[发明专利]一种软硬可调床垫的静音气泵及其智能控制方法

权利要求书

1.一种软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述的软硬可调床垫的静音气泵包括：电致动薄膜、气泵腔体、入气孔、出气孔、气孔开闭机构、气路切换机构、激励信号发生器、控制器；其中，所述电致动薄膜安装在气泵腔体内壁，并且所述电致动薄膜连接所述激励信号发生器，在所述激励信号发生器的第一激励电信号作用下，所述电致动薄膜发生往复形变，使所述气泵腔体内部空间往复压缩和舒张；所述气泵腔体的一个腔壁开设所述入气孔和出气孔，并且所述气孔开闭机构安装在所述入气孔和出气孔在气泵腔体内侧的末端，用于选择性地打开和封闭所述入气孔和出气孔；当所述电致动薄膜舒张气泵腔体内部空间时所述气孔开闭机构封闭所述出气孔并打开所述入气孔，使空气由于气压差而经入气孔吸入所述气泵腔体；当所述电致动薄膜压缩气泵腔体内部空间时所述气孔开闭机构封闭所述入气孔并打开所述出气孔，使空气由于气压差而从气泵腔体排出至所述出气孔；所述气孔开闭机构连接至所述激励信号发生器，在所述激励信号发生器的第二激励电信号作用下选择性地打开和封闭所述入气孔和出气孔；所述控制器用于控制所述激励信号发生器输出所述第一激励电信号和第二激励电信号，以及控制所述第一激励电信号和第二激励电信号的信号幅度；所述气路切换机构用于将所述入气孔和出气孔分别选择性地与软硬可调床垫的导气管以及外界相连通。

2.根据权利要求1所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述电致动薄膜是离子交换复合金属电极薄膜。

3.根据权利要求2所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述离子交换复合金属电极薄膜包括第一金属电极层、电致动离子聚合物薄膜、第二金属电极层；所述第一金属电极层、第二金属电极层连接至所述激励信号发生器，并且向所述电致动离子聚合物薄膜施加所述第一激励电信号；在第一激励电信号作用下，电致动离子聚合物薄膜带动整个离子交换复合金属电极薄膜发生形变，压缩所述气泵腔体内部空间；在无第一激励电信号时，所述电致动离子聚合物薄膜带动整个离子交换复合金属电极薄膜从所述形变回复，使所述气泵腔体内部空间回复舒张。

4.根据权利要求3所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述气孔开闭机构包括安装在所述入气孔的第一气门和安装在所述出气孔的第二气门；所述第一气门和第二气门均包括：气门控制电极和压电伸缩部件；所述气门控制电极连接至所述激励信号发生器，并且向所述压电伸缩部件施加所述第二激励电信号；所述压电伸缩部件在所述第二激励电信号的作用下伸长和回缩，回缩时压电伸缩部件封闭所述入气孔或者出气孔，伸长时压电伸缩部件打开所述入气孔或者出气孔。

5.根据权利要求4所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述激励信号发生器同步输出所述第一激励电信号和第二激励电信号，当所述第一激励电信号使所述电致动薄膜压缩气泵腔体内部空间时，所述第二激励电信号使所述第一气门的压电伸缩部件封闭所述入气孔，并使所述第二气门的压电伸缩部件打开所述出气孔；当无所述第一激励电信号从而使所述电致动薄膜回复气泵腔体内部空间时，所述第二激励电信号使所述第一气门的压电伸缩部件打开所述入气孔，并使所述第二气门的压电伸缩部件封闭所述出气孔。

6.根据权利要求5所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述激励信号发生器根据控制器对充气速度的控制指令，设定所述第一激励电信号的信号幅度；所述电致动薄膜基于所述第一激励电信号的信号幅度发生不同幅度的形变，充气速度越快时，所述电致动薄膜在所述第一激励电信号激励下的形变幅度越大。

7.根据权利要求6所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述激励信号发生器根据控制器对充气速度的控制指令，设定所述第二激励电信号的信号幅度；所述第一气门和第二气门基于所述第二激励电信号的信号幅度控制所述压电伸缩部件的伸长程度，充气速度越快时，所述压电伸缩部件伸长使所述入气孔或者出气孔打开的程度越大。

8.根据权利要求7所述的软硬可调床垫的静音气泵，其特征在于，所述控制器根据对用户睡眠深度的感知，设定所述充气速度。