CN2169881Y - 红外线踢被报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种红外线踢被报警器，包括脉 冲振荡器、红外线发射器与接收器、电平判别电路、单 稳态电路、讯响电路。振荡器输出脉冲信号控制红外 线发射器，经红外线接收器接收后输出的电信号再经 电平判别电路后输入单稳态电路，单稳态电路的输出 控制讯响电路。由于采用间歇发射红外线的工作方 式，占空比很小，响应快，并采用CMOS电路，耗电 少，体积与重量小，便于使用，工作可靠。

Description

本实用新型涉及响应一种指定的意外（踢被）的报警器。

儿童夜间踢被是不少人关心的事，已公开的踢被报警器多采用温控开关、温度传感器（如热敏电阻）、动作传感器（例如弹性变形的常用触头）等检测手段。这些报警器一般存在如下问题，人体与被子之间的温度与环境温度、被子厚度以及人体与被子的接触紧密程度等因素有关，因此难以确定一个温度作为报警的分界限，另外当人体翻身时冷空气的流入也会引起一定时间的误报警；装置尺寸较大，或较为复杂，使用不便。

CN2078028U号专利申请公开了一种婴儿睡眠时蹬被落地报警器，它由本体、光控元件、蜂鸣器、灯等部分组成。

CN2067006U号专利申请公开了一种幼儿蹬被报警器，它由红外线发射器、接收器、音响器、红外光发射、接收探头所组成。接收器的输出经放大、选频、解调输出直流控制电平控制报警。该装置采用一定的频率连续发射，电路组成较复杂，体积较大，耗电较大，使用不便。

本实用新型的目的在于提供一种改进的红外线踢被报警器，报警器固定在儿童身上，仅在被子与人体的间隔大于一定距离时才发出报警信号。

本实用新型包括脉冲振荡器、红外线发射器、红外线接收器、电平判别电路、单稳态电路、讯响电路和直流电源。脉冲振荡器输出脉冲信号控制红外线发射器，经红外线接收器接收后输出的信号再经电平判别电路后输入单稳态电路，单稳态电路的输出信号送讯响电路。

脉冲振荡器可由CMOS施密特触发器与阻容元件组成，也可采用CMOS与非门与阻容元件组成。

红外线发射器由红外线发光二极管和晶体三极管、电阻等元件组成。

红外线接收器由红外线敏感的器件例如红外线接收二极管或硅光敏三极管等与电阻组成。

本实用新型由于采用间歇发射红外线的工作方式，且占空比很小，响应快，并采用CMOS电路，因此平均耗电很少，可采用扣式电池长期供电，以明显减小报警器的体积，便于使用。另外，由于报警器的体积小、重量轻，可固定在儿童身上，设计在当被子与人体间隔大于一定距离（如5cm）后才发出报警声，以防止误报警。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型电路原理图各主要点的波形图。

以下将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括脉冲振荡器（1）、红外线发射器（2）、红外线接收器（3）、电平判别电路（4）、单稳态电路（5）、讯响电路（6）和电源等。

如图2所示，脉冲振荡器由施密特触发器IC₁：CD40106（MC14584）、阻容元件R₁、R₂、C₁和二极管D₁、D₂等组成，或由CD4011与阻容元件组成。输出占空比远小于1的矩形波。

红外线发射器由红外线发光二极管（VD₁）和晶体三极管（T₁）、电阻（R₃，R₄）等组成，约每隔5.5S发射一次红外光，脉宽约0.5S。

红外线接收器由红外线敏感器件例如红外线接收二极管（VD₂）或硅光敏三极管等与电阻元件R₅组成。

电平判别电路IC₂由CD40106（MC14584）组成，或由CD4011组成。

单稳态电路由IC₃CD40106（MC14584）与阻容元件（R₆，C₂）组成。

讯响电路由IC₄～IC₆（CD40106，MC14584）与二极管（D₃～D₅）和阻容元件（R₇～R₉，C₃～C₅）以及发声器件（BU22）等组成，也可由音乐集成电路与发声器件等组成。

振荡器输出的脉冲信号控制红外线发射器，红外线接收器输出信号依次经电平判别电路、单稳态电路后输出控制讯响电路。

调节R₁、R₂可分别改变图3所示的t₁和t₂，本电路选取t₁＝5S，t₂＝0.5S。红外线发射器的发射功率由R₄调节。

红外线发射器和接收器件可平行安装在同一电路板上，红外线通过被子或其它遮盖物反射到接收敏感器件上。当R₄选定后，即红外线发射功率选定后，通过调节R₅使被子与红外线发射、接收器件的间隔H＝5cm，当有红外线发射时，Vb＝V^＋ _T（V^＋ _T为CD40106的正向触发电压），此时，对应V_C＝V_OL（V_OL为CD40106输出低电平），即IC₂被正向触发。当红外线发射过后，Vb＝V_bo＜V^－ _T（V^－ _T为CD40106的负向触发电压，V_bo为没有红外线照射时b点的电压，它接近OV），因此IC₂被负向触发，V_C＝V_OH。这样在H＞5cm情况下，当有红外线发射时，Vb＜V⁺ _T，因此IC₂不被正向触发，故一直有V_C＝V_OH。由此可见，在H≤5cm情况下，即被子没有被踢开时，约每隔5.5S在“C”点出现一脉宽为0.5S的负脉冲，该负脉冲间歇触发由IC₃、C₂、R₆组成的单稳态电路。若该单稳态电路的暂稳态时间大于5.5S，例如取为8S，则它在负脉冲的不断作用下处于暂稳态，即Ve＝V_OL（仅在负脉冲作用期间，Ve＝V_OH，但由于时间很短，不会使讯响电路发出报警）。

由于D₃、D₄、D₅的作用，当Ve＝V_OL时，讯响电路不能发出声音。当H＞5cm，即踢被后，不论是否有发射红外线，都有V_C＝V_OH，这样单稳态电路由于没有负脉冲的作用，经过一段时间后（几秒钟），则进入稳态，即Ve＝V_OH，此时D₃截止，讯响电路开始工作，并发出有节奏的断续报警声（Vg＝V_OH期间发声）。调节R₇～R₉可分别改变节奏、断续时间和声音的频率。a～g点的波形如图3中的Va～Vg所示。t₃为C₃从零伏充电到V^＋ _T的时间，t₄为节奏周期，t₅为断续周期。

本实施例的耗电与t₁／t₂值及R₄有关，平均以每天工作10h计算，每换一次扣式电池可用1个半月。

Claims (2)

1、一种红外线踢被报警器，包括红外线发射器、红外线接收器、讯响电路和直流电源，红外线发射器采用红外线发光二极管，其特征在于设有脉冲振荡器，其输出脉冲信号送红外线发射器，经红外线接收器接收后输出的信号再经电平判别电路后输入单稳态电路，单稳态电路的输出信号送讯响电路。

2、如权利要求1所述的红外线踢被报警器，其特征在于所说的红外线接收器采用红外线敏感器件，如红外线接收二极管或硅光敏三极管与电阻组成。