[发明专利]一种纸尿裤智能报警装置及方法

说明书

技术领域

本发明设计纸尿裤技术领域，尤其涉及一种纸尿裤智能报装置及方法。

背景技术

现在市场上已经出现了针对婴儿的纸尿裤智能贴片产品，他们利用婴儿尿尿时，会引起环境温湿度变化的原理，通过检测纸尿裤的温度和湿度变化，来判断纸尿裤是否尿湿。由于成人纸尿裤外侧有一层不透气的保护膜，阻止水汽透过纸尿裤，因而现有的产品不能适用。

为此，本发明公开一种纸尿裤智能报警装置及方法。可适用于各种形式的纸尿裤。

发明内容

本发明主要解决的是，现有产品利用温度、湿度检测纸尿裤是否尿湿，对于不透气的纸尿裤，便不能正常报警的问题。公开了一种纸尿裤智能报警装置及其方法。

本发明所述的智能报警装置，包括数据采集端、报警端。其中数据采集端由温度传感器、湿度传感器、水分含量传感器、电源、以及带无线传输模块的处理器组成，其中温度传感器和湿度传感器检测到的是纸尿裤外侧的温度和湿度，水分传感器检测到的是纸尿裤内部的含水量。报警端为用于分析数据和提示报警的手机APP。

数据采集端为一个贴片形式的硬件，有硬质塑料外壳，并由魔术贴将其贴在纸尿裤外侧。数据采集端采集了纸尿裤外侧的温度、相对湿度、纸尿裤内的水分含量、当前电路电量信息，通过无线模块发送到报警端。为了延长工作时间，在不采集数据时，处理器进入低功耗的深度睡眠模式，等待时钟唤醒。数据采集端的处理步骤如下：

S01:初始化传感器，并检测传感器的正确性，如果传感器启动失败，一直亮红灯，提示硬件错误，否则进入步骤S02。

S02:进入低功耗模式，等待报警端的无线连接信号，当收到连接信号时，进入步骤S03。

S03:采集实时温度、湿度、水分含量传感器数据，并将数据通过无线传输到报警端，进入步骤S04。

S04:进入低功耗模式，等待时钟信号或无线信号唤醒，进入步骤S05。

S05:判断无线信号是否连接正常，正常则进入步骤S03，否则进入步骤S06。

S06:采集温度、湿度、水分含量传感器数据，并将数据存储，进入步骤S07。

S07:进入低功耗模式，等待时钟或是无线信号唤醒，进入S08。

S08:判断无线信号是否连接正常，如果依然没有连接，则进入S06，否则进入S09。

S09:将本地存储的离线数据，发送到报警端，然后进入S03。

水分含量传感器为一个自制的导电极片，贴于纸尿裤外侧，对于干燥的纸尿裤和尿湿的纸尿裤，导电极片的容量值有明显的区别，可用于判断纸尿裤当前的状态。

报警端接收数据采集端的无线数据，并对数据进行分析，识别当前纸尿裤的状态，如果纸尿裤处于尿湿的状态，则报警提示监护人员，及时更换纸尿裤。报警端的数据处理流程如下：

S11:扫描硬件，发现周围可连接的硬件。

S12:如果扫描到上次无线断开时候的所连接的硬件，则自动连接，否则等待用户指定要连接的硬件，进入步骤S13。

S13:连接硬件，如果连接成功，则进入步骤S14，连接失败，进入步骤S11。

S14:等待数据采集端发送数据，如果无线连接断开，则进入步骤S11；如果接收到了数据，则进入步骤S15。

S15:根据温度判断硬件是否贴于已经穿戴的纸尿裤外侧，如果是，则进入步骤S16，否则进入步骤S14。

S16:根据温度、湿度、水分含量数据，判断当前纸尿裤是否已经尿湿，如果是，则进入步骤S17，否则进入步骤S14。

S17:报警提示监护人员纸尿裤已经尿湿，进入步骤S14。

报警端的佩戴检测利用温度进行判断。通过学习之前的历史数据，将温度分成两类，温度高的一类为佩戴到人体的温度数据，温度低的一类为未佩戴到人体时的温度数据。其判断方法如下：假设未佩戴到人体时，检测到的平均温度为U_l，方差为∑_l，未佩戴的概率为P_l；佩戴到人体时，检测到的平均温度是U_h，方差为∑_h，佩戴的概率为P_h。记历史温度数据为[T₁ T₂ L T_m]。