用于自動化躺椅家具的占用檢測和電容感測的制作方法
本發明總體上涉及結合在家具中的占用檢測和存在感測技術。更具體地，本發明涉及用于檢測是否有使用者存在并且使有關的特性(feature)和/或附件同步的、用于自動化家具產品(如寢具系統、躺椅、自動化躺椅、升降椅和其它自動化家具產品)的協調電容技術和控制器特性。
背景技術：
傳統的占用檢測(occupancydetection)技術未自動地與自動化寢具系統控制器和附件相匹配。因此，在已有的自動化寢具系統中結合占用檢測技術會存在挑戰。此外，在沒有集成的占用檢測系統的情況下，消費者可能無法針對自動化寢具系統控制特定的特性和/或附件，尤其是主要通過手動操縱或編程來進行控制的那些特性/附件。
利用壓力傳感器和/或機械觸發器的占用檢測系統可能不容易集成到自動化家具產品(如自動化躺椅和升降椅)中。此外，與自動化躺椅或升降椅相關聯的存在檢測(presencedetection)系統可能在監測多個來源和/或類型的檢測裝置的同時產生錯誤的存在指示。因此，存在對解決上述和其它問題的供家具(如自動化寢具系統)使用的可靠的占用檢測技術的需求。
技術實現要素：
本發明總地涉及一種在包括自動化寢具系統、躺椅家具、升降椅等家具產品中結合電容構件的用于占用檢測和/或存在檢測的系統和方法。應當理解的是，本發明設想在包括寢具和其它家具的各種家具產品中結合自動占用檢測構件和/或系統，且本發明不限于對其提供占用檢測的具體物品。此外，本發明被描述為利用示例性構件如檢測墊、檢測柵、一系列檢測墊、控制電纜和/或處理器來檢測/感測占用(例如，自動化家具產品中或其上是否有人或其它生物)。盡管可利用與所要求的系統/設備相關聯的處理器和/或軟件來進行最終的存在判定，但對“通過”該系統/設備進行的占用感測和/或檢測或通過處理器判定占用的討論并不意味著加以限制。例如，可通過與控制盒中的處理器相關聯的軟件來處理通過檢測墊檢測到的導電信號，并且這種處理可引起最終的占用判定。換言之，可將檢測墊描述為已“檢測”占用，即使檢測判定最終在與處理器相關聯的軟件中作出。類似地，經由電容構件如自動化躺椅的存在感測框架檢測到的導電信號可被描述為即使最終經由與具有處理器的計算設備相關聯的軟件做出存在檢測也已“檢測到”存在。
在一個實施例中，一個或多個電容檢測墊被固定在可調節床的平臺的頂面和/或底面的一部分上。在另一實施例中，線柵與可調節床平臺的頂面和/或底面聯接。一系列互相連接的電容帶條也可與可調節床平臺的頂面和/或底面聯接。在又一些實施例中，檢測墊可結合在床墊的面層材料中。在一些實施例中，可利用多個檢測墊的陣列來檢測單個占用位置。
本發明的示例性實施例包括與經由電容構件接收存在檢測數據的處理器相關聯的電容構件(例如檢測墊或其它檢測材料)聯接的控制盒。與控制盒和檢測墊相關聯的軟件然后可作出對寢具系統占用的判定。基于占用或未占用的判定，可啟動自動化寢具系統的對應特性。
占用檢測系統的一個例示性實施例包括：與自動化家具產品相關聯的控制構件，該控制構件包括接收構件和判定構件；與自動化家具產品聯接的檢測陣列構件，該檢測陣列構件包括：(1)與自動化家具產品聯接的一條或多條正弦線，和(2)與一條或多條正弦線和控制構件聯接的一個或多個橋接構件，其中該一個或多個橋接構件構造成產生與一條或多條正弦線相關聯的電容陣列，所述電容陣列構造成針對檢測陣列構件監測電容變化。
在另一例示性實施例中，一種針對就座面檢測占用的方法，該方法包括從與家具產品聯接的正弦線檢測陣列接收電容監測數據，其中正弦線檢測陣列包括與就座面的至少一部分聯接的多條正弦線和與該多條正弦線聯接的至少一個橋接構件，其中接收信息包括經由正弦線檢測陣列接收電壓變化的指示，并且此外其中正弦線檢測陣列適于具有基于物體對正弦線檢測陣列的接近程度的電壓。該方法還包括判定電壓變化是否滿足閾值(臨界值)，其中判定電壓變化是否滿足閾值包括：(1)監測由正弦線檢測陣列在特定時間段檢測到的電壓變化；以及(2)將該時間段的電壓變化與閾值進行比較。
第三例示性實施例針對于一種占用檢測機構，其包括：與家具產品的支承部件相關聯的多條正弦線，多條正弦線中的每條正弦線都包括構造成傳輸電荷的導電材料；橋接構件，該橋接構件與多條正弦線中的每條正弦線聯接以提供正弦線檢測陣列，其中正弦線檢測陣列構造成監測由正弦線檢測陣列檢測到的電容變化；和與正弦線檢測陣列聯接的控制構件，其中該控制構件構造成接收與監測到的電容變化相關聯的數據，其中該正弦線檢測陣列適于具有基于物體對多條正弦線中的一條或多條正弦線的接近程度的電壓。
本發明的另外的目的、優點和新穎特征將在以下描述中部分陳述，并且部分在查閱下文之后對本領域的技術人員來說將變得顯而易見，或可通過對本發明的實踐來獲悉。
附圖說明
下面參考附圖詳細描述本發明，在附圖中：
圖1是根據本發明的實施例的與自動化床平臺的面板聯接的電容線的頂視圖；
圖2是根據本發明的實施例的圖1的自動化床平臺的底視圖，其中電容線和控制盒與面板聯接；
圖3是根據本發明的實施例的圖1的自動化床平臺的側視圖，其中電容線與平臺的頂部和底部聯接，且控制盒與平臺的底部聯接；
圖4是根據本發明的實施例的自動化床的透視圖，其中床墊的一部分被剖開以顯露與平臺的頂部聯接的電容線；
圖5是根據本發明的實施例的圖4的自動化床的透視圖，其中床墊被剖開以顯露與平臺的頂部聯接的電容線，并且表示電容線和控制盒的隱藏線與平臺的底部聯接；
圖6是根據本發明的實施例的圖5的自動化床的放大透視圖，其中電容線與平臺的頂部聯接并且表示電容線和控制盒的隱藏線與平臺的底部聯接；
圖7是根據本發明的實施例的自動化床的透視圖，其中電容線結合在床墊罩的縫邊中；
圖8是根據本發明的實施例的與控制盒和床墊的內彈簧聯接的電容線的側視圖；
圖9是根據本發明的實施例的對床檢測存在的示例性方法的流程圖；
圖10是根據本發明的實施例的對床檢測存在的示例性方法的流程圖；
圖11是根據本發明的實施例的用于施加至基底的箔帶和電容線的側視圖；
圖12是根據本發明的實施例的用于施加至基底的具有包埋的電容線的箔帶的側視圖；
圖13是根據本發明的實施例的施加至基底的邊緣的具有包埋的電容線的箔帶的透視圖；
圖14是根據本發明的實施例的施加至基底的邊緣的箔帶的透視圖；
圖15是根據本發明的實施例的施加至基底的多個邊緣的箔帶的透視圖；
圖16是根據本發明的實施例的可調節床的后透視圖；
圖17a是根據本發明的實施例的導電套筒；
圖17b是根據本發明的實施例的導電封裝轉矩管；
圖17c是根據本發明的實施例的導電套管；
圖18是根據本發明的實施例的自動化床的透視圖，其中床的頭部和腳部被升起以部分地顯露金屬可調節床框架，并且床墊的一部分被剖開以顯露與平臺的頂部聯接的電容線；
圖19是根據本發明的實施例的圖18的自動化床的透視圖，其中床的頭部和腳部被升起以部分地顯露金屬可調節床框架，并且其中床墊被剖開以顯露與平臺的頂部聯接的電容線且表示電容線和控制盒的隱藏線與平臺的底部聯接；
圖20是根據本發明的實施例的圖19的自動化床的放大透視圖，其中床的頭部和腳部被升起以部分地顯露金屬可調節床框架，并且其中電容線與平臺的頂部聯接且表示電容線和控制盒的隱藏線與平臺的底部聯接；
圖21是根據本發明的實施例的自動化床的透視圖，其中床的頭部和腳部被升起以部分地顯露金屬可調節床框架，并且縫邊包圍床墊罩的周界；
圖22是根據本發明的實施例的利用電容監測的與可調節床相關聯的頭部線感應檢測和腳部線感應檢測的測量結果的示例性圖形顯示；
圖23是根據本發明的實施例的利用電容監測對與金屬可調節床框架的接觸檢測的測量結果的示例性圖形顯示；
圖24是根據本發明的實施例的在下降金屬可調節床框架的頭部和腳部期間監測到的電容的變化率的測量結果的示例性圖形顯示；
圖25是根據本發明的實施例的與自動化床平臺的面板聯接的檢測墊的頂視圖；
圖26是根據本發明的實施例的與自動化床平臺的面板聯接的檢測墊的頂視圖；
圖27是根據本發明的實施例的與自動化床平臺的面板聯接的檢測帶的頂視圖；
圖28是根據本發明的實施例的與床墊面層材料聯接的檢測墊的頂視圖；
圖29是根據本發明的實施例的與床墊面層材料聯接的檢測墊的陣列的頂視圖；
圖30是根據本發明的實施例的對床檢測占用的示例性方法的流程圖；
圖31是根據本發明的實施例的對床檢測占用的示例性方法的流程圖；
圖32是根據本發明的實施例的對床檢測占用的示例性方法的流程圖；
圖33是根據本發明的實施例的自動化躺椅的側視圖；
圖34是根據本發明的實施例的處于升起位置的圖33的自動化躺椅的側視圖；
圖35是根據本發明的實施例的圖34的自動化躺椅的后透視圖；
圖36是根據本發明的實施例的圖34的自動化躺椅的底部透視圖；
圖37a是根據本發明的實施例的家具座椅的正弦線支承件的底視圖；
圖37b是根據本發明的實施例的圖37a的正弦線支承件的底視圖，其中箔帶與座位框架聯接；
圖38是根據本發明的實施例的用于自動化躺椅的控制構件的透視圖；
圖39是構造成本發明的實施例交互的計算設備的系統圖；
圖40是根據本發明的實施例的用于正弦線檢測陣列的占用檢測構件的系統圖；
圖41是經由正弦線檢測陣列監測電容的方法的流程圖；
圖42是根據本發明的實施例的用于框架檢測系統的電容檢測構件的系統圖；
圖43是用于經由框架檢測構件監測電容的方法的流程圖；以及
圖44是根據本發明的實施例的監測框架檢測電容和正弦線檢測陣列構件的方法的流程圖。
具體實施方式
帶電容線感測的自動化寢具10的一個實施例在圖1-6中示出。首先參照圖1，自動化寢具系統10的平臺的頂視圖包括具有第一端14和第二端16的多個面板12、控制盒18(安裝在面板12下方)、電容線的第一部段20和電容線的第二部段22。在一些實施例中，第一端14可稱為床的“頭部”，而第二端16可稱為床的“腳部”。
當在圖1中從頂側看時，電容線大體布置在自動化寢具系統10的第一端14附近。諸如電容線的電容構件適于具有基于物體對電容構件的接近程度的電壓。在一些實施例中，電容線部段是標準的導電銅線。跨這些線測定的電容可由利用軟件產生存在檢測的判定結果的處理器來監測。在一個實施例中，可使用
如圖1所示，電容線的第一部段20和第二部段22與安裝在寢具系統10的面板12下方的控制盒18聯接。在一些實施例中，第一部段20和第二部段22由單根電容線制成，而在另一些實施例中，兩個分立的電容線部段20和22與控制盒18聯接。如應該理解的，諸如電容線部段的另外的電容構件可與控制盒18聯接，并且布置在多個面板12上面。例如，彼此垂直地布置的另外的電容線可與控制盒18聯接。在又一些實施例中，第一部段20和第二部段22由除線以外的其它電容材料制成。
電容線部段20和22可用來檢測在自動化寢具系統10上面是否存在人或其它生物。例如，當布置在自動化寢具系統10的第一端14附近時，電容線部段20和22可檢測到位于自動化寢具系統10上面的人的身軀。在實施例中，電容線部段20和22在寢具系統10的頭部的上半部上形成規定的感測區域，并且不易受到自動化寢具系統10的其余部分的樞轉帶來的噪聲干擾。
接下來參照圖2，自動化寢具系統10的平臺的底視圖包括具有第一端14和第二端16的多個面板12、控制盒18和電容線的第三部段24。如圖2所示，電容線的第三部段24與安裝在面板12下方的控制盒18聯接。在又一些實施例中，控制盒可安裝在寢具系統10上的不同位置，或可位于寢具系統10的外部。
在一些實施例中，第三部段24由單根電容線制成，而在其它實施例中，多個電容線部段與控制盒18聯接。如應該理解的，諸如電容線部段的另外的電容構件可與控制盒18聯接，并且布置在多個面板12的底部上。例如，彼此垂直地布置的另外的電容線可與控制盒18聯接。在又一些實施例中，第三部段24由除線以外的其它電容材料制成。
電容線部段24可用來檢測在自動化寢具系統10的下方是否存在人或其它生物。例如，當在第一端14和第二端16兩者處布置在床的周界周圍時，電容線部段24可檢測到自動化寢具系統10下方的人或其它身體。在實施例中，基于檢測到寢具系統10下方的存在，可停止床的樞轉。如在圖3中從側面看出的，第一部段20和第二部段22(圖中被隱藏)在第一端14附近在平臺的上面形成規定的感測區域，而第三部段24在寢具系統10的平臺的底部上形成規定的感測區域。
接下來參照圖4，可調節的床26結合了參照圖1-3描述的自動化寢具系統10。可調節的床26包括床墊28和框架30。床墊的頂部被切除以顯露自動化寢具系統10平臺的第一端14，其中床的頭部被部分地升起。如參照圖1所述，電容線部段20和22在第一端14附近提供規定的感測區域，該感測區域檢測床上方的電容變化，例如由在床上休息的人檢測到的電容。
圖5示出了圖4的可調節床26，其中床墊28的大部分被去除。如在多個面板12上可見的，電容線的第一和第二部段20和22檢測平臺上方(例如，床墊上面)的存在，而第三部段24檢測平臺下方(例如，床下面)的存在。圖5的放大視圖在圖6中示出，其中隱藏線示出與安裝在面板12下方的控制盒18聯接的電容線20和24。
在一些實施例中，作為電容線位于支承可調節床墊的面板12的周界周圍的附加或替換方式，將導線附接在床墊自身的周界周圍。如圖7的可調節床32中所示，導線可結合在包圍床墊28的縫邊中。這樣，所附接的導線可作為傳感器工作以檢測在床墊28的周界附近是否存在人或其它身體。例如，導線可結合在圍繞床墊28的頂面的頂部縫邊34中。在另一示例中，導線可結合在圍繞床墊28的底面的底部縫邊36中。在制造期間，導線可隨著縫邊被施加到床墊面層上而自動插入到縫邊中。在一些實施例中，當經由縫邊周界進行走線時，可在與用于確定存在檢測的處理器相關聯的軟件中調節導線的靈敏度。
電容線可經由圍繞床墊28周界的縫邊的一部分或全部來走線。另外，縫邊可施加至床墊28的頂部和底部邊緣兩者，并且頂部和底部縫邊34和36兩者都可包括電容線。相應地，可獨立于包圍床墊底部周界的縫邊36來調節頂部縫邊34中的電容線的靈敏度。例如，通過床墊的頂部縫邊34中的電容線檢測出的電壓的小幅變化可指示使用者已在床墊的表面上移動，但仍位于床上。相比之下，通過床墊的底部縫邊36中的電容線檢測出的電壓的小幅變化可指示床下方有人或其它生物。在任一種情形中，可基于在床上方(經由頂部縫邊34中的電容線)或在床下方(經由底部縫邊36中的電容線)是否檢測出存在而啟用與自動化寢具系統10相關聯的不同特性。
在又一些實施例中，電容構件可結合在床墊28的床墊面層38中，如圖7所示。特別地，電容絲線可被縫制在床墊面層38上面的褥面(ticking)中作為縫制圖案的一部分。在制造期間，穿設有電容絲線的特定針可自動地和獨立地被啟動以將電容線以特定構型結合在床墊面層38的表面上。例如，電容絲線可被縫制在床墊28的頂面周界周圍。在另一示例中，電容絲線可被縫制為形成用于電容檢測的垂直路線的圖案。在一個實施例中，縫制在床墊面層38的表面中的電容絲線可在特定點處終止并附接在控制盒18上。例如，在縫制期間可使用附件來使床墊面層38的材料卷曲，以提供用于將電容絲線與處理器連接的附接點。
在一些實施例中，電容構件可結合在平臺式的床中。例如，床的未樞轉的下部(如彈簧床墊或床墊框架30)可包括從上方檢測存在的電容構件。在一個實施例中，在圖7中，電容線附接在圍繞框架30的頂部周界的環路中。當在平臺和/或框架30上面檢測出人或身體時，正在樞轉的床墊28可中斷下降至與框架30接觸。在一個實施例中，電容線可結合在裝飾性圍繞物(固定不動的框架)的墊襯物中。電容線的靈敏度可降低，使得在可檢測到存在之前要求與圍繞物的邊緣直接接觸，以便防止源自正在靠近框架和/或圍繞物的身體的錯誤讀數。在一個實施例中，裝飾性圍繞物可包括導電金屬帶，例如鋁帶，其用作用于針對裝飾性圍繞物檢測存在的電容構件。例如，導電金屬帶可附著于可調節床的裝飾性圍繞物的周界上以基于通過金屬帶檢測出的電容的變化來判定床附近和/或床上的存在。
也可利用結合在床墊內部的電容線的環路來檢測存在。例如，如圖8所示，電容線的第四部段40可結合在內彈簧42內，并與控制盒18聯接。盡管示出了僅一個內彈簧42，但應當理解的是，電容線可結合在構成傳統床墊的許多內彈簧的一個或多個中。這樣，電容線的環路可檢測該環路附近的人或物體，例如電容線的環路上方的床墊上的人。
通過以例如上述的各種構型使電容線在家具產品的周界周圍走線來形成規定的感測區域。例如，圍繞床墊的周界(例如在圍繞床墊的頂面周界的縫邊中)走線的電容線在床墊的由感測周界所包圍的區域上形成規定的感測區域。因此，電容線可檢測到感測區域內的人的存在，處理器可利用其來判定人何時離開或進入床。與電容構件聯接的處理器可收納在控制盒如控制盒18中。在一個實施例中，控制盒18安裝在自動化寢具系統10的平臺下方。在另外的實施例中，控制盒18一般安裝在床墊28下方。
在實施例中，結合在床墊的周界中的電容線被用來監測電容在規定時間內的變化。電容構件(電容線)適于具有基于物體對電容構件的接近程度的電壓。這種電壓信息經由電容構件被收集并由處理器接收，處理器判定電壓變化何時滿足閾值。一旦電容的特定變化滿足閾值，便可啟用與自動化床相關聯的對應功能。在實施例中，用于啟用對應功能的閾值包括在特定時間量內電壓的特定變化量。例如，當利用電容信息來使燈點亮/熄滅時，在滿足指示人已離開床的閾值之前(以及在燈可被點亮之前)的特定時間量內可能要求電壓的特定變化量。類似地，在作出人已重新進入床的判定之前(以及在燈可再次熄滅之前)的特定時間量內，處理器可能要求電壓變化的特定閾值。在實施例中，處理器連續地接收電容監測信息，監測電容變化發生的快慢(δ改變的快慢)以判定在一定時間內是否發生了足夠大的變化而滿足閾值，并觸發對應的功能。
基于滿足了特定閾值，可啟動和/或啟用與自動化寢具系統10相關聯的各種特性。例如，如果在床上檢測到人的存在(即如果在特定時間內的電容監測期間檢測到電壓的臨界變化量)，則可僅觸發鬧鐘。在另一示例中，可基于通過電容線進行的存在檢測來啟動另外的寢具特性。這些另外的集成寢具特性包括啟動按摩電機以喚醒使用者。如果床上不存在使用者，且因此利用電容線未檢測到使用者，則未檢測到存在將防止按摩電機在特定的安排時間運行。
可基于利用電容線的檢測來控制自動化寢具系統10的各種其它功能。換言之，與電容線聯接的處理器可基于所接收到的指示了如利用電容信息所確定的存在或不存在的數據來啟用各種功能。可控制不同功能，例如當在床下方檢測到存在時停止床的樞轉，基于人離開/進入床來點亮/熄滅燈，以及通過與處理器相關聯的內部電路來控制其它附件或電氣/家用設備。在一個示例中，在不再在床中檢測到存在(由此指示人已離開床)之后，可將燈點亮。此外，當人返回床時，可使燈熄滅。
可使用各種通信協議來控制上述各種功能。例如，可使用利用
現在來看圖9，示例性流程圖44示出了監測電容以及針對家具產品作出存在判定。在框46，利用電容線監測電容的平均變化。如上所述，電容的變化指示在特定量的時間內電壓的變化。在框48，作出關于電容是否已改變了臨界量的判定。如果作出電容已改變了臨界量的判定(即在特定時間窗內發生了特定量的電壓變化)，則在框50作出已檢測到存在的指示，并且在框52啟動對應的響應。如應該理解的，在一些實施例中，框50和52可被組合在基于存在檢測的判定而啟動對應響應的單個步驟中。在框54，如果電容尚未改變臨界量，則繼續電容監測。
接下來參照圖10，示例性流程圖56示出了監測電容以及針對家具產品作出不再檢測到存在的判定。在框58，利用電容線監測電容的平均變化。在框60，作出電容是否已改變了臨界量的判定。在框62，如果電容已改變了臨界量，則在框62作出不再檢測到存在的指示，并在框64啟動對應的響應。在框66，如果判定為尚未滿足臨界量，則繼續電容監測。
現在參照圖11，示例性電容感測系統68包括薄規格箔帶70、薄規格電容線72和基底74。在實施例中，箔帶70將電容線72附接在基底74上，例如活動家具產品或可調節床的周界上。圖12示出了帶有薄規格箔帶78的另一示例性電容感測系統76，箔帶78具有薄規格的電容包埋線80，用于附接在基底82上。例如，包埋有電容包埋線80的薄規格箔帶78可被保持在基底82上，例如可調節床上。在實施例中，電容線72和/或電容包埋線80可利用箔帶70和78的粘接部與基底74和82聯接。此外，箔帶70和78可以是用于附接在基底74和82上的壓敏粘接劑(psa)箔帶。在另外的實施例中，薄規格箔帶70和78用于將電容線72和/或電容包埋線80附接在基底上。作為利用箔帶附接電容線72或電容包埋線80的附加或替換方式，此類電容配線系統可利用釘子、膠水、粘接劑與基底聯接，或以其它方式緊固在一定數量的表面上以在可調節床或活動家具產品上形成電容回路。
在圖13的示例中，電容感測系統84包括帶有與基底90聯接的包埋線88的薄規格箔帶86。特別地，箔帶86被施加至基底90的內緣92，例如可調節床框的內緣。在實施例中，箔帶86是適于粘附在基底90的表面上的psa帶，同時允許箔帶86(和包埋線88)在電容的監測期間維持電荷。例如，箔帶86可與控制器聯接并利用分析如經由箔帶86和包埋線88檢測出的電容變化的軟件應用進行監測。例如，箔帶86可聯接到與軟件應用相關聯的控制器(例如微控制器)，并用來電容性地檢測諸如門、窗、家具或其它活動家具產品(如可調節床)的構件中的哺乳動物接觸。在實施例中，箔帶86是電容性的，并聯接到與微控制器電聯接的包埋線88。
在圖14中，電容感測系統94包括沿內緣100與基底98聯接的電容罩帽96。在實施例中，基底98可以是可調節床的框架和/或基部，具有內緣100，電容罩帽98被施加在內緣100上并用于電容檢測。在一個實施例中，電容罩帽96是諸如金屬帶的感測材料，其能夠檢測電容的變化，并且可被放置在織物的下方或上面。類似地，參照圖15，電容感測系統102示出了聯接在基底106上面的電容罩帽104。特別地，電容罩帽104沿內緣108和外緣110施加。在一個實施例中，電容罩帽104是可檢測電容變化的箔和/或金屬帶。在又一些實施例中，基底106可以是可調節床的框架和/或基部，具有內緣108和外緣100，其上的電容罩帽104可用來基于由電容罩帽104檢測出的電容變化來檢測存在。在一些實施例中，電容罩帽96和/或電容罩帽104可以是作為導線和/或箔帶的附加或替換方式的可被用作感測材料的金屬包覆的塑料裁切物。在又一些實施例中，電容罩帽96和104可由其它含鐵或金屬形狀(如角鐵、z形鋼、t形鋼、罩帽等)制成。因此，在將箔帶用于電容檢測的實施例中，可使用另外的金屬材料來提供針對可調節床的電容存在檢測。
在實施例中，薄規格周界線可被安裝在可調節床的周界和/或可調節床的框架周圍。在實施例中，薄規格周界線可利用帶、粘接劑、緊固件、釘子與可調節床的基部聯接；或可被包埋或通過泡沫擠出；被覆蓋在薄箔帶中；或經由一個或多個附加/替代的硬件機構被附接。在一個實施例中，周界線可在施加至寢具設備之前被包埋在箔帶中，如圖12-13的示例中那樣。在又一個實施例中，周界線可利用插座(例如利用rca插口和插座，或諸如
在實施例中，箔帶和周界線電容性地聯接并且是觸敏的。亦即，類似于用來檢測在自動化寢具系統上面是否存在人或其它生物的電容線部段，與可調節床的框架或基部聯接的箔帶和周界線也可電容性地聯接并且能夠基于檢測出的電容變化來檢測存在與否。此外，這種電容檢測可針對存在檢測所需的靈敏度進行調節，例如“精細調整”微控制器和/或軟件以利用更厚的墊襯物進行檢測。
在本發明的又一個實施例中，向自動化寢具床墊結構添加端口、墊圈和/或插座以允許將電容線與床墊組件的彈簧連接，由此在床墊內部形成電容陣列。如參照圖8所述，電容線可結合在床墊的一個或多個內彈簧中。此外，在一個示例中，與自動化床框架聯接的周界線也可與床墊組件的內彈簧聯接，以形成針對床墊和框架兩者檢測存在的電容陣列。在一些實施例中，線網(如絲網和/或篩網)可與電容感測系統電容性地連接以用于與同一周界線相關聯地進行檢測。
在一些實施例中，身體電容可用來操作不同類型的開關，因為電容式接觸傳感器將對電容變化的接近檢測作出響應。因此，電容傳感器可利用最低壓力量(即，在不用力觸碰的情況下觸發)檢測到手指的指尖，并且自動化家具產品的電容感測系統可檢測最低量的身體接觸。
接下來轉到圖16，可調節床112的后透視圖包括在接觸點116與同軸電纜(coax)118聯接的金屬可調節床框架114和控制器120。當可調節床112的一部分122運動時，控制器120可基于經由床框架114監測的電容檢測出可調節床112的框架114附近的存在。因此，金屬可調節床框架114被用作傳感器，其中金屬是適合傳輸電荷的導電材料。在實施例中，多個金屬構件126被聯接在一起以形成可調節床框架114。這些部件中的許多部件在接頭124處聯接在一起，接頭124也適合傳輸電荷，這使得控制器120能夠檢測是否存在與可調節床框架114的任何導電部分的接觸。如應該理解的，參照圖16說明的實施例也可在其它活動家具產品如椅子中實施。
在一個實施例中，當人與可調節床框架114接觸時，框架的標稱電容增大。響應于電容通過與床框架114接觸而增大，控制器120測量床框架114的電容相對于框架的已知電容的變化。在實施例中，控制器120可直接安裝在床框架114上，具有用于傳感器的獨立微控制器和用于控制床運動的獨立微控制器。因此，感測微控制器可使用分立的通道用于對存在進行線檢測(上文說明)和對存在進行框架檢測。在實施例中，使用同軸電纜118將床框架114與控制器120直接連接減少了監測和/或檢測期間產生的干擾量，因為同軸電纜118離開控制器120并且在它到達床框架114之前不會檢測到任何信號。
在一個示例中，當經由同軸電纜118與床框架114連接時，控制器120通過利用電壓(如具有最小電流量的低電壓)使床框架114產生脈沖來測量電容。在來自控制器120的脈沖之間，使用饋送到控制器的模數轉換器(adc)中的信號來測量電壓隨時間推移的改變量。在一個實施例中，控制器120的一個微控制器可送出電荷，所得到的電荷被具有監測所檢測出的電荷的衰減快慢的處理器的另一個微控制器讀取。在一個實施例中，當身體與框架接觸時，控制器120監測電容變化上升的快慢和電容變化上升的程度。
基于控制器120對電容變化的檢測，如果判定為檢測到人接觸，則在運動操作期間可停用可調節床框架114的致動器。在實施例中，控制器120可監測床框架114的總體電容水平以判定電容的變化是否滿足用于判定已進行接觸的閾值(臨界值)。例如，可監測變化率和變化量以判定是否已滿足用于接觸的閾值，以及是否應當改變床框架114的行程。在實施例中，當被控制器120觸發時，可調節床112的致動器可被編程為在通過導電金屬床框架114檢測到接觸時停止所有運動(例如向下運動)。在這種示例中，當在正移動的可調節床112下方檢測到人的存在時，床框架114進行的檢測可指示控制器120中斷床框架114的行程。在另一實施例中，響應于在正移動的可調節床114下方檢測到人，致動器可使運動反向和/或回退特定距離，例如當檢測到存在時在床框架114正朝向下位置下降的情況下后退1英寸。
因此，為了一旦控制器120停止行程的條件已成立便重新開始行程，使用者可向可調節床112指示：1)觸發存在指示的條件已經不成立，和/或2)使用者已通過向控制器120提供指示(例如按壓可調節床112的控制器上的按鈕)來再次選擇可調節床框架114的運動。在又一些實施例中，控制器120可跟蹤可調節床112的使用，以及在檢測到移動的床框架114附近的存在之后接收的后續指令。這種跟蹤可用來響應于存在檢測而指定床所需的特定動作，例如床移動到完全直立位置，或一旦不再檢測到存在便在啟動后續下降之前中斷床的運動。
參照圖17a，示例性金屬套管128(如導電套管130)可用來提供金屬組件(如圖16的金屬可調節床框架114)內的可接受的能量轉移。例如，可調節床框架114的一個或多個部件可在利用導電套管130傳輸電荷的接頭124聯接在一起，由此使控制器120能夠檢測是否存在與可調節床框架114的任何導電部分的接觸。金屬套管132和136的另外的實施例在圖17b和17c中被示出。圖17b示出了示例性的導電封裝轉矩管134，而圖17c示出了供與金屬組件相關聯的電容檢測使用的示例性導電套管138。因此，在一些實施例中，導電套管利用導電材料制成以形成“導電”塑料，例如利用不銹鋼、碳纖維、炭黑、碳粉、石墨等。在另一實施例中，導電套管利用對塑料套管添加的化學添加劑或涂層制成以增加導電性。在又一些實施例中，套管外側的金屬涂層或封裝在塑料套管內的金屬涂層可用來產生導電套管。如應該理解的，多種金屬、導電和/或化學添加劑、處理或材料可用來形成用于金屬組件如金屬可調節床框架114中的導電套管，該金屬組件傳輸電荷并用來檢測電容。
如應該理解的，用于可調節床或活動家具中的“傳統”套管通常利用電絕緣縮醛制成，這阻止了電容檢測期間的電荷轉移。因此，在一些實施例中，可利用寄生電容耦合來使可調節床的構件或活動家具的金屬組件電容性地耦合。在又一個實施例中，利用跳線來連接可調節床的由于非導電套管而電絕緣的構件。例如，金屬可調節床框架的電絕緣部分可利用跳線與床框架的其它導電部分聯接。
在實施例中，可使用作為具有適度的表面導電性的、碳纖維填充的縮醛的套管和其它墊圈材料。此類套管和墊圈可輔助經由金屬可調節床框架114、其構件和相關聯組件的轉移能量。在一些實施例中，金屬床框架可與可調節基部中的其它組件電容性地耦合。因此，術語“金屬組件”可用來指框架、框架的構件和可調節家具產品(如床)的組件中的任何一者。
在一個實施例中，碳纖維填充的縮醛套管的表面電阻率小于或等于1.0e+3歐姆且體積電阻率為1.0e+3歐姆·厘米(使用根據iec60093的測試方法)。人體電容是對金屬組件的輸入，并且碳纖維填充的套管用作“跳線”以在可調節床和活動家具中的金屬組件之間傳輸能量。在一個實施例中，可定制電陶瓷(針對電氣特性特別配制的陶瓷材料)以用作高導電性套管材料，例如由銦錫氧化物(ito)、摻鑭鈦酸鍶(slt)和摻釔鈦酸鍶(syt)組成的導電陶瓷。
接下來轉到圖18，自動化寢具系統140包括具有帶第一端14和第二端16的多個面板12、控制盒18(安裝在多個面板12下方)、電容線的第一部段20和電容線的第二部段22的可調節床26。在一些實施例中，第一端14可稱為床的“頭部”，而第二端16可稱為床的“腳部”。在圖18中，可調節床26被示出為處于其中第一端14被升起且第二端16被升起的升起位置，以顯露可調節床26的金屬可調節床框架114的一部分。在實施例中，床框架114是用來傳輸電荷并監測電容變化的導電材料，如上所述。因此，在可調節床26的第一端14被降下的示例中，檢測到人與床框架114的接觸可觸發床中斷向下運動。在一些實施例中，檢測到與床框架114的接觸還可觸發第一端14的回退和/或升起。類似地，在另一實施例中，第二端16的下降可基于通過床框架114檢測到有人存在而被停止。
如在圖18中可以看出的，作為利用床框架114的電容檢測的附加或替換方式，可使用圍繞平臺周界的電容配線。相應地，圖19示出圖18的可調節床，其中床墊28的絕大部分被移除。如在多個面板12上可見的，電容線的第一和第二部段20和22檢測平臺上方(例如，床墊上面)的存在，而第三部段24檢測平臺下方(例如，床下方)的存在。圖19的放大視圖在圖20中示出，其中隱藏線示出與安裝在面板12下方的控制盒18聯接的電容線20和24。此外，金屬框架114被示出為位于床墊28下方，并且作為平臺12上的電容線部段的附加或替換方式可使用該金屬框架來檢測存在。
參照圖21，示出了圖19的自動化床的放大透視圖，其中床的頭部和腳部被升起以部分地顯露金屬可調節床框架114。另外，在一些實施例中，導線可結合在圍繞床墊28的頂面的頂部縫邊34中。在另一示例中，導線可結合在圍繞床墊28的底面的底部縫邊36中。在制造期間，導線可隨著縫邊被施加到床墊面層上而自動插入到縫邊中。在一些實施例中，當經由縫邊周界進行走線時，可在與用于確定存在檢測的處理器相關聯的軟件中調節導線的靈敏度。相應地，在一些實施例中，可利用結合在床墊周界中的線以及金屬可調節床框架114自身被用作電容傳感器兩種方式對可調節床進行存在檢測。
參照圖22-24，隨著時間監測電容檢測，記錄由于存在檢測、噪聲干擾和自動化床的運動而引起的電容變化。例如，在圖22中，電容檢測結果148被顯示在顯示器150上，其包括頭部線監測152和腳部線監測154。如沿頭部線監測152的路徑所示，頭部線感應檢測區域156指示電容變化的峰值158。類似地，沿腳部線感應監測154的路徑，腳部線感應檢測區域160指示表示電容變化的三個峰值162、164和166。相應地，在一個實施例中，可調節床的第一端14(頭部)附近的電容線可檢測觸發可調節床的一個或多個特性的電容變化(例如峰值158)。在另一實施例中，可調節床的第二端16(腳部)附近的電容線可檢測電容變化(例如峰值162、164和166中的一個或多個)并用來觸發可調節床的一個或多個特性。在一些實施例中，觸發可調節床的特性需要滿足用于檢測的閾值。換言之，監測系統可對床的頭部或腳部檢測電容變化，但電容變化可能不夠大到足以滿足觸發一種特性的檢測閾值。例如，人在床墊上的最低限度運動可向監測系統指示電容的一定變化水平，但不會觸發床的運動或相關聯特性的活動的任何變化。同時，使用者從床完全移開——這將檢測到的電容改變了高于特定閾值——事實上可觸發相關聯活動(如床的腳部下降和/或觸發燈的點亮)的閾值。
接下來轉到圖23，電容檢測結果168被顯示在顯示器170上，其包括對金屬可調節床框架的電容監測172。檢測區域174指定未檢測到存在的指示，并且還提供通過系統檢測到的固有噪聲水平的指示。此外，檢測區域176指示電容變化的峰值178和180，其表示已檢測到人與床框架的接觸。如上所述，可確定檢測閾值，使得在短時間內最低接觸量不會觸發關于床框架的存在指示。同時，如由更長時間的大電容變化所指示的更長時間的與床框架接觸可與床框架下方和/或附近的存在判定相關聯。在實施例中，如由峰值178和180所指示的檢測到人與框架接觸可觸發多個與可調節床相關聯的特性，例如下降特性的停止、警報特性的報警、沿向上方向的運動回退指定距離或被編程為響應于適當的觸發機制而啟動的任意特性組合。
參照圖24，電容檢測結果182被顯示在顯示器184上以展示關于可調節床的框架(例如在圖23中監測的可調節床框架)的隨時間推移的電容變化量。顯示器184包括可調節床的頭部186和腳部188的監測。在實施例中，隨著電容從第一電容水平192變成第二電容水平194而監測變化率區域190。類似地，隨著電容從第一電容水平198變成第二電容水平200而監測變化率區域196。在實施例中，電容的變化率影響變化自身是否觸發自動化床的任何特性。相應地，如在顯示器184上指示的，變化率區域190和變化率區域196向處理器和/或控制器指示電容變化率發生的時間過長(即，過慢)而不會觸發可調節床的與床下降相關聯的任何特性。例如，例如在圖24中的由床自身的運動引起的電容變化不會觸發在停止使床下降之前要求最低電容變化量的算法(即，要求檢測存在人接觸的算法)。
如應該理解的，可利用各種濾波技術來調節使用與處理器相關聯的軟件作出的判定(關于是否檢測到存在)。例如，可對所監測的電容信號應用各種濾波器或變換以針對特定應用或使用者調節/調整軟件。例如，自動化寢具系統可適合基于在特定時間量的特定電容變化量來調節照明或其它功能，或在白天/晚上的特定時段觸發特定功能。因此，處理器可設置成基于特定使用者對相應特性的前一次使用來改變閾值的敏感度。此外，可針對自動化床的不同使用者和不同特性改變反應時間并且調節閾值。
帶電容線感測的自動化寢具系統210的一個實施例在圖25-27中示出。首先參照圖25，自動化寢具系統210的平臺的頂視圖包括具有第一端214和第二端216的多個面板212、與多個面板212的表面聯接的檢測墊218和220、以及與檢測墊218和220聯接的電纜222和224。在一些實施例中，第一端214可稱為床的“頭部”，而第二端216可稱為床的“腳部”。
當從圖25中的頂部看時，檢測墊218和220大致布置在自動化寢具系統210的第一端214附近。在一個實施例中，檢測墊218和220與多個面板212中可被稱為“座板”的固定面板聯接。因此，盡管支承床的頭部的單個面板和支承床的腳部的雙面板可上下樞轉，但非鉸接的座板可保持固定不動。在一個實施例中，當檢測墊218和220與自動化寢具系統210的靜止部分聯接時，可關于多個面板212中的一個或多個面板作出占用判定。
在一些實施例中，檢測墊218和220是適于具有基于物體對檢測墊218和220的接近程度的電壓的電容材料。在又一些實施例中，檢測墊218和220是具有導電性的鍍鋁聚合材料。檢測墊218和220的鍍鋁聚合材料可僅在一面上是導電的。在一個實施例中，檢測墊218和220是
在一個實施例中，可使用
如圖25中所示，電容檢測墊218和220可聯接到與自動化寢具系統210的多個面板212聯接的控制盒218。在一些實施例中，電纜222和224與檢測墊218和220并與諸如控制盒/控制箱的控制裝置聯接。在實施例中，電纜222和224是同軸電纜。如應該理解的，另外的電容構件如另外的檢測墊可與多個面板212聯接。例如，盡管檢測墊218和220可與多個面板212的頂面聯接，但另外的檢測墊可與多個面板212的底面聯接。此外，雖然被示出為位于多個面板212的頂面上，但在一些實施例中，檢測墊218和220與自動化寢具系統210的任何表面聯接。例如，檢測墊218和220可在自動化寢具系統210的組裝期間與多個面板212的底面聯接。
檢測墊218和220可用來對自動化寢具系統210檢測占用。例如，當布置在自動化寢具系統210的第一端214附近時，檢測墊218和220可檢測到位于自動化寢具系統210上面的人的身軀。在實施例中，檢測墊218和220在寢具系統210的頭部的上半部上形成規定的感測區域，并且不易受到自動化寢具系統210的其余部分的樞轉帶來的噪聲干擾。
接下來參照圖26，自動化寢具系統210的平臺的頂視圖包括具有第一端214和第二端216的多個面板212，以及線柵226。線柵226可與用于控制自動化寢具系統210的控制盒/控制箱聯接。在又一些實施例中，線柵226可與位于寢具系統210外部的控制器聯接。
在一些實施例中，線柵226提供與檢測墊218和220相似的占用檢測功能。另外，雖然在圖26中被示出為與多個面板212的頂面的特定部分聯接，但在一些實施例中，線柵226可出于相關的檢測目的而與自動化寢具系統210的任何部分聯接。在圖26的實施例中，線柵226由金屬檢測材料如鍍鋁材料或織物、鍍鋁線或其它金屬篩材料制成。在一個實施例中，線柵226的金屬篩材料被交織以形成檢測墊，例如圖25的檢測墊218和220。
現在轉到圖27，自動化寢具系統210的平臺的頂視圖包括具有第一端214和第二端216的多個面板212、與多個面板212聯接的一系列檢測條228和230。一系列檢測條228和230利用連接條232和234互相連接。在又一些實施例中，一系列檢測條228和230中的一者或兩者可與用于控制自動化寢具系統210的控制盒/控制箱聯接，例如檢測條230利用電纜236與控制盒聯接。例如，電纜236可以是將一系列檢測條230與自動化寢具系統210的控制器聯接的同軸電纜。
在一些實施例中，與自動化寢具系統210相關聯的檢測材料可與多個面板212的頂側和/或多個面板212的底側聯接，并且可與自動化寢具系統210的臺板(即，多個面板212的至少一部分)直接聯接。在圖25-27中被示出為與多個面板212聯接的檢測材料可采用任何構型布置以檢測占用。在一些實施例中，自動化寢具系統210的非導電構件與傳感器(即，檢測條228和230、檢測墊218和220和/或線柵226)中的一者或多者接觸。在一個示例中，非導電控制盒可與一個或多個電容傳感器聯接。
現在參照圖28和29，占用檢測系統的實施例包括將檢測材料如一個或多個檢測墊結合在自動化床墊的床墊面層材料中。在圖28的示例中，自動化寢具系統238包括床墊面層240，該床墊面層具有結合在床墊面層240的材料中的檢測墊242和244。在一個實施例中，檢測墊242和244是施加至床墊面層240的面層材料的鍍鋁區段。在又一些實施例中，床墊面層240與金屬材料融合，并且檢測墊242和244是床墊面層240的表面上的預施加的金屬化區域。
如圖29的自動化寢具系統246中所示，多個檢測墊252的陣列250可與床墊面層248的表面聯接。在實施例中，檢測墊252可以是位于床墊面層248上(其中導電側朝向上方)并且布置在各種位置的鍍鋁聚合物材料墊。在又一些實施例中，檢測墊252可交迭，布置在床墊面層248的左側和/或右側，或以其它方式構造成提供關于自動化寢具系統246的檢測區域。在一個實施例中，多個檢測墊252以陣列250的構型布置，使得可確定床的單個使用者的位置。
例如，圖29中的檢測墊252可以是以陣列250布置以通過與檢測墊254和256兩者交迭來確定使用者的位置的鍍鋁聚合材料面板。在一個示例中，檢測墊258與兩個檢測墊254和256聯接和/或交迭，并且定位在陣列250的中間以相對于床墊的兩側檢測占用(例如，第一使用者躺在床的左側，而第二使用者躺在床的右側，各使用者的頭部位于第一端214附近)。在一些實施例中，非導電材料可用來布置陣列250，并且可直接或間接地與檢測墊252、254、256和258的鍍鋁聚合材料聯接。
在本發明的一個實施例中，鍍鋁的聚合檢測材料可被直接系在自動化寢具系統的螺旋彈簧上以用于檢測。例如，檢測材料可與自動化寢具系統的內彈簧單元聯接，以形成用于內彈簧單元中的各彈簧的組合檢測的單個傳感器。在另一實施例中，床墊的各單個袋裝彈簧(pocketcoil)可變成各單個占用檢測器，因為各彈簧彼此隔開。因此，袋裝彈簧可用作各單個傳感器的陣列。在本發明的一些實施例中，諸如鍍鋁聚合物墊的電容檢測器可供包括袋裝彈簧、記憶泡沫和/或空氣的自動化寢具系統床墊使用。例如，兩個或更多個鍍鋁聚合材料傳感器可與自動化寢具系統的平臺聯接，以產生至少兩個不同的關于床的檢測區。在一些實施例中，鍍鋁聚合材料傳感器和/或袋裝彈簧可用來識別床上的多個單獨的區域和/或范圍以用于檢測占用。
本發明的各種實施例采用圖25-29的占用檢測系統來判定自動化寢具系統的占用，以及觸發和/或啟動與自動化寢具系統相關聯的一個或多個控制裝置和/或特性。例如，一個或多個
由占用檢測的變化所觸發的特性可取決于占用判定過程在當天的時間。例如，當在晚上的特定時間判定為占用變化(即，判定為使用者已在深夜離開床)時，可觸發與衛生間相關的燈(如衛生間中的燈和/或沿通向衛生間的路徑的一系列燈)的點亮。在又一些實施例中，占用檢測的變化可觸發與自動化床的遠程控制器相關聯的一個或多個特性。例如，占用變化可觸發警報器鳴響，這可響應于觸發遙控裝置而點亮一個或多個燈。在又一些實施例中，由占用檢測的變化(例如檢測面板感應到無人)啟動/觸發的特性可在特定量的時間之后被停用和/或暫停。在另一實施例中，可在檢測系統中加入小睡特性，使得觸發自動化寢具系統的特定特性的占用檢測可被推后和/或延遲。
在本發明的一個實施例中，占用檢測系統可設置成供不可調節的床如兒童床使用。因此，在圖25-29中說明的檢測墊、檢測柵和/或檢測條特性可結合在不可調節的床中。在一個實施例中，占用檢測系統可被設置為用于加入到已有的不可調節的床中的套件。該系統可用來對不可調節的床檢測占用，例如在兒童起身下床的情況下通過使床遙控裝置鳴響和/或使房間中的燈點亮來發出警報。在本發明的一個實施例中，根據感測到占用檢測變化時的夜晚時間，可觸發床系統的一個或多個特性，例如點亮通向兒童衛生間的燈等。
在本發明的實施例中，占用檢測觸發與床相關聯的特性的啟動和停用兩者。例如，占用檢測系統可判定人已進入床，這可觸發系統熄滅房間中的燈。因此，在一個實施例中，占用判定的第一變化(使用者離開床)可觸發房間中的燈被點亮，而占用判定的第二變化(使用者回到床)可觸發燈熄滅。在一些實施例中，燈可在感測到使用者上床時變暗，定時成在檢測到占用之后經過特定量的時間之后熄滅，和/或在檢測到占用時逐漸地變暗至熄滅。例如，在檢測到使用者回到床時，燈可變暗至熄滅。
本發明的又一些實施例包括與占用檢測系統相關聯的附加特性(如可基于檢測到人已上床來設定和/或開啟的家用警報系統)的協調。在又一些實施例中，家用警報系統可在人離開床時被停用。在又一個示例中，房間外面的燈可基于檢測到使用者離開床而被點亮，例如當使用者在深夜離開床時點亮的前廊燈。
在一個實施例中，占用檢測系統可在家庭看護情形中用于老年人或殘疾人。相應地，該系統可被編程為在老年人或殘疾人下床時例如通過使占用檢測系統的遙控裝置和/或警報特性鳴響來觸發特定的警報。在另一實施例中，使用者家庭的各種特性可被協調以響應于占用檢測系統作出的判定而操作。例如，如果占用檢測系統判定為使用者在床上，則家庭環境系統(即加熱、通風和空調(hvac)系統)可被調節為使用者指定的夜間設置。類似地，如果占用檢測系統判定為使用者已離開床，例如判定為檢測墊不再感測到使用者的存在，則hvac系統可被觸發而變更為日間設置。
在本發明的一些實施例中，占用檢測系統可結合在各種其它不同于床或寢具系統的家用設備中。例如，占用檢測系統可結合在門墊、小地毯和/或室內樓梯中以用于指示存在占用。例如，在一個實施例中，占用檢測系統可結合在地下室樓梯上的滑槽(runner)中。基于占用判定，該系統可觸發聲音警報以提醒檢測到存在，例如當在地下室樓梯附近檢測到兒童的存在時發出警報信號。
在已描述了利用占用檢測系統的檢測的各種實施例的情況下，參照圖30-32說明用于實施占用檢測系統的示例性方法。特別地，圖30是對可調節床檢測雙人占用的示例性雙傳感器方法的流程圖260。在框262，作出第一傳感器和第二傳感器是否已被觸發的判定。例如，由該系統執行的軟件可利用與各個使用者的潛在位置相關聯的傳感器來判定床是否存在兩個使用者。如果兩個傳感器都尚未被觸發，則在框264，led可保持點亮。例如，如果兩個使用者都尚未上床，則床下照明led可保持點亮。或者，如果傳感器1和傳感器2已被觸發，則在框266，led可被熄滅。例如，在圖25中，如果檢測墊218和220兩者都被觸發而指示自動化寢具系統210中存在兩個人，則可作出判定以熄滅房間中的燈，例如床的床下照明部件。
在框268，占用檢測系統繼續檢查第一和第二傳感器是否已被觸發。如果傳感器尚未被觸發，則在框270，定時器可被啟動以在指定時間間隔已經過之后在框266熄滅燈。換言之，系統不會在熄滅燈之前整晚等待兩個使用者上床。或者，如果定時器未被啟動，則該方法返回框268，在此系統在熄滅led之前繼續檢查第一和第二傳感器的觸發。在一個實施例中，使用者可向床系統指示僅存在一個使用者，這可容許系統在熄滅燈之前僅需來自單個傳感器的檢測。
現在來看圖31，提供了相對于床檢測占用的示例性單傳感器方法的流程圖272。在框274，作出傳感器是否已被觸發的判定。在框276，如果傳感器尚未被觸發，則led保持點亮。例如，如果自動化床的傳感器尚未判定為使用者已進入床，則床下的led燈可保持點亮以照亮通向床的路徑。然而，如果在框274傳感器被觸發，則led在框278被熄滅(例如，使用者上床并觸發了傳感器)。在已在框276點亮led的情況下，在框280作出關于傳感器是否接著被觸發的判定。如果傳感器已被觸發，則在框278將led熄滅。如果傳感器尚未被觸發，則在框282，定時器可被啟動以判定臨界時間量何時已經過。在一定量的時間已經過之后，在框278定時器可觸發led熄滅。或者，當在框282定時器不滿足時間閾值時，該方法可返回框280以作出關于傳感器是否已被觸發的判定。
最后參照圖32，提供了相對于床檢測單人占用的示例性雙傳感器方法的流程圖284。在框286，作出第一傳感器或第二傳感器是否已被觸發的判定。例如，床可具有限定床的用于檢測的至少兩個不同區域的兩個(或更多個)傳感器。如果兩個傳感器都尚未被觸發，則在框288，led可保持點亮。或者，如果傳感器1或傳感器2已被觸發，則在框290，led可被熄滅。例如，如果兩個傳感器之一被觸發，則床下led燈可被熄滅。在另一示例中，如圖25所示，如果檢測墊218或檢測墊220被觸發而指示自動化寢具系統210中存在人體，則可作出判定以熄滅房間中的燈。
在框292，占用檢測系統繼續檢查第一或第二傳感器是否已被觸發。如果兩個傳感器都尚未被觸發，則在框294，定時器可被啟動以在指定時間間隔已經過之后在框290熄滅燈。或者，如果定時器未被啟動，則該方法返回框292，在此系統在熄滅led之前繼續檢查第一和第二傳感器的觸發。
如應該理解的，雖然圖30-32的示例提到了與點亮和熄滅led燈對應的傳感器觸發，但本發明的各種實施例可觸發與自動化寢具系統相關聯的附加和/或替換特性。換言之，雖然說明了觸發照明裝置的示例(特別地，安裝在床下的led照明裝置)，但其它特性(如衛生間燈、臥室風扇、房燈等)可通過對床的占用判定而被觸發。此外，與系統的實施例相關聯的軟件可針對特定系統定制為使得單人占用和雙人占用特性都可被調節以對各種觸發事件不同地作出響應。
相應地，在單人占用實施例中，可調節床上安裝在下方的led燈在使用者/占用者不存在的情況下可保持點亮，并且一旦檢測到使用者便可熄滅。在雙人占用檢測系統的一個實施例中，與傳感器相關聯的軟件可被編程為使得在一個特性被啟動/改變之前需要存在兩個使用者(例如，在將燈熄滅之前床上必須存在兩個使用者)。在雙人占用檢測系統的另一實施例中，系統可能要求在燈可被熄滅之前存在至少一個使用者。此外，一旦存在第一使用者，系統便可自動觸發用于熄滅燈的定時器而不要求床上存在第二使用者(即，第一使用者無需在整晚亮燈的情況下睡覺)。然而，如果第二使用者在定時器計時完成之前進入床，則第二傳感器的觸發可啟動熄燈(而不要求系統完成整個定時器等待周期)。
在本發明的一個實施例中，單人占用系統可采用兩個傳感器來檢測自動化床中的占用。第一傳感器可作出床上存在使用者的判定，由此觸發床照明裝置(或其它相關聯的床特性)的關停而不要求第二傳感器被觸發。當使用者睡覺時，使用者可能從與第一傳感器相關聯的電容區域移開，從而不再觸發第一傳感器。例如，使用者可能從床的一側滾動至另一側。在實施例中，系統的軟件可被編程以允許在第一傳感器不再感測到使用者之后、在觸發相關聯特性之前(例如由于使用者已離開床的一側而點亮燈之前)的一定延遲量(即等待臨界時間量)。如果第二傳感器在延遲時間段內(即在臨界時間量到期之前)檢測到使用者，則床可繼續工作，就像使用者的存在被維持那樣。換言之，如果第一傳感器不再感測到使用者，但第二傳感器在指定量的時間內檢測到使用者，則燈不必被點亮，因為使用者僅僅是從床的一側移動到了另一側。
在一個實施例中，雙人占用系統可被編程成允許觸發否則對于單感應系統而言將不活動的特定特性。例如，在具有兩個傳感器的自動化床系統中，第一使用者可觸發第一傳感器，且第二使用者可觸發第二傳感器。在兩個傳感器都被觸發的情況下，系統可被編程為熄滅與床相關聯的燈(例如，床下led照明裝置)。如果第一使用者離開床，則床下照明裝置可被啟動。例如，一個使用者可能在深夜離開床而使用洗手間，并且即使第二使用者仍在床上也可點亮照明裝置。在一些實施例中，諸如床下照明裝置的特性可以是使用者專用的，例如床下照明裝置僅對床的與第一使用者和/或第一傳感器相關聯的一側照明。
在一些實施例中，與自動化寢具系統相關聯的床下照明特性可包括光感燈技術。相應地，床下照明裝置在夜晚之前不會照明。因此，在一些實施例中，只要房間黑暗(即，在夜晚)且床上不存在使用者(即，根據本發明的實施例未感測到使用者)，燈就保持點亮。
在本發明的實施例中，檢測墊、線柵和/或檢測條的檢測材料以及床墊面層材料的金屬化區域適于具有基于物體對檢測材料或金屬化區域的接近程度的電壓。這種電壓信息經由檢測材料收集并由處理器接收，處理器判定電壓變化何時滿足閾值。一旦電容的特定變化滿足閾值，便可啟用與自動化床相關聯的對應功能。在實施例中，啟用對應功能的閾值包括在特定時間內電壓的特定變化量。例如，當利用電容信息來點亮/熄滅燈時，在滿足指示人已離開床的閾值之前(以及在燈可被點亮之前)的特定量的時間內可要求電壓的特定變化量。類似地，在作出人已重新進入床的判定之前(以及在可再次熄滅燈之前)的特定量的時間內，處理器可能要求電壓變化的特定閾值。在實施例中，處理器連續接收電容監測信息，以及監測電容變化發生的快慢(δ改變的快慢)以判定在一定時間內是否發生了足夠大的變化以滿足閾值，并觸發對應的功能。相應地，基于滿足特定閾值，可啟動和/或啟用與自動化寢具系統相關聯的各種特性。
接下來轉到圖33-38的躺椅實施例，電容檢測可用在與具有座位的家具產品(如自動化躺椅和/或升降椅)相關聯的各種自動化特性中。圖33的示例性躺椅296從側視圖被示出為處于下降位置，其具有帶頂側300、底側302、正面側304、背面側306和座位頂面322的躺椅本體298，并且由使躺椅296的導電部件與地面x絕緣的非導電腳墊308、310和312支承。如處于升起位置的圖34的側視圖中所示，躺椅296可包括傳輸電荷的一個或多個導電部件和/或可基于施加至一個或多個導電部件的電荷而被監測電容的變化。例如，在圖34的實施例中，躺椅296包括與導電支承部件(如一個或多個凳榻和/或椅子聯動裝置316和一個或多個線性致動器318)聯接的底座314。在一個方面中，支承躺椅296的導電支承部件可包括由自動化躺椅機構使用的任何類型的支承部件(例如，金屬框架構件)，如構造成傳輸施加至躺椅296框架的電荷的凳榻和/或椅子聯動裝置316的導電部件，所述電荷可被傳輸通過躺椅296下方的各種聯動裝置316以用于電容檢測，如以下進一步討論的。
圖34中的躺椅296被示出為處于升起位置，該升起位置基于椅子在向上方向a上的旋轉和/或移位，從而在使整個躺椅本體298向上并遠離地面x傾斜的同時使背面側306遠離底面側302轉動。在本發明的一些方面中，一個或多個線性致動器318可用于基于相對于地面x在傾斜向前的方向b上的行程來使躺椅296移位到升起位置。如圖34所示，可使用控制構件320控制躺椅296的自動化特性。控制構件320可與躺椅296的支承部件直接聯接，例如利用導電連接件326與底座314直接聯接。在又一些實施例中，控制構件320可與底座314直接聯接以提供遍及躺椅296的構造成傳輸這種電荷的各個構件的導電路徑。例如，控制構件320可與底座314直接聯接，底座314與傳輸電荷的多個聯動裝置316聯接，使得可通過單個控制構件320檢測與所聯接的底座314和/或聯動裝置316的多個導電部件之一相關聯的電容變化。因此，控制構件320、聯動裝置316和/或線性致動器318可用作用于相對于躺椅296檢測存在——例如檢測與躺椅本體298的底面側302上的一個或多個導電部件接觸的人的存在——的傳感器。
在本發明的又一些實施例中，圖35示出自動化躺椅296的后透視圖。躺椅296可包括為了提供與控制構件320相關聯的電容傳感器而聯接的導電部件，其可包括底座314、一個或多個橫桿334、一個或多個聯動裝置316和330、一個或多個托架332、和/或構造成傳輸電荷以提供電容傳感器的至少一個部件的另外的導電部件。因此，躺椅296的底面側302上的組合導電特征可基于與控制構件320的聯接而共同提供用于相對于躺椅本體298的存在發送的電容傳感器。例如，利用金屬底座314、金屬聯動裝置316、金屬橫桿334和/或金屬線性致動器318，控制構件320可用作與自動化升降躺椅296相關聯的傳感器以判定是否在椅子本體298下方檢測到(即，經由電容檢測)存在。在沿向前的方向b平移的同時，自動化升降椅296的躺椅本體298可移位到躺椅296的一個或多個導電部分在底面側302和/或背面側306上露出的位置，這提供了對與控制構件320連接的電容傳感器(例如，由底座314、聯動裝置316和330、致動器318、托架332和橫桿334構成的電容檢測傳感器)的接近。
在本發明的一些實施例中，導電部件可用于將電容傳感器的各構件聯接在一起。這種導電部件可包括導電螺栓、導電螺釘、導電銷和/或構造成傳輸電荷的另外的導電聯動裝置。由控制構件320監測的電容感測因此可接收來自躺椅296的相互聯接的各導電部件(即，不間斷電路)的信號，從而在控制構件320不與各部件直接聯接的情況下通過控制構件320檢測與躺椅296的一部分的接觸。例如，可通過與底座314聯接的控制構件320基于從橫桿334經聯動裝置316和底座314傳輸到控制構件320的電荷來檢測到橫桿334。在本發明的一些實施例中，控制構件320構造成基于使用者與躺椅本體298的底面側302上露出的導電構件的至少一部分的接觸而從躺椅296的底面側302上的一個或多個導電部件接收電容變化的指示。
參考圖36，圖34的自動化躺椅的底部透視圖示出可聯接成用于電容檢測的單個回路的又一些示例性構件。例如，橫桿350和線性致動器352可與聯動裝置316和/或底座314聯接以提供構造成檢測躺椅296的底面側302上的使用者的存在的電容傳感器。因此，使用者與底面側302上的一個或多個導電構件的接觸可向控制構件320產生躺椅本體298下方是否存在使用者的指示。在本發明的一個實施例中，控制構件320可傳送存在指示以啟用/停用躺椅296的一個或多個特性。例如，自動化躺椅296的升降椅機構可基于存在指示而在樞轉期間停用(例如，停用一個或多個線性致動器352和318)。通過停止自動化躺椅296的一個或多個部件的行程，在躺椅296的樞轉部分下方被“捕捉”到的使用者可得到保護以防受傷和/或被容許在椅子停止移動時從椅子下方移出。
通過將控制構件320與躺椅296的一個或多個導電/電容部件直接聯接，此類部件可用作用于相對于椅子本體298進行存在檢測的電容傳感器。在一方面中，包括躺椅296的底面側上的一個或多個部件的電容傳感器可經由控制構件320中斷通過躺椅296的自動化部件進行的一個或多個樞轉情形。例如，椅子本體298的凳榻部可在通過一個或多個聯動裝置316檢測到存在時中斷縮回。在另一示例中，一旦通過底座314、聯動裝置316、橫桿334等檢測到存在，便可停止和/或中斷基于使用者指令的座位頂面322的升起或下降。因此，相對于椅子本體298的一部分進行的存在電容檢測可引起來自自動化椅子的一個或多個響應以防止傷害與躺椅296的電容感測部件接觸的人，而不論使用者或其他人是否正在引導躺椅296沿特定方向移行(例如，向上、向下、向前傾斜、向后傾斜、凳榻伸出、凳榻縮回和/或可能傷害與由與控制構件320聯接的導電構件形成的電容傳感器接觸的人的任何其它運動)。
如在圖36的例子中進一步所示，躺椅296可包括具有后端338和前端340的座位箱體336，支承座位底面354的一組正弦線342、344、346和348跨越該座位箱體336。正弦線342、344、346和348是用于支承坐在躺椅296的頂面322上的使用者的線結構的一種類型/構型的例子。在實施例中，正弦線342、344、346、348和350與躺椅本體298的座位箱體336聯接。如圖37a的放大視圖所示，這種聯接可利用連接夾358、360、362和364來將正弦線342、344、346和348固定在座位箱體336上。在實施例中，橋接線324用于在連接部366、368、370和372處聯接正弦線342、344、346和348以形成陣列。此類經由橋接線324實現的電容連接可使得各正弦線342、344、346和348能夠作為經由橋接線324與控制構件320聯接的傳感器陣列檢測電容變化。
在圖37a中，正弦線342、344、346和348與橋接線324聯接以形成與控制構件324的連接，由此用作用于對座位底面354檢測到的使用者占用的占用檢測陣列。在另一方面中，正弦線342、344、346和348可形成用于基于各正弦線342、344、346和348與座位箱體336的具有導電表面特征的部分的聯接而接收躺椅296的占用指示的電容檢測傳感器，如圖37b所示。在一個實施例中，座位箱體336的導電表面特征包括與座位箱體336的表面380的至少一部分接觸的箔帶376，并且至少在正弦線342、344、346和348、連接夾358、360、362和364以及橋接線324之間形成電容連接。因此，使用者占用信息可從正弦線的陣列經由橋接線324提供給控制構件320。
在圖38中，提供了根據本發明實施例的用于自動化躺椅的控制構件320的透視圖382。控制構件320可與躺椅296的一個或多個導電部件聯接，例如與底座314聯接。在另一方面中，控制構件320可與躺椅296的附加/替換導電部件聯接，例如與聯動裝置316聯接。在圖38的例子中，控制構件320可使用導電連接部326與躺椅296的底座314聯接。此外，控制構件320可經由線連接部386與底座314聯接。在本發明的一些方面中，控制構件320經由將控制構件聯接到躺椅296的一個或多個導電部件(如底座314)的線連接部386和/或導電連接部326接收存在檢測指示。在又一些方面中，控制構件從與座位底面354附近的正弦線342、344、346、348聯接的橋接線324接收相對于座位頂面的占用檢測(即，使用者是否就座)。
現在轉到圖39，示出了根據本發明一個實施例的計算設備392的系統圖390。計算設備392可包括以下構件中的一個或多個構件：處理器394、存儲器396、輸入/輸出構件398、通信構件402、數據庫404和無線構件406。基于利用一個或多個根據本發明實施例的計算設備392，可作出關于控制構件320接收什么類型的傳感器檢測——例如鉸接的自動化躺椅296下方和/或后方的存在電容檢測，或坐在座位頂面322上的使用者的占用檢測——的判定。
如圖40中更詳細所示，提供了根據本發明實施例的用于正弦線檢測陣列的占用檢測構件的系統圖408。示例性占用檢測系統410包括具有正弦線構件414和橋接構件416的檢測陣列構件412、輔助構件418、接收構件420、判定構件422、通知構件424和通信構件426。在實施例中，占用檢測系統410的一個或多個構件可組合成執行圖40所示的多個構件的任務的單個構件。例如，單個控制構件可包括接收構件420、判定構件422和通知構件424的特征。檢測陣列構件412可包括與躺椅座位的至少一部分聯接的一條或多條正弦線作為正弦線構件414的一部分。此外，正弦線構件414中的各條正弦線可基于與橋接構件416的聯接而聯接在一起作為電容傳感器。在一方面中，橋接構件416包括橋接線324。在另一方面中，橋接構件416包括箔帶376，或座位箱體336的表面380上的其它電容表面特征。
根據一個實施例，接收構件420可基于經由正弦線342、344、346和/或348收集的信息而接收躺椅296的使用者占用的指示。通過經由一系列/一組正弦線檢測電容的變化量，在正弦線之間形成的電容陣列用作可觸發座椅裝置如自動化躺椅296的一個或多個另外的功能/特性的占用檢測器。例如，經由正弦線的占用檢測可用于劇院環境中以經由輔助構件418在使用者離開座位時判定何時點亮走廊安全照明裝置。在另一例子中，通知構件424可經由監測患者是否已離開具有正弦線陣列的特定椅子的占用檢測系統410向服務提供者(如醫院員工)指示使用者已離開座位表面。
現在轉到圖41，提供了經由用于占用檢測的正弦線檢測陣列監測電容的方法的流程圖41。在框430，經由正弦線檢測陣列構件412監測電容。在框432，經由檢測陣列構件412接收電容變化的指示。這種電容變化的指示可包括使用者在座位表面上坐下，或使用者離開座位表面。在框434，判定與接收到的電容變化的指示相關聯的相應占用指示。這種判定可包括識別使用者是否已暫時或永久離開座位表面、使用者是否已移動他們的座位而觸發非報警的電容變化、和/或在不允許椅子的其它特性工作時占用是否已改變(例如，可能要求使用者坐在椅子中以便升降部件使自動化躺椅296升起/下降/傾斜)。
在框436，可將所判定的占用檢測傳送到控制構件和/或可產生占用通知。例如，可將所判定的占用指示傳送到自動化躺椅296的控制構件以啟用/停用躺椅296的一個或多個功能。在另一實施例中，系統可將占用變化的指示傳送到外部源，例如劇院座椅環境或醫院座椅系統中的室內監測器。在于框436傳送占用檢測或產生的占用通知后，系統可在框430經由正弦線檢測陣列構件繼續監測電容。
附加地或替代地，在框440，可響應于被傳送的所判定的占用或所產生的占用通知而啟用一個或多個輔助構件。例如，可響應于一個或多個使用者已離開座椅系統而點亮一系列燈。在又一些方面中，諸如室內燈或護士站警報的附件可利用正弦線檢測向共用的監測系統指示特定使用者已離開座位。
在圖42中，提供了根據本發明實施例的用于框架檢測系統的電容檢測構件的系統圖442。電容檢測系統444包括框架檢測構件446、接收構件448、判定構件450、控制構件452、中斷構件454、通信構件456和占用檢測系統構件458。電容檢測系統444的一個或多個部件可用于啟用或停用自動化躺椅296的一個或多個特性。例如，框架檢測構件446可從接收構件448接收包括電容變化閾值的信息，判定構件450可分析該信息以判定檢測到的電容變化是否滿足觸發特定響應的電容變化閾值。當框架檢測構件446監測到接收構件448接收的電容的變化并且判定構件450判定為已滿足指示人與自動化躺椅296的一部分接觸的閾值時，中斷構件454可被接合以中斷自動化躺椅296的行程。
示例性電容檢測系統444內還包括占用檢測系統構件458，其可在判定構件450解讀接收到的電容數據時向電容檢測系統444提供另外的信息。例如，占用檢測系統構件458可接收使用者已坐在自動化躺椅296上的指示。在坐下后，通過框架檢測構件446檢測到的總電容可通過占用檢測系統構件458且特別是正弦線陣列檢測器的存在而絕緣。因此，可基于確認框架檢測構件446在電容檢測中經歷的峰值實際對應于使用者在躺椅本體298和/或座位表面322上坐下而分離用于檢測躺椅296下方的存在的“正誤識(falsepositive)”。
接下來轉到圖43，提供了根據本發明實施例的用于經由框架檢測構件監測電容的方法的流程圖460。在框462，如上所述，監測框架檢測電容。在框464，經由框架檢測構件接收電容變化的指示。此外，在框465，作出檢測到的電容變化是否已滿足臨界量的判定。如果在框465不滿足電容變化的臨界量，則該方法返回框462以繼續監測。如果在框465確定了電容變化的臨界量，則該方法繼續到框466，在此判定與自動化躺椅機構的一個或多個特性相關聯的一個或多個存在指示。此外，在框468，啟用與所判定的一個或多個存在指示相關聯的一個或多個對應的響應。
最后參照圖44，提供了根據本發明實施例的用于監測框架檢測電容和正弦線檢測陣列構件的方法的流程圖470。在框472，監測框架檢測電容。在框474，監測經由正弦線檢測陣列構件的電容。相應地，在框476，接收經由框架檢測構件對電容變化的指示。在框478，作出經由正弦線檢測陣列構件監測到的電容是否已改變臨界量的判定。例如，在框476接收的經由框架檢測構件的電容變化可指示用于自動化躺椅296下方的存在的“正誤識”。因此，來自框474的所監測到的正弦線檢測陣列電容數據可用于判定使用者是否在臨界時間量內和/或以電容變化閾值進入躺椅296。如果通過正弦線檢測陣列構件監測的電容尚未改變臨界量，則通過框架檢測構件進行的監測返回到框472。如果通過正弦線檢測陣列構件監測的電容已改變臨界量，則在框480啟用與經由框架檢測構件接收的電容變化的指示相關聯的對應的響應。
例如，在框478處用于正弦線檢測的閾值可識別出歸因于占用的變化而不是針對躺椅296的存在檢測的變化的電容檢測的變化量。如果電容變化不滿足臨界存在指示(例如，單獨識別出占用的來自正弦線檢測陣列的檢測指示)，則該方法可在框472繼續監測電容。如果電容變化不滿足臨界存在指示(例如，未指示占用的變化歸因于占用而不是存在的來自正弦線檢測陣列的檢測指示)，則在框480可啟用對應的響應。
從前文將看出的是，本發明是非常適合于實現在上文中連同顯而易見且為該結構所固有的其它優點一起闡述了的所以目的和目標的發明。
應該理解的是，某些特征和子組合是實用的且可在不參考其它特征和子組合的情況下使用。這一點已經被權利要求考慮在內并且在權利要求的范圍中。
由于可以完成本發明的許多可行的實施例而不脫離其范圍，所以應該理解的是，文中闡述或附圖中示出的所有內容都應該被解釋為例述性的而不是限制性的。
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