專利名稱：能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)涉及一種警示裝置，尤其涉及一種能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警 示裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)聯(lián)合國(guó)網(wǎng)站報(bào)道，世界衛(wèi)生組織與聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)發(fā)布的《世界兒童傷害預(yù) 防報(bào)告》中指出，全球每天有2000多名兒童死于非故意或意外傷害，大量?jī)和虼肆粝陆K生 殘疾。兒童受傷是一項(xiàng)重大的公共衛(wèi)生和發(fā)展問(wèn)題。每年有83萬(wàn)兒童死于非故意傷害，此 外，還有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)兒童所受的傷害雖未致命，但往往需要長(zhǎng)期住院治療和獲得康復(fù)服務(wù)。 此外，新聞上也頻頻爆出有兒童從高樓不慎墜樓的消息。盡管備受關(guān)注的兒童是所有家長(zhǎng) 以及所有家庭的重心，可是在這么多人的關(guān)注下，每天仍然都有著不可避免的意外事件的 發(fā)生。許多兒童，尤其是會(huì)走會(huì)擺弄東西、具有多動(dòng)性和不可預(yù)見(jiàn)性的兒童更危險(xiǎn)，因?yàn)樗?們并非不能區(qū)分好壞、不知道安全與危險(xiǎn)，他們有的只是好奇心。因此如何提高監(jiān)護(hù)人的監(jiān) 護(hù)力度，如何減少這類不幸事件的發(fā)生，實(shí)已成為一項(xiàng)亟待解決的難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，以有效避 免危險(xiǎn)的發(fā)生。為達(dá)上述目的及其他目的，本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置， 包括放置在兒童身上且能發(fā)出非可見(jiàn)光的非可見(jiàn)光發(fā)射器；以及放置在危險(xiǎn)位置的處理裝置。所述處理裝置包括用于接收所發(fā)出的非可見(jiàn)光的非可見(jiàn)光接收電路；能發(fā)出超 聲波和接收因遇到障礙物而折返的超聲波的超聲波單元；與所述超聲波單元及非可見(jiàn)光接 收電路連接的控制器，用于定時(shí)啟動(dòng)所述超聲波單元發(fā)出超聲波，并根據(jù)所述超聲波單元 接收到折返的超聲波的時(shí)間計(jì)算障礙物距離危險(xiǎn)位置的距離，并當(dāng)非可見(jiàn)光接收電路接收 到非可見(jiàn)光時(shí)發(fā)出警示信號(hào)；連接在所述控制器輸出端且用于根據(jù)所述警示信號(hào)發(fā)出警示 聲音的報(bào)警器；和用于向所述非可見(jiàn)光接收電路、超聲波單元、及控制器提供電源的供電電 路。其中，所述非可見(jiàn)光發(fā)射器包括第一紅外發(fā)射管、及向所述第一紅外發(fā)射管供電 的電源電路，相應(yīng)的所述非可見(jiàn)光接收電路可包括接收所述第一紅外發(fā)射管所發(fā)出的紅外 光的第一紅外接收管；而如果所述非可見(jiàn)光發(fā)射器還包括用于控制所述第一紅外發(fā)射管發(fā) 射的第二紅外接收管，相應(yīng)的所述非可見(jiàn)光接收電路包括用于發(fā)射紅外光以便所述第二紅 外接收管能接收到的第二紅外發(fā)射管。此外，所述非可見(jiàn)光接收電路還可包括與所述第一 紅外接收管連接的比較器。其中，所述控制器可采用單片機(jī)；所述報(bào)警器可采用蜂鳴器。綜上所述，本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置通過(guò)在兒童身上佩戴非可見(jiàn)光發(fā)射器，在危險(xiǎn)位置放置處理裝置，由此可在兒童接近危險(xiǎn)位置時(shí)發(fā)出報(bào)警，以 提醒父母等人的注意，避免事故的發(fā)生。

圖1是本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的非可見(jiàn)光發(fā)射器電 路示意圖；圖3是本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的非可見(jiàn)光接收電路 示意圖；圖4是本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的超聲波單元工作過(guò) 程示意圖；圖5是本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置的報(bào)警器電路示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置包括非可見(jiàn)光 發(fā)射器、和處理裝置。所述非可見(jiàn)光發(fā)射器放置在兒童身上，能發(fā)出非可見(jiàn)光。其可采用紅外發(fā)射管發(fā) 射紅外線，如圖2所示，將一紅外發(fā)射管Dl的一端通過(guò)一電阻R3與電源(即5V)連接，另一 端接地，即可形成一簡(jiǎn)單的非可見(jiàn)光發(fā)射器內(nèi)部電路，所述紅外發(fā)射管Dl也就一直發(fā)出紅 外光。當(dāng)然，此種方式較為耗電，為此，可在電路中再增設(shè)一紅外接收管D1’，當(dāng)紅外接收管 接收到外部器件發(fā)出的紅外光時(shí)，整個(gè)電路才能實(shí)現(xiàn)電連通，由此，紅外發(fā)射管Dl才能發(fā) 出紅外光。所述處理裝置放置在危險(xiǎn)位置，例如，放在窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)等地方。其可包括非可見(jiàn)光 接收電路、超聲波單元、控制器、報(bào)警器等。所述非可見(jiàn)光接收電路用于接收所述非可見(jiàn)光發(fā)射器所發(fā)出的非可見(jiàn)光，其可包 括紅外接收管，如圖3所示，紅外接收管T4 一端連接在比較器T5A (即LM358)的負(fù)相輸入 端2，比較器的正相輸入端3接入由電阻分壓電路輸出的參考電壓，由此，當(dāng)紅外接收管T4 接收到紅外發(fā)射管Dl所發(fā)出的紅外光時(shí)，比較器的負(fù)相輸入端電壓下降至低電位，由此比 較器輸出端1 (與控制器的引腳Pl. 3連接)輸出高電平。此外，為了控制所述非可見(jiàn)光發(fā) 射器的能耗，可在電路中再增加一紅外發(fā)射管電路T4’(例如如圖2所示的電路)，如此，當(dāng) 所述非可見(jiàn)光發(fā)射器所增加的紅外接收管D1’接收到紅外發(fā)射管電路T4’中的紅外發(fā)射管 所發(fā)出的紅外光時(shí)，所述非可見(jiàn)光發(fā)射器中的紅外發(fā)射管Dl才發(fā)出紅外光。所述超聲波單元能發(fā)出超聲波和接收因遇到障礙物而折返的超聲波。所述控制器與所述超聲波單元及非可見(jiàn)光接收電路連接，用于定時(shí)啟動(dòng)所述超聲 波單元發(fā)出超聲波，并根據(jù)所述超聲波單元接收到折返的超聲波的時(shí)間計(jì)算障礙物距離危 險(xiǎn)位置的距離，并當(dāng)非可見(jiàn)光接收電路接收到非可見(jiàn)光時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，其可采用單片機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后 遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距 離。測(cè)距的公式表示為L(zhǎng)=CXT/2，式中L為測(cè)量的距離長(zhǎng)度；C為超聲波在空氣中的傳播
4速度，T為測(cè)量距離傳播的時(shí)間差。如圖4所示，單片機(jī)控制發(fā)射以及計(jì)時(shí)器，超聲單元發(fā) 射出的超聲波被接收到后，單片機(jī)中斷計(jì)時(shí)器，此時(shí)可得收發(fā)的時(shí)差，據(jù)此，單片機(jī)在根據(jù) 公式L=CXT/2計(jì)算出超聲單元與障礙物的距離。 所述報(bào)警器連接在所述控制器輸出端，用于根據(jù)所述警示信號(hào)發(fā)出警示聲音，其 可采用蜂鳴器，如圖5所示，單片機(jī)輸出信號(hào)(即Signal)經(jīng)過(guò)電阻R2后送入晶體管Ql的 基極，晶體管Ql的發(fā)射極接蜂鳴器(即LSI)的高電位端，集電極通過(guò)電阻Rl接5V電壓，蜂 鳴器的低電位端接地(即GND)，如此，當(dāng)單片機(jī)輸出高電位時(shí)，晶體管Ql導(dǎo)通，從而蜂鳴器 發(fā)出報(bào)警聲(Bell)。 所述供電電路用于向所述非可見(jiàn)光接收電路、超聲波單元、及控制器提供電源，此 技術(shù)已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，故在此不再詳述。而且，為簡(jiǎn)化圖示，圖中的供電單元與 其他各單元或電路的連接線并未示出，在此予以說(shuō)明。上述警示裝置的工作原理如下當(dāng)身上放置有非可見(jiàn)光發(fā)射器的兒童靠近危險(xiǎn)位置時(shí)，非可見(jiàn)光發(fā)射器發(fā)出的紅 外光被處理裝置的紅外接收管接收到，從而使得比較器輸出高電平；而同時(shí)超聲單元在單 片機(jī)的控制下發(fā)出超聲波，超聲波遇到兒童后返回，單片機(jī)根據(jù)發(fā)送及接收到的超聲波的 時(shí)間計(jì)算出兒童離危險(xiǎn)位置的距離，如果所計(jì)算出的距離小于預(yù)設(shè)的值，則單片機(jī)輸出高 電平使蜂鳴器報(bào)警。此外，如果由單片機(jī)定時(shí)控制的超聲波單元發(fā)出的超聲波遇到非兒童 的障礙物而返回，單片機(jī)由此計(jì)算出的距離如果也小于預(yù)設(shè)的值，但由于紅外接收管沒(méi)有 接收到紅外光，故而此種情形下，單片機(jī)也不會(huì)輸出高電平，自然蜂鳴器也不會(huì)報(bào)警。也就 是說(shuō)，蜂鳴器報(bào)警，僅僅是在紅外接收管接收到紅外光、且單片機(jī)計(jì)算出的障礙物的距離小 于預(yù)設(shè)的值兩種條件都滿足的情形，僅滿足一種條件蜂鳴器并不會(huì)報(bào)警，從而可有效避免 因其他人(例如父母等)靠近危險(xiǎn)位置而導(dǎo)致蜂鳴器誤報(bào)警的情況。綜上所述，本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置通過(guò)在兒童身上佩 戴非可見(jiàn)光發(fā)射器、而在危險(xiǎn)位置放置處理裝置，從而可在兒童靠近危險(xiǎn)位置時(shí)引發(fā)蜂鳴 器報(bào)警，以便引起父母等人的注意，避免事故的發(fā)生。上述實(shí)施例僅列示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉 此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此，本發(fā) 明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。
權(quán)利要求1.一種能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于包括放置在兒童身上且能發(fā)出非可見(jiàn)光的非可見(jiàn)光發(fā)射器；以及放置在危險(xiǎn)位置的處理裝置，其包括用于接收所發(fā)出的非可見(jiàn)光的非可見(jiàn)光接收電路；能發(fā)出超聲波和接收因遇到障礙物而折返的超聲波的超聲波單元；與所述超聲波單元及非可見(jiàn)光接收電路連接的控制器，用于定時(shí)啟動(dòng)所述超聲波單元 發(fā)出超聲波，并根據(jù)所述超聲波單元接收到折返的超聲波的時(shí)間計(jì)算障礙物距離危險(xiǎn)位置 的距離，并當(dāng)非可見(jiàn)光接收電路接收到非可見(jiàn)光時(shí)發(fā)出警示信號(hào)；報(bào)警器，連接在所述控制器輸出端，用于根據(jù)所述警示信號(hào)發(fā)出警示聲音；和用于向所述非可見(jiàn)光接收電路、超聲波單元、及控制器提供電源的供電電路。
2.如權(quán)利要求1所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述非可見(jiàn) 光發(fā)射器包括第一紅外發(fā)射管、及向所述第一紅外發(fā)射管供電的電源電路。
3.如權(quán)利要求2所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述非可見(jiàn) 光發(fā)射器還包括用于控制所述第一紅外發(fā)射管發(fā)射的第二紅外接收管。
4.如權(quán)利要求3所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述非可見(jiàn) 光接收電路包括用于發(fā)射紅外光以便所述第二紅外接收管能接收到的第二紅外發(fā)射管。
5.如權(quán)利要求2所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述非可見(jiàn) 光接收電路包括接收所述第一紅外發(fā)射管所發(fā)出的紅外光的第一紅外接收管。
6.如權(quán)利要求5所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述非可見(jiàn) 光接收電路還包括與所述第一紅外接收管連接的比較器。
7.如權(quán)利要求1所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述控制器 包括單片機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置，其特征在于所述報(bào)警器 為蜂鳴器。
專利摘要本實(shí)用新型的能表明兒童處在危險(xiǎn)位置的警示裝置包括放置在兒童身上且能發(fā)出非可見(jiàn)光的非可見(jiàn)光發(fā)射器；以及放置在危險(xiǎn)位置的處理裝置。當(dāng)非可見(jiàn)光發(fā)射器發(fā)出的紅外光被處理裝置的紅外接收電路接收后，紅外接收電路輸出高電平，同時(shí)，處理裝置的控制器根據(jù)超聲波單元發(fā)出和接收到的超聲波的時(shí)間差計(jì)算出障礙物距離危險(xiǎn)位置的距離，當(dāng)所計(jì)算出的距離小于預(yù)設(shè)的值時(shí)，控制器即刻控制報(bào)警器報(bào)警，以提醒父母等人的注意，從而可避免危險(xiǎn)的發(fā)生。
文檔編號(hào)G01S15/08GK201820332SQ20102027454
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者劉琴, 李丕丁, 毛敏琪, 趙智慧, 郅乃千 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)