一种智能婴儿床的制作方法

本发明涉及婴儿床
技术领域：
，具体涉及一种智能婴儿床。
背景技术：
：目前，家长非常关注婴幼儿的身体发育情况，充足的睡眠是保证婴幼儿身体发育最为关键的因素。据调查，中国婴幼儿睡眠问题列全球第二，仅次于印度。0-2岁的宝宝，每天有16-18个小时在睡眠中度过，而这个阶段是养成宝宝生物节律的关键阶段。小宝宝睡不好会直接影响到未来孩子注意力不够集中、免疫力低下、多动、抑郁、肥胖等众多问题。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，作为室内具有主要睡眠功能的婴儿床，婴儿床不具有避光功能，即使婴幼儿处于睡眠状态时，婴儿床也会被完全暴露在照明光下，不会自动采用避光处理，影响孩子良好睡眠生物钟的形成，不利于孩子的身体发育。技术实现要素：为此，本发明为了解决婴幼儿免受照明光线中蓝光的干扰，提高婴幼儿的睡眠质量，便于对婴幼儿进行监测，本发明提供了一种智能婴儿床。所采用技术方案如下所述：一种智能婴儿床，包括床体、床板和设置于所述床体上方的避光装置，所述床体的两侧设有护栏，所述床体的两侧位置分别成型一弧形窗口，其包括彼此连接的外侧床框和内侧床框，所述床板设置于所述内侧床框所形成的区域内部，所述护栏设置于所述外侧床框和内侧床框之间，所述避光装置位于所述护栏外侧的所述外侧床框上，且位于所述弧形窗口中，所述避光装置展开后与所述外侧床框的两端形成闭合连接。所述避光装置在所述弧形窗口中展开后，在所述弧形窗口中形成一探视窗口。位于所述床体两端的所述外侧床框与所述内侧床框之间形成一储物区域。所述储物区域延伸至所述床板的下方区域。位于所述床体两端的储物区域分别设置一抽屉，所述抽屉贯穿所述外侧床框和所述内侧床框。所述外侧床框上还设有一环境检测装置和与所述环境检测装置电性连接的主控制器，所述主控制器与用户移动终端无线连接；所述避光装置与所述主控制器连接，通过所述用户移动终端远程控制所述避光装置沿着床体长度方向的开合角度。所述环境检测装置包括支座和设置于所述支座上的用于对环境进行检测的噪声传感器、光感检测器、温湿度传感器和空气质量检测器,所述支座设置于所述外侧床框上，所述主控制器分别与所述的噪声传感器、光感检测器、温湿度传感器和空气质量检测器形成电路集成；所述主控制器根据所述光感检测器对环境光强及蓝光值的检测数据自动控制所述避光装置的开合角度。所述床板的下方设有床板支撑，所述床板支撑的下端与所述床体固定连接，所述床板支撑的上端面设有与所述主控制器电性连接的重力传感器，所述床板的下表面与所述重力传感器相搭接。所述床板的中部成型一凹槽，所述凹槽中设有与所述主控制器电性连接的六轴加速度传感器。所述内侧床框的内侧设有与主控制器电性连接的摄像装置，所述摄像装置固定于所述支座上。本发明相对于现有技术具有如下有益效果：A.本发明在床体的两侧成型一弧形窗口，其中将避光装置设置在弧形窗口中，避光装置展开后可以将外侧床框的两端(即床头和床尾)之间通过避光布呈现弧形连接结构，可以将床体上方及两侧位置进行避光，防止蓝光从两侧进入床体内部，在婴幼儿睡眠或玩耍时，可有效避开蓝光所造成的干扰，有利于婴幼儿的健康成长，同时有利于降低床体制作成本，提高婴儿床的美观性能。B.本发明还在床体两侧的弧形窗口中设置了探视窗口，当通过避光装置对床体采用避光措施时，床体上方被遮盖住，且弧形窗口被部分遮挡，形成可以探视内侧床框内部的探视窗口，方便家长对孩子进行探视。C.本发明在婴儿床的床板与床板支撑柱之间设置了重力传感器，且在婴儿床的床板中部位置设置了六轴加速度传感器，通过重力传感器和六轴加速度传感器实时获得婴幼儿的体重信息和每天的睡眠信息，并将获取到的信号传输给主控制器，然后通过无线传输至移动终端，通过移动终端中分析模块对数据进行分析，获取每天婴幼儿的身体发育情况及睡眠情况，可以制成图表直接获得婴幼儿每天的体重增长情况和睡眠情况，使家长非常清晰地看出孩子每天、每月的睡眠变化，尤其是掌握孩子的夜间睡眠好坏，若某个阶段出现睡眠异常，则需要提醒家长注意，及时调整孩子的生物钟，防止孩子偏离正常生物钟，非常有利于婴幼儿生物钟的形成。D.本发明在婴儿床上设置了噪声传感器、光感检测器、温湿度传感器和空气质量检测器，光感检测器直接对环境的光强大小和蓝光强弱进行检测，噪声传感器对环境噪声进行检测，温湿度传感器和空气质量检测器分别对环境温度、湿度及空气质量进行实时检测，并将检测信息传输给主控制器，通过无线传输至移动终端进行数据分析和阈值判断，若婴幼儿所处环境下的光强或蓝光值大于所设定的阈值，移动终端会及时提醒家长，家长根据情况调节灯的亮度或直接驱动避光装置进行防干扰，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。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床板结构示意图；图2是本发明所提供的婴儿床结构平面示意图；图3是本发明所提供的婴儿床与移动终端连接原理图；图4是图3所示A-A截面示意图；图5是图2中婴儿床床板与床板支撑柱连接结构示意图；图6是本发明所提供的避光装置驱动原理示意图；图7是本发明所提供的环境检测装置结构示意图；图8是环境检测装置与摄像装置连接结构示意图；图9是婴幼儿前24小时睡眠监测报告；图10是1周实测值与标准生物节律对比曲线图。图中：1-床体，11-外侧床框，12-内侧床框；2-床板，21-圆锥形通孔；3-避光装置，31-旋转轴，32-篷布，33-蓬骨杆，34-旋转机构，341-支撑立板，342-旋转板，35-驱动电机，36-驱动齿轮组，37-传导齿轮；4-护栏；5-弧形窗口，51-探视窗口；6-储物区域；7-抽屉；8-环境检测装置，81-支座，82-噪声传感器，83-光感检测器，84-温湿度传感器，85-空气质量检测器；9-移动终端；10-床板支撑；20-重力传感器；30-六轴加速度传感器；40-摄像装置；50-警示装置。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、图2和图3所示，本发明提供了一种智能婴儿床，包括床体1、床板2和设置于床体1上方的避光装置3，在床体1的两侧设有护栏4，在床体1的两侧位置分别成型一弧形窗口5，其包括彼此连接的外侧床框11和内侧床框12，床板2设置于内侧床框12所形成的区域内，护栏4设置于外侧床框11和内侧床框12之间，避光装置3位于护栏4外侧的外侧床框11上，且位于弧形窗口5中，避光装置3展开后与外侧床框11的两端形成闭合连接，这样可以将床体上方及两侧的区域进行遮盖，可有效避开蓝光所造成的干扰，有利于婴幼儿的健康成长，同时弧形窗口5可降低材料成本，有利于降低床体制作成本，提高婴儿床的美观性能。如图2和图3所示，当避光装置3在弧形窗口5中展开后，在弧形窗口5中形成一探视窗口51，可方便家长对位于床体内部的孩子进行无干扰探视，不会影响到孩子的活动和睡眠。为了充分利用婴儿床的空间结构，在位于床体1两端的外侧床框11与内侧床框12之间形成一储物区域6。当然，也可以充分利用婴儿床的床下空间，如图4所示，将储物区域6延伸至床板2的下方区域。可以通过本发明在床体1两端的储物区域6设置抽屉7，抽屉7贯穿外侧床框11和内侧床框12，这样可以在抽屉中放一些玩具等物品。同时，本发明还在外侧床框11上设有环境检测装置8和与环境检测装置8电性连接的主控制器，主控制器与用户移动终端9无线连接；避光装置3与主控制器连接，通过移动终端9远程控制避光装置3沿着床体1长度方向的开合角度。具体的避光装置3如图2和图6所示，其包括篷布32和多根拱形的蓬骨杆33，篷布32设置于各个蓬骨杆33上，在床体1的两侧分别设置一旋转机构34，各蓬骨杆33的两端分别与对应的旋转机构34连接，形成可以沿着床体长度方向呈扇形开合的避光斗篷，在避光装置3中还设有与主控制器电性连接的驱动电机35，驱动电机35通过驱动齿轮组36将驱动作用力传递给旋转机构34，旋转机构34包括支撑立板341和多个平行设置于支撑立板341两侧的且与多个蓬骨杆33一一对应连接的旋转板342，多个旋转板342通过一旋转轴31与支撑立板341旋转连接，在最外侧旋转板342的下端固定一传导齿轮37，驱动齿轮组36与传导齿轮37实现啮合传动，用于驱动最外侧旋转板342沿着旋转轴31旋转，在最外侧旋转板342旋转的过程中，会依次带动其他旋转板做旋转运动。当需要避光斗篷打开时，只需按动主控制器上的开关，使驱动电机35运转，驱动电机35驱动蓬骨杆33沿着旋转轴31旋转，从而实现了自动控制避光斗篷的开合过程。当然，进一步优选地，本发明还可以实现对避光斗篷的远程控制，即可以将主控制器与移动终端9实现无线连接，通过智能手机就可以实现远程控制驱动电机35的启闭。当家长通过视频或影像获知孩子在婴儿床上的情形时，可以根据具体情况实时远程采用避光措施，使孩子免受光的干扰。进一步优选地，本发明还在外侧床框上设置了用于检测婴儿床环境参数的环境检测装置8，如图7所示，包括支座81和设置于支座81上的用于对环境进行检测的噪声传感器82、光感检测器83、温湿度传感器84和空气质量检测器85,支座81设置于外侧床框11上，主控制器分别与噪声传感器82、光感检测器83、温湿度传感器84和空气质量检测器85形成电路集成；主控制器根据光感检测器83对环境光强及蓝光值的检测数据自动控制避光装置3的开合角度。其中光感检测器83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，主控制器与光感检测器83电性连接，用于接收光感检测器83的信号，移动终端9与主控制器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9中运行有分析模块，用于对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设定的阈值时，移动终端9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。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。本发明还在支座81上设置与主控制器电性连接的噪音检测器82，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9同样对外发出提醒。同时会通过婴儿床上的警示装置50对外直接发出用于表示噪音超标的预警，供家长直观获知所处噪音状态。更进一步地，本发明在支座81上还设有与主控制器电性连接的温湿度检测器84，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9对外发出提醒。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；当婴儿床所处温湿度环境超出预设定阈值时，这一提醒信息也会通过婴儿床上的警示装置对外发出温湿度超标的警示，使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，本发明在支座81上还设有与主控制器电性连接的空气质量检测器85，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9对外发出提醒，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。如图5所示，在床板2的下方设有床板支撑10，床板支撑10的下端与床体1固定连接，床板支撑10的上端面设有与主控制器电性连接的重力传感器20，床板2的下表面与重力传感器20相搭接。通过重力传感器的实时监测，并将监测数据上传至移动终端，家长可以清楚地了解孩子的身体发育情况。床板2采用如图1所示结构，在其上设有圆锥形通孔21，其开孔率可达到20-25％，有利于床垫的通风换气，防止滋生细菌，影响孩子的健康。本发明还在床板2的中部设有与主控制器电性连接的六轴加速度传感器30。六轴加速度传感器与重力传感器配合使用，通过移动终端9中分析模块的数据分析，家长可以获得婴幼儿每天的体重和睡眠数据，家长可以通过移动终端9了解孩子每天的体重及睡眠的变化情况。根据所检测到的孩子实际情况，家长可以将此数据与孩子的标准体重及睡眠时间进行对比，做到心中有数，可以实时调节孩子的睡眠及饮食。进一步地，本发明还在分析模块中内嵌比对模块，可以将各个月龄的婴幼儿发育标准输入至分析模块中，然后将所获取到的婴幼儿体重及睡眠数据通过比对模块与同一月龄的婴幼儿体重与睡眠标准相对比，对所测婴幼儿的体重及睡眠是否符合标准作出判断，可以通过图表的形式与标准数据进行比对；若孩子不符合正常发育标准，则会根据孩子的监测情况给出体重和睡眠建议，家长可以根据建议对孩子的饮食及睡眠情况进行调节，及时对孩子的生物钟进行调节。为了在夜间能准确监测到婴幼儿是否哭闹的信息，本发明还在婴儿床上增加了声音传感器，图中未示出，可以检测婴幼儿的声音信号，并将此声音信号传输给主控制器，也可以设置摄像装置40，如图8所示。结合声音传感器、摄像装置和六轴加速度传感器来判断婴幼儿在夜间是否发生哭闹及活动情况，同时在移动终端记录下来。本发明所采用的六轴加速度传感器优选为MPU6000系列，其感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec(dps)，可准确追踪快速与慢速动作，并且可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。具体计算方法如下：建立三维X、Y、Z坐标系，根据X,Y,Z的角度及加速度，X’、Y’、Z’，Xa、Ya、Za,在n秒与n+1秒的值进行比较，采样速度为100Hz，可精确捕捉任意动作状态。X＝X’(n)-X’(n+1),Y＝Y’(n)-Y’(n+1),Z＝Z’(n)-Z’(n+1)；Xa＝Xa(n)-X(n+1),Ya＝Ya(n)-Ya(n+1),Za＝Za(n)-Za(n+1)。对以上值取绝对值转换为正数后参与运算，角度设定值为F1、F2、F3、F4、F5；加速度设定值为A1、A2、A3、A4、A5；档位值对应的睡眠状态为S1,S2,S3,S4,S5，当X,Y,Z,Xa,Ya,Za值超过相应的档位设定值时即判定为相当的睡眠状态，F1与A1档为最小值，相对来说是安静深度睡眠状态，根据在闸门时间内的动作状态的累计和平均值，计算出每日的睡眠质量并显示。具体参数定义参见表1与表2.表1：状态S1S2S3S4S5定义深度睡眠中度睡眠轻度睡眠轻度动作剧烈动作表2：本发明中的分析模块还可以依据多组重力传感器的受力不同,判断孩子睡觉的位置，并结合六轴加速度传感器数据给出孩子的睡眠姿势及习惯。结合图1中的四组重力传感器的重力数据给出孩子的睡眠姿势及习惯M11、M12、M21、M22为4个重力传感器，精度达到1～5g，量程为10KG，测量值分别用V11、V12、V21、V22表示。根据4个传感器的受力情况的比例式可计算出具体的位置。X1＝20xM11/M12；X2＝20xM21/M22；Y1＝20xM11/M21；Y2＝20xM12/M22；当X1大于X2时，孩子的位置位于左限；当Y1大于Y2时，孩子的位置位于上限，反之孩子的位置在右限与下限，X1-X2，Y1-Y2即可在四相坐标系内描述出物体具体位置。本发明可以将各月龄的婴幼儿身体发育及睡眠标准数据输入至移动终端，见下面的附表3，将所获取到的婴幼儿睡眠数据通过移动终端中的比对模块与同一月龄的婴幼儿体重及睡眠标准相对比，对所测婴幼儿的体重及睡眠是否符合标准作出判断，若所测孩子的身体体重和睡眠数据不符合发育标准，则给出报警，并给出家长建议，及时对孩子进行饮食和睡眠的调整。表3：一般婴幼儿睡眠要求可通过移动终端呈现出如下数据报告：呈现当日睡眠数据(白天的睡眠时长和晚上的睡眠时长；白天睡了几次，晚上醒了几次)一周平均/一月平均/一季度平均分析报告，根据孩子的不同发育阶段，与理想状态下睡眠规律进行比对，给家长合理的建议。图9为测定目标婴幼儿在前一天24小时内的睡眠活动状态示意图，记录了孩子前24小时的睡眠状态，家长可以很方便在移动终端进行下载查看。图中将24小时分为8个区段，每个区段记录3小时，每隔十五分钟将十五分钟内的所有睡眠数值的平均值统计一次，时间设定可以从晚上8点开始。当从重力传感器及六轴加速度传感器的数值判断出孩子处于睡眠状态，则该十五分钟用黑色条带表示；当孩子处于活动状态，则用白色条带表示孩子醒着。这样从图上很直观，家长可以看到前24小时孩子的睡眠情况，该记录可以存储孩子一周内的数据，通过过往记录，家长也可以了解哪些状态是孩子规律性的睡醒状态。图10为形成的孩子一周平均睡眠数据与标准生物节律的对比曲线图。根据设备输出，将睡眠数据分成n(暂定5)档，但是参考睡眠数据为两档(睡眠、活动)，则在输出曲线时，24h测量值曲线按照n档输出；生物节律曲线两条分别为实际测量值，另一条为根据相应的年龄月份阶段的孩子标准睡眠时间段输出的标准曲线。因此从数据到前端显示按照以下算法分别输出：A.数据降维采样算法因为睡眠数据含有大量冗余数据(睡眠时间段内按固定间隔采样值基本不变)，此时为减少数据量，并且减少网络流量，节省耗电，可以采取降维采样算法。首先事先根据六轴加速度传感器测得的睡眠质量经验值确定睡眠阈值范围，分为n档，输出测量值g1、g2。。。gn。设第s次采样值为gs，1<s<n，如果相邻的两次测量值gs+1-gs<d，则可以认为婴儿并未发生明显睡眠状态的变更，因此此次采样数据可以不作处理。理想状态下，根据24h内的数据，2-3个月内的婴儿只需要输出12次采样，分别对应表3的6次睡眠段开始和结束点，数据降维率为3600×24/n：12，即7200/n：1。如果取n＝10，则可以压缩数据720倍，依此类推，采样间隔越短，降维幅度越大。上述变化阈值d的初始化也可以从经验数据获取。B.24h测量曲线平滑用n级色度值代表不同的睡眠深度。按照插值算法，在通过渲染前，对数据进行平滑。24h测量值横坐标最小间隔为δ秒(横坐标最大值为M＝3600*24/δ)，经过数据降维处理后，相邻两次采样输出gs+1和gs间隔t秒，并不一定落在横坐标的等分点(1，2，...M)上。为使输出色值变化平缓，提高用户体验，平滑算法如下：设Math.floor(t/δ)＝m，则s和s+1之间共有m个坐标点，其中第i点的平滑值为gs+[(gs+1-gs)/m]*i。C.睡眠节律和相关系数根据表1和表2，根据采样间隔初始化参考睡眠数组(0-3岁，其它不考虑)。实现时，设采样插值平滑后间隔m，再根据年龄编制为JSON对象，如下(假设坐标间隔m＝0.5h，1代表睡眠，0代表非睡眠。坐标间隔越小越能准确度越高)：[]号中的数据为平滑后的睡眠数据和睡眠时间，数组长度为48+3＝51根据上述对象中的每一个元素值数组设为X，实测数组设为Y，则根据相关系数r计算公式如下：或其中：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。当前第1页1 2 3