一種基於智能馬桶的血壓測量裝置的製作方法
2023-10-19 16:40:44
1.本實用新型涉及智能家居技術領域，具體涉及一種基於智能馬桶的血壓測量裝置。
背景技術：
2.智能馬桶通常具備臀部清潔、便圈保溫、暖風烘乾、自動除臭等功能，依靠相應的執行機構完成。智能馬桶因能有效減少肛門疾病、細菌感染等患病率而得到廣泛應用。血壓是人體重要的生理參數，反映了心臟泵血功能、外周血管阻力、血容量等心血管功能狀況，而高血壓又是常見的慢性病，高血壓防治任務艱巨。無袖帶式血壓測量的優點在於可實現血壓自動測量，並提供血壓的動態變化，測量時要受測者處於平靜狀態，且坐姿端正，保持不變。因此，有必要將無袖帶式血壓測量跟日常使用率高的智能馬桶的結合起來，既能保證受測者狀態，從而保證測量結果的準確性，又能不耽誤時間。
3.現有的基於智能馬桶的血壓測量裝置，存在如下問題：智能馬桶通常使用微波傳感器、熱釋電紅外傳感器等判斷是否有用戶，但是微波傳感器的識別效果容易受用戶距離、用戶大小、動作幅度等因素的影響，從而導致測量精度低，而熱釋電紅外傳感器的識別效果容易受用戶衣服顏色的影響，從而導致降低識別精度，導致用戶尚未就位就已經開始測量，造成大量數據冗餘，或者用戶已經就位但遲遲不開始測量，缺少足夠數據，進而降低血壓測量準確度；血壓測量的傳感器位置安裝位置不夠妥當，也會導致測量值不準確。
技術實現要素：
4.本實用新型提供一種基於智能馬桶的血壓測量裝置，為解決現有技術存在的「智能馬桶血壓測量準確度低」的問題提供硬體支持。
5.本實用新型通過以下技術方案解決技術問題：
6.一種基於智能馬桶的血壓測量裝置，包括檢測模塊、控制器模塊和無線傳輸模塊；
7.所述檢測模塊包括用戶狀態感知子模塊、脈搏採集子模塊和心電採集子模塊；所述用戶狀態感知子模塊包括至少1個飛行時間傳感器，各個飛行時間傳感器的輸出端分別與控制器模塊連接；各個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上；所述脈搏採集子模塊的輸出端與控制器模塊連接；所述心電採集子模塊的輸出端與控制器模塊連接；
8.所述無線傳輸模塊與控制器模塊連接，所述無線傳輸模塊還與外部終端連接；
9.所述控制器模塊與外部執行機構的控制端連接。
10.進一步地，所述用戶狀態感知子模塊包含2個飛行時間傳感器，所述2個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上。
11.進一步地，所述用戶狀態感知子模塊包含3個飛行時間傳感器，所述3個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上，且3個飛行時間傳感器呈銳角三角形分布。
12.進一步地，心電採集子模塊為心電傳感器；所述心電傳感器主要包括2個電極片，這2個電極片分別為第一電極片和第二電極片，所述第一電極片安裝在外部智能馬桶的手柄處，所述第二電極安裝在外部智能馬桶便圈的大腿位置。
13.進一步地，所述檢測模塊還包括距離檢測子模塊；所述距離檢測子模塊為距離傳感器，所述距離傳感器的輸出端與控制器模塊連接。
14.與現有技術相比，具有如下特點：
15.1、設置至少1個飛行時間傳感器，用於感知用戶的存在，當用戶出現在檢測區域時，飛行時間傳感器發射光，並接收光的飛行時間，可直接測量每個像素中的深度和幅度信息，利用飛行時間傳感器測量用戶的存在，不受用戶距離、用戶大小、動作幅度、衣服顏色等因素的影響，大大提高血壓測量的起始時間的準確度；各個飛行時間傳感器安裝在智能馬桶的面向同側的同一平面上，各飛行時間傳感器同時、同面檢測，能為血壓測量提供更為準確有效的數值，進而保證血壓測量的準確性。
16.2、將心電傳感器的其中1個電極片安裝在智能馬桶的手柄處，另一個電極片安裝在智能馬桶便圈的大腿位置，用戶在使用智能馬桶時，手和腿位置相對固定，心電傳感器能獲取完整的心電信號，有助於提高血壓檢測值的準確度。
附圖說明
17.圖1為本實用新型結構原理框圖。
具體實施方式
18.以下結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型並不局限於這些實施例。
19.一種基於智能馬桶的血壓測量裝置，包括檢測模塊、控制器模塊和無線傳輸模塊；所述檢測模塊包括用戶狀態感知子模塊、脈搏採集子模塊和心電採集子模塊；所述用戶狀態感知子模塊包括至少1個飛行時間傳感器，各個飛行時間傳感器的輸出端分別與控制器模塊連接，各個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上；所述脈搏採集子模塊的輸出端與控制器模塊連接；所述心電採集子模塊的輸出端與控制器模塊連接；所述無線傳輸模塊與控制器模塊連接，所述無線傳輸模塊還與外部終端連接；所述控制器模塊與外部執行機構的控制端連接。
20.檢測模塊主要用於檢測是否有用戶在使用智能馬桶，以及檢測用戶的脈搏和心電信號。用戶狀態感知子模塊包括至少1個飛行時間傳感器，且各個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上，例如，各飛行時間傳感器安裝在智能馬桶的正前方、左側面或者右側面。安裝在同一平面的優點在於各個飛行時間傳感器能相輔相成，即便個別飛行時間傳感器出現質量問題或者各個飛行時間傳感器相互之間存在檢測誤差，多數據的獲取整體上能保障檢測的準確性。
21.飛行時間傳感器主要包括至少2個發射器和1個接收器，且發射器數量為偶數，各發射器平均、對稱地分布在接收器的兩側，接收器一側的各個發射器的出射面相互平行，接收器另一側的各個發射器的出射面也相互平行，同時，所有發射器的出射面與接收器的入射面之間的夾角大於0
°
。飛行時間傳感器的各個發射器實時發出光信號，當有用戶進入檢
測區域時，接收器接收到的光信號相對於出射的光信號存在動態的飛行時間差，當飛行時間差不再變化，說明用戶在智能馬桶上已經就位，控制器模塊此時便開始接收脈搏採集子模塊和心電採集子模塊的信號，用於後需進行血壓計算。
22.優選地，本實用新型在用戶狀態感知子模塊設置2個飛行時間傳感器，所述2個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上。2個飛行時間傳感器相輔相成，相對於只設置1個飛行時間傳感器檢測到用戶的準確度更高。
23.優選地，本實用新型還可在所述用戶狀態感知子模塊設置3個飛行時間傳感器，所述3個飛行時間傳感器安裝在外部智能馬桶的面向同側的同一平面上，且3個飛行時間傳感器呈銳角三角形分布。銳減三角形呈三足鼎立之勢，檢測範圍寬，且三個檢測數值為後續的數據處理提供更為準確的原始數值。
24.血壓測量是通過同步採集心電與脈搏波傳導時間，並在後續進行相關運算實現的。智能馬桶的手柄通常是按鍵，用戶可通過按鍵操作智能馬桶的相關執行機構，實現臀部清潔、便圈保溫、暖風烘乾、自動除臭等功能。
25.脈搏採集子模塊為光電反射式脈搏傳感器，安裝在智能馬桶的手柄處。用戶使用智能馬桶時手握手柄，拇指放在脈搏傳感器上方，便可實時測量脈搏波信號。光電反射式脈搏傳感器利用光電容積原理，通過檢測手指末梢血液對紅外光的反射，間接測出脈搏波信號。光電反射式脈搏傳感器採集的脈搏信號相對比較穩定，輸出的信號僅需經雙t陷波濾波器濾除50hz工頻信號便可參與血壓計算。
26.心電採集子模塊為心電傳感器；所述心電傳感器主要包括2個電極片，這2個電極片分別為第一電極片和第二電極片，所述第一電極片安裝在外部智能馬桶的手柄處，所述第二電極安裝在外部智能馬桶便圈的大腿位置。用戶在使用智能馬桶時手握手柄，同時坐在便圈上，食指可放在第一極片上，大腿充分接觸第二電極片，如此便可以獲取準確的心電信號。心電信號需進行低噪聲放大、數字濾波後再用作後續的血壓計算。
27.另外，在所述檢測模塊還可設置距離檢測子模塊；所述距離檢測子模塊為距離傳感器，所述距離傳感器的輸出端與控制器模塊連接。飛行時間傳感器可高效、準確地檢測到用戶是否到位，但是仍可輔助性地增設距離傳感器來檢測用戶的空間位置。
28.外部終端可以是手機、電腦、平板等電子產品，在終端安裝app，用於設置智能馬桶的執行狀態，用於接收和顯示檢測數據。控制器模塊通過無線傳輸模塊將檢測數據傳輸至外部終端，控制器模塊通過無線傳輸模塊接收app下發的控制指令。
29.在電學領域，涉及檢測和執行的完整的技術方案，必然包括硬體結構和軟體結構，本實用新型僅為解決現有技術存在的「智能馬桶血壓測量準確度低」的問題提供硬體支持，即，本技術方案僅為解決該技術問題做出硬體部分的貢獻，本實用新型的保護範圍僅僅是硬體結構，因此，本實用新型不涉及電腦程式的改進，屬於實用新型的保護客體。