專利名稱：智能搖擺式嬰兒床及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種嬰兒床，特別涉及一種智能搖擺式嬰兒床及其控制方法。
背景技術(shù)：
嬰兒出生后，需要父母投入大量的時(shí)間和精力來(lái)照顧，但畢竟父母的精力有限，無(wú)法時(shí)刻不停地照顧新生兒，需要一定的時(shí)間休息，尤其是晚上嬰兒經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)哭鬧的情況， 大人就必須起床去哄孩子，嚴(yán)重影響了大人的睡眠。而一般來(lái)說(shuō)，在晚上光線很暗時(shí)，嬰兒睡醒睜開(kāi)眼會(huì)有恐懼感，所以會(huì)哭鬧；在白天光線不暗時(shí)，嬰兒睜開(kāi)眼時(shí)，沒(méi)有人理他，也會(huì)因害怕而哭鬧?，F(xiàn)在智能嬰兒床基本都是通過(guò)檢測(cè)嬰兒床的溫度、濕度、加速度或聲音信號(hào)來(lái)控制嬰兒床的搖動(dòng)或用語(yǔ)音通知看護(hù)人(如嬰兒尿床等)，目的是減輕看護(hù)人的勞動(dòng)強(qiáng)度或方便照顧嬰兒。但一般智能化程度低，沒(méi)有考慮嬰兒的心理健康。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種充分考慮嬰兒心理健康、智能化程度高的智能搖擺式嬰兒床及其控制方法。本發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明一種智能搖擺式嬰兒床，包括搖擺式床體，還包括
振動(dòng)傳感器，設(shè)置在搖擺式床體底部，為若干個(gè)并均勻排列成半橢圓形，用
于檢測(cè)搖擺式床體的振動(dòng)信號(hào)；
監(jiān)控拾音器，用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的嬰兒聲音信號(hào)； 光電傳感器，用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度信號(hào)；
單片機(jī)，信號(hào)連接振動(dòng)傳感器、監(jiān)控拾音器和光電傳感器，接收振動(dòng)信號(hào)、嬰兒聲音信號(hào)和光線強(qiáng)度信號(hào)并進(jìn)行處理；以及
照明裝置和聲音播放器，均連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端。上述相鄰兩個(gè)振動(dòng)傳感器到所圍成的橢圓形的中心點(diǎn)的夾角是11. 25°。上述照明裝置包括照明燈和彩燈。本發(fā)明的一種智能搖擺式嬰兒床的控制方法，包括以下步驟
a.檢測(cè)搖擺式床體是否振動(dòng)或者搖擺式床體內(nèi)是否有聲音，如果是，進(jìn)行步驟b，如果否，進(jìn)行步驟g;
b.單片機(jī)通過(guò)模糊算法確定搖擺式床體是否為嬰兒活動(dòng)的有效振動(dòng)或者單片機(jī)通過(guò)聲音識(shí)別確定搖擺式床體內(nèi)是否為嬰兒哭聲，如果是進(jìn)行步驟c，如果否，則返回步驟a ；
c.檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如果低于設(shè)定范圍，則進(jìn)行步驟 d，否則，則進(jìn)行步驟e;
d.單片機(jī)利用遺傳算法控制照明燈打開(kāi)，并將光線調(diào)至設(shè)定范圍內(nèi)；
e.單片機(jī)利用遺傳算法控制聲音播放器播放音樂(lè)并同時(shí)打開(kāi)隨音樂(lè)變化的彩燈；f.延時(shí)返回步驟a;
g.緩慢熄燈或逐漸減小播放的音樂(lè)聲音至停止，如果熄燈或無(wú)音樂(lè)狀態(tài)，則返回步驟
3- ο本發(fā)明的有益效果是能夠自動(dòng)檢測(cè)到嬰兒的哭鬧，并智能地打開(kāi)照明或者播放聲音，起到自動(dòng)哄嬰兒的作用，方便看護(hù)，減小了大人的勞動(dòng)強(qiáng)度。能夠減少黑暗給嬰兒帶領(lǐng)的恐懼感而又不會(huì)因光線強(qiáng)而影響嬰兒的睡眠質(zhì)量，而且嬰兒的活動(dòng)會(huì)帶來(lái)愉悅的音樂(lè)和變換的彩光，不僅給嬰兒帶來(lái)愉悅感，還能培養(yǎng)嬰兒的音樂(lè)感，促進(jìn)嬰兒的智力發(fā)育。


圖1為本發(fā)明振動(dòng)傳感器安裝示意圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明的工作流程框圖。圖中1振動(dòng)傳感器，2搖擺式床體。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種智能搖擺式嬰兒床，包括搖擺式床體2，還包括振動(dòng)傳感器1、監(jiān)
控拾音器、光電傳感器、單片機(jī)、照明裝置和聲音播放器。若干個(gè)振動(dòng)傳感器1設(shè)置在搖擺式床體2底部，并均勻排列成半橢圓形，用于檢測(cè)搖擺式床體2的振動(dòng)信號(hào)，相鄰兩個(gè)振動(dòng)傳感器1到所圍成的橢圓形的中心點(diǎn)的夾角是11. 25°。監(jiān)控拾音器用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的嬰兒聲音信號(hào)。光電傳感器用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度信號(hào)。單片機(jī)信號(hào)連接振動(dòng)傳感器、監(jiān)控拾音器和光電傳感器，接收振動(dòng)信號(hào)、嬰兒聲音信號(hào)和光線強(qiáng)度信號(hào)并進(jìn)行處理。照明裝置和聲音播放器，均連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端。上述照明裝置包括照明燈和彩燈。嬰兒床在框架結(jié)構(gòu)上有外床和搖擺式床體2兩部分組成，嬰兒一般都睡在搖擺式床體2里。利用嬰兒的活動(dòng)會(huì)帶動(dòng)搖擺式床體的擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰兒活動(dòng)的非接觸檢測(cè)。按這種形狀分布安裝的振動(dòng)傳感器1，無(wú)論嬰兒床放置的水平角度怎樣，都能保證至少有一個(gè)震動(dòng)開(kāi)關(guān)的震動(dòng)檢測(cè)是有效的，并且在嬰兒床靜止時(shí)根據(jù)各個(gè)振動(dòng)傳感器1的狀態(tài)可以檢測(cè)床的放置情況，并記錄下來(lái)作為有振動(dòng)時(shí)的軟件算法依據(jù)，也是自適應(yīng)的前置條件。單片機(jī)利用模糊算法來(lái)判斷嬰兒活動(dòng)的有效振動(dòng)。聲音檢測(cè)是利用監(jiān)控拾音器把聲音信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，判斷嬰兒的哭聲。光線檢測(cè)是利用光電傳感器將光線強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。照明裝置控制是利用PWM (脈沖寬度調(diào)解)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)嬰兒的活動(dòng)用遺傳算法， 根據(jù)遺傳算法的結(jié)果來(lái)控制燈光的。聲音播放器和彩燈的控制是根據(jù)嬰兒的活動(dòng)或哭啼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)嬰兒的活動(dòng)和哭啼用遺傳算法，根據(jù)遺傳算法的結(jié)果來(lái)控制音樂(lè)播放的旋律(彩燈的燈光變換和音樂(lè)旋律
一直)。本發(fā)明的智能搖擺式嬰兒床的控制方法，包括以下步驟
a.檢測(cè)搖擺式床體是否振動(dòng)或者搖擺式床體內(nèi)是否有聲音，如果是，進(jìn)行步驟b，如果否，進(jìn)行步驟g;b.單片機(jī)通過(guò)模糊算法確定搖擺式床體是否為嬰兒活動(dòng)的有效振動(dòng)或者單片機(jī)通過(guò)聲音識(shí)別確定搖擺式床體內(nèi)是否為嬰兒哭聲，如果是進(jìn)行步驟c，如果否，則返回步驟a ；
c.檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如果低于設(shè)定范圍，則進(jìn)行步驟 d，否則，則進(jìn)行步驟e;
d.單片機(jī)利用遺傳算法控制照明燈打開(kāi)，并將光線調(diào)至設(shè)定范圍內(nèi)；
e.單片機(jī)利用遺傳算法控制聲音播放器播放音樂(lè)并同時(shí)打開(kāi)隨音樂(lè)變化的彩燈；
f.延時(shí)返回步驟a;
g.緩慢熄燈或逐漸減小播放的音樂(lè)聲音至停止，如果熄燈或無(wú)音樂(lè)狀態(tài)，則返回步驟
3- ο 上述實(shí)施例所述是用以具體說(shuō)明本專利，文中雖通過(guò)特定的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明，但不能以此限定本專利的保護(hù)范圍，熟悉此技術(shù)領(lǐng)域的人士可在了解本專利的精神與原則后對(duì)其進(jìn)行變更或修改而達(dá)到等效目的，而此等效變更和修改，皆應(yīng)涵蓋于權(quán)利要求范圍所界定范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能搖擺式嬰兒床，包括搖擺式床體，其特征在于，還包括 振動(dòng)傳感器，設(shè)置在搖擺式床體底部，為若干個(gè)并均勻排列成半橢圓形，用于檢測(cè)搖擺式床體的振動(dòng)信號(hào)；監(jiān)控拾音器，用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的嬰兒聲音信號(hào)； 光電傳感器，用于檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度信號(hào)；單片機(jī)，信號(hào)連接振動(dòng)傳感器、監(jiān)控拾音器和光電傳感器，接收振動(dòng)信號(hào)、嬰兒聲音信號(hào)和光線強(qiáng)度信號(hào)并進(jìn)行處理；以及照明裝置和聲音播放器，均連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能搖擺式嬰兒床，其特征在于所述相鄰兩個(gè)振動(dòng)傳感器到所圍成的橢圓形的中心點(diǎn)的夾角是11. 25°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能搖擺式嬰兒床，其特征在于所述照明裝置包括照明燈和彩燈。
4.一種權(quán)利要求1所述智能搖擺式嬰兒床的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 a.檢測(cè)搖擺式床體是否振動(dòng)或者搖擺式床體內(nèi)是否有聲音，如果是，進(jìn)行步驟b，如果否，進(jìn)行步驟g;b.單片機(jī)通過(guò)模糊算法確定搖擺式床體是否為嬰兒活動(dòng)的有效振動(dòng)或者單片機(jī)通過(guò)聲音識(shí)別確定搖擺式床體內(nèi)是否為嬰兒哭聲，如果是進(jìn)行步驟c，如果否，則返回步驟a ；c.檢測(cè)搖擺式床體內(nèi)的光線強(qiáng)度是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如果低于設(shè)定范圍，則進(jìn)行步驟 d，否則，則進(jìn)行步驟e，；d.單片機(jī)利用遺傳算法控制照明燈打開(kāi)，并將光線調(diào)至設(shè)定范圍內(nèi)；e.單片機(jī)利用遺傳算法控制聲音播放器播放音樂(lè)并同時(shí)打開(kāi)隨音樂(lè)變化的彩燈；f.延時(shí)返回步驟a;g.緩慢熄燈或逐漸減小播放的音樂(lè)聲音至停止，如果熄燈或無(wú)音樂(lè)狀態(tài)，則返回步驟
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能搖擺式嬰兒床及其控制方法，通過(guò)檢測(cè)嬰兒床底半橢圓形分布的振動(dòng)傳感器的頻率和振幅，再利用模糊算法來(lái)判斷嬰兒的活動(dòng)，并通過(guò)遺傳算法控制燈的亮度或音樂(lè)的旋律。同時(shí)通過(guò)檢測(cè)聲音傳感器的音頻信號(hào)，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)判斷嬰兒的哭啼聲，并通過(guò)遺傳算法控制燈的亮度或音樂(lè)的旋律。本發(fā)明的有益效果是能夠自動(dòng)檢測(cè)到嬰兒的哭鬧，并智能地打開(kāi)照明或者播放聲音，起到自動(dòng)哄嬰兒的作用，方便看護(hù)，減小了大人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)A47D9/00GK102326992SQ20111024841
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者張秋玲, 李英建, 董佳琪, 董平雷 申請(qǐng)人:董平雷