一种智能调温睡袋及其调温方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于睡眠用具技术领域，具体涉及一种智能调温睡袋及其调温方法。
【背景技术】
[0002] 现有的睡袋大都不具备对人体的睡眠环境进行监测的功能，目前市场上的睡袋有 如下几种：1)由纯棉纺织品制成的具备一定温度调节功能而不具备其他辅助功能的睡袋。 2)带有温度计功能的睡袋，可以通过温度计读取睡袋内的温度。3)具有分档加热功能的睡 袋。上述睡袋都不具备随环境变化而自动调温的功能。当环境变化超出人体体温调节范围 时，现有的睡袋往往会使睡眠者感觉不舒适。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种智能调温睡袋及其调温方 法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种智能调温睡袋包括睡袋本体、贝占 片传感器组件、电加热毯和睡袋监控器;所述贴片传感器组件可拆卸地设置在所述睡袋本 体的正面内侧，所述电加热毯可拆卸地设置在所述睡袋本体中；所述贴片传感器组件和电 加热毯均与所述睡袋监控器连接;所述贴片传感器组件中包括第一温度传感器、湿度传感 器和动作检测传感器，所述贴片传感器组件检测所述睡袋本体内的温度、湿度以及人体动 作信号并传输至所述睡袋监控器，所述睡袋监控器控制所述电加热毯的输出功率，调节所 述睡袋本体内的温度。
[0005] 进一步地，所述睡袋监控器包括供电模块、M⑶、温度检测模块、信号调理模块、加 热控制模块和蓝牙通信模块;所述供电模块为所述加热控制模块和MCU供电;所述温度检测 模块将检测到的室内环境的温度信号传输至所述MCU;所述贴片传感器组件通过所述信号 调理模块与所述MCU连接，所述信号调理模块将接收到的温度和湿度信号以及人体动作信 号进行处理后传输至所述MCU，所述MCU通过所述加热控制模块控制所述电加热毯的输出功 率;外部APP客户端通过所述通信模块与所述MCU进行数据通信。
[0006] 更进一步地，所述外部APP客户端通过所述蓝牙通信模块向所述M⑶发送的数据包 括使用者年龄、使用者是否有出虚汗的现象以及加热功率控制曲线数据库。
[0007] 进一步地，所述供电模块包括220V交流电输入端、变压器和整流滤波电路，所述变 压器将通过所述220V交流电输入端输入的220V交流电转换成12V低压直流电，12V低压直流 电经所述整流滤波电路转换成12V稳定的直流电压。
[0008] 更进一步地，所述睡袋监控器中还设置有漏电保护器和第三温度传感器，所述漏 电保护器连接在所述220V交流电输入端与变压器之间；当所述变压器出现异常或者非正常 漏电时，所述漏电保护器自动跳闸，切断电源;所述第三温度传感器与MCU连接，用于检测所 述变压器和睡袋监控器中功率元件的温度。
[0009] 进一步地，所述睡袋监控中还设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器与MCU连接，所述M⑶控制 所述蜂鸣器发出鸣响进行本地报警。
[0010] 进一步地，所述加热控制模块采用MOS管和MOS管驱动电路，所述MCU通过所述MOS 管驱动电路驱动所述MOS管。
[0011] -种基于所述智能调温睡袋的调温方法，其包括以下步骤：
[0012] 通过外部APP客户端设置使用者年龄，MCU通过蓝牙通信模块接收设置的使用者年 龄;MCU接收温度检测模块检测到的室内环境温度；
[0013] MCU对接收到的室内环境温度进行判断，如果室内环境温度在正常的温度范围内， 则MCU根据接收到的使用者年龄和室内环境温度设定睡袋本体的入睡起点温度值Ts;否则， MCU产生报警信号并通过蓝牙通信模块发送给外部APP客户端；
[0014] M⑶控制电加热毯以最大输出功率进行加热，直至睡袋本体内的温度达到入睡起 点温度值Ts，并使入睡起点温度值Ts维持时间t;
[0015] 在入睡起点温度Ts的维持时间t内，动作检测传感器不停的检测是否有人进入睡 袋本体中；如果检测到有人体动作信号，则MCU控制关闭电加热毯，并根据使用者年龄和使 用者是否有出虚汗的现象，选择相应的加热功率控制曲线，进入温度曲线控制模式;如果到 达时间t以后，仍然无人进入睡袋本体，则MCU控制关闭电加热毯，一旦动作检测传感器检测 到有人进入睡袋本体，则MCU立即选择加热功率控制曲线，并进入温度曲线控制模式；
[0016] 进入温度曲线控制模式以后，M⑶按照以下步骤执行：
[0017] MCU按照时间执行相应的加热功率控制曲线后，并对加热功率控制曲线是否执行 完毕进行判断，如果执行完毕，则MCU控制关闭电加热毯，停止控温；
[0018] M⑶对第一温度传感器检测到的睡袋本体内的温度是否异常进行判断，如果第一 温度传感器检测到的睡袋本体内的温度出现异常，则MCU产生报警信号并通过蓝牙通信模 块发送给APP客户端进行紧急报警，MCU控制关闭电加热毯，停止控温；
[0019] MCU对动作检测传感器是否检测到异常的连续动作进行判断，如果动作检测传感 器检测到异常的连续动作，则M⑶产生尿床预警信号并通过蓝牙通信模块发送给APP客户端 进行预警；
[0020] M⑶将睡袋本体内的实时温度通过蓝牙通信模块发送给APP客户端。
[0021] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:本发明通过设置睡袋本体、贴片 传感器组件、电加热毯和睡袋监控器，贴片传感器组件中包括第一温度传感器、湿度传感器 和动作检测传感器，贴片传感器组件将检测到的睡袋本体内的温度、湿度以及人体动作信 号传输至睡袋监控器，由睡袋监控器控制电加热毯的输出功率，因此本发明能够根据室内 环境温度自动调节调节睡袋本体内的温度。另外，本发明通过设置动作检测传感器能够进 行尿床预警。本发明还能够通过蓝牙通信模块和外部APP客户端从云服务器上下载最新的 加热功率控制曲线数据库，使睡袋监控器达到远程升级的目的。采用本发明能够降低人为 原因导致的使用者患病的风险，从而减小了对社会医疗资源的浪费。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明提供的一种实施例中智能调温睡袋的结构示意图；
[0023]图2是本发明提供的一种实施例中睡袋监控器的原理图；
[0024]图3是本发明智能调温睡袋的调温流程图；
[0025] 图4是本发明提供的一种实施例中夜间睡眠状态的加热功率控制曲线。
[0026] 图中：1、睡袋本体;2、贴片传感器;3、电加热毯;4、睡袋监控器;41、供电模块;42、 MCU; 43、温度检测模块;44、信号调理模块;45、加热控制模块;46、蓝牙通信模块;411、220V 交流电输入端;412、变压器;413、整流滤波电路。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0028] 如图1所示，本发明提供了一种智能调温睡袋，其包括睡袋本体1、贴片传感器组件 2、电加热毯3和睡袋监控器4。其中，贴片传感器组件2可拆卸地设置在睡袋本体1的正面内 侦L贴片传感器组件2中包括第一温度传感器、湿度传感器和动作检测传感器，贴片传感器 组件2用于检测睡袋本体1内的温度、湿度以及人体动作信号。电加热毯3可拆卸地设置在睡 袋本体1中。贴片传感器组件2和电加热毯3均与睡袋监控器4连接。
[0029]如图2所示，睡袋监控器4包括供电模块41、M⑶42、温度检测模块43、信号调理模块 44、加热控制模块45和蓝牙通信模块46。
[0030] 其中，供电模块41包括220V交流电输入端411、变压器412和整流滤波电路413。变 压器412将通过220V交流电输入端411输入的220V交流电转换成12V低压直流电，12V低压直 流电经整流滤波电路413转换成12V稳定的直流电压。12V稳定的直流电压为加热控制模块 45和MCU42供电。
[0031] 温度检测模块43与M⑶42连接，其采用第二温度传感器，第二温度传感器用于检测 室内环境温度，并将检测到的温度信号传输至MCU42。
[0032]信号调理模块44与MCU42和贴片传感器组件2连接，贴片传感器组件2将检测到的 检测睡袋本体1内的温度和湿度信号以及人体动作信号均传输至信号调理模块44,信号调 理模块44对接收到的温度和湿度信号以及人体动作信号进行处理后传输至MCU42，M⑶42通 过加热控制模块45控制电加热毯3的输出功率。
[0033]外部APP客户端通过蓝牙通信模块46与MCU42进行通信。通过外部APP客户端设置 使用者年龄和使用者是否有出虚汗(盗汗）的现象;外部APP客户端具有记录和保存使用过 程中睡袋本体1内温度曲线的功能，并可以实时显示当前睡袋本体1内的温度、湿度、电加热 毯3当前的输出功率，以及MCU42中的加热功率控制曲线。另外，通过外部APP客户端还可以 从云服务器上下载最新的加热功率控制曲线数据库，外部APP客户端通过蓝牙通信模块46 将最新的加热功率控制曲线数据库发送给MCU42,使MCU42达到远程升级的目的。
[0034] M⑶42中预存多条不同的加热功率控制曲线;M⑶42根据接收到的室内环境温度、 睡袋本体1内的温度以及使用者的年龄，选择相应的加热功率控制曲线;MCU42根据选择的 加热功率控制曲线控制电加热毯3的输出功率，从而调节睡袋本体1内的温度。
[0035]如图3所示，基于本发明提供的智能调温睡袋，本发明还提供了一种智能调温睡袋 的调温方法，其过程为：
[0036] Sl、通过外部APP客户端设置使用者年龄，M⑶42通过蓝牙通信模块46接收设置的 使用者年龄;MCU42接收温度检测模块43检测到的室内环境温度。
[0037] S2、MCU42对接收到的室内环境温度进行判断，如果室内环境温度在正常的温度范 围内，则如表1所示，MCU42根据接收到的使用者年龄和室内环境温度设定睡袋本体1的入睡 起点温度值Ts;否则，MCU42产生报警信号并通过蓝牙通信模块46发送给外部APP客户端。
[0038]表1入睡起点温度值Ts与使用者年龄和室内环境温度之间的关系
[0040] S3、MCU42控制电加热毯3以最大输出功率进行加热，直至睡袋本体1内的温度达到 入睡起点温度值Ts，并使入睡起点温度值Ts维持时间t。
[0041] S4、在入睡起点温度Ts的维持时间t内，动作检测传感器不停的检测是否有人进入 睡袋本体1中。如果检测到有人体动作信号，则MCU42控制关闭电加热毯3,并根据使用者年 龄和使用者是否有出虚汗的现象，选择相应的加热功率控制曲线，进入温度曲线控制模式； 如果在到达维持时间t以后，仍然无人进入睡袋，则MCU42控制关闭电加热毯3,但是，动作检 测程序继续保持运转，一旦检测到有人进入，则立即选择功率曲线，并进入温度曲线控制模 式。
[0042] S5、M