CN103968506B - 一种睡眠时自动调温系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种睡眠时自动调温系统，包括至少两个无线温度传感器节点、被子、红外控制器节点、空调，被子由被罩和被芯组成，无线温度传感器节点放置在被罩内侧，并且被子与人接触面和与空气接触面都放有至少一个无线温度传感器节点，无线温度传感器节点通过无线方式与红外控制器节点通讯，红外控制器节点红外输出控制信号到空调，调节温度。可实时采集人体睡眠体表周围温度和人体周围室内温度，所测信号反应人体真实的睡眠环境；可通过被子内外两侧温度差判断人体睡眠时是否踢掉被子，温度是否适合来控制空调调温；本设计采用体积小、重量轻、厚度薄、可折叠的柔性电路板制作无线温度传感器节点，不影响人体睡眠时被子舒适度并可提高人体睡眠质量。

Description

一种睡眠时自动调温系统

技术领域

本发明涉及一种室内温度调节系统，特别涉及一种睡眠时自动调温系统。

背景技术

无论是夏天还是冬天，白天还是晚上，人体在睡眠休息时由于室温变化容易引起感冒发烧，特别是抵抗力偏弱的残疾人、老年人和儿童，此外，夏天时由于天气较热，有些人睡眠休息时经常将被子踢掉，引起感冒发烧，因此，人体睡眠休息时周围空气温度适宜对保障人体健康极为重要。现有睡眠调温装置主要是带有睡眠模式的空调机和自动调温被子。带有睡眠模式的空调机根据用户设定的睡眠时间自动调整室内温度，这种方式通过程序固定设定室内整体调温方式，不可根据不同人体健康情况自由设置睡眠理想温度值，此外这种方式并没有反馈实际人体睡眠周围空气温度。目前调温被子主要分两种，一种是自带加热装置的可调温度被子，一般由保温棉、温度传感器、温度控制器和电热丝组成，当温度传感器检测到温度较低时由温度控制器控制电热丝加热，这种装置和电热毯类似，只能升温不能降温，并且由于直接通过电热丝加热存在触电、火灾等安全隐患；另一种自动调温被子一般由进出排气孔、排气风扇、通气软管、温度传感器、温度控制器、制冷和制热发生器等组成，当温度传感器检测到温度较低或较高时，由温度控制器控制制冷或制热发生器分别产生热气或冷气，由排风风扇通过进气口吹进通气软管进行调节被子温度，这种装置虽然能够调节被子温度，但是这种方式不仅改变了被子原有结构，而且人体在睡眠时被子里通暖气或者冷气会影响人体睡眠质量，另外，此装置还得配置制冷和制热装置，结构复杂成本高。

发明内容

本发明是针对人体睡眠休息时周围空气温度适宜对保障人体健康极为重要的问题，提出了一种睡眠时自动调温系统，无线温度传感器节点分布在被子内外两侧，用于采集人体睡眠时体表周围温度和人体周围室内温度，并将采集到的温度发送给红外控制器节点，被子用于人体睡眠时保暖作用，红外控制器节点用于接收无线温度传感器节点采集到的温度值，经计算处理后通过红外方式调节空调，从而实现自动调温目的。

本发明的技术方案为：一种睡眠时自动调温系统，包括至少两个无线温度传感器节点、被子、红外控制器节点、空调，被子由被罩和被芯组成，无线温度传感器节点放置在被罩内侧，并且被子与人接触面和与空气接触面都放有至少一个无线温度传感器节点，无线温度传感器节点通过无线方式与红外控制器节点通讯，红外控制器节点红外输出控制信号到空调，调节温度。

所述无线温度传感器节点为六个，被子与人体接触面被罩内侧上中下部各有一个无线温度传感器节点，对应的被子与空气接触面被罩内侧上中下部也各有一个无线温度传感器节点。

所述无线温度传感器节点包括温度传感器、温度节点MCU、温度节点无线收发电路、纽扣电池 和柔性电路板，无线温度传感器节点电路都印刷在柔性电路板上，温度节点MCU控制温度传感器采集节点所在位置温度，并将采集到的温度值经过编码处理后通过温度节点无线收发电路发射给红外控制器节点，纽扣电池为本节点提供电源。

所述红外控制器节点包括按键开关电路、控制器节点MCU、液晶显示电路、控制器节点无线收发电路、干电池、刚性电路板和红外发射电路，按键开关电路将启停信号和设定的睡眠理想温度值送控制器节点MCU，控制器节点MCU通过控制器节点无线收发电路接收无线温度传感器节点发射过来的温度信号并返回确认信息，接收的温度信号经控制器节点MCU处理后通过红外发射电路给空调发射红外调温信号，干电池为本节点提供电源。

所述无线温度传感器节点还可嵌入到普通衣服、睡衣、睡袋，通过控制空调进行自动调节室内温度。

本发明的有益效果在于：本发明一种睡眠时自动调温系统，可实时采集人体睡眠体表周围温度和人体周围室内温度，所测信号反应人体真实的睡眠环境；可通过被子内外两侧温度差判断人体睡眠时是否踢掉被子，若被子内外侧温差小于一个阈值，则判定目前人体已将被子踢掉,根据无线温度传感器节点分布，还可进一步判断哪部分被子被踢掉；本设计采用体积小、重量轻、厚度薄、可折叠的柔性电路板制作无线温度传感器节点，不改变被子原有结构，不影响人体睡眠时被子舒适度并可提高人体睡眠质量；充分利用现用空调装置加热和冷却功能，无需添加加热或冷却装置，成本低；利用现用空调进行升温和降温，安全性能高。

附图说明

图1为本发明睡眠时自动调温系统示意图；

图2为本发明被子与无线温度传感器节点分布主视图；

图3为本发明无线温度传感器节点示意图；

图4为本发明红外控制器节点示意图。

具体实施方式

如图1所示睡眠时自动调温系统示意图，系统包括无线温度传感器节点1、被子3、红外控制器节点2、空调4。多个无线温度传感器节点1放置在被子3内外两侧，红外控制器节点2作为本系统遥控器可任意放置，所有无线温度传感器节点1将监测到的温度值发给红外控制器节点2，红外控制器节点2通过温度信息处理得出被子3内外两侧温度值和温差，通过温度值大小可检测人体睡眠时体表周围温度和人体周围室内温度，通过温差大小可判断人体睡眠时被子3是否被踢掉，根据温度信息处理结果通过红外控制器节点2自动调节空调4。

如图2所示被子与无线温度传感器节点分布主视图，人体睡眠时的被子3由被罩31和被芯32组成，人体睡眠时与被子内侧6接触，被子外侧5与空气接触，无线温度传感器节点1应放置在被罩31内侧，以六个无线温度传感器节点1组成的矩形分布为例，其中三个无线温度传感器节点1成线性分别布置在被子内侧6被罩31内侧的上中下部位，另外三个无线温度传感器节点1成线性分别布置在被子外侧5被罩31内侧的上中下部位。

如图3所示无线温度传感器节点示意图，无线温度传感器节点1由温度传感器11、MCU12、无线收发电路13、纽扣电池14 和柔性电路板15等组成。节点电路印刷在柔性电路板15上，MCU12控制温度传感器11采集节点所在位置温度，并将采集到的温度值经过编码处理后通过无线收发电路13发射给红外控制器节点2，纽扣电池14为本节点提供电源。

如图4所示红外控制器节点示意图，红外控制器节点2由按键开关电路21、MCU22、液晶显示电路23、无线收发电路24、干电池25、刚性电路板26 和红外发射电路27等组成。按键开关电路21可启停红外控制器节点2并设置睡眠理想温度值，通过无线收发电路24还可接收无线温度传感器节点1发射过来的无线信息并返回确认信息，所有温度信息经MCU22处理后通过红外发射电路27给空调4发射红外调节信息，其中温度信息处理包括解码无线温度传感器节点1发射过来的温度值、比较判断人体是否踢掉被子3、调节空调4温度值大小等，干电池25为本节点,提供电源。可通过被子内外两侧温度差判断人体睡眠时是否踢掉被子，若被子内外侧温差小于一个阈值，则判定目前人体已将该部分被子踢掉,根据无线温度传感器节点分布，还可确定被踢掉被子实际位置。

当人要睡眠休息时，只需要通过红外控制器节点2上的开关和按键启动红外控制器节点2和设定人体睡眠时理想温度值，并通过液晶显示器23确认设定的睡眠理想温度值即可。红外控制器节点2启动后通过其无线收发电路24给各个无线温度传感器节点1发送启动命令，通过中断方式触发各无线温度传感器节点1开始采集温度信息并发送给红外控制器节点2，红外控制器节点2接收各无线温度传感器节点1温度信息并返回确认信息，经解码各无线温度传感器节点1温度信息、比较判断人体是否踢掉被子3、调节空调4温度值大小等信息处理后将调节空调4结果通过红外发射电路27发送给空调4，默认5分钟循环采集判断调节一次（循环时间也可通过按键开关电路21自由设置），直到人体睡眠结束关闭红外控制器节点2上的开关，各无线温度传感器节点1超过一定时间没收到红外控制器节点2的确认消息后将停止工作并进入低功耗深度休眠模式，节约能源。

所述无线温度传感器节点还可嵌入到普通衣服、睡衣、睡袋等，可按照人体体表周围温度，通过控制空调进行自动调节室内温度。

Claims (2)

1.一种睡眠时自动调温系统，其特征在于，包括数个无线温度传感器节点、被子、红外控制器节点、空调，被子由被罩和被芯组成，无线温度传感器节点成线性分别布置在被子内侧被罩内侧的上、中、下部位，另有无线温度传感器节点成线性分别布置在被子外侧被罩内侧的上、中、下部位，被子内侧与人接触面的无线温度传感器节点采集与人接触面的各点温度传感器所处位置温度，被子外侧与空气接触面的无线温度传感器节点采集与空气接触面的各点温度传感器所处位置温度，无线温度传感器节点通过无线方式与红外控制器节点通讯，红外控制器节点接收无线温度传感器节点发来与人接触和与空气接触两侧温度值，红外控制器节点红外输出控制信号到空调，调节温度；

所述无线温度传感器节点包括温度传感器、温度节点MCU、温度节点无线收发电路、纽扣电池 和柔性电路板，无线温度传感器节点电路都印刷在柔性电路板上，温度节点MCU控制温度传感器采集节点所在位置温度，并将采集到的温度值经过编码处理后通过温度节点无线收发电路发射给红外控制器节点，纽扣电池为本节点提供电源。

2.根据权利要求1所述睡眠时自动调温系统，其特征在于，所述红外控制器节点包括按键开关电路、控制器节点MCU、液晶显示电路、控制器节点无线收发电路、干电池、刚性电路板和红外发射电路，按键开关电路将启停信号和设定的睡眠理想温度值送控制器节点MCU，控制器节点MCU通过控制器节点无线收发电路接收无线温度传感器节点发射过来的温度信号并返回确认信息，接收的温度信号经控制器节点MCU处理后通过红外发射电路给空调发射红外调温信号，干电池为本节点提供电源。