CN101565961B - 马桶控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马桶控制装置，所述马桶包括本体、座圈和便盖，本体内装设有冲水装置，所述控制装置包括装设于马桶本体内的用于驱动冲水装置的第一马达、用于驱动座圈的第二马达及用于驱动便盖的第三马达；装设于马桶上的对应第一马达的第一传感器、对应第二马达的第二传感器及对应第三马达的第三传感器；控制所述马达转动的驱动电路，及连接于所述驱动电路与所述传感器之间的微处理器，当其中一个传感器感应到有用户靠近时，所述传感器发出信号至微处理器，所述微处理器通过驱动电路控制相应的马达转动。本发明的马桶控制装置，通过传感器及微处理器控制电机转动，使用时用户只需用身体的某个部位在传感器前感应，不需用手直接与马桶便盖或座圈接触，避免病菌感染；而且，用户在使用马桶过程中可以自由冲水，当用户离开马桶时，亦可以自动冲水。

Description

马桶控制装置

技术领域

本发明涉及一种马桶，尤其涉及一种马桶控制装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对卫生间设备的要求也越来越高。作为对传统蹲式便池的一种改进，马桶的应用越来越广泛。通常，马桶包括有本体，旋转装设于本体后端上方的座圈和便盖，装设于本体后端内部的冲水装置。根据不同的使用目的，人们需要用手接触座圈、便盖和冲水开关，从而容易相互感染病菌，传播疾病。

因此，有必要研究开发一种能控制座圈、便盖的自动启闭和自动冲水的马桶控制装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种马桶控制装置，所述马桶包括本体、座圈和便盖，本体内装设有冲水装置，所述控制装置包括装设于马桶本体内的用于驱动冲水装置的第一马达、用于驱动座圈的第二马达及用于驱动便盖的第三马达；装设于马桶上的对应第一马达的第一传感器、对应第二马达的第二传感器及对应第三马达的第三传感器；控制所述马达转动的驱动电路，及连接于所述驱动电路与所述传感器之间的微处理器，当其中一个传感器感应到有用户靠近时，所述传感器发出信号至微处理器，所述微处理器通过驱动电路控制相应的马达转动。

本发明进一步的改进为：当第三传感器感应到用户离开时，所述微处理器通过控制驱动电路驱动第三马达反转从而闭合便盖，驱动第一马达旋转而冲水。

本发明所举实施例具有的有益效果是：本发明的马桶控制装置，电机转动通过传感器及微处理器控制，使用时只需用用户身体的某个部位在传感器前感应，不需用手直接与马桶便盖或座圈接触，避免病菌感染；而且，用户在使用马桶过程中可以自由冲水，当用户离开马桶时，亦可以自动冲水。

附图说明

图1是本发明实施例提供的马桶的组装结构示意图；

图2是本发明实施例提供的马桶的组装结构于另一角度的示意图；

图3是本发明实施例提供的马桶的座圈和便盖于开启状态的示意图；

图4是本发明实施例提供的马桶控制装置的逻辑框图；

图5是本发明实施例提供的马桶控制装置的比较电路的电路图；

图6是本发明实施例提供的马桶控制装置的第一传感器与微处理器之间的连接关系示意图；

图7是本发明实施例提供的马桶控制装置的第二驱动电路的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明的所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种马桶，其包括本体10、座圈20和便盖30，座圈20可旋转地装设于本体10上方的后侧，便盖30亦可旋转地装设于本体10上方的后侧并可完全覆盖座圈20和本体10。本体10后方两外侧分别装设有第一传感器40与第二传感器50，座圈20的后部装设有第三传感器60，便盖30对应第三传感器60处开设有一开口32以外露第三传感器60。

请一并参阅图4，本体10后方内侧安装有冲水装置12，马达71~73，与马达71~73相连的驱动电路81~82，及通过驱动电路81~82控制马达71~73转动的微处理器90，所述马达71~73分别对应驱动冲水装置12、座圈20及便盖30，所述微处理器90与传感器40、50、60相连，用于接收和处理来自传感器40、50、60的信号，微处理器90与第三传感器60之间还连接有一比较电路100。在本发明所举实施例中，驱动电路81可以通过一限时开关或继电器等来控制马达71的开启，微处理器90根据接收的信号可控制限时开关或继电器导通预定时间段，从而开启马达71，以便冲水装置12于所述预定时间段内工作，从而完成冲厕。

请一并参阅图5，比较电路100包括比较器102，比较器102的正向接脚5接一分压电路的输出端，反向接脚6通过电阻R219接第三传感器60的引脚1，输出端7通过电阻R447与微处理器90相连接。分压电路包括两串联电阻R457、R458，电阻R457的一端接电源如5V电压，电阻R458的一端接地，电阻R457与电阻R458之间的联接点用作输出端，接比较器102的正向接脚5。电阻R219与第三传感器60引脚1之间的联接点通过电容C408接地；电阻R447与比较器102输出端7之间的联接点通过电容C406接地。第三传感器60的引脚2接地，引脚3接电源如5V电压。当有用户进入第三传感器60的感应范围(以第三传感器60为中心半径为一预定值的区域)时，第三传感器60引脚1输出的电压将大于预定电压值，从而使得比较器102的反向接脚6的电压高于正向接脚5的参考电压，输出端7输出一低电平至微处理器90；当用户离开第三传感器60的感应范围时，第三传感器60引脚1输出的电压将小于预定电压值，比较器102的反向接脚6的电压低于正向接脚5的参考电压，输出端7输出一高电平至微处理器90。通过改变电阻R457、R458间的比值可改变正向接脚5的参考电压值，从而可调整第三传感器60的感应范围的大小。

请一并参阅图6，第一传感器40的引脚1通过一电阻R450连接至微处理器90，引脚2接地，引脚3接电源如5V电压，引脚1与电阻R450间的联接点通过电容C407接地，通过电阻R220连接一电源如5V电压。

请一并参阅图7，驱动电路82包括开关K1、K2、K3、K4。开关K1、K2为受微处理器90控制的电子开关，如：继电器等，分别与马达72、73串联。开关K3为单刀双掷开关，具有正、反转两种模式(CW及CCW模式)。开关K4可以为三极管或MOS管，所述三极管的基极或MOS管的栅极与所述微处理器90的PWM口相连，三极管的发射极或MOS管的源极接地，三极管的集电极或MOS管的漏极连接至单刀双掷开关K3的控制杆。

下面对本发明实施例提供的马桶的工作原理进行详细说明。

当用户靠近马桶进入第三传感器60的感应范围时，暴露于便盖30外侧的第三传感器60的引脚1输出的电压大于预定电压值，从而使得比较器102的反向接脚6的电压高于正向接脚5的参考电压，输出端7输出一低电平至微处理器90，相应地，微处理器90控制驱动电路82的开关K1断开，K2闭合，K3的控制杆连通触点a、a’。这样，电源Vcc、触点a、开关K2、马达73、触点a’、开关K4与地之间构成回路，从而开启马达73并使之正转，从而开启便盖30。当便盖30开启超过预定角度时，微处理器90的PWM接口输出PWM信号至K4的控制端(三极管的基极或MOS管的栅极)，从而可降低马达73的转速从而降低便盖30的旋转速度直至完全开启状态。

如果用户还需开启座圈20，可以用身体的某个部位如手、脚等靠近第二传感器50，第二传感器50的引脚1发出高电平至微处理器90，相应地，微处理器90控制驱动电路82的开关K1闭合，K2断开，K3的控制杆连通触点a、a’。这样，电源Vcc、触点a、开关K1、马达72、触点a’、开关K4与地之间构成回路，从而驱动马达72开启座圈20。

用户在使用过程中，如果需要冲水(如解大便过程中)，可以用身体的某个部位如手、脚等靠近第一传感器40，第一传感器40发出信号至微处理器90，相应地，微处理器90通过驱动电路81驱动马达71旋转，从而使得冲水装置12冲水。

当用户用完马桶离开时，如果座圈20处于关闭状态，第三传感器60感测到用户离开，其引脚1输出的电压小于预定电压值，比较器输出端7输出一高电平至微处理器90；相应地，微处理器90控制驱动电路82的开关K2闭合，K3的控制杆连通触点b、b’，这样，电源Vcc、触点b、马达73、开关K2、触点b’、开关K4与地之间构成回路，从而使得马达73反转，闭合便盖30，同时，微处理器90发出另一控制信号至驱动电路81，开启马达71，从而使得冲水装置12冲水；如果座圈20处于开启状态，由于第二传感器50在超过预定时间(如三分钟)未收到触发信号时，所述微处理器90将控制驱动电路82的开关K1闭合，K2断开，K3的控制杆连通触点b、b’，从而使得马达72反转，关闭所述座圈20，座圈20关闭后，由于第三传感器60感测到用户已经离开，因而微处理器90通过控制驱动电路82驱动马达73反转，从而闭合便盖30，通过驱动电路81驱动马达71，从而使得冲水装置12冲水。当然，用户在使用完座圈20后，也可以用身体的某个部位如手、脚等直接触发第二传感器50，使得微处理器90控制马达72反转，从而关闭所述座圈20。

可以理解地，传感器40、50、60的位置并不限于上述所列之位置。

在本发明实施例中，所述控制装置还包括一装设于所述座圈20内的加热器110及温度传感器120，所述第一驱动电路81与所述加热器110电连接，当第三传感器60感应到用户靠近时，所述微处理器90发出控制信号，通过第一驱动电路81控制所述加热器110开始加热。所述温度传感器120可以感测座圈20内的温度并反馈至所述微处理器90，从而形成一闭环控制。

在本发明实施例中，所述控制装置还包括霍尔感应元件121~124，马达72每转动一周，霍尔感应元件121、122发出一定数量的脉冲，微处理器90根据接收脉冲的个数可判断马达72的开启角度；马达73每转动一周，霍尔感应元件123、124发出一定数量的脉冲，微处理器90根据接收脉冲的个数可判断马达73的开启角度。另外，通过霍尔感应元件121~124还可检测马达72、73的转动方向。

在上述本发明实施例中，通过传感器及微处理器控制电机转动，使用时用户只需用身体的某个部位在传感器前感应，不需用手直接与马桶便盖或座圈接触，避免病菌感染；而且，用户在使用马桶过程中可以自由冲水，当用户离开马桶时，可以自动冲水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种马桶控制装置，所述马桶包括本体、座圈和便盖，座圈可旋转地装设于本体上方后侧，便盖亦可旋转地装设于本体上方后侧并可完全覆盖座圈和本体，本体内装设有冲水装置，其特征在于：所述控制装置包括装设于马桶本体内的用于驱动冲水装置的第一马达、用于驱动座圈的第二马达及用于驱动便盖的第三马达；装设于马桶上的对应第一马达的第一传感器、对应第二马达的第二传感器及对应第三马达的第三传感器；控制所述马达转动的驱动电路，及连接于所述驱动电路与所述传感器之间的微处理器，当其中一个传感器被触发时，所述传感器发出信号至微处理器，所述微处理器通过驱动电路控制相应的马达转动，所述驱动电路包括用于控制第一马达转动的第一驱动电路及用于控制第二及第三马达转动的第二驱动电路，所述第一驱动电路包括继电器或限时开关，所述第二驱动电路包括一单刀双掷开关，连接至所述单刀双掷开关的两组触点的第一开关及第二开关，所述第一开关与第二马达串联，所述第二开关与第三马达串联。

2.如权利要求1所述的马桶控制装置，其特征在于：当第三传感器感应到用户离开时，如果座圈处于关闭状态，所述微处理器将通过控制驱动电路驱动第三马达反转从而闭合便盖，并驱动第一马达旋转从而冲水。

3.如权利要求2所述的马桶控制装置，其特征在于：所述微处理器与第三传感器之间还连接有一比较电路，所述比较电路包括一比较器，所述比较器的一输入端连接至第三传感器的输出接脚，另一输入端连接至一分压电路的输出端，所述比较器的输出端连接至所述微处理器。

4.如权利要求2所述的马桶控制装置，其特征在于：当所述第二传感器超过预定时间未收到触发信号时，所述微处理器通过驱动电路控制第二马达旋转，从而闭合所述座圈。

5.如权利要求1所述的马桶控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括一加热器及一温度传感器装设于所述马桶的座圈内，所述第一驱动电路与所述加热器连接，当第三传感器感应到用户靠近时，所述微处理器通过第一驱动电路控制所述加热器开始加热至预设温度，所述温度传感器与微处理器相连用于发送温度信号至微处理器。

6.如权利要求1所述的马桶控制装置，其特征在于：所述单刀双掷开关、第一开关及第二开关皆为继电器。

7.如权利要求6所述的马桶控制装置，其特征在于：所述第二驱动电路还包括一三极管或MOS管，所述三极管的基极或MOS管的栅极与所述微处理器的PWM口相连，三极管的发射极或MOS管的源极接地，三极管的集电极或MOS管的漏极连接至单刀双掷开关的控制杆。

8.如权利要求1所述的马桶控制装置，其特征在于：所述第三传感器设置于座圈上，所述便盖对应第三传感器处开设有一开口以外露第三传感器。

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