CN107920700A - 坐便器设备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种坐便器设备，所述坐便器设备包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物具有带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；以及搅动装置，所述搅动装置用来在所述搅动装置不与安置在一次性袋子中的吸收性介质和所述排泄物物质接触的同时搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。所述坐便器设备还包括一次性袋子，所述一次性袋子具有上缘，所述上缘被可释放地紧固到所述环形表面，使得经由所述开口引入的排泄物物质被所述袋子接纳并保留在其中。

Description

坐便器设备和使用方法

相关申请

不适用。

联邦政府资助的研究或开发

不适用。

光盘附录

不适用。

发明领域

本发明总体涉及排泄物管理装置，并且更具体地说涉及一种坐便器设备以及其使用方法。

发明背景

坐便器(其又可以被称为便桶)通常指代用于处置人类排泄物的装置。冲水式坐便器是常见类型的坐便器，所述坐便器使用水来帮助将排泄物移到处理站点，诸如化肥池系统，以供其分解。然而，最近，已实施了尤其可以减少其操作所需的用水量的其他坐便器设计。这类坐便器的实例包括堆肥坐便器，所述堆肥坐便器在本地处理排泄物；以及基于化学物质的坐便器，所述基于化学物质的坐便器使用化学物质来对排泄物进行除臭直到所述排泄物能够被移动到另一个位置进行处理为止。然而，为了坐便器的连续使用，这些坐便器设计中的每一个都需要特殊处理技术来确保能将排泄物安全移动到卫生的位置。考虑到这些问题以及其他问题，开发了本公开的实施方案。

发明内容

根据一个实施方案，坐便器设备包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物具有带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；以及搅动装置，所述搅动装置用来在搅动装置不与安置在一次性袋子中的吸收性介质和排泄物物质接触的同时搅动吸收性介质和排泄物物质。坐便器设备还包括一次性袋子，所述一次性袋子具有上缘，所述上缘被可释放地紧固到环形表面，使得经由开口引入的排泄物物质和吸收性介质被袋子接纳并保留在其中。搅动装置在不接触吸收性介质和排泄物物质的同时搅动吸收性介质和排泄物物质。

根据另一个实施方案，坐便器控制系统包括控制电路，所述控制电路使用顶盖位置传感器来检测坐便器的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置，其中坐便器包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面。控制电路还使用袋子传感器来检测一次性袋子何时放置在碗状物中，所述一次性袋子具有上缘，所述上缘被可释放地紧固到环形表面。控制电路之后控制吸收性介质分配器在顶盖打开并且袋子安装好时将吸收性介质分配到袋子中，并且控制搅动装置在搅动装置保持与吸收性介质和排泄物物质不相接触的同时搅动吸收性介质和排泄物物质。

根据又另一个实施方案，坐便器控制方法包括检测坐便器的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置，其中坐便器包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面。所述方法还检测一次性袋子何时放置在碗状物中，其中一次性袋子具有上缘，所述上缘被可释放地紧固到环形表面。所述方法之后控制吸收性介质分配器在顶盖打开并且袋子安装好时将吸收性介质分配到袋子中，并且控制搅动装置在搅动装置保持与吸收性介质和排泄物物质不相接触的同时搅动吸收性介质和排泄物物质。

根据又另一个实施方案，方法包括提供接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；将包括上缘的一次性袋子可释放地紧固到环形表面，使得经由开口引入的排泄物物质和吸收性介质被袋子接纳并保留在其中；以及使用搅动装置在保持搅动装置与吸收性介质和排泄物物质分开的同时搅动吸收性介质和排泄物物质。

附图简述

图1A、图1B和图1C分别是示出根据本公开的教义的其顶盖处于关闭位置的示例坐便器设备的透视图、侧视图和前视图。

图2A、图2B和图2C分别是示出根据本公开的教义的其顶盖处于打开位置的示例坐便器设备的透视图、侧视图和前视图。

图3示出展示根据本公开的一个实施方案的示例坐便器的若干特征的剖视图。

图4示出展示根据本公开的一个实施方案的示例坐便器的若干其他特征的剖视图。

图5是示出根据本公开的教义的可以供坐便器设备使用的示例控制电路的方框图。

图6A和图6B示出根据本公开的教义的可以由应用程序执行的示例过程。

图7示出用于与示例实施方案一起使用的示例计算机装置的方框图。

具体实施方式

如前所述，当前的坐便器设计往往需要特殊处理技术来安全而卫生地去除排泄物。然而，当前针对这个问题实施的解决方案需要使用可能潜在对环境有害的一种或多种附加材料。例如，冲水式坐便器往往需要使用相对大量的水，尤其是在水已成为稀缺资源的地方，水已被公认为是珍贵的商品。化学坐便器相较于其冲水式坐便器对应物使用更少的水，但是需要使用通常会甚至是在从坐便器去除排泄物之后都会阻碍排泄物有效分解的化学物质。另外，堆肥坐便器可以使用一种或多种类型的微生物来适当地分解排泄物。然而，由这些微生物提供的堆肥过程往往会产生令人不愉快的可能需要额外的机构，诸如通风系统的气味，因此会对可以使用这些堆肥坐便器的位置产生限制。本公开的实施方案使用一种坐便器设备和方法来提供对这些问题以及其他问题的解决方案，所述方法使用一次性袋子，所述一次性袋子可以容易地处理来通过使排泄物与坐便器设备的部件保持分开而安全而卫生地从坐便器去除排泄物；以及机械振动，所述机械振动用来在吸收性介质被引入到坐便器中时增强排泄物与所述吸收性介质的混合，使得正常与排泄物相关联的气味被最小化；以及通过在排泄物进入到坐便器之后立即对排泄物物质进行脱水来提供增强的灭菌。

图1A至图2C示出了根据本公开的一个实施方案的示例坐便器100。具体而言，图1A和图2A示出了坐便器100的透视图，图1B和图2B示出了坐便器100的侧视图，而图1C和图2C示出了坐便器100的前视图。坐便器100包括壳体102，所述壳体用于容纳接纳排泄物物质的碗状物104；以及带有开口的顶部构件106，所述顶部构件限定环形就座表面。在一个实施方案中，环形就座表面可以包括座圈108，所述座圈被配置在顶部构件106与顶盖110之间。坐便器100还包括顶盖110。座圈108和顶盖110铰接地附连到壳体102。顶盖110和座圈108可从邻近于顶部构件106的关闭位置(图1A、图1B和图1C)移动到远离顶部构件106的打开位置(图2A、图2B和图2C)。虽然图1A至图2C示出了坐便器100的若干特征，但是应理解，坐便器100除了本文描述的那些之外还可以包括另外、更少或不同的特征，而不脱离本公开的精神或范围。

图3示出了展示根据本公开的一个实施方案的示例坐便器100的若干特征的剖视图。一般而言，介于壳体102与碗状物104之间的空间形成腔室120，所述腔室用于容纳坐便器100的若干部件，诸如振动机构114或其他搅动装置、真空泵116和控制电路118，所述控制电路控制振动机构114和真空泵116的操作。

坐便器100可以被配置有一次性袋子122，所述一次性袋子可释放地紧固在碗状物104中并且被配置来接纳并保存指定量的吸收性介质124。一般而言，一次性袋子122可以可释放地紧固在碗状物104内并且部分填充有吸收性介质124，使得在使用时，搅动可以被传递到吸收性介质124以便与引入到一次性袋子122中的任何排泄物混合，同时保持坐便器的部件，诸如振动机构114或其他搅动装置不与一次性袋子122中的排泄物物质和吸收性介质连通(即，不接触所述排泄物物质和吸收性介质)。在引入排泄物之后，可以从碗状物104去除一次性袋子122并对其进行处置，并且将另一个一次性袋子122可释放地紧固到碗状物104以便确保坐便器100的使用。

坐便器100的某些实施方案可以提供传统坐便器设计至今为止没有认识到的优点。例如，坐便器100的实施方案可以减少或消除传统坐便器设计所需的某些材料，诸如水、化学处理物质、生物分解材料等等的额外使用。另外，一次性袋子122提供了用于以安全而卫生的方式接纳排泄物并处置排泄物的临时腔室，同时吸收性介质提供用于至少部分包封排泄物，使得由排泄物产生的任何气味被最小化。另外，由于坐便器100的操作很少需要或不需要水，因此所述坐便器可以用在水源或用来管理排泄物的处理和去除的装置可能不容易获得的位置，诸如用在便携的远距离环境中(例如，用在长途旅行、野营旅行等期间)。

碗状物104和壳体102形成封闭的腔室120，所述腔室通常与外部环境密封隔开来。当真空泵116打开时，所述真空泵在腔室120内产生真空压力(例如，负压)。在一个实施方案中，真空泵116包括一个或多个风扇，所述风扇在通电时将空气从腔室120吹到周围环境。另外，可以使一定量的孔不被袋子122覆盖，使得气流可以从碗状物104产生而进入腔室120以便最小化坐便器100的使用期间产生的气味。然而，真空泵116可以包括在通电时在腔室120内形成真空条件的任何装置，诸如在其入口和出口端口处具有止回阀的活塞驱动泵。另外，如果真空条件对于坐便器100的操作来说不是需要的或希望的，则可以省略真空泵116。

碗状物104可以由任何合适的材料(例如，金属薄片、塑料、玻璃纤维等)制成并且具有任何希望的形状来挨着其表面接纳并临时固持一次性袋子122。在一个实施方案中，碗状物104包括侧部构件128，所述侧部构件由金属薄片形成为圆柱形形状并且具有孔130，所述孔沿着其长度配置，使得在真空泵116通电时，一次性袋子122被推靠在侧部构件128的表面上。另外，碗状物104包括底部构件132，所述底部构件由透气材料(例如，筛网、织物等)形成，所述透气材料允许腔室120中产生的真空压力将一次性袋子122推靠在底部构件132上。在一个实施方案中，底部构件132是有弹性的或可伸展的以允许由振动机构114产生的振动能传递到吸收性介质124以便引起吸收性介质124的移动或搅动，从而用于增强其与引入到一次性袋子122中的任何排泄物的混合。

振动机构114形成搅动装置以用于搅动安置在一次性袋子122中的吸收性介质124。在一个实施方案中，振动机构114包括电机136，所述电机具有偏心地安装的销138，所述销经由线140(例如，绳索、麻线、条带、缆线等)联接到底部构件132，使得电机136的旋转在大体垂直的方向(例如，上下方向)上带动振动能传递到底部构件132上。然而，其他实施方案预期振动机构114可以包括产生传递到吸收性介质124中的振动能的任何机构。例如，振动机构114可以是在其轴上具有偏心地安装的配重的电机，所述电机物理地联接到底部构件132。使用吸收性介质124的垂直激发的坐便器100的某些实施方案的有利之处可能在于吸收性介质124的振动激发相对于由坐便器100在其使用期间引发的总振动来说可以被最大化。

吸收性介质124可以包括在振动能影响下与排泄物混合的任何合适类型的材料。在一个实施方案中，吸收性介质是颗粒材料，诸如沙子、浮岩、宠物砂(pet litter)、沸石、黏土、海泡石、粉状纤维素等。在一个实施方案中，振动能的频率(例如，电机的旋转速度)和/或幅度(例如，底部构件132行进的周期性距离)可以根据吸收性介质124的大小和密度来选择。以此方式，可以产生指定等级和频率的振动能，所述振动能根据吸收性介质124的大小、重量和/或弹性(例如，弹力)来最佳地激发所述吸收性介质。例如，当选择了具有指定大小、重量和/或弹性的特定类型的吸收性介质124时，可以改变振动机构114的频率和/或幅度来实现吸收性介质124在袋子122中的最佳移动。吸收性介质124的实施方案可以通过以下方式用作有助于灭菌的干燥剂：有效地从排泄物物质吸走水分，从而减少有机排泄物通常会遇到的卫生危险并且最小化由排泄物物质产生的气味。

可以任何合适的方式改变幅度和频率。例如，电机136可以是速度可以改变来改变频率，同时幅度可以通过调整销138相对于轴的轴线的角距离来改变的变速电机。例如，控制电路118可以显示用户界面512(图5)以用于接收与根据放置于袋子122中的吸收性介质124的类型而使用的指定频率和/或幅度相关联的用户输入。可替代地，控制电路118可以具有一个或多个开关，所述开关使得用户能够在存在或不存在显示的用户界面的情况下选择一个或多个频率和/或一个或多个幅度。

在一个实施方案中，碗状物104的底部构件132具有圆锥形形状或其他合适的形状，以在重力下将吸收性介质和排泄物物质推向碗状物的中心。例如，圆锥形形状可以通过由线140施加在底部构件132上的静态张力来提供。然而，可以使用任何合适的技术来提供圆锥形形状。例如，底部构件132可以由弹性一致(例如，类似弹簧)的材料薄片(例如，金属薄片)形成，并且形成为圆锥形形状并经穿孔来允许气流从中穿过。

在一个实施方案中，顶盖110包括储料器134，所述储料器用于储存吸收性介质124。锁扣门144或其他可选择性关闭的机构被提供用来允许吸收性介质124进入到储料器134中，并且吸收性介质分配器146被提供用于在每次使用坐便器100时将指定量的吸收性介质124从储料器134转移到一次性袋子122中。在其他实施方案中，坐便器100可以包括放置在其他位置，诸如在坐便器后方、在坐便器旁边或在坐便器下方的储料器。

在一个实施方案中，吸收性介质分配器146包括螺旋推运器组件，所述螺旋推运器组件具有螺旋推运器148，所述螺旋推运器被配置在与顶盖110的内部连通的分配器146中。螺旋推运器旋转地联接到电机150，使得在电机打开时，指定量的吸收性介质124可以被分配到一次性袋子122中。在一个实施方案中，分配器146可以铰接地附连到顶盖110，使得所述分配器可以被旋转来允许关闭顶盖110。

在一个实施方案中，螺旋推运器148可以任选地具有锯齿形状或其他适合于将以块状形式(例如，砖块)提供的某一集中量的吸收性介质124研磨、撕碎、击碎、磨碎(例如，粉碎)成膨胀的基质以用在坐便器100中的形状。采用提供为相对较小浓缩块的吸收性介质124的某些实施方案可以提供某些优点，诸如使用之前其储存所需的相对较小的容积以及其相较于以膨胀颗粒形式提供的吸收性介质124的相对便利的使用。但是在其他实施方案中可以使用非块状形式的吸收性介质。

在另一个实施方案中，分配器146可以包括介质保留机构，所述介质保留机构用来在不需要或不希望吸收性介质时，诸如在不使用坐便器100时抑制或减少不想要的吸收性介质124。例如，分配器的出口或端部可以包括弹簧加载阀，所述弹簧加载阀在螺旋推运器148没有有效地排出吸收性介质124时偏置在关闭位置。作为另一个实例，驱动螺旋推运器148的电机150可以在分配吸收性介质124之后在后退方向上旋转某一指定时间段，使得仍然处在分配器146内的任何吸收性介质124可以往回驱动到储料器134中。

一次性袋子122被设定大小来装配在碗状物104内，并且由接纳并保存吸收性介质124和排泄物的任何合适的材料(例如，塑料、纸等)制成。在一个实施方案中，一次性袋子122由在使用标准排泄物处理技术处理时可以分解的材料制成。袋子122包括上缘，所述上缘可以使用合适的可释放的紧固机构来可释放地紧固到坐便器100的顶部构件106。在一个实施方案中，可释放的紧固机构包括一个或多个凸片142，所述凸片被配置在坐便器100的顶部构件106上，可以在所述凸片上刺穿袋子122的顶缘以将袋子122固持在适当的位置。其他实施方案预期可以使用其他类型的可释放的紧固机构。例如，可释放的紧固机构可以包括钩环式(例如，Velcro)带子，所述钩环式带子模制成接触一次性袋子122的顶缘并且模制在坐便器100的顶部构件106上。在另一个实例中，可释放的紧固机构可以包括袋子122，所述袋子具有围绕其边缘的周边延伸的细绳或弹性构件以便可释放地紧固到顶部构件106。在又另一个实例中，可释放的紧固机构可以包括弹簧加载夹或不会刺穿一次性袋子122的其他机构。

坐便器100还可以包括一个或多个传感器，所述传感器可以由控制电路118使用来控制其操作。例如，可以提供顶盖位置传感器152，所述顶盖位置传感器感测顶盖110何时从关闭位置移动到打开位置。可以提供袋子存在传感器154，所述袋子存在传感器感测袋子122何时安置在碗状物内。另外，吸收性介质料位传感器156可以被提供用来感测储存在储料器134中的吸收性介质124的料位。另外，占用人传感器174可以被提供用来感测用户何时占用坐便器100。对于传感器152、154、156、172或174，可以实施任何合适类型的传感器。例如，顶盖位置传感器152可以是门开关，袋子存在传感器154可以是在被袋子122覆盖时检测不同等级光的光学传感器，并且吸收性介质传感器156可以是在与吸收性介质124接触时改变其电容电平的电容式装置，并且占用人传感器174可以是感测典型人体体表温度的温度传感器。

在一个实施方案中，紫外线灯170和湿度传感器172(例如，湿度计)可以被包括在顶盖110的下表面上。控制电路118可以响应于从湿度传感器172获得的信号而作用来控制紫外线灯170的操作以用于各种目的，诸如在不使用时对来自坐便器100的细菌或其他病原体进行灭菌或者在晚上使用时用作夜灯。例如，控制电路118可以使用湿度传感器172来感测坐便器100中的水分含量何时超过指定阈值以激活紫外线灯170。

虽然图3示出了坐便器100的若干示例特征，但是应预期，坐便器100的其他实施方案可以具有比本文描述的那些更多的不同或更少的特征。例如，在希望吸收性介质124由人工送入到一次性袋子122中的情况下，坐便器100可以包括不具有储料器134和/或分配器146的顶盖110。在另一个实例中，可以提供不具有座圈108的坐便器100(如果不需要或不希望的话)。在又另一个实例中，坐便器100可以包括类型不同于用于搅动吸收性介质124的振动机构114的搅动装置，诸如物理地联接到底部构件132的螺线管或下文将参考图4详细描述的搅动装置。

图4示出了根据本公开的另一个实施方案的可以对坐便器100实施的另一种吸收性介质搅动装置。如所示，坐便器100A包括壳体102A、碗状物104A、顶盖110A、座圈108A、真空泵116A、控制电路118A以及一次性袋子122A，它们在设计和构造上类似于图3的壳体102、碗状物104、座圈108、顶盖110、真空泵116、控制电路118以及袋子122。然而，图4的坐便器100A的不同之处在于所述坐便器包括由具有偏心地安装的凸轮162的盘状物160形成的吸收性介质搅动装置158，所述吸收性介质搅动装置通过电机164来旋转。吸收性介质搅动装置还包括多个杆杠166(例如，四个杠杆)，所述杠杆均等或不等地间隔开来，并且经由铰链168沿着碗状物104的周边铰接地附连起来。在电机使凸轮162旋转时，所述凸轮与多个间隔开的杠杆166相互作用以交替地升高每个杠杆166，使得底部构件132的相连区域被升高来搅动吸收性介质124。另外，袋子122A将吸收性介质和排泄物与坐便器100A的部件隔开来，因此排泄物物质和吸收性介质不会与搅动装置接触(即，不会变得与所述搅动装置连通)。

如图4所示的介质搅动装置在与坐便器100A一起使用时可以提供某些优点。例如，杠杆166可以在相对较低的频率下使得吸收性介质的垂直移动强于可能由振动装置提供的垂直移动(诸如上文相对于图3所描述的垂直移动)。这种搅动在与相对一致柔软而又低密度的吸收性介质，诸如通常用于隔离住宅或其他经过环境调节的结构的松散充填纤维素一起使用时可能是特别有利的。

图5示出了根据本公开的一个实施方案的可以用于控制坐便器100的操作的控制电路118的一个实例。控制电路118包括处理系统502，所述处理系统执行存储在存储器506(例如，计算机可读介质)中的坐便器管理应用程序504。虽然控制电路118被示出和描述为结合存储在存储器506中并由处理器502执行的指令的基于计算机的设计，但是应理解，控制电路118可以其他特定形式，诸如使用离散和/或集成模拟电路、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其任何组合体现。另外，如果希望人为操作坐便器100，则可以省略控制电路118。

处理系统502包括一个或多个处理器或其他处理装置以及存储器。一个或多个处理器可以处理机器/计算机可读可执行指令和数据，并且存储器可以存储机器/计算机可读可执行指令和数据，包括一个或多个应用程序，包括应用程序504。处理器是硬件并且存储器是硬件。存储器506包括随机存取存储器(RAM)和/或其他非暂态存储器，例如，非暂态计算机可读介质，诸如一个或多个闪存盘或硬盘驱动器。非暂态存储器可以包括任何有形的计算机可读介质，包括例如磁盘和/或光盘、闪盘驱动器等等。

控制电路118还可以包括显示器508，诸如液晶显示器(LCD)、一个或多个发光二极管(LED)、LED显示器、触摸屏、电容式显示器或者用于显示与应用程序504相关联的配置设定的另一种显示器。控制电路118还可以包括输入装置510，诸如一个或多个按钮、开关或者用于向应用程序504提供用户输入的其他机电装置。在一个实例中，显示器508和输入装置510可以包括触摸屏显示器，所述触摸屏显示器用于接收用户输入并且显示与应用程序504的操作相关联的一个或多个特性。在一个实施方案中，显示器508可以包括用户界面512，所述用户界面用于向用户显示信息，并且从用户接收用户输入。

一般而言，处理系统502用一个或多个模块执行坐便器操作应用程序504来控制坐便器100的操作。在某些实施方案中，应用程序504可以控制本文描述的坐便器100的所有操作方面。在其他实施方案中，应用程序504可以仅控制本文描述的坐便器100的操作方面的一个或子集。

用户接口模块514有助于从控制电路118的输入装置510接收用户数据和/或其他通信。在一个实例中，控制电路118产生并执行用户界面512，所述用户界面显示交互式显示，诸如显示器508，或其他合适的用户界面机构，所述用户界面机构包括一个或多个可选择的字段、编辑屏幕以及用于显示与应用程序504的一个或多个方面相关联的状态信息，诸如操作状态信息、电源(例如，电池)状况、有待对搅动器、真空泵、吸收性介质分配器等等的操作施加的计时器值的类似物。

传感器接口模块516监测配置在坐便器100上的各种传感器152、154、156和172并且产生可供应用程序504的一个或多个其他模块使用的信号以便管理坐便器100的操作。例如，传感器接口模块516可以连续监测顶盖位置传感器152，并且产生可以供搅动器控制器模块518和/或真空泵控制器模块520使用的信号以便相应地控制搅动装置(例如，振动机构114或吸收性介质搅动装置158)和/或真空泵116的操作。作为另一个实例，传感器接口模块516可以诸如在顶盖位置传感器152检测到顶盖110已打开之后和/或在其他时间之后监测袋子存在传感器154，并且产生可以供警报控制器模块524使用的信号以在袋子122在某一指定时间段之后仍未放置在碗状物104内的情况下产生警报。作为又另一个实例，传感器接口模块516可以监测吸收性介质料位传感器156以确定储存在顶盖110中的吸收性介质124的料位是否已下降到指定料位，并且在吸收性介质的料位低于指定料位时产生可以供警报控制器模块524使用的信号。作为又另一个实例，传感器接口模块516可以监测湿度传感器172以根据碗状物104或碗状物104/袋子122内的湿度水平来选择性地接通紫外线灯170。

搅动器控制器模块518联接到搅动装置(例如，振动机构114、吸收性介质搅动装置158或其他搅动机构)并且对搅动装置的操作，诸如搅动装置是打开还是关闭进行控制。例如，搅动器控制器模块518可以包括计时器，所述计时器在某一指定时间段之后打开或关闭搅动装置。在一个实施方案中，搅动器控制器模块518可以被配置来诸如经由脉宽调制(PWM)算法部分地打开搅动装置，所述脉宽调制算法使得搅动装置在其全开功率的某一分数下操作。振动器控制器模块518可以包括多个局部打开设定，所述局部打开设定用于优化具有不同大小、重量和弹性的不同类型的吸收性介质的搅动。

真空泵控制器模块520控制真空泵116的操作。例如，真空泵控制器模块520可以从传感器接口模块516接收指示顶盖110是否处于打开位置以及袋子是否已插入到碗状物中的信号，并且如果是这样的话，打开真空泵116，使得一次性袋子122可以被推靠在碗状物104的侧部上。真空泵控制器模块520还可以对来自用户接口模块514的信号作出响应以响应于用户输入而关闭泵，使得一次性袋子122可以从碗状物104去除；或者打开泵。

吸收性介质分配模块522控制吸收性介质分配器146的操作以将吸收性介质124从储料器134分配到一次性袋子122。例如，吸收性介质分配模块522可以从传感器接口模块516接收指示顶盖110是否处于打开位置以及袋子是否已插入到碗状物中的信号，并且如果是这样的话，在某一指定时间段内打开分配器146，使得一定量的吸收性介质124可以从储料器134分配到一次性袋子122中或因用户界面选择而如此行为。例如，吸收性介质分配器146可以对开关和/或其他控制电路118硬件作出响应以将吸收性介质分配到一次性袋子122中。

警报控制器模块524与其他模块(例如，用户接口模块514、传感器接口模块516、搅动器控制器模块518以及真空接口模块520)进行通信以接收指示警报状况的信号，并且基于所述信号而产生警报信号。例如，如果警报控制器模块524在吸收性介质分配模块522打开分配器146来分配吸收性介质124时从传感器接口模块516接收到指示没有袋子122存在于碗状物104中的信号，则警报控制器模块524可以产生警报并且与吸收性介质分配器控制器522进行通信以关闭分配器146直到袋子122被放置在碗状物104中为止。作为另一个实例，警报控制器模块524可以从传感器接口模块516接收指示顶盖110中的吸收性介质124的料位低于指定阈值料位的信号并且产生警报来警告用户需要将额外的吸收性介质124添加到储料器134。

应了解到，本文描述的模块仅提供为可以根据本发明的教义来执行应用程序504的计算装置的实例，并且其他计算装置相较于本文描述的模块可以具有相同的模块、不同的模块、另外的模块或更少的模块。例如，如图5所描述的一个或多个模块可以组合到单一模块中。作为另一个实例，本文描述的某些模块可以被编码在其他电路，诸如与控制电路118隔开的另一个电路上并且在其上执行。

图6示出了可以根据本公开的教义由应用程序504执行来控制坐便器100的操作的示例过程。虽然本文以下描述的示例过程主要涉及实施于存储器中并由处理器执行的基于计算机的应用，但是本文描述的步骤也可以适用于其他类型的控制电路，诸如采用离散电气部件的数字或模拟硬件电路。

最初在步骤601中，可以通过将顶盖110移动到打开位置，打开通道门144并将吸收性介质124倒入到吸收性介质储料器134中来对吸收性介质储料器134装载吸收性介质124。另外，可以将空气过滤器172放置在真空泵116的出口上。在此之后，坐便器100和相关联的应用程序504准备好来使用。

在步骤602中，应用程序504使用吸收性介质料位传感器156来确定吸收性介质料位是否足够。如果是这样的话，则处理继续进行到步骤604；否则，处理继续进行到步骤626，其中使用合适的输出机构，诸如控制电路118的用户界面512来产生警报。在一个实施方案中，应用程序504还可以在用户界面512上显示通知用户要将额外的吸收性介质添加到吸收性介质储料器134的消息。

在步骤604中，应用程序504从顶盖位置传感器152接收指示顶盖110已移动到打开位置的信号。从顶盖位置传感器152接收到信号通常表明坐便器已准备好使用。

在步骤606中，应用程序504使用占用人传感器174来确定在从袋子传感器154接收到信号之前是否已接收到指示用户已占用坐便器100的信号。如果不是这样的话，则处理继续进行到步骤608；否则，处理继续进行到步骤626，其中产生警报来警告用户坐便器100未被正确地使用。另外，应用程序504可以使用用户界面512来产生：在占用坐便器100之前应安装袋子122。

在步骤608中，应用程序504控制分配器146来将指定量的吸收性介质分配到袋子122中。指定量的吸收性介质124可以根据各种因素来设定，诸如，分配器146接通多长时间、分配器146的速度以及吸收性介质124的重量和/或粒度。应用程序504可以使分配器146立即分配吸收性介质，或者所述分配器可以在分配吸收性介质之前等待某一指定时间段(例如，大致1到15秒)。例如，应用程序504可以被配置成在袋子传感器154已检测到存在袋子122之后等待大致5秒钟以允许用户可释放地将袋子122紧固到碗状物104。在替代实施方案中，应用程序504可以对从用户界面512或安装在壳体102上的开关输入的用户输入作出响应以人为地控制分配器146来分配吸收性介质。

在步骤610和612中，应用程序504相应地打开搅动装置(例如，振动机构114、吸收性介质搅动装置158或其他搅动机构)和真空泵116。例如，应用程序504可以紧跟在分配器146被关闭之后，或在分配器146被关闭之后的某一指定时间段之后或响应于一个或多个传感器输入，诸如指示存在占用人的占用人传感器174或其他传感器而打开搅动装置和/或真空泵116。在替代实施方案中，应用程序504可以对从用户界面512或安装在壳体102上的一个或多个其他开关输入的用户输入作出响应以打开搅动装置和/或真空泵116。另外，搅动装置可以与真空泵116同时打开或在与真空泵116打开不同的时间打开。

在步骤614中，应用程序504从占用人传感器174接收指示占用人不再占用坐便器100的信号。在此之后，应用程序504在步骤616和618中关闭振动机构114/吸收性介质搅动机构158和/或真空泵116。

在步骤620中，应用程序504确定在从袋子传感器154接收到指示一次性袋子122已从碗状物104去除的信号之前是否已从顶盖位置传感器152接收到指示顶盖110已移动到关闭位置的信号。如果不是这样的话，则处理继续进行到步骤622；否则，处理继续进行到步骤626，其中产生警报来警告用户需要从坐便器100去除袋子122。另外，应用程序504可以使用用户界面512来产生：在关闭顶盖110之前应从碗状物104去除袋子122。

在步骤622中，当坐便器100不在使用时，应用程序504使用湿度传感器172来继续监测碗状物104或袋子122(如果仍然在碗状物104内的话)内的水分含量以控制紫外线灯170的操作。例如，在使用坐便器100之后，碗状物104内的湿度水平尤其是在袋子122无意中被留在碗状物104内的情况下可以在一段较长时间内保持处于升高的水平。为了维持坐便器100处于卫生条件，应用程序504可以激活紫外线灯170，使得任何病原体，诸如病菌和/或细菌可以被减少或消除。

处理如上文参考步骤602至622所描述继续进行坐便器100的另外的使用循环。然而，当不再需要或希望使用坐便器100和相关联的应用程序504时，过程终止于步骤624。

图7示出了可以实施各种系统，诸如控制电路118以及本文论述的方法，诸如过程600的示例计算系统700。通用计算机系统700能够执行计算机程序产品来执行计算机处理。数据和程序文件可以输入到计算机系统700，所述计算机系统读取文件并且执行其中的程序，诸如应用程序504。图7中示出了通用计算机系统700的一些元件，其中处理系统702被示出具有输入端/输出端(I/O)部分704、硬件中央处理单元(CPU)706和存储器部分708。计算机系统700的处理系统702可以具有单一硬件中央处理单元706或多个硬件处理单元。计算机系统700可以是常规计算机、服务器、分布式计算机或任何其他类型的计算装置，诸如经由云计算架构变得可用的一个或多个外部计算机。当前描述的技术任选地实施于软件装置，所述软件装置加载在存储器708中，存储在经过配置的DVD/CD-ROM 710或存储单元712上，和/或经由有线或无线网络链路714进行通信，从而将图7中的计算机系统700转变为用于实施所描述的操作的专用机器。

存储器部分708可以是易失性介质、非易失性介质、可移动介质、不可移动介质和/或可以由通用或专用计算装置存取的一种或多种其他硬件介质。例如，存储器部分708可以包括非暂态计算机存储介质和通信介质。非暂态计算机存储介质进一步可以包括易失性、非易失性、可移动和/或不可移动介质，它们在方法或技术中实施用于存储(和检索)信息，诸如计算机/机器可读/可执行指令、数据和数据结构、引擎、程序模块和/或其他数据。通信介质可以例如包括计算机/机器可读/可执行指令、数据结构、程序模块、算法和/或其他数据。通信介质还可以包括非暂态信息传递技术。通信介质可以包括有线和/或无线连接和技术并且用于传输和/或接收有线和/或无线通信。

I/O部分704连接到一个或多个任选的用户接口装置(例如，用户接口诸如键盘716或用户界面512)、任选的盘存储单元712、任选的显示器718以及任选的盘驱动单元720。一般而言，盘驱动单元720是DVD/CD-ROM驱动单元，所述DVD/CD-ROM驱动单元能够读取DVD/CD-ROM介质710，所述DVD/CD-ROM介质通常含有程序和数据722。含有用来根据当前描述的技术实现所述系统和方法的机构的计算机程序产品可以驻留在计算机系统700的存储器部分708中、盘存储单元712上、DVD/CD-ROM介质710上，或者利用这类计算机程序产品经由云计算架构变得可用的外部存储装置上，所述计算机程序产品包括一个或多个数据库管理产品、web服务器产品、应用服务器产品和/或其他另外的软件部件。可替代地，盘驱动单元720可以由软盘驱动单元、磁带驱动单元或其他存储介质驱动单元替代或由它们补充。任选的网络适配器724能够经由网络链路714将计算机系统700连接到网络，计算机系统经由所述网络可以接收指令和数据。这类系统的实例包括个人计算机、基于Intel或PowerPC的计算系统、基于AMD的计算系统、基于ARM的计算系统以及运行基于Windows、基于UNIX的移动操作系统或其他操作系统的其他系统。应理解，计算系统还可以包括装置，诸如个人数字助理(PDA)、移动电话、平板计算机或平板电脑、多媒体控制台、游戏控制台、机顶盒等。

当用在LAN联网环境中时，计算机系统700经由网络接口或适配器724(通过有线连接和/或无线地)连接到局部网络，所述网络接口或适配器是一种类型通信装置。当用在WAN联网环境中时，计算机系统700通常包括调制解调器、网络适配器或用于通过广域网建立通信的任何其他类型的通信装置。在联网环境中，相对于计算机系统700或其部分展示的程序模块可以存储在远程存储器存储装置中。应了解到，所示的网络连接是通信装置用于在计算机之间建立通信链路的实例并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他手段。

在示例实现方式中，由控制电路118执行的源代码、多个内部和外部数据库任选地存储在控制电路118的存储器；或者其他存储系统，诸如盘存储单元712或DVD/CD-ROM介质710；和/或经由网络架构变得可用和可存取的其他外部存储装置中。由控制电路118执行的源代码可以由存储在这类存储系统上并由处理系统702执行的指令体现。

本文描述的操作的一些或全部可以由处理系统702执行，所述处理系统是硬件。另外，本地计算系统、远程数据源和/或服务以及其他相关联的逻辑表示被配置来控制系统100和/或其他部件的操作的固件、硬件和/或软件。图7中提出的系统只不过是根据本公开的方面可以采用或配置的计算机系统的一个可能的实例。

在本公开中，所公开的方法可以实施为可由装置读取的指令集或软件。另外，应理解，所公开的方法中的步骤的特定顺序或层级是示例方法的实例。基于设计偏好，应理解，可以重新安排所述方法中的步骤的特定顺序或层级，同时保持处于所公开的主题内。所附方法要求以样本顺序呈现各种步骤的要素，并且不一定意味着受限于所呈现的特定顺序或层级。

所描述的公开内容可以被提供为计算机程序产品或软件，所述计算机程序产品或软件可以包括上面存储了可执行指令的非暂态机器可读介质，所述可执行指令可以用于对计算机系统(或其他电子装置)进行编程以执行根据本公开的过程。非暂态机器可读介质包括用于存储呈可由机器(例如，计算机)读取的形式(例如，软件、处理应用程序)的信息的任何机构。非暂态机器可读介质可以包括但不限于磁性存储介质(例如，软盘)、光学存储介质(例如，CD-ROM)；磁光存储介质；只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)；闪存；或适合于存储电子可执行指令的其他类型的介质。

上文描述包括体现本公开的技术的示例系统、方法、技术、指令序列和/或计算机程序产品。然而，应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所描述的公开内容。

应相信，通过前文描述会理解本公开以及其许多附加优点，并且将显而易见的是，在不脱离所公开的主题的情况下或在不牺牲其所有实质优点的情况下，可以在部件的形式、构造和布置方面进行各种变化。所描述的形式仅是解释性的，并且以上权利要求的意图是预期并包括这类变化。

虽然本公开已参考各种实施方案进行了描述，但是将理解，这些实施方案是说明性的并且本公开的范围不限于此。许多变化、修改、添加和改进是可能的。更一般而言，已在特定实现方式的背景下描述了根据本公开的实施方案。功能在本公开的各种实施方案中可以方框的形式不同地分离或组合或者利用不同的术语进行描述。这些和其他变化、修改、添加和改进可以落在如由以上权利要求所限定的本公开的范围内。

Claims (36)

1.一种坐便器设备，所述坐便器设备包括：

接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；

一次性袋子，所述一次性袋子包括上缘，所述上缘被可释放地紧固到所述环形表面，使得经由所述开口引入的排泄物物质和吸收性介质被所述袋子接纳并保留在其中；以及

搅动装置，所述搅动装置用来在不与所述吸收性介质和所述排泄物物质接触的同时搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

2.如权利要求1所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括顶盖，所述顶盖可选择性地从邻近所述环形表面的关闭位置移动到远离所述环形表面的打开位置。

3.如权利要求2所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括储料器，所述储料器用于保存所述吸收性介质，所述吸收性介质响应于所述顶盖从所述关闭位置移动到所述打开位置而分配到所述袋子中。

4.如权利要求3所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括螺旋推运器，所述螺旋推运器用来将所述吸收性介质从所述储料器分配到所述袋子中。

5.如权利要求2所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括开关，所述开关用来在所述顶盖从所述关闭位置移动到所述打开位置时打开所述搅动装置。

6.如权利要求1所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括：

壳体，所述壳体用来支撑所述接纳排泄物物质的碗状物，所述壳体和所述接纳排泄物物质的碗状物形成腔室；以及

真空发生装置，所述真空发生装置用来在所述腔室中产生压力真空以经由形成于所述接纳排泄物物质的碗状物中的一个或多个孔而将所述袋子推靠在所述接纳排泄物物质的碗状物的内表面上。

7.如权利要求1所述的坐便器设备，其中：

所述吸收性介质包括颗粒；并且

所述搅动装置以一定频率和幅度产生机械振动来优化所述颗粒在所述袋子中的移动。

8.如权利要求1所述的坐便器设备，其中所述接纳排泄物物质的碗状物的所述内表面具有圆锥形形状以在重力下将所述吸收性介质和所述排泄物物质推向所述接纳排泄物物质的碗状物的中心。

9.如权利要求1所述的坐便器设备，其中所述搅动装置包括振动器，所述振动器对所述袋子中的所述吸收性介质和所述排泄物物质产生振动能。

10.如权利要求1所述的坐便器设备，其中所述搅动装置包括：

多个杠杆，所述多个杠杆沿着所述接纳排泄物物质的碗状物的底部的周边间隔开来；

盘状物，所述盘状物包括偏心地安装的凸轮；以及

电机，所述电机用来使所述盘状物旋转，使得所述凸轮交替地升高每个杠杆以搅动所述袋子中的所述吸收性介质和所述排泄物物质。

11.如权利要求1所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括控制电路，所述控制电路包括：至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储指令；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器用来执行所述指令以控制所述坐便器设备的操作。

12.如权利要求1所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括紫外线灯，所述紫外线灯由湿度传感器控制来在湿度水平超过阈值时在所述接纳排泄物物质的碗状物中产生紫外光。

13.如权利要求1所述的坐便器设备，其中所述搅动装置使所述排泄物物质被所述吸收性介质覆盖。

14.如权利要求1所述的坐便器设备，所述坐便器设备还包括：

至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储指令；以及

至少一个处理器，所述至少一个处理器用来执行所述指令以：

使用顶盖位置传感器来检测所述坐便器设备的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置；

使用袋子传感器来检测所述袋子何时放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中；以及

控制所述搅动装置来搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

15.如权利要求14所述的坐便器设备，其中所述至少一个处理器控制吸收性介质分配器以在所述顶盖处于所述打开位置并且所述袋子放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中时将所述吸收性介质分配到所述袋子中。

16.如权利要求14所述的坐便器设备，其中所述至少一个处理器调整所述搅动的幅度和/或频率以适应所述吸收性介质的重量、大小或弹性。

17.一种方法，所述方法包括：

提供接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；

提供一次性袋子，所述一次性袋子包括上缘，所述上缘被可释放地紧固到所述环形表面，使得经由所述开口引入的排泄物物质和吸收性介质被所述袋子接纳并保留在其中；以及

使用搅动装置在所述搅动装置不与所述吸收性介质和所述排泄物物质接触的同时搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

18.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括提供顶盖，所述顶盖可以选择性地从邻近所述环形表面的关闭位置移动到远离所述环形表面的打开位置。

19.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括响应于所述顶盖从所述关闭位置移动到所述打开位置而从储料器分配所述吸收性介质。

20.如权利要求19所述的方法，所述方法还包括使用螺旋推运器来分配所述吸收性介质。

21.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括在所述顶盖从所述关闭位置移动到所述打开位置时打开所述搅动装置。

22.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括：

经由壳体支撑所述接纳排泄物物质的碗状物，所述壳体和所述接纳排泄物物质的碗状物形成腔室；以及

在所述腔室中产生压力真空以经由形成于所述接纳排泄物物质的碗状物中的一个或多个孔而将所述袋子推靠在所述接纳排泄物物质的碗状物的内表面上。

23.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括在垂直方向上产生所述搅动。

24.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括在所述接纳排泄物物质的碗状物中的湿度水平超过指定阈值时向所述接纳排泄物物质的碗状物中产生紫外光。

25.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括将所述排泄物物质与所述吸收性介质混合，使得所述排泄物物质被所述吸收性介质覆盖。

26.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括由至少一个处理器执行指令以：

使用顶盖位置传感器来检测所述接纳排泄物物质的碗状物的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置；

使用袋子传感器来检测所述袋子何时放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中；以及

控制所述搅动装置来搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

27.如权利要求17所述的方法，所述方法还使所述至少一个处理器控制吸收性介质分配器以在所述顶盖处于所述打开位置并且所述袋子放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中时将所述吸收性介质分配到所述袋子中。

28.如权利要求17所述的方法，所述方法还使所述至少一个处理器调整所述搅动的幅度和/或频率以适应所述吸收性介质的重量、大小或弹性。

29.一种坐便器控制系统，所述坐便器控制系统包括:

至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储指令；以及

至少一个处理器，所述至少一个处理器用来执行所述指令以：

使用顶盖位置传感器来检测坐便器的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置，所述坐便器包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；

使用袋子传感器来检测一次性袋子何时放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中，所述袋子包括上缘，所述上缘被可释放地紧固到所述环形表面；

控制吸收性介质分配器以在所述顶盖处于所述打开位置并且所述袋子放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中时将吸收性介质分配到所述袋子中；以及

控制搅动装置在不与所述吸收性介质和排泄物物质接触的同时搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

30.如权利要求29所述的坐便器控制系统，其中所述至少一个处理器还执行所述指令来控制所述搅动装置以使所述排泄物物质被所述吸收性介质覆盖。

31.如权利要求29所述的坐便器控制系统，其中所述至少一个处理器还执行所述指令来调整所述搅动的幅度和/或频率以适应所述吸收性介质的重量、大小或弹性。

32.如权利要求29所述的坐便器控制系统，其中所述至少一个处理器还执行所述指令来控制真空泵以在形成于所述接纳排泄物物质的碗状物与壳体之间的腔室中产生压力真空，以便经由形成于所述接纳排泄物物质的碗状物中的一个或多个孔而将所述袋子推靠在所述接纳排泄物物质的碗状物的内表面上。

33.一种坐便器控制方法，所述坐便器控制方法包括:

由至少一个处理器检测坐便器的顶盖何时从关闭位置移动到打开位置，所述坐便器包括接纳排泄物物质的碗状物，所述接纳排泄物物质的碗状物包括带有开口的顶部构件，所述顶部构件限定环形表面；

由所述至少一个处理器检测一次性袋子何时放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中，所述袋子包括上缘，所述上缘被可释放地紧固到所述环形表面；

由所述至少一个处理器控制吸收性介质分配器以在所述顶盖打开并且所述袋子放置在所述接纳排泄物物质的碗状物中时将吸收性介质分配到所述袋子中；以及

由所述至少一个处理器控制搅动装置在不与吸收性介质和排泄物物质接触的同时搅动所述吸收性介质和所述排泄物物质。

34.如权利要求33所述的坐便器控制方法，所述坐便器控制方法还包括控制所述搅动装置以使所述排泄物物质被所述吸收性介质覆盖。

35.如权利要求33所述的坐便器控制方法，所述坐便器控制方法还包括调整所述搅动的幅度和/或频率以适应所述吸收性介质的重量、大小或弹性。

36.如权利要求33所述的坐便器控制方法，所述坐便器控制方法还包括控制真空泵以在形成于所述接纳排泄物物质的碗状物与壳体之间的腔室中产生压力真空，以便经由形成于所述接纳排泄物物质的碗状物中的一个或多个孔而将所述袋子推靠在所述接纳排泄物物质的碗状物的内表面上。