CN105908817A - 坐便器坐姿测量装置及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坐便器坐姿测量装置及其测量方法，包括用于获取人体身高信息的输入模块、控制模块、装设在坐便器座体后侧上端部的距离感应器和装设在坐便器座圈上的两对重力感应模块，该两对重力感应模块对称分设在坐便器座圈的两侧且每一侧的两个重力感应模块呈前后间隔布设，本发明方法结合重力感应模块获取的人体在座圈上的重量分布信息与距离感应器获取的人体臀部后侧与它的距离信息进行坐姿测量；还能通过距离感应器获取就坐时人体与距离感应器的水平距离，从而测出人体在座圈上的就坐位置；且，还可通过重力感应模块一并实现人体称重功能。

Description

坐便器坐姿测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及坐便器的坐姿测量技术，尤其涉及一种坐便器坐姿测量装置及其测量方法。
背景技术
现有技术中，如专利号为201410305282.6的发明专利所公开的用于坐便器的坐姿提醒装置：包括至少一个距离传感器，距离传感器采集人体与距离传感器之间的距离X，并发送距离信号给控制模块，进而得出人体上半身的倾斜角度。该专利公开的技术方案中只采用了距离传感器来获得坐姿测量参数X，并且最终结果只能获得人体上半身的倾斜角度值，并未能得到人体就坐于座圈上的前后位置情况，是坐得太靠前还是靠后不得而知；其次，该专利公开的装置功能唯一，即只用于坐姿测量。
发明内容
本发明提供了一种有别于现有技术的坐便器坐姿测量装置及其测量方法，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
坐便器坐姿测量装置，它包括输入模块、控制模块、装设在坐便器座体后侧上端部的距离感应器和装设在坐便器座圈上的两对重力感应模块，该两对重力感应模块对称分设在坐便器座圈的两侧且每一侧的两个重力感应模块呈前后间隔布设，通过距离感应器获取就坐时人体与距离感应器的水平距离并发送至控制模块， 通过两对重力感应模块获取人体就坐时的前后压力分布值并发送至控制模块，通过输入模块获取人体身高信息并发送给控制模块。
一实施例之中：所述输入模块为装设在坐便器上的输入装置，所述控制模块为装设在坐便器上的控制器，该输入装置与控制器连接。
一实施例之中：所述输入模块和控制模块为移动终端。
一实施例之中：所述坐便器座体后侧上端部设有用于与座圈枢接的枢接部，所述距离感应器设在该枢接部的中心位置。
一实施例之中：所述重力感应模块位于坐便器座圈的中前部。
一实施例之中：所述重力感应模块装设在坐便器座圈的下侧面上。
一实施例之中：所述重力感应模块包括支撑部和设于支撑部内的压力传感器。
一实施例之中：所述距离感应器为红外感应器或超声波感应器。
一实施例之中：所述移动终端为手机、平板电脑或遥控器中的任一种。
坐便器坐姿测量方法，基于上述的坐便器坐姿测量装置并根据下式进行计算，得出人体上身与大腿之间的夹角A：
sin(A)＝(d1-d)/h；
d1＝a2+a1/2+(a1/2)＊(g1-g2)/(g2+g1)；
其中：a1为位于座圈前侧的两个重力感应模块和位于座圈后侧的两个重力感应模块之间的水平距离；a2为位于座圈后侧的两个重力感应模块与距离感应器之间的水平距离；h为控制模块根据人体重量信息与人体身高信息模拟出的人体直立坐在马桶上的上半身重心离座圈的高度；d为人体与距离感应器之间的水平距离；g1为座圈前侧两个重力感应模块获取的重力值；g2为座圈后侧两个重力感应模块获取的重力值；d1为人体上半身重心与距离感应器之间的水平距离。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1、本发明结合了重力感应模块获取的重力信号与距离感应器获取的距离信号计算得到坐姿角度。
2、通过所述距离感应器获取就坐时人体与距离感应器的水平距离，从而测出人体在座圈上的就坐位置，进而可提醒用户向前或向后调整就坐位置，直至就坐于合适位置。
3、本发明通过重力感应模块可一并实现人体称重功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了本发明装置在坐便器上的安装示意图。
图2绘示了本发明所述的各坐姿测量参数的标示图。
具体实施方式
请查阅图1，坐便器坐姿测量装置，它包括输入模块、控制模块、装设在坐便器座体后侧上端部的距离感应器10和装设在坐便器座圈101上的两对重力感应模块20，该两对重力感应模块20对称分设在坐便器座圈101的两侧且每一侧的两个重力感应模块20呈前后间隔布设，通过距离感应器10获取就坐时人体与距离感应器10的水平距离并发送至控制模块，通过两对重力感应模块20获取人体就坐时的前后压力分布值并发送至控制模块，通过输入模块获取人体身高信息并发送给控制模块。
一较佳实施方式中，该输入模块是装设在坐便器上的输入装置103，对应地该控制模块为装设在坐便器上的控制器，该输入装置103与控制器连接，该控制器为带微处理器的嵌入式控制装置，通过坐便器上的控制器实现坐姿角度的计算。 另一较佳实施方式中，所述输入模块和控制模块为移动终端，具体为移动终端上装载的APP，重力感应模块测得的数据和距离感应器测得的数据都传送至移动终端，通过移动终端的APP实现坐姿角度的计算。所述移动终端为手机、平板电脑或遥控器中的任一种。
该坐便器座体后侧上端部设有用于与座圈枢接的枢接部102，一般情况下，人体在座圈101上就坐的较佳位置是人体臀部重心正好与座圈101上的后侧两个重力感应模块22对齐。
本实施例中，所述距离感应器10设在该枢接部102的中心位置，所述重力感应模块20位于坐便器座圈101的中前部且所述重力感应模块20装设在坐便器座圈101的下侧面上。所述重力感应模块20包括支撑部和设于支撑部内的压力传感器。
所述距离感应器10为红外感应器或超声波感应器但不限于本发明所述的这两种。
请查阅图2，本发明提供的坐便器坐姿测量方法，是基于上述的坐便器坐姿测量装置并根据如下步骤得出人体上身与大腿之间的夹角A：
已知座圈前侧的重力感应模块21和座圈后侧的两个重力感应模块之间的水平距离为a1，座圈后侧的两个重力感应模块22和距离感应器10之间的水平距离为a2。
用户在该坐便器上的输入装置103或移动终端的APP上输入人体的身高信息，由坐便器的控制器或移动终端的APP结合用户的体重(该体重可由座圈上的重力感应模块直接获得)，模拟出用户直立坐在马桶上的上半身重心离座圈101的高度h；通过重力感应模块20进行人体的总体重测量时，最好将双脚离地，将人体的全部重量作用于重力感应模块上，以获得较为准确的体重值。
用户放下座圈101，人体着座于座圈101上，同时距离感应器10获取人体与它之间的水平距离d，重力感应模块20获取人体在座圈上的前后重力分布情况，分别反映为座圈上前两个重力感应模块21获取的重力值g1和座圈上后两个重力感应模块22获取的重力值g2。
控制器或APP通过已知的和获取的上述参数，计算得出人体着座于座圈101后上半身重心与距离感应器10之间的相对水平距离：
d1＝a2+a1/2+(a1/2)＊(g1-g2)/(g2+g1)；
再计算得出人体着座于座圈101上后的人体上身与大腿之间的夹角(上半身倾斜角度)：sin(A)＝(d1-d)/h；
其中，通过距离d得出人体就坐于座圈上的前后位置，根据设定的健康坐姿评判标准，坐便器可提示用户调整倾斜角度A和距离d直至符合标准。为了提高测量精度，人体在座圈上就坐时，最好让人体臀部重心正好与座圈上的后两个重力感应模块对齐。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.坐便器坐姿测量装置，其特征在于：包括输入模块、控制模块、装设在坐便器座体后侧上端部的距离感应器和装设在坐便器座圈上的两对重力感应模块，该两对重力感应模块对称分设在坐便器座圈的两侧且每一侧的两个重力感应模块呈前后间隔布设，通过距离感应器获取就坐时人体与距离感应器的水平距离并发送至控制模块，通过两对重力感应模块获取人体就坐时的前后压力分布值并发送至控制模块，通过输入模块获取人体身高信息并发送给控制模块。
2.根据权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述输入模块为装设在坐便器上的输入装置，所述控制模块为装设在坐便器上的控制器，该输入装置与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述输入模块和控制模块为移动终端。
4.根据权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述坐便器座体后侧上端部设有用于与座圈枢接的枢接部，所述距离感应器设在该枢接部的中心位置。
5.根据权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述重力感应模块位于坐便器座圈的中前部。
6.根据权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述重力感应模块装设在坐便器座圈的下侧面上。
7.根据权利要求1或5或6所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述重力感应模块包括支撑部和设于支撑部内的压力传感器。
8.根据权利要求1或4所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述距离感应器为红外感应器或超声波感应器。
9.根据权利要求3所述的坐便器坐姿测量装置，其特征在于：所述移动终端为手机、平板电脑或遥控器中的任一种。
10.坐便器坐姿测量方法，其特征在于：基于权利要求1所述的坐便器坐姿测量装置并根据下式进行计算，得出人体上身与大腿之间的夹角A：
sin(A)＝(d1-d)/h；
d1＝a2+a1/2+(a1/2)＊(g1-g2)/(g2+g1)；
其中：a1为位于座圈前侧的两个重力感应模块和位于座圈后侧的两个重力感应模块之间的水平距离；a2为位于座圈后侧的两个重力感应模块与距离感应器之间的水平距离；h为控制模块根据人体重量信息与人体身高信息模拟出的人体直立坐在马桶上的上半身重心离座圈的高度；d为人体与距离感应器之间的水平距离；g1为座圈前侧两个重力感应模块获取的重力值；g2为座圈后侧两个重力感应模块获取的重力值；d1为人体上半身重心与距离感应器之间的水平距离。
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