一种婴幼儿睡眠环境监测系统及其方法与流程

本发明涉及婴儿床技术领域，具体涉及一种婴幼儿睡眠环境监测系统及其方法。

背景技术：

婴幼儿睡眠会影响机体多个生理系统，比如：神经、骨骼、肌肉、内脏及组织，睡眠是脑功能活动的一种重新组合状态。睡眠时间的长短与质量的好坏，将直接影响孩子的身体发育和心智发展。

中国婴幼儿睡眠问题列全球第二，发生率高达76％,仅次于印度。儿童正面临越来越多的睡眠问题。婴儿在出生后6个月呈现明显的白天睡眠时间下降、夜间睡眠时间延长趋势。6个月的婴儿应该能够一觉睡到天亮，但是研究发现仅有10.2％的6个月婴儿可以夜间连续睡眠，9个月时为11％，即使在满一周岁的婴儿中，也仅有12.9％不受频繁夜醒困扰。通过分层随机抽取我国12个省市7601例0-23月的幼儿进行调查，睡眠障碍总患病率为21.94％,(Chin J Prev Med,May 2007,Vol 41No.3)。

国外研究显示，8个月大婴儿的睡眠问题40％会延续到3岁以后，(Zuckerman B et al.,Sleep problems in early childhood:continuities,predictive factors,and behavioral correlates.Peadiatrics)；而15-48个月幼儿的睡眠问题84％可持续存在3年(Kataria S et al.,Persistence of sleep disturbances in preschool children.J Peadiatrics)，7％～13％的学前孩子在入睡或者深层次睡眠方面存在困难，大约一半的学前儿童和学龄儿童长期面对上床睡觉的各种问题，25％～40％的学前和学龄期的孩子至少有过暂时性的睡眠障碍。

婴幼儿时期睡眠习惯差或睡得少会引发一系列的问题：影响神经系统发育，成长后期出现肥胖、内分泌代谢障碍、认知注意力水平下降、自闭症或多动症。

造成上面婴幼儿系列问题的根本原因是睡眠环境不良。睡眠环境是引起儿童睡眠障碍的最直接原因，如:光刺激、噪音等，会引起儿童体内儿茶酚胺分泌量增加,同时蓝光抑制褪黑激素、生长激素分泌，改变昼夜节律和觉醒，进而影响幼儿睡眠的时间和质量。特别是蓝光暴露：电子设备屏幕(电视、电脑、手机等)暴露对孩子的睡眠影响很大。

光是人体生物钟的发条，当现代生活中光的存在不再有规律后，幼儿在生命之初就不能很好的建立身体的节律闹钟；由睡眠研究中心主持负责的一项覆盖我国8省1046名4个月至3周岁健康儿童的研究显示，我国2周岁以下幼儿仅电视屏幕暴露率为58.7％，2周岁以上高达93.2％，4月龄婴儿的电视屏幕暴露率竟达31.1％。但蓝光在一定程度上控制着人的生物钟，蓝光刺激会促进我们的身体分泌皮质醇(可的松)，使我们精力旺盛。同时它有很强的褪黑色素分泌抑制能力。褪黑色素的减少会使人兴奋，不入眠,长此下去会影响人的免疫机制。因此在夜晚，不宜采用蓝光较多的冷色光，最好采用暖色光做照明。

对于婴幼儿来讲，婴儿床既是睡眠场所，同时也是活动的场所，作为具有主要睡眠功能的婴儿床，如何在婴幼儿睡眠时避免光的干扰，尤其是蓝光的干扰，提高婴幼儿的睡眠质量和身体发育，是本发明亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为此，本发明为了更好地监测婴幼儿的睡眠环境，避免光对婴幼儿睡眠产生不利影响，影响孩子身体的正常发育，达到让孩子睡得好，爸妈放心的目的，本发明提供了一种婴幼儿睡眠环境监测系统及其方法。

所采用技术方案如下所述：

一方面，本发明提供了一种婴幼儿睡眠环境监测系统，所述系统包括婴儿床、主控制器、光感检测器和移动终端，所述光感检测器设置于所述婴儿床上端，用于检测所述婴儿床所处环境下的光强和蓝光，所述主控制器设置于所述婴儿床上，且与所述光感检测器电性连接，用于接收所述光感检测器的信号，所述移动终端与所述主控制器之间实现无线通讯，所述移动终端中运行有分析模块，用于对所述婴儿床所处光强和蓝光进行阈值判断，当所测光强和蓝光中的至少其一检测指标大于所述分析模块所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

所述分析模块所设定的睡眠光强阈值为0～5Lux，活动光强阈值为300～600Lux；所设定的蓝光阈值为0～50Lux。

位于所述婴儿床的床板上方床体上还设有与所述主控制器电性连接的噪音检测器，用于检测环境噪音信号，当所测环境噪音超过所述分析模块所设定的噪音阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

检测环境的温湿度，当所测环境温湿度数值超过所述分析模块所设定的温湿度阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

所述婴儿床的床体上还设有与所述主控制器电性连接的空气质量检测器，用于检测环境的污染物PM2.5、二氧化碳和甲醛含量，当所测环境中的PM2.5值、二氧化碳和甲醛中的任一参数含量超过所述分析模块所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

所述系统还包括空气净化器，当所测环境中的污染物PM2.5值超过所设定的阈值时，所述主控制器启动所述空气净化器开启。

所述分析模块与所述主控制器之间通过蓝牙或Wifi进行无线传输。

另一方面，本发明还提供了一种婴幼儿睡眠环境监测方法，所述方法包括如下步骤：通过婴儿床上的光感检测器获得婴幼儿所处环境下的光强和蓝光；将所测得的环境光强和蓝光数据传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将对环境光强和蓝光的检测信息传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对婴幼儿的所处光强和蓝光进行分析，若所测环境下的光强和蓝光超出所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

进一步地，所述方法还包括对噪音的检测，具体方法是：将所测得的噪音信号传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将对环境噪音的检测信息传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对所测噪音进行分析，若所测环境下的噪音超出所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

最优选地，所述方法还包括对婴儿床所处环境温湿度和空气质量的检测，具体方法是：将所测得的环境温湿度信号和空气质量信号传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将温湿度信号和空气质量信号传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对所测温湿度和空气质量进行分析，若所测环境下的温湿度和空气质量中的至少其一指标超出所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

A.本发明在婴儿床上设置了光感检测器，光感检测器直接对环境的光强大小和蓝光强弱进行检测，并传输给主控制器，通过无线传输至移动终端进行数据分析和阈值判断，若婴幼儿所处光强和蓝光值大于所设定的阈值，会及时提醒家长，家长根据情况调节灯的亮度或直接使用该婴儿床带有的遮光棚将婴儿床内部环境调节至免受强光和蓝光的干扰状态，有效蓝光防护，给婴幼儿创造一个良好的睡眠环境，隔离光信号对生理机能的干扰，提高睡眠质量，有利于孩子的成长发育。

B.本发明还在婴儿床上设置了噪音检测器，对孩子所处环境下进行噪音检测，当噪音超标时，则会提醒家长对孩子进行防护，避免噪音对孩子睡眠的影响，提高睡眠质量。

C.本发明中还辅助增加了睡眠环境的空气质量检测和温湿度检测，空气质量检测是对PM2.5和二氧化碳含量进行检测，当其中任一个检测指标超过预定值时，系统都会对家长发出警示，提醒家长进行及时的处理。当空气质量超标时，本发明采用了与主控制器连接的空气净化器，直接对空气净化器进行启动，对环境空气进行净化，降低空气中的PM2.5值二氧化碳含量，保护孩子睡眠，真正达到孩子睡得好，爸妈放心的目的。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所提供的婴幼儿睡眠环境监测系统示意图；

图2是图1中所示婴儿床的立体结构示意图；

图3是本发明所提供的婴儿床床板与床板支撑结构示意图；

图4是本发明所提供的婴幼儿环境监测原理示意图；

图5是对室内白光和蓝光实时监测的示意图；

图6是对室内噪音实时监测的示意图；

图7是对室内污染物PM2.5和二氧化碳的实时监测示意图；

图8是对室内环境温湿度的实时监测示意图。

图中：1-婴儿床；2-床板；3-光感检测器；4-噪音检测器；5-温湿度检测器；6-移动终端；7-警示装置；8-主控制器；9-床板支撑柱；10-空气质量检测器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种婴幼儿睡眠环境监测系统，包括婴儿床1、主控制器8、光感检测器3和移动终端6，光感检测器3设置于婴儿床1的上端，用于检测婴儿床1所处环境下的光强(这里可以为普通白光)和蓝光，主控制器8设置于婴儿床1的床板2中部，如图3所示；主控制器8与光感检测器3电性连接，用于接收光感检测器3的信号，移动终端6与主控制器8之间实现无线通讯输送，可以通过蓝牙或通过wifi连接；在移动终端6中运行有分析模块，用于对所述婴儿床1所处光强和蓝光进行阈值判断，当所测光强和蓝光中的至少其一检测指标大于所设定的阈值时，移动终端6对外发出提醒。本发明中所设定的蓝光阈值为0-5Lux，其中夜晚睡眠光强阈值为0-50Lux；白天活动的光强阈值为300～600Lux，可以保证孩子在白天活动的光线不会太暗或太亮，有助于保护婴幼儿的视力发育。

如图5所示一测试实施例，通过光感检测器对室内光的检测进行光谱分析后，得出白光值为65LUX，蓝光值为18Lux,所测得的蓝光值对于孩子睡眠偏高，在数值下方就有文字及红色警示图标提醒。此时在检测结果的灯泡图示中，会呈现出不适宜状态下的灯光颜色，提醒家长需要启动遮光装置或将婴幼儿移动位置，或者关闭某些灯来降低蓝光值。同时，本发明还在婴儿床的下部设置了警示装置7，此时的表现也可以通过警示装置7向外发送室内蓝光超标时的警示信息，直接提醒家中的婴幼儿家长或保姆注意。

为了提高婴幼儿的睡眠质量，免受蓝光干扰的同时，还要避免噪音对孩子发育的影响。本发明还在婴儿床1的床板2上方床体上设有与主控制器8电性连接的噪音检测器4，用于检测环境噪音信号，当所测环境噪音超过分析模块所设定的噪音阈值时，移动终端6同样对外发出提醒。如图6所示出的一实施例，通过检测，测得室内噪音值为75DB，此数值对于婴幼儿睡眠偏高，界面显示相应文字提醒“吵醒宝宝了”，而所设定的噪音区间为20-60DB，室内噪音值为一天内正常状态活动状态时噪音范围，此时的小花图标为正常开放状态，如果噪音值超标，小花图标可以表现出凋落或未盛开的状态，根据小花的状态使家长更加直观判断室内噪音的强弱，实时提醒家长。同时此状态也可以通过婴儿床上的警示装置对外直接发出，供家长直观获知所处噪音状态。

更进一步地，本发明在婴儿床1的床体上还设有与主控制器8电性连接的温湿度检测器5，用于检测环境的温度和湿度，当所测环境温湿度数值超过分析模块所设定的温度和湿度阈值时，移动终端6对外发出提醒。具体详见图8所示出的情况。为了方便室内室外温湿度的对比，在移动终端上还增加了当地室外大环境的温湿度情况，图8中为北京通州地区的天气情况，而检测当天的室内温度为27℃，湿度为61％，通过分析模块分析得出室内湿度偏高，室内温度为正常，这时要提醒家长对室内的湿度采取一定措施，同时这一提醒信息也会通过婴儿床上的警示装置对外发出，使孩子监护人员及时发现室内的温湿度异常情况，并采用相对于的措施。

更进一步地，在对光强、噪音、温湿度进行室内实时监测的基础上，本发明在婴儿床1的床体上还设有与主控制器8电性连接的空气质量检测器10，用于检测环境的首要污染物PM2.5、二氧化碳和甲醛含量，当所测环境中的首要污染物颗粒PM2.5值、二氧化碳和甲醛中的任一参数含量超过分析模块所设定的阈值时，移动终端6对外发出提醒。如图7所示的实施例，当天室外大环境下的首要污染物PM2.5为345，此时空气质量为差，并给出“闭门窗不建议外出”的提示语，右边的小房子图标冒着较多的烟雾，呈现当天的空气状态。右边小房子可根据所测大气情况实时变化。图7中通过空气质量检测器所检测到的室内污染物PM2.5值为21，二氧化碳含量为0.03％，无甲醛含量，经分析模块分析后得出，当前室内空气质量为优，适合孩子的成长，若检测后室内污染物PM2.5值较高，同时警示装置发出报警警示，此时可以通过主控制器直接启动空气净化器工作；当然，孩子的家长或保姆若发现室内空气质量出现问题时，也可人工开启空气净化器，降低室内污染物PM2.5值，改善空气质量。

另外，本发明还提供了一种婴幼儿睡眠环境监测方法，如图4所示。

所述方法包括如下步骤：通过婴儿床上的光感检测器获得婴幼儿所处环境下的光强和蓝光；将所测得的环境光强和蓝光数据传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将对环境光强和蓝光的检测信息传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对婴幼儿的所处光强和蓝光进行分析，若所测环境下的光强和蓝光超出所设定的阈值时，移动终端对外发出提醒。

由于蓝光会引起儿童体内儿茶酚胺分泌量增加,同时蓝光抑制褪黑激素、生长激素分泌，改变昼夜节律和觉醒，对婴幼儿的发育影响最大，通过光感检测器直接对环境的光强大小和蓝光强弱进行检测，并传输给主控制器，通过无线传输至移动终端进行数据分析和阈值判断，若婴幼儿所处光强和蓝光值大于所设定的阈值，这会及时提醒家长，家长根据情况调节灯的亮度或直接将婴儿床推至较好的环境下免受强光和蓝光的干扰，有效蓝光防护，给婴幼儿创造一个良好的睡眠环境，隔离光信号对生理机能的干扰，提高睡眠质量，有利于孩子的成长发育。

同时，营造孩子良好睡眠的另一关键环境因素为噪音，通过噪音检测器将所测得的噪音信号传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将对环境噪音的检测信息传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对所测噪音进行分析，若所测环境下的噪音超出所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。及时发现噪声是否超标，在孩子睡眠时免受噪音的干扰，提高孩子的睡眠质量。

同时，本发明还依次对婴幼儿睡眠环境的温湿度和空气质量进行检测，具体方法是：将所测得的环境温湿度信号和空气质量信号传输给主控制器；主控制器通过无线通讯将温湿度信号和空气质量信号传输给移动终端，通过移动终端上的分析模块对所测温湿度和空气质量进行分析，若所测环境下的温湿度和空气质量中的至少其一指标超出所设定的阈值时，所述移动终端对外发出提醒。空气质量检测是对PM2.5和二氧化碳含量进行检测，当其中任一个检测指标超过预定值时，系统都会对家长发出警示，提醒家长进行及时的处理。当空气质量超标时，本发明采用了与主控制器连接的空气净化器，直接对空气净化器进行启动，对环境空气进行净化，降低空气中的PM2.5值二氧化碳含量，保护孩子睡眠，真正达到孩子睡得好，爸妈放心的目的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。