基于温度控制技术的智能被子

关键词:智慧睡眠、自动调温、温度感应

1.所提问题描述

    在生活中，常常会遇到睡觉时感到冷或热时又不想起床加被子或者开空调的问题，对此，本创意设计了能自动调温的被子，实现了睡眠方面的智能被子。被子用了感应温度芯片，有着自动调温的特点，除此之外，本设计还可以用于衣服、帐篷、睡袋中。旨在帮助睡觉时感到冷或热又不想起床的人，误差极小，达到了很好的控制效果。

2.背景综述和分析

2.1选题目的和意义

   在之前就有可自动调温的设备出现。例如空调的睡眠模式能根据你的身体温度调节温度，让你睡得舒服。本设计可以帮助无家可归的人感到温暖；可以在野营时感到不冷不热；可也在气候不定时睡得舒服；可以去哪都能睡得很舒服。总之一点，本设计能帮助各种人睡得很舒服。

2.2国内外现状

2019年就有自动调温度衣服。通过人工智能可穿戴设备的辅助，人们会在不远的未来拥有可自动调温度的被子，该装置每隔一段时间测量一次环境温度，可精准调节人体周围环境温度曲线,从而提高了用户的睡眠质量，还可驱蚊。他可以帮助睡觉时感到冷或热又不想起床的人，睡得舒适。科学家发现了温、湿度对睡眠的重要性，Obradovich等调查了765 000名志愿者,研究了夜间睡眠与气候的关系,结果发现夏季低收入的群体及老年人的睡眠质量更易随着温度升高而变差。研究认为,23℃是睡眠的最舒适温度,此时睡眠潜伏期最短且慢波睡眠时间最长,这种影响可能存在性别差异,相比于男性,女性睡眠时倾向于更高的温度。皮肤是感知温度变化的器官,Raymann等研究发现,通过诱导皮肤温度上升0.4℃而不改变核心体温(体内环境温度),受试者夜间清醒时间减少且深度睡眠增加,其机制可能是下丘脑视前区的硝基能与谷氨酸能神经元感知温度变化后由γ-氨基丁酸介导,引发睡眠结构变化。还可能与棕色脂肪组织中特异存在的促睡眠物质———解偶联蛋白-1(uncoupling protein-1,UCP-1)有关。此外,温度能够影响生物钟的运行及褪黑素分泌,同时褪黑素也能改变核心体温,上述情况均会对睡眠质量产生影响。

3.解决方案

为了解决睡觉时感到不冷不热，本创意设计了一款能自动调温的被子。被子是由被套里面加个温度感应芯片组成。温度感应芯片能感应身体温度和天气温度，还能调节温度。让你睡得舒适。本设计选择了常用的室内温度传感器 LM35D，结合 C51 、单片机功能实现信号的传递、输出等。温度感应控制是其核心技术，没有这一步骤的话智能控制将无法实现。它可以用于帐篷、睡袋等。

4.参考文献

【1】余明亮 空调自动调温控制系统的设计研究[J]计算机测量与控制，2018（7）

【2】陶霞 便携式智能帐篷的优化对策研究[J]电子制作，2019（24）