CN103877659B - 一种智能化多功能婴幼儿伴护系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种智能化多功能婴幼儿伴护系统，由哭声识别模块、音乐随机播放模块、人工选择播放音乐模块、体温监测模块连接而成，上述模块固化在一个芯片上，安装在可弯折式硅胶外壳内，各个模块的连接要描述连接关系。本发明可以实现对婴儿哭声识别并随机播放音乐功能，能实现对婴儿体检测并在体温异常时进行预警的功能。该系统外壳为无毒害封闭式硅胶制装置，装置可缠绕于人体多个部位，也可独立用作智能电子体温计和婴幼儿的磨牙棒。

Description

一种智能化多功能婴幼儿伴护系统

技术领域

本发明涉及婴幼儿用品技术领域，具体地说是涉及一种以婴幼儿哭声控制系统随机播放音乐，同时能对婴幼儿进行体温检测和针对婴幼儿体温异常发出预警的智能装置。

背景技术

当今社会，越来越多的年轻父母由于缺少照顾婴幼儿的经验和工作繁忙等原因，婴幼儿哭闹成为困扰众多年轻父母的一大难题。倘若能有一种能穿戴的智能装置具备识别婴幼儿的哭声，监测的婴幼儿哭时能播放儿歌来逗婴幼儿开心，这样就可以在一定程度上减轻年轻父母照顾婴幼儿的重担。此外，婴幼儿发烧对婴幼儿的发育影响非常大，如果婴幼儿体温异常没有被及时发现，很可能造成脑损伤等严重后果。如果在监测婴幼儿哭闹的同时还能进行体温监测和体温异常预警功能，就能让年轻的父母及时的了解孩子的体温状况。而目前还没有这样的设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化多功能婴幼儿伴护系统，该系统具有以下功能：哭声识别功能、音乐随机播放功能、人工选择播放音乐功能、体温监测功能。

婴幼儿的哭声响度能达到110分贝，而生活中一般的噪声响度都要小于该值，因此本发明设定婴儿哭声识别的阈值在90至110分贝的范围内，实现对婴幼儿哭声的识别，算法流程图如图4所示。

当监测到婴幼儿哭泣时，系统自启动装置内的控制芯片实现音乐播放，达到哄小孩的功能。此外，由于该装置的目标群体为广大婴幼儿儿童，该类群体对于重复性的东西好奇心较其他群体较差。因此，为了尽量降低歌曲重复率，本发明中含有数百首儿歌，并采用随机播放功能。除此之外，该装置还具有婴幼儿监护人手动选择播放歌曲功能，通过按键选择播放上一曲或下一曲。手动选择歌曲的播放，使该发明可用作婴幼儿平时的玩具，这样在日常生活中可以借助本发明教婴幼儿唱儿歌，对婴幼儿的启蒙教育具有一定的意义，实现了一物多用。

体温监测模块包括体温检测和体温异常预警功能。体温检测采用较先进的温度传感器(如ADT7420等)和相应的驱动电路采集手腕处体温数据，由主控芯片对该数据进行分析处理，其算法流程图如图5所示。体温异常预警功能包括语音提示和灯光闪烁提醒两种方式。当主控芯片对体温检测模块测量到的体温数据处理结果超出正常的婴幼儿体温阈值时，主控芯片会控制装置上的发光管和语音模块进行报警，提醒监护人注意，从而在很大程度上提高了婴幼儿的及时就诊率。

上述所有功能模块全集成于一块芯片上，芯片采用纽扣电池供电。将该芯片装入一根可弯折的全封闭式的硅胶棒内部，在硅胶棒开始处采用暗扣封闭，暗扣嵌入在硅胶棒上，保证芯片和暗扣不会脱离硅胶棒，防止婴幼儿误吞。硅胶棒内部植入锡材质的金属丝，使用户可以根据要佩戴的位置和具体用途设计该装置的佩戴形状。此外，该无毒害的封闭式硅胶棒设计可将该装置用作婴幼儿的磨牙棒，用于帮助乳牙萌出、改正咬奶头的现象和及时地训练了婴幼儿的口腔咀嚼功能。

附图说明

图1是本发明立体示意图。

图2是本发明的佩戴状态示意图。

图3是本发明使用的芯片内部结构框图。

图4是本发明中哭声识别算法流程图。

图5是本发明体温数据处理算法流程图。

图中1是为系统工作指示灯，2是开关按键，3是“上一首”按键，4是“下一首”按键，5是温度传感器电极，6是红色LED灯，7是扬声器，8是黄色LED灯，9是麦克，10是暗扣。

具体实施方式

下面详细介绍本发明的实施例，所述实施例的示例均已在图中示出。

本发明将各功能模块集成于一块芯片中，该芯片的内部结构如图3所示。芯片以工业增强型51单片机内核为核心，通过按键中断的方式实现对各个功能模块的控制。该芯片参照附图，本领域技术人员完全可以实施制作。系统上电后，完成相应的控制端口设置和AD模块设置，此时系统声控模块正常工作，当有声音的时候，声控芯片输出高电平，此时单片机进入中断，启动AD采样，进入哭声识别算法；当启动系统体温检测功能时，会置位体温检测芯片片选信号，使体温检测芯片工作，并通过AD采样送至单片机内部，执行体温检测算法，完成相应操作；当按下图1中3或者4时，单片机进入相应按键中断服务子程序，设置音乐播放模块的工作模式，实现人工选择播放音乐。

将芯片通过图1中10的位置装入硅胶棒中，按下图1中10暗扣，将芯片封闭于硅胶棒中。系统有两种启动方式：人工手动启动和由监测到婴幼儿哭声智能启动。人工手动启动：图1中1为绿色LED灯，用作系统工作指示灯，当按下图1中2，系统启动；由监测到婴幼儿哭声智能启动：图1中9为麦克口，当监测到婴幼儿哭声时，系统自启动并随机播放内置音乐。系统启动后，图1中1处于点亮状态。图1中3和4用于完成手动选择当前播放的音乐：按下图1中3，选择播放上一首音乐。按下图1中4，选择播放下一首音乐。将图1中5紧贴额头或者人体其他部位，长按图1中的3或者4五秒钟，系统启动体温监测功能，当体温高于37.5度时，图1中6红色LED被点亮，同时图中7扬声器发出体温过高语音预警提示；当体温低于36.9度时，图1中8黄色LED被点亮，同时图中7扬声器发出体温较低语音预警提示。该装置除了能实现体表体温监测外，还可以实现体内体温监测，改变硅胶棒的形状，使图1中的5处于装置顶端，将其深入口腔内，实现体内温度监测。该装置外壳由无毒害的硅胶制成，可以用作婴幼儿磨牙棒。

Claims (3)

1.一种智能化多功能婴幼儿伴护装置，由哭声识别模块、音乐随机播放模块、人工选择播放音乐模块连接而成，上述模块固化在一个芯片上，各个模块间相互独立并由芯片上的主控芯片统一调度控制，所述主控芯片为工业增强型51单片机，哭声识别模块上有声控开关，所述哭声识别模块根据不同的婴儿调节待识别哭声的阈值，其特征在于：芯片内还固化有体温监测模块，由体温监测模块中的温度传感器检测婴幼儿体表或者体内的体温，由主控芯片对测量的体温数据分析处理，根据分析结果判断体温是否正常，当体温异常时，系统自动预警，智能化多功能婴幼儿伴护系统安装在可弯折式硅胶外壳内，可弯折式硅胶外壳是个硅胶棒，内部植入锡材质的金属丝，使用者可根据佩戴的位置和佩戴位置的尺寸形状，将该装置弯折成任意形状，方便佩戴。

2.根据权利要求1所述智能化多功能婴幼儿伴护装置，其特征在于：当识别到婴幼儿的哭声时，主控芯片会随机播放装置内部嵌入的儿歌来达到哄小孩的目的，该装置不仅能随机播放还能通过装置上的按键进行选择性播放歌曲。

3.根据权利要求1所述智能化多功能婴幼儿伴护装置，其特征在于：自动预警方式包括语音提示和灯光闪烁提醒双重方式，从而可以提高预警成功率。