一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统的制作方法_4

文档序号:8923364阅读:来源:国知局
发送,所述的远端报警组件可以为家长手中的手机,其可通过蓝牙模式接收无线发射模块104的报警触发信号并在接收到触发信号后进行报警,所述存储器105作为MCUlOl数据处理的储存设备。所述被子上设置的各温度传感器12以无线通信方式连接于所述MCU101,同时所述床体上设置的各磁条感应器2和拉伸电机3同时连接于所述MCUlOl上,所述MCUlOl能够根据各温度传感器的温度感测信号以及各磁条感应器2的磁性感应信号控制对应拉伸电机3的动作,并根据设定向远端报警组件发出报警触发信号。如前所述,所述MCUlOl以处于床体和被子同一角部的温度传感器12、磁条感应器2和拉伸电机3作为同一控制组,所述防踢被控制单元同时具有被子踢开报警、自动盖被等多种功能,具有较高的智能化水平。具体的附图7给出所述防踢被控制单元具体工作流程,首先小孩睡在床体上并盖上被子后,各温度传感器12分别开始工作,实时感测所在部位的温度信息,并将感测的温度实时传输给MCUlOl,并存储在存储器105中,在小孩入睡的前半小时内,一般家长在旁边陪同,因此各温度传感器12以开始工作的前半小时作为标准温度数据采集时间段,每个温度传感器12将前半小时内采集的温度传输给MCU时,在存储器中对应于每个温度传感器建立有各自的标准温度分布场,如处于孩子腿部的两个温度传感器分别建立有各自的标准温度场,处于孩子肚子部位的温度传感器也建立有各自的标准温度场,处于孩子肩部的两个温度传感器也分别建立有各自的标准温度场,各个温度传感器的标准温度分布场不完全相同,且对应于不同人各温度传感器在同一部位建立的标准温度场分布也存在着差异,本发明的重要创新之处就是在孩子入睡的前半个小时内,各温度传感器采集温服并现场实时建立各自的标准温度场分布,以匹配不同人体温度不同的差异,现有技术中所有的防止踢被子的标准温度几乎都是固定在25-37摄氏度之间,本发明在该温度区别更加具体化不同人体不同部位的温度分布。同时在家长开始陪同的前提下被子完整的覆盖在整个床体上,被子每个角部的磁石条11分别与对应角部的磁条感应器吸附,各拉伸电机通过拉动绳索5将被子拉伸平整,同时特别说明所述磁石条11和磁条感应器吸附微弱,且拉伸电机对拉动绳索5的拉力较小,通过拉伸电机可将绳索拉紧,同时通过被子可反向自由拉回绳索,磁石条11和拉动绳索5只是为被子提供微弱的作用力,不会在人体翻身造成被子对人体的不自然限制作用。在半小时之后,各温度传感器实时感测各自部位的温度,并将其实时传输给MCU,当处于被子角部的某一温度传感器12感测到的温度值偏离存储器中建立的与该温度传感器对应的正常温度分布场时,MCUlOl读取与该温度传感器处于同一角部位置附近的磁条感应器的输出数据,看该磁条感应器此时是否输出有磁性感应信号,如果有则表明该角部的被子正常的盖在床体上,因为所述磁条感应器只有与磁石条对准即处于磁石条的磁场范围内时,才会产生磁性感应信号并输出,此时孩子对应于该角部的身体可能主动伸出于被子之外,这时MCU生成报警触发控制信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件,如家长手机,触发远端报警组件报警,从而叫醒家长来将孩子身体盖到被子内。如果此时磁条感应器没有输出磁性感应信号,则表明被子所在角部的磁条感应器没有与床体对应角部的磁石条对准,被子的该角部可能被孩子踢开,此时MCU生成驱动信号并输出给与所述温度传感器处于同一角部附近的拉伸电机,控制拉伸电机工作,通过拉伸绳索将该角部的被子拉至磁条感应器有感应信号的对准位置,完成自动盖被子过程,同时拉伸电机停止工作,然后处于该角部的温度传感器继续监测温度,且MCU中通过设置时钟信号控制延迟5分钟后再次读取该温度传感器的温服数据,因为刚盖好被子的身体部位需要一定时间才能恢复正常温服。也就是说所述的MCU在根据每个温度传感器的监测温度生成报警触发控制信号或者是拉伸电机驱动信号后,延迟预定时间(一般3-5分钟)再次接收该温度传感器的监测温度信号。MCU对处于被子其他各角部的各温度传感器的温度感测信号处理与上述一个角部的完全相同,且各角部可同时进行上述操作。MCU在控制拉伸电机工作时,当再次收到与拉伸电机处于同一角部的磁条感应器的磁性感应信号时停止驱动拉伸电机。当处于被子中部的温度传感器12感测到的温度值偏离存储器中建立的与该温度传感器对应的正常温度分布场时,MCUlOl直接生成报警触发控制信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件,如家长手机,触发远端报警组件报警,从而叫醒家长来将孩子身体盖到被子内,然后延迟预定时间(一般3-5分钟)再次接收该温度传感器的监测温度信号。通过上述方式本发明所述防踢被控制单元能够基于人体睡觉时各主要部位的感测温度信息,实时报警或自动进行盖被子,保证了睡眠舒适度,避免了踢开被子可能造成的感冒风险。
[0037]进一步的本发明采用光纤温度传感器感测被子各部位的温度,所述光纤温度传感器如上所述,基于干涉峰值的漂移可实时感测温度的变化,因此当采用上述光纤温度传感器时,在开始工作的半小时内,MCU基于光纤温度传感器感测到的温度值建立能够准确反映温度变化过程的温度分布场作为正常温度场分布,较上述以某一范围温度值反映的温度场更加准确,具体地说对于某一角部的光纤温度传感器,在开始睡觉的半小时内,MCU基于其感测的温度变化信息建立与之对应的温度上升变化曲线,得到温度上升变化率,当被子被踢开或者身体处于被子之外时,对应位置的光纤温度传感器感测到的温度将下降,从而MCU基于上升控制过程进行报警或盖被子动作。引入光纤温度传感器的最大好处在于,MCU基于对每个光纤温度传感器产生相应动作后无需延时后再采集该光纤温度传感器的数据,因为光纤温度传感器可实时感测温度变化数据,并非是绝对温度值,当被子被踢开并盖好后,即使所在部位开始的温度较低,但是温度是上升变化的,与所在部位初始建立的温度变化分布场的初始段是吻合的,此时并不会影响MCU的正常操作,这种以温度变化率作为温度是否偏离的标准对比温度场能够更加准确的控制各部件的工作,但本发明并不因此为限。
[0038]本发明进一步的可在上述床体的每个角部与磁石条对应的位置设置振动机构,且振动机构与防踢被控制单元,在上述磁条感应器具有磁性感应信号输出且温度传感器监测温度异常时,先启动对应角部的振动机构提醒孩子将对应于该角部的身体伸入被子之内,然后在预定延时后当温度传感器监测的该角部位置的温度仍然异常时,才进行上述MCU生成报警触发控制信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件,如家长手机,触发远端报警组件报警,从而叫醒家长来将孩子身体盖到被子内的过程。也就是说在上述控制过程中加入自动振动这一中间过程,对应的所述MCU在根据每个温度传感器的监测温度生成报警触发控制信号、拉伸电机驱动信号或者对振动机构的驱动信号后,延迟预定时间(一般3-5分钟)再次接收该温度传感器的监测温度信号。
[0039]通过本发明所述的预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统能够对孩子睡眠中蹬被子、踢被子进行报警并能够自动的为孩子盖被子,防止了孩子睡眠中将被子踢开而导致着凉感冒的发生,同时具有自动盖被子功能,从而在多数情况下无需惊动大人而能够自动的将孩子蹬踢开的被子盖上,防止着凉感冒,保证了良好的睡眠质量,同时具有及时报警功能,当经过自动盖被子后温度还偏离正常值时,系统向家人的远端报警组件发射报警信号,由大人将被子给孩子盖上,同时所述智能化报警监测系统具有高烧和尿湿监测报警功能,能够在保证睡眠质量的同时,最大限度的保证孩子的睡眠安全。另外设置于被子上的温度传感器采用红外无线传输技术,没有任何辐射,同时与床体上设置的各控制组件无导线连接,不但使用方便,而且没有任何安全隐患,所采用的磁石条及其磁感应组件能够为身体提供磁性理疗保健效果,其中的光纤温度传感器更是基于人体保健的红外光工作且探测灵敏度非常高,能够最大限度的保证小孩睡眠舒适质量,具有广阔的市场推广前景。
[0040]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述,并不将本发明的技术方案限制于此,本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴,本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【主权项】
1.一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统,其特征在于,包括控制组件(I)、磁条感应器⑵、拉伸电机(3)、传动滑轮(4)、拉动绳索(5)、湿敏电阻(6)、热敏电阻(7)、拉环(10)、磁石条(11)、温度传感器(12)和远端报警组件,所述湿敏电阻(6)设置于床体正面的中下部,所述热敏电阻(7)设置于床体正面的中部,所述磁条感应器(2)包括有四个,分别设置于床体正面的左上角、左下角、右上角和右下角,所述拉伸电机(3)包括有四个,分别设置于床体背面的左上角、左下角、右上角和右下角,所述控制组件(I)设置于床体背面并包括紧急控制电路和防踢被控制单元,所述湿敏电阻(6)和热敏电阻(7)连接于所述紧急控制电路,所述磁条感应器(2)和拉伸电机(3)连接于所述防踢被控制单元,所述传动滑轮(4)包括有四个,分别设置于床体左上角的外边沿、左下角的外边沿、右上角的外边沿和右下角的外边沿,且设置于床体同一角部的传动滑轮(4)和拉伸电机相对应,所述磁石条(11)包括有四个,分别设置于被子的左上角、左下角、右上角和右下角,且当被子铺展于床体上时,设置于被子某一角部的磁石条(11)与设置于床体同一角部上的磁条感应器(2)相对应,所述拉环(10)包括有四个并分别设置于被子的四个角部,每个角部的拉环(10)通过拉动绳索(5)绕过同一角部的传动滑轮(4)后连接于同一角部设置的拉伸电机(3)上,所述温度传感器(12)包括有五个并分别分布于被子对应于人体脚部的左右两侧、对应于人体肩部的左右两侧和对应于人体肚子的部位,处于被子和床体同一角部附近的温度传感器(12)、磁条感应器(2)、拉伸电机(3)和磁石条(11)形成对应的一个传感控制组,不同角部的传感控制组相互独立,所述温度传感器(12)与床体背面设置的防踢被控制单元以无线通讯方式连接,所述控制组件(I)与远端报警组件无线通讯连接。所述紧急控制电路包括电源、温度传感部分、湿度传感部分、芯片控制部分和报警部分,所述温度传感部分包括第三电阻(R3)和电位器(VRl),所述热敏电阻(7
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