CN105205988A - 坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖及方法和马桶 - Google Patents
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Abstract
一种坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，包括用于盖住马桶上口的便盖和设置于便盖和马桶上口边缘之间的便圈，便圈和便盖旋转开合的连接在一起，其特征在于，还包括：压力测量模块，设置于便圈下部同便圈下表面固定连接；分析控制模块；通信模块；报警模块；其中，压力测量模块包括多个对称设置于便圈四周的压力测量单元，分析控制模块根据压力测量模块测量到的压力信号计算得出压力信号变化数值，并根据压力信号变化数值与持续时间综合来确定使用者在坐便过程中的事故状态并向通信模块和报警模块发出指令。还提供了一种包含该马桶盖的马桶及报警方法。
Description
技术领域
本发明属于智能家居领域，尤其是涉及一种在老年人等具有猝死风险的人群坐便时发生猝死昏厥等意外事故能过报警的的马桶盖及方法和坐便式马桶。
背景技术
在日常生活中经常有关于老年人在卫生间坐便时，由于患有高血压心脏病等心脑血管疾病因为太过用力等情况，导致一时心脏或脑部负荷过大，导致突发心肌梗死或脑卒中，最终发生猝死而瘫倒或瘫坐在马桶上，由于不能得到及时的救助而错过了黄金的救助时间(1-4分钟)，最终不治。
而另一方面，对于年轻人等没患有心脑疾病的人而言，特别是现在好多人有坐便时看手机的不良习惯导致坐便时间长，血氧供应不畅，在突然起身站立的瞬间，容易感觉眩晕，特别容易发生突然瘫倒或昏迷的事故。
上面的两种情况，由于现代居室中，卫生间的门都是不透光的，室外的家庭成员不易发现，特别是一些老年人由于种种原因独居或子女上班不在身边，一旦发生上述卫生间坐便时瘫倒或昏迷的情况，常常因为不能及时发现而导致严重事故。而在酒店，电影院等公共场所，上述情况也时有发生，而且情况会更严重：由于使用者在使用坐便式马桶时会将门关锁，一旦发现开启门就很费时间，更会错过黄金救助时间。
虽然解决此类问题的思路和方法很多，但例如视频监控，声光信号，打电话求救等却有很多不现实的弊端：视频监控涉及到隐私问题，声光信号由于感应器等在卫生间的环境中由于水分湿空气会影响传感器的灵敏度或使用寿命，而打电话等方式，在多数情况下要求出事故的使用者进行动作是不现实的。
因此，开发一种适合于上述情形下，使用者坐便时发生猝死昏厥等意外事故而能够及时报警的马桶盖是很有现实意义的。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的，提供了一种坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖及方法和坐便式马桶，该马桶盖和方法及马桶，特别适合于老年人或其他患有心脑血管疾病的人群使用。
本发明提供的一种坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，包括用于盖住马桶上口的便盖和设置于便盖和马桶之间的便圈，便圈和便盖铰接在一起，其特征在于，还包括：压力测量模块，设置于便圈下部同便圈下表面固定连接，用于测量使用者作用于其上的压力；分析控制模块，用于接收压力测量模块传送过来的压力信号并根据压力信号分析并做出指令进行控制；报警模块，用于接收分析控制模块做出的报警指令并报警；其中，压力测量模块包括多个对称设置于便圈四周的压力测量单元，分析控制模块根据压力测量模块测量到的压力信号计算得出压力信号变化数值，并根据压力信号变化数值与持续时间综合来确定使用者在坐便过程中的事故状态并向报警模块发出指令。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：还包括通信模块，用于在分析控制模块控制下同外部通信。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，压力测量模块包括保护弹簧，设置于便圈下部同便圈下表面固定连接，其长度大于压力测量单元的厚度，用于在便圈向下跌落时保护压力测量单元。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，分析控制模块包括停止按钮，用于使用者按下来停止报警模块的工作。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，通信模块包括无线通信单元和有线通信单元，无线通信单元通过现有的2G，3G，4G或Wi-Fi通信方式同通信网络建立通信联系；有线通信单元使用USB接口同智能通信终端连接，用于对分析控制模块中的相关参数进行更改。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，压力测量单元个数为4个，分别设置于便圈中心的前后左右位置。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，事故状态包括：正常和事故；压力信号变化数值是指压力初始值与压力实时值之间的差值，持续时间是指差值持续出现的时间；以使用者的臀部同便圈接触一段时间后的压力信号数值作为压力初始值，以其后压力测量模块测得的压力信号数值作为压力实时值，一段时间和持续时间可以通过分析控制模块进行调节，一段时间的范围为30-60秒，持续时间的范围为1-5分钟。
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，还可以具有这样的特征：其中，报警模块包括声音报警器和报警灯；声音报警器和报警灯安装在卫生间外面。
本发明还提供一种使用上述坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖进行进行事故报警的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，当使用者将便盖打开时，压力测量模块的压力信号值发生改变使马桶盖开始工作；
步骤二，采集压力初始值，采集使用者的臀部同便圈接触一段时间后的压力信号数值作为压力初始值；
步骤三，比较判断，以一段时间后面压力测量模块测得的压力信号数值作为压力实时值，将压力实时值与压力初始值进行比较：
当压力实时值为零时，判断使用者离开便圈，分析控制模块发出指令到报警模块使其报警，如果使用者是正常的起身离开，则会按下停止按钮关闭报警；如果发生事故，则使用者无法按下停止按钮关闭报警，报警模块一直报警并通过通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；
当压力实时值不为零时，则根据压力初始值与压力实时值之间的差值即压力信号变化数值进行判断，如果压力信号变化数值处于不断变化中，则判定使用者情况正常；如果压力信号变化数值在持续时间内为一个不变的定值时，则判定使用者发生事故，分析控制模块发出指令到报警模块使其报警并通过通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；其中，一段时间和持续时间可以通过分析控制模块进行调节，一段时间的范围为30-60秒，持续时间的范围为1-5分钟。
本发明还提供一种马桶，包括马桶和马桶盖，马桶盖安装在马桶上部，其特征在于：马桶盖为上述坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖。
发明作用与效果
本发明提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，特别适合与老年人或其他患有心脑血管疾病的人群在坐便时发生意外事故能够及时报警救助，包括设置于便圈下部同便圈下表面固定连接，用于测量使用者作用于其上的压力压力测量模块，分析控制模块，通信模块，报警模块，如此的组合设计使得其具有：
通过使用者蹲坐在马桶盖便圈时的压力变化来感应判断使用者是否发生昏迷猝死而瘫倒或瘫坐在马桶上，监测效果灵敏，报警及时；
使用压力变化作为监测指标，受其他因素影响小，特别是将压力压力测量模块设置于便圈下面，受到的影响就更小了；
通信模块，可以同外部，特别是老年人独居情况下可以同附近的社区医疗站或社区健康中心第一时机联系，保证在黄金救助时间得到及时救助，挽救生命。
附图说明
图1为本发明的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖组成示意图；
图2为本发明的坐便式马桶结构示意图；
图3为本发明的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖进行事故报警的方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的防止坐便时意外事故的马桶盖及方法和坐便式马桶作具体阐述。
实施例1
图1为本实施例的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖组成示意图
本实施例的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖100包括包括用于盖住马桶上口的便盖10和设置于便盖和马桶上口边缘之间的便圈20，便圈和便盖旋转开合的连接在一起，还包括：压力测量模块30、分析控制模块40、通信模块50、报警模块。
其中，压力测量模块30，设置于便圈20下部同便圈下表面固定连接，用于测量使用者作用于其上的压力，包括：
4个对称设置于便圈20四周的压力测量单元31和保护弹簧32，
其中，压力测量单元31个数为4个，分别设置于便圈20中心的前后左右位置，其为一压力传感器，这样测得的压力数值其实是4个压力测量单元的综合数值，如图1中的b所示；
保护弹簧32，设置于便圈20下部同便圈下表面固定连接，其长度大于压力测量单元31的厚度，用于在便圈20向下跌落时保护压力测量单元31，如图1中的c所示。
分析控制模块40，位于便圈20的下部凹槽中，用于接收压力测量模块30传送过来的压力信号并根据压力信号分析并做出指令来控制其他模块，分析控制模块40包括停止按钮41，设置于便圈20的前部，如图1中a所示，用于使用者按下来停止报警模块的工作；
通信模块50，位于便圈20的下部凹槽中，用于在分析控制模块控制下同外部通信，通信模块50包括无线通信单元和有线通信单元，
无线通信单元通过现有的2G，3G，4G或Wi-Fi通信方式同通信网络建立通信联系，在使用中，是通过2G，3G，4G的sim卡来接入现有的通信网络中，实现同特定人的联系，在实际生活中，一般是同家里的子女，社区医疗站，社康中心的护士站等相联系；
有线通信单元使用USB接口或Wi-Fi通信方式同智能通信终端智能手机连接，用于对分析控制模块40中的相关参数进行更改。以使用者的臀部同便圈接触一段时间T1后的压力信号数值作为压力初始值，以其后压力测量模块测得的压力信号数值作为压力实时值，压力信号变化数值是指压力初始值与压力实时值之间的差值，持续时间是指差值持续出现的时间T2。那么这些由分析控制模块40更改的参数包括：使用者的臀部同便圈接触一段时间T1中的一段时间T1和差值持续出现的时间T2。这里一段时间T1的范围为30-60秒，而持续出现的时间T2得范围为2-5分钟。
报警模块(图中未画出)，包括声音报警器和报警灯，声音报警器和报警灯安装在卫生间外面，其与分析控制模块40通过有线连接。作为一种选择，在独居的老年人家中，这个报警器和报警等还可以设置在使用者的家门口。进一步的，在社区的卫生室或保健站，还可以联网，将报警器和报警灯同高风险老年人对应起来，一旦报警发生事故，卫生室或保健站的医生和护士可以第一时间(2-5分钟内)赶到施救，从而挽救生命。
图2为本实施例的的坐便式马桶结构示意图
如图2所示，坐便式马桶1000包括坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖100和与之相连的马桶200。
所示马桶盖100通过螺栓或其他方式同马桶相连，也可以将马桶盖100同马桶200不可拆卸的固定连接起来。
图3为本实施例的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖进行事故报警的方法流程示意图
本方法步骤中，是利用使用者在正常使用即坐便时，用于人体的足部一般是着地的，这样在人昏迷或猝死而倒地或直接坐在了便圈20上时(即真事故状态)，这个过程会使得安装在便圈20下部的压力测量单元31上的压力发生变化，并且由于是昏迷或猝死，其压力值会保持不变。
而另一方面，使用者在正常使用即坐便时其会活动，这种活动会使得压力测量单元31测得的压力一直处于变化状态中(正常状态)，而这种变化状态与上述的事故状态是明显不同的，这个时候就不触发报警；当然，当使用者离开后，压力会归零，这个时候有两组情况，一个是因为使用者发生猝死或昏迷事故且向前倒地而脱离便圈，使得压力归零，此时报警器动作；而如果是正常的使用完后离去，使用者在听到报警后即通过按下停止按钮41使得报警消除。
下面结合实际情况对该方法做详细说明。
使用上述马桶盖或马桶进行报警的方法，具体包括以下步骤：
步骤一S1，开始。当使用者将便盖打开时，压力测量模块的压力信号值发生改变使马桶盖开始工作；
步骤二S2，采集压力初始值。采集使用者的臀部同便圈接触一段时间T1后的压力信号数值作为压力初始值F0；
步骤三S3，比较判断。以一段时间后面压力测量模块测得的压力信号数值作为压力实时值Ft，将压力实时值Ft与压力初始值F0进行比较：
当压力实时值Ft为零时，即判断使用者离开便圈，分析控制模块在相应时间T3(5-30秒内)(该时间长短可以在分析控制模块40中进行调节设置)发出指令到报警模块使其报警，如果使用者是正常的起身离开，则会按下停止按钮关闭报警；如果发生事故，则使用者无法按下停止按钮关闭报警，报警模块一直报警并通过通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；
当压力实时值Ft不为零时，则根据压力初始值F0与压力实时值Ft之间的差值即压力信号变化数值((F0-Ft)的绝对值)进行判断，如果压力信号变化数值((F0-Ft)的绝对值)处于不断变化中，则判定使用者情况正常；如果压力信号变化数值((F0-Ft)的绝对值)在持续时间T2(持续时间可以通过分析控制模块40进行调节，持续时间的范围为1-5分钟)内为一个不变的定值时，则判定使用者发生事故，分析控制模块发出指令到报警模块使其报警并通过通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；
下面结合实际使用情况对上述方法过程进行说明，这里设定
使用者的臀部同便圈接触一段时间T1为30秒钟
持续时间T2为1分钟
相应时间T3为10秒钟
上述时间设定：接触一段时间T1为30秒钟是处于统计学的考虑，对于男性和女性坐便(大便)时间一般为5分钟左右，而女性坐便(小便)时间一般为60-120秒钟，这个时间30秒钟是比较合理，在综合上述大便和小便的时间情况下；
持续时间T2为1分钟，是考虑到这个时候情况多半为昏倒或猝死但也不排除有些人在使用马桶过程中长时间不动，或者疲劳昏睡的情形，因此这个时间比较长为1分钟；
相应时间T3为10秒钟，是考虑到该种情况下，要么为跌倒要么为使用离开，前者跌倒情况严重，需要第一时间救助，而使用离开对于正常使用者而言，10秒钟的时间内多半在防水冲洗，可以很及时的按下上述的停止按钮41解除报警。
情况一男性或女性大便
使用者揭开便盖10触发压力测量单元31后，蹲坐上去后，接触便圈20后30秒测得压力初始值F0。
后续压力测量单元31会一直取样，如果是正常情况，后续的压力实时值Ft会一直变化，此时分析控制模块40会对压力初始值F0和压力实时值Ft做差并求得绝对值，对绝对值和压力实时值Ft进行上述步骤三的判断过程。
当使用者正常使用后，离开，压力实时值Ft即为0，此时使用者会整理衣物或开启冲水阀，10秒后报警器报警，使用者会按下停止按钮，解除报警，离开。
当使用者发生事故或者昏睡后瘫坐在马桶上，压力实时值Ft会保持一个不为零的定值，F0和Ft差值的绝对值也会不变，这个状态持续时间达到1分钟后，触发报警，如果是昏睡则会惊醒而按下停止按钮(报警时停止按钮会闪烁)，如果是昏迷或猝死而瘫坐在便圈上，即一直报警且同外部通信直至有人施救而按下停止按钮。
当使用者因为久坐，突然站立而眩晕倒下时，多半会脱离马桶，此时压力实时值Ft也会为零，此时同样报警直至有人施救。
情况二女性小便或某些不适合站立男性小便
同上述情况一样，小便的情况同大便是相类似的，就不重复说明了。
值得说明的是，上述的参数可以根据使用者的使用习惯或场合的不同进行调整。
实施例的作用和有益效果
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，特别适合与老年人或其他患有心脑血管疾病的人群在坐便时发生意外事故能够及时报警救助，包括设置于便圈下部同便圈下表面固定连接，用于测量使用者作用于其上的压力压力测量模块，分析控制模块，通信模块，报警模块，如此的组合设计使得其具有：
通过使用者蹲坐在马桶盖便圈时的压力变化来感应判断使用者是否发生昏迷猝死而瘫倒或瘫坐在马桶上，监测效果灵敏，报警及时；
使用压力变化作为监测指标，受其他因素影响小，特别是将压力压力测量模块设置于便圈下面，受到的影响就更小了；
通信模块，可以同外部，特别是老年人独居情况下可以同附近的社区医疗站或社区健康中心第一时机联系，保证在黄金救助时间得到及时救助，挽救生命。
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，压力测量模块包括保护弹簧，其便圈下部同便圈下表面固定连接，这样的设置可以在便圈向下跌落时保护压力测量单元，起到保护关键部件压力测量单元的目的，同时在不使用时，压力测量单元不受力，延长了使用寿命。
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，分析控制模块包括停止按钮，这样的设计可以在使用者正常时，解除警报，保证马桶盖报警作用的正常运作。
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，通信模块包括无线通信单元和有线通信单元，使得其可以同外部通信，大大保证了获救的可能性。
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，压力测量单元个数为4个，分别设置于便圈中心的前后左右位置，这样的设计使得压力测量的更加准确，其测量值实际上是一个综合的数值，也更加灵敏。
本实施例提供的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，报警模块包括声音报警器和报警灯；声音报警器和报警灯安装在卫生间外面或者是户外的其他地方(医务室)，这样的设计方便了外界加入到救助行动中来，加大了事故被发现和获救的概率。
本实施例提供的安装有上述坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖的马桶，由于马桶盖具有上述优点和益处，其自然也具有上述益处和优点。
特别的，配合本实施例马桶盖使用的报警方法，充分的考虑了坐便时发生的意外事故的多种情形，引入了坐便时便圈压力变化检测这个关键点，同时设计的判断步骤，可以充分的保证在使用者使用本发明提供的马桶盖或带有该马桶盖的马桶时，如果发生事故可以第一时间，迅速的报警从而被发现获得救助。
Claims (10)
1.一种坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，包括用于盖住马桶上口的便盖和设置于所述便盖和所述马桶之间的便圈，所述便圈和所述便盖铰接在一起，其特征在于，还包括：
压力测量模块，设置于所述便圈下部同所述便圈下表面固定连接，用于测量使用者作用于其上的压力；
分析控制模块，用于接收所述压力测量模块传送过来的压力信号并根据所述压力信号分析并做出指令进行控制；
报警模块，用于接收所述分析控制模块做出的报警指令并报警；
其中，所述压力测量模块包括多个对称设置于所述便圈四周的压力测量单元，
所述分析控制模块根据所述压力测量模块测量到的所述压力信号计算得出压力信号变化数值，并根据所述压力信号变化数值与持续时间综合来确定所述使用者在坐便过程中的事故状态并向所述报警模块发出指令。
2.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
还包括通信模块，用于在所述分析控制模块控制下同外部通信。
3.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述压力测量模块包括保护弹簧，设置于所述便圈下部同所述便圈下表面固定连接，所述保护弹簧长度大于所述压力测量单元的厚度，用于在所述便圈向下跌落时保护所述压力测量单元。
4.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述分析控制模块包括停止按钮，用于所述使用者按下来停止所述报警模块的工作。
5.根据权利要求2所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述通信模块包括无线通信单元和有线通信单元，
所述无线通信单元通过现有的2G，3G，4G或Wi-Fi通信方式同通信网络建立通信联系；
有线通信单元使用USB接口同智能通信终端连接，用于对所述分析控制模块中的相关参数进行更改。
6.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述压力测量单元个数为4个，分别设置于所述便圈中心的前后左右位置。
7.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述事故状态包括：正常和事故；
所述压力信号变化数值是指压力初始值与压力实时值之间的差值，所述持续时间是指所述差值持续出现的时间；
以所述使用者的臀部同所述便圈接触一段时间后的所述压力信号数值作为压力初始值，以其后所述压力测量模块测得的所述压力信号数值作为压力实时值；
所述一段时间和所述持续时间可以通过所述分析控制模块进行调节，所述一段时间的范围为30-60秒，所述持续时间的范围为1-5分钟。
8.根据权利要求1所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖，其特征在于：
其中，所述报警模块包括声音报警器和报警灯；
所述声音报警器和报警灯安装在卫生间外面。
9.一种使用如权利要求1-8中任意一项所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖进行事故报警的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，当所述使用者将所述便盖打开时，所述压力测量模块的压力信号值发生改变使所述马桶盖开始工作；
步骤二，采集压力初始值，采集所述使用者的臀部同所述便圈接触一段时间后的所述压力信号数值作为压力初始值；
步骤三，比较判断，以所述一段时间后面所述压力测量模块测得的所述压力信号数值作为压力实时值，将所述压力实时值与所述压力初始值进行比较：
当所述压力实时值为零时，判断所述使用者离开所述便圈，所述分析控制模块发出指令到所述报警模块使其报警，如果所述使用者是正常的起身离开，则会按下所述停止按钮关闭报警；如果发生事故，则使用者无法按下所述停止按钮关闭报警，所述报警模块一直报警并通过所述通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；
当所述压力实时值不为零时，则根据所述压力初始值与所述压力实时值之间的差值即所述压力信号变化数值进行判断，如果所述压力信号变化数值处于不断变化中，则判定所述使用者情况正常；如果所述压力信号变化数值在所述持续时间内为一个不变的定值时，则判定所述使用者发生事故，所述分析控制模块发出指令到所述报警模块使其报警并通过所述通信模块向预定的通信终端发出信息直至有人施救为止；
其中，所述一段时间和所述持续时间可以通过所述分析控制模块进行调节，所述一段时间的范围为30-60秒，所述持续时间的范围为1-5分钟。
10.一种马桶，包括马桶和马桶盖，所述马桶盖安装在所述马桶上部，其特征在于：
所述马桶盖为权利要求1-8中所述的坐便时发生意外事故能够报警的马桶盖中的任意一种。
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