CN109883571B - 一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法，装置包括：基材，在智能床垫的床垫本体上设置若干片基材，每片基材包括：接触检测区域和导热壳体；人体接触检测模块，用于检测人体接触状态，并将人体接触状态发送至智能控制模块；温度感测模块，用于通过导热壳体感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，并将床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号发送至智能控制模块；智能控制模块，用于根据人体接触状态、床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。本发明还提供了该装置的方法。本发明根据人体接触状态和温度信号确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

Description

一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法

技术领域

本发明涉及智能技术领域，特别涉及一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法。

背景技术

在现代化的智能系统中，智能化的处理与操作已经涉及到了社会生活的很多方面，给人们的生活带来了很大的方便。智能床垫的应用也带来了很多舒适的体验，例如，床垫的软硬调节以及接触温度的控制操作，使得智能床垫的功能更加多样。

目前，智能床垫接触温度方面的控制首先需要对温度进行采集，了解当前智能床垫人体接触区域的温度值，而后进行床垫本体的温度调节操作，这样使得智能床垫上设定的温度值更加适宜用户健康的需要。智能床垫上的温度采集需要配置两套温度传感器，分别进行床垫表层温度和用户体表温度的采集操作，这就造成了温度采集装置设置的复杂性，而且人体在使用床垫的过程中翻身等动作会对人体与温度传感器的良好接触造成影响，从而使得用户体表温度的检测准确性降低。

因此，现有技术迫切的需要一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法，能够简化智能床垫表层温度和人体温度采集的硬件复杂度，节约成本，同时增强温度采集的精确度。

发明内容

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法。通过利用接触检测区域内设置的电极片检测人体接触状态，导热壳体内设置的温度传感器感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，从而使用信号线将床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号传导至温度计算电路板，由温度计算电路板测算得出床垫表层温度值和/或用户体表温度值，避免了温度采集装置设置的复杂性，提高了用户体表温度的检测准确性，节约了成本。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置，包括：

基材，在智能床垫的床垫本体上设置若干片所述基材，每片所述基材包括：接触检测区域和导热壳体；

人体接触检测模块，用于检测人体接触状态，并将所述人体接触状态发送至智能控制模块；

温度感测模块，用于通过所述导热壳体感测所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，并将所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号发送至所述智能控制模块；

所述智能控制模块，用于根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

一种可能的实施方式中，所述人体接触检测模块包括：设置于所述接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态。

一种可能的实施方式中，所述温度感测模块包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器用于感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测到所述用户体表温度信号。

一种可能的实施方式中，所述基材还包括：信号线，所述电极片和所述温度传感器使用所述信号线与所述智能控制模块中的温度计算电路板连接，进行信号的传输操作。

一种可能的实施方式中，所述智能控制模块包括：所述温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板用于将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；所述智能控制器用于接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

一种可能的实施方式中，所述温度计算电路板还用于根据所述电极片产生的所述电信号判断所述基材是否与所述人体存在接触，若存在接触，则进行所述床垫表层温度值和所述用户体表温度值的测算；若不存在接触，则仅需进行所述床垫表层温度值的测算。

作为本发明的第二方面，本发明公开了用于智能床垫温控检测的温度采集方法，包括以下步骤：

人体接触检测步骤，检测人体接触状态；

温度感测步骤，通过导热壳体感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号；

智能控制步骤，根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

一种可能的实施方式中，所述人体接触检测步骤包括：设置于接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态。

一种可能的实施方式中，所述温度感测步骤包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测所述用户体表温度信号。

一种可能的实施方式中，所述智能控制步骤包括：温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；所述智能控制器接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

(三)有益效果

本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置及其采集方法，通过接触检测区域内设置的电极片检测人体接触状态，导热壳体内设置的温度传感器感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，而后通过信号线将床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号传导至温度计算电路板，从而由温度计算电路板分析测算得出床垫表层温度值和/或用户体表温度值，不仅避免了温度采集装置设置的复杂性，而且节约了成本、提高了用户体表温度的检测准确性。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置的结构示意图。

图2是本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置的床垫本体的俯视图的结构示意图。

图3是本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置的基材的俯视图的结构示意图。

图4是本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置的结构示意图。

附图标记：

1 床垫本体

2 基材

3 接触检测区域

4 导热壳体

5 温度传感器

6 温度传感器

7 温度传感器

8 绝缘隔热材料

9 温度计算电路板

10 信号线

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面参考图1-4详细描述本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置的第一实施例。如图1-4所示，本实施例提供的温度采集装置主要包括：基材、人体接触检测模块、温度感测模块和智能控制模块。

基材，在智能床垫的床垫本体上设置若干片所述基材，每片所述基材包括：接触检测区域和导热壳体。智能床垫的床垫本体内部可以设置若干器件或元件等，以此实现床垫的智能化来满足用户的不同需求，在床垫本体的内部设置若干加热元件，通过智能控制器的控制选择启动或不启动加热元件进行床垫本体的表层整体或者某一特定区域的加热，满足人们寒冷状态下的睡眠需要。如图2所示，在床垫本体1的表面接触层设置若干基材2，该基材是由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯泡棉、乙丙橡胶或者碳纤维等柔性透气材质构成的柔性基材片，便于与人体直接接触，从而实现对床垫本体1的表层整体或者脚部接触区域等任一区域的检测。如图3所示，在基材2内设置导热壳体4，通过导热壳体4安装温度感测模块，可以对床垫本体上的温度进行检测，基材2的上表面设置接触检测区域3，通过该接触检测区域3设置人体接触检测模块，实现对床垫本体上人体接触状态的检测。

人体接触检测模块，用于检测人体接触状态，并将所述人体接触状态发送至智能控制模块。人体接触检测模块通过检测在床垫本体上的基材内的接触检测区域与人体是否存在接触，可以检测到人体接触状态，将人体接触状态发送到智能控制模块。

温度感测模块，用于通过所述导热壳体感测所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，并将所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号发送至所述智能控制模块。温度感测模块通过在床垫本体上的基材内的导热壳体传导热量，感知床垫本体内部温度信号，由床垫本体内部的温度信号预测经过床垫本体内部传导至床垫表层时的床垫表层温度；在床垫本体上的基材内的导热壳体与床垫本体上的人体接触时，温度感测模块通过导热壳体传导热量可以检测到用户身体表面温度，得到用户体表温度信号，导热壳体将感测到的床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号发送到智能控制模块。

所述智能控制模块，用于根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。智能控制模块在接收到人体接触检测模块发送的人体接触状态，以及温度感测模块发送的床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号后，根据人体接触状态、床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号进行床垫表层温度值和用户体表温度值的分析确定，从而计算出床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

在一种实施方式中，所述人体接触检测模块包括：设置于所述接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态。在基材的接触检测区域设置有电极片，该电极片为柔性电极片，以便与床垫本体上的人体接触，电极片是采用氯化银、石墨烯或者导电有机物材料在柔性基材上表面制成的涂层，可以在与人体接触时检测人体表面的生理电信号，或者通过与人体耦合的方式产生电容值变化信号。电极片与人体接触时会产生电信号，那么根据若干基材内设置的电极片可以检测出人体在床垫本体上的人体接触区域，进而可以预测出人体各个部位在床垫本体上的位置。

在一种实施方式中，所述温度感测模块包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器用于感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测到所述用户体表温度信号。在基材的导热壳体内部设置若干温度传感器，由温度传感器感知床垫本体内部的温度。如图4所示，可以在导热壳体4的内部侧表面设置温度传感器5，在导热壳体4的内部底表面设置温度传感器6，在温度传感器5和温度传感器6感知到床垫本体内部的加热元件产生的热量后，可以得到床垫本体内部温度信号，进而用于预测该热量经过在床垫本体内部的传输到达至床垫表层时的床垫表层温度；在导热壳体4的内部上表面设置温度传感器7，在该温度传感器7与人体直接接触时，可以感测到用户体表温度信号。基材2内的导热壳体4是由良导热性的材料制成的中空壳体，在导热壳体4的内部填充绝缘隔热材料8，避免了导热壳体4内部的热量传导对温度检测造成干扰。温度传感器一般为热敏电元件，比如热敏电阻或者热电偶。

在一种实施方式中，所述基材还包括：信号线，所述电极片和所述温度传感器使用所述信号线与所述智能控制模块中的温度计算电路板连接，进行信号的传输操作。如图4所示，在基材2的内部设置有信号线10，基材2的下表面设置有温度计算电路板9。通过信号线可以将基材内部的电极片和温度传感器与温度计算电路板之间进行连接，使得电极片与人体接触时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板，导热壳体内部的侧表面和底表面的温度传感器感测到床垫本体内部温度时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板，以及导热壳体内部上表面的温度传感器感测到用户体表温度时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板。

在一种实施方式中，所述智能控制模块包括：所述温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板用于将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；所述智能控制器用于接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值。智能控制模块包括：温度计算电路板和智能控制器，温度计算电路板将计算出的床垫表层温度值和/或用户体表温度值传输至智能控制器。智能控制器在接收到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，通过调节床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层的温度达到智能控制器内预先设置的温度值，或者由智能控制器根据用户体表温度自动调节加热元件进行加热，使得用户体表温度达到适宜的温度值。智能控制器可以通过无线通信的方式与终端连接，用户在通过终端查看到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，选择启动加热元件，而后由智能控制器控制床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层温度值达到用户设定的温度值。智能控制器可以对床垫表层的整体温度值进行调节，也可以对床垫表层某一区域位置处的温度值进行调节，比如人体接触区域，人体脚部接触区域。

温度计算电路板可分为四个单元：信号调理单元、接触确定单元、温度值确定单元和温度测算单元。下面具体予以说明。

信号调理单元在接收到接触检测区域的电极片以及导热壳体内部的温度传感器产生的电信号后，对电信号进行噪声滤除、信号放大和模数转换操作。

在一种实施方式中，所述温度计算电路板还用于根据所述电极片产生的所述电信号判断所述基材是否与所述人体存在接触，若存在接触，则进行所述床垫表层温度值和所述用户体表温度值的测算；若不存在接触，则仅需进行所述床垫表层温度值的测算。温度计算电路板进行床垫表层温度值和用户体表温度值的计算时，由接触确定单元根据在基材内接触检测区域的电极片产生电信号，判定基材与人体存在接触，以及在基材内接触检测区域的电极片无信号产生判定基材与人体不存在接触。

所述温度值确定单元用于将所述温度传感器产生的所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，由电信号模拟量转化为温度值数值量。

参考图4，若基材与人体存在接触，则由温度测算单元进行床垫表层温度值和用户体表温度值的测算，例如，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值数值量，其中T1为导热壳体4的内部上表面设置温度传感器7检测的电信号对应的温度值；T2为导热壳体4的内部侧表面设置温度传感器5检测的电信号对应的温度值；T3为导热壳体4的内部底表面设置温度传感器6检测的电信号对应的温度值；B2、B3是T2、T3各自对应的权重系数，且B2+B3＝1,那么床垫表层温度值T＝B2*T2+B3*T3；在计算获得床垫表层温度值T之后，以作为该床垫表层温度值T的线性函数的B1为转化系数，那么人体的用户体表温度值TB＝B1*T1。也就是说，当检测确定与人体存在接触时，只依据导热壳体4的内部侧表面、内部底表面的温度传感器的检测结果来推算床垫表层温度值，而不利用导电壳体4内部上表面与人体有接触部位的温度传感器来推算床垫表层温度值；进而，再导电壳体4内部上表面与人体有接触部位的温度传感器来推算用户体表温度值；同时利用转化系数B1来在用户体表温度值计算时体现床垫表层温度值的影响；一般床垫表层温度值高，则在接触状态下用户体表温度值也会相应正比升高，故而将B1作为该床垫表层温度值T的线性函数。若基材与人体不存在接触，则由温度测算单元进行床垫表层温度值的测算，例如，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值，A1、A2、A3是T1、T2、T3各自对应的权重系数，且A1+A2+A3＝1,那么床垫表层温度值T＝A1*T1+A2*T2+A3*T3。也就是说，当检测确定与人体不存在接触时，同时依据导热壳体4的内部侧表面、内部底表面、内部上表面的温度传感器的检测结果来推算床垫表层温度值；且一般A1的权重系数要大于A2、A3，因为T1对应的温度传感器位于导热壳体4内部上表面，更为接近床垫表层。

本发明根据在床垫本体上设置基材，基材内设置信号线、接触检测区域和导热壳体，进而由接触检测区域内设置的电极片检测人体接触状态，导热壳体内设置的温度传感器感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，并通过信号线将床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号传导至智能控制模块中的温度计算电路板，由温度计算电路板判断基材是否与人体存在接触，从而进行床垫表层温度值和/或用户体表温度值的测算。本发明所述的一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置，将床垫表层温度和用户体表温度的采集设置在一套采集装置中，避免了温度采集装置设置的复杂性，节约了成本。床垫本体上设置的若干基材，避免了人体在使用床垫的过程中翻身等动作对人体与温度传感器的接触造成的影响，提高了用户体表温度的检测准确性。

下面详细描述本发明提供的一种用于智能床垫温控检测的温度采集方法的第一实施例。本实施例提供的温度采集方法，主要包括有：人体接触检测步骤、温度感测步骤和智能控制步骤。

人体接触检测步骤，检测人体接触状态。床垫本体上设置有基材，基材内设置有接触检测区域，在人体接触检测步骤中，通过检测在床垫本体上的基材内的接触检测区域与人体是否存在接触，可以检测到人体接触状态。

温度感测步骤，通过导热壳体感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号。在床垫本体上的基材内设置有导热壳体，在温度感测步骤中，通过在床垫本体上的基材内的导热壳体传导热量，感知床垫本体内部温度信号，由床垫本体内部的温度信号预测经过床垫本体内部传导至床垫表层时的床垫表层温度；在床垫本体上的基材内的导热壳体与床垫本体上的人体接触时，通过导热壳体传导热量可以检测到用户身体表面温度，得到用户体表温度信号。

智能控制步骤，根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值。智能控制步骤中，在接收到人体接触检测步骤中检测的人体接触状态，以及温度感测步骤中感测的床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号后，根据人体接触状态、床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号进行床垫表层温度值和用户体表温度值的分析确定，从而计算出床垫表层温度值和/或用户体表温度值。

在一种实施方式中，所述人体接触检测步骤包括：设置于接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态。在基材的接触检测区域设置有电极片，该电极片为柔性电极片，以便与床垫本体上的人体接触，电极片是采用氯化银、石墨烯或者导电有机物材料在柔性基材上表面制成的涂层，可以在与人体接触时检测人体表面的生理电信号，或者通过与人体耦合的方式产生电容值变化信号。电极片与人体接触时会产生电信号，那么根据若干基材内设置的电极片可以检测出人体在床垫本体上的人体接触区域，进而可以预测出人体各个部位在床垫本体上的位置。

在一种实施方式中，所述温度感测步骤包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测所述用户体表温度信号。在基材的导热壳体内部设置若干温度传感器，由温度传感器感知床垫本体内部的温度，可以在导热壳体的内部侧表面，以及导热壳体的内部底表面分别设置一个温度传感器，在温度传感器感知到床垫本体内部的加热元件产生的热量后，可以得到床垫本体内部温度信号，进而预测该热量经过在床垫本体内部的传输到达至床垫表层时的床垫表层温度；在导热壳体的内部上表面设置温度传感器，在该温度传感器与人体直接接触时，可以感测到用户体表温度信号。

基材内的导热壳体是由良导热性的材料制成的中空壳体，在导热壳体的内部填充绝缘隔热材料，避免了导热壳体内部的热量传导对温度检测造成干扰。温度传感器一般为热敏电元件，比如热敏电阻或者热电偶。

在一种实施方式中，所述智能控制步骤包括：温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和\或用户体表温度值；所述智能控制器接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值。温度计算电路板将计算出的床垫表层温度值和/或用户体表温度值传输至智能控制器。智能控制器在接收到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，通过调节床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层的温度达到智能控制器内预先设置的温度值，或者由智能控制器根据用户体表温度自动调节加热元件进行加热，使得用户体表温度达到适宜的温度值。智能控制器可以通过无线通信的方式与终端连接，用户在通过终端查看到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，选择启动加热元件，而后由智能控制器控制床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层温度值达到用户设定的温度值。智能控制器可以对床垫表层的整体温度值进行调节，也可以对床垫表层某一区域位置处的温度值进行调节，比如人体接触区域，人体脚部接触区域。

温度计算电路板在接收到接触检测区域的电极片以及导热壳体内部的温度传感器产生的电信号后，对电信号进行噪声滤除、信号放大和模数转换操作。在一种实施方式中，所述温度计算电路板根据所述电极片产生的所述电信号判断所述基材是否与所述人体存在接触，若存在接触，则进行所述床垫表层温度值和所述用户体表温度值的测算；若不存在接触，则仅需进行所述床垫表层温度值的测算。温度计算电路板进行床垫表层温度值和用户体表温度值的计算，在基材内接触检测区域的电极片产生电信号时，判定基材与人体存在接触，在基材内接触检测区域的电极片无信号产生时，判定基材与人体不存在接触。

温度计算电路板将所述温度传感器产生的所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，由电信号模拟量转化为温度值数值量。

若基材与人体存在接触，则进行床垫表层温度值和用户体表温度值的测算，例如，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值数值量，其中T1为导热壳体的内部上表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T2为导热壳体的内部侧表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T3为导热壳体的内部底表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；B2、B3是T2、T3各自对应的权重系数，且B2+B3＝1,那么床垫表层温度值T＝B2*T2+B3*T3；在计算获得床垫表层温度值T之后,以作为该床垫表层温度值T的线性函数的B1为转化系数，那么人体的用户体表温度值TB＝B1*T1。也就是说，当检测确定与人体存在接触时，只依据导热壳体的内部侧表面、内部底表面的温度传感器的检测结果来推算床垫表层温度值，而不利用导电壳体内部上表面与人体有接触部位的温度传感器来推算床垫表层温度值；进而，再导电壳体内部上表面与人体有接触部位的温度传感器来推算用户体表温度值；同时利用转化系数B1来在用户体表温度值计算时体现床垫表层温度值的影响；一般床垫表层温度值高，则在接触状态下用户体表温度值也会相应正比升高，故而将B1作为该床垫表层温度值T的线性函数。若基材与人体不存在接触，则仅进行床垫表层温度值的测算，例如，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值，A1、A2、A3是T1、T2、T3各自对应的权重系数，且A1+A2+A3＝1,那么床垫表层温度值T＝A1*T1+A2*T2+A3*T3。也就是说，当检测确定与人体不存在接触时，同时依据导热壳体的内部侧表面、内部底表面、内部上表面的温度传感器的检测结果来推算床垫表层温度值；且一般A1的权重系数要大于A2、A3，因为T1对应的温度传感器位于导热壳体内部上表面，更为接近床垫表层。

本发明根据接触检测区域内的电极片检测人体接触状态，导热壳体内设置的温度传感器感测床垫本体内部温度信号和用户体表温度信号，并通过温度计算电路板接收电极片和温度传感器产生的电信号，从而由温度计算电路板对接收到的电信号进行分析测算得出床垫表层温度值和/或用户体表温度值，不仅避免了温度采集装置设置的复杂性，节约了成本，而且避免了人体在使用床垫的过程中翻身等动作对人体与温度传感器的接触造成的影响，提高了用户体表温度的检测准确性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种用于智能床垫温控检测的温度采集装置，其特征在于，包括：

基材，在智能床垫的床垫本体上设置若干片所述基材，每片所述基材包括：接触检测区域和导热壳体；在床垫本体的表面接触层设置若干基材，该基材是由包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯泡棉、乙丙橡胶或者碳纤维的柔性透气材质构成的柔性基材片；在基材内设置导热壳体，通过导热壳体安装温度感测模块，对床垫本体上的温度进行检测，基材的上表面设置接触检测区域，通过该接触检测区域设置人体接触检测模块；

人体接触检测模块，用于检测人体接触状态，并将所述人体接触状态发送至智能控制模块；人体接触检测模块通过检测在床垫本体上的基材内的接触检测区域与人体是否存在接触，检测到人体接触状态；

温度感测模块，用于通过所述导热壳体感测所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，并将所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号发送至所述智能控制模块；温度感测模块通过在床垫本体上的基材内的导热壳体传导热量，感知床垫本体内部温度信号，由床垫本体内部温度信号预测经过床垫本体内部传导至床垫表层时的床垫表层温度；在床垫本体上的基材内的导热壳体与床垫本体上的人体接触时，温度感测模块通过导热壳体传导热量检测到用户身体表面温度，得到用户体表温度信号；

所述智能控制模块，用于根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值；

在床垫本体的内部设置若干加热元件，通过智能控制模块的智能控制器的控制选择启动或不启动加热元件进行床垫本体的表层整体或者某一特定区域的加热；所述某一特定区域包括：人体接触区域或者人体脚部接触区域；

所述人体接触检测模块包括：设置于所述接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态；该电极片为柔性电极片，电极片是采用氯化银、石墨烯或者导电有机物材料在柔性基材上表面制成的涂层，在与人体接触时检测人体表面的生理电信号，或者通过与人体耦合的方式产生电容值变化信号；电极片与人体接触时会产生电信号，那么根据若干基材内设置的电极片检测出人体在床垫本体上的人体接触区域，进而预测出人体各个部位在床垫本体上的位置；

所述温度感测模块包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器用于感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测到所述用户体表温度信号；在基材的导热壳体内部设置若干温度传感器，由温度传感器感知床垫本体内部的温度；在导热壳体的内部侧表面设置温度传感器，在导热壳体的内部底表面设置温度传感器，在导热壳体的内部侧表面的温度传感器和导热壳体的内部底表面的温度传感器感知到床垫本体内部的加热元件产生的热量后，得到床垫本体内部温度信号，进而用于预测该热量经过在床垫本体内部的传输到达至床垫表层时的床垫表层温度；在导热壳体的内部上表面设置温度传感器，在该导热壳体的内部上表面的温度传感器与人体直接接触时，感测到用户体表温度信号；基材内的导热壳体是由良导热性的材料制成的中空壳体，在导热壳体的内部填充绝缘隔热材料，温度传感器为热敏电元件，所述热敏电元件包括热敏电阻或者热电偶；

所述基材还包括：信号线，所述电极片和所述温度传感器使用所述信号线与所述智能控制模块中的温度计算电路板连接，进行信号的传输操作；在基材的内部设置有信号线，基材的下表面设置有温度计算电路板；电极片与人体接触时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板，导热壳体内部的侧表面和底表面的温度传感器感测到床垫本体内部温度时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板，以及导热壳体内部上表面的温度传感器感测到用户体表温度时产生的电信号通过信号线传输至温度计算电路板；

所述智能控制模块包括：所述温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板用于将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；所述智能控制器用于接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；智能控制器在接收到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，通过调节床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层的温度达到智能控制器内预先设置的温度值，或者由智能控制器根据用户体表温度自动调节加热元件进行加热，使得用户体表温度达到适宜的温度值；智能控制器通过无线通信的方式与终端连接，用户在通过终端查看到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，选择启动加热元件，而后由智能控制器控制床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层温度值达到用户设定的温度值；智能控制器对床垫表层的整体温度值进行调节，或者对床垫表层某一区域位置处的温度值进行调节；所述某一区域位置包括人体接触区域或者人体脚部接触区域；

温度计算电路板包括：信号调理单元、接触确定单元、温度值确定单元和温度测算单元；

信号调理单元在接收到接触检测区域的电极片以及导热壳体内部的温度传感器产生的电信号后，对电信号进行噪声滤除、信号放大和模数转换操作；

所述温度计算电路板还用于根据所述电极片产生的所述电信号判断所述基材是否与所述人体存在接触，若存在接触，则进行所述床垫表层温度值和所述用户体表温度值的测算；若不存在接触，则仅需进行所述床垫表层温度值的测算；温度计算电路板进行床垫表层温度值和用户体表温度值的计算时，由接触确定单元根据在基材内接触检测区域的电极片产生电信号，判定基材与人体存在接触，以及在基材内接触检测区域的电极片无信号产生判定基材与人体不存在接触；

所述温度值确定单元用于将所述温度传感器产生的所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，由电信号模拟量转化为温度值数值量；

若基材与人体存在接触，则由温度测算单元进行床垫表层温度值和用户体表温度值的测算，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值数值量，其中T1为导热壳体的内部上表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T2为导热壳体的内部侧表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T3为导热壳体的内部底表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；B2、B3是T2、T3各自对应的权重系数，且B2+B3＝1,那么床垫表层温度值T＝B2*T2+B3*T3；在计算获得床垫表层温度值之后，以作为该床垫表层温度值的线性函数的B1为转化系数，那么人体的用户体表温度值TB＝B1*T1；

若基材与人体不存在接触，则由温度测算单元进行床垫表层温度值的测算，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值，A1、A2、A3是T1、T2、T3各自对应的权重系数，且A1+A2+A3＝1,那么床垫表层温度值T＝A1*T1+A2*T2+A3*T3。

2.一种用于智能床垫温控检测的温度采集方法，其特征在于，包括：

人体接触检测步骤，检测人体接触状态；通过检测在床垫本体上的基材内的接触检测区域与人体是否存在接触，检测到人体接触状态；

温度感测步骤，通过导热壳体感测床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号；通过在床垫本体上的基材内的导热壳体传导热量，感知床垫本体内部温度信号，由床垫本体内部温度信号预测经过床垫本体内部传导至床垫表层时的床垫表层温度；在床垫本体上的基材内的导热壳体与床垫本体上的人体接触时，温度感测步骤通过导热壳体传导热量检测到用户身体表面温度，得到用户体表温度信号；

智能控制步骤，根据所述人体接触状态、所述床垫本体内部温度信号和所述用户体表温度信号，分析并确定床垫表层温度值和/或用户体表温度值；

在床垫本体的内部设置若干加热元件，通过智能控制步骤的智能控制器的控制选择启动或不启动加热元件进行床垫本体的表层整体或者某一特定区域的加热；所述某一特定区域包括：人体接触区域或者人体脚部接触区域；

所述人体接触检测步骤包括：设置于接触检测区域的电极片，所述电极片与所述人体接触时产生电信号，表示所述人体接触状态；该电极片为柔性电极片，电极片是采用氯化银、石墨烯或者导电有机物材料在柔性基材上表面制成的涂层，在与人体接触时检测人体表面的生理电信号，或者通过与人体耦合的方式产生电容值变化信号；电极片与人体接触时会产生电信号，那么根据若干基材内设置的电极片检测出人体在床垫本体上的人体接触区域，进而预测出人体各个部位在床垫本体上的位置；

所述温度感测步骤包括：设置于所述导热壳体内部的若干温度传感器，所述温度传感器感知所述床垫本体内部的温度，生成所述床垫本体内部温度信号；在所述温度传感器与所述人体直接接触时感测所述用户体表温度信号；在基材的导热壳体内部设置若干温度传感器，由温度传感器感知床垫本体内部的温度；在导热壳体的内部侧表面设置温度传感器，在导热壳体的内部底表面设置温度传感器，在导热壳体的内部侧表面的温度传感器和导热壳体的内部底表面的温度传感器感知到床垫本体内部的加热元件产生的热量后，得到床垫本体内部温度信号，进而用于预测该热量经过在床垫本体内部的传输到达至床垫表层时的床垫表层温度；在导热壳体的内部上表面设置温度传感器，在该导热壳体的内部上表面的温度传感器与人体直接接触时，感测到用户体表温度信号；基材内的导热壳体是由良导热性的材料制成的中空壳体，在导热壳体的内部填充绝缘隔热材料，温度传感器为热敏电元件，所述热敏电元件包括热敏电阻或者热电偶；

所述智能控制步骤包括：温度计算电路板和智能控制器，所述温度计算电路板将所述电极片和所述温度传感器产生的电信号进行调节整理，并将所述温度传感器产生的所述电信号转化为所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；所述智能控制器接收所述温度计算电路板发送的所述床垫表层温度值和/或用户体表温度值；智能控制器在接收到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，通过调节床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层的温度达到智能控制器内预先设置的温度值，或者由智能控制器根据用户体表温度自动调节加热元件进行加热，使得用户体表温度达到适宜的温度值；智能控制器通过无线通信的方式与终端连接，用户在通过终端查看到床垫表层温度值和/或用户体表温度值后，选择启动加热元件，而后由智能控制器控制床垫本体内部的加热元件进行加热，使得床垫表层温度值达到用户设定的温度值；智能控制器对床垫表层的整体温度值进行调节，或者对床垫表层某一区域位置处的温度值进行调节；所述某一区域位置包括人体接触区域或者人体脚部接触区域；

温度计算电路板包括：信号调理步骤、接触确定步骤、温度值确定步骤和温度测算步骤；

信号调理步骤在接收到接触检测区域的电极片以及导热壳体内部的温度传感器产生的电信号后，对电信号进行噪声滤除、信号放大和模数转换操作；

所述温度计算电路板还根据所述电极片产生的所述电信号判断所述基材是否与所述人体存在接触，若存在接触，则进行所述床垫表层温度值和所述用户体表温度值的测算；若不存在接触，则仅需进行所述床垫表层温度值的测算；温度计算电路板进行床垫表层温度值和用户体表温度值的计算时，由接触确定步骤根据在基材内接触检测区域的电极片产生电信号，判定基材与人体存在接触，以及在基材内接触检测区域的电极片无信号产生判定基材与人体不存在接触；

所述温度值确定步骤将所述温度传感器产生的所述床垫本体内部温度信号以及用户体表温度信号，由电信号模拟量转化为温度值数值量；

若基材与人体存在接触，则由温度测算步骤进行床垫表层温度值和用户体表温度值的测算，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值数值量，其中T1为导热壳体的内部上表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T2为导热壳体的内部侧表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；T3为导热壳体的内部底表面设置温度传感器检测的电信号对应的温度值；B2、B3是T2、T3各自对应的权重系数，且B2+B3＝1,那么床垫表层温度值T＝B2*T2+B3*T3；在计算获得床垫表层温度值之后，以作为该床垫表层温度值的线性函数的B1为转化系数，那么人体的用户体表温度值TB＝B1*T1；

若基材与人体不存在接触，则由温度测算步骤进行床垫表层温度值的测算，T1、T2、T3是导热壳体内部的温度传感器检测到的温度值，A1、A2、A3是T1、T2、T3各自对应的权重系数，且A1+A2+A3＝1,那么床垫表层温度值T＝A1*T1+A2*T2+A3*T3。

Images