一种尿不湿状态检测装置的制作方法

本发明涉及婴幼儿日用品领域，具体为一种尿不湿状态检测装置。

背景技术

尿不湿是婴儿常用的日用品，是纸尿片、纸尿裤、拉拉裤的统称。干爽的尿不湿可以使婴儿保持整夜的安睡，由于吸水性强，被俗称为“尿不湿”。然而，尽管尿不湿的吸水性再强，一旦尿不湿吸收的尿液过多，超出了尿不湿的蓄水量，尿不湿的表面也会变得潮湿，而潮湿的尿不湿长时间与婴儿的皮肤接触，就会导致婴儿皮肤出现不适，如臀红、尿布湿疹是等症状。因此，在尿不湿使用的时候，家长需要时刻关注尿不湿的使用状态，及时更换尿不湿，避免造成婴儿的不适。

现有的尿不湿在使用的过程中，随着尿不湿吸收的尿液量增多，尿不湿会逐渐鼓起来，家长则可以通过尿不湿鼓胀的程度就可以粗略的估计到尿不湿此时的吸收量，从而判断是否需要更换尿不湿。但是，家长并不可能时刻都关注着尿不湿的鼓胀程度，通常都是在一些特定的时间进行关注，如喂奶之后15到30分钟，在这时候，婴儿会排尿，可能就需要更换尿不湿。而在这些特定时间外，家长很容易就会忽视对尿不湿的关系，从而导致不能及时更换婴儿的尿不湿。

技术实现要素：

本发明意在提供一种尿不湿状态检测装置，以解决现有的尿不湿报警装置由于不能检测到尿不湿的温度，使得冰冷的尿不湿不能及时更换而导致婴儿出现受凉的问题。本发明提供基础方案是：一种尿不湿状态检测装置，包括检测子系统、报警子系统和预估子系统，检测子系统包括压力检测模块、温度检测模块、识别模块、供电模块、第一处理模块、存储模块和无线发射模块，存储模块预设有压力阈值和湿度阈值，供电模块为压力检测模块和温度检测模块供电，压力检测模块对尿不湿的压力进行检测，若识别模块识别出检测到的压力大于压力阈值后，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送控制信号，报警子系统接收到控制信号后进行报警；在温度检测模块对尿不湿的温度进行检测，在识别模块识别出检测到的温度小于温度阈值时，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送控制信号，报警子系统接收到控制信号后进行报警；

报警子系统包括无线接收模块、第二处理模块和报警模块，无线接收模块在接收到控制信号后，第二处理模块根据控制信号生成报警信号并控制报警模块进行报警；

预估子系统包括记录模块和分析模块，在识别模块识别出温度检测模块检测到的温度大于上一温度时，记录模块记录此时的时间点信息，并根据相邻的两个时间点信息得到时间段信息，分析模块则根据多个时间段信息生成时间预估信息；而在识别模块识别出温度检测模块检测到的温度大于上一温度时，计数模块进行计数，在更换尿不湿后，计数模块重置计数信息，在重置前，记录模块记录重置前的计数信息，存储模块对一段时间内的最大计数信息和最小计数信息进行存储；当记录模块记录的计数信息大于最大计数信息或小于最小计数信息时，第一处理模块控制报警子系统发出报警信号。

基础方案的工作原理：使用时，随着尿不湿吸收尿液的量增多，尿不湿内部的吸水材料体积增大，对尿不湿表面的压力增大，因此在尿不湿使用时，供电模块为压力检测模块和温度检测模块供电，压力检测模块和温度检测模块正常工作，压力检测模块检测尿不湿的压力，在检测出的压力大于预设的压力阈值时，即表示此时尿不湿吸收的尿液量已经达到了一定值，继续吸收的话可能会出现溢出的情况，而且鼓胀的尿不湿也会勒住婴儿的皮肤，导致婴儿出现不适，此时就需要更换尿不湿，因此，在检测到的压力大于了压力阈值后，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送控制信号，报警子系统报警；提醒家长更换尿不湿；

上述过程中，考虑到若婴儿在一段时间内的尿液量并不大，此时压力检测模块检测出来的压力始终是小于压力阈值的，但是排出的尿液的热量会逐渐流失，尿液的温度降低，一段时间后，尿液的温度会低于婴儿的体温，而尿不湿是与婴儿皮肤相接触的，所以低温的尿不湿容易导致婴儿受凉，为了保证婴儿的健康，即使尿不湿的压力没有达到压力阈值，一旦尿不湿的温度低于了一定值以后，也是需要更换尿不湿的，因此，本方案中的检测子系统还包括有对尿不湿的温度进行检测的温度检测模块，在检测到尿不湿的温度小于温度阈值后，第一处理模块同样会发送控制信号，报警子系统报警，提醒家长更换尿不湿。

在尿不湿使用的过程中，当婴儿有一次小便时，此时尿不湿的温度会升高，而小便后，随着尿液热量的散热，尿不湿的温度会逐渐降低，即识别模块识别到温度大于上一时刻的温度，表明婴儿进行了排尿，直到下一次小便时，由于刚排出的尿液温度是高于此时尿不湿中已经冷却的尿液的温度的，因此尿不湿的温度又会升高，即此时识别模块识别到的温度是大于上一时刻的温度，也就是说，从识别模块识别到的温度大于上一时刻的温度开始，到下一次的温度大于上一时刻温度的这一段时间，记录模块记录这两个时间点信息后，相邻的两个时间点信息之间的时间段信息，也就是婴儿从上一次小便到下一次小便的间隔时间，表示的也就是此次婴儿小便的时间间隔，然后分析模块对多个时间段信息生成的时间预估信息也就是婴儿小便普遍的时间间隔，家长根据这个时间就可以预估到婴儿下一次小便时间是在什么时间，便于家长掌握婴儿排尿的规律，一旦家长掌握了婴儿的排尿规律后，在婴儿不排尿的时间段内，也就不需要使用尿不湿，而在要排泄的时间段内再使用尿不湿，也就能够减少使用尿不湿的时间。若婴儿一直使用尿不湿，习惯成自然，婴儿很容易形成“习惯性尿床”或者“懒惰性尿床”。这是因为不用尿不湿的婴儿在尿床以后会因为潮湿感到难受，以后再想尿的时候就会有紧张感，这样一来婴儿会自觉锻炼膀胱的储尿功能；而使用尿不湿的婴儿即使尿床，尿了没有湿漉漉不舒服的感觉，当然也不会有憋尿时的紧张感，这就造成婴儿的膀胱储尿功能得不到锻炼，想尿就尿，没有自控能力。因此，减少使用尿不湿有利于锻炼婴儿的自控能力。

同时，在识别模块识别出温度大于上一时刻的温度后，计数模块计一次，在更换尿不湿后，计数模块重置计数信息，并将重置前的计数信息发送到记录模块中，此时的计数信息也就表示尿不湿一次能够吸收婴儿排尿的次数，一段时间后，存储模块对记录模块中的最大计数信息以及最小计数信息进行存储，其中的最大计数信息表示尿不湿能够吸收婴儿排尿的最大次数，最小计数信息则表示尿不湿能够吸收排尿的最小次数；由于尿不湿的吸收量是一定的，因此在记录模块接收到的计数信息小于最小计数信息时，说明此时婴儿是排尿次数少但是每次的量多，在记录模块接收到的计数信息大于最大计数信息时，说明此时婴儿是排尿次数多但每次的量小，上述的两种情况都可能属于尿量异常的情况，报警子系统此时发出报警信号，提醒家长需要注意婴儿的健康状况。

基础方案的有益效果是：与现有的尿不湿报警装置相比较，1.本方案中除了设置压力检测模块和温度检测模块对尿不湿的压力和温度进行检测，通过检测压力实现对尿不湿鼓胀程度进行检测，避免鼓胀的尿不湿勒紧婴儿而导致婴儿不适，通过对尿不湿温度的检测避免由于尿不湿温度低而导致婴儿受凉；

2.还通过设置预估子系统对婴儿排尿的多个时间间隔进行分析得出婴儿排尿的时间间隔，便于家长掌握婴儿的排尿时间，一旦家长掌握了婴儿的排尿时间，更多时候家长就可以自己把尿而不再使用尿不湿，减少尿不湿的使用，一来有助于锻炼婴儿的自控能力，二来减小尿不湿的使用时间，也就不用担心因为尿不湿不透气而导致婴儿皮肤出现发红等现象；再有，通过对尿不湿能够吸收排尿次数的统计得出尿不湿的吸收次数，从而根据尿不湿实际使用中吸收的次数判断出婴儿此时的排尿情况，从而帮助家长分析婴儿此时的身体状况。

优选方案一：作为基础方案的优选，压力检测模块采用电阻式薄膜压力传感器。有益效果：电阻式薄膜压力传感器，具有体积小，受力面积大等优点，既能检测吸收尿不湿的膨胀，又不影响尿不湿的使用。

优选方案二：作为优选方案一的优选，第一处理模块和第二处理模块采用具有低功耗功能的单片机。有益效果：为了降低监测装置的工作功率，以满足全天使用，第一处理模块和第二处理模块采用具有低功耗功能的单片机。

优选方案三：作为基础方案的优选，检测模块还包括有电压检测模块，电压检测模块在检测到供电模块电压不足时，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送控制信号，报警子系统接收到控制信号后进行报警。有益效果：长时间使用后，供电模块的电压会出现不足以维持压力检测模块和温度检测模块继续工作的情况，因此为了保证压力检测模块和温度检测模块的正常工作，还设置有电压检测模块，在供电模块电压不足时，报警子系统报警，提醒家长更换供电模块。

优选方案四：作为基础方案的优选，供电模块为纽扣电池。有益效果：纽扣电池具有体积小、方便更换的特点，便于随身携带。

优选方案五：作为优选方案三的优选，报警模块包括振动件、发光件以及发声件，若识别模块识别出检测到的压力大于压力阈值或识别模块识别出检测到的温度小于温度阈值时，第一处理模块发送第一控制信号，报警子系统控制振动件振动，在记录模块记录的计数信息大于最大计数信息或小于最小计数信息时，第一处理模块发送第二控制信号，报警子系统控制发光件发光，在电压检测模块在检测到供电模块电压不足时，第一处理模块发送第三控制信号，报警子系统控制发声件发声。有益效果：通过设置振动件、发光件和发声件，实现不同模式的报警，将不同的报警情况区分开，便于家长进行相应的操作。

附图说明

图1为本发明一种尿不湿状态检测装置实施例的模块框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

如图1所示的一种尿不湿状态检测装置，包括检测子系统、报警子系统和预估子系统，本实施中，监测装置安装在一个柔性载体上，柔性载体可与尿不湿贴合，柔性载体的两侧设置有子母扣，柔性载体通过子母扣连接在尿不湿上，检测子系统与预估子系统设置在柔性载体的内侧，报警子系统设置在手环内。

检测子系统包括压力检测模块、温度检测模块、识别模块、供电模块、电压检测模块、存储模块、识别模块、第一处理模块和无线发射模块，存储模块中存储有温度阈值和压力阈值，供电模块对压力检测模块和温度检测模块进行供电；报警子系统包括无线接收模块、第二处理模块、振动件、发光件和发声件；预估子系统包括有记录模块和分析模块；其中，第一处理模块和第二处理模块均采用具有低功耗的单片机，具体采用意法半导体公司的stm32f103单片机，而压力检测模块则采用电阻式薄膜压力传感器。

压力检测模块对尿不湿的压力进行检测，若识别模块识别出检测到的压力大于压力阈值后，第一处理模块通过无线发射模块发送第一控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第一控制信号后，第二处理模块控制振动件振动；温度检测模块对尿不湿的温度进行检测，在识别模块识别出检测到的温度小于温度阈值时，第一处理模块通过无线发射模块发送第一控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第一控制信号后，第二处理模块控制振动件振动；电压检测模块在检测到供电模块电压不足时，即此时供电模块的电压不足以维持压力检测模块和温度检测模块继续工作，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送第三控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第三控制信号后，第二处理模块控制发声件发声；本实施例中采用体积小的纽扣电池作为供电模块，便于家长携带。

在识别模块识别出温度检测模块检测到的温度大于上一温度时，记录模块记录此时的时间点信息，并根据相邻的两个时间点信息得到时间段信息，分析模块则根据多个时间段信息生成时间预估信息，本实施例中的时间预估信息为对多个时间段信息统计后平均计算得出；而在识别模块识别出温度检测模块检测到的温度大于上一温度时，计数模块计数一次，在更换尿不湿后，计数模块重置计数信息，在重置前，记录模块记录重置前的计数信息，也就是计数模块记录的该处总的计数信息，此时的计数信息也就是记录模块实时采集的总数信息，也就表示一个尿不湿能容纳婴儿排泄的次数；存储模块对一段时间内的最大计数信息和最小计数信息进行存储；当记录模块记录的计数信息大于最大计数信息或小于最小计数信息时，第一处理模块通过无线发射模块发送第二控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第二控制信号后，第二处理模块控制发光件发光。

本实施例中温度阈值设为20℃，压力阈值设为5n，使用时，压力检测模块对尿不湿的压力进行检测，若识别模块识别出检测到的压力大于5n后，第一处理模块通过无线发射模块发送第一控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第一控制信号后，第二处理模块控制振动件振动，本实施例中，振动件采用偏心振动马达，为了适应扁平的手环，采用尺寸规格为0827，即直径为8mm，厚度为2.7mm的扁平马达；温度检测模块对尿不湿的温度进行检测，在识别模块识别出检测到的温度小于20℃时，振动件振动，即手环振动，提醒家长更换尿不湿。

在使用的过程中，当婴儿有一次小便时，此时尿不湿的温度会升高，而小便后，随着尿液热量的散热，尿不湿的温度会逐渐降低，本实施例中设定温度检测模块和压力检测模块以10s的间隔对尿不湿进行检测，因此，识别模块识别到当前的温度小于10s前的温度，直到下一次小便时，尿不湿的温度又会升高，即此时的识别模块识别到的温度是大于10s前的温度，也就是说，从识别模块识别到的温度小于10s前的温度开始，到温度大于10s前温度的这一段时间，记录模块记录这两个时间点信息后，相邻的两个时间点信息之间的时间段信息表示的也就是此次婴儿小便的时间间隔，假设温度的变化是类似正弦曲线，那个这两个时间点指的就是两个相邻的波峰点，两个波峰的温度值之间的时间间隔也就说明是排尿时间间隔，如2h，然后分析模块对多个时间段信息生成的时间预估信息也就是婴儿小便普遍的时间间隔，本实施例中根据6个时间段信息生成时间预估信息，6个时间段信息为2h，2.3h，3h，2.5h，3h，2.9h，进行平均计算后时间预计信息为2.6h，也就是说，婴儿的排尿时间间隔为2.6h，家长根据这个时间就可以预估到婴儿下一次小便时间是在什么时间，便于家长掌握婴儿排尿的规律。

同时，在识别模块识别出温度小于10s的温度后，计数模块计数，在更换尿不湿后，计数模块重置计数信息，并将重置前的计数信息发送到记录模块中，如此时的计数信息为3，也就表示尿不湿一次能够吸收婴,3次的排尿量，一段时间后，如两天后，而且选取的两天为婴儿健康的两天，存储模块对记录模块中的最大计数信息以及最小计数信息进行存储，以最大计数信息是5和最小信息是3为例，最大计数信息是5表示尿不湿最多能够吸收5次婴儿的排尿量，最小计数信息是3则表示尿不湿最少能够吸收3次的排尿量；由于尿不湿的吸收量是一定的，因此在记录模块接收到的计数信息小于最小计数信息时，如此时的计数信息是2，即婴儿2次的排尿量就已经达到了尿不湿的吸收量，说明此时婴儿是排尿次数少但是每次的量多，在记录模块接收到的计数信息大于最大计数信息时，如此时的计数信息是6，即婴儿6次的排尿量才达到尿不湿的吸收量，说明此时婴儿是排尿次数多但每次的量小，上述的两种情况都可能属于尿量异常的情况，第一处理模块通过无线发射模块发送第二控制信号，报警子系统的接收模块接收到第二控制信号后，控制发光件发光，为了不对婴儿的失眠，发光件采用led灯，在婴儿尿量异常的时候，led灯发光，警示家长需要注意婴儿的健康状况。

以计数信息为5、时间间隔为2h为例，温度检测模块以及计数模块在尿不湿使用过程中的测量信息如表一所示。

表一

而在上述使用过程中，供电模块对压力检测模块和温度检测模块进行供电，同时电压检测模块对供电模块进行检测，在电压检测模块在检测到供电模块电压不足时，如存储模块中存储的电压阈值为3v，而此时供电模块的电压为2v，不足以维持压力检测模块和温度检测模块继续工作，第一处理模块通过无线发射模块向报警子系统发送第三控制信号，报警子系统的无线接收模块在接收到第三控制信号后，第二处理模块控制发声件发声，本实施例中发声件采用蜂鸣器，而且为了不影响婴儿的睡眠，蜂鸣器的音量大小可调。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。