CN113585411A - 一种便器的冲洗方法、系统和小便器 - Google Patents

Abstract

一种便器的冲洗方法、系统和小便斗，在便器上设置第一感应装置和第二感应装置，如下步骤：1)关闭第二感应装置，开启第一感应装置持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第一有效感应区且位于第一有效感应区内的时间长度大于等于T1，进入步骤2)；否则重复本步骤；2)关闭第一感应装置，开启第二感应装置持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第二有效感应区且位于第二有效感应区内的时间长度大于等于T2，则进入步骤3)，否则回到步骤1)；3)通过第二感应装置判断第二有效感应区内持续检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T3，若是，则开启冲水；若否，重复本步骤。本发明能降低待机功耗，兼顾感应精度，有效避免漏检测或误检测问题。

Description

一种便器的冲洗方法、系统和小便器

技术领域

本发明涉及卫浴领域，特别是指一种便器的冲洗方法、系统和小便器。

背景技术

目前，市场上的感应小便斗大多采用普通的红外探头，普通红外探头是通过探头前的待测目标反射探头发射的普通红外线能量并被探头接收到来实现待测目标检测。这种普通红外探头的能耗比较低，能耗低于0.2mW。但由于不同的颜色对红外线反射量是不同的，所以检测距离也是不同，因此当人身上的衣服颜色不同时，就会造成漏检测而没有冲水，或者误检测导致误冲水等问题，可靠性较差。

因此，市场上出现了采用微波感应探头的便器，利用多普勒现象，近距离检测人体靠近或远离动作、手势动作，还有人体小便时身体晃动的动作，再经过主控板程序算法将检测到人体动作后主动延迟一定时间(比如3s)作为人体依然在冲洗装置前使用确认时间的检测方式，从而判别是否有人在使用冲洗装置，然后检测不到人体有动作后，再控制冲洗阀的开关进行冲洗。

微波感应具有抗射频干扰能力强、不受温度、湿度、光线、气流、尘埃等影响，可以安装在一定厚度的塑料、玻璃、木制等非金属的外壳里面，而对其探测功能技术没有影响，可以很好的解决普通红外感应的问题。但是，基于多普勒原理的微波动态感应方式过于敏感，若应用到小便斗上，有人走路经过前面的小便斗到后面的小便斗小便时，前面的小便斗容易因误感应到人体动作而误冲水，且微波感应缺点是耗电量大。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中采用红外探头容易发生漏检或误检，可靠性差，采用微波感应能耗高的缺陷，提出一种便器的冲洗方法、系统和小便器。

本发明采用如下技术方案：

一种便器的冲洗方法，其特征在于：在便器上设置第一感应装置和第二感应装置，该第一感应装置用于检测人体信号并设定与第一感应装置距离为D1的范围内为第一有效感应区，该第二感应装置用于检测人体距离信号并设定与第二感应装置距离为D2的范围为第二有效感应区；具体包括如下步骤：

1)关闭第二感应装置，开启第一感应装置持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第一有效感应区且位于第一有效感应区内的时间长度大于等于T1，T1为预设的第一阈值，则进入步骤2)；否则重复本步骤；

2)关闭第一感应装置，开启第二感应装置持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第二有效感应区且位于第二有效感应区内的时间长度大于等于T2，T2为预设的第二阈值，则判断为人体目标正在使用便器，进入步骤3)，否则回到步骤1)

3)通过第二感应装置判断第二有效感应区内持续检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T3，T3为预设的第三阈值，若是，则判断为人体目标离开，开启冲水；若否，则判断为人体目标未离开，重复本步骤。

步骤1)中，判断是否检测到的人体信号，若是，则判断为人体目标进入第一有效感应区并记录检测到该人体信号的时间点t1，若否，则判断为人体未进入第一有效感应区。

步骤1)中，判定为人体目标进入第一有效感应区后，持续检测第一有效感应区内人体目标的人体信号并记录人体信号对应的时间点；并且，在第一有效感应区内的持续检测人体信号的第一时间长度内，判断检测到人体信号并记录的最后一个时间点t2是否满足t2-t1≥T1，该第一时间长度大于等于T1，若是，则进入步骤2)。

步骤2)中，判断第二感应装置检测到的人体距离信号S1是否满足，S1≤D2，若满足，则判断为人体目标进入第二有效感应区并记录检测到该人体距离信号的时间点t3，若否，则判断为人体未进入第二有效感应区

步骤2)中，判定为人体目标进入第二有效感应区后，持续检测第二有效感应区内人体目标的人体距离信号并记录人体距离信号对应的时间点；则在第二有效感应区内的持续检测人体距离信号的第二时间长度内，判断检测到人体距离信号并记录的最后一个时间点t4是否满足t4-t3≥T2，该第二时间长度大于等于T2，若是，则判断为人体目标正在使用便器。

步骤3)中，设定在第二有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的时间点为t5，判断在之后持续检测第二有效感应区内人体距离信号的第三时间长度内，是否持续未检测到人体距离信号且判断未检测到人体距离信号的最后一个时间点t6是否满足t6-t5≥T3，该第三时间长度大于等于T3，若是，则判定为人体目标离开，开启冲水，若否则判定为人体目标未离开。

所述第一感应装置为红外传感器，该第二感应装置为毫米波传感器。所述T1的取值范围为1-2s，所述T2的取值范围为2-4s，所述T3的取值范围为2-5s；或者，所述D1的取值范围为50-100cm，所述D2的取值范围为40-60cm。

一种便器的冲洗控制系统，包括主控制器和冲洗阀，其特征在于：采用上述的一种便器的冲洗控制方法，该主控制器与冲洗阀、第一感应装置和第二感应装置相连。

一种小便斗，包括小便斗本体，其特征在于，该小便斗还设有上述的一种便器的冲洗控制系统。

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、本发明中，在待机状态下，开启功耗低的第一感应装置，关闭功耗高的第二感应装置，当第一感应装置检测到人体目标进入第一有效感应区域并停留一定时间后，再开启第二感应装置做进一步的检测，利用第二感应装置抗干扰能力强的特点，能精确判断人体目标是否正在使用便器，以及使用后是否离开，进而控制开启冲水，降低待机功耗，兼顾感应精度，有效避免漏检测或误检测问题；另外，可使用电池供电，避免布置电线外接电源供电，不美观及增加安装难度。

2、本发明中，通过记录的时间点t1、t2判断持续检测到第一有效感应区内的人体距离信号的时间长度是否满足要求，通过记录的时间点t3、t4判断持续检测到第二有效感应区内的人体距离信号的时间长度是否满足要求，通过记录的时间点t5、t6判断判断持续检测不到第二有效感应区内人体距离信号的时间长度是否满足要求，判断方式简单、可靠，且能有效避免微波动态感应方式因水流造成的误感应而自激持续冲水的情况。

3、本发明中，第一感应装置可采用红外传感器来判断人体目标有意向使用便器，降低待机功耗；第二感应装置采用微波传感器，即结合微波感应判断是否正在使用便器以及是否离开，抗干扰能力强，不受温度、湿度、光线、气流、尘埃等影响，精确感应。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明系统模块图；

其中：

10、主控制器，20、冲洗阀，30、第一感应装置，40、第二感应装置，50、电源模块。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

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。

参见图1，一种便器的冲洗方法，在便器上设置第一感应装置30和第二感应装置40，并设定与第一感应装置30距离为D1的范围内为第一有效感应区，与第二感应装置40距离为D2的范围为第二有效感应区。其中，第一感应装置30可采用低功耗但抗干扰能力弱、灵敏度不高的人体传感器，例如红外感应装置，该第二感应装置40可采用抗射频干扰能力强、灵敏度高但功耗较高的距离传感器，例如毫米波波传感器。其中，距离D1取值与第一感应装置30的安装位置相关。距离D2与第二感应装置40安装位置相关，距离D1和距离D2可相同或不同。

其中，第一有效感应区域是指与第一感应装置30的距离小于等于D1的区域，该D1的取值可根据实际使用条件而设定，其可设定D1取值范围为50-100cm，最佳值为70cm。该第一有效感应区域可小于等于第一感应装置30的感应区域。第二有效感应区域是指与第二感应装置的距离小于等于D2的区域，该D2的取值可根据实际使用条件而设定，其可设定D2取值范围为40-60cm，例如最佳值为50cm。该第二有效感应区域可小于等于第二感应装置40的感应区域。

本发明的方法，具体包括如下步骤：

1)关闭第二感应装置40，开启第一感应装置30持续检测人体信号，当检测到人体目标进入第一有效感应区且位于第一有效感应区内的时间长度大于等于T1，T1为预设的第一阈值，则进入步骤2)；否则重复本步骤。

该步骤中，设定常规状态下，开启低功耗的第一感应装置30来持续检测人体目标，判断是否检测到人体目标，若是，则判断为人体目标进入第一有效感应区并记录检测到该人体信号的时间点t1，若否，则判断为人体未进入第一有效感应区，重复本步骤，继续持续检测人体目标。

进一步的，判定为人体目标进入第一有效感应区域，再判定人体目标在第一有效感应区内的停留时间，以此判断人体目标是否有意向使用便器。具体的，持续检测第一有效感应区内人体目标的人体信号并记录人体信号对应的时间点，即对于检测到的在第一有效感应区内的每一个人体信号记录有对应的时间点；并且，在第一有效感应区内的持续检测人体信号的第一时间长度内，判断检测到人体信号并记录的最后一个时间点t2是否满足t2-t1≥T1，该第一时间长度大于等于T1，若是，则代表人体目标有意向使用便器，进入步骤2)，若否，则代表人体目标没有意向使用便器，重复本步骤，继续持续检测人体目标。

该步骤中，通过时间点t1、t2的差值来计算人体距离信号存在于有第一有效感应区内的时间长度，时间点t1也可设定成人体目标进入有效感应区后的下一个时间点，时间点t2也可设成第一时间长度内，检测到人体距离信号的最后一个时间点的下一时间点。时间点t1、t2的选择还可根据第一阈值T1的大小进行调整，不限于此。

2)关闭第一感应装置30，开启第二感应装置40持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第二有效感应区且位于第二有效感应区内的时间长度大于等于T2，T2为预设的第二阈值，则判断为人体目标正在使用便器，进入步骤3)，否则回到步骤1)。

该步骤用于判断人体目标是否正在使用便器，因此，关闭抗干扰能力弱、灵敏度不高的第一感应装置30，开启抗干扰能力强、灵敏度高的第二感应装置40进行检测判断。

具体的，先判断第二感应装置40检测到的人体距离信号S1是否满足，S1≤D2，若满足，则判断为人体目标进入第二有效感应区并记录检测到该人体距离信号的时间点t3，若否，则判断为人体未进入第二有效感应区，回到步骤1)。

判定为人体目标进入第二有效感应区后，持续检测第二有效感应区内人体目标的人体距离信号并记录人体距离信号对应的时间点，即对于检测到的在第二有效感应区内的每一个人体距离信号记录有对应的时间点；则在第二有效感应区内的持续检测人体距离信号的第二时间长度内，判断检测到人体距离信号并记录的最后一个时间点t4是否满足t4-t3≥T2，该第二时间长度大于等于T2，若是，则判断为人体目标正在使用便器，进入步骤3)，若否，则代表人体目标没有使用便器，回到步骤1)。

该步骤中，通过时间点t3、t4的差值来计算人体距离信号存在于有第二有效感应区内的时间长度，时间点t3也可设定成人体目标进入第二有效感应区后的下一个时间点，时间点t4也可设成第二时间长度内，检测到人体距离信号的最后一个时间点的下一时间点。时间点t3、t4的选择还可根据第二阈值T2的大小进行调整，不限于此。

3)通过第二感应装置40判断第二有效感应区内持续检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T3，T3为预设的第三阈值，若是，则判断为人体目标离开，开启冲水，结束；若否，则判断为人体目标未离开，重复本步骤。

该步骤中，设定在第二有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的时间点为t5，判断在之后持续检测第二有效感应区内人体距离信号的第三时间长度内，是否持续未检测到人体距离信号且判断未检测到人体距离信号的最后一个时间点t6是否满足t6-t5≥T3，该第三时间长度大于等于T3，若是，则判定为人体目标离开，开启冲水，关闭第二传感装置；若否则判定为人体目标未离开，持续检测第二有效感应区的人体目标距离信号。

该步骤中，通过时间点t5、t6的差值来计算第二有效感应区内，持续检测不到人体距离信号的时间长度，时间点t5也可设定成在第二有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的下一时间点，也即第一次未检测到人体距离信号的时间点。时间点t6可设定成第三时间长度内未检测到人体距离信号的最后一个时间点的下一时间点。时间点t5、t6的选择还可根据第三阈值T3的大小进行调整，不限于此。

本发明中，第一阈值T1的取值范围为1-2s，第二阈值T2的取值范围为2-4s，第三阈值T3的取值范围为2-5s，具体取值可根据实际情况设定。

基于此，参见图2，本发明还提出一种便器的冲洗控制系统，采用上述的一种便器的冲洗控制方法，包括有主控制器10、冲洗阀20、第一感应装置30和第二感应装置40等。该第一感应装置30和第二感应装置40分别用于检测人体距离信息。该冲洗阀20可为电磁阀等常见电控阀，用于控制开启或关闭冲水。该主控制器10与冲洗阀20、第一感应装置30和第二感应装置40相连，其可接收来自第一感应装置30或第二感应装置40的人体距离信息，并执行上述的小便斗的冲洗控制方法来控制冲洗阀20的状态。

本发明的冲洗控制系统还包括电源模块50，该电源模块50与主控制器10相连以供电，该电源模块50可采用电源适配器用于接入外部电源。本发明的方法和系统，可应用于常见的智能马桶或小便斗中，应用于智能马桶时，该控制方法可应用于智能马桶中，开盖、开圈判断后，某一冲洗功能的控制，例如常规冲洗或臀洗或妇洗等。

本发明还提出一种小便斗，包括小便斗本体和上述的一种便器的冲洗控制系统。其中，小便斗本体设有出水口、下水口等常规结构，该出水口设置于小便斗本体靠近顶部中央位置，其可向下出水冲刷小便斗本体壁面，该下水口位于小便斗本体靠近底部位置，用于排水。第一感应装置30，可安装于小便斗本体正面靠近顶部位置，第二感应装置40可安装于小便斗本体背面靠近顶部位置。

该小便斗本体采用上述的便器的冲洗控制方法控制开启或关闭冲洗，具体如下：

主控制器10控制关闭第二感应装置40，开启第一感应装置30持续检测人体距离信号，当主控制器10检测到人体目标进入第一有效感应区且位于第一有效感应区内的时间长度大于等于T1，则判定为人体目标进入有效感应区；然后，主控器控制关闭第一感应装置30，开启第二感应装置40持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第二有效感应区且位于第二有效感应区内的时间长度大于等于T2，则判断为人体目标正在使用便器。之后，通过第二感应装置40判断第二有效感应区内持续检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T3，若是，则判断为人体目标离开，主控器控制冲洗阀20打开开启冲水。

本发明的方法、系统和小便斗，在待机状态下，开启功耗低的第一感应装置30，关闭功耗高的第二感应装置40，当第一感应装置30检测到人体目标进入第一有效感应区域并停留一定时间后，再开启第二感应装置40做进一步的检测，利用第二感应装置40抗干扰能力强的特点，能精确判断人体目标是否正在使用便器，以及使用后是否离开，进而控制开启冲水，降低待机功耗，兼顾感应精度，能有效避免漏检测或误检测问题。

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 (10)

1.一种便器的冲洗方法，其特征在于：在便器上设置第一感应装置和第二感应装置，该第一感应装置用于检测人体信号并设定与第一感应装置距离为D1的范围内为第一有效感应区，该第二感应装置用于检测人体距离信号，并设定与第二感应装置距离为D2的范围为第二有效感应区；具体包括如下步骤：

1)关闭第二感应装置，开启第一感应装置持续检测人体信号，当检测到人体目标进入第一有效感应区且位于第一有效感应区内的时间长度大于等于T1，T1为预设的第一阈值，则进入步骤2)；否则重复本步骤；

2)关闭第一感应装置，开启第二感应装置持续检测人体距离信号，当检测到人体目标进入第二有效感应区且位于第二有效感应区内的时间长度大于等于T2，T2为预设的第二阈值，则判断为人体目标正在使用便器，进入步骤3)，否则回到步骤1)

3)通过第二感应装置判断第二有效感应区内持续检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T3，T3为预设的第三阈值，若是，则判断为人体目标离开，开启冲水；若否，则判断为人体目标未离开，重复本步骤。

2.如权利要求1所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：步骤1)中，判断是否检测到的人体信号，若是，则判断为人体目标进入第一有效感应区并记录检测到该人体信号的时间点t1，若否，则判断为人体未进入第一有效感应区。

3.如权利要求2所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：步骤1)中，判定为人体目标进入第一有效感应区后，持续检测第一有效感应区内人体目标的人体信号并记录人体信号对应的时间点；并且，在第一有效感应区内的持续检测人体信号的第一时间长度内，判断检测到人体信号并记录的最后一个时间点t2是否满足t2-t1≥T1，该第一时间长度大于等于T1，若是，则进入步骤2)。

4.如权利要求1或3所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：步骤2)中，判断第二感应装置检测到的人体距离信号S1是否满足，S1≤D2，若满足，则判断为人体目标进入第二有效感应区并记录检测到该人体距离信号的时间点t3，若否，则判断为人体未进入第二有效感应区。

5.如权利要求4所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：步骤2)中，判定为人体目标进入第二有效感应区后，持续检测第二有效感应区内人体目标的人体距离信号并记录人体距离信号对应的时间点；则在第二有效感应区内的持续检测人体距离信号的第二时间长度内，判断检测到人体距离信号并记录的最后一个时间点t4是否满足t4-t3≥T2，该第二时间长度大于等于T2，若是，则判断为人体目标正在使用便器。

6.如权利要求1或5所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：步骤3)中，设定在第二有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的时间点为t5，判断在之后持续检测第二有效感应区内人体距离信号的第三时间长度内，是否持续未检测到人体距离信号且判断未检测到人体距离信号的最后一个时间点t6是否满足t6-t5≥T3，该第三时间长度大于等于T3，若是，则判定为人体目标离开，开启冲水，若否则判定为人体目标未离开。

7.如权利要求1所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：所述第一感应装置为红外传感器，该第二感应装置为毫米波传感器。

8.如权利要求1所述的一种便器的冲洗方法，其特征在于：所述T1的取值范围为1-2s，所述T2的取值范围为2-4s，所述T3的取值范围为2-5s；或者，所述D1的取值范围为50-100cm，所述D2的取值范围为40-60cm。

9.一种便器的冲洗控制系统，包括主控制器和冲洗阀，其特征在于：采用权利要求1至8中任一项所述的一种便器的冲洗控制方法，该主控制器与冲洗阀、第一感应装置和第二感应装置相连。

10.一种小便斗，包括小便斗本体，其特征在于，该小便斗还设有权利要求9所述的一种便器的冲洗控制系统。

Images