方便起夜的LED红外感应地毯

江苏省江阴市华士实验中学 李雨洹

一、确定选题

夜晚起床上卫生间或喝水时，由于床头灯的开关离人有一段距离，不能方便地触摸到，所以人们有时会因嫌麻烦而先下床穿好鞋子再开灯。但这带来了一个新的问题，就是找不到鞋子，或者即便找到了鞋子也会穿反，有时心急了还会不小心踩在地上或摔倒。

在学校的发明课上，我学习了红外传感器的相关知识，老师鼓励我们将其应用到生活中解决实际问题，于是我就想到了之前遇到的问题。

为改变起夜时“盲穿”鞋子的尴尬，我决定制作一种方便起夜的LED红外感应地毯。

二、研究过程

确定选题后，我与多名同学进行了交流，发现起夜时先穿鞋子再开灯的人不在少数，而且他们都表示经常发生找不到鞋子或反穿鞋子的尴尬，这更坚定了我研究这个问题的决心。

我想了几个初步的设计方案，并与同学们进行了讨论，还请教了老师。

我还查找了大量的专利文献并进行了查新检索，避免重复性研究。

最后，我在老师的指导下确定了最终的研究方案：

将红外传感器安装在床下方的侧板上，位置靠近人下床时的小腿肚位置，便于触发。将LED灯安装在地毯四周，电池盒和控制器等安装在床板内侧。这样人晚上起夜时，小腿部位就会触发红外传感器，启动电源开关，打开LED灯，照亮地毯，从而保证能迅速找到并穿上鞋子。人走后，LED灯延时熄灭。

确定方案后，我进行了方案优化和图纸设计。与此同时，为了制作作品模型，我报名参加了学校的3D打印兴趣课，利用所学知识设计了简易床的三维图纸，并在老师的协助下用激光切割机切割木材，将其制作成模型。我还网购了电子元件等制作器材。

我花了大概6个小时安装、焊接和调试，制作完成后，经过测试，装置的效果很好。

图1 装置结构示意图

三、完善设想

一是改进床的结构，便于安装电池盒及电子元件。二是在地毯的底部安装小吸盘，增加地毯与地板之间的摩擦力，从而增强地毯的防滑效果。三是改进控制器设置，实现LED灯延时时间多挡调节。

（指导老师：谢飞）

专家点评

李雨洹的“方便起夜的LED红外感应地毯”是一项符合学生年龄特征和认知水平的改进性发明。这项发明体现了三个方面的特点：

第一，它来源于发明人自己的生活经历，这是当前科创教育、科创竞赛活动都着重强调的关键点。只有这样才能培养学生的观察能力和提出问题的能力。

第二，发明过程、研究方法符合科学研究的规范和程序，全面了解、搜集相关研究成果，客观公正地对已有的成果进行认真分析和评价，并在此基础上进行设计，改变了一些作品看似先进，实则成本高、技术复杂等缺点。

第三，作者具有实事求是的科学精神，能将复杂的问题简单化，使之更有益于满足社会的需要和作品的推广应用。

总之，我们应向李雨洹同学学习，积极参加学校兴趣小组社团活动，通过小制作、小发明、小创造等科创活动，培养自己的创新品格。