CN105484331B - 一种家用的尿动力检测智能马桶及健康服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用的尿动力检测智能马桶及健康服务系统。包括大小便分离马桶，尿动力检测系统，人体识别系统，灯光感应系统，卫生清洁装置，智能控制装置以及健康信息服务系统。通过均布于小便池以及电子智能量筒上的压力测量装置，可以实时记录排尿压力，排尿量，尿速，尿流率与时间的关系。本发明适合家用尿动力检测，通过人体识别系统的作用，可以同时实现对多名家庭成员的实时监测。健康信息服务系统用于接收检测信号并进行数据分析，并提供相应的护理信息。

Description

一种家用的尿动力检测智能马桶及健康服务系统

技术领域

本发明设计一种家用尿动力检测智能马桶及健康服务系统，尤其是方便的实时监测，借助该系统可以更好地了解家庭成员的尿动力检测状况，提高人们对自己健康状况实时的了解并提供相应的护理信息。

背景技术

尿量是反映人体健康状况的重要参数。正常成人24h尿量为1000～2000ml。尿量减少：每日尿量少于400ml为少尿;少于100ml为无尿。原因：肾小球滤过率降低，病因：多见于急、慢性肾衰及休克、脱水、上尿路梗阻等引起。尿量增多：每日尿量多于2500ml为多尿。原因：肾小管浓缩功能受损。病因：见于糖尿病、尿崩症和肾功能损害的多尿期。夜尿量超过白天尿量或夜尿持续>750ml称为夜尿增多。原因：常是肾浓缩功能减退的早期表现。

尿动力学检查是泌尿外科学的一个分支学科，它主要依据流体力学和电生理学的基本原理和方法，检测尿路各部压力、流率及生物电活动，从而了解尿路排送尿液的功能和机制，以及排尿功能障碍性疾病的病理生理学变化。但在医院检验一次费用约为300元，流程复杂，而且很多人羞于去医院做这方面的检查。

众所周知，前列腺增生是老年男性的常见病和多发病。其症状以排尿次数增多（尤其夜间）、排尿困难、尿流变细为主要特点。如气候变化、劳累、饮酒、房事或感染等诱因，极易引起尿潴留。本发明可以根据排尿过程的变化情况给出相应的护理方法。

目前市面上出现的尿动力检测仪大部分都是医用的而且费用高昂，尚没有相关的尿动力检测家用智能马桶。随着人们物质生活水平的提高，人们对自己的健康状况关注会越来越多。而且一般人一年甚至很多年才回去医院进行一次体检。借助本发明可以实时监测自己的身体状况，一旦发现异常可以提前发现，避免潜在大的疾病的发生。

发明内容

本发明主要解决家用实时尿动力检测问题；提供了集成的压力测量装置以及电子控制系统，考虑到了无需家庭成员辅助操作的大小便情况，可以在正常大小便情况下实现实时监测的家用智能马桶及健康服务系统。

本发明还有一目的是解决现有多名家庭成员共同使用的问题；提供了人体识别系统，能够根据录入的身高、性别等参数估计出不同成员以及不同姿势时尿液排出的空间位置，从而进一步估计出逼尿肌，膀胱括约肌，前列腺等的情况。

本发明再有一目的是解决人们日常护理的难题；通过健康服务体统，及时向手机或电脑发送健康状况信息并提供适当的护理方法。

一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，由尿动力检测系统，人体识别系统，灯光感应系统，卫生清洁装置，智能控制装置以及健康信息服务系统包组成；包括大小便分离马桶、控制开关位于马桶上厕、人体识别系统位于马桶前端、马桶盖内侧周围有一圈照明装置、马桶内侧前端为小便池、后端为大便池、小便池与大便池侧边均有进水通道、小便池四周均布有压力测量装置、小便池底部开有通道与电子智能量筒连接、电子智能量筒底部均布有传感器组件、量筒侧部通过带有可控密封开关的软管与采样装置连接、量筒底部通过可控密封开关与排水通道连接、另有一通过细导尿软管与量筒底部连接的抽吸装置、集成控制器通过导线与抽吸装置、可控开关以及传感器组件连接;

集成控制器内置有接线端子、信号控制电路、时钟电路、LED指示灯、微型无线信号发射端子，其中，接线端子用于电源电路连接； 信号控制电路：用于传感器信号调理、显示和微型无线信号发射端子连接；时钟电路:用于记录接收信号的时间信息；LED指示灯用于显示马桶不同的工作状态；微型无线信号发射端子用于将传感器感测信号发送到健康信息中心网站或已授权护理人的手机等移动终端。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，小便池，大便池的前后分布，实现大便与小便的分离。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，采用无水马桶，由电机驱动泵进行抽水冲洗，不需要传统的水箱。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，小便池和大便池以及电子智能量筒均采用疏水或超疏水材料制成，材料可以是陶瓷、釉面、二氧化硅、以及具有微纳米超疏水结构的材料。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，马桶垫圈由记忆合金或特殊的高分子材料制成，当人体坐姿势，承受压力部分根据不同人的体重进行不同程度的弯曲，当人离开后可以自动恢复形状；既可以提高舒适度，又可以确定人坐姿时的具体空间位置；同时，垫圈上有温度传感器及加热装置，可以自动进行加热，保持垫圈恒温。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，小便池周围及底部有均匀分布或点分布的灵敏的压力测量装置，从而可以检测出尿液冲击在马桶壁上的瞬时压力。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的尿动力检测系统，接收人体靠近信号后,电子智能量筒底部可控开关关闭,电子智能量筒底部或侧壁有灵敏的压力感应装置，实时记录尿液流动的速度以及量筒底部不同部位尿液压力值以与时间的关系，进而通过分析量筒不同部位的压力差得出尿量、尿速、最大尿流率与时间的关系；接收到冲洗命令后，量筒底部可控开关打开；小便池冲洗完成后，电子智能量筒底部的湿度传感器传递信号给微泵，微泵开始工作，从而确保电子智能量筒内部无残余液体，减小测量的误差；其中湿度传感器引线部分采用微纳加工工艺制造，与量筒底部集成。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的电子智能量筒，连接于软管上可以在一定角度内摆动，由其底部的压力测量装置实时记录压力信号，进而通过相应算法分析液体压力差得出实时的尿量、尿速信息；或者用支架将其空间位置固定，垂直向上，从而由侧壁压力测量装置直接记录尿量，尿速信息。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述在电子智能量筒的侧边连接有采样装置，打开采样开关后，可控密封开关打开尿液流入采样装置；方便尿液采样从而进一步进行成分分析。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的微泵，采用抽吸真空微泵或气液两用智能微泵。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的人体识别系统，通过红外识别装置，可以在白天或黑夜进行人脸识别；在人靠近马桶后，自动进行人脸识别，并记录位置信息；记录系统会事先输入家庭成员的身高，性别等信息，识别后由提前记录的对应信息估计不同成员生殖器的空间位置信息；室内基本上是恒温，无风，由此排尿曲线可以大致认为是简单的抛物线；由此可以根据坐便器内部以及电子智能量筒的压力测量装置记录的信息估计尿刚从人体排出时的压力情况；从而可以反映逼尿肌，膀胱括约肌，前列腺情况。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的灯光感应系统，当亮度传感器感应到光线不足时，照明装置自动开始工作，方便夜晚或光线不足时上厕所。

在上述的一种家用的尿动力检测智能马桶，所述的的卫生清洁装置当闭合马桶盖时，紫外杀菌灯开始工作，杀死细菌病毒，保证卫生健康；进水管道冲洗时采用超漩技术，可以全方位冲洗，保持清洁，也可以采用超声波冲洗技术，避免管道阻塞。

一种与家用尿动力检测智能马桶相配套的健康服务系统，其特征是，包括相应的网站系统，大数据分析超级计算机，云服务等；其中，网站系统针对不同的传感器提供相关应用的驱动软件下载，用户可通过手机、电脑随时随地获取相应的监测信息；大数据分析计算机则用于统计归类并建立大数据库，为医学监测提供第一手实时信息，并用于产品的优化升级；云服务进一步根据用户信息，记录数据，及时为用户发送健康状况提醒并推荐相应的护理方法。

因此本发明具有如下优点：1、本发明在家用马桶上集成了电子智能测量装置，方便实时监测，避免了忘记或者忽视测量的问题；2、方便家庭多名成员同时进行各自的尿动力情况监测；3、针对每个人的排尿情况，针对性地给出适当的护理方法，本发明属于时尚高新科技创意，旨在借助最新科技解决人们实实在在的生活难题和满足社会需求，思路超前。

附图说明

图1是本发明中装置的结构示意图。

图2是本发明中服务系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细介绍一下本发明的具体结构，如图所示，图中：大小便分离马桶1、坐便器小便池2、压力测量装置3、电子智能量筒4、小便排泄通道5、压力感应装置6、导线7、微泵8、采样装置9、采样小门10、集成控制器11（内置小型控制电路板及集成于其上的信号控制电路、时钟电路、接线端子、LED指示灯、微型无线信号发射端子）、坐便器大便池12、人体识别系统13、进水管道14、15、智能恒温垫圈16、照明装置17、紫外杀菌灯18、电源接头19、控制开关20。

首先介绍一下上述介绍的部件或材料：

大小便分离马桶：马桶中间有一凸峰将坐便器分为小便池与大便池，坐姿时大便排入大便池，小便排入小便池；男性站姿时直接排入小便池。并且两部分有各自的冲洗进水管道，采用超漩技术，实现全方位冲洗，并且节约用水。无水马桶没有传统的水箱，由电机驱动进行抽水冲洗，使用寿命长，避免了水箱中细菌滋生的情况，安全高效。

马桶垫圈:由记忆合金（如镍钛合金）或特殊的高分子材料制成，当人体坐姿势，承受压力部分根据不同人的体重进行不同程度的弯曲，当人离开后可以自动恢复形状。既可以提高舒适度，又可以确定人坐姿时的具体空间位置。同时，垫圈上有温度传感器及加热器，可以自动进行加热，保持垫圈恒温。

电子智能量筒：底部均匀分布有较灵敏的压力感应装置，并且集成有湿度传感器，用于检测量筒内是否有过多残余液体。量筒底部以及侧边的开关装置均有密封圈防止尿液流出。量筒以及马桶表面均采用疏水或超疏水材料，比如陶瓷、釉面材料、二氧化硅、微纳米超疏水材料（含不限于高分子或高分子复合材料）等，减少尿液黏着。

抽吸装置：抽吸装置采用真空抽吸微泵或气液两用智能微泵，具有重量轻、体积小、功效高等优点，且液体和湿气均可抽排。其作用是将电子量筒内的残余液体抽出，减小测量误差。

集成控制器：内置有小型控制电路板及集成于其上的信号控制电路，接线端子、LED指示灯、微型无线信号发射端子。信号控制电路的功能包括传感器信号调理、显示、和微型无线信号发射端子链接；LED指示灯有不同的颜色，用于指示本系统不同的工作状态（如故障报警、检测、采样、冲洗等）；微型无线信号发射端子用于将传感器感测信号发送到健康信息中心网站或已授权护理对象人的手机等终端）；

开关：位于马桶上侧，所有开关位于控制板上，可以方便实现冲洗、检测、采样、杀菌等功能。

工作时，人走近马桶时，人体识别系统13进行人脸识别从而确定监测对象，接收到人体靠近信号后电子智能量筒底部可控密封开关关闭。人体排泄时，根据站姿与坐姿的不同确定有不同的空间位置信息。在大小便分离的马桶中，排尿进入小便池2后，马桶内部小便池2有精密压力测量功能（例如均匀分布有灵敏的压力测量装置3），排尿后可以记录尿液排在马桶壁上产生的瞬时压力，从而根据抛物线原理以及人的空间位置信息推算出尿液从人体排出时的压力；小便池侧壁上的速度计可以记录尿液流动的速度；小便池2下部连接有电子智能量筒4，电子智能量筒4底部或侧壁有灵敏的压力测量装置3，可以实时记录量筒底部不同部位的尿液压力信号以，进而推算出排尿量、尿速、尿流率与时间的关系，同时通过集成控制器11上的无线信号发射端子将记录的尿动力检测信号发送到用户的移动终端以及健康服务中心进行数据分析，提供可能的病症以及相应的护理措施；按下马桶上侧控制开关20的冲洗键后，电子智能量筒4底部开关打开，尿液通过导尿软管排走。根据湿度传感器的感应，抽吸装置微泵8开始工作，保证电子智能量筒4内没有过多多余的残余液体。电子智能量筒4底部侧边有采样装置9，在按下采样按钮后，侧边的可控开关打开，采样装置9采集样品。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作例举说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或权利要求书所定义的范围。

Claims (13)

1.一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，由尿动力检测系统，人体识别系统，灯光感应系统，卫生清洁装置，智能控制装置以及健康信息服务系统包组成；包括大小便分离马桶，控制开关位于马桶上侧，人体识别系统位于马桶前端，马桶盖内侧周围有一圈照明装置，马桶内侧前端为小便池，马桶内侧后端为大便池，小便池与大便池侧边均有进水通道，小便池四周均布有压力测量装置，小便池底部开有通道与电子智能量筒连接，电子智能量筒底部均布有传感器组件，量筒侧部通过带有可控密封开关的软管与采样装置连接，量筒底部通过可控密封开关与排水通道连接，另有一通过细导尿软管与量筒底部连接的抽吸装置，集成控制器通过导线与抽吸装置，可控密封开关以及传感器组件连接；

集成控制器内置有接线端子、信号控制电路、时钟电路、LED指示灯、微型无线信号发射端子，其中，接线端子用于与电源电路连接；信号控制电路：用于调理以及显示传感器信号，并与微型无线信号发射端子连接；时钟电路:用于记录接收信号的时间信息；LED指示灯用于显示马桶不同的工作状态；微型无线信号发射端子用于将传感器感测信号发送到健康信息中心网站或已授权护理人的手机等移动终端。

2.根据权利要求1所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，采用不带水箱的马桶，由电机驱动泵驱动，不需要传统的水箱。

3.根据权利要求2所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，小便池和大便池以及电子智能量筒均采用疏水或超疏水材料制成。

4.根据权利要求2所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，马桶垫圈由记忆合金材料制成，当人体坐姿势，承受压力部分根据不同人的体重进行不同程度的弯曲，当人离开后可以自动恢复形状；既可以提高舒适度，又可以确定人坐姿时的具体空间位置；同时，垫圈上有温度传感器及加热装置，可以自动进行加热，保持垫圈恒温。

5.根据权利要求2所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，小便池周围及底部有均匀分布或点分布的灵敏的压力测量装置，从而可以检测出尿液冲击在马桶壁上的瞬时压力。

6.根据权利要求1所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的尿动力检测系统，接收人体靠近信号后,电子智能量筒底部可控密封开关关闭,电子智能量筒底部或侧壁有灵敏的压力测量装置，实时记录尿液流动的速度以及量筒底部不同部位尿液压力值与时间的关系，进而通过分析量筒不同部位的压力差得出尿量、尿速、最大尿流率与时间的关系；接收到冲洗命令后，量筒底部可控密封开关打开；小便池冲洗完成后，电子智能量筒底部的湿度传感器传递信号给微泵，微泵开始工作，从而确保电子智能量筒内部无残余液体，减小测量的误差；其中湿度传感器引线部分采用微纳加工工艺制造，与量筒底部集成。

7.根据权利要求6所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的电子智能量筒，连接于软管上可以在一定角度内摆动，由其底部的压力测量装置实时记录压力信号，进而通过相应算法分析液体压力差得出实时的尿量、尿速信息；或者用支架将其空间位置固定，垂直向上，从而由侧壁压力测量装置直接记录尿量，尿速信息。

8.根据权利要求7所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述电子智能量筒的侧边连接有采样装置，打开采样开关后，可控密封开关打开尿液流入采样装置；方便尿液采样从而进一步进行成分分析。

9.根据权利要求7所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的微泵，采用抽吸真空微泵或气液两用智能微泵。

10.根据权利要求1所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的人体识别系统，通过红外识别装置，可以在白天或黑夜进行人脸识别；在人靠近马桶后，自动进行人脸识别，并记录位置信息；记录系统会事先输入家庭成员的身高，性别等信息，识别后由提前记录的对应信息估计不同成员生殖器的空间位置信息；室内基本上是恒温，无风，由此排尿曲线可以大致认为是简单的抛物线；由此可以根据坐便器内部以及电子智能量筒的压力测量装置记录的信息估计尿刚从人体排出时的压力情况；从而可以反映逼尿肌，膀胱括约肌，前列腺情况。

11.根据权利要求1所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的灯光感应系统，当亮度传感器感应到光线不足时，照明装置自动开始工作，方便夜晚或光线不足时上厕所。

12.根据权利要求1所述的一种家用的尿动力检测智能马桶，其特征在于，所述的卫生清洁装置当闭合马桶盖时，紫外杀菌灯开始工作，杀死细菌病毒，保证卫生健康；进水管道(5)冲洗时采用超漩技术，可以全方位冲洗，保持清洁，也可以采用超声波冲洗技术，避免管道阻塞。

13.一种与权利要求1所述的家用尿动力检测智能马桶相配套的健康服务系统，其特征是，包括相应的网站系统，大数据分析超级计算机，云服务；其中，网站系统针对不同的传感器提供相关应用的驱动软件下载，用户可通过手机、电脑随时随地获取相应的监测信息；大数据分析超级计算机则用于统计归类并建立大数据库，为医学监测提供第一手实时信息，并用于产品的优化升级；云服务进一步根据用户信息，记录数据，及时为用户发送健康状况提醒并推荐相应的护理方法。