CN213524730U - 一种智能助眠枕 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能助眠枕，包括控制装置、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器，所述控制装置分别与遥控器、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器电性连接。本实用新型在传统枕头上集合：睡眠检测、音乐助眠、脉冲按摩、热敷、手机App功能为一体，且还具有产品升级功能为用户提供了友好的体验方式，本实用新型还设置有合理的助眠模式，通过音乐助眠、热敷、按摩以及自动休眠方式，大大提高用户睡眠质量。

Description

一种智能助眠枕

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，具体涉及一种智能助眠枕。

背景技术

现代社会中，人们越来越感受到智能家居的普及带来的方便与舒适，而且人们对于智能家居的要求不仅仅局限于家居的自动化实现，而是更加的贴合人们的生活需求，睡眠是缓解疲惫的最有效方式，但是生活的快节奏和社会的竞争力带给人们很大的压力，这种压力容易使人们出现睡眠问题，尤其是入睡困难问题，已成为越来越多人的困扰，并严重影响人们的睡眠质量，那么有助于睡眠的智能家居成为人们的广泛需求。

目前智能助眠方式主要有以下几种：

以睡眠检测手表（手环）为代表的可穿戴设备：可检测睡眠质量，但是无法提供有效助眠方式，以及设计人群较为狭窄，且可操作性不强（需要睡觉时佩戴对应手环）。

以按摩仪为代表的按摩设备：通过按摩功能降低人体疲劳，从而促进睡眠质量的提高，该系列设备仍旧面临着可操作性不强的问题，以及只能适用于部分人群。

功能较为简单的助眠帧头：在普通枕头上增加一些加热、按摩等功能，通过遥控器操作。该产品可以解决一部分人群睡眠问题，但是在21世纪物联网时代，已经远远满足不了现代人的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种智能助眠枕，为用户提供准确睡眠数据，以及提供有效的助眠模式。

本实用新型的技术方案如下所示：

一种智能助眠枕，包括控制装置、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器，所述控制装置分别与遥控器、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器电性连接；所述控制装置包括ARM控制器MCU，所述ARM控制器MCU分别连接至加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元；所述ARM控制器MCU还通过IIC协议连接至加速度计；所述ARM控制器MCU还通过UART连接至遥控器通讯接口。

优选的，所述加热驱动单元采用以半导体功率器件为核心的加热电路，所述电极驱动单元包括BOOST升压电路和DC-DC升压电路，所述扬声器驱动单元包括功放芯片。

优选的，所述ARM控制器MCU通过UART通讯协议连接至WIFI模组，所述ARM控制器MCU还通过UART通讯协议或USB连接至蓝牙芯片。

优选的，所述ARM控制器MCU还与NTC驱动单元相连接，所述NTC驱动单元包括电热片和MOS管驱动电路。

优选的，还包括用于检测NTC驱动单元在加热过程中的加热电流值的过流检测单元，所述过流检测单元包括功率电阻和电流检测芯片。

优选的，所述ARM控制器MCU与加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元、NTC驱动单元的连接方式为PWM、ADC、GPIO中的一种。

优选的，所述遥控器包括MCU处理器8位单片机、LED指示灯、按键和通讯接口，所述MCU处理器分别与LED指示灯、按键、通讯接口电性连接。

本实用新型还提供了一种用于智能助眠枕的控制、监控系统，包括智能助眠枕，还包括运行有小程序或者APP的手机、云服务器，所述云服务器分别与手机、智能助眠枕通信连接，所述手机和智能助眠枕通过蓝牙连接，所述遥控器通过有线或无线的方式连接至智能助眠枕。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型能够为用户提供准确睡眠数据以及提供有效的助眠模式。

2、另外本实用新型可以通过网络互联互通技术，对亲朋好友身体状况进行查看及关心。

3、提供多种配置模式，适应不同客户的需求。

附图说明

图1为本实用新型中智能助眠枕的结构框图。

图2为本实用新型中控制装置的结构图。

图3为本实用新型中用于智能助眠枕的控制、监控系统的结构图。

图4为遥控器的结构框图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种智能助眠枕，包括控制装置、遥控器、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器，控制装置分别与遥控器、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器电性连接。其中扬声器可设置一个或多个。

如图2所示，控制装置由ARM控制器MCU、加热驱动单元、电极驱动单元、扬声器驱动单元、NTC驱动单元、WIFI模组、蓝牙芯片组成，ARM控制器MCU分别连接至加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元、NTC驱动单元，ARM控制器MCU还通过IIC协议连接至加速度计，控制装置上还设置有遥控器通讯接口，遥控器通讯接口同样连接至ARM控制器MCU。

作为本实用新型的一种实施方式，加热驱动单元采用以半导体功率器件为核心的加热电路，电极驱动单元包括BOOST升压电路、脉冲电路和DC-DC升压电路，扬声器驱动单元包括功放芯片，NTC驱动单元包括电热片和MOS管驱动电路。上述电路均为现有技术在本实施例中的应用，因此不在此赘述其结构组成。

作为本实用新型的一种实施方式，还包括用于检测NTC驱动单元在加热过程中的加热电流值的过流检测单元，过流检测单元包括功率电阻和电流检测芯片。

作为本实用新型的一种实施方式，ARM控制器MCU与加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元、NTC驱动单元的连接方式为PWM、ADC、GPIO中的一种。本实施例中使用PWM的连接方式。

作为本实用新型的一种实施方式，ARM控制器MCU通过UART通讯协议连接至WIFI模组，ARM控制器MCU通过UART通讯协议或USB连接至蓝牙芯片。

如图3所示，本实用新型实施例还提供了一种智能助眠枕，根据客户需求不同，可分为多种配置模式，本实施例中例举以下3种情况。

1、离线版，通过智能助眠枕+遥控器构成，实现功能包括：音乐助眠，包括本地音乐与蓝牙音乐、睡眠检测、热敷、按摩等功能，还包括本地升级程序功能，具体为：将设备usb接口连接至电脑，将下载好的固件，拷贝至设备U盘中，重新上电设备自动升级。上述方法为本领域常规手段，仅简述不做具体限定与展开。

2、在线版1

由离线版+手机App构成，功能在离线版功能基础上，增加了手机App端功能：设备管理、多个设备信息获取；本地设备获取睡眠数据、控制热敷温度档位、控制按摩模式及强度、参数修改，OTA功能。上述方法为本领域常规手段，仅简述不做具体限定与展开。

3、在线版2

由离线版+小程序（手机）构成，功能在离线版功能基础上，增加了手机小程序功能：获取睡眠数据、控制热敷温度档位、控制按摩模式及强度、参数修改，OTA功能。上述方法为本领域常规手段，仅简述不做具体限定与展开。

上述3个版本中的智能助眠枕均通过有无线网络连接至云服务器，其中云服务器与手机通过网络连接，手机和智能助眠枕通过蓝牙连接，遥控器通过有线或无线的方式连接至智能助眠枕。

遥控器包括MCU处理器、LED指示灯、按键和通讯接口，MCU处理器分别与LED指示灯、按键、通讯接口电性连接。其中控制器根据通讯方式可以配置为有线遥控器与无线遥控器。

有线遥控器使用uart通讯接口并有线连接至控制装置，进行信息交互，且由控制装置供电给遥控器；无线遥控器使用内部电池供电，且使用无线通讯技术进行信息交互，主要方式包括（蓝牙、wifi、433/315M射频等模式，根据用户对通讯距离要求定制不同通讯模式），根据不同的通讯方式在遥控器中增加不同的硬件设备。

遥控器具有以下模式：

1、关机模式。

关机模式，即休眠模式。此时遥控器仅响应电源按钮事件。

2、助眠模式。

助眠模式下，可以相应任何按键触发。声音调节、按摩控制、加热控制、蓝牙模式切换等。助眠模式下，15分钟无任何事件触发，自动进入关机模式。

3、蓝牙音箱模式。

智能助眠枕为蓝牙音箱状态，按摩、加热等功能全部停止，且不响应按摩、加热、音量等按键事件。

云服务器负责整个系统的数据通信和统一管理，包括设备管理、数据管理、数据分析等功能。实现云服务器功能的方法为现有技术，因此不在此赘述，也不限定本实用新型的保护范围。

根据上述提供的智能助眠枕以及控制监控系统，本实施例可以实现以下功能：

上述硬件设备中，ARM控制器MCU通过IIC接口实时获取加速度计数据，通过睡眠检测算法，计算睡眠状态（例如深睡、浅睡等）以及睡眠时间，将该睡眠信息本地保存，并可实时通过蓝牙、wifi上传至原服务器。通过轻拍帧头，智能枕自动播放当前睡眠信息。

ARM控制器MCU通过uart与WIFI模组交互，WIFI模组将数据进行打包以及转发实现与服务器数据通讯功能。可以根据服务器类型不同，定制不同模组型号，可实现阿里云、小米云、私有服务通讯。

ARM控制器MCU控制蓝牙芯片进行音乐播放、蓝牙状态切换。ARM控制器MCU模拟U盘功能通过usb接口与蓝牙芯片交互，实现蓝牙芯片播放本地音乐功能；通过切换蓝牙状态为蓝牙模式，可通过手机蓝牙连接智能枕，播放手机端音乐。

本实施例还包括加热功能，通过遥控器可设置6个加热档位，ARM控制器MCU输出PWM控制信号，通过智能控制算法，采用闭环控制，采集加热片NTC温度值作为温度反馈点，并驱动MOS管驱动电路，最高效率将温度加热至目标温度。加热过程中，实时检测加热电流值，使用大功率低阻抗的功率电阻作为电流检测点，通过高精度电流检测芯片对电流信号进行放大，将放大信号输出至ARM控制器MCU检测引脚，当电流过大时，立即停止加热，防止造成意外损坏。上述算法为本领域常用手段，不限定本发明的保护范围，且不在此赘述其实现原理。

ARM控制器MCU输出不同占空比PWM信号，调节BOOST升压电路的输出电压；根据不同按摩模式，ARM控制器MCU输出对应的脉冲信号至按摩电极，配合DC-DC升压电路，实现按摩功能。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种智能助眠枕，其特征在于，包括控制装置、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器，所述控制装置分别与遥控器、外部电源、加热片、按摩电极、加速度计、扬声器电性连接；所述控制装置包括ARM控制器MCU，所述ARM控制器MCU分别连接至加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元；所述ARM控制器MCU还通过IIC协议连接至加速度计；所述ARM控制器MCU还通过UART连接至遥控器通讯接口。

2.根据权利要求1所述的智能助眠枕，其特征在于，所述加热驱动单元采用以半导体功率器件为核心的加热电路，所述电极驱动单元包括BOOST升压电路和DC-DC升压电路，所述扬声器驱动单元包括功放芯片。

3.根据权利要求1所述的智能助眠枕，其特征在于，所述ARM控制器MCU通过UART通讯协议连接至WIFI模组，所述ARM控制器MCU还通过UART通讯协议或USB连接至蓝牙芯片。

4.根据权利要求1所述的智能助眠枕，其特征在于，所述ARM控制器MCU还与NTC驱动单元相连接，所述NTC驱动单元包括电热片和MOS管驱动电路。

5.根据权利要求1所述的智能助眠枕，其特征在于，还包括用于检测NTC驱动单元在加热过程中的加热电流值的过流检测单元，所述过流检测单元包括功率电阻和电流检测芯片。

6.根据权利要求4所述的智能助眠枕，其特征在于，所述ARM控制器MCU与加热驱动单元、扬声器驱动单元、电极驱动单元、NTC驱动单元的连接方式为PWM、ADC、GPIO中的一种。

7.根据权利要求1所述的智能助眠枕，其特征在于，所述遥控器包括MCU处理器8位单片机、LED指示灯、按键和通讯接口，所述MCU处理器分别与LED指示灯、按键、通讯接口电性连接。

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