技术领域
[0001] 本
发明属于智能家居设备设计技术领域，具体涉及一种基于人体舒适度的智能充气垫及其使用方法。
背景技术
[0002] 随着社会的发展、人们
生活质量的提高，人们对生活的要求也越来越高，不管是周末也好，平时生活也罢，每个人都想要要有一个舒适放松的生活环境，沙发和床成为我们休闲时的最爱。
[0003] 然而这种便利会给人们带来一系列的负面影响，大多数人最能切身体会的是在家休闲娱乐时出现了“葛优躺”，当在休闲娱乐过程中睡着了，身体会慢慢向下滑落，人的脖子就会被
挤压，当人长期睡在过于柔软的沙发上时，在重
力作用下，很容易形成中间低、周围高的凹形体位，整个腰椎处于非受力平衡状态，此时位于凹处(即最低
位置)的维持脊柱
稳定性的肌肉以及韧带处于过度紧张状态，而相对高位的肌肉韧带则处于比较松弛的状态，长而久之，整个脊柱的肌肉过劳、韧带松弛，会破坏原有的稳定性及平衡状态。人体长期处于失衡状态，各种不适会接踵而至，比如腰背、颈部酸胀，
疼痛，头晕等表现。
[0004] 另外，很多人晚上临睡前，喜欢躺在床上看电视，为了让腰部舒服点，为了让腰部舒服一点，一般都会选择靠枕垫在腰部，但是很多人会在看电视的过程中睡着，因为靠枕的存在，人不能平躺睡觉，会造成腰部和颈椎酸痛，同时电视和灯都开着且电视会对人体产生一定的
辐射，不仅造成
能源的浪费，也造成了人身体的不适。
[0005] 当看到人们生活习惯和身体状态相矛盾的时候，我们不禁取向，当人们躺在沙发或床上时，能否设计一种设备让人们以很舒服的状态靠在沙发或床上看电视，当其睡着时，能够自动将靠垫取消，同时关闭电视和灯等电器设备，能够同时保证人们的舒适度、避免不当睡姿造成的身体损伤且能够减少资源的浪费。
发明内容
[0006] 针对
现有技术中的上述不足，本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫及其使用方法解决了现有的充气垫中无法根据用户的实时状态，实现气垫充放气智能化控制的问题。
[0007] 为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，包括
生物特性识别模
块、智能充气垫模块和受控设备
开关；
[0008] 所述生物特性识别模块通过Zigbee分别与所述智能充气垫模块和受控设备开关通信连接，所述智能充气垫模块通过Zigbee与所述受控设备开关通信连接；
[0009] 所述生物特性识别模块为带有Zigbee
节点且具有人眼状态识别功能的设备，用于实时监测用户状态；
[0010] 所述智能充气垫模块为带有Zigbee节点且自动进行充放气的设备，用于根据生物识别特性模块监测到的用户状态，调整其充放气状态；
[0011] 所述受控设备开关为具有Zigbee节点的智能开关，所述智能开关与需要控制的电器连接，用于根据生物特性识别模块检测的用户状态调整电器的开关状态。
[0012] 进一步地，所述智能充气垫模块包括底垫、
支撑气垫组、气垫
控制器和充气单元；
[0013] 所述支撑气垫组镶嵌于底垫中，所述气垫控制器设置于底垫内部，所述充气单元设置于底垫外部并与所述支撑气垫组连接，所述气垫控制器与所述充气单元连接；
[0014] 所述气垫控制器通过Zigbee与生物特性识别模块通信连接。
[0015] 进一步地，所述支撑气垫组在完全充气状态下构成人体支撑组件；
[0016] 所述支撑气垫组包括背部支撑气囊、支撑
背板、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊；
[0017] 所述背部支撑气囊在充气完全的状态下一端镶嵌于底垫中，其另一端置于底垫上，所述支撑背板的一侧表面与置于底垫上的所述背部支撑气囊的一侧表面贴合，所述支撑背板另一侧表面上设置有头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊和腰部气囊；
[0018] 所述腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊固定设置于底垫上表面；
[0019] 所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊上均设置有通气口，且所述通气口设置于与支撑背板或底垫
接触的一侧表面，每个所述通气口通过通气管与所述充气单元连接。
[0020] 进一步地，所述气垫控制器包括通信单元、主控单元、
人机交互单元和Zigbee通信节点；
[0021] 所述通信单元、人机交互单元和Zigbee通信节点均与所述主控单元连接；
[0022] 所述通信单元为GPRS通信组件或移动通信组件；
[0024] 进一步地，所述充气单元包括气
泵、通气总管、气压
传感器和电磁
阀，所述气泵、气压传感器和
电磁阀均与所述主控单元连接；
[0025] 所述气泵的出气口与通气总管的进气口连接，所述通气总管的出气口分别与每个所述通气管的进气口连接，每个所述通气管的出气口与对应的通气口连接；
[0026] 所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊内均设置有气压传感器；
[0027] 所述背部支撑气囊、头枕气囊、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰部气囊、腿部气囊、腿部左侧气囊和腿部右侧气囊上的通气口均通过一个电磁阀与对应的通气管连接。
[0028] 进一步地，所述底垫内部的上表面和支撑背板上均匀设置有若干
压力传感器。
[0029] 进一步地，所述主控单元中主控芯片的型号为STM32F767；
[0030] 所述通信单元为移动通信组件时，所述移动通信组件包括2G通信模块、3G通信模块和4G通信模块，所述4G通信模块的型号为M5311；
[0031] 所述气压传感器的型号为XGZP6847；
[0032] 所述电磁阀的型号为N4V400；
[0033] 所述压力传感器为SBR压力传感器。
[0034] 一种基于人体舒适度的智能充气垫系统的使用方法，包括以下步骤：
[0035] S1、通过人机交互单元调整支撑气垫组的充气状态；
[0036] S2、通过生物特性识别模块实时监测支撑气垫组上的用户人眼状态；
[0037] 若为睁眼状态，则进入步骤S3；
[0038] 若为闭眼状态，则进入步骤S4；
[0039] S3、根据用户需求，通过人机交互单元调整控制范围内的电器的开关状态，并返回步骤S2；
[0040] S4、当生物特性识别模块监测到的用户闭眼状态时间超过设定时长时，通过Zigbee节点向智能充气垫模块发送支撑气垫组充气状态调整
信号，同时向所有受控设备开关发送电器关闭信号，进入步骤S5；
[0041] S5、通过主控单元控制各个电磁阀按照设定的PWM
波形调整开关状态，使支撑气垫组放气，同时通过受控设备开关关闭对应的电器；
[0042] S6、通过压力传感器实时监测支撑气垫组上的用户状态；
[0043] 若用户离开气垫，则进入步骤S7；
[0044] 若用户在设定时间内闭眼状态不发生变化，则进入步骤S8；
[0045] S7、通过气垫控制器中的Zigbee节点向设定的受控设备开关发送电器开启信号，实现电器的智能控制；
[0046] S8、通过气垫控制器中的通信单元向设定的联系人发送当前用户状态，实现用户状态的远程监控。
[0047] 进一步地，所述步骤S1具体为：
[0048] S11、通过人机交互单元发出支撑气垫组的充气信号；
[0049] S12、通过主控单元根据充气信号向充气单元发出开始充气的工作信号；
[0050] S13、通过充气单元向支撑气垫组中的各个气囊充气，同时通过气压传感器实时向主控单元反馈各个气囊内的气压数据并显示在人机交互单元上；
[0051] S14、根据人机交互单元上显示的各个气囊内的气压数据和用户的体感舒适度，通过人机交互单元依次向各个气囊发出停止充气信号，完成支撑气垫组充气状态的调整。
[0052] 本发明的有益效果为：
[0053] (1)通过用户状态识别、气垫充气状态调整和电器开关状态调整的配合，满足了用户在休息或睡眠状态时舒适度和健康性要求；
[0054] (2)智能充气垫根据用户的控制，调整不同气囊的状态，并在睡熟状态下，缓慢调整气囊的充气状态，实现气囊充气的自动控制，能够适应不同用户实际需求，提高了智能充气垫的普适性；
[0055] (3)通过压力传感器和通信单元的配合使用，避免了独居人群的意外发生，实现了用户状态的远程智能监控，满足了用户的安全性要求。
附图说明
[0056] 图1为本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫的控制功能结构
框图。
[0057] 图2为本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫完全充气状态结构图。
[0058] 图3为本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫结构俯视图。
[0059] 图4为本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫支撑气垫组充气示意图。
[0060] 图5为本发明提供的基于人体舒适度的智能充气垫使用方法
流程图。
[0061] 其中：1、背部支撑气囊；2、头枕气囊；3、背部左侧气囊；4、背部右侧气囊；5、腿部左侧气囊；6、腿部右侧气囊；7、腿部气囊；8、腰部气囊；9、底垫；10、支撑背板；11、压力传感器；12、通气总管；13、通气管；14、电磁阀；15、气压传感器；16、气泵；17、气垫控制器。
具体实施方式
[0062] 下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于
本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的
权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0064] 如图1所示，一种基于人体舒适度的智能充气垫系统，包括生物特性识别模块、智能充气垫模块和受控设备开关；
[0065] 生物特性识别模块通过Zigbee分别与智能充气垫模块和受控设备开关通信连接，智能充气垫模块通过Zigbee与受控设备开关通信连接；
[0066] 生物特性识别模块为带有Zigbee节点且具有人眼状态识别功能的设备，用于实时监测用户状态；
[0067] 智能充气垫模块为带有Zigbee节点且自动进行充放气的设备，用于根据生物识别特性模块监测到的用户状态，调整其充放气状态；
[0068] 受控设备开关为具有Zigbee节点的智能开关，智能开关与需要控制的电器连接，用于根据生物特性识别模块检测的用户状态调整电器的开关状态。
[0069] 本发明实施例中的生物特性识别模块为集成了opencv(跨平台
计算机视觉库)及疲劳检测
算法且具有摄像头的设备，本发明实施例中的疲劳检测过程是通过摄像头采集视频图像然后经过
图像处理后获取眼睛，查找眼睛之后再通过
人脸识别技术检测人眼接着对眼睛的状态进行识别，通过PERCLOS(疲劳测试)来检测是否疲劳，并状态检测结果通过Zigbee与受控设备开关进行实时的信息交互。
[0070] 本发明实施例中的智能充气模块为本发明的主体设计
硬件模块，根据用户的需求可将其安装到床上或者沙发上等，其根据
人体工学设计有几个单独的气囊用于支撑用户的各种
姿态，且能根据生物特性识别模块和受控设备开关的信号，调整其充气状态，使其同时满足用户的舒适度需求和健康性需求。
[0071] 本发明实施例中的受控设备开关为具有Zigbee节点的开关，其根据接收到的Zigbee节点的启动或停止命令决定当前连接的电器设备的开关状态。
[0072] 本发明实施例中的各个模块之间通过Zigbee进行信息交互，且各个模块中的Zigbee节点
电路均以型号为CC2530的芯片作为主控芯片，该芯片支持Zigbee协议，适合于IEEEE802.15.4、Zigbee以及RF4CE应用于一个片上系统解决方法，CC2530在保证Zigbee的网络性能的同时，还满足网络对2.4GHz波段的运用，并且CC2530在实际上与8个字节的RAM和强大的外围相结合，相对于其他的Zigbee模块，作为Zigbee中最出色的处理器之一，CC2530具有不同的运行模式，由于运行模式之间转换的时间快，适用于超低耗的系统。
[0073] 实施例2：
[0074] 如图2-4所示，上述实施例1中的智能充气垫模块包括底垫9、支撑气垫组、气垫控制器17和充气单元；
[0075] 支撑气垫组镶嵌于底垫9中，气垫控制器17设置于底垫9内部，充气单元设置于底垫9外部并与支撑气垫组连接，气垫控制器17与充气单元连接；
[0076] 气垫控制器17通过Zigbee与生物特性识别模块通信连接。
[0077] 本发明实施例中的支撑气垫组在完全充气状态下构成人体支撑组件；气垫组包括背部支撑气囊1、支撑背板10、头枕气囊2、背部左侧气囊4、背部右侧气囊3、腰部气囊8、腿部气囊7、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5；
[0078] 背部支撑气囊1在充气完全的状态下一端镶嵌于底垫9中，其另一端置于底垫9上，支撑背板10的一侧表面与置于底垫9上的背部支撑气囊1的一侧表面贴合，支撑背板10另一侧表面上设置有头枕气囊2、背部左侧气囊3、背部右侧气囊2和腰部气囊8；
[0079] 腿部气囊7、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5固定设置于底垫9上表面；
[0080] 背部支撑气囊1、头枕气囊2、背部左侧气囊4、背部右侧气囊3、腰部气囊8、腿部气囊7、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5上均设置有通气口，且通气口设置于与支撑背板10或底垫9接触的一侧表面，每个通气口通过通气管13与充气单元连接。
[0081] 其中，背部支撑气囊1在充气状态将支撑背板10支撑起来，使其底部与底垫9形成一定的
角度，构成“靠椅”的形状，对用户背部形成支撑，头枕气囊2在充气状态下对人体头部形成一定的支撑，背部左侧气囊4、背部右侧气囊3、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5相互配合，使用户保持在支撑气垫组内，不会向两侧滑倒，腰部支撑气囊在充气状态下，对用户的腰部形成支撑，减少用户倚靠在支撑背板10上时的腰腹用力，提高人体舒适度，腿部气囊7在通气状态下，对用户的下半身形成支撑卡位，避免用户由于支撑背板10的倾斜，用户向下滑落，造成腰腹长时间受力。需要说明的是，每个气囊上均单独设置有通气口，使得每个气囊可以根据用户实际体感舒适度调整对应气囊的充气量，进而增强本发明智能充气垫的实用性。另外，本
申请中并没有对各个气囊的大小和具体位置进行进一步的限制，是由于基于上述气囊结构，可根据实际使用人群设计不同大小规格的气囊，在面对不同使用人群时，该结构可进行适应性调整。
[0082] 本发明实施例中的气垫控制器17包括通信单元、主控单元、人机交互单元和Zigbee通信节点；通信单元、人机交互单元和Zigbee通信节点均与主控单元连接；通信单元为GPRS通信组件或移动通信组件；人机交互单元为触摸屏。
[0083] 其中，通信单元与前面的Zigbee节点不同，是系统与外部进行通信的关键部分，当后续的充气单元中的压力传感器11监测到用户状态在非正常时间段内长时间不变时，主控单元可控制通信单元向外部人员发出用户状态异常信号，例如，用户为孤寡老人，通常情况下，当人不舒服时，第一反应都是上床，当气垫在未充气状态时，说明老人大概率处于熟睡当中，但该睡眠时间过长(原来一般睡5个小时，现在10个小时用户状态都没有发生变化)，此时，主控单元就会将该异常信号按照设定的格式内容向提前设定的亲属发送(短信方式)，提醒其尽快查看一下老人的状态。
[0084] 其中，主控单元作为气垫控制器17的核心组成部分，协调了包括充气单元等在内的功能单元的正常工作。
[0085] 其中，人机交互单元多为触摸屏，用户可以通过触摸屏调整各个气囊的充气量和充气状态，需要
说明书的是，本发明送的触摸屏是气垫控制器17中的单独的硬件部分，可以与主控单元有线连接，也可以与其无线连接；另外，当控制器中设置有其他的能与智能终端连接的功能模块时，该触摸屏能够实现的功能可通过包括手机、
平板电脑在内的其他设备实现，即使用手机成为充气垫系统的控制器，使智能充气垫成为一套智能家居设备，这样一方面减少智能充气垫制造成本，另一方面提供了系统的智能化。
[0086] 本发明实施例中的充气单元包括气泵16、通气总管12、气压传感器15和电磁阀14，气泵16、气压传感器15和电磁阀14均与主控单元连接；
[0087] 气泵16的出气口与通气总管12的进气口连接，通气总管12的出气口分别与每个通气管13的进气口连接，每个通气管13的出气口与对应的通气口连接；
[0088] 背部支撑气囊1、头枕气囊2、背部左侧气囊4、背部右侧气囊3、腰部气囊8、腿部气囊7、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5内均设置有气压传感器15；
[0089] 背部支撑气囊1、头枕气囊2、背部左侧气囊4、背部右侧气囊3、腰部气囊8、腿部气囊7、腿部左侧气囊6和腿部右侧气囊5上的通气口均通过一个电磁阀14与对应的通气管13连接。
[0090] 其中，气泵用于给各个气囊充气，气泵的工作原理是：
发动机通过两根三角带驱动
曲轴，从而驱动
活塞进行打气，打出的气体通过导气管导入储气筒。另一方面储气筒又通过一根导气管将储气筒内的气体导入固定在气泵上的调压阀内，从而控制储气筒内的气压。当储气筒内的气压未达到调压阀调定的压力时，从储气筒内进入调压阀的气体不能顶开调压阀阀
门；当储气筒内的气压达到调压阀调定的压力时，从储气筒内进入调压阀的气体顶开调压阀阀门，进入气泵内与调压阀相通的气道(然后进入本发明中的通气总管中)，并通过气道控制气泵的进气口常开，从而使气泵空负荷运转，达到减少动力损耗，保护气泵的目的。当储气筒内的气压因损耗而低于调压阀调定的压力时，调压阀内的阀门由回位
弹簧将其回位，断开气泵的控制气路，气泵又重新开始打气。如此循环工作，气泵打出的气体通过通气总管沿着每个通气管进入到各个气囊中，实现支撑气垫组的充气。
[0091] 其中，通气总管与气泵的出气口直接连接，并将其中的气体送入电磁阀处于打开状态的各个气囊中，通气总管只起到气体传输的作用，不会对通入各个气囊的气体量进行控制。
[0092] 其中，气压传感器设置于每个气囊的内部，用于监测各个气囊在充气过程中的气压，并将监测的气压数据传输至主控单元，进而由主控单元控制对应电磁阀的通断，实现对各个气囊的独立充气过程；另外，在充气过程中气压传感器监测到的气压数据会实时显示在触摸显示屏中，结合用户的体感舒适度，给用户以充气量提示，避免过度充气造成气囊的损坏。
[0093] 其中，电磁阀是用于电磁控制的工业设备，是用来控制
流体的自动化
基础元件，属于执行器，并不限于液压、
气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的
精度和灵活性都能够保证。在本发明中设置于与各个气囊通气口连接的通气管上，用于根据主控单元给出的信号控制对应通气管的开断，配合气压传感器的使用实现各个气囊不同充气量的控制。
[0094] 实施例3：
[0095] 上述实施例2
中底垫内部的上表面和支撑背板上均匀设置有若干压力传感器；该压力传感器实时监测用户在支撑气垫组上的状态，若压力传感器监测压力数据设定时间内不发生变化，则主控单元会将该异常信号通过通信单元发生给设定的联系人；另外，均匀设置有若干压力传感器是因为，根据常识可知，正常情况下用户即使长时间在床上或者沙发上，其身体也会不定时的改变姿态，此时，不同地方的压力传感器虽然都会监测到压力数据，但数据肯定会随时用户身体姿态的调整而发生变化，这种情况仍然属于数据发生变化的情况，通信单元并不会向设定联系人发送用户状态异常的信号，只有当用户长时间包括一个姿态，所有压力传感器检测到的数据均不发生变化时，才认为此时属于异常状态，需要向联系人发送状态异常信号。
[0096] 实施例3：
[0097] 上述实施例2和实施例3中的主控单元中主控芯片的型号为STM32F767，该芯片为32位MCU+FPU采用高性能 32位RISC
内核，工作
频率高达216MHz。
Cortex-M7内核具有单浮点单元(SFPU)精度，支持所有的ARM单精度
数据处理指令和数据类型，还能实现完整的DSP指令集和增强应用安全性的
存储器保护单元(MPU)。
[0098] 其中，通信单元为GPRS通信组件时，GPRS通信组件的型号为SIM900，该模块板载SIMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS模块：SIM900A，工作频段双频：900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS(短信，彩信)、数据和传真信息的传输；支持RS232串口和LVTTL串口，并带硬件流控制，支持5V～24V的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便的与您的产品进行连接，从而给您的产品提供包括语音、短信和GPRS数据传输等功能；另外该模块要求5V供电，电脑调试初期电脑USB供电可以满足要求，因为加了1000UF的大电容。长时间传输数据用电量大推荐1A以上的直流，TTL电平串口自适应兼容3.3V和5V
单片机，可以直接连接单片机。
[0099] 通信单元为移动通信组件时，移动通信组件包括2G通信模块、3G通信模块和4G通信模块，优选4G通信模块，且其型号为M5311，M5311是一款高性能、低功耗NB-IoT无线通信模组，满足中国移动蜂窝
物联网通用模组技术规范。尺寸为16mm×18mm×2.2mm，能够最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，有效地帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。M5311采用LCC封装，可通过标准SMT设备实现模块的快速生产，为客户提供可靠的连接方式，并满足苛刻环境下的应用需求。M5311供电
电压低至2.1V，支持AA干
电池，能够最大限度地
压榨电池，获得更长的终端寿命。M5311提供丰富的外部
接口和协议栈，支持外接传感器设备，为用户的产品开发提供了极大的便利。同时支持OneNET
云平台协议，真正实现无缝对接，快速开发。
[0100] 其中，气压传感器的型号为XGZP6847，为压阻式压力传感器，其利用单晶
硅的压阻效应构成；此模块外围所接的电路十分简单，因为电压信号在模块内部已经进行了放大，所以
输出信号不需要进行放大，可直接与主控单元连接。
[0101] 其中，电磁阀的型号为正泰电磁阀N4V400，该电磁阀适用于
工作温度-5-60度，广泛应用于
气动系统中用来控制执行元件或储能元件的充、排气动作。
[0102] 其中，压力传感器为SBR压力传感器，该压力传感器线多用于安全带报警器，是一种柔性的压力传感器，能适应不同的平面和弯曲平面，可直接贴合与底垫和支撑靠背表面，减少用户的异物感，增强用户的舒适度。
[0103] 实施例5：
[0104] 与上述实施例1-4对应的，该实施例给出了智能充气垫的具体使用方法，如图5所示，一种基于人体舒适度的智能充气垫系统的使用方法，包括以下步骤：
[0105] S1、通过人机交互单元调整支撑气垫组的充气状态；
[0106] S2、通过生物特性识别模块实时监测支撑气垫组上的用户人眼状态；
[0107] 若为睁眼状态，则进入步骤S3；
[0108] 若为闭眼状态，则进入步骤S4；
[0109] S3、根据用户需求，通过人机交互单元调整控制范围内的电器的开关状态，并返回步骤S2；
[0110] 其中，人机交互单元能够控制电器只能为安装有Zigbee节点智能开关的电器，一般为照明灯、电视和
空调等，在用户睡着时可能忘记关闭或半夜起床时需要开启的设备(多为特定的照明灯)。
[0111] S4、当生物特性识别模块监测到的用户闭眼状态时间超过设定时长时，通过Zigbee节点向智能充气垫模块发送支撑气垫组充气状态调整信号，同时向所有受控设备开关发送电器关闭信号，进入步骤S5；
[0112] 其中，生物特性识别模块检测用户的闭眼状态是通过摄像头和其内部嵌入的疲劳检测算法实现的，具体疲劳检测的算法过程属于本领域技术人员的常规手段，在此不再赘述；其通过Zigbee节点传输仅是支撑气垫组需要放气和电器需要关闭的信号；
[0113] S5、通过主控单元控制各个电磁阀按照设定的PWM波形调整开关状态，使支撑气垫组放气，同时通过受控设备开关关闭对应的电器；
[0114] 具体地，在通过主控单元控制电磁阀开启时，通过提前设定的PID控制算法控制电磁阀使其按设定的PWM波形调整其开关状态，使各个气囊缓慢放气，使用户不会察觉到当前体位的缓慢变化，进而不影响用户的睡眠状态；
[0115] S6、通过压力传感器实时监测支撑气垫组上的用户状态；
[0116] 若用户离开气垫，则进入步骤S7；
[0117] 若用户在设定时间内睡眠状态不发生变化，则进入步骤S8；
[0118] S7、通过气垫控制器中的Zigbee节点向设定的受控设备开关发送电器开启信号，实现电器的智能控制；
[0119] S8、通过气垫控制器中的通信单元向设定的联系人发送当前用户状态，实现用户状态的远程监控。
[0120] 本发明实施例的步骤S1具体为：
[0121] S11、通过人机交互单元发出支撑气垫组的充气信号；
[0122] S12、通过主控单元根据充气信号向充气单元发出开始充气的工作信号；
[0123] S13、通过充气单元向支撑气垫组中的各个气囊充气，同时通过气压传感器实时向主控单元反馈各个气囊内的气压数据并显示在人机交互单元上；
[0124] S14、根据人机交互单元上显示的各个气囊内的气压数据和用户的体感舒适度，通过人机交互单元依次向各个气囊发出停止充气信号，完成支撑气垫组充气状态的调整。
[0125] 需要说明的是，人机交互单元就如同该智能充气垫的遥控器，其上设置有各个气囊单独对应的控制键和其他需要控制的按键(例如电器设备开关的控制按键)，使用户实现“一机调整，即时享受”的目的。
[0126] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“
水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0127] 本发明的有益效果为：
[0128] (1)通过用户状态识别、气垫充气状态调整和电器开关状态调整的配合，满足了用户在休息或睡眠状态时舒适度和健康性要求；
[0129] (2)智能充气垫根据用户的控制，调整不同气囊的状态，并在睡熟状态下，缓慢调整气囊的充气状态，实现气囊充气的自动控制，能够适应不同用户实际需求，提高了智能充气垫的普适性；
[0130] (3)通过压力传感器和通信单元的配合使用，避免了独居人群的意外发生，实现了用户状态的远程智能监控，满足了用户的安全性要求。
