TW202407326A - 內崁式尿液檢測的便器 - Google Patents
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Abstract
一種內崁式尿液檢測的便器，包含有一便器本體、一檢測器、一處理器及一顯示器，該便器本體設置有一尿液採集槽，該尿液採集槽中具有一排尿孔；該檢測器，設置於該尿液採集槽中，包含有一殼體、供一尿液通過的一檢測通道、一光源模組及一感測模組，由該光源模組向該檢測通道發射一檢測光束，並由該感測模組接收穿透該尿液的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度訊號；該處理器電連接該光源模組及該感測模組，該處理器接收該光強度訊號，並根據該光強度訊號計算該尿液中的各成分的含量，以產生一檢測結果；該顯示器電連接該處理器，接收該檢測結果並將該檢測結果顯示於一顯示畫面中。
Description
一種便器，尤指一種內崁式尿液檢測的便器
為了控管健康狀況，一般民眾會定期進行健康檢查，健康檢查時需要進行血液或尿液檢測等生理檢驗，而過往有病史的病人也需要時常檢測檢測血液與尿液中的各種數值的含量，以持續追蹤身體狀況，降低症狀發生的機率。舉例來說，尿酸為人體分解細胞核酸(普林)後代謝的最終產物，當人體攝取過多高普林食物或當人體產生過多尿酸或腎臟代謝尿酸的能力不良時，容易引發高尿酸血症、痛風性關節炎、腎臟結石、關節畸形等症狀，便需要透過尿液檢測測量尿液中的尿酸含量，檢視是否存在健康威脅。
現在的尿液檢測大多使用光學試劑搭配光電分析進行檢測，因此受測者需要撥空前往專業醫療院所進行檢測，且現有的尿液檢測結果並非即時顯示給受測者，往往需要好幾天的分析時間，除此之外，由於受測者需要自行將尿液裝入指定容器中並交付給檢測人員進行後續分析，收集尿液時常常需要先由紙杯等容器裝入尿液再倒入試管中，整體過程耗時且十分不便。
由此可見，現有的尿液檢測方式缺乏即時性，且便利性亦有待改良。
有鑑於此，本發明內崁式尿液檢測的便器，能提升尿液檢測的便利性，提高尿液檢測效率。
為達成前述目的，本發明內崁式尿液檢測的便器，包含有：
一便器本體，設置有一尿液採集槽；其中該尿液採集槽中具有一排尿孔；
一檢測器，設置於該尿液採集槽中，包含有：
一殼體；
一檢測通道，供一尿液通過；
一光源模組，設置於該殼體中，向該檢測通道發射一檢測光束；以及
一感測模組，設置於該殼體中，接收穿透該尿液的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度訊號；
一處理器，電連接該光源模組及該感測模組，該處理器接收該光強度訊號，並根據該光強度訊號計算該尿液中的各成分的含量，以產生一檢測結果；以及
一顯示器，電連接該處理器，接收該檢測結果並將該檢測結果顯示於一顯示畫面中。
本發明內崁式尿液檢測的便器藉由設於該尿液採集槽內的該檢測器進行尿液檢測，受測者只要正常如廁，讓尿液流進該尿液採集槽中，便能直接進行尿液檢測，而不須再自行以試管或紙杯等容器盛裝尿液以供尿液檢測使用，能有效提升尿液檢測的便利性，且本發明可即時的對尿液檢測結果進行分析，並顯示於該顯示畫面中供使用者了解檢測結果，進一步減少習知尿液檢測所耗費的等待時間。
請參看圖1及圖2所示，本發明內崁式尿液檢測的便器包含有一便器本體10、一檢測器20、一處理器30及一顯示器40，該便器本體10可為小便斗或馬桶等供便溺的廁所用具，於圖1至圖3的實施例中以該便器本體10為小便斗為例。該便器本體10設置有一尿液採集槽11、一排水孔12及一感應沖水器13，且該便器本體10具有一排汙側面14，該排汙側面14內凹形成一排汙池15，該尿液採集槽11設置於該便器本體10的該排汙側面14上，且該尿液採集槽11中具有一排尿孔16，而該尿液採集槽11的該排尿孔16連接該便器本體10的排水管(圖中未示)，該排尿孔16中設置有一漏斗件17，該漏斗件17位於該便器本體10其排汙側面14的一端開口較連接排水管的一端寬，當尿液進入該尿液採集槽11要由該排尿孔16排出時，透過漏斗狀的設計，降低尿液自該尿液採集槽11中向排水管排出的速度，以便於該尿液採集槽11中進行尿液檢測。該排水孔12連接該便器本體10的排水管。該感應沖水器13用於感測物體並驅動該便器本體10於該排汙側面14進行沖水，該感應沖水器13設置於該便器本體10的該排汙側面14，當使用者靠近該便器本體10或離開該便器本體10，該感應沖水器13的感測數值發生變化，由該感應沖水器13驅動該便器本體10進行沖水，對該排汙側面14進行清潔。
請參看圖3所示，該檢測器20設置於該尿液採集槽11中，該檢測器20包含有一殼體21、一檢測通道22、一光源模組23、一感測模組24，該殼體21為防水殼體21，該光源模組23及該感測模組24設置於該殼體21的一內部空間中，由該殼體21包覆該光源模組23及該感測模組24，防止尿液滲入。當該尿液採集槽11裝有尿液時，該檢測通道22可供尿液通過。該光源模組23與該感測模組24設置於該檢測通道22的相對兩側，並設置於該內部空間中的該至少一電路板25上，且該檢測通道22的相對兩側分別設有該檢測器20的一第一透光鏡片26及一第二透光鏡片27，該第一透光鏡片26設於該光源模組23與該檢測通道22之間，該第二透光鏡片27設於該感測模組24與該檢測通道22之間，其中，該殼體21可為透明殼體，不影響該第一透光鏡片26與該第二透光鏡片27的功能。
該光源模組23用以向該檢測通道22發射一檢測光束，該檢測光束依序穿透該第一透光鏡片26、該檢測通道22中的尿液及該第二透光鏡片27後由該感測模組24接收，該感測模組24根據接收到的該檢測光束產生一光強度訊號，其中，該光源模組23可為一汞燈、一氣體燈、一雷射光源、一LED燈等發光元件，該感測模組24可為一光感測器、一光電二極體陣列(Photodiode array, PDA)感測器、一光譜儀、一互補性氧化金屬半導體(CMOS)感測器等感光元件，而該光強度訊號以光吸收度表示。該檢測光束可根據所欲檢測的成分不同而包含不同波長的光線，而本發明可針對尿液的酸鹼值、尿糖、尿蛋白、潛血、尿酸、亞硝酸鹽、酮體等參數進行量測。
根據比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law)的公式：
及
；
其中，A為光吸收度、α為吸收係數、L為光程長度、c為濃度、I
0為入射光強度、I為透射光強度。
當光線入射進物體中時，物體內的吸光物質會吸收部分光能量，使透射出物體的光線的光強度減弱，被吸收的能量可視為吸收度A，因此可由入射光強度I
0與透射光強度I的能量差來計算出物體的光吸收度A。當該檢測器20於尿液中進行尿液檢測時，該光源模組23所發射的該檢測光束穿過該檢測通道22內的尿液後由該感測模組24所接收，該檢測光束的部分光能量被尿液中的各項成分所吸收，因此該感測模組24可由該檢測光束的光強度產生一光強度訊號，該光強度訊號以光吸收度表示，即可藉由光吸收度計算尿液中的不同成分的濃度。本發明除透過光學法進行尿液檢測之外，本發明的該檢測器20亦可使用生化法、電化學法、電導分析法等原理進行尿液檢測。
該處理器30電連接該感應沖水器13、該光源模組23及該感測模組24，由該處理器30控制該感應沖水器13、該光源模組23及該感測模組24運作，並接收該感測模組24輸出的該光強度訊號，該處理器30由該光強度訊號計算所檢測的尿液其各項成分含量而產生一檢測結果，並將該檢測結果傳輸至該顯示器40，其中，該處理器30可為一中央處理器30或一微控制器。
該顯示器40電連接該處理器30，並接收該處理器30傳輸的該檢測結果，該顯示器40可將該檢測結果以數值或圖像等方式呈現於一顯示畫面中供使用者檢視。於本實施例中，該顯示器40可與該便器本體10分離設置，圖1中該顯示器40與該便器本體10設置於同一牆面上，而該顯示器40可設置在受測者使用該便器本體10時視線的等高處，方便受測者透過該顯示畫面檢視受測結果，該處理器30則可設置於該顯示器40的背面，並透過電線50與該檢測器20電連接。
此外，請參看圖1及圖2所示，該感應沖水器13位於該排水孔12上方，而該尿液採集槽11形成於該排汙側面14，且該尿液採集槽11設置於該感應沖水器13與該排水孔12的連線之間。進一步參看圖4所示，當使用者如廁時，該尿液採集槽11接收一尿液70，該漏斗件17的漏斗狀設計減緩該尿液70的流速，使該尿液70累積於該尿液採集槽11中，該尿液70的液面蓋過該檢測器20，該檢測器20的該檢測通道22由該尿液70通過，此時該檢測器20進行尿液檢測，該光源模組23發射該檢測光束，該檢測光束穿透該檢測通道22內的該尿液70而由該感測模組24所接收，該感測模組24根據所接收的該檢測光束的光強度產生該光強度訊號。
請參看圖5所示，該內崁式尿液檢測的便器包含有一供電模組60，該供電模組60電連接該處理器30，並對該處理器30供電，該供電模組60可為一適配器(adapter)、一變壓器或一轉接器，以從一市電電源、一交流電源或一直流電源取得電力，並輸出一直流電或一交流電，對該處理器30供電。或該供電模組60為一直流電源或一交流電源，例如一電池，可直接輸出電力至該處理器30。
進一步參看圖6所示，本發明內崁式尿液檢測的便器的運作流程如下。
S10：偵測到使用者靠近，該感應沖水器13驅動該便器本體10進行沖水。
S11：使用者排尿，尿液流至該尿液採集槽11內。當尿液流向該尿液採集槽11時，原先沖水時積攢的水由使用者的尿液取代。
S12：當該感應沖水器13偵測到使用者靠近並驅動沖水後，該處理器30輸出一觸發訊號至該檢測器20，由該處理器30根據該觸發訊號控制該光源模組23發射該檢測光束，當該檢測光束穿透該檢測通道22內的尿液而由該感測模組24所接收，該感測模組24根據所接收的該檢測光束的光強度產生該光強度訊號，並將該光強度訊號傳輸至該處理器30。
S13：該處理器30接收該光強度訊號後藉由該光強度訊號計算所檢測的尿液中各成分的含量而產生一檢測結果，並將該檢測結果傳輸至該顯示器40。
S14：該顯示器40將該檢測結果顯示於該顯示畫面中。
S15：使用者離開後，該感應沖水器13驅動該便器本體10進行沖水。藉由水流帶走殘餘尿液，達到清潔功效。
請參看圖7所示，圖7為尿液中各項物質的吸收光譜圖，由圖7可以發現，尿液中的尿酸、白蛋白、肌酐、葡萄糖、鹽分的吸收峰值各有不同。進一步參看圖8所示，以尿酸為例，尿酸的吸收峰值並未與其他物質的吸收峰值重疊，尿酸溶液的光吸收峰值在波長為275nm至315nm的區段，換句話說，若以不同波長的檢測光束穿透一尿液樣本，波長為275nm至315nm的檢測光束其光能量被尿液中的尿酸所吸收的情形相較於其他波長區段尤為明顯，而其他物質的光吸收現象並不明顯，因此，若採用波長為275nm至315nm的該檢測光束進行尿酸檢測並不會受尿液中的其他物質所干擾而影響準確度，同理，當欲檢測尿液中不同成分時，可調整該檢測光束的光波長，或於該檢測光束中增加不同波長的光線，以檢測不同波長光線通過尿液後的光強度。
綜上所述，本發明內崁式尿液檢測的便器的該便器本體10內設有該尿液採集槽11，並由該尿液採集槽11內的該檢測器20對尿液進行尿液檢測，且即時的向使用者顯示檢測結果，與習知技術相比，受測者不需要再自行以容器裝盛尿液，只需於如廁時一併進行檢測，能提升尿液檢測的便利性，且受測者不需要耗費數小時或數日的時間等待檢測報告，能供受測者及時了解自身的身體狀況。
10:便器本體
11:尿液採集槽
12:排水孔
13:感應沖水器
14:排汙側面
15:排汙池
16:排尿孔
17:漏斗件
20:檢測器
21:殼體
22:檢測通道
23:光源模組
24:感測模組
25:電路板
26:第一透光鏡片
27:第二透光鏡片
30:處理器
40:顯示器
50:電線
60:供電模組
70:尿液
圖1：本發明內崁式尿液檢測的便器的立體外觀圖。
圖2：本發明內崁式尿液檢測的便器的部分剖視示意圖。
圖3：本發明內崁式尿液檢測的便器的剖視示意圖。
圖4：本發明內崁式尿液檢測的便器的使用示意圖。
圖5：本發明內崁式尿液檢測的便器的方塊示意圖。
圖6：本發明內崁式尿液檢測的便器的流程示意圖。
圖7：尿液中各項物質的吸收光譜圖。
圖8：尿酸的吸收光譜圖。
10:便器本體
11:尿液採集槽
12:排水孔
13:感應沖水器
14:排汙側面
15:排汙池
20:檢測器
30:處理器
40:顯示器
Claims (8)
- 一種內崁式尿液檢測的便器，包含有： 一便器本體，設置有一尿液採集槽；其中該尿液採集槽中具有一排尿孔； 一檢測器，設置於該尿液採集槽中，包含有： 一殼體； 一檢測通道，供一尿液通過； 一光源模組，設置於該殼體中，向該檢測通道發射一檢測光束；以及 一感測模組，設置於該殼體中，接收穿透該尿液的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度訊號； 一處理器，電連接該光源模組及該感測模組，該處理器接收該光強度訊號，並根據該光強度訊號計算該尿液中的各成分的含量，以產生一檢測結果；以及 一顯示器，電連接該處理器，接收該檢測結果並將該檢測結果顯示於一顯示畫面中。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，該尿液採集槽的該排尿孔中設置有一漏斗件。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，該便器本體與該處理器及該顯示器為分離設置。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，其中，該光學模組與該感測模組設置於該檢測通道的相對兩側。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，該便器本體設置有一感應沖水器，當使用者靠近該便器本體或離開該便器本體，由該感應沖水器驅動該便器本體進行沖水。
- 如請求項5所述之內崁式尿液檢測的便器，當該感應沖水器偵測到使用者靠近並驅動沖水後，該處理器輸出一觸發訊號至該檢測器，由該觸發訊號控制該光源模組發射該檢測光束。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，該檢測器包含有： 一第一透光鏡片，設於該光源模組與該檢測通道之間； 一第二透光鏡片，設於該感測器與該檢測通道之間； 其中，該檢測光束依序穿透該第一透光鏡片、該檢測通道中的該尿液及該第二透光鏡片後由該感測模組接收。
- 如請求項1所述之內崁式尿液檢測的便器，該便器本體具有一排汙側面； 該排汙側面內凹形成有一排汙池，且該排汙池之一底部形成有一排水孔； 該排汙側面設置有一感應沖水器，且該感應沖水器位於排水孔上方，而該尿液採集槽形成於該排汙側面，且設置於該感應沖水器與該排水孔的連線之間。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111130371A TW202407326A (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 內崁式尿液檢測的便器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW202407326A (zh) |
-
2022
- 2022-08-12 TW TW111130371A patent/TW202407326A/zh unknown
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