DE102018106727B4 - Toilet seat with heated seats - Google Patents
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Abstract
WC-Sitz, der eine Steuereinheit (2), eine Sitzheizung (4) und zwei Sensoren (10,12) aufweist, wobei die Sitzheizung (4) eine Zuleitung (6) und eine Ableitung (8) aufweist, die mit der Steuereinheit (2) schaltbar verbunden oder verbindbar sind, und wobei der zweite Sensor (10) über eine Signalleitung (18) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist, und wobei der erste Sensor (12) an die Zuleitung (6) und an die Signalleitung (18) oder eine Kontaktleitung (20) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) derart ausgelegt ist, dass die Ableitung (8) zur Aktivierung oder Ansteuerung des ersten Sensors (12) schaltbar oder unterbrechbar ist.WC seat which has a control unit (2), a seat heater (4) and two sensors (10, 12), the seat heater (4) having a supply line (6) and a discharge line (8) which are connected to the control unit ( 2) are switchably connected or connectable, and wherein the second sensor (10) is connected to the control unit (2) via a signal line (18), and wherein the first sensor (12) is connected to the supply line (6) and to the signal line ( 18) or a contact line (20) is connected, characterized in that the control unit (2) is designed in such a way that the discharge line (8) for activating or controlling the first sensor (12) can be switched or interrupted.
Description
Die Erfindung betrifft einen WC-Sitz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Ansteuern einer Sitzheizung eines derartigen WC-Sitzes.The invention relates to a toilet seat according to the preamble of patent claim 1 and a method for controlling a seat heater of such a toilet seat.
In jüngster Zeit ist ein Trend dahin gehend festzustellen, dass WC-Sitze mit zusätzlichen Funktionen, beispielsweise mit einer Sitzheizung oder dergleichen ausgeführt werden. Aus der
Aus beispielsweise der
Die
Aus der
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass die Sensoren, der Thermostat und die Sitzheizung separat, also mit zumindest fünf Lötstellen, mit einer Steuereinheit verbunden sind.It is also known from the prior art that the sensors, the thermostat and the seat heater are connected separately, that is to say with at least five soldering points, to a control unit.
Nachteilig an derartigen WC-Sitzen ist, dass sowohl die Sitzheizung, als auch die Sensoren und Thermostate jeweils einen eigenen Anschluss an der Steuereinheit aufweisen, die damit eine Vielzahl von Lötstellen aufweist.A disadvantage of such toilet seats is that both the seat heater and the sensors and thermostats each have their own connection on the control unit, which thus has a large number of soldered points.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen WC-Sitz mit einem vereinfachten Anschluss drei verschiedener Komponenten an die Steuereinheit und ein Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen WC-Sitzes zu schaffen.In contrast, the invention is based on the object of creating a toilet seat with a simplified connection of three different components to the control unit and a method for controlling such a toilet seat.
Diese Aufgabe wird durch einen WC-Sitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Patentanspruch 9 gelöst.This object is achieved by a toilet seat with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 9.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße WC-Sitz weist eine Steuereinheit, eine Sitzheizung und zwei Sensoren auf. Die Sitzheizung ist über eine Zuleitung und eine Ableitung mit einer Steuereinheit verbunden oder verbindbar. Der zweite Sensor ist über eine Signalleitung mit der Steuereinheit verbunden oder verbindbar, während der erste Sensor zwischen der Zuleitung der Sitzheizung und der Signalleitung des zweiten Sensors angeschlossen ist. Die Steuereinheit ist derart ausgelegt, dass durch eine Unterbrechung der Verbindung der Ableitung der erste Sensor angesteuert werden kann. Anders gesagt wird, sobald die Ableitung von der Steuereinheit getrennt ist, beispielsweise durch einen Schalter, der erste Sensor aktiviert. Durch die Aktivierung des ersten Sensors kann dieser ausgelesen werden. Die Steuereinheit verarbeitet den Ausgabewert des ersten Sensors zur weiteren Steuerung der Sitzheizung. Der Vorteil dieser Lösung gegenüber dem Stand der Technik (der
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung kann der zweite Sensor aktiviert oder angesteuert werden, indem die Zuleitung der Sitzheizung unterbrochen wird. Damit wird auch der erste Sensor deaktiviert, so dass über die Signalleitung nur das Signal des zweiten Sensors an die Steuereinheit übermittelt wird. Die Verbindung der Zuleitung ist schaltbar oder unterbrechbar, vorzugsweise durch einen weiteren Schalter, mit der Steuereinheit ausgeführt.In an advantageous further development of the invention, the second sensor can be activated or controlled by interrupting the supply line to the seat heating. This also deactivates the first sensor, so that only the signal from the second sensor is transmitted to the control unit via the signal line. The connection of the supply line can be switched or interrupted, preferably by a further switch, with the control unit.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Sensor als Temperatursensor ausgeführt. Dieser Temperatursensor erfasst die anliegende Temperatur des WC-Sitzes. An Hand der gemessenen Werte wird die Heizleistung der Sitzheizung gesteuert.In a particularly preferred embodiment, the first sensor is designed as a temperature sensor. This temperature sensor records the temperature of the toilet seat. The heating output of the seat heating is controlled based on the measured values.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der zweite Sensor ein kapazitiver Anwesenheitssensor. Dieser ändert seine Kapazität bei Näherung. Wird beim Auslesen der Werte des Sensors eine geänderte Kapazität festgestellt, hat sich ein Benutzer dem erfindungsgemäßen WC-Sitz bis zu einem vorbestimmten Abstand genähert. Daraufhin wird ein Peripheriegerät, wie beispielsweise eine Geruchsabsaugung und/oder die Sitzheizung aktiviert und so lange betrieben, bis durch eine erneute Mindeständerung der Kapazität die Abwesenheit eines Benutzers festgestellt wird.In a particularly preferred embodiment, the second sensor is a capacitive presence sensor. This changes its capacity as it approaches. If a changed capacitance is determined when reading out the values of the sensor, a user has approached the toilet seat according to the invention up to a predetermined distance. A peripheral device, such as an odor extraction system and / or the seat heating, is then activated and operated until the absence of a user is determined by a new minimum change in capacity.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass die Sensoren in sehr kurzen Abständen aktivierbar und ansteuerbar sind um Messungen vorzunehmen. Diese Abstände sind Zeiträume von weniger als einer Sekunde, insbesondere Zeiträume im Millisekundenbereich. Hierbei wird, wie zuvor beschrieben, durch die Steuereinheit die Verbindung der Zuleitung oder Ableitung unterbrochen. In diesem Zeitraum ist jeweils einer der Sensoren ansteuerbar und kann gemessen oder ausgelesen werden. Dies erfolgt über die gemeinsame SignalleitungThe control unit is preferably designed in such a way that the sensors can be activated and controlled at very short intervals in order to carry out measurements. These intervals are periods of less than one second, in particular periods in the millisecond range. Here, as before described, interrupted by the control unit the connection of the supply line or discharge line. During this period, one of the sensors can be activated and measured or read out. This is done via the common signal line
In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Zeitraum der Ansteuerung der Sensoren die Sitzheizung abgeschaltet.In a preferred embodiment, the seat heating is switched off during the activation of the sensors.
Die Sitzheizung ist entsprechend träge, so dass eine Temperaturmessung nicht ständig notwendig ist. Es genügt, wenn im Millisekundenbereich die Heizleistung durch Unterbrechen der Ableitung abgeschaltet wird und genau in diesem Zeitraum die Temperaturmessung erfolgt. Anschließend wird die Sitzheizung durch Aufheben der Unterbrechung der Ableitung wieder aktiviert.The seat heating is correspondingly sluggish so that temperature measurement is not necessary all the time. It is sufficient if the heating power is switched off in the millisecond range by interrupting the discharge and the temperature is measured precisely in this period. The seat heating is then reactivated by removing the interruption in the discharge.
Auch zum Auslesen des Anwesenheitssensors wird die Sitzheizung kurzzeitig abgeschaltet. Durch Unterbrechen der Zuleitung wird die An- oder Abwesenheit eines Benutzers erfasst. Auch diese Messung kann ebenfalls im Millisekundenbereich erfolgen, sodass ein kurzes Abschalten der Heizleistung keinen nennenswerten Einfluss auf die Erwärmung der Sitzfläche hat.The seat heating is also switched off briefly to read out the presence sensor. The presence or absence of a user is recorded by interrupting the supply line. This measurement can also take place in the millisecond range, so that briefly switching off the heating power does not have any notable effect on the heating of the seat surface.
Vorzugsweise ist das Peripheriegerät und/oder die Sitzheizung derart ausgelegt, dass die Messungen und die Abschaltungen in periodischen Zyklen vorgenommen werden. Diese Zyklen sind auf die Anwendung abgestimmt. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Geruchsabsaugung oder ein Heizzyklus dann beginnt, wenn der Anwesenheitssensor aus der Kapazität, die ein Fehlen eines Benutzers darstellt, in die Kapazität der Anwesenheit eines Benutzers wechselt. Der Heiz- und Messzyklus findet dann nach der vorher beschriebenen Art statt, dass zwischen Heizen, Temperaturmessung und Kapazitätsmessung des Anwesenheitssensors hin- und her geschaltet wird. Das Peripheriegerät wird erst deaktiviert, wenn ein Fehlen des Benutzers durch den Anwesenheitssensor durch eine Kapazitätsänderung eintritt. Die Zyklen können jedoch je nach Anwendung auch variabel und somit nicht periodisch gewählt sein.The peripheral device and / or the seat heater is preferably designed in such a way that the measurements and the shutdowns are carried out in periodic cycles. These cycles are tailored to the application. This means that, for example, an odor extraction or a heating cycle begins when the presence sensor changes from the capacity, which represents the absence of a user, to the capacity of the presence of a user. The heating and measuring cycle then takes place in the manner described above, switching back and forth between heating, temperature measurement and capacity measurement of the presence sensor. The peripheral device is only deactivated when the user is absent from the presence sensor due to a change in capacitance. However, depending on the application, the cycles can also be selected to be variable and therefore not periodic.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist neben der Zuleitung, der Ableitung und der Signalleitung noch eine Kontaktleitung vorhanden. Diese verbindet den ersten Sensor direkt mit der Steuereinheit. Die Signalleitung ist in diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich für das Auslesen des zweiten Sensors ausgelegt.In a further exemplary embodiment, a contact line is also present in addition to the supply line, the discharge line and the signal line. This connects the first sensor directly to the control unit. In this exemplary embodiment, the signal line is designed exclusively for reading out the second sensor.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer Sitzheizung eines vorbeschriebenen WC-Sitzes liegt im Ausgangszustand eine bestimmte Kapazität des Anwesenheitssensors vor. Der Ausgangszustand definiert sich zusätzlich über die abgeschaltete Verbindung der Zuleitung, wodurch die Sitzheizung und der Temperatursensor inaktiv sind. In diesem Zustand der Verbindung wird dauerhaft oder wiederkehrend die Kapazität des Anwesenheitssensors abgefragt. Wenn sich die Kapazität signifikant ändert, deutet dies auf die Anwesenheit eines Benutzers hin. Die Sitzheizung wird aktiviert. Die Aktivierung erfolgt durch Einschalten der Verbindung der Zuleitung. Die derartige Schaltung wird steuereinheitsseitig vorgenommen.In the method according to the invention for controlling a seat heater of a toilet seat described above, a certain capacity of the presence sensor is present in the initial state. The initial state is also defined by the disconnected connection of the supply line, which means that the seat heating and the temperature sensor are inactive. In this connection state, the capacity of the presence sensor is queried permanently or repeatedly. If the capacity changes significantly, this indicates the presence of a user. The seat heating is activated. Activation takes place by switching on the connection of the supply line. Such a circuit is carried out on the control unit side.
Vorzugsweise wird die Sitzheizung im Betrieb auch durch Trennen der Verbindung der Zuleitung für weniger als eine Sekunde, bevorzugt im Millisekundenbereich, deaktiviert. Während die Zuleitung unterbrochen ist wird über die Signalleitung die Kapazität des Anwesenheitssensors abgefragt. Bei im Wesentlichen unveränderter Kapazität zum Einschaltzeitpunkt der Sitzheizung wird diese wieder aktiviert. Wenn eine signifikante Änderung der Kapazität auftritt, deutet dies auf die Abwesenheit des Benutzers hin und die Sitzheizung wird deaktiviert. Der eingangs beschriebene Ausgangszustand wird wieder hergestellt.The seat heating is preferably also deactivated during operation by disconnecting the connection of the supply line for less than one second, preferably in the millisecond range. While the supply line is interrupted, the capacity of the presence sensor is queried via the signal line. If the capacity remains essentially unchanged when the seat heating is switched on, it is reactivated. If there is a significant change in capacity, this indicates the absence of the user and the seat heating is deactivated. The initial state described at the beginning is restored.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird die Sitzheizung im Betrieb, der wie o.g. aufgenommen wurde, durch Trennen der Ableitung deaktiviert. Diese Unterbrechung wird für einen Zeitraum von weniger als einer Sekunde, bevorzugt im Millisekundenbereich, ausgeführt. Während die Ableitung unterbrochen ist, wird über die Zuleitung und die Signalleitung der Temperatursensor ausgelesen. Der Temperatursensor gibt einen Wert aus, der mit einem zu erreichenden Sollwert steuereinheitsseitig abgeglichen wird. Sofern der Sollwert nicht erreicht ist, wird die Sitzheizung durch Einschalten der Verbindung der Ableitung wieder aktiviert. Wenn der Sollwert erreicht oder überschritten ist, bleibt die Ableitung bis zum Unterschreiten des Sollwerts geschlossen und wird erst dann wieder aktiviert. Damit ist eine Thermostatfunktion realisiert.In a preferred development of the method, the seat heating is deactivated during operation, which was recorded as above, by disconnecting the discharge. This interruption is carried out for a period of less than one second, preferably in the millisecond range. While the derivation is interrupted, the temperature sensor is read out via the supply line and the signal line. The temperature sensor outputs a value that is compared with a setpoint to be achieved on the control unit side. If the setpoint is not reached, the seat heating is reactivated by switching on the connection of the discharge. If the target value is reached or exceeded, the derivation remains closed until the value falls below the target value and is only then activated again. A thermostat function is thus implemented.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Sitzheizung in einem Dauerbetrieb geregelt, so dass ein Ausgangszustand mit eingeschalteter Sitzheizung vorliegt. Über eine Kontaktleitung wird der erste Sensor permanent ausgelesen, so dass eine Steuerung der Sitzheizung über die Steuereinheit durch Einschalten oder Ausschalten der Ableitung erfolgt. Die Steuerung erfolgt derart, dass der erste Sensor einen Wert ausgibt, der steuereinheitsseitig mit einem zu erreichenden Sollwert abgeglichen wird. Sofern der Sollwert nicht erreicht ist, bleibt die Sitzheizung aktiviert. Wenn der Sollwert erreicht oder überschritten ist, wird der Schalter der Ableitung geöffnet und wird erst dann wieder geschlossen wenn der Sollwert unterschritten wurde. Weiterhin liegt eine bestimmte Kapazität des zweiten Sensors im Ausganszustand vor. Bei Änderung dieser Kapazität wird über die Steuereinheit ein Peripheriegerät aktiviert.In a further exemplary embodiment of the method according to the invention, the seat heating is regulated in continuous operation, so that an initial state with the seat heating switched on is present. The first sensor is permanently read out via a contact line, so that the seat heating is controlled via the control unit by switching the lead on or off. The control takes place in such a way that the first sensor outputs a value which is compared on the control unit side with a setpoint value to be achieved. If the setpoint is not reached, the seat heating remains activated. When the target value is reached or exceeded, the switch of the discharge is opened and is only closed again when the target value has been undershot. Furthermore there is a certain Capacity of the second sensor in the initial state. When this capacity changes, a peripheral device is activated via the control unit.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen WC-Sitz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, -
2a-c ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels in verschiedenen - Schaltzuständen,
3 ein Ablaufdiagramm der Schaltung, -
4a-b ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels und -
5 ein Ablaufdiagramm der Schaltung zum zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 a schematic section through a toilet seat according to the invention according to the first embodiment, -
2a-c a circuit diagram of the first embodiment in various - Switching states,
3 a flow diagram of the circuit, -
4a-b a circuit diagram of a second embodiment and -
5 a flow chart of the circuit for the second embodiment.
In
Diese Sitzheizung
Der Anwesenheitssensor
Die
In dem in
In
Das Schaltbild in
Die Schaltungen nach den Schaltbildern der
Das Ablaufdiagramm nach
Sobald eine signifikante Erhöhung der Kapazität des Anwesenheitssensors
Um die Ist- Temperatur im WC-Sitz
Anschließend wird der Schalter der Zuleitung
Die beschriebenen Stellungen der Schalter trennen gewissermaßen zwischen Heizzyklen und Messzyklen. Sobald der Heizzyklus startet, eingeleitet durch eine Kapazitätsänderung im Anwesenheitssensor
Die Heizzyklen sind dabei länger eingestellt als die Messzyklen, da letztere wie beschrieben lediglich einige Millisekunden lang sind. Die Steuerung dieser Zyklen wird von der Steuereinheit
In der
In der
Sobald eine signifikante Erhöhung der Kapazität des Anwesenheitssensors
Selbstverständlich sind neben einer Geruchsabsaugung auch andere Vorrichtungen als Peripheriegeräte denkbar. So sind beispielsweise ein Duschstab und/oder ein Trockenstab, also eine Art Fön, ebenfalls direkt über den Anwesenheitssensor steuerbar. Es ist auch möglich einen weiteren Anwesenheitssensor (nicht gezeigt) an die Steuerung anzuschließen, der für diese und/oder weitere Peripheriegeräte separat ausgelesen wird.Of course, devices other than peripheral devices are also conceivable in addition to odor extraction. For example, a shower stick and / or a drying stick, i.e. a type of hair dryer, can also be controlled directly via the presence sensor. It is also possible to connect a further presence sensor (not shown) to the controller, which is read out separately for this and / or further peripheral devices.
Offenbart ist ein WC-Sitz mit einer Steuereinheit. Die Steuereinheit steuert eine Sitzheizung, einen Temperatursensor und einen Anwesenheitssensor.A toilet seat with a control unit is disclosed. The control unit controls a seat heater, a temperature sensor and a presence sensor.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WC-SitzWC seat
- 22
- SteuereinheitControl unit
- 44th
- SitzheizungSeat heating
- 66
- ZuleitungSupply line
- 88th
- AbleitungDerivation
- 1010
- zweiter Sensor/ Anwesenheitssensorsecond sensor / presence sensor
- 1212
- erster Sensor/ Temperatursensorfirst sensor / temperature sensor
- 1414th
- Schalter der ZuleitungSwitch of the supply line
- 1616
- Schalter der AbleitungSwitch of derivation
- 1818th
- SignalleitungSignal line
- 2020th
- KontaktleitungContact line
Claims (12)
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