CN107928250A - 一种无接触毫米波智能婴儿摇篮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，包括床架和摇篮，摇篮上设有信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统和控制与执行系统，信号采集系统包括毫米波传感器、声音传感器和温度传感器，毫米波传感器的输出端、温度传感器的输出端、声音传感器的输出端均与数据分析系统的输入端连接，数据分析系统的输出端均与婴儿状况智能处理系统的输入端连接，婴儿状况智能处理系统的输出端与控制与执行系统的输入端。本发明基于毫米波隔空探测婴儿生理信号，反映出得数据更加精准，监测更加方便，根据婴儿的状态与需求进行实时调节，更人性化、智能化。
Description
技术领域
本发明涉及婴儿摇篮技术领域，特别涉及一种无接触毫米波智能婴儿摇篮。
背景技术
通过调查研究，发现两口之家自己照顾婴儿的居多，年轻父母白天要上班，下班后不仅要干一堆家务活，还要带婴儿，晚上孩子还不时不时吵闹，工作量之大可想而知，于是严重地影响第二天的精神状态。现有技术上的婴儿摇篮存在以下几点问题：
1、基本是通过婴儿啼哭声后，以尿湿传感器以及温度传感器数据来分析婴儿啼哭声后的原因来决定摇篮摇晃，当婴儿在无啼哭，辗转无法入眠状况下，其方案无法识别婴儿睡眠状态，则没有采取任何安抚方案；
2、摇篮采用固定摇晃速度与频率无法根据婴儿的睡眠状态与需求进行实时摇晃速度与频率的自动调节；
3、现代父母一般采用高吸收力可扔婴儿尿布，床板尿湿传感器几乎无法检测出婴儿的尿液；
4、没有生理采集数据比如活动率，呼吸率，心跳率，则无法精准识别婴儿的状态与需求以及婴儿的生理健康状况。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，通过基于毫米波传感器能在数米内隔空探测与识别身体生理信号，能精准监控到婴儿的尿尿情况等婴儿的各类生理数据，毫米波监测更加方便；毫米波传感器、声音传感器和温度传感器监控到婴儿的生理数据，就能完全了解婴儿的生理需求，然后根据婴儿的状态与需求进行实时摇晃速度与频率的自动调节，音乐播放调整，床板的温度调整，异常警报启动，自动调整更人性化、智能化。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
本发明所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，包括床架、摇篮、信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统和控制与执行系统，摇篮与床架转动连接；信号采集系统包括毫米波传感器、声音传感器和温度传感器，数据分析系统包括毫米波生理分析系统和婴儿声音分析系统，毫米波传感器的输出端、温度传感器的输出端均与毫米波生理分析系统的输入端连接，声音传感器的输出端与婴儿声音分析系统的输入端连接，毫米波生理分析系统的输出端、婴儿声音分析系统的输出端均与婴儿状况智能处理系统的输入端连接，控制与执行系统包括摇篮摆动调节器、音乐播放器、温度调节器和异常报警器，婴儿状况智能处理系统的输出端分别与摇篮摆动调节器的输入端、音乐播放器的输入端、温度调节器的输入端、异常报警器的输入端，信号采集系统用于采集控制与执行系统的反馈信息，婴儿状况智能处理系统根据数据分析系统所检测到的生理数据自动选择设定的生理数据，控制与执行系统通过婴儿状况智能处理系统所检测到的生理数据自动调节摇篮的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床板合适的温度以及异常报警。
进一步地，婴儿状况智能处理系统的输出端与智能手机终端连接。
进一步地，异常报警器与智能手机终端连接。
进一步地，音乐播放器设有音量调节单元。
进一步地，信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统和控制与执行系统同步工作，信号采集系统实时采集控制与执行系统的反馈信息，控制与执行系统实时调节摇篮的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床合适的温度以及异常报警。
进一步地，声音传感器和音乐播放器均设于摇篮靠近婴儿头部的一侧。
进一步地，温度传感器和温度调节器均设于摇篮的床板上。
进一步地，毫米波传感器设于床架上。
本发明有益效果为：本发明通过基于毫米波传感器能在数米内隔空探测与识别身体生理信号，能精准监控到婴儿的尿尿情况等婴儿的各类生理数据，毫米波监测更加方便；毫米波传感器、声音传感器和温度传感器监控到婴儿的生理数据，就能完全了解婴儿的生理需求，然后根据婴儿的状态与需求进行实时摇晃速度与频率的自动调节，音乐播放调整，床板的温度调整，异常警报启动，自动调整更人性化、智能化。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体结构示意图。
图中:1、床架；2、摇篮；3、毫米波传感器；4、声音传感器；5、温度传感器；6、毫米波生理分析系统；7、婴儿声音分析系统；8、婴儿状况智能处理系统；9、摇篮摆动调节器；10、音乐播放器；11、温度调节器；12、异常报警器；13、智能手机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，包括床架1、摇篮2、信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统8和控制与执行系统，摇篮2与床架1转动连接；信号采集系统包括毫米波传感器3、声音传感器4和温度传感器5，数据分析系统包括毫米波生理分析系统6和婴儿声音分析系统7，毫米波传感器3的输出端、温度传感器5的输出端均与毫米波生理分析系统6的输入端连接，声音传感器4的输出端与婴儿声音分析系统7的输入端连接，毫米波生理分析系统6的输出端、婴儿声音分析系统7的输出端均与婴儿状况智能处理系统8的输入端连接，控制与执行系统包括摇篮摆动调节器9、音乐播放器10、温度调节器11和异常报警器12，婴儿状况智能处理系统8的输出端分别与摇篮摆动调节器9的输入端、音乐播放器10的输入端、温度调节器11的输入端、异常报警器12的输入端，信号采集系统用于采集控制与执行系统的反馈信息，婴儿状况智能处理系统8根据数据分析系统所检测到的生理数据自动选择设定的生理数据，控制与执行系统通过婴儿状况智能处理系统8所检测到的生理数据自动调节摇篮2的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床合适的温度以及异常报警。
本发明包括信号采集系统、数据分析系统、婴儿状态智能处理系统8和控制系统和执行系统，通过毫米波雷达扩频技术来精准检测与识别婴儿身体生理信号，这些数据经过人工智能，深度学习训练后的特殊算法模型处理后转化至生理数据，包括活动率，呼吸率，心跳率，尿湿，通过采取的数据加上声音传感器4、温度传感器5的数据后，就能完全了解婴儿的生理需求，然后根据婴儿的状态与需求进行实时反馈与调整包括自动调节摇晃速度与频率，音乐播放调整，床板的温度调整，异常警报启动。
婴儿状况智能处理系统8的输出端与智能手机13终端连接；异常报警器12与智能手机13终端连接；音乐播放器10设有音量调节单元；信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统8和控制与执行系统同步工作，信号采集系统实时采集控制与执行系统的反馈信息，控制与执行系统实时调节摇篮2的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床合适的温度以及异常报警；声音传感器4和音乐播放器10均设于摇篮2靠近婴儿头部的一侧；温度传感器5和温度调节器11均设于摇篮2的床板上；毫米波传感器3设于床架上。
本发明无接触毫米波智能婴儿摇篮是将毫米波传感器3装在床架1上方，将声音传感器4装在摇篮2靠近婴儿头部的一侧以及将温度传感器5在摇篮2的床板上一起监控婴儿的生理数据。
通过床架1上的毫米波对躺在摇篮2床板上的婴儿进行无接触数据采集。毫米波传感器3能采取婴儿身体上动作，胸口呼吸及心跳的微小跳动数据，此方案无需采用接触式或穿戴式的手段采取数据，因此不会造成婴儿生理不适。
当婴儿尿尿时, 毫米波传感器3测出婴儿尿尿状态后，婴儿状态智能处理系统8将命令控制系统和执行系统中的摇篮摆动调节器9，开始慢速摇摆婴儿摇篮，同时音乐播放器10会由小声播放音乐，然后通过音量调节单元慢慢增加到所设定音量。如果婴儿因尿后不能入眠而啼哭，此时摇篮摆动调节器9将逐渐增加摇篮摇摆速度，直到所设定顶速。
如果婴儿因摇篮2摇摆与音乐播放，毫米波传感器3测出婴儿渐渐入睡后，婴儿状态智能处理系统8就会命令控制系统和执行系统的音量调节单元开始减低音量，音乐播放器10停止音乐播放，同时摇篮摆动调节器9放慢摇篮2摇摆速度，最后停止摇晃。
如果毫米波传感器3测出婴儿还辗转不眠，婴儿状态智能处理系统8知道婴儿睡眠状况后，摇篮摆动调节器9会保持摇篮2摇摆至顶速，直到婴儿渐渐入睡。
婴儿状态智能处理系统8通过毫米波传感器3探测，能记录小便次数。当小便次数超过所设定次数后（父母能通过智能手机App，以婴儿所使用的尿布设定），就会通过蓝牙连接婴儿父母的智能手机13，智能手机13铃声会响起，让父母为婴儿更换新尿布。同时，控制与执行系统将启动摇篮摆动调节器9摇晃摇篮2，婴儿就不会因尿湿啼哭了，因此该方案更贴近婴儿需求。
摇篮2床板的温度传感器5能依照婴儿摇篮2环境温度而自动调整婴儿床所设定的温度。无论天气炎热或天冷时，婴儿床都能固定在所设定的温度，让婴儿能温暖窝在婴儿床上，婴儿就不会因天气转变感道不舒服而啼哭。
一些较大婴儿起身靠着或企图越过摇篮床架1时，床架1上的毫米波传感器3能探测此危险动作后，控制系统和执行系统将立即停止摇篮摆动调节器9摇摆摇篮2，及时启动异常报警器12报警或者并及时通过蓝牙，启动智能手机13上的异常警报，通知父母前来阻止婴儿危险动作。
一些初生婴儿或早产儿因生理状态未稳定，需要监控婴儿的生理数据(活动率，呼吸率，心跳率，排尿次数)，通过床架1上的毫米波传感器3对躺在摇篮2床板上的婴儿进行无接触数据采集，然后把婴儿的生理数据通过蓝牙显示在父母的智能手机上，如有任何异常状态，立即启动智能手机上的异常警报，让父母能第一时间采取行动。如果婴儿的生理状态正常，父母就能安心。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：包括床架（1）、摇篮（2）、信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统（8）和控制与执行系统，摇篮（2）与床架（1）转动连接；信号采集系统包括毫米波传感器（3）、声音传感器（4）和温度传感器（5），数据分析系统包括毫米波生理分析系统（6）和婴儿声音分析系统（7），毫米波传感器（3）的输出端、温度传感器（5）的输出端均与毫米波生理分析系统（6）的输入端连接，声音传感器（4）的输出端与婴儿声音分析系统（7）的输入端连接，毫米波生理分析系统（6）的输出端、婴儿声音分析系统（7）的输出端均与婴儿状况智能处理系统（8）的输入端连接，控制与执行系统包括摇篮摆动调节器（9）、音乐播放器（10）、温度调节器（11）和异常报警器（12），婴儿状况智能处理系统（8）的输出端分别与摇篮摆动调节器（9）的输入端、音乐播放器（10）的输入端、温度调节器（11）的输入端、异常报警器（12）的输入端，信号采集系统用于采集控制与执行系统的反馈信息，婴儿状况智能处理系统（8）根据数据分析系统所检测到的生理数据自动选择设定的生理数据，控制与执行系统通过婴儿状况智能处理系统（8）所检测到的生理数据自动调节摇篮（2）的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床板合适的温度以及异常报警。
2.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：婴儿状况智能处理系统（8）的输出端与智能手机（13）终端连接。
3.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：异常报警器（12）与智能手机（13）终端连接。
4.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：音乐播放器（10）设有音量调节单元。
5.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：信号采集系统、数据分析系统、婴儿状况智能处理系统（8）和控制与执行系统同步工作，信号采集系统实时采集控制与执行系统的反馈信息，控制与执行系统实时调节摇篮（2）的摇晃速度与频率、匹配的音乐、床合适的温度以及异常报警。
6.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：声音传感器（4）和音乐播放器（10）均设于摇篮（2）靠近婴儿头部的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：温度传感器（5）和温度调节器（11）均设于摇篮（2）的床板上。
8.根据权利要求1所述的一种无接触毫米波智能婴儿摇篮，其特征在于：毫米波传感器（3）设于床架上。
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