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原文传递一种手把用温度调节装置及其调节方法

专利名称：	一种手把用温度调节装置及其调节方法
摘要：	本发明公开了一种手把用温度调节装置及其调节方法，包括温度传感器阵列和控制器，温度传感器阵列设置在空心手把上，空心手把的内部设置有加热片和致冷片，空心手把的一端设置有防护罩，防护罩内设置有风扇，加热片、致冷片、温度传感器阵列和风扇分别通过控制电路与控制器连接。本发明解决了现有技术中使用者抓握手把时手掌处温度受环境影响大，不能保持在一个舒适的范围内，影响使用者手部舒适度的缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安交通大学
发明人：	张小栋;徐海鹏;穆小奇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910539192.6
公开号：	CN110341853A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	高博
分类号：	B62J33/00(2006.01);B;B62;B62J;B62J33
申请人地址：	710049 陕西省西安市咸宁西路28号
主权项：	1.一种手把用温度调节装置，其特征在于，包括温度传感器阵列和控制器，温度传感器阵列设置在空心手把(8)上，空心手把(8)的内部设置有加热片(1)和致冷片(3)，空心手把(8)的一端设置有防护罩(10)，防护罩(10)内设置有风扇(9)，加热片(1)、致冷片(3)、温度传感器阵列和风扇(9)分别通过控制电路与控制器连接。 2.根据权利要求1所述的手把用温度调节装置，其特征在于，控制器包括微处理芯片、电机驱动芯片、加热片驱动电路、致冷片驱动电路以及稳压电路；微处理芯片能够接收温度传感器阵列发送的数字信号并进行分析处理，判断使用者手掌处的温度状态，当使用者手掌处的温度低于设定温度时，微处理芯片经加热片驱动电路向加热片(1)发出工作指令；当使用者手掌处的温度高于设定温度时，微处理芯片向电机驱动芯片和致冷片驱动电路发出指令，由电机驱动芯片驱动风扇(9)工作并启动致冷片(3)进行工作；稳压电路分别与温度传感器阵列、微处理芯片、电机驱动芯片、加热片(1)、致冷片(3)以及风扇(9)连接，用于提供稳定电力。 3.根据权利要求1或2所述的手把用温度调节装置，其特征在于，温度传感阵列包括第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)、第三温度传感器(6)和第四温度传感器(7)，第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)、第三温度传感器(6)和第四温度传感器(7)为DS18B20型温度传感器，分别与控制器连接，空心手把(8)上设置有安装孔和散热孔(a)，温度传感器安装在安装孔中，散热孔(a)设置在温度传感器的正上方。 4.根据权利要求1所述的手把用温度调节装置，其特征在于，空心手把(8)的内部设置有中心套筒(2)，加热片(1)设置在中心套筒(2)上，中心套筒(2)的端面上贴附致冷片(3)。 5.根据权利要求4所述的手把用温度调节装置，其特征在于，加热片(1)为尖头片190505型iqos陶瓷加热片，致冷片(3)为TEC1-00704T125型半导体致冷片，致冷片(3)的冷面与中心套筒(2)之间设置有导热硅脂。 6.根据权利要求1所述的手把用温度调节装置，其特征在于，空心手把(8)上靠近防护罩(10)的一侧设置有第一通风孔(b)，防护罩(10)上设置有第二通风孔(c)，第一通风孔(b)和第二通风孔(c)的开口朝下。 7.一种根据权利要求1所述手把用温度调节装置的温度调节方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、温度传感器感知人手掌处的温度并将其传送至微处理芯片； S2、微处理芯片按照内置程序对采集到的信号进行时域内的特征提取与分析，获取一段时域范围内人体手部平均皮肤温度作为特征值； S3、将步骤S2得到的温度信号特征值与设定的阈值进行比较来进行手部温度的舒适度评价； S4、当温度低于设定温度阈值下限时，加热片释放热量，将热量从空心把手散布到手掌实现升温； S5、当温度高于设定温度阈值上限时，致冷片与微型风扇同时工作，利用半导体致冷片的珀耳帖效应吸收热量，同时风扇向致冷片热面吹风，加快空气流动实现降温。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S2中，用一致性测度ri(j)进行数据异常与故障判断，如果某个温度传感器的一致性测度小于一致性测度阈值r0，则判定该检测数据异常并剔除；若存在多个温度传感器的一致性测度小于一致性测度阈值，且异常数据占比大于50％，则判定温度传感器故障并进行报警，否则计算方差和融合加权系数Wi，将加权系数返回至手部温度参数x的最小二乘融合估计中，得到手部温度参数x的最小二乘融合估计值，对此估计值求取平均值，得到人体手部皮肤温度的特征值。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，微处理器根据多个温度传感器对手部皮肤的测量值，计算手部温度参数x的最小二乘融合估计为：其中，i＝1，2，3，4，wi为融合权值，di为测量值，Wi为融合加权系数，σi为传感器测量方差。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，多个温度检测值的融合权值由温度传感器的方差动态分配，测量方差是温度传感器内部噪声与环境干扰的综合属性，表征温度传感器测量的可靠性为：其中，为第i个传感器第j次测量的方差；考虑到观测数据的一致性观测度ri(j)，修正的多温度传感器信息融合加权系数Wi为：。
所属类别：	发明专利