【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于智能家居，尤其涉及一種基于pvdf壓電技術(shù)的智能嬰兒床監(jiān)調(diào)控方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術(shù)相關(guān)的
技術(shù)介紹
信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、主流嬰兒床雖然功能多樣，但在智能化、自動(dòng)化方面仍有待提升。此外，隨著年輕父母育兒觀念的轉(zhuǎn)變，他們對(duì)嬰兒床產(chǎn)品提出了更高的要求，他們不僅需要產(chǎn)品具有基本的睡眠功能，還期望產(chǎn)品能夠提供更多的智能化服務(wù)，如遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等。pvdf壓電材料因其高靈敏度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于壓力、振動(dòng)等物理量的監(jiān)測(cè)；將這種技術(shù)應(yīng)用于嬰兒床，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰兒睡眠狀態(tài)、呼吸、心率等生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和智能調(diào)控系統(tǒng)為嬰兒提供一個(gè)安全、舒適的睡眠環(huán)境。
3、專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的基于pvdf壓電材料可以獲取生理數(shù)據(jù)，但是其僅僅基于數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的閾值判斷，無法動(dòng)態(tài)地適應(yīng)單個(gè)嬰兒的情況并作出新穎的安撫措施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述
技術(shù)介紹
中存在的至少一項(xiàng)技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法、系統(tǒng)及嬰兒床，其它能動(dòng)態(tài)適應(yīng)單個(gè)嬰兒的情況，并通過不斷學(xué)習(xí)隨著時(shí)間的推移提高其分析能力，通過建立每個(gè)嬰兒獨(dú)有的基線參數(shù)，最大限度地減少了誤報(bào)，同時(shí)確保快速檢測(cè)異常。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)的第一方面提供一種基于pvdf壓電技術(shù)的智能嬰兒床監(jiān)調(diào)控方法，包括如下步驟：
4、獲取待檢測(cè)嬰兒
5、基于待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)，結(jié)合vitalsense算法，分析得到嬰兒的生理狀態(tài)是否異常，若異常，判斷具體的生理狀態(tài)異常類型；其中，具體的分析過程包括：
6、分別提取待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)的時(shí)域特征和頻域特征；
7、其中，時(shí)域特征包括運(yùn)動(dòng)時(shí)域特征、呼吸時(shí)域特征和聲音時(shí)域特征，頻域特征包括呼吸頻域特征、心率頻域特征、運(yùn)動(dòng)頻域特征和聲音頻域特征；
8、基于運(yùn)動(dòng)時(shí)域特征和運(yùn)動(dòng)頻域特征嬰兒的活動(dòng)模式，基于呼吸時(shí)域特征和呼吸頻域特征表征嬰兒的呼吸頻率和是否有呼吸暫停風(fēng)險(xiǎn)，基于聲音時(shí)域特征和聲音頻域特征表征嬰兒的情緒狀態(tài)，基于心率頻域特征表征心跳頻率是否異常增快或減慢；
9、基于生理數(shù)據(jù)的時(shí)域特征、頻域特征和訓(xùn)練后的生理模式識(shí)別模型得到體的生理狀態(tài)異常類型；
10、根據(jù)具體的異常類型生成相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)執(zhí)行器的參數(shù)。
11、進(jìn)一步地，在提取待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)的時(shí)域特征和頻域特征后，對(duì)提取的時(shí)域特征和頻域特征進(jìn)行歸一化處理，在每個(gè)數(shù)據(jù)維度，根據(jù)實(shí)際選擇該維度中的最大值和最小值，進(jìn)行歸一化處理。
12、進(jìn)一步地，所述生理模式識(shí)別模型采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，采用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由相互連接的人工神經(jīng)元層組成，通過迭代優(yōu)化學(xué)習(xí)輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的映射。
13、進(jìn)一步地，在判斷生理狀態(tài)異常類型之間，將時(shí)域特征和頻域特征與生理規(guī)范和模式進(jìn)行比較，得到是否異常以及異常的類型及其嚴(yán)重程度，所述生理狀態(tài)異常類型包括呼吸異常、心臟異常和運(yùn)動(dòng)異常。
14、進(jìn)一步地，所述根據(jù)具體的異常類型生成相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)執(zhí)行器的參數(shù)，包括：
15、若為呼吸異常，判斷呼吸異常的類型，若為呼吸暫停，發(fā)出床位調(diào)節(jié)控制指令，調(diào)整床體傾斜度或搖晃床位；若為呼吸速率異常，發(fā)出溫度調(diào)節(jié)控制指令，通過控制加熱器或冷卻裝置，調(diào)節(jié)床的環(huán)境溫度，若為持續(xù)哭泣，發(fā)出啟動(dòng)舒緩聲音或搖晃調(diào)控指令，并發(fā)出及時(shí)護(hù)理與干預(yù)的報(bào)警指令。
16、若為心臟異常，發(fā)出聲音調(diào)節(jié)指令，調(diào)整床體內(nèi)置的聲音系統(tǒng)通過舒緩聲音或振動(dòng)應(yīng)對(duì)心動(dòng)過速；
17、若為運(yùn)動(dòng)異常，發(fā)出床體搖晃調(diào)節(jié)指令。
18、本專利技術(shù)的第二方面提供一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控裝置，所述裝置包括：
19、數(shù)據(jù)獲取模塊：其用于獲取待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)；
20、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，其用于對(duì)待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
21、生理數(shù)據(jù)分析模塊，其用于基于待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)，結(jié)合vitalsense算法，分析得到嬰兒的生理狀態(tài)是否異常，若異常，判斷具體的生理狀態(tài)異常類型；
22、調(diào)控模塊，其用于根據(jù)具體的異常類型生成相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)執(zhí)行器的參數(shù)。
23、本專利技術(shù)的第三方面提供一種嬰兒床，包括床本體、pvdf壓電薄膜傳感器、控制電路和執(zhí)行器，所述pvdf壓電薄膜傳感器以點(diǎn)陣形式被放置在床本體下方，所述控制電路設(shè)置于床本體，所述控制電路分別和pvdf壓電薄膜傳感器以及執(zhí)行器連接；
24、所述控制電路被配置為執(zhí)行如第一方面所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
25、本專利技術(shù)的第四方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
26、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
27、本專利技術(shù)的第五方面提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。
28、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
29、本專利技術(shù)的第六方面提供一種程序產(chǎn)品。
30、一種程序產(chǎn)品，所述程序產(chǎn)品為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
32、本專利技術(shù)基于pvdf壓電技術(shù)的智能嬰兒床監(jiān)測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)中，分析生理參數(shù)算法的創(chuàng)新是提升系統(tǒng)性能和準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能僅僅依賴于簡(jiǎn)單的閾值判斷或基本的數(shù)據(jù)處理，而本專利技術(shù)，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，基線參數(shù)會(huì)隨著不斷接收到的新數(shù)據(jù)而適應(yīng)和改進(jìn)，增強(qiáng)其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性并減少誤報(bào)，所以能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)單個(gè)嬰兒的情況，通過建立每個(gè)嬰兒獨(dú)有的基線參數(shù)，使得產(chǎn)品更加精細(xì)和智能化。
33、本專利技術(shù)附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，在提取待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)的時(shí)域特征和頻域特征后，對(duì)提取的時(shí)域特征和頻域特征進(jìn)行歸一化處理，在每個(gè)數(shù)據(jù)維度，根據(jù)實(shí)際選擇該維度中的最大值和最小值，進(jìn)行歸一化處理。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，所述生理模式識(shí)別模型采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，采用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由相互連接的人工神經(jīng)元層組成，通過迭代優(yōu)化學(xué)習(xí)輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的映射。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，在判斷生理狀態(tài)異常類型之間，將時(shí)域特征和頻域特征與生理規(guī)范和模式進(jìn)行比較，得到是否異常以及異常的類型及其嚴(yán)重程度，所述生理狀態(tài)異常類型包括呼吸異常、心臟異常和運(yùn)動(dòng)異常。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)具體的異常類型生成相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)執(zhí)行器的參數(shù)，包括：
6.一種
7.一種嬰兒床，其特征在于，包括床本體、PVDF壓電薄膜傳感器、控制電路和執(zhí)行器，所述PVDF壓電薄膜傳感器以點(diǎn)陣形式被放置在床本體下方，所述控制電路設(shè)置于床本體，所述控制電路分別和PVDF壓電薄膜傳感器以及執(zhí)行器連接；
8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
10.一種程序產(chǎn)品，所述程序產(chǎn)品為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種基于PVDF壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法中的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，在提取待檢測(cè)嬰兒的生理數(shù)據(jù)的時(shí)域特征和頻域特征后，對(duì)提取的時(shí)域特征和頻域特征進(jìn)行歸一化處理，在每個(gè)數(shù)據(jù)維度，根據(jù)實(shí)際選擇該維度中的最大值和最小值，進(jìn)行歸一化處理。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，所述生理模式識(shí)別模型采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，采用的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由相互連接的人工神經(jīng)元層組成，通過迭代優(yōu)化學(xué)習(xí)輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的映射。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，在判斷生理狀態(tài)異常類型之間，將時(shí)域特征和頻域特征與生理規(guī)范和模式進(jìn)行比較，得到是否異常以及異常的類型及其嚴(yán)重程度，所述生理狀態(tài)異常類型包括呼吸異常、心臟異常和運(yùn)動(dòng)異常。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于pvdf壓電技術(shù)的嬰兒床調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)具體的異常類型生成相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張成鵬，顏利華，劉志海，賈雨璇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東大學(xué)日照研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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