CN108317459A - 一种智能夜灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能夜灯，针对人们夜间起床开灯照明不方便，尤其是老年人和哺乳期妇女半夜起床，在半睡半醒迷糊状态下摸找电灯开关或起身走动，不仅折腾费劲或打扰伴侣睡眠甚至可能发生碰撞滑倒等意外情况，能自动判断人体的上床就寝、翻身坐躺、起身下床等不同行为及状态，并根据实际需要自动适时开启或关闭夜灯照明。该智能夜灯由枕垫、感受器、调控器和夜灯四部分构成；枕垫和感受器实时感知检测人体就寝活动的行为数据，调控器自动判断不同就寝活动行为状态及对照明的相应需要，发出调控信号，及时转换夜灯的亮灯或熄灯模式及工作时间。主要用途：为人们夜间起床安全活动，改善生活质量，提供一种温馨、方便、节能的人性化智能夜灯。

Description

一种智能夜灯
所属技术领域
本发明涉及一种针对人们夜间起床摸黑寻找电灯开关不方便且易发生碰撞滑倒等意外情况，能自动判断人体的上床就寝、起身下床等不同行为状态，并根据实际需要及时开启和关闭夜灯照明的智能夜灯。
背景技术
人们夜起摸找电灯开灯不方便，尤其是对于起夜频度较高的老年人和哺乳期妇女来讲，在半睡半醒的迷糊状态下摸黑寻找开关或起身下床，更是折腾费劲和不安全。目前，国内外居家最常使用的夜灯多为台灯、脚灯、壁灯和顶灯；开关控制方式主要有机械式、触摸式、声控式、红外感应式。主要技术特点：夜灯的光线投射多成空间多维度散射状态；机械式和触摸式开关必须要动手直接接触性操作才能触发，开关的位置相对固定；声控式开关需要音量相对较大的爆发式声波冲击才能触发(如拍手声音)；红外感应式开关对人体皮肤散发出的热红外线敏感，用手或身体裸露部位靠近传感器一定距离即可触发；存在主要问题：一是夜灯亮灯和熄灯的开关触发和保持时间及状态转换，均需要肢体的准确操作控制；二是夜里开灯的光亮/黑暗对比度大，散射灯光刺眼，在一定程度上影响再入睡过程；三是在黑暗环境条件下，机械式开关和触摸式开关的位置不易摸找，尤其是当睡眠中身体位置发生改变后，更不易定位；四是声控式开关操作使用时，容易干扰同伴睡眠；五是红外感应方式不能对人体的上床就寝、翻身坐躺、起身下床等行为状态做出准确判断。
发明内容
1.解决的技术问题 针对现有夜灯存在的非智能化不足，本发明重点是解决实时检测和自动判断人体就寝睡眠活动的行为状态及对夜灯照明的相应需要，及时发出调控信号，准确转换夜灯的亮灯或熄灯状态及工作时间等相关问题，为保障人们夜起安全和睡眠质量，提供技术支持。
2.技术方案 基本结构：本智能夜灯由枕垫、感受器、调控器和夜灯四部分构成。枕垫为枕头样长方体中空结构由外层的枕套与内层的气袋和软气管组成，枕套正面右上角外侧处有一个软气管孔，气袋右上角外侧有一根软气管与之连接相通，软气管的另一端与感受器连接，感受器和调控器均由外壳和电路板组成，感受器的外壳左右侧面分别有一个软气管接口和数据传输线孔，其电路板由一个传感元件、一个信号输出电路以及一条数据传输线组成，调控器的外壳侧面有一个开关和一个指示灯孔，另一侧面有一个数据传输线接口，背面有一个内凹电池盒，其电路板由一个数据输入接口、一块微处理器、一套控制电路、一个射频发射元件组成，夜灯由节能灯、灯罩和灯座组成，其灯罩包括外壳和内部构件两部分，外壳为不透光的中空圆柱状体结构，前侧下方中部有一长方形灯光投射口，后侧上方两端内外侧各有一组灯插座和散热片，灯座为中空立方体结构，外壳顶部中央有一灯罩固定环，后侧面有一个电源插头，正面右上角有一指示灯孔，内部底部有一个可充电池和一块电路板。关键技术方案：①夜灯的调控方法。调控器采用压力-时间偶联调控方法，分别设定夜灯亮灯与熄灯状态转换的压力-时程临界门槛、状态延续时间、转换不应期时间和连续工作时间四项技术指标。压力-时程临界门槛是指触发夜灯亮灯与熄灯状态相互转换的必要条件，即气袋内的压力变化必须达到一定程度且该变化程度还必须持续一定时间；状态延续时间是指保持夜灯当前亮灯或熄灯状态的时间；转换不应期时间是指在夜灯状态转换后的一段时间内暂时不对任何信号做出反应的时间；连续工作时间是指一次按压调控器开关启动后系统连续保持工作运行状态的总时间。调控器自动判断感受器发送的气袋内压力的变化程度及持续时间之数据是否达到设定的压力-时程临界门槛条件满足该条件后自动启动夜灯状态转换过程；先使夜灯继续保持当前亮灯或熄灯状态达到设定的状态延续时间，然后再转换到熄灯或亮灯新状态，并保持该新状态暂时不对任何传感器信号做出应答性反应达到设定的转换不应期时间；在系统保持不间断运行状态达到设定的连续工作时间后自动关闭。设定压力-时程临界门槛条件可避免误读翻身、理被等短暂动作，提高判断躺下或起身就寝行为的准确性；设置夜灯状态转换过程的时间序列关系，先延续夜灯当前亮灯或熄灯状态，确保该状态与就寝行为的连贯性，然后再转换到熄灯或亮灯新状态，最后进入转换不应期时间，保证调控过程的稳定性和与就寝行为的一致性；设定连续工作时间，既可节电，也增加系统的适用性。②调控的主要过程。枕垫放置在枕头或床单下，上床就寝前按压调控器开关启动系统，夜灯进入亮灯状态，气袋内此刻的压力被调控器默认为参照压力；当人体躺下就寝时，气袋受压致袋内压力显著持续升高，感受器将压力升高数据有线传输给调控器，后者分析判断当前压力比参照压力升高的程度及持续时间达到亮灯转熄灯的压力-时程临界门槛条件后，自动启动转换过程，首先使夜灯继续保持当前亮灯状态达到状态延续时间，再转换到熄灯状态并保持达到转换不应期时间；当睡眠者翻身起床时，气袋内压力下降接近于参照压力且持续保持一段时间，即达到熄灯转亮灯的压力-时程临界门槛条件，自动启动转换过程，先继续保持夜灯当前熄灯状态达到状态延续时间，再转换到亮灯并保持达到转换不应期时间；当系统的持续运行时间达到设定的连续工作时间后将自动关闭，感受器和夜灯等耗电组件的电源也被自动断开。③灯罩的内部构件及光线投射。夜灯的灯罩内部构件由反光片、光线通道和灯头插座三部分组成，反光片为长条凹面半弧形结构，位于灯罩外壳内侧面后上方，靠近反光片两端各有一个灯头插座，光线通道为柱状体结构，前端为长方体结构与灯光投射口匹配连接，后端为梯形体结构与反光片匹配连接。灯光通过反射片反射后，经光线通道整形，尤其是经前端光线通道和灯罩外壳的长方形灯光投射口投射到床前地面，形成一块边界相对清晰、见光不见灯的长方形光亮地带，既降低夜间环境下灯光对眼睛的刺激作用，也提高卧室夜灯照明的实用审美效果。④枕套的材质结构。采用有较大厚度、延展性较弱的材料制作枕套，能增加传递压力变化的敏感性；在枕套正面右上角外侧设置软气管孔，更能方便气袋的软气管沿床头边缘摆放，增加枕垫的适用性。
3.有益效果 本发明通过自动检测判断人体的就寝行为状态及夜间照明需要，适时开启或关闭夜灯照明，避免夜起摸黑寻找照明开关带来的不便和对伴侣睡眠的打扰，为人们夜间起床安全活动，改善生活质量，提供一种温馨、方便、节能的人性化智能夜灯。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图1是本发明智能夜灯的整体组件主要结构示意图。
附图2是本发明智能夜灯的灯罩灯座主要结构主视示意图。
附图3是本发明智能夜灯的灯罩灯座主要结构侧视示意图。
附图中1.枕垫，2.枕垫的枕套，3.气袋，4.软气管，5.软气管接口，6.感受器，7.数据传输线，8.调控器的数据传输线接口，9.调控器，10.调控器外壳，11.开关，12.指示灯孔，13.夜灯，14.灯罩外壳，15.灯座，16.灯光投射口，17.节能灯，18.灯头插座，19.灯罩固定环，20.灯座外壳，21.充电电池，22.电路板，23.指示灯孔，24.反光片，25.光线通道前端，26.光线通道后端，27.节能灯的散热片，28.灯座插头。
具体实施方案
1.产品组成 本发明智能夜灯(图1)实施例将采用一个枕垫(1)、一个感受器(6)、一个调控器(9)搭配两个夜灯(13)的组成模式。
2.主要结构 枕垫：枕头样长方体中空结构由外层的枕套(2)与内层的气袋(3)和软气管(4)组成，枕套长80cm、宽40cm、高3cm，由厚0.2cm质地较硬的帆布制作而成，正面右上角外侧处有一个长2cm、直径0.8cm的软气管孔；气袋长78cm、宽38cm、高2cm，由橡胶材料制成，右上角外侧与一根长10cm、外直径0.6cm、内口径0.3cm的圆形橡胶软气管连接相通，该软气管的另一端与感受器(6)的软气管接口(5)连接相通。感受器：长方体结构由外壳和电路板组成，外壳长6cm、宽3cm、高2cm，左右侧面分别有一个软气管接口(5)和数据传输线孔；电路板由一个气压传感元件、一个信号输出电路及一条长30cm数据传输线(7)组成。调控器：长方体结构由外壳和电路板组成，外壳(10)长7cm、宽6cm、高5cm，侧面有一个开关(11)和一个指示灯孔(12)，另一侧面有一个数据传输线接口(8)，背面有一个内凹电池盒；电路板由一个数据输入接口、一块微处理器、一套信号控制电路、一个射频发射元件组成。夜灯(图2)：由节能灯和灯罩及灯座组成，节能灯(17)为两个LED灯；灯罩包括外壳和内部构件两部分，灯罩外壳(14)为不透光的中空圆柱状体结构，长20cm、直径9cm，前侧下方的中部有一个长18cm、宽5cm的长方形灯光投射口(16)，后侧上方两端内外侧各有一组灯头插座(18)和LED灯的散热片(27)，灯罩的内部构件(图3)由反光片、光线通道和灯头插座三部分组成，反光片(24)为长条凹面半弧形结构长19.5cm、宽15cm，位于灯罩外壳(14)内侧面后上方，靠近反光片两端各有一个灯头插座(18)，光线通道为柱状体结构由前端和后端两部分构成，光线通道前端(25)为长方体结构，长18cm、宽5cm、高0.5cm，前部与灯光投射口(16)匹配连接，后部与光线通道后端(26)连接，光线通道后端为梯形体结构，其较窄小的顶部与光线通道前端(25)的后部匹配连接，较宽大的底部与反光片(24)匹配连接；灯座(15)为中空立方体结构，长12cm、宽10cm、高8cm，外壳(20)顶部中央有一灯罩固定环(19)，后侧面有一个电源插头(28)，正面右上角有一指示灯孔(23)，内部底部有一个可充电池(21)和一块电路板(22)。
3.相互关系及使用方法 本发明的具体实施例将根据人们日常生活实际情况，采用一套传感调控装置搭配两个夜灯的产品模式。使用者将枕垫(1)放置在枕头下方并顺向沿床头边缘摆放感受器(6)和调控器(9)，将两个夜灯(13)分别放置在卧室床下边缘和相邻房间或过道墙角处；上床就寝前，打开调控器开关(11)启动系统，两个夜灯均即刻进入亮灯状态，气袋内的压力被调控器默认为参照压力；当人体躺下就寝时，头部压迫枕垫(1)致气袋(3)内的压力显著持续升高并通过软气管(4)传递给感受器内的压力传感元件，后者通过数据传输线(7)将信号传送给调控器(9)，调控器比较分析当前压力大于参照压力1倍以上且持续时间达到3秒钟，判断已达到亮灯转熄灯的压力-时程临界门槛条件，系统自动启动转换过程，先使夜灯(13)继续保持5秒钟的亮灯状态延续时间，再转换为熄灯并保持60秒钟的转换不应期时间，之后将继续保持当前的熄灯状态；当睡眠者翻身起床时，头部离开枕垫(1)，气袋(3)内的压力下降接近于参照压力且持续时间达到2秒钟，即达到熄灯转亮灯的压力-时程临界门槛条件，自动启动转换过程，先使夜灯(13)继续保持1秒钟的熄灯状态延续时间，再转换到亮灯状态并保持60秒钟的转换不应期时间，之后将继续保持当前的亮灯状态直至新的转换过程；当从上床就寝前按压调控器开关开始，系统不间断连续运行时间达到12小时的连续工作时间后自动关闭，感受器(6)和夜灯(13)也均处于断电休眠状态，等待下一次被调控器激活。

Claims (3)

1.一种智能夜灯，由枕垫、感受器、调控器和夜灯四部分构成，其特征是：所述枕垫为枕头样长方体中空结构由外层的枕套与内层的气袋和软气管组成，枕套正面右上角外侧处有一个软气管孔，气袋右上角外侧有一根软气管与之连接相通，软气管的另一端与感受器连接，感受器和调控器均由外壳和电路板组成，感受器的外壳左右侧面分别有一个软气管接口和数据传输线孔，其电路板由一个传感元件、一个信号输出电路以及一条数据传输线组成，调控器的外壳侧面有一个开关和一个指示灯孔，另一侧面有一个数据传输线接口，背面有一个内凹电池盒，其电路板由一个数据输入接口、一块微处理器、一套控制电路、一个射频发射元件组成，夜灯由节能灯、灯罩和灯座组成，其灯罩包括外壳和内部构件两部分，外壳为不透光的中空圆柱状体结构，前侧下方中部有一长方形灯光投射口，后侧上方两端内外侧各有一组灯插座和散热片，灯座为中空立方体结构，外壳顶部中央有一灯罩固定环，后侧面有一个电源插头，正面右上角有一指示灯孔，内部底部有一个可充电池和一块电路板。
2.根据权利要求1所述的一种智能夜灯，其特征是：调控器采用压力-时间偶联调控方法，分别设定夜灯亮灯与熄灯状态转换的压力-时程临界门槛、状态延续时间、转换不应期时间和连续工作时间四项指标，自动判断感受器发送的气袋内压力的变化程度及持续时间之数据是否达到设定的压力-时程临界门槛条件，满足该条件后自动启动夜灯状态转换过程，先使夜灯继续保持当前亮灯或熄灯状态达到设定的状态延续时间，然后再转换到熄灯或亮灯新状态，并保持该新状态暂时不对任何传感器信号做出应答性反应达到设定的转换不应期时间，在系统保持不间断运行达到设定的连续工作时间后自动关闭。
3.根据权利要求1所述的一种智能夜灯，其特征是：夜灯的灯罩内部构件由反光片、光线通道和灯头插座三部分组成，反光片为长条凹面半弧形结构，位于灯罩外壳内侧面后上方，靠近反光片两端各有一个灯头插座，光线通道为柱状体结构，前端为长方体结构与灯光投射口匹配连接，后端为梯形体结构与反光片匹配连接。
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