一种发热地垫和地垫的加热方法与流程

文档序号:15583388发布日期:2018-10-02 18:05阅读:833来源:国知局

本发明实施例涉及智能家居领域,特别涉及智能发热地垫技术。



背景技术:

天气较冷的时候或是在气候寒冷的地区,家中的地板表面会因为气候影响而形成较低的温度,令人在地板上行走或驻留的时候,体温容易被冰冷的地板从脚底吸走,造成身体体温降低而感到寒意。有些住宅在建造或装潢过程中,在地板层安装加热层,常见的有水地暖、电地暖等,然而这些加暖层都需进行工程施工,而很多用户在已经居住后,再次施工就十分不便。因此,在天气较为寒冷的季节中,市面上会有贩售许多可使脚部处于温暖状态的产品,例如通过鞋子、毛袜等等,而发热地毯也应运而生。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有的发热地垫只能进行单一控制,即,控制所有的发热地垫同时工作或同时关闭,耗电量巨大,且智能化程度较低。



技术实现要素:

本发明实施方式的目的在于提供一种发热地垫和地垫的加热方法,使得实现局部智能温控,不仅节省电能,且更符合实际应用需求。

为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种发热地垫,包括:主控设备和若干地垫块;所述主控设备,用于广播控制指令,所述控制指令中携带目标地垫块的识别信息;每个所述地垫块具体包括:供电电路、发热单元、控制单元和通信单元;所述通信单元,用于接收广播中的控制指令,并根据所述识别信息确定所属地垫块是否为目标地垫块,在确定所属地垫块为目标地垫块时触发通信连接的所述控制单元;所述控制单元,用于解析指令,在确定收到所述控制指令为加热指令时,电导通所述供电电路和所述发热单元。

本发明的实施方式还提供了一种地垫的加热方法,应用于一种包括主控设备和若干地垫块的发热地垫;所述主控设备广播控制指令,所述控制指令中携带目标地垫块的识别信息;所述地垫块在接收到所述控制指令后,根据所述识别信息确定是否为目标地垫块;所述地垫块在确定为目标地垫块时,解析出所述控制指令的内容;

若所述控制指令为加热指令,则电导通内置的供电电路和发热单元。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的地垫的加热方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言,主要区别及其效果在于:利用可拼接的若干地垫块中的通信单元和控制单元,实现主控设备对每个地垫块的独立控制,实现不同的地垫块可以采用不同的加热规则,对发热地垫整体来说,实现了局部加热。同时,主控设备具体利用广播方式进行控制指令传送,符合受控条件的目标地垫块控制发热单元和供电电路电导通实现启动加热,不符合受控条件的地垫块不动作,从而实现主控设备地垫块的独立控制,且广播方式无需进行一对一连接,而是采用一对多的方式方式,使发送指令的效率更高。相对于现有单一控制的发热地垫,实现仅加热用户所需区域的地垫块,更符合用户实际应用场景。另外,由于各地垫块无需同时工作,所以同一供电设备可以驱动的地垫块所处的距离可以更远。可见,本发明实施方式中的发热地垫和地垫的加热方法,使得实现局部智能温控,不仅节省电能,且更符合实际应用需求。

作为进一步改进,主控设备可以根据用户指令或预设规则,确认所述目标地垫块。进一步限定目标地垫块的确认方式,便于单个地垫块的准确控制。

作为进一步改进,每个所述地垫块中的控制单元对应有识别信息,所述用户指令中携带所述识别信息;所述主控设备具体根据所述识别信息和所述控制单元的对应关系,确认目标地垫块。具体利用控制单元对应的识别信息识别出目标地垫块,从而实现对各个地垫块独立控制。

作为进一步改进,每个所述地垫块中的所述通信单元和所述控制单元利用蓝牙芯片实现。利用现有蓝牙芯片不仅能较好地实现广播功能,还能实现每个地垫块中通信单元和控制单元的功能,使得利用更少的硬件实现主控设备对地垫块的独立控制。

作为进一步改进,每个所述地垫块还包括:温度检测单元,所述温度检测单元和所述发热单元连接;所述目标地垫块中的所述通信单元,还用于将温度检测单元测到的温度值反馈给主控设备;所述主控单元还用于接收反馈的温度值,在所反馈的温度值到达目标温度时,反馈停止加热指令;所述地垫块中的所述控制单元,还用于在收到所述停止加热指令后,电断开所述供电电路和所述发热单元。进一步限定地垫块中还设置有温度检测单元,实现对地垫块温度的监控,并将监控到的温度反馈给主控设备,便于主控设备进行后续控制。

作为进一步改进,不同的所述待加热地垫对应有不同的目标温度。进一步限定地垫块可以对应不同的目标温度,实现主控设备不仅可以对地垫块进行独立控制,还能独立控制不同温度,进一步实现个性化控制,更为符合用户的实际需求。

作为进一步改进,所述发热单元为碳晶发热层。利用碳晶发热层作为发热单元,使得发热地垫发热更均匀。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式中的发热地垫的结构示意图;

图2是根据本发明第一实施方式中的发热地垫的模块示意图;

图3是根据本发明第一实施方式中的发热地垫的其中一个地垫块的结构示意图;

图4是根据本发明第一实施方式中的发热地垫的两个地垫块的拼接示意图;

图5是图4中a的局部放大图;

图6是根据本发明第二实施方式中的发热地垫的其中一个地垫块的结构示意图;

图7是根据本发明第四实施方式中的地垫的加热方法的流程图;

图8是根据本发明第五实施方式中的地垫的加热方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种发热地垫。

本实施方式中的发热地垫如图1所示,包括:主控设备1和可拼接的若干地垫块2。各地垫块2之间的拼接可以利用带触点的接口互相连接,接口实现导通不同地垫块2间的供电线。具体的说,图1中的主控设备1连接在某块地垫块2侧边,实际应用中还可以利用导线连接至某块地垫块2。

其中,如图2所示,主控设备1用于广播控制指令,其中,控制指令中可以携带目标地垫块的识别信息。具体的说,本实施方式中的主控设备1可以根据用户指令,确认若干地垫块2中的目标地垫块2,向目标地垫块2发送加热指令。具体的说,主控设备1还包括供电设备,用于连接各地垫块2至外接电源(如家居环境中的交流插座),主控设备1中可以设有通信单元(如蓝牙芯片),实现对各地垫块2发送加热指令。另一方面,主控设备1可以接收用户指令,具体可以利用自带的人机交互设备接收,也可以利用无线通信方式从智能设备上接收。值得一提的是,虽然图2中以实线连接主控设备1和地垫块2,但不意味着主控设备1和地垫块2之间必须采用有线连接,可以根据实际设计采用无线连接。

更具体的说,地垫块2中的控制单元23对应有识别信息,用户指令中携带识别信息;主控设备1具体根据识别信息和控制单元23的对应关系,识别出若干地垫块2中的目标地垫块2。其中的识别信息可以是控制单元23的身份号(即id),实际应用中也可以利用通信单元24的识别信息进行识别,在此不再一一列举。

每个地垫块2的结构如图3所示,具体包括:供电电路21、发热单元22、控制单元23和通信单元24。其中,通信单元24用于接收广播中的控制指令,并根据识别信息确定所属地垫块是否为目标地垫块,在确定所属地垫块为目标地垫块时触发通信连接的控制单元。控制单元23用于解析指令,并在确定收到的控制指令为加热指令时,电导通供电电路21和发热单元22。

需要说明的是,本实施方式中的通信单元24和控制单元23可以利用一块通信芯片实现,如蓝牙芯片,由于可以通过对一般蓝牙芯片编程,使其实现控制功能,所以现有蓝牙芯片即可实现接收加热指令并解析,从而控制供电电路21和发热单元22电导通。实际应用中,除蓝牙芯片外,还可以利用其他现有芯片实现,在此不再一一列举。

在实际应用过程中,用户可以通过主控设备1选定某些需要加热的地垫块2,主控设备1向周围地垫块2广播加热指令,广播的加热指令中携带目标地垫块的识别号,具体可以将识别号和加热指令分别加密并组合,每个地垫块2收到广播指令后,先根据特定位置识别号确认自己是否为目标地垫块,如果不是目标地垫块,可以忽略该指令,如果是目标地垫块,则进一步解析指令,确定控制指令的内容,如果确定收到的控制指令是加热指令时,电导通供电电路21和发热单元22,而其他没收到加热指令的地垫块2仍然进行待机等待,待机状态工作时,不会执行发热功能,供电电路21和发热单元22电断开。

继续说明,本实施方式中的地垫块2的发热单元22可以由碳晶材质制成,具体的说,碳晶全称:碳素微晶,是碳元素的一种晶体结构。碳属于非金属元素,碳是自然界中分布很广的元素之一,在地壳中的含量约0.27%。碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。其工作原理是在交变的电场作用下,碳原子之间互相碰撞、摩擦产生分子运动,从而产生热能,生成大量的红外线辐射,其电能与热能转换率达98%以上。在通电三十秒内,发热体表面温度从环境温度迅速升高,3-5分钟就可达到一个设定温度,并将热能传递给碳晶电热材料表面的覆盖物,以及碳晶电热材料背面的隔热材料,隔热材料不断地把热能反射到发热体表面的覆盖物,使其表面温度不断升高,2-4分钟后,发热体以及隔热材料之间达到热态平衡,以恒定的温度进行热辐射,它的红外辐射不会产生高频辐射。既无紫外线,又无可见光,不仅对身体无害,还可以改善人体的微循环,促进新陈代谢,提高人体免疫力,有益于健康。红外辐射的波长在8-18微米之间。可见,利用碳晶作为发热材质,形成碳晶发热层,具有较多优点,不仅发热迅速,且没有高频辐射,更为安全。碳晶还可以进一步是长丝碳纤维,在此不再一一列举。

另外,本实施方式中各地垫块之间可以采用特定的接口,如可以上下扣合的卡扣连接,具体的说,如图4所示,地垫块还包括:设置于地垫块主体上的第一挂钩3和第二挂钩4;其中,第一挂钩3用于与第二挂钩4相互扣合,不同地垫块在拼接时可以利用第一挂钩3和第二挂钩4互相扣合进行拼接时的固定,在使用过程中,地垫块与其他地垫块之间不会轻易脱落,从而可提高由该种地垫块与其他地垫块拼接而成的地热垫的工作可靠性。更具体的说,以地垫块2-1和地垫块2-2拼接为例,其接口a处的放大图如图5所示,第一挂钩3包括:与地垫块主体2-1固定连接的第一连接段31、与第一连接段31固定连接并且与地垫块主体2-1相对设置的第一插板32,其中,第一连接段31的上表面与地垫块主体2-1的上表面齐平,第一连接段31将第一插板32与地垫块主体2-1相互隔开,在第一插板32与地垫块主体2-1之间形成第一插槽33,同时,第二挂钩4包括:与地垫块主体2-2固定连接的第二连接段41、与第二连接段41固定连接并且与地垫块主体2-2相对设置的第二插板42,其中,第二连接段41的下表面与地垫块主体2-2的下表面齐平,第二连接段41将第二插板42与地垫块主体2-2隔开,在第二插板42与地垫块主体2-2之间形成一个用于被第一插板32插入的第二插槽43,当第一挂钩3挂于第二挂钩4上时,第一插板32插入第二插槽43内,第二插板42插入第一插槽33内,并且第一插板32插入第二插槽43的方向与第二插板42插入第一插槽33的方向相反,也就是说,第一挂钩3与第二挂钩4的挂钩方向相反,并且,在本实施方式中,第一插板32从上往下插入第二插槽43内,第二插板42从下往上插入第一插槽33内,也就是说,第一挂钩3是从上往下挂于第二挂钩4上的,并且在第一挂钩3挂于第二挂钩4上时,地垫块的上面与地垫块的上表面在同一水平面上,同时地垫块的下表面与地垫块的下表面也是在同一水平面上,从而使得地热垫的上表面和下表面均是平整的,进而可提高地热垫的使用舒适性。

本实施方式相对于现有技术而言,主要区别及其效果在于:利用可拼接的若干地垫块中的通信单元和控制单元,实现主控设备对每个地垫块的独立控制,实现不同的地垫块可以采用不同的加热规则,对发热地垫整体来说,实现了局部加热。同时,主控设备具体利用广播方式进行控制指令传送,符合受控条件的目标地垫块控制发热单元和供电电路电导通实现启动加热,不符合受控条件的地垫块不动作,从而实现主控设备地垫块的独立控制,且广播方式无需进行一对一连接,而是采用一对多的方式方式,使发送指令的效率更高。另外,由于各地垫块无需同时工作,所以同一供电设备可以驱动的地垫块所处的距离可以更远。可见,本实施方式中的发热地垫和地垫的加热方法,使得实现局部智能温控,不仅节省电能,且更符合实际应用需求。另外,本实施方式中的发热单元可以采用碳晶材质制成,且地垫块可以设有特定的卡合接口,使得拼接后的地垫块连接更为牢固、平整。

本发明的第二实施方式涉及一种发热地垫。第二实施方式是在第一实施方式的基础上进一步改进,其改进之处在于:本实施方式中的地垫块新增温度检测单元,新增的温度检测单元可以用于地垫块加热后温度的反馈,以便实现对地垫块的后续控制。

具体的说,如图6所示,每个地垫块2还包括温度检测单元25,温度检测单元25和发热单元连接,如温度检测单元25的测温探头可以连接在发热单元的加热层的碳晶上;目标地垫块中的通信单元,还用于将温度检测单元25测到的温度值反馈给主控设备;主控单元1还用于接收反馈的温度值,在所反馈的温度值到达目标温度时,反馈停止加热指令;地垫块2中的控制单元23,还用于在收到停止加热指令后,电断开供电电路21和发热单元22。

需要进一步说明的是,不同的目标地垫块对应有不同的目标温度。举例如下:

实际应用中,主控设备针对不同的地垫块存有不同的目标温度,目标温度可以根据用户指令设定,也可以根据地垫块所处的位置预设。如目标地垫块有三块,第一块的目标温度是28度,第二块的目标温度是30度,第三块的目标温度是32度,在这三块地垫块开始加热后,温度检测单元25可以实时监测地垫块的温度,并通过通信单元回传至主控设备。主控设备将收到的温度值和对应的目标温度进行比对,收到第一块地垫块的温度时,判断是否超过28度,如果达到28度,则向第一块地垫块发送停止加热指令,如果不到28度,则继续等待后续反馈的温度。以此类推,对收到的第二块地垫块的温度和第三块地垫块的问题进行类似的操作,在此不再赘述。

可见,本实施方式进一步限定地垫块中还设置有温度检测单元,实现对地垫块温度的监控,并将监控到的温度反馈给主控设备,便于主控设备进行后续控制。同时,进一步限定地垫块可以对应不同的目标温度,实现主控设备不仅可以对地垫块进行独立控制,还能独立控制不同温度,进一步实现个性化控制,更为符合用户的实际需求。

本发明的第三实施方式涉及一种发热地垫。第三实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于:在第一实施方式中,主控设备1根据用户指令识别出若干地垫块2中的目标地垫块2。而在本发明第三实施方式中,主控设备1根据预设规则识别出若干地垫块2中的目标地垫块2。可见,对于确定目标地垫块2的方式可以根据预设规则识别,不需要每次都人为设定,使得发热地垫的加热规则更加智能,可以实现地垫块2更为自动化的工作方式。

具体的说,预设规则可以由系统提前配置,也可以由用户设置,举例来说,符合预设规则的地垫块2可以是被踩踏的地垫块2,也可以是预设区域的地垫块2,在此不再一一列举。

实际工作时,发热地垫中的主控设备1根据预设规则识别出待加热地垫,并向这些目标地垫块2发送加热指令,目标地垫块2在接收到加热指令后,电导通供电电路和发热单元。

此外,还需要说明的是,主控设备1可以反复确认各地垫块2是否符合预设规则,如不符合,则发送停止加热指令使其停止加热,同时如果新增符合预设规则的地垫块2,则对新增的地垫块2发送加热指令,这样就可以使得即时发热的地垫块2区域不断更新,符合用户的多变需求。

可见,本实施方式中利用预设规则识别出待加热地垫,使得发热地垫的加热规则更加智能,可以实现地垫块2更为自动化的工作方式。

总的来说,本发明各实施方式中的发热地垫是由主控设备对各个地垫块的工作模式进行总控,和各个地垫块的通信方式也是点对点通信,实现主控设备对各个地垫块进行独立控制,利于各个地垫块执行不同的工作模式,执行不同的加热规则,使得发热地垫更具智能化,不仅节省电能,且更符合实际应用需求。

值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种地垫的加热方法,应用于一种包括主控设备1和若干地垫块2的地垫。可以是如第一实施方式至第三实施方式中任意一个实施方式中的发热地垫。

本实施方式中地垫的加热方法如图7所示,具体如下:

步骤701,主控设备确认若干地垫块中的待加热地垫块。

具体的说,本实施方式中主控设备1根据用户指令识别,其中,每个地垫块2中的控制单元对应有识别信息,用户指令中携带识别信息;主控设备1具体根据识别信息和控制单元的对应关系,识别出若干地垫块2中的目标地垫块2。

实际应用中,除了根据用户指令识别目标地垫块2,还可以根据预设规则确定目标地垫块2,在此不再赘述。

步骤702,主控设备广播控制指令。

具体的说,广播控制指令为非定向发送,所以无需进行一对一连接,而是采用一对多的方式方式,使发送指令的效率更高。

步骤703,地垫块在接收到控制指令后,根据识别信息确定是否为目标地垫块;若是,则继续指令步骤704;若否,则结束本实施方式中的地垫的加热方法。

具体的说,目标地垫块接收控制指令后,可以进行后续操作,而非目标地垫块接收控制指令后,可以忽略控制指令,可以丢弃该控制指令。

步骤704,地垫块解析出控制指令的内容。

具体的说,可以根据预设规则对收到的控制指令进行解析,由于主控设备可以广播多种指令,如加热指令、停止加热指令、设置指令、关断指令等等,所以在解析出指令内容后,才能进行后续步骤。

步骤705,在控制指令为加热指令时,电导通内置的供电电路和发热单元。

具体的说,目标地垫块2在接收到加热指令后,电导通内置的供电电路和发热单元。

可见,本实施方式相对于现有技术而言,主要区别及其效果在于:利用可拼接的若干地垫块2中的通信单元和控制单元,实现主控设备1对每个地垫块2的独立控制,实现不同的地垫块2可以采用不同的加热规则,对发热地垫整体来说,实现了局部加热。同时,具体控制发热单元和供电电路电导通实现启动加热,便于地垫块2的独立控制,且广播方式无需进行一对一连接,而是采用一对多的方式方式,使发送指令的效率更高。相对于现有单一控制的发热地垫,实现仅加热用户所需区域的地垫块2,更符合用户实际应用场景。另外,由于各地垫块2无需同时工作,所以同一供电设备可以驱动的地垫块2所处的距离可以更远。可见,本实施方式中的发热地垫和地垫的加热方法,使得实现局部智能温控,不仅节省电能,且更符合实际应用需求。

上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包括相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

不难发现,本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例,本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第五实施方式涉及一种地垫的加热方法。第五实施方式是在第四实施的基础上做了进一步改进,主要改进之处在于:在本发明第四实施方式中,新增了温度反馈步骤,便于实现对地垫中各个地垫块2的进一步控制。

本实施方式中地垫的加热方法的流程图如图8所示,具体如下:

本实施方式中的步骤801至805与第四实施方式中的步骤701至705相类似,在此不再赘述。

步骤806,待加热地垫块向主控设备反馈检测到的温度。

步骤807,判断所反馈的温度值是否到达目标温度;若是,则执行步骤808,若否,则继续执行本步骤。

步骤808,主控设备反馈停止加热指令。

具体的说,在所反馈的温度值到达目标温度时,主控设备1反馈停止加热指令。

步骤809,电断开内置的供电电路和发热单元。

具体的说,地垫块2还用于在收到停止加热指令后,电断开内置的供电电路和发热单元。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应,因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明第六实施方式涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述第四实施方式或第五实施方式中的方法实施例。

即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。

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