CN104965491A - 一种新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型基于车载语音提醒婴儿监护装置的设计方案和实施方法。其特征是能够在婴儿出现异常的时候，自动触发多种提醒模式，并且车载提醒装置能够按照指定路线到各个房间进行语音提醒家长婴儿出现异常，能够有效的提醒家长及时照顾婴儿；车载提醒装置上安装Wifi摄像头和路由器，能够与电脑相连，起到监控作用；车载装置上有旋转LED和检测环境的传感器，能够根据不同的环境条件显示不同的字样。本发明采用模块化设计、多个CPU同时工作，CPU之间通过Wifi模块进行通信，与物联网紧密相连，有效解决了现有婴儿监护装置技术提醒不及时，易对婴儿造成惊吓，不能有效的减轻家长的压力等问题。

Description

一种新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置

技术领域

本发明涉及一种新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置，可用于家庭帮助家长监护婴儿，当婴儿出现异常的时候，其能够有效的提醒家长及时照顾婴儿。

背景技术

当婴儿需要照顾的时候，有时候家长却工作缠身，或者需要做家务而不能时时刻刻陪在婴儿身边，特别是夜晚的时候，家长不能时时刻刻的照顾婴儿，而家长又担心婴儿，在这种情况下，既要工作又要照顾婴儿，给家长带来了不小的压力，这样就需要一个助手来帮助家长监护婴儿，减轻家长的压力，同时，有时需要时刻监测房间的状况，基于此目标提出面向家庭的基于车载语音提醒的婴儿监护装置，用来帮助家长监护婴儿、检测环境。

当前现有的婴儿监护***主要有两种提醒方式：方式一是通过各种传感器检测婴儿的状况和婴儿周围的环境状况，当产生异常的时候进行声光报警进而提醒家长。方式二是通过摄像头时刻监控婴儿，并将摄像头采集的图像传送到手持设备或电脑终端。这两种方式都明显存在不足，方式一有时不能及时提醒家长，并且可能增加婴儿对环境的恐惧感，方式二需要家长时刻关注电脑或手持设备，不能有效的帮助家长减轻压力。

发明内容

新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置解决了现有婴儿监护***的提醒不及时、对婴儿造成惊吓等问题，提供一种既能减轻家长生活压力又能及时有效的监护婴儿的装置。

新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置不仅能够实现远程对婴儿的监护，同时又能够实现对车载装置的控制。并且集多种控制方式于一体，保证了提醒的及时性。手镯和旋转LED及功放等模块使车载婴儿监护装置的功能更加完善。

技术方案：

本发明的技术解决方案为：一种新型基于车载语音提醒的婴儿监护装置的设计方案和实施方法，其特点在于包括下列步骤：

   1.根据现有婴儿监护装置的特点，在总体方案上将功能模块分成CPU核心控制、电路设计、电源模块和***接口四个部分建立硬件平台；从软件平台完成CPU交互和控制程序及上位机程序的编写。

2.新型婴儿监护装置的硬件设计方法，该方法的具体步骤为：      

   （a）所述的车载语音提醒装置是以IAP15F2K61S2单片机为核心处理芯片，在小车的右侧和前方各有两个和一个超声波进行数据采集，将采集到的数据传输给单片机处理，右侧超声波用来调整小车行走直线，准确到达指定房间，前方的超声波用来检测并避开障碍物，车载的Wifi摄像头用来实时采集图像并通过车载路由器将图像发送至电脑终端的上位机，并且路由器直接与单片机串口相连接，同时语音模块与单片机另一串口相连接，用来语音提醒家长婴儿有异常，Wifi模块用来接收来自婴儿床的异常信号。功放模块与单片机的I/O口相连，到达指定地点，用单片机触发功放播放音乐，安慰婴儿。旋转LED的电源开关与单片机的I/O口相连，能够显示不同的字样提醒家长周围环境的异常，电机驱动用10V电源供电，超声波、功放、CPU、旋转LED、语音模块、Wifi模块均采用5V电源供电。（电源模块如图6、图11所示）

    (b)所述的婴儿监护装置是以IAP15F2K61S2单片机为核心处理芯片，用各种传感器检测环境的异常，将异常信号输出口与单片机相连，直接将信号传递给CPU，同时通过液晶将采集到数据显示出来，并且通过Wifi模块将异常信号传送出去，与此同时触发GSM，短信提醒家长；

(c)所述的手镯和上位机显示，手镯模块是以IAP15F2K61S2单片机为核心处理芯片，Wifi模块接收来自婴儿监护装置的信号，触发蜂鸣器提醒家长，平时手镯可当手表使用。上位机用来显示Wifi摄像头采集回来的图像，并且通过上位机可以控制小车。

3.新的婴儿监护装置的软件设计方法，该方法的具体步骤为：

电脑上位机软件采用源码公开的嵌入式实时操作***采用C#语言进行改写，能够实时接收路由器传输过来的图像，并且显示出来，同时能够远程控制小车的轨迹。各个装置CPU的处理程序均采用C语言进行编写，读取不同模块传输回来的数据并进行处理。

有益效果：

1、采用模块化设计、多个CPU同时工作，CPU之间通过Wifi模块相互通信，保证了通信的畅通性;

2、车载提醒装置能够按照固定路线准确到达指定房间进行语音提醒。能够及时提醒到家长照顾婴儿;

3、整个装置采取短信提醒、语音提醒、手镯提醒等多种提醒方式，与互联网和手机紧密相连。符合现代科技发展的趋向，符合人们对现代生活的要求;

4、家长可以坐在电脑前操作车载装置，运用摄像头观察婴儿状况，这样可以实现远程对婴儿床的监控;

5、解决了现有技术提醒方式的不足：提醒不及时；易对婴儿造成惊吓；不能有效的减轻家长的压力。

附图说明

图1 所示车载提醒装置硬件结构示意图图中1是语音模块，2是声波测距， 3是稳压模块，4是路由器，5是驱动，6是摄像头，7是旋转LED，8是Wifi 模块，9是上位机，10是电源，11是CPU。

图2所示 婴儿监护装置硬件结构示意图图中1是Wifi模块，2是温湿度监测，3是气体监测，4是声音监测，5是热释电，6是火焰监测，7是红外对管，8是液晶显示,9是CPU。

图3所示为手镯装置硬件结构示意图 图中1是Wifi模块，2是液晶显示，3是时钟模块，4是蜂鸣器，5是电源,6是CPU。

图4 所示为程序流程图1 图中1是开始，2是液晶、GSM、各种传感器初始化，3是时钟模块，4是蜂鸣器，5是手镯、蜂鸣器响起，6是超声波测距小车启动，7是进入房间语音播报，8是回到原点，9是播放音乐。

图5 所示程序框图2 图中1是开始，2是启动摄像头，3是判断是否有来自上位机信号，4是小车静止，5是小车启动、执行程序,6是将摄像头采集的图像传回上位机，7是结束。

图6 所示5V电源模块。

图7 所示超声波模块。

图8 所示功放模块。

图9 所示婴儿监护装置原理图。

图10 所示电机驱动模块原理图。

图11 所示10V电源模块原理图。

图12 所示旋转 LED原理图。

图13 所示旋转 LED的PCB图。

具体实施方式

如图1-图13所示，本发明的具体实施方法如下：

1 首先进行总体设计，然后按功能进行分模块设计，确定每个模块所用的核心器件。车载装置包括Wifi摄像头、路由器、旋转LED、超声波、Wifi模块、语音模块；婴儿监护装置包括GSM、温湿度传感器、红外对管、热释电、无线测体温装置、雨滴检测模块、语音监测模块、Wifi模块；无线手镯包括Wifi模块、蜂鸣器；上位机控制显示模块主要是基于电脑的上位机。

2 设计每个模块原理图及器件的设计参数。在车载装置上安装超声波进行避障和调整方向，将路由器与CPU的串口相连接，同时将Wifi摄像头与路由器连接，在局域网内能够将摄像头采集的图像传输到电脑终端的上位机，同时能够通过串口控制车载装置进行移动，并且语音模块与CPU相连。将Wifi模块与CPU连接，并且将功放模块和旋转LED安装到车载装置上，通过继电器控制开关，继电器与CPU的I/O口连接，车载传感器接收异常信号，能够通过旋转LED显示不同的字样。Wifi模块用来接收来自婴儿床的异常信号，便于及时自动触发婴儿监护装置。

3 进行每个模块电路设计、制版和软件编程。婴儿床附近安装安全、无辐射的传感器，并且将工作状态显示在OLED液晶上，检测到异常信号之后，通过Wifi模块发送出去，同时触发GSM给家长发短信。手镯模块将OLED、Wifi模块、DS1302时钟芯片与CPU 连接。Wifi模块用来接收来自婴儿床的异常信号。

4 车载提醒的婴儿监护装置调试和性能测试。将小车放在指定的位置，将手镯佩戴在手上，打开上位机软件，模拟婴儿床检测到异常，测试整体装置是否工作正常。

Claims (5)

1.一种新型基于车载提醒的婴儿监护装置，包括车载语音提醒装置、婴儿监护装置、无线手镯提醒装置、上位机控制、显示装置，其特征是车载语音提醒装置包括Wifi摄像头、路由器、旋转LED、超声波、Wifi模块、语音模块；婴儿监护装置包括GSM、温湿度传感器、红外对管、热释电、无线测体温装置、雨滴检测模块、语音监测模块、Wifi模块；无线手镯包括Wifi模块、蜂鸣器；上位机控制显示模块主要是基于电脑的上位机。

2.根据权利要求1所述的车载提醒装置，其特征是：其能够通过Wifi模块接收来自婴儿监护装置的异常信号，并且在超声波的调整下，能够准确到达各个房间或指定房间进行语音提醒，车载路由器能够将Wifi摄像头采集的图像传回上位机显示，同时能够通过上位机控制车载装置并检测婴儿周围环境状况，通过旋转LED显示提醒家长。

3.根据权利要求1所述的婴儿监护装置，其特征是：通过各种传感器监护婴儿，并且当检测到婴儿或环境有异常时，能够通过Wifi模块将信号传递出去，同时通过GSM短信提醒家长。

4.根据权利要求1所述的无线手镯装置，其特征是：通过Wifi模块接收来自婴儿监护装置的异常信号并触发蜂鸣器提醒家长。

5.根据权利要求1所述的上位机模块，其特征是能够控制小车自由移动并显示Wifi摄像头采集回来的图像。