婴儿睡眠监护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种婴儿睡眠监护系统，属于信号采集和处理技术领域。以单片机为控制核心，结合外围的压力、温度、温湿度、声敏等传感器，构成一个下位机端监护系统，监护婴儿睡眠时的翻身、踢被、尿床等异常状况以及睡眠环境的舒适度。下位机端将采集得到的数据通过蓝牙传输到移动端APP，移动端APP对从下位机端接收到的数据进行分析判断，并对产生的异常状况类型进行判定，针对出现的异常状况，及时提醒监护人，实现监护人对婴儿睡眠的远程监护和夜间照护。本系统具有体积小、精度高、安全性高、适应性强、舒适度好、用户体验良好、价格低廉、可拓展性强等优点，有助于婴儿睡眠监护系统的普及。

【技术实现步骤摘要】
婴儿睡眠监护系统
本专利技术属于信号采集和处理
，涉及婴儿睡眠监护系统。
技术介绍
由于婴幼儿身体机能较弱，睡眠也可能成为生长发育过程中一个可改变的危险因素。婴儿监护一直是家庭关心的重要问题，目前大多数家庭还是主要依靠家人时时刻刻看守着孩子，这就造成了父母正常工作、休息等的不便。在当今生活和工作节奏日益紧张的社会中，女性往往要同时兼顾家庭和工作，尤其是初为人母，既要照顾婴儿，还要料理家务，新妈妈们往往会手忙脚乱。同时，因为婴儿没有行为能力，若婴儿在尿湿、踢被、翻身和睡醒等状态时能够及时地被发觉，父母就可以及时采取相应的处理措施。婴儿睡眠监护系统能够在一定程度上缓解监护人的监护压力，近年来有关该系统的研究成品已逐渐成为新时代父母的育儿选择。与传统的育儿方式相比较，婴儿睡眠监护系统能够在一定程度上实现远程监护婴儿的睡眠状况，父母在家中，对于一些异常状况可以及时处理，父母外出的时候也可以提醒保姆或者家中的其他人员对于及时处理异常状况。与传统的婴幼儿照护方式相比较，具有无可比拟的优势。近年来，婴儿睡眠监护系统设计的研究已经成为了生物医学工程领域的热点之一，而且国内外针对于不同的监护目的，也设计了各式各样的产品。但是婴儿睡眠监护系统既要满足人机工程学原理，满足用户使用的舒适性、便捷性，又要满足设备的安全性、准确性，防止对婴儿造成伤害或者造成误报警的情况。目前国内外针对婴幼儿睡眠监护系统的研究，如Owlet婴儿护理智能袜子监测器，但该产品价格偏高，且不适宜在温度较高时穿戴；Safetosleep智能床垫不易携带，并且有监护区域限制；婴儿呼吸3D监控系统通过深度感应相机监测婴儿睡眠期间的腹部起伏判断呼吸，此产品应用前景不明。结合用户对的需求调研、睡眠安全隐患分析以及市场产品的对比，根据用户的实际需求，在满足产品安全性的前提下，规避市面上所流传产品的弊端，采用基于嵌入式技术的方案，及时了解婴儿的睡眠状况，为监护好婴儿，给婴儿一个良好有效的睡眠监护，提供了一个有力的保障。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种婴儿睡眠监护系统。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：婴儿睡眠监护系统，包括上位机端和下位机端；所述下位机端包括信号采集模块、信号调理模块、电源模块、存储模块、蓝牙模块以及微控制器模块；所述上位机端采用移动终端的APP；所述存储模块用于将经过处理的电子围栏信号、踢被检测信号、温湿度信号、声音信号存储至SD卡中；所述蓝牙模块用于将经过单片机处理的压力信号、温湿度信号、声音信号、温度信号实时传输至上位机端。可选的，所述信号采集模块包括，由电阻式薄膜压力传感器和信息转换模块组成的电子围栏信号采集单元，由温度传感器及其导联线组成的踢被信号采集单元，由温湿度传感器及其导联线组成的温湿度信号采集单元，以及由声敏传感器及其导联线组成的声音信号采集单元。可选的，所述信号调理模块包括温湿度信号调理单元、压力信号调理单元和声音信号调理单元；所述温湿度信号调理单元包括温湿度传感器及其外围电路；所述压力信号调理单元包括压力传感器及压力信号转换电路所述声音信号调理单元包括声敏信号传感器及其外围电路。可选的，所述移动终端的APP与下位机端采用蓝牙方式进行数据传输；对采集得到的压力信号、温度信号、温湿度信号、声音信号在下位机端进行阈值处理，并对阈值处理后的信号进行阈值判断，将阈值判断的结果通过蓝牙将数据发送至移动终端的APP，移动终端的APP根据蓝牙接收的数据进行分析判断，将不同的状况通过APP的界面显示出来，并根据数据处理的结果，对于异常状况声音报警；对于采集得到的压力信号、温度信号、温湿度信号和声音信号采用阈值法进行处理，通过判断是否大于阈值，来决定是否向上位机端发送数据；为保证数据的时效性，下位机端系统时刻都在对采集得到的信号进行阈值判断，并将处理结果同时发送到上位机端。可选的，所述移动终端的APP采用用户注册登录的形式，保证用户的隐私安全；选择正确的蓝牙对象，实现蓝牙对接，确保蓝牙的数据传输的安全性，保障用户数据的隐私安全。可选的，所述移动终端的APP通过对于从下位机端接收到的数据进行判断，对于出现的异常状况进行分类，以文本以及声音提示的方式进行报警。可选的，所述移动终端的APP将检测得到的数据上传到云端，通过云端的数据来观测得到婴儿的睡眠状况。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术采用了基于嵌入式的技术，产品以婴儿睡眠监护毯及控制盒为最终形态，具有易携带、易铺设、使用环境适应性强、舒适度高的优点。2、本专利技术基于嵌入式技术进行系统开发，产品形态小型化，同时大大降低了产品的硬件成本以及开发成本，降低了产品的购买负担，提高了产品的普适性。同时嵌入式系统耗电量低，整个系统采用四节5号电池供电，具有极高的安全性。3、本专利技术采用了模块封装的方式进行开发，产品功能的复杂程度可通过人为搭积木方式的简单操作进行调控，实现婴儿睡眠监护系统功能的增减。4、本专利技术采用了高精度的传感器，对于婴儿睡眠的环境监测采用了一种间接测量的方式，具有研发难度低、精度高的优势。5、本专利技术的可拓展性良好。上位机端的移动端APP可开辟云端数据存储，将云端数据与儿童医院进行共享，可用于分析婴儿的行为模式，规避婴幼儿在成长过程中的不利因素。上位机端也可采用基于web的应用软件，将婴儿的数据进行储存上传到云端，既可与医院的数据库对接，不同家庭之间又可就婴儿的睡眠状况进行交流。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1是本专利技术基于嵌入式的婴儿睡眠监护系统的流程框图；图2是本专利技术APP系统的蓝牙连接流程图；图3是本专利技术电子围栏的子程序流程图；图4是本专利技术踢被监测的子程序流程图；图5是本专利技术环境温湿度监测的子程序流程图；图6是本专利技术睡眠环境安静度监测的子程序流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.婴儿睡眠监护系统，其特征在于：包括上位机端和下位机端；/n所述下位机端包括信号采集模块、信号调理模块、电源模块、存储模块、蓝牙模块以及微控制器模块；/n所述上位机端采用移动终端的APP；/n所述存储模块用于将经过处理的电子围栏信号、踢被检测信号、温湿度信号、声音信号存储至SD卡中；/n所述蓝牙模块用于将经过单片机处理的压力信号、温湿度信号、声音信号、温度信号实时传输至上位机端。/n

【技术特征摘要】
1.婴儿睡眠监护系统，其特征在于：包括上位机端和下位机端；
所述下位机端包括信号采集模块、信号调理模块、电源模块、存储模块、蓝牙模块以及微控制器模块；
所述上位机端采用移动终端的APP；
所述存储模块用于将经过处理的电子围栏信号、踢被检测信号、温湿度信号、声音信号存储至SD卡中；
所述蓝牙模块用于将经过单片机处理的压力信号、温湿度信号、声音信号、温度信号实时传输至上位机端。


2.如权利要求1所述的婴儿睡眠监护系统，其特征在于：所述信号采集模块包括，
由电阻式薄膜压力传感器和信息转换模块组成的电子围栏信号采集单元，
由温度传感器及其导联线组成的踢被信号采集单元，
由温湿度传感器及其导联线组成的温湿度信号采集单元，
以及由声敏传感器及其导联线组成的声音信号采集单元。


3.如权利要求1所述的婴儿睡眠监护系统，其特征在于：所述信号调理模块包括温湿度信号调理单元、压力信号调理单元和声音信号调理单元；
所述温湿度信号调理单元包括温湿度传感器及其外围电路；
所述压力信号调理单元包括压力传感器及压力信号转换电路
所述声音信号调理单元包括声敏信号传感器及其外围电路。


4.如权利要求1所述的婴儿睡眠监护系统，其特征在于：所述移动终端的APP与下位机端采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：季忠，孙长龙，钟文韬，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50