CN113081495B - 一种智能婴儿纸尿裤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卫生用品技术领域，尤其涉及一种智能婴儿纸尿裤，包括纸尿裤，纸尿裤的防漏底膜外表面印制有第一导电油墨带和第二导电油墨带，且第一导电油墨带和第二导电油墨带相互不接触；还包括智能检测器，智能检测器包括壳体，壳体上设有第一电极端和第二电极端；当智能检测器贴设在纸尿裤上时，第一电极端和第二电极端一一对应与第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触；壳体内设有电池、恒压源电路、电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、运算放大器I C1、参考电容CX、电压检测电路、微处理器和无线通信模块，上述各电子元器件和电路模块之间配合连接。本智能婴儿纸尿裤能够智能检查婴儿有没有尿尿在纸尿裤上，并提醒家长给婴儿更换纸尿裤。

Description

一种智能婴儿纸尿裤
技术领域
本发明涉及卫生用品技术领域，尤其涉及一种智能婴儿纸尿裤。
背景技术
纸尿裤是婴儿常用的生活用品。纸尿裤具有很强的吸水性能，用于吸收婴儿的尿液，并且能够保持纸尿裤表面的干爽性。
一般的，婴儿哭闹的常见原因包括以下：肚子饿了，或者是尿尿了需要更换纸尿裤。家长一般先检查纸尿裤查看婴儿有没有尿尿。
现有的纸尿裤一般在表面设置有变色条，如2017年06月20日申请的，中国专利申请公布号CN106859858A所公开的一种具有尿尿提示功能的纸尿裤，包括纸尿裤主体，所述纸尿裤主体的端部设有粘扣，纸尿裤主体上设有若干条琥珀色条。当尿液在琥珀色条上流过时触发变色因子产生颜色变化，从而提示更换尿裤。上述琥珀色条即变色条。
但是在实际的使用过程中，有家长反应，在冬季，婴儿衣服穿得多，需要打开层层衣服来检查婴儿有没有尿尿在纸尿裤上(观察纸尿裤上的变色条有没有变色)，一方面操作麻烦；更重要的是，在冬季经常打开衣服容易造成婴儿着凉。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种智能婴儿纸尿裤，能够智能检查婴儿有没有尿尿在纸尿裤上，并提醒家长给婴儿更换纸尿裤。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种智能婴儿纸尿裤，包括纸尿裤，所述纸尿裤包括由下至上叠设的表层无纺布、吸收芯体和防漏底膜；
所述防漏底膜的表面印制有第一导电油墨带和第二导电油墨带，所述第一导电油墨带和第二导电油墨带位于纸尿裤上对应人体的裆部位置，且所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相互不接触；
还包括智能检测器，所述智能检测器包括壳体，所述壳体上表面设置有触摸开关，所述壳体下表面设置有第一电极端和第二电极端；当所述智能检测器贴设在纸尿裤的防漏底膜时，所述第一电极端和第二电极端一一对应与所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触；
所述壳体内设置有电池、恒压源电路、电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、运算放大器IC1、参考电容CX、电压检测电路、微处理器和无线通信模块；所述参考电容CX的电容值为X；
所述电池与微处理器电连接；所述触摸开关与微处理器电连接；所述电池的正极依次通过电阻R1、三极管Q1与恒压源电路的输入端电连接，所述恒压源电路的输出端与第一电极端电连接，所述恒压源电路的输出端输出电压V0，所述三极管Q1的基极与微处理器电连接；所述第一电极端通过三极管Q2与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述三极管Q2的基极与微处理器电连接,所述运算放大器IC1的同向输入端接地；所述参考电容CX的第一端与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述参考电容CX的第二端与运算放大器IC1的输出端电连接；所述运算放大器IC1的输出端与电压检测电路电连接，所述电压检测电路与微处理器电连接，所述电压检测电路用于检测运算放大器IC1的输出端输出电压V1；
所述微处理器计算第一电极端和第二电极端之间的电容值C1；
所述C1＝XV1/VO；
所述微处理器根据该电容值C1获取纸尿裤吸收的尿液量M1；
所述电容值C1与尿液量M1的关联关系预先设定在所述微处理器内；所述微处理器内还预先设定有电容值触发阈值C0；
所述无线通信模块与微处理器通信连接，所述无线通信模块用于与移动终端设备无线通信连接；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器通过无线通信模块向所述移动终端设备发送提示信息；
还可通过所述移动终端设备查询纸尿裤吸收的尿液量M1。
进一步的，所述智能检测器的壳体内还设置有提示灯，所述提示灯与微处理器电连接；
所述壳体采用透光材料，所述提示灯发出的光线可透过所述壳体；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器控制提示灯闪烁。
进一步的，所述智能检测器的壳体内还设置有扬声器，所述扬声器与微处理器电连接；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器控制扬声器发出语音提示。
进一步的，所述智能检测器的壳体内还设置有无线充电模块、充放电保护电路和电量检测电路；
所述无线充电模块通过充放电保护电路与电池电连接；所述电池与电量检测电路电连接，所述电量检测电路与微处理器电连接。
进一步的，所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相互平行设置，且所述第一导电油墨带和第二导电油墨带间的间距为1-5cm。
进一步的，所述第一电极端和第二电极端凸出于所述壳体下表面1mm-3mm。
进一步的，所述壳体下表面还设置有魔术贴HOOK面；使用时，将所述智能检测器的魔术贴HOOK面粘贴在纸尿裤的防漏底膜，使所述第一电极端和第二电极端一一对应与所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触。
进一步的，所述无线通信模块采用NB-IoT模块、蓝牙模块以及WiFi模块中的任意一种。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本智能婴儿纸尿裤通过在纸尿裤的防漏底膜上印制第一导电油墨带和第二导电油墨带，使用时将智能检测器贴设在纸尿裤的防漏底膜，并使智能检测器的第一电极端和第二电极端一一对应与第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触。通过检测第一电极端和第二电极端之间(即第一导电油墨带和第二导电油墨带之间)电容值C1＝XV1/VO；微处理器判断婴儿在纸尿裤上尿尿，并且根据该电容值C1获取纸尿裤吸收的尿液量M1。
具体的当婴儿尿尿时，由于纸尿裤吸水，防漏底膜上的导电性发生变化，使防漏底膜上的第一导电油墨带和第二导电油墨带之间的电容值发生变化，并且纸尿裤接收的尿液量越大，第一导电油墨带和第二导电油墨带之间的电容值越大。设定当检测到第一电极端和第二电极端之间的电容值C1＞C0时，微处理器判断婴儿在纸尿裤上尿尿，微处理器通过无线通信模块向所述移动终端设备发送提示信息，提醒家长给婴儿更换纸尿裤。并且，还可通过所述移动终端设备查询纸尿裤吸收的尿液量M1，本智能婴儿纸尿裤使用方便。
应当注意的是，纸尿裤是一次性用后即抛的日用品，但是智能检测器是可拆卸重复利用的，只需购买相同的纸尿裤，具有实用性。
附图说明
图1是本发明的纸尿裤的结构示意图；
图2是图1中沿A-A线的剖视图；
图3是本发明的纸尿裤的立体结构示意图；
图4是本发明的智能检测器的下表面结构示意图；
图5是本发明的智能检测器的上表面结构示意图；
图6是本发明的电路连接框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1-图6，本实施例提供一种智能婴儿纸尿裤，包括纸尿裤100，所述纸尿裤100包括由下至上叠设的表层无纺布1、吸收芯体2和防漏底膜3。上述结构是本领域纸尿裤的常规结构，表层无纺布1、吸收芯体2和防漏底膜3是现有材料，在此不做详细赘述。
所述防漏底膜3的外表面印制有第一导电油墨带4和第二导电油墨带5，所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5位于纸尿裤100上对应人体的裆部位置，且所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5相互平行，所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5间的间距为1-5cm。优选的，所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5之间间距3cm。当纸尿裤100吸收尿液后，在第一导电油墨带4和第二导电油墨带5上施加电压，由于尿液具有弱导电性，则在第一导电油墨带4和第二导电油墨带5储存电荷储能，即第一导电油墨带4和第二导电油墨带5形成一个电容。并且纸尿裤100接收的尿液量越大，第一导电油墨带4和第二导电油墨带5之间的电容值越大。因此，可以通过检测第一导电油墨带4和第二导电油墨带5之间的电容值大小，可以作为判断纸尿裤100接收尿液量的依据。由于尿液的导电性弱，在第一导电油墨带4和第二导电油墨带5上施加直流电压(5v)不会造成短路。在本具体实施例中，所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5采用汉高股份有限及两合公司和爱博斯迪科化学(上海)有限公司2014年02月17日申请的，中国专利授权公告号CN105378005B所公告的导电油墨。
还包括智能检测器200，所述智能检测器200包括壳体201，所述壳体201采用透光的软质材料，如医用硅胶、医用橡胶、医用软质PVC等透光材料。
所述壳体201上表面设置有触摸开关18，所述壳体201下表面设置有魔术贴HOOK面202、第一电极端6和第二电极端7；所述第一电极端6和第二电极端7凸出于所述壳体201下表面1mm-3mm。在本具体实施例中，优选的，所述第一电极端6和第二电极端7凸出于所述壳体201下表面2mm，这样更有利于第一电极端6和第二电极端7分别与第一导电油墨带4和第二导电油墨带5相接触。使用时，将所述智能检测器200的魔术贴HOOK面202贴设在纸尿裤100的防漏底膜3，并且使所述第一电极端6和第二电极端7一一对应与所述第一导电油墨带4和第二导电油墨带5相接触(图中未示出，但本领域技术人员应当明白智能检测器200贴设在纸尿裤100的安装结构)。
所述壳体201内设置有微处理器8、电池9、充放电保护电路10、无线充电模块11、电量检测电路12、提示灯13、扬声器14、恒压源电路15、电压检测电路16、NB-IoT模块17、电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、参考电容CX、运算放大器IC1。在本具体实施例中，优选的，所述微处理器8采用MCS-51单片机,所述运算放大器IC1采用LF351BI-FET单运算放大器。上述充放电保护电路10、无线充电模块11、电量检测电路12、恒压源电路15、电压检测电路16、NB-IoT模块17均为现有电子元器件及电路模块。上述NB-IoT模块17还可以采用蓝牙模块或WiFi模块等无线通信模块替代。
所述无线充电模块11通过充放电保护电路10与电池9电连接，通过无线充电模块11为电池9充电。所述电池9与微处理器8的电源端电连接，通过电池9为微处理器8供电。所述触摸快关18与微处理器8电连接，通过触摸快关18控制智能检测器200开机或关机。
所述电池9的正极依次通过电阻R1、三极管Q1与恒压源电路15的输入端电连接，所述恒压源电路15的输出端与第一电极端6电连接，所述恒压源电路15的输出端输出电压V0(如V0＝5V)，所述三极管Q1的基极与微处理器8电连接；所述第一电极端6通过三极管Q2与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述三极管Q2的基极与微处理器8电连接,所述运算放大器IC1的同向输入端接地；所述参考电容CX的第一端与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述参考电容CX的第二端与运算放大器IC1的输出端电连接；所述运算放大器IC1的输出端与电压检测电路16电连接，所述电压检测电路16与微处理器8电连接，所述电压检测电路16用于检测运算放大器IC1的输出端输出电压V1。
检测第一导电油墨带4和第二导电油墨带5之间的电容包括以下两个步骤：
步骤一、微处理器8控制三极管Q1导通，三极管Q2截止；此时电池9的电压作用在第一导电油墨带4和第二导电油墨带5上，第一导电油墨带4和第二导电油墨带5上储存电荷，使第一导电油墨带4和第二导电油墨带5形成电压V0；
步骤二、微处理器8控制三极管Q2导通，三极管Q1截止；此时运算放大器IC1输出端输出电压V1(电压检测电路16检测运算放大器IC1的输出端输出电压V1并传递给微处理器8)。
所述微处理器8计算第一电极端6和第二电极端7之间的电容值C1；
所述C1＝XV1/VO；
所述微处理器8根据该电容值C1获取纸尿裤100吸收的尿液量M1；所述电容值C1与尿液量M1的关联关系预先设定在所述微处理器8内；所述微处理器8内还预先设定有电容值触发阈值C0。
当婴儿尿尿时，由于纸尿裤100吸水，使防漏底膜3上的第一导电油墨带4和第二导电油墨带5之间的电容值C1发生变化。具体的，当检测到第一电极端6和第二电极端7间的电容值C1＞C0时，微处理器8控制提示灯13闪烁，同时扬声器14发出提示音，提醒用户尽快更换纸尿裤。并且微处理器8通过NB-IoT模块17向用户的智能手机发送信息。还可通过所述移动终端设备(如智能手机)查询纸尿裤100吸收的尿液量M1。
应当注意的是，纸尿裤是一次性用后即抛的日用品，但是智能检测器200是可拆卸重复利用的，具有实用性。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能婴儿纸尿裤，包括纸尿裤，所述纸尿裤包括由下至上叠设的表层无纺布、吸收芯体和防漏底膜；其特征在于：
所述防漏底膜的表面印制有第一导电油墨带和第二导电油墨带，所述第一导电油墨带和第二导电油墨带位于纸尿裤上对应人体的裆部位置，且所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相互不接触；
还包括智能检测器，所述智能检测器包括壳体，所述壳体上表面设置有触摸开关，所述壳体下表面设置有第一电极端和第二电极端；当所述智能检测器贴设在纸尿裤的防漏底膜时，所述第一电极端和第二电极端一一对应与所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触；
所述壳体内设置有电池、恒压源电路、电阻R1、三极管Q1、三极管Q2、运算放大器IC1、参考电容CX、电压检测电路、微处理器和无线通信模块；所述参考电容CX的电容值为X；
所述电池与微处理器电连接；所述触摸开关与微处理器电连接；所述电池的正极依次通过电阻R1、三极管Q1与恒压源电路的输入端电连接，所述恒压源电路的输出端与第一电极端电连接，所述恒压源电路的输出端输出电压V0，所述三极管Q1的基极与微处理器电连接；所述第一电极端通过三极管Q2与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述三极管Q2的基极与微处理器电连接,所述运算放大器IC1的同向输入端接地；所述参考电容CX的第一端与运算放大器IC1的反向输入端电连接，所述参考电容CX的第二端与运算放大器IC1的输出端电连接；所述运算放大器IC1的输出端与电压检测电路电连接，所述电压检测电路与微处理器电连接，所述电压检测电路用于检测运算放大器IC1的输出端输出电压V1；
检测第一导电油墨带和第二导电油墨带之间的电容包括：
首先、微处理器控制三极管Q1导通，三极管Q2截止；此时电池的电压作用在第一导电油墨带和第二导电油墨带上，第一导电油墨带和第二导电油墨带上储存电荷，使第一导电油墨带和第二导电油墨带形成电压V0；
其次、微处理器控制三极管Q2导通，三极管Q1截止；此时运算放大器IC1输出端输出电压V1并传递给微处理器；
最后，所述微处理器计算第一电极端和第二电极端之间的电容值C1；
所述C1＝XV1/VO；
所述微处理器根据该电容值C1获取纸尿裤吸收的尿液量M1；
所述电容值C1与尿液量M1的关联关系预先设定在所述微处理器内；所述微处理器内还预先设定有电容值触发阈值C0；
所述无线通信模块与微处理器通信连接，所述无线通信模块用于与移动终端设备无线通信连接；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器通过无线通信模块向所述移动终端设备发送提示信息；
还可通过所述移动终端设备查询纸尿裤吸收的尿液量M1。
2.根据权利要求1所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述智能检测器的壳体内还设置有提示灯，所述提示灯与微处理器电连接；
所述壳体采用透光材料，所述提示灯发出的光线可透过所述壳体；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器控制提示灯闪烁。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述智能检测器的壳体内还设置有扬声器，所述扬声器与微处理器电连接；
当检测到第一电极端和第二电极端间的电容值C1＞C0时，所述微处理器控制扬声器发出语音提示。
4.根据权利要求3所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述智能检测器的壳体内还设置有无线充电模块、充放电保护电路和电量检测电路；
所述无线充电模块通过充放电保护电路与电池电连接；所述电池与电量检测电路电连接，所述电量检测电路与微处理器电连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相互平行设置，且所述第一导电油墨带和第二导电油墨带间的间距为1-5cm。
6.根据权利要求5所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述第一电极端和第二电极端凸出于所述壳体下表面1mm-3mm。
7.根据权利要求6所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述壳体下表面还设置有魔术贴HOOK面；使用时，将所述智能检测器的魔术贴HOOK面粘贴在纸尿裤的防漏底膜，使所述第一电极端和第二电极端一一对应与所述第一导电油墨带和第二导电油墨带相接触。
8.根据权利要求7所述的一种智能婴儿纸尿裤，其特征在于：所述无线通信模块采用NB-IoT模块、蓝牙模块以及WiFi模块中的任意一种。
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