CN110301856A - 一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卫生洁具领域,尤其是一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,包括距离传感器、中央处理器、计时器、信息处理软件和驱动装置,所述信息处理软件内设置有三个阈值和一个开关值。其中一个是时间阈值,一个是距离阈值(翻座圈阈值),还有一个是超范围距离阈值(翻盖阈值)。所述驱动装置,包括盖板驱动装置和座圈驱动装置。所述时间阈值和距离阈值,是可以通过键盘交互调整设定的。此三个阈值,在出厂前是设定好默认值的。马桶安装到了用户家后,可以根据用户家庭卫生间环境情况,让马桶重新学习,即调整默认值,达到马桶盖及座圈的掀起或盖下的真正智能化,一般不再需要但不拒绝人工干预。

Description

一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法
技术领域
本发明涉及卫生洁具技术领域,尤其涉及一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法。
背景技术
当今马桶的智能化不断提高,给人们生活带来了便利。人们希望不接触马桶盖就能掀起马桶盖,以实现更加卫生的目的。于是各种避开接触马桶盖而能让马桶盖掀起的方案纷纷出炉。例如呼话式、击掌式、按键式、人脸识别男女、甚至挥手式不一而足,基本上都能实现不触摸马桶盖而进行如厕。
但现有技术的掀起马桶盖的方案存在一些缺陷,使得该功能在实际使用时不够智能化,成为鸡肋。目前有三种情况:一,马桶安装在卫生间,各家卫生间大小、墙壁与马桶的距离千差万别,使用人的年龄、体态、健康状况、甚至使用习惯都不尽相同,如何让马桶能够适应各种不同的场景,实现进一步的智能化,现有技术是没有考虑到这些问题的;二,马桶盖有二层(翻盖、座圈),在实际使用的场景中有时候只要掀盖、有时候既要掀盖也要掀座圈,现有的技术无法知道使用者的使用需求是掀盖还是掀座圈,这造成了实际掀起来的层数并不是人们需要的。不能根据使用者的使用用途进行及时判断,导致智能化不完全,为此,现有技术往往采用人工干预的办法,需要由使用者给马桶一个信号或挥手或脚踢,比较好的办法是加入人脸识别系统,前几个技术方案不够智能化、不方便,后面加入人脸识别系统的方案成本又比较高;三:人们如厕时,由于各种原因,不等马桶自动掀盖或盖盖就强行掀或盖马桶的盖和座圈,智能马桶如何去适应,顺应使用者的粗暴动作,避免造成设备的损坏。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的智能化程度不高,或者智能化程度提高了,生产成本也提高了的缺陷。本发明为此提出一种通过测量使用者的距离来实现马桶自动翻盖的技术方案,提出一种智能马桶能够自适应使用环境的技术方案。
本发明采用了距离传感器、计时器、信息处理软件和电机驱动系统,其同在中央处理器的统一指挥下,形成了一个闭环的控制系统,对使用人和被使用的马桶盖进行双向采集信息并指挥动作,从而能够实现不同的使用人需求与马桶盖不同的位置状态下有机协调动作,满足人们不同的如厕需求。
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法精准知道使用者的使用意图是掀(或盖)一层还是二层,也无法知道马桶盖及座圈的实时状态,因而造成使用中断尴尬局面的出现,同时设备损坏的不良后果。
本发明为此提出一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,同时根据马桶盖和座圈的实时位置状态进行掀盖动作的智能掀盖系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,包括距离传感器、中央处理器、计时器、信息处理软件和驱动装置。其特征在于,所述信息处理软件内设置有三个阈值和一个开关值。其中一个是时间阈值,一个是距离阈值(翻座圈阈值),还有一个是超范围距离阈值(翻盖阈值)。所述驱动装置,包括盖板驱动装置和座圈驱动装置。所述时间阈值和距离阈值,是可以通过键盘交互调整设定的。此三个阈值,在出厂前是设定好默认值的。马桶安装到了用户家后,可以根据用户家庭卫生间环境情况,让马桶重新学习,即调整默认值。
当有人出现在马桶前方时,距离传感器测得人与马桶的距离,通过信息处理软件,与超范围距离阈值进行对比,如果大于此阈值范围,则不予理睬。如果小于此阈值范围,则通知计时器进行计时,并同时把时间计数器与设定的时间阈值进行比较,如果小于时间阈值范围(计数器在过程一开始总是小于时间阈值的,还不能马上认为路过而舍弃,只是不动作而等着大于时间阈值后才做判断),则认为,人只是路过马桶而已。如果大于时间阈值范围,中央处理器则认为有人要使用马桶,立即指令盖板驱动装置,掀起马桶盖。同时距离传感器,把测得的人与马桶的距离数据通知中央处理器,中央处理器把距离数值与事先设定好的翻圈距离阈值进行比较,以判断是否要掀起座圈。如果小于翻圈距离阈值,中央处理器立即指令座圈驱动装置掀起座圈,如果大于翻圈距离阈值,则不予理睬即不掀起座圈。需说明的是,用户也可以根据使用环境和使用习惯针对开关值做相反选择。
优选的,所述智能马桶内有一个距离检测系统,设有二个距离阈值。距离传感器测得的人与马桶的距离小于翻圈距离阈值,就指令翻座圈,测得的距离小于翻盖距离阈值内,同时大于时间阈值,则指令掀马桶盖。
优选的,所述计时器在进行计时过程中,与设定的时间阈值进行比较,大于时间阈值范围,中央处理器认为有人要使用马桶。
优选的,所述当中央处理器并没有下达指令驱动马桶盖,座圈时,而轴角位置传感器检测到马桶盖或座圈向着升起或下落方向转动时,则中央处理器认为当事人欲强行掀起或盖下盖或座圈,遂下达指令给马桶盖或座圈的驱动系统,施加一个同方向的旋转力,使得马桶盖,座圈能够快速升起或落下。
优选的,所述马桶盖驱动系统和座圈驱动系统都包括各自的驱动电路,轴角位置传感器,动力源,减速机构和转轴,两个系统相互独立但都接受中央处理器的指令指挥,驱动相应的起落动作。
本发明能够根据人的站立距离及时间,通过马桶盖和座圈的实时位置状态判断人的意图所在,按照人的使用意图下达具体的指令,使马桶盖的掀起或盖上实现真正的智能化,而不再需要人工干预。
为实现桶盖和座圈的起落是个快进轻放的过程,采用了过程前半段是开环控制(固定PWM驱动),后半段则是位置闭环控制策略。尤其到最后20%的路程中,当PID线性控制算法输出有负数时则采用清零输出的做法,实现了轻放的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法的控制系统结构框图;
图2为本发明提出的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法的工作原理框图;
图3为本发明提出的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法的中央处理器工作原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-3,一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,包括距离传感器、中央处理器、计时器、信息处理软件和驱动装置。其特征在于,所述信息处理软件内设置有三个阈值和一个开关值。其中一个是时间阈值,一个是距离阈值(翻座圈阈值),还有一个是超范围距离阈值(翻盖阈值)。所述驱动装置,包括盖板驱动装置和座圈驱动装置。所述时间阈值和距离阈值,是可以通过键盘交互调整设定的。此三个阈值,在出厂前是设定好默认值的。马桶安装到了用户家后,可以根据用户家庭卫生间环境情况,让马桶重新学习,即调整默认值。
当有人出现在马桶前方时,距离传感器测得人与马桶的距离,通过信息处理软件,与超范围距离阈值进行对比,如果大于此阈值范围,则不予理睬。如果小于此阈值范围,则通知计时器进行计时,并同时把时间计数器与设定的时间阈值进行比较,如果小于时间阈值范围(计数器在过程一开始总是小于时间阈值的,还不能马上认为路过而舍弃,只是不动作而等着大于时间阈值后才做判断),则认为,人只是路过马桶而已。如果大于时间阈值范围,中央处理器则认为有人要使用马桶,立即指令盖板驱动装置,掀起马桶盖。同时距离传感器,把测得的人与马桶的距离数据通知中央处理器,中央处理器把距离数值与事先设定好的翻圈距离阈值进行比较,以判断是否要掀起座圈。如果小于翻圈距离阈值,中央处理器立即指令座圈驱动装置掀起座圈,如果大于翻圈距离阈值,则不予理睬即不掀起座圈。需说明的是,用户也可以根据使用环境和使用习惯针对开关值做相反选择。
本实施例中,所述马桶盖、座圈各有一个位置传感器,也就是转轴角度位置(下面简称轴角度位置)检测模块,当一定的时间内,马桶盖、座圈未达到指定位置,则中央处理器认为有人阻止马桶盖、座圈的运动,从而放弃对马桶盖、座圈的控制。中央处理器并没有下达指令驱动马桶盖、座圈,而位置传感器检测到马桶盖、座圈位置向着下落方向转动时,则中央处理器认为有人强行盖盖或座圈,遂下达指令给马桶盖、座圈的驱动系统,施加一个反方向的旋转力,使得马桶盖、座圈能够缓慢降落。
本发明中,所述一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,在发现有人走到马桶前面保持站立设定的时间后,且距离在设定的翻圈距离内,当即发出掀起一层和第二层的指令,当距离在在设定的翻盖距离以内,这时候中央处理器发出掀起一层的指令。翻盖、翻圈的过程中,分别通过驱动电路的信号放大,驱动动力源工作,动力源把其他形式的能转化为机械能通过减速机构的减速增力把扭矩转送到马桶盖或座圈的转轴处,同时轴角位置检测机构把马桶盖和座圈的实际位置信息反馈给中央处理器,在到达预定位置后,下达停止指令;
本发明能够根据人的站立距离及时间,通过马桶盖和座圈的实时位置状态判断人的意图所在,按照人的使用意图下达具体的指令,使马桶盖的掀起或盖上实现真正的智能化,而不再需要人工干预。
为实现桶盖和座圈的起落是个快进轻放的过程,采用了过程前半段是开环控制(固定PWM驱动),后半段则是位置闭环控制策略。尤其到最后20%的路程中,当PID线性控制算法输出有负数时则采用清零输出的做法,实现了轻放的目的。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,包括距离传感器、中央处理器、计时器、信息处理软件和驱动装置,其特征在于,所述信息处理软件内设置有三个阈值和一个开关值。其中一个是时间阈值,一个是距离阈值(翻座圈阈值),还有一个是超范围距离阈值(翻盖阈值)。所述驱动装置,包括盖板驱动装置和座圈驱动装置。所述时间阈值和距离阈值,是可以通过键盘交互调整设定的。此三个阈值,在出厂前是设定好默认值的。马桶安装到了用户家后,可以根据用户家庭卫生间环境情况,让马桶重新学习,即调整默认值。
当有人出现在马桶前方时,距离传感器测得人与马桶的距离,通过信息处理软件,与超范围距离阈值进行对比,如果大于此阈值范围,则不予理睬。如果小于此阈值范围,则通知计时器进行计时,并同时把时间计数器与设定的时间阈值进行比较,如果小于时间阈值范围(计数器在过程一开始总是小于时间阈值的,还不能马上认为路过而舍弃,只是不动作而等着大于时间阈值后才做判断),则认为,人只是路过马桶而已。如果大于时间阈值范围,中央处理器则认为有人要使用马桶,立即指令盖板驱动装置,掀起马桶盖。同时距离传感器,把测得的人与马桶的距离数据通知中央处理器,中央处理器把距离数值与事先设定好的翻圈距离阈值进行比较,以判断是否要掀起座圈。如果小于翻圈距离阈值,中央处理器立即指令座圈驱动装置掀起座圈,如果大于翻圈距离阈值,则不予理睬即不掀起座圈。需说明的是,用户也可以根据使用环境和使用习惯针对开关值做相反选择。
2.根据权利要求1所述的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,其特征在于,所述智能马桶内有一个距离检测系统,设有二个距离阈值。距离传感器测得的人与马桶的距离小于翻圈距离阈值,就指令翻座圈,测得的距离小于翻盖距离阈值内,同时大于时间阈值,则指令掀马桶盖。
3.根据权利要求1所述的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,其特征在于,所述计时器在进行计时过程中,与设定的时间阈值进行比较,大于时间阈值范围,中央处理器认为有人要使用马桶。
4.根据权利要求1所述的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,其特征在于,所述当中央处理器并没有下达指令驱动马桶盖,座圈时,而轴角位置传感器检测到马桶盖或座圈向着升起或下落方向转动时,则中央处理器认为当事人欲强行掀起或盖下盖或座圈,遂下达指令给马桶盖或座圈的驱动系统,施加一个同方向的旋转力,使得马桶盖,座圈能够快速升起或落下。
5.根据权利要求1所述的一种通过距离反馈实现马桶自动翻盖的方法,其特征在于,所述马桶盖驱动系统和座圈驱动系统都包括各自的驱动电路,轴角位置传感器,动力源,减速机构和转轴。两个系统相互独立但都接受中央处理器的指令指挥,驱动相应的起落动作。
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