监测系统和方法与流程

1.本发明涉及监视器系统，特别是在远程监视器和接收器单元之间具有音频(以及可选地具有视频)中继的监视器系统。本发明尤其涉及一种婴儿监视器系统，其中远程监视器是婴儿监视器单元，而接收器单元是看护者(例如父母)接收器单元。


背景技术：

2.常规的婴儿监视器由捕获婴儿活动的婴儿单元和输出捕获到的音频并可选地还显示捕获到的视频的父母单元组成。父母使用该系统在远程房间监测他们的婴儿。
3.存在不同类型的婴儿监视器：
4.音频监视器，由婴儿单元和父母单元组成并且仅使用声音以用于监测；
5.视频监视器，由婴儿单元和父母单元组成并且可以传输音频和视频以用于监测；
6.连接的视频监视器，被连接到wi-fi网络和互联网并且允许通过智能电话应用程序监测婴儿；以及
7.双模监视器，由婴儿单元和父母单元组成，但也允许婴儿单元连接到wi-fi并启用应用程序访问。
8.通常，当检测到婴儿哭泣时，婴儿监视器可以向父母发出警报，从而触发父母关注婴儿的需求。这通常是通过测量由婴儿单元的麦克风捕获的声音级别并与阈值进行比较来完成的。
9.更高级的婴儿监视器使用专为检测哭声而设计的专门的算法，并且仅在检测到哭声而不是其它类型的声音时触发警报。
10.哭声分析的更高级版本是能够分析哭声并确定婴儿需要什么。例如，已经设计出所谓的邓斯坦(dunstan)婴儿语言，可以将婴儿的哭声分为五类：饥饿、困倦、不适、需要打嗝、胃痛。
11.标识哭声的类型通常需要人工训练，但音频处理算法已经被设计为可以自动对不同的婴儿哭泣进行分类。此类算法也可用作智能电话应用程序(例如哭泣翻译器(crytranslator))。
12.例如在us 2016/0035205中公开了一种结合了这种哭泣检测功能的婴儿监视器。该系统分析哭泣模式并从用户输入中学习，以便能够识别不同的哭声。
13.当前的婴儿监视器一次提醒一位父母或看护者，例如恰好在父母单元附近的一位，或者例如通过在父母双方的智能电话和/或智能手表上运行的应用程序同时提醒父母双方。
14.育儿越来越成为父母双方的共同责任。这意味着照顾婴儿需求的任务由父母双方分担。因此，众所周知，婴儿监视器使父母能够根据时间安排分担照顾婴儿的责任。us 2016/0035205公开了将值班和非值班时间段分配给不同的看护者(例如父母)。因此，多个看护者能够分配他们负责婴儿的时间，并且系统将向正确的看护者发出警报。它还包括哭泣分析，例如确定哭泣的可能原因。
15.以此方式，看护者都不会超负荷，并且在另一位看护者照顾婴儿的同时，仍有时间让他/她自己休息或执行其它任务。有些任务必须由一位特定的父母完成，例如如果婴儿是母乳喂养而不是奶瓶喂养，那么简单的分时方法并不总是合适的。


技术实现要素：

16.本发明由权利要求限定。
17.根据本发明的一个方面的示例，提供了一种婴儿监视器系统，包括：
18.婴儿监视器单元，其具有用于收集要被监测的婴儿的声音的麦克风和用于向一组至少两个看护者接收器单元提供警报的输出系统；以及
19.处理器装置，用于触发用于看护者接收器单元中的一个或多个的警报，
20.其中处理器装置被适配为：
21.分析由婴儿监视器收集的声音；
22.从经分析的声音标识哭泣，并将哭泣分类为不同哭泣类型的集合中的一个哭泣类型；
23.响应于哭泣是哭泣类型的第一子集中的一个哭泣类型，生成第一警报触发信号，第一警报触发信号用于触发到第一看护者接收器单元的第一警报；以及
24.响应于哭泣是与哭泣类型的第一子集不同的哭泣类型的第二子集中的一个哭泣类型，生成第二警报触发信号，第二警报触发信号用于触发到第二看护者接收器单元的第二警报。
25.第一子集和第二子集的不同之处在于它们具有不同的成员。第一子集和第二子集之间可存在重叠；例如，针对一些哭泣类型可以向两个看护者发出警报。
26.本发明的系统支持看护者(通常是父母)分担婴儿看护任务。任务划分是基于婴儿的需求，每个看护者均可以同意作为默认的人来照顾特定的需求(诸如婴儿饥饿、困倦、感到不适、需要打嗝或胃痛)。本发明通过婴儿哭泣翻译标识需求，然后可以针对每个需求向正确的看护者发出警报。这样，总是很清楚哪位父母会照顾婴儿，而另一位父母不会受到打扰。
27.看护者接收器单元各自具有相关联的身份，并且处理器装置(例如，通过初始配置阶段)知道每个接收器单元希望接收的警报类型。
28.本发明可由婴儿监视器单元实现并且可使用标准接收器单元。系统偏好例如由用户(即看护者)设定，并且可随时更新。
29.哭泣类型的集合例如包括饥饿哭泣类型和至少一个非饥饿哭泣类型。
30.哭泣类型的最基本划分可以区分需要喂养的婴儿和有其它需求的婴儿(诸如有不适时需要更换尿布)。以此方式，如果是母乳喂养的妈妈，在婴儿需要喂食的时候就会想要得到警报。
31.例如，第一子集包括饥饿哭泣类型，并且第二子集不包括饥饿哭泣类型。因此，当需要喂养时，向一位看护者(例如母亲)发出警报，并且不会向另一位看护者(例如父亲)发出警报。在这种情况下，父亲负责满足婴儿的其它需求。
32.非饥饿哭泣类型例如包括：困倦、不适、需要打嗝和胃痛。
33.除了想要喂食之外，婴儿不安的原因可能有多种。通过将不同的需求分配给不同
的看护者，可以实现期望的总体责任平衡。
34.婴儿监视器单元可以包括健康监测系统，其中处理器装置还被适配为使用婴儿健康监测信息来生成第一和第二警报。
35.因此，婴儿的一般健康状况可用于确定是否需要警报，例如不管是否哭泣。这可能与呼吸模式、心率或温度有关。
36.每个看护者监视器单元可包括睡眠监测系统，并且处理器装置还被适配为使用看护者睡眠监测信息来生成第一和第二警报。例如，当另一个人睡着时，可能会默认向醒着的看护者发送警报。
37.看护者监视器单元还可包括健康监测系统，其中处理器装置还被适配为使用看护者健康监测信息来生成第一和第二警报。
38.处理器装置可进一步被适配为考虑看护者日程信息以生成第一和第二警报。
39.看护者可能希望在特定时间不被打扰，例如基于过去或未来的重要或令人筋疲力尽的会议预约，或需要起床的时间。
40.处理器装置还可被适配为考虑对警报触发信号的响应时间，以便改变警报触发信号的特性或切换到不同的警报触发信号。
41.婴儿监视器单元可包括用于捕获的照相机并且监视器单元包括用于显示视频的显示器。因此，该系统可为音频和视频婴儿监测系统。
42.该系统还可包括一组至少两个看护者接收器单元。每个看护者接收器单元例如包括智能手表和/或智能电话，在其上已经加载了合适的应用程序。
43.本发明还提供一种婴儿监测方法，包括：
44.在婴儿监视器单元处收集要被监测的婴儿的声音；以及
45.通过以下方式提供用于触发生成针对一个或多个看护者接收器单元的警报的信号：
46.分析由婴儿监视器单元收集的声音；
47.从经分析的声音标识哭泣，并将哭泣分类为不同哭泣类型的集合中的一个哭泣类型；
48.响应于哭泣是哭泣类型的第一子集中的一个哭泣类型，生成第一警报触发信号，第一警报触发信号用于触发到第一看护者接收器单元的第一警报；以及
49.响应于哭泣是与哭泣类型的第一子集不同的哭泣类型的第二子集中的一个哭泣类型，生成第二警报触发信号，第二警报触发信号用于触发到第二看护者接收器单元的第二警报。
50.哭泣类型的集合可以包括饥饿哭泣类型和至少一个非饥饿哭泣类型，并且其中可选地，非饥饿哭泣类型包括：困倦、不适、需要打嗝和胃痛。
51.该方法可包括使用看护者睡眠监测信息和可选地婴儿和/或看护者的健康监测相关信息，和/或看护者的预约相关信息，如上所述，以生成第一警报和第二警报。
52.本发明还提供一种包括计算机程序代码装置的计算机程序，当在上面所定义的婴儿监测系统的处理器装置上运行时，该计算机程序代码装置被适配为实施同样如上面定义的方法。
53.本发明的这些和其它方面将从下文描述的(多个)实施例中变得明显并且参考下
文中描述的实施例来阐明。
附图说明
54.为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地显示其可如何实施，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：
55.图1示出了婴儿监视器系统的第一示例；
56.图2示出了婴儿监视器系统的第二示例；以及
57.图3示出了婴儿监测方法。
具体实施方式
58.将参考附图描述本发明。
59.应当理解，具体实施方式和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但仅旨在用于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。本发明的设备、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中得到更好的理解。应该理解，附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应该理解，在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部分。
60.本发明提供一种婴儿监视器系统(和方法)，其具有收集要被监测的婴儿的声音的婴儿监视器单元。收集到的声音被分析，并且哭声被标识和分类为不同哭泣类型的集合中的一个哭泣类型。第一警报被生成用于针对哭泣类型的第一子集的第一看护者接收器单元，并且第二警报被生成用于针对哭泣类型的不同的第二子集的第二看护者接收器单元。因此，两个(或更多个)看护者可以针对不同哭泣类型来分配对婴儿的看护责任，以提供对看护的划分。
61.图1示出了婴儿监测系统，包括用于感测由婴儿12发出的声音的婴儿监视器单元10。婴儿监视器单元10具有用于收集要被监测的婴儿的声音cry_baby的麦克风14。该系统用于向一组至少两个看护者接收器单元20、22提供警报。
62.该系统具有生成用于看护者接收器单元20、22中的一个或多个的警报的处理器装置16。在图1的示例中，处理器装置16是婴儿监视器单元10的一部分。
63.看护者接收器单元20、22例如包括用于每个看护者的智能手表。智能手表可以通过振动、声音和/或光来提醒看护者。还可能有其它由看护者接收单元激活的警报系统。通常，智能手表由看护者的智能电话激活，因此每个接收器单元20、22可被认为包括智能手表和智能电话的组合，但其同样可以只是智能电话，或独立的智能手表，或者实际上是专用的接收器单元。
64.婴儿监视器单元10与看护者接收器单元20、22无线通信，因此每个均具有合适的无线连接模块。这种无线通信通常经由蓝牙低功耗(ble)或wifi。
65.处理器装置16操作被示为单元18的婴儿哭泣检测算法。哭泣检测算法18用于分析由婴儿监视器单元10的麦克风14收集的声音并从经分析的声音标识哭泣。
66.此外，经标识的哭泣被归类为不同哭泣类型的集合中的一个哭泣类型。
67.哭泣类型的最基本划分可以区分因需要喂养而哭泣的婴儿，以及因其它原因哭泣并因此有其它需求(诸如在感到不适时需要更换尿布)的婴儿。
68.但是，可能有两种以上的哭泣类型。如上所述，已知可以区分五种哭泣类型的哭泣分析系统：婴儿饥饿、困倦、不适、需要打嗝和胃痛。但是，哭泣类型的数量可能与2或5不同，并且它们可能与上面定义的不同。例如，还有一些算法可以评估婴儿的情绪，诸如无聊或愤怒。
69.该系统(特别是图1示例中的婴儿监视器单元的处理器装置16)然后根据哭泣分析(特别是哭泣类型)生成针对两个看护者(例如父母)的警报。系统然后生成以下一个或两者：针对第一看护者的到第一看护者接收器单元20的第一警报alert_1，以及针对第二看护者的到第二看护者接收器单元22的第二警报alert_2。警报可以通过向看护者的智能电话发送移动推送通知来实现。
70.具体而言，每个警报是否被生成取决于哭泣类型。可能有一些哭泣类型只向一个看护者发出警报(例如喂食)，而另一种哭泣类型只向另一个看护者发出警报。也可能有一些哭泣类型会导致两个看护者均收到警报，例如潜在的紧急情况。
71.通常，响应于哭声是哭泣类型的第一子集中的一个哭泣类型而生成第一警报alert_1，并且响应于哭声是哭泣类型的第二子集中的一个哭泣类型而生成第二警报alert_2。这两个子集是不同的，因此看护者之间关于他们负责的不同哭泣类型存在责任划分。
72.为了区分需要喂养的婴儿和有其它需求的婴儿，第一子集将包括饥饿哭泣类型，而第二子集将不包括饥饿哭泣类型。因此，当需要喂养时，一位看护者(例如母亲)会收到警报，而另一位看护者(例如父亲)则不会。在这种情况下，父亲负责满足婴儿导致其它哭泣类型的其它需求。通过使用更多的哭泣类型，可以将不同的需求分配给不同的看护者，从而实现期望的整体责任平衡。
73.因此，该系统支持看护者(通常是父母)分担婴儿看护任务。任务划分是基于婴儿的需求，并且每个看护者均可以同意作为默认的人来照顾特定的需求(诸如婴儿饥饿、困倦、感到不适、需要打嗝或胃痛)。本发明通过婴儿哭泣翻译识别需求，然后可以针对每个需求向正确的看护者发出警报。这样，始终清楚哪个看护者会照顾婴儿，而另一个看护者不会受到干扰。
74.为了设定哭泣类型触发不同警报的规则，看护者使用他们的接收器单元20、22向婴儿监视器单元10提供配置设定config_1和config_2。例如，用户界面由智能电话应用程序提供。此配置信息可随时更新，以使看护者能够更新他们的责任划分。
75.还可提供这样的功能，使得第一(收到警报的)看护者还可以确认警报。如果在经过合适的反应时间后没有确认警报，则会向第二个(以前未向其发出警报的)看护者发出警报。
76.本发明可由婴儿监视器单元实现并且可使用标准接收器单元。在这种情况下，可将配置信息直接提供给婴儿监视器单元10，简单地标识所配置的警报应该被发送到的那些看护者接收器单元20、22。
77.注意，在该示例中，警报配置是在婴儿监视器单元10中设定的。然而，警报可在看护者接收器单元处本地配置，由加载到这些单元上的应用程序管理。警报配置可以相反地在云中运行的后端服务器中执行，这种情况通常存在于连接的婴儿监视器系统中。
78.因此，处理器装置16可以至少部分地驻留在接收器单元中或外部处理器中。上述
功能也可在不同位置之间划分。例如，哭泣检测算法18可远程定位以用于远程云处理，而警报的配置(取决于经标识的哭泣类型)可在婴儿监视器单元或看护者接收单元处本地实现。
79.本发明的实施可以仅在软件中实现，因此甚至可以通过固件和应用程序升级在已经上市的产品中引入。
80.图1示出了系统的一些附加可选功能。
81.该示例中的看护者接收器单元20、22各自均包括(或连接到)睡眠监测系统。这将睡眠监测信息sleep_1和sleep_2提供给处理装置，该处理装置进一步被适配为使用看护者睡眠监测信息来生成第一和第二警报。因此，看护者的睡眠状态可用于附加地基于睡眠信息来划分责任。这可以取决于睡眠模式、睡眠需求和睡眠不足以及当前的睡眠阶段。
82.睡眠监测可使用可穿戴设备诸如智能手表来实现，或使用其它基于传感器的系统远程来实现。通过考虑看护者的睡眠状况，系统可以例如在一个看护者睡着时将醒着的另一个看护者作为默认看护者。
83.进一步的监测还可向处理装置提供婴儿健康信息health_baby和看护者健康信息health_1和health_2。该健康信息可包括一般健康数据，诸如呼吸模式、心率和温度。这使得能够生成不仅取决于哭泣类型的警报。即使在婴儿没有哭泣时也可能产生警报，并且要收到警报的看护者也可能取决于看护者健康信息。
84.图1还显示，看护者接收单元可以提供日程信息schedule_1和schedule_2，日程信息可能与过去或未来的重要或令人筋疲力尽的会议预约，或者需要起床的时间有关。
85.将举例说明如何使用附加输入。如果婴儿在哭泣，婴儿监视器将分析哭泣类型以及双方看护者的最新健康数据(诸如心率、呼吸频率、运动)。根据所有这些信息，婴儿监视器将确定哪个看护者最适合醒来。然后婴儿监视器将向该看护者的特定接收器单元(例如智能手表)发送通知。这样，只有一个看护者(例如父母)被唤醒，而不是两个。(如果警报可以发送给任何一个看护者)做出此决定的可能标准是：
86.(i)如果一名看护者入睡，而另一名看护者尚未完全入睡，则通知醒着的看护者。
87.(ii)如果一名看护者处于深度睡眠阶段，而另一名看护者处于轻度睡眠或快速眼动睡眠阶段，则通知后者。
88.(iii)如果一名看护者比另一名看护者更早入睡，则通知该看护者，因为他/她已得到更多休息。
89.当然，如果针对一种特定哭泣类型的警报被配置成始终发送给特定的看护者(例如母亲)，这可能会覆盖睡眠分析，并且必须唤醒母亲。
90.也可考虑其它婴儿特定数据，诸如由历史得到的醒来模式。例如，可以建立记录随着时间的推移哪个看护者起床照顾婴儿历史日志。这可以被反馈用来影响唤醒决策，并且可以用于分析唤醒对看护者睡眠模式的影响等。历史日志可包括来自设备的任何数据，诸如何时婴儿开始哭泣、哭泣的类型、警报的对象、反应时间等。
91.因此，除了实时数据之外，还可使用在较长时间段内建立的历史。(过去n个晚上的)历史数据可例如包括：睡眠小时数、每个看护者必须被唤醒的次数。此外，其可能会考虑来自其它系统的其它数据，例如如果其中一位看护者在第二天早上的议程中安排了早会。
92.当使用多个信息源时，可优选基于云的解决方案，如图2所示。
93.图1所示的四种类型的看护者数据被简单地表示为data_1和data_2。该数据与对
婴儿声音进行编码的信号cry_baby_signal一起提供给远程处理设施(云)。由算法18进行的哭泣分析作为婴儿监测服务器30的一部分远程进行。警报alert_1和alert_2被远程生成并被发送到看护者接收器单元20、22。还存在远程智能手表服务器32(例如，为看护者提供睡眠和健康信息)和其它服务器，诸如预约管理器34等。这些都进行通信以便需要提供实现警报生成规则所需的信息。
94.婴儿监视器服务器30本身跟踪过去的警报通知事件。来自不同来源的不同数据在婴儿监视器服务器中汇总和分析，从而决定最终在婴儿哭泣时通知哪个看护者。
95.除了哭泣类型、日程信息和健康信息以外，时间可用作启动第一或第二警报的参数。例如，如果在给定时间段后第一父母的警报没有得到响应，则系统可使用第二警报，或者可以更高级别(例如音量或振动强度)生成第一警报。
96.图3示出了婴儿监测方法，包括：
97.在步骤40，在婴儿监视器单元处收集要被监测的婴儿的声音；
98.在步骤42，分析婴儿监视器单元所收集的声音；
99.在步骤44，从经分析的声音标识哭泣并将哭泣分类为不同哭泣类型的集合中的一个哭泣类型；
100.在步骤46，生成第一警报触发信号，使得响应于哭泣是哭泣类型的第一子集中的一个哭泣类型，为第一看护者接收器单元提供第一警报；以及
101.在步骤48，生成第二警报触发信号，使得响应于哭泣是与哭泣类型的第一子集不同的哭泣类型的第二子集中的一个哭泣类型，为第二看护者接收器单元提供第二警报。
102.上文描述了仅音频系统。然而，婴儿监视器单元也可包括用于捕获的照相机，并且接收单元则包括用于显示视频的显示器。因此，该系统可为音频和视频婴儿监测系统。
103.用于哭泣分析的算法是已知的并且可商购获得。它们可依赖于(机器学习算法的)初始学习阶段期间对特定婴儿的训练，或者它们可能不需要任何初始学习。本发明利用现有的哭泣分析，因此哭泣分析算法的具体实施不再赘述。
104.已经结合用于两个看护者诸如两个父母的系统描述了本发明。然而，其可用于两个以上的看护者，诸如祖父母或多个保姆，或照顾一个婴儿病房的多个医务人员。
105.通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施例的变型。在权利要求中，“包括(comprising)”一词不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除复数。
106.在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施这一事实并不指示这些措施的组合不能有利地使用。
107.计算机程序可存储/分布在合适的介质上，诸如与其它硬件一起提供或作为其它硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以其它形式分布，诸如经由互联网或其它有线或无线电信系统。(可选的)
108.如果在权利要求或说明书中使用了术语“被适配为”，需要注意术语“被适配为”旨在等同于术语“被配置成”。
109.权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。