CN102660988A - 智能坐便器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能坐便器，该智能坐便器安装有多类人体生理参数检测模块，例如：心电图检测模块、血压检测模块、心率检测模块、尿糖检测模块和一类以上传感器等，并且，各类检测模块还可以相互结合使用，从而能够全面准确的检测到人体的生理参数，从而为改进人体健康状态给出建议。因此，具有使用方便、检测成本低和检测结果准确的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种坐便器，具体涉及一种智能坐便器。
背景技术
在当今社会，人们的工作压力和生活压力越来越大，致使部分人的身体处于“亚健康”状态。而处于“亚健康”状态的人常常不能及时感觉到自己的亚健康状态，只有当自己的健康状况很差时，才到医院就医，而此时由于病情已发展的很严重，所以，一方面，延误了治疗的最佳时机，病情有可能很难彻底治愈；另一方面，治疗加重的病情需要使用较多额外的费用。而为了及时发现自身的健康隐患，如果频繁到医院进行身体检查，存在以下缺陷：(1)在医院进行身体检查的费用较高；(2)需要占用人们较多时间；(3)人们由于工作或生活等干扰因素，存在忘记去医院体检的问题。
所以，如何频繁、快捷、准确的检查人们的健康状态，从而及时发现人体的健康隐患，进而达到及时治疗人体病情的目的，是目前一项亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种智能坐便器，在人如厕的过程中，通过对人体排泄物的分析，即可迅速的检测人体的健康状况，具有使用方便、检测成本低和检测结果准确的优点。
本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种智能坐便器，包括：坐便器本体和坐便器盖，所述坐便器本体和所述坐便器盖活动连接；所述坐便器本体包括：坐便器底座和安装在所述坐便器底座上方的坐便器坐圈；还包括：人体排泄物感应模块、单片机、显示器和一个以上人体生理参数检测模块；所述单片机的第一输入端与所述人体排泄物感应模块的输出端连接，所述单片机的第二输入端与所述人体生理参数检测模块的输出端连接，所述单片机的第一输出端通过驱动电路与所述人体生理参数检测模块的开关连接，所述单片机的第二输出端与所述显示器连接。
优选的，还包括：上位机；所述单片机的第三输出端通过有线网络和/或无线网络与所述上位机连接。
优选的，所述人体生理参数检测模块包括心电图检测模块、血压检测模块、心率检测模块、尿糖检测模块和传感器中的一种或几种。
优选的，所述智能坐便器还包括：垫圈；所述心电图检测模块、所述血压检测模块和所述心率检测模块中的一种或几种集成在所述垫圈的内部，所述垫圈的形状与所述坐便器坐圈的形状相同。
优选的，所述心电图检测模块、所述血压检测模块和所述心率检测模块中的一种或几种固定安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的相交部位。
优选的，所述传感器包括：光学传感器和/或交流/直流阻抗传感器和/或混浊度传感器。
优选的，所述光学传感器包括：光学反射传感器、光学散射传感器和光学透射传感器中的一种或几种。
优选的，所述光学传感器安装在所述坐便器底座内壁，并且，所述光学传感器位于所述坐便器内部缓冲水的水位下方。
优选的，所述尿糖检测模块包括：尿糖试纸和支撑所述尿糖试纸的旋转装置。
优选的，所述尿糖检测模块包括交流/直流阻抗式传感器。
优选的，所述人体排泄物感应模块包括红外传感器和/或压力传感器；所述红外传感器安装在所述坐便器底座内壁的上部，所述压力传感器安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的相交部位。
本发明还提供一种应用上述智能坐便器的人体健康状态检测方法，包括以下步骤：
S1，当所述人体排泄物感应模块感应到所述智能坐便器内部将要和/或已有排泄物时，向所述单片机发出启动信号；
S2，当所述单片机接收到所述启动信号时，所述单片机按预设延时时间向所述人体生理参数检测模块的开关发出开启信号，进而启动所述人体生理参数检测模块；
S3，所述人体生理参数检测模块采集人体的生理参数；
S4，所述人体生理参数检测模块将采集到的所述生理参数发送给所述单片机；
S5，所述单片机分析接收到的所述生理参数，得到反映人体健康状态的健康信息，并给出改进所述人体健康状态的建议。
优选的，S1中，所述人体排泄物感应模块感应所述智能坐便器内部将要有排泄物具体为：
安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的压力传感器判断感应到的压力信号是否在预设范围内，如果判断结果为是，则所述智能坐便器内部将要有排泄物；
所述人体排泄物感应模块感应所述智能坐便器内部已有排泄物具体为：
安装在所述坐便器底座内壁上部的所述红外传感器检测所述智能坐便器内部空间，当检测到所述智能坐便器内部空间存在异物时，则所述智能坐便器内部已有排泄物。
优选的，S3具体为：
所述光学传感器采集人体排泄物的影像和/或人体排泄物的光学反射信息；和/或
所述心电图检测模块采集人体如厕时的心电图信息；和/或
所述血压检测模块采集人体如厕时的血压信息；和/或
所述心率检测模块采集人体如厕时的心率信息；和/或
所述尿糖检测模块采集人体如厕时的尿糖信息。
优选的，所述尿糖检测模块采集人体如厕时的尿糖信息具体为：
当支撑干燥尿糖试纸的旋转装置接收到所述单片机发出的启动信号时，触发所述单片机内设的计时器开始计时，同时，所述旋转装置旋转预设角度，进而带动所述干燥尿糖试纸进入位于所述智能坐便器内部的缓冲水中，此时，所述干燥尿糖试纸被所述缓冲水润湿，得到润湿尿糖试纸；
所述润湿尿糖试纸与尿液接触，当所述计时器的计时时间达到预设时间时，触发所述光学传感器采集与尿液接触的所述润湿尿糖试纸的影像，并将该影像信息传送给所述单片机。
优选的，S2中，所述启动所述人体生理参数检测模块具体为启动所述混浊度传感器；
S3具体为：所述混浊度传感器检测人体排泄物的混浊度信息，并将检测到的混浊度信息发送给所述单片机；只有当所述单片机确认所述混浊度信息低于预设混浊度信息时，才向所述光学传感器和/或所述交流/直流阻抗传感器发出启动信号。
优选的，S5中，所述单片机分析接收到的所述生理参数，得到反映人体健康状态的健康信息，具体为：
所述单片机对所述光学传感器采集到的所述润湿尿糖试纸的影像进行分析，通过所述影像的顏色和/或透明度和/或气泡的大小和/或气泡的密度的变化情况推测人体健康状态；和/或
所述单片机对所述光学传感器采集到的所述人体排泄物的影像进行分析，通过所述影像的顏色和/或透明度和/或气泡的大小和/或气泡的密度的变化情况推测人体健康状态；和/或
所述单片机对所述光学传感器采集到的所述人体排泄物的光学反射信息进行分析，通过所述光学反射信息中反射光强和反射角度推测人体健康状态；和/或
所述单片机对所述混浊度传感器采集到的人体排泄物的混浊度信息进行分析，通过所述混浊度信息推测人体健康状态。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的智能坐便器，安装有多类人体生理参数检测模块，并且，各类检测模块还可以相互结合使用，从而能够全面准确的检测到人体的生理参数，从而为改进人体健康状态给出建议。因此，具有使用方便、检测成本低和检测结果准确的优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能坐便器的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的智能坐便器的电路原理图；
图3为本发明实施例提供的智能坐便器中坐圈的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供一种智能坐便器，包括：坐便器本体1和坐便器盖2，坐便器本体1和坐便器盖2活动连接；坐便器本体1包括：坐便器底座和安装在所述坐便器底座上方的坐便器坐圈；其特征在于，还包括：一个以上人体生理参数检测模块、人体排泄物感应模块、单片机和显示器；所述单片机的第一输入端与所述人体排泄物感应模块的输出端连接，所述单片机的第二输入端与所述人体生理参数检测模块的输出端连接，所述单片机的第一输出端通过驱动电路与所述人体生理参数检测模块的开关连接，所述单片机的第二输出端与所述显示器连接。还包括：上位机；所述单片机的第三输出端通过有线网络和/或无线网络与所述上位机连接。
本发明中，人体生理参数检测模块包括心电图检测模块、血压检测模块、心率检测模块、尿糖检测模块和传感器中的一种或几种。根据实际使用需要，在一台智能坐便器上，可以只安装一种检测模块，也可以同时安装上述所有的检测模块，从而更全面的检测人体生理参数，更方便通过人如厕时的各类信息精确的得出人体的健康状态。将上述各类检测模块划分为三大类，分别进行介绍：
一、心电图检测模块、血压检测模块、心率检测模块
由于人在如厕的过程中，身体各个部位的用力状态会与平时不同，因此，导致人在如厕时的心脏状态、血压情况和心率情况会与平时出现不同的情况，所以，通过心电图检测模块、血压检测模块和心率检测模块可以检测出人在如厕过程中的各类人体生理参数。具体的，心电图检测模块、血压检测模块和心率检测模块在坐便器上的安装位置会直接影响其检测的精度。本发明中，提供以下两种安装方式：(一)将心电图检测模块、血压检测模块和心率检测模块中的一种或几种集成在一个垫圈的内部，垫圈的形状坐便器坐圈的形状相同。如图3所示，为垫圈的结构示意图。(二)将心电图检测模块、血压检测模块和心率检测模块中的一种或几种固定安装在坐便器底座与坐便器坐圈之间的相交部位。通过以上两种安装方式，可以精确的检测出人在如厕时的心脏状态、血压情况和心率情况。
二、传感器
在本发明提供的智能坐便器中，还可以安装以下各类传感器：光学传感器和/或交流/直流阻抗传感器和/或混浊度传感器。其中，光学传感器包括：光学反射传感器、光学散射传感器和光学透射传感器中的一种或几种。光学传感器的安装位置同样会影响其检测精度。本发明中，光学传感器中的图像采集传感器，例如：照相机，可以安装在坐便器底座内壁，并且，位于坐便器内部缓冲水的水面上方，照相机的镜头可以对准坐便器内部缓冲水的中心位置。而本发明中的其他光学传感器，例如：光学透射传感器，包括：发送端和接收端，其工作原理为：发送端发出的光线，经人体排泄物透射后得到的透射光被接收端接收，接收端通过分析透射光的光强和方向来判断人体排泄物的颗粒大小、密度等信息。因此，对于这种工作原理的传感器而言，需要将传感器安装在坐便器底座内壁，并且，位于坐便器内部缓冲水的水面下方，传感器出射光的方向可以对准坐便器内部缓冲水的中心位置。
三、尿糖检测模块
尿糖检测模块包括两类：(一)尿糖试纸法：具体包括：尿糖试纸和支撑尿糖试纸的旋转装置。(二)交流/直流阻抗式传感器检测尿糖法。
本发明提供的人体排泄物感应模块可以通过两类方式对人体排泄物进行感应：(一)红外传感器：红外传感器安装在所述坐便器底座内壁的上部。(二)压力传感器：压力传感器安装在坐便器底座与坐便器坐圈之间的相交部位。
应用上述装置，本发明提供一种人体健康状态检测方法，包括以下步骤：
S1，当所述人体排泄物感应模块感应到所述智能坐便器内部将要和/或已有排泄物时，向所述单片机发出启动信号；
具体的，安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的压力传感器判断感应到的压力信号是否在预设范围内，如果判断结果为是，则所述智能坐便器内部将要有排泄物。例如：预设的压力信号范围可以为儿童体重到成年人体重所施加得到的压力信号范围，通过这种方法，可以判断出人已经坐到智能马桶上面，所以，可以推测为智能坐便器内部将要有排泄物。
所述人体排泄物感应模块感应所述智能坐便器内部已有排泄物具体为：
安装在所述坐便器底座内壁上部的所述红外传感器检测所述智能坐便器内部空间，当检测到所述智能坐便器内部空间存在异物时，则所述智能坐便器内部已有排泄物。
S2，当所述单片机接收到所述启动信号时，所述单片机按预设延时时间向所述人体生理参数检测模块的开关发出开启信号，进而启动所述人体生理参数检测模块；
S3，所述人体生理参数检测模块采集人体的生理参数；
具体包括：光学传感器采集人体排泄物的影像和/或人体排泄物的光学反射信息；和/或心电图检测模块采集人体如厕时的心电图信息；和/或血压检测模块采集人体如厕时的血压信息；和/或心率检测模块采集人体如厕时的心率信息；和/或尿糖检测模块采集人体如厕时的尿糖信息。
尿糖检测模块采集人体如厕时的尿糖信息具体为：
当支撑干燥尿糖试纸的旋转装置接收到所述单片机发出的启动信号时，触发所述单片机内设的计时器开始计时，同时，所述旋转装置旋转预设角度，进而带动所述干燥尿糖试纸进入位于所述智能坐便器内部的缓冲水中，此时，所述干燥尿糖试纸被所述缓冲水润湿，得到润湿尿糖试纸；
所述润湿尿糖试纸与尿液接触，当所述计时器的计时时间达到预设时间时，触发所述光学传感器采集与尿液接触的所述润湿尿糖试纸的影像，并将该影像信息传送给所述单片机。也就是说，尿糖试纸在非使用状态下，是缠绕在旋转装置上面，并且处于干燥状态；只有当需要使用尿糖试纸时，才将一定长度的尿糖试纸投入到缓冲水内部。
另外，本发明中，为提高检测精度，混浊度传感器可以预先判断人体排泄物的混浊度，只有当混浊度较低时，才启动光学传感器采集润湿尿糖试纸的影像或交流/直流阻抗传感器采集人体排泄物的尿糖信息，因为只有在混浊度较低的情况下，最好为只有液体排泄物而没有固体排泄物时，此时进行尿糖检测才较为灵敏可靠。具体的，包括：混浊度传感器检测人体排泄物的混浊度信息，并将检测到的混浊度信息发送给所述单片机；只有当所述单片机确认所述混浊度信息低于预设混浊度信息时，才向所述光学传感器和/或所述交流/直流阻抗传感器发出启动信号。
S4，所述人体生理参数检测模块将采集到的所述生理参数发送给所述单片机；
S5，所述单片机分析接收到的所述生理参数，得到反映人体健康状态的健康信息，并给出改进所述人体健康状态的建议。
具体的，单片机对所述光学传感器采集到的所述润湿尿糖试纸的影像进行分析，通过所述影像的顏色和/或透明度和/或气泡的大小和/或气泡的密度的变化情况推测人体健康状态；和/或所述单片机对所述光学传感器采集到的所述人体排泄物的影像进行分析，通过所述影像的顏色和/或透明度和/或气泡的大小和/或气泡的密度的变化情况推测人体健康状态；和/或所述单片机对所述光学传感器采集到的所述人体排泄物的光学反射信息进行分析，通过所述光学反射信息中反射光强和反射角度推测人体健康状态，具体的，对反射光的光强和方向等进行分析；和/或所述单片机对所述混浊度传感器采集到的人体排泄物的混浊度信息进行分析，通过所述混浊度信息推测人体健康状态，尿液混浊度也会直接与一些疾病相关联，例如：膀胱结石。
综上所述，本发明提供的智能坐便器，安装有多类人体生理参数检测模块，并且，各类检测模块还可以相互结合使用，从而能够全面准确的检测到人体的生理参数，从而为改进人体健康状态给出建议。因此，具有使用方便、检测成本低和检测结果准确的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种智能坐便器，包括：坐便器本体和坐便器盖，所述坐便器本体和所述坐便器盖活动连接；所述坐便器本体包括：坐便器底座和安装在所述坐便器底座上方的坐便器坐圈；其特征在于，还包括：人体排泄物感应模块、单片机、显示器和一个以上人体生理参数检测模块；所述单片机的第一输入端与所述人体排泄物感应模块的输出端连接，所述单片机的第二输入端与所述人体生理参数检测模块的输出端连接，所述单片机的第一输出端通过驱动电路与所述人体生理参数检测模块的开关连接，所述单片机的第二输出端与所述显示器连接。
2.根据权利要求1所述的智能坐便器，其特征在于，还包括：上位机；所述单片机的第三输出端通过有线网络和/或无线网络与所述上位机连接。
3.根据权利要求1所述的智能坐便器，其特征在于，所述人体生理参数检测模块包括心电图检测模块、血压检测模块、心率检测模块、尿糖检测模块和传感器中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的智能坐便器，其特征在于，所述智能坐便器还包括：垫圈；所述心电图检测模块、所述血压检测模块和所述心率检测模块中的一种或几种集成在所述垫圈的内部，所述垫圈的形状与所述坐便器坐圈的形状相同。
5.根据权利要求3所述的智能坐便器，其特征在于，所述心电图检测模块、所述血压检测模块和所述心率检测模块中的一种或几种固定安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的相交部位。
6.根据权利要求3所述的智能坐便器，其特征在于，所述传感器包括：光学传感器和/或交流/直流阻抗传感器和/或混浊度传感器。
7.根据权利要求6所述的智能坐便器，其特征在于，所述光学传感器包括：光学反射传感器、光学散射传感器和光学透射传感器中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的智能坐便器，其特征在于，所述光学传感器安装在所述坐便器底座内壁，并且，所述光学传感器位于所述坐便器内部缓冲水的水位下方。
9.根据权利要求3所述的智能坐便器，其特征在于，所述尿糖检测模块包括：尿糖试纸和支撑所述尿糖试纸的旋转装置。
10.根据权利要求3所述的智能坐便器，其特征在于，所述尿糖检测模块包括交流/直流阻抗式传感器。
11.根据权利要求1所述的智能坐便器，其特征在于，所述人体排泄物感应模块包括红外传感器和/或压力传感器；所述红外传感器安装在所述坐便器底座内壁的上部，所述压力传感器安装在所述坐便器底座与所述坐便器坐圈之间的相交部位。
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