CN105739411B - 非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置及监控方法，在所述监控装置中，第二电机驱动模块连接在支座模块之上且可相对于支座模块转动；第一电机驱动模块连接在第二电机驱动模块之上且可相对于第二电机驱动模块转动；红外测温模块固定在第一电机驱动模块之上；红外测温模块中的红外测温镜头朝向目标区域安装；红外测温模块和声光警示提醒模块都与控制器模块相连接；第一电机驱动模块和第二电机驱动模块都由控制器模块所控制。本发明可以及时准确地发现人体是否被覆盖物遮住头部，并发出声光告警提醒监护人采取保护措施，防止窒息，达到保护人体的目的，特别适用于婴幼儿。

Description

非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置及监控方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域中的人体睡眠监控设备及监控方法，具体涉及一种非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置及控制方法。

背景技术

人体在睡觉时，特别是婴幼儿，身上的被子由于各种原因会相对于人体发生移动，如果被子完全遮住婴幼儿头部，婴幼儿就会有窒息的危险，甚至导致悲剧；如果被子从婴幼儿身上滑开，婴幼儿在睡眠中就得不到足够的保暖，又会导致着凉，引起感冒发烧或疾病，增加监护人的负担。特别是在晚上，为了婴幼儿能盖好被子，许多监护人即使在睡觉，精神也处在紧张之中，影响休息。当婴幼儿被被子遮住头部或婴幼儿踢开被子时，如何能及时、准确地发现，是许多监护人的期望。目前，一种技术方案是将装有温度传感器的设备穿戴在婴幼儿的身体之上，再盖好被子，使温度传感设备处在婴幼儿和被子之间，设备通过温度传感器检查温度变化的幅度来判断被子是否从婴幼儿身上滑开，但这种技术方案有以下技术问题，1、不能解决防止婴幼儿被被子遮住头部而导致窒息的问题，2、婴幼儿在睡觉时翻身压住温度传感设备而被子又滑开的情况下，设备不能及时发出提醒警示，3、温度传感设备须穿戴在婴幼儿身体之上，设备接触婴幼儿身体，舒适性不好，容易脱落，而且操作繁琐，使用不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置及监控方法。

本发明的技术方案如下：

一种非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，包括控制器模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、红外测温模块、声光警示提醒模块和支座模块；第二电机驱动模块连接在支座模块之上且可相对于支座模块转动；第一电机驱动模块连接在第二电机驱动模块之上且可相对于第二电机驱动模块转动；红外测温模块固定在第一电机驱动模块之上；红外测温模块中的红外测温镜头朝向目标区域安装；红外测温模块和声光警示提醒模块都与控制器模块相连接；第一电机驱动模块和第二电机驱动模块都由控制器模块所控制。

其进一步的技术方案为：还包括连接在控制器模块上的第一电机和第二电机；第一电机驱动模块固定在第一电机的输出轴上，且在第一电机的驱动下，可相对第二电机驱动模块转动；第二电机驱动模块固定在第二电机的输出轴上，且在第二电机的驱动下，可相对支座模块转动。

其进一步的技术方案为：第一电机驱动模块的转动轴的轴线与第二电机驱动模块的转动轴的轴线所成的夹角不为零。

其进一步的技术方案为：在控制器模块的控制下，第一电机驱动模块可绕其转动轴做周期性的往复转动。

其进一步的技术方案为：在控制器模块的控制下，第二电机驱动模块可绕其转动轴做周期性的往复转动。

其进一步的技术方案为：声光警示提醒模块可通过有线或无线的方式与控制器模块相连接，在控制器模块的控制下，声光警示提醒模块可发出或停止声光警示提醒。

其进一步的技术方案为：在红外测温模块中的红外测温镜头旁装有可发射可见光的射灯，射灯的光线的方向与红外测温镜头的轴线方向所形成的夹角角度小于15度。

一种依靠如上所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置所实现的监控方法，包括以下步骤：

步骤1、红外测温模块扫描目标区域，测量目标区域的初始温度场；

步骤2、控制器模块接收红外测温模块所测量的温度，记录目标区域的初始温度场；

步骤3、控制器模块根据初始温度场的数据，判断人体的特征温度和覆盖物的特征温度是否同时存在，如果是，则进入步骤4；如果否，则进入步骤7；

步骤4、控制器模块保存初始温度场的数据；

步骤5、红外测温模块扫描目标区域，测量目标区域的当前温度场；

步骤6、控制器模块分析并比较当前温度场与初始温度场的差异，并根据人体的特征温度和覆盖物的特征温度的变化，判断人体与覆盖物的相对位置是否改变；如果是，则进入步骤7，如果否，则进入步骤5；

步骤7、声光警示提醒模块发出声光警示提醒；

步骤8、人工解除声光警示提醒，并回到步骤1。

其进一步的技术方案为：在所述步骤1和所述步骤5中，红外测温模块扫描目标区域的具体方法是，控制器模块分别控制第一电机的输出轴和第二电机的输出轴周期性往复转动，则第一电机驱动模块和第二电机驱动模块也分别周期性往复转动，且第一电机驱动模块的转动轴的轴线与第二电机驱动模块的转动轴的轴线所成的夹角不为零，则红外测温模块的扫描区域可覆盖二维平面，即可完成对目标面区域的扫描，通过非接触的方式获得红外测温镜头所对准之处的温度值，进而获得目标面区域的温度场。

其进一步的技术方案为：在红外测温模块中的红外测温镜头旁装有可发射可见光的射灯；由人工控制射灯的开启或关闭；射灯开启时，射灯所发出的光线射向目标区域，在目标区域上形成醒目的光点；当第一电机驱动模块和第二电机驱动模块做周期性往复转动时，射灯也随之运动，则光点在目标面上形成对应的光点轨迹，并以光点和光点轨迹的方式指示对应的扫描点和扫描区域。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明可以及时准确地发现人体是否被覆盖物遮住头部，并发出声光告警提醒监护人采取保护措施，防止窒息，达到保护人体的目的，特别适用于婴幼儿。

2、本发明可以及时准确地发现覆盖物是否从人体身上滑开，并发出声光告警提醒监护人采取保护措施，防止人体着凉而引起感冒或其它疾病，达到保护人体的目的，特别是婴幼儿。

3、本发明可以降低监护人看护的工作强度，减轻监护人精神上的压力，提高监护人休息质量。

4、本发明无需接触人体或覆盖物，对人体舒适性没有影响。

5、本发明智能化程度高，使用方便。

附图说明

图1是本发明的监控装置结构图。

图2是本发明的控制器模块连接示意图。

图3是本发明的监控流程图。

具体实施方式

图1是本发明的监控装置结构图。图2是本发明的控制器模块连接示意图。结合图1、图2，本发明中的监控装置包括控制器模块6、第一电机驱动模块3、第二电机驱动模块2、红外测温模块4、声光警示提醒模块9和支座模块1。支座模块1用于支撑整个装置。第二电机驱动模块2连接在支座模块1之上且可相对于支座模块1转动。第一电机驱动模块3连接在第二电机驱动模块2之上且可相对于第二电机驱动模块2转动。红外测温模块4固定在第一电机驱动模块3之上。红外测温模块4的红外测温镜头对准目标区域5。婴儿床放置在目标区域5之中。

红外测温模块4和声光警示提醒模块9都与控制器模块6相连接。具体的，声光警示提醒模块9可通过有线或无线的方式与控制器模块6相连接，在控制器模块6的控制下，声光警示提醒模块9可发出或停止声光警示提醒。当声光警示提醒模块9通过无线的方式与控制器模块6相连接时，可将声光警示模块9安装在钥匙或者手机上，方便监护人随身携带，远程进行监护。第一电机驱动模块3和第二电机驱动模块2都由控制器模块6所控制。还包括连接在控制器模块6上的第一电机7和第二电机8，第一电机驱动模块3固定在第一电机7的输出轴上，且在第一电机7的驱动下，可相对第二电机驱动模块2转动。第二电机驱动模块2固定在第二电机8的输出轴上，且在第二电机8的驱动下，可相对支座模块1转动。可以理解，电机在控制器模块的驱动下，电机的输出轴可正转或者反转，则固定在电机输出轴之上的电机驱动模块也可随之正转或者反转。

第一电机驱动模块3的转动轴的轴线与第二电机驱动模块2的转动轴的轴线所成的夹角不为零。在控制器模块6的控制下，第一电机驱动模块3可绕其转动轴做周期性的往复转动。第二电机驱动模块2可绕其转动轴做周期性的往复转动。这是为了保证安装在第一电机驱动模块3上的红外测温模块4可由两个方向的往复摆动扫描覆盖整个目标区域5。

红外测温模块4包括红外测温镜头，红外测温模块4中的红外测温镜头旁装有可发射可见光的射灯，射灯的光线的方向与红外测温模块4中的红外测温镜头的轴线方向相同或者大致相同即可，在本实施例中，射灯的光线方向与红外测温镜头的镜头轴线之间的夹角小于15°。则射灯发出的可见光可标识红外测温模块4所需要测温的目标点，即将测温目标点可视化。射灯的开启和关闭可由人工控制。

图3是本发明的监控流程图。依靠上述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置所实现的监控方法的具体流程是：

步骤1、红外测温模块4扫描目标区域5，测量目标区域5的初始温度场；

步骤2、控制器模块6接收红外测温模块4所测量的温度，记录目标区域5的初始温度场；

步骤3、控制器模块6根据初始温度场的数据，判断人体的特征温度和覆盖物的特征温度是否同时存在，如果是，则进入步骤4；如果否，则进入步骤7；

步骤4、控制器模块6保存初始温度场的数据和特征温度数据；

步骤5、红外测温模块4扫描目标区域，测量目标区域5的当前温度场；

步骤6、控制器模块6分析并比较当前温度场与初始温度场的差异，根据特征温度的变化，判断人体与覆盖物的相对位置是否改变；如果是，则进入步骤7，如果否，则进入步骤5；

步骤7、声光警示提醒模块9发出声光警示提醒；

步骤8、人工解除声光警示提醒模块9的提醒，并回到步骤1。

在上述步骤1和步骤5中，红外测温模块4扫描目标区域5的具体方法是，控制器模块6分别控制第一电机7的输出轴和第二电机8的输出轴周期性往复转动，则第一电机驱动模块3和第二电机驱动模块2也随之分别做周期性往复转动，红外测温模块4即可完成对目标面区域5两个方向上的扫描，通过非接触的方式获得红外测温模块4中的红外测温镜头所对准之处的温度值，进而获得目标面区域的温度场。

本发明的工作原理是，人体在睡觉时，人体头部及面部处于覆盖物之外以便呼吸，除头部和面部之外人体其它部位处在覆盖物之下以便保暖，一般情况下，人体裸露部位的温度高于覆盖物表面的温度，将人体头部及覆盖物设为该监控装置的目标面，监控装置即可获得该目标面的温度场，如果人体和覆盖物的相对位置发生了变化，如人体头部及面部被覆盖物完全遮住，或覆盖物滑开导致人体四肢或躯干裸露，该目标面的温度场将发生变化。

结合图1，在此实施例中，可在目标区域平面所平行的平面上建立坐标系。当红外测温模块4中的的红外测温镜头对准目标区域5的某一个点时，可测量此点的温度。通过第一电机7的驱动，第一电机驱动模块3可以带动红外测温模块4绕y轴做扇形摆动，红外测温模块4可获得其摆动形成的扇面与目标区域平面的相交线上的若干个点的实际温度，即完成对目标区域平面上的x轴方向上温度场的线扫描。通过第二电机8的驱动，第二电机驱动模块2可以带动第一电机驱动模块3绕x轴做扇形摆动，红外测温模块4可获得此摆动扇面与目标区域平面的相交线上若干个点的实际温度，即完成对目标区域平面上y轴方向上的温度场的线扫描。

通过第一电机7和第二电机8相结合的周期性地扇形摆动，红外测温模块4即可在整个目标区域平面上逐行或者逐列扫描，得到目标区域平面上若干个离散点的温度值，从而构建整个目标面区域内的温度场。

另外可由人工开启或者关闭安装在红外测温模块4中的红外测温镜头旁的射灯，当射灯开启时，射灯所发出的光线射向目标区域，在目标区域上形成醒目的光点，当第一电机驱动模块3和第二电机驱动模块2做周期性往复转动时，射灯也随之运动，则光点在目标面上形成对应的光点轨迹，并以光点和光点轨迹的方式指示对应的扫描点和扫描区域，则监护人通过可视化的光点和光点轨迹可了解本发明的监控区域范围，以便调整婴儿床的对应位置。

在实际的应用中，x轴和y轴之间的夹角不为零即可。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：包括控制器模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、红外测温模块、声光警示提醒模块和支座模块；第二电机驱动模块连接在支座模块之上且可相对于支座模块转动；第一电机驱动模块连接在第二电机驱动模块之上且可相对于第二电机驱动模块转动；红外测温模块固定在第一电机驱动模块之上；红外测温模块中的红外测温镜头朝向目标区域安装；红外测温模块和声光警示提醒模块都与控制器模块相连接；第一电机驱动模块和第二电机驱动模块都由控制器模块所控制；在红外测温模块中的红外测温镜头旁装有可发射可见光的射灯，射灯的光线的方向与红外测温模块中的红外测温镜头的轴线方向所形成的夹角角度小于15度。

2.按权利要求1所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：还包括连接在控制器模块上的第一电机和第二电机；第一电机驱动模块固定在第一电机的输出轴上，且在第一电机的驱动下，可相对第二电机驱动模块转动；第二电机驱动模块固定在第二电机的输出轴上，且在第二电机的驱动下，可相对支座模块转动。

3.按权利要求1所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：第一电机驱动模块的转动轴的轴线与第二电机驱动模块的转动轴的轴线所成的夹角不为零。

4.按权利要求1所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：在控制器模块的控制下，第一电机驱动模块可绕其转动轴做周期性的往复转动。

5.按权利要求1所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：在控制器模块的控制下，第二电机驱动模块可绕其转动轴做周期性的往复转动。

6.按权利要求1所述的非接触式扫描温度场的防窒息防着凉监控装置，其特征在于：声光警示提醒模块可通过有线或无线的方式与控制器模块相连接，在控制器模块的控制下，声光警示提醒模块可发出或停止声光警示提醒。