CN214433943U - 一种具有体征监测的马桶圈 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有体征监测的马桶圈，涉及智能马桶圈的技术领域，其技术方案要点是：一种具有体征监测的马桶圈，包括马桶圈本体，所述马桶圈本体设置有体征监测系统，所述体征监测系统包括，体征采集模块，设置于马桶圈本体上端面，负责体征信号的采集、检测及信号处理；主控制器，连接于光电采集模块，用于将上述经过检测及处理后得到的信号进行分析及计算，以得到体征数据；显示装置，连接于主控制器，用于显示体征数据。本实用新型的一种具有体征监测的马桶圈使得用户不用刻意为之，就能够了解自己的生理信息，了解自己的健康状况。

Description

一种具有体征监测的马桶圈
技术领域
本实用新型涉及智能马桶圈的技术领域，尤其是涉及一种具有体征监测的马桶圈。
背景技术
进入21世纪，商业和科技竞争越来越激烈，熬夜加班已经成为常态，猝死、昏厥现象在各大场所已经屡见不鲜。如何减少或者预防猝死、昏厥现象，已经成为大健康管理重点研究的对象。从过度劳累的低危人群、再到中危人群、最后到高危人群的转变，其实是一个量变到质变的过程，在这个过程中，人的生命体征数据的变化是最为明显的。
特别是在南方城市，家中大多安装为坐式马桶，而坐式马桶均设置有一马桶圈；随着社会的普遍发展智能马桶圈也越来越普及，智能马桶圈拥有许多特别的功能：如臀部清净、下身清净、移动清净、坐圈保温、暖风烘干、自动除臭、静音落座等等。但现有的马桶圈不能辅助采集并获取使用者的健康体征数据，从而不能起到对使用者进行一个健康的监管作用。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有体征监测的马桶圈，使得用户不用刻意为之，就能够了解自己的生理信息，了解自己的健康状况。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有体征监测的马桶圈，包括马桶圈本体，所述马桶圈本体设置有体征监测系统，所述体征监测系统包括，
体征采集模块，设置于马桶圈本体上端面，负责体征信号的采集、检测及信号处理；
主控制器，连接于体征采集模块，用于将上述经过检测及处理后得到的信号进行分析及计算，以得到体征数据；
显示装置，连接于主控制器，用于显示体征数据。
通过采用上述技术方案，在现在科技发展的时代，人们在日常生活和工作中，多会使用到坐式马桶，特别是在南方城市中，而马桶圈本体作为坐式马桶的重要组成部分，当使用者使用坐式马桶并坐在其上面时，设置在马桶圈本体上端面上的体征采集模块则会自动采集使用者的体征信号，并将体征信号检测及处理，然后将上述的经过处理的信号通过主控制器分析运算得到使用者的一些体征数据，以显示在显示装置，以便于使用者能够及时了解自身的身体状况；其中，主控制器内预存有关于医疗方面的运算方法(例如根据脉搏波或心电图信号来得出各种体征数据的运算方法，这些都是在医疗领域内现有的技术，本领域人员将其加入是较为简单能做到的)，本方案将健康理念引入控制器，让健康监测与日常生活融为一体；使得用户不用刻意为之，就能够了解自己的生理信息，了解自己的健康状况。
本实用新型进一步设置为：所述体征采集模块包括，
金属采集接口，为若干对且分别对称设置于两侧的马桶圈本体上，用于采集体征信号；
体征检测装置，与金属采集接口连接，用于对体征信号进行检测及信号处理。
通过采用上述技术方案，在使用坐式马桶过程中，使用者坐在马桶圈本体上时，同时使用者的两大腿分别接触在马桶圈的两侧上，从而两大腿分别与两侧马桶圈上的金属采集接口相接触，从而金属采集接口就能够通过两大腿生物电信号对人体进行体征信息进行采集，获取心脏健壮性关键体征，并将体征信息输送至体征检测装置，以对采集到的体征信息进行信号处理(包括抽取特征信号，经去干扰、分析、综合、变换和运算等处理，从而得到所需要的特征信号)，然后将上述的特征数据通过主控制器分析运算得到关于使用者的体征数据。
本实用新型进一步设置为：所述体征检测装置包括，
模拟开关，连接于金属采集接口，用于将体征信号分配给体脂检测模块或ECG模块；
体脂检测模块，连接于模拟开关，负责检测人体阻抗；
ECG模块，连接于模拟开关，负责人体ECG信号的放大、整形、滤波后送给处理器；
处理器，分别与体脂检测模块和ECG模块相连接，用于对ECG信号及人体阻抗信号的后处理，并负责与主控制器进行通讯。
通过采用上述技术方案，金属采集接口就像是心电监护电极片，金属采集接口的体征信号经模拟开关分配给体脂检测模块或ECG模块使用，通过体脂检测模块以检测人体阻抗，通过ECG模块以对人体ECG信号进行放大、整形、滤波，最后通过处理器将上述信号发送至主控制器进行分析运算得到关于使用者的体征数据(包括HR心率、RR呼吸率、SNA焦虑指数、HRV心率变异性、ARR心律不齐、QT间期、PBF体脂率、PBW体水分率、FAG疲劳等级等)；结合心脏功能、呼吸功能和疲劳等级，判定测量人员状态，根据健康评估模型以及慢性病风险，提供提醒信息。
本实用新型进一步设置为：所述体征采集模块还包括连接于处理器的 PPG模块，所述PPG模块设置于马桶圈本体外壳体上，且负责脉搏波信号的放大和过滤；所述处理器用于对脉搏波信号的处理，并负责与主控制器进行通讯。
通过采用上述技术方案，当使用者做到马桶圈本体上时，设置在马桶圈本体上端面上的PPG模块则会自动采集使用者的脉搏波信号，并将脉搏波信号放大及过滤输送至处理器，处理器对脉搏波信号进行信号处理(包括抽取特征信号，经去干扰、分析、综合、变换和运算等处理，从而得到所需要的特征信号)，然后将上述的特征信号通过主控制器分析运算得到使用者的一些体征数据(体征数据可以包括HR心率、RR呼吸率、HRV心率变异性、 ARR心律不齐、SNA焦虑指数)，以显示在显示装置，以便于使用者能够及时了解自身的身体状况；其中，主控制器内预存有关于医疗方面的运算方法 (例如根据脉搏波来得出各种数据的运算方法，这些都是在医疗领域内现有的技术)。
本实用新型进一步设置为：所述处理器的输入端还连接有血氧模块；所述血氧模块负责对人体血氧信号的采集，并发送至处理器。
通过采用上述技术方案，增设血氧模块可以检测使用者的血氧饱和度，从而检测BP血压、SIS动脉硬化指数等，能够更好的为使用者提供体征数据，为使用者的健康得到更好的保障。
本实用新型进一步设置为：所述处理器与主控制器之间通过设置有通用异步收发传输器进行通讯。
通过采用上述技术方案，通用异步收发传输器通常称作UART，采用通用异步收发传输器可以使得通信的速度更高，传输安全性更高。
本实用新型进一步设置为：所述处理器连接有无线通信模块，所述处理器通过无线通信模块连接有移动终端。
通过采用上述技术方案，通过无线通信模块与移动终端连接，以将体征数据发送至移动终端以便于使用者及使用者的家人查看及记录，移动终端可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
本实用新型进一步设置为：所述无线通信模块为蓝牙模块、WiFi模块或NB-IOT模块。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：当使用者使用坐式马桶并坐在其上面时，设置在马桶圈本体上端面上的体征采集模块则会自动采集使用者的体征信号，并将体征信号检测及处理，然后将上述的经过处理的信号通过主控制器分析运算得到使用者的一些体征数据，以显示在显示装置，以便于使用者能够及时了解自身的身体状况；让健康监测与日常生活融为一体；使得用户不用刻意为之，就能够了解自己的生理信息，了解自己的健康状况。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的系统框图；
图3是通用异步收发传输器的原理图；
图4是PPG模块的电路原理图。
图中，1、马桶圈本体；2、体征采集模块；21、金属采集接口；22、体征检测装置；221、模拟开关、222、体脂检测模块；223、ECG模块；224、处理器；23、PPG模块；24、血氧模块；3、主控制器；4、显示装置；5、通用异步收发传输器；6、无线通信模块；7、移动终端。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型公开的一种具有体征监测的马桶圈，包括马桶圈本体1，马桶圈本体1设置有体征监测系统，体征监测系统包括体征采集模块2、主控制器3和显示装置4；其中，体征采集模块2，设置于马桶圈本体1上端面，负责体征信号的采集、检测及信号处理；主控制器3，连接于体征采集模块2，用于将上述经过检测及处理后得到的信号进行分析及计算，以得到体征数据；显示装置4，连接于主控制器3，用于显示体征数据。
在现在科技发展的时代，人们在日常生活和工作中，多会使用到坐式马桶，特别是在南方城市中，而马桶圈本体1作为坐式马桶的重要组成部分，当使用者使用坐式马桶并坐在其上面时，设置在马桶圈本体1上端面上的体征采集模块2则会自动采集使用者的体征信号，并将体征信号检测及处理，然后将上述的经过处理的信号通过主控制器3分析运算得到使用者的一些体征数据，以显示在显示装置4，以便于使用者能够及时了解自身的身体状况；其中，主控制器3内预存有关于医疗方面的运算方法(例如根据脉搏波或心电图信号来得出各种体征数据的运算方法，这些都是在医疗领域内现有的技术，本领域人员将其加入是较为简单能做到的)，本方案将健康理念引入控制器，让健康监测与日常生活融为一体；使得用户不用刻意为之，就能够了解自己的生理信息，了解自己的健康状况。
其中，体征采集模块2包括金属采集接口21和体征检测装置22；其中，金属采集接口21，为若干对且分别对称设置于两侧的马桶圈本体1 上，用于采集体征信号；体征检测装置22，与金属采集接口21连接，用于对体征信号进行检测及信号处理。在使用坐式马桶过程中，使用者坐在马桶圈本体1上时，同时使用者的两大腿分别接触在马桶圈的两侧上，从而两大腿分别与两侧马桶圈上的金属采集接口21相接触，从而金属采集接口21就能够通过两大腿生物电信号对人体进行体征信息进行采集，获取心脏健壮性关键体征，并将体征信息输送至体征检测装置22，以对采集到的体征信息进行信号处理(包括抽取特征信号，经去干扰、分析、综合、变换和运算等处理，从而得到所需要的特征信号)，然后将上述的特征数据通过主控制器 3分析运算得到关于使用者的体征数据。
在本实施例中，体征检测装置22包括模拟开关221、体脂检测模块 222、ECG模块223和处理器224；其中，模拟开关221，连接于金属采集接口21，用于将体征信号分配给体脂检测模块222或ECG模块223；体脂检测模块222，连接于模拟开关221，负责检测人体阻抗；ECG模块223，连接于模拟开关221，负责人体ECG信号的放大、整形、滤波后送给处理器224；处理器224，分别与体脂检测模块222和ECG模块223相连接，用于对ECG 信号及人体阻抗信号的后处理，并负责与主控制器3进行通讯。在本实施例中，金属采集接口21就像是心电监护电极片，金属采集接口21的体征信号经模拟开关221分配给体脂检测模块222或ECG模块223使用，通过体脂检测模块222以检测人体阻抗，通过ECG模块223以对人体ECG信号进行放大、整形、滤波，最后通过处理器224将上述信号发送至主控制器3进行分析运算得到关于使用者的体征数据(包括HR心率、RR呼吸率、SNA焦虑指数、HRV心率变异性、ARR心律不齐、QT间期、PBF体脂率、PBW体水分率、FAG疲劳等级等)；结合心脏功能、呼吸功能和疲劳等级，判定测量人员状态，根据健康评估模型以及慢性病风险，提供提醒信息。
这里需要理解的是：心电图是心脏在每个运动周期中的生物电变化过程。是心脏往复活动的表现，是由起搏点—心房—心室的兴奋过程。心电图检查对心血管疾病的诊断具有重要的意义：它对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值；对心肌炎、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。心电图检查会用于对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等疾病的检查。可以反映心肌受损的程度和发展过程和心房、心室的功能结构情况。另外，通过心电图检查还能发现其他检查所不能发现 Brugada综合征、长QT和短QT综合征等。举个例子，根据心电图信号来计算心率：心房每分钟跳动的次数称为心房率，心室每分钟跳动的次数称为心室率。通过心电图计算的心率实际上是指每分钟心脏电激动的次数。正常情况下心电图上的每一次QRS波都代表有一次心跳。把一定时间内心跳的次数换算成每分钟心跳次数就是心率；因此通过心电图信号可以运用现代医疗技术能够得出很多人们的体征数据。
以上可根据性别、身高、体重计算测量者PBF体脂率、PBW体水分率，结合BMI指数判定肥胖程度，以及可能存在的慢性病风险；结合心脏功能、呼吸功能和疲劳等级，判定测量人员工作状态，根据健康评估模型以及慢性病风险，提供提醒信息。
同时，体征采集模块2还包括连接于处理器224的PPG模块23，PPG模块23设置于马桶圈本体1外壳体上，且负责脉搏波信号的放大和过滤；处理器224用于对脉搏波信号的处理，并负责与主控制器3进行通讯。当使用者做到马桶圈本体1上时，设置在马桶圈本体1上端面上的PPG模块23则会自动采集使用者的脉搏波信号，并将脉搏波信号放大及过滤输送至处理器 224，处理器224对脉搏波信号进行信号处理(包括抽取特征信号，经去干扰、分析、综合、变换和运算等处理，从而得到所需要的特征信号)，然后将上述的特征信号通过主控制器3分析运算得到使用者的一些体征数据(体征数据可以包括HR心率、RR呼吸率、HRV心率变异性、ARR心律不齐、 SNA焦虑指数)，以显示在显示装置4，以便于使用者能够及时了解自身的身体状况；其中，主控制器3内预存有关于医疗方面的运算方法(例如根据脉搏波来得出各种数据的运算方法，这些都是在医疗领域内现有的技术)。
关于PPG模块23的原理：心率检测时利用光电感测元件吸收光线能量的原理，记录光线于血管中受血液流动的变化而侦测出来的信号。血流速伴随心脏的搏动而产生变化，光电感测元件会随着血液量血管的收缩和扩张的变化使得感测器产生明暗的变化量或是光的反射量，而目前业界有两类感测器可用来呈现，一是光电二级体感测器，二是互补性氧化金属半导体传感器，皆可用来量测皮下组织血液变化；本实施例采用光电二级体感测器。
另外，在处理器224的输入端还连接有血氧模块24；血氧模块24负责对人体血氧信号的采集，并发送至处理器224。增设血氧模块24可以检测使用者的血氧饱和度，从而检测BP血压、SIS动脉硬化指数等，能够更好的为使用者提供体征数据，为使用者的健康得到更好的保障。
上述的血氧模块24为SPO2模块；SPO2模块测量采用为脉动血氧定量法，是一种连续的、无创伤测定血红蛋白氧合饱和度的方法，因此使用在马桶圈本体1上更加适合且效果更好。
进一步的，处理器224与主控制器3之间通过设置有通用异步收发传输器5进行通讯。通用异步收发传输器5通常称作UART，采用通用异步收发传输器5可以使得通信的速度更高，传输安全性更高。
另外，处理器224还连接有无线通信模块6，处理器224通过无线通信模块6连接有移动终端7。通过无线通信模块6与移动终端7连接，以将体征数据发送至移动终端7以便于使用者及使用者的家人查看及记录，移动终端7可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
其中，无线通信模块6为蓝牙模块、WiFi模块或NB-IOT模块。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有体征监测的马桶圈，包括马桶圈本体(1)，其特征在于：所述马桶圈本体(1)设置有体征监测系统，所述体征监测系统包括，
体征采集模块(2)，设置于马桶圈本体(1)上端面，负责体征信号的采集、检测及信号处理；
主控制器(3)，连接于体征采集模块(2)，用于将上述经过检测及处理后得到的信号进行分析及计算，以得到体征数据；
显示装置(4)，连接于主控制器(3)，用于显示体征数据。
2.根据权利要求1所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述体征采集模块(2)包括，
金属采集接口(21)，为若干对且分别对称设置于两侧的马桶圈本体(1)上，用于采集体征信号；
体征检测装置(22)，与金属采集接口(21)连接，用于对体征信号进行检测及信号处理。
3.根据权利要求2所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述体征检测装置(22)包括，
模拟开关(221)，连接于金属采集接口(21)，用于将体征信号分配给体脂检测模块(222)或ECG模块(223)；
体脂检测模块(222)，连接于模拟开关(221)，负责检测人体阻抗；
ECG模块(223)，连接于模拟开关(221)，负责人体ECG信号的放大、整形、滤波后送给处理器(224)；
处理器(224)，分别与体脂检测模块(222)和ECG模块(223)相连接，用于对ECG信号及人体阻抗信号的后处理，并负责与主控制器(3)进行通讯。
4.根据权利要求3所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述体征采集模块(2)还包括连接于处理器(224)的PPG模块(23)，所述PPG模块(23)设置于马桶圈本体(1)外壳体上，且负责脉搏波信号的放大和过滤；所述处理器(224)用于对脉搏波信号的处理，并负责与主控制器(3)进行通讯。
5.根据权利要求3所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述处理器(224)的输入端还连接有血氧模块(24)；所述血氧模块(24)负责对人体血氧信号的采集，并发送至处理器(224)。
6.根据权利要求3所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述处理器(224)与主控制器(3)之间通过设置有通用异步收发传输器(5)进行通讯。
7.根据权利要求3所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述处理器(224)连接有无线通信模块(6)，所述处理器(224)通过无线通信模块(6)连接有移动终端(7)。
8.根据权利要求7所述的一种具有体征监测的马桶圈，其特征在于：所述无线通信模块(6)为蓝牙模块、WiFi模块或NB-IOT模块。
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