CN112942517B - 一种智能马桶的冲厕控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种智能马桶的冲厕控制方法和系统，预先在座圈上设置微波传感器，包括如下：1)获取盖板的状态，当盖板打开时，进入步骤2)；当盖板关闭时，若检测到第一区域的人体信号，则打开盖板，进入步骤2)；2)获取座圈的状态，当座圈打开时，进入步骤4)；当座圈关闭时，若着座，则进入步骤3)，若未着座，结合第一区域的人体信号判断是否为站立使用，若是，则打开座圈，进入步骤4)；3)关闭微波传感器，根据着座状态判断是否开启大冲；4)获取第二区域的人体信号，开启计时，若在预设的时间长度内未检测到人体信号，则控制开启小冲。本发明能有效避免使用过程中误触发动作的发生，提升了产品的可靠性和用户体验。

Description

一种智能马桶的冲厕控制方法和系统

技术领域

本发明涉及卫浴领域，特别是指一种智能马桶的冲厕控制方法和系统。

背景技术

智能马桶的控制方式之一是采用脚感来实现翻盖、翻圈和冲水等功能，以避免用手直接接触马桶部件带来的交叉污染及卫生问题，而靠单一触发感应电路完成多种功能指令只能靠软件进行逻辑定义,例如首次触发打开外盖-二次触发打开座圈,再次触发关盖冲水,在这几种功能之间进行循环。

当前脚感触发技术最常用的主要有两种:红外感应触发方式和微波感应触发方式

红外感应主要是靠安装在马桶陶瓷下部的红外传感器探测人体脚部的红外信号并传输给控制执行机构来完成对产品的控制：而由于红外传感器固有的先天缺陷在实际应用过程中存在着诸多问题：

1、红外传感器的中的红外发射和接收管的发射和接收角度小、指向性强，所以红外接收器必须固定在靠近脚部方便触发的位置，但在使用马桶的过程中最便于脚感操控的区域也是脚步活动最集中的区域,所以也容易带来脚感操控的误触发动作发生；

2、另外红外传感器的抗干扰能力差，遇到浴霸等设备发出的红外光线时会对红外传感器产生影响；另外光滑的地面产生的镜面反射也会影响红外传感器的工作；

3、红外传感器对用户所穿着的鞋子的材质也较敏感,个别材质如粗糙亚光的深色表面会形成漫反射,影响传感器对感应信号的接收,造成触发失效。

微波传感器的优点是对非金属材料有较好的穿透性并且探测角度较红外传感器要大,不用担心机壳或陶瓷等材料的阻挡所以在安装时的位置选择性更大,而市场上采用微波传感器实现脚感控制的智能马桶主要是利用微波传感器的特点,完成开盖或冲水操作之一的单一功能，如果完成上述开盖--开圈--冲水的循环逻辑，以现有结构方式会造成尤其是男士在站立小便时发生上一个功能执行后误触发执行下一个功能,而产生误触最主要的原因是由于其传感器的设计安装时没有考虑到使用马桶的整个行为和动态过程并采取主动规避的措施,所以当前这两种技术如果想实现开盖、开圈和冲水的连续多功能操控就无法避免误触发的发生。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中采用采用红外感应触发方式和微波感应触发方式实现开盖、开圈和冲水的连续多功能操控容易发生误触的缺陷，提出一种智能马桶的冲厕控制方法和系统，能有效避免误触。

本发明采用如下技术方案：

一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：预先在座圈上设置微波传感器，则座圈关闭时，其检测第一区域的人体信号，座圈打开时，其检测第二区域的人体信号；具体包括如下步骤：

1)获取盖板的状态，当盖板打开时，进入步骤2)；当盖板关闭时，若检测到第一区域的人体信号，则打开盖板，进入步骤2)；

2)获取座圈的状态，当座圈打开时，进入步骤4)；当座圈关闭时，若着座，则进入步骤3)，若未着座，结合第一区域的人体信号判断是否为站立使用，若为站立使用，则打开座圈，进入步骤4)；

3)关闭微波传感器，根据着座状态判断是否开启大冲，开启大冲后，开启微波传感器；

4)获取微波传感器的人体信号，开启计时，若在预设的时间长度内未检测到第二区域的人体信号，则控制开启小冲。

优选的，步骤1)中，盖板关闭时，若未检测到第一区域的人体信号，则持续获取微波传感器的信号，并维持盖板关闭状态。

优选的，步骤2)中，当座圈关闭时，若未着座，且检测到第一区域的人体信号，则为站立使用，打开座圈，若未检测到第一区域的人体信号，则持续获取微波传感器的信号。

优选的，步骤3)中，关闭微波传感器，当着座状态由着座转变为非着座时，控制开启大冲。

优选的，步骤3)中，先关闭盖板，再开启大冲，或者关闭盖板同时开启大冲。

优选的，步骤3)中，开启大冲后，开启微波传感器并计时，当在预设的时间长度未检测到第一区域的人体信号，则控制盖板关闭。

优选的，步骤4)中，关闭座圈和盖板，再开启小冲，或者关闭座圈和盖板的同时开启小冲。

优选的，步骤4)中，开启小冲后，开启计时，当在预设的时间长度未检测到第二区域的人体信号，则控制座圈和盖板关闭。

优选的，所述微波传感器安装于所述座圈底面，座圈关闭时，所述第一区域为沿座圈底面向马桶底部延伸，座圈打开时，所述第二区域为沿座圈底面朝向马桶前方延伸。

一种智能马桶的冲厕控制系统，其特征在于：包括

盖板控制模块，用于控制盖板打开或关闭，并设有盖板传感器以检测盖板状态；

座圈控制模块，用于控制座圈打开或关闭，并设有座圈传感器以检测座圈状态；

微波传感器，安装于座圈上，座圈关闭时，其检测第一区域的人体信号，座圈打开时，其检测第二区域的人体信号；

着座传感器，安装于座圈上，用于检测是否着座；

冲刷模块，用于执行冲刷操作；

中央控制器，与盖板控制模块、座圈控制模块、微波传感器、着座传感器和冲刷模块相连，用于执行上述的一种智能马桶的冲厕控制方法。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的方法和系统，将微波传感器安装在座圈上，通过座圈的开关状态实现不同区域的人体信号的动态侦测，并结合是否着座、微波传感器信号等控制开盖、开圈、自动冲水等一整套循环控制功能，能有效避免使用过程中误触发动作的发生，提升了产品的可靠性和用户体验。

2、本发明的方法和系统，可依据着座状态和第一区域的人体信号判断确定是站立使用还是着座使用，根据第二区域的人体信号判断站立使用的冲刷时机，着座使用时，关闭微波传感器，根据着座状态判断冲刷时机，充分考虑着座使用或站立使用的不同情况，实现准确控制，避免误触。

3、本发明的方法和系统，可在大冲或小冲时，关闭盖板或座圈，或者可根据第一区域或第二区域的人体信号判断是否关闭盖板或座圈，满足不同使用需求。

4、本发明的方法和系统，将微波传感器安装于座圈，座圈关闭时，第一区域为沿座圈底面向马桶底部延伸，以便于检测到脚部；座圈打开时，第二区域为沿座圈底面朝向马桶前方延伸，能够探测小便时下落的液体或移动的人体，能准确判定是否使用完毕且离开，避免由于脚部移动产生误触开启冲刷功能。

5、本发明的方法和系统，采用微波传感器，利用了雷达波束角的发射特性，结合盖板开启和关闭，实现了发射角度的转动，以便最大限度地利用波速覆盖范围，提高感应区域的灵敏度。

6、本发明的方法和系统，利用微波传感器能穿透非金属材料的特性，能直接接收底面的脚部移动信号，无需破坏马桶外观，且由于座圈的密闭性，微波传感器的防水性能更好，增加其在高湿环境下的可靠性。

附图说明

图1为马桶结构图；

图2为本发明第一区域和第二区域示意图；

图3为本发明方法流程图；

图4为本发明系统模块图；

其中：

10、马桶，11、盖板，12、座圈，13、盖板控制模块，14、座圈控制模块，15、中央控制器，16、冲刷模块，30、微波传感器，40、着座传感器，41、第一区域，42、第二区域，50、座圈传感器，60、盖板传感器。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图3，一种智能马桶的冲厕控制方法，预先在座圈12上设置微波传感器30，则座圈12关闭时，其检测第一区域41的人体信号，座圈12打开时，其检测第二区域42的人体信号；具体包括如下步骤：

1)获取盖板11的状态，当盖板11打开时，进入步骤2)；当盖板11关闭时，若检测到第一区域41的人体信号，说明要使用马桶10，则打开盖板11，进入步骤2)。

马桶开启工作时，开启微波传感器30来检测人体信号。当盖板11关闭时，若未检测到第一区域41的人体信号，则持续获取微波传感器30的信号，并维持盖板11关闭状态。

2)获取座圈12的状态，当座圈12打开时，进入步骤4)；当座圈12关闭时，若着座，说明为着座使用，则进入步骤3)，若未着座，结合第一区域41的人体信号判断是否为站立使用，若为站立使用，则打开座圈12，进入步骤4)。

该步骤中，当座圈12关闭时，若未着座，且检测到第一区域41的人体信号，则判定使用者为男性，采用站立使用，则打开座圈12，若未检测到第一区域41的人体信号，则持续获取微波传感器30的信号，维持座圈12关闭状态。

3)关闭微波传感器30，根据着座状态判断是否开启大冲，开启大冲后，开启微波传感器30。具体的，该步骤中，当着座状态由着座转变为非着座时，说明用户使用完毕且已离开，则控制开启大冲，回到步骤1)。该大冲可以是全排或大排。

4)获取微波传感器30的人体信号，开启计时，若在预设的时间长度内未检测到第二区域42的人体信号，则控制开启小冲。

该步骤中，若在预设的时间长度内仍检测到第二区域42的人体信号，说明用户为站立小便，则不作回应，维持盖板11和座圈12打开，且重新计时。若在预设的时间长度内未检测到第二区域42的人体信号，说明用户使用完毕，且已离开，则控制开启小冲，之后，回到步骤1)。该小冲可以是半排或小排。

实际应用中，参见图1至图2，微波传感器30可安装于座圈12底面，且密封设置。座圈12关闭时，第一区域41为沿座圈12底面向马桶10底部延伸，当人体靠近马桶10时，第一区域41可覆盖至人体脚部位置，微波传感器30可检测到人体信号。座圈12打开时，第二区域42为沿座圈12底面朝向马桶10前方延伸，当人体靠近马桶10或着座或小便时，第二区域42可覆盖人体躯干或腿部等位置，即微波传感器30可检测到人体或运动的尿液，输出人体信号。

进一步的，在步骤3)中，用户使用完毕且离开后，先关闭盖板11，再开启大冲，或者关闭盖板11同时开启大冲，可根据实际情况设定，其中，盖板11还可设置成延时关闭。

进一步的，在步骤4)中，用户使用完毕且离开后，先关闭座圈12和盖板11，再开启小冲，或者关闭座圈12和盖板11的同时开启小冲，其中，座圈12和盖板11还可设置成延时关闭。

本发明中，为了保护盖板11和座圈12的相关驱动结构，在盖板11打开或关闭或者座圈12打开过程中，若检测到着座，则停止打开盖板11或座圈12，即马桶10的中央控制器15将停止向盖板控制模块13或座圈控制模块14发送开盖或开圈指令，直至接收到的着座的触发信号解除为止。

基于此，参见图4，本发明还提出一种智能马桶的冲厕控制系统，安装于马桶10上，包括如下：

盖板控制模块13，用于控制盖板11打开或关闭，并设有盖板传感器60以检测盖板11状态，包括开启或关闭。其可为常规的驱动结构，包括电机和传动部件等，通过电机和传动部件控制盖板11翻转实现开启或关闭。该盖板传感器60可采用位置传感器或接触传感器等。

座圈控制模块14，用于控制座圈12打开或关闭，并设有座圈传感器50以检测座圈12状态，包括开启或关闭。其可为常规的驱动结构，包括电机和传动部件等，通过电机和传动部件控制座圈12翻转实现开启或关闭。该座圈传感器50可采用位置传感器或接触传感器等。实际应用中，座圈传感器50和盖板传感器60可采用两个独立的传感器部件。

微波传感器30，安装于座圈12上，座圈12关闭时，其检测第一区域41的人体信号，座圈12打开时，其检测第二区域42的人体信号。该微波传感器30可安装于座圈12底面合适位置，可以位于座圈12关闭状态时的左侧、右侧、前侧或后侧等，其数量可以是一个或两个甚至更多，优选的，微波传感器30为一个，位于座圈12的左侧或右侧中部。实际应用中，该微波传感器30还连接有处理模块，用于接收微波传感器30检测到的感应信号，进行A/D模数转换后传送至中央控制器15。

着座传感器40，安装于座圈12上，用于检测是否着座。该着座传感器40可采用电容式触摸传感器或压力传感器等相关的传感器件。

冲刷模块16，用于执行冲刷操作，该冲刷模块16包括控制阀和冲刷管路，实现的功能可以是大冲或小冲等。

中央控制器15，与盖板控制模块13、座圈控制模块14、微波传感器30、着座传感器40和冲刷模块16相连，用于执行上述的一种智能马桶的冲厕控制方法。

本发明的系统，常规状态下，微波传感器30开启，具体工作原理如下：

1)中央控制器15通过盖板传感器60获取盖板11的状态，当盖板11打开时，进入步骤2)；当盖板11关闭时，获取微波传感器30的信号，若检测到第一区域41的人体信号，则控制盖板控制模块13动作打开盖板11，进入步骤2)。

2)通过座圈传感器50获取座圈12的状态，当座圈12打开时，进入步骤4)；当座圈12关闭时，通过着座传感器40判断是否着座，若着座，则进入步骤3)，若未着座，获取微波传感器30的信号，若检测到第一区域41的人体信号，则判定为站立使用，控制座圈控制模块动作打开座圈12，进入步骤4)。

3)中央控制器15控制关闭微波传感器30，获取着座传感器40的信号，若为着座变为非着座，说明用户已经使用完毕并离开，则控制关闭盖板11且控制冲刷模块16开启大冲，重新开启微波传感器30。

4)获取微波传感器30的人体信号，开启计时，若在预设的时间长度内未检测到第二区域42的人体信号，说明用户已经使用完毕并离开，则控制关闭座圈12和盖板11且控制冲刷模块16开启小冲。

实施例二

一种智能马桶的冲厕控制方法和系统，其主要特征与实施例一相同，区别在于：在步骤3)中，开启大冲后，开启微波传感器30并计时，当在预设的时间长度未检测到第一区域41的人体信号，则控制盖板11关闭。步骤4)中，开启小冲后，开启计时，当在预设的时间长度未检测到第二区域42的人体信号，则控制座圈12和盖板11关闭。

即在冲刷后，还需要进一步判断用户是否重新靠近马桶10或者有其它人靠近马桶10，以便于判断是否关闭盖板11和/或座圈12，具体包括如下：

站立使用时，盖板11和座圈12均为打开状态，冲刷后，当微波传感器30在预设的时间长度内未检测到第二区域42的人体信号，说明用户已离开一段时间，则中央控制器15控制座圈12和盖板11关闭。

着座使用时，盖板11打开，座圈12关闭，冲刷后，重新开启微波传感器30，当第一区域41在预设的时间长度内未检测到人体信号，说明用户已离开一段时间，则控制盖板11关闭。

若在冲刷后的预设的时间长度内检测到人体信号，说明用户还未离开或者有人重新靠近马桶10，则重新计时，维持盖板11和座圈12的状态。

本发明中，可根据用户的使用习惯或应用场合预先设定中央控制器15中的预设时间长度，具体数值不作限定。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：预先在座圈底面上设置微波传感器，则座圈关闭时，其检测第一区域的人体信号，所述第一区域为沿座圈底面向马桶底部延伸，座圈打开时，其检测第二区域的人体信号；所述第二区域为沿座圈底面朝向马桶前方延伸具体包括如下步骤：

1)获取盖板的状态，当盖板打开时，进入步骤2)；当盖板关闭时，若检测到第一区域的人体信号，则打开盖板，进入步骤2)；

2)获取座圈的状态，当座圈打开时，进入步骤4)；当座圈关闭时，若着座，则进入步骤3)，若未着座，结合第一区域的人体信号判断是否为站立使用，若为站立使用，则打开座圈，进入步骤4)；

3)关闭微波传感器，根据着座状态判断是否开启大冲，开启大冲后，开启微波传感器；

4)获取微波传感器的人体信号，开启计时，若在预设的时间长度内未检测到第二区域的人体信号，则控制开启小冲。

2.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤1)中，盖板关闭时，若未检测到第一区域的人体信号，则持续获取微波传感器的信号，并维持盖板关闭状态。

3.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤2)中，当座圈关闭时，若未着座，且检测到第一区域的人体信号，则为站立使用，打开座圈，若未检测到第一区域的人体信号，则持续获取微波传感器的信号。

4.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤3)中，关闭微波传感器，当着座状态由着座转变为非着座时，控制开启大冲。

5.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤3)中，先关闭盖板，再开启大冲，或者关闭盖板同时开启大冲。

6.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤3)中，开启大冲后，开启微波传感器并计时，当在预设的时间长度未检测到第一区域的人体信号，则控制盖板关闭。

7.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤4)中，关闭座圈和盖板，再开启小冲，或者关闭座圈和盖板的同时开启小冲。

8.如权利要求1所述的一种智能马桶的冲厕控制方法，其特征在于：步骤4)中，开启小冲后，开启计时，当在预设的时间长度未检测到第二区域的人体信号，则控制座圈和盖板关闭。

9.一种智能马桶的冲厕控制系统，其特征在于：包括

盖板控制模块，用于控制盖板打开或关闭，并设有盖板传感器以检测盖板状态；

座圈控制模块，用于控制座圈打开或关闭，并设有座圈传感器以检测座圈状态；

微波传感器，安装于座圈上，座圈关闭时，其检测第一区域的人体信号，座圈打开时，其检测第二区域的人体信号；

着座传感器，安装于座圈上，用于检测是否着座；

冲刷模块，用于执行冲刷操作；

中央控制器，与盖板控制模块、座圈控制模块、微波传感器、着座传感器和冲刷模块相连，用于执行权利要求1至8中任一项所述的一种智能马桶的冲厕控制方法。

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