一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统

文档序号:1879909 发布日期:2021-11-26 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统 (Quilt based on flexible array temperature sensor and control system thereof ) 是由 储荣生 储劲松 肖友朋 于 2021-09-01 设计创作,主要内容包括:本发明涉及床上用品技术领域,且公开了一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统,包括被套,被套一端安装有拉链,且被套中填充有被芯,被套远离拉链一侧开设有安装槽,且被套靠近安装槽一侧等距地固定有连接套管,具有温度监测功能的温度感应机构通过安装槽铺设在被芯与被套间。本发明将多个温敏电阻呈矩形状阵列布局进行组合,合理地实现了对体温的实时监测,另外基于柔性阵列温度传感器的被子的控制系统具有分级监控的效果,对于体温的监控做到细化处理,温度感应机构中增设的调节组件可以针对不同的体型可以做出适应性的调节,部分热敏传感器在不使用时不接入电路,既避免了资源的浪费,又可以防止测温不均造成的误差。(The invention relates to the technical field of bedding articles and discloses a quilt based on a flexible array temperature sensor and a control system thereof. The temperature-sensitive resistors are combined in a rectangular array layout, real-time monitoring of body temperature is reasonably realized, a control system of the quilt based on the flexible array temperature sensor has a grading monitoring effect, detailed processing of body temperature monitoring is achieved, the adjusting assembly additionally arranged in the temperature sensing mechanism can be adjusted adaptively according to different body types, and part of the temperature-sensitive sensors are not connected with a circuit when not used, so that waste of resources is avoided, and errors caused by uneven temperature measurement can be prevented.)

一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统

技术领域

本发明涉及床上用品技术领域,具体为一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统。

背景技术

被子是床上用品的一种,是面积足以覆盖人体、长方形的布料,一般用作睡眠时保暖,被子通常由被套或者被单包着棉絮而成,用棉做的被子叫做棉被。

随着人们生活水平的提高,对身体健康的关注也越来越深入人心,而体温作为人体健康的一个十分重要的测定标准,在日常生活中可以起到反映身体是否正常的参考作用。

现有发明专利CN202110183812.4所提出的一种具有防虫效果的抗菌抑菌纤维被子包括抗菌抑菌纤维被罩;抗菌抑菌纤维被面,抗菌抑菌纤维被面设于抗菌抑菌纤维被罩的上方;第一拉链,第一拉链分别与抗菌抑菌纤维被罩和抗菌抑菌纤维被面缝制连接;盖布,盖布缝制在抗菌抑菌纤维被罩上,盖布设于第一拉链的正上方;被絮,被絮设置在抗菌抑菌纤维被罩内;里布,里布包裹在被絮外,里布与被絮绗缝而成;加热机构,加热机构设于被絮内,加热机构包括有双层档布、加热盘丝、围布、双芯导线、第一插块和第二插块,双层档布设于被絮内,通过加热机构可对被絮进行加热,提高刚入被窝的舒适感;通过限位机构,可防止被絮在抗菌抑菌纤维被罩内滑动;通过除虫包来防止滋生螨虫,提高被子的防虫效果,同时方便更换除虫包,但是该发明专利不能对盖被子的人进行体温的实时监测,不能做到对发烧这一身体异常状态的及时反映,因此需要作出相应改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于柔性阵列温度传感器的被子及其控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于柔性阵列温度传感器的被子,包括被套,被套一端安装有拉链,且被套中填充有被芯,被套远离拉链一侧开设有安装槽,且被套靠近安装槽一侧等距地固定有连接套管,具有温度监测功能的温度感应机构通过安装槽铺设在被芯与被套间。

优选的,温度感应机构包括外框、传感组件、信号接收组件、凸板、连接软扣及调节组件,外框内固定有传感组件,且外框一侧固定连接有具有分级响应机制的信号接收组件,信号接收组件一侧固定有凸板,且凸板上表面等距地固定有连接软扣,连接软扣与连接套管配合,可根据体型来实时调节传感作用范围的调节组件固定在外框顶部一侧。

优选的,被套靠近安装槽一侧中固定有垫板,且垫板上等距地固定有弧形凸块,信号接收组件底部外壁与弧形凸块挤压接触。

优选的,传感组件包括横置导线、竖置导线、绝缘接头、端子及温敏电阻,横置导线与竖置导线呈十字交叉状排列在外框中,且横置导线与竖置导线的端部均固定有绝缘接头,三个端子固定在横置导线一侧的绝缘接头上,且端子与调节组件配合,竖置导线一侧的绝缘接头与信号接收组件电性连接,横置导线与竖置导线连接的节点上均匀地安装有温敏电阻,且温敏电阻与被套挤压接触。

优选的,绝缘接头与横置导线及竖置导线的连接处均设有圆弧状的凹陷造型。

优选的,信号接收组件包括底座、封盖、连接帽、固定螺母、蓄电池、信号处理中枢、柔性显示屏、蜂鸣器及LED频闪灯,安装槽中安装有底座,且底座中对称地固定有连接帽,连接帽与固定螺母配合,封盖通过固定螺母与底座呈可拆卸式安装,底座内部固定有蓄电池,且蓄电池一侧电性连接有信号处理中枢,信号处理中枢远离蓄电池一侧依次安装有柔性显示屏及蜂鸣器,且信号处理中枢与绝缘接头电性连接,封盖上固定有LED频闪灯,且LED频闪灯与信号处理中枢电性连接。

优选的,调节组件包括箱体、开关按钮、切换按钮、夹板、第一弹簧、压舌、第二弹簧、竖板、第一卡槽、第二卡槽及触头,箱体固定在外框顶部一侧,且箱体上滑动安装有开关按钮,箱体远离开关按钮一侧等距地滑动安装有切换按钮,箱体中固定有夹板,开关按钮及切换按钮通过第一弹簧与夹板弹性连接,开关按钮及切换按钮的底部均固定有压舌,竖板通过第二弹簧弹性安装在箱体底部一侧,且竖板一侧分别开设有第一卡槽及第二卡槽,第一卡槽及第二卡槽均与压舌配合,切换按钮一侧的压舌上均固定有触头,且触头与端子配合。

一种基于柔性阵列温度传感器的被子的控制系统,运行步骤包括:

1)温敏电阻对盖被子的人的体温进行测定,将信号经过横置导线、竖置导线再通过接头传导至信号处理中枢。

2)信号处理中枢对温度信号进行判断,若温度大于等于37.3℃,则出现低烧症状,信号处理中枢控制LED频闪灯连续闪烁进行提醒,若温度大于等于38℃,则出现高烧症状,此时信号处理中枢控制蜂鸣器发出警报进行提醒。

3)所有测得的温度都会通过柔性显示屏进行实时显示。

与现有技术相比,本发明具有以下几点有益效果:

1、相较于一般的被子,本发明基于柔性阵列温度传感器的搭载技术,将多个温敏电阻呈矩形状阵列布局进行组合,合理地实现了对盖被子的人进行体温的实时监测。

2、在上述好处的基础上,本发明设计的基于柔性阵列温度传感器的被子的控制系统具有分级监控的效果,针对不同的体温状态设置级别对应的预警方式,具体来说低级别对应灯光闪烁的提醒方式,高级别对应灯光闪烁与蜂鸣报警同时进行的提醒方式,对于体温的监控做到了细化处理,提高了在实际生活中应用的合理程度。

3、在上述好处的基础上,被子整体的组装时温度感应机构与被套及被芯非缝合的连接方式方便对温度感应机构拆装,而温度感应机构与被芯从异侧分别装入被套的方式也提高了被子内部空间布局的合理程度。

4、在上述好处的基础上,温度感应机构中增设的调节组件可以改变热敏传感器的工作数目,在实际应用中,体型较小的孩童就可以适应小型,体型一般的成人适用中型,体型较大的成人适用大型,不同的体型可以做出适应性的调节,热敏传感器在不使用时不接入电路,既避免了资源的浪费,又可以防止测温不均造成的误差。

5、在上述好处的基础上,实施例二的设置,使得本发明可以适应双人床的实际使用情景,增加了装置的使用范围和适用程度。

6、在上述好处的基础上,实施例三的设置,使得被套与温敏电阻阵列的作用位置是始终保持贴合的,即使受到推挤,温敏电阻仍能均匀低布设在人体的周围,不会因实际使用中人在睡觉时可能会产生无意识的动作,推挤导致温度感应机构与被芯及被套的位置产生偏移,导致柔性的温敏电阻阵列产生扭动搅乱,从而影响到体温测定监控的准确程度。

附图说明

图1为本发明整体外观示意图;

图2为本发明整体分解结构示意图;

图3为本发明温度感应机构整体结构示意图;

图4为本发明信号接收组件分解结构示意图;

图5为本发明调节组件第一结构示意图;

图6为本发明调节组件第二结构示意图;

图7为本发明实施例二内部结构示意图;

图8为本发明实施例三安装效果示意图;

图9为本发明控制系统运行原理的程序框图。

图中:1、被套;11、安装槽;12、连接套管;2、拉链;3、被芯;4、温度感应机构;41、外框;42、传感组件;421、横置导线;422、竖置导线;423、绝缘接头;424、端子;425、温敏电阻;43、信号接收组件;431、底座;432、封盖;433、连接帽;434、固定螺母;435、蓄电池;436、信号处理中枢;437、柔性显示屏;438、蜂鸣器;439、LED频闪灯;44、凸板;45、连接软扣;46、调节组件;461、箱体;462、开关按钮;463、切换按钮;464、夹板;465、第一弹簧;466、压舌;467、第二弹簧;468、竖板;469、第一卡槽;4610、第二卡槽;4611、触头;47、阻挡条;5、被子固定器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1和图2,图示中一种基于柔性阵列温度传感器的被子,包括被套1,被套1一端安装有拉链2,且被套1中填充有被芯3,被套1远离拉链2一侧开设有安装槽11,且被套1靠近安装槽11一侧等距地固定有连接套管12,具有温度监测功能的温度感应机构4通过安装槽11铺设在被芯3与被套1间。

请参阅图3,温度感应机构4包括外框41、传感组件42、信号接收组件43、凸板44、连接软扣45及调节组件46,外框41内固定有传感组件42,且外框41一侧固定连接有具有分级响应机制的信号接收组件43,信号接收组件43一侧固定有凸板44,且凸板44上表面等距地固定有连接软扣45,连接软扣45与连接套管12配合,可根据体型来实时调节传感作用范围的调节组件46固定在外框41顶部一侧。

在进行被子整体的组装时,依照下面的安装步骤可以确保装置的正常使用,首先将温度感应机构4从安装槽11处塞入被套1中并保持平直,然后再将连接软扣45压入连接套管12中,连接软扣45由顶帽和柱体组成,且均采用弹性橡胶材质制成,压入时顶帽向中心收缩使得柱体顺利插入连接套管12,当完全压入后,顶帽自动弹开,覆盖住连接套管12,形成限位,温度感应机构4与被套1组装完成,再然后拉开拉链2,将被芯3从另一端填入被套1与温度感应机构4中,填充完后再拉紧拉链2即可。

非缝合的连接方式方便对温度感应机构4拆装,而温度感应机构4与被芯3从异侧分别装入被套1的方式也提高了被子内部空间布局的合理程度。

请参阅图2,被套1靠近安装槽11一侧中固定有垫板,且垫板上等距地固定有弧形凸块,信号接收组件43底部外壁与弧形凸块挤压接触。

垫板的设置,使得温度感应机构4在装入被套1后,除了竖直方向上受到连接软扣45与连接套管12配合的限位,还通过弧形凸块增加接触面的摩擦来获得一定程度的水平方向上的限位,进一步防止温度感应机构4在被套1中发生跑偏,影响正常的感应功能。

请参阅图3,传感组件42包括横置导线421、竖置导线422、绝缘接头423、端子424及温敏电阻425,横置导线421与竖置导线422呈十字交叉状排列在外框41中,且横置导线421与竖置导线422的端部均固定有绝缘接头423,三个端子424固定在横置导线421一侧的绝缘接头423上,且端子424与调节组件46配合,竖置导线422一侧的绝缘接头423与信号接收组件43电性连接,横置导线421与竖置导线422连接的节点上均匀地安装有温敏电阻425,且温敏电阻425与被套1挤压接触。

请参阅图3,绝缘接头423与横置导线421及竖置导线422的连接处均设有圆弧状的凹陷造型。

圆弧状的凹陷造型使得起到感应温度作用的温敏电阻425与外框41不处于同一平面上,这样被芯3填充后会挤压在外框41所在平面与横置导线421及竖置导线422形成的交织网间的空隙中,确保每一温敏电阻425均能与被套1挤压接触,减小装置在进行测温时因温敏电阻425与人体距离的不均而产生的测定偏差。

请参阅图4,信号接收组件43包括底座431、封盖432、连接帽433、固定螺母434、蓄电池435、信号处理中枢436、柔性显示屏437、蜂鸣器438及LED频闪灯439,安装槽11中安装有底座431,且底座431中对称地固定有连接帽433,连接帽433与固定螺母434配合,封盖432通过固定螺母434与底座431呈可拆卸式安装,底座431内部固定有蓄电池435,且蓄电池435一侧电性连接有信号处理中枢436,信号处理中枢436远离蓄电池435一侧依次安装有柔性显示屏437及蜂鸣器438,且信号处理中枢436与绝缘接头423电性连接,封盖432上固定有LED频闪灯439,且LED频闪灯439与信号处理中枢436电性连接。

请参阅图5和图6,调节组件46包括箱体461、开关按钮462、切换按钮463、夹板464、第一弹簧465、压舌466、第二弹簧467、竖板468、第一卡槽469、第二卡槽4610及触头4611,箱体461固定在外框41顶部一侧,且箱体461上滑动安装有开关按钮462,箱体461远离开关按钮462一侧等距地滑动安装有切换按钮463,箱体461中固定有夹板464,开关按钮462及切换按钮463通过第一弹簧465与夹板464弹性连接,开关按钮462及切换按钮463的底部均固定有压舌466,竖板468通过第二弹簧467弹性安装在箱体461底部一侧,且竖板468一侧分别开设有第一卡槽469及第二卡槽4610,第一卡槽469及第二卡槽4610均与压舌466配合,切换按钮463一侧的压舌466上均固定有触头4611,且触头4611与端子424配合。

调节组件46中,第一卡槽469与第二卡槽4610的区别在于第二卡槽4610设置成一侧向内的倒钩状,可以将压舌466卡住,当按压切换按钮463时,压舌466下压,被第二卡槽4610卡住,对应的触头4611与端子424接触,将对应范围中的热敏传感器接入整体的电路中,按压越远离开关按钮462的切换按钮463,所获得的感应范围越大,这样就可以通过三个切换按钮463来获得三个不同的感应范围,分别为小型、中型和大型,对应着不同年龄段不同体型大小的人体,压下开关按钮462后,其上的压舌466会挤压第一卡槽469迫使竖板468滑动,从而使得切换按钮463上的压舌466脱离第二卡槽4610,第二弹簧467收缩,开关按钮462处对应的第一卡槽469由于不具备倒钩,在第一弹簧465作用下,发生回弹,调节组件46得以复位。

通过调节组件46可以改变热敏传感器的工作数目,在实际应用中,体型较小的孩童就可以适应小型,体型一般的成人适用中型,体型较大的成人适用大型,不同的体型可以做出适应性的调节,热敏传感器在不使用时不接入电路,既避免了资源的浪费,又可以防止测温不均造成的误差,以孩童为例,由于被子中的热敏传感器是依照面积均匀分布,如果都投入使用,部分的热敏传感器就不与孩童的躯体贴近,而感应取值是取平均值,就会造成所测得的温度不够准确。

请参阅图9,图示中一种基于柔性阵列温度传感器的被子的控制系统,运行步骤包括:

1)温敏电阻425对盖被子的人的体温进行测定,将信号经过横置导线421、竖置导线422再通过接头传导至信号处理中枢436。

2)信号处理中枢436对温度信号进行判断,若温度大于等于37.3℃,则出现低烧症状,信号处理中枢436控制LED频闪灯439连续闪烁进行提醒,若温度大于等于38℃,则出现高烧症状,此时信号处理中枢436控制蜂鸣器438发出警报进行提醒。

3)所有测得的温度都会通过柔性显示屏437进行实时显示。

实施例二

请参阅图7,本实施例与实施例一的区别在于,外框41的内部中心处固定有阻挡条47。

阻挡条47的设置,将起到温度监控作用的温敏电阻425阵列左右分隔成相等的两部分,两部分分别对两个人进行温度测定监控,其中一部分温度测定的信号延时传输至信号接收组件43中,这样得到的基于柔性阵列温度传感器的被子就可以适应双人床的实际使用情景。

实施例三

请参阅图8,本实施例与实施例一的区别在于,被套1的四个边角处均活动安装有被子固定器5,被子固定器5与现有的顶针式被褥固定器的使用方式一致。

考虑到实际使用中,人在睡觉时可能会产生无意识的动作,推挤导致温度感应机构4与被芯3及被套1的位置产生偏移,导致柔性的温敏电阻425阵列产生扭动搅乱,而被子固定器5的设置,使得被套1与温敏电阻425阵列的作用位置是始终保持贴合的,即使受到推挤,温敏电阻425仍能均匀低布设在人体的周围,不会影响到体温测定监控的准确程度。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包含”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含那些要素,而且还包含没有明确列出的其他要素,或者是还包含为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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