CN111501930B - 排便识别方法、便器冲洗方法、便器冲洗控制装置和便器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及排便识别方法、便器冲洗方法、便器冲洗控制装置和便器。其中，排便识别方法为检测场位于便器盆腔内的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动，则识别为排便。便器冲洗方法为按上述排便识别方法识别出排便行为后对便器冲洗。便器冲洗控制装置包括感测模块、冲洗模块和控制模块，感测模块在热释电传感器感测到特定波长范围内的物体的运动时输出第一信号，控制模块在接收到第一信号后控制冲洗模块开启对便器的冲洗。采用了上述冲洗控制装置的便器可以减少误判，避免误冲洗。

Description

排便识别方法、便器冲洗方法、便器冲洗控制装置和便器

技术领域

本申请涉及卫生洁具领域，具体涉及排便识别方法、便器冲洗方法、便器冲洗控制装置和便器。

背景技术

随着生活质量提高，传感技术和自动控制技术被逐渐引入到卫生洁具上，以利于实现使用者不与卫生洁具接触即能使用其功能并自动在使用后对卫生洁具进行清洗。

最广泛使用且为大家所熟知的就是对小便器在使用后的自动清洗。即红外感知技术在感知到使用者靠近小便器时，即对小便器的盆腔壁进行预润湿；而在感知到使用者离开小便器时，即对小便器进行更为彻底的冲洗。

上述过程在部分坐便器上也已经实现，即坐便器上也设置有红外感知器，在使用者靠近坐便器时，会对坐便器的盆腔壁进行预润湿，并在使用者离开坐便器后，对坐便器进行更为彻底的冲洗。

但是，这也会带来浪费，例如，人体只是靠近和离开便器(本文中，术语便器包括坐便器、小便器等供人完成排泄的器具)，而并没有发生排泄行为时，基于感知技术的局限性，也会对便器进行冲洗，这就造成了水资源的浪费。

一些现有技术针对上述问题提出了解决方案，例如通过微波技术对排便行为进行感测，但其效果不好，最主要的原因是微波技术是有源感测，成本较高，运行费用也高。更重要的是微波发生器和微波接收器虽然可以藏于陶瓷或树脂材料的背后，有利于美观，但也正因此，其具有较高的穿透性，即方向性差，因此，容易引起误判，尤其是基于多普勒效应感测物体运动时，周围的运动都有可能对传感器的感测结果造成影响，从而引起对排便行为的误判，导致便器误冲洗。

发明内容

本申请的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种排便识别方法、便器冲洗方法、便器冲洗控制装置和便器，以实现对是否存在排便行为更为有效的感测和识别，减少误判，并基于此有效地控制便器进行冲洗，避免误冲洗，进一步地还能节省成本，降低费用。

为达成上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一技术方案涉及排便识别方法，其中，如检测场位于便器盆腔内的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动，则识别为排便。

第二技术方案基于第一技术方案，其中，所述的特定范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。

第三技术方案基于第一或第二技术方案，其中，在便器为小便器或便器为坐便器且座圈升起的情况下，所述的排便为小便。

第四技术方案涉及便器冲洗方法，其中，采用如第一、第二或第三技术方案所述的排便识别方法识别出排便后，冲洗便器。

第五技术方案基于第四技术方案，其中，在便器为小便器或便器为坐便器且座圈升起的情况下，只有在采用如第三技术方案所述的排便识别方法识别为小便后，才自动冲洗便器。

第六技术方案基于第四或第五技术方案，其中，识别出排便后，在人为设定的期间内未再识别出排便即自动冲洗便器。

第七技术方案基于第四或第五技术方案，其中，识别出排便后，感测到使用者离开便器即自动冲洗便器。

第八技术方案涉及便器冲洗控制装置，其中，包括：感测模块，其设有检测场位于便器盆腔内的热释电传感器，所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体运动时，所述的感测模块输出第一信号；冲洗模块，其用于启闭对便器的冲洗；和控制模块，其只有在接收到感测模块输出的第一信号后，才控制冲洗模块开启对便器的冲洗。

第九技术方案涉及便器冲洗控制装置，其中，包括：感测模块，其设有检测场位于便器盆腔内的热释电传感器，所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体运动时，所述的感测模块输出第一信号；冲洗模块，其用于启闭对便器的冲洗；和控制模块，其在每接收到感测模块发送的第一信号后重新计时，并在计时达到人为设定的期间后控制冲洗模块开启对便器的冲洗。

第十技术方案基于第九技术方案，其中，所述的便器为坐便器，所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态为升起时才响应第一信号。

第十一技术方案基于第九技术方案，其中，所述的便器为坐便器，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态由落下改变为升起时控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

第十二技术方案基于第九技术方案，其中，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块在控制冲洗模块开启对便器的冲洗时保存标记为待用；所述的控制模块在接收到第一信号时检查保存的标记；如标记为待用，则控制冲洗模块开启对便器的预润湿，并保存标记为排便。

第十三技术方案基于第九技术方案，其中，所述的特定范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。

第十四技术方案基于第九技术方案，其中，所述的感测模块还包括信号处理器，所述的信号处理器对所述的热释电传感器输出的信号进行选频、放大和对比，并在所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出第一信号。

第十五技术方案基于第十四技术方案，其中，所述的信号处理器选频频率范围在0.5Hz至20Hz之间。

第十六技术方案基于第十四技术方案，其中，所述的信号处理器选频频率范围在5Hz至15Hz之间。

第十七技术方案基于第九技术方案，其中，所述的热释电传感器设有遮盖于其感测元件上的第一滤波件，所述的第一滤波件用于降低波长不在所述的特定范围内的波的通过率。

第十八技术方案基于第九或第十七技术方案，其中，所述的热释电传感器为双感测元件热释电传感器。

第十九技术方案基于第十八技术方案，其中，所述的热释电传感器还包括第二滤波件，所述的第二滤波件遮盖于双感测元件其中之一上，用于降低所述的特定范围内的波长的波通过至该感测元件的通过率且降低后的通过率不为零。

第二十技术方案基于第十八技术方案，其中，所述的热释电传感器在双感测元件与外部环境之间还设有菲涅尔透镜。

第二十一技术方案基于第九或第十七技术方案，其中，所述的热释电传感器为单感测元件热释电传感器，且在感测元件外设有光栅和/或菲涅尔透镜。

第二十二技术方案涉及便器冲洗控制装置，其中，包括：感测模块，其设有检测场位于便器盆腔内的热释电传感器和人体运动传感器；所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时，所述的感测模块输出第一信号；所述的人体运动传感器感测到人体远离便器时，所述的感测模块输出第二信号；冲洗模块，其用于启闭对便器的冲洗；和控制模块，其在接收到感测模块输出的第一信号后保存标记为排便；并在接收到感测模块输出的第二信号后检查标记，如标记为排便则控制冲洗模块开启对便器的冲洗，并保存标记为待用。

第二十三技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的便器为坐便器，所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态为升起时才响应第一信号。

第二十四技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的便器为坐便器，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态由落下改变为升起时控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

第二十五技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的人体运动传感器感测到人体靠近便器时，所述的感测模块输出第三信号；所述的控制模块在接收到感测模块输出的第三信号后才响应第一信号。

第二十六技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的人体运动传感器感测到人体靠近便器时，所述的感测模块输出第三信号；所述的控制模块在接收到感测模块输出的第三信号后还控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

第二十七技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的特定范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。

第二十八技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的感测模块还包括信号处理器，所述的信号处理器对所述的热释电传感器输出的信号进行选频、放大和对比，并在所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出第一信号。

第二十九技术方案基于第二十八技术方案，其中，所述的信号处理器选频频率范围在0.5Hz至20Hz之间。

第三十技术方案基于第二十八技术方案，其中，所述的信号处理器选频频率范围在5Hz至15Hz之间。

第三十一技术方案基于第二十二技术方案，其中，所述的热释电传感器设有遮盖于其感测元件上的第一滤波件，所述的第一滤波件用于降低波长不在所述的特定范围内的波的通过率。

第三十二技术方案基于第二十二或第三十一技术方案，其中，所述的热释电传感器为双感测元件热释电传感器。

第三十三技术方案基于第三十二技术方案，其中，所述的热释电传感器还包括第二滤波件，所述的第二滤波件遮盖于双感测元件其中之一上，用于降低所述的特定范围内的波长的波通过至该感测元件的通过率且降低后的通过率不为零。

第三十四技术方案基于第三十二技术方案，其中，所述的热释电传感器在双感测元件与外部环境之间还设有菲涅尔透镜。

第三十五技术方案基于第二十二或第三十一技术方案，其中，所述的热释电传感器为单感测元件热释电传感器，且在感测元件外设有光栅和/或菲涅尔透镜。

第三十六技术方案涉及便器，其中，所述的便器包括如第八至第三十五技术方案中任一项所述的便器冲洗控制装置。

第三十七技术方案基于第三十六技术方案，其中，所述的便器为坐便器；所述的热释电传感器装设于所述的便器的座圈基座，并倾斜向下地朝向便器盆腔。

第三十八技术方案基于第三十七技术方案，其中，所述的热释电传感器装设于所述的座圈基座的一侧，并还倾斜地朝向便器盆腔的对称面。

第三十九技术方案基于第三十六技术方案，其中，所述的便器为小便器，所述的热释电传感器设置为朝向小便器盆腔的后腔壁下部。

第四十技术方案基于第三十六技术方案，其中，所述的便器为小便器，所述的热释电传感器位于便器盆腔的上部，并朝向便器盆腔的下部。

第四十一技术方案基于第三十六技术方案，其中，所述的热释电传感器位于所述的便器盆腔的一侧，并朝向便器盆腔的另一侧。

由上述对本申请的描述可知，相对于现有技术，本申请具有的如下有益效果：

在第一技术方案中，由于热释电传感器对不透明物体不具有穿透性，因此，热释电传感器能够将热释电传感器的检测场限制于便器盆腔。当其感测到特定波长的物体的运动时，即能够可靠地识别为排便，而不会被便器盆腔外其他物体的运动干扰，也就不会发生误判。另一方面，在本申请的技术方案中，热释电传感器是感测物体的运动，而不是感测温度变化，因此能够有效地避免环境温度变化而导致的干扰，避免了误判。

在第二技术方案中，特定波长范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。当然，特定波长范围设计得越接近人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围，也就越容易排除非排便行为而导致的干扰，例如向便器盆腔内倾倒非人体体温的水，例如凉水。而限制特定波长范围的手段主要有两个，其一为寻找更合适的感测元件，其二为使用滤波片。但这样的限制并不一定是需要特别精确的，即特定范围不需要与人体排便温度范围所对应的红外辐射滤长范围重合，只是越接近越精确而已。一般而言，这样的特定波长范围可以是非常接近的9微米至10微米，也可以是较宽的7微米至11微米甚至到7微米至14微米。

在第三技术方案中，在第三技术方案记载的特定情境下，排便还能被进一步识别为小便，这有利于制定更为具有针对性的冲洗策略，例如冲洗水量或者冲洗时长。

在第四技术方案中，在识别出排便行为后冲洗便器，能够有效地清洁便器。

在第五技术方案中，在技术方案所限定的特殊情况下，限定识别出小便是自动冲洗的前提，有利于避免因误识别而导致的误冲洗，因此可以节省水资源。

在第六技术方案中，给出了某些特定情况下，无需等到使用者离开，即可对已经完成的排便进行自动冲洗的策略，例如，男性使用坐便器进行小便，则只要在人为设定的期间内未再识别出排便即可认定小便已经结束，即使此时冲洗坐便器也不会对使用者造成不利影响。

在第七技术方案中，通过设置识别出排便行为和使用者离开两个必要条件，有利于男性在使用小便器排小便时进行有效的冲洗，而不会因没有排便导致误冲洗，也不会因使用者没有离开即冲洗导致冲洗水可能溅到使用者身上。

通过第八技术方案所限定的便器冲洗控制装置，能够实现第五技术方案中的便器冲洗方法。

通过第九技术方案所限定的便器冲洗控制装置，能够实现第六技术方案中的便器冲洗方法。

在第十技术方案中，设定座圈状态升起时控制模块才响应第一信号，也能够包含控制模块在座圈状态升起时才唤醒热释电传感器的设定；均起到节电的效果。

在第十一技术方案中，设定座圈升起时控制模块控制冲洗模块进行预润湿，有利于通过现有的感测技术判定可能将要发生男性小便行为时，控制座圈升起，并在其时对便器盆腔进行预润湿，从而更防臭，且让小便更易被冲洗，有利于节水。需要注意，坐便器通过传感器判定将要发生男性小便，并控制座圈升起属于现有技术。控制模块感知座圈状态也是现有技术，控制模块对座圈状态的感知可以采用两种方式：其一，通过传感器来感知，例如微动行程开关或光电传感器；其二，通过记忆控制模块对驱动座圈旋转的旋转电机下达的控制指令来实现感知。但这都属于现有技术。

在第十二技术方案中，实现了在第一次感知到小便时进行预润湿，即小便起始阶段对便器进行预润湿，同样，有利于防臭和节水。

在第十三技术方案中，同样，特定波长范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围，能够检测到使用者的排便。

在第十四技术方案中，信号处理器对热释电传感器输出的电压信号进行选频，有利于清除杂波，针对特定运动速度的物体进行感测，避免误报；通过放大和对比，得以产生诸如方波信号或高低电频信号等两极化信号，使控制模块得以接收明确的第一信号。

在第十五技术方案中，选频频率在0.5Hz至20Hz之间，涵盖了较大的频率范围，有利于检得小便、大便等所有排便行为。

在第十六技术方案中，选频频率在5Hz至15Hz之间，针对小便的速度进行了频率优化，能够更准确地感知小便行为。

在第十七技术方案中，第一滤波片降低波长不在特定范围内的波的通过率，不仅可以直接理解为使不在特定范围内的波通过率降低，也可以理解为完全遮盖不在特定范围内的波，使其无法通过或通过率为零，这样能够使热释电传感器对特定波长范围内的波的感测更加准确。

在第十八技术方案中，采用双感测元件热释电传感器有利于感测运动物体，使运动物体在划过热释电传感器时，两个感测元件释放电荷存在时间差，进而通过结型场效应管形成波动的电压信号。

在第十九技术方案中，通过遮盖双感测元件中的一个，使极性相反的双感测元件产生的电荷不平衡，有利于提高热释电传感器对频率更高的运动的响应灵敏度。另一方面，由于降低后的通过率不为零，因此仍存在双感测元件之间的相反电荷的相互抵消作用，从而仍能避免环境温度变化对热释电传感器的影响。

在第二十技术方案中，通过采用菲涅尔透镜，得以使电磁波聚焦，提高感测元件的感测能力。

在第二十一技术方案中，实现了单感测元件热释电传感器对运动物体的感测，即通过运动物体在划过光栅和/或菲涅尔透镜时，有光与无光的交错，感测物体的运动。

通过第二十二技术方案所限定的便器冲洗控制装置，能够实现第七技术方案中的便器冲洗方法。

第二十三技术方案和第二十五技术方案带来的效果与第十技术方案带来的效果相同。

第二十四技术方案带来的效果与第十一技术方案带来的效果相同。

在第二十六技术方案中，使用者靠近便器，即可对便器进行预润湿，一般在小便器上采用上述策略，其技术效果与第十一技术方案带来的效果相同。

第二十七至第三十五技术方案的效果，分别与第十三至第二十一技术方案的效果相同。

在第三十七技术方案中，热释电传感器装设于座圈基座，并倾斜向下朝向便器盆腔，能够有效的感测小便或大便划过整个便器盆腔的轨迹，有利于避免漏报。

在第三十八技术方案中，热释电传感器装设于座圈基座的一侧，有利于感测小便柱在盆腔纵向方向上的运动，能够对小便起始和小便结束进行有效的感测。

在第三十九技术方案中，热释电传感器朝向小便器盆腔的后腔壁下部，有利于感测小便沿小便器后腔壁下滑的运动，由于滑过速度低于小便柱速度，因此有效避免了因热释电传感器响应频率不够快而导致的感测不好的问题。

在第四十技术方案中，热释电传感器位于便器盆腔上部并朝向盆腔下部，有利于感测小便柱的运动。

在第四十一技术方案中，热释电传感器位于便器盆腔的一侧，有利于感测小便在便器盆腔纵向上的来回移动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一中便器的立体图；

图2为实施例一中热释电传感器结构示意图；

图3为实施例二中便器的剖视示意图；

图4为实施例二中热释电传感器结构示意图；

图5为实施例三中便器的剖视图；

图6为实施例四中便器的剖视图；

图7为实施例五中便器的剖视图。

主要附图标记说明：

热释电传感器1，第一感测元件11，第二感测元件12，第一滤波片13，第二滤波片14，菲涅尔透镜15，光栅16，便器盆腔2，盆腔的后腔壁21，便器盆腔凸缘3，座圈基座4，座圈5，洗圈水道6，喷射水道7，人体运动传感器8。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本申请实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本申请的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本申请的具体保护范围。

本申请的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本申请的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

本申请中，

术语“排便”包括大便、小便。

术语“便器”包括坐便器、小便器。

术语“检测场”是指检测范围，即在对检测范围外的相关事件，热释电传感器不应感测。但，这不代表通过故意将检测范围扩大至便器盆腔周边，以牺牲识别准确率为代价的对本专利技术方案的规避行为不侵犯本专利的专利权。

术语“特定范围”一般而言可以为包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围的任何波长范围。但越接近则识别越准确，越能排除非排便物体的运动。但只要包含上述波长范围，即使可能无法排除非排便物体在便器盆腔内的运动，仍已经达到本专利的目的，即克服了现有技术中存在的方向性差而导致的误判的缺陷。

术语“冲洗”专指便后的冲洗，即冲洗水量较大的冲洗，包括了对大便的冲洗和对小便的冲洗，但不包括便前的预润湿。

术语“预润湿”专指便前对盆腔壁的润湿，一般而言水量较小，预润湿可能与冲洗水量相等，也可能采用完全相同的电控阀门致动，这均不能改变两者作用上的差异，也不影响本专利节水效果的实现。

术语“便器盆腔的对称面”指纵向上的使便器盆腔左右两边对称的面。

实施例一

参见图1，图1示出了实施例一中的便器。在实施例一中，便器为坐便器，其包括设有便器盆腔2的便器本体、座圈基座4、座圈5、盖板、座圈旋转电机和便器冲洗控制装置。其中，便器本体、座圈基座4、座圈5、盖板、座圈旋转电机均为现有技术，在此不再赘述。便器冲洗控制装置包括感测模块、冲洗模块和控制模块。

感测模块包括热释电传感器1、信号处理器和人体运动传感器8。

热释电传感器1装设于座圈基座4的一侧，其倾斜向下地朝向便器盆腔2，同时还倾斜地朝向便器盆腔2的对称面，即便器的纵向中轴面，热释电传感器1的上述安装位置和朝向使其检测场位于便器盆腔2内。

实施例一中的热释电传感器1的结构参见图2。在实施例一中，热释电传感器1包括第一感测元件11、第二感测元件12、第一滤波片13、第二滤波片14、菲涅尔透镜15和结型场效应管。

第一感测元件11和第二感测元件12串联后接结型场效应管的栅极，第一感测元件11和第二感测元件12在温度升高时一个释放正电荷，另一个释放负电荷，用以抵消环境温度变化带来的电荷释放，避免热释电传感器1受环境温度变化的影响。第一滤波片13装设在第二滤波片14与感测元件11、12之间，用于降低波长不在特定范围的波的通过率，甚至完全遮盖上述波长不在特定范围的波。这里的特定范围可以为9微米至10微米，也可以是7微米至14微米，均为人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围，其中9微米至10微米更为精确，可以更好地使第一滤波片13排除其他波长的波的干扰。而7微米至14微米则范围更宽，有利于降低漏报率。

装设第一滤波片13，即能使第一感测元件11和第二感测元件12仅能有效感测特定波长范围内的波，而无法对其他温度或其他波长的波进行感测，从而让感测元件的感测更加准确。

在第一滤波片13之外，还设有第二滤波片14，第二滤波片14只遮盖于第一感测元件11之上，而不遮盖第二感测元件12，其的作用在于降低上述特定波长范围内的波的通过率，但不是完全遮盖，这样的设置可以使使极性相反的双感测元件产生的电荷不平衡，有利于提高热释电传感器对频率更高的运动的响应灵敏度。另一方面，由于降低后的通过率不为零，因此仍存在双感测元件之间的相反电荷的相互抵消作用，从而仍能避免环境温度变化对热释电传感器的影响。

在第二滤波片14之外，还设有菲涅尔透镜15，该菲涅尔透镜15的主要作用在于使电磁波聚焦，有利于提高感测元件的感测能力。

结型场效应管的漏极接直流电源，其源极输出信号，具体地，在特定波长范围内的物体先后划过第一感测元件11和第二感测元件12后，第一感测元件11和第二感测元件12先后产生相反的电荷，使结型场效应管的源极输出带有波动的电压信号。

由于实施例一中，热释电传感器1的检测场位于便器盆腔2内。且由于热释电传感器1位于便器盆腔2的对称面的一侧并朝向便器盆腔2的对称面，因此，热释电传感器1既可以对尿柱在便器盆腔内沿对称面的抛物线运动进行感测，也可以对尿柱在便器盆腔内在对称面上的前后移动进行感测。当然，只要能够对上述两种运动的其中之一进行感测，即能感测到排便行为。当然，本实施例中，热释电传感器1也能对使用者的大便行为进行感测，这种感测也极有可能对其他非冲洗控制方面的应用有益，例如对大便的时长过长进行提醒，以利于防止便秘。

信号处理器的作用是将热释电传感器1输出的带波动的电压信号进行选频、放大和对比，并在热释电传感器1感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出第一信号，这里的第一信号为高电平信号。信号处理器的选频频率范围是可以选择的，选择0.5Hz至20Hz之间，则涵盖较大的频率范围，有利于检得小便、大便等所有排便行为；而选择5Hz至15Hz之间，则是针对小便的速度进行了频率优化，能够更准确地感知小便行为。一般而言，小便的速度在2-2.4米/秒左右，当然，选择其他频率范围也是可行的，主要结合热释电传感器1的型号和传感方向及位置来进行选择。信号处理器在选频后，即将选频范围内的波动提取出来，进一步再进行放大和对比，从而对信号进行两极化，得以实现在热释电传感器1感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出高电平信号的目标。

本实施例中，人体运动传感器8也采用热释电传感器，当然采用多普勒传感器也是可行的。人体运动传感器8装设于便器本体的前端，其在人体靠近便器时输出第三信号，而在人体远离便器时输出第二信号。这里均为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中的冲洗模块包括设置于坐便器冲洗通道的冲洗阀，其用于启闭对便器的冲洗和预润湿，无论是开启冲洗还是预润湿时，冲洗阀控制冲洗水经便器的洗圈水道6和喷射水道7同时涌出。只是在预润湿时，冲洗阀开启时间短，而在冲洗时冲洗阀开启时间长。

本实施例中，控制模块与信号处理器、人体运动传感器8、冲洗模块和座圈旋转电机电连接，接收信号处理器的输出的第一信号、人体运动传感器8输出的第二信号和第三信号，并控制冲洗模块启闭对便器的冲洗或预润湿，及控制座圈旋转电机通过转动升起或放下座圈5。控制模块还在接收到第一信号后保存标记为排便，并在控制冲洗模块开启对便器的冲洗后将标记保存为待用。

具体而言，控制模块在接收到第三信号后，即控制座圈旋转电机升起座圈5，同时控制冲洗模块开启预润湿，以较短的时间对便器盆腔2进行润湿。控制模块控制座圈旋转电机升起座圈5后识别到座圈状态为升起，即开始响应第一信号。此时如使用者小便，则控制模块将接收到第一信号，在接收到第一信号后，即将标记保存为排便。直到控制模块接收到第二信号，则检查标记，如标记保存为排便即控制冲洗模块开启对便器的冲洗，以较长时间对便器进行冲洗，并将标记保存为待用。而如使用者未小便，则由于标记仍为待用，控制模块无法控制冲洗模块开启对便器进行冲洗。

因此，上述冲洗控制装置通过检测场位于便器盆腔2内的热释电传感器1，实现了仅对便器盆腔2内的特定波长范围内的物体的运动进行感测并判别为排便行为，不会产生误判和环境的干扰。当然，如果是在座圈5升起的情况下，热释电传感器1感测到特定波长范围内的物体的运动时，还可以进一步将该排便行为判定为小便行为。同时，由于只在排便行为发生后才进行冲洗，因此避免了误冲洗。

实施例二

参见图3，图3示出了实施例二中的便器，在实施例二中，便器也为坐便器，其包括设有便器盆腔2的便器本体、座圈基座、座圈5、盖板和便器冲洗控制装置。其中，便器本体、座圈基座、座圈5和盖板均为现有技术，在此不再赘述。便器冲洗控制装置包括感测模块、冲洗模块和控制模块。

本实施例中，感测模块包括热释电传感器1和信号处理器。

如图3所示，热释电传感器1装设于便器盆腔2一侧的便器盆腔凸缘3下方，并朝向便器盆腔的另一侧。

实施例二中的热释电传感器1的结构如图4所示。在实施例二中，热释电传感器1包括第一感测元件11、第一滤波片13、光栅16和结型场效应管。

第一感测元件11接结型场效应管的栅极。第一滤波片13装设在第一感测元件11外，其作用于实施例一中的第一滤波片13相同，不再赘述。

光栅16装设在第一滤波片13外，其用于使物体运动时，特定波长范围内的波依次划过光栅16，从而让第一感测元件11产生断续的电荷释放，以此原理，实施例二中的热释电传感器也得以感测物体的运动。当然，将光栅16改变为菲涅尔透镜15，由于菲涅尔透镜的结构特点，也可以起到相同的效果，甚至在光栅16外再增加菲涅尔透镜15聚焦也是可行的。

结型场效应管的漏极接直流电源，其源极输出信号。具体地，在特定波长范围内的物体划过光栅16后，第一感测元件11断续地释放电荷，使结型场效应管的源极输出断续波动的电压信号。

由于实施例二中，热释电传感器1位于便器盆腔2的一侧并朝向另一侧，因此其可对尿柱在便器盆腔内沿对称面附近的抛物线的前后移动进行感测。而众所周知，这种移动一般发生在小便的前期和结束期。因此，实施例二中的热释电传感器1能有效感测到小便的开始和结束。

实施例二中的信号处理器的作用与实施例一中的信号处理器的作用相同，不再赘述。

实施例二中的冲洗模块与实施例一中的冲洗模块相同，不再赘述。

本实施例中，控制模块与信号处理器、冲洗模电连接，还设有座圈微动行程开关感测座圈5升起或落下。其接收信号处理器输出的第一信号并控制冲洗模块启闭对便器的预润湿或对便器的冲洗。控制模块还在接收到第一信号后保存标记为排便，并在控制冲洗模块开启对便器的冲洗后将标记保存为待用。

具体而言，控制模块在感测到座圈5升起后，即开始响应第一信号，并控制冲洗模块开启对便器的预润湿；此时如使用者小便，则控制模块将开始接收到第一信号，在接收到第一信号后，即将标记保存为排便，并在每次接收到第一信号均开始重新计时，直至计时达到人为设定的期间后控制冲洗模块开启对便器的冲洗，通过洗圈水道6和喷射水道7对便器盆腔2进行冲洗，并将标记保存为待用。这里面，人为设定的期间可以为6至8秒，即如果经过6至8秒仍未收到第一信号，控制模块判定小便已经结束，可以进行冲洗了。

当然，本实施例还可以衍生出其他实施例，例如，不在座圈5升起时控制冲洗模块开启预润湿，而是在接收到第一信号时，检查保存的标记，如标记为待用，则控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

但无论是实施例二还是从其衍生的实施例，其都通过热释电传感器1的设置避免了对排便的误判，同时也通过结合对冲洗模块的控制，避免了在没有排便的情况下即进行冲洗的误冲洗。

实施例三

参见图5，图5示出了实施例三中的便器。在实施例三中，便器为小便器，其包括设有便器盆腔2的便器本体和便器冲洗装置。便器本体的上部开设有一通孔。便器冲洗控制装置安装于便器本体之上。便器冲洗控制装置包括感测模块、冲洗模块和控制模块。

感测模块包括热释电传感器1、信号处理器和人体运动传感器8。

如图5所示，热释电传感器1设置于便器冲洗装置下方，并正对便器本体上部的通孔，使其可以朝向便器盆腔2的下部，有利于感测小便柱的运动。

本实施例中的热释电传感器1与实施例一中的热释电传感器1结构相同。

本实施例中的信号处理器与实施例一中的信号处理器相同。

本实施例中的人体运动传感器8设置于便器冲洗控制装置的正前方，其作用也与实施例一中的人体运动传感器8相同。

本实施例中的冲洗模块与实施例一中的冲洗模块相同，即用于启闭对便器的预润湿和冲洗，具体而言，预润湿时间较短，只为润湿便器盆腔，而冲洗时间较长。

本实施例中，控制模块与信号处理器和人体运动传感器8、冲洗模块电连接。并接收信号处理器输出的第一信号、人体运动传感器8输出的第二信号和第三信号，控制冲洗模块开启预润湿或冲洗。控制模块同时还在接收到第一信号后保存标记为排便，并在控制冲洗模块开启对便器的冲洗后将标记保存为待用。

具体而言，控制模块在接收到第三信号后，即控制冲洗模块开启预润湿，以较短时间对便器盆腔2的壁进行润湿，并开始响应第一信号。此时如使用者小便，则控制模块将接收到第一信号，在接收到第一信号后，即将标记保存为排便。直至控制模块接收到第二信号，则检查标记，如标记保存为排便即控制冲洗模块c开启对便器的冲洗，以较长时间对便器进行冲洗，并将标记保存为待用。而如使用者未小便，则控制模块因标记不是排便，无法控制冲洗模块开启对便器进行冲洗。

同样，上述技术方案也避免了对排便的误判和误冲洗。

如图6所示，实施例四与实施例三不同的是热释电传感器1设置于便器盆腔凸缘3下，并正对盆腔的后腔壁21的下部。这种设置方式，有利于感测小便器沿盆腔的后腔壁21下滑的运动，由于滑过速度低于小便柱速度，因此有效避免了因热释电响应频率不够快而导致的感测不好的问题。

如图7所示，实施例五与实施例三不同的是热释电传感器1设置于便器盆腔2的一侧，并朝向便器盆腔2的另一侧，这有利于感测小便在便器盆腔2纵向上的来回移动。

通过上述五个实施例的说明，本领域技术人员可以看到，本申请的技术方案实现了对人体排便的识别，即如检测场在便器盆腔2内的热释电传感器1感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动，则识别为排便。进一步地，如果该便器为小便器或便器虽为坐便器但座圈已经升起的情况，则还可以进一步识别为小便。采用上述识别方法，可以避免因检测场范围无法限定而导致的误识别。同时，本申请还进一步在上述识别方法基础上，界定在上述识别方法识别出排便行为后，对便器进行冲洗的便器冲洗方法。具体而言，可以是在识别出排便行为后，在人为设定的期间内未再识别出排便行为即对便器进行冲洗(如实施例二)，也可以是在识别出排便行为后，感测到使用者离开便器即对便器进行冲洗(如实施例一、实施例三)。本领域技术人员也不仅可以将上述识别技术应用于冲洗控制领域，而可以将其应用于智能马桶的其他用途，如在实施例中举出的排便时长超标提醒功能。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本申请保护范围，但并不构成对本申请保护范围的限定。通过本申请或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本申请实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (31)

1.便器冲洗控制装置，其特征是，包括：

感测模块，其设有检测场位于便器盆腔内的热释电传感器，所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体运动时，所述的感测模块输出第一信号；

冲洗模块，其用于启闭对便器的冲洗；和

控制模块，其在每接收到感测模块发送的第一信号后重新计时，并在计时达到人为设定的期间后控制冲洗模块开启对便器的冲洗；

所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块在控制冲洗模块开启对便器的冲洗时保存标记为待用；所述的控制模块在接收到第一信号时检查保存的标记；如标记为待用，则控制冲洗模块开启对便器的预润湿，并保存标记为排便。

2.如权利要求1所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的便器为坐便器，所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态为升起时才响应第一信号。

3.如权利要求1所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的便器为坐便器，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态由落下改变为升起时控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

4.如权利要求1所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的特定范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。

5.如权利要求1所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的感测模块还包括信号处理器，所述的信号处理器对所述的热释电传感器输出的信号进行选频、放大和对比，并在所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出第一信号。

6.如权利要求5所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的信号处理器选频频率范围在0.5Hz至20Hz之间。

7.如权利要求5所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的信号处理器选频频率范围在5Hz至15Hz之间。

8.如权利要求1所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器设有遮盖于其感测元件上的第一滤波件，所述的第一滤波件用于降低波长不在所述的特定范围内的波的通过率。

9.如权利要求1或8所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器为双感测元件热释电传感器。

10.如权利要求9所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器还包括第二滤波件，所述的第二滤波件遮盖于双感测元件其中之一上，用于降低所述的特定范围内的波长的波通过至该感测元件的通过率且降低后的通过率不为零。

11.如权利要求9所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器在双感测元件与外部环境之间还设有菲涅尔透镜。

12.如权利要求1或8所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器为单感测元件热释电传感器，且在感测元件外设有光栅和/或菲涅尔透镜。

13.便器冲洗控制装置，其特征是，包括：

感测模块，其设有检测场位于便器盆腔内的热释电传感器和人体运动传感器；所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时，所述的感测模块输出第一信号；所述的人体运动传感器感测到人体远离便器时，所述的感测模块输出第二信号；

冲洗模块，其用于启闭对便器的冲洗；和

控制模块，其在接收到感测模块输出的第一信号后保存标记为排便；并在接收到感测模块输出的第二信号后检查标记，如标记为排便则控制冲洗模块开启对便器的冲洗，并保存标记为待用；

所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的人体运动传感器感测到人体靠近便器时，所述的感测模块输出第三信号；所述的控制模块在接收到感测模块输出的第三信号后还控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

14.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的便器为坐便器，所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态为升起时才响应第一信号。

15.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的便器为坐便器，所述的冲洗模块还用于启闭对便器的预润湿；所述的控制模块还识别座圈状态，并在座圈状态由落下改变为升起时控制冲洗模块开启对便器的预润湿。

16.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的人体运动传感器感测到人体靠近便器时，所述的感测模块输出第三信号；所述的控制模块在接收到感测模块输出的第三信号后才响应第一信号。

17.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的特定范围包含人体排便温度范围所对应的红外辐射波长范围。

18.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的感测模块还包括信号处理器，所述的信号处理器对所述的热释电传感器输出的信号进行选频、放大和对比，并在所述的热释电传感器感测到红外辐射波长在特定范围内的物体的运动时输出第一信号。

19.如权利要求18所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的信号处理器选频频率范围在0.5Hz至20Hz之间。

20.如权利要求18所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的信号处理器选频频率范围在5Hz至15Hz之间。

21.如权利要求13所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器设有遮盖于其感测元件上的第一滤波件，所述的第一滤波件用于降低波长不在所述的特定范围内的波的通过率。

22.如权利要求13或21所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器为双感测元件热释电传感器。

23.如权利要求22所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器还包括第二滤波件，所述的第二滤波件遮盖于双感测元件其中之一上，用于降低所述的特定范围内的波长的波通过至该感测元件的通过率且降低后的通过率不为零。

24.如权利要求22所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器在双感测元件与外部环境之间还设有菲涅尔透镜。

25.如权利要求13或21所述的便器冲洗控制装置，其特征是，所述的热释电传感器为单感测元件热释电传感器，且在感测元件外设有光栅和/或菲涅尔透镜。

26.便器，其特征是，所述的便器包括如权利要求1至25中任一项所述的便器冲洗控制装置。

27.如权利要求26所述的便器，其特征是，所述的便器为坐便器；所述的热释电传感器装设于所述的便器的座圈基座，并倾斜向下地朝向便器盆腔。

28.如权利要求27所述的便器，其特征是，所述的热释电传感器装设于所述的座圈基座的一侧，并还倾斜地朝向便器盆腔的对称面。

29.如权利要求26所述的便器，其特征是，所述的便器为小便器，所述的热释电传感器设置为朝向小便器盆腔的后腔壁下部。

30.如权利要求26所述的便器，其特征是，所述的便器为小便器，所述的热释电传感器位于便器盆腔的上部，并朝向便器盆腔的下部。

31.如权利要求26所述的便器，其特征是，所述的热释电传感器位于所述的便器盆腔的一侧，并朝向便器盆腔的另一侧。

Images