具有用于测量用户排泄物排出的传感器的坐便器系统、用于确定和监测受试者的流体平衡的流体平衡监测系统和方法与流程

1.本发明涉及一种坐便器系统，该坐便器系统包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物类型。本发明进一步涉及一种用于确定排泄到根据以上权利要求中任一项所述的坐便器系统的便池中的排泄物类型的方法。
2.本发明进一步涉及一种坐便器系统，该坐便器系统包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由该坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括至少一个传感器装置，该至少一个传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号，该传感器装置包括腔室，该腔室在位于布置在该便池与该坐便器系统的出口之间的水封下游的位置中并且与该坐便器系统的出水管的下半部的至少一部分相邻地设置在该坐便器系统的出口上，并且适于接收被挤压通过该坐便器系统的水封的液体量。
3.本发明更进一步涉及一种被配置为确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的流体平衡监测系统，该流体平衡监测系统包括至少一个数据处理单元、至少一个输入单元和至少一个显示单元。本发明进一步涉及一种用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的方法。
4.如本文所用，术语“排泄物”在用作名词时意图涵盖从人体清除的原则上任何废物，但特别地为尿液和粪便。同样，如本文所用，术语“排泄”及其词形变化在用作动词时意图涵盖排出要从人体清除的原则上任何废物的动作。
5.如本文所用，术语“主轴(main axis)”意图是指取决于对象的具体几何形状与对象的基部(特别是基线)和主轴(principal axis)(特别是短轴)中的任一个平行的轴线。
6.如本文所用，术语“被挤压通过坐便器系统的水封的液体”，并且特别是“被挤压通过”，意图涵盖被挤压通过坐便器系统的水封的液体，而不管方式如何，即不仅包括排泄物迫使液体通过水封，而且包括考虑到重力压在液体上造成的溢流。
7.如本文所用，术语“受试者”和“哺乳动物受试者”意图涵盖期望针对其监测流体平衡的原则上任何受试者，但特别地为与卫生部门相关的这种受试者，即比如特别是人类等哺乳动物。


背景技术：

8.在卫生部门内，了解由患者排泄的排泄物的类型和量非常重要，因为比如护士和医生等医护专业人员将此信息用于诊断目的和监测患者疾病和康复进展。例如，此信息在为患者确定正确治疗以及确定所选择的治疗是否有效或是否需要调整方面可能具有重要价值。
9.适于测量用户的粪便和尿液排出的坐便器是众所周知的。然而，迄今为止，大多数已知解决方案局限于解决测量由用户排泄到坐便器中的尿液量的问题。在现有技术中，这已经使用重量传感器和压力传感器两者来实现。
10.因此另外在卫生部门内，特别是在医院，对于医护专业人员来说，通过对粪便进行实物收集和称重来测量由患者排泄到坐便器或便盆中的粪便量是常见做法。然而，对于用户和医护专业人员等而言，此过程极其耗时且繁琐，而且从卫生相关角度来看是不切实际的。此外，对患者或用户而言，使用便盆可能不具吸引力或甚至是羞耻的。
11.此外，us 2018/368818 a1披露了一种坐便器装置，该坐便器装置包括：坐便器主体，该坐便器主体包括坐便器便池部分；相机，该相机按时间序列拍摄被排出并落入坐便器便池部分中的粪便并且获取粪便的多个静止图像；以及粪便性状估计部分，该粪便性状估计部分从相机所获取的多个静止图像估计粪便性状的变化。该坐便器装置从相机按时间序列拍摄的粪便的静止图像估计粪便性状的变化。
12.然而，现有技术坐便器具有所执行测量不够精确的缺点。此外，现有技术坐便器在最好的情况下也不能够在由用户排泄到坐便器的便池中时正确地辨别粪便物质与尿液物质。更进一步地，现有技术坐便器不能够估评在由用户排泄到坐便器的便池中时的粪便物质的量。
13.因此，期望提供一种减轻上文提到的缺点和其他与现有技术相关的缺点中的至少一些的坐便器。
14.现有技术坐便器系统的另一个缺点在于：必须完全更换现有坐便器系统，这是繁琐、耗时且昂贵的过程。
15.此外，当使用通过引言提到的类型的坐便器系统来在溢流的情况下确定置于容器中的对象的质量或体积时，不可能测量便池的质量，因为便池的质量是恒定的，或者质量的变化仅对应于填充便池直到便池溢流所需的体积。
16.此外，比如排尿和排便等不同的所关注事件导致的流出小于例如通过冲水来清洗便池。同样，在清洗便池时，颗粒物质很可能从容器流出。
17.因此，如果想要测量所关注事件，则需要选择性捕获方法。这可以借助于通过引言提到的类型的坐便器系统来获得，其中传感器装置在水封下游附接到坐便器系统的出口，借此在溢流的情况下，所有水都通过设置在出水管中的孔或开口被收集。
18.然而，这种坐便器系统必须仔细设计以提供用于获得可靠且精确的测量结果。例如，设置的孔太小在颗粒物质被封锁在其中的情况下可能导致堵塞，从而最终阻碍预期用于测量的流。另一个挑战是非常小的所关注事件可能导致预期用于测量的液体围绕孔流动。
19.因此，进一步期望提供一种减轻上文提到的缺点和其他与现有技术相关的缺点中的至少一些的通过引言提到的类型的坐便器系统。
20.比如哺乳动物或人类受试者等受试者的流体平衡影响受试者体内的内稳态过程，比如酸碱平衡、离子平衡、液体运输及类似过程。受试者100的流体平衡在图20上示意性地展示。受试者100的流体平衡表示受试者100体内的水的变化，即，流入受试者100的流入101或液体体积与从受试者100流出的流出102或液体体积之间的关系。受试者100到给定时间的流体平衡可以表达为
21.流体平衡＝流入-流出
22.比如人类受试者等受试者的流体平衡是非常重要的参数，在卫生部门内，该参数经常用作诊断疾病和监测疾病进展时的参数之一。
23.液体可以经由食物或饮料的摄入或借助于通过骨骼、脉管系统、肠的进入以及甚至在相对于受试者在内部与外部之间存在水蒸气压差或渗透压差的情况下经由表面而流入受试者。
24.液体可以通过从比如肺组织或皮肤组织等表面区域的蒸发(例如，流汗)或经由排出比如尿液和粪便等排泄物而从受试者流出。另外，液体可以经由痰液、溃疡、引流、粘膜和胃排空而经口腔从受试者流出。
25.一种简单且常用的测量受试者的流体平衡的方法是通过监测受试者的质量。测量受试者的质量可以通过对受试者进行称重来进行。然而，质量将仅表示受试者的当前状态，并且因此仅提供受试者的流体平衡的快照(snapshot)。由于流入增加而流出恒定或类似地流入恒定而流出减少，质量会增加。同样，由于流入减少而流出恒定或类似地流入恒定而流出增加，质量会减少。
26.此外，流入和流出的类型是重要的，因为不同排泄物(例如，粪便和尿液)的含水量不同。因而，确定流出类型对于正确估评从受试者流出的水量是重要的。同样，对于流入而言，所消耗的或以其他方式流入受试者的类似质量的不同物质(例如，水和面包)的含水量不同。因而，确定流入类型也是重要的。
27.因此，重要并且因此所期望的是，分别测量流入和流出以及使得能够确定每次流入和流出的类型和发生时间，以了解受试者的流体平衡的动力学。
28.此外，期望汇总一段时间t内受试者体内的流体平衡或液体质量变化，其中液体质量变化等于这段时间内液体流入的总和减去液体流出的总和，并且可以表达为
29.∑(流体平衡,t)＝∑(流入,t)-∑(流出,t)，
30.其中记号∑(x,t)标示时间t内参数x的总和。流体平衡可以表达为绝对值或受试者质量的百分比，例如，如果流出大于流入，则为负百分比，如果流入和流出相等，则为0％，或者如果流入大于流出，则为正百分比。
31.为了充分了解受试者的流体平衡的动力学，必须确定所有流入和流出。理想情况下，这将自主地进行。然而，技术环境并不总是允许这样做。这使得每次发生流入或流出时都需要进行时间和类型的登记(registration)。通常，这使用纸和笔进行，但这既费时又不卫生，并且非常容易出现登记错误。
32.因此，更进一步期望提供一种减轻上文提到的缺点和其他与现有技术相关的缺点中的至少一些的用于确定和监测受试者的流体平衡的流体平衡监测系统和方法。
33.特别地，期望提供一种用于确定和监测受试者的流体平衡的流体平衡监测系统和方法，该流体平衡监测系统和方法使得能够确定流体到受试者的所有流入和流体从受试者的所有流出，使得能够单独测量流体到受试者体的流入和流体从受试者流出，使得能够确定每次流入和流出的类型和发生时间，并且使得能够汇总一段时间内受试者体内的流体平衡或液体质量变化，以便提供精确且全面的流体平衡监测以及对受试者的流体平衡的动力学的改善或甚至充分的了解。


技术实现要素：

34.因此，本发明的目的是提供一种在引言中提到的类型的坐便器，通过该坐便器，所执行测量的精确度得到提高，该坐便器能够在由用户排泄到坐便器的便池中时正确地辨别
粪便物质与尿液物质，并且该坐便器能够准确地估评在由用户排泄到坐便器的便池中时的粪便物质的量。
35.本发明的另一目的是提供这样一种坐便器，该坐便器使用起来简单且快捷，并且为用户、患者和医护专业人员等提供更具吸引力且更卫生的解决方案。
36.本发明由独立权利要求的主题限定。本发明的具体实施例在从属权利要求中加以阐述。
37.在本发明的第一方面，借助于一种坐便器系统来实现以上和其他目的，该坐便器系统包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括：至少一个第一传感器装置，该至少一个第一传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的至少一个信号；以及至少一个第二传感器装置，该至少一个第二传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号。
38.通过提供被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的至少一个信号的至少一个第一传感器装置，提供了一种坐便器系统，该坐便器系统能够在由用户或患者排泄到坐便器的便池中时正确地辨别粪便物质与尿液物质。
39.通过进一步提供被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号的至少一个第二传感器装置，提供了一种坐便器系统，该坐便器系统还能够估评在由用户或患者排泄到坐便器的便池中时的粪便物质的量。
40.由于这些传感器装置自动捕获相应信号并且无需人为干预，因此提供了一种坐便器系统，该坐便器系统另外使用起来简单且快捷，特别是对于用户或患者而言，并且为用户、患者和医护专业人员等提供更具吸引力且更卫生的解决方案。此外，节省了时间和资源。
41.此外，这种坐便器系统以简单、卫生且可靠的方式提供医护专业人员用于诊断目的和监测患者疾病和康复进展所需的数据。
42.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置被配置为测量声音。
43.发明人已经发现，通过测量与用户排泄排泄物相关的声音，可以在排泄到坐便器的便池中时以特别高的确定度和精确度辨别粪便物质与尿液物质。
44.此外，发明人已经发现，通过使用声音测量，甚至还可以从粪便物质和尿液物质的排泄物中识别其他类型的物质(比如胀气或纸)到坐便器系统的便池中的排泄或丢弃，并且由此将比如假阳性等不需要的和/或不相关的数据从结果数据中移除。
45.由此，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，所执行测量的精确度得到提高，并且该坐便器系统能够在由患者或用户排泄到坐便器的便池中时正确地并且以高精确度辨别粪便物质与尿液物质。
46.另一优点在于：这种类型的传感器不需要为了捕获所需的测量结果和信号而与排泄物进行物理接触。由此，该坐便器系统的卫生和耐用性得到进一步提高，因为它容易清洁并且容易保持清洁。
47.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置包括振动传感器，比如声学传感器或麦克风。
48.由此，提供了一种坐便器系统，该坐便器系统在构造上特别简单并且特别容易清
洁。
49.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置布置在坐便器座圈中或该坐便器座圈处。
50.由此，提供了一种坐便器系统，所捕获的指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物类型的信号具备高详细程度。这尤其适用于此类呈声音信号形式的信号，且尤其是由患者或用户产生的此类声音信号。
51.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置布置在便池的水线上方中或水线上方处。
52.由此，提供了一种坐便器系统，指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物类型的信号的捕获得到优化，并且这些信号具备特别详细的细节。发明人已经证明，由于声学在便池的水线上方中占主导，因此这尤其适用于此类呈声音信号形式的信号，且尤其是由患者或用户产生的此类声音信号和/或在排泄物与便池或便池中的物质接触时产生的此类声音信号。
53.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置布置在便池的水线下方中或水线下方处。
54.由此，提供了一种坐便器系统，指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物类型的信号的捕获得到优化，并且这些信号具备特别详细的细节。发明人已经证明，由于声学在便池的水线下方中占主导，因此这尤其适用于此类呈声音信号形式的信号，且尤其是排泄物在与便池中的水碰撞时产生的此类声音信号。
55.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置进一步包括压力传感器、雷达、图像捕获装置、电容传感器和流速传感器中的任一个或多个。
56.由此，以特别简单、直接且成本有效的方式提供用于确定排泄到坐便器系统的便池中的排泄物类型的另外的数据。这进而提供特别准确的对排泄物类型的确定。电容传感器特别地具有另外的优点：它们可以安装在坐便器系统的水路、存水弯等外部，比如甚至在坐便器系统的便池外部，借此实现卫生的进一步改善。
57.在一个实施例中，该至少一个第一传感器装置被配置为将至少一个信号发射到数据分析装置。
58.在一个实施例中，该至少一个第二传感器装置被配置为将至少一个信号发射到数据分析装置。
59.由于第一传感器装置和/或第二传感器装置因此也将所捕获的信号自动发射到分析装置并且无需人为干预，因此提供了一种坐便器系统，该坐便器系统使用起来特别简单且快捷，特别是对于用户或患者而言，并且为用户、患者和医护专业人员等提供更具吸引力且更卫生的解决方案。
60.此外，这种坐便器系统以特别简单、卫生且可靠的方式提供医护专业人员用于诊断目的和监测患者疾病和康复进展所需的数据，从而节省所涉及个体的时间和资源两者。
61.在一个实施例中，该至少一个第二传感器装置被配置为测量指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物量的液体体积。
62.由此，提供了一种坐便器系统，该坐便器系统能够准确地估评在由用户排泄到坐便器的便池中时的粪便物质或尿液物质的量，并且通过该坐便器系统，医护专业人员用于
诊断目的和监测患者疾病和康复进展所需的数据的精确度和详细程度得到提高。
63.在一个实施例中，该至少一个第二传感器装置在位于布置在该便池与该坐便器系统的出口之间的水封下游的位置中布置在该坐便器系统的出口中。
64.第二传感器装置的这种定位是有利的，尤其是在于出口中具有水封、存水弯或u形弯的坐便器中，因为此类坐便器的便池中的正常水位与由水封限定的上限齐平。因此，即使有少量排泄物沉积在便池中也将导致水封中的水外溢到水封下游的出口中，使得定位在水封下游的第二传感器装置可以容易地测量外溢水的量。
65.该至少一个第二传感器装置可以是重量传感器、液位传感器和流量传感器中的任一个或多个。
66.由此，提供了一种坐便器系统，该坐便器系统能够正确地且以高精确度捕获指示由患者或用户排泄到该坐便器的便池中的粪便物质或尿液物质的量的信号，并且通过该坐便器系统，所执行测量的精确度得到提高。
67.在一个实施例中，该坐便器系统进一步包括数据分析装置，该数据分析装置包括数据处理单元和数据存储单元，该数据处理单元被配置为接收由该至少一个第一传感器装置发射的一个或多个信号，并且分析所接收的一个或多个信号，以便产生至少指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的数据输出。
68.由此，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，所执行测量的精确度得到提高，并且该坐便器系统能够在由患者或用户排泄到该坐便器的便池中时自动地并且以高精确度辨别粪便物质与尿液物质。
69.另一优点在于：数据分析因此可以自动执行并且无需为了确定类型而与排泄物进行物理接触。由此，消除了医护人员不仅在排泄物分析上而且在相关联的消毒和清洁上另外所花费的时间和成本，并且进一步提高了坐便器系统的卫生和耐用性。
70.该分析可以是与例如来自数据库的现有数据的比较，和/或统计分析。该分析可以例如在神经网络、主成分分析(pca)、决策树或聚类中执行。
71.在一个实施例中，该数据分析装置进一步被配置为接收由该至少一个第一传感器装置发射的一个或多个信号，并且使用该数据处理单元分析所接收的一个或多个信号，以便产生指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的数据输出。
72.由此，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，上文提到的与数据分析装置相关的优点也扩展到对排泄物量的确定。
73.在一个实施例中，该数据分析装置进一步包括数据可视化单元，并且该数据处理单元进一步被配置为在该数据可视化单元上可视化由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型和由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量中的一个或多个的数据输出。
74.由此，可以以特别简单且易于理解的方式帮助用户或医护专业人员解释由传感器装置获得的数据和由数据分析装置获得的结果。
75.另一优点在于：数据的可视化因此可以自动执行并且无需与排泄物或坐便器系统进行物理接触。由此，消除了医护人员不仅在分析和可视化上而且在相关联的消毒和清洁上另外所花费的时间和成本，并且进一步提高了坐便器系统的卫生和耐用性。
76.在一个实施例中，该坐便器系统进一步包括致动器，该致动器被配置为允许用户
指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型并且将指示该用户的指示的信号发射到分析装置。
77.由此，以特别简单、直接且成本有效的方式提供用于确定排泄到坐便器系统的便池中的排泄物类型的另外的数据。
78.在一个实施例中，该坐便器系统进一步包括致动器，该致动器被配置为允许用户在使用该坐便器系统之前启动该坐便器系统和该分析装置中的一个或多个。
79.这种致动器可以是例如按钮或致动器，比如：运动传感器，该运动传感器被配置为自动登记用户正在坐便器系统附近或正在触碰坐便器系统，并且作为对登记用户正在触碰坐便器系统的反应而启动坐便器系统和分析装置中的一个或多个；或声音传感器，该声音传感器被配置为登记由用户锁上房间或坐便器隔间产生的声音。
80.由此，可以允许坐便器系统和/或分析装置仅在用户要使用坐便器系统时进入活动状态，否则处于被动或不活动状态，从而节省电力和成本。
81.在一个实施例中，该坐便器系统进一步包括重量传感器，该重量传感器被布置并配置为捕获分别指示该用户在排泄之前和之后的体重的信号。
82.由此，以简单且成本有效的方式提供用于确定排泄到坐便器系统的便池中的排泄物量的另外的数据。
83.在一个实施例中，该第一传感器装置是布置在该坐便器座圈和该便池的水线上方中的任一个中或任一个处的图像捕获装置，并且该第二传感器装置在位于布置在该便池与该坐便器的出口之间的水封下游的位置中布置在该坐便器系统的出口中，并且包括腔室和重量传感器，该腔室适于收集被迫通过该水封的液体，该重量传感器被布置为并适配用于测量该腔室和该腔室中所含的液体的重量。
84.在一个实施例中，该第一传感器装置被布置为使得以与水平向h成70度至80度之间的角度α、比如75度的角度α、或以与竖向v成20度至10度之间的角度β、比如15度的角度β向下指向，其中在该上下文中，90度的角度对应于竖向v或重力方向。
85.在一个实施例中，该第一传感器装置位于该座圈的中心轴线a之外并且围绕重力方向或竖向v旋转，以便以与该座圈的中心轴线a成25度至25度之间的角度γ、比如30度的角度γ指向。
86.第一传感器装置在便池中的水线上方的布置以及第一传感器装置的上述角度各自提供了第一传感器装置的改进的定位和对准，以便获得用于确保可靠的类型辨识的最佳可能数据。它们一齐用于第一传感器装置的优化定位和对准，以便获得用于确保可靠的类型辨识的最佳可能数据。
87.在本发明的第二方面，借助于一种用于确定由根据以上权利要求中任一项所述的坐便器系统的用户排泄到该坐便器系统的便池中的排泄物类型的方法来实现以上和其他目的，该方法包括以下步骤：
88.使用该坐便器系统的至少一个第一传感器装置捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的信号；
89.将所捕获的指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的信号发射到分析装置，该分析装置包括数据处理单元和数据存储单元；
90.借助于该数据处理单元接收由该至少一个第一传感器装置发射的一个或多个信
号；以及
91.借助于该数据处理单元分析所接收的由该至少一个第一传感器装置发射的一个或多个信号，以便产生指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的数据输出。
92.在一个实施例中，该分析步骤包括执行与例如来自数据库的现有数据的比较，和/或执行统计分析。该分析可以例如在神经网络、主成分分析(pca)、决策树或聚类中执行。
93.在一个实施例中，该方法包括以下另外的步骤：
94.使用该坐便器系统的至少一个第二传感器装置捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的信号；
95.将所捕获的指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的信号发射到该分析装置；
96.借助于该数据处理单元接收由该至少一个第二传感器装置发射的一个或多个信号；以及
97.借助于该数据处理单元分析所接收的由该至少一个第二传感器装置发射的一个或多个信号，以便产生指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的数据输出。
98.在该方法的一个实施例中，该数据分析装置进一步包括数据可视化单元，并且该方法进一步包括以下步骤：使用该数据处理单元在该数据可视化单元上可视化指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的数据输出和/或指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的数据输出。
99.为了避免重复，这里应当注意的是，图12示意性地展示了根据本发明的第二方面的方法的步骤。进一步应当注意的是，与第二传感器装置相关的并且在图12的右上方示出的四个步骤是符合如上所述的根据本发明的第二方面的方法的实施例的可选步骤。有关另外的细节，参考以下详细描述中所附的实施例。
100.本发明的另外方面包括以下内容。
101.一种坐便器系统，包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括：
102.至少一个第一传感器装置，该至少一个第一传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的至少一个信号。
103.一种坐便器系统，包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括：
104.至少一个第一传感器装置，该至少一个第一传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的至少一个信号，该至少一个第一传感器装置被配置为测量声音。
105.该至少一个第一传感器装置可以进一步被配置为将该至少一个信号发射到数据分析装置。
106.一种坐便器系统，包括便池和出口，该坐便器系统适于辨别由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括：
107.至少一个第一传感器装置，该至少一个第一传感器装置被配置为捕获指示由该坐
便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的至少一个信号并且将该至少一个信号发射到数据分析装置；以及
108.数据分析装置，该数据分析装置包括数据处理单元和数据存储单元，该数据处理单元被配置为：
109.接收由该至少一个第一传感器装置发射的一个或多个信号，并且
110.分析所接收的一个或多个信号，以便产生至少指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型的数据输出。
111.本发明的另一目的是提供一种在引言中提到的类型的坐便器系统，通过该坐便器系统，可以以简单、可靠且精确的方式并且随时间推移估评在由用户排泄到该坐便器系统的便池中时的粪便物质的量。
112.本发明的又一目的是提供这样一种坐便器系统，通过该坐便器系统，还可以以简单且直接的方式将传感器装置改装到已经安装好的现有坐便器系统。
113.在本发明的第三方面，借助于一种坐便器系统来实现以上和其他目的，该坐便器系统包括便池和出口，该坐便器系统适于至少辨别由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物类型，该坐便器系统进一步包括：至少一个传感器装置，该至少一个传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号，该传感器装置包括：腔室，该腔室在位于布置在该便池与该坐便器系统的出口之间的水封下游的位置中设置在该坐便器系统的出口上，该腔室被布置为与该坐便器系统的出水管的下半部的至少一部分相邻并且适于接收被迫通过该坐便器系统的水封的液体量；以及至少一个贯通开口，该至少一个贯通开口在设置该腔室的位于该水封下游的位置中设置在该坐便器系统的出口中，以便允许被挤压通过该水封的液体流动到该腔室中，其中该至少一个贯通开口被布置为使得主轴垂直于该出水管的纵向轴线l延伸，并且其中该至少一个贯通开口包括沿上游方向渐缩的形状。
114.由此，并且尤其是通过在出水管中设置至少一个贯通开口，其中该至少一个贯通开口被布置为使得主轴垂直于该出水管的纵向轴线延伸并且包括沿上游方向渐缩的形状，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，可以以简单、可靠且精确的方式并且随时间推移估评在由用户排泄到该坐便器系统的便池中时的粪便物质的量，尤其是因为多个贯通开口堵塞的风险降至最低。
115.通过这种坐便器系统，还可以借助于简单地在已经在使用的现有出水管上设置腔室并在现有出水管中设置至少一个贯通开口来以简单且直接的方式将传感器装置改装到现有坐便器系统。
116.设置被布置为使得主轴垂直于出水管的纵向轴线l延伸的至少一个贯通开口具有另一优点：使得开口的尺寸结合出水管中的总流量或压力然后可以用于确定被捕获在腔室中以供测量的液体量。
117.应当注意的是，被挤压通过坐便器系统的水封的液体量可以例如在5ml/min至1000ml/min之间。
118.在一个实施例中，设置多个贯通开口，并且该多个贯通开口包括沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸a和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸b，其中该多个贯通开口中的相邻贯通开口以沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的
最短距离c和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最短距离d间隔开，并且其中该多个贯通开口以满足关系c《a和d《2b的图案布置。
119.小开口在颗粒物质被封锁在其中的情况下可能发生堵塞，从而最终阻碍预期用于测量的流。此外，在非常少量的排泄物(其进而迫使非常少量的液体通过水封)的情况下，如果开口之间的间距太大，则预期用于测量的液体可能围绕开口流动。
120.发明人已经证明，通过以满足上文提到的关系的图案布置多个贯通开口，可以克服这两个缺陷。这进而进一步提高所执行测量的精确度和可靠性。
121.在一个实施例中，该至少一个贯通开口包括渐缩并且终止于指向上游方向的尖端的形状。
122.因此，更容易且更可靠地引导颗粒物质经过开口，借此大大降低或甚至完全避免开口在颗粒物质被封锁在其中的情况下发生堵塞从而最终阻碍预期用于测量的流的风险。
123.在一个实施例中，该至少一个贯通开口包括一截面形状，该截面形状为多边形、椭圆形、圆形，具有(多个)规则边、凹边、凸边或不规则边中的任一个或多个或其任何组合。多边形形状的示例是例如三角形、矩形或菱形。因此，呈狭缝形式的开口也是可行的。
124.具有此类形状的开口具有获得上文提到的优点同时保持开口的几何形状简单且易于制造的优点。
125.在一个实施例中，该至少一个贯通开口包括沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸a和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸b，并且尺寸a在0.5mm至100mm之间。替代性地或另外地，尺寸b在0.5mm至100mm之间。
126.如所提到的，小开口可能很容易堵塞。另一方面，大开口可能导致过多颗粒物质最终进入腔室。这进而不仅可能堵塞腔室，而且还可能由于来自或因卡在腔室中的颗粒物质对测量产生的贡献或影响而使得测量错误或甚至无用，并且可能更重要的是，使得在测量完成之后清空腔室更加困难。
127.发明人已经证明，通过设置尺寸在上文提到的区间内的至少一个开口，可以克服这两个缺陷，且尤其是克服后一缺陷。这进而进一步提高所执行测量的精确度和可靠性。
128.在一个实施例中，该多个贯通开口包括至少五个开口。
129.由此，提供了足够数量的开口以确保在腔室中捕获足够量的液体，这进而确保了可靠且精确的测量。
130.在一个实施例中，该传感器装置进一步包括筛分装置，该筛分装置布置在该至少一个贯通开口上游或在该至少一个贯通开口之上延伸。
131.这种筛分装置具有以下优点：有助于引导颗粒物质经过开口以便避免过多颗粒物质最终进入腔室，同时仍允许液体流动通过(多个)开口并进入腔室。这进而防止腔室堵塞，并且更重要的是，使得能够避免由于来自卡在腔室中的颗粒物质的贡献而导致测量错误或甚至无用。
132.在一个实施例中，该传感器装置进一步包括质量传感器或重量传感器，该质量传感器或重量传感器被布置并配置为监测该腔室的重量并且捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号。
133.替代性地或另外地，该传感器装置可以包括流量传感器，该流量传感器被布置并配置为监测通过该腔室的液体流并且捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的
排泄物量的至少一个信号。
134.由此，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，可以捕获指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物量的信号并且发射这些信号以便以特别简单的方式在分析装置中进行分析。
135.在一个实施例中，该传感器装置进一步包括安装元件，该安装元件适于使得能够将该传感器装置安装在坐便器系统的出水管上。
136.由此，提供了一种坐便器系统，通过该坐便器系统，可以借助于在将腔室安装在已经在使用的现有出水管上时简单地使用安装元件来以简单且直接的方式将传感器装置改装到现有坐便器系统。
137.该安装元件可以是被配置用于围绕出水管附接的元件。该安装元件也可以是比如焊接件或胶合件等紧固件。
138.在一个实施例中，该腔室进一步包括出口和适于将腔室的内容物泵送到坐便器系统的出口中的泵送装置中的任一个。
139.由此，可以以特别简单且有效的方式清空腔室。例如，可以简单地将腔室的内容物往回挤压通过至少一个贯通开口并返回到出水管中。
140.在一个实施例中，该坐便器系统可以进一步包括适于优选地从下方(即在面向腔室的一侧上)覆盖至少一个贯通开口的可移动装置；以及用于控制可移动装置和坐便器系统的冲水系统的装置，其控制方式为使得延迟冲水，直到使可移动装置覆盖至少一个贯通开口。
141.在一个实施例中，该传感器装置进一步包括阀，该阀被安装成与该一个或多个开口中的至少一个连接并且被配置为控制液体到腔室中的流入。该阀可以包括致动器。
142.这种阀具有以下优点：有助于引导颗粒物质经过开口以便避免过多颗粒物质最终进入腔室，同时仍允许液体流动通过(多个)开口并进入腔室。这种阀还可以用于准确地控制被允许流过阀以进入腔室的颗粒物质的尺寸。这进而防止腔室堵塞，并且更重要的是，使得能够避免由于来自卡在腔室中的颗粒物质的贡献而导致测量错误或甚至无用。
143.在一个实施例、尤其是其中该传感器装置包括阀的实施例中，该传感器装置包括仅一个开口。
144.在一个实施例中，该传感器装置进一步被配置为将指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号发射到数据分析装置。
145.在一个实施例中，该坐便器系统进一步包括图像传感器。
146.在本发明的第四方面，借助于一种提供坐便器系统的方法来实现以上和其他目的，该坐便器系统具有至少一个传感器装置，该传感器装置被配置为捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号，该方法包括以下步骤：
[0147]-在位于布置在该便池与该坐便器系统的出口之间的水封下游的位置中将至少一个贯通开口设置在该坐便器系统的出口的下半部的至少一部分中，以便允许被迫通过该水封的液体流动通过这些开口并进入该腔室，其中
[0148]
该至少一个贯通开口被布置为使得主轴垂直于该出水管的纵向轴线l延伸，并且其中
[0149]
该至少一个贯通开口包括一形状，该形状包括指向上游方向的尖端；
[0150]-提供腔室，该腔室适于接收被挤压通过该坐便器系统的水封的液体量；以及
[0151]-将该腔室在位于布置在该便池与该坐便器系统的出口之间的水封下游的位置中并且与该坐便器系统的出水管的下半部的至少一部分相邻地布置在该坐便器系统的出口上。
[0152]
在另外的实施例中，该方法进一步包括以下另外的步骤中的一个或多个：
[0153]
a)将多个贯通开口设置为包括沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸a和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸b，并且其中相邻贯通开口被布置为以沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的最小距离c和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最小距离d间隔开，并且其中该多个开口以满足关系c《a和d《2b的图案布置。
[0154]
b)将该至少一个贯通开口或该多个贯通开口设置为包括一截面形状，该截面形状为多边形、椭圆形、圆形，具有规则边、凹边、凸边或不规则边中的任一个或多个或其任何组合。
[0155]
c)将该至少一个贯通开口或该多个贯通开口设置为包括沿垂直于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸a和沿平行于该出口的纵向轴线l的方向测量的最大尺寸b，其中该尺寸a在0,5mm至100mm之间，并且替代性地或另外地，其中该尺寸b在0,5mm至100mm之间。
[0156]
d)将该多个贯通开口设置为包括至少五个开口。
[0157]
e)设置以下中的任一个或多个：
[0158]-筛分装置，该筛分装置布置在该至少一个贯通开口或该多个贯通开口上游，
[0159]-质量传感器或重量传感器，该质量传感器或重量传感器被布置并配置为监测该腔室的重量并且捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号，
[0160]-流量传感器，该流量传感器被布置并配置为监测通过该腔室的液体流并且捕获指示由该坐便器系统的用户排泄到该便池中的排泄物量的至少一个信号，以及
[0161]-安装元件，该安装元件适于使得能够将该传感器装置安装在坐便器系统的出水管上。
[0162]
本发明的又一目的是提供一种在引言中提到的类型的用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的流体平衡监测系统和方法，通过该流体平衡监测系统和该方法，可以确定流体到受试者的所有流入和流体从受试者的所有流出，单独测量流体到受试者的流入和流体从受试者的流出，确定每次流入和流出的类型和发生时间，以及汇总一段时间内受试者体内的流体平衡或液体质量变化，以便提供精确且全面的流体平衡监测以及对受试者的流体平衡的动力学的改善或甚至充分的了解。
[0163]
本发明的另一目的是提供这样一种用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的流体平衡监测系统和这样一种方法，该流体平衡监测系统和该方法进一步简化健康专业人员在监测哺乳动物受试者时的实际数据登记过程和工作过程两者。
[0164]
本发明的另一目的是提供这样一种流体平衡监测系统，该流体平衡监测系统节省时间和成本，尤其是在比如医院、疗养院和家庭护理等专业医疗保健系统内。
[0165]
在本发明的第五方面，借助于一种用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的
流体平衡监测系统来实现以上和其他目的，该流体平衡监测系统包括至少一个数据处理单元、至少一个输入单元和至少一个显示单元。该至少一个输入单元被配置为从用户接口和至少一个传感器装置中的任一个或多个接收测量数据，该测量数据包括与确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡相关的信息，并且将所接收的测量结果发射到该至少一个数据处理单元。该至少一个数据处理单元包括数据处理装置，并且该至少一个数据处理单元被配置为从该至少一个输入单元接收该测量数据，处理所接收的测量数据以获得指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据，并且将指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据发射到该至少一个显示单元。该至少一个显示单元包括数据处理装置，并且该至少一个显示单元被配置为接收指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据，并且显示指示受试者的流体平衡的输出数据。该测量数据进一步包括关于与确定和监测该哺乳动物受试者的流体平衡相关的至少一个事件的量、类型和发生时间的信息，其中该至少一个事件是导致流体从该哺乳动物受试者的流出或流体到该哺乳动物受试者的流入的任何一个事件，并且该至少一个数据处理单元还被配置为处理所接收的测量数据以获得进一步指示该至少一个事件的类型和发生时间的输出数据。
[0166]
由此，并且尤其是通过使得该测量数据进一步包括关于与确定和监测该哺乳动物受试者的流体平衡相关的至少一个事件的量、类型和发生时间的信息，其中该至少一个事件是导致流体从受试者的流出或流体到受试者的流入的任何一个相关事件，并且使得该至少一个数据处理单元还被配置为处理所接收的测量数据以获得进一步指示该至少一个事件的类型和发生时间的输出数据，提供了一种流体平衡监测系统，通过该流体平衡监测系统，可以确定流体到受试者的所有流入和流体从受试者的所有流出，单独测量流体到受试者的流入和流体从受试者的流出，确定每次流入和流出的类型和发生时间，以及汇总一段时间内受试者体内的流体平衡或液体质量变化。
[0167]
因此，这种系统使得能够提供精确且全面的流体平衡监测以及对受试者的流体平衡的动力学的改善或甚至充分的了解。这进而提供另外的优点：帮助专业人员进一步了解受试者的流体平衡的动力学，做出更快且更精确的诊断，以及更密切且更精确地监测受试者以便实现更快且更好的恢复，并且防止因不平衡的液体平衡而导致的住院和随后可能发生的其他并发症。
[0168]
此外，本文提供了一种流体平衡监测系统，该流体平衡监测系统节省时间和成本，尤其是在专业医疗保健系统内，比如在医院。节省此类成本并且尤其是节省时间还可以有助于提供另外的优点：帮助专业人员做出更快且更精确的诊断，以及更密切且更精确地监测受试者以便实现更快且更好的恢复。
[0169]
此外，通过使得在一个单元上进行数据收集、在另一个单元中进行数据处理并且在又另一个单元上显示数据，该流体平衡监测系统可以由数据处理单元集中管理。更重要的是，通过这种流体平衡监测系统，数据登记过程以及显示和监测过程可以分别在单独的单元上进行。由此，受试者或看护人可以在一个单元上管理数据收集和登记，并且可以在不同的单元上监测受试者的流体平衡。因此，大大简化了健康专业人员在监测受试者时的实际数据登记过程和工作过程两者。
[0170]
在一个实施例中，该至少一个数据处理单元与该至少一个输入单元和该至少一个显示单元进行数据传输连接，其方式为使得该至少一个输入单元与该至少一个显示单元之
间的所有数据通信都被引导通过该至少一个数据处理单元。
[0171]
由此，允许该流体平衡监测系统由该数据处理单元集中管理。这进而提供了一种简化的流体平衡监测系统，通过该简化的流体平衡监测系统，数据登记过程以及显示和监测过程可以分别在单独的单元上进行。由此，受试者或看护人可以在一个单元上管理数据收集和登记，并且可以在不同的单独单元上监测受试者的流体平衡。这允许仅向系统的不同用户呈现与他们相关的信息。因此，甚至进一步简化了健康专业人员在监测受试者时的实际数据登记过程和工作过程两者。
[0172]
在一个实施例中，该测量数据包括与跟确定和监测该哺乳动物受试者的流体平衡相关的至少一个事件相关的数据，其中该至少一个事件包括以下中的任一个或多个：排泄、排便、排尿、摄入食物或饮料、锻炼、排汗、呼吸、痰液分泌、粘膜分泌、通过引流排出、以及胃排空。
[0173]
在对受试者进行流体平衡监测时考虑所有或最相关的此类事件提供了就精确度和全面性而言进一步改进的流体平衡监测。这进而进一步提高了诊断受试者和监测受试者两方面的精确度，以便实现更快且更好的恢复。
[0174]
在一个实施例中，该测量数据和该输出数据中的至少一个保存在基于云的存储装置或该数据处理单元中所提供的存储装置中。
[0175]
由此，提供了一种流体平衡监测系统，通过该流体平衡监测系统，该输出数据和该测量数据都可以保持集中存储，以便使得任何授权显示单元能够在任何时候访问数据。这提高了系统的灵活性。
[0176]
在另一实施例中，该测量数据和该输出数据中的至少一个与个体识别密钥相关联或由该个体识别密钥加密。替代性地或另外地，该测量数据和该输出数据中的至少一个可以保存在基于云的存储装置或该数据处理单元中所提供的存储装置中，与个体识别密钥一起保存或由该个体识别密钥加密。
[0177]
由此，使得该测量数据和该输出数据可以以特别简单的方式与特定受试者相关联。此外，还确保了该测量数据和该输出数据始终与正确受试者相关联。由此，可以最小化或完全避免在错误地将数据与错的受试者相关联的情况下可能发生的错误。
[0178]
在一个实施例中，个体识别密钥是匿名化个体识别密钥。
[0179]
由此，受试者的身份可以保持匿名，至少直到在显示单元上显示为止，以便符合相关法规，比如欧盟内生效的gdpr法规。
[0180]
此外，与中央数据存储装置相关的三个上文提到的实施例中的任一个，且尤其是个体识别密钥的提供，提供了一种系统，其中例如基于授权对数据处理单元的访问的单独密钥或者基于识别密钥或与这种密钥相关联的合适特性(例如，用于解密的相关联密钥)，可以拒绝未经授权的人员访问数据。此类系统具备改进的数据安全性。
[0181]
在一个实施例中，该输出数据至少包括指示液体到该哺乳动物受试者的流入、液体从该哺乳动物受试者的流出、以及该哺乳动物受试者的流体平衡的变化的数据。
[0182]
因此，与受试者的液体平衡相关的三个最重要的参数可以显示在显示单元中。由此，获得了对流体平衡的精确且易于理解的监测，这进而使得可以了解受试者的流体平衡的动力学。
[0183]
在一个实施例中，该显示单元被配置为以彼此分开地展现指示液体到该哺乳动物
受试者的流入、液体从该哺乳动物受试者的流出、以及该哺乳动物受试者的流体平衡的变化的数据的方式显示该输出数据。
[0184]
由此，提供了一种流体平衡监测系统，通过该流体平衡监测系统，不仅可以确定和测量流体到受试者的所有流入和流体从受试者的所有流出，以及单独测量流体到受试者的流入和流体从受试者的流出，而且可以与受试者的流体平衡一起单独地可视化和显示所述流入和流出，以便提供对于比如健康专业人员等观看者来说易于解释的精确且全面的流体平衡监测。
[0185]
在一个实施例中，该数据处理单元被配置为生成输出数据并且将该输出数据实时地或以预定时间间隔发送到该至少一个显示单元。替代性地或另外地，该显示单元被配置为实时地或以预定时间间隔显示该输出数据。
[0186]
由此，使得能够以使用起来特别简单、快捷且容易的方式实时地监测受试者的流体平衡。
[0187]
在本发明的第六方面，借助于一种用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的方法来实现以上和其他目的，该方法包括以下步骤：
[0188]
a)设置根据以上权利要求中任一项所述的并且包括以下各项的流体平衡监测系统：具有至少一个数据处理装置的至少一个数据处理单元、至少一个输入单元和具有至少一个数据处理装置的至少一个显示单元，
[0189]
b)利用该至少一个输入单元并且从用户接口和至少一个传感器装置中的任一个或多个接收测量数据，该测量数据包括与确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡相关的信息，以及
[0190]
c)利用该至少一个输入单元将所接收的测量数据发射到该至少一个数据处理单元，
[0191]
d)利用该至少一个数据处理单元从该至少一个输入单元接收该测量数据，
[0192]
e)利用该至少一个数据处理单元处理所接收的测量数据以获得指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据，
[0193]
f)利用该至少一个数据处理单元将指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据发射到该至少一个显示单元，
[0194]
g)利用该至少一个显示单元接收指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据，以及
[0195]
h)利用该至少一个显示单元显示指示该哺乳动物受试者的流体平衡的输出数据，
[0196]
该测量数据进一步包括关于与确定和监测该哺乳动物受试者的流体平衡相关的至少一个事件的量、类型和发生时间的信息，其中该至少一个事件是导致流体从该哺乳动物受试者的流出或流体到该哺乳动物受试者的流入的任何一个事件，并且该方法包括以下另外的步骤：利用该至少一个数据处理单元处理所接收的测量数据以获得进一步指示该至少一个事件的类型和发生时间的输出数据。
[0197]
在一些实施例中，该方法包括以下另外的步骤中的一个或多个：
[0198]
将该测量数据和该输出数据中的至少一个保存在基于云的存储装置或该数据处理单元中所提供的存储装置中，
[0199]
将该测量数据和该输出数据中的至少一个与个体识别密钥相关联、与该个体识别
密钥一起提供、或用该个体识别密钥加密，
[0200]
利用该数据处理单元实时地生成输出数据，并且利用该数据处理单元实时地将该输出数据发送到该至少一个显示单元，以及
[0201]
利用该显示单元实时地显示该输出数据。
[0202]
应当注意的是，本发明涉及在权利要求中所述的特征的所有可能的组合。
附图说明
[0203]
在以下说明中，将参考示意图来描述本发明的实施例，在附图中：
[0204]
图1是根据本发明的坐便器系统的示意性截面侧视图，该坐便器系统包括被配置为测量排泄物类型的第一传感器装置和被配置为测量排泄物量的第二传感器装置，
[0205]
图2是用于根据本发明的坐便器系统的分析装置的示意性图示，并且该分析装置被示出为与图1所示的坐便器系统的其余部件物理分离，
[0206]
图3是根据本发明的第一传感器装置的示意性截面图示，
[0207]
图4是根据本发明的坐便器系统的便池的示意性截面侧视图，展示了由排泄物引起的声音与排泄物在坐便器系统的便池中所撞击的位置相关的差异。
[0208]
图5是类似于图4的示意性截面侧视图，其中排泄物是尿液，
[0209]
图6是展示在根据图5的情况下由第一传感器装置捕获的信号的示例性曲线图，该信号被绘制为随时间t变化的振幅a，
[0210]
图7是类似于图4的示意性截面侧视图，其中排泄物是粪便，
[0211]
图8是展示在根据图6的情况下由第一传感器装置捕获的信号的示例性曲线图，该信号被绘制为随时间t变化的振幅a，
[0212]
图9是展示为了提供在任何给定时间的关于进入根据本发明的坐便器系统的便池的不同排泄物类型的概率而对根据图6的信号执行的统计分析的结果的示例性曲线图，
[0213]
图10是展示为了提供在任何给定时间的关于进入根据本发明的坐便器系统的便池的不同排泄物类型的概率而对根据图8的信号执行的统计分析的结果的示例性曲线图，
[0214]
图11是展示将图8至图10的曲线图与由根据本发明的坐便器系统的第二传感器装置捕获的测量结果相结合并且对数据执行分析以估评进入根据本发明的坐便器系统的便池的排泄物的类型和量的结果的示例性图，分析的结果被绘制为随时间变化的量，以及
[0215]
图12示意性地展示了根据本发明的方法的实施例。
[0216]
图13示意性地展示了被配置为测量排泄物量的第二传感器装置在根据本发明的坐便器系统的座圈上的位置，为简单起见省略了坐便器系统的其余部分。
[0217]
图14是根据本发明的坐便器系统的设置有传感器装置的出水管的一部分的示意性截面侧视图，该传感器装置包括多个贯通开口(其中仅一个可见)和一个腔室。
[0218]
图15是类似于图14的示意性截面侧视图，示出了具有腔室的替代实施例的根据本发明的坐便器系统。
[0219]
图16a至图16c示意性地展示了根据本发明的坐便器系统的传感器装置的多个贯通开口的不同形状和图案。
[0220]
图17a至图17b示意性地展示了根据本发明的坐便器系统的传感器装置的多个贯通开口的尺寸和距离要求。
[0221]
图18是根据本发明的坐便器系统的设置有传感器装置的出水管的示意性剖视图，该传感器装置包括多个贯通开口(其中仅一个可见)、一个腔室和一个安装元件。
[0222]
图19是类似于图14和图15的那些并且示出具有传感器装置的替代实施例的根据本发明的坐便器系统的示意性截面侧视图。
[0223]
图20是受试者、特别是比如人体等哺乳动物受试者的液体流入和流出的示意性图示。
[0224]
图21是展示根据本发明的用于确定和监测哺乳动物受试者的流体平衡的流体平衡监测系统的实施例的示意图。
[0225]
图22是展示根据本发明的方法的实施例的示意图。
具体实施方式
[0226]
首先参考图1和图2，示出了根据本发明的坐便器系统1的第一实施例。坐便器系统1包括便池2、出口4和座圈3。出口4进一步包括具有水封、存水弯或u形弯6的出水管5。坐便器系统1可以进一步包括具有适于在被操作时致使坐便器冲水的装置8的坐便器水槽或冲水水箱7。装置8可以是致动器，比如按钮或拉钮或杆件。坐便器系统1可以进一步包括用于将坐便器系统1连接到地面30的底座15。
[0227]
坐便器系统1包括第一传感器装置9和第二传感器装置10。坐便器系统1还可以可选地包括另外的传感器装置11。
[0228]
坐便器系统1可以是新型分离式坐便器系统1。替代性地，第一传感器装置9和第二传感器装置10可以安装在现有坐便器上，以便提供改装的坐便器系统1。因此，借助于通过提供第一传感器装置9和第二传感器装置10并且将第一传感器装置9和第二传感器装置10安装在现有坐便器上来改装现有坐便器，可以提供根据本发明的坐便器系统1。
[0229]
总体上，第一传感器装置9被配置为捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的信号。第一传感器装置进一步被配置为将所捕获的信号发射到分析装置24，该分析装置在下文参考图2进一步描述。
[0230]
第一传感器装置9适于测量声音。第一传感器装置9可以是振动传感器，比如声学传感器或麦克风。合适类型的麦克风包括动态麦克风、压电麦克风、晶体麦克风、光纤麦克风和mems麦克风。第一传感器装置9可以是有线的或无线的。
[0231]
第一传感器装置9布置在座圈3中或其上。替代性地，第一传感器装置9可以布置在便池2中或便池2的内表面上。在任何情况下，第一传感器装置9都布置在使得第一传感器装置9能够捕获由用户将排泄物排泄(例如，将他或她的肠道和/或膀胱排空)到便池2中引起的或与之相关的声音的位置中。第一传感器装置9布置在便池中的上水位16上方，但也可以替代性地布置在便池中的上水位16下方。
[0232]
使用适于测量声音并因此捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的声音信号的第一传感器装置9在所捕获的数据中提供高详细度。因此，不同类型的排泄物，特别地是尿液和粪便，分别产生声音信号的不同声音轮廓。甚至可以通过仔细分析来辨别不同稠度的粪便排泄物(例如，固体粪便和稀便)，这对于诊断目的可能是重要的。声音轮廓根据排泄物所撞击的便池的部分进一步变化。如图4所展示，具有一种声音轮廓的声音信号因排泄物17直接(箭头18)撞击便池2而产生，而具有另一种声音轮廓的声音信号因
排泄物17撞击便池2中的水面16而产生。此外，使用适于测量声音并因此捕获声音信号的第一传感器装置9甚至可以在分析过程中识别和移除不需要的数据，此类假阳性由例如纸或呕吐物或不同于排泄到便池2中的粪便或尿液的其他东西、或甚至只是用户放屁、或什么都没有发生造成。
[0233]
至少一个第一传感器装置9还可以包括或者是压力传感器、雷达、图像捕获装置、距离传感器、lidar、声学距离传感器和流速传感器中的任一个或多个，此类传感器还能够提供指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的信号。
[0234]
总体上，第二传感器装置10被配置为测量指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物量的液体体积。第二传感器装置10可以进一步被配置为将所捕获的信号发射到分析装置24(图2)。第二传感器装置10可以被布置并配置为测量当用户将他或她的肠道和/或膀胱排空到便池2中时被迫通过水封或u形弯6的液体量。根据阿基米德定律，当用户将他或她的肠道和/或膀胱排空到便池2中时被迫通过水封或u形弯6的液体量等于或至少接近等于(这取决于所排泄物的浮力)用户的排泄到便池2中的排泄物量。
[0235]
在图1所示的实施例中，第二传感器装置10在位于水封6下游的位置中布置在坐便器的出口4中。第二传感器装置10包括腔室11，该腔室用于收集由于用户将排泄物沉积在坐便器系统1的便池2中而被迫通过水封6的水13。第二传感器装置10进一步包括测量单元14，该测量单元被配置为测量收集在腔室11中的液体13的量。第二传感器装置10进一步包括出口12，该出口布置在腔室11的底部区域中并且连接到下水道系统等。第二传感器装置10可以更进一步包括闭合机构32，比如阀、翻板或挡板，该闭合机构被配置为在测量单元14测量收集在腔室11中的液体13的量时闭合并且随后在冲洗坐便器系统1时打开以允许清空腔室11并且冲洗坐便器系统1。
[0236]
另外参考图3，收集在腔室11中的液体量例如可以测量为在排泄物已经排泄到坐便器系统1的便池2中之前的深度13与之后的深度13'之间的深度或水位差δh。收集在腔室11中的液体量也可以测量为分别在排泄物已经排泄到坐便器系统1的便池2中之前和之后的含有水的腔室中的水的质量差δm，或者测量为在排泄物已经排泄到坐便器系统1的便池2中之后打开闭合机构32时离开腔室11的水的体积差δv。
[0237]
第二传感器装置10可以替代性地布置在便池2或出口4中。这种实施例在用第一传感器装置9和第二传感器装置10改装现有坐便器的情况下尤其有利，因为这使得第二传感器装置10的安设特别容易且成本有效。在任何情况下，第二传感器装置10都布置在使得第二传感器装置10能够测量在用户将排泄物排泄到便池2中时被迫通过水封或u形弯6的液体量的位置中。
[0238]
第二传感器装置10可以是或包括重量传感器、液位传感器和流量传感器中的任一个或多个。通过液位传感器，可以了解安装在固定位置中的任何类型的距离测量装置，该固定位置在这里是相对于收集在腔室11中的液体的液面而言的，无论是在所述液面上方还是下方。
[0239]
第二传感器装置10的测量单元14可以包括流量传感器、重量传感器、深度计、体积传感器等。
[0240]
在一些实施例中，坐便器系统1还可以包括一个或多个另外的传感器装置，比如图1所示的传感器装置23和/或传感器装置22和22'。
[0241]
该一个或多个另外的传感器装置23可以包括压力传感器、雷达、图像捕获装置和流速传感器中的任一个或多个，此类传感器能够提供另外的数据或捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的另外的信号。
[0242]
该一个或多个另外的传感器装置22、22'是各自被配置为捕获指示用户在将排泄物沉积到坐便器系统1的便池2中之前和之后的体重的信号的重量传感器。另外的传感器装置22表示布置在坐便器系统1下面、特别地在坐便器系统1的便池2和/或底座15下面的重量传感器。另外的传感器装置22'表示布置在坐在坐便器系统1的座圈3上的用户的脚下面的重量传感器。可以设置另外的传感器装置22和22'两者，并且它们相互补充。替代性地，可以设置另外的传感器装置22和22'中的仅一个。还可行的是，将这种重量传感器布置在座圈3中或其下面。
[0243]
坐便器系统1可以进一步包括致动器33，该致动器被配置为允许用户指示由坐便器系统1的用户排泄或要排泄到便池2中的排泄物类型。致动器33可以进一步被配置为将指示用户的指示的信号发射到数据分析装置24(图2)。致动器33可以是例如按钮、杆件或触摸屏。
[0244]
坐便器系统1可以进一步包括致动器21，该致动器被配置为允许用户在使用坐便器系统1之前启动坐便器系统1和/或数据分析装置24(图2)。致动器21可以是例如布置在座圈3中以便当用户坐在座圈3上时自动致动的压力开关或触摸传感器。替代性地，致动器21可以是按钮、杆件、触摸屏、运动传感器或另一合适类型的传感器。在后一种情况下，还可行的是，致动器21和33可以彼此集成或彼此紧邻布置，例如借助于同一触摸屏。另一种替代方案是适于例如借助于面部辨识以电子方式辨识需要针对其测量排泄物排出的人或患者的致动器21。
[0245]
坐便器系统1可以进一步包括到数据分析装置24的连接29。参考图2，数据分析装置24同样包括到坐便器系统1的连接28。连接28和29可以是有线的或无线的。此外，数据分析装置24可以是外部装置，或者它可以与坐便器系统集成，例如但不限于集成在水箱7的顶部上，如图1用点线示出的框31所指示。
[0246]
数据分析装置24包括数据处理单元25、数据存储单元26和数据可视化单元27。数据可视化单元27可以是例如显示器。数据可视化单元27是可选单元。
[0247]
数据分析装置24可以集成在坐便器系统1的另一部件中或与之集成，该另一部件比如水箱7或便池2，或(在设置的情况下)第二传感器装置10。替代性地，数据分析装置24可以与坐便器系统的其余部分物理分离，示例是例如放置在桌子上或安装在墙上、连接到第一传感器装置9以及(在设置的情况下)第二传感器装置10和/或另外的传感器装置22、22'、23以实现往返于所述传感器装置的数据传输的合适类型的计算机。
[0248]
数据分析装置24被配置为接收使用第一传感器装置9以及(在设置的情况下)第二传感器装置10和/或另外的传感器装置22、22'、23捕获并且由第一传感器装置9以及(在设置的情况下)第二传感器装置10和/或另外的传感器装置22、22'、23发射的一个或多个信号。数据分析装置24进一步被配置为使用数据处理单元25分析所接收的信号，以便产生指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型和/或排泄物量的数据输出。
[0249]
数据分析装置24进一步被配置为使用数据处理单元25并且在数据可视化单元27上显示指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型和/或量的数据输出。数据
分析装置24可以进一步被配置为在数据存储装置26中存储所接收的信号和/或所产生的指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型和/或排泄物量的数据输出。数据存储装置26可以进一步包含可用于与从所接收的信号检索的数据进行比较以便进一步提高确定由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的确定性的数据。这种数据可以是例如来自先前分析的数据和/或从比如其他类似的坐便器系统等其他来源检索的数据。数据可以存储在数据存储装置26中所提供的数据库中。
[0250]
再次参考图1和图2，在特定实施例中，坐便器系统1包括第一传感器装置9和第二传感器装置10。
[0251]
第一传感器装置9是图像捕获装置。第一传感器装置9布置在坐便器系统1的座圈3中或其上。在任何情况下，第一传感器装置9都布置在使得第一传感器装置9能够捕获显示例如因用户排空他或她的肠道和/或膀胱而产生的排泄物和/或丢弃到便池2中的其他东西(例如，卫生纸)的图像的位置中。第一传感器装置9布置在便池中的上水位16上方。还参考图13，第一传感器装置9被布置为使得以与水平向h成70度至80度之间的角度α、比如75度的角度α、或换句话讲与竖向v成20度至10度之间的角度β、比如15度的角度β向下指向。因此，在该上下文中，90度的角度对应于竖向v或重力方向。此外，第一传感器装置9位于座圈3的中心轴线a之外并且围绕重力方向或竖向v旋转，以便以与座圈3的中心轴线a成25度至25度之间的角度γ比如30度的角度γ指向。
[0252]
第二传感器装置10在位于水封6下游的位置中布置在坐便器系统1的出口4中。第二传感器装置10包括腔室11，该腔室用于收集由于用户将排泄物沉积在坐便器系统1的便池2中而被迫通过水封6的水13。第二传感器装置10进一步包括出口12，该出口布置在腔室11的底部区域中并且连接到下水道系统等。替代性地，第二传感器装置10可以包括所谓的出口泵，即布置在腔室11的顶部区域中并且连接到下水道系统等的出口(图1上未示出)以及被布置并适配用于通过将腔室11的内容物泵入出口并因此泵入下水道系统来清空腔室11的泵送装置。第二传感器装置10还包括被布置并适配为测量腔室11的重量的呈重量传感器形式的测量单元14。以此方式，第二传感器装置10利用以下事实：由于水封6的构造并且由于阿基米德定律，被迫通过坐便器系统1的水封6的液体量等于排到坐便器系统1的便池2中的排泄物量。
[0253]
第二传感器装置10可以更进一步包括闭合机构32，比如阀、翻板或挡板，该闭合机构被配置为在测量单元14测量腔室11和收集在腔室11中的液体13的重量时闭合并且随后在冲洗坐便器系统1时打开以允许清空腔室11并且冲洗坐便器系统1。
[0254]
在此特定实施例中，数据分析装置24(参见图2)被配置为接收使用第一传感器装置9和第二传感器装置10捕获并且由第一传感器装置9和第二传感器装置10发射的一个或多个信号。数据分析装置24进一步被配置为使用数据处理单元25分析所接收的信号，以便产生指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型和/或排泄物量的数据输出。为此，数据分析单元25和数据处理单元25使用合适的图像分析和/或图像辨识软件。
[0255]
确定进入坐便器系统1的便池2中的排泄物或沉积物类型的分析可以使用数据分析装置24中所提供的或向数据分析装置提供的比如神经网络等统计方法来完成。对神经网络进行训练或校准的第一步骤是获取相关训练数据。为此，已经使用上述传感器对数千次坐便器使用进行了采样。第二步骤是提取用于类型确定的示例性数据。在这种情况下，示例
性数据是来自第一传感器装置9的可以描绘例如空便池、尿液、粪便和纸中的一个或多个的数据。提取由受过训练的人员手动执行。训练确保提供每个类别的明确定义，例如，只含有水的空便池2、或有尿液、粪便和/或纸的便池2。这些定义、它们的解释和最终类型辨识是紧密相关的。提取过程包括命名计算机目录、命名相关类别以及随后将相关成像数据移动到相应目录。然后可以校准统计模型以例如借助于先前描述的计算机目录将来自第一传感器装置9的数据分类为属于不同类别中的一个。一旦校准了统计模型，统计模型就可以在成像数据从第一传感器装置9到达时组织成像数据。因此，也可以获得带时间戳的类型确定。
[0256]
现在可以使用第一传感器装置9和数据分析装置24来判断便池2中是否存在尿液或粪便。然后可以将如由第二传感器装置10测量的排泄总量映射到类别，特别地是尿液、粪便或组合。也可以将总量的变化映射到每个类别，由此分别得出尿液和粪便的量。然而，在更大量粪便先于尿液出来的情况下，可能难以精确辨识出尿液。为了校正这种错误，可以针对指示主动排泄动作(例如，排尿和排便)的数据重复相同过程。原则上，可以输入成像和音频两者以用于排泄动作确定。
[0257]
实验和实施例
[0258]
现在转向图5至图11，将给出使用根据本发明的并且如上所述的坐便器系统1进行数据捕获和分析的一般示例。为了使得能够如下所述识别排泄物类型，对超过一千次不同的排泄进行声音捕获测量以提供背景数据，以用于比较目的和统计分析。背景数据可以存储在数据库中，该数据库可以提供在分析装置24(图2)的存储装置26中。随着新测量的进行，可以将另外的数据添加到数据库。实验已经表明，事实上可以基于排泄物的声音测量来确定排泄物类型，且确定性高到足以能够在实践中使用。可以采用相似或类似的方法来提供背景量信息以用于比较目的和统计分析。
[0259]
图5展示了根据本发明的坐便器系统1的便池2，用户将尿液20、20'并且因此将稀的液体排泄物排泄到便池中，分别地直接排泄到便池2的表面上以及排泄到便池中的水16中。
[0260]
图6展示了所捕获的声音信号的变换，或更确切地，借助于坐便器系统1的第一传感器装置9捕获的并且对应于图5所展示的排泄的声音信号的随流逝时间t变化的信号振幅a的曲线图。如可以看出的，声音轮廓在相对长的时间段δt＝t3-t1内延伸。在t＝t1处，声音信号的振幅较大，可能达到峰值，而随着时间朝向t＝t3流逝，振幅朝向零逐渐减小。这种声学图像是尿液排泄的特征。
[0261]
图7展示了根据本发明的坐便器系统1的便池2，用户将粪便17、17'并且因此将相对固体的排泄物排泄到便池中，分别地直接排泄到便池2的表面上以及排泄到便池中的水16中。
[0262]
图8展示了所捕获的声音信号的变换，或更确切地，借助于坐便器系统1的第一传感器装置9捕获的并且对应于图7所展示的排泄的声音信号的随流逝时间t变化的信号振幅a的曲线图。如可以看出的，声音轮廓在t＝t2附近的短时间段内延伸，该时间是粪便与便池2的表面的水16(视情况而定)碰撞的时间。如可以看出的，声音信号的振幅在t＝t2的每一侧上及接近该时间时迅速增大和减小。这种声学图像是粪便排泄的特征。
[0263]
因此，具有不同特征的和/或撞击具有不同特征的表面的和/或以不同方式落入容器(比如便池2)中的对象将产生不同的振动，并且因此产生不同的声音和声学图像。
[0264]
现在可以例如在神经网络、主成分分析(pca)、决策树或聚类中分别对图6和图8所示的变换或曲线图进行分析，比如进行统计分析。由此，可以提供在任何给定时间的关于排泄到坐便器系统1的便池2中的不同对象、固体或液体的概率。分别对图6和图8所示的变换或曲线图进行的这种分析的结果分别示出于图9和图10中。
[0265]
最后，如图11所展示，图9和图10所示的概率可以结合使用第二传感器装置10获得的容器或任何连接容器的质量或液位的测量结果用于估评对象、固体或液体已经进入坐便器系统1的便池2的量以及其进入坐便器系统1的便池2的时间。图11展示了这种分析的结果的可视化的示例。曲线100是由第二传感器装置10捕获的信号所指示的随流逝时间变化的根据所使用的测量原理的水位变化(δh)、质量变化(δm)、体积变化(δv)或流速变化的曲线图。曲线200指示排泄物的累积质量或量。插入符号20、17和20'指示对由第一传感器装置9提供的数据进行的并且提供如上文关于图6和图8所描述的概率并因此提供所识别的相应排泄类型的统计分析的结果。
[0266]
如图11所示，示例性分析以高概率揭示：在t＝t1与t＝t2之间的时间间隔内，第一量的尿液20排泄到便池2中，恰好在t＝t2附近的时间间隔内，一定量的粪便17排泄到便池2中，并且在t＝t2至t＝t3之间的时间间隔内，比第一量的尿液20少的第二量的尿液20'排泄到便池2中。
[0267]
由第一传感器装置9提供的声音信号和由第二传感器装置10提供的另外的信号的结合将提高分析的真阴性率。例如，比如胀气的那些声音等声音并不总是与容器的质量或体积变化相关联，并且因此可以在识别时移除。
[0268]
实验已经表明，与仅使用质量或体积相比，可以获得更好的关于什么液体或固体正在进入容器的确定性。例如，可以在以相同速率倾泻的液体撞击不同部位的情况下，还有液体流的宽度不同但流量相同的情况下，区分这些液体。这同样适用于固体。
[0269]
此外，实验已经表明，不仅可以分别识别不同类型的排泄物，特别是尿液和粪便。甚至可以辨别不同稠度的粪便排泄物(例如，固体粪便和稀便)，这对于诊断目的可能是重要的。已经进一步证明，在分析过程中，可以识别和移除由于例如纸或呕吐物或不同于排泄到便池2中的粪便或尿液的其他东西、或甚至只是用户放屁、或什么都没有发生造成的假阳性。
[0270]
再次参考图1，坐便器系统1包括传感器装置10和可选传感器装置9，该传感器装置被配置为捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物量的信号，该可选传感器装置被配置为捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的信号。坐便器系统1还可以可选地包括另外的传感器装置11。
[0271]
坐便器系统1可以是新型分离式坐便器系统1。替代性地，传感器装置9和10可以安装在现有坐便器系统上，以便提供改装的坐便器系统1。因此，借助于通过提供传感器装置9和传感器装置10并且将传感器装置9和10安装在现有坐便器系统上来改装现有坐便器系统，可以提供根据本发明的坐便器系统1。下文要进一步描述的至少一个贯通开口或多个贯通开口可以设置在现有出水管中。应当注意的是，在本发明的上下文中，传感器装置9是可选的。还应当注意的是，坐便器系统1的位置和类型会影响改装可能性。例如，具有p型存水弯的坐便器系统和壁挂式坐便器系统可以容易进行改装。
[0272]
总体上，可选传感器装置9被配置为捕获指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2
中的排泄物类型的信号。传感器装置进一步被配置为将所捕获的信号发射到分析装置。
[0273]
传感器装置9可以适于测量声音。传感器装置9可以是振动传感器，比如声学传感器或麦克风。合适类型的麦克风包括动态麦克风、压电麦克风、晶体麦克风、光纤麦克风和mems麦克风。传感器装置9可以是有线的或无线的。
[0274]
传感器装置9布置在座圈3中或其上。替代性地，传感器装置9可以布置在便池2中或便池2的内表面上。在任何情况下，传感器装置9都布置在使得传感器装置9能够捕获由用户将排泄物排泄(例如，将他或她的肠道和/或膀胱排空)到便池2中引起的或与之相关的声音的位置中。传感器装置9布置在便池中的上水位16上方，但也可以替代性地布置在便池中的上水位16下方。
[0275]
至少一个传感器装置9还可以包括或者是压力传感器、雷达、图像捕获装置、距离传感器、lidar、声学距离传感器和流速传感器中的任一个或多个，此类传感器还能够提供指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物类型的信号。
[0276]
总体上，传感器装置10被配置为测量指示由坐便器系统1的用户排泄到便池2中的排泄物量的液体体积。传感器装置10可以进一步被配置为将所捕获的信号发射到分析装置24(图14)。传感器装置10可以被布置并配置为测量当用户将他或她的肠道和/或膀胱排空到便池2中时被迫通过水封或u形弯6的液体量。根据阿基米德定律，当用户将他或她的肠道和/或膀胱排空到便池2中时被迫通过水封或u形弯6的液体量等于或至少接近等于(这取决于所排泄物的浮力)用户的排泄到便池2中的排泄物量。
[0277]
总体上，并且还参考图14、图15和图16a至图16b，传感器装置10至少包括腔室11和多个贯通开口35、36、37、38、39。替代性地，并且参考图16c，传感器装置也可以至少包括腔室11和一个贯通开口35。总体上，传感器装置10在位于水封6下游的位置中布置在坐便器系统1的出口4中。
[0278]
该至少一个贯通开口35或该多个贯通开口35、36、37、38、39在位于布置在便池2与坐便器系统1的出口4之间的水封6下游的位置中、特别地在坐便器系统1的出口4的下半部设置在坐便器系统1的出口4中，以便允许被迫通过水封6的液体流动到腔室11中。这可以从图14和图15中看出，其中示出了在出水管4中的流动方向34，并且揭示了在图14的左侧可以看到水封6的一部分。图14和图15上还示出了转向通过开口35、36、37、38、39而进入腔室11中的液体的流动方向51。
[0279]
腔室11被设置用于收集由于用户将排泄物沉积在坐便器系统1的便池2中而被迫通过水封6的水13(图1)或液体。腔室11在位于水封6下游的与该多个贯通开口35、36、37、38、39基本上相同的位置中布置在坐便器系统1的出口4上。正如该多个贯通开口35、36、37、38、39一样，腔室11进一步被布置为与坐便器系统1的出水管4的下半部相邻。由此，由于用户将排泄物沉积在坐便器系统1的便池2中而被迫通过水封6的水13可以通过重力作用进入腔室11。重力方向在图14和图15上由箭头g指示。
[0280]
如图14所示，腔室11可以是盛器。在这种实施例中，传感器装置10可以进一步包括质量传感器或重量传感器53，该质量传感器或重量传感器被布置并配置为监测腔室的重量并且捕获指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物量的至少一个信号。替代性地或另外地，传感器装置10可以进一步包括流量传感器，比如声学流量传感器，该流量传感器被布置并配置为监测腔室的重量并且捕获指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物
量的至少一个信号。
[0281]
替代性地，并且如图15所示，腔室11可以是管形腔室11，其一端在该多个贯通开口35、36、37、38、39处连接到出水管4，并且另一端在位于更下游的合适位置处连接到出水管4，以便将腔室11的内容物引回到出水管4中。在这种实施例中，传感器装置10可以进一步包括流量传感器54，该流量传感器被布置并配置为监测腔室的重量并且捕获指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物量的至少一个信号。流量传感器54可以是例如提供以下优点的声学流量传感器：使得能够监测通过腔室11的流，而不必将流量传感器放置在腔室11中从而潜在地在某种程度上阻碍流。替代性地或另外地，传感器装置10可以进一步包括质量传感器或重量传感器，该质量传感器或重量传感器被布置并配置为监测腔室的重量并且捕获指示由坐便器系统的用户排泄到便池中的排泄物量的至少一个信号。
[0282]
腔室11还可以可选地设置有泵55，该泵用于将腔室11的内容物排回到出水管4中，参见图19。
[0283]
总体上，并且现在具体参考图16a至图16c和图17a至图17b，该多个贯通开口35、36、37、38、39被布置为垂直于出水管4的纵向轴线l，特别地其中主轴x被布置为垂直于出水管4的纵向轴线l延伸。该多个贯通开口35、36、37、38、39各自包括一形状，该形状包括指向上游方向u(即，朝向坐便器系统1的水封6的方向，或与流动方向34相反的方向)的尖端40(参见图16a至图16c)。
[0284]
该多个贯通开口35、36、37、38、39各自包括沿垂直于出口的纵向轴线l的方向测量的尺寸a(参见图17a)和沿平行于出口的纵向轴线l的方向测量的尺寸b(参见图17a)。相邻贯通开口被布置为以沿垂直于出口的纵向轴线l的方向测量的距离c(参见图17a)和沿平行于出口的纵向轴线l的方向测量的距离d(参见图17b)间隔开。该多个开口35、36、37、38、39以满足关系c《a和d《2b的图案布置。
[0285]
该多个贯通开口35、36、37、38、39可以包括一截面形状，该截面形状为三角形(参见图16b)、卵圆形(参见图16a)、菱形或它们的任何组合。在三角形开口的情况下，主轴x对应于三角形的底边。在卵圆形或椭圆形开口的情况下，主轴x对应于卵圆形或椭圆形的短轴。图16c展示了开口35的另一示例，该开口为三角形，具有笔直底边和凹入侧边。该多个贯通开口35、36、37、38、39的尺寸可以进一步被确定成使得尺寸a在0,5mm与100mm之间和/或使得尺寸b在0,5mm与100mm之间。
[0286]
总体上，可以提供任何数量的贯通开口35、36、37、38、39。特别地，贯通开口35、36、37、38、39的数量为五个或更多个，比如六个或八个。
[0287]
传感器装置10可以进一步包括筛分装置52。如图14所示，筛分装置52可以被布置为在贯通开口35、36、37、38、39之上延伸，例如作为具有孔的格栅，孔的尺寸被确定成允许液体通过，但不允许高于预定尺寸的固体颗粒通过。替代性地，如图15所示，筛分装置52可以布置在位于贯通开口35、36、37、38、39上游的位置中。筛分装置52使比如粪便等固体转向以围绕贯通开口35、36、37、38、39流动，并且由此用于妨碍比如粪便等固体落入贯通开口35、36、37、38、39中并潜在地堵塞这些贯通开口。筛分装置52还被构造为允许比如水等液体围绕筛分装置52流动并通过贯通开口35、36、37、38、39落入腔室11，同时仍然允许将比如粪便等固体引导越过贯通开口35、36、37、38、39。
[0288]
传感器装置10或至少传感器装置10的腔室11可以被配置为附接到坐便器系统1的
出水管4，比如与之成一体。传感器装置10或至少传感器装置10的腔室11也可以被配置为要附接到坐便器系统1的出水管4并形成其一体部分的管段。该多个开口35、36、37、38、39可以设置在坐便器系统1的现有出水管4中。该多个开口35、36、37、38、39也可以设置在要附接到坐便器系统1的现有出水管4的管段中。
[0289]
现在还参考图18，传感器装置10可以进一步包括安装元件41，该安装元件适于使得能够将传感器装置10的腔室11安装在坐便器系统1的出水管4上。
[0290]
安装元件41可以是焊接件、胶合件等，如图14所指示。安装元件41总体上还可以包括半环形元件，该半环形元件被配置为围绕出水管4延伸并且附接到和/或紧固到该出水管，如图18所示。
[0291]
安装元件41也可以是柔性元件，该柔性元件例如以像端子板的方式以至少第一端一体地连接到腔室11并且适于缠绕在出水管4周围并且以第二端附接到腔室11。在这种实施例中，安装元件41的第二端与腔室11之间的连接可以是例如卡扣锁定或摩擦锁定连接。
[0292]
再次参考图1，传感器装置10可以进一步包括测量单元14，该测量单元被配置为测量收集在腔室11中的液体13的量。传感器装置10可以进一步包括出口12，该出口布置在腔室11的底部区域中并且连接到下水道系统等。传感器装置10可以更进一步包括闭合机构32，比如阀、翻板或挡板，该闭合机构被配置为在测量单元14测量收集在腔室11中的液体13的量时闭合并且随后在冲洗坐便器系统1时打开以允许清空腔室11并且冲洗坐便器系统1。
[0293]
现在参考图19，示出了类似于图14和图15的那些并且展示具有传感器装置10的替代实施例的根据本发明的坐便器系统的示意性截面侧视图。图19所示的实施例与图14和图15的那些的不同之处在于以下特征。
[0294]
传感器装置10包括泵55，该泵用于将腔室11的内容物排回到出水管4中。泵55可以安装在腔室11内部，或者安装在腔室外部并且连接到腔室11。泵55可以连接到管或软管56，该管或软管进而可以连接到入口57，该入口在位于至少一个开口35下游的位置处通向坐便器系统1的出口4。
[0295]
在此实施例中，传感器装置10包括设置在坐便器系统的出口4中的仅一个开口35。阀58设置在开口35处或与之相连。阀58设置在开口35的面向腔室11的一侧，并且因此在出口4外部。阀58可以是标准类型的，或者可以是定制的。阀58包括致动器59和出口61。出口61通向或汇入腔室11，使得被引导通过开口35的液体被引导通过阀58及其出口61而进入腔室11(流51)。致动器59可以是例如运动传感器或接触传感器，该运动传感器或接触传感器例如在登记液体流的运动或接触时致动阀。阀58可以被配置为具有过滤公差，以便仅允许适当小尺寸(比如，低于10mm或低于5mm或低于0.5mm)的颗粒通过。阀58可以进一步被配置为具有使得阀58能够处理预定最大流量或液体体积的最大容量，该预定最大流量或液体体积例如对应于一次排泄的预期的或统计上可行的最大体积。
[0296]
应当注意的是，在传感器装置10包括多于一个开口35-39的实施例中，每个这样的开口35-39可以包括相关联阀58，如上所述。然而，包括阀58的传感器装置10的实施例总体上仅包括一个开口35。
[0297]
根据图19的传感器装置10进一步包括数据处理装置61。数据处理装置61可以具有一种或多种不同的功能。数据处理装置61可以将由传感器装置53、54检测到的测量数据发射到数据分析装置。数据处理装置61可以控制阀58的致动器59。数据处理装置61可以控制
泵55。应当注意的是，这种数据处理装置61也可以可选地设置到上文例如参考图14和图15进一步描述的传感器装置10中的任一个。
[0298]
现在参考图21，示出了根据本发明的用于确定和监测哺乳动物受试者100(图20)的流体平衡的流体平衡监测系统200的第一实施例。
[0299]
根据本发明的流体平衡监测系统200总体上包括：数据处理单元201，该数据处理单元被配置为管理和处理测量数据；一个或多个输入单元202，该一个或多个输入单元被配置为接收测量数据并且将所接收的测量数据发射到数据处理单元201；以及一个或多个显示单元203，该一个或多个显示单元被配置为接收指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据并且显示指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。
[0300]
该一个或多个输入单元202被配置为接收测量数据并且将所接收的测量数据发射到数据处理单元201。该一个或多个输入单元202与数据处理单元201进行数据传输连接。该一个或多个输入单元202可以包括数据处理单元。该一个或多个输入单元202可以包括显示器。总体上，数据处理单元201、该一个或多个输入单元202和该一个或多个显示单元203是相互(特别是在物理上)分离的单元。
[0301]
通常，受试者100(特别是人类)常常四处移动，并且因此可能在不同位置经历液体的流入101和流出102。例如，受试者100通常在与他们进食的地方不同的物理位置排便。因此，为了方便登记液体的流入101和流出102，需要能够记录不同位置处的测量数据。因而，该一个或多个输入单元202被配置为使得能够收集若干不同位置处的数据。因此，合适的输入单元202包括移动电话、平板计算机和膝上型算机以及其他类似的便携式装置。该一个或多个输入单元202可以借助于用户接口接收测量数据。替代性地或另外地，该一个或多个输入单元202可以被配置为从传感器或比如图21所示的装置206、207和208等其他相关装置接收测量数据。
[0302]
例如，具有传感器的坐便器系统206或者电子秤207可适合于提供指示液体流出102的数据。电子秤207还可以提供指示受试者100的体重和体重变化的数据。指示液体流入101的数据可以例如通过使用例如具有比如体积或重量传感器等合适类型的内置传感器的盘子、玻璃杯或杯子208来测量。比如上述坐便器系统206、秤207和杯子208等装置本身也可以充当输入单元202，例如在支持物联网(iot)的情况下或者在包括数据处理装置或数据发射器的情况下。此外，可行的是，对该一个或多个输入单元202的软件进行预编程以使得能够在输入单元202的屏幕(例如，触摸屏)上显示预设类型和体积，使得只有时间是新变量。
[0303]
在这方面，应当注意的是，合适的具有传感器的坐便器系统206在本领域中是已知的，并且包括如在本技术人的丹麦专利申请号dk pa 2020 70063中描述的和/或上文中关于图1至图19描述的和/或如在us 2018/368818 a1中描述的坐便器系统。
[0304]
总体上，测量数据可以包括与监测受试者100的流体平衡相关的任何数据或信息。测量数据可以包括关于每个事件和个体受试者100的量、类型和时间的信息。关于每个事件的量、类型和时间的信息可以与个体识别密钥一起保存或由该个体识别密钥加密，以允许对特定个体进行进一步汇总。
[0305]
在这方面，事件可以是导致流体的流入101或从受试者100的流出102的任何相关事件。非限制性示例包括排泄(比如，排便和排尿)、通过引流输出、摄入食物或饮料、锻炼、排汗、呼吸、痰液分泌、粘膜分泌或胃排空。测量数据还可以包括比如关于受试者100的体重
数据等数据。
[0306]
输入单元202可以进一步被配置为将测量数据上传到基于云的存储装置205或直接上传到数据处理单元201的存储装置。输入单元202可以进一步被配置为与用于识别与测量相关的相关受试者100的识别密钥一起提供测量数据。输入单元202可以更进一步被配置为经由基于云的存储装置205从数据处理单元201或直接从数据处理单元201接收数据，例如请求。请求可以是对提供新的或另外的测量数据的请求。请求还可以指定所需的测量数据。
[0307]
在流体平衡监测系统200被配置为使得该一个或多个输入单元202与该一个或多个显示单元203之间的几乎所有或所有数据通信都被引导通过数据处理单元201的意义上，数据处理单元201是中央数据处理单元。因此，数据处理单元201、该一个或多个输入单元202和该一个或多个显示单元203是相互分离的单元。因此，根据本发明的流体平衡监测系统200是集中管理的。
[0308]
数据处理单元201被配置为与该一个或多个输入单元202和该一个或多个显示单元203通信。数据处理单元201被配置为从该一个或多个输入单元202接收测量数据，并且处理所接收的测量数据以获得指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。所获得的指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据可以是例如呈一个或多个表或一个或多个图形式的数据汇总。所获得的输出数据也可以是适合于由该一个或多个显示装置203显示的任何其他格式的。数据处理单元201进一步被配置为将所获得的指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据发射到该一个或多个显示单元203。因此，数据处理单元201以数据传输关系与该一个或多个输入单元202和该一个或多个显示单元203连接，其中连接可以是无线的或有线的，比如经由局域网(lan)、广域网(wan)或互联网。
[0309]
数据处理单元201可以更进一步被配置为经由基于云的存储装置205向输入单元202或直接向输入单元202发射数据，例如请求。请求可以是对提供新的或另外的测量数据的请求。请求还可以指定所需的测量数据。请求可以基于从该一个或多个显示单元203接收的比如请求等数据形成。替代性地或另外地，如果在数据处理单元201处未接收到测量数据达预定时间量，则可以发送请求。
[0310]
数据处理单元201分别与该一个或多个输入单元202和该一个或多个显示单元203之间的数据传输或发射可以是直接的，或者可以经由例如呈基于云的存储装置205的形式的中间存储装置。数据处理单元201还可以包括内部存储装置。存储在基于云的存储装置205或数据处理单元201的内部存储装置中的数据可以与个体识别密钥相关联，例如与个体识别密钥一起存储或由个体识别密钥加密。识别密钥可以提供或包括受试者100的合适身份。受试者100的身份可以是匿名的，以便符合相关法规，特别是数据保护法规，比如欧盟内生效的gdpr法规。
[0311]
该一个或多个显示单元203被配置为从数据处理单元201接收所获得的指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。该一个或多个显示单元203与数据处理单元201进行数据传输连接。该一个或多个显示单元203被配置为显示所获得的指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。因此，该一个或多个显示单元203包括显示器。更特别地，该一个或多个显示单元203被配置为以适合于查看者210容易且直接地进行解释的格式显示所获得的指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。这种格式可以例如包括(多个)图
或表。通常，查看者210是比如护士或医生等健康专业人员。由于健康专业人员在他们的日常生活中频繁移动，因此合适的显示单元203包括移动电话、平板计算机和膝上型计算机以及其他类似的便携式装置。该一个或多个显示单元203可以包括数据处理单元以例如实现输出数据的最终处理，以便允许显示输出数据。因此，原则上，该一个或多个显示单元203可以是连接到数据处理单元201的包括处理单元的任何显示单元。
[0312]
该一个或多个显示单元203可以更进一步被配置为经由基于云的存储装置205向数据处理单元201或直接向数据处理单元201发射数据，例如请求。请求可以是对提供新的或另外的测量数据的请求。请求还可以指定所需的测量数据。
[0313]
由于测量数据被传送到中央数据处理单元201并且在该中央数据处理单元中被处理成输出数据，因此源自任何输入单元202的经处理测量数据可以在任何给定显示单元203上显示。因此，可以在显示单元203上查看由数据处理单元201获得的并且指示所监测的受试者100的流体平衡的输出数据。所获得的输出数据可以包括任何所期望的信息。示例是汇总数据，像对受试者100的流体平衡、总流入101和流出102、以及每个测量单元或测量对总流体平衡的贡献的概述。同样，可以在显示单元203上显示受试者100在给定时段内的流体平衡。显示单元203可以进一步被配置为连续地或以确定时间间隔更新所显示的数据。
[0314]
在以上描述中，显示单元203、输入单元202和数据处理单元201被设想为不同的物理单元。然而，应当注意的是，显示单元203和输入单元202也可以是相同的物理单元。甚至有可能的是，显示单元203、输入单元202和数据处理单元201甚至可以是同一个物理单元。在这两种情况下，仍然都可以设置这些单元以确保所有数据通信都通过数据处理单元201。不管实施例如何，显示单元203和输入单元201都是同步的。
[0315]
现在转向图22，将描述根据本发明的用于确定和监测哺乳动物受试者100的流体平衡的方法。该方法包括以下步骤：
[0316]
首先，提供根据本发明的流体平衡监测系统200。流体平衡监测系统200包括具有至少一个数据处理装置的至少一个数据处理单元201、至少一个输入单元202、以及具有至少一个数据处理装置的至少一个显示单元203。
[0317]
在步骤301中，使用该至少一个输入单元202从用户接口和至少一个传感器装置206、207、208中的任一个或多个接收测量数据，该测量数据包括与确定和监测受试者100的流体平衡相关的信息。测量数据包括关于与确定和监测受试者100的流体平衡相关的至少一个事件的量、类型和发生时间的信息，其中该至少一个事件是导致流体从受试者的流出或流体到受试者100的流入的任何一个相关事件。
[0318]
在步骤302中，使用该至少一个输入单元202来将所接收的测量数据发射到该至少一个数据处理单元201。
[0319]
在步骤303中，该至少一数据处理单元201从该至少一个输入单元202接收测量数据。
[0320]
在步骤304中，使用该至少一个数据处理单元201处理所接收的测量数据以获得指示受试者100的流体平衡的输出数据。
[0321]
在步骤305中，该至少一个数据处理单元201将指示受试者100的流体平衡的输出数据发射到该至少一个显示单元203。
[0322]
在步骤306中，该至少一个显示单元203接收指示受试者100的流体平衡的输出数
据。
[0323]
最后，在步骤307中，该至少一个显示单元203显示指示受试者100的流体平衡的并且进一步指示该至少一个事件的类型和发生时间的输出数据。
[0324]
在另外的可选的步骤中，可以将比如测量数据或指示受试者100的流体平衡的输出数据等数据上传到受试者的病例表或保存在该病例表中。
[0325]
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反地，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。
[0326]
附图标记清单
[0327]
1 坐便器
[0328]
2 便池
[0329]
3 座圈
[0330]
4 出口
[0331]
5 出水管
[0332]
6 水封
[0333]
7 水箱
[0334]
8 致动器(冲水装置)
[0335]
9 第一传感器装置(类型)
[0336]
10 第二传感器装置(量)
[0337]
11 隔室
[0338]
12 隔室的出口
[0339]
13 阻挡在隔室中的水
[0340]
14 致动器
[0341]
15 底座
[0342]
16 便池中的水
[0343]
17 对象(粪便)
[0344]
18 箭头
[0345]
19 箭头
[0346]
20 对象(尿液)
[0347]
21 传感器(用于致动系统)
[0348]
22 重量传感器
[0349]
23 另外的传感器
[0350]
24 数据分析装置
[0351]
25 数据处理装置
[0352]
26 数据存储装置
[0353]
27 数据可视化单元
[0354]
28 到坐便器的连接
[0355]
29 到数据分析装置的连接
[0356]
30 地面
[0357]
31 框
[0358]
32 闭合机构
[0359]
33 致动器
[0360]
34 出水管中的流动方向
[0361]
35-39 开口
[0362]
40 开口的尖端
[0363]
41 安装元件
[0364]
51 进入腔室的流
[0365]
52 筛分装置
[0366]
53 重量传感器
[0367]
54 流量传感器
[0368]
55 泵
[0369]
56 管
[0370]
57 入口
[0371]
58 阀
[0372]
59 致动器
[0373]
60 数据处理装置/发射器
[0374]
61 阀的出口
[0375]
a 开口垂直于轴线l的最大尺寸
[0376]
b 开口平行于轴线l的最大尺寸
[0377]
c 垂直于轴线l的最短距离
[0378]
d 平行于轴线l的最短距离
[0379]
l 出水管的纵向轴线
[0380]
g 重力方向
[0381]
u 上游方向
[0382]
x 开口的主轴
[0383]
100 受试者
[0384]
101 液体输入
[0385]
102 液体输出
[0386]
200 流体平衡监测系统
[0387]
201 数据处理单元
[0388]
202 输入单元
[0389]
203 显示单元
[0390]
204 显示单元
[0391]
205 基于云的存储装置
[0392]
206 具有传感器的坐便器系统
[0393]
207 电子秤
[0394]
208 具有传感器的杯子
[0395]
210 医护专业人员/查看者
[0396]
301-307 方法步骤