一种智能温控床垫论文和设计

全文摘要

一种智能温控床垫，包括一温控模块、一处理模块和若干个感应区域，所述感应区域上设置有用于连接被子的磁铁，每个所述感应区域下方分别设置有感应电路模块，使用者在使用所述床垫时，若所述磁铁脱离所述感应区域，所述感应电路模块闭路，则所述处理模块控制所述温控模块将床垫温度升高一定温度。与现有技术相比，本实用新型的优点是：由于本实用新型设置有若干个感应区可感应用于连接被子的磁铁，能判定出使用者被子是否披盖正常，当被子披盖出现异常情况时，为了防止使用者着凉，所述处理模块控制所述温控模块将所述床垫温度升高一定温度，改变了传统温控床垫不能够检测和判定人体在睡眠时被子的披盖是否正常并采取对应的措施的不足之处。

主设计要求

1.一种智能温控床垫，其特征在于，包括一温控模块、一处理模块和若干个感应区域（1），所述感应区域（1）上设置有用于连接被子的磁铁（2），每个所述感应区域（1）下方分别设置有感应电路模块，使用者在使用所述床垫时，若所述磁铁（2）脱离所述感应区域（1），所述感应电路模块闭路，则所述处理模块控制所述温控模块将床垫温度升高一定温度。

设计方案

2.根据权利要求1中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述若干个感应区域（1）包括第一感应区（11）、第二感应区（12）、第三感应区（13）和第四感应区（14），所述第一感应区（11）、第二感应区（12）、第三感应区（13）和第四感应区（14）分别设置于所述床垫的四角区域。

3.根据权利要求1中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述床垫还包括一水循环模块和一压力感应模块；

所述感应电路模块用于感应所述磁铁（2）位置，所述感应电路模块包括若干个感应电路，每个所述感应电路包括信号发射器，当所述感应电路闭路时，所述信号发射器将闭路信号发送至所述处理模块；

所述水循环模块包括水箱（4），所述水循环模块用于驱动床垫内的水循环；

所述温控模块用于对所述水箱（4）进行加热；

所述压力感应模块用于感应所述床垫上的压力信号，并发送至所述处理模块；所述压力感应模块包括第一压力感应器（51）和第二压力感应器（52），所述第一压力感应器（51）和第二压力感应器（52）设置于所述床垫上表面；

所述处理模块用于接收所述压力感应模块发送的压力信号和所述感应电路模块发送的闭路信号并判定使用者被子披盖情况，得出判定结果，再根据所述判定结果控制所述温控模块将床垫温度升高一定温度。

4.根据权利要求1中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述磁铁（2）上设置有绑绳（21），所述绑绳（21）用于连接被子。

5.根据权利要求3中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述感应电路还包括电源，所述电源串联有保护电阻，所述保护电阻串联所述信号发射器，所述信号发射器串联有感应开关，通过所述电源、保护电阻、信号发射器和感应开关构成串联感应电路。

6.根据权利要求3中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述水循环模块还包括水管（3），所述水管（3）以“S”形分布在所述床垫内部，所述水管（3）连接外部所述水箱（4），所述水箱（4）内设置有水泵，所述水泵用于驱动所述床垫内的水的流通循环。

7.根据权利要求3中所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述温控模块包括加热装置和制冷装置；所述加热装置为加热丝，所述加热装置用于对所述水箱（4）中的水进行加热；所述制冷装置为半导体制冷片，所述制冷装置用于对所述水箱（4）中的水进行制冷。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能温控床垫，尤其涉及一种智能温控床垫。

背景技术

人类健康由睡眠、运动、饮食三大支柱构成，睡眠是人的一种基本生理需求，与日常工作、生活息息相关，睡眠质量的好坏直接影响健康甚至寿命，健康睡眠，是现代生活对人们提出的新要求；温控床垫的兴起给人类睡眠带来了极大的好处，但同时，温控床垫还存在着一些不足之处。

影响睡眠质量的原因有很多，人体睡眠时的睡相差也是其中一种，传统温控床垫的通过升温至人体舒适温度来改善人体睡眠质量，并不能够检测和判定人体在睡眠时被子的披盖是否正常并采取对应的措施，当人体在睡眠时，睡姿的频繁变动容易导致被子掀开，从而导致人体睡眠不舒适，尤其在冬天会被冻醒、甚至着凉，不仅降低了睡眠质量，还极有可能对人体造成一定损害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种智能温控床垫，本实用新型所述床垫能够检测并判定人体是否正常披盖被子，若被子披盖异常，则将所述床垫升温一定温度防止人体着凉。

一种智能温控床垫，包括一温控模块、一处理模块和若干个感应区域，所述感应区域上设置有用于连接被子的磁铁，每个所述感应区域下方分别设置有感应电路模块，使用者在使用所述床垫时，若所述磁铁脱离所述感应区域，所述感应电路模块闭路，则所述处理模块控制所述温控模块将床垫温度升高一定温度。

上述方案中，所述若干个感应区域包括第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区，所述第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区分别设置于所述床垫的四角区域；

设置有多个所述感应区域，精确地判定连接着磁铁的被子四角在所述感应区域上的脱离情况，提高判定的准确性。

上述方案中，所述床垫还包括一水循环模块和一压力感应模块；

所述感应电路模块用于感应所述磁铁位置，所述感应电路模块包括若干个感应电路，每个所述感应电路包括信号发射器，当所述感应电路闭路时，所述信号发射器将闭路信号发送至所述处理模块；

所述水循环模块包括水箱，所述水循环模块用于驱动床垫内的水循环；

所述温控模块用于对所述水箱进行加热；

所述压力感应模块用于感应所述床垫上的压力信号，并发送至所述处理模块；所述压力感应模块包括第一压力感应器和第二压力感应器，所述第一压力感应器和第二压力感应器设置于所述床垫上表面；

上述方案中，所述磁铁上设置有绑绳，所述绑绳用于连接被子。

上述方案中，所述感应电路还包括电源，所述电源串联有保护电阻，所述保护电阻串联所述信号发射器，所述信号发射器串联有感应开关，通过所述电源、保护电阻、信号发射器和感应开关构成串联感应电路。

上述方案中，所述水循环模块还包括水管，所述水管以“S”形分布在所述床垫内部，所述水管连接外部所述水箱，所述水箱内设置有水泵，所述水泵用于驱动所述床垫内的水的流通循环；

所述水泵可灵活控制水量缓急，静音效果佳；所述水管以“S”形分布在所述中间区和周围区内，增加了所述水管与床垫的接触面积，提高了热量的传导率，减少热量的散失，确保热量最大可能的传导至床垫。

上述方案中，所述温控模块包括加热装置和制冷装置；所述加热装置为加热丝，所述加热装置用于对所述水箱中的水进行加热；所述制冷装置为半导体制冷片，所述制冷装置用于对所述水箱中的水进行制冷；采用所述半导体制冷片，对所述水箱中的水降温更有效、快捷。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：由于本实用新型设置有若干个感应区可感应用于连接被子的磁铁，当一个或多个磁铁脱离所述感应区时，所述处理模块能够根据所述压力感应模块感应的压力信号来判定人体位置和被子位置，即能判定出使用者被子是否披盖正常，当被子披盖出现异常情况时，为了防止使用者着凉，所述处理模块控制所述温控模块将所述床垫温度升高一定温度，改变了传统温控床垫不能够检测和判定人体在睡眠时被子的披盖是否正常并采取对应的措施的不足之处。

附图说明

图1为本实用新型所述床垫的顺循环结构示意图。

图2为本实用新型所述床垫的感应电路的电路结构示意图。

图3为本实用新型所述床垫的压力感应模块与感应区域的位置分布示意图。

图4为本实用新型所述床垫的感应开关示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1--4所示，一种智能温控床垫，包括一温控模块、一处理模块和若干个感应区域1，所述感应区域1上设置有用于连接被子的磁铁2，每个所述感应区域1下方分别设置有感应电路模块，使用者在使用所述床垫时，若所述磁铁2脱离所述感应区域1，所述感应电路模块闭路，则所述处理模块控制所述温控模块将床垫温度升高一定温度。

所述若干个感应区域1包括第一感应区11、第二感应区12、第三感应区13和第四感应区14，所述第一感应区11、第二感应区12、第三感应区13和第四感应区14分别设置于所述床垫的四角区域；

所述第一感应区11、第二感应区12、第三感应区13和第四感应区14为铁质薄板，厚度在0.3—0.5mm之间，所述铁质薄板镶嵌于床垫材料表层，既不影响舒适度，又能够使所述磁铁2吸附在所述第一感应区11、第二感应区12、第三感应区13和第四感应区14上；本实用新型所述磁铁2为磁性较弱的橡胶软磁铁。

所述床垫还包括一水循环模块和一压力感应模块；

所述感应电路模块用于感应所述磁铁2位置，所述感应电路模块包括若干个感应电路，每个所述感应电路包括信号发射器，当所述感应电路闭路时，所述信号发射器将闭路信号发送至所述处理模块；

所述水循环模块包括水箱4，所述水循环模块用于驱动床垫内的水循环；

所述温控模块用于对所述水箱4进行加热；

所述压力感应模块用于感应所述床垫上的压力信号，并发送至所述处理模块；所述压力感应模块包括第一压力感应器51和第二压力感应器52，所述第一压力感应器51和第二压力感应器52设置于所述床垫上表面；

所述第一压力感应器51和第二压力感应器52在所述床垫上左右对称分布，所述第一压力感应器51和第二压力感应器52为平板式压力传感器，厚度在0.5—1.0cm之间。

所述磁铁2上设置有绑绳21，所述绑绳21用于连接被子；所述绑绳21可通过打结的方式绑在被子上。

所述感应电路还包括电源，所述电源串联有保护电阻，所述保护电阻串联所述信号发射器，所述信号发射器串联有感应开关，通过所述电源、保护电阻、信号发射器和感应开关构成串联感应电路；

所述电源电压在5—12V之间；所述保护电阻在10kΩ—12kΩ之间；所述信号发射器为一微型天线，当所述感应电路闭合时，所述微型天线发送无线电波至所述处理模块，即将闭路信号发送至所述处理模块；

所述感应开关包括感应棒62，固定棒61，所述感应棒的固定端转动连接至所述固定棒上（所述转动连接的方式为，所述固定棒和所述感应棒的固定端上均设置有小孔63，通过一小杆穿过所述小孔63，使得所述感应棒62和所述固定棒61可相对转动），所述固定棒串联于所述感应电路中，转动端可通过磁铁2的吸引力上下转动，所述感应棒重力应小于所述磁铁2的对其的吸引力；这样，当磁铁位于所述感应区域1上时，所述感应棒的转动端被所述磁铁吸引，所述感应电路开路；当所述磁铁2脱离所述感应区域1时，所述感应棒的转动端因重力下落，所述感应电路闭路，所述信号发生器出发，向所述处理模块发送闭路信号。

所述水循环模块还包括水管3，所述水管3以“S”形分布在所述床垫内部，所述水管3连接外部所述水箱4，所述水箱4内设置有水泵，所述水泵用于驱动所述床垫内的水的流通循环；所述水泵为变频水泵；所述水管3排列间距2—4cm，离表面有一定厚度，厚度在2--3cm之间，确保升温的有效性。

所述温控模块包括加热装置和制冷装置；所述加热装置为加热丝，所述加热装置用于对所述水箱4中的水进行加热，将所述床垫温度控制在人体适宜睡眠温度，人体适宜睡眠温度为24—30℃之间；所述制冷装置为半导体制冷片，所述制冷装置用于对所述水箱4中的水进行制冷；

所述加热丝为金属，可在水环境下正常工作，可将水迅速的提升温度；

所述半导体制冷片是一个热传递的工具，所述半导体制冷片包括两片陶瓷片，所述两片陶瓷片间设置有N型和P型的半导体材料（碲化铋），当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷端和热端；冷端即可作为本实用新型所述床垫水箱内的制冷装置；

所述加热装置用于加热床垫供正常加热使用，还用于在所述处理模块判定被子披盖异常的情况下将所属床垫温度的再升高；所述制冷装置启用情况为，当使用者在被子披盖异常的情况下苏醒，自行将被子披盖正常，即所述磁铁2重新回到所述感应区域1，则此时所述制冷装置启用，将所述床垫温度降低至原先温度；

所述水箱4容量在500—600ml之间，大容量水箱延长了使用时间，不需要频繁加水；

所述水箱4内设置有温度传感器，所述温度传感器为铂热电阻温度传感器，型号为pt100，所述温度传感器的精度在0.3—0.5℃，所述水温温度传感器可在水环境下正常工作，所述温度传感器可在温度范围为-10—100℃之间正常工作；所述温度传感器用于检测所述水箱4内的温度，所述温度传感器将温度信号至处理模块，当所述水箱4内的温度到达人体适宜睡眠温度时，所述处理模块控制所述温控模块不再对所述水箱4继续加热或制冷，使所述水箱4的温度维持在人体适宜睡眠温度；考虑到热量的少量散失，可将所述水箱4内的水的温度再升高2—3℃。

一种采用所述床垫的使用方法，包括以下几个步骤：

步骤A：使用前预热10—30分钟，当使用者躺上床垫后，将所述绑绳21分别系在被子四角上，并将磁铁2放置于所述感应区域1上；

步骤B：若每个所述磁铁2在所述感应区域1上，且所述第一压力感应器和第二压力感应器感应到压力，则对应感应区域1下的所述感应电路开路，所述信号发射器不工作，所述处理模块判定被子披盖正常；

若两个或两个以上所述磁铁2不在所述感应区域1上，则对应感应区域1下的所述感应电路闭路，所述信号发射器将闭路信号发送至所述处理模块，所述处理模块判定被子披盖异常；

步骤C：在所述处理模块判定为被子披盖异常的情况下，所述温控模块将床垫温度升高一定温度。

在步骤B中，所述被子披盖异常包括使用者与被子异向偏移和使用者大面积未披盖被子；

所述使用者与被子异向偏移是指，若其中一个压力传感器同侧的感应区域1上的磁铁2脱离，且该压力传感器存在压力信号，则所述处理模块判定为使用者随被子异向偏移；

所述使用者大面积未披盖被子是指，若两个以上磁铁2脱离所述感应区域1，则对应感应区域1下方的所述感应电路闭路，所述信号发送器将闭路信号传导至处理模块，则所述处理模块判定即为使用者大面积未披盖被子。

例如，当仅有所述第一感应区域11上的磁铁2脱离，且所述第一压力感应器51和第二压力感应器52上均感应到压力信号，所述处理模块判定被子披盖正常，则所述温控模块将床垫温度维持在原有温度；

当所述第一感应区域11与所述第二感应区域12上的磁铁2脱离，且所述第一压力感应器51上感应到压力信号而所述第二压力感应器52上未感应到压力信号，则所述处理模块判定被子披盖正常（人体与被子同向偏移），则所述温控模块将床垫温度维持在原有温度；

当所述第一感应区域11与所述第二感应区域12上的磁铁2脱离，且所述第一压力感应器51上未感应到压力信号而所述第二压力感应器52上感应到压力信号，则所述处理模块判定被子披盖异常（人体与被子异向偏移），则所述温控模块将所述床垫温度升高一定温度；

当所述四个感应区域1上的两个以上的磁铁脱离，所述处理模块判定被子披盖异常（使用者大面积未披盖被子），则所述温控模块将所述床垫温度升高一定温度。

在步骤C中，所述一定温度为6—10℃；当然，此温度范围区间可随季节、温度变化或使用者的温度倾向自行设置。

在本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

设计图

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