CN108625447B - 一种应用于节水洁具的感应清洁方法及感应清洁系统 - Google Patents

Abstract

一种应用于节水洁具的感应清洁方法，包括，通过识别是否有人正在使用洁具，进而对洁具进行以下监测及自动清洁：1)当识别到洁具处于未被使用状态时，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描；2)当识别到洁具从未被使用状态变为被使用状态时，则，停止对洁具的表面进行污物扫描；3)当识别到洁具从被使用状态变为未被使用状态时，则，对所述洁具进行自动清洁，清洁完毕后，继续采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描。本发明颠覆了传统节水感应洁具的控制方法，将″识别有无人员使用，自动清洁″，与″识别洁具上污物，自动清洁″两者有效结合，大幅度提高了对洁具的清洁水准。

Description

一种应用于节水洁具的感应清洁方法及感应清洁系统

技术领域

本发明公开了一种应用于节水洁具的感应清洁方法及感应清洁系统，属于高效能节水洁具的技术领域。

背景技术

随着人们对自动舒适体验要求的增加，越来越多的感应探头被应用到节水洁具中，增加冲洗的效果，同时达到一定的节水目的。

现有技术多采用定时或定量排水以实现对洁具的及时清洁，然而现有技术所涵盖的技术特征均不能实现高灵敏度的技术效果，洁具的洁净度直接影响到使用者的舒适度和健康卫生，如采用传统的人工清洁与现有感应装备结合，显然，工作强度巨大，而且，在人员稀少的公共场所配备清洁洁具的工人也是不现实的。为此，本发明公开了一种应用于节水洁具的感应清洁方法及感应清洁系统，从而达到高效清洁、节水的技术目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种应用于节水洁具的感应清洁方法。

本发明还公开了实现上述感应清洁方法的系统。

本发明的技术方案如下：

一种应用于节水洁具的感应清洁方法，包括，通过识别是否有人正在使用洁具，进而对洁具进行以下监测及自动清洁：

1)当识别到洁具处于未被使用状态时，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描；

1.1)当扫描到所述洁具表面具有污物时，则，对所述洁具进行自动清洁；

1.2)当扫描到所述洁具表面没有污物时，则，不对所述洁具进行清洁；

2)当识别到洁具从未被使用状态变为被使用状态时，则，停止对洁具的表面进行污物扫描；

3)当识别到洁具从被使用状态变为未被使用状态时，则，对所述洁具进行自动清洁，清洁完毕后，继续采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描。

本发明公开了一种全新的感应清洁方案，上述序号并不用于限定上述执行方案的执行步骤，而是根据所述洁具是否被使用的状态，实现对应的自动清洁操作。上述识别是否有人正在使用洁具和污物扫描对应的技术特征都可采用现有的硬件电路模块进行实现。

本发明公开的另一个方面，识别洁具的使用状态采用如下识别方法：通过激光探测的距离变化判断是否有人在使用洁具。将所述激光探测装置安装在所述洁具的上方，当洁具未被使用时，所述激光探测到的距离是激光装置到洁具表面的实际距离；当洁具被使用时，所述激光探测到的距离是激光装置到使用者的距离，该距离远远小于所述实际距离，本发明所述方法由此判断洁具是否正在被使用，一般来说，目标人员在使用洁具时，其高度为30cm-240cm。

本发明公开的另一个方面，识别洁具的使用状态采用如下识别方法还包括：将激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。该技术方案是申请人通过大量实验得出的结论，现有技术均是从使用洁具人员的背后或前部设置感应探头，以达到监测的目的，但是由于监测空间和感应原理的缺点，现有技术难以精确判断是否有人员真的在使用所述洁具。为了达到高精度感应的目的，申请人特将感应探头设置在洁具的上方，但是，如采用垂直方式安装时，会因为使用洁具人员所处位置不匹配原因导致感应失效，进而影响洁具的及时清洁。为此，申请人经过大量改进后，发现当所述感应探头由洁具上方倾斜照射在所述洁具表面时，其感应精度100％。

本发明公开的另一个方面，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描的方法如下：

采用能够识别污物的感应探头对所述洁具进行固定时间间隔扫描；

在所述洁具的表面设置有识别码，所述感应探头用于识别洁具表面被遮挡的情况。利用本发明所述的方法进行识别污物、进行清洁污物的流程均属于本发明所要求保护的范围，进一步，只要是能通过识别洁具表面来确定发出清洁指令的方法均为本发明所要保护的内容所述的识别码为二维码、条形码等可读取的识别码，也可以是可识别的图形标记。

本发明公开的另一个方面，所述固定时间间隔扫描的间隔时间为对洁具进行自动清洁的周期时间。在本发明中，例如，当所述识别污物的感应探头通过扫描发现洁具表面具有污物时，则，通过开启水阀的操作实现对所述洁具进行自动清洁，其水阀单次开启的时间为周期时间，在所述周期时间内水流持续对洁具进行冲洗。

本发明公开的另一个方面，所述识别码为二维码或条形码时，将每个所述洁具都做独立编号，并将所述编号形成二维码或条形码；

当所述识别污物的感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到要该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。本发明之所以引用此技术改进，是因为，在公共场景中，洁具很容易被顽固污染，如果仅靠不断的水流清洁洁具，很难达到节水的目的。为此，本发明引入提醒人工清洁的方法，不但达到节水的目的，而且统筹了人工清洁工作，提高对公共场所洁具的清洁效率。

一种实现上述感应清洁方法的系统，包括：

在洁具表面设置的识别码；

在所述洁具的上方设置有用于识别洁具是否被使用的第一感应探头；

在所述洁具的上方设置有用于扫描所述识别码的第二感应探头；

受所述第一感应探头控制的外部清洁设施；

受所述第二感应探头控制的外部清洁设施。

本发明公开的另一个方面，所述的识别码设置在靠近洁具排污口的位置。此设计的原因在于，在洁具便池的使用过程中，由于排泄污物性质不同，会在所述便池和排污口之间的位置造成附着，如清理不及时，后续清洁难度将大大增加，为此，特在此位置设置识别码，一旦出现遮盖，则及时触发自动清洁。

本发明公开的另一个方面，受所述第二感应探头控制的外部清洁设施时，控制高压水流对所述污物进行高压冲洗。

本发明公开的另一个方面，所述系统还包括网络控制平台，用于：

当所述识别污物的感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。

本发明公开的另一个方面，所述第一感应探头为激光感应探头，激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。

本发明公开的另一个方面，所述第二感应探头为扫描识别码的扫描探头，垂直设置在所述洁具的上方。

本发明的技术优势在于：

本发明颠覆了传统节水感应洁具的控制方法，将″识别有无人员使用，自动清洁”，与″识别洁具上污物，自动清洁″两者有效结合，大幅度提高了对洁具的清洁水准。

附图说明

图1是本发明所述感应清洁的方法流程图；

图2是本发明所述第一感应探头的电路模块原理图；

图3是本发明所述第一感应探头具体的电路原理图；

图4为本发明所述洁具的剖面结构示意图；

图5是本发明中所述识别码为条形码时的示意图；

图6是本发明中所述识别码为二维码时的示意图；

在图2中，

1、控制模块；1-2、学习指示灯；

2、激光探测模块；2-1、激光发射头；2-2、激光接收端；

3、控制清洁线路；

4、数据接口；

5、控制端口；6、洁具的表面；

7、外部清洁设施；7-1、清洁管路；7-2、阀门；

8、使用洁具的人。

在图3中：

T2：封装是SOT-23，型号A03401；

R1、R2：封装为0805的1k电阻；

T1：封装为SOT-23的三极管；

T4：直插型LED；

R5：封装为0805的51Ω电阻；

T3：直插型霍尔原件；

C0：封装为3528的电容；

C1：封装为0805的电容；

在图4-6中，

9、是洁具的排水口；该排水口与所述外部清洁设施相连，用于清洁洁具；

10、为洁具表面的识别码；

11、洁具的排污口；

12、洁具内的留水。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。

实施例1、

如图1所示。

一种应用于节水洁具的感应清洁方法，包括，通过识别是否有人正在使用洁具，进而对洁具进行以下监测及自动清洁：

1)当识别到洁具处于未被使用状态时，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描；

1.1)当扫描到所述洁具表面具有污物时，则，对所述洁具进行自动清洁；

1.2)当扫描到所述洁具表面没有污物时，则，不对所述洁具进行清洁；

2)当识别到洁具从未被使用状态变为被使用状态时，则，停止对洁具的表面进行污物扫描；

3)当识别到洁具从被使用状态变为未被使用状态时，则，对所述洁具进行自动清洁，清洁完毕后，继续采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描。

实施例2、

如图1所示。

如实施例1所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，识别洁具的使用状态采用如下识别方法：通过激光探测的距离变化判断是否有人在使用洁具。

实施例3、

如图1所示。

如实施例1、2所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，识别洁具的使用状态采用如下识别方法还包括：将激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。

实施例4、

如图1、4、5、6所示。

如实施例1-3所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描的方法如下：

采用能够识别污物的感应探头对所述洁具进行固定时间间隔扫描；

在所述洁具的表面设置有识别码，所述感应探头用于识别洁具表面被遮挡的情况。

实施例5、

如图1所示。

如实施例1-4所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，所述固定时间间隔扫描的间隔时间为对洁具进行自动清洁的周期时间。在本发明中，例如，当所述识别污物的感应探头通过扫描发现洁具表面具有污物时，则，通过开启水阀的操作实现对所述洁具进行自动清洁，其水阀单次开启的时间为周期时间，在所述周期时间内水流持续对洁具进行冲洗。

实施例6、

如图5、6所示。

如实施例1-5所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，所述识别码为二维码或条形码时，将每个所述洁具都做独立编号，并将所述编号形成二维码或条形码；

当所述识别污物的感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到要该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。本发明之所以引用此技术改进，是因为，在公共场景中，洁具很容易被顽固污染，如果仅靠不断的水流清洁洁具，很难达到节水的目的。为此，本发明引入提醒人工清洁的方法，不但达到节水的目的，而且统筹了人工清洁工作，提高对公共场所洁具的清洁效率。

实施例7、

一种实现上述感应清洁方法的系统，包括：

在洁具表面设置的识别码；

在所述洁具的上方设置有用于识别洁具是否被使用的第一感应探头；

在所述洁具的上方设置有用于扫描所述识别码的第二感应探头；

受所述第一感应探头控制的外部清洁设施；

受所述第二感应探头控制的外部清洁设施。

述的识别码设置在靠近洁具排污口的位置。此设计的原因在于，在洁具便池的使用过程中，由于排泄污物性质不同，会在所述便池和排污口之间的位置造成附着，如清理不及时，后续清洁难度将大大增加，为此，特在此位置设置识别码，一旦出现遮盖，则及时触发自动清洁。

实施例8、

如图4所示。

如实施例7所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，受所述第二感应探头控制的外部清洁设施时，控制高压水流对所述污物进行高压冲洗。

实施例9、

如实施例7、8所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，所述系统还包括网络控制平台，用于：

当所述识别污物的感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。

实施例10、

如实施例7-9所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，所述第一感应探头为激光感应探头，激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。所述第二感应探头为扫描识别码的扫描探头，垂直设置在所述洁具的上方。

将所述第一感应探头安装在所述洁具的上方，使所述激光倾斜照射在所述洁具的表面6。

表1：小样本实验的统计表

表2：中样本实验的统计表

该技术方案是申请人通过大量实验得出的结论，现有技术均是从使用洁具人员的背后或前部设置感应探头，以达到监测的目的，但是由于监测空间和感应原理的缺点，现有技术难以精确判断是否有人员真的在使用所述洁具。为了达到高精度感应的目的，申请人特将感应探头设置在洁具的上方，但是，如采用垂直方式安装时，会因为使用洁具人员所处位置不匹配原因导致感应失效，进而影响洁具的及时清洁。为此，申请人经过大量改进后，发现当所述感应探头由洁具上方倾斜照射在所述洁具表面时，其感应精度100％。

所述激光倾斜照射的角度范围为45°-90°。

通过上述表1、2所记载的内容，可知，经过中样本的实验统计后，在所述洁具上方倾斜设置激光的角度呈60°-80°的照射范围时，其探测精度为100％，完全满足公共场所的使用频次。

如图2-3所示，所述第一感应探头，包括控制模块1、与所述控制模块1相连的激光探测模块2、控制清洁线路3、数据接口4和控制端口5；

所述控制模块1用于：控制激光探测模块2探测洁具是否被使用；

所述控制模块1通过控制端口5与外部清洁设施7相连，控制外部清洁设施7对被使用后的洁具进行有效清洁；

通过所述数据接口4将外部程序写入所述控制模块1。

本实施例所述感应探头设置在不同的公共洁具场合时，需要针对感应探头探测到的无人使用距离和有人使用距离范围进行实际探测和设定，当所述激光接收端测量的距离由有人使用的距离范围转变为无人使用距离时，则控制模块1通过所述控制端口5控制外部清洁设施7对洁具进行有效清洁，例如，控制水管阀门7-2开启，通过水流实现对洁具内的污物进行冲洗清洁。在上述的控制模块1内写入程序控制外部清洁设施7动作的条件，并根据实测情况输入所述无人使用距离和有人使用距离范围。

所述外部清洁设施7的工作方式可以是流体清洁方式(通过水流、气流或负压抽水实现对残留到洁具上的污物进行清洁)，也可以是擦除清洁方式(通过机械接触式将残留到洁具上的污物进行清洁)。

所述控制模块1为能被写入控制程序的芯片、计算机或处理单元。在本实施例中，所述的控制模块的型号优选单片机，型号为stc15w204s。

所述激光探测模块2包括：与所述控制模块1相连的激光发射头2-1和激光接收端2-2；

所述控制模块1用于控制激光发射头2-1发射激光信号、控制所述激光接收端2-2定时接收激光信号。

在本实施例中，所述的激光发射头为发出红光激光，其波长为650～660nm和/或635nm；其功率为＜1mw。其中所述红光激光为II级激光，其测量范围小于20m。

在所述数据接口4处设置有控制开关。

所述的控制开关为磁控开关。

与所述控制模块还设置有学习指示灯1-2。用于提示是否可以向所述控制模块1写入控制程序。

本实施例中，如图3所示，所述数据接口通过霍尔原件、LED指示灯对应实现磁控写入控制程序和指示的作用。所述磁控开关、学习指示灯的设计原理：根据安装后所述感应探头离地面的距离不同，需要外部计算机向所述控制模块内写入距离数据。学习完成后，学习指示灯闪烁，指示学习已经完成，所述感应探头进入正常的工作状态。

在图3中，还具有驱动电路，用于放大来自控制模块单片机的控制信号，用来驱动阀门开启或关闭。

所述外部清洁设施7包括清洁管路7-1和清洁流体，在所述清洁管路7-1上设置有阀门7-2，所述阀门7-2受控于所述控制模块1：当需要对洁具清洁时，所述阀门7-2受控开启；当不需要对洁具清洁时，所述阀门7-2受控关闭。

根据本发明的需要，在所述阀门7-2还并联设置有高压水阀，受所述第二感应探头控制的外部清洁设施时，控制高压水流对所述污物进行高压冲洗。

所述清洁流体为：液体。

所述液体为水或包含有清洁剂的水溶液。

所述清洁流体还可以为高压气体。

Claims (12)

1.一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，该方法包括，通过识别是否有人正在使用洁具，进而对洁具进行以下监测及自动清洁：

1)当识别到洁具处于未被使用状态时，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描；

1.1)当扫描到所述洁具表面具有污物时，则，对所述洁具进行自动清洁；

1.2)当扫描到所述洁具表面没有污物时，则，不对所述洁具进行清洁；

2)当识别到洁具从未被使用状态变为被使用状态时，则，停止对洁具的表面进行污物扫描；

3)当识别到洁具从被使用状态变为未被使用状态时，则，对所述洁具进行自动清洁，清洁完毕后，继续采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描。

2.如权利要求1所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，识别洁具的使用状态采用如下识别方法：通过激光探测的距离变化判断是否有人在使用洁具。

3.如权利要求1所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，识别洁具的使用状态采用如下识别方法还包括：将激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。

4.如权利要求3所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，采用固定时间间隔对洁具的表面进行污物扫描的方法如下：

采用能够识别污物的感应探头对所述洁具进行固定时间间隔扫描；

在所述洁具的表面设置有识别码，所述感应探头用于识别洁具表面被遮挡的情况。

5.如权利要求1或4所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，所述固定时间间隔扫描的间隔时间为对洁具进行自动清洁的周期时间。

6.如权利要求4所述的一种应用于节水洁具的感应清洁方法，其特征在于，所述识别码为二维码或条形码时，将每个所述洁具都做独立编号，并将所述编号形成二维码或条形码；

当所述识别污物的感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。

7.一种实现如权1-6任意一项所述感应清洁方法的系统，其特征在于，包括：

在洁具表面设置的识别码；

在所述洁具的上方设置有用于识别洁具是否被使用的第一感应探头；

在所述洁具的上方设置有用于扫描所述识别码的第二感应探头；

受所述第一感应探头控制的外部清洁设施；

受所述第二感应探头控制的外部清洁设施。

8.如权利要求7所述感应清洁方法的系统，其特征在于，所述的识别码设置在靠近洁具排污口的位置。

9.如权利要求8所述感应清洁方法的系统，其特征在于，所述第一感应探头为激光感应探头，激光的照射角度与水平面的夹角为60°-80°。

10.如权利要求8所述感应清洁方法的系统，其特征在于，所述第二感应探头为扫描识别码的扫描探头，垂直设置在所述洁具的上方。

11.如权利要求7、8、9或10任意一项所述感应清洁方法的系统，其特征在于，受所述第二感应探头控制的外部清洁设施，控制高压水流对所述污物进行高压冲洗。

12.如权利要求7、8、9或10任意一项所述感应清洁方法的系统，其特征在于，所述系统还包括网络控制平台，用于：

当所述第二感应探头连续一次以上均无法扫描到识别码时，则，将该洁具对应的独立编号发送至网络管理平台，清洁人员通过网络管理平台获知到该洁具所处目标位置，进而赶到现场后对其进行彻底清洁。

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