CN201421648Y - 基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统，通过温度传感器、湿度传感器采集婴儿睡眠时的身体温度、湿度信号，经过信号放大、模数转换后输入至单片机1，单片机1通过无线传输的方式将采集的婴儿的温度、湿度信号上传到单片机2，并在单片机2内进行数据处理，当根据所采集温度、湿度信号按照预先设置的躁动函数计算后的躁动值大于设定的婴儿睡眠不舒适的躁动值时，单片机2控制蜂鸣器输出报警信号。本实用新型公开的基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统有效地将婴儿睡眠时的温度、湿度值与睡眠躁动联系起来，能方便、可靠地实现对婴儿睡眠质量的检测。

Description

基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统

技术领域

本实用新型属于生物电子学与生物信息处理技术领域，具体设计一种婴儿睡眠躁动监测装置。

背景技术

婴儿没有语言表达能力，父母不知道他们的感受，特别是在他们睡觉时，会由于种种原因(如冷、热、饿等)做出一系列的反应(如打哆嗦，踢被子等)。在婴儿发生睡眠躁动的同时，其自身的温度、湿度也会发生变化。因此可以借助生物电子学技术及生物信息处理技术将婴儿睡眠时的温湿度信号采集起来，并且经过处理之后，来反映婴儿睡眠躁动程度。如果有一套可以专门用于监测婴儿睡眠躁动模型的理论方案，并且该方案可以通过对温度湿度信号的测量、模拟出监测婴儿睡眠躁动程度，躁动值的大小决定婴儿的睡眠状况，如舒适、不舒适等，那么就可以用本发明来将其完善，以此方便每一个家庭都的使用，并且通过本发明大大减小了新一代年轻妈妈的负担，为婴儿的健康成长提供了保障，也将会给社会带来一定的经济效益。

目前，还没有任何装置和方法用于婴儿睡眠躁动情况的检测。

发明内容

本实用新型的目的是在睡眠躁动监测模型完善的情况下，运用生物电子学及生物信息处理技术，采集婴儿睡眠时的温湿度信号，并通过处理，最后计算出婴儿的睡眠躁动程度。

本实用新型运用信息技术检测温度信号、湿度信号等可测物理信号再将其通过信息的传递，并且将其和睡眠躁动监测模型融合得到基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统。

本实用新型具体采用以下技术方案：

基于婴儿睡眠监测的睡眠躁动检测系统，所述检测系统包括温度传感器、湿度传感器、温度信号放大电路、湿度信号放大电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第一单片机、第二单片机、无线发送装置、无线接收装置以及报警装置，其特征在于：

所述温度传感器、温度信号放大电路、第一A/D转换电路依次相连，所述第一A/D转换电路的输出与所述第一单片机的输入端相连，用于将温度传感器所采集的婴儿睡眠时的身体温度信号经放大、模数转换后输入至第一单片机；

所述湿度传感器、湿度信号放大电路、第二A/D转换电路依次相连，所述第二A/D转换电路的输出与所述第二单片机的输入端相连，用于将湿度传感器所采集的婴儿睡眠时的身体湿度信号经放大、模数转换后输入至第一单片机；

第一单片机与无线发送装置相连，第二单片机与无线接收装置相连，第一单片机通过所述无线发送装置、无线接收装置将所采集温度、湿度信号传送至第二单片机；

在所述第二单片机中根据温度、湿度信号通过预先导入的躁动函数，计算婴儿的躁动值，当所述躁动值大于预设的婴儿睡眠不舒适值时，第二单片机控制与第二单片机相连的报警装置报警。

运用本实用新型的婴儿睡眠躁动监测系统可以来更好的、更及时的了解到婴儿的睡眠状况，并通过及时的报警来防止由小孩睡眠烦躁踢开被子引起的感冒、着凉等问题发生，从而促进小孩健康成长，减轻家庭负担。

附图说明

图1基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统框图；

图2基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测硬件实现方案图。

具体实施方式

下面根据说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示为本实用新型基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动监测系统框图可知，睡眠躁动监测系统由温度传感器、湿度传感器、与温湿度传感器连接的温度信号放大电路、与湿度传感器的输出相连的湿度传感器放大电路、两个A/D转换电路、第一单片机1、与第一单片机1连接的无线发送装置、无线接收装置、与无线接收装置连接的第二单片机2、与第二单片机2连接的蜂鸣器组成。温、湿度传感器采集婴儿身体的温湿度信号，并依次经放大电路、A/D转换电路后输入至第一单片机1，第一单片机1收到信号后通过无线发送模块发送信号，由无线接收装置接收后上传至第二单片机2，在第二单片机2中进行数据处理，根据已导入的躁动函数，计算出婴儿睡眠时的躁动值，若计算出的躁动值大于等于婴儿睡眠不舒适的躁动值，则蜂鸣器报警。本领域技术人员可以根据需要，通过列表插值、拟合曲线或者人工神经网络算法等多种方式获得各种不同的躁动函数，并将获得的躁动函数导入至第二单片机中，用于根据所采集的婴儿身体温度、湿度来计算婴儿睡眠时的躁动值，使用躁动值表示婴儿睡眠时的躁动程度，数值越小表示婴儿睡眠舒适度越高。并且在第二单片机中预存一婴儿睡眠躁动值阈值，当根据计算得到的躁动输出值大于等于这个阈值时，蜂鸣器报警。

结合图2，采用本实用新型进行婴儿睡眠躁动监测的实现步骤如下：

(1)温度湿度的采集

通过单片机1发送指令使温湿度传感器采集温湿度信息并将采集到的模拟温湿度信息通过A/D转换，将转换后数字温湿度传输给第一单片机1；

(2)无线发送装置发送温湿度信号

当单片机1接收到数字温、湿度信号后，发送指令让无线发送模块工作并发送温湿度信号；

(3)无线接收装置接收温湿度信号

通过第二单片机2发送指令控制无线接收模块工作并接收温湿度信号；

(4)温湿度信号的处理

第二单片机2将接收到的信号通过内部已导入的婴儿睡眠监测模型处理，最后计算出婴儿的睡眠躁动程度，当婴儿的睡眠躁动程度值大于婴儿睡眠不舒适的躁动值时，单片机与蜂鸣器连接的I/O口转换电平信号，蜂鸣器报警。

Claims (1)

1、基于温湿度信号融合的婴儿睡眠躁动检测系统，所述检测系统包括温度传感器、湿度传感器、温度信号放大电路、湿度信号放大电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、第一单片机、第二单片机、无线发送装置、无线接收装置以及报警装置，其特征在于：

所述温度传感器、温度信号放大电路、第一A/D转换电路依次相连，所述第一A/D转换电路的输出与所述第一单片机的输入端相连，用于将温度传感器所采集的婴儿睡眠时的身体温度信号经放大、模数转换后输入至第一单片机；

所述湿度传感器、湿度信号放大电路、第二A/D转换电路依次相连，所述第二A/D转换电路的输出与所述第二单片机的输入端相连，用于将湿度传感器所采集的婴儿睡眠时的身体湿度信号经放大、模数转换后输入至第一单片机；

第一单片机与无线发送装置相连，第二单片机与无线接收装置相连，第一单片机通过所述无线发送装置、无线接收装置将所采集温度、湿度信号传送至第二单片机；

第二单片机与报警装置相连，在所述第二单片机中根据温度、湿度信号通过预先导入的躁动函数，计算婴儿的躁动值，当所述躁动值大于预设的婴儿睡眠不舒适值时，第二单片机控制与第二单片机相连的报警装置报警。

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