CN101230592A - 自动感应小便斗 - Google Patents

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Abstract

本发明自动感应小便斗通过设置在存水弯上方的自动感应装置，并通过振荡电路的振荡频率变化来感知液体如尿液的流入，进一步通过控制器对控制冲水的电磁阀进行控制，而实现自动冲水的目的。与现有技术相比，本发明自动感应小便斗可以克服现有技术中红外感应不灵敏的缺陷，同时也可以防止现有技术中自动冲水小便斗容易因人走动而引起的误操作，更加节能、可靠。

Description

自动感应小便斗
【技术领域】
本发明有关一种小便斗，尤其是指一种具有自动感应装置的小便斗。
【背景技术】
在现有技术中，最常用的自动感应方式就是通过设置在小便斗上面的红外线感应器来感知人体而实现小便斗的自动冲洗。当人靠近小便斗时，红外线感应到该人体的存在，从而判断人正在进行小便。一般来讲，此时该感应器会将感知到的信号告知控制器，该控制器控制小便斗的自动冲水阀门，进行一次冲洗。当人离开时，红外感应器又能感知到该人体的离开，它又将感知到的信号告知控制器，该控制器控制小便斗的自动冲水阀门，再进行一次冲洗。从而实现，小便斗自动感应冲洗的目的。然而，这样的红外感应，一方面很容易导致误操作，即在人体在该小便斗前面移动而并不想小便的时候，它仍然会进行冲洗。这样容易造成水的浪费。另一方面，光线比较强的情况下，容易发生红外感应不工作。另外，如果人体的衣服颜色比较深，反射信号就比较微弱，不容易被感知，而导致该红外感应不工作，而这样的现象在冬天就显得尤为常见。更加，该红外感应器需要设置感应窗口，从而导致小便斗无法做到简洁、美观。
于是，现有技术中又有通过温度感应的方式来实现小便斗自动冲洗。该技术方案通过安装在小便斗存水弯处的温度感应器来实现自动感应冲洗。当人体小便时，尿液进入存水弯中，由于尿液的温度会引起存水弯温度的变化，从而该温度感应器便可感知到有尿液，进一步进行冲水的动作。然而，这样的技术仍然存在这样的缺陷：当室内温度与尿液温度接近时，该尿液进入存水弯时，并不能带来温度的变化，此时温度感应便会不工作。同时，当在该小便斗中倒入其他污水，而该污水是长时间放置在室内，因此该污水温度与存水弯内的水的温度是一样的。这样也会导致温度感应器不工作，而无法实现自动冲水的目的。
因此，有必要发明一种既美观又实用的自动冲水小便斗。
【内容】
本发明自动感应小便斗的目的在于提供一种方便、可靠的自动感应小便斗。
本发明自动感应小便斗的技术方案之一如下：一种自动感应小便斗，包括小便斗本体、CPU控制器、通过CPU控制器来控制冲水的电磁阀。其中该自动感应小便斗还包括一安装在小便斗本体通往下水的中间管道的外壁上，可检测到液体流经情况而发生频率变化的自动感应装置，该自动感应装置将频率变化结果传给CPU控制器而控制冲水。
本发明自动感应小便斗的技术方案之二如下：一种自动感应小便斗，包括小便斗本体、CPU控制器、通过CPU控制器来控制冲水的电磁阀以及设置在小便斗本体下部与下水道连接的存水弯。该自动感应小便斗还包括一安装在存水弯附近的包括有振荡电路的自动感应装置，可检测到液体流经情况而发生频率变化的，该自动感应装置将频率变化结果传给CPU控制器。
与现有技术相比，本发明自动感应小便斗，一方面可以克服现有技术中感应不灵敏的缺陷，更加可靠；另一方面，克服现有技术中的误操作，更加节能。另外，由于该自动感应装置安装在隐蔽处，配合存水弯结构固定设置，安装简单，不需要另外在小便斗外部设置感应窗口，因此更加美观实用。
【附图说明】
图1是本发明自动感应小便斗的结构示意图。
图2是本发明自动感应小便斗自动感应装置控制框图。
图3是本发明自动感应小便斗振荡电路示意图。
图4是本发明自动感应小便斗另一实施方式中的自动感应装置控制框图。
图5是本发明自动感应小便斗另一实施方式中的振荡电路示意图。
图6是本发明自动感应小便斗另一实施方式中自动感应装置安装在存水弯处的结构示意图。
【实施方式】
下面参照附图具体介绍本发明的各种实施例，图中相同的结构或功能用相同的数字标出。应该指出的是，附图的目的只是便于对本发明具体实施例的说明，不是一种多余的叙述或是对本发明范围的限制，此外，附图没有必要按比例画出。
如图1所示：
本发明自动感应小便斗100，主要包括小便斗本体1、存水弯2、下水口3以及自动感应装置4。其中本体1下部设有尿液流出孔11，在存水弯2与该尿液流出孔11之间连接有一段具有一定斜度的中间管道5，该中间管道5可以与存水弯2分离设置，也可以是一体设置。所述自动感应装置4设置在该中间管道5下壁51的外部。
如图2和图3所示，本发明自动感应小便斗100自动感应装置4主要包括振荡电路。该振荡电路采用电感检测的方式，包括检测电感L1、反馈电感L2，运算放大器U1以及电阻R1、R2、R3和电容C1。
该振荡电路电性连接到接收振荡电路信号的CPU控制器、而该CPU控制器则进一步控制冲水电磁阀。在本发明中，自动感应装置4与CPU控制器，CPU控制器与电磁阀之间的控制关系可以是有线的，也可以是无线的。
本发明振荡电路在迟滞比较器的基础上了，增加了一个RLC积分电路，把输出电压经过电阻R1、检测电感L1和电容C1反馈到运放U1的反向端，最后运放输出不断的翻转，从而输出方波，供CPU控制器采集。
方波频率决定于电阻R2、R3、R4和R5，同时也决定于电阻R1、电容C1，还决定于检测电感L1和检测电感L2对检测电感L1的互感电压。
当检测电感L1的电感及检测电感L1和检测电感L2之间的互感发生变化的时候，就会引起运放U1输出频率的变化。
当有尿液、污水、污物进行小便斗中，会沿着中间管道5的下壁5 1流入到存水弯2处。在流经自动感应装置4的检测电感即电感线圈上方时，会引起电感线圈电感量及互感的变化，从而引起振荡电路频率的变化。由于该中间管道5为具有一定斜度且自动感应装置4设置在中间管道5的下壁51，所以一旦有液体流过，该自动感应装置一定能侦测到。
在工作状态下，在无液体时，该振荡电路会发出一定频率的高频振荡信号给CPU控制器。在有液体时，该振荡信号的频率发生变化。
如图4和图5所示，本发明自动感应小便斗100自动感应装置4主要包括振荡电路。图5所示的为本发明自动感应装置4的振荡电路的又一种实施方式，该振荡电路采用电容检测的方式，包括检测电容C1、基准电容C2、运放U1、电阻R1、R2、R3、R4及R5，其中基准电容C2要比检测电容C1的检测值大。
本发明振荡电路在迟滞比较器的基础上了，增加了一个RC积分电路，把输出电压经过电阻R1、电容C1和C2反馈到运放U1的反向端，最后运放输出不断的翻转，从而输出方波，供CPU控制器采集。
方波频率决定于R2、R3、R4和R5，同时取决于电阻R1、电容C1和C2。当检测电容C1发生变化时，会引起运放U1的输出频率的变化。
当有尿液、污水、污物进行小便斗中，会沿着中间管道5的下壁51流入到存水弯2处。在流经自动感应装置4的检测电容C1的上方时，会引起电容变化，从而引起振荡电路频率的变化。由于该中间管道5为具有一定斜度且自动感应装置4设置在中间管道5的下壁51，所以一旦有液体流过，该自动感应装置一定能侦测到。
CPU控制器根据频率的变化来驱动电磁阀动作，从而实现自动冲水。
如图2及图4所示，本发明自动感应小便斗100还包括电源及稳压电路，提供足够的电力。
本发明自动感应小便斗100还包括无电检测电路与蜂鸣器，当检测到电池电量不足时，停止感应，同时，蜂鸣器也会进行无电报警。
本发明具体的实现方法如下：
CPU控制器会定期的休眠唤醒一次，并驱动振荡电路振荡一定的时间。在本发明一优选的实施方式中，休眠唤醒的时间间隔为1秒。在本发明又一优选的实施方式中为2秒。而该振荡电路振荡的时间为在本发明一优选的实施方式中为10毫秒。这样做的目的是为了省电。
自动感应器上电时，进行一次环境学习。如果每次检测到的振荡信号脉冲数都基本相同，则将其平均值作为学习值，上电学习结束后进入工作状态。在本发明一优选的实施方式中，该上电学习的时间为5分钟。又一实施方式中，该上电学习时间是10分钟。
再者，如果长时间，譬如5分钟～10分钟检测到的脉冲数没有明显变化，则根据平均脉冲修改学习值。
在工作状态下，如果检测到的脉冲数明显偏离学习值，则认为有液体如尿液流经过；当连续几次检测到的脉冲数接近学习值，则认为液体停止进入，则控制冲水一次。冲水结束后，延缓一段时间，在本发明一优选的实施方式中为5秒钟，重新开始感应。
图6为本发明自动感应小便斗的自动感应装置8与存水弯9安装位置的第二实施方式。所述存水弯9包括进水口91、第一弯管部92、第二弯管部93、泄水管94以及出水口95。其中，泄水管94安装在第二弯管部93的下方并连通左右管道。而所述自动感应装置8则安装在第二弯管部93靠近第一弯管部91的一侧，且位于泄水管94的上方。
当有尿液或其他液体从存水弯9的进水口91进入到第一弯管部92时，第一弯管部92内水位会上升，由于泄水管94的尺寸较小，而导致液面的持续上升，当上升到自动感应装置8时，自动感应装置8就感应到检测频率的变化，而进一步通过控制器控制电磁阀冲水。当冲水结束后，由于泄水管的存在，该液面会降低到自动感应装置8位置以下的高度，而不会引起误冲水。
虽然上面已经揭示了本发明的具体实施方式，但是它们不是本发明范围的局限，熟知本技术领域的人员对以上所述具体实施的修改和变化也包含在本发明的范围之内。

Claims (16)

1.一种自动感应小便斗，包括小便斗本体、CPU控制器、通过CPU控制器来控制冲水的电磁阀，其特征在于：该自动感应小便斗还包括一安装在小便斗本体通往下水的中间管道的外壁上，可检测到液体流经情况而发生频率变化的自动感应装置，该自动感应装置将频率变化结果传给CPU控制器而控制冲水。
2.如权利要求1所述的自动感应小便斗，其特征在于：在与小便斗本体下水口之间的中间管道具有一倾斜部，所述自动感应装置设置在中间管道倾斜部的下壁外侧。
3.如权利要求2所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述中间管道与下水之间还设有存水弯。
4.如权利要求3所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述中间管道跟存水弯一体设置。
5.如权利要求1至4任何一项中所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述自动感应装置包括电感式的振荡电路。
6.如权利要求5所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括检测电感、反馈电感，运算放大器、电阻及电容。
7.如权利要求1至4任何一项中所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述自动感应装置包括电容式的振荡电路。
8.如权利要求7所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括检测电容、基准电容、运放及电阻。
9.如权利要求1所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述自动感应小便斗还包括无电检测电路与蜂鸣器。
10.一种自动感应小便斗，包括小便斗本体、CPU控制器、通过CPU控制器来控制冲水的电磁阀以及设置在小便斗本体下部与下水道连接的存水弯，其特征在于：该自动感应小便斗还包括一安装在存水弯附近的包括有振荡电路的自动感应装置，可检测到液体流经情况而发生频率变化的，该自动感应装置将频率变化结果传给CPU控制器。
11.如权利要求10所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述存水弯包括连接出水口的第一弯管部和连接下水口的第二弯管部，其中在第二弯折部的下方还设置一连通第二弯管部两侧的泄水管，所述自动感应装置设置在第二弯管部靠近第一弯管部的一侧，且位于泄水管的上方。
12.如权利要求11中所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括电感式的振荡电路。
13.如权利要求12所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括检测电感、反馈电感，运算放大器、电阻及电容。
14.如权利要求11所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括电容式的振荡电路。
15.如权利要求14所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述振荡电路包括检测电容、基准电容、运放及电阻。
16.如权利要求10所述的自动感应小便斗，其特征在于：所述自动感应小便斗还包括无电检测电路与蜂鸣器。
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