CN104071203B - 婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车 - Google Patents

Abstract

本发明提供的婴儿车安全控制系统，设置在婴儿车上用于保护婴儿车内的婴儿，具有这样的特征，包括：信号采集单元，包含：光照强度传感器、三轴加速度传感器及热释电红外传感器，安全防护单元，包含：灯管、气囊组件及报警组件，计时单元，一旦热释电红外传感器未采集到红外线时开始计时，得到婴儿车无人看管持续时间，自计时开始，一旦热释电红外传感器采集到红外线，计时停止，存储单元，存储有预定光照强度、预定加速度及预定最长时间，控制单元，基于采集到的光照强度和预定光照强度控制灯管开闭，基于采集到的加速度和预定加速度控制气囊组件启动，基于计时得到的无人看管持续时间和预定最长时间控制报警组件启动，以及供电单元。

Description

婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种能够对急速滑落或被撞击滑出的婴儿车内的婴儿进行有效保护且能够在婴儿车长时间无人看管时发出报警信息的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车。

背景技术

婴儿车是一种为婴儿户外活动提供便利而设计的工具车，有各种车型，婴儿车会给孩子的智力发育带来一定的好处，增加孩子的头脑发育。婴儿车，不仅是宝宝最喜爱的散步交通工具，更是妈妈带宝宝上街购物时的必须品。因此，人们对婴儿车的质量和安全要求越来越高，然而，国内市场中的大部分婴儿车仍然存在着安全隐患，随时威胁着宝宝的安全。

当婴儿车被停在斜面地形上时，婴儿车很容易产生滑动而翻覆倾倒，或者婴儿车在外力撞击下快速滑出时，都会给婴儿带来莫大的危险。面对种种突发情况，婴儿车的安全智能化设计迫在眉睫。目前，针对婴儿车安全问题现有技术中也做了许多改进，例如，增加安全带和前护栏设计，来保护宝宝不致因乱动而跌落车外；在婴儿车的坐垫内加设泡棉或者树脂棉等具弹性的物质，当遇到不平坦的路面时具有防震功能；增加刹车装置使婴儿车具有减速的功能。但是，这些设计仍然无法在突发情况时有效地保护婴儿车内的婴儿。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够对急速滑落或被撞击滑出的婴儿车内的婴儿进行有效保护且能够在婴儿车长时间无人看管时发出报警信息的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车。

本发明提供了一种婴儿车安全控制系统，设置在婴儿车上用于保护婴儿车内的婴儿，具有这样的特征，包括：信号采集单元，包含：用于实时采集婴儿车周围的光照强度的光照强度传感器、用于实时采集婴儿车的加速度的三轴加速度传感器、及用于实时采集人体所散发出的红外线的热释电红外传感器，安全防护单元，包含：用于照亮婴儿车的灯管、在婴儿车内围绕婴儿设置的气囊组件、及用于发出报警信息的报警组件，计时单元，一旦热释电红外传感器未采集到红外线时开始计时，得到婴儿车无人看管持续时间，一旦热释电红外传感器采集到红外线，计时停止，存储单元，存储有预定光照强度、预定加速度、及无人看管持续时间的预定最长时间，控制单元，基于采集到的光照强度和预定光照强度控制灯管开闭，基于采集到的加速度和预定加速度控制气囊组件启动，基于计时得到的无人看管持续时间和预定最长时间控制报警组件启动，以及供电单元，与控制单元相连接，用于供电，其中，加速度包含：在婴儿车所在的平面中与婴儿车相平行的方向上的第一维加速度、在婴儿车所在的平面中与婴儿车相垂直的方向上的第二维加速度、及与婴儿车所在的平面相垂直的方向上的第三维加速度，预定加速度包含：预定第一维加速度、预定第二维加速度、预定第三维加速度。

在本发明提供的婴儿车安全控制系统中，还可以具有这样的特征：其中，气囊组件包含：在婴儿车内环绕婴儿设置的安全气囊、及连接在控制单元与安全气囊之间且靠近安全气囊的气体发生器，当采集到的第一维加速度、第二维加速度及第三维加速度中至少一个大于或等于相对应的预定第一维加速度、预定第二维加速度及预定第三维加速度时，控制单元控制气体发生器启动进而使安全气囊被充气鼓起。

在本发明提供的婴儿车安全控制系统中，还可以具有这样的特征：其中，安全气囊为单气室或多气室，安全气囊内部设有用于限定安全气囊被充气后的形状的联接筋。

在本发明提供的婴儿车安全控制系统中，还可以具有这样的特征：其中，报警组件包含：与控制单元依次相连接的三极管和蜂鸣器，当无人看管持续时间大于预定最长时间时，控制单元控制驱动蜂鸣器启动的驱动电流输出，该驱动电流经三极管进行放大后使蜂鸣器发出报警信息。

在本发明提供的婴儿车安全控制系统中，还可以具有这样的特征：其中，热释电红外传感器设置在婴儿车外的四周。

在本发明提供的婴儿车安全控制系统中，还可以具有这样的特征：其中，控制单元包含用于控制信号采集单元与供电单元之间连通或断开的电源控制部件。

另外，本发明还提供了一种安全型婴儿车，具有这样的特征，包括：婴儿车，以及婴儿车安全控制系统，设置在婴儿车上用于保护婴儿车内的婴儿，其中，婴儿车安全控制系统为上述任意一项中的婴儿车安全控制系统。

发明的作用和效果

根据本发明所涉及的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车，在光照强度传感器采集到的光照强度小于预定光照强度时，控制单元控制灯管被点亮从而照亮婴儿车，因此本发明实现了婴儿车内灯管的开闭，有效地消除了婴儿因黑暗而产生的恐慌，其次，在三轴加速度传感器采集到的婴儿车的加速度大于或等于预定加速度时，控制单元控制气囊组件启动来保护婴儿，因此本发明实现了在婴儿车急速滑落或被撞击滑出时对婴儿进行有效的保护，另外，计时单元在热释电红外传感器未采集到人体所散发出的红外线时(即婴儿车周围没有人时)开始计时，得到婴儿车无人看管持续时间，当无人看管持续时间大于预定最长时间时，控制单元控制报警组件发出报警信息，因此本发明实现了在婴儿车长时间无人看管时发出报警信息，及时提醒人们注意婴儿情况。

附图说明

图1是本发明的实施例中婴儿车安全控制系统的结构框图；

图2是本发明的实施例中灯管启动流程图；

图3是本发明的实施例中安全气囊启动流程图；以及

图4是本发明的实施例中蜂鸣器启动流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车作具体阐述。

在本实施例中，图中未显示的安全型婴儿车专门为婴儿提供，当婴儿处于该安全型婴儿车内时，能够有效地保护婴儿的安全。安全型婴儿车包含：图中未显示的婴儿车和婴儿车安全控制系统100。本实施例中的婴儿车为市面上任意一种婴儿车，被设置在婴儿车上的婴儿车安全控制系统100用来保护婴儿车内的婴儿。

下面结合婴儿车安全控制系统100的具体结构详细阐述安全型婴儿车如何保护婴儿车内的婴儿：

图1是本发明的实施例中婴儿车安全控制系统的结构框图。

如图1所示，婴儿车安全控制系统100包含：信号采集单元10、安全防护单元20、计时单元30、存储单元40、控制单元50以及供电单元60。

信号采集单元10包含：光照强度传感器11、三轴加速度传感器12和热释电红外传感器13。

光照强度传感器11用来实时采集婴儿车周围的光照强度Q，并将采集到的光照强度Q发送给控制单元50。三轴加速度传感器12用来实时采集婴儿车的加速度，采集到的加速度包含婴儿车的第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度三个值，在婴儿车所在的平面中，将与婴儿车相平行的方向上的加速度作为第一维加速度，在婴儿车所在的平面中，将与婴儿车相垂直的方向上的加速度作为第二维加速度，将与婴儿车所在的平面相垂直的方向上的加速度作为第三维加速度，采集完毕后，将该第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度发送给控制单元50，通过三轴加速度传感器12采集出婴儿车三个方向上的加速度，实现了对婴儿有效地保护，这样，不管婴儿车是由斜坡滑落，还是被突然撞击水平滑出，都能够采集到婴儿车的加速度，进而实现对婴儿的保护。热释电红外传感器13用来实时采集人体所散发出的红外线，根据人体所散发出的红外线的波长进行采集，不是由人体所散发出的红外线则被过滤掉，当热释电红外传感器13采集到人体所散发出的红外线时，即婴儿车周围有人，热释电红外传感器13输出高电平信号，并将该高电平信号发送给控制单元50，当热释电红外传感器13未采集到人体所散发出的红外线时，即婴儿车周围没有人，热释电红外传感器13输出低电平信号，并将该低电平信号发送给控制单元50。另外，热释电红外传感器13被设置在婴儿车外的四周，即婴儿车的前、后、左、右四侧，因而能够全方位地采集人体所散发出的红外线。

安全防护单元20包含：灯管21、气囊组件22和报警组件23。

灯管21被设置在婴儿车内且位于婴儿车的顶部，当灯管21被点亮时，照亮婴儿车内部，能够有效地消除婴儿因黑暗而产生的恐慌。

气囊组件22用于保护婴儿车内的婴儿，包含：安全气囊22a和气体发生器22b。

安全气囊22a设置在婴儿车内且环绕着婴儿设置，即安全气囊22a被环设在婴儿车的内侧壁上，气体发生器22b的一端与安全气囊22a相连接，另一端与控制单元50相连接，且气体发生器22b靠近安全气囊22a设置，由控制单元50控制气体发生器22b启动，当气体发生器22b启动时，气体发生器22b内部爆炸产生大量气体，产生的气体迅速进入安全气囊22a中使安全气囊22a被充气而鼓起，在安全气囊22a的作用下使婴儿得到有效地保护。另外，安全气囊22a的内部设有联接筋，当安全气囊22a被充气后，由于该联接筋的存在，使安全气囊22a被充气后的形状得到限定。在本实施例中，安全气囊22a可以为单气室或多气室。

报警组件23用于发出报警信息，包含：三极管23a和蜂鸣器23b。在本实施例中，报警信息为蜂鸣器23b发出的蜂鸣声。

三极管23a的一端与控制单元50相连接，另一端与蜂鸣器23b相连接，用于驱动蜂鸣器23b发出蜂鸣声的驱动电流在控制单元50的控制下进行输出，该驱动电流经三极管23a进行放大后使蜂鸣器23b发出蜂鸣声，通过发出蜂鸣声来提醒人们注意婴儿的情况。

计时单元30用于计时，当热释电红外传感器13未采集到人体所散发出的红外线时，即婴儿车周围没有人时，热释电红外传感器13输出低电平信号至控制单元50，此时，控制单元50控制计时单元30开始计时，计时单元30计时得到婴儿车无人看管持续时间，并将将该无人看管持续时间发送至控制单元50，自计时单元30计时开始，一旦热释电红外传感器13采集到人体所散发出的红外线时，即婴儿车周围有人时，热释电红外传感器13输出高电平信号至控制单元50，控制单元50控制计时单元30停止计时。

存储单元40与控制单元50相连接，内部存储有预定光照强度、预定加速度以及婴儿车无人看管持续时间的预定最长时间。该预定光照强度为划分灯管21被点亮或被关闭的光照强度临界值，当光照强度Q小于该预定光照强度时，灯管21被控制点亮。该预定加速度包含：预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度，该预定第一维加速度用来与第一维加速度进行比较，该预定第二维加速度用来与第二维加速度进行比较，该预定第三维加速度用来与第三维加速度进行比较，当第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度中至少一个大于或等于相对应的预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度时，气体发生器22b的触发装置被触发。该预定最长时间为婴儿车被允许的最长无人看管持续时间，当无人看管持续时间大于该预定最长时间时，蜂鸣器23b被控制发出蜂鸣声来提醒人们注意婴儿的情况。

控制单元50分别与信号采集单元10、安全防护单元20、计时单元30、存储单元50和供电单元60相连接，对整个婴儿车安全控制系统100进行控制。在本实施例中，控制单元50为单片机MSP430。

当控制单元50接收到光照强度传感器11发送的光照强度Q时，将该光照强度Q与存储单元40存储的预定光照强度进行比较，若光照强度Q小于预定光照强度，控制单元50控制灯管21被点亮。

当控制单元50接收到三轴加速度传感器12发送的第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度时，将该第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度分别与存储单元40存储的预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度一一对应地进行比较，即第一维加速度与预定第一维加速度相比较、第二维加速度与预定第二维加速度相比较、第三维加速度与预定第三维加速度相比较，在三组比较结果中，若第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度中至少一个大于或等于相比较的预定加速度时，控制单元50控制气体发生器22b的触发装置被触发，即气体发生器22b的内部爆炸产生大量气体，产生的气体迅速进入安全气囊22a中使安全气囊22a被充气而鼓起。

当控制单元50接收到热释电红外传感器13发送的低电平信号时，控制计时单元30开始计时，计时单元30将计时得到的无人看管持续时间实时发送至控制单元50，控制单元50将接收到的婴儿车无人看管持续时间与存储单元40中存储的预定最长时间进行比较，若无人看管持续时间大于预定最长时间，控制单元50控制驱动电流进行输出，经由三极管23a对该驱动电流进行放大后使蜂鸣器23b发出蜂鸣声对人们进行提醒。从控制单元50控制计时单元30开始计时开始，一旦控制单元50接收到热释电红外传感器13发送的高电平信号，控制单元50控制计时单元30停止计时。

供电单元60与控制单元50相连接，供电单元60通过与控制单元50相连接为整个婴儿车安全控制系统100提供电能，保证婴儿车安全控制系统100能够正常进行工作。在本实施例中，供电单元60为电池，通过该电池为婴儿车安全控制系统100供电。

另外，控制单元50包含电源控制部件，通过该电源控制部件控制信号采集单元10与供电单元60之间的连通与断开，即通过电源控制部件控制光照强度传感器11、三轴加速度传感器12和热释电红外传感器13的启动与关闭，这样，当不需要启用婴儿车安全控制系统100时可通过电源控制部件进行关闭。

以下具体阐述婴儿车安全控制系统100的工作过程及步骤：

图2是本发明的实施例中灯管启动流程图。

结合图2所示的流程图详细说明灯管21启动步骤：

步骤S1-1：

光照强度传感器11对婴儿车周围的光照强度Q进行采集，并将采集到的光照强度Q发送至控制单元50，然后进入步骤S1-2。

步骤S1-2：

控制单元50接收光照强度11发送的光照强度Q，并将该光照强度Q与预定光照强度进行比较，当光照强度Q小于预定光照强度时，进入步骤S1-3，当光照强度Q大于或等于预定光照强度时，进入步骤S1-1。

步骤S1-3：

控制单元50控制灯管21被点亮，从而照亮婴儿车。

图3是本发明的实施例中安全气囊启动流程图。

结合图3所示的流程图详细说明安全气囊22a启动步骤：

步骤S2-1：

三轴加速度传感器12对婴儿车的第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度进行采集，并将采集到的第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度发送至控制单元50，然后进入步骤S2-2。

步骤S2-2：

控制单元50接收三轴加速度传感器12发送的第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度，并将该第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度与预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度一一对应地进行比较，当第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度中至少一个大于或等于相对应的预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度时，进入步骤S2-3，当第一维加速度、第二维加速度和第三维加速度都小于相对应的预定第一维加速度、预定第二维加速度和预定第三维加速度时，进入步骤S2-1。

步骤S2-3：

控制单元50控制气体发生器22b的触发装置被触发，气体发生器22b内部爆炸产生大量气体，产生的气体迅速进入安全气囊22a的内部使安全气囊22a被充气而鼓起，从而保护婴儿车内的婴儿。

图4是本发明的实施例中蜂鸣器启动流程图。

结合图4所示的流程图详细说明蜂鸣器23b启动步骤：

步骤S3-1：

热释电红外传感器13对婴儿车周围的人体所散发出的红外线进行采集，当热释电红外传感器13采集到红外线时，热释电红外传感器13输出高电平信号，当热释电红外传感器13未采集到红外线时，热释电红外传感器13输出低电平信号，热释电红外传感器13所输出的高电平信号和低电平信号被发送至控制单元50，然后进入步骤S3-2。

步骤S3-2：

控制单元50接收热释电红外传感器13所输出的高电平信号和低电平信号，并判断控制单元50接收的是高电平信号还是低电平信号，当控制单元50接收到高电平信号时，进入步骤S3-1，当控制单元50接收到低电平信号时，进入步骤S3-3。

步骤S3-3：

控制单元50控制计时单元30开始计时，计时单元30计时得到婴儿车无人看管持续时间，并将计时得到的婴儿车无人看管持续时间发送至控制单元50，然后进入步骤S3-4。

步骤S3-4：

控制单元50接收计时单元30发送的婴儿车无人看管持续时间，并将该婴儿车无人看管持续时间与预定最长时间进行比较，当婴儿车无人看管持续时间大于预定最长时间时，进入步骤S3-5，当婴儿车无人看管持续时间小于或等于预定最长时间时，进入步骤S3-6。

步骤S3-5：

控制单元50控制驱动电流进行输出，该驱动电流经三极管23a进行放大后使蜂鸣器23b发出蜂鸣声，从而对人们进行提醒。

步骤S3-6：

进一步判断控制单元50收到的是高电平信号还是低电平信号，当控制单元50接收到高电平信号时，进入步骤S3-7，当控制单元50接收到低电平信号时，进入步骤S3-3。

步骤S3-7：

控制单元50控制计时单元30停止计时。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车，在光照强度传感器采集到的光照强度小于预定光照强度时，控制单元控制灯管被点亮从而照亮婴儿车，因此本实施例实现了婴儿车内灯管的开闭，有效地消除了婴儿因黑暗而产生的恐慌，其次，在三轴加速度传感器采集到的婴儿车的加速度大于或等于预定加速度时，控制单元控制气囊组件启动来保护婴儿，因此本实施例实现了在婴儿车急速滑落或被撞击滑出时对婴儿进行有效的保护，另外，计时单元在热释电红外传感器未采集到人体所散发出的红外线时(即婴儿车周围没有人时)开始计时，得到婴儿车无人看管持续时间，当无人看管持续时间大于预定最长时间时，控制单元控制报警组件发出报警信息，因此本实施例实现了在婴儿车长时间无人看管时发出报警信息，及时提醒人们注意婴儿情况。

在本实施例的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车中，由于三轴加速度传感器可以采集婴儿车三个方向上的加速度，因此本实施例能够更全面地掌控婴儿车的情况，在婴儿车急速滑落或被撞击滑出等各种突发情况下，都可采集到婴儿车的加速度，从而对婴儿车内的婴儿进行有效的保护。

在本实施例的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车中，由于热释电红外传感器被设置在婴儿车外的前后左右四侧，因此本实施例实现了对婴儿车周围人体所散发出的红外线进行全方位的采集，从而准确判断出婴儿车周围是否有人。

在本实施例的婴儿车安全控制系统及其安全型婴儿车中，由于控制单元包含电源控制部件，因此本实施例实现了让人们根据需要方便、快速的开闭婴儿车安全控制系统。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种婴儿车安全控制系统，设置在婴儿车上用于保护所述婴儿车内的婴儿，其特征在于，包括：

信号采集单元，包含：用于实时采集所述婴儿车周围的光照强度的光照强度传感器、用于实时采集所述婴儿车的加速度的三轴加速度传感器、及用于实时采集人体所散发出的红外线的热释电红外传感器；

安全防护单元，包含：用于照亮所述婴儿车的灯管、在所述婴儿车内围绕所述婴儿设置的气囊组件、及用于发出报警信息的报警组件；

计时单元，一旦所述热释电红外传感器未采集到所述红外线时开始计时，得到所述婴儿车无人看管持续时间，一旦所述热释电红外传感器采集到所述红外线，计时停止；

存储单元，存储有预定光照强度、预定加速度、及所述无人看管持续时间的预定最长时间；

控制单元，基于采集到的所述光照强度和所述预定光照强度控制所述灯管开闭，基于采集到的所述加速度和所述预定加速度控制所述气囊组件启动，基于计时得到的所述无人看管持续时间和所述预定最长时间控制所述报警组件启动；以及

供电单元，与所述控制单元相连接，用于供电，

其中，所述加速度包含：在所述婴儿车所在的平面中与所述婴儿车相平行的方向上的第一维加速度、在所述婴儿车所在的平面中与所述婴儿车相垂直的方向上的第二维加速度、及与所述婴儿车所在的平面相垂直的方向上的第三维加速度，

所述预定加速度包含：预定第一维加速度、预定第二维加速度、预定第三维加速度。

2.根据权利要求1所述的婴儿车安全控制系统，其特征在于：

其中，所述气囊组件包含：在所述婴儿车内环绕所述婴儿设置的安全气囊、及连接在所述控制单元与所述安全气囊之间且靠近所述安全气囊的气体发生器，

当采集到的所述第一维加速度、所述第二维加速度及所述第三维加速度中至少一个大于或等于相对应的所述预定第一维加速度、所述预定第二维加速度及所述预定第三维加速度时，所述控制单元控制所述气体发生器启动进而使所述安全气囊被充气鼓起。

3.根据权利要求2所述的婴儿车安全控制系统，其特征在于：

其中，所述安全气囊为单气室或多气室，

所述安全气囊内部设有用于限定所述安全气囊被充气后的形状的联接筋。

4.根据权利要求1所述的婴儿车安全控制系统，其特征在于：

其中，所述报警组件包含：与所述控制单元依次相连接的三极管和蜂鸣器，

当所述无人看管持续时间大于所述预定最长时间时，所述控制单元控制驱动所述蜂鸣器启动的驱动电流输出，该驱动电流经所述三极管进行放大后使所述蜂鸣器发出所述报警信息。

5.根据权利要求1所述的婴儿车安全控制系统，其特征在于：

其中，所述热释电红外传感器设置在所述婴儿车外的四周。

6.根据权利要求1所述的婴儿车安全控制系统，其特征在于：

其中，所述控制单元包含用于控制所述信号采集单元与所述供电单元之间连通或断开的电源控制部件。

7.一种安全型婴儿车，其特征在于，包括：

婴儿车；以及

婴儿车安全控制系统，设置在所述婴儿车上用于保护所述婴儿车内的婴儿，

其中，所述婴儿车安全控制系统为上述权利要求1至6中任意一项中所述的婴儿车安全控制系统。