[發明專利]分析糞便提示疾病的便攜式智能馬桶或便盆及控制方法

在審

• 申請號: 202010091695.4
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111616632A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 易欣俊
• 申請（專利權）人: 易菊芳
• 主分類號: A47K11/04
• 分類號: A47K11/04;A47K11/12;A47K7/08;A61L9/22;A61G9/00;G05B19/04
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1.一種由八個功能模塊組成的低成本分析糞便提示疾病的便攜式智能馬桶或便盆，在無水且相對密閉，或相對較小空間如醫院病床、汽車等交通工具內使用，能用等離子體清除大小便時散發的難聞氣味并殺滅細菌、病毒，用紅外線傳感器、聲音識別傳感器與空氣質量傳感器自動識別大小便模式以及判別大小便是否結束，大便結束后用紙巾自動擦拭臀部，排便過程中用顏色傳感器分析大小便顏色，并由語音電路給出可能的疾病提示，最后自動收緊、密封接納排泄物的塑料袋，在非大小便時還可以作為空氣凈化器或負離子發生器使用；其中：

(1)排泄物接納模塊，包括：

塑料袋接納盆、塑料袋；其中：

塑料袋接納盆形狀是梨形，上部敞開，開口部位有U型槽，底部通過馬桶殼體后區內底面上的定位凸緣物實現與馬桶殼體的嵌入式連接，可方便取出；

一次性使用的塑料袋用于接納排泄物；

(2)高效除臭模塊，包括：

位于馬桶殼體前區的放電室，放電室內安裝的過濾器、風機、等離子體發生器，以及在公共壁上安裝的空氣質量傳感器，其中：

等離子體發生器由離子發生器電極、高頻高壓雙極性方波發生器組成；

離子發生器電極可采用常規的針-板式電極、線-板式電極、線-筒式電極；

風機、高頻高壓雙極性方波發生器的開關管通過控制電路與微處理器I/O口連通；

空氣質量傳感器通過信號調理電路與微處理器模擬/數字轉換器(ADC)口連通；

(3)塑料袋袋口收緊密封模塊，包括：

收緊電機、收緊繩；其中：

收緊電機是步進電機，位于電器倉內，通過驅動控制電路與微處理器I/O口連通；收緊電機轉動軸皮帶輪上固定并纏繞有不完全體收緊繩；

不完全體收緊繩是一端有壓緊連接器的柔軟細繩，用戶在使用現場先用該細繩有壓緊連接器的一端穿過商品化自鎖式尼龍扎帶鎖頭通孔并拉出一段，然后掰開壓緊連接器插入自鎖式尼龍扎帶的尾部，再壓緊后構成環形結構完全體收緊繩，進一步將環形結構完全體收緊繩放入塑料袋接納盆開口部位的U型槽內；

(4)大小便識別模塊，包括：

大小便識別紅外線傳感器、聲音識別傳感器、空氣質量傳感器；其中：

大小便識別紅外線傳感器是兩對對射式紅外線傳感器，兩個紅外線發射管、接收管分別相隔離2～3cm安裝在馬桶殼體后區上部兩側，紅外線發射管、紅外線接收管通過驅動控制電路與微處理器I/O口連通；

聲音識別傳感器由硬件、軟件兩部分組成，其中：

硬件部分包括麥克風、信號調理電路、微處理器，其中：

麥克風安裝在所述的馬桶殼體最前端凸起部分內；

麥克風拾音孔朝向所述的馬桶塑料袋接納盆；

麥克風連接所述的信號調理電路輸入端；

信號調理電路輸出端與微處理器片內模擬/數字轉換器(ADC)端口相連；

軟件部分主要包括數字小便聲樣本存儲模塊、模擬/數字轉換器(ADC)程序模塊和聲音識別程序模塊，其中：

數字小便聲樣本是男或女在所述的塑料袋接納盆內小便時的小便聲，經快速沃爾什變換(FWT)后所得的幅度和功率譜；

聲音識別程序模塊首先對模擬/數字轉換器輸出的數字聲音進行快速沃爾什變換(FWT)，然后分析變換結果的幅度、功率譜，再將結果與存儲的男或女數字小便聲樣本比較，相似率大于等于80％時，判別為小便聲；相似率小于80％時，判別為噪音；在聲音識別過程中，每隔15s進行一次這樣的變換和判別，一共進行三次，三中取二作為最終識別結果；

(5)臀部擦拭模塊，包括：

大小便識別紅外線傳感器、循環旋轉運動機構、擦拭頭驅動電機、紙巾傳送機構；其中：

循環旋轉運動機構包括：主動輪、從動輪、傳動帶、橫梁、擦拭頭；其中：

兩套主動輪、從動輪和傳動帶，分別安裝在馬桶殼體前后區上部的左右兩側；

在左右兩條傳動帶上固定一個與傳動帶成90°的橫梁，橫梁上固定有擦拭頭；

擦拭頭是內部下凹、四周凸起的橢長方形板，下凹部分為長方形，面積剛好放置一份標準商品化小紙巾，最佳為5cm×7cm；

擦拭頭驅動電機是步進電機，其轉動部件與兩個主動輪相連；

擦拭頭驅動電機通過驅動控制電路與微處理器I/O口連通；

紙巾傳送機構由擦拭紙巾盒、撥紙機構、紙巾傳送成敗檢測電路組成；其中：

擦拭紙巾盒是一個底面為長方形的容器，收納上下重疊的標準商品化小紙巾，擦拭紙巾盒底面最佳為6cm×8cm；擦拭紙巾盒底部三邊有一條縫，縫的高度最佳等于一疊標準商品化小紙巾的高度為3mm；

撥紙機構由撥紙桿驅動電機、將轉動變為平動的器件齒輪-齒條或蝸輪-蝸桿、撥紙桿組成；其中：

撥紙桿驅動電機是步進電機，通過驅動控制電路與微處理器I/O口連通；

撥紙桿驅動電機的齒輪或蝸輪驅動齒條或蝸桿；撥紙桿與齒條或蝸桿成90度剛性連接；

撥紙桿是一根薄長桿；長桿厚度，等于一疊標準商品化小紙巾的高度為3mm；長桿寬度，等于一疊標準商品化小紙巾高度的3倍；

紙巾傳送成敗檢測電路的主體是反射式紅外線對管，安裝在擦拭頭初始化位置上部；

反射式紅外線對管通過驅動控制電路與微處理器I/O口連通；

(6)糞便分析疾病提示模塊，包括：

顏色傳感器、語音集成電路；其中：

顏色傳感器優選可編程彩色光到頻率的轉換器；

顏色傳感器前面安裝有凸透鏡；

顏色傳感器凸透鏡的主光軸向下指向所述的塑料袋接納盆前底部；

顏色傳感器接微處理器I/O口；

顏色傳感器安裝在所述的馬桶殼體最前端凸起部分內；

語音集成電路優選一次性編程(OTP)語音集成電路；

語音集成電路接微處理器I/O口；

語音集成電路輸出端接喇叭，或者通過功率放大器接喇叭；

(7)空氣凈化或負離子發生模塊，包括：

與高效除臭裝置共用放電室、過濾器、風機、等離子體發生器、空氣質量傳感器；

空氣凈化、負離子兩個按鍵通過I/O口與微處理器連接；

(8)智能電子控制模塊，包括：

微處理器及與微處理器I/O口連通的按鍵、LED指示燈、喇叭等。