CN106073808B - 一种尿流率检测马桶及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的尿流率检测马桶，通过在使用者小便过程中实时感测其马桶桶身的便池容腔内液位高度数据的变化量，以换算确定便池容腔内所盛装液体的体积变化量，来执行尿流率检测，为使用者在家中进行尿流率的自行检测提供便利，很好的解决了现有技术中使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题，并且还能够通过结构设计的改进，缓解使用者小便过程所引起的便池容腔内液面波动和振荡对便池容腔内液位高度感测的准确性影响，帮助提升尿流率检测的准确性；同时，本发明提供的该尿流率检测马桶的优选检测方法，能够降低因液面波动和振荡引起的偶然检测误差，进一步帮助提升尿流率检测的准确性，并实现结束检测的智能化控。

Description

一种尿流率检测马桶及其检测方法

技术领域

本发明涉及尿流率检测设备技术和智能居家设备技术领域，尤其涉及一种尿流率检测马桶及其检测方法。

背景技术

尿流率测定是一项用于检查排尿功能是否正常的辅助检查方法。应用尿流计记录排尿过程中每秒钟的尿流率并绘成曲线，以了解下尿路有无梗阻。根据尿流率曲线推算出各尿流率参数，包括最大尿流率、尿流时间、平均尿流率、最大尿流率时间、2秒钟尿流率及总尿量等。尿流率测定是一种无创和相对便宜的检查项目。对于多数怀疑有下尿路功能障碍的患者，是一项首选、必不可少的筛查项目。

但是，目前尿流率检测都需要患者前往医院、健康中心等专业的医疗机构进行，如果患者能够在家中自行进行尿流率检测，将检测数据发送给医生，则一方面可以减少患者前往医疗机构就医检测的次数，缓解医疗机构就医人员拥挤的情况，另一方面也可以使得医生能够更好的跟踪和掌握患者的排尿功能变化情况，对患者进行跟进治疗。然而，目前缺乏便于在家里使用的家用尿流率检测设备产品，同时由于患者的检测操作专业性差，如果自行购买现有的尿流计检测设备在家中自行进行尿流率检测也容易出现尿液滴撒、喷溅等污染室内环境的情况，使用非常不方便。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明目的在于提供一种尿流率检测马桶，能够直接执行尿流率检测，为使用者在家中进行尿流率的自行检测提供便利，用于解决现有技术中使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题。

为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种尿流率检测马桶，包括马桶桶身，还包括设置在马桶桶身上的液位传感器、检测信号触发器、主控制器和数据发送模块；

所述液位传感器的液位数据输出端与主控制器的数据采集端进行电连接，用于感测马桶桶身的便池容腔内的液位高度，并将感测得到的液位高度数据传输给主控制器；

所述检测信号触发器的触发输出端与主控制器的检测启动控制端进行电连接，用于在被触发时向主控制器发送尿流率检测启动信号；

所述主控制器的检测数据输出端与数据发送模块进行电连接，且主控制器中记录有用以表征马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积与液位高度之间对应关系的便池容腔体积-液高对应数据，用于在接收到尿流率检测启动信号后，实时采集来自液位传感器的液位高度数据，并实时地根据液位高度数据的变化量以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量，从而得到不同时间点的尿流率检测数据，且将得到的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送。

上述的尿流率检测马桶中，作为优选方案，所述液位传感器包括整体竖向设置的检测管道，所述检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔相连通，检测管道内设置有能够随检测管道内液面位置浮动的浮球，检测管道顶部开口，且在其顶部开口位置处设置有光电测距感应模块，所述光电测距感应模块的感测头竖直向下朝向检测管道内，用于感测其与检测管道内浮球的间隔距离，从而实现液位检测；所述光电测距感应模块的测距数据输出端即作为液位传感器的液位数据输出端。

上述的尿流率检测马桶中，作为优选方案，所述检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔相连通的连通口位于马桶桶身的便池容腔内存水水位液面恰好淹没的水位高度位置处，且检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔的连通口位置处设置有过滤器。

上述的尿流率检测马桶中，作为改进方案，所述检测管道的上部还设有与马桶水箱的出水端相连通的进水口。

上述的尿流率检测马桶中，作为优选方案，所述马桶桶身上位于便池容腔的旁侧位置处还设有检测容腔，所述检测容腔的顶部设有与外界相通的用于平衡检测容腔内外气压的通气孔；所述液位传感器的检测管道和光电测距感应模块安装在所述检测容腔内，检测管道的底部通过横向设置的旁通管道与马桶桶身的便池容腔相连通。

上述的尿流率检测马桶中，作为进一步改进方案，还包括设置在马桶桶身上的显示屏，所述显示屏的显示数据输入端与主控制器的检测数据输出端进行电连接，用于接收主控制器输出的尿流率检测数据并加以显示。

本发明的另一个目的在于，提供上述尿流率检测马桶的检测方法，使得尿流率检测马桶能够在用户小便过程中更为为准确的获得尿流率检测数据，并提供给用户查看。为此，本发明提供了如下的技术方案：

上述尿流率检测马桶的检测方法，由尿流率检测马桶的主控制器执行尿流率检测的流程控制；所述主控制器在接收到尿流率检测启动信号时，开始启动尿流率检测，初始化液面变化计数器x=1、液面稳定计数器y=1，并以预设定的采样频率f实时采集来自液位传感器的液位高度数据，且在采集过程中执行如下的尿流率检测控制流程：

1）在启动尿流率检测后第一次采集到液位高度数据之后，执行步骤2）；

2）待再次采集到一次液位高度数据时，判断当前采集到的液位高度数据较此前一次采集到的液位高度数据是否有变化；若是，则执行步骤3）；否则，执行步骤7）；

3）初始化液面稳定计数器y=1，且令液面变化计数器x的值加1，然后执行步骤4）；

4）判断当前液面变化计数器x的值是否大于预设定的液面变化计数阈值n；若是，执行步骤5）；否则，返回执行步骤2）；

5）统计最近n次采集液位高度数据的采集总时间tn和所累积的液位高度数据变化量Ln，并根据所述液位高度数据变化量Ln以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定当前对应的采集总时间tn以内马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量Vn，从而按下式计算得到当前对应的采集总时间tn以内的平均尿流率，作为当前时间点t的尿流率检测数据Fr(t)加以记录：

Fr(t)= Vn/tn；

然后执行步骤6）；

6）初始化液面变化计数器x=1，返回执行步骤2）；

7）令液面稳定计数器y的值加1，然后执行步骤8）；

8）判断当前液面稳定计数器y的值是否大于预设定的液面稳定计数阈值m；若是，执行步骤9）；否则，执行步骤6）；

9）停止液位高度数据的采集，将启动本次尿流率检测后所记录的各不同时间点的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送，本次尿流率检测结束。

上述尿流率检测马桶的检测方法中，作为优选方案，所述采样频率f的取值范围为5~20Hz。

上述尿流率检测马桶的检测方法中，作为优选方案，所述液面变化计数阈值n的取值范围为5~20。

上述尿流率检测马桶的检测方法中，作为优选方案，所述液面稳定计数阈值m的取值范围为20~40。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的尿流率检测马桶，通过在使用者小便过程中实时感测其马桶桶身的便池容腔内液位高度数据的变化量，以换算确定便池容腔内所盛装液体的体积变化量，来执行尿流率检测，为使用者在家中进行尿流率的自行检测提供便利，很好的解决了现有技术中使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题。

2、本发明的尿流率检测马桶还能够通过结构设计的改进，缓解使用者小便过程所引起的便池容腔内液面波动和振荡对便池容腔内液位高度感测的准确性影响，帮助提升尿流率检测的准确性。

3、本发明还提供了该尿流率检测马桶的优选检测方法，能够降低因液面波动和振荡引起的偶然检测误差，进一步帮助提升尿流率检测的准确性，并实现结束检测的智能化控。

4、本发明的尿流率检测马桶及其检测方法，为排尿功能检查和诊疗提供了新的数据检测方案，具有很好的市场应用和推广前景。

附图说明

图1为本发明尿流率检测马桶一种具体实施方式的结构示意图。

图2为本发明尿流率检测马桶的优选尿流率检测控制流程的流程框图。

具体实施方式

针对于使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题，亟需一款便于在家里使用、符合用户使用习惯、不易造成尿液滴撒或喷溅而污染室内环境的家用尿流率检测设备产品。现有的家用马桶大多采用虹吸式冲水技术，在马桶冲水后，因虹吸作用会使得马桶桶身的便池容腔内的存水水位低于虹吸管道溢水水位，此水位差在便池容腔内所对应的容积足以容纳常人一次小便的尿流总量，若利用此特点直接使用马桶进行尿流率检测，由于普通用户具有马桶使用习惯和经验，排尿检测时便不易出现尿液滴撒、喷溅等污染室内环境的情况，排尿也可以直接通过马桶冲走，极大的方便了使用者在家中进行尿流率的自行检测。

基于上述的设计思路，本发明提供了一种能够直接执行尿流率检测的尿流率检测马桶，如图1所示，其除了具有马桶桶身10之外，还包括设置在马桶桶身上的液位传感器20、检测信号触发器30、主控制器40和数据发送模块50；其中，液位传感器20的液位数据输出端与主控制器40的数据采集端进行电连接，用于感测马桶桶身的便池容腔内的液位高度，并将感测得到的液位高度数据传输给主控制器；检测信号触发器30的触发输出端与主控制器40的检测启动控制端进行电连接，用于在被触发时向主控制器发送尿流率检测启动信号；主控制器40的检测数据输出端与数据发送模块50进行电连接，且主控制器中记录有用以表征马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积与液位高度之间对应关系的便池容腔体积-液高对应数据，用于在接收到尿流率检测启动信号后，实时采集来自液位传感器的液位高度数据，并实时地根据液位高度数据的变化量以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量，从而得到不同时间点的尿流率检测数据，且将得到的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送。

本发明尿流率检测马桶的使用方法和测量原理是，该尿流率检测马桶优选采用虹吸式的马桶桶身，在尿流率检测马桶的生产调试阶段，预先通过实验、测算等方式得到马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积与液位高度之间对应关系，即得到便池容腔体积-液高对应数据，存储记录在尿流率检测马桶的主控制器中；在用户使用中，在每次马桶冲水后，因虹吸作用会使得马桶桶身的便池容腔内的存水水位低于虹吸管道溢水水位，此水位差在便池容腔内所对应的容积足以容纳常人一次小便的尿流总量，因此在需要进行测试时，用户通过触发检测信号触发器而启动尿流率检测，然后直接小便到尿流率检测马桶的马桶桶身的便池容腔内，便池容腔内的液位随尿流进度上升，由主控制器实时采集来自液位传感器的液位高度数据，并实时地根据液位高度数据的变化量以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量，从而得到不同时间点的尿流率检测数据，且将得到的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送，这样以来，用户就可以通过手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备与尿流率检测马桶的数据发送模块建立数据连接后，接收尿流率检测马桶通过数据发送模块对外发出的尿流率检测数据进行查看；此后，则可以像使用普通马桶一样，操作尿流率检测马桶冲水，冲走马桶桶身的便池容腔内的尿液，完成对便池容腔的清洁，并以备下一次检测。这样以来，用户就能够方便的在家中进行尿流率的自行检测，并且在排尿检测过程汇总不易出现尿液滴撒、喷溅等污染室内环境的情况，解决了现有技术中使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题。

在本发明的尿流率检测马桶中涉及的各电子器件也易于实现。其中，用于液位高度的液位传感器是技术成熟的电子器件，可以市购获得。检测信号触发器可以是一个按钮开关，按下即触发下发尿流率检测信号；也可以是一个无线信号触发开关或者数据线信号触发开关，通过无线或有线的形式接收来自手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备的检测触发启动指令来下发尿流率检测信号；甚至可以是安装在尿流率检测马桶的马桶桶身上的红外接近开关、或者安装在马桶圈上的压力感应触发开关等，在使用者接近马桶桶身、或者坐在马桶圈上时，便触发下发尿流率检测信号；这些不同的触发开关也都是技术成熟的常用开关器件。主控制器可以采用单片机、可编程逻辑器件、ARM芯片等具备一定数据存储和数据处理能力的逻辑芯片，通过编程运行软件程序实现尿流率检测的主控制功能。数据发送模块则可以是蓝牙模块、WiFi模块等无线信号发射模块，用以将尿流率检测数据无线发送给手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备接收和查看，当然也可以是数据线、USB接口等提供有线连接的数据传输模块，用以直接有线连接显示屏、手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备后传输尿流率检测数据进行显示。为了方便使用者直接查看所测得的尿流率检测数据，还可以在马桶桶身上增加设置显示屏，显示屏的具体设置位置只需要方便使用者查看即可，显示屏的显示数据输入端与主控制器的检测数据输出端进行电连接，用于接收主控制器输出的尿流率检测数据并加以显示，这样以来，使用者无需借助额外的手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备就可以查看尿流率检测数据；当然，所得的尿流率检测数据依然可以通过数据发送模块传输给手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备，以便于将测得的尿流率检测数据在手机、平板电脑、笔记本电脑或专门设计的尿流率检测查看器等设备上存储，以及再通过网络转发等形式发送给医生用作诊断数据，以更好的实现尿流率检测数据的诊疗参考价值。当然，本发明的尿流率检测马桶中还包括有用于为液位传感器、检测信号触发器、主控制器和数据发送模块供电的供电电路，可以采用蓄电池充电/供电电路，也可以采用市电供电电路，其电路设计与现有技术中智能马桶等含有电子设备的马桶中采用的供电电路技术相同，在此就不再多加赘述。

可以看到，本发明尿流率检测马桶的检测原理，是通过在使用者小便过程中实时感测其马桶桶身的便池容腔内液位高度数据的变化量，以换算确定便池容腔内所盛装液体的体积变化量，来执行尿流率检测，因此需要较快频率的获取便池容腔内所盛装液体的液位高度数据；然而使用者的小便过程会引起马桶桶身的便池容腔内的液面出现波动和振荡，容易影响便池容腔内液位高度感测的准确性，进而影响尿流率检测的准确性。因此，如何尽可能的确保尿流率检测的准确性，成为了本发明尿流率检测马桶执行尿流率检测进一步面临的最主要的问题。针对于此，本发明采用了多方面的技术手段，来进一步解决尿流率检测准确性的问题。

首先，在结构设计上，针对于液位传感器，在理论上可以采用现有技术中的任意液位传感器产品来进行马桶桶身的便池容腔内液位高度的检测；但为了更好的保证便池容腔内液位高度检测的稳定性和准确性，可以优选采用如下的液位传感器结构设计方案，如图1所示，该优选设计方案的液位传感器20包括整体竖向设置的检测管道21，检测管道21的底部与马桶桶身10的便池容腔相连通，检测管道21内设置有能够随检测管道内液面位置浮动的浮球22，检测管道21顶部开口，且在其顶部开口位置处设置有光电测距感应模块23，该光电测距感应模块23的感测头竖直向下朝向检测管道内，用于感测其与检测管道内浮球22的间隔距离，该间隔距离值的大小即表征了液位高度，从而实现液位检测；该光电测距感应模块23的测距数据输出端即作为液位传感器的液位数据输出端。该优选的液位传感器结构设计方案，采用了管内液位检测的方式，通过一个整体竖向设置的检测管道与马桶桶身的便池容腔相连通，且检测管道顶部开口实现检测管道内外气压平衡，因此检测管道内的液面与马桶桶身的便池容腔内的液面等高，同时检测管道内的液面高度变化情况受到便池容腔内的液面波动和振荡的影响较小，加之在检测管道内随液面位置浮动的浮球实际上也在一定程度上起到了稳定液面的作用，在此基础上利用检测管道顶部开口位置处的光电测距感应模块感测其与检测管道内浮球的间隔距离来实现对马桶桶身的便池容腔内的液面高度检测，则大幅的缓解了使用者小便过程所引起的便池容腔内液面波动和振荡对便池容腔内液位高度感测的准确性影响，从而帮助提升本发明尿流率检测马桶的尿流率检测准确性。

然而，在本发明的尿流率检测马桶中，如果采用上述优选结构的液位传感器，还有其他一些因素需要考虑。首先，为了保证液位传感器的正常工作，需要防止检测管道内被异物堵塞；因此，作为进一步的优选方案，如图1所示，检测管道21的底部与马桶桶身的便池容腔相连通的连通口24最好设计位于马桶桶身的便池容腔内存水水位液面60恰好淹没的水位高度位置处，且检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔的连通口24位置处最好设置有过滤器25；这样以来，检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔相连通的连通口位置相对较高，减小了尿流率检测马桶在使用过程中其马桶桶身的便池容腔内沉积的粪便等异物进入检测管道的机会，加之连通口位置处具有过滤器，防止了异物进入检测管道内形成堵塞；与此同时，连通口的设置位置使得即便在便池容腔内处于存水水位状态时（即日常马桶使用中便池容腔内的最低水位状态时）都依然有水没过检测管道的底部，因此只要马桶桶身的便池容腔内发生液面高度的变化就能够被液位传感器检测到，即保证了在使用者小便的过程中液位传感器能够全程感测到液面高度的变化情况，且连通口位置设置的过滤器也在一定程度上起到了滤振的作用，使得便池容腔内液面以下的流水涌动也不易引起检测管道内的液面高度发生振荡变化，从而也能够帮助提升本发明尿流率检测马桶的尿流率检测准确性。另一方面，由于尿流率检测过程中，马桶桶身的便池容腔内的尿液会经连通口进入液位传感器的检测管道内，造成检测管道内部污染；因此作为进一步改进方案，检测管道的上部最好还设有与马桶水箱的出水端相连通的进水口，这样以来，在马桶冲水时能够一并从检测管道上部的进水口向检测管道内注水，对检测管道内部进行冲洗，同时冲洗后的水从检测管道底部的连通口处流入马桶桶身的便池容腔内，也形成了对连通口处过滤器的冲洗，有助于避免过滤器堵塞的情况。此外，虽然上述优选方案的液位传感器中的检测管道和光电测距感应模块都可以直接设置在马桶桶身的便池容腔空间内，但这样容易导致尿流率检测马桶的使用中尿液、粪便喷洒到检测管道和光电测距感应模块上引起尿液和粪便飞溅、检测管道和光电测距感应模块污染等问题，造成使用不便，因此，作为另一方面的改进方案，在本发明的尿流率检测马桶中，马桶桶身上位于便池容腔的旁侧位置处最好还设有检测容腔，该检测容腔的顶部设有与外界相通的用于平衡检测容腔内外气压的通气孔；而液位传感器的检测管道和光电测距感应模块则安装在所述检测容腔内，检测管道的底部通过横向设置的旁通管道与马桶桶身的便池容腔相连通，这样为检测管道和光电测距感应模块的布设位置设计了独立空间，就避免了该二者设置在便池容腔空间内而造成使用不便的问题。

除了在结构设计上，本发明还考虑了从尿流率检测检测流程上去进一步解决尿流率检测准确性的问题。本发明的尿流率检测马桶是由其主控制器执行尿流率检测的流程控制，具体可以采用的尿流率检测控制流程方案有很多，例如最简单的实现方式是可以参考现有技术中尿流计的检测控制流程进行设计。但为了在检测控制流程上更好的确保尿流率检测的准确性，减少使用者小便过程所引起的便池容腔内液面波动和振荡对本发明尿流率检测马桶的尿流率检测准确性影响，本发明还提供了一种优选的尿流率检测马桶的检测方法，依然由尿流率检测马桶的主控制器执行尿流率检测的流程控制，但特别之处在于，主控制器中设置有液面变化计数器和液面稳定计数器，并预设定了采样频率、液面变化计数阈值和液面稳定计数阈值；主控制器在接收到尿流率检测启动信号时，开始启动尿流率检测，初始化液面变化计数器x=1、液面稳定计数器y=1，并以预设定的采样频率f实时采集来自液位传感器的液位高度数据，且在采集过程中执行如下的尿流率检测控制流程，该流程如图2所示：

1）在启动尿流率检测后第一次采集到液位高度数据之后，执行步骤2）；

2）待再次采集到一次液位高度数据时，判断当前采集到的液位高度数据较此前一次采集到的液位高度数据是否有变化；若是，则执行步骤3）；否则，执行步骤7）；

3）初始化液面稳定计数器y=1，且令液面变化计数器x的值加1，然后执行步骤4）；

4）判断当前液面变化计数器x的值是否大于预设定的液面变化计数阈值n；若是，执行步骤5）；否则，返回执行步骤2）；

5）统计最近n次采集液位高度数据的采集总时间tn和所累积的液位高度数据变化量Ln，并根据所述液位高度数据变化量Ln以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定当前对应的采集总时间tn以内马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量Vn，从而按下式计算得到当前对应的采集总时间tn以内的平均尿流率，作为当前时间点t的尿流率检测数据Fr(t)加以记录：

Fr(t)= Vn/tn；

然后执行步骤6）；

6）初始化液面变化计数器x=1，返回执行步骤2）；

7）令液面稳定计数器y的值加1，然后执行步骤8）；

8）判断当前液面稳定计数器y的值是否大于预设定的液面稳定计数阈值m；若是，执行步骤9）；否则，执行步骤6）；

9）停止液位高度数据的采集，将启动本次尿流率检测后所记录的各不同时间点的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送，本次尿流率检测结束。

通过上述流程可以看到，在上述的优选检测控制方法中，的本发明尿流率检测马桶主控制器在接收到尿流率检测启动信号而启动尿流率检测后，便以预设定的采样频率f实时采集来自液位传感器的液位高度数据，且在采集过程中，借助液面变化计数器x的循环计数，每当采集到的液位高度数据连续发生n次变化（即液面变化计数器x的值大于了预设定的液面变化计数阈值n），则会统计计算最近n次采集液位高度数据的采集总时间tn以内的平均尿流率，作为当前时间点t的尿流率检测数据Fr(t)加以记录，也就是说每次记录的一个时间点上的尿流率检测数据始终是以采样频率f在某个较短时间内连续采集n次液位高度数据后而得出的平均尿流率值，这种平均运算大幅降低了因液面波动和振荡引起的偶然检测误差，也能够在一定程度上帮助提升尿流率检测的准确性；而在采集过程中，借助液面稳定计数器y的循环计数，如果采集到的液位高度数据连续m次无变化（即液面稳定计数器y的值大于了预设定的液面稳定计数阈值m），则判定使用者排尿过程已完成，因此停止液位高度数据的采集，输出尿流率检测数据，自动结束本次尿流率检测，实现结束检测的智能化控制。

同时也可以看到，上述优选检测控制方法的尿流率检测数据的记录频率以及结束检测的智能化控制可靠性，与尿流率检测马桶的主控制器中设定的采样频率、液面变化计数阈值和液面稳定计数阈值的取值有关；首先，为了保证对马桶桶身的便池容腔内液面高度变化情况的感测敏感性，最好确保采样频率f的取值范围为5~20Hz，过慢的采样频率会导致对液面高度变化情况的感知迟钝，而过快的采样频率对于提升尿流率检测准确度的帮助不大，却导致数据采集量和运算量的无畏增加；而为了保证具备恰当的尿流率检测数据记录频率，使其既保证能够较好的体现使用者排尿过程中尿流率变化情况、又避免记录数据过多而引起数据冗杂，液面变化计数阈值n的取值范围最好为5~20，即在采样频率f为5~20Hz的情况下，尿流率检测马桶的便池容腔内液面每连续变化0.25~4秒则记录一次尿流率检测数据Fr(t)，确保尿流率检测数据记录的连续性；而为了减小对排尿完成事件的误判几率，液面稳定计数阈值m的取值范围最好为20~40，即在采样频率f为5~20Hz的情况下，尿流率检测马桶的便池容腔内液面持续1~8秒无变化，则可判定本次排尿完成，从而自动束本次尿流率检测。当然，在不同的实际应用情况下，尿流率检测马桶的主控制器中采样频率、液面变化计数阈值和液面稳定计数阈值的取值也可以根据应用情况的需要而进行具体设定。

综上所述，可以看到，本发明的尿流率检测马桶通过在使用者小便过程中实时感测其马桶桶身的便池容腔内液位高度数据的变化量，以换算确定便池容腔内所盛装液体的体积变化量，来执行尿流率检测，为使用者在家中进行尿流率的自行检测提供便利，很好的解决了现有技术中使用者无法、或不便于在家中自行进行尿流率检测的问题，并且还能够通过结构设计的改进，缓解使用者小便过程所引起的便池容腔内液面波动和振荡对便池容腔内液位高度感测的准确性影响，帮助提升尿流率检测的准确性；同时，本发明还提供了该尿流率检测马桶的优选检测方法，能够降低因液面波动和振荡引起的偶然检测误差，进一步帮助提升尿流率检测的准确性，并实现结束检测的智能化控。本发明的尿流率检测马桶及其检测方法，为排尿功能检查和诊疗提供了新的数据检测方案，具有很好的市场应用和推广前景。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述尿流率检测马桶包括马桶桶身，还包括设置在马桶桶身上的液位传感器、检测信号触发器、主控制器和数据发送模块；所述液位传感器的液位数据输出端与主控制器的数据采集端进行电连接，用于感测马桶桶身的便池容腔内的液位高度，并将感测得到的液位高度数据传输给主控制器；所述检测信号触发器的触发输出端与主控制器的检测启动控制端进行电连接，用于在被触发时向主控制器发送尿流率检测启动信号；所述主控制器的检测数据输出端与数据发送模块进行电连接，且主控制器中记录有用以表征马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积与液位高度之间对应关系的便池容腔体积-液高对应数据，用于在接收到尿流率检测启动信号后，实时采集来自液位传感器的液位高度数据，并实时地根据液位高度数据的变化量以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量，从而得到不同时间点的尿流率检测数据，且将得到的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送；由尿流率检测马桶的主控制器执行尿流率检测的流程控制；所述主控制器在接收到尿流率检测启动信号时，开始启动尿流率检测，初始化液面变化计数器x=1、液面稳定计数器y=1，并以预设定的采样频率f实时采集来自液位传感器的液位高度数据，且在采集过程中执行如下的尿流率检测控制流程：

1）在启动尿流率检测后第一次采集到液位高度数据之后，执行步骤2）；

2）待再次采集到一次液位高度数据时，判断当前采集到的液位高度数据较此前一次采集到的液位高度数据是否有变化；若是，则执行步骤3）；否则，执行步骤7）；

3）初始化液面稳定计数器y=1，且令液面变化计数器x的值加1，然后执行步骤4）；

4）判断当前液面变化计数器x的值是否大于预设定的液面变化计数阈值n；若是，执行步骤5）；否则，返回执行步骤2）；

5）统计最近n次采集液位高度数据的采集总时间tn和所累积的液位高度数据变化量Ln，并根据所述液位高度数据变化量Ln以及便池容腔体积-液高对应数据换算确定当前对应的采集总时间tn以内马桶桶身的便池容腔内所盛装液体的体积变化量Vn，从而按下式计算得到当前对应的采集总时间tn以内的平均尿流率，作为当前时间点t的尿流率检测数据Fr(t)加以记录：

Fr(t)= Vn/tn；

然后执行步骤6）；

6）初始化液面变化计数器x=1，返回执行步骤2）；

7）令液面稳定计数器y的值加1，然后执行步骤8）；

8）判断当前液面稳定计数器y的值是否大于预设定的液面稳定计数阈值m；若是，执行步骤9）；否则，执行步骤6）；

9）停止液位高度数据的采集，将启动本次尿流率检测后所记录的各不同时间点的尿流率检测数据从检测数据输出端进行输出，通过数据发送模块进行对外发送，本次尿流率检测结束。

2.根据权利要求1所述的尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述液位传感器包括整体竖向设置的检测管道，所述检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔相连通，检测管道内设置有能够随检测管道内液面位置浮动的浮球，检测管道顶部开口，且在其顶部开口位置处设置有光电测距感应模块，所述光电测距感应模块的感测头竖直向下朝向检测管道内，用于感测其与检测管道内浮球的间隔距离，从而实现液位检测；所述光电测距感应模块的测距数据输出端即作为液位传感器的液位数据输出端。

3.根据权利要求2所述的尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔相连通的连通口位于马桶桶身的便池容腔内存水水位液面恰好淹没的水位高度位置处，且检测管道的底部与马桶桶身的便池容腔的连通口位置处设置有过滤器。

4.根据权利要求2所述的尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述检测管道的上部还设有与马桶水箱的出水端相连通的进水口。

5.根据权利要求2所述的尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述马桶桶身上位于便池容腔的旁侧位置处还设有检测容腔，所述检测容腔的顶部设有与外界相通的用于平衡检测容腔内外气压的通气孔；所述液位传感器的检测管道和光电测距感应模块安装在所述检测容腔内，检测管道的底部通过横向设置的旁通管道与马桶桶身的便池容腔相连通。

6.根据权利要求1所述的尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，还包括设置在马桶桶身上的显示屏，所述显示屏的显示数据输入端与主控制器的检测数据输出端进行电连接，用于接收主控制器输出的尿流率检测数据并加以显示。

7.根据权利要求1所述尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述采样频率f的取值范围为5~20Hz。

8.根据权利要求1所述尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述液面变化计数阈值n的取值范围为5~20。

9.根据权利要求1所述尿流率检测马桶的检测方法，其特征在于，所述液面稳定计数阈值m的取值范围为20~40。