智能物品托架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能物品托架，用以解决现有技术中的物品托架在物品被人挪动时无法进行提醒的问题。该智能物品托架包括置物架，进一步包括：设置在所述置物架上、并根据感应到的物品状态发出相应类型的电信号的摩擦传感器；与所述摩擦传感器的输出端相连、并根据接收到的所述电信号的类型发出对应的控制信号的信号处理器；以及，与所述信号处理器的输出端相连、并根据接收到的所述控制信号进行报警的报警器。
【专利说明】智能物品托架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种托架，特别涉及一种智能物品托架。
【背景技术】
[0002]物品托架以其美观、方便等优势而被广泛用于家庭或办公环境中，用来放置各类物品。物品托架通常都提供有多层置物架，能够分别放置物品，从而节约了空间，使房间更加整洁。
[0003]但是，目前的物品托架除了放置物品外并无其他附加功能。例如，当物品托架上放置有重要物品(如文件资料)时，往往不希望有人随便挪动这些物品；或者，即使物品托架上放置的物品并不重要，但是，由于每一物品都对应有固定的位置，因此，当有人随便挪动了这些物品后会导致查找不便。
[0004]由此可见，目前迫切地需要一种能够在物品被人挪动时能够发出提醒的智能物品托架。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种智能物品托架，用以解决现有技术中的物品托架在物品被人挪动时无法进行提醒的问题。
[0006]一种智能物品托架，包括置物架，进一步包括:设置在所述置物架上、并根据感应到的物品状态发出相应类型的电信号的摩擦传感器；与所述摩擦传感器的输出端相连、并根据接收到的所述电信号的类型发出对应的控制信号的信号处理器；以及，与所述信号处理器的输出端相连、并根据接收到的所述控制信号进行报警的报警器。
[0007]本实用新型实施例中，在智能物品托架上进一步设置有摩擦传感器，该摩擦传感器能够感应物品的状态是否发生变化，并在感应到物品状态变化时向信号处理器发出电信号，信号处理器接收到该电信号后，向报警器发送控制信号以触发报警器报警。因此，能够实现在物品被人翻动时发送报警提醒的功能。通过本实用新型中的智能物品托架，能够对重要物品进行监控，并防止物品被人随意换位，从而确保物品摆放得安全有序。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1示出了本实用新型提供的智能物品托架的电路模块结构示意图；
[0009]图2示出了摩擦传感器与置物架及支撑层之间的关系示意图；以及
[0010]图3为本实用新型示例一中的一摩擦传感器的正视剖面图。
【具体实施方式】
[0011]为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。
[0012]本实用新型提供了一种智能物品托架，用以解决现有技术中的物品托架在物品被人挪动时无法进行提醒的问题。
[0013]图1示出了本实用新型提供的智能物品托架的电路模块结构示意图。如图1所示，该智能物品托架包括用来放置物品的置物架(图未示)，并且，还进一步包括摩擦传感器
1、信号处理器2以及报警器3。其中，摩擦传感器I设置在置物架上，用于感应放置的物品的状态，并根据感应到的物品状态向信号处理器2发出相应类型的电信号；信号处理器2的输入端与上述摩擦传感器I的输出端相连、并根据接收到的摩擦传感器I发来的电信号的类型发出对应的控制信号；报警器3的输入端与信号处理器2的输出端相连，并根据接收到的信号处理器2发来的控制信号进行报警。
[0014]由此可见，本实用新型实施例中，在智能物品托架上进一步设置有摩擦传感器，该摩擦传感器能够感应物品的状态是否发生变化，并在感应到物品状态变化时向信号处理器发出电信号，信号处理器接收到该电信号后，向报警器发送控制信号以触发报警器报警。因此，能够实现在物品被人翻动时发送报警提醒的功能。通过本实用新型中的智能物品托架，能够对重要物品进行监控，并防止物品被人随意换位，从而确保物品摆放得安全有序。
[0015]下面通过一个优选实施例详细描述一下上述智能物品托架的各部分的具体结构和工作原理:
[0016]假设该智能物品托架包括三层置物架，每层置物架都可以分别放置不同的物品，以便提高空间利用率。在每层置物架上进一步包括四个置物区域，以便分别放置四个同类或不同类的物品。这里，置物架的具体层数以及每层所包含的置物区域的个数仅为示意性的，本实用新型对此不作限定。
[0017]优选地，本实用新型中的摩擦传感器的数量为多个。相应地，可以在每个置物区域上分别对应设置一个摩擦传感器，即:本实用新型中共有12个摩擦传感器，分别用于感测每一层置物架上的每一处置物区域所放置物品的状态；此时，每个摩擦传感器所占的面积与每一处置物区域的大小相适应，从而可以精准监测每一处置物区域所放置的每一个物品的状态。或者，为了节省摩擦传感器的数量，也可以在每一层置物架上统一设置一个摩擦传感器，即:本实用新型中共有3个摩擦传感器，分别用于感测每一层置物架上的所有置物区域内所放置物品的状态；此时，每个摩擦传感器所占的面积与每一层置物架的大小相适应，换句话说，在这种设置方式中，通过增加每个摩擦传感器的占据面积来达到统一监测每层置物架的目的。本领域技术人员还可以对摩擦传感器的数量和设置方式进行灵活调整，本实用新型对此不作限定。
[0018]其中，每个摩擦传感器可以直接设置在置物架的上表面，以感应对应位置的物品状态变化情况。另外，为了避免物品本身对摩擦传感器造成损坏，还可以额外设置一层覆盖在摩擦传感器上的支撑层。如图2所示，摩擦传感器I位于置物架30与支撑层20之间，此时，物品直接放置在支撑层上，并通过支撑层对摩擦传感器施加压力。优选地，支撑层采用轻薄柔性的材质制作，以便摩擦传感器能够灵敏地感应到压力的施加或释放，另外，支撑层还应该选用不易划伤的材质，以便提高其耐用性。
[0019]上述的每个摩擦传感器的输出端分别与信号处理器的输入端相连，以便在感应到物品状态发生变化时产生相应类型的电信号，并将该电信号发送给信号处理器处理。信号处理器接收到该电信号后，根据接收到的电信号的类型，向报警器发出对应类型的控制信号，以实现报警功能。[0020]其中，由于摩擦传感器的数量为多个，因此，优选地，信号处理器要具有定位功能，以便根据电信号的来源判断状态改变的物品的具体位置。对此，可以通过如下两种实现方式来实现定位:
[0021]在第一种实现方式中，将信号处理器的数量设置为多个，且信号处理器的数量与摩擦传感器的数量相等，因此，每个信号处理器分别与一个摩擦传感器的输出端相连。在这种方式中，由于信号处理器与摩擦传感器一一对应，因此，可以为每组相互对应的信号处理器和摩擦传感器分别分配一个标识号。例如，第一层置物架上的第一个置物区域上的摩擦传感器的标识号为1，与该摩擦传感器相连的信号处理器的标识号也为I ;第一层置物架上的第二个置物区域上的摩擦传感器的标识号为2，与该摩擦传感器相连的信号处理器的标识号也为2，其他摩擦传感器和信号处理器的标识号依此类推。信号处理器发送的控制信号中携带相应的标识号信息，因此，报警器直接根据该标识号信息就能够知晓是哪个摩擦传感器对应的物品发生了状态变化，从而实现定位功能。
[0022]在第二种实现方式中，信号处理器的数量虽然仅为一个，但是，该信号处理器具有多个输入端，且信号处理器的输入端的数量与摩擦传感器的数量相等，因此，每个输入端分别与一个摩擦传感器的输出端相连。在这种方式中，将信号处理器的输入端与摩擦传感器一一对应，例如，第一层置物架上的第一个置物区域上的摩擦传感器的标识号为1，则该摩擦传感器与信号处理器的第一个输入端相连；第一层置物架上的第二个置物区域上的摩擦传感器的标识号为2，则该摩擦传感器与信号处理器的第二个输入端相连，其他摩擦传感器所连接的输入端依此类推。信号处理器发送的控制信号中携带相应的输入端序号，因此，报警器直接根据该序号信息就能够知晓是哪个摩擦传感器对应的物品发生了状态变化，从而实现定位功能。
[0023]另外，在本实用新型中，除了能够准确确定发生状态变化的物品的位置信息以外，还能够确定出物品的当前状态，并根据当前状态产生不同类型的电信号以及对应类型的控制信号。其中，物品的当前状态主要包括:物品被放置的状态、物品被拿开的状态以及物品被持续翻动的状态。相应地，摩擦传感器发出的电信号的类型包括:表示物品被放置的第一提醒电信号，表示物品被拿开的第二提醒电信号，以及表示物品被持续翻动的第三提醒电信号，其中，第一提醒电信号和第二提醒电信号为方向不变的电信号，且第一提醒电信号和第二提醒电信号的电压信号方向相反，第三提醒电信号为方向可变的电信号。
[0024]具体地，当有物品被放置到置物架上时，摩擦传感器因受到压力而发生挤压形变，由于压力的方向是持续向下的，因此，摩擦传感器产生正向电信号；当置物架上有物品被拿开时，摩擦传感器因受到的压力消失而恢复原状，此时，摩擦传感器产生反向电信号；当置物架上有物品被持续翻动时，摩擦传感器上受到的压力随翻动情况而变化，当压力增加时，摩擦传感器产生正向电信号，而当压力减小时，摩擦传感器产生反向电信号，由此可见，在物品被持续翻动的过程中，摩擦传感器所产生的电信号的方向时刻变化，因此属于方向可变的电信号，也叫交流电信号。当物品放置到置物架上处于静止状态后，摩擦传感器达到一个平衡状态，不发生形变，从而也没有摩擦起电的现象发生，所以，当物品持续静止时，摩擦传感器不输出任何电信号。因此，信号处理器通过判断接收到的电信号的类型，就可以确定出对应物品的当前状态信息，然后，信号处理器根据对应物品的当前状态信息来发送不同的控制信号。也就是说，信号处理器发送的控制信号里，不仅包含用于指示物品位置的标识号信息或序号信息，而且，还包含用于指示物品当前状态的状态信息。因此，报警器可以根据控制信号中所包含的上述信息来实现不同方式的报警提醒。例如，可以进行相应的语音播报，或进行指示灯提醒等(用不同颜色的指示灯表示不同的报警信息)。相应地，报警器可以通过蜂鸣报警器、灯光报警器、语音报警器等各种方式实现，另外，也可以直接通过用户的手机或电脑来充当报警器。
[0025]另外，在本实用新型中，还可以进一步包括:与信号处理器的输出端相连的远程接收端，用以接收上述的控制信号。该远程接收端既可以是移动终端(如手机、平板电脑等)，也可以是固定终端(如台式机)。这时，信号处理器可以在发送控制信号时，进一步对控制信号中的信息进行编辑，例如，将控制信号以短消息、电话或语音留言的方式进行发送，这样，远程接收端可以直接通过短消息、电话或留言功能来知晓置物架上的物品状态变化。而且，信号处理器内部具有处理电路，其可以分析出置物架上的物品变化情况，例如，其根据接收到的电信号的数量、类型和顺序，可以分析出置物架上某处新增了物品、某处的原有物品被拿开、以及粗略判断某处的物品从位置A挪动到了位置B等。而且，信号处理器中还可以预先存储各处摩擦传感器所对应的物品的名称，以便直接将对应物品的名称发送给接收端，便于直观了解物品的变化情况。由此，便于该智能物品托架的主人及时了解相关信息，尤其是在智能物品托架容量很大、放置物品种类繁多的情况下，能够实现便于管理物品的有益效果。而且，还能防止有人乱翻物品甚至偷走物品，从而提高物品摆放时的条理性，以及保存时的安全性。
[0026]在本实用新型的智能物品托架中，摩擦传感器是其核心部件，正是通过该摩擦传感器才能实现对物品的监控。因此，下面通过几个具体示例集中介绍一下本实用新型实施例的摩擦传感器的具体结构。
[0027]图3为本实用新型示例一中的一摩擦传感器的正视剖面图，如图3所示，三层结构的摩擦传感器包括:依次层叠设置的第一电极层1111，第一高分子聚合物绝缘层1112，以及第二电极层1113 ;其中，第一电极层1111设置在第一高分子聚合物绝缘层1112的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层1112的第二侧表面朝向第二电极层1113设置，第一高分子聚合物绝缘层1112和第二电极层1113之间构成摩擦界面，第一电极层1111和第二电极层1113构成摩擦传感器的信号输出端。为了进一步提高摩擦传感器的发电效率，在形成摩擦界面的两个相对面中的至少一个面上设置有微纳结构，即第一高分子聚合物绝缘层1112和第二电极层1113相对设置的两面中的至少一个面上设置有微纳结构1117。
[0028]当该摩擦传感器受到压力时(对应于有物品被放置时)，第二电极层1113与第一高分子聚合物绝缘层1112表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层1111和第二电极层1113之间出现电势差。由于第一电极层1111和第二电极层1113之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而形成正向电信号。当该摩擦传感器受到的压力消失时(对应于物品被拿开时)，这时形成在第一电极层1111和第二电极层1113之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层1111和第二电极层1113之间将再次产生反向的电势差，从而形成反向电信号。当该摩擦传感器持续受到不同程度的压力时(对应于物品被持续翻动时)，摩擦传感器将反复摩擦和恢复，从而在外电路中形成周期性的交流脉冲电信号。
[0029]对于示例一的摩擦传感器，第一高分子聚合物绝缘层1112为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。
[0030]第一电极层1111所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钮、招、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、鹤或fL;合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0031]第二电极层1113所用材料与第一电极层1111所用的金属或合金材料相同。
[0032]在本实用新型的一个实施例中，可采用具有四层结构的摩擦传感器，该摩擦传感器与图3中摩擦传感器的不同之处在于，该摩擦传感器增加了一层高分子聚合物绝缘层，并且是采用高分子聚合物绝缘层和高分子聚合物绝缘层进行摩擦，其他可以参考图3所示的三层结构的摩擦传感器，本领域技术人可以较容易的理解其结构、材料与工作原理，此处不再赘述。
[0033]在本实用新型的一个实施例中，可采用具有五层结构的摩擦传感器，参考图3所示的三层结构的摩擦传感器，本领域技术人可以较容易的理解其结构、材料与工作原理，此处不再赘述。其中，五层结构是在四层结构的基础上增加了一层设置于两层高分子聚合物绝缘层之间的居间薄膜层或居间电极层来实现的。
[0034]另外，本领域技术人员还可以对上述各层结构的摩擦传感器进行改进，例如，可以在摩擦界面的两个相对面之间进一步设置支撑结构，该支撑结构可以是支撑垫片和/或支撑弹簧等。另外，还可以将上述的摩擦界面中的至少一个面设置为拱形结构。通过这些改进，能够更好地实现两个摩擦界面的接触和分离，以便提高传感器的灵敏性。
[0035]综上所述，通过本实用新型提供的智能物品托架，能够方便地监控各个物品的当前状态(包括静止不变、被放置、被拿开以及被持续翻动)，而且，还能够方便地确定出状态改变的物品的位置信息(例如根据摩擦传感器的标号来判断)，从而可以对智能物品托架上的各个物品进行智能化管理。另外，其中的摩擦传感器为无源传感器，该传感器无需外接电源即可实现传感作用，由此节约了传统电能。其中，本实用新型中的信号处理器可通过单片机、硬件电路、电路芯片等各种方式实现。
[0036]本领域技术人员可以理解，虽然上述说明中，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出，对于上述步骤的顺序并不作严格限制。
[0037]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
[0038]还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。[0039]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种智能物品托架，包括置物架，其特征在于，进一步包括: 设置在所述置物架上、并根据感应到的物品状态发出相应类型的电信号的摩擦传感器； 与所述摩擦传感器的输出端相连、并根据接收到的所述电信号的类型发出对应的控制信号的信号处理器；以及， 与所述信号处理器的输出端相连、并根据接收到的所述控制信号进行报警的报警器。
2.如权利要求1所述的智能物品托架，其特征在于，所述摩擦传感器发出的所述电信号的类型包括:表示物品被放置的第一提醒电信号，表示物品被拿开的第二提醒电信号，以及表示物品被持续翻动的第三提醒电信号， 其中，所述第一提醒电信号和所述第二提醒电信号为方向不变的电信号，且所述第一提醒电信号和所述第二提醒电信号的电压信号方向相反，所述第三提醒电信号为方向可变的电信号。
3.如权利要求1所述的智能物品托架，其特征在于，所述置物架为多层，则所述摩擦传感器的数量为多个，其中， 每一层置物架分别对应设置一个摩擦传感器，或者， 每一层置物架上进一步包括多个置物区域，则每一层置物架上的每一处置物区域分别对应设置一个摩擦传感 器。
4.如权利要求3所述的智能物品托架，其特征在于，所述信号处理器的数量为多个，且所述信号处理器的数量与所述摩擦传感器的数量相等，每个信号处理器分别与一个摩擦传感器的输出端相连。
5.如权利要求3所述的智能物品托架，其特征在于，所述信号处理器为一个具有多个输入端的信号处理器，其中，该信号处理器的输入端的数量与所述摩擦传感器的数量相等，每个输入端分别与一个摩擦传感器的输出端相连。
6.如权利要求1所述的智能物品托架，其特征在于，所述智能物品托架进一步包括--覆盖所述摩擦传感器的支撑层，则所述摩擦传感器位于所述置物架与所述支撑层之间。
7.如权利要求1所述的智能物品托架，其特征在于，进一步包括:与所述信号处理器的输出端相连、并接收所述报警信号的远程接收端。
8.如权利要求1所述的智能物品托架，其特征在于，所述摩擦传感器为三层结构、四层结构或者五层结构，所述摩擦传感器至少包含构成摩擦界面的两个相对面。
9.根据权利要求8所述的智能物品托架，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个相对面中的至少一个面上设有微纳结构。
10.根据权利要求8或9所述的智能物品托架，其特征在于，所述摩擦界面的两个相对面之间进一步设置有支撑结构，所述支撑结构包括:支撑垫片和支撑弹簧；和/或，所述摩擦界面中的至少一个面为拱形结构。
【文档编号】G08B21/24GK203773703SQ201420097914
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】吴振海, 王珊, 赵豪 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司