专利名称：婴儿看护装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种看护装置，特别涉及一种婴儿看护装置及其方法。
背景技术：
随着科技日新月异及生活质量提高的影响，对于各领域上事物的使用率或效率， 无不投注莫大心思及心力，像具警示性质的机制，在目前医疗或看护上都是主要诉求，因为 由它的设计，可以轻易操控或防范患者意外状况发生。 目前由于社会高度的工业化发展后，双薪的小家庭成为社会上的主流，对于刚有 新生儿诞生的小家庭而言，父母在工作之余照顾婴儿尤其繁琐与劳累，往往想要在婴儿睡 眠时的空档，忙里偷闲的处理一些自己的事情，又怕不在婴儿的身边时，婴儿醒来哭泣无法 得知并予以照顾；或是自己忙到忘记婴儿该进食的时间与吃药时间。
因此，如何能提供一种具有警示机制的婴儿看护装置及其方法，以辅助看护者 (例如，父母或褓姆)的照顾工作，成为研究人员待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明提供一种婴儿看护装置及其方法，通过感测婴儿目前的 生理状态，并于婴儿哭闹、需进食或吃药时，以警示效果提醒看护者，如此，可让看护者更有 效率地利用时间休息或处理其它工作，且在婴儿需要照顾时，前往给予实时性的照顾。
因此，本发明所揭露的婴儿看护装置，包含有声音传感器，用以感测目前环境中 的声音信号；音频内存，储存有对应婴儿于哭闹时的声音信号；音频比较电路，用以比对声 音传感器所感测到的声音信号与婴儿于哭闹时的声音信号是否相符，于相符时，输出一警 示信号；控制器，用以接收警示信号，以产生控制信号；及警示单元，用以接收控制信号，以 发出警示效果提醒看护者确认婴儿的目前状态。 另外，本发明揭露一种婴儿看护方法，设置多组感测模块于一婴儿的周围，以感测 该婴儿目前的生理状态、位置，其婴儿看护方法包含有下列步骤根据感测模块的状态值， 判断是否有事件发生；当感测模块的状态值改变时，则确认有事件发生，并启动声音模块； 判断是否为单一事件；当确认为单一事件时，则控制声音模块以预设音量播放预设的警示 音效；当确认为多数事件时，则控制声音模块以增强音量播放各事件对应的警示音效。
由这种婴儿看护装置及其方法，可让看护者较安心利用婴儿睡眠时暂时离开至他 处，处理一些家务事、或个人私事、或稍作休息，进而缓和长期长时间照顾婴儿的看护者的 心理压力，而达到最佳的实用效果与经济价值。另外，本发明通过气体异常感测单元对婴儿 的周围空气进行检测，以有效防范意外发生。 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明第一实施例的统方块 图2为本发明的活动范围限制单元的示意图； 图3为本发明第二实施例的统方块图； 图4为本发明第三实施例的统方块图； 图5为本发明第四实施例的统方块图； 图6为本发明第五实施例的统方块图； 图7为本发明的婴儿看护方法的步骤流程图。 其中，附图标记 IO声音传感器 ll滤波电路 12音频内存 13音频比较电路 20时间设定单元 30空气异常感测单元 40活动范围限制单元 41垫子 42光学传感器 50驱蛟单元 60控制面板 70控制器 80有线警示单元 90无线发射器 91无线警示单元 100婴儿看护装置 150婴儿
具体实施例方式
请参照图l，为本发明第一实施例的统方块图。如图1所示，本发明的婴儿看护装 置100包含有声音传感器10、滤波电路11、音频内存12、音频比较电路13、时间设定单元 20 、空气异常感测单元30 、活动范围限制单元40 、驱蛟单元50 、控制面板60 、控制器70 、有线 警示单元80、无线发射器90及无线警示单元91。 声音传感器IO用以感测目前环境中的声音信号。声音传感器IO较佳的设置于婴 儿的附近。声音传感器10可以例如是麦克风。 滤波电路11与声音传感器10连接。滤波电路11用以对声音传感器10接收到的 声音信号进行滤波。滤波电路11可以例如是低通滤波器或高通滤波器。
音频内存12储存有对应婴儿于哭闹时的声音信号。其中音频内存12可与滤波电 路11连接。如此，看护者即可录制婴儿于各种状态下发出的声音信号，并储存于音频内存 12中。 音频比较电路13与滤波电路11、音频内存12连接。音频比较电路13可例如是通 过一直接声波比对方式或是以一声学模型比对方式来进行语音辨识。声学模型比对方式可通过一隐藏式马可夫模型(Hidden Markov Model, HMM)、一神经网络(Neural Networks)、一动态时间校7隹(Dynamic Time Warping， DTW)禾口一i吾音牛莫片反比X寸(Template Matching)其中的任一声学模型来进行声音信号辨识。 时间设定单元20与控制器70连接。时间设定单元20用以设定与储存一组以上的设定时间，并于目前时间到达设定时间时，输出警示信号至控制器70。时间设定单元20可以例如是定时器。如此，看护者可通过时间设定单元20设定喂食婴儿的时间、婴儿洗澡时间或婴儿吃药时间等等。 空气异常感测单元30与控制器70连接。空气异常感测单元30用以感测目前环境中的空气，于空气中含有异常气体时，输出警示信号至控制器70。空气异常感测单元30针对一氧化碳(CO)为主。空气异常感测单元30可利用氧化锡(Sn02)金属氧化物半导体气敏材料，通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备Sn02纳米颗粒，并以此为基体掺杂一定催化剂，经适当烧结工艺进行表面修饰，制成旁热式烧结型一氧化碳敏感组件，能够探测0. 005% 0. 5%范围的一氧化碳气体，半导体气敏组件有N型和P型之分。N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小；P型阻值随气体浓度的增大而增大。Sn02金属氧化物半导体气敏材料，属于N型半导体，在200 30(TC温度它吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体(如一氧化碳等)时，原来吸附的氧脱附，而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面；氧脱附放出电子，可燃性气体以正离子状态吸附也要放出电子，从而使氧化物半导体导带电子密度增加，电阻值下降。可燃性气体不存在了，金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。由阻抗变化来得知是否一氧化碳过量。
活动范围限制单元40与控制器70连接。活动范围限制单元40用以感测婴儿的目前位置，于婴儿的目前位置超出一限制范围时，活动范围限制单元40输出警示信号。
请参照图2，为本发明的活动范围限制单元的示意图。如图2所示，活动范围限制单元40包含有垫子41与多个光学传感器42。光学传感器42沿着垫子41的四周围设置，以构成限制范围。当婴儿150于垫子41上活动时，光学传感器42发出的光线会被婴儿150阻断，因此可判断出婴儿150仍位于限制范围内。当婴儿150的目前位置超出限制范围时，则光学传感器42发出的光线不会被阻断，故可判断出婴儿150已位于限制范围外，此时，活动范围限制单元40随即输出警示信号至控制器70。 驱蚊单元50与控制器70连接。驱蚊单元50用以驱除婴儿的周围环境中的蚊子。其中驱蚊单元50可以例如是将一震荡信号升压(提高电压)并将其转换为一音频信号并输出至外界，此一音频信号的频率范围则介于5000Hz至9000Hz，使蚊子闻此一音频信号而逃离，达到驱蚊的目的。或者，驱蚊单元50可以例如是将蚊香片(图中未示)加热，以使蚊香片产生驱蚊的气体，以驱走蚊虫。另外，驱蚊单元50可由控制面板60或时间设定单元20启动。 控制面板60与控制器70连接。控制面板60具有一人机操作界面(图中未示)，用以提供看护者操控婴儿看护装置100(例如，设定时间、重置警示单元或进行声音信号录制程序......等等)。 控制器70分别与音频比较电路13、时间设定单元20、空气异常感测单元30、活动范围限制单元40、驱蚊单元50、控制面板60、有线警示单元80、无线发射器90连接。控制器70用以接收时间设定单元20、空气异常感测单元30或活动范围限制单元40输出的警示 信号，以产生对应于警示信号的控制信号。其中控制器70可以例如是8051单芯片。另外， 控制器70可接收控制面板60输出的信号，以执行设定时间、重置警示单元或进行声音信号 录制程序……等等操作功能。 有线警示单元80与控制器70以有线方式连接。有线警示单元用以接收控制器70 输出的控制信号，并产生一警示效果(例如，提示讯息、光源闪烁或音源声响)。有线警示单 元80可包含有以多数呈矩阵排列的发光二极管、液晶显示器、蜂鸣器与/或喇叭。
无线发射器90与控制器70连接。无线发射器90用以接收控制器70输出的控制 信号，并产生对应于控制信号的无线信号。其中无线发射器90可发射符合电子电机工程协 会(Institute Electrical and Electronic Engineer, IEEE)所制定的802. IIX通讯协议 列(例如，802. lla、802. 11b及802. llg等)的无线信号。 无线警示单元91以无线方式接收无线发射器90发出的无线信号。无线警示单 元91于接收到无线发射器90发出的无线信号后，随即产生一警示效果(例如，提示讯息、 光源闪烁或音源声响)。其中无线警示单元91可接收符合电子电机工程协会(Institute Electrical and Electronic Engineer, IEEE)所制定的802. 11X通讯协议列(例如， 802. lla、802. lib及802. llg等)的无线信号。无线警示单元91可包含有以多数呈矩阵排 列的发光二极管、液晶显示器、蜂鸣器与/或喇叭。 请参照图3，为本发明第二实施例的统方块图。如图3所示，本发明的婴儿看护装 置100包含有声音传感器10、滤波电路11、音频内存12、音频比较电路13、时间设定单元 20、控制面板60、控制器70、有线警示单元80、无线发射器90及无线警示单元91。
请参照图4，为本发明第三实施例的统方块图。如图4所示，本发明的婴儿看护装 置100包含有声音传感器10、滤波电路11、音频内存12、音频比较电路13、空气异常感测单 元30、控制面板60、控制器70、有线警示单元80、无线发射器90及无线警示单元91。
请参照图5，为本发明第四实施例的统方块图。如图5所示，本发明的婴儿看护装 置100包含有声音传感器10、滤波电路11、音频内存12、音频比较电路13、活动范围限制单 元40、控制面板60、控制器70、有线警示单元80、无线发射器90及无线警示单元91。
请参照图6，为本发明第五实施例的统方块图。如图6所示，本发明的婴儿看护装 置100包含有声音传感器10、滤波电路11、音频内存12、音频比较电路13、驱蚊单元50、控 制面板60、控制器70、有线警示单元80、无线发射器90及无线警示单元91。
请参照图7，为本发明的婴儿看护方法的步骤流程图。如图7所示，本发明的婴儿 看护方法设置多组感测模块于婴儿的周围，以感测婴儿目前的生理状态、位置，其婴儿看护 方法包含有下列步骤 根据感测模块的状态值，判断是否有事件发生(步骤200)。其中感测模块可包含 有声音传感器、时间设定单元、气体异常传感器与活动范围限制单元。 当感测模块的状态值改变时，则确认有事件发生，并启动声音模块(步骤210)。其 中促使感测模块的状态值改变的事件可包含有婴儿发生哭声、到达喂食时间、到达吃药时 间、空气中存有异常气体、婴儿目前的位置超出允许活动范围外。 接下来，判断是否为单一事件(步骤220)。其中可根据状态值被改变的感测模块 的数量来判断事件发生的数量。
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当确认为单一事件时，则控制声音模块以预设音量播放预设的警示音效(步骤 230)。如此，即可实时提醒看护者前往确认婴儿目前的状态，以避免意外事件发生。
当确认为多重事件时，则控制声音模块以增强音量播放各事件对应的警示音效 (步骤240)。如此，即可实时提醒看护者加速前往确认婴儿目前的状态，以避免意外事件发 生。 综合以上所述，本发明的婴儿看护装置及其方法，可让看护者较安心利用婴儿睡 眠时暂时离开至他处，处理一些家务事、或个人私事、或稍作休息，进而缓和长期长时间照 顾婴儿的看护者的心理压力，而达到最佳的实用效果与经济价值。另外，本发明通过气体异 常感测单元对婴儿的周围空气进行检测，以有效防范意外发生。 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种婴儿看护装置，其特征在于，包含有一声音传感器，用以感测目前环境中的声音信号；一音频内存，储存有对应一婴儿于哭闹时的声音信号；一音频比较电路，用以比对该声音传感器所感测到的该声音信号与该婴儿于哭闹时的该声音信号是否相符，于相符时，输出一警示信号；一控制器，用以接收该警示信号，以产生一控制信号；及一警示单元，用以接收该控制信号，以发出一警示效果提醒看护者确认该婴儿的目前状态。
2. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含有一滤波电路，以对该声音传感器接收到的该声音信号进行滤波。
3. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含有一控制面板，具有一人机操作界面，用以提供该看护者操控该婴儿看护装置。
4. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含有一时间设定单元，用以设定与储存一组以上的设定时间，于目前时间到达该设定时间时，输出该警示信号至该控制器。
5. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含有气体异常传感器，用以感测目前环境中的空气，于该空气中含有异常气体时，输出该警示信号至该控制器。
6. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含有活动范围限制单元，用以感测该婴儿的目前位置，于该婴儿的目前位置超出一限制范围时，该活动范围限制单元输出该警示信号。
7. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，包含一驱蚊单元，用以驱除该婴儿的周围环境中的蚊子。
8. 根据权利要求1所述的婴儿看护装置，其特征在于，该警示单元以一无线通讯方式接收该控制单元的该控制信号。
9. 根据权利要求1所述的的婴儿看护装置，其特征在于，该警示效果为一光源闪烁或一音源声响。
10. —种婴儿看护方法，设置多组感测模块于一婴儿的周围，以感测该婴儿目前的生理状态、位置，其特征在于，该婴儿看护方法包含有下列步骤根据该等感测模块的状态值，判断是否有事件发生；当该等感测模块的状态值改变时，则确认有事件发生，并启动一声音模块；判断是否为单一事件；当确认为单一事件时，则控制该声音模块以预设音量播放预设的警示音效；及当确认为多重事件时，则控制该声音模块以增强音量播放各事件对应的警示音效。
全文摘要
一种婴儿看护装置及其方法，其婴儿看护装置包含有一声音传感器，用以感测目前环境中的声音信号；一音频内存，储存有对应一婴儿于哭闹时的声音信号；一音频比较电路，用以比对声音传感器所感测到的声音信号与婴儿于哭闹时的声音信号是否相符，于相符时，输出一警示信号；一控制器，用以接收警示信号，以产生一控制信号；及一警示单元，用以接收控制信号，以发出一警示效果提醒看护者确认婴儿的目前状态。
文档编号G01N27/407GK101739788SQ20081017262
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者吴晟瑞 申请人:英业达股份有限公司