本發(fā)明涉及智能硬件領(lǐng)域，具體而言是涉及一種新型智能紙尿褲報警裝置及報警方法。

背景技術(shù)：

紙尿褲是一次性使用后即可拋棄的產(chǎn)品。以無紡布、衛(wèi)生紙、絨毛漿、高分子吸水樹脂、pe膜、橡皮筋等材料制成。有幼兒專用與成人專用兩種，主要用在嬰兒、癱瘓者以及大小便失禁病人的照理上。

就使用紙尿褲的那部分皮膚而言，健康的皮膚應(yīng)當(dāng)是干爽的。濕皮膚很快就會變得脆弱，易發(fā)生濕疹。為了最大限度地減少紙尿褲造成的皮膚危害，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常更換紙尿褲，并使用吸收力特強的紙尿褲。特別是新生寶寶的皮膚更為細(xì)嫩，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查和更換尿褲，但是經(jīng)常檢查紙尿褲，不僅給使用者帶來了不便，也加大了監(jiān)護者的負(fù)擔(dān)。

為了解決經(jīng)常檢查紙尿褲的不便，本發(fā)明提出一種新型紙尿褲智能報警裝置及報警方法；可在不使用電池的情況下檢測紙尿褲的狀態(tài)，同時檢測芯片和導(dǎo)電極片可預(yù)埋入紙尿褲內(nèi)部，不影響紙尿褲的使用舒適度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決監(jiān)護者經(jīng)常檢查紙尿褲帶來的不便，包括用于提示用戶更換紙尿褲的報警端以及用于在紙尿褲內(nèi)部收集電能并通過無線傳輸采集傳感器數(shù)據(jù)的智能數(shù)據(jù)采集芯片兩部分。

所述的智能數(shù)據(jù)采集芯片包含了溫度傳感器、濕度傳感器、阻抗傳感器和電介常數(shù)傳感器，智能數(shù)據(jù)采集芯片含有無線發(fā)射功能，僅需外部提供兩個導(dǎo)電極片，智能數(shù)據(jù)采集芯片即可獲取能量；所述報警端包含無線數(shù)據(jù)接收模塊、狀態(tài)判斷模塊和報警提示模塊。

進一步，智能數(shù)據(jù)采集芯片以及導(dǎo)電極片，在紙尿褲生產(chǎn)時置于紙尿褲內(nèi)部，用戶無需任何附加操作，使用極為方便。在紙尿褲尿濕或是便臟之后，利用排泄物的液體所攜帶的能量，通過能量收集和數(shù)據(jù)處理兩個步驟，將當(dāng)前紙尿褲的狀態(tài)傳到接收裝置，接收裝置通過算法判斷當(dāng)前紙尿布的狀態(tài)，并根據(jù)紙尿褲相應(yīng)的狀態(tài)，報警提示監(jiān)護者及時更換紙尿褲。

本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集芯片分為兩部分，能量采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。能量采集模塊利用電化學(xué)反應(yīng)，獲取尿液等排泄物里的能量，并轉(zhuǎn)化為電能，供數(shù)據(jù)采集傳輸模塊使用。數(shù)據(jù)處理模塊采集紙尿褲當(dāng)前的相對濕度、溫度、排泄物阻抗、電介常數(shù)參數(shù)，并通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式，傳到報警端。

智能數(shù)據(jù)采集芯片所述的能量采集模塊，包括原電池部分、升壓電路部分、電能蓄積部分三部分。原電池由兩片不同材質(zhì)的導(dǎo)電片組成，在排泄物中，兩個導(dǎo)電片形成電勢差。升壓電路將原電池產(chǎn)生的電能，轉(zhuǎn)變到所需的電壓，并通過電能蓄積部分，存儲電能。

為了提高獲取的電能，兩個導(dǎo)電片不直接接觸，且兩導(dǎo)電片之間的最小距離在0.1毫米到15毫米區(qū)間，兩個導(dǎo)電片可處于紙尿褲同一層，也可處于不同層。導(dǎo)電片的厚度小于2毫米，以保證紙尿褲的柔軟舒適性。

智能數(shù)據(jù)采集芯片所述的數(shù)據(jù)處理模塊，包括電量檢測模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊。電量檢測模塊用于檢測當(dāng)前儲能部分所存儲的電能，當(dāng)存儲電能達到門限之后，開啟傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，采集了紙尿褲內(nèi)部的相對濕度、溫度、紙尿褲阻抗、電介常數(shù)數(shù)據(jù)，并通過無線，如藍(lán)牙、sub1g方式傳輸出去。

本發(fā)明所述報警端，包括數(shù)據(jù)接收模塊、狀態(tài)判決模塊、提示模塊；在接收到數(shù)據(jù)之后，首先進行算法判斷，判斷紙尿褲當(dāng)前的狀態(tài)，提示模塊根據(jù)紙尿褲當(dāng)前的狀態(tài)，提醒監(jiān)護者及時更新紙尿褲。

報警端所述的數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收智能數(shù)據(jù)采集芯片傳出的紙尿褲原始數(shù)據(jù)，并將原始轉(zhuǎn)換后傳給狀態(tài)判決模塊。在更換紙尿褲之后，用戶通過交互界面，告知報警端紙尿褲已經(jīng)更換，報警端會忽略已經(jīng)更換過的紙尿褲所發(fā)出的無線數(shù)據(jù)，避免對更換過的紙尿褲重復(fù)報警。

報警端所述的狀態(tài)判決模塊，利用當(dāng)前紙尿褲的溫度、濕度阻抗、電介常數(shù)，判斷出當(dāng)前紙尿褲是尿濕還是便臟了，并給出紙尿褲狀態(tài)。由于紙尿褲上的電能收集速度與排泄物的量成正相關(guān)，排泄物越多，電能收集越快，數(shù)據(jù)采集端單位時間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)越多，因此狀態(tài)判斷模塊根據(jù)接收數(shù)據(jù)的時間間隔，來估計紙尿褲上排泄物的多少。

報警端所述的提示模塊，根據(jù)紙尿褲的狀態(tài)和用戶設(shè)置，決定是否報警。用戶可以設(shè)置報警門限，即排泄物達到一定量時，才進行報警，可以提高對紙尿褲的使用效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述報警裝置系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集芯片和報警端內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述電能采集導(dǎo)電極片形狀示意圖。

圖5為本發(fā)明所述報警端狀態(tài)判斷模塊處理流程圖。

上述附圖中，各附圖標(biāo)記的含義為：1-1電能收集裝置，1-2數(shù)據(jù)采集、傳輸裝置，1-3報警端，1-4智能數(shù)據(jù)采集芯片，4-1導(dǎo)電極片1，4-2導(dǎo)電極片2。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，自始自終，相同的標(biāo)號表示相同的原件或功能模塊。通過附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，不能解釋為對本發(fā)明的限制。

實施例

如圖1-圖5所示，表示出了本發(fā)明所述的智能紙尿褲報警裝置。預(yù)置于紙尿褲內(nèi)部的智能數(shù)據(jù)采集芯片1-4由電能收集裝置1-1和數(shù)據(jù)處理模塊1-2組成；配合提示報警端1-3，組成了整個系統(tǒng)。

如圖2所示，電能收集裝置由三部分構(gòu)成，分別是導(dǎo)電極片、升壓電路和電能存儲部分。其中導(dǎo)電極片由兩個不同材質(zhì)的導(dǎo)電片組成。結(jié)合圖4，本實施例中，導(dǎo)電極片4-1和導(dǎo)電極片4-2呈“e”字形扣合在一起，兩個導(dǎo)電極片間的距離為6毫米，所選導(dǎo)電極片厚度為0.5毫米，以達到柔軟的效果。

如圖2所示，數(shù)據(jù)處理模塊，在電量充足的情況下開始工作，并將采集的數(shù)據(jù)，通過無線傳輸?shù)姆绞剑瑐鹘o提示報警端1-3。

如圖2所示，提示報警端1-3由數(shù)據(jù)接收模塊、狀態(tài)判斷模塊和報警提示模塊組成；數(shù)據(jù)接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)，傳給狀態(tài)判斷模塊；狀態(tài)判斷模塊根據(jù)紙尿褲當(dāng)前的溫度、濕度、阻抗電介常數(shù)數(shù)據(jù)，判斷出紙尿褲當(dāng)前是否需要更換，如果需要更換，則通過報警提示模塊，提醒監(jiān)護人員更換紙尿褲。

如圖2所示，所述的智能數(shù)據(jù)采集芯片1-4內(nèi)部由一個微處理器控制，外部接口包括傳感器控制模塊、時鐘模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊組成，芯片內(nèi)部有一個電量檢測模塊，當(dāng)電量檢測模塊檢測到電能收集裝置所存儲的電能滿足本次數(shù)據(jù)采集發(fā)送的時候，喚醒微處理器，執(zhí)行一次數(shù)據(jù)采集傳輸操作。

當(dāng)紙尿褲上存在人體排泄物時，排泄物所含液體具有導(dǎo)電性，將兩導(dǎo)電極片導(dǎo)通，導(dǎo)電極片上形成電壓；在本實施例中，升壓電路將電壓轉(zhuǎn)變到2伏以上，并給電能存儲單元充電。當(dāng)電能存儲單元的電壓達到2.3伏時，電量檢測模塊開始工作，當(dāng)檢測到電能存儲單元的電壓達到2.8伏的時候，表明存儲電量已經(jīng)充足，開啟智能數(shù)據(jù)采集芯片1-4內(nèi)部的微處理器以及相應(yīng)的傳感器，進行一次數(shù)據(jù)采集、傳輸。

提示報警端1-3一直處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)，當(dāng)接收到智能芯片傳出的數(shù)據(jù)之后，把數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)判斷模塊，狀態(tài)判斷模塊執(zhí)行如下步驟：

1)等待新的數(shù)據(jù)，當(dāng)有新的數(shù)據(jù)傳入時，轉(zhuǎn)到步驟2；

2)將原始數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，計算出當(dāng)前紙尿褲的溫度、濕度、阻抗、電介常數(shù)參數(shù)；并判斷數(shù)據(jù)是否處于正常范圍，如果處于正常范圍，則進入步驟3；否則退出本次判斷，回到步驟1，狀態(tài)不變；

3)根據(jù)溫度值，判斷當(dāng)前紙尿褲是否佩戴于人體上；如果是佩戴于人體之上，則進入步驟4，否則退出本次判斷，回到步驟1，紙尿褲狀態(tài)不變；

4)根據(jù)濕度值參數(shù)，判斷當(dāng)前紙尿褲是否處于尿濕；根據(jù)阻抗、電介常數(shù)參數(shù)，判斷紙尿褲當(dāng)前是否處于便臟狀態(tài)；并根據(jù)單位時間內(nèi)收到數(shù)據(jù)的量，估計出排泄物的多少。

5)根據(jù)尿褲的狀態(tài)和用戶的設(shè)置，進行顯示或報警回到步驟1。

監(jiān)護人員更換了紙尿褲之后，在提示報警端1-3上點擊更換按鈕，表示該紙尿褲已經(jīng)更換，后續(xù)報警端1-3將不再接收該紙尿褲內(nèi)智能數(shù)據(jù)采集芯片1-4發(fā)出的無線數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)而監(jiān)聽新的無線數(shù)據(jù)。