一种婴儿夜间智能看护系统
技术领域
本发明涉及大数据技术领域，具体是一种婴儿夜间智能看护系统。
背景技术
随着当前社会的不断发展，人们对于婴儿的照顾和看护愈加的严谨，为的是可以为婴儿提供一个良好的成长环境，婴儿在夜间睡觉时，往往会半夜哭闹，不仅仅影响父母的休息，还会影响婴儿的休息，现有的婴儿夜间看护系统在实际使用过程中存在以下缺陷：
1、现有的婴儿夜间看护系统只是简单的通过婴儿的哭声、或者对于婴儿体温的检测来判定婴儿是否出现不适现象，以此为标准来叫醒父母来对婴儿进行看护；
2、现有的婴儿夜间看护系统无法对婴儿哭闹的时间点进行预测，无法提前对婴儿进行安抚或者做好安抚准备，导致婴儿不适而哭闹；
所以，人们急需一种婴儿夜间智能看护系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种婴儿夜间智能看护系统，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种婴儿夜间智能看护系统，该系统包括三维立体扫描模块、智能判断处理模块、系统控制模块、看护执行模块和记录分析模块；
所述三维立体扫描模块用于对婴儿所在房间的数据进行三维立体扫描，形成婴儿所在房间的三维立体模型，以便于根据婴儿所在房间的三维立体模型数据对婴儿的行为进行分析，判断婴儿是否出现不适或者哭闹现象；所述智能判断处理模块用于对夜间的婴儿是否出现哭闹现象进行智能判断，实现对婴儿的智能看护；所述系统控制模块用于对智能看护系统进行开启和关闭，以及对整个智能看护系统进行智能化控制；所述看护执行模块用于对夜间的婴儿出现哭闹现象时进行看护操作，以此来减轻婴儿父母的负担，提供良好的休息环境；所述记录分析模块用于根据智能判断处理模块的判断结果分析婴儿在夜间的哭闹规律，以此来进一步实现对婴儿在夜间的智能看护；
所述系统控制模块的输出端电性连接三维立体扫描模块和看护执行模块的输入端，所述三维立体扫描模块的输出端电性连接智能判断处理模块的输入端，所述智能判断处理模块的输出端电性连接记录分析模块和系统控制模块的输入端，所述记录分析模块的输出端电性连接看护执行模块的输入端。
根据上述技术方案，所述三维立体扫描模块包括空间三维扫描单元、三维坐标建立单元、坐标值赋予单元、声音传感器和红外成像单元；
所述空间三维扫描单元用于对婴儿所在房间进行三维数据扫描，形成婴儿房间的三维模型，所述三维坐标建立单元用于建立婴儿房间三维模型的三维立体坐标系，所述坐标值赋予单元用于赋予婴儿房间每一个点三维坐标值(Xi，Yi，Zi)，利用建立三维模型，建立三维立体坐标系，并对每一个点赋予三维坐标值的方式，使得可以对婴儿房间的每一个点进行定位，包括婴儿，使得可以以数据化的形式对婴儿的行为进行精准的监控，使得可以及时的做出安抚婴儿的操作，实现对婴儿夜间的智能化看护，所述声音传感器用于对婴儿房间的声音分贝值进行检测，以便于根据声音分贝值的大小判断婴儿是否出现了哭闹行为，以便于及时的做出安抚操作，所述红外成像单元用于对婴儿床进行红外成像，以此来判断婴儿是否有大小便的行为；
所述空间三维扫描单元输出三维模型，所述三维坐标建立单元和坐标值赋予单元的输出端均电性连接三维模型的输入端，所述声音传感器和红外成像单元的输出端电性连接系统控制模块的输入端。
根据上述技术方案，所述智能判断处理模块包括坐标变化计算单元、变化量判断单元和时间记录单元；
所述坐标变化计算单元用于对婴儿房间的每一个定位点的坐标值变化情况进行计算，使得可以以此来判断婴儿是否有哭闹的趋势，以便于及时的安抚，避免婴儿夜间哭闹，所述变化量判断单元用于根据坐标变化计算单元的计算结果判断婴儿是否达到了需要安抚的状态，避免婴儿夜间轻微的翻动导致系统自动安抚影响婴儿的正常休息，所述时间记录单元用于记录婴儿每一次哭闹的时间点，以便于后期根据大数据预测婴儿夜间哭闹的时间点，进行及时的安抚；
所述坐标变化计算单元的输出端电性连接变化量判断单元的输入端，所述变化量判断单元的输出端电性连接系统控制模块和时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端。
根据上述技术方案，所述系统控制模块包括中央控制单元、存储数据库和中央控制单元；
所述中央控制单元用于控制智能看护系统的打开和关闭，还用于对整个系统进行智能化的控制，所述存储数据库用于对系统使用过程中的检测数据进行存储和记录，所述指令发送单元用于对中央控制单元的指令进行发送；
所述变化量判断单元和时间记录单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端，所述中央控制单元的输出端电性连接存储数据库和指令发送单元的输入端。
根据上述技术方案，所述看护执行模块包括安抚晃动机构、语音提醒单元和音乐播放单元；
所述安抚晃动机构用于对婴儿睡觉的床进行晃动，使得婴儿在哭闹是更加容易停止下来，所述语音提醒单元用于提醒婴儿父母注意照看哭闹的婴儿，所述音乐播放单元用于播放音乐，安抚婴儿停止哭闹；
所述指令发送单元的输出端电性连接安抚晃动机构、语音提醒单元和音乐播放单元。
根据上述技术方案，所述记录分析模块包括时间分析单元、次数分析单元和判断核实单元；
所述时间分析单元用于根据婴儿的历史夜间哭闹时间分析并预测当前夜间哭闹的时间点，使得可以根据预测的时间提前对婴儿进行看护和安抚，所述次数分析单元用于根据婴儿历史夜间哭闹次数分析并预测当前夜间哭闹的次数，以便于根据最终婴儿夜间哭闹的次数判断是否符合正常规律，有助于判断婴儿是否出现了身体上的不适，所述判断核实单元用于对时间分析单元和次数分析单元的分析结果进行核实，确定时间分析单元和次数分析单元的准确率，还用于与婴儿实际哭闹时间和哭闹次数进行对比；
所述变化量判断单元的输出端电性连接时间分析单元和次数分析单元的输入端，所述时间分析单元和次数分析单元的输出端电性连接判断核实单元的输入端，所述判断核实单元的输出端电性连接指令发送单元的输入端。
根据上述技术方案，所述坐标值赋予单元赋予婴儿身体某一点的初始坐标值为(Xa，Ya，Za)，在夜间婴儿身体该点坐标由(Xa，Ya，Za)变为(Xb，Yb，Zb)，所述坐标变化计算单元根据下列公式计算出婴儿身体该的坐标变化量La-b为：
所述变化量判断单元对婴儿在夜间身体该点的变化量进行判断：
当La-b≥L时，表明婴儿身体该点的变化量过大，婴儿已经醒过来了，其中，L表示设定的距离阈值；
所述指令发送单元接收中央控制单元的命令进行指令的发送，安抚晃动机构对婴儿床进行晃动，安抚醒来的婴儿入睡，所述时间记录单元记录婴儿醒来的时间为T1，并存储在数据库中。
根据上述技术方案，所述红外成像单元检测到婴儿床上出现了热量变化区域，所述坐标变化计算单元检测出婴儿醒来，所述中央控制单元控制指令发送单元向语音提醒单元发送指令，所述语音提醒单元提醒婴儿父母，婴儿已经醒来，提醒父母为婴儿更换尿布。
根据上述技术方案，所述声音传感器检测婴儿房间的分贝值为P；
当P≥Q时，其中，Q表示设定的分贝值阈值，表明婴儿房间的分贝值过大，婴儿出现了哭闹现象，所述中央控制单元控制指令发送单元向音乐播放单元发送指令，所述音乐播放单元播放音乐，安抚婴儿入睡。
根据上述技术方案，所述存储数据库的输出端还电性连接时间分析单元和次数分析单元的输入端，所述时间分析单元和次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的时间集合T＝{t1，t2，t3，…，tn}，其中，t1，t2，t3，…，tn表示婴儿每天夜间醒来的时间点集合，ti＝{i1，i2，i3，…，im}，其中，i1，i2，i3，…，im表示婴儿每天夜间醒来的时间点，所述次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的次数集合G＝{g1，g2，g3，…，gn}，其中，g1，g2，g3，…，gn表示婴儿每天夜间醒来的次数；
所述次数分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间醒来的次数g；
所述时间分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间第k次醒来的时间点t：
其中，i表示婴儿在第i天在夜间醒来，ik表示婴儿第i天第k次在夜间醒来；
所述时间分析单元和次数分析单元将分析结果发送至判断核实单元，所述判断核实单元将分析结果发送至指令发送单元，所述指令发送单元控制安抚晃动机构对婴儿进行安抚，可以提前对婴儿进行安抚，避免婴儿在夜间醒来影响父母休息，实现了对婴儿的智能化看护。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过建立三维模型以及建立三维立体坐标系，对婴儿身体的每一个部位进行定位，并根据坐标变化计算单元计算并分析婴儿身体每一个部位的变化量，根据变化量判断婴儿是否醒来，而并不是通过婴儿哭闹或者体温变化来判断婴儿是否醒来，而是在婴儿有醒来征兆时进行判断，使得判断婴儿醒来的时间点更早，使得可以更快的对婴儿进行安抚，实现了对婴儿的智能化看护。
2、通过时间分析单元和次数分析单元，可以根据婴儿的历史醒来时间数据和次数数据对婴儿的醒来时间和次数进行预测，使得可以提前对婴儿进行安抚，避免了婴儿醒来后无人看管导致婴儿哭闹，进而影响父母休息，使得对于婴儿的看护更加的及时化。
附图说明
图1为本发明一种婴儿夜间智能看护系统的模块组成结构示意图；
图2为本发明一种婴儿夜间智能看护系统的模块连接结构示意图；
图3为本发明一种婴儿夜间智能看护系统的单元连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～3所示，一种婴儿夜间智能看护系统，该系统包括三维立体扫描模块、智能判断处理模块、系统控制模块、看护执行模块和记录分析模块；
所述三维立体扫描模块用于对婴儿所在房间的数据进行三维立体扫描，形成婴儿所在房间的三维立体模型，以便于根据婴儿所在房间的三维立体模型数据对婴儿的行为进行分析，判断婴儿是否出现不适或者哭闹现象；所述智能判断处理模块用于对夜间的婴儿是否出现哭闹现象进行智能判断，实现对婴儿的智能看护；所述系统控制模块用于对智能看护系统进行开启和关闭，以及对整个智能看护系统进行智能化控制；所述看护执行模块用于对夜间的婴儿出现哭闹现象时进行看护操作，以此来减轻婴儿父母的负担，提供良好的休息环境；所述记录分析模块用于根据智能判断处理模块的判断结果分析婴儿在夜间的哭闹规律，以此来进一步实现对婴儿在夜间的智能看护；
所述系统控制模块的输出端电性连接三维立体扫描模块和看护执行模块的输入端，所述三维立体扫描模块的输出端电性连接智能判断处理模块的输入端，所述智能判断处理模块的输出端电性连接记录分析模块和系统控制模块的输入端，所述记录分析模块的输出端电性连接看护执行模块的输入端。
所述三维立体扫描模块包括空间三维扫描单元、三维坐标建立单元、坐标值赋予单元、声音传感器和红外成像单元；
所述空间三维扫描单元用于对婴儿所在房间进行三维数据扫描，形成婴儿房间的三维模型，所述三维坐标建立单元用于建立婴儿房间三维模型的三维立体坐标系，所述坐标值赋予单元用于赋予婴儿房间每一个点三维坐标值(Xi，Yi，Zi)，利用建立三维模型，建立三维立体坐标系，并对每一个点赋予三维坐标值的方式，使得可以对婴儿房间的每一个点进行定位，包括婴儿，使得可以以数据化的形式对婴儿的行为进行精准的监控，使得可以及时的做出安抚婴儿的操作，实现对婴儿夜间的智能化看护，所述声音传感器用于对婴儿房间的声音分贝值进行检测，以便于根据声音分贝值的大小判断婴儿是否出现了哭闹行为，以便于及时的做出安抚操作，所述红外成像单元用于对婴儿床进行红外成像，以此来判断婴儿是否有大小便的行为；
所述空间三维扫描单元输出三维模型，所述三维坐标建立单元和坐标值赋予单元的输出端均电性连接三维模型的输入端，所述声音传感器和红外成像单元的输出端电性连接系统控制模块的输入端。
所述智能判断处理模块包括坐标变化计算单元、变化量判断单元和时间记录单元；
所述坐标变化计算单元用于对婴儿房间的每一个定位点的坐标值变化情况进行计算，使得可以以此来判断婴儿是否有哭闹的趋势，以便于及时的安抚，避免婴儿夜间哭闹，所述变化量判断单元用于根据坐标变化计算单元的计算结果判断婴儿是否达到了需要安抚的状态，避免婴儿夜间轻微的翻动导致系统自动安抚影响婴儿的正常休息，所述时间记录单元用于记录婴儿每一次哭闹的时间点，以便于后期根据大数据预测婴儿夜间哭闹的时间点，进行及时的安抚；
所述坐标变化计算单元的输出端电性连接变化量判断单元的输入端，所述变化量判断单元的输出端电性连接系统控制模块和时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端。
所述系统控制模块包括中央控制单元、存储数据库和中央控制单元；
所述中央控制单元用于控制智能看护系统的打开和关闭，还用于对整个系统进行智能化的控制，所述存储数据库用于对系统使用过程中的检测数据进行存储和记录，所述指令发送单元用于对中央控制单元的指令进行发送；
所述变化量判断单元和时间记录单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端，所述中央控制单元的输出端电性连接存储数据库和指令发送单元的输入端。
所述看护执行模块包括安抚晃动机构、语音提醒单元和音乐播放单元；
所述安抚晃动机构用于对婴儿睡觉的床进行晃动，使得婴儿在哭闹是更加容易停止下来，所述语音提醒单元用于提醒婴儿父母注意照看哭闹的婴儿，所述音乐播放单元用于播放音乐，安抚婴儿停止哭闹；
所述指令发送单元的输出端电性连接安抚晃动机构、语音提醒单元和音乐播放单元。
所述记录分析模块包括时间分析单元、次数分析单元和判断核实单元；
所述时间分析单元用于根据婴儿的历史夜间哭闹时间分析并预测当前夜间哭闹的时间点，使得可以根据预测的时间提前对婴儿进行看护和安抚，所述次数分析单元用于根据婴儿历史夜间哭闹次数分析并预测当前夜间哭闹的次数，以便于根据最终婴儿夜间哭闹的次数判断是否符合正常规律，有助于判断婴儿是否出现了身体上的不适，所述判断核实单元用于对时间分析单元和次数分析单元的分析结果进行核实，确定时间分析单元和次数分析单元的准确率，还用于与婴儿实际哭闹时间和哭闹次数进行对比；
所述变化量判断单元的输出端电性连接时间分析单元和次数分析单元的输入端，所述时间分析单元和次数分析单元的输出端电性连接判断核实单元的输入端，所述判断核实单元的输出端电性连接指令发送单元的输入端。
所述坐标值赋予单元赋予婴儿身体某一点的初始坐标值为(Xa，Ya，Za)，在夜间婴儿身体该点坐标由(Xa，Ya，Za)变为(Xb，Yb，Zb)，所述坐标变化计算单元根据下列公式计算出婴儿身体该的坐标变化量La-b为：
所述变化量判断单元对婴儿在夜间身体该点的变化量进行判断：
当La-b≥L时，表明婴儿身体该点的变化量过大，婴儿已经醒过来了，其中，L表示设定的距离阈值；
所述指令发送单元接收中央控制单元的命令进行指令的发送，安抚晃动机构对婴儿床进行晃动，安抚醒来的婴儿入睡，所述时间记录单元记录婴儿醒来的时间为T1，并存储在数据库中。
所述红外成像单元检测到婴儿床上出现了热量变化区域，所述坐标变化计算单元检测出婴儿醒来，所述中央控制单元控制指令发送单元向语音提醒单元发送指令，所述语音提醒单元提醒婴儿父母，婴儿已经醒来，提醒父母为婴儿更换尿布。
所述声音传感器检测婴儿房间的分贝值为P；
当P≥Q时，其中，Q表示设定的分贝值阈值，表明婴儿房间的分贝值过大，婴儿出现了哭闹现象，所述中央控制单元控制指令发送单元向音乐播放单元发送指令，所述音乐播放单元播放音乐，安抚婴儿入睡。
所述存储数据库的输出端还电性连接时间分析单元和次数分析单元的输入端，所述时间分析单元和次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的时间集合T＝{t1，t2，t3，…，tn}，其中，t1，t2，t3，…，tn表示婴儿每天夜间醒来的时间点集合，ti＝{i1，i2，i3，…，im}，其中，i1，i2，i3，…，im表示婴儿每天夜间醒来的时间点，所述次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的次数集合G＝{g1，g2，g3，…，gn}，其中，g1，g2，g3，…，gn表示婴儿每天夜间醒来的次数；
所述次数分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间醒来的次数g；
所述时间分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间第k次醒来的时间点t：
其中，i表示婴儿在第i天在夜间醒来，ik表示婴儿第i天第k次在夜间醒来；
所述时间分析单元和次数分析单元将分析结果发送至判断核实单元，所述判断核实单元将分析结果发送至指令发送单元，所述指令发送单元控制安抚晃动机构对婴儿进行安抚，可以提前对婴儿进行安抚，避免婴儿在夜间醒来影响父母休息，实现了对婴儿的智能化看护。
实施例一：
所述坐标值赋予单元赋予婴儿手肘的初始坐标值为(12，18，11)，在夜间婴儿手肘坐标由(12，18，11)变为(21，35，25)，所述坐标变化计算单元根据下列公式计算出婴儿手肘的坐标变化量La-b为：
所述变化量判断单元对婴儿在夜间身体该点的变化量进行判断：
当La-b＝23.8≥L＝15时，表明婴儿身体该点的变化量过大，婴儿已经醒过来了，其中，L＝15表示设定的距离阈值；
所述指令发送单元接收中央控制单元的命令进行指令的发送，安抚晃动机构对婴儿床进行晃动，安抚醒来的婴儿入睡，所述时间记录单元记录婴儿醒来的时间为T1＝22：15，并存储在数据库中。
实施例二：
所述存储数据库的输出端还电性连接时间分析单元和次数分析单元的输入端，所述时间分析单元和次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的时间集合T＝{t1，t2，t3，…，tn}，其中，t1，t2，t3，…，tn表示婴儿每天夜间醒来的时间点集合，ti＝{i1，i2，i3，…，im}，其中，i1，i2，i3，…，im表示婴儿每天夜间醒来的时间点，所述次数分析单元从存储数据库中调取婴儿夜间醒来的次数集合G＝{g1，g2，g3，…，gn}，其中，g1，g2，g3，…，gn表示婴儿每天夜间醒来的次数；
所述次数分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间醒来的次数g；
所述时间分析单元根据下列公式计算并预测婴儿在夜间第k次醒来的时间点t：
其中，i表示婴儿在第i天在夜间醒来，ik表示婴儿第i天第k次在夜间醒来；
所述时间分析单元和次数分析单元将分析结果发送至判断核实单元，所述判断核实单元将分析结果发送至指令发送单元，所述指令发送单元控制安抚晃动机构对婴儿进行安抚，可以提前对婴儿进行安抚，避免婴儿在夜间醒来影响父母休息，实现了对婴儿的智能化看护。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
