一种智能坐便器的控制方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及智能坐便器，尤其涉及一种智能坐便器的控制方法。
[【背景技术】]
[0002]智能坐便器起源于美国，用于医疗和老年保健，最初设置有温水洗净功能，后经韩国，日本的卫浴公司逐渐引进技术开始制造，加入了座便盖加热、温水洗净、暖风干燥、杀菌等多种功能。目前市场上的智能坐便器通常具备的功能是座圈自动加热保温、便后温水清洗、暖风烘干的功能。智能坐便器的早起定位为老人和家庭保健，但随着智能坐便器被广大用户接受，应用的场合和适宜人群不断扩大，带来一些需要解决的问题。
[0003]在公共卫生间(如酒店的洗手间，公共洗手间等)智能坐便器的座盖和座圈的打开和关闭需要用手完成，带来的潜在卫生隐患是不容忽视的，需要考虑非接触的自动翻圈翻盖功能；对于男性和女性的智能坐便器使用有不同要求，非接触的翻圈翻盖接需要考虑有针对性的解决办法。
[0004]以前有利用红外线来探测人体接近实现一部分自动翻圈翻盖功能，但不能解决红外线衰减造成的寿命短，收外接环境干扰大的问题，同时需要在上盖上开窗带来水密封问题。
[0005]专利号为CN200920199983.0的实用新型提供了一种坐便器坐圈和盖的自动开合装置，坐圈和盖以同一轴线安装在坐便器上，有坐圈驱动电机和盖驱动电机分别与坐圈轴和盖轴连接并分别安装在坐便器和盖上，两电机各有启动电路和控制电路，坐圈轴和盖轴由楔形齿构成的齿轮连接，坐圈轴的芯轴和套轴之间安装有弹簧，芯轴一方安装有一电磁铁。该发明应用电磁铁机构原理和棘轮棘牙机构原理，将坐圈设计成可以单独由电机驱动合下而随盖翻起，同时将盖的翻起合下都设计成由传感器控制的自动进行，坐圈按使用人需要合下而随盖自动翻起。但是该发明无法判断坐圈是否需要与盖板同时打开或盖板单独打开，使用者还是需要用手接触坐圈，不仅使用时不够方便，还增加了使用者的手被污染的可能。
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【发明内容】
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[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种智能化程度高、使用方便、使用者的手不容易被污染的智能坐便器的控制方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种智能坐便器的控制方法，智能坐便器包括坐圈驱动装置、盖板驱动装置和控制电路，控制电路包括传感器和微控制器，坐圈与盖板的开启方式包括男用小便模式和女用模式，在男用小便模式下传感器检测到有使用者接近时，微控制器通过坐圈驱动装置和盖板驱动装置打开盖板和坐圈；在女用模式下传感器检测到有使用者接近时，微控制器通过盖板驱动装置打开盖板。
[0008]以上所述的控制方法，传感器检测到使用者离开时，微控制器通过坐圈驱动装置和盖板驱动装置扣合已打开的盖板和坐圈。
[0009]以上所述的控制方法，所述的传感器是微波探测器，坐圈与盖板的开启方式通过微控制器设置，控制电路包括脚触开关，脚触开关的输出端接微控制器；在男用小便模式下，使用者触动脚触开关，微控制器通过坐圈驱动装置落下坐圈。
[0010]以上所述的控制方法，所述的传感器包括两个微波探测器，两个微波探测器的输出端分别接微控制器；两个微波探测器一左一右安装在智能坐便器的上盖处，两个微波探测器根据使用者的手势先后向微控制器输出信号，微控制器根据两个微波探测器输出信号的先后判定坐圈与盖板的开启方式。
[0011 ] 以上所述的控制方法，控制电路包括脚触开关，脚触开关的输出端接微控制器，在没有检测到使用者的手势的情况下，使用者触动脚触开关，微控制器通过盖板驱动装置和坐圈驱动装置打开盖板和坐圈。
[0012]以上所述的控制方法，坐圈驱动装置和盖板驱动装置分别包括直流电机、电机驱动电路和电位器，电位器的活动触头由直流电机驱动；电位器电阻体的两个固定端分别接电源正极和地，电位器的活动触头作为坐圈或盖板角度的采样端接微控制器；直流电机采用PffM调速方式，坐圈或盖板起升或下落的过程中，微控制器通过电位器多次对坐圈或盖板的角度进行采样，并计算坐圈或盖板起升或下落的角速度，当坐圈或盖板的角速度越过设定值时，降低直流电机电流的占空比。
[0013]以上所述的控制方法，坐圈或盖板下落的过程分成复数个区间，下落开始的区间角速度设定值最高，下落结束的区间角速度设定值最低；坐圈或盖板起升的过程分成复数个区间，起升开始的区间角速度设定值最低，起升结束的区间角速度设定值最低。
[0014]以上所述的控制方法，坐圈或盖板完全扣合的位置为0°，完全打开的位置为120° ;坐圈或盖板下落的过程中，在120°到75°区间，坐圈或盖板下落的角速度设定值为每秒70° ;在75°到40°区间，坐圈或盖板下落的角速度设定值为每秒35° ;在40°到0°区间，坐圈或盖板下落的角速度设定值为每秒25° ;坐圈或盖板起升的过程中，在0°到40°区间，坐圈或盖板起升的角速度设定值为每秒70° ;在40°到80°区间，坐圈或盖板起升的角速度设定值为每秒35° ;在80°到120°区间，坐圈或盖板起升的角速度设定值为每秒25。。
[0015]以上所述的控制方法，坐圈驱动装置和盖板驱动装置分别包括直流电机、电机驱动电路和断电缓降电路，电机驱动电路的输出端接直流电机的输入端，电机驱动电路的控制端接微控制器的第一控制信号输出端；断电缓降电路包括限流电阻、电子开关和继电器，电子开关与继电器的控制线圈串联后一端接电源，另一端接地，电子开关的控制端接微控制器的第二控制信号输出端；直流电机的绕组、限流电阻和继电器的常闭触点组成串联电路。O
[0016]本发明智能坐便器的使用者不需要用手接触坐圈或盖板，不仅使用时比较方便，而且减少了使用者的手被污染的可能。
[【附图说明】]
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0018]图1是本发明实施例1智能坐便器控制电路的原理框图。
[0019]图2是本发明实施例1智能坐便器的主视图。
[0020]图3是本发明实施例1为微波探测器检测到连续动作时的输出波形图。
[0021]图4是本发明实施例2智能坐便器控制电路的原理框图。
[0022]图5是本发明实施例2智能坐便器两个微波探测器的安装示意图。
[0023]图6是本发明实施例3断电缓降电路的原理图。
[【具体实施方式】]
[0024]本发明实施例1智能坐便器控制方法的原理如图1至图3所示。如图1所示，智能坐便器包括坐圈驱动装置、盖板驱动装置和控制电路，控制电路包括微波探测器、模式设定按键、脚触开关和微控制器。
[0025]微波探测器、模式设定按键和脚触开关的输出端分别接微控制器，微控制器的两个输出端分别接坐圈驱动装置和盖板驱动装置
[0026]如图2所示，微波探测器是由24.125GHz的高频微波发、收一体天线探头，通过I/O接口电路和微控制器(MCU)。微波探测器2安装在坐便器I的上盖101的正中心处，在探测器工作的时候发出24.125GHz的电磁波，根据前向(正前方的某一角度范围，通常30°角)反射回来电磁波的频率和增益变化来判断是否有物体动作。微波探测器每1.5秒为工作周期分析是否有动作产生。脚触开关3安装在坐便器I前端的下部。
[0027]为方便使用，把微波探测器2探测范围定义为以坐便器前端底部脚触开关部位为中心点，以半径为0.5米的区域检测是否有人体动作。当人体进入这个以0.5米为半径的范围内时，微波探测器在0.1秒内发出感应指令。
[0028]如图3所示，当微波探测器检测到范围内(0.5m半径的范围内)有物体动作产生的时候，微波探测器的输出脚输出一个0.5s脉宽的低电平，微波探测器每隔1.5s重新检测一次。
[0029]人体的动作包括人来，人走和存在。人来和存在动作都是通过微波探测器的输出脚持续输出低电平信号来判断的，人走动作则是在5秒内微波探测器输出脚没有给出任何低电平信号即可以判定。
[0030]智能坐便器控制电路的MCU可以通过模式设定按键设置男用模式和女用模式。在男用模式下，微波探测器检测到有人体接近时，坐便器控制电路的MCU收到微波探测器发出的信号，通过坐圈驱动装置和盖板驱动装置打开盖板和坐圈；在男用小便模式下需要落下坐圈时，使用者需要踢一下脚触开关，微控制器通过坐圈驱动装置落下坐圈。在女用模式下，微波探测器探测到人体接近时，坐便器控制电路的MCU收到微波探测器发出的信号，通过盖板驱动装置打开盖板，而坐圈保持不动。
[0031]微波探测器检测到使用者离开时，微控制器通过坐圈驱动装置和盖板驱动装置扣合已打开的盖板和坐圈。
[0032]本发明实施例2智能坐便器控制方法的原理如图4至图5所示。如图4所示，本实施例的智能坐便器同样包括坐圈驱动装置、盖板驱动装置和控制电路，控制电路包括脚触开关、微控制器和两个微波探测器，两个微波探测器的输出端分别接微控制器。如图5所示，两个微波探测器2A和2B —左一右安装在智能坐便器的上盖处，两个微波探测器2A和2B根据使用者的手势先后向微控制器输出信号，微控制器根据两个微波探测器输出信号的先后判定坐圈与盖板的开启方式。
[0033]本实施例的智能坐便器通过二个微波探测器进行手势的判断(从左到右或从右到左)确定是男用还是女用应用模式，而不用微控制器来设置应用模式。
[0034]例如，微波探测器检测到人的手势是左到右时，MCU收到信号启动打开盖板和坐圈，此时为男用小便模式；
[0035]微波探测器检测到人的手势是右到左时，MCU启动打开坐圈，而盖板不动，此时是女用模式(或男用大便模式)。
[0036]本实施例中，从左到右或从右到左的手势信号作为MCU的I/O输入信号，用于设置坐圈与盖板的开启方式并触发MCU开启坐圈和/或盖板。当微波探测器只探测到有人体接近时，微波探测器的输出信号需要和脚触开关进行逻辑处理。例如，针对老人行动不便，手势操作无法保证时，脚触开关可以保证盖板和坐圈打开。
[0037]在以上实施例中，MCU通过高频微波探测器检测到人体接近并有停留时，可以实现坐圈和盖板的自动打开，避免人手接触坐圈和盖板，坐圈和盖板的打开时间程序控制，加上方手势控制，多种方式实现。
[0038]在实施例1中，当智能坐便器配备一个前向微波探测器和脚触开关时，男用和女用的盖板和坐圈的打开方式可以选择和控制:男用模式微波探测器前向检测到人体接近时，MCU收到信号启