基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法技术

本发明专利技术公开了一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，所述方法基于婴儿车对振动、声音和光强的监测实现：所述婴儿车使用前，利用支持向量机算法训练中心控制器，当所述压力传感器检测到的压力变化平均值达到其有效值范围，所述声音传感器检测到的婴儿声音大小达到其有效值范围，所述光强传感器检测到光强达到其有效值范围时，判断婴儿醒来正在哭闹；训练完成时所述中心控制器能够利用支持向量机算法处理压力、声音、光强三个变量，获得婴儿当前状态。本发明专利技术集成多传感器信息，智能判断婴儿是否醒来正在哭闹，智能安抚婴儿，使婴儿停止哭闹，有效实现与婴儿车用户的信息互动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及婴儿车
，具体地，涉及一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法。
技术介绍
婴儿在没有学会说话之前，其对自身的情感表达和诉求多通过翻滚、哭闹等方式实现，而婴儿车作为一种婴儿室内外活动最常使用的工具车，如今也具有了越来越多的功能，婴儿车会给孩子的智力发育带来一定的好处，增加孩子的头脑发育。目前使用的婴儿车主要存在以下几方面的缺陷：婴儿车不能实时监测车内婴儿的活动情况，若婴儿发生哭闹时需要用户抱起婴儿进行安抚，婴儿车不能与用户形成信息互动等。因此，为了使婴儿车用户方便的监测车内婴儿的动态，实现自动安抚婴儿，更好地完成看护工作，设计一种多传感器融合智能婴儿体态安抚方法是十分有意义的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，集成多传感器的信息判断婴儿是在睡眠中，还是醒来正在哭闹，能够实现智能安抚婴儿的目的。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，所述方法基于婴儿车对振动、声音和光强的监测及反馈实现：所述婴儿车包含压力传感器、声音传感器、光强传感器和中心控制器；所述振动由阵列分布于婴儿车睡篮底面的压力传感器检测，检测婴儿身体翻动的频率和强度；所述声音由婴儿车睡篮内的声音传感器检测，检测婴儿发出声音的大小；所述光强由婴儿车睡篮顶部上侧的光强传感器检测，检测环境光强；所述婴儿车使用前，利用支持向量机算法训练中心控制器，当所述压力传感器检测到的压力变化平均值达到其有效值范围，所述声音传感器检测到的婴儿声音大小达到其有效值范围，所述光强传感器检测到光强达到其有效值范围时，判断婴儿醒来正在哭闹；训练完成时所述中心控制器能够利用支持向量机算法处理压力、声音、光强三个变量，获得婴儿当前状态，并通过中心控制器对婴儿进行安抚。本专利技术所述多传感器融合智能婴儿体态安抚方法基于压力、声音、光强三个变量的数据检测、处理，将多传感器的信息收集融合，根据婴儿是否有哭闹声或者哭闹声的强度，以及其身体翻动的频率和强度，结合当时环境光强，判断婴儿是在睡眠中，还是醒来正在哭闹，对婴儿进行智能安抚。其中，所述压力、声音和光强的有效值范围为预先设定，并利用这三个参数对中心控制器进行基于支持向量机的算法训练。所述支持向量机与神经网络类似，都是学习型的机制，但与神经网络不同的是，支持向量机使用的是数学方法和优化技术。支持向量机是一种二类分类模型，它的基本模型定义为特征空间上的间隔最大的线性分类器，即支持向量机的学习策略便是间隔最大化，间隔最大使它有别于感知机，最终可转化为一个凸二次规划问题的求解；支持向量机还包括核技巧，这使它也成为实质上的非线性分类器。所述支持向量是指那些在间隔区边缘的训练样本点，支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里，在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面，建立方向合适的分隔超平面使两个与之平行的超平面间的距离最大化，其假定为，平行超平面间的距离或差距越大，分类器的总误差越小。本专利技术的支持向量机提供了一种与学习算法有关的监督学习模型，可以分析数据，识别模式，用于分类和回归分析。例如，给定一组训练样本（本专利技术中的压力、声音、光强三个变量），每个标记为属于两类，一个支持向量机训练算法建立了一个模型，分配新的实例为一类或其他类，使其成为非概率二元线性分类。支持向量机的学习策略就是间隔最大化，可形式化为一个求解凸二次规划的问题，也等价于正则化的合页损失函数的最小化问题。本专利技术的支持向量机通过寻求结构化风险最小来提高学习机泛化能力，实现经验风险和置信范围的最小化，从而达到在统计样本量较少的情况下，亦能获得良好统计规律的目的。优选地，所述婴儿车还包含播放器、车轮控制器和电机；所述播放器位于婴儿车睡篮内，所述车轮控制器和电机位于婴儿车车轮上；当所述中心控制器判断婴儿醒来正在哭闹时，启动播放器播放安抚音乐或录音，并控制电机和车轮控制器使婴儿车有规律的晃动。现有的常规安抚方法是：当婴儿哭闹时，父母家人将婴儿从婴儿车中抱起，以一定幅度轻轻摇晃婴儿并通过声音安抚婴儿。本专利技术所述智能婴儿体态安抚方法正是模拟了上述人工安抚的方法，婴儿车有规律的晃动替代了将婴儿抱起摇晃的动作，播放器播放安抚音乐或录音替代了父母家人的现场安抚，有效避免了看护人员不在婴儿身旁造成的安抚不及时的问题。优选地，所述婴儿车还包含固定在睡篮上部的可收缩车罩，所述光强传感器位于可收缩车罩的顶部；当所述中心控制器判断婴儿醒来正在哭闹时，控制可收缩车罩的遮阳层打开。当光强较大时，婴儿容易醒来，此时本专利技术设计了可收缩车罩，当婴儿因光强过大醒来时所述婴儿车控制可收缩车罩的遮阳层自动打开。为使所述遮阳层的控制更加智能化，能够根据光线强弱控制多层遮阳层的打开，优选地，所述可收缩车罩包含至少两层遮阳层，利用支持向量机算法训练中心控制器，当光强由弱至强变化时，所述中心控制器对可收缩车罩依次进行：控制打开可收缩车罩的一层遮阳层，控制打开可收缩车罩的多层遮阳层。优选地，所述婴儿车还包含信号收发器，所述信号收发器包含信号接收单元、信号处理单元、信号发送单元、GPRS天线，信号收发器与用户终端相连。优选地，所述信号收发器与用户终端的连接方式为GPRS，蓝牙，wifi中的一种或多种。优选地，所述用户终端为用户手机。优选地，所述声音传感器位于所述睡篮婴儿头部的一侧，所述播放器位于所述睡篮婴儿头部的另一侧。优选地，所述压力传感器有9个，按3×3阵列均匀分布于所述睡篮的底面。优选地，所述车轮控制器控制所述车轮前后摆动。所述婴儿车主体的晃动依据医生指导的摇晃方向、幅度、速度进行程序设定。同时，所述婴儿车还可通过信号收发器将婴儿的异常报告发送到用户终端，实现婴儿的远程看护。优选地，所述前后摆动指向左前方、右前方、左后方、右后方摆动；所述左前方和右前方，左后方和右后方之间的夹角为0~45°。更优选地，所述摆动的路径长度为0~10cm；每分钟前后摆动10~30次。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：本专利技术基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法集成多传感器信息，智能判断婴儿是在睡眠中，还是醒来正在哭闹，并以一定功率启动电机小幅度晃动车体并播放音乐，安抚婴儿，使婴儿停止哭闹，同时还通过信号收发器及用户终端进行数据的远程显示、记录、控制操作，有效实现与婴儿车用户的信息互动。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，其特征在于，所述方法基于婴儿车对振动、声音和光强的监测及反馈实现：所述婴儿车包含压力传感器、声音传感器、光强传感器和中心控制器；所述振动由阵列分布于婴儿车睡篮底面的压力传感器检测，检测婴儿身体翻动的频率和强度；所述声音由婴儿车睡篮内的声音传感器检测，检测婴儿发出声音的大小；所述光强由婴儿车睡篮顶部上侧的光强传感器检测，检测环境光强；所述婴儿车使用前，利用支持向量机算法训练中心控制器，当所述压力传感器检测到的压力变化平均值达到其有效值范围，所述声音传感器检测到的婴儿声音大小达到其有效值范围，所述光强传感器检测到光强达到其有效值范围时，判断婴儿醒来正在哭闹；训练完成时所述中心控制器能够利用支持向量机算法处理压力、声音、光强三个变量，获得婴儿当前状态，并通过中心控制器对婴儿进行安抚。

【技术特征摘要】
1.一种基于支持向量机的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，其特征在于，所述方法基于婴儿车对振动、声音和光强的监测及反馈实现：所述婴儿车包含压力传感器、声音传感器、光强传感器和中心控制器；所述振动由阵列分布于婴儿车睡篮底面的压力传感器检测，检测婴儿身体翻动的频率和强度；所述声音由婴儿车睡篮内的声音传感器检测，检测婴儿发出声音的大小；所述光强由婴儿车睡篮顶部上侧的光强传感器检测，检测环境光强；所述婴儿车使用前，利用支持向量机算法训练中心控制器，当所述压力传感器检测到的压力变化平均值达到其有效值范围，所述声音传感器检测到的婴儿声音大小达到其有效值范围，所述光强传感器检测到光强达到其有效值范围时，判断婴儿醒来正在哭闹；训练完成时所述中心控制器能够利用支持向量机算法处理压力、声音、光强三个变量，获得婴儿当前状态，并通过中心控制器对婴儿进行安抚。2.根据权利要求1所述的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，其特征在于，所述婴儿车还包含播放器、车轮控制器和电机；所述播放器位于婴儿车睡篮内，所述车轮控制器和电机位于婴儿车车轮上；当所述中心控制器判断婴儿醒来正在哭闹时，启动播放器播放安抚音乐或录音，并控制电机和车轮控制器使婴儿车有规律的晃动。3.根据权利要求2所述的多传感器融合智能婴儿体态安抚方法，其特征在于，所述婴儿车还包含固定在睡篮上部的可收缩车罩，所述光强传感器位于可收缩车罩的顶部；当所述中心控制器判断婴儿醒来...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊丽，熊勇，
申请(专利权)人：智易行科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42