[發(fā)明專利]一種基于TOF算法的智能兒童防觸電手環(huán)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010008000.1
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111150185A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾志輝;鹿順航;孫欣彤;郭林艷;徐鎮(zhèn)宇;盧貞如;于陽曉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: A44C5/00
• 分類號: A44C5/00;G08B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于TOF（Time Of Flight）算法的智能兒童防觸電手環(huán)，包括智能手環(huán)和插座智能斷電系統(tǒng)，智能手環(huán)利用手環(huán)中的智能手環(huán)中央處理主控板，完成對兒童身體狀況監(jiān)測、信息處理及傳遞、信息儲存等功能；插座智能斷電系統(tǒng)利用智能斷電插座開關(guān)主控板，完成插座開關(guān)通斷控制、信息接收及傳遞、報(bào)警等功能。本發(fā)明利用TOF算法計(jì)算智能手環(huán)與插座智能斷電系統(tǒng)距離，通過ZigBee模塊、UWB模塊進(jìn)行插座智能斷電系統(tǒng)與智能手環(huán)之間的信息傳遞，實(shí)現(xiàn)對兒童的智能防觸電功能，該防觸電手環(huán)可靠性高,實(shí)用性強(qiáng),具有很大的商業(yè)價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于TOF測距的智能兒童防觸電手環(huán)，屬于智能控制、手環(huán)技術(shù)和檢測通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及一種基于TOF測距的智能兒童防觸電手環(huán)，屬于智能控制、手環(huán)技術(shù)和檢測通信技術(shù)領(lǐng)域，隨著家用電器的普及，給生活帶來了很多便利但這也給兒童的成長帶來不少安全隱患，兒童因處于好奇和年幼無知而將金屬物插入通電的插座而產(chǎn)生觸電事故，傳統(tǒng)的插座都不具備防觸電保護(hù)功能，即使在排插上加裝機(jī)械式的保護(hù)門，不僅不能解決觸電問題，反而容易誘發(fā)兒童發(fā)生觸電事故。為了解決這一問題，設(shè)計(jì)了一種具有監(jiān)測身體健康功能的多功能智能手環(huán)以及能夠智能斷電功能的插座智能斷電系統(tǒng)，智能手環(huán)中的UWB標(biāo)簽發(fā)射設(shè)定頻率的脈沖信號，UWB基站接收信號，UWB標(biāo)簽利用TOF算法測出智能手環(huán)中央處理主控板與智能斷電插座主控板之間的距離，若距離小于35厘米，智能斷電插座開關(guān)主控板控制插座開關(guān)斷開，并控制警報(bào)電路發(fā)生報(bào)警；若距離大于1米，插座開關(guān)閉合，完成插座開關(guān)的智能通斷功能。一方面，兒童在插座旁邊玩耍時，家長可以放心去忙自己的事情，不用擔(dān)心兒童因處于好奇和年幼無知而將金屬物插入通電的插座而產(chǎn)生觸電事故；另一方面，當(dāng)插座開關(guān)斷開時即兒童年幼無知而將金屬物插入通電的插座時，插座會通過報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，此時，智能手環(huán)還將通過GSM模塊發(fā)送短信給家長糾正兒童的錯誤行為，同時可以通過手機(jī)實(shí)時監(jiān)測兒童玩弄插座、有觸電隱患的錯誤行為以及實(shí)時監(jiān)測兒童的身體健康信息。所設(shè)計(jì)的插座智能斷電系統(tǒng)具有良好的可靠性和穩(wěn)定性,實(shí)用性強(qiáng)。該系統(tǒng)將涉及模擬電子、數(shù)字電子、單片機(jī)技術(shù)，檢測技術(shù)、數(shù)字信號處理，通信技術(shù)等知識背景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)插座智能手環(huán)、智能斷電系統(tǒng)的具體技術(shù)特點(diǎn)，從完成智能插座斷電系統(tǒng)的信息交流模塊、報(bào)警系統(tǒng)，智能手環(huán)的信息存儲、身體參數(shù)檢測系統(tǒng)以及手機(jī)Wifi的數(shù)據(jù)傳遞等多項(xiàng)功能具體要求，從提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用性以及降低經(jīng)濟(jì)成本的角度出發(fā)，開發(fā)了一款手機(jī)APP，利用手機(jī)通過Wifi信號對兒童的身體健康信息以及兒童玩弄插座、有觸電隱患的錯誤行為實(shí)時監(jiān)測，設(shè)計(jì)了一種基于TOF算法的智能兒童防觸電手環(huán)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明了一種基于TOF算法的智能兒童防觸電手環(huán)，所述的基于TOF算法的智能兒童防觸電手環(huán)是基于智能手環(huán)、插座智能斷電系統(tǒng)控制的裝置，利用TOF算法測量系統(tǒng)之間的測量，同時利用手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)對兒童身體信息的實(shí)時查看，兩種系統(tǒng)通過ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)兩種系統(tǒng)之間的交流，使其完成智能防觸電手環(huán)的各項(xiàng)功能，其特征包括智能手環(huán)和插座智能斷電系統(tǒng)；

所述智能手環(huán)包括CPU/GSM/GPS/Wifi/傳感器/ZigBee模塊/UWB模塊電源（可充電電池）（1），由心率傳感器（2）、血壓傳感器（3）、溫度傳感器(4)和數(shù)據(jù)處理模塊（5）組成的身體參數(shù)檢測系統(tǒng)，智能手環(huán)中央處理主控板（6），GPS/GSM模塊（7），由UWB標(biāo)簽（9）和ZigBee模塊（10）組成的信息交流模塊，Wifi模塊（11），信息儲存系統(tǒng)（12）；