CN102326992A - 智能摇摆式婴儿床及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能摇摆式婴儿床及其控制方法，通过检测婴儿床底半椭圆形分布的振动传感器的频率和振幅，再利用模糊算法来判断婴儿的活动，并通过遗传算法控制灯的亮度或音乐的旋律。同时通过检测声音传感器的音频信号，利用数字信号处理技术来判断婴儿的哭啼声，并通过遗传算法控制灯的亮度或音乐的旋律。本发明的有益效果是：能够自动检测到婴儿的哭闹，并智能地打开照明或者播放声音，起到自动哄婴儿的作用，方便看护，减小了大人的劳动强度。

Description

智能摇摆式婴儿床及其控制方法

技术领域

 本发明涉及一种婴儿床，特别涉及一种智能摇摆式婴儿床及其控制方法。

背景技术

婴儿出生后，需要父母投入大量的时间和精力来照顾，但毕竟父母的精力有限，无法时刻不停地照顾新生儿，需要一定的时间休息，尤其是晚上婴儿经常会出现哭闹的情况，大人就必须起床去哄孩子，严重影响了大人的睡眠。而一般来说，在晚上光线很暗时，婴儿睡醒睁开眼会有恐惧感，所以会哭闹；在白天光线不暗时，婴儿睁开眼时，没有人理他，也会因害怕而哭闹。

现在智能婴儿床基本都是通过检测婴儿床的温度、湿度、加速度或声音信号来控制婴儿床的摇动或用语音通知看护人（如婴儿尿床等），目的是减轻看护人的劳动强度或方便照顾婴儿。但一般智能化程度低，没有考虑婴儿的心理健康。

发明内容

 为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种充分考虑婴儿心理健康、智能化程度高的智能摇摆式婴儿床及其控制方法。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明一种智能摇摆式婴儿床，包括摇摆式床体，还包括：

振动传感器，设置在摇摆式床体底部，为若干个并均匀排列成半椭圆形，用

于检测摇摆式床体的振动信号；

   监控拾音器，用于检测摇摆式床体内的婴儿声音信号；

光电传感器，用于检测摇摆式床体内的光线强度信号；

   单片机，信号连接振动传感器、监控拾音器和光电传感器，接收振动信号、婴儿声音信号和光线强度信号并进行处理；以及

   照明装置和声音播放器，均连接单片机的控制信号输出端。 

上述相邻两个振动传感器到所围成的椭圆形的中心点的夹角是11.25°。

上述照明装置包括照明灯和彩灯。

本发明的一种智能摇摆式婴儿床的控制方法，包括以下步骤：

 a.检测摇摆式床体是否振动或者摇摆式床体内是否有声音，如果是，进行步骤b，如果否，进行步骤g;

b.单片机通过模糊算法确定摇摆式床体是否为婴儿活动的有效振动或者单片机通过声音识别确定摇摆式床体内是否为婴儿哭声，如果是进行步骤c，如果否，则返回步骤a；

c.检测摇摆式床体内的光线强度是否在设定范围内，如果低于设定范围，则进行步骤d，否则，则进行步骤e；

d. 单片机利用遗传算法控制照明灯打开，并将光线调至设定范围内；

e.单片机利用遗传算法控制声音播放器播放音乐并同时打开随音乐变化的彩灯；

f.延时返回步骤a;

g.缓慢熄灯或逐渐减小播放的音乐声音至停止，如果熄灯或无音乐状态，则返回步骤a。

本发明的有益效果是：能够自动检测到婴儿的哭闹，并智能地打开照明或者播放声音，起到自动哄婴儿的作用，方便看护，减小了大人的劳动强度。能够减少黑暗给婴儿带领的恐惧感而又不会因光线强而影响婴儿的睡眠质量，而且婴儿的活动会带来愉悦的音乐和变换的彩光，不仅给婴儿带来愉悦感，还能培养婴儿的音乐感，促进婴儿的智力发育。

附图说明   

图1为本发明振动传感器安装示意图。

图2为本发明的结构框图。

图3为本发明的工作流程框图。

图中：1振动传感器，2摇摆式床体。

具体实施方式

本发明一种智能摇摆式婴儿床，包括摇摆式床体2，还包括振动传感器1、监

控拾音器、光电传感器、单片机、照明装置和声音播放器。若干个振动传感器1设置在摇摆式床体2底部，并均匀排列成半椭圆形，用于检测摇摆式床体2的振动信号，相邻两个振动传感器1到所围成的椭圆形的中心点的夹角是11.25°。监控拾音器用于检测摇摆式床体内的婴儿声音信号。光电传感器用于检测摇摆式床体内的光线强度信号。单片机信号连接振动传感器、监控拾音器和光电传感器，接收振动信号、婴儿声音信号和光线强度信号并进行处理。照明装置和声音播放器，均连接单片机的控制信号输出端。上述照明装置包括照明灯和彩灯。

婴儿床在框架结构上有外床和摇摆式床体2两部分组成，婴儿一般都睡在摇摆式床体2里。利用婴儿的活动会带动摇摆式床体的摆动来实现对婴儿活动的非接触检测。按这种形状分布安装的振动传感器1，无论婴儿床放置的水平角度怎样，都能保证至少有一个震动开关的震动检测是有效的，并且在婴儿床静止时根据各个振动传感器1的状态可以检测床的放置情况，并记录下来作为有振动时的软件算法依据，也是自适应的前置条件。单片机利用模糊算法来判断婴儿活动的有效振动。

声音检测是利用监控拾音器把声音信号传给单片机，单片机利用数字信号处

理技术对音频信号进行识别，判断婴儿的哭声。

光线检测是利用光电传感器将光线强弱转化成电信号。 

   照明装置控制是利用PWM（脉冲宽度调解）来实现的。对婴儿的活动用遗传算法，根据遗传算法的结果来控制灯光的。

声音播放器和彩灯的控制是根据婴儿的活动或哭啼来实现的。对婴儿的活动和哭啼用遗传算法，根据遗传算法的结果来控制音乐播放的旋律（彩灯的灯光变换和音乐旋律一直）。

本发明的智能摇摆式婴儿床的控制方法，包括以下步骤：

 a.检测摇摆式床体是否振动或者摇摆式床体内是否有声音，如果是，进行步骤b，如果否，进行步骤g;

b.单片机通过模糊算法确定摇摆式床体是否为婴儿活动的有效振动或者单片机通过声音识别确定摇摆式床体内是否为婴儿哭声，如果是进行步骤c，如果否，则返回步骤a；

c.检测摇摆式床体内的光线强度是否在设定范围内，如果低于设定范围，则进行步骤d，否则，则进行步骤e；

d. 单片机利用遗传算法控制照明灯打开，并将光线调至设定范围内；

e.单片机利用遗传算法控制声音播放器播放音乐并同时打开随音乐变化的彩灯；

f.延时返回步骤a;

g.缓慢熄灯或逐渐减小播放的音乐声音至停止，如果熄灯或无音乐状态，则返回步骤a。

上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims (4)

1.一种智能摇摆式婴儿床，包括摇摆式床体，其特征在于，还包括：

振动传感器，设置在摇摆式床体底部，为若干个并均匀排列成半椭圆形，用

于检测摇摆式床体的振动信号；

   监控拾音器，用于检测摇摆式床体内的婴儿声音信号；

光电传感器，用于检测摇摆式床体内的光线强度信号；

   单片机，信号连接振动传感器、监控拾音器和光电传感器，接收振动信号、婴儿声音信号和光线强度信号并进行处理；以及

   照明装置和声音播放器，均连接单片机的控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述智能摇摆式婴儿床，其特征在于：所述相邻两个振动传

感器到所围成的椭圆形的中心点的夹角是11.25°。

3.根据权利要求1所述智能摇摆式婴儿床，其特征在于：所述照明装置包括照明灯和彩灯。

4.一种权利要求1所述智能摇摆式婴儿床的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

 a.检测摇摆式床体是否振动或者摇摆式床体内是否有声音，如果是，进行步骤b，如果否，进行步骤g;

b.单片机通过模糊算法确定摇摆式床体是否为婴儿活动的有效振动或者单片机通过声音识别确定摇摆式床体内是否为婴儿哭声，如果是进行步骤c，如果否，则返回步骤a；

c.检测摇摆式床体内的光线强度是否在设定范围内，如果低于设定范围，则进行步骤d，否则，则进行步骤e，；

d. 单片机利用遗传算法控制照明灯打开，并将光线调至设定范围内；

e.单片机利用遗传算法控制声音播放器播放音乐并同时打开随音乐变化的彩灯；

f.延时返回步骤a;

g.缓慢熄灯或逐渐减小播放的音乐声音至停止，如果熄灯或无音乐状态，则返回步骤a。

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