CN106647470A - 一种健康如厕系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种健康如厕系统，由上位机和下位机两部分构成；下位机主要实现如厕状态的检测，上位机主要实现信息显示、针对性的语音监督、时间提醒、健康如厕知识介绍、相关如厕信息记录及分析、如厕信息存储及查询、系统参数设置等，上下位机通过蓝牙模块进行数据通讯。如厕时系统根据压力数据进行家庭如厕人员辨识，对具体如厕信息进行分类存储，并通过最近一周数据对如厕者的如厕行为习惯进行评估，根据评估结果进行针对性的语音监督；此外，如厕时显示屏信息根据如厕的用时情况进行不同形式的多样动态显示。本发明的健康如厕系统，通过动态针对性语音服务以及多样的视觉提示功能帮助如厕者养成健康的如厕时间管理习惯。

Description

一种健康如厕系统

一、技术领域

本发明涉及健康服务技术领域，具体来说，特别涉及如厕信息记录、时间提醒、针对性的语音监督、如厕信息查询、健康如厕知识介绍等健康如厕系统。

二、背景技术

据有关资料表明，肛门直肠疾病的发病率为59.1％，痔疮占所有肛肠疾病的87.25％。痔疮其实就是肛门周围曲张的静脉团，是由血脉不通、静脉血回流出现障碍引起的。在我国痔疮是最常见的肛肠疾病，素有“十男九痔”、“十女十痔”的说法。

医学研究证实，蹲厕超过3分钟即可直接导致肛垫下移血管曲张淤血，易引发痔疮，且病情的轻重与时间长短有关，时间越长发病几率越高。因为久蹲不起，会使腹压增高，容易引起静脉血回流不畅，导致肛垫内血管扩张、固定肛垫的肌肉纤维受损，经常这样，就会导致肛垫肥大、下移而成为痔疮。所以缩短如厕时间是预防痔疮的有利措施，如果能将大便时间控制在3分钟以内，至少可以减少7成痔疮的发生。

如厕时间的长短，一定程度上是一种习惯行为，人人都可通过后期有意识调整养成健康的如厕习惯。现实生活中，绝大部分人由于没有如厕时间管理意识，如厕时间普遍较长。目前的如厕马桶没有用时提醒等功能，很多人在如厕时“不知不觉”就超时了；同时没有记录分析相关如厕信息，不能提供有效有针对性的外在“语音监督”，使用者很难形成健康的如厕时间管理。

三、发明内容

针对目前如厕马桶对养成健康如厕时间管理存在诸多的上述不足，本发明提供一种健康如厕系统，可实现如厕信息记录、时间提醒、针对性的语音监督、如厕信息查询、健康如厕知识介绍等，帮助使用者养成健康的如厕习惯。

本发明提供的技术方案是：

健康如厕系统由上位机和下位机构成，下位机主要实现如厕状态的检测，上位机实现相关如厕信息记录及分析、时间提醒、针对性的语音监督、如厕信息查询、健康如厕知识介绍等，上下位机通过蓝牙模块进行数据传输。

下位机安装在马桶圈上，主要包括电池、开关电路模块、压力检测模块、微控制器以及蓝牙通讯模块等，下位机系统采用电池供电。下位机在无人如厕时处于无电不工作状态，当有人座在马桶圈上如厕时，安装在马桶圈底部的开关电路模块中两个开关按钮闭合，下位机系统开始工作；如厕结束，人离开马桶圈，延时工作一段时间后断电停止工作。

下位机系统开关电路模块中两个开关按钮分布在马桶圈两侧，且串联连接；通过延时电路实现如厕结束(离开马桶圈)一段时间后才断电停止工作，有效防止各种干扰引起误断电。

压力传感器安装在马桶圈底部两侧，如厕时下位机系统通过压力检测模块实现人如厕状态及压力的检测，压力数据通过蓝牙模块发给上位机，上位机对信息进行进一步分析处理。

下位机系统微控制器选用低功耗且带有AD采集功能的单片机。

上位机安装在如厕场所墙面上，主要包括电源模块、时钟模块、显示模块、语言模块、按键及有关状态指示、微控制器以及蓝牙通讯模块等。其中电源模块为系统提供所需电压；时钟模块提供具体时间信息(年月日时分秒)，以便于如厕信息的分析和记录；显示模块实时显示相关信息，以及功能设置和如厕信息查询显示等；语言模块进行时间提醒、个性化语音监督以及健康如厕知识介绍等；按键实现系统的有关设置及功能选择，系统工作的相关状态可通过指示灯反映。

上位机对下位机发来的压力数据进行分析，根据压力值的差异来判断家庭如厕成员，通过判断一个有效如厕结束后，随后将如厕信息进行记录存储，所存储的如厕信息包括：成员代号、如厕时长、记录时间。

上位机微控单元选用带有EEPROM的单片机，如厕信息根据人员分类存储在EEPROM中，每个人员保存最近30次的如厕信息；且在EEPROM中分配一个综合区域，若偶尔有家庭以外人员如厕，通过压力值判断找不到对应家庭成员时将数据存储在该区域中，所有存储的数据可通过按键功能选择进行归类调整和删除。

可通过按键实现参数设置和数据功能查询等，比如系统时间(年月日时分秒)设置、如厕提醒时间设置、相关人员记录数据查询等。

系统具有音乐提示、针对性语言提醒、健康如厕知识介绍等功能，例如如厕2分钟后进行音乐提示，3分钟后进行针对性语言提醒，且提醒语言根据如厕时间的不同有针对性的变化，此外系统可根据如厕者的最近一周如厕信息情况进行总结评估汇报，帮助如厕者养成健康的如厕习惯。

根据如厕者最近一周的如厕平均时间，对如厕者的如厕行为习惯进行评估，系统根据评估结果选择针对性的提示内容，形成个性化的语言提示。

显示屏信息根据如厕的用时情况进行动态调整显示，例如用时超过3分钟后，用最大字体进行如厕时长显示，且进行一定频率的闪烁，提醒如厕者注意时间管理，形成良好的如厕习惯。

由上述本发明的技术方案可知，本发明所提出的健康如厕系统，具有如下显著优点：

(1)本系统具有如厕信息记录、时间提醒、针对性的语音监督、如厕信息查询、健康如厕知识介绍等丰富功能，有效记录和管理如厕信息，通过各提示功能帮助如厕者养成健康的如厕习惯。

(2)本系统通过最近一周如厕信息分析，评估如厕者的如厕行为习惯，进行有针对性的动态语音提示，具有很好的人性化。

(3)采用压力检测，实现家庭如厕人员的区分，便于如厕信息数据的存储、查询等管理，根据数据追踪对如厕行为习惯进行分析评估。

(4)下位机通过开关电路模块实现无人如厕时无电不工作、如厕结束(离开马桶圈)延时断电，有效提高电池使用效率以及防止各种干扰引起误断电。

四、附图说明

图1是本发明一种健康如厕系统的整体原理框图。

图2是本发明下位机系统开关电路模块原理图。

图3是本发明系统具有的主要功能框图。

图4是本发明系统处理一次有效如厕流程图。

五、具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

健康如厕系统由上位机和下位机构成，下位机主要实现如厕状态的检测，上位机主要实现信息显示、针对性的语音监督、时间提醒、健康如厕知识介绍、相关如厕信息记录及分析、如厕信息存储及查询、系统参数设置等，上下位机通过蓝牙模块进行数据传输。

参阅图1所示，上位机系统主要由按键及指示模块(1)、电源模块(2)、微控制器(3)、显示模块(4)、语音模块(5)、时钟模块(6)以及蓝牙模块(7)等组成。按键及指示模块(1)主要实现系统参数设置、功能选择、信息查询，以及系统工作状态指示等；电源模块(2)为系统提供工作所需电压；微控制器(3)实现上位机系统各功能的统筹管理和协调工作；显示模块(4)实现相关信息的动态显示以及功能设置和如厕信息的查询显示等；语音模块(5)实现针对性的语音监督、时间提醒、音乐提示、健康如厕知识介绍等；时钟模块(6)提供具体时间信息(年月日时分秒)，以便于如厕信息的分析和记录；蓝牙模块(7)用于与下位机进行数据传输。

参阅图1所示，上位机系统通过按键可以实现参数设置、功能选择、信息查询等功能，比如如厕最小用时提示时间、家庭成员数、时间校准等设置，以及家庭成员如厕信息及如厕行为习惯评估结果等查询。

参阅图1所示，上位机微控单元(3)选用带有EEPROM的单片机，如厕信息根据人员分类存储在EEPROM中，每个人员保存最近30次的如厕信息；且在EEPROM中分配一个综合区域，若偶尔有家庭以外人员如厕，通过压力值判断找不到对应家庭成员时将数据存储在该区域中，所有存储的数据可通过按键功能选择进行归类调整和删除。

参阅图1所示，显示模块(4)实现相关信息的动态显示以及功能设置和如厕信息的查询显示等；在如厕用时超过最小用时设定时，显示屏信息根据如厕的用时情况进行动态调整显示，例如用时超过3分钟后，用最大字体进行如厕时长显示，且进行一定频率的闪烁，提醒如厕者注意如厕时间管理，形成良好的如厕习惯。

参阅图1所示，语音模块(5)实现针对性的语音监督、时间提醒、音乐提示、健康如厕知识介绍等；例如如厕用时2分钟后开始音乐播报提示，用时超过3分钟后根据所评估的如厕者如厕行为习惯报告情况有选择地进行针对性语音监督、时间提醒、急促音乐、健康如厕知识介绍等服务。

参阅图1所示，通过读取时钟模块(6)提供的具体时间信息(年月日时分秒)，进行如厕用时的计算，以及具体如厕信息的记录存储，形成第一手的如厕信息数据，有利于进行如厕者如厕行为习惯的评估。

参阅图1所示，上位机通过蓝牙模块(7)发送正常的呼叫命令以及压力数据采集命令给下位机，上位机为主机，下位机根据上位机的具体命令进行应答回复或压力数据采集发送。通过正常呼叫应答判断如厕是否结束，通过所采集的压力数据分析如厕成员。

参阅图1所示，下位机系统主要由电池(12)、开关电路模块(11)、微控制器(10)、压力检测模块(9)以及蓝牙模块(8)等组成。下位机系统采用电池(12)供电；开关电路模块(11)实现下位机在无人如厕时处于无电不工作状态以及如厕结束延时断电的功能；微控制器(10)选用低功耗且带有AD采集功能的单片机；压力检测模块(9)实现人如厕时马桶圈所受压力检测，在马桶圈底部左右对称安装两路压力检测单元，通过通道选择电路实现对应通道压力数据的采集；蓝牙模块(8)实现与上位机进行数据通讯。

参阅图1所示，压力传感器安装在马桶圈底部两侧，如厕时下位机系统通过压力检测模块(9)实现人如厕状态及压力的检测，压力数据通过蓝牙模块(8)发给上位机，上位机对信息进行进一步分析处理。

参阅图2所示，下位机系统开关电路模块中两个开关按钮K1、K2分布在马桶圈两侧，且串联连接，当有人座在马桶圈上如厕时，两个开关按钮闭合，继电器线圈得电K3闭合，下位机系统开始工作；当如厕结束(离开马桶圈)后，开关按钮K1、K2断开，通过延时电路实现延时一段时间后K3断开使下位机停止工作，有效提高电池使用效率以及防止各种干扰引起误断电。

参阅图3所示，本系统设计具有针对性语言提示、音乐提醒、时间提醒、健康如厕知识介绍、动态显示、如厕相关信息记录、数据查询以及参数设置等主要功能。比如根据相关参数设置如厕用时2分钟后开始播放音乐提醒，其后每2分钟进行一次时间提醒，同时在如厕过程中根据如厕者的如厕行为习惯评估结果以及当前用时情况进行有针对性的语言提示、急促音乐和健康如厕知识介绍等。在如厕过程中有关信息通过显示屏显示，比如当前时间(年月日时分秒、星期几)、如厕用时、如厕行为习惯评估结果等；显示屏信息根据如厕的用时情况进行动态调整显示，例如当用时时间超过设定值时，用一定闪烁频率的最大字体进行如厕时长显示等。本系统所述如厕主要是指大便如厕，对用时超过2分钟的如厕相关信息进行记录，如厕用时小于2分钟是非常健康的如厕或女性小便用厕；可通过按键功能进行相关人员的如厕信息查询等。在本系统使用中，可进行一定范围内的最小用时提示时间、时间提醒间隔时间、家庭成员数、时间校准等系统参数设置。

参阅图4所示，本发明系统处理一次如厕流程图。下位机：有人如厕，马桶圈底部开关接通下位机系统开始工作；呼叫上位机开始建立通讯；然后系统根据上位机通讯命令内容进行呼叫应答或相关任务执行；若是压力采集命令，下位机进行压力数据采集后将数据发送给上位机；若是正常呼叫命令，进行应答，在如厕期间上下位机定时进行正常呼叫应答通讯，上位机主要通过应答通讯回应来判断如厕是否结束。

参阅图4所示，本发明系统处理一次如厕流程图。上位机：收到下位机有人如厕呼叫，应答开始建立通讯；随后读取时钟信息作为如厕开始时间；要求下位机对压力数据进行采集，并对接受的压力数据进行分析处理；决策机制根据相关综合信息进行上下位机通讯命令及系统动态反馈任务方式选择，其中通过呼叫应答来判断如厕是否结束，若如厕结束读取结束时间，根据如厕用时做数据信息存储处理。

以上所述的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种健康如厕系统由上位机和下位机两部分构成；下位机主要实现如厕状态的检测，上位机主要实现信息显示、针对性的语音监督、时间提醒、健康如厕知识介绍、相关如厕信息记录及分析、如厕信息存储及查询、系统参数设置等功能，上下位机通过蓝牙模块进行数据通讯。

2.根据权利1所述的一种健康如厕系统，其特征在于，下位机安装在马桶圈上，主要包括电池、开关电路模块、压力检测模块、微控制器以及蓝牙通讯模块等，下位机系统采用电池供电。

3.根据权利1、2所述的一种健康如厕系统，其特征在于，下位机系统开关电路模块中两个开关按钮分布在马桶圈两侧，且串联连接，当有人座在马桶圈上如厕时，两个开关按钮闭合，下位机系统开始工作；通过延时电路实现如厕结束(离开马桶圈)一段时间后才断电停止工作。

4.根据权利1、2所述的一种健康如厕系统，其特征在于，压力传感器安装在马桶圈底部两侧，如厕时下位机系统通过压力检测模块实现人如厕状态及压力的检测。下位机系统微控制器选用低功耗且带有AD采集功能的单片机。

5.根据权利1所述的一种健康如厕系统，其特征在于，上位机安装在如厕场所墙面上，主要包括电源模块、时钟模块、显示模块、语言模块、按键及有关状态指示、微控制器以及蓝牙通讯模块等。

6.根据权利1、2、5所述的一种健康如厕系统，其特征在于，上位机对下位机发来的压力数据进行分析，根据压力值的差异来判断家庭如厕成员。

7.根据权利1、2、5、6所述的一种健康如厕系统，其特征在于，通过判断一个有效如厕结束后，随后将如厕信息进行记录存储，所存储的如厕信息包括：成员代号、如厕时长、记录时间。上位机微控单元选用带有EEPROM的单片机，如厕信息根据人员分类存储在EEPROM中。

8.根据权利1、5、6、7所述的一种健康如厕系统，其特征在于，根据如厕者最近一周的如厕平均时间，对如厕者的如厕行为习惯进行评估，系统根据评估结果选择针对性的提示内容，形成个性化的语言提示。

9.根据权利1、5、6、7、8所述的一种健康如厕系统，其特征在于，根据系统功能设计通过语音模块实现针对性的语音监督、时间提醒、音乐提示、健康如厕知识介绍等服务；且如厕时显示屏信息内容及其显示形式根据如厕的用时情况进行动态调整。