CN109559479A - 智能小保姆 - Google Patents

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Abstract

智能小保姆，尤其是一种和智能手机联网，日常监护婴幼儿或老人健康的智能穿戴设备。解决了现有产品接收机携带不方便，体积大、总成本高、功能少的难题，采用带在人体上的小设备通过各个传感器检测人体的情况，当超出设定值时触发蓝牙发送信号给手机报警提示，这样用智能手机就实现了监护大小便、蹬被子、被窝温度低、被窝温度高、突然摔倒、醒来运动、防止被监护入走丢的智能检测。

Description

智能小保姆
技术领域：
本发明涉及一种智能小保姆，尤其是一种和智能手机联网，日常监护婴幼儿或老人健康的智能穿戴设备。
背景技术：
以前的智能小保姆是由发射机和接收机组成，接收机是妈妈随身携带，发射机检测孩子的健康隐患，并将检测到的信号发送给接收机。其存在的问题是：接收机携带不方便，体积大、总成本高、功能少。
发明内容：
本发明目的是提供一种智能小保姆，尤其是一种和智能手机联网，用手机实现监护：大小便、蹬被子、被窝温度过低、被窝温度过高、突然摔倒、醒来运动、防止被监护人走丢的多功能智能穿戴监护设备。
本实用发明是这样实现的：
本发明采用：智能小保姆粘挂在人体前部衣服上，通过各个传感器检测人体的情况，当超出设定值时触发蓝牙发送信号给手机，智能手机的蓝牙和本设备的蓝牙连接，智能手机必须下载本APP才能实现联网报警。手机APP已经申请计算机软件著作权，证书号：软著登字第：3211881号，登记号2018SR882786，软件名称：“依贝情”智能小保姆APP V1.0。
本APP的设计特征是：
(1)智能小保姆的蓝牙可分别发出8路报警信号，手机APP接收8路信号，APP报警时显示相应的动图和对应的报警提示音。例如在大小便时APP报警语音是：“宝宝大小便了”，同时GIF动图显示的是宝宝在尿尿。
(2)客户可以在APP上设定“夜间模式”的时间段，例如：设定22：00——07：00为夜间模式。在夜间模式时，APP自动将手机媒体声音的音量调整调到最小，或转为震动提示，这样晚上报警声就不会打扰到家人的休息。
(3)在APP报警时，点击“停止报警”，本次不再报警；APP设置是：连续4秒内接收到的同一路报警信号视为是同一个报警信号；但间隔4秒以后的报警信号APP仍然会正常报警。
(4)APP首页是8路报警功能的图标，以上8路信号中，每一路报警都能从APP上单独关闭。实现报警功能的自由选择。关闭任一功能时都会出现对话框提示，例如：“关闭大小便报警后，您将不能再接收到大小便报警发来的信息，您确定要关闭吗？”而后点击“确定”就关闭了该功能。
智能小保姆的工作原理：
智能小保姆包括：大小便检测系统、蹬被子检测系统、被窝温度检测系统、摔倒检测系统、人体方向及运动检测系统、睡下自动开始检测冷热报警报警系统、和声音检测系统、及尿液感应夹。
蓝牙MCU(U1)的外围元件有：电容C2、C5——C10，以及电感(L1——L3)，以及晶振(X1)和天线(TX)、电阻(R1)，构成了蓝牙系统。蓝牙MCU的12脚——19脚是8路报警功能的输入脚。其中蓝牙MCU的14脚、17脚是输入高电平报警，另外报警脚是输入低电平报警。低电平是电压低于1.8V，高电平是电压高于2.2V蓝牙MCU就报警。
打开自锁开关(K1)，接通电源开机。当蓝牙发射信号时LED2亮。
电池弱电报警：两个分压电阻(R2和R3)，取出分压后的电池电压值给蓝牙MCU，当电池的电压低于2.8V时，分压电阻中间取的电压值低于1.8V触发蓝牙发射信号，给手机APP报警。
大小便报警：为了检测尿不湿中的大小便，尿液感应夹(J2)头部是两组钢针，两组钢针在夹子弹簧压力下刺入尿不湿内。两组钢针之间距离在0.5厘米-4厘米之间，两组钢针之间是绝缘材料。尿液感应夹(J2)也可通过脖子(4)上的安卓USB插头连接外置尿液感应夹，尿液感应夹是塑料材质，夹子头部是两组刺入尿不湿的钢针，两组钢针分别连接尿液感应夹(J2)的两个电极。
当连接尿液感应夹(J2)的两个钢针之间有尿液时导通，通过电阻(R9)给三极管8550(Q1)的基极供负电，Q1三极管导通，给蓝牙MCU的14脚供高电平，触发蓝牙发射信号，发送给手机APP报警。
大小便报警系统的设计特征是：尿液感应夹其中一个钢针连接电池负极，或通过电阻连接负极，另一个钢针通过电阻连接三极管8550(Q1)的基极；两组钢针之间是绝缘材料，夹子头部是两组刺入尿不湿的钢针；因尿液腐蚀性强，钢针外镀耐腐蚀金属层。
关机尿尿报警：白天常需要只检测大小便，所以本发明设计了关机尿尿报警检测。当J2两点之间有尿液时触发三极管(Q1)导通，同时通过二极管(D1)给三极管(Q5)送电，三极管(Q5)导通给蓝牙MCU电源供电，蓝牙MCU就发送尿尿报警，实现了关机时尿尿报警。
陀螺仪(U2)是三轴加速度陀螺仪传感器，也可采用多轴的陀螺仪传感器，陀螺仪(U2)和陀螺仪的MCU(U3)组成了检测运动、及人体方向的检测系统。智能小保姆按照脖子朝下的方向粘在身上。
陀螺仪的MCU(U3)的功能特征是：人站立时U3的3脚输出一个高电平，人睡下后U3的3脚输出一个低电平；当5秒内检测到两次运动信号时U3的6脚输出一个低电平；在人站立时的运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知身体姿势的变化，通过分析计算判断出跌倒的情况，当人突然跌倒时，U3的5脚输出低电平。以上各脚功能可以调换，或输出高电平、低电平相互调换。
摔倒报警：当人突然摔倒时，陀螺仪MCU(U3)的5脚输出低电平，给蓝牙MCU发射信号报警。
睡下自动开启冷热报警：当人睡下时，陀螺仪MCU(U3)的4脚输出低电平给电阻(R10)，三极管8550(Q4)基极有低电平时导通，给冷热检测MCU(U5)送电，同时给光控报警三极管(Q2)送电，以上功能就自动进入准备检测状态。
站立时自动关闭蹬被报警、冷热报警和醒来运动报警：当人站立时，陀螺仪MCU(U3)的4脚输出高电平给电阻(R10)，三极管8550(Q4)基极有高电平截止。冷热检测MCU(U5)、光控报警三极管(Q2)、在温度检测MCU(U5)没正电时运动报警三极管(Q3)也没电，所以以上元件失去供电，就停止检测和报警。
光控报警检测：当睡下后蹬被子时，光敏电阻(K2)导通，给三极管8550(Q2)基极供低电平，三极管(Q2)导通，给蓝牙MCU的17脚高电平，触发蹬被报警。
被窝温度检测防止误报：当人刚睡下时，被窝温度较低，温度检测MCU(U5)如果此时开始检测温度，肯定会误报，因此本发明的温度检测MCU设计是：当人睡下后，温度检测MCU(U5)开始计时，在20分钟左右，自动启动温度检测，此时人体的体温已将被窝暖热，这样就避免了误报。
被窝温度低报警：当人睡下后，温度检测MCU(U5)开始计时，在20分钟左右，自动启动温度检测，当被窝内温度低于28度时，温度检测MCU的7脚输出低电平给蓝牙MCU，蓝牙MCU发射信号，实现被窝温度低时报警。
被窝温度高报警：当人睡下后，温度检测MCU(U5)开始计时，在20分钟左右，自动启动温度检测，当被窝温度高于34度时，温度检测MCU的2脚输出低电平给蓝牙MCU，蓝牙MCU发射信号，实现被窝温度高报警。
醒来运动报警：当人睡下时，身体会时常运动，也会产生误报，因此本发明的温度检测MCU(U5)设计是：当人睡下后，在20分钟左右时，温度检测MCU的4脚才输出高电平，这样就避免了误报。入睡后虽然也会活动身体但一般不会连续运动，人睡醒时活动身体当5秒内检测到两次运动信号时，陀螺仪MCU(U3)的6脚输出低电平，三极管Q3导通，把蓝牙MCU的18脚电压拉低，蓝牙MCU发射信号，实现醒来运动报警。
因老人多有意识，用于老人的智能小保姆，具有呼叫按键(K3)。当老人想呼叫家人时，按下K3按键，蓝牙MCU发射信号，实现呼叫报警。K3按键手柄设计在外壳的中间，便于按下。
用于婴幼儿的智能小保姆：将现有的声控模块替换呼叫按键(K3)，当孩子哭时，声控模块输出低电平给蓝牙报警。
防丢报警：蓝牙MCU每3秒发送一次心跳信号，当APP在4秒内未接收到心跳信号时，APP就启动防丢报警；或采用蓝牙和手机断开连接APP报警实现防丢功能。
本设备后壳内是金属屏蔽层，屏蔽层外层是一层绝缘膜，里层是背胶。这样宝宝机发射无线信号时，该金属屏蔽层能阻止无线信号对孩子的直接辐射。同时绝缘层不会导致线路板烧坏。
本发明的有益效果是：
由于采用上述方案，使本发明达到：在使用尿不湿时也能监护大小便报警并提示，避免了孩子患湿疹、红屁股和老人褥疮；当人蹬了被子马上报警；当被窝温度低时马上报警，避免了感冒；当被窝温度高时马上报警；当人站立时自动关闭被窝温度检测，和醒来运动检测；当人突然摔倒时马上报警，让监护人来及时护理；防丢功能，避免走丢。并可从APP上自由选择关闭任一功能。本发明体积很小，手机下载APP就能实现多个功能检测，因此成本很低。本发明一键开机、全自动、全智能。对人体无直接辐射。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1：本发明电路原理图；
图2、图3：本发明外壳、夹子和钢针；
图1中：J1：3V纽扣电池；J2：尿液感应夹或连接USB插头；K1：自锁电源开关；K2：光敏电阻；RT：热敏电阻；U1：蓝牙MCU(CC2540或CC2541)或蓝牙5MCU；U2：陀螺仪；U3：陀螺仪的MCU；U4：温度检测MCU；X1：晶振；TX：天线；Q1、Q2、Q4：8550三极管；Q3、Q5：8050三极管；L1、L2、L3：电感；C1——C10：电容；R1——R11：电阻；LED1、LED2：发光二极管；K3呼叫按键或声控模块；
图2、图3中：1、智能小保姆外壳；2、夹子塑料手柄；3、钢针；4、脖子，脖子里面是USB插头。
具体实施方式：
实施例：本设备外壳采用PC材料或透光材料，这样可使设备里面的光敏电阻元件感光。
按照图1焊上元器件，为了信号更好传输，蓝牙天线底层不铺铜；为了让检测方位更准确，U1的1脚在PCB板上向上的方向设计。为了温度检测更灵敏，热敏电阻(RT)探出外壳。为了检测尿不湿或纸尿裤中的大小便，尿液感应夹(J2)头部是钢针，两组钢针刺入尿不湿内。智能小保姆外壳也可去掉两边的夹子，采用魔术贴粘在衣服上，而后从USB口插上尿液干感应夹的插头即可。

Claims (6)

1.智能小保姆，它包括：智能手机的APP、手机大小便检测系统、蹬被子检测系统、被窝温度检测系统、摔倒检测系统、人体方向及运动检测系统、睡下自动开启检测冷热报警报警系统、和声音检测系统、尿液感应夹、以及防丢报警；其特征是：智能小保姆后壳内是金属屏蔽层，屏蔽层外层是一层绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的智能小保姆，其APP的特征是：(1)智能小保姆的蓝牙可分别发出8路报警信号，手机APP接收8路信号，APP报警时显示相应的GIF动图和对应的报警提示音；(2)客户可以在APP上设定“夜间模式”的时间段，在夜间模式时，APP自动将手机媒体声音的音量调整调到最小；(3)在APP报警时，点击“停止报警”，本次不再报警；APP设置是：连续4秒内接收到的同一路报警信号视为是同一个报警信号；但间隔4秒以后的报警信号APP仍然正常报警；(4)8路信号中，每一路报警信号，都能从APP上单独关闭；关闭任一功能时都会出现对话框提示。
3.根据权利要求1所述的智能小保姆，其大小便报警系统的设计特征是：尿液感应夹其中一个钢针连接电池负极，另一个钢针通过电阻连接三极管8550(Q1)的基极；两组钢针之间是绝缘材料，夹子头部是两组刺入尿不湿的钢针；钢针外镀耐腐蚀金属层。
4.根据权利要求1所述的智能小保姆，其陀螺仪MCU特征是：人站立时U3的3脚输出一个高电平，入睡下后U3的3脚输出一个低电平；当5秒内检测到两次运动信号时U3的6脚输出一个低电平；在人站立时的运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知身体姿势的变化，通过分析计算判断出跌倒的情况，当人突然跌倒时，U3的5脚输出低电平。
5.根据权利要求1所述的智能小保姆，睡下自动开启检测冷热报警系统其特征是：当人睡下时，陀螺仪MCU(U3)的4脚输出低电平给电阻(R10)，三极管8550(Q4)基极有低电平时导通，给冷热检测MCU(U5)送电，同时给光控报警三极管(Q2)送电。
6.根据权利要求1所述的智能小保姆，其温度报警系统特征是：热敏电阻的检测面漏在智能小保姆的壳外；温度检测MCU设计为：当人睡下后，温度检测MCU(U5)开始计时，在20分钟左右，自动启动温度检测。
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