CN108304013A - 一种智能马桶的控温系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能马桶的控温系统及其控制方法，属于智能马桶技术领域。它解决了现有智能马桶只能够将座温和风温加热到中央处理器内预设的温度，无法根据外界的温度实时调整座温和风温等技术问题。本控温系统包括座温加热装置、风温加热装置、环温传感器、座温传感器以及风温传感器，所有传感器均与AD转换模块相连，AD转换模块、座温加热装置和风温加热装置均与中央处理器连接，中央处理器能够控制座温加热装置和风温加热装置的启停。控制方法包括启动、信号处理、座温加热、启动烘干功能、常温烘干和暖风烘干等步骤。本发明可以通过对环境温度的实时采集得到的参数来确定座温的目标温度和风温的加热速率，以实现不同环温状态下的恒温效果。

Description

一种智能马桶的控温系统及其控制方法

技术领域

本发明属于智能马桶技术领域，特指一种智能马桶的控温系统及其控制方法。

背景技术

马桶是人们生活中必不可少的卫浴用品，传统的马桶仅具有如厕的功能，随着科技的不断发展，传统的马桶的单一的功能已经不能满足人们日益增长的生活品质标准。

智能马桶是在传统马桶的基础上增加“臀部清净”、“下身清净”、“座圈保温”和“温风烘干”等功能的新型马桶，智能马桶的坐便器的高度符合人体工程学设计，可以更好地呵护使用者的颈椎、膝盖、肩膀，即使久坐也能保持舒适。其中，还有增加了冲洗与烘干装置的智能马桶，可以洗净卫生纸擦拭不了的污物，减少细菌繁殖，减少肛门疾病的发生，而对于环保人士来说，也减少了厕纸的使用。

目前，市面上的智能马桶盖只有对座温或风温的检测传感器，对于座温和风温的控制也只能够将座温和风温加热到中央处理器内预设的温度，无法根据外界的温度实时调整座温和风温。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够根据环境温度实时调整座温和风温的目标温度，使用户更加舒适的控温系统和控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种智能马桶的控温系统，其特征在于：所述控温系统包括用于加热坐圈的座温加热装置、用于加热烘干气体的风温加热装置、用于检测环境温度的环温传感器、用于检测坐圈温度的座温传感器以及用于检测烘干气体温度的风温传感器，所述环温传感器、座温传感器和风温传感器同时与AD转换模块连接，所述AD转换模块、座温加热装置和风温加热装置均与中央处理器连接，所述中央处理器能够控制座温加热装置和风温加热装置的启停。

在上述的一种智能马桶的控温系统中，所述控温系统包括用于超温保护的断路模块和报警模块，所述断路模块与报警模块均与中央处理器连接，所述断路模块能够切断座温加热装置和风温加热装置的电源。

在上述的一种智能马桶的控温系统中，所述的中央处理器内设置有计时器模块，所述计时器模块内能够预设计时功能并且在计时结束后关闭风机。

一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

A、启动：智能马桶通电，启动智能马桶；

B、信号处理：中央处理器对环温传感器、座温传感器和风温传感器采集到的温度信号进行实时处理；具体包括如下几个小步骤：

①、信号的采集：环温传感器、座温传感器和风温传感器采集温度信号，温度信号输送到AD转换模块经处理得到AD值；

②、信号的筛选：中央处理器对得到的AD值是否符合失真要求进行初步筛选，先判断环温传感器采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合则跳到步骤③；如果不符合则判断座温传感器采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合，则跳到步骤④；如果不符合，则判断风温传感器采集到的AD值是否满足失真的要求，如果符合则跳到步骤⑤，如果不符合，则跳回步骤①，重新开始采集信号；

③、环温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤②要求的环温的AD值进行失真处理，得到T₀，然后判断T₀是否超出预设定区间，若没有超出预设定区间，则根据中央处理器内预设的公式求得对应的然后根据公式求得对应的k(T₀)，然后根据公式求得对应的T_s。然后跳到步骤④；如果超出预设定区间，则直接跳到步骤⑥；

④、座温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤②要求的座温的AD值进行失真处理，得到T_f，然后判断座温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳到步骤⑤；如果超出预设定区间，则跳到步骤⑥；

⑤、风温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤②要求的风温的AD值进行失真处理，得到T_w，然后判断风温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳回到步骤①重新进行信号的采集；如果超出预设定区间，则跳到步骤⑥；

⑥、停止、报警：断路模块启动并立即停止当前功能模式，同时启动报警模块发出警报。

C、座温加热：使座温档位处于加热档位，然后判断Tf是否满足公式 如果满足，则开启座温加热装置，并按公式p＝P来进行加热；如果不满足，则关闭座温加热装置；(其中，T_f为座温传感器反馈温度，T_m为目标温度，δ为温度常数且δ>0，T₀为任意环境温度，0℃<T₀<40℃，t为温度变量，Δt为温度差，p为座温加热装置的功率，P为座温加热装置的设计总功率)

D、启动烘干功能：启动烘干功能，判断暖风档位是否处于加热档位；

E、常温烘干：暖风档位未处于加热档位，开启计时器模块，开启风机，当计时结束后，关闭风机；

F、暖风烘干：暖风档位处于加热档位，依次开启计时器模块、风机和风温加热装置，所述风温加热装置按公式设置加热，直到x≥X₀后，再判断是否T_w<T_f，如果是，风温加热装置按公式(p(x)＝p_(x-1)+τ·P)进行加热；如果否，风温加热装置按公式(p(x)＝p_(x-1)-τ·P)进行加热；直到计时结束或T_w>(T_f+ΔT)，然后依次关闭风温加热装置和风机；(其中，p(x)为风温的目标功率，X₀为时间常数，x为时间变量，τ为最小功率调整值，P为风温加热装置的设计总功率，T_w风温传感器反馈温度，T_f为座温传感器反馈温度，ΔT为温度允许范围差)

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明在对环境温度的实时采集来确定不同的参数，然后根据采集到的环境温度来确定座温的目标温度和风温的加热速率，以实现不同环温状态下的恒温效果。

附图说明

图1是本发明的结构连接示意图。

图2是本发明的整体工作流程图。

图3是本发明的信号处理的流程图。

图4是本发明的风温加热的流程图。

图5是本发明的座温加热的流程图。

图中，1、座温加热装置；2、风温加热装置；3、环温传感器；4、座温传感器；5、风温传感器；6、AD转换模块；7、中央处理器；8、断路模块；9、报警模块；10、计时器模块。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—5：

本智能马桶的控温系统包括用于加热坐圈的座温加热装置1、用于加热烘干气体的风温加热装置2、用于检测环境温度的环温传感器3、用于检测坐圈温度的座温传感器4、用于检测烘干气体温度的风温传感器5、用于超温保护的断路模块8和报警模块9，环温传感器3、座温传感器4和风温传感器5同时与AD转换模块6连接，AD转换模块6、座温加热装置1和风温加热装置2均与中央处理器7连接，中央处理器7能够控制座温加热装置1和风温加热装置2的启停；断路模块8与报警模块9均与中央处理器7连接，断路模块8能够切断座温加热装置1和风温加热装置2的电源；的中央处理器7内设置有计时器模块10，计时器模块10内能够预设计时功能并且在计时结束后关闭风机。本发明在对环境温度的实时采集来确定不同的参数，然后根据采集到的环境温度来确定座温的目标温度和风温的加热速率，以实现不同环温状态下的恒温效果。

通过上述控温系统控制智能马桶的控制方法，包括如下步骤：

A、启动：智能马桶通电，启动智能马桶；

B、信号处理：中央处理器7对环温传感器3、座温传感器4和风温传感器5采集到的温度信号进行实时处理；具体包括如下几个小步骤：

①、信号的采集：环温传感器3、座温传感器4和风温传感器5采集温度信号，温度信号输送到AD转换模块6经处理得到AD值；

②、信号的筛选：中央处理器7对得到的AD值是否符合失真要求进行初步筛选，先判断环温传感器3采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合则跳到步骤③；如果不符合则判断座温传感器4采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合，则跳到步骤④；如果不符合，则判断风温传感器5采集到的AD值是否满足失真的要求，如果符合则跳到步骤⑤，如果不符合，则跳回步骤①，重新开始采集信号；

③、环温信号的处理：中央处理器7对读取的满足步骤②要求的环温的AD值进行失真处理，得到T₀，然后判断T₀是否超出预设定区间，若没有超出预设定区间，则根据中央处理器7内预设的公式求得对应的然后根据公式求得对应的k(T₀)，然后根据公式求得对应的T_s。然后跳到步骤④；如果超出预设定区间，则直接跳到步骤⑥；

④、座温信号的处理：中央处理器7对读取的满足步骤②要求的座温的AD值进行失真处理，得到T_f，然后判断座温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳到步骤⑤；如果超出预设定区间，则跳到步骤⑥；

⑤、风温信号的处理：中央处理器7对读取的满足步骤②要求的风温的AD值进行失真处理，得到T_w，然后判断风温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳回到步骤①重新进行信号的采集；如果超出预设定区间，则跳到步骤⑥；

⑥、停止、报警：断路模块8启动并立即停止当前功能模式，同时启动报警模块9发出警报。

C、座温加热：使座温档位处于加热档位，然后判断T_f是否满足公式 如果满足，则开启座温加热装置1，并按公式p＝P来进行加热，此时，T_f<T_s；如果不满足，则p＝0，关闭座温加热装置1，此时T_f≥T_s；(其中，T_f为座温传感器4反馈温度，T_m为目标温度，δ为温度常数且δ>0，T₀为任意环境温度，0℃<T₀<40℃，t为温度变量，Δt为温度差，p为座温加热装置1的功率，P为座温加热装置1的设计总功率)

D、启动烘干功能：启动烘干功能，判断暖风档位是否处于加热档位；

E、常温烘干：暖风档位未处于加热档位，开启计时器模块10，开启风机，当计时结束后，关闭风机；

F、暖风烘干：暖风档位处于加热档位，依次开启计时器模块10、风机和风温加热装置2，风温加热装置2按公式设置加热，此时x<X₀，直到x≥X₀后，再判断是否T_w<T_f，如果是，风温加热装置2按公式(p(x)＝p_(x-1)+τ·P)进行加热,此时，T_w<(T_f+ΔT)；如果否，风温加热装置2按公式(p(x)＝p_(x-1)-τ·P)进行加热；直到计时结束或T_w>(T_f+ΔT)，然后依次关闭风温加热装置2和风机；(其中，p(x)为风温的目标功率，X₀为时间常数，x为时间变量，τ为最小功率调整值，P为风温加热装置2的设计总功率，T_w风温传感器5反馈温度，ΔT为温度允许范围差，T_r为超温保护温度，T_w<T_r)

采用本控制方法可以实时准确的控制风温和座温，可以避免由于环境温度的偏差导致的输出温度偏差，以试下你不同环温下的恒温效果，提高本智能马桶加热的稳定性和安全性以及用户使用的舒适性。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能马桶的控温系统，其特征在于：所述控温系统包括用于加热坐圈的座温加热装置、用于加热烘干气体的风温加热装置、用于检测环境温度的环温传感器、用于检测坐圈温度的座温传感器以及用于检测烘干气体温度的风温传感器，所述环温传感器、座温传感器和风温传感器同时与AD转换模块连接，所述AD转换模块、座温加热装置和风温加热装置均与中央处理器连接，所述中央处理器能够控制座温加热装置和风温加热装置的启停。

2.根据权利要求1所述的一种智能马桶的控温系统，其特征在于：所述控温系统包括用于超温保护的断路模块和报警模块，所述断路模块与报警模块均与中央处理器连接，所述断路模块能够切断座温加热装置和风温加热装置的电源。

3.根据权利要求1所述的一种智能马桶的控温系统，其特征在于：所述的中央处理器内设置有计时器模块，所述计时器模块内能够预设计时功能并且在计时结束后关闭风机。

4.一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

A、启动：智能马桶通电，启动智能马桶；

B、信号处理：中央处理器对环温传感器、座温传感器和风温传感器采集到的温度信号进行实时处理；

C、座温加热：使座温档位处于加热档位，然后判断T_f是否满足公式 如果满足，则开启座温加热装置；如果不满足，则关闭座温加热装置；(其中，T_f为座温传感器反馈温度，T_m为目标温度，δ为温度常数且δ>0，T₀为任意环境温度，0℃<T₀<40℃，t为温度变量，Δt为温度差)

D、启动烘干功能：启动烘干功能，判断暖风档位是否处于加热档位；

E、常温烘干：暖风档位未处于加热档位，开启计时器模块，开启风机，当计时结束后，关闭风机；

F、暖风烘干：暖风档位处于加热档位，依次开启计时器模块、风机和风温加热装置，直到计时结束或T_w>(T_f+ΔT)，然后依次关闭风温加热装置和风机；(其中，T_w风温传感器反馈温度，T_f为座温传感器反馈温度，ΔT为温度允许范围差)

5.根据权利要求4所述的一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述的步骤B包括如下几个小步骤：

a、信号的采集：环温传感器、座温传感器和风温传感器采集温度信号，温度信号输送到AD转换模块经处理得到AD值；

b、信号的筛选：中央处理器对得到的AD值是否符合失真要求进行初步筛选，先判断环温传感器采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合则跳到步骤c；如果不符合则判断座温传感器采集到的AD值是否符合失真的要求，如果符合，则跳到步骤d；如果不符合，则判断风温传感器采集到的AD值是否满足失真的要求，如果符合则跳到步骤e，如果不符合，则跳回步骤a，重新开始采集信号；

c、环温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤b要求的环温的AD值进行失真处理，得到T₀，然后判断T₀是否超出预设定区间，若没有超出预设定区间，则根据中央处理器内预设的公式，求得对应的T_S，然后跳到步骤d；如果超出预设定区间，则直接跳到步骤f；

d、座温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤b要求的座温的AD值进行失真处理，得到T_f，然后判断座温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳到步骤e；如果超出预设定区间，则跳到步骤f；

e、风温信号的处理：中央处理器对读取的满足步骤b要求的风温的AD值进行失真处理，得到T_w，然后判断风温是否超出预设定区间，如果没有超出预设定区间，则跳回到步骤a重新进行信号的采集；如果超出预设定区间，则跳到步骤f；

f、停止、报警：断路模块启动并立即停止当前功能模式，同时启动报警模块发出警报。

6.根据权利要求4所述的一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述步骤F中，风温加热装置按以下公式设置加热 直到x≥X₀后，再判断是否T_w<T_f，如果是，风温加热装置按公式(p(x)＝p_(x-1)+τ·P)进行加热；如果否，风温加热装置按公式(p(x)＝p_(x-1)-τ·P)进行加热。(其中，p(x)为风温的目标功率，X₀为时间常数，x为时间变量，τ为最小功率调整值，P为风温加热装置的设计总功率)

7.根据权利要求5所述的一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述步骤c中，当环温未超出预设定区间时，根据公式 求得对应的然后根据公式求得对应的k(T₀)，然后根据公式求得对应的T_s。

8.根据权利要求4所述的一种智能马桶温度的控制方法，其特征在于：所述步骤C中，座温加热装置开启后，按公式p＝P来进行加热。(其中，p为座温加热装置的功率，P为座温加热装置的设计总功率)。