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
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
【技术领域】
[0001]本发明涉及小孩睡眠监测技术领域，更具体的涉及一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统。
【背景技术】
[0002]现代社会每个家庭都只生一个孩子，如何提高生育质量和减少疾病已成为一个现代家庭父母极为关注的问题，通过大量的调查和观察发现出生后的孩子直至成人伤风感冒往往大多数是因为夜间孩子将盖在身上的被子蹬掉所致，尤其是10岁以内的小孩，正处于身体发育期，在入睡后1-3小时内处于深睡期，正时长身体的时间，代谢旺盛，体温会升高，正常盖被的情况下也会感觉热，从而会自动的蹬踢被子，小孩一旦身体露在外面就很容易着凉感冒，发生这种情况时，一方面孩子伤风感冒除了要耽误大人的时间到医院花钱看病夕卜，还削弱了孩子自身抵抗疾病的能力，另一方面大人为了让孩子不把被子踢掉，总是提心吊胆地睡觉，睡不深，影响第二天的工作。基于此现有技术中出席了多种关于小孩蹬踢被子的报警装置，这些现有的报警装置多数都是通过简单的在小孩身体上放置温度传感器，然后基于温度传感器监测的温服信号是否异常来进行报警，普遍具有以下缺陷:1)、温度监测准确度很差，多数情况下适得其反，比如孩子翻身后仍然盖在被子下，但是当温度传感器开始布置在翻身前的位置时，则在正常翻身后温度传感器因离开身体温度下降会产生报警，这种情况下不但将小孩、家长一起吵醒，导致无法继续睡眠，而且属于严重的误判报警，因此实际中被采用的很少；2)、现有的蹬踢被子报警装置几乎都没有自动盖被识别和执行操作功能，在一定程度上影响了孩子家长的正常休息；3)、另外现有的这种报警装置没有发烧、尿湿等紧急情况下的精确报警功能，4)、还有现有的报警器电性安全难以保证，线路连接繁杂，等等这些缺陷限制了现有蹬踢被子报警器的实际使用价值。
【发明内容】
[0003]本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种全新的预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，通过创新布置多个温度传感器能够全面感测多个身体部位的温度，并根据不同人体不同部位现场实时建立标准温度场分布，最大限度的保证了温度监控准确度，防止了错误预警的发生，同时配合温度传感器设置多个磁条感应器和磁石条，在具有磁性保健功能的前提下，能够实现自动盖被子功能，保证了家长睡眠质量，采用创新研制的光纤温度传感器几乎可以完全可以避免错误预警的情况发生，另外还设置有发烧和尿床的紧急预警单元，在保证睡眠质量的前提下保障了睡眠安全，整个监测系统控制过程具有很高的智能化水平，经过长期的试验，本发明所述的智能化睡眠监测系统几乎能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子，提高了孩子和家长的睡眠质量。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0005]一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，包括控制组件1、磁条感应器2、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侦I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VR1，所述热敏电阻7—端连接电源的正极，所述热敏电阻7另一端串接所述第三电阻R3的一端，第三电阻R3另一端连接电位器VRl的一端，所述第三电阻R3另一端同时连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的第六引脚，所述电位器VRl的另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括第一电阻R1、第二电阻R2、NPN型的第一三极管Q1，所述湿敏电阻6 —端连接电源的正极，所述湿敏电阻6的另一端串接所述第一电阻Rl后连接所述第一三极管Ql的基极，所述第一三极管Ql的发射极串接所述第二电阻R2后连接电源的负极，所述第一三极管Ql的集电极连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的第六引脚；所述芯片控制部分包括第一电容Cl、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第四电阻R4、第六电阻R6和报警芯片(ICl)，所述报警芯片(ICl)型号为SGZ07，具有十四个引脚，所述报警芯片ICl的第七引脚接电源正极，第八引脚接电源负极，第二引脚接第九引脚，第九引脚接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接第十引脚，第十引脚连接第一电容Cl的一端，第一电容Cl的另一端连接第一引脚，第一引脚作为触发信号输出端，第十引脚连接第一二极管Dl的正极，第一二极管Dl的负极连接第十一引脚，第十一引脚连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端同时连接第六电阻R6的一端、第十四引脚和第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第五引脚，第六电阻R6的另一端同时连接第十二引脚和第十三引脚；所述报警部分包括第五电阻R5、NPN型的第二三极管Q2、扬声器MK1、发光二极管LEDl和远端报警触发模块，第五电阻R5的一端接报警芯片ICl的第一引脚，第五电阻R5的另一端接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接电源负极，第二三极管Q2的集电极同时连接发光二极管LEDl的负极与扬声器MKl的一端，发光二极管LEDl的正极接电源正极，扬声器MKl的另一端接远端报警触发模块的一端，远端报警触发模块的另一端接电源正极，所述远端报警触发模块与所述远端报警组件无线通讯连接，所述热敏电阻7为正温度系数热敏电阻器。所述防踢被控制单元包括MCU101、电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述MCUlOl同时连接于所述电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述无线接收模块103通过无线方式接收所述温度传感器12感测的温度信号，所述无线发射模块104将MCUlOl提供的报警触发信号以无线方式向远端报警组件发送，所述磁条感应器2和拉伸电机3连接于所述MCU101，所述防踢被控制单元工作时，首先被子平整的覆盖于床体上，被子每个角部的磁石条11分别与床体对应角部的磁条感应器吸附，且所述MCUlOl根据各温度传感器12前半小时内采集的温度数据为各温度传感器12建立各自的标准温度分布场，并存储于存储器中，然后各温度传感器实时感测并传输各自部位的温度，当处于被子某一角部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl判断与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2是否有磁性感应信号输出，若有则所述MCUlOl生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若无则所述MCUlOl向与所述磁条感应器2处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号，驱动拉伸电机工作，当拉伸电机通过拉伸绳索将该角部的被子拉至该角部的磁石条对住所述磁条感应器而在磁条感应器上产生磁性感应信号输出时，所述MCUlOl控制对应角部的拉伸电机停止工作，当处于被子中部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件。
[0006]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述热敏电阻7的温度监测精度为0.l°c。
[0007]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述磁石条11和磁条感应器2均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定磁性吸引作用，所述磁条感应器具有磁性传感功能并能够在与处于同一角部位置的磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件。
[0008]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述紧急控制电路的工作过程为:当小孩发生高烧时，所述热敏电阻的电阻值变大，分配在热敏电阻7两端的电压升高，提供至报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当小孩尿床时，所述湿敏电阻6的阻值降低，第一三极管Ql的基极正向偏置导通，第一三极管Ql集电极的电压变低，提供至报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平时，报警芯片ICl工作，首先由第二电容C2和第六电阻R6组成的振荡回路对音频信号进行振荡，而后由第一电容Cl和第四电阻R4组成的调频电路对音频信号进行调频，最后由第一引脚输出音频振荡调频信号至第二电阻R5和第二三极管Q2组成的放大器，信号放大后传给发光二极管LED1、扬声器MKl和远端报警触发模块S，使发光二极管LEDl发光、扬声器MKl发声，并通过远端报警触发模块S向远端报警组件发射触发报警信号。
[0009]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述远端报警组件为手机，其通过蓝牙模式与控制组件I通讯。
[0010]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述温度传感器为光纤温度传感器，包括红外光源13、光谱解调器14、无线发射器15、单模光纤17和 感应头18，所述红外光源13采用中心波长在1520-1560nm间的宽带光源，其光源输出端连接于所述单模光纤17的一端，所述单模光纤17的中部弯折成曲率半径在2mm-4mm的半圆型结构，所述单模光纤17的另一端连接于所述光谱解调器14，所述光谱解调器14的输出端连接于所述无线发射器15，所述单模光纤17的半圆型弯折结构上胶合固化形成所述感应头18。
[0011]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述单模光纤17采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μ m?6.5 μ m，相对折射率差Δ化为0.25 %?0.4 %，所述的第二芯层直径为8 μπι?10 μπι，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μ m?13 μ m，相对折射率差Δ %为-0.03 %?0.15 %，且三个芯层的相对折射率差满足Ληι>Λη2> An3，其中纤芯层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μm，相对折射率差An4S-0.15%?0%，所述下陷包层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [Ii1-1iciAici] *100% ,Iii为各对应部分的折射率，η ^纯二氧化硅玻璃折射率。
[0012]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述光纤温度传感器12基于温度变化对弯折光纤双折射率影响而导致干涉峰波长漂移的原理进行温度感测，通过光谱解调器14将干涉峰波长漂移解析为温度变化，所述光纤温度传感器能够感测0.05°C以下的温度变化，所述MCUlOl根据光纤温度传感器12采集的温度数据为其建立能够反映温度变化过程的标准温度分布场，并实时根据光纤温度传感器感测的温度数据进行相关控制。
[0013]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述MCU在根据某一温度传感器的感测温度生成报警触发信号或者拉伸电机的驱动信号后，延迟预定时间后再次根据该温度传感器的感测温度进行相关控制。
[0014]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中还包括有四个分别设置于床体表面角部的振动机构，所述振动机构连接于防踢被控制单元，当处于被子某一角部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2是否有磁性感应信号输出，若有磁性感应信号输出则所述MCUlOl驱动振动机构工作预定时间段，然后所述MCUlOl再次判定该角部的温度传感器12感测的温度是否仍偏离标准温度分布场，若是则生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若否则控制振动机构停止工作，若所述MCUlOl判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2没有磁性感应信号输出时，则所述MCUlOl向与所述磁条感应器2处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号。
[0015]通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
[0016]I)、本发明所述预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，通过创新布置多个温度传感器能够全面感测多个身体部位的温度，配合温度传感器设置多个磁条感应器和磁石条，在具有磁性保健功能的前提下，能够实现自动盖被子功能，同时保证了孩子和家长的睡眠质量；
[0017]2)、本发明所述智能化睡眠监测系统创新采用多点布置的温度传感器检测温度，不但提高了温度监测精度，而且通过利用孩子入睡前半个小时内各温度传感器采集温度并现场实时建立各自的标准温度场分布，匹配了不同人体不同部位的温度差异，完全避免了现有技术中将标准温度设置于25-37摄氏度之间频繁出现的误判报警现象；
[0018]3)、本发明所述智能化睡眠监测系统创新采用光学温度传感器监测温度，不但大幅提高了温度监测精度，而且基于可反映温度变化过程的标准温度场分布来控制相关部件工作，保证了控制精度；
[0019]4)、本发明所述智能化睡眠监测系统还能够同时与家长手中的智能手机蓝牙通讯，可由家长辅助在特定情况下将被子给孩子盖上，同时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；
[0020]5)、本发明所述智能化睡眠监测系统中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；
[0021]6)、本发明的监测系统控制过程具有很高的智能化水平，经过长期的试验，本发明所述的智能化睡眠监测系统几乎能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子，提高了孩子和家长的睡眠质量，具有广阔的市场推广前景。
【附图说明】
[0022]附图1为本发明所述智能化睡眠监测系统在床体上的布置结构示意图；
[0023]附图2为本发明所述智能化睡眠监测系统在被子上的布置结构示意图；
[0024]附图3为本发明所述智能化睡眠监测系统中优选采用的光纤温度传感器的结构示意图；
[0025]附图4为附图3所示光纤温度传感器中光谱解调器解调的干涉峰与温度的对应关系图；
[0026]附图5为本发明所述智能化睡眠监测系统中紧急控制电路的结构示意图；
[0027]附图6为本发明所述智能化睡眠监测系统中防踢被控制单元的结构示意图；
[0028]附图7为本发明所述智能化睡眠监测系统中防踢被控制流程示意图；
[0029]图中各附图标记的含义如下:
[0030]1-控制组件，2-磁条感应器，3-拉伸电机，4-传动滑轮，5-拉动绳索，6-湿敏电阻，7-热敏电阻，8-床体，9-被子，10-拉环，11-磁石条，12-温度传感器，13-红外光源，14-光谱解调器，15-无线发射器，16-弯折区域，17-单模光纤，18-感应头，101-MCU,102-电源模块，103-无线接收模块，104-无线发射模块，105-存储器。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。
[0032]本发明创新提出的一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统具有以下功能: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，同时具有报警功能，当经过自动盖被子后温度还低于正常值时，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。
[0033]具体的本发明所述预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统整体包括控制组件1、磁条感应器2、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和温度传感器12，各部件分为在床体上布置的和在被子上布置的。具体的首先如附图1所示的在床体8上布置控制组件1、磁条感应器2、拉伸电机3、传动滑轮4、湿敏电阻6和热敏电阻7，其中所述湿敏电阻6用于监测孩子是否尿床，设置于床体表面对应于孩子屁股的位置，所述热敏电阻7采用温度监测精度在0.1°C的高灵敏度热敏电阻，设置于床体表面对应于孩子背部的位置，所述的磁条感应器2至少包括四个，分别设置于床体的左上角、左下角、右上角和右下角，对应于床体上盖的被子的四个角部，所述磁条感应器2设置于床体角部的上表面，并能够与设置于被子上的磁石条11产生磁性相吸作用，同时所述磁条感应器2能够在与对应的磁石条相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件1，所述磁条感应器2均连接于控制组件1，具体的连接于控制组件中的防踢被控制单元。在所述床体的底面设置有拉伸电机3和控制组件1，所述拉伸电机3包括有四个，对应于床体的四个角部分别设置于床体的左上角、左下角、右上角和右下角，处于床体同一角部的磁条感应器2和拉伸电机3相互对应，在对拉伸电机3驱动控制的磁性感应信号来自与之处于床体同一角部的相对应的磁条感应器2。所述控制组件I设置于床体的底面中央或中央偏下，所述控制组件包括附图3所示的紧急控制电路和附图4所示的防踢被控制单元，其中湿敏电阻6和热敏电阻7连接于所述紧急控制电路，磁条感应器2和拉伸电机3连接于所述防踢被控制单元。在所述床体的下底边沿和上底边沿的角度分别设置有传动滑轮4，每个传动滑轮4与一个拉伸电机相对应，且通过拉动绳索5连接于拉伸电机3。所述的拉环10、磁石条11和温度传感器12设置于床体上的被子9上，具体的如附图2所示的，在被子的四个角度分别设置所述磁石条11，且所述磁石条11在被子铺展于床体上时，每个磁石条11与床体上的一个磁条感应器2相对应，从而处于床体和被子同一角部的磁条感应器2、拉伸电机3和磁石条11对应的形成为一个控制感应组，在控制组件中对应于这种处于床体和被子同一角部的控制感应组给予同一控制序列指令，不同控制感应组间相互独立，也就是说控制组件基于某一磁条感应器2的磁性感应信号控制与该磁条感应器处于同一床体位置的对应拉伸电机工作，同时所述磁条感应器只有感应与其处于同一床体位置的对应磁石条才向控制组件输出磁性感应信号。所述磁石条11和磁条感应器2均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定的磁性吸引作用，可以保证被子对齐覆盖于床体上，同时所述磁条感应器具有磁性传感功能，能够在与磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号输出至控制组件，另外通过磁石条11和磁条感应器2可达到磁疗保健效果，所述磁石条11优选的构成直角弯折线条结构。所述拉环10设置于被子的四个角部，每个拉环10与设置在床体同一角部的拉伸电机对应 ，拉动绳索5的一端固定连接于被子某个角部的拉环10上，然后拉动绳索5绕过对应角部设置的传动滑轮4后另一端固定连接于对应角部设置的拉伸电机3上，通过在被子四个角度设置拉环能够将被子覆盖整个床体表面盖设于床体上。在所述被子上设置所述温度传感器12，具体的所述温度传感器12如附图2所示的，包括有五个温度传感器12，分别分布于被子对应于人体角部的左右两侧、被子对应于人体肩部的左右两侧和被子对应于人体肚子的中部，其中位于被子角部的四个温度传感器与被子角部的四个磁石条相对应，每个温度传感器靠近对应位置的一个磁石条设置，同理在控制组件中对应于这种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对应的形成为一个控制感应组，给予同一控制序列指令工作，不同控制感应组间相互独立，也就是说基于某一温度传感器监测的温度来控制对应角部位置附件的拉伸电机工作。所述的温度传感器12优选采用具有高灵敏度的温度监测传感部件，并设置于被子内部，且所述温度传感器以无线通讯方式与床体下的控制组件连接，从而所述被子和床体之间无直接的连接导线，即方便了被子铺盖操作，又保证了电性安全。温度传感器可采用现有基于蓝牙通信方式发送感测温度信号的传感组件，同时要求体积小巧重量轻，使得人体盖上被子后无异物感，不会对睡眠造成任何影响，申请人经过若干试验，创新提出采用光纤温度传感器能够特别优选的满足本发明中对设置于被子内的温度传感器的要求，因为一者光纤具有很小的体积，设置于被子内时不会产生异物感，另外光纤温度传感器基于光学工作模式感测温度，温度感测精度可达到0.05°C以下，能够很好的满足本发明的温度探测精度要求，另外本发明中采用的光纤温度传感器工作于红外波段，不但对人体无害，还具有一定的理疗作用。下面结合附图3详细说明应用于本发明的温度传感器的组成结构和工作原理。
[0034]如附图3所示的，所述的光纤温度传感器12包括红外光源13、光谱解调器14、无线发射器15、单模光纤17和感应头18，其中所述红外光源13采用中心波长在1520-1560nm间的宽带红外光源，其光源输出端连接于单模光纤17的一端，单模光纤17的中部弯折成曲率半径在的半圆型结构，单模光纤17的另一端连接于光谱解调器14，光谱解调器14的输出端连接于无线发射器15，在单模光纤17的中部半圆型弯折结构上粘合固化胶水形成球状温度感应头18。本发明所述的这种光纤温度传感器的工作原理是:光纤传感中温度对光纤的作用除有热光效应、热膨胀效应外，温度还会影响光纤的双折射率，当所述单模光纤经过严重弯曲以后，其内部的折射率分布会被改变，从而双折射率会被提高，用宽带光源向严重弯曲后的单模光纤中输入光可以在其出射端通过光谱仪观察到明显的干涉条纹，而当单模光纤的弯曲段的温度发生变化时，弯曲段光纤中的双折射率随之发生改变，而这种弯曲段双折射率的改变则会表现为干涉峰的漂移，从而通过检测干涉峰的漂移量便可以判断温度变化情况，因此本发明所述光纤温度传感器通过将单模光纤进行严重弯曲，使得光经过弯曲段后会在出射端产生干涉，利用弯曲光纤的双折射率对温度的敏感，通过对透射谱进行波长解调得到温度的信息，实现环境温度的测量。具体的将光纤温度传感器12设置于被子内时，作为温度感测头的球状感应头18处于被子内的温度场中，由红外光源13向光纤提供入射光，在经过感应头18所在的弯曲段时发生干涉，当被子内温度发生变化时，引起感应头18内弯折光纤的双折射率发生变化，从而导致干涉峰的波长发生漂移，最后通过光谱解调器14将这种干涉峰的波长漂移解析为具体的温度变化，如附图4所示的，当温度从20摄氏度以一度一个步进逐渐升温至30摄氏度的过程中，波长在1550nm附近的一个干涉峰的波长从1553.32nm逐渐漂移到1532.28nm，所述的光谱解调器14能够根据这种干涉峰波长漂移解析成感应头具体感测的温度值，并通过无线发射器15向控制组件发射，这种光纤温度传感器基于干涉峰波长漂移可感测到0.05°C以下的温度变化。应用于这种光纤温度传感器中的单模光纤17采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μπι?6.5 μ m，相对折射率差Δ叫为0.25 %?0.4%，所述的第二芯层直径为8 μ m?10 μ m，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μπι?13 μπι，相对折射率差八113为-0.03%?0.15%，且三个芯层的相对折射率差满足Λ n AAnpAn3，其中纤芯层由氟(F)和锗(Ge)共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μπι，相对折射率差Δη#-0.15%?0%，所述下陷包层由氟(F)和锗(Ge)共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [(Ii1-1ici)/1^*100% ,Iii为各对应部分的折射率，η ^纯二氧化硅玻璃折射率。经过若干次试验，采用这种单模光纤能够很好的满足光纤温度传感器的温度探测要求。
[0035]下面对本发明中控制组件I进行详细的描述，所述的控制组件包括两大部分:即附图5所示的紧急控制电路和附图6所示的防踢被控制单元。所述紧急控制电路用于在孩子发烧或者尿床时进行预警，其连接于所述湿敏电阻6和热敏电阻7，具体的如附图5所示的，所述紧急控制电路包括电源部分、温度传感部分、湿度传感部分、芯片控制部分和报警部分。电源为整个电路供电；温度传感部分将温度变化信号转化为电压变化信号；湿度传感部分将湿度变化信号转化为电压变化信号；芯片控制部分的触发端分别与温度传感部分的输出端和湿度传感部分的输出端相连，芯片控制部分信号输出端与报警部分信号输入端相连，芯片控制部分根据温度传感部分与湿度传感部分传来的电压变化信号决定是否向报警部分发出工作信号，报警部分根据芯片控制部分输出的工作信号进行发声、发光以及远程报警。具体的所述温度传感部分包括第三电阻R3、电位器VRl和所述热敏电阻7，其中热敏电阻7 —端连接电源正极，热敏电阻7另一端串接第三电阻R3 —端，第三电阻R3另一端连接电位器VRl的一端，该第三电阻R3另一端还同时连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的触发端6，所述电位器VRl另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括湿敏电阻6、第一电阻R1、第二电阻R2、NPN型第一三极管Q1，其中湿敏电阻6 —端连接电源正极，湿敏电阻6另一端串接第一电阻Rl后连接到第一三极管Ql基极，该第一三极管Ql发射极串接第二电阻R2后连接电源负极，该第一三极管Ql集电极连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的触发端6 ;所述芯片控制部分包括第一电容Cl、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第四电阻R4、第六电阻R6和报警芯片IC1，所述报警芯片ICl型号为SGZ07，该报警芯片ICl的电源端第七引脚7接电源正极，接地端第八引脚8接电源负极，第二引脚2接第九引脚9，该第九引脚9接第四电阻R4 —端，第四电阻R4另一端接第十引脚10，第十引脚10连接第一电容Cl 一端，第一电容Cl另一端连接第一引脚I，第一引脚作为触发输出端，第十引脚10连接第一二极管Dl正极，第一二极管Dl负极连接第十一引脚11，第十一引脚11连接第二电容C2的一端，第二电容C2另一端同时连接第六电阻R6 —端、第十四引脚14和第二二极管D2正极，第二二极管D2负极连接第五引脚5，第六电阻R6另一端同时连接第十二引脚12和第十三引脚13 ;所述报警部分包括第五电阻R5、NPN型第二三极管Q2、扬声器MKl、发光二极管LEDl和远程报警触发模块，第五电阻R5 —端接报警芯片ICl的第一引脚1，第五电阻R5另一端接第二三极管Q2基极，第二三极管Q2发射极接电源负极，第二三极管Q2集电极同时连接发光二极管LEDl负极与扬声器MKl —端，发光二极管LEDl正极接电源正极，扬声器MKl另一端接远程报警触发模块一端，远程报警触发模块另一端电源正极。所述紧急控制电路的工作工程是:当小孩高烧时，紧贴身体背部的热敏电阻7所处局部环境的温度升高，所述热敏电阻7为正温度系数热敏电阻器(PTC)，在温度升高时其电阻值变大，故分配在热敏电阻7两端的电压也同时升高，使得电位器VRl两端的电压相应降低，从而使报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平；当小孩尿床，或者因其他原因触水的时候，湿敏电阻6的阻值降低，使三极管Ql的基极得到正向偏置，三极管Ql导通，三极管Ql集电极的电压变低，从而使报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平。而当报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平时，报警芯片ICl工作，采用音频振荡原理，当报警芯片ICl工作时，首先电容C2和电阻R6所组成的振荡回路将报警芯片ICl的音频信号进行振荡，而后电容Cl和电阻R4所组成的调频电路将报警芯片ICl的音频信号进行调频，最后由输出端I输出音频振荡信号给声光报警部分。报警芯片的输出端I输出的信号经电阻R5和三极管Q2组成的放大器放大后传到发光二极管LED1、扬声器MKl和远程报警触发模块，使发光二极管LEDl发光、扬声器MKl发声，并通过远程报警触发模块向远端报警组件发射触发报警信号，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远程报警触发模块的触发信号并在接收到触发信号后进行报警，这样当小孩高烧或者尿湿时，可以第一时间通过触发报警和现场扬声的方式通知家长，防止了尿湿或高烧时无人知晓导致的危险发生，通过紧急控制电路在为小孩提供舒适睡眠前保证小孩不会出现高烧或尿湿下无人知晓的情况。
[0036]下面描述本发明所述控制组件I中包括的防踢被控制单元的具体结构，如附图6所示的，所述防踢被控制单元包括MCU101、电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，其中所述MCUlOl作为中心处理部件同时连接于所述电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述电源模块为整个控制单元提供工作电压，所述无线接收模块103用于接收被子上设置的温度传感器12以无线方式传输的温度感测信号，所述无线发射模块104将MCU1010处理后的报警触发控制信号以无线方式向远端报警组件 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 ) —端连接电源的正极，所述热敏电阻(7)另一端串接所述第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)另一端连接电位器(VRl)的一端，所述第三电阻(R3)另一端同时连接芯片控制部分中的报警芯片(ICl)的第六引脚，所述电位器(VRl)的另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、NPN型的第一三极管(Q1)，所述湿敏电阻(6) —端连接电源的正极，所述湿敏电阻(6)的另一端串接所述第一电阻(Rl)后连接所述第一三极管(Ql)的基极，所述第一三极管(Ql)的发射极串接所述第二电阻(R2)后连接电源的负极，所述第一三极管(Ql)的集电极连接芯片控制部分中的报警芯片(ICl)的第六引脚；所述芯片控制部分包括第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第四电阻(R4)、第六电阻(R6)和报警芯片(ICl)，所述报警芯片(ICl)型号为SGZ07，具有十四个引脚，所述报警芯片(ICl)的第七引脚接电源正极，第八引脚接电源负极，第二引脚接第九引脚，第九引脚接第四电阻(R4)的一端，第四电阻(R4)的另一端接第十引脚，第十引脚连接第一电容(Cl)的一端，第一电容(Cl)的另一端连接第一引脚，第一引脚作为触发信号输出端，第十引脚连接第一二极管(Dl)的正极，第一二极管(Dl)的负极连接第十一引脚，第十一引脚连接第二电容(C2)的一端，第二电容(C2)的另一端同时连接第六电阻(R6)的一端、第十四引脚和第二二极管(D2)的正极，第二二极管(D2)的负极连接第五引脚，第六电阻(R6)的另一端同时连接第十二引脚和第十三引脚；所述报警部分包括第五电阻(R5)、NPN型的第二三极管(Q2)、扬声器(MKl)、发光二极管(LEDl)和远端报警触发模块，第五电阻(R5)的一端接报警芯片(!Cl)的第一引脚，第五电阻(R5)的另一端接第二三极管(Q2)的基极，第二三极管(Q2)的发射极接电源负极，第二三极管(Q2)的集电极同时连接发光二极管(LEDl)的负极与扬声器(MKl)的一端，发光二极管(LEDl)的正极接电源正极，扬声器(MKl)的另一端接远端报警触发模块的一端，远端报警触发模块的另一端接电源正极，所述远端报警触发模块与所述远端报警组件无线通讯连接，所述热敏电阻(7)为正温度系数热敏电阻器。所述防踢被控制单元包括MCU (101)、电源模块(102)、无线接收模块(103)、无线发射模块(104)和存储器(105)，所述MCU(101)同时连接于所述电源模块(102)、无线接收模块(103)、无线发射模块(104)和存储器(105)，所述无线接收模块(103)通过无线方式接收所述温度传感器(12)感测的温度信号，所述无线发射模块(104)将MCU(1l)提供的报警触发信号以无线方式向远端报警组件发送，所述磁条感应器(2)和拉伸电机(3)连接于所述MCU (101)，所述防踢被控制单元工作时，首先被子平整的覆盖于床体上，被子每个角部的磁石条(11)分别与床体对应角部的磁条感应器吸附，且所述MCU(1l)根据各温度传感器(12)前半小时内采集的温度数据为各温度传感器(12)建立各自的标准温度分布场，并存储于存储器中，然后各温度传感器实时感测并传输各自部位的温度，当处于被子某一角部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU(1l)判断与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)是否有磁性感应信号输出，若有则所述MCU(1l)生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若无则所述MCU(1l)向与所述磁条感应器(2)处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号，驱动拉伸电机工作，当拉伸电机通过拉伸绳索将该角部的被子拉至该角部的磁石条对住所述磁条感应器而在磁条感应器上产生磁性感应信号输出时，所述MCU(1l)控制对应角部的拉伸电机停止工作，当处于被子中部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU (101)生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件。2.根据权利要求1所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述热敏电阻(7)的温度监测精度为0.1°C。3.根据权利要求1或2所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述磁石条(11)和磁条感应器(2)均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定磁性吸引作用，所述磁条感应器具有磁性传感功能并能够在与处于同一角部位置的磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件。4.根据权利要求1-3任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述紧急控制电路的工作过程为:当小孩发生高烧时，所述热敏电阻的电阻值变大，分配在热敏电阻(7)两端的电压升高，提供至报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当小孩尿床时，所述湿敏电阻(6)的阻值降低，第一三极管(Ql)的基极正向偏置导通，第一三极管(Ql)集电极的电压变低，提供至报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平时，报警芯片(ICl)工作，首先由第二电容(C2)和第六电阻(R6)组成的振荡回路对音频信号进行振荡，而后由第一电容(Cl)和第四电阻(R4)组成的调频电路对音频信号进行调频，最后由第一引脚输出音频振荡调频信号至第二电阻(R5)和第二三极管(Q2)组成的放大器，信号放大后传给发光二极管(LEDl)、扬声器(MKl)和远端报警触发模块(S)，使发光二极管(LEDl)发光、扬声器(MKl)发声，并通过远端报警触发模块(S)向远端报警组件发射触发报警信号。5.根据权利要求1-4任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述远端报警组件为手机，其通过蓝牙模式与控制组件(I)通讯。6.根据权利要求1-5任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述温度传感器为光纤温度传感器，包括红外光源(13)、光谱解调器(14)、无线发射器(15)、单模光纤(17)和感应头(18)，所述红外光源(13)采用中心波长在1520-1560nm间的宽带光源，其光源输出端连接于所述单模光纤(17)的一端，所述单模光纤(17)的中部弯折成曲率半径在的半圆型结构，所述单模光纤(17)的另一端连接于所述光谱解调器(14)，所述光谱解调器(14)的输出端连接于所述无线发射器(15)，所述单模光纤(17)的半圆型弯折结构上胶合固化形成所述感应头(18)。7.根据权利要求6所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述单模光纤(17)采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μm?6.5 μm，相对折射率差Δnl为0.25%?0.4%，所述的第二芯层直径为8 μπι?10 μπι，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μ m?13 μ m，相对折射率差Δ %为-0.03 %?0.15 %，且三个芯层的相对折射率差满足Ληι>Λη2> An3，其中纤芯层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μm，相对折射率差An4S-0.15%?0%，所述下陷包层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [(ri1-rO/njMOO^，Iii为各对应部分的折射率，η 纯二氧化娃玻璃折射率。8.根据权利要求7所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述光纤温度传感器(12)基于温度变化对弯折光纤双折射率影响而导致干涉峰波长漂移的原理进行温度感测，通过光谱解调器(14)将干涉峰波长漂移解析为温度变化，所述光纤温度传感器能够感测0.05°C以下的温度变化，所述MCU(1l)根据光纤温度传感器(12)采集的温度数据为其建立能够反映温度变化过程的标准温度分布场，并实时根据光纤温度传感器感测的温度数据进tx相关控制。9.根据权利要求1-5任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述MCU在根据某一温度传感器的感测温度生成报警触发信号或者拉伸电机的驱动信号后，延迟预定时间后再次根据该温度传感器的感测温度进行相关控制。10.根据权利要求1-9任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，还包括有四个分别设置于床体表面角部的振动机构，所述振动机构连接于防踢被控制单元，当处于被子某一角部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU (101)判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)是否有磁性感应信号输出，若有磁性感应信号输出则所述MCU(1l)驱动振动机构工作预定时间段，然后所述MCU(1l)再次判定该角部的温度传感器(12)感测的温度是否仍偏离标准温度分布场，若是则生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若否则控制振动机构停止工作，若所述MCU(1l)判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)没有磁性感应信号输出时，则所述MCU(1l)向与所述磁条感应器(2)处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号。
【专利摘要】本发明提出一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，包括控制组件、磁条感应器、拉伸电机、传动滑轮、拉动绳索、湿敏电阻、热敏电阻、磁石条、温度传感器和远端报警组件，所述湿敏电阻和热敏电阻设置于床体正面，所述磁条感应器、拉伸电机设置于床体角部，所述控制组件连接于述湿敏电阻、热敏电阻、磁条感应器和拉伸电机，被子通过拉动绳索连接于拉伸电机，被子上设置于温度传感器，温度传感器与控制组件以无线通讯方式连接，控制组件与远端报警组件无线通讯连接。本发明具有自动盖被、预警高烧、尿床等功能，智能化水平高，经过长期的试验，能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子现象，提高了孩子和家长的睡眠质量。
【IPC分类】G08B21/00
【公开号】CN104900000
【申请号】CN201510305352
【发明人】左冬平
【申请人】左冬平
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日
【技术领域】
[0001]本发明涉及小孩睡眠监测技术领域，更具体的涉及一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统。
【背景技术】
[0002]现代社会每个家庭都只生一个孩子，如何提高生育质量和减少疾病已成为一个现代家庭父母极为关注的问题，通过大量的调查和观察发现出生后的孩子直至成人伤风感冒往往大多数是因为夜间孩子将盖在身上的被子蹬掉所致，尤其是10岁以内的小孩，正处于身体发育期，在入睡后1-3小时内处于深睡期，正时长身体的时间，代谢旺盛，体温会升高，正常盖被的情况下也会感觉热，从而会自动的蹬踢被子，小孩一旦身体露在外面就很容易着凉感冒，发生这种情况时，一方面孩子伤风感冒除了要耽误大人的时间到医院花钱看病夕卜，还削弱了孩子自身抵抗疾病的能力，另一方面大人为了让孩子不把被子踢掉，总是提心吊胆地睡觉，睡不深，影响第二天的工作。基于此现有技术中出席了多种关于小孩蹬踢被子的报警装置，这些现有的报警装置多数都是通过简单的在小孩身体上放置温度传感器，然后基于温度传感器监测的温服信号是否异常来进行报警，普遍具有以下缺陷:1)、温度监测准确度很差，多数情况下适得其反，比如孩子翻身后仍然盖在被子下，但是当温度传感器开始布置在翻身前的位置时，则在正常翻身后温度传感器因离开身体温度下降会产生报警，这种情况下不但将小孩、家长一起吵醒，导致无法继续睡眠，而且属于严重的误判报警，因此实际中被采用的很少；2)、现有的蹬踢被子报警装置几乎都没有自动盖被识别和执行操作功能，在一定程度上影响了孩子家长的正常休息；3)、另外现有的这种报警装置没有发烧、尿湿等紧急情况下的精确报警功能，4)、还有现有的报警器电性安全难以保证，线路连接繁杂，等等这些缺陷限制了现有蹬踢被子报警器的实际使用价值。
【发明内容】
[0003]本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种全新的预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，通过创新布置多个温度传感器能够全面感测多个身体部位的温度，并根据不同人体不同部位现场实时建立标准温度场分布，最大限度的保证了温度监控准确度，防止了错误预警的发生，同时配合温度传感器设置多个磁条感应器和磁石条，在具有磁性保健功能的前提下，能够实现自动盖被子功能，保证了家长睡眠质量，采用创新研制的光纤温度传感器几乎可以完全可以避免错误预警的情况发生，另外还设置有发烧和尿床的紧急预警单元，在保证睡眠质量的前提下保障了睡眠安全，整个监测系统控制过程具有很高的智能化水平，经过长期的试验，本发明所述的智能化睡眠监测系统几乎能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子，提高了孩子和家长的睡眠质量。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0005]一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，包括控制组件1、磁条感应器2、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侦I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VR1，所述热敏电阻7—端连接电源的正极，所述热敏电阻7另一端串接所述第三电阻R3的一端，第三电阻R3另一端连接电位器VRl的一端，所述第三电阻R3另一端同时连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的第六引脚，所述电位器VRl的另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括第一电阻R1、第二电阻R2、NPN型的第一三极管Q1，所述湿敏电阻6 —端连接电源的正极，所述湿敏电阻6的另一端串接所述第一电阻Rl后连接所述第一三极管Ql的基极，所述第一三极管Ql的发射极串接所述第二电阻R2后连接电源的负极，所述第一三极管Ql的集电极连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的第六引脚；所述芯片控制部分包括第一电容Cl、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第四电阻R4、第六电阻R6和报警芯片(ICl)，所述报警芯片(ICl)型号为SGZ07，具有十四个引脚，所述报警芯片ICl的第七引脚接电源正极，第八引脚接电源负极，第二引脚接第九引脚，第九引脚接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接第十引脚，第十引脚连接第一电容Cl的一端，第一电容Cl的另一端连接第一引脚，第一引脚作为触发信号输出端，第十引脚连接第一二极管Dl的正极，第一二极管Dl的负极连接第十一引脚，第十一引脚连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端同时连接第六电阻R6的一端、第十四引脚和第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第五引脚，第六电阻R6的另一端同时连接第十二引脚和第十三引脚；所述报警部分包括第五电阻R5、NPN型的第二三极管Q2、扬声器MK1、发光二极管LEDl和远端报警触发模块，第五电阻R5的一端接报警芯片ICl的第一引脚，第五电阻R5的另一端接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接电源负极，第二三极管Q2的集电极同时连接发光二极管LEDl的负极与扬声器MKl的一端，发光二极管LEDl的正极接电源正极，扬声器MKl的另一端接远端报警触发模块的一端，远端报警触发模块的另一端接电源正极，所述远端报警触发模块与所述远端报警组件无线通讯连接，所述热敏电阻7为正温度系数热敏电阻器。所述防踢被控制单元包括MCU101、电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述MCUlOl同时连接于所述电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述无线接收模块103通过无线方式接收所述温度传感器12感测的温度信号，所述无线发射模块104将MCUlOl提供的报警触发信号以无线方式向远端报警组件发送，所述磁条感应器2和拉伸电机3连接于所述MCU101，所述防踢被控制单元工作时，首先被子平整的覆盖于床体上，被子每个角部的磁石条11分别与床体对应角部的磁条感应器吸附，且所述MCUlOl根据各温度传感器12前半小时内采集的温度数据为各温度传感器12建立各自的标准温度分布场，并存储于存储器中，然后各温度传感器实时感测并传输各自部位的温度，当处于被子某一角部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl判断与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2是否有磁性感应信号输出，若有则所述MCUlOl生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若无则所述MCUlOl向与所述磁条感应器2处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号，驱动拉伸电机工作，当拉伸电机通过拉伸绳索将该角部的被子拉至该角部的磁石条对住所述磁条感应器而在磁条感应器上产生磁性感应信号输出时，所述MCUlOl控制对应角部的拉伸电机停止工作，当处于被子中部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件。
[0006]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述热敏电阻7的温度监测精度为0.l°c。
[0007]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述磁石条11和磁条感应器2均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定磁性吸引作用，所述磁条感应器具有磁性传感功能并能够在与处于同一角部位置的磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件。
[0008]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述紧急控制电路的工作过程为:当小孩发生高烧时，所述热敏电阻的电阻值变大，分配在热敏电阻7两端的电压升高，提供至报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当小孩尿床时，所述湿敏电阻6的阻值降低，第一三极管Ql的基极正向偏置导通，第一三极管Ql集电极的电压变低，提供至报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当报警芯片ICl第六引脚的触发信号由高电平变为低电平时，报警芯片ICl工作，首先由第二电容C2和第六电阻R6组成的振荡回路对音频信号进行振荡，而后由第一电容Cl和第四电阻R4组成的调频电路对音频信号进行调频，最后由第一引脚输出音频振荡调频信号至第二电阻R5和第二三极管Q2组成的放大器，信号放大后传给发光二极管LED1、扬声器MKl和远端报警触发模块S，使发光二极管LEDl发光、扬声器MKl发声，并通过远端报警触发模块S向远端报警组件发射触发报警信号。
[0009]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述远端报警组件为手机，其通过蓝牙模式与控制组件I通讯。
[0010]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述温度传感器为光纤温度传感器，包括红外光源13、光谱解调器14、无线发射器15、单模光纤17和 感应头18，所述红外光源13采用中心波长在1520-1560nm间的宽带光源，其光源输出端连接于所述单模光纤17的一端，所述单模光纤17的中部弯折成曲率半径在2mm-4mm的半圆型结构，所述单模光纤17的另一端连接于所述光谱解调器14，所述光谱解调器14的输出端连接于所述无线发射器15，所述单模光纤17的半圆型弯折结构上胶合固化形成所述感应头18。
[0011]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述单模光纤17采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μ m?6.5 μ m，相对折射率差Δ化为0.25 %?0.4 %，所述的第二芯层直径为8 μπι?10 μπι，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μ m?13 μ m，相对折射率差Δ %为-0.03 %?0.15 %，且三个芯层的相对折射率差满足Ληι>Λη2> An3，其中纤芯层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μm，相对折射率差An4S-0.15%?0%，所述下陷包层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [Ii1-1iciAici] *100% ,Iii为各对应部分的折射率，η ^纯二氧化硅玻璃折射率。
[0012]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述光纤温度传感器12基于温度变化对弯折光纤双折射率影响而导致干涉峰波长漂移的原理进行温度感测，通过光谱解调器14将干涉峰波长漂移解析为温度变化，所述光纤温度传感器能够感测0.05°C以下的温度变化，所述MCUlOl根据光纤温度传感器12采集的温度数据为其建立能够反映温度变化过程的标准温度分布场，并实时根据光纤温度传感器感测的温度数据进行相关控制。
[0013]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中所述MCU在根据某一温度传感器的感测温度生成报警触发信号或者拉伸电机的驱动信号后，延迟预定时间后再次根据该温度传感器的感测温度进行相关控制。
[0014]进一步的根据本发明所述的智能化睡眠监测系统，其中还包括有四个分别设置于床体表面角部的振动机构，所述振动机构连接于防踢被控制单元，当处于被子某一角部的温度传感器12感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCUlOl判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2是否有磁性感应信号输出，若有磁性感应信号输出则所述MCUlOl驱动振动机构工作预定时间段，然后所述MCUlOl再次判定该角部的温度传感器12感测的温度是否仍偏离标准温度分布场，若是则生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若否则控制振动机构停止工作，若所述MCUlOl判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器2没有磁性感应信号输出时，则所述MCUlOl向与所述磁条感应器2处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号。
[0015]通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
[0016]I)、本发明所述预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，通过创新布置多个温度传感器能够全面感测多个身体部位的温度，配合温度传感器设置多个磁条感应器和磁石条，在具有磁性保健功能的前提下，能够实现自动盖被子功能，同时保证了孩子和家长的睡眠质量；
[0017]2)、本发明所述智能化睡眠监测系统创新采用多点布置的温度传感器检测温度，不但提高了温度监测精度，而且通过利用孩子入睡前半个小时内各温度传感器采集温度并现场实时建立各自的标准温度场分布，匹配了不同人体不同部位的温度差异，完全避免了现有技术中将标准温度设置于25-37摄氏度之间频繁出现的误判报警现象；
[0018]3)、本发明所述智能化睡眠监测系统创新采用光学温度传感器监测温度，不但大幅提高了温度监测精度，而且基于可反映温度变化过程的标准温度场分布来控制相关部件工作，保证了控制精度；
[0019]4)、本发明所述智能化睡眠监测系统还能够同时与家长手中的智能手机蓝牙通讯，可由家长辅助在特定情况下将被子给孩子盖上，同时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；
[0020]5)、本发明所述智能化睡眠监测系统中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；
[0021]6)、本发明的监测系统控制过程具有很高的智能化水平，经过长期的试验，本发明所述的智能化睡眠监测系统几乎能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子，提高了孩子和家长的睡眠质量，具有广阔的市场推广前景。
【附图说明】
[0022]附图1为本发明所述智能化睡眠监测系统在床体上的布置结构示意图；
[0023]附图2为本发明所述智能化睡眠监测系统在被子上的布置结构示意图；
[0024]附图3为本发明所述智能化睡眠监测系统中优选采用的光纤温度传感器的结构示意图；
[0025]附图4为附图3所示光纤温度传感器中光谱解调器解调的干涉峰与温度的对应关系图；
[0026]附图5为本发明所述智能化睡眠监测系统中紧急控制电路的结构示意图；
[0027]附图6为本发明所述智能化睡眠监测系统中防踢被控制单元的结构示意图；
[0028]附图7为本发明所述智能化睡眠监测系统中防踢被控制流程示意图；
[0029]图中各附图标记的含义如下:
[0030]1-控制组件，2-磁条感应器，3-拉伸电机，4-传动滑轮，5-拉动绳索，6-湿敏电阻，7-热敏电阻，8-床体，9-被子，10-拉环，11-磁石条，12-温度传感器，13-红外光源，14-光谱解调器，15-无线发射器，16-弯折区域，17-单模光纤，18-感应头，101-MCU,102-电源模块，103-无线接收模块，104-无线发射模块，105-存储器。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。
[0032]本发明创新提出的一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统具有以下功能: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，同时具有报警功能，当经过自动盖被子后温度还低于正常值时，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。
[0033]具体的本发明所述预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统整体包括控制组件1、磁条感应器2、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和温度传感器12，各部件分为在床体上布置的和在被子上布置的。具体的首先如附图1所示的在床体8上布置控制组件1、磁条感应器2、拉伸电机3、传动滑轮4、湿敏电阻6和热敏电阻7，其中所述湿敏电阻6用于监测孩子是否尿床，设置于床体表面对应于孩子屁股的位置，所述热敏电阻7采用温度监测精度在0.1°C的高灵敏度热敏电阻，设置于床体表面对应于孩子背部的位置，所述的磁条感应器2至少包括四个，分别设置于床体的左上角、左下角、右上角和右下角，对应于床体上盖的被子的四个角部，所述磁条感应器2设置于床体角部的上表面，并能够与设置于被子上的磁石条11产生磁性相吸作用，同时所述磁条感应器2能够在与对应的磁石条相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件1，所述磁条感应器2均连接于控制组件1，具体的连接于控制组件中的防踢被控制单元。在所述床体的底面设置有拉伸电机3和控制组件1，所述拉伸电机3包括有四个，对应于床体的四个角部分别设置于床体的左上角、左下角、右上角和右下角，处于床体同一角部的磁条感应器2和拉伸电机3相互对应，在对拉伸电机3驱动控制的磁性感应信号来自与之处于床体同一角部的相对应的磁条感应器2。所述控制组件I设置于床体的底面中央或中央偏下，所述控制组件包括附图3所示的紧急控制电路和附图4所示的防踢被控制单元，其中湿敏电阻6和热敏电阻7连接于所述紧急控制电路，磁条感应器2和拉伸电机3连接于所述防踢被控制单元。在所述床体的下底边沿和上底边沿的角度分别设置有传动滑轮4，每个传动滑轮4与一个拉伸电机相对应，且通过拉动绳索5连接于拉伸电机3。所述的拉环10、磁石条11和温度传感器12设置于床体上的被子9上，具体的如附图2所示的，在被子的四个角度分别设置所述磁石条11，且所述磁石条11在被子铺展于床体上时，每个磁石条11与床体上的一个磁条感应器2相对应，从而处于床体和被子同一角部的磁条感应器2、拉伸电机3和磁石条11对应的形成为一个控制感应组，在控制组件中对应于这种处于床体和被子同一角部的控制感应组给予同一控制序列指令，不同控制感应组间相互独立，也就是说控制组件基于某一磁条感应器2的磁性感应信号控制与该磁条感应器处于同一床体位置的对应拉伸电机工作，同时所述磁条感应器只有感应与其处于同一床体位置的对应磁石条才向控制组件输出磁性感应信号。所述磁石条11和磁条感应器2均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定的磁性吸引作用，可以保证被子对齐覆盖于床体上，同时所述磁条感应器具有磁性传感功能，能够在与磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号输出至控制组件，另外通过磁石条11和磁条感应器2可达到磁疗保健效果，所述磁石条11优选的构成直角弯折线条结构。所述拉环10设置于被子的四个角部，每个拉环10与设置在床体同一角部的拉伸电机对应 ，拉动绳索5的一端固定连接于被子某个角部的拉环10上，然后拉动绳索5绕过对应角部设置的传动滑轮4后另一端固定连接于对应角部设置的拉伸电机3上，通过在被子四个角度设置拉环能够将被子覆盖整个床体表面盖设于床体上。在所述被子上设置所述温度传感器12，具体的所述温度传感器12如附图2所示的，包括有五个温度传感器12，分别分布于被子对应于人体角部的左右两侧、被子对应于人体肩部的左右两侧和被子对应于人体肚子的中部，其中位于被子角部的四个温度传感器与被子角部的四个磁石条相对应，每个温度传感器靠近对应位置的一个磁石条设置，同理在控制组件中对应于这种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对应的形成为一个控制感应组，给予同一控制序列指令工作，不同控制感应组间相互独立，也就是说基于某一温度传感器监测的温度来控制对应角部位置附件的拉伸电机工作。所述的温度传感器12优选采用具有高灵敏度的温度监测传感部件，并设置于被子内部，且所述温度传感器以无线通讯方式与床体下的控制组件连接，从而所述被子和床体之间无直接的连接导线，即方便了被子铺盖操作，又保证了电性安全。温度传感器可采用现有基于蓝牙通信方式发送感测温度信号的传感组件，同时要求体积小巧重量轻，使得人体盖上被子后无异物感，不会对睡眠造成任何影响，申请人经过若干试验，创新提出采用光纤温度传感器能够特别优选的满足本发明中对设置于被子内的温度传感器的要求，因为一者光纤具有很小的体积，设置于被子内时不会产生异物感，另外光纤温度传感器基于光学工作模式感测温度，温度感测精度可达到0.05°C以下，能够很好的满足本发明的温度探测精度要求，另外本发明中采用的光纤温度传感器工作于红外波段，不但对人体无害，还具有一定的理疗作用。下面结合附图3详细说明应用于本发明的温度传感器的组成结构和工作原理。
[0034]如附图3所示的，所述的光纤温度传感器12包括红外光源13、光谱解调器14、无线发射器15、单模光纤17和感应头18，其中所述红外光源13采用中心波长在1520-1560nm间的宽带红外光源，其光源输出端连接于单模光纤17的一端，单模光纤17的中部弯折成曲率半径在的半圆型结构，单模光纤17的另一端连接于光谱解调器14，光谱解调器14的输出端连接于无线发射器15，在单模光纤17的中部半圆型弯折结构上粘合固化胶水形成球状温度感应头18。本发明所述的这种光纤温度传感器的工作原理是:光纤传感中温度对光纤的作用除有热光效应、热膨胀效应外，温度还会影响光纤的双折射率，当所述单模光纤经过严重弯曲以后，其内部的折射率分布会被改变，从而双折射率会被提高，用宽带光源向严重弯曲后的单模光纤中输入光可以在其出射端通过光谱仪观察到明显的干涉条纹，而当单模光纤的弯曲段的温度发生变化时，弯曲段光纤中的双折射率随之发生改变，而这种弯曲段双折射率的改变则会表现为干涉峰的漂移，从而通过检测干涉峰的漂移量便可以判断温度变化情况，因此本发明所述光纤温度传感器通过将单模光纤进行严重弯曲，使得光经过弯曲段后会在出射端产生干涉，利用弯曲光纤的双折射率对温度的敏感，通过对透射谱进行波长解调得到温度的信息，实现环境温度的测量。具体的将光纤温度传感器12设置于被子内时，作为温度感测头的球状感应头18处于被子内的温度场中，由红外光源13向光纤提供入射光，在经过感应头18所在的弯曲段时发生干涉，当被子内温度发生变化时，引起感应头18内弯折光纤的双折射率发生变化，从而导致干涉峰的波长发生漂移，最后通过光谱解调器14将这种干涉峰的波长漂移解析为具体的温度变化，如附图4所示的，当温度从20摄氏度以一度一个步进逐渐升温至30摄氏度的过程中，波长在1550nm附近的一个干涉峰的波长从1553.32nm逐渐漂移到1532.28nm，所述的光谱解调器14能够根据这种干涉峰波长漂移解析成感应头具体感测的温度值，并通过无线发射器15向控制组件发射，这种光纤温度传感器基于干涉峰波长漂移可感测到0.05°C以下的温度变化。应用于这种光纤温度传感器中的单模光纤17采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μπι?6.5 μ m，相对折射率差Δ叫为0.25 %?0.4%，所述的第二芯层直径为8 μ m?10 μ m，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μπι?13 μπι，相对折射率差八113为-0.03%?0.15%，且三个芯层的相对折射率差满足Λ n AAnpAn3，其中纤芯层由氟(F)和锗(Ge)共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μπι，相对折射率差Δη#-0.15%?0%，所述下陷包层由氟(F)和锗(Ge)共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [(Ii1-1ici)/1^*100% ,Iii为各对应部分的折射率，η ^纯二氧化硅玻璃折射率。经过若干次试验，采用这种单模光纤能够很好的满足光纤温度传感器的温度探测要求。
[0035]下面对本发明中控制组件I进行详细的描述，所述的控制组件包括两大部分:即附图5所示的紧急控制电路和附图6所示的防踢被控制单元。所述紧急控制电路用于在孩子发烧或者尿床时进行预警，其连接于所述湿敏电阻6和热敏电阻7，具体的如附图5所示的，所述紧急控制电路包括电源部分、温度传感部分、湿度传感部分、芯片控制部分和报警部分。电源为整个电路供电；温度传感部分将温度变化信号转化为电压变化信号；湿度传感部分将湿度变化信号转化为电压变化信号；芯片控制部分的触发端分别与温度传感部分的输出端和湿度传感部分的输出端相连，芯片控制部分信号输出端与报警部分信号输入端相连，芯片控制部分根据温度传感部分与湿度传感部分传来的电压变化信号决定是否向报警部分发出工作信号，报警部分根据芯片控制部分输出的工作信号进行发声、发光以及远程报警。具体的所述温度传感部分包括第三电阻R3、电位器VRl和所述热敏电阻7，其中热敏电阻7 —端连接电源正极，热敏电阻7另一端串接第三电阻R3 —端，第三电阻R3另一端连接电位器VRl的一端，该第三电阻R3另一端还同时连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的触发端6，所述电位器VRl另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括湿敏电阻6、第一电阻R1、第二电阻R2、NPN型第一三极管Q1，其中湿敏电阻6 —端连接电源正极，湿敏电阻6另一端串接第一电阻Rl后连接到第一三极管Ql基极，该第一三极管Ql发射极串接第二电阻R2后连接电源负极，该第一三极管Ql集电极连接芯片控制部分中的报警芯片ICl的触发端6 ;所述芯片控制部分包括第一电容Cl、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第四电阻R4、第六电阻R6和报警芯片IC1，所述报警芯片ICl型号为SGZ07，该报警芯片ICl的电源端第七引脚7接电源正极，接地端第八引脚8接电源负极，第二引脚2接第九引脚9，该第九引脚9接第四电阻R4 —端，第四电阻R4另一端接第十引脚10，第十引脚10连接第一电容Cl 一端，第一电容Cl另一端连接第一引脚I，第一引脚作为触发输出端，第十引脚10连接第一二极管Dl正极，第一二极管Dl负极连接第十一引脚11，第十一引脚11连接第二电容C2的一端，第二电容C2另一端同时连接第六电阻R6 —端、第十四引脚14和第二二极管D2正极，第二二极管D2负极连接第五引脚5，第六电阻R6另一端同时连接第十二引脚12和第十三引脚13 ;所述报警部分包括第五电阻R5、NPN型第二三极管Q2、扬声器MKl、发光二极管LEDl和远程报警触发模块，第五电阻R5 —端接报警芯片ICl的第一引脚1，第五电阻R5另一端接第二三极管Q2基极，第二三极管Q2发射极接电源负极，第二三极管Q2集电极同时连接发光二极管LEDl负极与扬声器MKl —端，发光二极管LEDl正极接电源正极，扬声器MKl另一端接远程报警触发模块一端，远程报警触发模块另一端电源正极。所述紧急控制电路的工作工程是:当小孩高烧时，紧贴身体背部的热敏电阻7所处局部环境的温度升高，所述热敏电阻7为正温度系数热敏电阻器(PTC)，在温度升高时其电阻值变大，故分配在热敏电阻7两端的电压也同时升高，使得电位器VRl两端的电压相应降低，从而使报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平；当小孩尿床，或者因其他原因触水的时候，湿敏电阻6的阻值降低，使三极管Ql的基极得到正向偏置，三极管Ql导通，三极管Ql集电极的电压变低，从而使报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平。而当报警芯片ICl的触发端6由高电平变为低电平时，报警芯片ICl工作，采用音频振荡原理，当报警芯片ICl工作时，首先电容C2和电阻R6所组成的振荡回路将报警芯片ICl的音频信号进行振荡，而后电容Cl和电阻R4所组成的调频电路将报警芯片ICl的音频信号进行调频，最后由输出端I输出音频振荡信号给声光报警部分。报警芯片的输出端I输出的信号经电阻R5和三极管Q2组成的放大器放大后传到发光二极管LED1、扬声器MKl和远程报警触发模块，使发光二极管LEDl发光、扬声器MKl发声，并通过远程报警触发模块向远端报警组件发射触发报警信号，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远程报警触发模块的触发信号并在接收到触发信号后进行报警，这样当小孩高烧或者尿湿时，可以第一时间通过触发报警和现场扬声的方式通知家长，防止了尿湿或高烧时无人知晓导致的危险发生，通过紧急控制电路在为小孩提供舒适睡眠前保证小孩不会出现高烧或尿湿下无人知晓的情况。
[0036]下面描述本发明所述控制组件I中包括的防踢被控制单元的具体结构，如附图6所示的，所述防踢被控制单元包括MCU101、电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，其中所述MCUlOl作为中心处理部件同时连接于所述电源模块102、无线接收模块103、无线发射模块104和存储器105，所述电源模块为整个控制单元提供工作电压，所述无线接收模块103用于接收被子上设置的温度传感器12以无线方式传输的温度感测信号，所述无线发射模块104将MCU1010处理后的报警触发控制信号以无线方式向远端报警组件 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 ) —端连接电源的正极，所述热敏电阻(7)另一端串接所述第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)另一端连接电位器(VRl)的一端，所述第三电阻(R3)另一端同时连接芯片控制部分中的报警芯片(ICl)的第六引脚，所述电位器(VRl)的另一端连接电源负极；所述湿度传感部分包括第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、NPN型的第一三极管(Q1)，所述湿敏电阻(6) —端连接电源的正极，所述湿敏电阻(6)的另一端串接所述第一电阻(Rl)后连接所述第一三极管(Ql)的基极，所述第一三极管(Ql)的发射极串接所述第二电阻(R2)后连接电源的负极，所述第一三极管(Ql)的集电极连接芯片控制部分中的报警芯片(ICl)的第六引脚；所述芯片控制部分包括第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第四电阻(R4)、第六电阻(R6)和报警芯片(ICl)，所述报警芯片(ICl)型号为SGZ07，具有十四个引脚，所述报警芯片(ICl)的第七引脚接电源正极，第八引脚接电源负极，第二引脚接第九引脚，第九引脚接第四电阻(R4)的一端，第四电阻(R4)的另一端接第十引脚，第十引脚连接第一电容(Cl)的一端，第一电容(Cl)的另一端连接第一引脚，第一引脚作为触发信号输出端，第十引脚连接第一二极管(Dl)的正极，第一二极管(Dl)的负极连接第十一引脚，第十一引脚连接第二电容(C2)的一端，第二电容(C2)的另一端同时连接第六电阻(R6)的一端、第十四引脚和第二二极管(D2)的正极，第二二极管(D2)的负极连接第五引脚，第六电阻(R6)的另一端同时连接第十二引脚和第十三引脚；所述报警部分包括第五电阻(R5)、NPN型的第二三极管(Q2)、扬声器(MKl)、发光二极管(LEDl)和远端报警触发模块，第五电阻(R5)的一端接报警芯片(!Cl)的第一引脚，第五电阻(R5)的另一端接第二三极管(Q2)的基极，第二三极管(Q2)的发射极接电源负极，第二三极管(Q2)的集电极同时连接发光二极管(LEDl)的负极与扬声器(MKl)的一端，发光二极管(LEDl)的正极接电源正极，扬声器(MKl)的另一端接远端报警触发模块的一端，远端报警触发模块的另一端接电源正极，所述远端报警触发模块与所述远端报警组件无线通讯连接，所述热敏电阻(7)为正温度系数热敏电阻器。所述防踢被控制单元包括MCU (101)、电源模块(102)、无线接收模块(103)、无线发射模块(104)和存储器(105)，所述MCU(101)同时连接于所述电源模块(102)、无线接收模块(103)、无线发射模块(104)和存储器(105)，所述无线接收模块(103)通过无线方式接收所述温度传感器(12)感测的温度信号，所述无线发射模块(104)将MCU(1l)提供的报警触发信号以无线方式向远端报警组件发送，所述磁条感应器(2)和拉伸电机(3)连接于所述MCU (101)，所述防踢被控制单元工作时，首先被子平整的覆盖于床体上，被子每个角部的磁石条(11)分别与床体对应角部的磁条感应器吸附，且所述MCU(1l)根据各温度传感器(12)前半小时内采集的温度数据为各温度传感器(12)建立各自的标准温度分布场，并存储于存储器中，然后各温度传感器实时感测并传输各自部位的温度，当处于被子某一角部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU(1l)判断与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)是否有磁性感应信号输出，若有则所述MCU(1l)生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若无则所述MCU(1l)向与所述磁条感应器(2)处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号，驱动拉伸电机工作，当拉伸电机通过拉伸绳索将该角部的被子拉至该角部的磁石条对住所述磁条感应器而在磁条感应器上产生磁性感应信号输出时，所述MCU(1l)控制对应角部的拉伸电机停止工作，当处于被子中部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU (101)生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件。2.根据权利要求1所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述热敏电阻(7)的温度监测精度为0.1°C。3.根据权利要求1或2所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述磁石条(11)和磁条感应器(2)均采用保健磁铁制成，两者之间具有一定磁性吸引作用，所述磁条感应器具有磁性传感功能并能够在与处于同一角部位置的磁条石发生磁性相吸时产生磁性感应信号并输出给控制组件。4.根据权利要求1-3任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述紧急控制电路的工作过程为:当小孩发生高烧时，所述热敏电阻的电阻值变大，分配在热敏电阻(7)两端的电压升高，提供至报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当小孩尿床时，所述湿敏电阻(6)的阻值降低，第一三极管(Ql)的基极正向偏置导通，第一三极管(Ql)集电极的电压变低，提供至报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平，当报警芯片(ICl)第六引脚的触发信号由高电平变为低电平时，报警芯片(ICl)工作，首先由第二电容(C2)和第六电阻(R6)组成的振荡回路对音频信号进行振荡，而后由第一电容(Cl)和第四电阻(R4)组成的调频电路对音频信号进行调频，最后由第一引脚输出音频振荡调频信号至第二电阻(R5)和第二三极管(Q2)组成的放大器，信号放大后传给发光二极管(LEDl)、扬声器(MKl)和远端报警触发模块(S)，使发光二极管(LEDl)发光、扬声器(MKl)发声，并通过远端报警触发模块(S)向远端报警组件发射触发报警信号。5.根据权利要求1-4任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述远端报警组件为手机，其通过蓝牙模式与控制组件(I)通讯。6.根据权利要求1-5任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述温度传感器为光纤温度传感器，包括红外光源(13)、光谱解调器(14)、无线发射器(15)、单模光纤(17)和感应头(18)，所述红外光源(13)采用中心波长在1520-1560nm间的宽带光源，其光源输出端连接于所述单模光纤(17)的一端，所述单模光纤(17)的中部弯折成曲率半径在的半圆型结构，所述单模光纤(17)的另一端连接于所述光谱解调器(14)，所述光谱解调器(14)的输出端连接于所述无线发射器(15)，所述单模光纤(17)的半圆型弯折结构上胶合固化形成所述感应头(18)。7.根据权利要求6所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述单模光纤(17)采用低衰耗单模光纤，包括纤芯层、下陷包层和外包层，其中纤芯层由折射率由高到低的三个芯层组成，所述的第一芯层直径为5 μm?6.5 μm，相对折射率差Δnl为0.25%?0.4%，所述的第二芯层直径为8 μπι?10 μπι，相对折射率差八112为0.15%?0.25%，所述的第三芯层直径为10.5 μ m?13 μ m，相对折射率差Δ %为-0.03 %?0.15 %，且三个芯层的相对折射率差满足Ληι>Λη2> An3，其中纤芯层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，纤芯层外包覆下陷包层，所述的下陷包层直径为13 μπι?16 μm，相对折射率差An4S-0.15%?0%，所述下陷包层由氟和锗共掺的石英玻璃组成，最外层是外包层，外包层为纯二氧化硅石英玻璃层，所述相对折射率差Δ = [(ri1-rO/njMOO^，Iii为各对应部分的折射率，η 纯二氧化娃玻璃折射率。8.根据权利要求7所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述光纤温度传感器(12)基于温度变化对弯折光纤双折射率影响而导致干涉峰波长漂移的原理进行温度感测，通过光谱解调器(14)将干涉峰波长漂移解析为温度变化，所述光纤温度传感器能够感测0.05°C以下的温度变化，所述MCU(1l)根据光纤温度传感器(12)采集的温度数据为其建立能够反映温度变化过程的标准温度分布场，并实时根据光纤温度传感器感测的温度数据进tx相关控制。9.根据权利要求1-5任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，所述MCU在根据某一温度传感器的感测温度生成报警触发信号或者拉伸电机的驱动信号后，延迟预定时间后再次根据该温度传感器的感测温度进行相关控制。10.根据权利要求1-9任一项所述的智能化睡眠监测系统，其特征在于，还包括有四个分别设置于床体表面角部的振动机构，所述振动机构连接于防踢被控制单元，当处于被子某一角部的温度传感器(12)感测到的温度偏离存储器预存的与该温度传感器对应的标准温度分布场时，所述MCU (101)判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)是否有磁性感应信号输出，若有磁性感应信号输出则所述MCU(1l)驱动振动机构工作预定时间段，然后所述MCU(1l)再次判定该角部的温度传感器(12)感测的温度是否仍偏离标准温度分布场，若是则生成报警触发信号并通过无线发射模块发射给远端报警组件，若否则控制振动机构停止工作，若所述MCU(1l)判定与所述温度传感器处于同一角部位置的磁条感应器(2)没有磁性感应信号输出时，则所述MCU(1l)向与所述磁条感应器(2)处于同一角部附近的拉伸电机输出驱动信号。
【专利摘要】本发明提出一种预防小孩蹬踢被子的智能化睡眠监测系统，包括控制组件、磁条感应器、拉伸电机、传动滑轮、拉动绳索、湿敏电阻、热敏电阻、磁石条、温度传感器和远端报警组件，所述湿敏电阻和热敏电阻设置于床体正面，所述磁条感应器、拉伸电机设置于床体角部，所述控制组件连接于述湿敏电阻、热敏电阻、磁条感应器和拉伸电机，被子通过拉动绳索连接于拉伸电机，被子上设置于温度传感器，温度传感器与控制组件以无线通讯方式连接，控制组件与远端报警组件无线通讯连接。本发明具有自动盖被、预警高烧、尿床等功能，智能化水平高，经过长期的试验，能够全自动预防孩子睡觉中蹬踢被子现象，提高了孩子和家长的睡眠质量。
【IPC分类】G08B21/00
【公开号】CN104900000
【申请号】CN201510305352
【发明人】左冬平
【申请人】左冬平
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日
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