[发明专利]床垫评估系统和方法

说明书

一种同时测量床垫的压痕硬度特性、跨度特性和弹性特性的系统，包括第一压痕装置和第二压痕装置，以及用于以预定的力将第一压痕装置和第二压痕装置推入床垫中的装置。并且还包括用于在一段时间投射激光线的激光装置，该投射的激光线优选地被配置为通过摄影三角测量来映射第一压痕装置和第二压痕装置之间的床垫表面的合成偏转的幅度、形状和时间依赖性。本发明还提供了一种同时测量床垫的压痕硬度特性、跨度特性和弹性特性的方法。

技术领域

本发明涉及一种床垫评估系统和方法。本发明尤其涉及一种床垫测量工具，并且尤其涉及一种床垫分类工具。

背景技术

床垫存在于各种不同的结构中，具有不同的支撑特性。由于多种原因，希望能够测量和表征床垫的特性。首先，使制造商能够根据支撑特性去保持一致的产品是有利的，包括当该制造商希望使用不同的结构或不同的材料来生产床垫时。其次，通过提供能力去验证已经实现某些支撑特性，它使制造商能改进床垫设计。第三，为了向消费者推荐备选品或替代品，希望允许对具有类似特征的床垫进行分组。

本发明旨在减轻与任何已知的床垫测量工具相关的缺点。因此，本发明涉及一种床垫测量工具，尤其涉及一种床垫分类工具。

在使用源自PCT专利申请PCT/EP2015/051513的申请人的共同未决专利申请中描述的系统时，为了进行准确可靠的比较，根据标准化方案进行测量和分类可能来自许多不同的制造商并且受制于不同的国家和地区的法规的床垫是很重要的。

众所周知，个人睡在适合个人身体类型的床垫上是很重要的。不同的床垫具有不同的特征，床垫的特征将影响个人体验的睡眠质量。根据研究已发现床垫包括三个重要的特征，即支撑、整合和弹性(与粘性相反)。通过拜恩(Bain DS)在WO2014012598(A1)(迈彻里克专利，Mytronic patent)中描述的方法，这些特性之前已经可以被测量到粗略的精确度。

支撑本质上是从软支撑到硬/坚固支撑的床垫本身的坚固性。这可以根据在给定力下所偏转的距离或者根据产生给定偏转所需的力来量化。

整合特征是床垫围绕个人身体变形而床垫的相邻部分不会也变形和偏转的能力的量度；它实质上是对床垫偏转的定位效果的测量，也就是说，床垫的表面的相邻部分彼此独立地变形或偏转的能力。

这种特性不同于床垫的支撑特性(床垫在给定负载下偏转多少)，因为它考虑了床垫相邻区域之间的相对运动，而不仅仅是整体绝对位移。在一个极端的例子中，应该理解，在非常柔软的海绵的顶部的刚性钢板将具有柔软级别的支撑，因为该板将在负载下大幅度向下移动。然而，这种布置将具有非常低的整合度，因为在钢板的相邻区域之间将存在非常小的相对位移。

与整合相关的附加特性可以被称为床垫的“有效波长”或“跨度”。要解释这个特性，必须首先了解床垫支撑的一些原则：

1)当身体由床垫支撑时，身体的重量根据重力垂直向下作用。

2)为了保持静态平衡，必须存在相等且相反的反作用力，使得包括体重在内的所有力总和为零。

3)反作用力的一个可能成分是床垫填充物的直接反应。例如，如果床垫具有弹簧底座填充物，则弹簧的垂直压缩将伴随着从弹簧到主体的垂直反作用力。在弹簧底座遵守胡克定律的情况下，每个弹簧的反作用力将与每个弹簧的垂直压缩成比例。因此，压力不会均匀地分布在身体表面上，而是在压缩到床垫最远的那些区域中压力最高。

4)反作用力的另一个可能的成分是由于床垫罩中的张力。例如，如果身体躺在吊床上，则整个反作用力由织物中的张力提供。当织物缠绕在身体周围时，在织物张力方向上的变化传递分布在身体上的反作用力。因此，压力不会均匀地分布在身体表面上，而是在最凸的区域中最高。