CN112790551A - 一种智能学生床 - Google Patents

Abstract

一种智能学生床，包括学生住宿床本体、稳压电源、电动伸缩杆；还具有第一控制电路、第二控制电路、活动栏杆；床架前垂直安装有多只导管，活动栏杆包括上横杆、下横杆和连接杆，连接杆上端安装在上横杆的下端，连接杆穿过多只导管，连接杆的下端安装在下横杆的上端；电动推杆安装在两只支撑板的上端，电动推杆的上端和上横杆两侧端连接杆下安装在一起；第一控制电路包括两只光电开关和触发子电路，其中一只光电开关安装在扶梯侧端，第二只光电开关安装在住宿床本体的一侧；稳压电源、第一控制电路的触发子电路、第二控制电路安装在元件盒内，并和光电开关、电动推杆电性连接。本发明使用方便，充分达到安全效果前提下，还能达到智能化控制目的。

Description

一种智能学生床

技术领域

本发明涉及学生用品设备技术领域，特别是一种智能学生床。

背景技术

为了节省空间，现有的学生住宿用床一般分为上下层，上层作为学生睡觉休息、下层设置写字台等供学生习作。现有的学生住宿用床为了不对学生上床休息造成阻碍，上层床的前侧端一般不会设置栏杆或者说设置的栏杆高度很低，这样虽然给学生上下床带来了便利，但是也存在较大的安全隐患。具体体现在，当学生睡觉不小心翻身幅度过大时，有几率会从床上跌落在地面(栏板过低起不到好的拦阻效果)，进而造成不可运预料的严重后果。虽然加高栏板可以解决学生睡觉落在地上的问题，但是过高栏板会给学生上下床带来极大不便，因为栏板的阻挡还有几率导致学生下床时被绊倒或和栏杆发生磕碰，因此同样存在一定的安全隐患。基于上述，提供一种不但可以方便学生上下床，还能在学生睡觉时有效防止学生跌落的智能学生床显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有学生床因结构所限，不具有栏杆或栏杆高度很低达不到好的安全效果，栏板过高会给学生上下床带来影响，乃至于造成绊倒、磕碰等的弊端，本发明提供了基于学生住宿床本体，具有可经电动推杆控制上下移动的活动栏杆，应用中在相关电路及机构共同作用下，学生上床休息前能自动降下活动栏杆的高度，上床后能自动恢复活动栏杆的高度，活动栏杆相对具有更高的高度，能有效防止学生睡觉中从床上跌落，且学生下床时能自动下降高度，由此给学生带来便利的同时，还能起到好的安全效果的一种智能学生床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能学生床，包括学生住宿床本体、稳压电源、电动伸缩杆；其特征在于还具有第一控制电路、第二控制电路、活动栏杆；所述住宿床本体的前侧床架由左至右间隔距离垂直安装有多只导管，活动栏杆包括上横杆、下横杆和连接杆，多只连接杆上端间隔距离垂直安装在上横杆的下端，多只连接杆由上直下穿过多只导管，其中多只连接杆的下端间隔距离安装在下横杆的上端；所述住宿床本体的前侧床架两侧端下分别安装有支撑板，电动推杆有两套，两套电动推杆的筒体垂直分布安装在两只支撑板的上端，电动推杆的活塞杆上端和上横杆两侧端的另外两只连接杆下端安装在一起；所述第一控制电路包括两只光电开关和触发子电路，其中一只光电开关安装在住宿床本体的扶梯侧端，第二只光电开关安装在住宿床本体的一侧；所述稳压电源、第一控制电路的触发子电路、第二控制电路安装在元件盒内；所述稳压电源的电源输出端和第一控制电路的电源输入端电性连接，第一控制电路的第一路电源输出端和两套电动推杆的正负两极电源输入端分别电性连接，第一控制电路的第二路电源输出端和第二控制电路的电源输入端电性连接，第二控制电路的电源输出端和两套电动推杆的负正两极电源输入端电性连接。

进一步地，所述稳压电源是交流转直流的开关电源模块。

进一步地，所述第一控制电路包括时控开关和继电器、电阻，时控开关、继电器、电阻和两只光电开关之间电性连接，两只光电开关正极电源输入端和时控开关的正极电源输入端、继电器正极控制电源输入端连接，两只光电开关负极电源输入端和时控开关的负极电源输入端及负极触发电源输入端、继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接，时控开关的输出端和继电器正极电源输入端连接，时控开关的正极触发信号输入端和两只电阻一端连接，两只电阻另一端和两只光电开关的输出端连接。

进一步地，所述第二控制电路包括时控开关和继电器，时控开关和继电器之间电性连接，时控开关的正极电源输入端及正极触发信号输入端、继电器正极控制电源输入端电性连接，时控开关的负极电源输入端及负极触发信号输入端和继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明结构简单紧凑，安装方便。使用中当学生经扶梯上床前手部或脚部会阻挡第一只光电开关的探测头发射出的红外光线，进而第一控制电路会控制两套电动推杆带动活动栏杆下降到止点，这样活动栏杆的高度降低到最低，学生就能方便上床休息。学生上床后，第二控制电路会控制两套电动推杆带动活动栏杆上升到上止点，这样就能有效防止学生睡觉时跌落。当学生需要下床前只需要手部在第二只光电开关的探测头前晃动一下，这样两套电动推杆能控制活动栏杆自动下降高度回到最低点位置，方便了学生下床。本发明使用方便，充分达到安全效果前提下，还能达到智能化控制目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明活动栏杆降下状态下结构示意图。

图2是本发明活动栏杆升起状态下结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2所示，一种智能学生床，包括学生住宿床本体1、稳压电源2、电动伸缩杆3；还具有第一控制电路、第二控制电路、活动栏杆；所述住宿床本体的前侧床架101由左至右间隔一定距离垂直焊接有七只导管103(内径大于连接杆外径1mm)，活动栏杆包括上横杆51、下横杆52和连接杆53，连接杆53有七只，七只连接杆53上端间隔一定距离垂直焊接在上横杆51的下端，七只连接杆53由上直下穿过七只导管103，其中五只连接杆53的下端间隔一定距离焊接在下横杆(位于前侧床架101下)52的上端；所述住宿床本体1的前部床架两侧端下分别焊接有一只“U”型支撑板102，电动伸缩杆3有相同的两套，两套电动推杆3的筒体垂直分布分别经螺杆螺母安装在支撑板102的上端，位于上横杆51左右侧端的两只连接杆53下端内具有内螺纹，两套电动推杆3的活塞杆上端具有外螺纹，通过两套电动推杆3上端的外螺纹分别旋入上横杆左右侧端的两只连接杆52下端内的内螺纹内，把两套电动推杆3的活塞杆上端分别和两只连接杆52的下端连接在一起，电动推杆3的活塞杆上端位于连接杆53内部分外径小于连接杆外径、其余部分外径和连接杆53外径一致；所述第一控制电路包括两只光电开关61和触发子电路62，其中一只光电开关61经固定夹及螺母固定安装在住宿床本体的扶梯104右侧端下左部、且第一支光电开关61的探测头朝向扶梯104的左端，第二只光电开关61安装在住宿床本体1的床架左侧上端、且第二只光电开关61的探测头朝向前侧端；所述稳压电源2、第一控制电路的触发子电路62、第二控制电路4安装在元件盒7内，元件盒7安装在住宿床本体1的床架左侧端前部。第一只光电开关U2及第二只光电开关U5是型号E3F-DS50C4/的PNP型反射光电开关传感器成品，光电开关具有两个电源输入端1及2脚、一个高电平输出端3脚，工作时其前端探测头的发射头直线发射出的红外光束被物品阻挡、探测头前端的接收头接收到后高电平输出端3脚输出高电平，无物品阻挡时不输出高电平；光电开关最远探测距离50cm，其壳体后侧端内具有调节旋钮，调节旋钮向左调节时其探测距离变近、向右调节时探测距离变远(本实施例调节后距离是10cm)。

图3所示，稳压电源U1是型号220V/12V/200W的交流220V转直流12V的开关电源模块成品。电动伸缩杆M是型号TGA-A的电动推杆成品，其工作电压直流12V、活塞杆行程300mm(电动推杆缸筒内上下两端具有限位开关，活塞杆运动到上止点或下止点时，电动推杆M会失电，只有反向输入电源电动推杆才会得电工作、活塞杆反向运动。第一控制电路包括时控开关U3和继电器K1、电阻R1及R2，时控开关U3、继电器K1、电阻R1及R2和两只光电开关U2及U5之间经导线连接，两只光电开关U2及U5正极电源输入端1脚和时控开关U3脚的正极电源输入端1脚、继电器K1正极控制电源输入端连接，两只光电开关U2及U5负极电源输入端2脚和时控开关U3的负极电源输入端2脚及负极触发电源输入端4脚、继电器K1负极电源输入端及负极控制电源输入端连接，时控开关U3的输出端9脚和继电器K1正极电源输入端连接，时控开关U3的正极触发信号输入端3脚和两只电阻R1及R2一端连接，两只电阻R1及R2另一端和两只光电开关U2及U5的输出端3脚连接。第二控制电路包括时控开关U4和继电器K2，时控开关U4和继电器K2之间经导线连接，时控开关U4的正极电源输入端1脚及正极触发信号输入端3脚、继电器K2正极控制电源输入端连接，时控开关U4的负极电源输入端2脚及负极触发信号输入端4脚和继电器K2负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。第一及第二控制电路的时控开关U3及U4是型号YYC-2S的时间控制器模块成品，时间控制器模块成品U3及U4工作电压是直流12V，时间控制器模块成品U3及U4具有一只四位时间显示的数码LED管，还具有两个电源输入端1及2脚、两个触发信号输入端3及4脚、一只设置按键5脚、一只急停按键6脚、一只时间加按键7脚、一只时间减按键8脚、一个常开电源输出端9脚，时间控制器模块成品U3及U4的正负两极电源输入端通电后，操作者按下设置按键后，通过数码管的数字显示，分别操作时间加按键、时间减按键，可以设定在需要的时间段常开电源输出端输出正极电源，设定的时间段过后，常开电源输出端停止输出电源，最大设置时间是9999秒钟，时间控制器模块成品设置好时间后，只要不进行下一次设置，其内部的设置数据断电后也不会变化，时间控制器模块成品U3及U4两个触发信号输入端3及4脚输入触发信号后其9脚会输出电源。

图3所示，稳压电源U1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，稳压电源U1的电源输出端3及4脚和第一控制电路的电源输入端光电开关U2的1及2脚经导线连接，第一控制电路的第一路电源输出端继电器K1两个常开触点端和两套电动推杆M的正负两极电源输入端分别经导线连接，第一控制电路的第二路电源输出端继电器K1的常闭触点端及负极电源输入端和第二控制电路的电源输入端时控开关U4的1及2脚分别经导线连接，第二控制电路的电源输出端继电器K2两个常开触点端和两套电动推杆M的负正两极电源输入端分别经导线连接。

图1、2、3所示，220V交流电源进入稳压电源U1的电源输入端后，稳压电源U1在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入第一控制电路及第二控制电路的电源输入端，于是，上述电路处于得电工作状态。当学生需要经扶梯104登上位于住宿床本体1上层休息时，手部或脚部会遮挡第一只光电开关U2探测头发射出的红外光束，于是光电开关U2的3脚会输出高电平触发信号经电阻R1降压限流触发时控开关U3的3脚，于是，时控开关U3被触发在其内部电路以及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，9脚会输出5秒钟电源进入继电器K1的正极电源输入端，于是，继电器K1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器K1两个常开触点端和两套电动推杆M的正负两极电源输入端分别连接，所以此刻两套电动推杆M会同时得电工作其活塞杆带动活动栏杆的连接杆53下行，进而活动栏杆5整体下行，电动推杆M的活塞杆下行到止点后停止运动、刚好上横杆51下端和学生住宿床本体1的床架101上前端接触，这样活动栏杆5整体高度变低，方便了学生上床。时控开关U3的9脚输出5秒钟电源停止后继电器K1控制电源输入端和常闭触点端闭合，这样，12V电源正极会经继电器K1控制电源输入端及常闭触点端进入时控开关U4的3及1脚，进而时控开关U4处于得电工作状态。时控开关U4得电工作后在其内部电路以及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，9脚会间隔30秒钟(30秒钟时间足够学生从床下上到床上休息)输出5秒钟电源进入继电器K2的正极电源输入端，于是继电器K2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器K2两个常开触点端和两套电动推杆M的负正两极电源输入端分别连接，所以此刻两套电动推杆M会同时得电工作其活塞杆推动活动栏杆的连接杆53上行，进而活动栏杆5整体上行，电动推杆M的活塞杆上行到止点后停止运动、刚好下横杆51上端和学生住宿床本体1的床架上的下端接触，这样活动栏杆5整体高度变高(高度可达30厘米)，防止了学生睡觉时从床上跌落。实际情况下，当学生在床上需要下床时，用手在第二只光电开关U5的探测头前晃动一下，于是光电开关U5的3脚会输出高电平经电阻R2降压限流触发时控开关U3的3脚，进而，时控开关U3在其内部电路以及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，9脚又会输出5秒钟电源进入继电器K1的正极电源输入端，于是继电器K1又会得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，进而，两套电动推杆M又会同时得电工作其活塞杆带动活动栏杆的连接杆53下行到止点，这样活动栏杆5整体高度又会变低，方便了学生下床。学生下床后，12V电源正极又会经继电器K1的控制电源输入端及常闭触点端进入时控开关U4的1及3脚，于是，时控开关U4的9脚又会间隔30秒钟(30秒钟时间足够学生从床上到床下)输出5秒钟电源进入继电器K2的正极电源输入端，继电器K2又会得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，进而，两套电动推杆M又会同时得电工作其活塞杆推动活动栏杆的连接杆53上行，进而活动栏杆5整体又会上行，活动栏杆5整体高度变高起到拦阻床上物品、防止被盖等掉落到地下的作用。上述过程不断循环，本发明就能在学生上床前控制两套电动推杆带动活动栏杆下降到止点，学生能方便上床休息，学生上床后，控制两套电动推杆带动活动推杆上升到上止点，这样就能有效防止学生睡觉时跌落，充分达到安全效果前提下，还能达到智能化控制目的。图2，电路中，电阻R1及R2阻值是1K；继电器K1及K2是DC12V继电器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种智能学生床，包括学生住宿床本体、稳压电源、电动伸缩杆；其特征在于还具有第一控制电路、第二控制电路、活动栏杆；所述住宿床本体的前侧床架由左至右间隔距离垂直安装有多只导管，活动栏杆包括上横杆、下横杆和连接杆，多只连接杆上端间隔距离垂直安装在上横杆的下端，多只连接杆由上直下穿过多只导管，其中多只连接杆的下端间隔距离安装在下横杆的上端；所述住宿床本体的前侧床架两侧端下分别安装有支撑板，电动推杆有两套，两套电动推杆的筒体垂直分布安装在两只支撑板的上端，电动推杆的活塞杆上端和上横杆两侧端的另外两只连接杆下端安装在一起；所述第一控制电路包括两只光电开关和触发子电路，其中一只光电开关安装在住宿床本体的扶梯侧端，第二只光电开关安装在住宿床本体的一侧；所述稳压电源、第一控制电路的触发子电路、第二控制电路安装在元件盒内；所述稳压电源的电源输出端和第一控制电路的电源输入端电性连接，第一控制电路的第一路电源输出端和两套电动推杆的正负两极电源输入端分别电性连接，第一控制电路的第二路电源输出端和第二控制电路的电源输入端电性连接，第二控制电路的电源输出端和两套电动推杆的负正两极电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能学生床，其特征在于，稳压电源是交流转直流的开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能学生床，其特征在于，第一控制电路包括时控开关和继电器、电阻，时控开关、继电器、电阻和两只光电开关之间电性连接，两只光电开关正极电源输入端和时控开关的正极电源输入端、继电器正极控制电源输入端连接，两只光电开关负极电源输入端和时控开关的负极电源输入端及负极触发电源输入端、继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接，时控开关的输出端和继电器正极电源输入端连接，时控开关的正极触发信号输入端和两只电阻一端连接，两只电阻另一端和两只光电开关的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能学生床，其特征在于，第二控制电路包括时控开关和继电器，时控开关和继电器之间电性连接，时控开关的正极电源输入端及正极触发信号输入端、继电器正极控制电源输入端电性连接，时控开关的负极电源输入端及负极触发信号输入端和继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。

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