專利名稱：紅外線定位監(jiān)測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定位監(jiān)測裝置，尤指一種利用紅外光監(jiān)測人體或物體的定位是否符合要求并配有聲光報(bào)警功能的紅外線定位監(jiān)測器。
目前，在我國青少年學(xué)生當(dāng)中，頸椎彎曲和近視占有相當(dāng)大的比例。大多數(shù)的頸椎彎曲和近視，是由坐姿不端正、長時(shí)間近距離看書造成頸椎和眼睛的過度疲勞而形成的。有的學(xué)生在做作業(yè)或讀書時(shí)，不注意坐姿，有家長或老師在跟前提醒時(shí)還注意保持正確的姿勢和合適的視距，一旦過一段時(shí)間不提醒，就又恢復(fù)如初。這樣，久而久之，在不知不覺中形成了頸椎彎曲或近視。現(xiàn)在，還沒有一種合適的監(jiān)測裝置能夠時(shí)時(shí)處處提醒學(xué)生注意保持正確坐姿，使得學(xué)生中頸椎彎曲或近視的人數(shù)日益增加，導(dǎo)致學(xué)生的身體素質(zhì)普遍下降。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種紅外線定位監(jiān)測器，使其可有效實(shí)時(shí)地監(jiān)測學(xué)生的坐姿是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并可提供聲光報(bào)警功能，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生身體素質(zhì)的目的。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種紅外線定位監(jiān)測器，主要由主機(jī)、一對支架和導(dǎo)線構(gòu)成；該支架的底部是一底座，支架下部為垂直立柱，上部通過彎曲部向前彎曲；該主機(jī)至少包括主控單元、發(fā)射單元、接收單元和報(bào)警單元；所述的發(fā)射單元至少包括一個(gè)以上的發(fā)光管和一個(gè)紅外編碼調(diào)制器，所有發(fā)光管的正端連在一起通過導(dǎo)線與紅外編碼調(diào)制器的發(fā)射調(diào)制端相連；所述的接收單元主要包括一個(gè)以上的接收器；所有發(fā)光管和接收器分別均勻的內(nèi)嵌于兩個(gè)支架的等高位置，且一一對應(yīng)；發(fā)光管與接收器通過導(dǎo)線連至主控單元，報(bào)警單元直接與主控單元連接。
所述的紅外編碼調(diào)制器也可設(shè)置于支架上。所述的發(fā)光管為紅外線發(fā)光二極管。
所述的支架底座為落地式底座，或盤式底座，或夾式底座。該支架底座還可配置一升降及角度調(diào)節(jié)裝置。該支架的彎曲部為折角，或弧形。此支架彎曲部與垂直方向的夾角小于30度為最佳。
所述的報(bào)警單元由發(fā)光二極管、或蜂鳴器，或喇叭，或語音芯片，或其組合構(gòu)成。
本實(shí)用新型所提供的紅外線定位監(jiān)測器，其是在一對支架的等高位置分別設(shè)置了三只發(fā)光管和三只接收器，形成了上、中、下3條水平的光路。當(dāng)人體端坐時(shí)，不會遮擋、阻斷光路，而當(dāng)身體前傾或過度低頭時(shí)，就會阻斷光路，主機(jī)循環(huán)檢測三個(gè)光電信號，當(dāng)檢測到有信號被阻斷，開始計(jì)時(shí)，如果在程序設(shè)定的時(shí)間內(nèi)光路恢復(fù)暢通，主機(jī)就不會發(fā)出報(bào)警，否則，主機(jī)將分別發(fā)出燈光和聲音報(bào)警信號，以提示人們端正坐姿。借此可保證人體保持正確的坐姿，以避免人體出現(xiàn)頸椎彎曲和近視的情況，從而達(dá)到提高人們身體素質(zhì)的效果。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電路框圖；圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電路原理圖。
圖1所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型主要由主機(jī)1、一對支架2和導(dǎo)線3構(gòu)成。本實(shí)用新型的主機(jī)1如圖2所示，主要包括主控單元10、發(fā)射單元11、接收單元12以及報(bào)警單元13。其中，發(fā)射單元11、接收單元12和報(bào)警單元13同時(shí)與主控單元10相連，由主控單元10處理各部分發(fā)送的信號，并控制各個(gè)單元的運(yùn)行。發(fā)射單元11和接收單元12是利用光電感應(yīng)原理，采用紅外光器件實(shí)現(xiàn)。
請?jiān)賲⒁妶D1所示，發(fā)射單元11中的發(fā)光管和接收單元12中的接收器分別設(shè)置于一對支架2上，且分別通過兩根導(dǎo)線3與主機(jī)1相連。其中，支架2為一對對稱的支架，分別放置于被測物的兩側(cè)，兩支架間的距離在2m以內(nèi)。該支架2的下部為圓柱，一般是直徑為2cm的立柱。該支架2的上部經(jīng)彎曲部22向前彎曲成一定角度，該彎曲部22可為一折角，或?yàn)橐换⌒螐澢?，彎曲的角度以與垂直方向成30度以下夾角為最佳，一般彎曲部22距臺面約30cm為佳。發(fā)射單元11主要包括三個(gè)發(fā)光管，接收單元12主要包括三個(gè)接收器，三個(gè)發(fā)光管與三個(gè)接收器分別均勻地內(nèi)嵌于支架2內(nèi)側(cè)等高的位置，且一一對應(yīng)，形成上、中、下三條水平光路。一般發(fā)光管和接收器設(shè)置于距臺面18cm、28cm和38cm處相應(yīng)的位置，且向相對。當(dāng)人體處于正常狀態(tài)時(shí)，不會遮擋、阻斷光路，而當(dāng)人身體前傾或頭部過低時(shí)，就會阻斷光路，監(jiān)測器的主機(jī)1通過輸入接口循環(huán)檢測三個(gè)光電信號，當(dāng)檢測到有信號被阻斷，開始計(jì)時(shí)，如果在程序設(shè)定的時(shí)間內(nèi)光路恢復(fù)暢通，監(jiān)測器主機(jī)1就不會發(fā)出聲光報(bào)警，否則，監(jiān)測器主機(jī)1通過輸出接口分別發(fā)出指示燈閃爍和聲音報(bào)警信號，以提示人們其身體的位置發(fā)生偏差。該支架2的底部包括一底座21，該底座21可設(shè)計(jì)為落地式底座放置在地面上；或可設(shè)計(jì)成盤式底座直接放置于作業(yè)的平臺上，或桌面上；或設(shè)計(jì)為夾式底座夾在臺面邊緣；還可以在底座處配置一升降及角度調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)整支架的高度和支架的前后距離，可以很方便地對人體位置進(jìn)行探測，從而達(dá)到保持人體正確定位的目的。
參見圖3所示，圖3給出了本實(shí)用新型的一最佳實(shí)施例的電路原理圖。主控單元12為單片機(jī)89C51；發(fā)射單元11包括紅外編碼調(diào)制器IC1和三個(gè)紅外發(fā)光管D1、D2、D3，在本實(shí)施例中紅外編碼調(diào)制器IC1采用M502462AP；接收單元12包括三個(gè)紅外線接收器IC3、IC4、IC5，在本實(shí)施例中紅外線接收器采用TL1380。紅外發(fā)光管D1、D2、D3的負(fù)端分別與單片機(jī)89C51的三個(gè)輸出控制線相連，正端連在一起與紅外編碼調(diào)制器IC1的發(fā)射調(diào)制端相連，在紅外編碼調(diào)制器IC1的發(fā)射調(diào)制端與紅外發(fā)光管之間還包括一放大三極管，用于放大發(fā)射信號；一可調(diào)電阻R2，對紅外線進(jìn)行調(diào)制輸出，能有效地避免外界光的干擾。三個(gè)紅外接收器IC3、IC4、IC5的輸出端分別與單片機(jī)89C51的三個(gè)輸入線相連。單片機(jī)89C51控制三個(gè)紅外線發(fā)光二極管D1、D2、D3分時(shí)輪流導(dǎo)通，當(dāng)紅外線發(fā)光二極管D1導(dǎo)通時(shí)，單片機(jī)89C51檢測紅外線接收器IC3的輸出狀態(tài)，當(dāng)紅外發(fā)光二極管D2導(dǎo)通時(shí)，檢測紅外接收器IC4的輸出狀態(tài)，當(dāng)紅外發(fā)光二極管D3導(dǎo)通時(shí)，檢測紅外接收器IC5的輸出狀態(tài)，如此循環(huán)。當(dāng)有遮擋物進(jìn)入如圖1所示的發(fā)射部分2和接收部分3之間時(shí)，對三條光路的某一條或幾條進(jìn)行阻斷，同時(shí)引起單片機(jī)89C51的輸入狀態(tài)發(fā)生變化，單片機(jī)89C51內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，如果在程序設(shè)定的定時(shí)時(shí)間內(nèi)，被阻斷的光路仍沒有恢復(fù)暢通，則單片機(jī)89C51向報(bào)警單元13發(fā)出聲光報(bào)警控制信號，觸發(fā)報(bào)警單元13引起報(bào)警。該報(bào)警單元13可以采用各種形式報(bào)警，如發(fā)光二極管閃燈，或蜂鳴器鳴叫，或外接喇叭；或采用語音芯片用語音提示方式。
很明顯，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)并不僅限于上述實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，還可具有多種變換及改型，如所述的發(fā)射部分和接收部分的支架及底座的形狀和大小、發(fā)射管和接收管改為可見光發(fā)射和接收、發(fā)射管和接收管的數(shù)目增加或減少等等。而且，本實(shí)用新型還可以廣泛應(yīng)用于很多方面，例如需要按標(biāo)準(zhǔn)位置固定擺放的物體等等。
總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于主要由主機(jī)、一對支架和導(dǎo)線構(gòu)成；該支架的底部是一底座，支架下部為垂直立柱，上部通過彎曲部向前彎曲；該主機(jī)至少包括主控單元、發(fā)射單元、接收單元和報(bào)警單元；所述的發(fā)射單元至少包括一個(gè)以上的發(fā)光管和一個(gè)紅外編碼調(diào)制器，所有發(fā)光管的正端連在一起通過導(dǎo)線與紅外編碼調(diào)制器的發(fā)射調(diào)制端相連；所述的接收單元主要包括一個(gè)以上的接收器；所有發(fā)光管和接收器分別均勻的內(nèi)嵌于兩個(gè)支架的等高位置，且一一對應(yīng)；發(fā)光管與接收器通過導(dǎo)線連至主控單元，報(bào)警單元直接與主控單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的紅外編碼調(diào)制器也可設(shè)置于支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的發(fā)光管為紅外線發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的支架底座為落地式底座，或盤式底座，或夾式底座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的支架底座還可配置一升降及角度調(diào)節(jié)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述支架的彎曲部為折角，或弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的支架彎曲部與垂直方向的夾角小于30度為最佳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線定位監(jiān)測器，其特征在于所述的報(bào)警單元由發(fā)光二極管、或蜂鳴器，或喇叭，或語音芯片，或其組合構(gòu)成。
專利摘要一種紅外線定位監(jiān)測器,主要由主機(jī)、一對支架和導(dǎo)線構(gòu)成;該支架的底部是一底座,下部為垂直立柱,上部通過彎曲部向前彎曲;該主機(jī)至少包括主控單元、發(fā)射單元、接收單元和報(bào)警單元;所述的發(fā)射單元至少包括一個(gè)以上的發(fā)光管和一個(gè)紅外編碼調(diào)制器;所述的接收單元主要包括一個(gè)以上的接收器;所有發(fā)光管和接收器分別均勻內(nèi)嵌于兩個(gè)支架的等高位置,且一一對應(yīng);發(fā)光管與接收器通過導(dǎo)線連至主控單元,報(bào)警單元直接與主控單元連接。
文檔編號G08B13/183GK2482164SQ0121830
公開日2002年3月13日 申請日期2001年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月26日
發(fā)明者楊紅宇 申請人:楊紅宇