专利名称：红外反射式蹬被提醒器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及反射式红外线传感报警技术，是家庭育儿防蹬被子用的小家电产品。
背景技术：
红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性。波长小于1. 5 μ m的近红外光， 在透明大气中的传输特性要比可见光好得多，而且由于它靠近可见光的边缘，其直线传播、 反射和被物质吸收等物理特性与可见光非常相似。大量科学试验已证明适度的红外光照射人体有益无害，另外红外线传感响应速度很快。因此集以上众多优点，在儿童防蹬被方面红外线传感技术是一项非常好的应用技术，目前来说是最优秀的应用技术，大大优于一般的温度控制，光敏控制(利用空间明暗的程度控制)等等。红外线传感报警技术要有一个红外线信号发射器件和一个红外线信号接收器件。 按红外线信号发射器和接收器安放位置的不同，可分为遮断式(对射式)电路控制和反射式电路控制。目前市面上的红外线蹬被产品都是遮断式控制电路。所谓红外遮断式(对射式)控制电路，就是发射器和接收器相对安置，当其中间无物时接收器接收到发射信号输出呈一种状态(高电平或低电平)，当发射器和接收器中间有物遮挡时，接收器捕捉不到信号输出就会呈现另外一种状态(低电平或高电平)，从而驱动报警末级装置如扬声器等产生人们能感知的声音亮光等信号加以提醒。这种控制方式一般把红外线信号发射器放在卧室的墙壁上固定或放在床上或床周围的家具上，直射或者利用天花板的反射作用使红外线信号照射到红外信号接收器上，当婴幼儿睡觉盖好被子时接收器和发射器之间让被子阻隔，这时接收器接收不到红外信号输出呈一种状态。当蹬掉被子时接收器接收到信号，输出状态就发生反转从而产生驱动信号来报警。红外线有一定的穿透性，这类遮断式红外电路由于发射器置于被子之外的空间， 在被子较薄时，红外线信号会直接透过被子造成误报警。另外，当放置在孩子身上或身旁的红外线信号接收器若放置的比较靠上接近肩膀时，被子靠头部的这一边(为方便说明我们称之为被子上部)和床之间有一些间隙，而间隙只要不是太大是不会使孩子感冒的，一般情况下由于重力的作用被子的间隙是不会太大的，尤其是在天气较热时间隙可以散发一些热量，从而避免孩子老蹬被子。从发射器过来的红外线信号就有可能经过反射通过这些间隙到达接收器位置，从而使提醒器误报警。所以只能使接收器远离被子上边缘，这种措施只能减少此类误报警的发生概率并不能完全杜绝此类情形的发生，在有时红外信号仍会通过间隙使得提醒器误报警。而传感器若放置的太往下，远离脖颈部位，比如放置在腹部或腹部两侧床上则又有可能在天气较冷时胸部露出而提醒器检测不到信号不报警，这时孩子就有可能受凉。
发明内容本实用新型目的是针对以上问题，对红外线传感报警技术在婴幼儿防蹬被方面所做的改良，从而大大提高婴幼儿防蹬被产品的技术性能。具体地说，红外反射式蹬被提醒器，具有红外线信号采集器和红外线信号接收器； 红外线信号采集器的控制电路通过导线与两个或两个以上的传感头连接，传感头用布料固定且各传感头之间间距可调。本实用新型采用红外线反射式传感报警技术，发射波长为900nm左右的近红外光。所谓红外反射式电路，就是发射器与接收器安置在同一平面内，当前方在一定范围内(范围的大小和发射功率的大小、发射广角、接收的灵敏度等有关)有物时发射器发出的红外信号经前方物体反射回来，接收器会接收到红外信号使输出呈高电平或低电平，当前方在一定范围内无物时，接收器就会呈现另外一种状态(低电平或高电平)，从而根据需要产生报警信号(前方有物触发或前方无物触发)。这种红外线控制方式是和遮断式控制根本不同的控制方式。在防蹬被子方面的根本区别是遮断式红外控制时，被子在红外发射器和红外接收器之间。而反射式红外控制时，被子在红外信号发射器和红外线信号接收器之上。遮断式在被子盖好状态接收器应接收不到红外信号，而反射式要能接收到经被子反射过来的信号。在蹬掉被子后二者输出状态都发生了反转。反射式红外控制电路具体体现为红外线信号发射传感元件和红外线信号接收传感元件放置在一起，且处于同一平面上， 一般相隔几个毫米。因而可以将他们固定在一小块电路板上，将其安放在婴幼儿身上或身体两侧大于肩宽的床上，总之要放在正常睡眠时被子能覆盖的地方。可根据需要放置一个或两个甚至多个这种传感器。发射器的功率不能太大，若红外光强度过大当被子蹬掉后，红外光会照射到天花板上经反射返回被接收元件感知，电路仍旧当有被子处理，从而误报。一般光控距离在 5cm-15m之间比较合适，若距离太小由于孩子经常翻身被子与床面的间隙经常超过控制距离会导致误报。若距离太大，则会增加了电的损耗，也没有必要。 为了确保人身安全，报警器电源采用电池或充电电池供电，避免采用市电直接供
H1^ O红外线反射传感技术是一项应用非常广泛，非常基础的科学技术，但反射式红外线蹬被提醒器是笔者把这项技术在婴幼儿防蹬被方面的首次应用。更加详细的电气原理我就不在此赘述，在许多文献上都能查阅到。虽电路各异，但其传感器件(红外线信号发射器和信号接收器)的摆放关系在本质上是一样的。红外信号采集器和接收器分离，用无线编码发射和接收技术来联系。这样大人和孩子既能睡在同一个房间也可各自睡在不同的房间。信号采用幅度调制发射。这样在盖好被子时电路低电平输出不发射无线电波，只有在蹬掉被子时电路中才输出高电平发射无线信号。另外无线信号发射器离使用者保持30 公分以上的间距，这样可尽可能的减少无线电波的辐射。本实用新型有益效果红外线发射式控制在被子盖好时一直处于接收到红外信号的状态，就是说在电路工作的绝大部分时间里是不会受到外界因素的干扰。另外只要在光控范围之内，盖好被子时提醒器就不会报警，没有遮断式控制在被子薄时红外线信号透过被子误报警的现象。当传感器件放置的比较靠近被子的上边缘，并在光控距离之内时，即使被子与床面有一些间隙时也不会报警。可以通过调整光控距离达到所允许的间隙高度，即出现低一些的间隙我们认为合理，出来再大一些的间隙就报警。由于被子左右两边各有一个传感头所以只要有一边被子没盖好，提醒器都会报警，大大减少了漏报几率。
图1为本实用新型中红外线采集器结构示意图。图2为本实用新型中红外线信号接收器结构示意图(侧视)。图3为本实用新型中红外线信号接收器结构示意图(主视)。图4为本实用新型使用状态示意图。图号说明1-红外信号采集器的控制电路、2-布料、3-传感头、4-红外线发射头、5-红外线接收头、6-导线、7-红外信号接收器、8-床、9-枕头。
具体实施方式
下面是本实用新型最合理的红外反射式线蹬被器实用新型结构和工作原理详解。蹬被提醒器由红外线信号采集器(图1所示)和红外线信号接收器(图2所示) 组成。其中1为信号采集器的电路控制部分，采用电池供电，4和5分别为红外线发射头和红外线接收头，传感头3包括4和5以及固定4和5的外壳。6为连接导线，2为用于固定传感头的布料。红外反射式蹬被提醒器，具有红外线信号采集器和红外线信号接收器7 ；其红外线信号采集器的控制电路1通过导线6与两个或两个以上的传感头3连接，传感头3 用布料2固定且各传感头3之间间距可调。布料2具有夹层，下接口处部分不缝合，其中一个传感头3在固定在布料2中，其余传感头3活动安装在布料2中位置可调。传感头3具有外壳、电池和红外线发射头4和红外线接收头5，电池、红外线发射头4和红外线接收头5均装在外壳内。在放置时要求两个红外传感头3之间的距离大于使用者肩宽约20公分为宜，3要做的尽量小，表面圆滑，以不大于一颗围棋子为宜，以免在使用者压到后有不适感。2做成夹层，下接口处部分不缝合，其中一个传感头在生产时固定好，另一个传感头用户可根据使用者的肩宽调整位置。3和2之间用不干胶粘牢。1和2之间的导线(露在外面的部分)要大于30公分，即可以保证采集器的电路控制部分离使用者头部至少有30公分的距离，以减少无线电波的辐射。这种蹬被提醒器的传感头是放置在孩子的肩头附近两侧的床面8上的，而大部分是被枕头压住，起到固定左右。图4所示，调整放置方法如下一、调整传感头间距。首次使用前首先调整好两个传感头3之间的距离使之大于使用者肩宽约20公分。二、调整传感头上下位置，使之离被子上边缘5-15公分。方法如下将枕头拿开， 将固定布料2平铺在床上原来枕头位置(传感头朝上的一面为2的正面，正面朝天花板方向放置)然后将枕头放置在原来位置。使两个传感头均勻分布在孩子睡眠位置两侧(两个传感头的中心线与枕头的中心线重合)。两个传感头所成连线基本与枕头的下边缘平齐或低于枕头的下边缘，以枕头为参照物则O < L < 10即可，一般情况L等于0即可。若枕头 9的长度大于等于两个传感头之间的调整距离(使用者肩宽加20公分)可使L大一些，即传感头下移，使传感器连线离枕头下边缘有几个公分距离，以免枕头压上传感头。夏天天气特别炎热时可将L适当调大，使得被子往下盖一些也不报警，即此时允许孩子上半身可多露出一些，即L越大越不容易报警。三、要保证传感头离枕头边角有5公分以上的间距，以免枕头受压变形后遮盖传感头；传感头离墙壁和同床的监护人最少保持10公分间距。图3中的红外信号接收器放置在监护者所睡房间，大人和孩子可同室也可各自睡一个房间。具体工作原理如下当被子盖好时，被子覆盖着两个红外线传感头3，它们都能接收到红外线信号(发射头4发射经被子反射回来，接收头5感知到)，此时控制电路不发射无线电编码信号。红外信号接收器接收不到无线电信号呈待工作状态，不报警。当被子蹬掉，其中一个传感头暴露在外时，传感头3的输出发生了反转，这时电路就会发出无线编码信号。红外信号接收器 7就会接收到无线电信号，经过译码识别发出警报。由于采用了两个传感头，所以即使一个传感头被使用者身体压住，当被子蹬掉时 另一个也会暴露在外报警。所以孩子若蹬掉被子基本上不发生漏报。由于两个传感头都放置在使用者的肩头部位，位置放的比较高，这样被使用者同时压住的情况一般不会发生。而遮断式红外传感控制，就必须把传感头放的低一些，这样孩子的两个手臂就容易同时压到传感头，若此时孩子蹬掉被子，提醒器就会发生漏报。这种反射式红外蹬被提醒器，使用方便。在首次使用时，用户只需简单的调整一下传感头的间距，放置好位置即可，以后使用几乎很少进行调整。每次睡觉时，只要把被子盖好，遮盖住传感器即可。不像佩戴型的蹬被提醒器，每次睡前都要戴好，且传感头的间距和位置可随天气冷暖和孩子身长做调整，故这种蹬被提醒器可伴随着孩子一同成长，直到10 多岁时孩子不蹬被子为止。不像一些提醒器只适用一个几年的年龄段。
权利要求1.红外反射式蹬被提醒器，具有红外线信号采集器和红外线信号接收器(7)；其特征是红外线信号采集器的控制电路⑴通过导线(6)与两个或两个以上的传感头(3)连接， 传感头⑶用布料⑵固定且各传感头⑶之间间距可调。
2.根据权利要求1所述的红外反射式蹬被提醒器，其特征是布料(2)具有夹层，下接口处部分不缝合，其中一个传感头(3)在固定在布料(2)中，其余传感头(3)活动安装在布料 (2)中位置可调。
3.根据权利要求1或2所述的红外反射式蹬被提醒器，其特征是传感头(3)具有外壳、电池和红外线发射头(4)和红外线接收头(5)，电池、红外线发射头(4)和红外线接收头 (5)均装在外壳内。
4.根据权利要求3所述的红外反射式蹬被提醒器，其特征是红外线发射头(4)选用发射波长为900nm左右的近红外光。
专利摘要红外反射式蹬被提醒器，具有红外线信号采集器和红外线信号接收器；红外线信号采集器的控制电路通过导线与两个或两个以上的传感头连接，传感头用布料固定且各传感头之间间距可调。本实用新型红外线发射式控制在被子盖好时一直处于接收到红外信号的状态，就是说在电路工作的绝大部分时间里是不会受到外界因素的干扰。另外只要在光控范围之内，盖好被子时提醒器就不会报警，没有遮断式控制在被子薄时红外线信号透过被子误报警的现象。
文档编号G08B21/18GK202067374SQ20112007563
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者袁学艺 申请人:袁学艺