專利名稱：一種多點體壓測試墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體壓測試墊，尤其涉及一種利用矩陣式分布法測試軟 體床墊體壓分布的多點體壓測試墊。
背景技術(shù)：
人生命過程的三分之一是在睡眠中度過的，追求舒適睡眠環(huán)境成為人 們自然的生活追求。不同的床墊適用于不同人群，選擇適合自己的床墊顯 得非常重要。人在睡眠時，床墊的主要功能是平衡地分配體重，或者說是 分配躺臥時的身體壓強(qiáng)。由于人類的體形實際上是變化的，因此如何使床 墊適合變化的體形對于床墊制造商來說是一項挑戰(zhàn)。
目前來看，作為評價床墊舒適度的手段，主要還是根據(jù)技術(shù)人員的感 官評價，存在例如評價結(jié)果再現(xiàn)性差、評價時間過長以及評價結(jié)果不客觀
等問題；從銷售角度更不能提供可量化的測評數(shù)據(jù)，來提供顧客科學(xué)地選 擇適合自己身體狀況的床墊。目前，國內(nèi)廠商通常采用彈力試驗方法來測 定床墊的舒適性，基本上憑彈簧和海綿及填充物的特性來確定床墊的軟硬 舒適度，尚無定量化分析系統(tǒng)。而在日本、德國和美國等國，根據(jù)體壓分 布來測定設(shè)計床墊舒適度是一種較為先進(jìn)的方法。在德國和美國的測試墊 均采用電容式傳感器， 一個電容式傳感器通過一條引線連接到數(shù)據(jù)采集 箱，由于在壓力測試時所需傳感器的數(shù)量繁多，因此很容易造成線路錯綜 復(fù)雜，不方便測試墊折疊或移動，進(jìn)而使得測試墊在實際應(yīng)用中不便，且 成本較高。日本早期雖然采用壓力傳感器測試，但只是釆用散點分布方式 實現(xiàn)。在該實現(xiàn)方式的缺點在于所需要傳感器的數(shù)量多、成本高，而且通 過散點分布方式會帶來壓力對稱性不強(qiáng)的缺陷，造成壓力測試精度降低。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的體壓測試墊具有精度低、成本高，不易折疊 或移動，不易普遍推廣的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的體壓測試墊精度低、成本高、不易折疊 或移動的缺陷，從而提供一種具有較高測量精度，且使用方便的多點體壓 測試墊。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多點體壓測試墊，包括頂層、 底層、壓力傳感器、外套，其特征在于，還包括電路排線以及至少一個線
路板；其中，
所述的壓力傳感器安裝在所述的線路板上，所述的線路板位于所述的 頂層和底層之間，所述的線路板呈條狀陣列式分布，使得所述的壓力傳感 器總體上呈矩陣式分布；所述電路排線與所述的線路板連接。
上述技術(shù)方案中，所述線路板為由柔性材料制成的柔性線路板。 上述技術(shù)方案中，所述電路排線為由柔性材料制成的柔性電路排線。 上述技術(shù)方案中，所述電路排線在所述多點體壓測試墊長度方向上靠 近邊界的兩側(cè)呈對稱分布。
上述技術(shù)方案中，所述壓力傳感器上用于傳輸傳感器信號的導(dǎo)線與所 述的線路板連接， 一個所述線路板上用于連接安裝在其上的所有傳感器的 導(dǎo)線形成一條導(dǎo)線帶，所述導(dǎo)線帶連接到所述的電路排線上。
上述技術(shù)方案中，所述壓力傳感器個數(shù)為小于或等于312只。 一種體壓測試設(shè)備，包括所述的多點體壓測試墊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；其中，
所述的多點體壓測試墊將所采集的人體各點的壓力傳送到與之相連 的所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從與之相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上 接收數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，得到人體壓力分布的相關(guān)信息。 本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，獲得了以下優(yōu)點
1、 本發(fā)明的多點體壓測試墊中采用了線路板安裝壓力傳感器，通過 與壓力傳感器引線的連接將壓力傳感器信號通過電路排線連接到外部的 數(shù)據(jù)采集裝置，通過這種連接方式使得從壓力傳感器引出的線路以有序的 方式進(jìn)行排布，克服了現(xiàn)有的測試墊中線路復(fù)雜，不易操作的缺陷。
2、 本發(fā)明的多點體壓測試墊中所采用的線路板與電路排線使用柔性 材料制成的，因此具有易折疊、易移動的優(yōu)點。
3、 本發(fā)明通過壓力傳感器對人在睡眠時的人體壓力分布進(jìn)行測量， 解決了現(xiàn)有技術(shù)人員根據(jù)感官評價所造成的評價結(jié)果再現(xiàn)性差、評價時間過長以及評價結(jié)果不客觀等問題，提高了床墊設(shè)計的科學(xué)性和效率。
4、本發(fā)明的多點體壓測試墊中的壓力傳感器呈矩陣式排布，避免了 測試時體壓分布不均勻的影響，且有助于提高壓力檢測精度。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的多點體壓測試墊100的示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電阻應(yīng)變式壓力傳感器3的頂部和側(cè)部的 橫截面放大圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的體壓測試設(shè)備200的原理框圖4為本發(fā)明的一種實施方式中的壓力傳感器的矩陣排布方式的示意
圖5為本發(fā)明的多點體壓測試墊中線路板與電路排線間的連接示意
圖6為對本發(fā)明的多點體壓測試墊的;f黃截面示意圖。 圖面說明
1頂層 2 底層 3 壓力傳感器
4電路排線 5 外套 6 線路板
7出口 8拉鏈 100 多點體壓測試墊
110 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 200 體壓測試設(shè)備
具體實施例方式
以下，將結(jié)合附圖來詳細(xì)說明
具體實施例方式
請參見圖1及圖6，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的一種利用矩陣式 分布法測試軟體床墊體壓分布的多點體壓測試墊，該圖是多點體壓測試墊 的俯視圖。圖6是對圖l在A-A方向上的橫截面圖。如圖1和圖6所示， 多點體壓測試墊100包括頂層1、底層2、多個壓力傳感器3、電路排線4、 外套5以及線路板6。在圖6中，底層2、傳感器3、電路排線4、外套5 以及線路板6厚度較薄，繪圖時作了放大處理。多點體壓測試墊100的各 個組成部件將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述
頂層1由各種彈性材料制成，可以為顧客提供舒適的床墊彎曲度。底層2由各種非彈性材料制成，并且通過膠粘和縫制等工藝與頂層1結(jié)合成 一體，以^更形成多點體壓測試墊100的基本骨架實體。
壓力傳感器3為市場上可以獲得的各種微型壓力傳感器，優(yōu)選地，可
器3的頂部和側(cè)部的橫截面放大圖如圖2所示，但是本發(fā)明并非以此為限， 壓力傳感器3也可以呈各種適合縫制的形狀。
請再次參考圖1，如圖l所示，壓力傳感器3適配地固定于頂層1與 底層2之間，并且在上述兩層之間均勻分布組成壓力傳感器3的固定矩陣。 優(yōu)選地，壓力傳感器3的個數(shù)可以小于或等于312只，從而實現(xiàn)理想的床 墊表面的測試密度。在圖4中，對壓力傳感器的一種矩陣式排布方式進(jìn)行 了說明，在該排布方式中，所有的壓力傳感器在水平方向上分為26排， 每排12個。根據(jù)多次實驗的結(jié)果，壓力傳感器采用此種類型的排布方式 可以得到較高的測量精度。壓力傳感器的選取個數(shù)可以依據(jù)床墊的尺寸以 及測試需求來確定，并不以此為限。在每個壓力傳感器3上都連接有一個 導(dǎo)線，該導(dǎo)線的作用在于傳輸壓力傳感器3所產(chǎn)生的包含有外力大小信息 的傳感器信號。
線路板6用于安裝壓力傳感器3。在本發(fā)明中，線路板6在測試墊100 的寬度方向上等間距條狀陣列設(shè)置，壓力傳感器3的一端連接到線路板6 上，在每個線路板6上都有一定數(shù)量的壓力傳感器3，從而使得壓力傳感 器3實現(xiàn)前述的矩陣排布。如圖5所示，壓力傳感器3上所連接的導(dǎo)線與 線路板6連接，每條導(dǎo)線對應(yīng)連接線路板6上的一條導(dǎo)線，由于在一個線 路板上連接有多個壓力傳感器，因此，在線路板6上與壓力傳感器連接的 導(dǎo)線形成一個導(dǎo)線帶。優(yōu)選地，線路板6為柔性線路板。柔性線路板6通 過對接設(shè)計技術(shù)與電路排線4連接，形成傳感器信號匯總遠(yuǎn)傳至外接的數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)的通路。
電路排線4在長度方向的兩側(cè)靠近多點體壓測試墊100的兩邊對稱分 布。優(yōu)選的，電路排線4為柔性材料制成的柔性線路排線，采用柔性線路 排線可方便測試墊巻起或折疊，測試時可避免體壓的不均勻性影響。電路 排線4與線路板6連接，在連接時，如圖5所示，線路板6上的導(dǎo)線帶與 電路排線4上的數(shù)據(jù)頭對接。通過線路板6與電路排線4，可以將壓力傳 感器上所連接的導(dǎo)線整齊地安放在測試墊中，方便了測試墊與外接的數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)間的連接，克服了現(xiàn)有測試墊中線路錯綜復(fù)雜，不方便測試墊折疊或移動的缺陷。
外套5作為測試墊100的外層防護(hù)物，裝配在最外層，包裝頂層l和 底層2構(gòu)成的基本骨架實體。外套5在其側(cè)面上具有拉鏈8，以及用于引 出電路排線4的出口 7,如圖l和圖6所示出。
根據(jù)本發(fā)明實施例的多點體壓測試墊，與國內(nèi)外市場上推出的體壓測 試墊相比，解決了壓力傳感器與測試墊的固定分布問題和上千根線路分局 問題，避免了測試時體壓分布不均勻的影響；利用微體壓傳感器可將測試 精度和國外比提高一個數(shù)量級，從而使國外同樣面積上需要680多只傳感 器的高成本分布方式改進(jìn)為本發(fā)明中只需300多個傳感器來完成測試，且 誤差精度降低至0.5%以下。此外，折疊布線方式可確保測試墊制作的對稱 性和壓力分析時的影響因素一致性。
將本發(fā)明提供的多點體壓測試墊與外部電子設(shè)備相連，可構(gòu)成一種體 壓測試設(shè)備，用于對床墊產(chǎn)品設(shè)計起指導(dǎo)作用的舒適性測評，提高床墊設(shè) 計的科學(xué)性和效率，增強(qiáng)人體舒適性，滿足人體工程學(xué)的基本原理和要求。
請參考圖3,圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例提供的體壓測試設(shè)備200的原 理框圖。體壓測試設(shè)備200包括測試墊100、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110以及數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)120。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110可接收多路差分或單端信號輸入，完成 信號的調(diào)理、放大、切換等處理，并通過USB接口或UART接口與數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)120相連。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)120利用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)IIO采集 壓力分布的點值，進(jìn)行空間六維插值運(yùn)算，在電腦顯示器上顯示等壓線圖、 三維立體壓力云圖、截面壓力線圖或平面體壓鳥瞰圖，必要的話可用繪圖 機(jī)、印刷機(jī)來記錄，再把處理的結(jié)果輸出來，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
彈簧、海綿體主要決定床墊承受體壓的分布和凹陷形變，由數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)120的歷史數(shù)據(jù)庫和測定結(jié)果，對測試墊100需要考慮的彈簧規(guī)格和 分布密度進(jìn)行比較，經(jīng)過對制造的樣品實際測定，建立基于人體工程學(xué)的 數(shù)據(jù)模型，并通過記錄的每一次設(shè)計的測定結(jié)果的積累，科學(xué)而量化地確 定出彈簧、海綿體等的規(guī)格和分布需求。
雖然本發(fā)明已經(jīng)通過優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明并非局限于 這里所描述的實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下還包括所作出的各種 改變以及變化。
權(quán)利要求
1、一種多點體壓測試墊，包括頂層(1)、底層(2)、壓力傳感器(3)，其特征在于，還包括電路排線(4)以及至少一個線路板(6)；其中，所述的壓力傳感器(3)安裝在所述的線路板(6)上，所述的線路板(6)位于所述的頂層(1)和底層(2)之間，所述線路板(6)呈條狀陣列式分布，使得所述的壓力傳感器(3)總體上呈矩陣式分布；所述電路排線(4)與所述的線路板(6)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點體壓測試墊，其特征在于，所述線路 板(6)為柔性線路板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點體壓測試墊，其特征在于，所述電路 排線(4)為柔性電路排線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點體壓測試墊，其特征在于，所述電路 排線(4)在所述多點體壓測試墊長度方向上靠近邊界的兩側(cè)呈對稱分布。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點體壓測試墊，其特征在于，所述壓力 傳感器(3)上用于傳輸傳感器信號的導(dǎo)線與所述的線路板(6)連接，一 個所述線路板(6)上用于連接安裝在其上的所有傳感器的導(dǎo)線形成一條 導(dǎo)線帶，所述導(dǎo)線帶連接到所述的電路排線(4)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點體壓測試墊，其特征在于，所述壓力 傳感器(3)的個數(shù)為小于或等于312只。
7、 一種采用權(quán)利要求l-6所述的多點體壓測試墊的體壓測試設(shè)備，其 特征在于，包括多點體壓測試墊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；其中，所述的多點體壓測試墊將所采集的人體各點的壓力傳送到與之相連 的所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從與之相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上 接收數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，得到人體壓力分布的相關(guān)信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多點體壓測試墊，包括頂層、底層、壓力傳感器、外套，還包括電路排線以及至少一個線路板；其中，所述的壓力傳感器安裝在所述的線路板上，位于頂層和底層之間；所述的線路板間呈條狀陣列式分布，使得所述的壓力傳感器總體上呈矩陣式分布；所述電路排線與所述的線路板連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)人員根據(jù)感官評價所造成的評價結(jié)果再現(xiàn)性差、評價時間過長以及評價結(jié)果不客觀等問題，提高了床墊設(shè)計的科學(xué)性和效率；提高壓力檢測精度；克服了現(xiàn)有的測試墊中線路復(fù)雜，不易操作的缺陷；具有易折疊、易移動的優(yōu)點。
文檔編號G01L1/20GK101514929SQ20081000720
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者霆 余, 姚玉明 申請人:寧波柯力電氣制造有限公司;寧波夢神床墊機(jī)械有限公司