专利名称：能表明儿童处在危险位置的警示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型技术涉及一种警示装置，尤其涉及一种能表明儿童处在危险位置的警 示装置。
背景技术：
据联合国网站报道，世界卫生组织与联合国儿童基金会发布的《世界儿童伤害预 防报告》中指出，全球每天有2000多名儿童死于非故意或意外伤害，大量儿童因此留下终生 残疾。儿童受伤是一项重大的公共卫生和发展问题。每年有83万儿童死于非故意伤害，此 外，还有数以百万计儿童所受的伤害虽未致命，但往往需要长期住院治疗和获得康复服务。 此外，新闻上也频频爆出有儿童从高楼不慎坠楼的消息。尽管备受关注的儿童是所有家长 以及所有家庭的重心，可是在这么多人的关注下，每天仍然都有着不可避免的意外事件的 发生。许多儿童，尤其是会走会摆弄东西、具有多动性和不可预见性的儿童更危险，因为他 们并非不能区分好坏、不知道安全与危险，他们有的只是好奇心。因此如何提高监护人的监 护力度，如何减少这类不幸事件的发生，实已成为一项亟待解决的难题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能表明儿童处在危险位置的警示装置，以有效避 免危险的发生。为达上述目的及其他目的，本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置， 包括放置在儿童身上且能发出非可见光的非可见光发射器；以及放置在危险位置的处理装置。所述处理装置包括用于接收所发出的非可见光的非可见光接收电路；能发出超 声波和接收因遇到障碍物而折返的超声波的超声波单元；与所述超声波单元及非可见光接 收电路连接的控制器，用于定时启动所述超声波单元发出超声波，并根据所述超声波单元 接收到折返的超声波的时间计算障碍物距离危险位置的距离，并当非可见光接收电路接收 到非可见光时发出警示信号；连接在所述控制器输出端且用于根据所述警示信号发出警示 声音的报警器；和用于向所述非可见光接收电路、超声波单元、及控制器提供电源的供电电 路。其中，所述非可见光发射器包括第一红外发射管、及向所述第一红外发射管供电 的电源电路，相应的所述非可见光接收电路可包括接收所述第一红外发射管所发出的红外 光的第一红外接收管；而如果所述非可见光发射器还包括用于控制所述第一红外发射管发 射的第二红外接收管，相应的所述非可见光接收电路包括用于发射红外光以便所述第二红 外接收管能接收到的第二红外发射管。此外，所述非可见光接收电路还可包括与所述第一 红外接收管连接的比较器。其中，所述控制器可采用单片机；所述报警器可采用蜂鸣器。综上所述，本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置通过在儿童身上佩戴非可见光发射器，在危险位置放置处理装置，由此可在儿童接近危险位置时发出报警，以 提醒父母等人的注意，避免事故的发生。
图1是本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置的结构示意图；图2是本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置的非可见光发射器电 路示意图；图3是本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置的非可见光接收电路 示意图；图4是本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置的超声波单元工作过 程示意图；图5是本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置的报警器电路示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置包括非可见光 发射器、和处理装置。所述非可见光发射器放置在儿童身上，能发出非可见光。其可采用红外发射管发 射红外线，如图2所示，将一红外发射管Dl的一端通过一电阻R3与电源(即5V)连接，另一 端接地，即可形成一简单的非可见光发射器内部电路，所述红外发射管Dl也就一直发出红 外光。当然，此种方式较为耗电，为此，可在电路中再增设一红外接收管D1’，当红外接收管 接收到外部器件发出的红外光时，整个电路才能实现电连通，由此，红外发射管Dl才能发 出红外光。所述处理装置放置在危险位置，例如，放在窗台、阳台等地方。其可包括非可见光 接收电路、超声波单元、控制器、报警器等。所述非可见光接收电路用于接收所述非可见光发射器所发出的非可见光，其可包 括红外接收管，如图3所示，红外接收管T4 一端连接在比较器T5A (即LM358)的负相输入 端2，比较器的正相输入端3接入由电阻分压电路输出的参考电压，由此，当红外接收管T4 接收到红外发射管Dl所发出的红外光时，比较器的负相输入端电压下降至低电位，由此比 较器输出端1 (与控制器的引脚Pl. 3连接)输出高电平。此外，为了控制所述非可见光发 射器的能耗，可在电路中再增加一红外发射管电路T4’(例如如图2所示的电路)，如此，当 所述非可见光发射器所增加的红外接收管D1’接收到红外发射管电路T4’中的红外发射管 所发出的红外光时，所述非可见光发射器中的红外发射管Dl才发出红外光。所述超声波单元能发出超声波和接收因遇到障碍物而折返的超声波。所述控制器与所述超声波单元及非可见光接收电路连接，用于定时启动所述超声 波单元发出超声波，并根据所述超声波单元接收到折返的超声波的时间计算障碍物距离危 险位置的距离，并当非可见光接收电路接收到非可见光时发出警示信号，其可采用单片机 来实现。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后 遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距 离。测距的公式表示为L=CXT/2，式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播
4速度，T为测量距离传播的时间差。如图4所示，单片机控制发射以及计时器，超声单元发 射出的超声波被接收到后，单片机中断计时器，此时可得收发的时差，据此，单片机在根据 公式L=CXT/2计算出超声单元与障碍物的距离。 所述报警器连接在所述控制器输出端，用于根据所述警示信号发出警示声音，其 可采用蜂鸣器，如图5所示，单片机输出信号(即Signal)经过电阻R2后送入晶体管Ql的 基极，晶体管Ql的发射极接蜂鸣器(即LSI)的高电位端，集电极通过电阻Rl接5V电压，蜂 鸣器的低电位端接地(即GND)，如此，当单片机输出高电位时，晶体管Ql导通，从而蜂鸣器 发出报警声(Bell)。 所述供电电路用于向所述非可见光接收电路、超声波单元、及控制器提供电源，此 技术已为本领域技术人员所知悉，故在此不再详述。而且，为简化图示，图中的供电单元与 其他各单元或电路的连接线并未示出，在此予以说明。上述警示装置的工作原理如下当身上放置有非可见光发射器的儿童靠近危险位置时，非可见光发射器发出的红 外光被处理装置的红外接收管接收到，从而使得比较器输出高电平；而同时超声单元在单 片机的控制下发出超声波，超声波遇到儿童后返回，单片机根据发送及接收到的超声波的 时间计算出儿童离危险位置的距离，如果所计算出的距离小于预设的值，则单片机输出高 电平使蜂鸣器报警。此外，如果由单片机定时控制的超声波单元发出的超声波遇到非儿童 的障碍物而返回，单片机由此计算出的距离如果也小于预设的值，但由于红外接收管没有 接收到红外光，故而此种情形下，单片机也不会输出高电平，自然蜂鸣器也不会报警。也就 是说，蜂鸣器报警，仅仅是在红外接收管接收到红外光、且单片机计算出的障碍物的距离小 于预设的值两种条件都满足的情形，仅满足一种条件蜂鸣器并不会报警，从而可有效避免 因其他人(例如父母等)靠近危险位置而导致蜂鸣器误报警的情况。综上所述，本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置通过在儿童身上佩 戴非可见光发射器、而在危险位置放置处理装置，从而可在儿童靠近危险位置时引发蜂鸣 器报警，以便引起父母等人的注意，避免事故的发生。上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉 此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发 明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.一种能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于包括放置在儿童身上且能发出非可见光的非可见光发射器；以及放置在危险位置的处理装置，其包括用于接收所发出的非可见光的非可见光接收电路；能发出超声波和接收因遇到障碍物而折返的超声波的超声波单元；与所述超声波单元及非可见光接收电路连接的控制器，用于定时启动所述超声波单元 发出超声波，并根据所述超声波单元接收到折返的超声波的时间计算障碍物距离危险位置 的距离，并当非可见光接收电路接收到非可见光时发出警示信号；报警器，连接在所述控制器输出端，用于根据所述警示信号发出警示声音；和用于向所述非可见光接收电路、超声波单元、及控制器提供电源的供电电路。
2.如权利要求1所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述非可见 光发射器包括第一红外发射管、及向所述第一红外发射管供电的电源电路。
3.如权利要求2所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述非可见 光发射器还包括用于控制所述第一红外发射管发射的第二红外接收管。
4.如权利要求3所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述非可见 光接收电路包括用于发射红外光以便所述第二红外接收管能接收到的第二红外发射管。
5.如权利要求2所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述非可见 光接收电路包括接收所述第一红外发射管所发出的红外光的第一红外接收管。
6.如权利要求5所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述非可见 光接收电路还包括与所述第一红外接收管连接的比较器。
7.如权利要求1所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述控制器 包括单片机。
8.如权利要求1所述能表明儿童处在危险位置的警示装置，其特征在于所述报警器 为蜂鸣器。
专利摘要本实用新型的能表明儿童处在危险位置的警示装置包括放置在儿童身上且能发出非可见光的非可见光发射器；以及放置在危险位置的处理装置。当非可见光发射器发出的红外光被处理装置的红外接收电路接收后，红外接收电路输出高电平，同时，处理装置的控制器根据超声波单元发出和接收到的超声波的时间差计算出障碍物距离危险位置的距离，当所计算出的距离小于预设的值时，控制器即刻控制报警器报警，以提醒父母等人的注意，从而可避免危险的发生。
文档编号G01S15/08GK201820332SQ20102027454
公开日2011年5月4日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者刘琴, 李丕丁, 毛敏琪, 赵智慧, 郅乃千 申请人:上海理工大学