CN107524843B - 小便器的检测电路及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种小便器的检测电路及其检测方法。该检测电路包括电容电极组、电容传感模块、第一振荡器、频率转换模块、数字转换模块以及主控模块，电容电极组发送所感应的电容信号至电容传感模块，电容传感模块检测电容信号的第一振荡频率，频率转换模块输出差频信号至数字转换模块，数字转换模块发送数字信号至主控模块，并且主控模块发送控制信号至小便器的电磁水阀。该检测方法通过检测电路可以准确感应到人体的信息，并对小便器的水位检测等进行判断。本发明通过在小便器上安装有多个电容电极，能自动去感应外界环境的变化，能对人体的感知，小便器的水位检测等进行准确判断，避免了因差异因素导致的感应失灵。

Description

小便器的检测电路及其检测方法

技术领域

本发明涉及小便器智能控制技术领域，具体的，涉及一种基于电容感应的小便器的检测电路以及该电路的检测方法。

背景技术

现有技术中，为了使如厕的小便器本体的工作自动化，传统的技术是在小便器上设置红外传感器等的人体检测用传感器，该传统的红外感应器大部分采用主动式红外感应方式，即红外发射器发射一定波长的红外线，通过对反射的接收，判断物体是否在有效的范围内，实现给水或停水的功能，当人体站在小便器的红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体的遮挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制小便器出水，来实现自动感应判断。

然而，现有红外线技术所发射红外信号为特定方向的指向信号，因此其功能能否正常实现与使用者的站姿等个体化差异明显的因素关系紧密，虽然应用了编码发射接收处理程序，但其表面反射是不能避免的，例如，一些对红外线反射率低的物质，如黑色衣服、头发等，就很难实现自动感应判断，红外发射器的红外光经过该些物质反射后，只有极少数的红外光线被红外接收器接收。由于反射信号的强度不够，而导致感应器无法判断是否有目标物存在，因而导致感应失灵。

但是，红外线技术仅能简单判断待测方向的一定距离内是否有用户，因此缺乏足够的信息准确评估小便器实时的使用情况，也难以实现更复杂的功能（诸如水位检测，阻塞识别）。此外，红外线信号无法穿透陶瓷，因此需要在陶瓷结构上设置开孔或者安排在陶瓷结构以外才能正常工作，增加了设计制造复杂度和成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能对人体的感知，小便器的水位检测等使用功能进行准确判断的小便器的检测电路。

本发明的另一目的是提供一种能对人体的感知，小便器的水位检测等使用功能进行准确判断的小便器的检测电路的检测方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的小便器的检测电路包括电容电极组、电容传感模块、第一振荡器、频率转换模块、数字转换模块以及主控模块，电容电极组发送所感应的电容信号至电容传感模块，且电容传感模块检测电容信号的第一振荡频率，频率转换模块分别获取电容传感模块所输出的第一振荡频率和第一振荡器所输出的第二振荡频率，且频率转换模块输出差频信号至数字转换模块；数字转换模块将差频信号转换成数字信号，且数字转换模块发送数字信号至主控模块，并且主控模块发送控制信号至小便器的电磁水阀。

由上述方案可见，通过小便器上安装有多个电容电极，且这些电容电极分布在小便池陶瓷结构的不同位置，电容电极用于感知自身所处位置有效范围内的电容值，并将所感应的电容信号发送至电容传感模块，电容传感模块可以采集量化电容数据，主控模块对所获取到的检测数据进行判断处理，从而对人体的感知，小便器的水位检测等进行准确判断，这时，主控模块可控制电磁水阀工作运行。同时，通过利用电场在空间中广域分布的特性，避免了因差异因素导致的感应失灵。

此外，通过利用电场能穿透陶瓷的特性，实现了小便器陶瓷结构正向无需为传感功能设置开孔或者将感应模块安装在陶瓷结构外面，节省了人工成本。

一个优选的方案是，电容传感模块包括电容传感器和第二振荡器，电容传感器接收电容电极组所发送的电容信号，第二振荡器检测电容传感器上的电容信号的第一振荡频率，并输出第一振荡频率至频率转换模块。

由此可见，电容检测电极用于增强电容传感器接受电极所处位置有效范围内电容信号的能力，电容传感器能够实时测量量化电容值，电容信号随着周边环境的变化而变化，而第二振荡器输出的振荡频率随电容的变化而变化，由此可获取小便器的周边环境变化。其中，第一振荡器为参考振荡器，第二振荡器和参考振荡器可以是LC振荡器或者RC振荡器。

进一步的方案是，电容电极组包括至少一个第一电容电极，第一电容电极发送第一电容信号至电容传感模块，电容电极组还包括至少一个第二电容电极，第二电容电极发送第二电容信号至电容传感模块，电容电极组还包括至少一个第三电容电极，第三电容电极发送第三电容信号至电容传感模块。

具体地，第一电容电极可是人体感应电极，第二电容电极可以是参考感应电极，第三电容电极可以是水位感应电极，其中，参考感应电极可用于排除湿度、温度等对感应的影响，当温度或湿度发生变化，振荡器输出的振荡频率会随之变化，由于人体感应电极和水位感应电极与参考电极共用一个振荡器，当电容传感器对外界进行感应时，振荡器会在参考电极与感应电极之间切换，并且测量这两个电极的数值，由此可见，参考感应电极能减少外界环境因素带来的影响。

可见，基于电容传感器和多个分布式检测感应电极同时实现对人体的感知，水位阻塞检测等感知检测功能，电容传感器能够采集量化的电容数据，对人体感知和使用状况检测在内的复杂情况进行准确的判断。

一个优选的方案是，小便器的检测电路还包括报警模块，主控模块发送报警控制信号至报警模块。

可见，当小便器发生阻塞事件，通过报警模块以声音、灯光或无线通讯等方式向管理者进行提示，有利于管理者对小便器进行及时的处理维护，避免了由于小便器阻塞发生的一系列问题。

为了实现上述的另一目的，本发明还提供的小便器的检测电路的检测方法，小便器的检测电路包括电容电极组、电容传感器、第二振荡器、第一振荡器、频率转换模块、数字转换模块以及主控模块；检测方法包括主控模块判断电容传感器是否处于空闲状态，如是，则电容电极组将所感应的电容信号发送至电容传感器，且第二振荡器检测电容传感器上的电容信号的第一振荡频率；频率转换模块分别获取第二振荡器所输出的第一振荡频率和第一振荡器所输出的第二振荡频率，且根据第一振荡频率和第二振荡频率的差值产生差频信号，并且频率转换模块输出差频信号至数字转换模块，其中，第一振荡器为参考振荡器；数字转换模块将差频信号转换成数字信号，且数字转换模块发送数字信号至主控模块；主控模块获取数字信号的第一检测数值，且主控模块判断电容传感器是否满足进入探知状态的条件，如是，则电容传感器进入探知状态，并且主控模块发送控制信号至小便器的电磁水阀。

由上述方案可见，电容传感器存在两个预设的工作状态，分别是空闲状态和探知状态，当电容传感器处于空闲状态时，通过在小便器上安装多个电容电极，且这些电容电极分布在小便池陶瓷结构的不同位置，电容电极用于感知自身所处位置有效范围内的电容值，并将所感应的电容信号发送至电容传感器，电容传感器可以采集量化电容数据，主控模块对所获取到的检测数据进行处理，并判断电容传感器是否满足进行探知状态的条件，从而对人体的感知，小便器的水位检测等使用功能进行准确判断，这时，主控模块可控制电磁水阀工作运行。同时，由于电场在空间中具有广域分布的特性，因此可避免因差异因素导致的感应失灵。

此外，通过利用电场能穿透陶瓷的特性，实现了小便器陶瓷结构正向无需为传感功能设置开孔或者感应模块安装在陶瓷结构外面，节省了人工成本。

进一步的方案是，主控模块判断第一检测数值是否达到第一预设值的范围内，如是，则确定电容传感器满足进入探知状态的条件。

可见，由于电容传感器在进入空闲状态前会有一个初始化的过程，电容传感器在经过初始化后，将被人工设置进入空闲状态，主控模块将连续获取到多个检测数值，并且根据这些检测数值形成第一预设值，接着，判断第一检测数值是否达到第一预设值的范围内，从而确定电容传感器是否满足进入探知状态的条件。

进一步的方案是，确定电容传感器处于空闲状态后，主控模块获取多个数字信号的检测数值形成初始数组，且对初始数组中的多个检测数据进行存储后获取初始数组的平均值和均方差；主控模块将第一检测数值与初始数组的平均值和均方差进行比较后产生第一比较结果，并根据第一比较结果判断第一检测数值是否在第一预设值的范围内；如判断结果为否，则确定电容传感器不满足进入探知状态的条件。

可见，确定电容传感器进入空闲状态后，主控模块将获取多个数字信号的检测数值形成初始数组，且对初始数组中的多个检测数据进行存储后获取初始数组的平均值和均方差，接着，主控模块获取最新时刻的检测数值，并根据该检测数值来判断电容传感器是否满足进入探知状态的条件。

具体地，主控模块将判断该检测数值相对于初始数组的平均值的变化量是否超过了均方差的指定倍数，且该检测数值是否低于前一个检测数值的指定倍数，如判断结果为是，则确定电容传感器满足进入探知状态的条件，其中，指定倍数为程序中预设的常量。

进一步的方案是，主控模块确定电容传感器不满足进入探知状态的条件时，将第一检测数值与初始数组组成第二数组，并且重新获取第二数组的平均值和均方差，主控模块根据第二数组的平均值和均方差产生第三预设值；主控模块获取新的数字信号的检测数值，并将新获取的数字信号的检测数值与第三预设值进行比较后产生第二比较结果，并且根据第二比较结果判断电容传感器是否再次满足进入探知状态的条件。

可见，如主控模块确定电容传感器不满足进入探知状态的条件后，将获取一个最新时刻的检测数值，该检测数值与初始数组组成一个新的数组，且重新获取新的数组的平均差和均方差，并且根据新的数组的平均差和均方差形成新的预设值，再重新获取下一时刻的检测数值，并根据该检测数值判断电容传感器是否再次满足进入探知状态的条件。

进一步的方案是，确定电容传感器处于探知状态，主控模块根据新获取的数字信号的第二检测数值判断电容传感器是否满足进入空闲状态的条件，如是，则电容传感器进入空闲状态。

进一步的方案是，主控模块判断第二检测数值是否超出第二预设值的范围，如是，则确定电容传感器满足进入空闲状态的条件。

可见，如确定电容传感器处于探知状态，则根据最新时刻获取到的检测数值判断电容传感器是否满足进入空闲状态的条件，具体地，判断该检测数值是否大于当前数组平均值的指定倍数，如判断结果为是，可判断小便器没有感知到人体的信息，则电容传感器进入空闲状态。

附图说明

图1是本发明小便器的检测电路实施例的电路原理框图。

图2是本发明小便器的检测电路的检测方法实施例中人体感应方法的流程框图。

图3是本发明小便器的检测电路的检测方法实施例中水位检测方法的流程框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

小便器的检测电路实施例：

参见图1，本发明的小便器的检测电路包括电容电极组10、电容传感模块、第一振荡器50、频率转换模块40、数字转换模块60以及主控模块70，其中，电容传感模块包括电容传感器20和第二振荡器30，电容电极组10发送所感应的电容信号至电容传感器20，电容传感器20接收电容电极组10所发送的电容信号，第二振荡器30检测电容传感器20上的电容信号的第一振荡频率，并输出第一振荡频率至频率转换模块40。由此可见，电容电极组10为电容传感器20的外接天线单元，用于增强电容传感器20接受电极所处位置有效范围内电容信号的能力，电容传感器20用于接收电容电极组10所发送的电容信号，并且能够实时测量量化电容值，电容信号随着周边环境的变化而变化，而第二振荡器30输出的振荡频率随电容值的变化而变化，也就是当电容值发生改变时，第二振荡器30的输出频率也会发生相应的改变，从而可获取到小便器周边环境的变化。

然后，频率转换模块40分别获取第二振荡器30所输出的第一振荡频率和第一振荡器50所输出的第二振荡频率，且频率转换模块40输出差频信号至数字转换模块60，数字转换模块60将差频信号转换成数字信号，且数字转换模块60发送数字信号至主控模块70，并且主控模块70发送控制信号至小便器的电磁水阀。其中，第一振荡器50为参考振荡器，第二振荡器30和参考振荡器可以是LC振荡器或者RC振荡器。

在本实施例中，通过小便器上安装有多个电容电极，且这些电容电极分布在小便池陶瓷结构的不同位置，电容电极用于感知自身所处位置有效范围内的电容值，并将所感应的电容信号发送至电容传感器20，电容传感器20可以采集量化电容数据，并通过第二振荡器30检测电容信号的第一振荡频率。其中，频率转换模块40包括混频器，混频器输出第一振荡频率和第二振荡频率的差值，也就是将高频的信号转换成低频的信号；数字转换模块60包括计数器，计数器用于统计混频器的输出频率，并将该输出频率转换成数字信号，主控模块70对所获取到的数字信号的数据进行判断处理，从而实现对人体的感知，小便器的水位检测等使用功能进行准确判断，这时，主控模块70可控制电磁水阀80工作运行。同时，通过利用电场在空间中广域分布的特性，避免了因差异因素导致的感应失灵。

此外，通过利用电场能穿透陶瓷的特性，实现了小便器陶瓷结构正向无需为传感功能设置开孔或者将感应模块安装在陶瓷结构外面，节省人工成本。

具体地，电容电极组10包括至少一个第一电容电极、至少一个第二电容电极以及至少一个第三电容电极，第一电容电极发送第一电容信号至电容传感器20，第二电容电极发送第二电容信号至电容传感器20，第三电容电极发送第三电容信号至电容传感器20。其中，第一电容电极可是人体感应电极，第二电容电极可以是参考感应电极，第三电容电极可以是水位感应电极。

参考感应电极可用于排除湿度、温度等对感应的影响，当温度或湿度发生变化，振荡器的频率会随之变化，由于人体感应电极和水位感应电极与参考电极共用一个振荡器，当电容传感器20对外界进行感应时，第一振荡器50会在参考电极与感应电极之间切换，并且测量这两个电极的数值。由此可见，基于电容传感器20和多个分布式检测感应电极同时实现对人体的感知，水位阻塞检测等感知检测功能，电容传感器20能够采集量化的电容数值，比如人体感应数值或水位检测数值，对人体感知和使用状况检测在内的复杂情况进行准确的判断，同时，参考感应电极可以减少外界环境因素带来的影响。

此外，小便器的检测电路还包括报警模块90，主控模块发送报警控制信号至报警模块90，报警模块90包括LED灯和蜂鸣器，小便器的水位检测结果和判断结果在LED灯以及蜂鸣器上进行呈现，对于小便器的水位检测正常的情况，LED灯以绿灯显示，且蜂鸣器处于休眠状态；如果小便器已经发生水位阻塞事件，LED灯以红灯或闪烁灯光显示，同时蜂鸣器进入工作状态，发出报警声，管理者听到蜂鸣器的报警声可及时停止小便器的工作运行。可见，当小便器发生阻塞事件，通过报警模块90以声音、灯光或无线通讯等方式向管理者进行提示，有利于管理者对小便器进行及时的处理维护，避免了由于小便器阻塞发生的一系列问题。

小便器的检测电路的检测方法实施例：

参见图2，图2是该检测方法的人体感应方法的流程框图，首先，执行步骤S1，主控模块70判断电容传感器20是否处于空闲状态，如判断结果为否，则继续执行步骤S1。

在正常的情况下，电容传感器20存在两个预设的工作状态，分别是空闲状态和探知状态，且在特定的时间下电容传感器20确定其处于其中之一的状态，如电容传感器20处于空闲状态，将实时检测小便器有效范围内的使用状态或水位检测状态，对远处人体信号进行有效感知或实现对水位的实时监测。

如确定电容传感器20处于空闲状态，则执行步骤S2，电容电极组10将所感应的电容信号发送至电容传感器20，且第二振荡器30检测电容传感器20上的电容信号的第一振荡频率，其中，当电容传感器20处于空闲状态时，通过在小便器上安装多个电容电极，且这些电容电极分布在小便池陶瓷结构的不同位置，电容电极用于感知自身所处位置有效范围内的电容值，并将所感应的电容信号发送至电容传感器20，电容传感器20可以采集量化电容数据，并通过第二振荡器30检测电容信号的第一振荡频率。

具体地，电容电极组10包括至少一个第一电容电极、至少一个第二电容电极以及至少一个第三电容电极，第一电容电极发送第一电容信号至电容传感器20，第二电容电极发送第二电容信号至电容传感器20，第三电容电极发送第三电容信号至电容传感器20。第一电容电极可是人体感应电极，第二电容电极可以是参考感应电极，第三电容电极可以是水位感应电极。在步骤S2中，人体感应电极可以对人体感知进行准确判断，当人体靠近时，人体感应电极的感应电容会发生改变，从而将感应到的电容信号发送至电容传感器。

在本实施例中，电容检测电极均分布在小便器陶瓷结构的背面，其中，人体感应电极可以放置在小便器上部中距离人体最近的位置，水位感应电极可以放置在小便器下水口附近的上方位置。

所以，参考感应电极可用于排除湿度、温度等对感应的影响，人体感应电极可以对人体感知进行准确判断，水位阻塞电极可以对小便器水位进行实时监测。这样，当小便器周边环境的温度或湿度发生变化，电容感应振荡器的频率会随着温度或湿度的变化而变化，由于人体感应电极和水位感应电极与参考电极共用同一个电容感应振荡器，当电容传感器20对外界进行感应时，第一振荡器50会在参考电极与感应电极之间切换并检测上述两个电极的数值。由此可见，基于电容传感器20和多个分布式检测感应电极同时实现对人体的感知，水位阻塞检测等感知检测功能，电容传感器20能够采集量化的电容数据，比如人体感应数据或水位检测数据，对人体感知和使用状况检测在内的复杂情况进行准确的判断，此外，参考感应电极能减少外界环境因素带来的影响，参考感应电极可由良导体材料构成，如铜线、覆铜的印刷电路板、覆ITO的玻璃或塑料板等。

然后，执行步骤S3，频率转换模块40分别获取第二振荡器30所输出的第一振荡频率和第一振荡器50所输出的第二振荡频率，且根据第一振荡频率和第二振荡频率的差值产生差频信号，其中，频率转换模块40包括混频器，混频器输出第一振荡频率和第二振荡频率的差值，也就是将高频的信号转换成低频的信号。第一振荡器50为参考振荡器，第二振荡器30和参考振荡器可以是LC振荡器或者RC振荡器。

然后，执行步骤S4，频率转换模块40输出差频信号至数字转换模块60，数字转换模块60将差频信号转换成数字信号，且数字转换模块60发送数字信号至主控模块70，其中，频率转换模块40包括计数器，计数器用于统计混频器的输出频率，并将该输出频率转换成数字信号。

然后，执行步骤S5，主控模块70获取数字信号的第一检测数值，且主控模块70判断电容传感器20是否满足进入探知状态的条件，主控模块70对所获取到的数字信号的数据进行处理，并判断电容传感器20是否满足进行探知状态的条件，从而得到小便器周边环境的变化，周边环境的变化包括对人体的感知，小便器的水位检测等使用功能进行准确判断。

这时，主控模块70判断第一检测数值是否达到第一预设值的范围内，如是，则确定电容传感器20满足进入探知状态的条件。可见，电容传感器20经过初始化后，将被人工设置进入空闲状态，当确定电容传感器20处于空闲状态后，主控模块70将连续获取到多个检测数值，并且根据这些检测数值形成第一预设值，具体地，主控模块70获取多个数字信号的检测数值形成初始数组，且对初始数组中的多个检测数据进行存储后获取初始数组的平均值Mean和均方差Std；主控模块70将第一检测数值与初始数组的平均值Mean和均方差Std进行比较后产生第一比较结果，并根据第一比较结果判断第一检测数值是否在第一预设值的范围内。从而确定电容传感器20是否满足进入探知状态的条件。如判断结果为否，则确定电容传感器20不满足进入探知状态的条件，则返回执行步骤S2。

可见，确定电容传感器20进入空闲状态后，电容传感器20将连续获取电容电极组10所发送过来的电容信号，并经过频率转换模块40和数字转换模块60将多个电容信号转换成多个数字信号，主控模块70将获取多个数字信号的检测数值形成初始数组，且对初始数组中的多个检测数据进行存储后获取初始数组的平均值Mean和均方差Std，接着，获取最新时刻的检测数值，并根据该检测数值来判断电容传感器20是否满足进入探知状态的条件。

具体地，电容传感器20在经过初始化后，将被人工设置进入空闲状态，主控模块70将判断该检测数值相对于初始数组的平均值Mean的变化量是否超过了均方差Std的指定倍数k，且该检测数值是否低于前一个检测数值的指定倍数d，如判断结果为是，则确定电容传感器20满足进入探知状态的条件，其中，指定倍数k和指定倍数d为程序中预设的常量。

当确定电容传感器20不满足进入探知状态的条件时，将第一检测数值与初始数组组成第二数组，并且重新获取第二数组的平均值Mean和均方差Std，主控模块70根据第二数组的平均值Mean和均方差Std产生第三预设值。

然后，开始新一轮的检测工作，例如，主控模块70再次获取新的数字信号的检测数值，并且将新获取的数字信号的检测数值与第三预设值进行比较后产生第二比较结果，并且根据第二比较结果判断电容传感器20是否再次满足进入探知状态的条件。可见，如主控模块70确定电容传感器20不满足进入探知状态的条件后，将获取一个最新时刻的检测数值，该检测数值与初始数组组成一个新的数组，且重新获取新的数组的平均值Mean和均方差Std，并且根据新的数组的平均值Mean和均方差Std形成新的预设值，再重新获取下一时刻的检测数值，并根据该检测数值判断电容传感器20是否再次满足进入探知状态的条件。

如确定电容传感器20满足进入探知状态的条件，执行步骤S6，则电容传感器20进入探知状态，并且主控模块70发送控制信号至小便器的电磁水阀80。这时，主控模块70可控制电磁水阀80工作运行。同时，由于电场在空间中具有广域分布的特性，因此可避免因差异因素导致的感应失灵。

当电容传感器20处于探知状态时，主控模块70根据新获取的数字信号的第二检测数值判断电容传感器20是否满足进入空闲状态的条件，如是，则电容传感器20进入空闲状态。

这时，主控模块70判断第二检测数值是否超出第二预设值的范围，如是，则确定电容传感器20满足进入空闲状态的条件。可见，如确定电容传感器20处于探知状态，则根据最新时刻获取到的检测数值判断电容传感器20是否满足进入空闲状态的条件，具体地，判断该检测数值是否大于当前数组平均值Mean的指定倍数p，如判断结果为是，可判断小便器没有感知到人体的信息，则电容传感器20进入空闲状态。其中，指定倍数p为程序中预设的常量。

本实施例中，电容电极组10还包括多个水位感应电极，该水位感应电极位于小便器底部下水口附近的上方位置，具体地，参见图3，图3是该检测方法中水位检测方法的流程框图，首先，执行步骤S11，主控模块70判断电容传感器20是否处于空闲状态，如判断结果为否，则继续执行步骤S11。

如确定电容传感器20处于空闲状态，则执行步骤S12，电容传感器20检测并获取电容电极组10上的电容信号，且第二振荡器30检测电容信号的振荡频率，其中，水位感应电极可以对小便器水位进行实时监测，电容传感器20实时检测当前水位检测电极上的电容值，以便于进一步判断小便器底部水位是否抵近临界的水位。

然后，执行步骤S13，频率转换模块40分别获取第二振荡器30所输出的振荡频率和第一振荡器50所输出的振荡频率，且根据第一振荡频率和第二振荡频率的差值产生差频信号，其中，频率转换模块40包括混频器，第一振荡器50为参考振荡器，混频器输出第一振荡频率和第二振荡频率的差值，也就是将高频的信号转换成低频的信号。

然后，执行步骤S14，频率转换模块40输出差频信号至数字转换模块60，数字转换模块60将差频信号转换成数字信号，且数字转换模块60发送数字信号至主控模块70，其中，频率转换模块40包括计数器，计数器用于统计混频器的输出频率，并将该输出频率转换成数字信号。

然后，执行步骤S15，主控模块70获取数字信号的检测数值，且主控模块70判断电容传感器20是否满足进入探知状态的条件，主控模块70对所获取到的数字信号的数据进行处理，并判断电容传感器20是否满足进行探知状态的条件，从而得到小便器周边环境的变化，周边环境的变化包括对人体的感知，使用状况检测等进行准确判断。

可见，电容传感器20在经过初始化后，将被人工设置进入空闲状态，当确定电容传感器20处于空闲状态后，主控模块70将获取到当前电容传感器20的初始数值，并将该初始数值设定为参考数值SA，这时，主控模块70将获取最新时刻的检测数值，判断该检测数值是否小于s倍的参考数值SA。如判断结果为否，则返回执行步骤S12，如判断结果为是，则执行步骤S16，电容传感器20进入探知状态，且主控模块70发送控制信号至小便器的电磁水阀80，并且发送报警控制信号至报警模块90。其中，s的值为预设值，可以根据小便器形状、临界水位线高度、传感器形状等因素进行设定。

当电容传感器20进入探知状态时，可以判断此时小便器底部水位已经抵近临界水位，也就是发生了水位堵塞事件，此时，主控模块70发送控制信号至小便器的电磁水阀80，进一步执行阻断后续的冲水操作，并且主控模块70发送报警控制信号至报警模块90，报警模块90包括LED灯和蜂鸣器，小便器的水位检测结果和判断结果在LED灯以及蜂鸣器上进行呈现，对于小便器的水位检测正常的情况，LED灯以绿灯显示，且蜂鸣器处于休眠状态，如果小便器已经发生水位阻塞事件，LED灯以红灯或闪烁灯光显示，同时蜂鸣器进入工作状态，发出报警声，管理者听到蜂鸣器的报警声后及时停止小便器的运行。可见，当小便器发生阻塞事件时，通过报警模块90以声音、灯光或无线通讯等方式向管理者进行提示，有利于管理者对小便器进行及时的处理维护，避免了由于小便器阻塞发生的一系列问题。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.小便器的检测电路，其特征在于，包括：

电容电极组、电容传感模块、第一振荡器、频率转换模块、数字转换模块以及主控模块，所述电容电极组发送所感应的电容信号至所述电容传感模块，且所述电容传感模块检测所述电容信号的第一振荡频率；

所述频率转换模块分别获取所述电容传感模块所输出的所述第一振荡频率和所述第一振荡器所输出的第二振荡频率，且所述频率转换模块包括混频器，所述混频器输出所述第一振荡频率和所述第二振荡频率的差值，将高频的信号转换成低频的信号，输出差频信号至所述数字转换模块；

所述数字转换模块将所述差频信号转换成数字信号，所述数字转换模块包括计数器，所述计数器用于统计所述混频器的输出频率，并将该输出频率转换成数字信号，且所述数字转换模块发送所述数字信号至所述主控模块，并且所述主控模块发送控制信号至小便器的电磁水阀。

2.根据权利要求1所述的小便器的检测电路，其特征在于：

所述电容传感模块包括电容传感器和第二振荡器，所述电容传感器接收所述电容电极组所发送的所述电容信号，所述第二振荡器检测所述电容传感器上的所述电容信号的所述第一振荡频率，并输出所述第一振荡频率至所述频率转换模块。

3.根据权利要求1所述的小便器的检测电路，其特征在于：

所述电容电极组包括至少一个第一电容电极，所述第一电容电极发送第一电容信号至所述电容传感模块；

所述电容电极组还包括至少一个第二电容电极，所述第二电容电极发送第二电容信号至所述电容传感模块；

所述电容电极组还包括至少一个第三电容电极，所述第三电容电极发送第三电容信号至所述电容传感模块。

4.根据权利要求1所述的小便器的检测电路，其特征在于：

所述小便器的检测电路还包括报警模块，所述主控模块发送报警控制信号至所述报警模块。

5.小便器的检测电路的检测方法，所述小便器的检测电路包括电容电极组、电容传感器、第二振荡器、第一振荡器、频率转换模块、数字转换模块以及主控模块；

其特征在于：所述检测方法包括：

所述主控模块判断所述电容传感器是否处于空闲状态，如是，则所述电容电极组将所感应的电容信号发送至所述电容传感器，且所述第二振荡器检测所述电容传感器上的所述电容信号的第一振荡频率；

所述频率转换模块分别获取所述第二振荡器所输出的所述第一振荡频率和所述第一振荡器所输出的第二振荡频率，且根据所述第一振荡频率和所述第二振荡频率的差值产生差频信号，其中，所述频率转换模块包括混频器，所述混频器输出所述第一振荡频率和所述第二振荡频率的差值，将高频的信号转换成低频的信号，并且所述频率转换模块输出所述差频信号至所述数字转换模块，其中，所述第一振荡器为参考振荡器；

所述数字转换模块将所述差频信号转换成数字信号，所述数字转换模块包括计数器，所述计数器用于统计所述混频器的输出频率，并将该输出频率转换成数字信号，且所述数字转换模块发送所述数字信号至所述主控模块；

所述主控模块获取所述数字信号的第一检测数值，且所述主控模块判断所述电容传感器是否满足进入探知状态的条件，如是，则所述电容传感器进入探知状态，并且所述主控模块发送控制信号至小便器的电磁水阀。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，确定所述电容传感器满足进入探知状态的条件包括：

所述主控模块判断所述第一检测数值是否达到第一预设值的范围内，如是，则确定所述电容传感器满足进入探知状态的条件。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述主控模块判断所述第一检测数值是否达到第一预设值的范围内，包括：

确定所述电容传感器处于空闲状态后，所述主控模块获取多个数字信号的检测数值形成初始数组，且对所述初始数组中的多个检测数据进行存储后获取所述初始数组的平均值和均方差；

所述主控模块将所述第一检测数值与所述初始数组的平均值和均方差进行比较后产生第一比较结果，并根据第一比较结果判断所述第一检测数值是否在所述第一预设值的范围内；

如判断结果为否，则确定所述电容传感器不满足进入探知状态的条件。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述确定所述电容传感器不满足进入探知状态的条件，包括：

所述主控模块确定所述电容传感器不满足进入探知状态的条件时，将所述第一检测数值与所述初始数组组成第二数组，并且重新获取所述第二数组的平均值和均方差，所述主控模块根据所述第二数组的平均值和均方差产生第三预设值；

所述主控模块获取新的数字信号的检测数值，并将新获取的数字信号的检测数值与所述第三预设值进行比较后产生第二比较结果，并且根据所述第二比较结果判断所述电容传感器是否再次满足进入探知状态的条件。

9.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述则所述电容传感器进入探知状态，包括：

如确定所述电容传感器处于探知状态，所述主控模块根据新获取的数字信号的第二检测数值判断所述电容传感器是否满足进入空闲状态的条件，如是，则所述电容传感器进入空闲状态。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，确定所述电容传感器是否满足进入空闲状态的条件包括：

所述主控模块判断所述第二检测数值是否超出第二预设值的范围，如是，则确定所述电容传感器满足进入空闲状态的条件。