一種用于精神病人的控暴器及其控暴方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于精神病人的控暴器及其控暴方法，由紅外遙控器和控制盒組成；控制盒包括外殼、集成電路和帶有放電觸點的鎖銬鏈，集成電路板上分別安裝有高壓模塊、高壓放電觸點線、單排排針、紅外接收頭、自鎖開關(guān)、達(dá)林頓管、單片機、顯示屏、電阻、電容、繼電器及晶振體。按下放電按鍵，信號經(jīng)單片機端口進(jìn)入中斷程序中，判斷并根據(jù)鍵碼值決定瞬時放電時間和強度，輸出電流經(jīng)達(dá)林頓管放大后驅(qū)動繼電器常開開關(guān)，導(dǎo)通高壓放電電路，輸出最大7kV的電壓，鎖銬鏈上的高壓放電觸點促使發(fā)病者無法繼續(xù)施暴。從而及時有效防止傷害事故，保證其他人員的生命財產(chǎn)安全，且不會對人體造成傷害，對佩戴者具有一定的心理規(guī)范作用。
【專利說明】一種用于精神病人的控暴器及其控暴方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動防暴裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于防止精神病人發(fā)病時施暴的控暴器及其控暴方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的社會是一個充滿競爭和壓力的社會，在這樣的環(huán)境下可能會出現(xiàn)許多精神分裂的精神病患者，當(dāng)這類人精神不正常或情緒激動時可能會做出一些非常危險的暴力舉動，容易傷及到周圍的親人或者無辜的人。精神病患者是社會上長期存在的安全隱患，做好對這類人群的監(jiān)控，是保證社會和諧、穩(wěn)定的重要任務(wù)。因此，除了給他們進(jìn)行相應(yīng)的各種治療之外，還需要采取一些必要的防止其使用暴力的措施，從而避免造成不良后果，保證周圍人群的人身安全。
[0003]目前，在這方面的研究工作已經(jīng)有了一些成果，其中電棍是非常通用的用于制止精神病人施暴的工具，然而只有用電棍接觸施暴者才能制止其行為，這就需要近距離的接觸到施暴者，存在較大的危險性；而且電棍輸出電壓高達(dá)上萬伏，這種高強電壓極易對人體造成較大傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種能夠及時有效制止精神病人的暴力行為，防止傷害事故，保證其他人員生命財產(chǎn)安全的精神病人用控暴器及其控暴方法。
[0005]為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種用于精神病人的控暴器，由紅外遙控器和控制盒組成；
所述紅外遙控器包括殼體、紅外發(fā)射頭、鋰錳電池、放電與顯示按鍵；
所述控制盒包括鎖銬鏈、外殼和集成電路，集成電路由晶振電路、顯示電路、信號放大電路和高壓模塊控制電路四部分組成；金屬外殼內(nèi)鑲嵌有集成電路板，集成電路板上分別安裝有高壓模塊、高壓放電觸點、單排排針、紅外接收頭、自鎖開關(guān)、達(dá)林頓管、單片機、顯示屏、電阻、電容、繼電器及晶振體。
[0006]鎖銬鏈上設(shè)有鎖孔及高壓放電觸點，金屬鎖銬鏈通過銷軸活動連接在控制盒外殼上。
[0007]所述單片機為8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，單芯片為8位CPU，512字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPR0M，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。
[0008]所述顯示屏分辨率為128x64，屏幕尺寸0.96寸，黃藍(lán)雙色驅(qū)動1C，管腳16pin，接口 8-bit 68XX/80XX 并口。
[0009]所述高壓模塊外形尺寸為41 X 24X 17mm，最大輸出電壓7kV，線路板由兩節(jié)1.5V電池供電。
[0010]所述達(dá)林頓管配置七模塊，晶體管極性npn型，電壓為Vceo:50V，電極直流電流500mA，直流電流增益1000，工作溫度范圍:-20° C到+85° C，針腳數(shù)16，晶體管數(shù)7，最大連續(xù)電流500mA，最大輸入電壓5V，最大輸出電壓50V，最大輸出電流500mA輸出類型:開路集電極，7通道。
[0011]所述繼電器為G6K-2F-Y小型繼電器。
[0012]所述紅外接收頭內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限副器、帶通濾波器、積分電路及比較器。
[0013]所述紅外遙控器外形尺寸為84X39mm，內(nèi)置3V鈕扣鋰錳電池，遙控距離8~10m。
[0014]所述晶振體頻率為11.0592MHz。
[0015]一種用于精神病人的控暴方法，其特征在于，當(dāng)精神病患者施暴時，按下遙控器上的放電按鍵，控制盒內(nèi)的紅外接收頭將紅外發(fā)射頭發(fā)射的信號接收并傳輸給單片機，信號經(jīng)單片機端口進(jìn)入單片機的中斷程序中，進(jìn)而通過設(shè)定程序判斷出遙控器按下的鍵碼值，并根據(jù)鍵碼值決定瞬時放電時間和強度；單片機輸出電流經(jīng)達(dá)林頓管放大后，驅(qū)動繼電器開關(guān)打向常開開關(guān)，從而導(dǎo)通高壓放電電路，電池經(jīng)高壓模塊后放電，輸出最大7kV的電壓，鎖銬鏈上的高壓放電觸點使施暴者瞬間產(chǎn)生一種觸電的感覺，通過防御性條件反射控制其無法繼續(xù)施暴。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明操作簡單，安全可靠，通過顯示屏可清楚顯示佩戴者的基本信息，從而有利于精神異常者走失后的追蹤查找。采用微安級電流，既能在安全的距離內(nèi)遙控制止精神病人發(fā)病時的暴力行為，使其放棄施 暴，從而及時有效防止傷害事故，保證其他人員的生命財產(chǎn)安全。但又不會對人體造成傷害，并可對佩戴者具有一定的心理規(guī)范作用。適用于精神異常者、勞教犯人等特殊人群佩戴使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是紅外遙控器外形示意圖；
圖2是控制盒外形示意圖；
圖3是控制盒集成電路板布局圖；
圖4是紅外接收頭電路圖；
圖5是晶振電路圖；
圖6是顯電路圖；
圖7是放大電路圖；
圖8是高壓模塊控制電路圖；
圖9是控暴過程框圖。
[0018]圖中:殼體1、紅外發(fā)射頭2、放電I檔按鍵3、放電II檔按鍵4、放電III檔按鍵5、屏幕控制鍵6、鎖銬鏈7、鎖孔8、外殼9、顯示屏10、高壓放電觸點11、高壓模塊12、放電觸點連接線13、單排排針14、紅外接收頭15、自鎖開關(guān)16、達(dá)林頓管17、單片機18、電阻19、電容20、繼電器21、晶振體22。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明用于精神病人的控暴器系由紅外遙控器和控制盒兩部分所組成。[0020]由圖1可見，紅外遙控器包括殼體1、紅外發(fā)射頭2、殼體I外表面的放電I檔按鍵
3、放電II檔按鍵4、放電III檔按鍵5、屏幕控制鍵6以及設(shè)于殼體I內(nèi)的鋰錳電池。紅外遙控器選用型號為HS-021，外形尺寸為84X39mm，內(nèi)置3V鈕扣鋰錳電池，遙控距離8~10m。電池型號223040，容量180MAH，額定電壓3.7V，充電電壓4.2V,電池尺寸為2.2 X 30 X 40mm。
[0021]如圖2所示，控制盒由鎖銬鏈7、外殼9和成電路所組成。鎖銬鏈7采用金屬制成，鎖銬鏈7上設(shè)有鎖孔8及高壓放電觸點11，鎖銬鏈7通過銷軸活動連接在控制盒的金屬外殼9上。
[0022]圖3顯示，控制盒外殼9內(nèi)鑲嵌有集成電路板，集成電路板上分別安裝有顯示屏
10、高壓模塊12、放電觸點連接線13、單排排針14、紅外接收頭15、自鎖開關(guān)16、達(dá)林頓管17、單片機18、電阻19、電容20、繼電器21及晶振體22。放電觸點連接線13與設(shè)于鎖銬鏈7上的高壓放電觸點11連接。
[0023]單片機18選用STC89C52作為核心處理器，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPR0M，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)(兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu))，全雙工串行口。另外STC89C52可降至OHz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。最高運作頻率35MHz,6T/12T 可選。
[0024]顯示屏10型號LM09`6-128064，分辨率為128x64，屏幕尺寸0.96寸，顏色黃藍(lán)雙色，驅(qū)動 IC:SS1306，顯示面積 2L 744 X 10.864 mm，PCB 尺寸 34.7 X 29.8 X 4.95mm，像素尺寸 0.154 X 0.154 mm，管腳 16pin，接口 8_bit 68XX/80XX 并口、3_/4_wireSP1、I2C可選。特點:1.該產(chǎn)品為OLED模塊(帶PCB板)。省去轉(zhuǎn)換2個供電電壓的煩惱；
2.單電源供電(3.0V—6.0V)。應(yīng)用更靈活。3.更豐富的接口選擇。8-bit 68XX/80XX并口、3-/4-wire SP1、I2C任意選用，通過PCB板上對應(yīng)的BS0\BS1\BS2即可選擇。
[0025]高壓模塊12外形尺寸為41 X 24 X 17mm,最大輸出電壓7kV，線路板由兩節(jié)1.5V電池供電。紅線接電池正極，白線接電池負(fù)極，另一側(cè)兩根相同顏色線輸出高壓。
[0026]達(dá)林頓管17配置七模塊，晶體管極性:npn型，電壓Vceo:50V，電極直流電流500mA，直流電流增益1000，工作溫度范圍:-20° C到+85° C，封裝類型SOP，針腳數(shù)16，工作溫度敏:-20° C，工作溫度最高85° C，晶體管數(shù):7，最大連續(xù)電流Ic:500mA，最大輸入電壓5V，最大輸出電壓50V，最大輸出電流500mA，輸出類型:開路集電極，通道數(shù)7。
[0027]繼電器21為G6K-2F-Y繼電器，具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)，通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
[0028]由圖4可見，紅外接收頭15內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限副器、帶通濾波器、積分電路及比較器。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。交流信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，目的是為了提高接收的靈敏度。紅外接收頭15設(shè)有三個引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。根據(jù)發(fā)射端調(diào)制載波的不同選用相應(yīng)解調(diào)頻率的接收頭。
[0029]晶振體22 頻率為 11.0592MHz。
[0030]其電路主要由晶振電路、顯示電路、信號放大電路和高壓模塊控制電路四部分組成。晶振體22及兩個30pF電容21構(gòu)成晶振電路(見圖5)，為整個系統(tǒng)提供時鐘信號。顯示電路(見圖6)采用的顯示屏10型號為LM096-128064。主要用到了 9個引腳，連接情況如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種用于精神病人的控暴器，其特征在于，由紅外遙控器和控制盒組成； 所述紅外遙控器包括殼體、紅外發(fā)射頭、鋰錳電池、放電與顯示按鍵； 所述控制盒包括鎖銬鏈、外殼和集成電路；集成電路由晶振電路、顯示電路、信號放大電路和高壓模塊控制電路四部分組成；金屬外殼內(nèi)鑲嵌有集成電路板，集成電路板上分別安裝有高壓模塊、高壓放電觸點、單排排針、紅外接收頭、自鎖開關(guān)、達(dá)林頓管、單片機、顯示屏、電阻、電容、繼電器及晶振體； 鎖銬鏈上設(shè)有鎖孔及高壓放電觸點，金屬鎖銬鏈通過銷軸活動連接在控制盒外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述單片機為8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，單芯片為8位CPU，512字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPR0M，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述顯示屏分辨率為128x64，屏幕尺寸0.96寸，黃藍(lán)雙色驅(qū)動1C，管腳16pin，接口 8-bit 68XX/80XX并口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述高壓模塊外形尺寸為41 X 24 X 17mm，最大輸出電壓7kV，線路板由兩節(jié)1.5V電池供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述達(dá)林頓管配置七模塊，晶體管極性npn型，電壓為Vceo:50V，電極直流電流500mA，直流電流增益1000，工作溫度范圍:-20° C到+85° C，針腳數(shù)16，晶體管數(shù)7，最大連續(xù)電流500mA，最大輸入電壓5V，最大輸出電壓50V，最大輸出電流500mA輸出類型:開路集電極，7通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述繼電器為G6K-2F-Y小型繼電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述紅外接收頭內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限副器、帶通濾波器、積分電路及比較器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述紅外遙控器外形尺寸為84 X 39mm，內(nèi)置3V鈕扣鋰錳電池，遙控距離8~10m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精神病人的控暴器，其特征在于，所述晶振體頻率為11.0592MHz O
10.一種如權(quán)利要求1所述用于精神病人的控暴器的控暴方法，其特征在于，當(dāng)精神病患者施暴時，按下遙控器上的放電按鍵，控制盒內(nèi)的紅外接收頭將紅外發(fā)射頭發(fā)射的信號接收并傳輸給單片機，信號經(jīng)單片機端口進(jìn)入單片機的中斷程序中，進(jìn)而通過設(shè)定程序判斷出遙控器按下的鍵碼值，并根據(jù)鍵碼值決定瞬時放電時間和強度；單片機輸出電流經(jīng)達(dá)林頓管放大后，驅(qū)動繼電器開關(guān)打向常開開關(guān)，從而導(dǎo)通高壓放電電路，電池經(jīng)高壓模塊后放電，輸出最大7kV的電壓，鎖銬鏈上的高壓放電觸點使施暴者瞬間產(chǎn)生一種觸電的感覺，通過防御性條件反射控制其無法繼續(xù)施暴。
【文檔編號】A61F5/00GK103690286SQ201310737134
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】房守和, 李阿岐, 房旻旻, 張進(jìn), 夏勇 申請人:房守和