TWI647360B - 小便斗自動沖水系統 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種小便斗自動沖水系統，其包含有一小便斗本體，具有一便池面與一相對該便池面之便池背面，該便池背面具有一容置空間；至少一諧振感測器，係設置於該容置空間，以偵測該便池面之流動液體；一供電模組，係設置於該容置空間；以及一微控制器，係電性連接於該至少一諧振感測器、該供電模組以及一閥門控制器；藉此，諧振感測器可以根據在便池面流動之液體所產生的諧振頻率，辨識出液體為清潔液體或是尿液。

Description

小便斗自動沖水系統

本發明係有關於一種小便斗自動沖水系統，尤其係指一種可偵測小便斗表面是否有尿液流動的系統，其能夠透過便池表面所產生的諧振頻率，辨識出便池中目前為無液體流動、清潔液體流動或尿液流動的狀態，以使本系統決定是否需要提供清潔液體，例如乾淨的水來清洗小便斗。

按，小便斗為一種設置於牆壁上的的小便設施，係具有一便池空間供使用者小便於其中，相較於馬桶，小便斗所佔用的空間較少，且用水量也較少，因此位於公共場所的廁所，通常都會看到小便斗的設置；一般而言，小便斗的沖水方式分為手動與自動兩種，手動係設置一個按壓式或是旋鈕式之沖水閥，其連接到小便斗的進水孔，當使用者小便結束後，按壓沖水閥，清水即可流入進水孔，以清洗附著於便池空間表面的尿液，將尿液從出水孔帶出；由於需使用者手動啟閉沖水閥，多人接觸情況下，衛生問題常為人所詬病，若使用者使用後不沖水，即容易產生難聞的尿騷味，若使用者沖水後不關閉，則會造成水流的浪費，因此於公共場合中逐漸不再採用手動式沖水閥。

小便斗之自動沖水技術主要是感測小便斗前方是否有人體，較多的作法係在便池空間的上方連接有一紅外線感測器，當使用者在如廁的時候，紅外線感測器所發射出之紅外線就會被人體所遮蔽並反射，此時，當紅外線感測器接收到所反射回來的紅外線，即可判斷目前有人在使用小便斗，便使沖水閥啟動第一次的沖水，於使用者離開後，紅外線感測器所發射出之紅外線就不再被遮蔽，而再使沖水閥啟動第二次的沖水，此種方式係不需要使用者自己去操控沖水閥，因此較不會有忘記沖水的問題，令小便斗也能保持清潔。

中華民國新型專利公告號TW M517763「智慧型小便斗裝置」係提供於小便斗本體上緣前方設有一紅外線感測器，此紅線感測器用來感測是否有使用者靠近小便斗，偵測到有使用者時，再由控制單元控制閥門開啟，以清水開始清洗小便斗；又，中華民國發明專利公告號TW I547622「多感應場智慧小便斗」則係於小便斗設置多個近接感應電場構件，以於周圍建立近接感應電場區域，當有物體進入該區域時，即可產生近接感應資訊，藉此以偵測是否有人體接近，其必須在不同的位置個別設置近接感應電場構件才能增加感測的準確率。

然而，此種用於感應人體靠近的方法，皆有很大的機會會造成感應裝置誤判，以紅外線感測器而言，其會因為燈光之光線，甚至因為使用者衣服的顏色而發生誤判，使沖洗小便斗的水不斷流出或是無法流出；且感測器之感測距離若沒有抓好，則會感測到過遠的物體，例如會感測到經過的民眾，亦有可能會感測到一些非人體的物體，令清水不斷沖洗小便斗，導致水資源的浪費；若是增加感測器之數量，以多個感測器比對判斷是否真的有使用者正在使用小便斗，但此種設計需要在小便斗或是周遭設置較多的容納空間，來容納多個感測器，係造成系統結構上較為複雜。

爰此，如何改良上述感應人體靠近的裝置，減少誤判的機率，且能準確判斷小便斗正在被使用，以適時地清潔小便斗，此即成為本發明人所思及之方向。

今，發明人即是鑑於上述現有之小便斗自動沖水感測裝置於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種小便斗自動沖水系統，係直接偵測小便斗表面是否有液體流動，其技術並非感測是否有人體靠近小便斗，而是透過液體流經便池表面所產生的諧振頻率，辨識出目前於便池中流動的是清潔液體或是尿液，亦可於無液體流動時，辨識出目前便池為無使用之狀態。

為了達到上述實施目的，本發明一種小便斗自動沖水系統，其包含有一小便斗本體，具有一便池面與一相對便池面之便池背面，便池背面具有一容置空間；至少一諧振感測器，係設置於容置空間，以偵測便池面之流動液體；一供電模組，係設置於容置空間；一蜂鳴器，係設置於容置空間；以及一微控制器，係電性連接於至少一諧振感測器、該供電模組以及一閥門控制器。

於本發明之一實施例中，供電模組係使用市電或是二次電池進行供電。

於本發明之一實施例中，小便斗本體又具有一設置於便池面之進水孔與一設置於進水孔之進水管。

於本發明之一實施例中，閥門控制器係連接一設置於進水管之進水閥門。

於本發明之一實施例中，小便斗自動沖水系統進一步具有一蜂鳴器，係設置於容置空間，並電性連接微控制器。

於本發明之一實施例中，微控制器與至少一諧振感測器係被整合於一感測模組內。

於本發明之一實施例中，當微控制器辨識出便池面有尿液流動時，閥門控制器即控制進水閥門作動。

於本發明之一實施例中，小便斗本體又具有一設置於便池面之出水孔與一設置於出水孔之出水管。

於本發明之一實施例中，諧振感測器係感測便池面之無液體流動、清潔液體流動與尿液流動的諧振頻率值。

本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

請參閱第一圖至第三圖，本發明一種小便斗自動沖水系統，其包含有一小便斗本體(1)，具有一便池面(11)、一相對便池面(11)之便池背面(12)、一設置於便池面(11)之進水孔(111)、一設置於進水孔(111)之進水管(112)、一設置於便池面(11)之出水孔(113)與一設置於出水孔(113)之出水管(114)，於便池背面(12)具有一容置空間(121)；至少一諧振感測器(2)，係設置於容置空間(121)，以偵測便池面(11)之流動液體；一供電模組(3)，係設置於容置空間(121)，係可例如使用市電或是二次電池進行供電；以及一與諧振感測器(2)被整合於一感測模組(4)內之微控制器(5)，係電性連接於至少一諧振感測器(2)、供電模組(3)以及一閥門控制器(6)，進一步地，本系統具有一蜂鳴器(7)係設置於容置空間(121)，並電性連接微控制器(5)；其中，閥門控制器(6)係連接設置於進水管(112)之進水閥門(1121)，由諧振感測器(2)感測便池面(11)之無液體流動、清潔液體流動與尿液流動的諧振頻率值，當微控制器(5)辨識出便池面(11)有尿液流動時，閥門控制器(6)即控制進水閥門(1121)開啟，使清潔液體透過進水管(112)與進水孔(111)流入至便池面(11)。

此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

請再繼續參閱第一圖至第三圖，實際使用時，本發明係不需要額外在小便斗本體(1)上挖設其他的容納空間，或是以一個塑膠盒子搭配面板來放置感測裝置，係可直接利用小便斗本體(1)之便池背面(12)的容置空間(121)，將諧振感測器(2)直接設置於容置空間(121)，透過感測模組(4)貼附於便池背面(12)，由於便池背面(12)係相對於便池面(11)，因此諧振感測器(2)能夠感測到便池面(11)之液體流動的情形，而諧振感測器(2)可為多個，以提升感測的強度。另外，供電模組(3)、閥門控制器(6)與蜂鳴器(7)皆與微控制器(5)電性連接，供電模組(3)係可貼附於牆壁或是便池背面(12)，其可選用市電或是以二次電池作為主要電力來源，若使用市電再以變壓器將電壓轉換至需要的電壓即可；蜂鳴器(7)係可貼附於牆壁或是便池背面(12)，用以提供提示聲響，例如安裝時，安裝人員將本發明安裝完畢後，由於本發明並未有任何面板裝置，因此並不能從面板中得知系統是否啟動，於是安裝人員啟動系統時，蜂鳴器(7)可以發出聲響，以告知安裝人員系統已經成功開啟，或是於閥門控制器(6)控制進水閥門(1121)開啟時，蜂鳴器(7)亦可發出聲響，提醒使用者清潔液體將會由進水孔(111)流出。

當使用者上前使用小便斗本體(1)時，尿液流過小便斗本體(1)之便池面(11)，根據便池面(11)的流動變化，會使諧振感測器(2)中的電阻、電容與電感等元件產生一諧振頻率，此諧振頻率之數值會傳送至感測模組(4)之微控制器(5)，而微控制器(5)內部具有清潔液體、尿液、無液體之諧振頻率的參考值，僅要將感測到的諧振頻率與參考值作比對，即可知道目前小便斗本體(1)係處於尿液流動的狀態，當使用者排尿結束後，諧振頻率就回復到便池面(11)無液體流動的狀態，此時，微控制器(5)係馬上傳輸一訊號給閥門控制器(6)，使閥門控制器(6)開啟所連接的進水閥門(1121)，令進水管(112)的清潔液體可以流入小便斗本體(1)之便池面(11)的進水孔(111)，目前清潔液體大多係使用清水，以清水沖洗便池面(11)，將尿液由出水孔(113)與出水管(114)排出，在清水於便池面(11)流動時，諧振感測器(2)所感測到的諧振頻率，即係符合微控制器(5)內清潔液體之諧振頻率的參考值，而清水的沖洗時間，可在微控制器(5)內先行設定，設定之時間一到，閥門控制器(6)就讓進水閥門(1121)關閉。

由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點:

1.本發明小便斗自動沖水系統具有諧振感測器，係設置於小便斗之便池背面的容置空間，可直接感測小便斗之便池面的諧振頻率，而諧振感測器係不會直接接觸到流經便池面之液體，係感測便池面之表面狀態，透過比對微控制器之諧振頻率的參考值，以判斷目前便池面為何種使用狀態；相較於習知感測是否有物體接近小便斗的方式，本發明能減少誤判的情形發生。

2.本發明小便斗自動沖水系統不需要為了感測裝置在小便斗上設置容納的空間，僅要利用便池背面的容置空間，將諧振感測器貼附於便池背面即可；相較於習知需要為了感測裝置而額外設置一個塑膠盒子與面板，才能容納感測裝置，本發明以不同的感測技術不僅節省空間，且裝置之間的連接也簡單許多。

綜上所述，本發明之小便斗自動沖水系統，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

(1)‧‧‧小便斗本體

(11)‧‧‧便池面

(111)‧‧‧進水孔

(112)‧‧‧進水管

(1121)‧‧‧進水閥門

(113)‧‧‧出水孔

(114)‧‧‧出水管

(12)‧‧‧便池背面

(121)‧‧‧容置空間

(2)‧‧‧諧振感測器

(3)‧‧‧供電模組

(4)‧‧‧感測模組

(5)‧‧‧微控制器

(6)‧‧‧閥門控制器

(7)‧‧‧蜂鳴器

第一圖：本發明其較佳實施例之安裝示意圖。

第二圖：本發明其較佳實施例之元件連接示意圖。

第三圖：本發明其較佳實施例之側面剖視圖。

Claims (8)

1. 一種小便斗自動沖水系統，其包含有一小便斗本體，具有一便池面與一相對該便池面之便池背面，該便池背面具有一容置空間；至少一諧振感測器，係設置於該容置空間，以偵測該便池面之流動液體，並感測出該便池面之無液體流動、清潔液體流動與尿液流動的諧振頻率值；一供電模組，係設置於該容置空間；以及一微控制器，係電性連接於該至少一諧振感測器、該供電模組以及一閥門控制器。
2. 如申請專利範圍第1項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該供電模組係使用市電或是二次電池進行供電。
3. 如申請專利範圍第1項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該小便斗本體又具有一設置於該便池面之進水孔與一設置於該進水孔之進水管。
4. 如申請專利範圍第3項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該閥門控制器係連接一設置於該進水管之進水閥門。
5. 如申請專利範圍第4項所述一種小便斗自動沖水系統，其中當該微控制器辨識出該便池面有尿液流動時，該閥門控制器即控制該進水閥門作動。
6. 如申請專利範圍第1項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該小便斗自動沖水系統進一步具有一蜂鳴器，係設置於該容置空間，並電性連接該微控制器。
7. 如申請專利範圍第1項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該微控制器與該至少一諧振感測器係被整合於一感測模組內。
8. 如申請專利範圍第1項所述一種小便斗自動沖水系統，其中該小便斗本體又具有一設置於該便池面之出水孔與一設置於該出水孔之出水管。