CN210295378U - 一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，包括红外线检测单元和控制单元，红外线检测单元采集到的数据通过I²C总线传输给控制单元，控制单元对接收到的数据进行分析，得出当前检测区域内婴幼儿踢被子的实时情况。本实用新型的目的是通过红外线阵列传感器将感应到物体及环境发射的红外线输出温度差画像并发送给控制单元做分析处理，通过分析实现精准检测婴幼儿踢被子的情况及身体暴露的面积和运动状态。

Description

一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统

技术领域

本实用新型涉及智能婴儿床领域，具体涉及一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统。

背景技术

婴幼儿正处于发育阶段，神经系统发育不全，睡前受到刺激或者过度兴奋，容易产生泛化现象极易踢被子；有时候被子太厚或者衣服穿的太多，婴幼儿容易闷热出汗，也会导致婴幼儿踢被子。很多家长因此需要频繁性的照看，但是难免会有疏忽，因此婴幼儿因踢被子造成感冒生病是众多家长头痛不已的问题。

目前市面上关于婴幼儿踢被子的检测产品和解决方案基本是通过红外传感器检测被窝温度变化或者通过特定的婴幼儿床上用品，来达到婴幼儿踢被子的检测，由于婴幼儿需要穿上特制的衣服，极大的限制了孩子的行为活动，并且普通的传感器通过检测温度的变化，反应时间慢，只能粗略检测是否踢被子，准确率低，误报率高，不能真正解决问题。现有的婴幼儿踢被检测系统，包括红外线检测单元和踢被报警单元，大多数红外检测单元由红外发射部分和红外接收部分组成，红外发射单元包括中央处理器以及与中央处理器连接的红外发射电路，红外发射电路包括红外发射管，红外发射管的前端连接有两个开关三极管，两个开关三极管分别与中央处理器的两个输出端口连接，中央处理器根据电路中电平的变化控制两个开关三极管的通、断；红外接收部分包括红外接收电路，红外接收电路与报警单元连接，红外接收电路接收并检测红外发射管发送的数据，数据检测正确时，红外接收电路向报警单元发送启动信号。

此类产品多数是采用红外传感器的基本特性，检测被子内部的温度变化，当温度下降到某一阈值，产生温度差，从而发出报警信息，此方法过于粗糙，温度变化也需要一段反应时间，且容易受到环境因素的干扰，无法辨别人体和非人热源的区别，简单的数据采集和算法分析无法做出准确判断，故检测结果的灵敏性和准确性都不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热电堆型红外线婴幼儿踢被检测系统，可以通过红外线阵列传感器将感应到物体及环境发射的红外线(热线)输出温度差图像并发送给控制单元做分析处理，通过分析实现精准检测婴幼儿踢被子的情况及身体暴露的面积和运动状态。

本实用新型提供了一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，包括红外线检测单元和控制单元，红外线检测单元采集到的数据通过I²C总线传输给控制单元，控制单元对接收到的数据进行分析，得出当前检测区域内婴幼儿踢被子的实时情况。

进一步地，红外线检测单元选用红外阵列传感器AMG8853。

进一步地，控制单元选用STM32F030。

进一步地，红外线检测单元完成对人体和区域温度的检测，每秒采集检测区域10帧或12帧的图像数据，每帧数据以8*8的矩阵显示，呈现出绝对温度分布，图像数据传送给控制单元，通过控制单元对采集的矩阵数据进行轮询分析，实现对人体的识别，有效区分人和非人的热源，同时能够检测视角内的人体数量和位置，以及视角内人的姿势和移动方向。

进一步地，还包括下旋转器件，上旋转器件，竖直支杆，水平支杆，滑动调节开关，亚光灯带，按键开关和报警单元，所述水平支杆上布置有红外线检测单元，控制单元，滑动调节开关和亚光灯带，水平支杆的一端与上旋转器件连接，可以折叠收纳，所述竖直支杆由按键开关和报警单元组成，竖直支杆的上端与下旋转器件连接，可旋转收纳，所述红外线检测单元，滑动调节开关，亚光灯带，按键开关，控制单元和告警单元通过塑封导线进行信号交互。

附图说明

图1为本实用新型智能婴儿床系统结构示意图；

图2为本实用新型红外线阵列传感器检测区域的示意图；

图3为本实用新型红外线阵列传感器的原理图；

图4为本实用新型控制单元的部分原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，包括下旋转器件1，上旋转器件2，竖直的支杆3，水平支杆4，红外阵列传感器5，滑动调节开关6，亚光灯带7，按键开关8，控制单元 9和报警单元10，所述水平支杆4包括红外阵列传感器5，控制单元 9，滑动调节开关6和亚光灯带7，水平支杆4一端与上旋转器件2 连接，可以折叠收纳，所述竖直支杆3包括按键开关8和报警单元 10，竖直支杆3上端连接上旋转器件2，下端与下旋转器件1连接，可旋转收纳，所述红外阵列传感器5，滑动调节开关6，亚光灯带7，按键开关8，控制单元9和报警单元10通过塑封导线进行信号交互。设备上有指示灯，移动终端通过消息和语音接收报警信息。

利用下旋转器件1和上旋转器件2，将竖直支杆3和水平支杆4 调整到指定位置，旋转到指定位置时旋转器内部有卡合到位的提示音，使得水平支杆4顶端的红外阵列传感器5距离床板的垂直距离为 90cm-110cm，其检测区域如图2所示，红外阵列传感器5与控制单元9通过I²C进行连接，原理图如图3和图4所示，按键开关8开启时，控制单元9会对红外阵列传感器5采集的数据进行分析，从而判断婴幼儿是否踢被及身体裸漏的程度，滑动调节开关6可以通过滑动操作来调节亚光灯带7的亮度，光线柔和，起到小夜灯的作用，不会影响孩子睡眠，当控制单元9分析得出当前属于踢被，会将报警信号发送给报警单元10上，报警单元10会通过闪烁的灯光进行告警。

本实用新型的核心部分分为两部分，一是红外线检测单元，以红外阵列传感器AMG8853为核心，二是控制单元，以STM32F030为核心，红外线检测单元采用陶瓷封装，使得其有良好的密封性，可实现电波干扰阻断，从而获得稳定可靠的原始数据，传感器采集到的数据通过I² C传输给控制单元，通过分析得出当前检测区域内婴幼儿踢被子的实时情况。

现有的婴幼儿踢被检测系统多采用焦点型或量子型红外传感器，检测结果只能是某一点状区域内的温度，算法处理上无法区别人体和非人热源，从而得到的结果容易有很大的外界环境干扰，导致误报率高，反应速度缓慢。本实用新型采用的红外线阵列传感器(Grid-EYE AMG8853)可以完成对人体和区域温度的检测，每秒能够采集检测区域10帧或12帧的图像数据，每帧数据以8*8的矩阵显示，呈现出绝对温度分布，通过将电平信号直接引入到MCU，通过控制单元 (STM32F030)对采集的矩阵数据进行轮询分析，可以实现对人体的识别，有效区分人和非人的热源，同时能够检测视角内的人体数量和位置，以及视角内人的姿势和移动方向，有效降低外界坏境的干扰，减少误触发的概率，精准的计算出当前检测区域内，婴幼儿踢被状态和踢被程度，反应速度快，检测结果精准。

本实用新型在通过红外阵列传感器采集数据后的分析方法在处理以下两种情况时具有更加科学和人性化的处理，一是随着婴幼儿年龄的增长，身体的发育，检测区域内的热源分布情况发生变化，比出厂时设置的检测方式出现偏差，导致误报，此时家长可通过指定的操作方法对检测状态进行较准，只需在误差较准时调整一次即可；二是市面上的婴儿床大都有底板升降功能，床板距离传感器的垂直高度直接影响着检测区域的面积和检测结果的精准性，本实用新型可适应不同的高度，做出检测区域面积大小的调整，可以避免因检测区域面积大小的变化，而导致漏报或误报的情况，从而保证检测结果的精准性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，包括红外线检测单元(5)和控制单元(9)，其特征在于，红外线检测单元(5)采集到的数据通过I²C总线传输给控制单元(9)，控制单元(9)对接收到的数据进行分析，得出当前检测区域内婴幼儿踢被子的实时情况。

2.根据权利要求1所述的一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，其特征在于，红外线检测单元(5)选用红外阵列传感器AMG8853。

3.根据权利要求1所述的一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，其特征在于，控制单元(9)选用STM32F030。

4.根据权利要求1所述的一种包含防踢被智能检测模块的智能婴儿床系统，其特征在于，还包括下旋转器件(1)，上旋转器件(2)，竖直支杆(3)，水平支杆(4)，滑动调节开关(6)，亚光灯带(7)，按键开关(8)和报警单元(10)，所述水平支杆(4)上布置有红外线检测单元(5)，控制单元(9)，滑动调节开关(6)和亚光灯带(7)，水平支杆(4)的一端与上旋转器件(2)连接，可以折叠收纳，所述竖直支杆(3)由按键开关(8)和报警单元(10)组成，竖直支杆(3)的上端与上旋转器件(2)连接，所述红外线检测单元(5)，滑动调节开关(6)，亚光灯带(7)，按键开关(8)，控制单元(9)和报警单元(10)通过塑封导线进行信号交互。

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