CN110005033B - 一种小便斗冲水控制方法及小便斗 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：在小便斗壁部设置电容感应装置，所述的电容感应装置感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化，当所述的电容感应装置感应到电容值出现下降性突变时，设定下降性突变的起始点存储为控制小便斗冲水的冲水计时基点；本发明提供一种小便斗冲水控制方法及小便斗，其结构简单、设计合理且易实现，提升用户在使用时的体验，可判断用户在小便过程中的形势预判，以作出更精准的冲水控制。

Description

一种小便斗冲水控制方法及小便斗

技术领域

本发明涉及卫浴产品制造行业，尤其是与一种小便斗冲水控制方法及小便斗有关。

背景技术

目前，现有应用于小便斗电容检测装置都是常规的电容监测机制，无法做到局势分析和预判；具体为：现有的电容感应只能将感应电容值与设定的阈值进行比较，达到阈值便触发开始计时并执行冲水，无法判断用于真实结束小便的时间点，故只能在电容感应值发生变化即开始进行记录冲水时间起点，而后冲水人为设定的时间，以上方式存在以下缺陷：(1)用户体验感差，若使用者使用的间隔时间小于人为设定时间，即下一个使用者在使用时突然发生冲水，而该冲水的时间点是上一使用者的使用时所记录的时间；或者出现在没人的情况又自行冲水；(2)阈值的设定困扰研发人员，阈值设定高了，灵敏度下降，难以进入感应；若阈值设定低，灵敏度过高，容易误触发，抗环境干扰性又很差；(3)对小便斗壁面的釉面要求高，要不易冲刷挂水，且冲水的排水陡度要高，因为水具有粘覆性，经常发生误操作；(4)小便斗自适应环境能力差，无法识别环境引起的误动作；综上，现有的小便斗电容装置检测及控水方法有待进一步提高，以提升使用时的体验感，能够实现更为精确的控制。

发明内容

本发明的目的在于解决现有中的问题，提供一种小便斗冲水控制方法及小便斗，其结构简单、设计合理且易实现，提升用户在使用时的体验，可判断用户在小便过程中的形势预判，以作出更精准的冲水控制。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：在小便斗壁部设置电容感应装置，所述的电容感应装置感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化，当所述的电容感应装置感应到电容值出现下降性突变时，设定下降性突变的起始点存储为控制小便斗冲水的冲水计时基点；

每隔人为设定的第二期间，对电容值进行采集、存储及比较；如在本次采集前的人为第一设定次数采集的电容值均平滑变化，且本次采集的电容值向下突变，则本次采集的时点为下降性突变的起始点；

本次采集前的人为第一设定次数采集的各电容值与本次采集前的人为第一设定次数采集的各电容值的平均电容值之差小于人为设定值，则判定为平滑变化；如本次采集的电容值相较于其前人为第一设定的次数的移动平均电容值之差大于人为设定值，则判定本次采集的电容值向下突变。

进一步地，每隔人为设定期间检查是否存在冲水计时基点；如存在，且检查时点与冲水计时基点的差值大于人为设定的第一期间值，则控制小便斗冲水，并移除该冲水计时基点的存储。

进一步地，若本次采集的电容值与前n次采集的电容值呈下降趋势，且前n次采集之前的前m次的电容值呈平滑变动，则在前n次采集中的第一次采集时点为下降性突变的起始点。

进一步地，每隔人为设定期间检查是否存在冲水计时基点；如存在，且检查到电容值出现上升性趋势，则移除该冲水计时基点的存储。

进一步地，所述人为设定第一期间的取值范围为5-30秒。

进一步地，每次设定冲水计时基点同时将该突变性起始点设定为自洁计时基点，且经人为设定第三期间后控制小便斗冲水。

一种小便斗，该小便斗包括小便斗本体、电磁阀及电容感应装置，所述电容感应装置装设在小便斗本体内壁且位于排污口与壁部之间的位置。

进一步地，电容感应装置包括电容感应体及控制器，所述电容感应体贴附于小便斗内壁；所述控制器用于接收电容感应体的监测信号，且控制电磁阀启闭。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

(1)本发明所提供一种小便斗冲水控制方法及小便斗，其结构简单、设计合理且易实现，通过所述的电容感应装置感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化，并且根据电容值出现下降性突变时，预判小便过程中的态势，精准控制冲水时间，大幅度提升用户在使用时的体验感；

(2)本发明可以实现判断在多人使用场景下，不会产生使用时冲水现象，能够根据实际使用场景进行预判，提升用户使用体验感；

(3)本发明实现更为精准预判小便势态的前提下，还具有自洁功能，防止小便斗在长时间未使用后沾污不自洁；

(4)本发明还可以通过设置电容感应装置的位置起到排污口堵塞预警的效果，堵塞后便不在开启冲水，或者报警通知工作人员处理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述小便斗的剖视图；

图2为本发明所述实施例一的工作流程图；

图3为本发明所述实施例一中判断下降性突变的曲线示意图；

图4为本发明所述实施例二的工作流程图；

图5为本发明所述实施例二中判断下降性突变的曲线示意图；

图6为本发明所述实施例三的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示，本发明一种小便斗，该小便斗包括小便斗本体1、电磁阀2及所述的电容感应装置3；电容感应装置3包括电容感应体31及控制器32，所述电容感应体31贴附于小便斗内壁；所述控制器32用于接收电容感应体31的监测信号，且控制电磁阀2启闭；

实施例一：本发明所述一种小便斗实际运用时的冲水控制方法：

在小便斗本体1壁部设置电容感应装置3，所述的电容感应装置3感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化；需说明的是，所述电容感应装置3是一直持续监测的状态；

当无人使用时，电容感应值趋于稳定无明显波动，此时程序判定无人使用；

当有人使用时，则检测出使用者开始小便与结束小便两种状态；具体为：当检测到电容感应值正向突变(这里的正向突变指的是上升性突变)且达到电容移动平均值时，则认为进入开始小便状态；当检测到电容感应值负向突变(这里的负向突变指的是下降性突变)时，则认为进入即将结束小便状态；当所述的电容感应装置3感应到电容值出现下降性突变时，设定下降性突变的起始点存储为控制小便斗冲水的冲水计时基点S；

判断出用户进入小便结束状态时，控制器32在冲水计时基点S的基础上加上人为设定的第一期间T1后控制电磁阀2开启冲水；

需说明的是，在负向突变判断过程中：

首先，每隔人为设定第一期间T1检查是否存在冲水计时基点S；这里的冲水计时基点S指的是：以这个时点开始计时，加上人为设定第一期间T1后可以开始冲水；

这里的人为设定第一期间T1即经过多少秒后立即冲水的时长，本发明以人为设定第一期间T1值的取值范围为2-30秒，根据测试优选采用3-12秒范围；例如在冲水计时基点S+人为设定的第一期间T1(10)秒后便开始冲水，即S+10；如存在，且检查时点与冲水计时基点S的差值大于人为设定的第一期间T1值，则控制小便斗冲水，并移除该冲水计时基点S的存储；若不存在该冲水计时基点S，则进入比对是否存在下降性突变；

其次，若不存在该冲水计时基点S，则每隔人为设定的第二期间T2，对电容值进行采集、存储及比较；如在本次采集前的人为第一设定次数采集W的电容值均平滑变化(这里的电容值均平滑变化具体为本次采集前的人为第一设定次数采集W的电容值相较于所述移动平均电容值之差小于人为设定值，则判定为平滑变化)；且本次采集的电容值向下突变，则本次采集的时点为下降性突变的起始点(这里的向下突变如本次采集的电容值相较于其前人为第一设定的次数的移动平均电容值之差大于人为设定值，则判定本次采集的电容值向下突变)；

具体举例说明，用户在小便的状态实际上是呈曲线形式，例如：开始小便时，是趋于一种较弱或者断续的状态，此时采集到的电容值变化是逐步上升状态；小便中期时，尿液是持续稳定输出的，这时感应到的电容值是趋于一个相对平稳状态，即电容值均平滑过渡的状态；当小便快结束时，其尿液量越来越小直至没有粘覆到小便斗壁面，此时的电容值会发生下降性突变；

我们在人为设定的第二期间T2中，不断的采集电容值(h1、h2、h3、h4、h5……)，这里的采集是毫秒级别的采集，在这个第二期间T2的采集过程中出现一次下降性突变，例如h5；则将本次采集的电容值(h5)与前几次采集的电容值(h1、h2、h3、h4)所得到的移动平均电容值进行比较(这里的前几次是根据设定的，可以是前4次、前5次为一组等等，以此类推，可以是不断替换，当然亦可以持续监测)，如出现大于人为设定值Q，则判定为本次采集的电容值出现向下突变；若小于人为设定值Q则继续判断，直到出现向下突变；本发明的移动平均电容值采集方式为：后一次检测得到的电容值减去前一次检测得到的电容值小于人为设定值Q，以此类推；

当然，用户在小便过程中有可能出现中断或者变小量后再次变大的情况，为了提升更为精准的预判，可以增加下降性趋势的判断，如果符合该下降性趋势的判断，则认为就是进入小便结束的状态；具体为：若本次采集的电容值h10与前n次采集的电容值(h5、h6、h7、h8、h9)皆呈下降性变化或者半数以上呈现下降性变化，则判定为下降性趋势，且前n次采集之前的前m次的电容值(h1、h2、h3、h4)呈平滑变动，则在前n次采集中的第一次采集时点(h5)为下降性突变的起始点，并将其存储为冲水计时基；通过这样的方式进行验证，得到更为可靠预判；

最后，在冲水计时基点S的基础上加上人为第一设定期间T1后，电磁阀2开启冲水。

实施例二：

当然我们都知道，在一些公共场合或者特殊场合，用户排队小便，则会出现第一用户使用后，第二用户立刻使用，这个间隔时间若短于第一人为设定期间T1，而第二用户在使用过程中又突出冲水，这会给第二用户带来很不好的用户体验；为此，本发明为了解决此问题提出了一种运动场模式，具体如下：

实施例二中与实施例一相同部分不再重复赘述，不同在于：当第二用户使用时，此时的状态必定是存在第一用户使用后产生的冲水计时基点S，而我们的控制过程中是不断在监测的状态，因此每隔人为设定第一期间T1检查是否存在冲水计时基点S；如存在，且检查到电容值出现上升性趋势，则移除该冲水计时基点S的存储；也就是说，首先有第一用户的冲水计时基点S存在，且第二用户使用过程中，前n次采集电容值(h11、h12、h13、h14)与该移动平均值之差小于人为设定值Q，且电容值会出现上升趋势时(即前n次采集电容值(h11、h12、h13、h14)与该移动平均值之差小于人为设定值Q皆呈现上升性变化或者半数以上呈现上升性变化，则判定为上升性趋势)，则移除第一用户所产生的冲水计时基点S的存储，直达出现第二次冲水计时基点S，若无第三用户使用则经第一人为设定期间后冲水；若存在第三用户，则上述方式删除第二用户的冲水计时基点S的存储，以此类推；

实施例三：

当然，小便斗在长时间未使用后，小便斗容易沾污，为了解决此问题，本发明实施例一的基础上增加了自洁功能；即每次设定冲水计时基点S同时将该突变性起始点设定为自洁计时基点，且经人为设定第三期间后控制小便斗冲水，这里的人为设定第三期间的取值范围可以是6小时、12小时或24小时等。

此外，本发明还可以实现排污口10堵塞提示功能，将所述电容感应装置3装设在小便斗本体1内壁且位于排污口10与壁部之间的位置，具体为：将电容感应装置3贴附安装在排污口10的滤网外边缘距L,L应不小于5毫米，优选距为10至20毫米，最优距为15毫米；此设置不仅使得电容感应装置3感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化，预判小便过程中的态势，精准控制冲水时间，还能够根据电容感应装置3检测排污口10是否堵塞。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：在小便斗壁部设置电容感应装置，所述的电容感应装置感应小便斗壁因介质变化而引起的电容变化，当所述的电容感应装置感应到电容值出现下降性突变时，设定下降性突变的起始点存储为控制小便斗冲水的冲水计时基点；

每隔人为设定的第二期间，对电容值进行采集、存储及比较；如在本次采集前的人为第一设定次数采集的电容值均平滑变化，且本次采集的电容值向下突变，则本次采集的时点为下降性突变的起始点；

本次采集前的人为第一设定次数采集的各电容值与本次采集前的人为第一设定次数采集的各电容值的平均电容值之差小于人为设定值，则判定为平滑变化；如本次采集的电容值相较于其前人为第一设定的次数的移动平均电容值之差大于人为设定值，则判定本次采集的电容值向下突变。

2.如权利要求1所述的一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：每隔人为设定期间检查是否存在冲水计时基点；如存在，且检查时点与冲水计时基点的差值大于人为设定的第一期间值，则控制小便斗冲水，并移除该冲水计时基点的存储。

3.如权利要求1所述的一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：若本次采集的电容值与前n次采集的电容值呈下降趋势，且前n次采集之前的前m次的电容值呈平滑变动，则在前n次采集中的第一次采集时点为下降性突变的起始点。

4.如权利要求1或2所述的一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：每隔人为设定期间检查是否存在冲水计时基点；如存在，且检查到电容值出现上升性趋势，则移除该冲水计时基点的存储。

5.如权利要求2所述的一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：所述人为设定第一期间的取值范围为2-30秒。

6.如权利要求2所述的一种小便斗冲水控制方法，其特征在于：每次设定冲水计时基点同时将该突变性起始点设定为自洁计时基点，且经人为设定第三期间后控制小便斗冲水。

7.一种小便斗，其特征在于：该小便斗包括小便斗本体、电磁阀及如权利要求1至6任一项所述的电容感应装置，所述电容感应装置装设在小便斗本体内壁且位于排污口与壁部之间的位置。

8.如权利要求7所述的一种小便斗，其特征在于：电容感应装置包括电容感应体及控制器，所述电容感应体贴附于小便斗内壁；所述控制器用于接收电容感应体的监测信号，且控制电磁阀启闭。

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