CN111513618A - 一种带有手势控制的智能马桶 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有手势控制的智能马桶，包括马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体，盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器，实际应用过程中，使用者可以通过手势控制马桶盖体或坐圈，可以设定不同的挥手方向，开启后任意挥手闭合盖体，采用ToF(Time of Flying)传感技术，更精准，误判更低，体积更小，功耗更低，更便于跟马桶盖进行集成。
Description
[技术领域]
本发明涉及智能马桶技术领域，尤其涉及一种结构设计合理，应用效果突出的带有手势控制的智能马桶。
[背景技术]
马桶也叫坐便器，是大小便用的有盖的桶。马桶的发明被称为一项伟大的发明，它解决了人自身吃喝拉撒的进出问题。后来又逐渐演变为利用虹吸、螺旋虹吸，现在最新的喷射虹吸式和超旋虹吸式等原理的抽水马桶。也有人认为抽水马桶是万恶之源，因为它消耗了大量的生活用水。
马桶的分类很多，有分体的，连体的。随着科技的发展，还出现了许多新奇的品种。
根据马桶盖的配套方式，还可分为普通马桶和智能马桶。智能马桶还可进一步分为自动换套智能马桶和非自动换套马桶，前者包含自动换套加冲洗、自动换套带冲洗和烘干等不同种类。
随着人们生活水平的提高，对马桶的功能、结构等部分的要求也逐渐加强，功能单一、使用不便、人性化程度不高的马桶已经渐渐无法满足人们的需求，基于此，本领域技术人员进行了大量的研发与实验，从马桶的具体构造部分入手进行改进和改善，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种结构设计合理，应用效果突出的带有手势控制的智能马桶。
本发明解决技术问题的方案是提供一种带有手势控制的智能马桶，包括马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体；
所述盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器；
所述主控制电路板中设置有充电管理电路单元、放电管理电路单元以及供电电路单元；
在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和/或坐圈伺服电机；
所述充电电池组件、TOF感应传感器、马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机与主控制电路板电性连接。
优选地，所述TOF感应传感器包括多个单点TOF传感器组合或单颗TOF阵列。
优选地，所述马桶体外侧还安设有起到照明作用的小夜灯；还包括用于感测环境光照亮度的光感传感器；所述小夜灯、光感传感器与主控制电路板电性连接。
优选地，所述主控制电路板中还包括用于进行无线通讯传输的WIFI/蓝牙传输模块；通过WIFI/蓝牙传输模块与外部移动终端的通讯连接进行数据收集、数据传输、数据分析、数据存储以及数据反馈。
优选地，所述盖体外部还设置有用于对内部充电电池组件的电量进行信号指示的充电欠电状态指示灯。
优选地，所述主控制电路板中还设置有用于对马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机盒盖过程进行势能回收的势能回收电路单元。
优选地，所述坐圈与盖体之间还设置有用于对坐圈与盖体的开合角度进行精确检测的陀螺仪组件以及用于对坐圈以及盖体的开合状态进行检测的霍尔开关传感器组件或机械开关组件；所述霍尔开关传感器组件包括至少一个安设于坐圈上或盖体上的霍尔开关以及与所述霍尔开关进行磁性感应感测的金属片；所述金属片设置于所述坐圈上或盖体上，与霍尔开关相互匹配；所述陀螺仪组件包括设置于所述坐圈及盖体内侧部位的陀螺仪。
优选地，所述主控制电路板包括多个PID控制模块以及PWM控制接口；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接马桶盖伺服驱动电路后与马桶盖伺服电机相连接；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接坐圈伺服电机驱动电路后与坐圈伺服电机相连接；且所述控制单元的PID控制模块接收来自陀螺仪的角度数据反馈信息。
优选地，所述盖体正面还设置有用于进行信息显示的LCD/LED/OLED显示屏；所述LCD/LED/OLED显示屏与主控制电路板电性连接。
优选地，坐圈内侧还环绕设置有电阻加热层；该电阻加热层与主控制电路板电性连接。
与现有技术相比，本发明一种带有手势控制的智能马桶通过同时设置马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体，盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器，主控制电路板中设置有充电管理电路单元、放电管理电路单元以及供电电路单元，在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机，实际应用过程中，使用者可以通过手势控制马桶盖体或坐圈，可以设定不同的挥手方向，开启后任意挥手闭合盖体，采用ToF(Time of Flying)传感技术，更精准，误判更低，体积更小，功耗更低，更便于跟马桶盖进行集成。
[附图说明]
图1是本发明一种带有手势控制的智能马桶的立体状态结构示意图。
图2是本发明一种带有手势控制的智能马桶的原理结构示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1和图2，本发明一种带有手势控制的智能马桶1包括马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体；
所述盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器；
所述主控制电路板中设置有充电管理电路单元、放电管理电路单元以及供电电路单元；
内置充电电池及相关电池管理电路，包括电池保护板，充电管理电路，放电管理电路以及供电电路，给内部电子电路供电以及给外部移动设备充电，马桶盖体相当于集成充电宝功能；
在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机；
所述充电电池组件、TOF感应传感器、马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机与主控制电路板电性连接。
本申请通过同时设置马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体，盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器，主控制电路板中设置有充电管理电路单元、放电管理电路单元以及供电电路单元，在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机，实际应用过程中，使用者可以通过手势控制马桶盖体或坐圈，可以设定不同的挥手方向，开启后任意挥手闭合盖体，采用ToF(Timeof Flying)传感技术，更精准，误判更低，体积更小，功耗更低，更便于跟马桶盖进行集成。
本申请不涉及对软体以及电路部分的改进，如TOF感应传感器的具体软体设置以及电路连接，对于本领域技术人员来说都是较容易获知的，本申请主要保护的是智能马桶的整体构造、结构特征。
优选地，所述TOF感应传感器包括多个单点TOF传感器组合或单颗TOF阵列。
优选地，所述马桶体外侧还安设有起到照明作用的小夜灯；还包括用于感测环境光照亮度的光感传感器；所述小夜灯、光感传感器与主控制电路板电性连接。
小夜灯感应开启，ToF技术可以感知人距离马桶/马桶盖的距离，用户可以设置相关阈值，接近马桶/马桶盖时，夜灯根据环境亮度(带环境光检测传感器)情况，确定是否开启；通过ToF更准确感知人距离马桶距离，结合环境光传感器的亮度感知，精准开启夜灯。
优选地，所述主控制电路板中还包括用于进行无线通讯传输的WIFI/蓝牙传输模块；通过WIFI/蓝牙传输模块与外部移动终端的通讯连接进行数据收集、数据传输、数据分析、数据存储以及数据反馈。
WIFI/蓝牙无线连接模块，用于设置手势控制灵敏度相关参数/夜灯开启阈值及亮度/接近距离阈值等，以及记录马桶开关次数(推测如厕次数和如厕时间等。
优选地，所述盖体外部还设置有用于对内部充电电池组件的电量进行信号指示的充电欠电状态指示灯。
优选地，所述主控制电路板中还设置有用于对马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机盒盖过程进行势能回收的势能回收电路单元。
优选地，所述坐圈与盖体之间还设置有用于对坐圈与盖体的开合角度进行精确检测的陀螺仪组件以及用于对坐圈以及盖体的开合状态进行检测的霍尔开关传感器组件或机械开关组件；所述霍尔开关传感器组件包括至少一个安设于坐圈上或盖体上的霍尔开关以及与所述霍尔开关进行磁性感应感测的金属片；所述金属片设置于所述坐圈上或盖体上，与霍尔开关相互匹配；所述陀螺仪组件包括设置于所述坐圈及盖体内侧部位的陀螺仪。
优选地，所述主控制电路板包括多个PID控制模块以及PWM控制接口；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接马桶盖伺服驱动电路后与马桶盖伺服电机相连接；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接坐圈伺服电机驱动电路后与坐圈伺服电机相连接；且所述控制单元的PID控制模块接收来自陀螺仪的角度数据反馈信息。
选用伺服电机控制，电机开合使用PID算法，确保开闭的快速与稳定。
势能回收电路，合盖操作时可以回收一定能量，增加势能回收电路，实现电机闭合时的能量回收，更节能。
优选地，所述盖体正面还设置有用于进行信息显示的LCD/LED/OLED显示屏；所述LCD/LED/OLED显示屏与主控制电路板电性连接。
优选地，坐圈内侧还环绕设置有电阻加热层；该电阻加热层与主控制电路板电性连接。
可以在实际使用中进行坐圈加热处理，提升使用体验度，关于控制部件对加热加热层(电阻丝)的控制为本领域的常规技术手段。
与现有技术相比，本发明一种带有手势控制的智能马桶1通过同时设置马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体，盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器，主控制电路板中设置有充电管理电路单元、放电管理电路单元以及供电电路单元，在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机，实际应用过程中，使用者可以通过手势控制马桶盖体或坐圈，可以设定不同的挥手方向，开启后任意挥手闭合盖体，采用ToF(Time of Flying)传感技术，更精准，误判更低，体积更小，功耗更低，更便于跟马桶盖进行集成。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：包括马桶体、设置于所述马桶体上部的坐圈以及与所述坐圈通过旋转轴相连接的盖体；
所述盖体内部设置有主控制电路板、充电电池组件，且在所述盖体前部设置有用于对接近所述盖体的使用者进行感应感测的TOF感应传感器；
在所述坐圈与盖体的连接部位分别设置有马桶盖伺服电机和/或坐圈伺服电机；
所述充电电池组件、TOF感应传感器、马桶盖伺服电机和坐圈伺服电机与主控制电路板电性连接。
2.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述TOF感应传感器包括多个单点TOF传感器组合或单颗TOF阵列。
3.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述马桶体外侧还安设有小夜灯；还包括用于感测环境光照亮度的光感传感器；所述小夜灯、光感传感器与主控制电路板电性连接。
4.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述主控制电路板中还包括用于进行无线通讯传输的WIFI/蓝牙传输模块；通过WIFI/蓝牙传输模块与外部移动终端进行通讯连接。
5.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述盖体外部还设置有用于对内部充电电池组件的电量进行信号指示的充电欠电状态指示灯。
6.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述主控制电路板中还设置有势能回收电路单元。
7.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述坐圈与盖体之间还设置有用于对坐圈与盖体的开合角度进行精确检测的陀螺仪组件以及用于对坐圈以及盖体的开合状态进行检测的霍尔开关传感器组件或机械开关组件。
8.如权利要求7所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述主控制电路板包括多个PID控制模块以及PWM控制接口；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接马桶盖伺服驱动电路后与马桶盖伺服电机相连接；所述主控制电路板的PID控制模块通过连接坐圈伺服电机驱动电路后与坐圈伺服电机相连接；且所述控制单元的PID控制模块接收来自陀螺仪的角度数据反馈信息。
9.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述盖体正面还设置有用于进行信息显示的LCD/LED/OLED显示屏；所述LCD/LED/OLED显示屏与主控制电路板电性连接。
10.如权利要求1所述的一种带有手势控制的智能马桶，其特征在于：所述坐圈内侧还环绕设置有电阻加热层；该电阻加热层与主控制电路板电性连接。
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