CN110333678A - 一种儿童防踢被装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种儿童防踢被装置及其控制系统，包括主芯片、锂电池、蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过主芯片、蓝牙模块和温湿度检测模块的作用，实时检测被子内外的温度，并记录每个时刻的被子温度，形成温度曲线，通过记录的数据来分析温度改善是否有效，并作为下一次设备采取改善温度的措施依据，调整装置自身行为，通过风扇电机、扇叶、驱动电机、转轮、拉绳和连接条的作用，对儿童的睡觉环境进行降温，从而降低儿童体感温度，来避免儿童觉得过热，并记录每个时刻风扇和抬被子装置的动作，操作简单，使用便捷可靠。

Description

一种儿童防踢被装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体为一种儿童防踢被装置及其控制系统。

背景技术

儿童睡觉时候踢被子问题一直来困扰着为人父为人母的人，很多父母都需要在半夜醒来看看子女的被子是不是盖好了，而儿童爱踢被子的很大原因是他们觉得被子盖的太厚，又因为年纪太幼小而不会很好的控制盖多少合适，只在觉得热时顺势用脚一踢或是用手一推，将自己大部分身体露在了被子外，现有技术中，父母需要经常醒来去查看儿童是否将被子踢掉，浪费父母大量的精力，有些父母通过将儿童睡觉的环境控制在某一个温度值，但是由于不同儿童因为不同体质、季节、身体状态和家里通风情况等，对所需被子的温度都会不一样，这样的设计可能不但没有帮助用户，反而可能造成困扰，所以急需一种儿童防踢被装置及其控制系统来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种儿童防踢被装置及其控制系统，可以有效解决上述背景技术中提出现有技术中，父母需要经常醒来去查看儿童是否将被子踢掉，浪费父母大量的精力，有些父母通过将儿童睡觉的环境控制在某一个温度值，但是由于不同儿童因为不同体质、季节、身体状态和家里通风情况等，对所需被子的温度都会不一样，这样的设计可能不但没有帮助用户，反而可能造成困扰的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种儿童防踢被装置，包括儿童床，所述儿童床顶端铺设有被子，所述被子顶端安装有温湿度传感器，所述儿童床一侧放置有基座，所述基座一侧内部安装有风扇电机，所述风扇电机的输出轴套接有扇叶，所述基座顶端一侧安装有LED灯，所述基座顶端另一侧安装有喷雾管，所述基座一侧位于喷雾管底部位置处嵌入安装有喇叭；

所述基座一侧中心位置处插入安装有主杆，所述主杆一端安装有支杆，所述支杆一端安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴套接有转轮，所述转轮外侧缠绕有拉绳，所述拉绳底端安装有连接条。

优选的，所述基座内部安装有锂电池，且所述风扇电机、LED灯、喇叭和驱动电机的输入端均与所述锂电池的输出端电性连接。

优选的，所述连接条与被子可拆卸式相连。

一种儿童防踢被控制系统，包括主芯片、锂电池、蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机，所述锂电池与主芯片电连接，并为所述主芯片提供电能，所述蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机均与主芯片进行电连接。

优选的，所述所述主芯片通过SDIO通信接口与蓝牙模块接口进行通信连接。

优选的，所述蓝牙模块包括蓝牙模块A和蓝牙模块B，所述温湿度检测模块与手机之间通过蓝牙模块A进行数据传输，并通过蓝牙模块A将温湿度检测模块检测的数据推送至手机APP界面，所述主芯片与手机APP之间通过蓝牙模块B进行数据传输，并通过蓝牙模块B将手机下达的指令传递给主芯片，通过所述主芯片做出相应的响应。

优选的，所述温湿度检测模块包括温湿度传感器，所述温湿度模块用于检测房间内的温度和湿度，且所述温湿度传感器的数据通过串行输出给主芯片。

优选的，所述告警模块包括LED灯和喇叭，所述LED灯和所述喇叭均与主芯片电连接，且LED灯和喇叭分别发出光提醒和声提醒。

优选的，所述加湿模块的电路由雾化片、振荡器和换能器组成，其中，振荡器和换能器是雾化片的驱动单元。

优选的，所述振荡器是一种由高频压电陶瓷片组成的工作振荡器，其震荡频率在1.65MHz，利用电子高频震荡通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、通过主芯片、蓝牙模块和温湿度检测模块的作用，实时检测被子内外的温度，并记录每个时刻的被子温度，形成温度曲线，通过记录的数据来分析温度改善是否有效，并作为下一次设备采取改善温度的措施依据，调整装置自身行为，当儿童已经将被子踢掉时，通过声音和灯光的双重方式提醒父母，确保父母第一时间察觉来将儿童被子重新盖上。

2、通过风扇电机、扇叶、驱动电机、转轮、拉绳和连接条的作用，对儿童的睡觉环境进行降温，从而降低儿童体感温度，来避免儿童觉得过热，并记录每个时刻风扇和抬被子装置的动作，父母可根据自身经验判断和温度偏好来设置温度控制值，手机APP将结合父母的设置值和装置记录的数据分析，来生成优化后的参数，既保证了装置的智能优化调整，又确保人的个性选择需要，并带有加湿模块，从而改善儿童睡眠环境，操作简单，使用便捷可靠。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明防踢被装置的结构示意图；

图2是本发明踢被装置的俯视图；

图3是本发明基座的结构示意图；

图4是本发明提被机构的结构示意图；

图5是本发明防踢被装置控制系统的流程框图；

图6是本发明自检测时被窝温度曲线的模型图；

图7是本发明踢被记录的模型图；

图8是本发明装置启动时被窝温度曲线的模型图；

图中标号：1、儿童床；2、被子；3、温湿度传感器；4、基座；5、风扇电机；6、扇叶；7、LED灯；8、喷雾管；9、喇叭；10、主杆；11、支杆；12、驱动电机；13、转轮；14、拉绳；15、连接条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-4所示，本发明提供一种技术方案，一种儿童防踢被装置，包括儿童床1，儿童床1顶端铺设有被子2，被子2顶端安装有温湿度传感器3，儿童床1一侧放置有基座4，基座4一侧内部安装有风扇电机5，风扇电机5的输出轴套接有扇叶6，基座4顶端一侧安装有LED灯7，基座4顶端另一侧安装有喷雾管8，基座4一侧位于喷雾管8底部位置处嵌入安装有喇叭9，基座4一侧中心位置处插入安装有主杆10，主杆10一端安装有支杆11，支杆11和主杆10活动连接，方便转动支杆11，从而改变支杆11的角度，支杆11一端安装有驱动电机12，驱动电机12输出轴套接有转轮13，转轮13外侧缠绕有拉绳14，拉绳14底端安装有连接条15，基座4内部安装有锂电池，且风扇电机5、LED灯7、喇叭9和驱动电机12的输入端均与锂电池的输出端电性连接。

具体的，连接条15与被子2可拆卸式相连，其中，连接条15与被子2连接包括通过魔术贴相连，通过胶带相连和通过卡扣相连等，根据实际需求选择对应的连接方式，方便安装和拆卸连接条15与被子2。

如图5所示，一种儿童防踢被控制系统，包括主芯片、锂电池、蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机，锂电池与主芯片电连接，并为主芯片提供电能，蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机均与主芯片进行电连接。

具体的，主芯片用于接收被窝温度和外部温湿度信息，并在在判定被子被踢掉时发出执行指令，主芯片采用STM32F103C8高性能微控制器，其以ARM Cortex-M3为内核，并使用ARM V7体系结构，使其不仅支持Thumb-2指令集，而且拥有很多新特性，提高了系统工作频率，使其最高可以达到72MHz，其中，STM32F103芯片拥有丰富的外设及其I/O口，本实施例采用64个引脚的STM32F103C8作为核心处理器，其工作电压为2.0-3.6V，具有512K Byte的Flash及其64KByte的SRAM，并且有I2C总线、SDIO通信接口、SPI总线等丰富的外设，而且拥有3个12bit的ADC、2个12bit的DAC、1个USB通道、有16个中断优先级和30个中断通道，通过SDIO通信接口与蓝牙模块接口进行通信连接。

具体的，蓝牙模块用于数据的接收，本实施例采用PW-01蓝牙模块，其为一种主从机一体、串口数据透传和超低功耗的蓝牙透传模块，该蓝牙模块基于蓝牙4.0协议标准，采用TI CC2541芯片作为核心处理器，从而使其拥有强大全面的AT指令集，涵盖了蓝牙应用中几乎所有的场景，蓝牙模块包括蓝牙模块A和蓝牙模块B，温湿度检测模块与手机之间通过蓝牙模块A进行数据传输，并通过蓝牙模块A将温湿度检测模块检测的数据推送至手机APP界面，主芯片与手机APP之间通过蓝牙模块B进行数据传输，并通过蓝牙模块B将手机下达的指令传递给主芯片，通过主芯片做出相应的响应。

具体的，温湿度检测模块包括温湿度传感器3，温湿度模块用于检测房间内的温度和湿度，其中，温湿度传感器的型号为DHT11，其湿度检测范围：20％-95％，湿度测量误差为正负5％，温度检测范围：0度到50度，温度测量误差为正负2度，且温湿度传感器3的数据通过串行输出给主芯片。

具体的，告警模块包括LED灯7和喇叭9，LED灯7和喇叭9均与主芯片电连接，且LED灯7和喇叭9分别发出光提醒和声提醒，从而通过光提醒和声提醒来实现双重告警，确保提醒使用者第一时间察觉。

具体的，加湿模块的电路由雾化片、振荡器和换能器组成，其中，振荡器和换能器是雾化片的驱动单元，振荡器是一种由高频压电陶瓷片组成的工作振荡器，其震荡频率在1.65MHz，利用电子高频震荡通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。

工作前：

首先将装置移动到儿童床1附近，摆动支杆11，使其转动至合适角度，接着拉动拉绳14，使其底端的连接条15与被子2接触，并选用魔术贴连接的方式将连接条15与被子2进行连接，接着向喷雾管8一端注入一定的干净水，完成准备工作。

如图6所示，自检测时：

启动温湿度传感器3，通过温湿度传感器3检测被子2内部的温度和室外的温度，并通过蓝牙模块A将检测的数据传输至使用者的手机中，通过手机中相应APP记录每个时刻的被子温度，形成温度曲线，使用者通过观察曲线来实时获取儿童周围的温度湿度情况，当曲线发生急剧变化时，突变折点表示儿童将被子2踢掉了，此时主芯片判定被子2被踢掉，主芯片发出指令控制LED灯7发出光线，产生光提醒，控制喇叭9发生声响发出声提醒，从而产生双重告警，确保提醒使用者第一时间察觉。

如图7和8所示，装置系统启动时：

记录上述曲线的突变折点，从而汇总形成踢被子的记录，根据该温度集合分析儿童喜好的温度情况，并设置一个温度临界点，当温度达到该临界点时，主芯片发出指令，控制驱动电机12进行工作，驱动电机12带动转轮13转动，从而收卷拉绳14，进而将被子2拉动抬起，减轻被子盖在儿童身上的重量，从而降低被子2内部的温度，其中，被子抬起的高度和监测的温度相关联，继续通过温湿度传感器3检测被子2的温度，当温度还在持续上升达到临界点时，主芯片启动风扇电机5，通过风扇电机5带动扇叶6转动，从而进一步为环境进行降温，并记录装置所采取的动作，通过记录的数据来分析温度改善是否有效，并作为下一次设备采取改善温度的措施依据，调整装置自身行为，其中，父母可根据自身经验判断和温度偏好来设置温度控制值，APP将结合父母的设置值和装置记录的数据分析，来生成优化后的参数，既保证了装置的智能优化调整，又确保人的个性选择需要，通过监测被子外部温湿度情况，和被子内温度进行对比，形成更加合理的判断，并设置有加湿模块和喷雾管8，从而根据需求来喷射雾气来改善儿童睡眠环境。

进一步的，基座4的形状可以设计成不同类型的动漫人物，利用趣味的装置设计，更加促进儿童和大人的喜爱。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种儿童防踢被装置，包括儿童床，其特征在于：所述儿童床顶端铺设有被子，所述被子顶端安装有温湿度传感器，所述儿童床一侧放置有基座，所述基座一侧内部安装有风扇电机，所述风扇电机的输出轴套接有扇叶，所述基座顶端一侧安装有LED灯，所述基座顶端另一侧安装有喷雾管，所述基座一侧位于喷雾管底部位置处嵌入安装有喇叭；

所述基座一侧中心位置处插入安装有主杆，所述主杆一端安装有支杆，所述支杆一端安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴套接有转轮，所述转轮外侧缠绕有拉绳，所述拉绳底端安装有连接条。

2.根据权利要求1所述的一种儿童防踢被装置，其特征在于：所述基座内部安装有锂电池，且所述风扇电机、LED灯、喇叭和驱动电机的输入端均与所述锂电池的输出端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种儿童防踢被装置，其特征在于：所述连接条与被子可拆卸式相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：包括主芯片、锂电池、蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机，所述锂电池与主芯片电连接，并为所述主芯片提供电能，所述蓝牙模块、温湿度检测模块、告警模块、加湿模块、风扇和电机均与主芯片进行电连接。

5.根据权利要求4所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述所述主芯片通过SDIO通信接口与蓝牙模块接口进行通信连接。

6.根据权利要求4所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述蓝牙模块包括蓝牙模块A和蓝牙模块B，所述温湿度检测模块与手机之间通过蓝牙模块A进行数据传输，并通过蓝牙模块A将温湿度检测模块检测的数据推送至手机APP界面，所述主芯片与手机APP之间通过蓝牙模块B进行数据传输，并通过蓝牙模块B将手机下达的指令传递给主芯片，通过所述主芯片做出相应的响应。

7.根据权利要求4所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述温湿度检测模块包括温湿度传感器，所述温湿度模块用于检测房间内的温度和湿度，且所述温湿度传感器的数据通过串行输出给主芯片。

8.根据权利要求4所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述告警模块包括LED灯和喇叭，所述LED灯和所述喇叭均与主芯片电连接，且LED灯和喇叭分别发出光提醒和声提醒。

9.根据权利要求4所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述加湿模块的电路由雾化片、振荡器和换能器组成，其中，振荡器和换能器是雾化片的驱动单元。

10.根据权利要求9所述的一种儿童防踢被控制系统，其特征在于：所述振荡器是一种由高频压电陶瓷片组成的工作振荡器，其震荡频率在1.65MHz，利用电子高频震荡通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生水雾。