[发明专利]一种基于体位压力测量的红外按摩床垫

说明书

本发明涉及一种基于体位压力测量的红外按摩床垫。在床垫面布下方按矩阵形式排布压力检测及按摩单元，所述压力检测及按摩单元包括压力传感器、红外发热器及振动器，通过压力传感器检测床垫表面压力以感知人体在床垫上的位置，而后驱动相应位置的红外发热器及振动器为人体进行肌肉按摩。本发明通过压力传感器阵列来确定人体在床垫上的位置，从而形成精准的按摩操作，以达到缓解用户疲劳，强生健体的目的。

技术领域

本发明属于智能家居领域，具体涉及一种基于体位压力测量的红外按摩床垫。

背景技术

睡眠是人类不可缺少的一种生理现象。人的一生中，睡眠占了近1/3的时间，它的质量与人体健康息息相关。自席梦思弹簧床垫发明以来，床垫已逐渐成为现代人家居睡眠不可缺少的卧具之一。人们忙碌了一天躺在床垫上，如果能进行合适的按摩和理疗，可以放松肌肉，减缓疲劳，促进健康，对工作和生活都大有裨益。但床垫的表面积经常大于人体，如何进行准确的定位以便进行按摩便成了一个重要的问题。有不少文献和发明都提出采用压力传感器阵列的方式来确定人体的位置，但未见到明确的算法描述。本发明提出一种新式算法，通过压力传感器阵列来确定人体在床垫上的位置，从而形成精准的按摩操作，甚至是波浪式的理疗按摩，以达到缓解用户疲劳，强生健体的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于体位压力测量的红外按摩床垫，通过压力传感器阵列来确定人体在床垫上的位置，从而形成精准的按摩操作，以达到缓解用户疲劳，强生健体的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于体位压力测量的红外按摩床垫，在床垫面布下方按矩阵形式排布压力检测及按摩单元，所述压力检测及按摩单元包括压力传感器、红外发热器及振动器，通过压力传感器检测床垫表面压力以感知人体在床垫上的位置，而后驱动相应位置的红外发热器及振动器为人体进行肌肉按摩。

在本发明一实施例中，所述压力传感器采用电阻型压力传感器或电容型压力传感器。

在本发明一实施例中，所述床垫的控制方式如下：

步骤S1、消除噪声，生成压力云图：

采样获得压力传感器阵列中每个压力传感器的压力数值，采用P_thr作为阈值生成云图，计算方法如公式(1)所示：

P_thr＝α*(P_max-P_min),α∈(0,1) (1)

其中，P_max为压力传感器阵列中最大的三个压力值的平均值，P_min为阵列中最小的三个压力值的平均值，α为比例因子可按具体需求设定为0％～100％；

计算得到P_thr后，通过公式(2)得到压力云图各坐标点的值P′_x,y；

压力云图是一个三维空间，压力云图每点的x,y坐标对应的是相应的压力传感器在床垫上的位置；压力云图每点的第三维数值则是经公式(2)计算得到的P′_x,y，公式(2)中P_x,y为位置(x,y)处的压力传感器采样得到的点值；若该点值小于P_thr，则认为该点位置并未有人体躺卧，其压力云图值为0；若该点值大于P_thr，则认为该点位置有人体躺卧，其云图值为P_x,y-P_thr可表征该点所受压力大小；

步骤S2、确定臀部位置：