CN115413953A - 一种智能马桶翻盖的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能马桶技术领域，公开了一种智能马桶翻盖的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：(1)初始化：读取三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X₀、Y₀、Z₀；(2)根据X₀、Y₀、Z₀数值判断马桶盖处于合盖状态、未完全翻开状态或完全翻开状态；(3)马桶上翻时，当马桶盖处于合盖状态或未完全翻开状态时，驱动马达使得马桶盖转动，当X_n＝g，Y_n＝0、Z_n＝0时，结束上翻；在马桶盖下盖时，当马桶盖处于完全翻开状态或未完全翻开状态时，驱动马达开启使得马桶盖转动，当X_m＝0，Y_m＝0、Z_m＝g时，结束下盖，本发明完成对马桶盖上翻或下盖过程的精准控制。

Description

一种智能马桶翻盖的控制方法

技术领域

本发明涉及智能马桶技术领域，特别是一种智能马桶翻盖的控制方法。

背景技术

智能马桶由于其使用的智能性，清洁卫生、操作方便，不论公用或家用都得到了很好的应用及推广。为了更好地实现智能性，智能马桶的功能也在逐渐的完善，智能马桶在市场上占有的份额也越来越大。传统的智能马桶的马桶盖及马桶圈的打开或关闭需要手动操作实现，目前智能马桶的翻盖方法是靠马达转动，同时结合马达的转圈数达到控制马桶盖翻盖。这是一种无反馈的控制方式，一旦马达转圈松动、结构松动，都会造成翻盖位置的不准撞击到后面的水箱等问题。

发明内容

为此，需要提供一种智能马桶翻盖的控制方法，解决现有智能马桶盖翻盖的控制方法，在容易因为马达转圈松动，结构松动导致翻盖位置判断不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能马桶翻盖的控制方法，马桶包括马桶本体和马桶盖、驱动马达、控制器和三轴重力加速度传感器，所述马桶盖的一端通过转轴与马桶本体转动连接，所述驱动马达用于驱动马桶盖进行转动，所述三轴重力加速度传感器安装在马桶盖上，所述三轴重力加速度传感器用于输出X轴、Y轴、Z轴方向上重力加速度分量，X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标的三个方向轴，所述Z轴方向垂直于马桶盖所在平面，X轴和Y轴平行于马桶盖所在平面，X轴方向与马桶盖的转轴相垂直，所述控制方法包括如下步骤：

(1)初始化：控制器读取三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X₀、Y₀、Z₀；

(2)判断状态：若X₀＝0，Y₀＝0、Z₀＝g，则判断马桶盖处于合盖状态；若0＜X₀＜g，Y₀＝0、0＜Z₀＜g，则判断马桶盖处于未完全翻开状态，若X₀＝g，Y₀＝0、Z₀＝0，则判断马桶盖处于完全翻开状态，其中g为重力加速度；

(3)马桶上翻时，当马桶盖处于合盖状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_n、Y_n、Z_n，n为正整数，当X_n＝g，Y_n＝0、Z_n＝0时，结束上翻；

在马桶盖下盖时，当马桶盖处于完全翻开状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_m、Y_m、Z_m，m为正整数，当X_m＝0，Y_m＝0、Z_m＝g时，结束下盖。

进一步，在马桶盖上翻时，当Z_n+1＞Z_n，控制器控制驱动马达反向转动。

进一步，在马桶盖下盖时，当Z_m+1＜Z_m，控制器控制驱动马达反向转动。

通过Z轴上加速度分量的数值增加或减少，判断马桶的翻盖方向是否正确，进而自动控制马桶盖进行上翻或者下盖。

进一步，在马桶盖上翻时，驱动马达开启使得马桶盖转动，则α＝g*arcsin(X_n/g)，α为马桶盖与马桶本体的角度，当α为75°时，控制器控制驱动马达转速降低。

判断接近上翻位置极限之前，进行精准减速，当角度从0度增加到75度的时候，就控制马达转速降低，这样可以避免马桶盖撞击到后面水箱的情况发生。

进一步，在在马桶盖下盖时，驱动马达开启使得马桶盖转动，β＝g*arcsin(X_m/g)，β为马桶盖与马桶本体的角度，当β为30°时，控制器控制驱动马达转速降低。

判断接近下盖位置极限之前，进行精准减速，这样可以避免马桶盖大力撞击到马桶本体的情况发生。

进一步，在马桶盖的转动过程中，当Y_n≠0或Y_m≠0，控制器控制驱动马达停止转动。

Y轴方向上的重力加速度分量用于检测马桶盖是否平稳的进行转动，当马桶盖发生歪斜情况时，驱动马达能够及时停止。

上述技术方案具有以下有益效果：

本发明中，根据三轴重力加速度传感器在X轴、Y轴、Z轴方向上检测的重力加速度分量，控制器能够快速的判断马桶盖所处的状态，由于重力加速度g为一个不变量，以重力加速度g为参考数据进行换算马桶盖位置状态，数值能够基本都能保障准确，使得控制器能够精准判断马桶盖的位置，避免马桶盖与马桶本体或水箱发生碰撞，且重力加速度g是恒定不变的，即使智能马桶在长时间使用中，结构发生松动变化，控制方法仍然能够精准的判断马桶盖位置。

附图说明

图1为具体实施方式所述三轴重力加速度传感器、控制器和驱动马达之间的连接关系。

图2为具体实施方式所述马桶盖上建立的X轴、Y轴和Z轴。

图3为具体实施方式所述马桶盖处于合盖状态的结构图。

图4为具体实施方式所述马桶盖处于未完全翻开状态的结构图。

图5为具体实施方式所述马桶盖处于完全翻开状态的结构图。

图6为具体实施方式所述控制方法上翻模式的流程图。

图7为具体实施方式所述控制方法上翻模式的流程图。

附图标记说明：

1、马桶盖；2、马桶本体；3、转轴。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1-7，本实施例提供一种智能马桶翻盖的控制方法，马桶包括马桶本体2和马桶盖1、驱动马达、控制器和三轴重力加速度传感器，马桶盖1的一端通过转轴3与马桶本体2转动连接，驱动马达用于驱动马桶盖1进行转动，三轴重力加速度传感器安装在马桶盖上，三轴重力加速度传感器用于输出X轴、Y轴、Z轴方向上重力加速度分量，X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标的三个方向轴(如图1所示)，所述Z轴方向垂直于马桶盖所在平面，X轴和Y轴平行于马桶盖所在平面，X轴方向与马桶盖的转轴相垂直。

本实施例中，马桶盖的转轴与驱动马达的输出转轴通过连接器连接，驱动马达转动时，能够带动马桶盖相对应的进行转动，控制器为整个马桶翻盖的控制中心，三轴重力加速度传感器可以安装在马桶盖内部。

智能马桶翻盖的控制方法包括两种模式：上翻模式和下盖模式。

如图6，上翻模式包括如下步骤：

(1)初始化：控制器读取三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X₀、Y₀、Z₀；

(2)判断状态：若X₀＝0，Y₀＝0、Z₀＝g，则判断马桶盖处于合盖状态；若0＜X₀＜g，Y₀＝0、0＜Z₀＜g，则判断马桶盖处于未完全翻开状态，若X₀＝g，Y₀＝0、Z₀＝0，则判断马桶盖处于完全翻开状态，其中g为重力加速度；

(3)当马桶盖处于合盖状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_n、Y_n、Z_n，n为正整数，在马桶盖上翻时，判断Z_n+1＞Z_n，若是，控制器控制驱动马达反向转动，若否，控制控制器控制驱动马达继续同向转动；

(4)驱动马达开启使得马桶盖转动，则α＝g*arcsin(X_n/g)，α为马桶盖与马桶本体的角度，当α为75°时，控制器控制驱动马达转速降低，判断接近上翻位置极限之前，进行精准减速，当角度从0度增加到75度的时候，就控制马达转速降低，这样可以避免马桶盖撞击到后面水箱的情况发生；

在步骤(3)的马桶盖的转动过程中，当Y_n≠0，控制器控制驱动马达停止转动。

(5)当X_n＝g，Y_n＝0、Z_n＝0时，结束上翻，当步骤(2)判断马桶盖处于完全翻开状态，直接就结束上翻动作。

如图7，上盖模式包括如下步骤：

(1)初始化：控制器读取三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X₀、Y₀、Z₀；

(2)判断状态：若X₀＝0，Y₀＝0、Z₀＝g，则判断马桶盖处于合盖状态；若0＜X₀＜g，Y₀＝0、0＜Z₀＜g，则判断马桶盖处于未完全翻开状态，若X₀＝g，Y₀＝0、Z₀＝0，则判断马桶盖处于完全翻开状态，其中g为重力加速度；

(3)当马桶盖处于完全翻开状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_m、Y_m、Z_m，m为正整数，在马桶盖上翻时，判断Z_m+1＜Z_m，若是，控制器控制驱动马达反向转动，若否，控制器控制驱动马达继续同向转动；

(4)驱动马达开启使得马桶盖转动，则β＝g*arcsin(X_m/g)，β为马桶盖与马桶本体的角度，当β为30°时，控制器控制驱动马达转速降低，判断接近下盖位置极限之前，进行精准减速，这样可以避免马桶盖大力撞击到马桶本体的情况发生；

在步骤(3)的马桶盖的转动过程中，当Y_m≠0，控制器控制驱动马达停止转动。

(5)当X_m＝0，Y_m＝0、Z_m＝g时，结束下盖，当步骤(2)判断马桶盖处于合盖状态，直接就结束下盖动作。

本实施例中，三轴重力加速度传感器输出的X₀、Y₀、Z₀、X_n、Y_n、Z_n、X_m、Y_m、Z_m为X轴、Y轴、Z轴方向上重力加速度分量的绝对值。

本发明中，根据三轴重力加速度传感器在X轴、Y轴、Z轴方向上检测的重力加速度分量，控制器能够快速的判断马桶盖所处的状态，由于重力加速度g为一个不变量，以重力加速度g为参考数据进行换算马桶盖位置状态，数值能够基本都能保障准确，使得控制器能够精准判断马桶盖的位置，避免马桶盖与马桶本体或水箱发生碰撞，且重力加速度g是恒定不变的，即使智能马桶在长时间使用中，结构发生松动变化，控制方法仍然能够精准的判断马桶盖位置。通过Z轴上加速度分量的数值增加或减少，判断马桶的翻盖方向是否正确，通过加算角α或β的值，判断接近上翻或下盖位置极限之前，进行精准减速，这样可以避免马桶盖大力撞击到马桶本体的情况发生。Y轴方向上的重力加速度分量用于检测马桶盖是否平稳的进行转动，当马桶盖发生歪斜情况时，驱动马达能够及时停止。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能马桶翻盖的控制方法，其特征在于，马桶包括马桶本体和马桶盖、驱动马达、控制器和三轴重力加速度传感器，所述马桶盖的一端通过转轴与马桶本体转动连接，所述驱动马达用于驱动马桶盖进行转动，所述三轴重力加速度传感器安装在马桶盖上，所述三轴重力加速度传感器用于输出X轴、Y轴、Z轴方向上重力加速度分量，X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标的三个方向轴，所述Z轴方向垂直于马桶盖所在平面，X轴和Y轴平行于马桶盖所在平面，X轴方向与马桶盖的转轴相垂直，所述控制方法包括如下步骤：

(1)初始化：控制器读取三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X₀、Y₀、Z₀；

(2)判断状态：若X₀＝0，Y₀＝0、Z₀＝g，则判断马桶盖处于合盖状态；若0＜X₀＜g，Y₀＝0、0＜Z₀＜g，则判断马桶盖处于未完全翻开状态，若X₀＝g，Y₀＝0、Z₀＝0，则判断马桶盖处于完全翻开状态，其中g为重力加速度；

(3)马桶上翻时，当马桶盖处于合盖状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_n、Y_n、Z_n，n为正整数，当X_n＝g，Y_n＝0、Z_n＝0时，结束上翻；

在马桶盖下盖时，当马桶盖处于完全翻开状态或未完全翻开状态时，控制器控制驱动马达开启使得马桶盖转动，转动过程中三轴重力加速度传感器上X轴、Y轴、Z轴方向上的重力加速度分量X_m、Y_m、Z_m，m为正整数，当X_m＝0，Y_m＝0、Z_m＝g时，结束下盖。

2.如权利要求1所述的智能翻盖马桶的控制方法，其特征在于，在马桶盖上翻时，当Z_n+1＞Z_n，控制器控制驱动马达反向转动。

3.如权利要求1所述的智能翻盖马桶的控制方法，其特征在于，在马桶盖下盖时，当Z_m+1＜Z_m，控制器控制驱动马达反向转动。

4.如权利要求1所述的智能翻盖马桶的控制方法，其特征在于，在马桶盖上翻时，驱动马达开启使得马桶盖转动，则α＝g*arcsin(X_n/g)，α为马桶盖与马桶本体的角度，当α为75°时，控制器控制驱动马达转速降低。

5.如权利要求1所述的智能翻盖马桶的控制方法，其特征在于，在在马桶盖下盖时，驱动马达开启使得马桶盖转动，β＝g*arcsin(X_m/g)，β为马桶盖与马桶本体的角度，当β为30°时，控制器控制驱动马达转速降低。

6.如权利要求1所述的智能翻盖马桶的控制方法，其特征在于，在马桶盖的转动过程中，当Y_n≠0或Y_m≠0，控制器控制驱动马达停止转动。

Images