一种儿童发育状况监测装置

摘要

本发明公开了一种儿童发育状况监测装置，包括第一智能终端和第二智能终端，所述第一智能终端包括信息采集模块、第一无线通信模块、定位模块、处理模块、充电模块、剩余电量检测模块和预留应急电量输出模块；所述第二智能终端包括体重检测模块、身高检测模块、摄像模块和第二无线通信模块；所述信息采集模块用于实时采集儿童的身体状态信息，所述第一无线通信模块用于与所述第二无线通信模块进行无线数据传输。通过第一智能终端和第二智能终端进行信息交互，并对交互的信息进行分析处理，确定儿童发育状态，并给儿童监护人提供参考建议。

说明书

技术领域

本发明属于儿童健康监测技术领域，特备涉及一种儿童发育状况监测装置。

背景技术

目前，人们的工作、生活节奏越来越快，伴随而来的就是亚健康人群的快速增长，儿童的发育状态随着年龄的增长会不断改变，每个年龄段的发育的需求是不断改变的。不同的发育年龄段需要，不同的饮食搭配和适量运动，如何根据儿童的不同年龄段以及不同的身体状态判断儿童的发育状态，并根据发育状态调整儿童的饮食或者睡眠时间等。这是非常让父母头疼和焦虑的事情。随着电话手表、智能手环等智能设备的兴起，通过这些智能设备监测儿童的各个方面的数据已比较容易实现，如果通过设备之间的不同数据进行协调配合，获取儿童的身体状态以进行合理饮食或生活规律的调节，这是一个重点研究方向。

发明内容

本发明公开了一种儿童发育状况监测装置，包括第一智能终端和第二智能终端，所述第一智能终端包括信息采集模块、第一无线通信模块、定位模块、处理模块、充电模块、剩余电量检测模块和预留应急电量输出模块；所述第二智能终端包括体重检测模块、身高检测模块、摄像模块和第二无线通信模块；所述信息采集模块用于实时采集儿童的身体状态信息，所述第一无线通信模块用于与所述第二无线通信模块进行无线数据传输，所述定位模块用于监测儿童的运动轨迹，所述充电模块用于给所述第一智能终端的电池进行充电，所述预留应急电量输出模块用于当所述第一智能终端的电池剩余电量不足时，进行启动，以延长第一智能终端的监测儿童状态的时间，所述处理模块接收剩余电量检测模块检测的剩余电量，当剩余电量低于第一预设值时，发送第一控制指令给所述预留应急电量输出模块，启动所述预留应急电量输出模块，以将电池通过所述预留应急电量输出模块进行输出；所述体重检测模块包括重力传感器，通过重点传感器检测儿童的体重，通过所述身高检测模块测量儿童的身高，通过所述摄像模块拍摄儿童的脸部状态形成脸部图像数据，将所述体重、身高和脸部图像数据通过所述第二无线通信模块发送给所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块接收到所述第二无线通信模块传送的数据后，传递给所述处理模块，所述处理模块根据接收所述信息采集模块、第一无线通信模块传送的数据和定位模块的数据进行数据处理分析得到儿童的发育状态数据，并通过所述第一无线通信模块发送给与所述第一智能终端关联的手机。

所述的儿童发育状况监测装置，所述第一智能终端包括儿童电话手表或者智能手环；所述第二智能终端为智能身高体重检测仪；所述与所述第一智能终端关联的手机为儿童监护人设置的与所述第一智能终端无线连接的手机。

所述的儿童发育状况监测装置，所述信息采集模块，包括儿童体征信息采集单元和儿童环境信息采集单元，所述体征信息采集单元用于采集儿童的体温、心率、睡眠时间、运动量中的至少一种，所述环境信息采集单元用于采集儿童所处外部环境温度和空气湿度；所述定位模块，用于采集儿童的运动轨迹。

所述的儿童发育状况监测装置，所述脸部图像数据包括儿童的皮肤状态、眼部疲劳状态和嘴唇干燥状态至少一种；

所述的儿童发育状况监测装置，所述处理模块包括第一数据接收单元、第一判断单元、第二数据接收单元、第二判断单元、计算单元和输出单元，所述第一数据接收单元用于实时接收所述信息采集模块采集的第一数据和定位数据，并按照时间先后顺序进行存储；所述第一判断单元用于判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据，如果判断结果为否，则继续周期性存储所述第一数据接收单元接收的数据以及周期性判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据，如果判断结果为是，则通过第二数据接收单元持续性接收所述第二数据并进行存储，当接收第二数据完成后，发送计算启动指令给所述第二判断单元，所述第二判断单元接收到所述计算启动指令后，启动所述剩余电量检测模块进行剩余电量检测，当剩余电量低于第一预设值时，发送第一控制指令给所述预留应急电量输出模块，启动所述预留应急电量输出模块，以将电池通过所述预留应急电量输出模块进行输出给所述计算单元，所述计算单元根据所述第一数据、定位数据和所述第二数据计算儿童的运动消耗量、儿童的当前身体状态，并查找数据库进行数据对比，确定儿童的饮食搭配建议和儿童与正常发育之间差异性对比图，当剩余电量低于第二预设值时，不启动所述预留应急电量输出模块，电池只供应定位模块，并通过所述第一无线通信模块发送提示信息到所述手机，所述输出单元用于输出计算结果；当剩余电量大于第一预设值时，通过电池直接供应所述计算单元进行计算。

所述的儿童发育状况监测装置，所述预留应急电量输出模块包括：开关管M1-M31、电阻R1-R2、电容C1-C2、电流源I1和控制单元；所述开关管M1-M2的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端、开关管M7的可控端和开关管M1的第二非可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M4的第一非可控端，开关管M4的第二非可控端接地，开关管M4的可控端连接电阻R2的一端，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的可控端和开关管M5的第一非可控端，开关管M5的第二非可控端接地，开关管M5的可控端连接开关管M31的第一非可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M6的第一非可控端和开关管M6的可控端，开关管M6的可控端连接开关管M8的可控端和开关管M12的可控端，开关管M6的第二非可控端接地；开关管M7的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M7的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M11的可控端和开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端接地；开关管M9-M10的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端、开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M11的第二非可控端接地，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端、开关管M20的可控端、开关管M17的第一非可控端、电容C2的第二端和开关管M13的第一非可控端，开关管M12的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M12的第二非可控端接地，开关管M20的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M20的第二非可控端连接开关管M18的第一非可控端、开关管M21的第一非可控端、电容C1的第一端和开关管M25的可控端，开关管M20的可控端连接开关管M10的第二非可控端和开关管M13的第一非可控端，开关管M13的可控端连接开关管M14的可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的可控端连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接电容C2的第一端和开关管M16的可控端，开关管M15的第二端接地，开关管M17的第一非可控端连接开关管M20的可控端，开关管M17的可控端连接开关管M18的可控端、开关管M18的第二非可控端和开关管M19的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端，开关管M14的可控端连接开关管M13的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M15的可控端、开关管M16的第一非可控端和电阻R1的第一端，开关管M16的第二可控端接地，开关管M16的可控端连接电阻R1的第二端，开关管M19的可控端连接控制单元的第一输出端，开关管M19的第二非可控端接地，电容C1的第一端连接开关管M18的第一非可控端，电容C1的第二端连接电阻R2的第一端；开关管M21-M23的第一非可控端连接开关管M20的第二非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M22的可控端和开关管M21的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端连接开关管M27的第一非可控端和开关管M27的可控端，开关管M27的可控端连接电阻R2的第二端，开关管M27的第二非可控端连接电流源I1的第一端，电流源I1的第二端接地，开关管M22的第一非可控端连接开关管M20的第二非可控端，开关管M22的可控端连接开关管M21的可控端，开关管M22的第二非可控端连接开关管M25的第一非可控端和开关管M26的第一非可控端，开关管M25的可控端连接开关管M18的第一非可控端，开关管M25的第二非可控端连接开关管M29的第一非可控端和开关管M29的可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M29的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M26的可控端连接控制单元的第二输出端，开关管M26的第二非可控端连接开关管M30的第一非可控端和开关管M30的可控端，开关管M30的可控端连接开关管M31的可控端，开关管M30的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接开关管M21的第一非可控端，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M23的第二非可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的可控端连接开关管M29的可控端，开关管M28的第二非可控端接地，开关管M24的第二非可控端连接开关管M31的第一非可控端和开关管M5的可控端，开关管M31的可控端连接开关管M30的可控端，开关管31的第二非可控端接地，所述开关管M20的第二非可控端连接输出端Vout。

所述的儿童发育状况监测装置，所述电源Vcc连接电池输出端，所述输出端Vout连接所述计算单元，所述控制单元用于接收剩余电量检测模块检测的剩余电量信息，控制所述预留应急电量输出模块输出合适的电压。

本发明提出儿童发育状况监测装置，通过第一智能终端和第二智能终端进行信息交互，并对交互的信息进行分析处理，确定儿童发育状态，并给儿童监护人提供参考建议。作为本发明的一改进点，在于通过剩余电量决定是否启动预留应急电量输出模块给计算单元提供电能，以进行儿童状态分析，通过控制预留应急电量输出模块的输出，可以在一定程度上延长儿童发育状况监测设备的使用时间，通过预留应急电量输出模块的控制，以及剩余电量的多少，能够决定计算单元是否进行计算处理，在确保第一智能终端主要数据监测的基础上，进行儿童状态分析，避免丢失儿童的状态数据；作为本发明的另一改进点，在于通过第一智能终端和第二智能终端的综合信息进行儿童发育状态的监测分析，通过处理模块的第一数据接收单元、第一判断单元、第二数据接收单元、第二判断单元、计算单元进行顺序判断，决定是否开启儿童发育状态分析。作为本发明的另一改进之处，第二智能终端能够监测脸部图像数据给第一智能终端，所述第一智能终端接收第二智能终端的数据，自身进行监测分析，并与监护人手机进行信息交互，及时准确的给儿童发育状态提供合理的建议。

附图说明

图1为本发明儿童发育状况监测装置的示意图。

图2为本发明处理模块的示意图。

图3为本发明处理模块计算流程的示意图。

图4为本发明预留应急电量输出模块的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，本发明公开了一种儿童发育状况监测装置的示意图，包括第一智能终端和第二智能终端，所述第一智能终端包括信息采集模块、第一无线通信模块、定位模块、处理模块、充电模块、剩余电量检测模块和预留应急电量输出模块；所述第二智能终端包括体重检测模块、身高检测模块、摄像模块和第二无线通信模块；所述信息采集模块用于实时采集儿童的身体状态信息，所述第一无线通信模块用于与所述第二无线通信模块进行无线数据传输，所述定位模块用于监测儿童的运动轨迹，所述充电模块用于给所述第一智能终端的电池进行充电，所述预留应急电量输出模块用于当所述第一智能终端的电池剩余电量不足时，进行启动，以延长第一智能终端的监测儿童状态的时间，所述处理模块接收剩余电量检测模块检测的剩余电量，当剩余电量低于第一预设值时，发送第一控制指令给所述预留应急电量输出模块，启动所述预留应急电量输出模块，以将电池通过所述预留应急电量输出模块进行输出；所述体重检测模块包括重力传感器，通过重点传感器检测儿童的体重，通过所述身高检测模块测量儿童的身高，通过所述摄像模块拍摄儿童的脸部状态形成脸部图像数据，将所述体重、身高和脸部图像数据通过所述第二无线通信模块发送给所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块接收到所述第二无线通信模块传送的数据后，传递给所述处理模块，所述处理模块根据接收所述信息采集模块、第一无线通信模块传送的数据和定位模块的数据进行数据处理分析得到儿童的发育状态数据，并通过所述第一无线通信模块发送给与所述第一智能终端关联的手机。

所述的儿童发育状况监测装置，所述第一智能终端包括儿童电话手表或者智能手环；所述第二智能终端为智能身高体重检测仪；所述与所述第一智能终端关联的手机为儿童监护人设置的与所述第一智能终端无线连接的手机。

所述的儿童发育状况监测装置，所述信息采集模块，包括儿童体征信息采集单元和儿童环境信息采集单元，所述体征信息采集单元用于采集儿童的体温、心率、睡眠时间、运动量中的至少一种，所述环境信息采集单元用于采集儿童所处外部环境温度和空气湿度；所述定位模块，用于采集儿童的运动轨迹。

所述的儿童发育状况监测装置，所述脸部图像数据包括儿童的皮肤状态、眼部疲劳状态和嘴唇干燥状态至少一种；

优选的是，通过嘴唇干燥状态判断儿童缺水状态；

优选的是，通过眼部疲劳状态判断儿童是否疲劳，是否需要改变生活规律；

优选的是，通过儿童的皮肤状态进行图像处理分析，获取儿童的黑色素以及儿童身体营养是否足够，以及当前发育是否健康等。

如图2所示，为本发明处理模块的示意图，包括第一数据接收单元、第一判断单元、第二数据接收单元、第二判断单元、计算单元和输出单元，所述第一数据接收单元用于实时接收所述信息采集模块采集的第一数据和定位数据，并按照时间先后顺序进行存储；所述第一判断单元用于判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据，如果判断结果为否，则继续周期性存储所述第一数据接收单元接收的数据以及周期性判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据，如果判断结果为是，则通过第二数据接收单元持续性接收所述第二数据并进行存储，当接收第二数据完成后，发送计算启动指令给所述第二判断单元，所述第二判断单元接收到所述计算启动指令后，启动所述剩余电量检测模块进行剩余电量检测，当剩余电量低于第一预设值时，发送第一控制指令给所述预留应急电量输出模块，启动所述预留应急电量输出模块，以将电池通过所述预留应急电量输出模块进行输出给所述计算单元，所述计算单元根据所述第一数据、定位数据和所述第二数据计算儿童的运动消耗量、儿童的当前身体状态，并查找数据库进行数据对比，确定儿童的饮食搭配建议和儿童与正常发育之间差异性对比图，当剩余电量低于第二预设值时，不启动所述预留应急电量输出模块，电池只供应定位模块，并通过所述第一无线通信模块发送提示信息到所述手机，所述输出单元用于输出计算结果；当剩余电量大于第一预设值时，通过电池直接供应所述计算单元进行计算。

如图3所示，为本发明处理模块计算流程示意图。包括如下步骤：

S1:实时接收所述信息采集模块采集的第一数据和定位数据，并按照时间先后顺序进行存储；

S2: 判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据,如果否，则执行步骤S3，如果是，则执行步骤S4；

S3：则继续周期性存储所述第一数据接收单元接收的数据以及周期性判断是否接收到第二无线通信模块发送来的第二数据；

S4：通过第二数据接收单元持续性接收所述第二数据并进行存储，当接收第二数据完成后，发送计算启动指令给所述第二判断单元，所述第二判断单元接收到所述计算启动指令后，启动所述剩余电量检测模块进行剩余电量检测；

S5：判断剩余电量是否低于第一预设值；如果否，则执行步骤S6，如果是，则执行步骤S7；

S6：通过电池直接供应所述计算单元进行计算；

S7：判断剩余电量是否低于第二预设值；如果否，则执行步骤S8，如果是，则执行步骤S9；

S8：不启动所述预留应急电量输出模块，电池只供应定位模块，并通过所述第一无线通信模块发送提示信息到所述手机；

S9：发送第一控制指令给所述预留应急电量输出模块，启动所述预留应急电量输出模块，以将电池通过所述预留应急电量输出模块进行输出给所述计算单元；

S10：所述计算单元根据所述第一数据、定位数据和所述第二数据计算儿童的运动消耗量、儿童的当前身体状态，并查找数据库进行数据对比，确定儿童的饮食搭配建议和儿童与正常发育之间差异性对比图。

如图4所示，为本发明所述预留应急电量输出模块的示意图，具体包括：开关管M1-M31、电阻R1-R2、电容C1-C2、电流源I1和控制单元；所述开关管M1-M2的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端、开关管M7的可控端和开关管M1的第二非可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M4的第一非可控端，开关管M4的第二非可控端接地，开关管M4的可控端连接电阻R2的一端，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的可控端和开关管M5的第一非可控端，开关管M5的第二非可控端接地，开关管M5的可控端连接开关管M31的第一非可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M6的第一非可控端和开关管M6的可控端，开关管M6的可控端连接开关管M8的可控端和开关管M12的可控端，开关管M6的第二非可控端接地；开关管M7的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M7的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M11的可控端和开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端接地；开关管M9-M10的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端、开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M11的第二非可控端接地，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端、开关管M20的可控端、开关管M17的第一非可控端、电容C2的第二端和开关管M13的第一非可控端，开关管M12的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M12的第二非可控端接地，开关管M20的第一非可控端连接电源Vcc，开关管M20的第二非可控端连接开关管M18的第一非可控端、开关管M21的第一非可控端、电容C1的第一端和开关管M25的可控端，开关管M20的可控端连接开关管M10的第二非可控端和开关管M13的第一非可控端，开关管M13的可控端连接开关管M14的可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的可控端连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接电容C2的第一端和开关管M16的可控端，开关管M15的第二端接地，开关管M17的第一非可控端连接开关管M20的可控端，开关管M17的可控端连接开关管M18的可控端、开关管M18的第二非可控端和开关管M19的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端，开关管M14的可控端连接开关管M13的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M15的可控端、开关管M16的第一非可控端和电阻R1的第一端，开关管M16的第二可控端接地，开关管M16的可控端连接电阻R1的第二端，开关管M19的可控端连接控制单元的第一输出端，开关管M19的第二非可控端接地，电容C1的第一端连接开关管M18的第一非可控端，电容C1的第二端连接电阻R2的第一端；开关管M21-M23的第一非可控端连接开关管M20的第二非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M22的可控端和开关管M21的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端连接开关管M27的第一非可控端和开关管M27的可控端，开关管M27的可控端连接电阻R2的第二端，开关管M27的第二非可控端连接电流源I1的第一端，电流源I1的第二端接地，开关管M22的第一非可控端连接开关管M20的第二非可控端，开关管M22的可控端连接开关管M21的可控端，开关管M22的第二非可控端连接开关管M25的第一非可控端和开关管M26的第一非可控端，开关管M25的可控端连接开关管M18的第一非可控端，开关管M25的第二非可控端连接开关管M29的第一非可控端和开关管M29的可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M29的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M26的可控端连接控制单元的第二输出端，开关管M26的第二非可控端连接开关管M30的第一非可控端和开关管M30的可控端，开关管M30的可控端连接开关管M31的可控端，开关管M30的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接开关管M21的第一非可控端，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M23的第二非可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的可控端连接开关管M29的可控端，开关管M28的第二非可控端接地，开关管M24的第二非可控端连接开关管M31的第一非可控端和开关管M5的可控端，开关管M31的可控端连接开关管M30的可控端，开关管31的第二非可控端接地，所述开关管M20的第二非可控端连接输出端Vout。

所述的儿童发育状况监测装置，所述电源Vcc连接电池输出端，所述输出端Vout连接所述计算单元，所述控制单元用于接收剩余电量检测模块检测的剩余电量信息，控制所述预留应急电量输出模块输出合适的电压。

本发明提出儿童发育状况监测装置，通过第一智能终端和第二智能终端进行信息交互，并对交互的信息进行分析处理，确定儿童发育状态，并给儿童监护人提供参考建议。作为本发明的一改进点，在于通过剩余电量决定是否启动预留应急电量输出模块给计算单元提供电能，以进行儿童状态分析，通过控制预留应急电量输出模块的输出，可以在一定程度上延长儿童发育状况监测设备的使用时间，通过预留应急电量输出模块的控制，以及剩余电量的多少，能够决定计算单元是否进行计算处理，在确保第一智能终端主要数据监测的基础上，进行儿童状态分析，避免丢失儿童的状态数据；作为本发明的另一改进点，在于通过第一智能终端和第二智能终端的综合信息进行儿童发育状态的监测分析，通过处理模块的第一数据接收单元、第一判断单元、第二数据接收单元、第二判断单元、计算单元进行顺序判断，决定是否开启儿童发育状态分析。作为本发明的另一改进之处，第二智能终端能够监测脸部图像数据给第一智能终端，所述第一智能终端接收第二智能终端的数据，自身进行监测分析，并与监护人手机进行信息交互，及时准确的给儿童发育状态提供合理的建议。