CN108663107A - 一种智能马桶座圈健康监测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能马桶座圈健康监测系统，包括集尿模块，通过集尿装置收集尿液，验尿模块，通过试纸检测采集到的尿液，输尿泵，输送采样集尿装置中的尿液，心率检测模块，通过电极极片采集人体心率，脉搏检测模块，通过红外脉搏检测传感器采集人体脉搏，称重模块，通过称重传感器检测人体重量数据，控制模块，通过嵌入式系统控制处理采集的信号数据，显示模块，通过液晶显示模块和互联网通讯服务显示健康检测结果，本发明还公开了该监测系统的监测方法。本发明的智能马桶，通过直接对收集到的使用者尿液进行检测，并通过各模块对人体心率、脉搏、体重进行数据采集、存储和比对，实现对人体健康的持续性监测。

Description

一种智能马桶座圈健康监测系统及其方法

技术领域

本发明涉及智能卫浴健康监测技术领域，具体是一种智能马桶座圈健康监测系统及其方法。

背景技术

随着高新科技的技术发展，智能家居在人类生活中现身颇多，诸多智能家居的出发点都是以健康为基点。

现有专利CN105507394A提供了一种实现尿动力学检测的智能马桶及健康监测方法及配套的健康监测系统；其包括马桶座主体和马桶盖主体、尿动力学检测装置、环境监测装置、人体识别装置、清洁装置、健康监测装置、智能控制装置、客户端应用软件及数据分析服务器。尿动力学检测装置用于监测记录人体排尿量、排尿时间、尿流率等尿动力学参数，人体识别转置用于用户的身份识别，智能控制装置控制着马桶上的各种装置，并数据传送服务器进行数据分析，外部电子设备如手机、平板电脑可以对数据实时查看。该技术优点在于通过对人体尿动力进行监测分析，实现对人体健康的监测。但是该技术在检测方面针对于排尿量、排尿时间、尿流率等尿动力学参数，更多的偏向于人体泌尿系统的健康，无法系统的监测人体其他各项体征参数，对人体健康监测不全面。

又有现有专利CN106884469A提供了一种带健康检测的智能马桶。一种带健康检测的智能马桶，包括马桶本体、生命体征检测模块、马桶控制模块和智能终端，马桶本体包括马桶座圈和马桶后盖，生命体征检测模块安装在马桶本体上并与马桶控制模块电联接，马桶控制模块设于马桶后盖内，马桶控制模块包括通讯模块，马桶控制模块通过通讯模块与智能终端通讯连接。该技术优点在于采用光电生物检测技术于马桶结合对人体相关参数进行采集检测并达到监测人体健康的目的，但是基于马桶使用者使用马桶的坐姿调整等因素，该技术的生物监测技术数据采集方面易出现数据紊乱，导致健康监测结果分析不直接、不准确，误导使用者。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能马桶座圈健康监测方式，以解决上述背景技术中提出的现有智能马桶的健康监测方式繁琐，数据采集不直接不能完全体现使用者的检测数据的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能马桶座圈健康监测系统，包括：

集尿模块，转动安装在马桶座圈底部侧壁，常时收纳在座圈底部，可通过步进电机驱动转动伸出至合适位置与弹性尿杯配合进行尿液收集；

验尿模块，安装在基座内部，包括试纸箱、输送带、滴定头、颜色传感器、图像传感器、位置传感器以及废纸箱，进行试纸的输送、滴定、检测，完成尿检流程；

输尿泵，安装在基座内部，输尿泵进出口分别与集尿模块和验尿模块中的滴定头连接，可吸取尿液并输送至验尿模块；

心率检测模块，采用电极式心率传感器，电极片采用不锈钢电极片且嵌设在座圈上端面两侧，通过检测两侧臀部生物电信号进行心率检测；

脉搏检测模块，采用红外脉搏检测传感器，安装在座圈控制板前侧，通过检测手指血容积变化进行脉搏检测，并通过指纹读取进行身份识别；

称重模块，采用称重传感器并设置三个，在座圈下端面呈三角布置，落座时检测人体重量数据；

控制模块，采用嵌入式系统控制，控制并处理各模块采集的信号数据；

显示模块，采用液晶显示模块和互联网通讯服务，显示健康检测结果在显示模块上和上传健康监测结果至移动终端。

优选的，所述显示模块包括显示屏和移动终端。

一种智能马桶座圈健康监测系统的监测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、用户使用马桶时，坐便器控制模块上的脉搏监测模块通过对手指的接触进行自动身份识别，并自动保存数据，当用户身份识别完成后，通过设置在座圈两边的不锈钢心电电极片自动进行心电监测，通过用户手指接触坐便器控制面板上设置的红外脉搏检测窗口时，自动采集脉搏信号并保存数据；

步骤二、通过采集到的心电与脉搏数据和基于脉搏波分析的心血管功能分析算法和心电分析算法，得到关于心脏、血管、血液、微循环、HRV、情绪等方面的多项参数，根据用户长期的检测数据采集和比对，对用户的健康发展趋势进行评估，并对用户的饮食、运动等给出合理的建议；

步骤三、用户身份识别完成，系统蜂鸣提示用户进行总体体重登入，用户双脚抬起，称重模块检测人体全部重量G1并存入用户数据库，G1存入后，蜂鸣暂停一定时间，随后再次响起提醒用户进行局部体重登入，用户双脚放下，称重模块检测人体局部重量G2并存入用户数据库，G2存入后，重量登录模式结束；

步骤四、用户落座，称重模块自动检测用户即时局部重量G21，并将数据发送至控制模块，控制模块根据G21的变化比例，计算即时全部重量G11,并将计算数据发送显示模块显示；

步骤五、控制模块在重量登录模式结束后开始计时，计时结束后，在用户落座时蜂鸣提醒用户更新数据，重复步骤三和四，并将新数据覆盖旧数据，更新模式结束；

步骤六、集尿装置根据马桶使用者性别通过电机驱动转动伸出至马桶中间相应的位置，并将收集尿液的弹性尿杯张大进行尿液收集，尿液收集完成后，基座内的输送带带动滴定头到达弹性尿杯位置并启动输尿泵进行将尿液吸入滴定头；

步骤七、传送带将试纸箱内的试纸送出并通过位置传感器调整位置承接滴定头内滴下的待检尿液，通过传感器进行尿检试剂颜色和试样纸图像采集并通过系统比对从而判断检测结果；

步骤八、检测过程完成后，验尿模块的步进电机将试纸从传送带丢入废纸箱内，保护如厕环境卫生。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过集尿装置和验尿装置对人体尿液进行采集检测，比对数据和存储结果，实现通过人体尿液检测分析人体健康状况；本发明通过设置在马桶座圈上的心率检测器和控制模块上的脉搏检测器对人体的心率和脉搏进行检测和身份识别，由于人体大腿部位动脉显现明显、手指指纹唯一，实现了智能马桶的身份识别和健康监测的简单方便性能和高效性能；本发明通过在马桶座圈上设置称重模块，仅需使用者抬起腿即可检测体重数据，控制模块将各模块检测的数据进行存储，通过多次检测比对分析并给出健康建议，实现了智能马桶数据高精度的准确度和实用度。

附图说明

图1为本发明一种智能马桶座圈健康监测方式的马桶结构示意图；

附图标记：1-集尿模块，2-验尿模块，3-输尿泵，4-心率检测模块，5-脉搏检测模块，6-称重模块，7-控制模块，8-显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种智能马桶座圈健康监测系统，包括：

集尿模块1，转动安装在马桶座圈底部侧壁，常时收纳在座圈底部，可通过步进电机驱动转动伸出至合适位置与弹性尿杯配合进行尿液收集；

验尿模块2，安装在基座内部，包括试纸箱、输送带、滴定头、颜色传感器、图像传感器、位置传感器以及废纸箱，进行试纸的输送、滴定、检测，完成尿检流程；

输尿泵3，安装在基座内部，输尿泵进出口分别与集尿模块和验尿模块中的滴定头连接，可吸取尿液并输送至验尿模块；

心率检测模块4，采用电极式心率传感器，电极片采用不锈钢电极片且嵌设在座圈上端面两侧，通过检测两侧臀部生物电信号进行心率检测；

脉搏检测模块5，采用红外脉搏检测传感器，安装在座圈控制板前侧，通过检测手指血容积变化进行脉搏检测，并通过指纹读取进行身份识别；

称重模块6，采用称重传感器并设置三个，在座圈下端面呈三角布置，落座时检测人体重量数据；

控制模块7，采用嵌入式系统控制，控制并处理各模块采集的信号数据；

显示模块8，采用液晶显示模块和互联网通讯服务，显示健康检测结果在显示模块上和上传健康监测结果至移动终端。显示模块8包括显示屏和移动终端。

一种智能马桶座圈健康监测系统的监测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、用户使用马桶时，坐便器控制模块上的脉搏监测模块5通过对手指的接触进行自动身份识别，并自动保存数据，当用户身份识别完成后，通过设置在座圈两边的不锈钢心电电极片自动进行心电监测，通过用户手指接触坐便器控制面板上设置的红外脉搏检测窗口时，自动采集脉搏信号并保存数据；

步骤二、通过采集到的心电与脉搏数据和基于脉搏波分析的心血管功能分析算法和心电分析算法，得到关于心脏、血管、血液、微循环、HRV、情绪等方面的多项参数，根据用户长期的检测数据采集和比对，对用户的健康发展趋势进行评估，并对用户的饮食、运动等给出合理的建议；

步骤三、用户身份识别完成，系统蜂鸣提示用户进行总体体重登入，用户双脚抬起，称重模块6检测人体全部重量G1并存入用户数据库，G1存入后，蜂鸣暂停一定时间，随后再次响起提醒用户进行局部体重登入，用户双脚放下，称重模块6检测人体局部重量G2并存入用户数据库，G2存入后，重量登录模式结束；

步骤四、用户落座，称重模块6自动检测用户即时局部重量G21，并将数据发送至控制模块7，控制模块7根据G21的变化比例，计算即时全部重量G11,并将计算数据发送显示模块8显示；

步骤五、控制模块7在重量登录模式结束后开始计时，计时结束后，在用户落座时蜂鸣提醒用户更新数据，重复步骤三和四，并将新数据覆盖旧数据，更新模式结束；

步骤六、集尿装置根据马桶使用者性别通过电机驱动转动伸出至马桶中间相应的位置，并将收集尿液的弹性尿杯张大进行尿液收集，尿液收集完成后，基座内的输送带带动滴定头到达弹性尿杯位置并启动输尿泵进行将尿液吸入滴定头；

步骤七、传送带将试纸箱内的试纸送出并通过位置传感器调整位置承接滴定头内滴下的待检尿液，通过传感器进行尿检试剂颜色和试样纸图像采集并通过系统比对从而判断检测结果；

步骤八、检测过程完成后，验尿模块2的步进电机将试纸从传送带丢入废纸箱内，保护如厕环境卫生。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种智能马桶座圈健康监测系统，其特征在于，包括：

集尿模块(1)，转动安装在马桶座圈底部侧壁，常时收纳在座圈底部，可通过步进电机驱动转动伸出至合适位置与弹性尿杯配合进行尿液收集；

验尿模块(2)，安装在基座内部，包括试纸箱、输送带、滴定头、颜色传感器、图像传感器、位置传感器以及废纸箱，进行试纸的输送、滴定、检测，完成尿检流程；

输尿泵(3)，安装在基座内部，输尿泵进出口分别与集尿模块和验尿模块中的滴定头连接，可吸取尿液并输送至验尿模块；

心率检测模块(4)，采用电极式心率传感器，电极片采用不锈钢电极片且嵌设在座圈上端面两侧，通过检测两侧臀部生物电信号进行心率检测；

脉搏检测模块(5)，采用红外脉搏检测传感器，安装在座圈控制板前侧，通过检测手指血容积变化进行脉搏检测，并通过指纹读取进行身份识别；

称重模块(6)，采用称重传感器并设置三个，在座圈下端面呈三角布置，落座时检测人体重量数据；

控制模块(7)，采用嵌入式系统控制，控制并处理各模块采集的信号数据；

显示模块(8)，采用液晶显示模块和互联网通讯服务，显示健康检测结果在显示模块上和上传健康监测结果至移动终端。

2.根据权利要求1所述的一种智能马桶座圈健康监测系统，其特征在于，所述显示模块(8)包括显示屏和移动终端。

3.一种智能马桶座圈健康监测系统的监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、用户使用马桶时，坐便器控制模块上的脉搏监测模块(5)通过对手指的接触进行自动身份识别，并自动保存数据，当用户身份识别完成后，通过设置在座圈两边的不锈钢心电电极片自动进行心电监测，通过用户手指接触坐便器控制面板上设置的红外脉搏检测窗口时，自动采集脉搏信号并保存数据；

步骤二、通过采集到的心电与脉搏数据和基于脉搏波分析的心血管功能分析算法和心电分析算法，得到关于心脏、血管、血液、微循环、HRV、情绪等方面的多项参数，根据用户长期的检测数据采集和比对，对用户的健康发展趋势进行评估，并对用户的饮食、运动等给出合理的建议；

步骤三、用户身份识别完成，系统蜂鸣提示用户进行总体体重登入，用户双脚抬起，称重模块(6)检测人体全部重量G1并存入用户数据库，G1存入后，蜂鸣暂停一定时间，随后再次响起提醒用户进行局部体重登入，用户双脚放下，称重模块(6)检测人体局部重量G2并存入用户数据库，G2存入后，重量登录模式结束；

步骤四、用户落座，称重模块(6)自动检测用户即时局部重量G21，并将数据发送至控制模块(7)，控制模块(7)根据G21的变化比例，计算即时全部重量G11,并将计算数据发送显示模块(8)显示；

步骤五、控制模块(7)在重量登录模式结束后开始计时，计时结束后，在用户落座时蜂鸣提醒用户更新数据，重复步骤三和四，并将新数据覆盖旧数据，更新模式结束；

步骤六、集尿装置根据马桶使用者性别通过电机驱动转动伸出至马桶中间相应的位置，并将收集尿液的弹性尿杯张大进行尿液收集，尿液收集完成后，基座内的输送带带动滴定头到达弹性尿杯位置并启动输尿泵进行将尿液吸入滴定头；

步骤七、传送带将试纸箱内的试纸送出并通过位置传感器调整位置承接滴定头内滴下的待检尿液，通过传感器进行尿检试剂颜色和试样纸图像采集并通过系统比对从而判断检测结果；

步骤八、检测过程完成后，验尿模块(2)的步进电机将试纸从传送带丢入废纸箱内，保护如厕环境卫生。