。

2.根据权利要求1所述的自动变形保健床垫,其特征是:前气囊(1.1)、中气囊(1.2)、后气囊(1.3)分别通过前气管(2.1)、中气管(2.2)、后气管(2.3)与控制盒(3)内的前电气伺服阀(3.2.1)、中电气伺服阀(3.2.2)、后电气伺服阀(3.2.3)相通;控制盒(3)内装配有电路结线、前压力传感器(3.1.1)、中压力传感器(3.1.2)、后压力传感器(3.1.3)、前电气伺服阀(3.2.1)、中电气伺服阀(3.2.2)、后电气伺服阀(3.2.3),加压泵(3.7)和泄压电气伺服阀(3.3);加压泵(3.7)采用微型打气泵;前电气伺服阀(3.2.1)、中电气伺服阀(3.2.2)、后电气伺服阀(3.2.3)和泄压电气伺服阀(3.3)均采用微型负开口单边双通电气伺服阀。

3.根据权利要求1所述的自动变形保健床垫,其特征是:在控制盒(3)内,前气管(2.1)、中气管(2.1)和后气管(2.3)的阀前盒内段分别安装有前压力传感器(3.1.1)、中压力传感器(3.1.2)、后压力传感器(3.1.3);泄压电气伺服阀(3.3)以泄压驱动信号端vx和信号接地端g作为驱动输入端,前电气伺服阀(3.2.1)以执行电源正极端Ee和前电气伺服阀驱动信号端v1作为泄压驱动输入端,中电气伺服阀(3.2.2)以执行电源正极端Ee和中电气伺服阀驱动信号端v2作为泄压驱动输入端,后电气伺服阀(3.2.3)以执行电源正极端Ee和后电气伺服阀驱动信号端v3作为驱动输入端;前压力传感器(3.1.1)以前压力传感信号端s1和信号接地端g作为压力信号输出端,中压力传感器(3.1.2)以中压力传感信号端s2和信号接地端g作为压力信号输出端,后压力传感器(3.1.3)以后压力传感信号端s3和信号接地端g作为压力信号输出端;前电气伺服阀(3.2.1)、中电气伺服阀(3.2.2)、后电气伺服阀(3.2.3)各通过前气管(2.1)、中气管(2.2)、后气管(2.3)的阀后段与高压管(3.5)连通,高压管(3.5)与加压泵(3.7)的高压输出口连通;在前气管(2.1)、后气管(2.3)阀后段与高压管(3.5)的连通处,再连通一泄压管,该泄压管通过泄压电气伺服阀(3.3)分为受控段与放空段;加压泵(3.7)的低压输出口连通有低压管(3.4),低压管(3.4)的另一端接有空气过滤器;在加压泵(3.7)的近输出口处,高压管(3.5)和低压管(3.4)之间,由安全阀(3.6)将高压管(3.5)与低压管(3.4)相贯联,用以发生过压时,从高压管(3.5)向低压管(3.4)泄压。

4.根据权利要求2所述的自动变形保健床垫,其特征是:控制盒(3)内的电路结线由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源;压力信号处理控制电路包括前压力信号放大、处理单元SC1、中压力信号放大、处理单元SC2和后压力信号放大、处理单元SC3,伺服阀驱动电路包括前电气伺服阀驱动单元VD1、中电气伺服阀驱动单元VD2和后电气伺服阀驱动单元VD3,加压泵控制执行电路包括继电器驱动单元JDr、固体继电器J和加压泵(3.7)的电动机M,工作电源电路包括工作电源变换单元UPS和电源开关(3.b)。

5.根据权利要求1或2所述的自动变形保健床垫,其特征是:前压力传感器(3.1.1)通过前压力传感信号端s1和信号接地端g与前压力信号放大、处理单元SC1连接,中压力传感器(3.1.2)通过中压力传感信号端s2和信号接地端g与中压力信号放大、处理单元SC2连接,后压力传感器(3.1.3)通过后压力传感信号端s3和信号接地端g与后压力信号放大、处理单元SC3连接;同轴三联电位器即舒适度调节器3.a的前联电位器动臂端和零阻端均连接到前压力信号放大、处理单元SC1的前舒适度调节给定端rg1,同轴三联电位器即舒适度调节器(3.a)的中联电位器动臂端和零阻端均连接到中压力信号放大、处理单元SC2的中舒适度调节给定端rg2,同轴三联电位器即舒适度调节器(3.a)的后联电位器动臂端和零阻端均连接到后压力信号放大、处理单元SC3的后舒适度调节给定端rg3,同轴三联电位器即舒适度调节器(3.a)的各联高阻端均连接到信号接地端g;前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1与前电气伺服阀驱动单元VD1连接;中压力信号放大、处理单元SC2通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2与中电气伺服阀驱动单元VD2连接;后压力信号放大、处理单元SC3通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3与后电气伺服阀驱动单元VD3连接;同时,前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1,中压力信号放大、处理单元SC2通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2,后压力信号放大、处理单元SC3通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3,均连接到继电器驱动单元JDr;前电气伺服阀(3.2.1)的电磁线圈通过前电气伺服阀驱动信号端v1和执行电源正极端Ee与前电气伺服阀驱动单元VD1连接,中电气伺服阀(3.2.2)的电磁线圈通过中电气伺服阀驱动信号端v2和执行电源正极端Ee与中电气伺服阀驱动单元VD2连接,后电气伺服阀(3.2.3)的电磁线圈通过后电气伺服阀驱动信号端v3和执行电源正极端Ee与后电气伺服阀驱动单元VD3连接;泄压电气伺服阀(3.3)的电磁线圈通过泄压驱动信号端vx和信号接地端g与继电器驱动单元JDr连接;继电器驱动单元JDr通过继电器驱动限流端pe和继电器驱动信号端po与固体继电器J连接;固体继电器J的继电器常开接点J-1与加压泵(3.7)的电动机M相串联,该串联支路跨接在电源开关3.b的两输出接点之间;工作电源变换单元UPS的两市电输入端m、n跨接在电源开关(3.b)的两输出接点之间。

说明书 :

自动变形保健床垫

技术领域

[0001] 本发明涉及一种床垫——一种可以自动改变表面形状的保健床垫。

背景技术

[0002] 目前,公知的床垫,不论是何种材料和结构的,均表面固定形状形式,它们的共同特征是或者不能变形或只能微小变形,或者只可被动变形但形变受限,而又是睡卧者本人力所不能为的。对于可波动变形的,尽管可以通过身体不同部位的卧压,来调整床垫表面的形状,但还是远远不能满足睡卧者健康睡姿的要求。当睡卧者仰卧时,床垫表面不能卧压得如所希望的曲线形状;而睡卧者侧卧时,又不能被及时改变成应有的适合曲线形状。久而久之,以腰椎变形为主要根源的多种疾病隐患逐渐积累,造成了腰椎、脊椎、腰、背、四肢等的各种不适或病症。因此,为从根源上消除上述病因,必须改善当前床垫工作方式。这就需要改造当前供睡眠者睡卧的床垫,即让床垫的形状或不同部位高度随着睡卧用者的不同睡姿,自动地按睡姿希望而同步变化。

发明内容

[0003] 为实现床垫的形状或不同部位高度随着睡卧者的不同睡姿,自动地按睡姿希望而同步变化,不断地自动调整睡卧者的头、颈、肩、背、腰、胯、臀、腿、膝盖及脚等受压程度,即保持睡眠者卧压部位舒适的状态,本发明提供一种自动变形保健床垫。自动变形保健床垫的垫芯主体由前气囊、中气囊、后气囊、前气管、中气管、后气管、控制盒和电源线构成。前、中、后气囊平布包裹在垫芯的上层衬瓤夹层中,分别通过前、中、后气管与控制盒内的前、中、后伺服阀相通;控制盒内装配有控制装置、压力传感器、伺服阀和加压泵;控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源。它采用压控开关-伺服阀控制方式,通过压力控制系统,对床垫的不同部位气囊进行充、放气恒压变形控制。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005] 在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层腰卧部即中前部,平布装嵌扁枕形前气囊;在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层臀卧部即中部,平布装嵌扁枕形中气囊;在床垫体的垫芯上层衬瓤夹层股卧部即中后部,紧接中气囊平布装嵌扁枕形后气囊。气管束中包束有前气管、中气管和后气管;气管束在控制盒的后端侧面中部引入控制盒。在控制盒正面右侧中部,安装有舒适度调节器;在控制盒正面左侧前部,安装有电源开关;在控制盒前端侧面中部,引入电源线。控制盒内装配有控制装置、压力传感器、电气伺服阀和加压泵;控制盒内的控制装置由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源。在控制盒内,前、中、后气管的阀前盒内段分别安装有前、中、后压力传感器;前、中、后电气伺服阀各通过前、中、后气管的阀后段与高压管连通,高压管与加压泵的高压输出口连通;加压泵的低压输出口连通有低压管;在高压管和低压管之间,有安全阀并联贯通。
[0006] 在加压泵的近输出口处,由安全阀将高压管与低压管相贯联,用以发生过压时,从高压管向低压管泄压。在前、中、后气管阀后段与高压管的连通处,再连通一泄压管,该泄压管通过泄压电气伺服阀分为受控段与放空段。
[0007] 前、中、后压力传感器的压力信号分别通过前、中、后压力传感信号端引入到前压力信号放大、处理单元、中压力信号放大、处理单元和后压力信号放大、处理单元,经放大、处理后,形成前、中、后压力低值信号和前、中、后压力高值信号输出。前、中、后压力信号放大、处理单元均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成。
[0008] 在前、中、后各压力信号放大、处理单元,压力传感信号端连接到运算放大器的正向输入端;运算放大器的输出端通过分离阈值电位器与下拉光耦的输入端和上提光耦的输入端连接,再分别以下拉光耦和上提光耦的输出端构成压力低值信号端和压力高值信号端。前、中、后各压力低值信号和压力高值信号通过各压力低值信号端和压力高值信号端引入到各电气伺服阀驱动单元,经处理、放大后,形成前电气伺服阀驱动信号输出。
[0009] 前、中、后各电气伺服阀驱动单元均由或门处理电路和运算放大电路组成。在前、中、后各电气伺服阀驱动单元中,压力低值信号端和压力高值信号端分别与构成或门的两只二极管负极连接,两二极管的正极均与运算放大器的反相输入端连接,运算放大器的输出端即作为电气伺服阀驱动信号端。
[0010] 前、中、后各压力低值信号分别通过前、中、后对应压力低值信号端引入到继电器驱动单元,经处理、放大后,形成继电器驱动信号,驱动固体继电器动作。
[0011] 以压控开关-伺服阀控制方式,利用压力感知的压力信号和给定的舒适度信号,通过由信号比较放大、处理、变换、驱动放大、执行单元组成的控制系统,对垫芯的前、中、后三个不同气囊进行充、放气恒压变形控制。
[0012] 当前(、中或后)气囊压力低于低限值,而后(、中或前)气囊压力处于高、低限值之间时,前(、中或后)压力传感信号通过前(、中或后)压力传感信号端子,经前(、中或后)压力信号放大、处理单元的放大、处理,形成升高的前(、中或后)压力低值信号,而后(、中或前)压力低值信号仍为零值或低于阈值状态,该信号经电气伺服阀驱动单元处理、放大,控制前(、中或后)电气伺服阀开通,而后(、中或前)电气伺服阀保持关断;同时,升高的前(、中或后)压力低值信号通过其压力低值信号端送入继电器驱动单元,经继电器驱动单元的处理、放大,驱动继电器,接通开启加压泵电动机,带动加压泵为高压管加压。高压管压力升高→前(、中或后)气囊压力升高→前(、中或后)气囊膨起;当前(、中或后)气囊压力达到或高于低限值时,前(、中或后)压力传感信号通过前(、中或后)压力信号放大、处理单元的放大、处理,形成零值或低于阈值的前(、中或后)压力低值信号,该信号不能开启前(、中或后)电气伺服阀驱动单元→控制前(、中或后)电气伺服阀关断,保持系统当前压力和气囊形态;同时,零值或低于阈值的前、后压力低值信号不能开启继电器驱动单元→继电器关断→加压泵关停。
[0013] 当前(、中或后)气囊压力高于高限值,而后(、中或前)气囊压力处于高、低限值之间时,前(、中或后)压力传感信号通过前(、中或后)压力传感信号端子,经前(、中或后)压力信号放大、处理单元的放大、处理,形成升高的前(、中或后)压力高值信号,而后(、中或前)压力高值信号仍为零值或低于阈值状态,该信号经前电气伺服阀驱动单元处理、放大,控制前(、中或后)电气伺服阀开通,而后(、中或前)电气伺服阀保持关断;同时,降低的前(、中或后)压力低值信号通过其压力低值信号端送入继电器驱动单元,经继电器驱动单元的处理、放大,控制泄压电气伺服阀开通,使得高压管通过泄压电气伺服阀泄压。高压管压力降低→气管压力降低→前(、中或后)气囊压力降低→前(、中或后)气囊收落;当前(、中或后)气囊压力降低达到或低于高限值时,前(、中或后)压力传感信号通过前(、中或后)压力信号放大、处理单元的放大、处理,形成零值或低于阈值的前(、中或后)压力高值信号,该信号不能开启电气伺服阀驱动单元→控制电气伺服阀关断,保持系统当前压力和气囊形态。
[0014] 本发明的有益效果是:在实现床垫表面不同部位在按舒适度需要调整高度的同时,可根据垫面受压情况自动地改变形状,从而使睡卧者毫无忧虑地变换睡姿,即彻底消除了由于床垫形态不能与睡姿同步变化而导致各种疾病的源头。另外,由于系统整洁、结构简单而极易标准化,可以以不同形式,作为医院、家庭等床上用品的配套,予以批量生产。

附图说明

[0015] 下面结合附图所示的实施例对本发明进一步说明。
[0016] 图1是本发明的一个实施例——自动变形保健床垫的整体构成示意图。
[0017] 图2是自动变形保健床垫结构的A-A向剖视(局部)图。
[0018] 图3是自动变形保健床垫的气动控制系统结构图。
[0019] 图4是自动变形保健床垫的控制系统电路接线图。
[0020] 图5是自动变形保健床垫工作过程的侧卧睡姿状态示意图。
[0021] 图6是自动变形保健床垫工作过程的仰卧睡姿状态示意图。
[0022] 在图1~4中:1.床垫体,1.1.前气囊,1.2.中气囊,1.3.后气囊,2.气管束,2.1.前气管,2.2.中气管,2.3.后气管,3.控制盒,3.a.舒适度调节器,3.b.电源开关,3.1.1.前压力传感器,3.1.2.中压力传感器,3.1.3.后压力传感器,3.2.1.前电气伺服阀,3.2.2.中电气伺服阀,3.2.3.后电气伺服阀,3.3.泄压电气伺服阀,3.4.低压管,3.5.高压管,3.6.安全阀,3.7.加压泵,M为电动机;vx为泄压驱动信号端,g为信号接地端,Ee为执行电源正极端,v1为前电气伺服阀驱动信号端,v2为中电气伺服阀驱动信号端,v3为后电气伺服阀驱动信号端,s1为前压力传感信号端,s2为中压力传感信号端,s3为后压力传感信号端。
[0023] 在图3~4中:rg1为前舒适度调节给定端,rg2为中舒适度调节给定端,rg3为后舒适度调节给定端,SC1为前压力信号放大、处理单元,SC2为中压力信号放大、处理单元,SC3为后压力信号放大、处理单元,a1为前压力低值信号端,b1为前压力高值信号端,a2为中压力低值信号端,b2为中压力高值信号端,a3为后压力低值信号端,b3为后压力高值信号端,VD1为前电气伺服阀驱动单元,VD2为中电气伺服阀驱动单元,VD3为后电气伺服阀驱动单元,JDr为继电器驱动单元,pe为继电器驱动限流端,po为继电器驱动信号端,J为固体继电器,J-1为继电器常开接点,UPS为工作电源变换单元,m、n为市电输入端。
[0024] 在图2和图5、6中:由不规则黑点填充的图形区域为床垫垫芯的衬瓤。

具体实施方式

[0025] 在图1所示的自动变形保健床垫整体构成示意图和图2所示的自动变形保健床垫结构A—A向剖视(局部)图中:在床垫体1的垫芯上层衬瓤夹层腰卧部即中前部,平布装嵌扁枕形前气囊1.1;在床垫体1的垫芯上层衬瓤夹层臀卧部即中部,平布装嵌扁枕形中气囊1.2;在床垫体1的垫芯上层衬瓤夹层股卧部即中后部,紧接中气囊1.2平布装嵌扁枕形后气囊1.3。气管束2中包束有前气管2.1、中气管2.2和后气管2.3;气管束2的始端在控制盒3的后端侧面中部引入控制盒3。前气管2.1、中气管2.2和后气管2.3的末端分别连接到前气囊1.1、中气囊1.2和后气囊1.3的右侧端,与前气囊1.1、中气囊1.2和后气囊1.3贯通。在控制盒3正面右侧中部,安装有舒适度调节器3.a;在控制盒3正面左侧前部,安装有电源开关3.b;在控制盒3前端侧面中部,引入电源线4。
[0026] 在图1所示的自动变形保健床垫整体构成示意图、图2所示的自动变形保健床垫结构A-A向剖视(局部)图和图3所示的自动变形保健床垫气动控制系统结构图中:
[0027] 前气囊1.1、中气囊1.2、后气囊1.3分别通过前气管2.1、中气管2.2、后气管2.3与控制盒内的前电气伺服阀3.2.1、中电气伺服阀3.2.2、后电气伺服阀3.2.3相通;控制盒内装配有电路结线、前压力传感器3.1.1、中压力传感器3.1.2、后压力传感器3.1.3、前电气伺服阀3.2.1、中电气伺服阀3.2.2、后电气伺服阀3.2.3,加压泵3.7和泄压电气伺服阀3.3。加压泵3.7采用微型打气泵;前电气伺服阀3.2.1、中电气伺服阀3.2.2、后电气伺服阀3.2.3和泄压电气伺服阀3.3均采用微型负开口单边双通电气伺服阀。
[0028] 在控制盒内,前气管2.1、中气管2.1和后气管2.3的阀前盒内段分别安装有前压力传感器3.1.1、中压力传感器3.1.2、后压力传感器3.1.3;泄压电气伺服阀3.3以泄压驱动信号端vx和信号接地端g作为驱动输入端,前电气伺服阀3.2.1以执行电源正极端Ee和前电气伺服阀驱动信号端v1作为泄压驱动输入端,中电气伺服阀3.2.2以执行电源正极端Ee和中电气伺服阀驱动信号端v2作为泄压驱动输入端,后电气伺服阀3.2.3以执行电源正极端Ee和后电气伺服阀驱动信号端v3作为驱动输入端;前压力传感器3.1.1以前压力传感信号端s1和信号接地端g作为压力信号输出端,中压力传感器3.1.2以中压力传感信号端s2和信号接地端g作为压力信号输出端,后压力传感器3.1.3以后压力传感信号端s3和信号接地端g作为压力信号输出端;前电气伺服阀3.2.1、中电气伺服阀3.2.2、后电气伺服阀3.2.3各通过前气管2.1、中气管2.2、后气管2.3的阀后段与高压管3.5连通,高压管3.5与加压泵3.7的高压输出口连通。在前气管2.1、气管2.3阀后段与高压管3.5的连通处,再连通一泄压管,该泄压管通过泄压电气伺服阀3.3分为受控段与放空段。加压泵3.7的低压输出口连通有低压管3.4,低压管3.4的另一端接有空气过滤器;在加压泵3.7的近输出口处,高压管3.5和低压管3.4之间,由安全阀3.6将高压管3.5与低压管3.4相贯联,用以发生过压时,从高压管3.5向低压管3.4泄压。
[0029] 在图3所示的自动变形保健床垫气动控制系统结构图和图4所示的自动变形保健床垫控制系统电路接线图中:
[0030] 控制盒内的电路结线由压力信号处理控制电路、伺服阀驱动电路、加压泵控制执行电路和工作电源电路组成,通过电源线引入市电电源。压力信号处理控制电路包括前压力信号放大、处理单元SC1、中压力信号放大、处理单元SC2和后压力信号放大、处理单元SC3,伺服阀驱动电路包括前电气伺服阀驱动单元VD1、中电气伺服阀驱动单元VD2和后电气伺服阀驱动单元VD3,加压泵控制执行电路包括继电器驱动单元JDr、固体继电器J和加压泵3.7的电动机M,工作电源电路包括工作电源变换单元UPS和电源开关3.b。
[0031] 前压力传感器3.1.1通过前压力传感信号端s1和信号接地端g与前压力信号放大、处理单元SC1连接,中压力传感器3.1.2通过中压力传感信号端s2和信号接地端g与中压力信号放大、处理单元SC2连接,后压力传感器3.1.3通过后压力传感信号端s3和信号接地端g与后压力信号放大、处理单元SC3连接;同轴三联电位器即舒适度调节器3.a的前联电位器动臂端和零阻端均连接到前压力信号放大、处理单元SC1的前舒适度调节给定端rg1,同轴三联电位器即舒适度调节器3.a的中联电位器动臂端和零阻端均连接到中压力信号放大、处理单元SC2的中舒适度调节给定端rg2,同轴三联电位器即舒适度调节器3.a的后联电位器动臂端和零阻端均连接到后压力信号放大、处理单元SC3的后舒适度调节给定端rg3,同轴三联电位器即舒适度调节器3.a的各联高阻端均连接到信号接地端g;前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1与前电气伺服阀驱动单元VD1连接;中压力信号放大、处理单元SC2通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2与中电气伺服阀驱动单元VD2连接;后压力信号放大、处理单元SC3通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3与后电气伺服阀驱动单元VD3连接;同时,前压力信号放大、处理单元SC1通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1,中压力信号放大、处理单元SC2通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2,后压力信号放大、处理单元SC3通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3,均连接到继电器驱动单元JDr;前电气伺服阀3.2.1的电磁线圈通过前电气伺服阀驱动信号端v1和执行电源正极端Ee与前电气伺服阀驱动单元VD1连接,中电气伺服阀3.2.2的电磁线圈通过中电气伺服阀驱动信号端v2和执行电源正极端Ee与中电气伺服阀驱动单元VD2连接,后电气伺服阀3.2.3的电磁线圈通过后电气伺服阀驱动信号端v3和执行电源正极端Ee与后电气伺服阀驱动单元VD3连接;泄压电气伺服阀3.3的电磁线圈通过泄压驱动信号端vx和信号接地端g与继电器驱动单元JDr连接;继电器驱动单元JDr通过继电器驱动限流端pe和继电器驱动信号端po与固体继电器J连接;固体继电器J的继电器常开接点J-1与加压泵3.7的电动机M相串联,该串联支路跨接在电源开关3.b的两输出接点之间;工作电源变换单元UPS的两市电输入端m、n跨接在电源开关3.b的两输出接点之间。
[0032] 前压力传感器3.1.1的压力信号通过前压力传感信号端s1引入到前压力信号放大、处理单元SC1,经放大、处理后,形成前压力低值信号和前压力高值信号,通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1输出。中压力传感器3.1.2的压力信号通过中压力传感信号端s2引入到中压力信号放大、处理单元SC2,经放大、处理后,形成中压力低值信号和中压力高值信号,通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2输出。后压力传感器3.1.3的压力信号通过后压力传感信号端v3引入到后压力信号放大、处理单元SC3,经放大、处理后,形成后压力低值信号和后压力高值信号,通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3输出。
[0033] 前压力信号放大、处理单元SC1、中压力信号放大、处理单元SC2和后压力信号放大、处理单元SC3均由比较、运算、放大电路和光耦分离电路组成。
[0034] 前压力低值信号和前压力高值信号通过前压力低值信号端a1和前压力高值信号端b1引入到前电气伺服阀驱动单元VD1,经处理、放大后,形成前电气伺服阀驱动信号,通过前电气伺服阀驱动信号端v1输出。中压力低值信号和中压力高值信号通过中压力低值信号端a2和中压力高值信号端b2引入到中电气伺服阀驱动单元VD2,经处理、放大后,形成中电气伺服阀驱动信号,通过中电气伺服阀驱动信号端v2输出。后压力低值信号和后压力高值信号通过后压力低值信号端a3和后压力高值信号端b3引入到后电气伺服阀驱动单元VD3,经处理、放大后,形成后电气伺服阀驱动信号,通过后电气伺服阀驱动信号端v3输出。
[0035] 前电气伺服阀驱动单元VD1、中电气伺服阀驱动单元VD2和后电气伺服阀驱动单元VD3均由或门处理电路和运算放大电路组成。
[0036] 前压力低值信号、中压力低值信号和后压力低值信号分别通过前压力低值信号端a1、中压力低值信号端a2和后压力低值信号端a3引入到继电器驱动单元JDr,经处理、放大后,形成继电器驱动信号,通过继电器驱动信号端po输出到固体继电器J控制端,驱动固体继电器J动作。
[0037] 在图5所示的自动变形保健床垫工作过程的侧卧睡姿状态示意图中:前气囊压力处于平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持原状。中气囊由于受重压而使其压力远高于高限值,因而在控制作用下,中气囊大幅泄压,使得该气囊大幅收落。收落后的中气囊由于压力达到平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持该已收落状态。后气囊压力由于稍高于高限值而受控小幅泄压,使得该气囊小幅收落。收落后的后气囊由于压力达到平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持该已收落状态。
[0038] 在图6所示的自动变形保健床垫工作过程的仰卧睡姿状态示意图中:前气囊由于所在部位悬空使其压力低于低限值,因而在控制作用下,前气囊加压,使得该气囊膨起。膨起后的前气囊由于压力达到平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持该已膨起状态。中气囊由于受重压而使其压力远高于高限值,因而在控制作用下,中气囊大幅泄压,使得该气囊大幅收落。收落后的中气囊由于压力达到平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持该已收落状态。后气囊压力处于平衡状态,即处于处于高、低限值之间,使得该气囊保持原状。