本發(fā)明屬于衛(wèi)浴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈及其檢測方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著人們生活水平的提高，不良的飲食習(xí)慣和較大的工作生活壓力，使得心血管病成為人類第一大殺手，三高人群日漸增多，及時(shí)檢測及時(shí)預(yù)防成為人們的當(dāng)務(wù)需求。

但是，現(xiàn)有的檢測設(shè)備一般都是單一功能的，要想檢測多項(xiàng)指標(biāo)，不僅需要多種檢測設(shè)備，檢驗(yàn)費(fèi)用也比較高。

PPG（光電容積脈搏）波形信號(hào)中包含著人體各種生理信息（心率、血壓、心博出量、呼吸頻率等），近年來PPG技術(shù)在科技人員的共同努力下取得了飛速發(fā)展，通過PPG波形采集、變換、運(yùn)算，其結(jié)果與其傳統(tǒng)的儀器檢測的指標(biāo)近乎一致，相關(guān)技術(shù)已應(yīng)用于指環(huán)、手環(huán)產(chǎn)品中，但由于這些產(chǎn)品大都裸露在自然光下并且容易造成運(yùn)動(dòng)干擾，測試結(jié)果不甚準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈及其檢測方法。

人體腿部具有人體較大的動(dòng)脈血管，皮膚下分布著稠密的毛細(xì)血管，所以此處采集到的PPG信號(hào)比較強(qiáng)，做信號(hào)分析運(yùn)算十分理想，又由于人們在使用馬桶時(shí)腿部能完全遮蓋馬桶墊圈一定部位，所以其完全杜絕了外部自然光的干擾，使得采集的信號(hào)幾乎沒有干擾，運(yùn)算結(jié)果較為精準(zhǔn)，還有人們在使用馬桶時(shí)腿部一般不會(huì)隨便移動(dòng)，使得PPG光電觸感器與采集部位相對固定，沒有運(yùn)動(dòng)誤差。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈，其特征是，包括設(shè)置在馬桶墊圈內(nèi)部的反射式PPG光電傳感器和壓力傳感器，所述反射式PPG光電傳感器設(shè)置于馬桶墊圈的一側(cè)，位于人體坐便時(shí)大腿與馬桶墊圈接觸的中間位置，所述馬桶墊圈上開有紅外發(fā)射接收窗開口，所述反射式PPG光電傳感器的紅外發(fā)射接收窗位于所述紅外發(fā)射接收窗開口處，并不高于所述馬桶墊圈表面，所述壓力開關(guān)設(shè)置于馬桶墊圈的一側(cè)的中間位置，在馬桶墊圈腔體兩側(cè)還分別裝有壓力傳感器，在馬桶墊圈底部對應(yīng)于所述壓力傳感器位置設(shè)置壓力傳感器支撐座，所述反射式PPG光電傳感器、壓力開關(guān)和壓力傳感器的輸出信號(hào)通過輸出線輸出。

進(jìn)一步，所述馬桶墊圈還包括中央處理器，所述反射式PPG光電傳感器、壓力開關(guān)和壓力傳感器的輸出信號(hào)輸出至所述中央處理器，所述中央處理器根據(jù)壓力開關(guān)觸發(fā)啟動(dòng)，計(jì)算出人體的健康參數(shù)。

進(jìn)一步，所述馬桶墊圈內(nèi)還設(shè)置壓力開關(guān)，所述壓力開關(guān)設(shè)置于馬桶墊圈的一側(cè)的中間位置，所述壓力開關(guān)連接至所述中央處理器。

進(jìn)一步，所述檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈還包括設(shè)置在馬桶熱圈內(nèi)部的絕緣加熱絲，所述絕緣加熱絲由所述中央處理器控制。

進(jìn)一步，所述馬桶墊圈內(nèi)部為腔體，所述反射式PPG光電傳感器、壓力開關(guān)和壓力傳感器均設(shè)置在所述腔體內(nèi)，所述絕緣加熱絲均勻設(shè)置于所述腔體上方。

進(jìn)一步，在所述馬桶墊圈的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)有腿部位置指示線，所述位置指示線位于離所述馬桶墊圈最前端2至12cm處，所述紅外發(fā)射接收窗開口位于所述前段指示線和后段指示線之間。

進(jìn)一步，所述PPG光電傳感器為反射式，殼體為不透光材料，內(nèi)置有紅外發(fā)光管和光敏器件，紅外發(fā)光管和光敏器件上部分別安裝有紅外發(fā)射窗和紅外接收窗，紅外發(fā)光管和光敏器件中間有不透光材料隔離，所述紅外發(fā)光管為單波長或雙波長紅外發(fā)光管，PPG光電傳感器通過PPG光電傳感器接線束電性連接于中央處理器。

進(jìn)一步，所述中央處理器包括顯示屏，所述顯示屏所述中央處理器的處理數(shù)據(jù)。

一種應(yīng)用上述的檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈進(jìn)行人體健康指標(biāo)的檢測方法，其特征是，包括如下步驟：

（1）人體坐上馬桶墊圈時(shí)，壓力開關(guān)感知到壓力，啟動(dòng)中央處理器；

（2）PPG光電傳感器的紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光照射到使用者腿部，光敏器件接收使用者腿部反射來的紅外光，將其轉(zhuǎn)變成PPG電信號(hào)傳輸給中央處理器；

（3）壓力傳感器將人體重量的壓力信號(hào)發(fā)送至中央處理器；

（4）中央處理器將接收到的PPG電信號(hào)以及壓力信號(hào)計(jì)算出人體健康參數(shù)輸出。

進(jìn)一步，所述第（2）步前，所述中央處理器啟動(dòng)絕緣加熱絲將馬桶墊圈加熱到設(shè)定的溫度。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）足不出戶就能每天知道多項(xiàng)健康指標(biāo)；

（2）能夠精確測量人體健康參數(shù)；

（3）操作簡單，節(jié)省時(shí)間和成本。

附圖說明

附圖1馬桶墊圈正面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2馬桶墊圈內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3馬桶墊圈底部結(jié)構(gòu)示意圖

附圖4反射式PPG光電傳感器示意圖。

附圖中的標(biāo)號(hào)分別為：

1. 光電傳感器發(fā)射接收窗； 2. 腿部位置指示線；

3. 出線口； 4. 反射式PPG光電傳感器；

5. 反射式PPG光電傳感器連接線束； 6. 壓力開關(guān)；

7. 壓力開關(guān)連接線束； 8. 壓力傳感器；

9. 壓力傳感器連接線束； 10. 絕緣加熱絲；

11. 壓力傳感器支撐座 ； 12. 不透光材料殼體；

13. 紅外發(fā)光管； 14. 紅外發(fā)射窗；

15. 光敏器件； 16. 紅外接收窗。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明檢測人體健康指標(biāo)的馬桶墊圈及其檢測方法的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

參見附圖1至3，馬桶墊圈裝置為腔體結(jié)構(gòu)，包括反射式PPG光電傳感器4、壓力開關(guān)6，壓力傳感器8和絕緣加熱絲10，它們都固定于腔體內(nèi)，在馬桶墊圈后部有出線口3，上述腔體內(nèi)器件通過各自的連接線束，分別為反射式PPG光電傳感器連接線束5、壓力開關(guān)連接線束7、壓力傳感器連接線束9連接到中央處理器，中央處理器還可包括顯示屏等輸入輸出單元。

馬桶墊圈前端的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有腿部位置指示線2，指示線2位于離所述馬桶墊圈最前端2至12cm處。所述紅外發(fā)射接收窗開口1位于所述前段指示線和后段指示線之間，PPG光電傳感器紅外發(fā)射接收窗從該出口露出并與墊圈表面齊平或者略低于墊圈表面。

壓力開關(guān)6固定于馬桶墊圈腔體一側(cè)的中間部位，其感知有壓力時(shí)接通電源，啟動(dòng)中央處理器，在馬桶墊圈腔體兩側(cè)還分別裝有壓力傳感器8，在馬桶墊圈底部有4個(gè)壓力傳感器支撐座11，它們通過腔體接觸于壓力傳感器上，在外部壓力傳感器支撐座11略高于墊圈底部平面，以便使用者體重全部作用在它們上。

絕緣加熱絲10通過導(dǎo)熱材料包裹，平鋪于腔體上面部分，以便馬桶墊圈受熱均勻，在每次檢測時(shí)中央處理器會(huì)將其加熱到固定溫度，以使檢測更加準(zhǔn)確。

參見附圖4，反射式PPG光電傳感器由不透光材料殼體12、紅外發(fā)光管13、紅外發(fā)射窗14、光敏器件15和 紅外接收窗16組成，紅外發(fā)光管可以是單波長管，也可以是雙波長管，雙波長管檢測血氧含量更為精確。

應(yīng)用馬桶墊圈檢測人體健康指標(biāo)時(shí)，進(jìn)行如下的操作方法步驟：

（1）坐到馬桶墊圈上，將大腿內(nèi)側(cè)與馬桶墊圈上的某一指示線對齊（每次檢測時(shí)最好對齊同一指示線），大腿完全遮蓋紅外發(fā)射接收窗，雙腳略微離地。

（2）壓力開關(guān)感知到壓力，啟動(dòng)中央處理器。

（3）中央處理器接受使用者檢測命令，啟動(dòng)檢測程序。

（4）啟動(dòng)加熱絲，將馬桶墊圈加熱到設(shè)定的溫度。

（5）啟動(dòng)PPG光電傳感器，紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光，光敏器件接收使用者腿部反射來的紅外光，傳感器將紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換成PPG電信號(hào)，通過連接線束傳輸給中央處理器；

（6）同時(shí)壓力傳感器其將采集到人體重量的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過連接線束傳輸給中央處理器。

（7）中央處理器計(jì)算出的使用者的心率、血壓、血氧、心臟博出量、呼吸率，呼吸量等指標(biāo)以及微循環(huán)狀況、體重顯示在顯示屏上。

（8）中央處理器將檢測數(shù)據(jù)按使用者及檢測日期存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，方便讀取，比較。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。