CN217500455U - 一种人体感应智能马桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人体感应智能马桶，包括电气腔、微波模块、控制器、翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块；所述微波模块和控制器设于所述电气腔内；所述微波模块与所述控制器连接并用于发射和接收微波信号，所述控制器分别与所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块连接并用于根据所述微波信号的反射时间控制所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块。采用本实用新型，感应范围大，能够根据人体与微波模块的距离来实现人体存在感应，智能化程度高，组装方便，稳定可靠。

Description

一种人体感应智能马桶

技术领域

本实用新型涉及卫浴设备技术领域，尤其涉及一种人体感应智能马桶。

背景技术

目前，市场上大多智能马桶通过安装在座圈下部的电容传感器来实现人体存在感应。当人体落座时，电容传感器的电容量发生变化，控制器因此判断人体存在，当人体离座后，电容传感器的电容量回复到初始容量，控制器控制马桶盖落下并进行冲水。但电容传感器的感应距离短，控制器无法根据人体与马桶的距离控制相应模块，智能化程度低，由于受限于座圈的形状与面积，感应面积也相对较小，经常出现无法感应儿童落座的情况，导致马桶盖误动作，降低用户体验。其次，电容传感器的安装位置要求比较严格，电容传感器与座圈的贴合距离要十分严密，长时间使用后电容传感器有阈值漂移的可能性，而且组装时需要从座圈内部走线到电气腔内部以使电容传感器与控制板连接，十分麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种人体感应智能马桶，感应范围大，能够根据人体与微波模块的距离来实现人体存在感应，智能化程度高，组装方便，稳定可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种人体感应智能马桶，包括微波模块、控制器、翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块；所述微波模块和控制器设于所述电气腔内；所述微波模块与所述控制器连接并用于发射和接收微波信号，所述控制器分别与所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块连接并用于根据所述微波信号的反射时间控制所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块。

作为上述方案的改进，所述翻盖模块包括电机驱动单元和翻盖电机；所述控制器通过所述电机驱动单元与所述翻盖电机连接。

作为上述方案的改进，所述电机驱动单元包括电机驱动芯片、第一限流电阻、分压电阻、第一滤波电容、低通滤波器和下拉电阻；所述电机驱动芯片的输入端通过所述第一限流电阻与所述控制器连接，所述电机驱动芯片的第一输出端与所述翻盖电机的第一输入端连接并通过所述分压电阻与所述翻盖电机的第二输入端连接，所述第一滤波电容与所述分压电阻并联；所述翻盖电机的角度反馈端通过所述低通滤波器与所述控制器连接并通过所述下拉电阻接地。

作为上述方案的改进，所述翻盖模块还包括阻尼单元，所述阻尼单元与所述控制器、电机驱动单元和翻盖电机连接。

作为上述方案的改进，所述阻尼单元包括继电器、第一二极管、第二限流电阻、第二二极管、三极管、第三限流电阻和第一偏置电阻；所述继电器的公共端与所述翻盖电机的第二输入端连接，所述继电器的常闭端通过所述第二限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述翻盖电机的第一输入端连接，所述继电器的常开端与所述电机驱动芯片的第二输出端连接；所述继电器中线圈的一端与直流电压连接并与所述第二二极管的负极连接，所述继电器中线圈的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接并通过所述第一偏置电阻接地。

作为上述方案的改进，所述冲水模块包括第一冲水驱动单元、第一水泵、第二冲水驱动单元和第二水泵；所述控制器通过所述第一冲水驱动单元与所述第一水泵连接并通过所述第二冲水驱动单元与所述第二水泵连接，所述第一水泵和第二水泵分别对应两种冲水模式。

作为上述方案的改进，所述第一冲水驱动单元包括NMOS管、第三二极管、第三限流电阻和第二偏置电阻；所述第一水泵的一端与直流电压连接并与所述第三二极管的负极连接，所述第一水泵的另一端与所述NMOS管的漏极连接并与所述第三二极管的正极连接，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的栅极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接并通过所述偏置电阻接地。

作为上述方案的改进，所述座圈加热模块包括加热驱动单元和电热丝；所述控制器通过所述加热驱动单元与所述电热丝连接。

作为上述方案的改进，所述加热驱动单元包括第四限流电阻、第五限流电阻和第二滤波电容；所述电热丝的一端通过所述第四限流电阻与直流电压连接并通过所述第五限流电阻与所述控制器连接，所述电热丝的另一端接地，所述第二滤波电容与所述电热丝并联。

作为上述方案的改进，所述人体感应智能马桶还包括用于提供直流电压的供电模块，所述供电模块包括电源适配器和稳压单元；所述电源适配器的输入端与外部电源连接，所述电源适配器的输出端与所述稳压单元的输入端连接并输出第一直流电压，所述稳压单元的输出端输出第二直流电压。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型人体感应智能马桶，采用微波模块进行人体存在感应，相对于电容传感器，感应范围大，可以直接安装在所述电气腔内，避免了座圈走线的困难，组装方便，稳定可靠；其次，所述微波模块用于向人体发射微波信号和接收反射后的微波信号，所述控制器能够根据所述微波信号的反射时间计算出人体与所述微波模块的距离，因此所述控制器能够根据人体与所述微波模块的距离来实现人体存在感应，以相应控制所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块，智能化程度高，提升用户体验。

附图说明

图1是本实用新型人体感应智能马桶的原理框图；

图2是本实用新型人体感应智能马桶中控制器的电路示意图；

图3是本实用新型人体感应智能马桶中微波感应器的电路示意图；

图4是本实用新型人体感应智能马桶中电机驱动单元的电路示意图；

图5是本实用新型人体感应智能马桶中阻尼单元的电路示意图；

图6是本实用新型人体感应智能马桶中第一冲水驱动单元的电路示意图；

图7是本实用新型人体感应智能马桶中加热驱动单元的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种人体感应智能马桶，包括微波模块1、控制器2、翻盖模块3、冲水模块4和1座圈加热模块5；所述微波模块和控制器2设于所述电气腔内；所述微波模块1与所述控制器2连接并用于发射和接收微波信号，所述控制器2分别与所述翻盖模块3、冲水模块4和座圈加热模块5连接并用于根据所述微波信号的反射时间控制所述翻盖模块3、冲水模块4和座圈加热模块5。

需要说明的是，本实用新型人体感应智能马桶，采用微波模块1进行人体存在感应，相对于电容传感器，感应范围大，可以直接安装在所述电气腔内，避免了座圈走线的困难，组装方便，稳定可靠；其次，所述微波模块1用于向人体发射微波信号和接收反射后的微波信号，所述控制器2能够根据所述微波信号的反射时间计算出人体与所述微波模块1的距离，因此所述控制器2能够根据人体与所述微波模块1的距离来实现人体存在感应，以相应控制所述翻盖模块3、冲水模块4和座圈加热模块5，智能化程度高，提升用户体验。

该马桶的工作逻辑如下：

当人体与马桶的距离大于H时，马桶盖闭合；当人体与马桶的距离处于h～H范围内时，所述控制器2判定用户计划如厕并控制翻盖模块3进行翻盖动作；当人体与马桶的距离处于h范围内时，所述控制器2判定座圈上存在人体并控制所述座圈加热模块5对座圈进行加热；当人体与马桶的距离再次处于h～H范围内时，所述控制器2判定人体离开座圈并控制所述冲水模块4进行冲厕，同时控制所述座圈加热模块5停止加热；当人体与马桶的距离再次大于H时，所述控制器2控制马桶盖闭合。在本实施例中，如图2所示，所述控制器2优选为MCU，型号优选为ES8P5066/QFN32，但不限于此，能够实现上述功能即可。

结合图2和图3所示，所述微波模块包括微波感应器CN7，所述微波感应器CN7与所述控制器U1连接。

如图1所示，所述翻盖模块3包括电机驱动单元31和翻盖电机32；所述控制器2通过所述电机驱动单元31与所述翻盖电机32连接以控制所述翻盖电机32正反转。其中，所述翻盖电机32与马桶盖铰接，当所述翻盖电机32正转时，所述翻盖电机32带动马桶盖翻起，当所述翻盖电机32反转时，所述翻盖电机32带动马桶盖落下。

具体地，结合图2和图4所示，为了使翻盖和落盖稳定可靠，所述电机驱动单元31包括电机驱动芯片U3、第一限流电阻、分压电阻R42、第一滤波电容C26、低通滤波器和下拉电阻R4，所述第一限流电阻包括电阻R11和电阻R12，所述低通滤波器由电阻R15和电容C12构成；所述电机驱动芯片U3的第一输入端IN2通过所述电阻R11与所述控制器U1连接，所述电机驱动芯片U3的第二输入端IN1通过所述电阻R12与所述控制器U1的连接，所述电机驱动芯片U3的第一输出端OUT2与所述翻盖电机CN2的第一输入端并通过所述分压电阻R42与所述翻盖电机CN2的第二输入端连接，所述第一滤波电容C26与所述分压电阻R42并联；所述翻盖电机CN2的角度反馈端通过所述低通滤波器与所述控制器U1连接并通过所述下拉电阻R4接地。当翻盖或落盖时，所述控制器U1向所述电机驱动芯片U3发送脉冲信号，使得所述电机驱动芯片U3输出正向或反向的电机绕组电流，从而驱使所述翻盖电机CN2正转或反转，当超过一定旋转角度时，所述控制器U1停止发送脉冲信号，所述翻盖电机CN2停止。在本实施例中，所述电机驱动芯片U3的型号优选为SDC9150/SOP8-PP。

如图1所示，为了耗减马桶盖在翻起或落下时产生的动量，所述翻盖模块3还包括阻尼单元33，所述阻尼单元33与所述控制器2、电机驱动单元31和翻盖电机32连接。

具体地，结合图2和图5所示，所述阻尼单元32包括继电器RY1、第一二极管D6、第二限流电阻R43、第二二极管D8、三极管Q3、第三限流电阻R46和第一偏置电阻R47；所述继电器RY1的公共端与所述翻盖电机CN2的第二输入端连接，所述继电器RY1的常闭端通过所述第二限流电阻R43与所述第一二极管D6的负极连接，所述第一二极管D6的正极与所述翻盖电机CN2的第一输入端连接，所述继电器RY1的常开端与所述电机驱动芯片U3的第二输出端连接；所述继电器RY1中线圈的一端与直流电压+24V连接并与所述第二二极管D8的负极连接，所述继电器RY1中线圈的另一端与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基极通过所述第三限流电阻R46与所述控制器2连接并通过所述第一偏置电阻R47接地。在本实施例中，所述三极管Q3为NPN三极管Q3，当所述翻盖电机CN2旋转超过一定角度时，所述控制器U1向所述三极管Q3发送高电平以使所述继电器RY1的线圈通电，从而使得所述继电器RY1的常闭端与所述继电器RY1的公共端断开，所述继电器RY1的常开端与所述继电器RY1的公共端连接，即所述翻盖电机CN2的第二输入端由与所述翻盖电机CN2的第一输入端连接转换为与所述电机驱动芯片U3的第二输出端OUT1连接，以起到阻尼的效果。其中，所述第一二极管D6和第二二极管D8均用于在线圈断电时释放线圈中存储的磁场能，消除反向电压。

如图1所示，所述冲水模块4包括第一冲水驱动单元41、第一水泵42、第二冲水驱动单元43和第二水泵44；所述控制器2通过所述第一冲水驱动单元41与所述第一水泵42连接并通过所述第二冲水驱动单元43与所述第二水泵44连接，所述第一水泵42和第二水泵44分别对应两种冲水模式。在本实施例中，所述第一水泵42对应半冲冲水模式，所述第二水泵44对应全冲冲水模式，当用户小便后，即人体与马桶的距离由h～H范围内转为大于H后，所述控制器2控制所述第一水泵42工作以进行半冲冲水，当用户大便后，即人体与马桶的距离由h范围内转换为h～H范围内，所述控制器2控制所述第二水泵44工作以进行全冲冲水，以实现智能冲水的同时节省水资源。

具体地，结合图2和图6所示，所述第一冲水驱动单元41包括NMOS管Q1、第三二极管D1、第三限流电阻R30和第二偏置电阻R32；所述第一水泵CN4的一端与直流电压+24V连接并与所述第三二极管D1的负极连接，所述第一水泵CN4的另一端与所述NMOS管Q1的漏极连接并与所述第三二极管D1的正极连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的栅极通过所述第三限流电阻R30与所述控制器U1连接并通过所述偏置电阻接地。当进行半冲冲水时，所述控制器U1在一定时间内向所述NMOS管Q1发送高电平，所述NMOS管Q1导通以使所述第一水泵CN4通电。在本实施例中，所述第二冲水驱动单元43的结构与所述第一冲水驱动单元41的类似，在此不再赘述。

如图1所示，所述座圈加热模块5包括加热驱动单元51和电热丝52；所述控制器2通过所述加热驱动单元51与所述电热丝52连接。

具体地，结合图2和图7所示，所述加热驱动单元51包括第四限流电阻R33、第五限流电阻R38和第二滤波电容C22；所述电热丝CN12的一端通过所述第四限流电阻R33与直流电压+5V连接并通过所述第五限流电阻R38与所述控制器U1连接，所述电热丝CN12的另一端接地，所述第二滤波电容C22与所述电热丝CN12并联，当需要加热时，所述控制器U1输出PWM信号，以使所述电热丝CN12导电加热。

相应地，所述人体感应智能马桶还包括用于提供直流电压的供电模块，所述供电模块包括电源适配器和稳压单元；所述电源适配器61的输入端与外部电源连接，所述电源适配器的输出端与所述稳压单元62的输入端连接并输出第一直流电压+24V，所述稳压单元的输出端输出第二直流电压+5V，以给上述电路供电。

综上所述，采用本实用新型，感应范围大，能够根据人体与微波模块的距离来实现人体存在感应，智能化程度高，组装方便，稳定可靠。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种人体感应智能马桶，其特征在于，包括电气腔、微波模块、控制器、翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块；

所述微波模块和控制器设于所述电气腔内；

所述微波模块与所述控制器连接并用于发射和接收微波信号，所述控制器分别与所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块连接并用于根据所述微波信号的反射时间控制所述翻盖模块、冲水模块和座圈加热模块。

2.根据权利要求1所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述翻盖模块包括电机驱动单元和翻盖电机；

所述控制器通过所述电机驱动单元与所述翻盖电机连接。

3.根据权利要求2所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述电机驱动单元包括电机驱动芯片、第一限流电阻、分压电阻、第一滤波电容、低通滤波器和下拉电阻；

所述电机驱动芯片的输入端通过所述第一限流电阻与所述控制器连接，所述电机驱动芯片的第一输出端与所述翻盖电机的第一输入端连接并通过所述分压电阻与所述翻盖电机的第二输入端连接，所述第一滤波电容与所述分压电阻并联；

所述翻盖电机的角度反馈端通过所述低通滤波器与所述控制器连接并通过所述下拉电阻接地。

4.根据权利要求3所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述翻盖模块还包括阻尼单元，所述阻尼单元分别与所述控制器、电机驱动单元和翻盖电机连接。

5.根据权利要求4所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述阻尼单元包括继电器、第一二极管、第二限流电阻、第二二极管、三极管、第三限流电阻和第一偏置电阻；

所述继电器的公共端与所述翻盖电机的第二输入端连接，所述继电器的常闭端通过所述第二限流电阻与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述翻盖电机的第一输入端连接，所述继电器的常开端与所述电机驱动芯片的第二输出端连接；

所述继电器中线圈的一端与直流电压连接并与所述第二二极管的负极连接，所述继电器中线圈的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接并通过所述第一偏置电阻接地。

6.根据权利要求1所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述冲水模块包括第一冲水驱动单元、第一水泵、第二冲水驱动单元和第二水泵；

所述控制器通过所述第一冲水驱动单元与所述第一水泵连接并通过所述第二冲水驱动单元与所述第二水泵连接，所述第一水泵和第二水泵分别对应两种冲水模式。

7.根据权利要求6所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述第一冲水驱动单元包括NMOS管、第三二极管、第三限流电阻和第二偏置电阻；

所述第一水泵的一端与直流电压连接并与所述第三二极管的负极连接，所述第一水泵的另一端与所述NMOS管的漏极连接并与所述第三二极管的正极连接，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的栅极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接并通过所述偏置电阻接地。

8.根据权利要求1所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述座圈加热模块包括加热驱动单元和电热丝；

所述控制器通过所述加热驱动单元与所述电热丝连接。

9.根据权利要求8所述的人体感应智能马桶，其特征在于，所述加热驱动单元包括第四限流电阻、第五限流电阻和第二滤波电容；

所述电热丝的一端通过所述第四限流电阻与直流电压连接并通过所述第五限流电阻与所述控制器连接，所述电热丝的另一端接地，所述第二滤波电容与所述电热丝并联。

10.根据权利要求1所述的人体感应智能马桶，其特征在于，还包括用于提供直流电压的供电模块，所述供电模块包括电源适配器和稳压单元；

所述电源适配器的输入端与外部电源连接，所述电源适配器的输出端与所述稳压单元的输入端连接并输出第一直流电压，所述稳压单元的输出端输出第二直流电压。

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