CN112213963B - 一种马桶自动冲水的控制方法、系统及智能马桶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马桶自动冲水的控制方法、系统及智能马桶，所述控制方法包括以下步骤1：给马桶上电；步骤2：通过第一检测模块对人体是否入座进行检测，通过第二检测模块对马桶内液体的物理属性进行检测；步骤3：当第一检测模块未检测到人体入座，并且当第二检测模块检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则能够控制马桶执行冲水，冲水结束后返回到步骤2；当未检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则重复步骤2。所述系统包括着座感应模块，TDS检测模块，和冲水控制模块。本发明提供的马桶自动冲水的控制方法可以提高马桶的使用体验，无需人为触压，将着座感应和检测马桶内液位的物理属性相结合，实现准确控制，方便用户使用。

Description

一种马桶自动冲水的控制方法、系统及智能马桶

技术领域

本发明涉及马桶自动控制技术领域，尤其是一种马桶自动冲水的控制方法、系统及智能马桶。

背景技术

马桶又称坐便器，方便了人们的生活，由于马桶安装在地面上，马桶自身的高度有限，在使用完后需要人为弯腰摁机械开关进行冲水，比较麻烦，影响舒适性。为了解决这个问题，市面上应用较广，舒适性更强的解决方案为，在坐便器底部装上机械按键或者电容式脚感，在男性小便完，需要进行冲水时，用脚去触碰脚感，给主板一个冲水信号，从而实现冲水，省去了弯腰的麻烦，极大地提升了便利性。

然而，不管是机械按键或者电容式脚感，都需要人做出动作给主板信号，还是存在不方便性，不够智能。而且对于腿脚不便的人并不友好。

专利申请CN109138102A公开了一种自动感应冲水的方形马桶，包括水箱(1)、控制箱(4)和底座(7)，所述控制箱(4)安装在水箱(1)的下方，控制箱(4)固定安装在底座(7)上，所述控制箱(4)的内部设有用于连接水箱(1)和底座(7)的下水管(6)，所述水箱(1)上安装有用于检测人体信息的人体感应传感器(8)，控制箱(4)的内部还设有控制器(5)，下水管(6)内部安装有电磁阀(15)，人体感应传感器(8)和电磁阀(15)均连接控制器(5)。该装置通过人体感应传感器对用户进行检测，以作为判断依据。然而这种单一的人体感应方式容易出错，例如马桶清洁人员进入可能引起误判；感应传感器故障可能造成持续冲水，产生资源浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的马桶自动冲水的准确控制问题，提供一种马桶自动冲水的控制方法，

本发明还提供一种马桶自动冲水的控制系统，通过着座感应模块、TDS检测模块及冲水控制模块的配合，实现无需人为弯腰按压，或者脚部触压，自动进行冲水，提升马桶的使用体验。

最后，本发明还保护一种智能马桶，采用所述马桶自动冲水的控制方法，或者采用所述马桶自动冲水的控制系统，来实现对冲水的智能控制。

具体方案如下：

一种马桶自动冲水的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电；

步骤2：通过第一检测模块对人体是否入座进行检测，通过第二检测模块对马桶内液体的物理属性进行检测；

步骤3：当第一检测模块未检测到人体入座，并且当第二检测模块检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则能够控制马桶执行冲水，冲水结束后返回到步骤2；当未检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则重复步骤2。

进一步的，所述物理属性为马桶内液体位于液封处的TDS值，或者马桶内液体位于液封处的电导率值：

优选地，所述物理属性是通过TDS检测传感器，获得马桶内液封处的TDS值；或者，所述物理属性是通过电导率检测传感器，获得马桶内液封处的电导率值。

进一步的，所述步骤3中，若所述第一检测模块检测到人体入座后，又检测到人体离座，则控制马桶执行冲水。

进一步的，所述步骤3中，若所述第一检测模块检测到人体入座后，并且当第二检测模块检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则控制马桶执行冲水。

进一步的，所述第一检测模块为着座感应器，通过着座感应器进行着座检测，所述着座感应器设置在马桶的座圈上，或者是，所述第一检测模块通过检测马桶座圈的开闭状态进而判断人体是否入座。

进一步的，所述步骤3中，当第一检测模块未检测到人体入座，并且当检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，马桶延时一预设时间段后执行冲水，或者是，结合人体感应器检测用户是否离开，当用户离开到预设距离之外后启动冲水。

进一步的，所述物理属性产生符合条件的变化中，所述变化包括马桶内液封处的TDS值或电导率值超过设置的临界值T、相邻两次检测马桶内液封处的TDS值或电导率值超过系统设置的差值，或者马桶内液封处的多个连续TDS值或电导率值的总体标准偏差σ超过预设值。

进一步的，所述马桶自动冲水的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电，并连通水路后通过第二检测模块检测马桶内液封处的初始TDS值或电导率值T0，将T0与预设差值相加得到判断是否自动冲水的临界TDS值或电导率值T1；

步骤2：第一检测模块对马桶使用状态进行检测，第二检测模块检测马桶内液封处的TDS值或电导率值X；

步骤3：将检测到X值与T1比较，若X大于预设值T1，则控制马桶执行冲水，冲水完成后返回到步骤2；若X小于预设值T1，则重复步骤2。

进一步的，所述马桶自动冲水的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电，

步骤2：第一检测模块对马桶使用状态进行检测，第二检测模块进行第一次检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X1，之后第二检测模块进行第二次检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X2；

步骤3：当X1-X2差值在系统预设范围外，则控制马桶执行冲水，冲水完后返回到步骤2；当X1-X2差值在系统预设范围内时，则继续检测马桶液封处的TDS值或电导率值Xn，直到相邻两次检测的差值在系统预设范围外，则控制马桶执行冲水。

进一步的，所述马桶自动冲水的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电，

步骤2：第一检测模块对马桶使用状态进行检测，第二检测模块进行检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X1，之后连续多次进行检测马桶液封处的TDS值或电导率值检测，分别记为X2、X3、X4……Xn；

步骤3：计算X1、X2、X3、X4……Xn的总体标准偏差σ，若σ大于系统预设值，则控制马桶执行冲水，冲完水后返回到步骤2；若σ小于系统预设值，则继续检测并计算多个TDS值或电导率值的标准偏差的σ，直到满足σ大于系统预设值。

进一步的，还包括步骤4，冲水过程中检测马桶液封处的TDS值或电导率值，当检测到TDS值或电导率值为0，则判断马桶执行正常冲水并返回至步骤2，当未检测到TDS值或电导率值为0，则判断马桶冲水异常。

优选地，步骤4中，当判断马桶冲水异常时，继续检测马桶液封处的TDS值或电导率值，并与临界值T比较，直到检测到TDS值或电导率值小于临界值T，则进行步骤2。

本发明还保护利用所述的马桶自动冲水的控制方法的马桶自动冲水的控制系统，包括：

第一检测模块，所述第一检测模块用于检测用户是否入座；

第二检测模块，所述第二检测模块进行马桶内液体物理属性的数值检测；

冲水控制模块，所述冲水控制模块将检测到的物理属性的数值与预设冲水临界条件进行比较，从而实现马桶冲水的自动控制。

本发明还保护一种智能马桶，采用所述马桶自动冲水的控制方法，或者采用所述马桶自动冲水的控制系统。

有益效果：

本发明中，所述马桶自动冲水的控制方法，通过着座检测和马桶内液位的物理属性的检测相结合，来设计智能控制小便时冲水的方案，方便马桶的使用。

再则，本发明所述马桶自动冲水的控制方法中，利用冲水过程中检测马桶内液位的物理属性，以排除马桶堵塞引起的干扰，优化控制准确性。

进一步地，本发明通过结合红外人体感应器检测用户是否离开，当用户离开口到预设距离之外后启动冲水，在马桶内液位的物理属性检测的基础上，使得控制方案更加有效，避免误判或者冲水溅湿情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1是本发明一个实施例1提供的马桶自动冲水的控制流程图；

图2是本发明一个实施例2提供的马桶自动冲水的控制流程图；

图3是本发明一个实施例3提供的马桶自动冲水的控制流程图；

图4是本发明一个实施例4提供的马桶自动冲水的控制流程图；

图5是本发明一个实施例5提供的马桶自动冲水的控制流程图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本发明中，马桶上电是指接通电源通过上电，达到给智能马桶供电的目的。

本发明中，对上电后的马桶连通水路，使自来水管中的水进入马桶中，形成初始液位，对液位的物理属性进行检测，优选对液封处的总溶解性固体物质的含量(TDS值)，或者马桶内液体位于液封处的电导率进行检测。其设计原理在于：人体尿液在进入坐便器液封内以后，会改变液封位的物理属性，例如总溶解性固体物质的含量，或者电导率，通过检测物理属性的变化，从而判断用户是否有进行小便/大便，进行冲水控制。

由于不同地区的水质不同，因此马桶连通水路后需要进行检测初始液位的物理属性，记为T0，T0加上第一预设差值得到T1，加上第二预设差值得到T2，后续的检测以此作为参照，从而提高控制的准确性和适应性。

本发明中，着座检测用于检测用户是否着座，若检测到着座则持续检测是否着座。若未检测到着座，则检测液封处的TDS值，并与T1比较，当T大于T1时，控制马桶延迟后进行冲水，当T小于T1时，重复步骤2中的所述着座检测。

本发明中，还可以通过相邻两次检测液封处的TDS值的比较，来进行冲水控制，即所述步骤2中，若未检测到着座，则进行第一次检测马桶内液位的物理属性，记为X1，之后进行第二次检测马桶内液位的物理属性，记为X2；当X1-X2在预设范围外时，控制马桶延迟后进行冲水，当X1-X2在预设范围内时，则继续检测马桶内液位的物理属性Xn，直到相邻两次检测的差值在预设范围外，控制马桶延迟后进行冲水。

为了及时解决马桶使用过程中堵塞情况，本发明优选在冲水过程中检测马桶内液位的物理属性，以排除马桶堵塞引起的干扰。具体的，冲水过程中检测马桶内液封处的TDS值，若检测到TDS值＝0，表明马桶未堵塞，控制马桶冲水后恢复到初始状态，即步骤2中所述着座检测；若未检测到TDS值＝0，表明马桶发生堵塞，控制马桶继续检测马桶内液体位于液封处的TDS值，并提醒用户，直到马桶被疏通后，检测到TDS值小于等于T2，则关闭所述提醒并控制马桶恢复到初始状态，即步骤2中所述着座检测。

本发明还可以引入红外人体感应器，结合TDS检测，在感应到用户离开后再启动冲水程序。例如，所述步骤3中，当T大于预设值T1时，结合红外人体感应器检测用户是否离开，当用户离开到预设距离之外后再启动冲水。

实施例1

一种马桶自动冲水的控制方法，控制流程参考图1，对马桶上电或者重启后，连通水路，利用TDS模块检测液封的初始tds值T0，并将此值与预设差值相加得到判断是否自动冲水的临界值T1，之后开始检测是否着座。TDS模块可以采用常规芯片集成产品，例如型号为壹环科技生产的微型TDS流量传感器。对于同一地域的马桶，由于自来水的水质稳定，也可以预设一个固定值，此值即为T1,上电时不进行校准。在具体的实施例中，T0＝90-110单位ppm，T1＝300单位ppm。

着座检测采用着座感应器，例如展鹰智能卫浴提供的马桶着座传感器KMC01。着座感应器可以设置在马桶的座圈上，或者是，所述第一检测模块通过检测马桶座圈的开闭状态进而判断人体是否入座。若检测到着座则持续检测是否着座；若未检测到着座，则检测液封TDS值X，并与T1比较。若检测值X小于预设值T1则开始新的大循环，即进入到着座检测。若检测值X大于预设值T1则延迟一段时间后执行冲水动作。

在其他的实施例中，还可以在所述第一检测模块检测到人体入座后，又检测到人体离座，则控制马桶执行冲水。针对现实使用中，检测到有人入座，并且检测到有人排便，在人离开后则启动冲水。

实施例2

一种马桶自动冲水的控制方法，控制流程参考图2，对马桶上电或者重启后，连通水路，利用TDS模块检测液封的tds值，TDS模块可以采用常规芯片集成产品，例如型号为壹环科技生产的微型TDS流量传感器。

之后进行着座检测，若检测到着座则持续检测是否着座；若未检测到着座，则检测液封TDS值，记为X1，之后第二次检测液封TDS值，记为X2，当X1-X2在预设范围外时，控制马桶延迟后进行冲水，当X1-X2在预设范围内时，则继续检测马桶内液位的物理属性Xn，直到相邻两侧检测的差值在预设范围外时，控制马桶延迟后进行冲水。

在具体的实施例中，T0＝90-110单位ppm。

实施例3

一种马桶自动冲水的控制方法，控制流程参考图3，程序中预设两个差值，智能马桶上电时，则马上检测液封的TDS值，记为T0，并将此值与预设两个差值相加得到判断是否自动冲水的临界值T1和判断马桶在冲水异常时是否跳出死循环的临界值T2，之后开始检测是否着座。

若检测到着座，则持续检测是否离座，若检测到离座，则执行冲水动作并且进行TDS值检测，冲完水后判断在冲水过程中是否有检测到TDS值为0(判断是否有形成虹吸，电极完全暴露在空气中)，若有为0则离座冲水程序完成，开始下一个大循环，即着座检测；若未检测到TDS值为0，则说明未形成虹吸，马桶冲水异常，为了保证智能马桶不一直冲水，则一直检测液封TDS值，只有当TDS值小于T2时，才能关闭提醒并开始下一个大循环，即着座检测。

若未检测到着座，则检测液封TDS值，并与T1比较，若检测值小于T1则开启新的大循环，若检测值大于T1则立即对用户提醒，告诉用户已检测到小便行为，并在延迟一段时间后执行冲水动作，之后步骤与上述离座冲水判断马桶是否冲水异常程序一致，不再赘述。

实施例4

一种马桶自动冲水的控制方法，控制流程参考图4，程序中预设两个差值，智能马桶上电时，则马上检测液封的TDS值，记为T0，并将此值与预设两个差值相加得到判断是否自动冲水的临界值T1和判断马桶在冲水异常时是否跳出死循环的临界值T2，之后开始检测是否着座。

若检测到着座，则执行离座冲水程序，与实施例3相同，不再赘述。

若未检测到着座，则通过人体感应器感应人体，在未感应到人体时则开始下一个大循环，即着座检测。若感应到人体，则开始检测液封的TDS值并判断检测值与T1关系，若检测小于T1，则开始下一个大循环，若检测值大于T1，则表明有人进行小便，此时人体感应器感应人体是否还在坐便器前，只有在人离开坐便器时，坐便器才会进行冲水动作，之后执行判断马桶是否冲水异常程序，与实施例3相同，不再赘述。

实施例5

一种马桶自动冲水的控制方法，控制流程参考图5，采用连续测得4个数值的总体标准偏差σ作为冲水判断条件，具体包括以下步骤：

对马桶上电或者重启后，利用TDS模块检测液封的TDS值，记录连续的4个TDS值T1、T2、T3、T4，并计算四个数值的总体标准偏差σ，若σ>5，则延时一段时间进行冲水动作，之后执行判断马桶是否冲水异常程序，与实施例3相同，不再赘述；若σ≤5则继续持续检测并计算连续4个值的σ，直到满足σ>5。

说明：本实施例中，样本数量可以为任意整数个，不仅仅为4个，σ也可以为合理的任意值，例如8，10或者15。

实施例6

一种马桶自动冲水的控制系统，包括：着座感应模块，所述着座感应模块用于检测用户是否着座；TDS检测模块，所述模块在用户着座后进行马桶内液体液封位置的TDS值检测；冲水控制模块，所述冲水控制模块将检测到的TDS值变化与预设条件进行比较，从而实现马桶冲水的自动控制。

上述结构中，着座感应模块可以采用着座感应器，例如展鹰智能卫浴提供的马桶着座传感器KMC01；TDS检测模块可以采用采用常规芯片集成产品，例如型号为壹环科技生产的微型TDS流量传感器；冲水控制模块采用电磁阀。

优选地，该控制系统还涉及红外人体感应模块，通过红外人体感应模块在检测到用户离开到预设距离之外后启动冲水。红外人体感应模块可以采用红外感应器，例如中感智能红外传感器D203S。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电；

步骤2：通过第一检测模块对人体是否入座进行检测，通过第二检测模块对马桶内液体的物理属性进行检测；

步骤3：当第一检测模块未检测到人体入座，并且当第二检测模块检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则能够控制马桶执行冲水，冲水结束后返回到步骤2；当未检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则重复步骤2；

所述物理属性是通过TDS检测传感器，获得马桶内液封处的TDS值；或者，所述物理属性是通过电导率检测传感器，获得马桶内液封处的电导率值；

所述物理属性产生符合条件的变化中，所述变化包括相邻两次检测马桶内液封处的TDS值或电导率值超过系统设置的差值，或者马桶内液封处的多个连续TDS值或电导率值的标准偏差σ超过预设值；

所述步骤3中，当第一检测模块未检测到人体入座，并且当检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，马桶延时一预设时间段后执行冲水，或者是，结合人体感应器检测用户是否离开，当用户离开到预设距离之外后启动冲水。

2.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，若所述第一检测模块检测到人体入座后，又检测到人体离座，则控制马桶执行冲水。

3.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，若所述第一检测模块检测到人体入座后，并且当第二检测模块检测到所述物理属性产生符合条件的变化时，则控制马桶执行冲水。

4.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：所述第一检测模块为着座感应器，通过着座感应器进行着座检测，所述着座感应器设置在马桶的座圈上，或者是，所述第一检测模块通过检测马桶座圈的开闭状态进而判断人体是否入座。

5.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电，

步骤2：第一检测模块对马桶使用状态进行检测，第二检测模块进行第一次检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X1，之后第二检测模块进行第二次检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X2；

步骤3：当X1-X2差值在系统预设范围外，则控制马桶执行冲水，冲水完后返回到步骤2；当X1-X2差值在系统预设范围内时，则继续检测马桶液封处的TDS值或电导率值Xn，直到相邻两次检测的差值在系统预设范围外，则控制马桶执行冲水。

6.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：给马桶上电，

步骤2：第一检测模块对马桶使用状态进行检测，第二检测模块进行检测马桶液封处的TDS值或电导率值，记为X1，之后连续多次进行检测马桶液封处的TDS值或电导率值检测，分别记为X2、X3、X4……Xn；

步骤3：计算X1、X2、X3、X4……Xn的总体标准偏差σ，若σ大于系统预设值，则控制马桶执行冲水，冲完水后返回到步骤2；若σ小于系统预设值，则继续检测并计算多个TDS值或电导率值的总体标准偏差的σ，直到满足σ大于系统预设值。

7.根据权利要求1所述马桶自动冲水的控制方法，其特征在于：还包括步骤4，冲水过程中检测马桶液封处的TDS值或电导率值，当检测到TDS值或电导率值为0，则判断马桶执行正常冲水并返回至步骤2，当未检测到TDS值或电导率值为0，则判断马桶冲水异常；

优选地，步骤4中，当判断马桶冲水异常时，继续检测马桶液封处的TDS值或电导率值，并与临界值T比较，直到检测到TDS值或电导率值小于临界值T，则进行步骤2。

8.一种利用权利要求1至7任一项所述的马桶自动冲水的控制方法的马桶自动冲水的控制系统，其特征在于：包括：

第一检测模块，所述第一检测模块用于检测用户是否入座；

第二检测模块，所述第二检测模块进行马桶内液体物理属性的数值检测；

冲水控制模块，所述冲水控制模块将检测到的物理属性的数值与预设冲水临界条件进行比较，从而实现马桶冲水的自动控制。

9.一种智能马桶，采用权利要求1-7任一项所述马桶自动冲水的控制方法，或者采用权利要求8所述马桶自动冲水的控制系统。

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