CN103680055A - 一种儿童坠床预警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于安全预警技术领域，尤其涉及一种儿童坠床预警系统及方法。所述儿童坠床预警系统包括覆盖层和人体通信收发装置，所述覆盖层的四周分别设置有预警区，所述人体通信收发装置分布于所述覆盖层的预警区内，当儿童到达所述预警区时，碰触所述预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警；所述覆盖层为床垫或其他床上用品。本发明可最大限度的提高预警准确性，避免发生漏警；由于预警区到达床边具有一定距离，为监护人采取保护措施留取足够的时间；由于人体通信收发装置集成在床上物品中，无需额外占用空间；本发明基于人体通信进行信号传输，系统功耗较低。

Description

一种儿童坠床预警系统及方法
技术领域
本发明属于安全预警技术领域，尤其涉及一种儿童坠床预警系统及方法。
背景技术
10个月-3岁的儿童具有了攀爬的本领，在儿童睡觉或者在床上嬉闹而监护人疏于看护的情况下经常发生坠床事件，除了造成孩子皮肤、肌肉、骨骼和脑组织受损等直接损伤外，还会使孩子受到惊吓，从而引起情绪激惹、恐惧甚至睡眠障碍。
为了解决这一问题，出现了大量针对儿童坠床情况而设计的保护方法，例如，中国专利CN202341501U中提出一种通过在床周设置空腔网格状物理保护罩的方式避免坠床，但该物理保护罩限制了婴儿的活动范围，不适于年龄较大的儿童，并且容易弄伤儿童，用户体验较差。中国专利CN202257850U中提出在婴儿床的周围设计基于开关电路的保护圈，该方法占用空间较大，并且如果婴儿从保护圈和婴儿床的间隙中坠落，系统无法起到预警作用。另一中国专利CN201223187Y中提出一种设计护栏高度可调节的防坠落婴儿床，并在护栏上设置报警检测装置，但当报警装置响起时婴儿可能已经跌落，监护人没有足够到达床边的保护时间。
发明内容
本发明提供了一种儿童坠床预警系统及方法，旨在解决现有的防止儿童坠床方式存在占用空间大、不能完全预警坠床事件以及不能提前预警的技术问题。
本发明提供的技术方案为：一种儿童坠床预警系统，包括覆盖层和人体通信收发装置，所述覆盖层的四周分别设置有预警区，所述人体通信收发装置分布于所述覆盖层的预警区内，当儿童到达所述预警区时，碰触所述预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警。
本发明的技术方案还包括：所述人体通信收发装置包括发射模块和接收模块，所述发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，所述发射模块和接收模块的表面分别贴附发射电极和接收电极，所述发射电极和接收电极用于通过人体导通人体通信收发装置的信号收发链路并进行预警信号的传输。
本发明的技术方案还包括：所述发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，所述第一供电单元用于向发射模块供电，所述信号存储单元用于存储预警信号；所述接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，所述第二供电单元用于向接收模块供电，所述信号播放单元用于播放预警信号。
本发明的技术方案还包括：当儿童到达所述覆盖层的预警区时，触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极，所述人体通信收发装置的信号收发链路导通，所述发射模块将信号存储单元中存储的预警信号通过发射电极耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，所述接收模块通过接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号。
本发明的技术方案还包括：所述预警区的宽度为40cm，所述第一供电单元和第二供电单元为电池，所述信号存储单元为SD卡，所述覆盖层为床垫或其他床上用品。
本发明提供的另一技术方案为：一种儿童坠床预警方法，包括：
步骤a：在覆盖层的四周分别设置预警区，所述覆盖层为床垫或其他床上用品；
步骤b：在覆盖层的预警区内分布人体通信收发装置；
步骤c：当儿童到达预警区时，碰触预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述预警区的宽度为40cm，还可根据床的尺寸大小进行设定。
本发明的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述人体通信收发装置包括发射模块和接收模块，所述发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，所述发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，所述第一供电单元用于向发射模块供电，所述信号存储单元用于存储预警信号；所述接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，所述第二供电单元用于向接收模块供电，所述信号播放单元用于播放预警信号；所述发射模块和接收模块表面分别贴附有超薄的发射电极和接收电极，所述发射电极和接收电极用于通过人体导通信号收发链路并进行预警信号的传输。
本发明的技术方案还包括：所述步骤c还包括：当儿童到达预警区时，同时触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极，使人体通信收发装置的信号收发链路导通，通过所述发射电极将信号存储单元中存储的预警信号耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，通过所述接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号。
本发明的技术方案还包括：所述第一供电单元和第二供电单元为电池，所述信号存储单元为SD卡。
本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例的儿童坠床预警系统及方法通过在床垫等床上用品内设置一定宽度的预警区，在预警区设置大量的人体通信收发装置，当儿童到达预警区时碰触预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警；由于人体通信收发装置分布密集，可最大限度的提高预警准确性，避免发生漏警；由于预警区到达床边具有一定距离，预警信号响起和儿童坠床有一定的时间间隔，为监护人采取保护措施留取足够的时间；由于人体通信收发装置集成在床上物品中，无需额外占用空间；同时，本发明基于人体通信进行信号传输，系统功耗较低。
附图说明
附图1是本发明实施例的儿童坠床预警系统的结构示意图；
附图2是本发明实施例的儿童坠床预警系统的应用效果图；
附图3是本发明实施例的儿童坠床预警方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，为本发明实施例的儿童坠床预警系统的结构示意图。本发明实施例的儿童坠床预警系统包括覆盖层和人体通信收发装置，其中，覆盖层包括床垫、床褥等床上物品，也可为其他特制的丝织物品等，覆盖层的四周分别设置有一定宽度的预警区，人体通信收发装置按照一定密度分布于覆盖层的预警区内，当儿童到达预警区时，碰触预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并完成预警信号传输，预警信号响起，提示监护人儿童已到预警区，有坠床的危险；其中，人体通信即以“人”作为通信媒介，传感节点与人紧密贴合（表面贴或者植入式等），通过电容耦合或者交流电耦合的方式在人体进行信息传输；由于人体通信不需要天线设计，使得人体通信的收发装置体积较小，便于集成到随身物品中，例如鞋子，帽子和衣服等；在本发明实施例中，人体通信收发装置为收发芯片；人体通信收发装置的分布数量及排列方式可根据实际应用进行设定，可以理解，分布越密集，预警感应准确性越高；由于人体通信收发装置集成在床上物品中，无需额外占用空间；本发明基于人体通信进行信号传输，通信频段低（5MHz-50MHz），系统功耗较低；
具体地，人体通信收发装置包括发射模块和接收模块，发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，第一供电单元用于向发射模块供电，信号存储单元用于存储预警信号；接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，第二供电单元用于向接收模块供电，信号播放单元用于播放预警信号；发射模块和接收模块表面分别贴附有超薄的发射电极和接收电极，发射电极和接收电极用于通过人体导通信号收发链路并进行预警信号的传输；当人体同时触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极时，人体通信收发装置的信号收发链路导通，发射模块将信号存储单元中存储的预警信号通过发射电极耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，接收模块通过接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号；当人体不触碰发射电极和接收电极时，人体通信收发装置的信号收发链路断开，无法完成预警信号传输，无预警信号响起；其中，由于发射模块和接收模块分布密集，且预警区内的发射模块和接收模块各自完全相同，任意一对发射模块和接收模块均可组成一个预警系统，儿童碰触任意一对或多对发射模块和接收模块，均会导通信号收发链路引起报警，可最大限度的提高预警准确性，避免发生漏警；由于预警区到达床边具有一定距离，预警信号响起和儿童坠床有一定的时间间隔，为监护人采取保护措施留取足够的时间；其中，预警区的宽度可根据床的尺寸大小进行设定，在本发明实施例中，以双人床的尺寸标准为180×220cm为例，预警区的宽度设置为40cm，具体如图2所示，是本发明实施例的儿童坠床预警系统的应用效果图；在本发明实施例中，第一供电单元和第二供电单元为电池，信号存储单元为SD卡，用户可以根据自己喜好自主设定或更换信号存储单元中的预警信号，例如儿歌或者个人录音等音频信号，满足用户个性化需求。
请参阅图3，是本发明实施例的儿童坠床预警方法的流程图。本发明实施例的儿童坠床预警方法包括以下步骤：
步骤100：在覆盖层的四周分别设置一定宽度的预警区；
在步骤100中，覆盖层包括床垫、床褥等床上物品，也可为其他特制的丝织物品等，预警区的宽度可根据床的尺寸大小进行设定，在本发明实施例中，以双人床的尺寸标准为180×220cm2为例，预警区的宽度设置为40cm。
步骤200：在覆盖层的预警区内分布一定数量的人体通信收发装置，人体通信收发装置包括发射模块和接收模块；
在步骤200中，发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，第一供电单元用于向发射模块供电，信号存储单元用于存储预警信号；接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，第二供电单元用于向接收模块供电，信号播放单元用于播放预警信号；发射模块和接收模块表面分别贴附有超薄的发射电极和接收电极，发射电极和接收电极用于通过人体导通信号收发链路并进行预警信号的传输；在本发明实施例中，第一供电单元和第二供电单元为电池，信号存储单元为SD卡，用户可以根据自己喜好自主设定或更换信号存储单元中的预警信号，例如儿歌或者个人录音等音频信号，满足用户个性化需求；人体通信收发装置的分布数量及排列方式可根据实际应用进行设定，可以理解，分布越密集，预警感应准确性越高；由于人体通信收发装置集成在床上物品中，无需额外占用空间。
步骤300：当儿童到达预警区时，同时触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极，使人体通信收发装置的信号收发链路导通；
在步骤300中，由于发射模块和接收模块分布密集，且预警区内的发射模块和接收模块各自完全相同，任意一对发射模块和接收模块均可组成一个预警系统，儿童碰触任意一对或多对发射模块和接收模块，均会导通信号收发链路引起报警，可最大限度的提高预警准确性，避免发生漏警。
步骤400：将信号存储单元中存储的预警信号通过发射电极耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，通过接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号；
在步骤400中，当人体不触碰发射电极和接收电极时，信号收发链路断开，无法完成预警信号传输，无预警信号响起；由于预警区到达床边具有一定距离，预警信号响起和儿童坠床有一定的时间间隔，为监护人采取保护措施留取足够的时间；本发明基于人体通信进行信号传输，通信频段低，系统功耗较低。
本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例的儿童坠床预警系统及方法通过在床垫等床上用品内设置一定宽度的预警区，在预警区设置大量的人体通信收发装置，当儿童到达预警区时碰触预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警；由于人体通信收发装置分布密集，可最大限度的提高预警准确性，避免发生漏警；由于预警区到达床边具有一定距离，预警信号响起和儿童坠床有一定的时间间隔，为监护人采取保护措施留取足够的时间；由于人体通信收发装置集成在床上物品中，无需额外占用空间；同时，本发明基于人体通信进行信号传输，系统功耗较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种儿童坠床预警系统，其特征在于，包括覆盖层和人体通信收发装置，所述覆盖层的四周分别设置有预警区，所述人体通信收发装置分布于所述覆盖层的预警区内，当儿童到达所述预警区时，碰触所述预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警。
2.根据权利要求1所述的儿童坠床预警系统，其特征在于，所述人体通信收发装置包括发射模块和接收模块，所述发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，所述发射模块和接收模块的表面分别贴附发射电极和接收电极，所述发射电极和接收电极用于通过人体导通人体通信收发装置的信号收发链路并进行预警信号的传输。
3.根据权利要求2所述的儿童坠床预警系统，其特征在于，所述发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，所述第一供电单元用于向发射模块供电，所述信号存储单元用于存储预警信号；所述接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，所述第二供电单元用于向接收模块供电，所述信号播放单元用于播放预警信号。
4.根据权利要求2或3所述的儿童坠床预警系统，其特征在于，当儿童到达所述覆盖层的预警区时，触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极，所述人体通信收发装置的信号收发链路导通，所述发射模块将信号存储单元中存储的预警信号通过发射电极耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，所述接收模块通过接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号。
5.根据权利要求2所述的儿童坠床预警系统，其特征在于，所述预警区的宽度为40cm，所述第一供电单元和第二供电单元为电池，所述信号存储单元为SD卡，所述覆盖层为床垫或其他床上用品。
6.一种儿童坠床预警方法，包括：
步骤a：在覆盖层的四周分别设置预警区，所述覆盖层为床垫或其他床上用品；
步骤b：在覆盖层的预警区内分布人体通信收发装置；
步骤c：当儿童到达预警区时，碰触预警区内的人体通信收发装置，通过人体使人体通信收发装置的信号收发链路导通并引发报警。
7.根据权利要求6所述的儿童坠床预警方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述预警区的宽度为40cm。
8.根据权利要求6或7所述的儿童坠床预警方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述人体通信收发装置包括发射模块和接收模块，所述发射模块和接收模块间隔分布在覆盖层的预警区内，所述发射模块还包括第一供电单元和信号存储单元，所述第一供电单元用于向发射模块供电，所述信号存储单元用于存储预警信号；所述接收模块还包括第二供电单元和信号播放单元，所述第二供电单元用于向接收模块供电，所述信号播放单元用于播放预警信号；所述发射模块和接收模块表面分别贴附有超薄的发射电极和接收电极，所述发射电极和接收电极用于通过人体导通信号收发链路并进行预警信号的传输。
9.根据权利要求8所述的儿童坠床预警方法，其特征在于，所述步骤c还包括：当儿童到达预警区时，同时触碰任意一对或一对以上的发射电极和接收电极，使人体通信收发装置的信号收发链路导通，通过所述发射电极将信号存储单元中存储的预警信号耦合到人体上，并经人体传输到接收模块，通过所述接收电极接收来自人体的预警信号，并通过信号播放单元播放预警信号。
10.根据权利要求8任一项所述的儿童坠床预警方法，其特征在于，所述第一供电单元和第二供电单元为电池，所述信号存储单元为SD卡。
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