育嬰箱及其溫度控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種育嬰箱及其溫度控制方法。所述育嬰箱包括：輸入模塊，用于接收嬰兒的體征參數(shù)；計(jì)算模塊，連接所述輸入模塊，用于根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值；溫控調(diào)節(jié)模塊，連接所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠根據(jù)嬰兒的體征，準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)得到適宜的溫度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】育嬰箱及其溫度控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種育嬰箱及其溫度控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，育嬰箱主要應(yīng)用于早產(chǎn)兒護(hù)理。育嬰箱可以給嬰兒提供適合的溫度、光線、濕度等環(huán)境，保證嬰兒健康成長(zhǎng)。
[0003]然而，發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的育嬰箱不能自適應(yīng)地調(diào)節(jié)育嬰箱內(nèi)溫度，而是由醫(yī)護(hù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)溫度，因此傳統(tǒng)的育嬰箱針對(duì)不同體質(zhì)的嬰兒，不能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)出最適宜溫度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種育嬰箱及其溫度控制方法，能夠根據(jù)嬰兒的體征，準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)得到適宜的溫度。
[0005]一種育嬰箱，包括:
[0006]輸入模塊，用于接收嬰兒的體征參數(shù)；
[0007]計(jì)算模塊，連接所述輸入模塊，用于根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值；
[0008]溫控調(diào)節(jié)模塊，連接所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
[0009]一種育嬰箱溫度控制方法，包括:
[0010]接收嬰兒的體征參數(shù)；
[0011]根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值；
[0012]根據(jù)所述適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
[0013]上述育嬰箱及其溫度控制方法，根據(jù)接收的嬰兒的體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值，再根據(jù)計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，相比于現(xiàn)有技術(shù)中完全靠醫(yī)護(hù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了所調(diào)節(jié)的適宜溫度的準(zhǔn)確性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一個(gè)實(shí)施例中的育嬰箱的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為一個(gè)實(shí)施例中的計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為一個(gè)實(shí)施例中的溫控調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為一個(gè)實(shí)施例中的育嬰箱溫度控制方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]參見(jiàn)圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種育嬰箱，該育嬰箱包括輸入模塊102、計(jì)算模塊104和溫控調(diào)節(jié)模塊106。
[0020]育嬰箱工作原理如下所述:
[0021]輸入模塊102，用于接收用戶(hù)輸入的嬰兒的體征參數(shù)。育嬰箱用于嬰兒護(hù)理，尤其適用于早產(chǎn)兒，用戶(hù)輸入的嬰兒體征參數(shù)可以包括出生日齡、胎齡、體重等。用戶(hù)可以但不限于通過(guò)按鍵、鍵盤(pán)輸入、觸摸屏輸入等方式輸入嬰兒的體征參數(shù)。
[0022]計(jì)算模塊104，連接輸入模塊102，根據(jù)用戶(hù)輸入的體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值。研究表明，出生胎齡小于37周的早產(chǎn)兒或者出生時(shí)體重小于2千克的嬰兒，維持自身正常體溫的機(jī)能比較差，通過(guò)在育嬰箱中設(shè)置最適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值，使得嬰兒耗氧、代謝率最低，蒸發(fā)散熱量也最少，利于嬰兒維持正常體溫。在嬰兒出生日齡小于7日時(shí)，適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值隨著出生日齡和胎齡的增加而降低；而在出生日齡大于或等于7日時(shí)，適宜溫度值隨著體重和出生日齡的增加而降低，上述數(shù)量關(guān)系例如可以但不限于通過(guò)副系數(shù)多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)建模擬合。
[0023]溫控調(diào)節(jié)模塊106，連接計(jì)算模塊104，根據(jù)計(jì)算模塊104計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。本實(shí)施例中，溫空調(diào)節(jié)模塊 106 可以通過(guò) PID (Proport1n Integrat1n Differentiat1n,比例積分微分)控制算法調(diào)節(jié)實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。其中，預(yù)設(shè)的范圍值例如可以是±0.8°C，為一經(jīng)驗(yàn)值。
[0024]在本實(shí)施例中，育嬰箱還可以進(jìn)一步包括顯示模塊(圖1中未示出)，顯示模塊連接計(jì)算模塊104和溫控調(diào)節(jié)模塊106，顯示適宜溫度值和實(shí)際溫度值，便于醫(yī)護(hù)人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，育嬰箱還可以包括報(bào)警裝置等，在此可以理解，顯示模塊、報(bào)警裝置等并不是必須的。
[0025]上述育嬰箱，根據(jù)接收的嬰兒的體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值，再根據(jù)計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，相比于現(xiàn)有技術(shù)中完全靠醫(yī)護(hù)人員憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了所調(diào)節(jié)的適宜溫度的準(zhǔn)確性。
[0026]參見(jiàn)圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算模塊104包括判斷單元1042、第一計(jì)算單元1044、第二計(jì)算單元1046和輸出單元1048。
[0027]在本實(shí)施例中，輸入的嬰兒體征參數(shù)具體為出生日齡X日、胎齡Y周、體重Z千克，其中X為整數(shù)，Y為真實(shí)胎齡的整數(shù)值與30的差值，Z為正實(shí)數(shù)。以Y為例，例如嬰兒出生時(shí)，其真實(shí)胎齡為28周，Y值為-2，又如嬰兒出生時(shí)，真實(shí)胎齡為30周，Y取值為O。
[0028]判斷單元1042根據(jù)上述輸入的體征參數(shù)，判斷出生日齡X是否小于7。
[0029]當(dāng)判斷單元1042確定出生日齡X小于7，由第一計(jì)算單元1044計(jì)算適宜溫度值。第一計(jì)算單元1044按照公式T= (36.6-0.34XΥ-0.28XX) °C計(jì)算適宜溫度值，即采用了一次線性關(guān)系擬合了適宜溫度值隨著胎齡和出生日齡的增加而降低。
[0030]而當(dāng)判斷單元1042確定出生日齡X不小于7時(shí)，由第二計(jì)算模塊1046按照公式:T= (36-1.4XZ-0.03XX) °C計(jì)算適宜溫度值。
[0031]輸出單元1048，將第一計(jì)算單元1044或第二計(jì)算單元1046計(jì)算得到的適宜溫度值發(fā)送給溫控調(diào)節(jié)模塊，以供溫控調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。此外，輸出單元1048還可以將適宜溫度值發(fā)送給顯示模塊，顯示模塊可以顯示當(dāng)前的適宜溫度值或建議溫度范圍等，其中建議溫度范圍可以由適宜溫度值±0.8°C得到。
[0032]參見(jiàn)圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，溫控調(diào)節(jié)模塊106采用PID控制算法對(duì)育嬰箱內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。溫控調(diào)節(jié)模塊106包括MCU (Micro control Unit)控制單元1062、溫度傳感單元1064、PID控制單元1066和加熱單元1068。MCU控制單元1062分別連接溫度傳感單元1064和PID控制單元1066，PID控制單元1066連接加熱單元1068。其工作原理如下:
[0033]MCU控制單元1062接收計(jì)算模塊計(jì)算得到的適宜溫度值，設(shè)置初始的PID控制參數(shù)，控制參數(shù)包括比例、積分、微分部分的相關(guān)參數(shù)。PID控制單元1066根據(jù)初始的控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)加熱單元1068進(jìn)行工作，改變育嬰箱內(nèi)的溫度。溫度傳感單元1064采集實(shí)際的育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值反饋給MCU控制單元1062，MCU控制單元1062再根據(jù)實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差修正PID控制參數(shù)，PID控制單元1066根據(jù)新的控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)加熱單元1068進(jìn)行工作。從而通過(guò)閉環(huán)控制，及時(shí)地減少實(shí)際溫度值與適宜溫度值之間的偏差，保持溫度在適合嬰兒護(hù)理的適當(dāng)范圍內(nèi)。
[0034]參見(jiàn)圖4，在一個(gè)實(shí)施例中，相應(yīng)提供了一種育嬰箱溫度控制的方法。該方法的流程包括:
[0035]步驟402，接收嬰兒的體征參數(shù)。
[0036]接收用戶(hù)或醫(yī)護(hù)人員輸入的嬰兒的體征參數(shù)。本實(shí)施例中，輸入的嬰兒體征參數(shù)包括出生日齡X日、胎齡Y周、體重Z千克，其中X為整數(shù)，Y為真實(shí)胎齡的整數(shù)值與30的差值，Z為正實(shí)數(shù)。輸入方式可以是通過(guò)按鍵輸入、鍵盤(pán)輸入、觸摸屏輸入等。
[0037]步驟404，根據(jù)接收的體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值。
[0038]在嬰兒出生日齡小于7日時(shí)，適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值隨著出生日齡和胎齡的增加而降低；而在出生日齡大于或等于7日時(shí)，適宜溫度值隨著體重和出生日齡的增加而降低。
[0039]本實(shí)施例中，采用線性關(guān)系擬合上述數(shù)量關(guān)系，計(jì)算過(guò)程包括:判斷出生日齡X是否小于7 ;若是，則按照公式T= (36.6-0.34XΥ-0.28XX) 1:計(jì)算適宜溫度值，否則按照公式T= (36-1.4XZ-0.03XX) °C計(jì)算適宜溫度值。
[0040]步驟406，根據(jù)適宜溫度值，調(diào)節(jié)育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
[0041]例如可以通過(guò)PID控制算法調(diào)節(jié)實(shí)際溫度值與適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。其中，預(yù)設(shè)的范圍值例如可以是±0.8°C。
[0042]此外，在本實(shí)施例中，還可以實(shí)時(shí)顯示適宜溫度值和育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值，便于監(jiān)控。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種育嬰箱，其特征在于，所述育嬰箱包括: 輸入模塊，用于接收嬰兒的體征參數(shù)； 計(jì)算模塊，連接所述輸入模塊，用于根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值； 溫控調(diào)節(jié)模塊，連接所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的育嬰箱，其特征在于，所述體征參數(shù)包括出生日齡X、胎齡Y周、體重Z千克，其中，X為整數(shù)，Y為真實(shí)胎齡整數(shù)值與30的差值，Z為正實(shí)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的育嬰箱，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括判斷單元、第一計(jì)算單元、第二計(jì)算單元以及輸出單元； 所述判斷單元，用于根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，判斷出生日齡X是否小于7; 所述第一計(jì)算單元，用于在所述判斷單元確定出生日齡X小于7之后，按照公式:T=(36.6-0.34X Y-0.28 XX) °C計(jì)算所述適宜溫度值； 所述第二計(jì)算單元，用于在所述判斷單元確定出生日齡X不小于7之后，按照公式:T=(36-1.4X Ζ-0.03 XX) °C計(jì)算所述適宜溫度值； 所述輸出單元，用于將第一計(jì)算單元或第二計(jì)算單元計(jì)算得到的所述適宜溫度值發(fā)送給所述溫控調(diào)節(jié)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的育嬰箱，其特征在于，所述溫控調(diào)節(jié)模塊包括MCU控制單元、溫度傳感單元、PID控制單元和加熱單元，所述MCU控制單元分別連接所述溫度傳感單元和所述PID控制單元,所述PID控制單元連接所述加熱單元； 所述溫度傳感單元，用于采集所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值； 所述MCU單元，用于獲取所述適宜溫度值和所述溫度傳感單元采集的所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值，并根據(jù)所述適宜溫度值和所述實(shí)際溫度值，設(shè)置所述PID控制單元的控制參數(shù)； 所述PID控制單元,用于根據(jù)所述控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)所述加熱單元工作； 所述加熱單元，用于實(shí)現(xiàn)升溫或降溫控制，使所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的育嬰箱，其特征在于，所述育嬰箱還包括顯示模塊，所述顯示模塊分別連接所述計(jì)算模塊和所述溫控調(diào)節(jié)模塊，用于顯示所述適宜溫度值和所述實(shí)際溫度值。
6.一種育嬰箱溫度控制方法，其特征在于，所述方法包括: 接收嬰兒的體征參數(shù)； 根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值； 根據(jù)所述適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述體征參數(shù)包括出生日齡X、胎齡Y周、體重Z千克，其中X為整數(shù)，Y為真實(shí)胎齡整數(shù)值與30的差值，Z為正實(shí)數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)接收的所述體征參數(shù)，計(jì)算適合嬰兒護(hù)理的適宜溫度值的步驟，包括: 判斷出生日齡X是否小于7; 若是，則按照公式T= (36.6-0.34XY-0.28XX) 1:計(jì)算所述適宜溫度值；否則按照公式T= (36-1.4XZ-0.03XX) 1:計(jì)算所述適宜溫度值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算的適宜溫度值，調(diào)節(jié)所述育嬰箱內(nèi)的實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍的步驟，包括: 通過(guò)PID控制算法控制所述實(shí)際溫度值與所述適宜溫度值的偏差不超過(guò)預(yù)設(shè)范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:顯示所述適宜溫度值和所述實(shí)際溫度值。
【文檔編號(hào)】A61G11/00GK104434445SQ201310432775
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】劉嵩, 鄒海濤, 易明生 申請(qǐng)人:深圳市科曼醫(yī)療設(shè)備有限公司