一种婴儿睡眠姿态远程监控装置技术领域
本发明涉及一种婴儿睡眠姿态远程监控装置，属于睡眠姿态监控技术领域。
背景技术
婴儿睡觉姿态没有固定模式，在生长发育过程中，睡眠比营养更重要。因此，有必
要对婴儿睡眠姿态进行监控。
中国专利CN201520127126.5公开了一种婴儿睡眠监测装置，其信息采集模块包括
语音数据采集模块和图像数据采集模块；数据处理模块包括语音检测模块和表情识别模
块，通过婴儿表情和声音两种特征形式判断婴儿是否处于睡醒状态，安全可靠；可以让照顾
婴儿的人在婴儿睡觉期间去做其他事情。其存在的缺陷是：只能给出婴儿是否入睡的信息。
中国专利CN201510448931.2公开了一种婴幼儿健康睡眠保护系统及其实现方法，
所述系统包括床垫、智能终端，床垫内设有压电传感器、温度传感器、数据处理器、无线数据
发送模块；压电传感器监测压力改变信号，温度传感器监测温度改变信号，采集的信号均发
送至数据处理器；数据处理器分析数据得到婴幼儿的心率、呼吸、体温、身体姿势和活动强
度等数据，并通过无线数据发送模块实时将信息发送到其监护人的智能终端；所述智能终
端包括实时数据模块、历史数据模块以及紧急提醒模块，实时显示床垫发出的信息。其存在
的缺陷是：将传感器和智能终端整合到床垫里，系统复杂，使用不灵活。
中国专利CN201520700963.2公开了一种可远程监测婴儿体温的装置，温度传感器
被植入织物做成的衣服中，同婴儿的腋下相对应，用于采集婴儿的体温信号；信号处理单元
用于对体温信号进行处理，具有输入端和输出端，输入端同温度传感器连接，用于接收体温
信号，输出端用于输出经过处理的体温信号；以及信号显示单元，同输出端连接，用于显示
婴儿体温。其存在的缺陷是：只能监控婴儿体温，功能有限。
中国专利CN201510916309.X公开了一种婴儿睡眠监测装置和系统，该监测装置包
括：传感器和无线通信模块，其中，温度、湿度、光照、声音和振动传感器用于采集当前环境
参数；无线通信模块用于与移动终端进行通信，并将当前环境参数发送至移动终端，以使移
动终端显示当前环境参数。其存在的缺陷是：使用了多种传感器来获得环境信息，结构复
杂，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何简单、高效、实时地获知婴儿睡眠过程中姿态的
改变。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种婴儿睡眠姿态远程监控装
置，其特征在于，包括：
用于实时采集婴儿在不同方向上的重力加速度数据的重力传感器；
用时实时获取重力传感器所采集的数据，并进行分析处理，得到婴儿睡眠姿态的
变化信息的数据处理单元；
用于将数据处理单元所得出的信息传送至监控终端的无线通信模块；
用于为重力传感器、数据处理单元、无线通信模块供电的微型电池。
优选地，所述重力传感器、数据处理单元、无线通信模块、微型电池集成于一模块
化的外壳内。
更优选地，所述装置使用时，设于婴儿衣物或尿不湿内并固定。
进一步地，所述重力传感器采集婴儿不同姿态时的重力加速度数据在三维坐标轴
上的方向和大小，数据处理单元根据上述数据推算出婴儿睡眠过程中姿态改变的信息，通
过无线通信模块将所述信息发送至监控终端。
更进一步地，所述数据处理单元根据重力传感器采集的数据推算出婴儿睡眠过程
中姿态改变的信息的具体方法如下：
假设婴儿初始为仰卧，重力传感器固定于婴儿的屁股下方，重力传感器采集到的
三轴重力加速度值中，X轴和Y轴方向为0，而竖直向下Z轴方向假设为1G；
当婴儿翻身到俯卧位置时，重力传感器采集到的三轴重力加速度值中，X轴和Y轴
方向仍然为0，但z轴方向数值变为-1G，从而可以识别出婴儿姿态从仰卧到俯卧；
翻身过程中，垂直于婴儿身体方向的Y轴数据也有变化的过程，若从0变为1G又变
为0，则婴儿是右转了180度；反之，若从0变为-1G又变为0，则婴儿是左转了180度；
如此，结合重力传感器采集的婴儿不同姿态时的重力加速度数据在三维坐标轴上
的方向和大小，得知婴儿睡眠过程中姿态改变的信息。
本发明提供的装置克服了现有技术的不足，利用重力传感器得到实时婴儿睡眠姿
态，并可根据历史数据推测处婴儿的翻身和移动，进而可以了解到婴儿的睡眠状态和质量，
实现远程监测的目的。装置体积小巧，便于携带，可以在任意地方使用，并可以重复使用，成
本较低。
附图说明
图1为本实施例提供的婴儿睡眠姿态远程监控装置结构框图；
图2为婴儿为仰卧时，重力传感器采集到的三轴方向示意图；
图3为婴儿改变为俯卧时，重力传感器采集到的三轴方向示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明
而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人
员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定
的范围。
图1为本实施例提供的婴儿睡眠姿态远程监控装置结构框图，所述的婴儿睡眠姿
态远程监控装置是由重力传感器、数据处理单元、无线通信模块、微型电池等部件组成的小
型化装置。
重力传感器用于实时采集婴儿在不同方向上的重力加速度数据。
数据处理单元实时获取重力传感器所采集的数据，并进行分析处理，得到婴儿睡
眠姿态的变化信息。
无线通信模块用于将数据处理单元所得出的信息传送至监控终端，便于监护人随
时掌握婴儿的睡眠姿态。
微型电池为重力传感器、数据处理单元、无线通信模块供电。
将本装置放入婴儿衣物或尿不湿固定后，重力传感器能采集到婴儿的不同姿态时
所受重力在三维坐标轴上的方向和大小，数据处理单元根据上述数据解算出此时的姿态，
比如仰卧、侧卧、俯卧，通过无线通信模块将这些信息发送到外部接收端比如智能手机后，
智能手机可以作为交互设备显示实时婴儿姿态信息，提醒监护人婴儿是否会因为连续翻身
和移动可能导致意外跌落，或被子脱离身体而受凉等。
根据重力传感器所采集的数据，进行婴儿睡眠姿态的判断的具体方法如下：
将本装置放入婴儿衣物或尿不湿并固定。假设婴儿初始为仰卧，如图2所示，重力
传感器采集到的三轴重力加速度值中，X和Y轴方向为接近0，而竖直向下Z轴方向为近似1G。
当婴儿翻身到俯卧位置时，如图3所示，重力传感器采集到的三轴重力加速度值
中，X和Y轴方向仍然为接近0，但Z轴方向因为本身随着婴儿姿势改变为竖直向上，而地球重
力方向保持不变，因此数值变为近似-1G，从而可以识别出婴儿姿态从仰卧到俯卧。
同样的，翻身过程中垂直于婴儿身体方向的Y轴数据也有变化的过程，若从接近0
变为1G又变为接近0，那婴儿是右转了180度，反之则是左转了180度。如此，结合重力传感器
三轴的数据变化就能得知婴儿的运动和姿态了。