一种智能坐便器及其工作步骤、控制系统转让专利
申请号 : CN201910700943.8
文献号 : CN110512701B
文献日 : 2021-03-30
发明人 : 石华山 , 张建明 , 叶骏洪
申请人 : 汉宇集团股份有限公司
摘要 :
本发明提供一种智能坐便器及其工作步骤、控制系统，所述步骤包括：响应人体入座信号，运行温度传感器至少两次检测水封的温度；运行清洗功能组件，根据温度差与预设值的比较结果实施不同的清洗功能。本发明通过监测水封的温度变化，自动识别用户的排便情况并实现不同的功能，对正常排便的用户自动进行臀部清洗，对排便困难的用户自动进行肛门喷洗，刺激肛门及直肠，达到助便的效果，也可以湿润用户的肛门避免肛裂。
权利要求 :
1.一种智能坐便器的工作步骤，该智能坐便器包括坐便器本体以及安装于所述本体上的入座检测传感器、温度传感器、清洗功能组件和接收上述传感器信号控制所述组件的处理器，包括以下步骤：
a)响应入座检测传感器输出的人体入座信号，运行温度传感器至少两次检测水封的温度；
b)根据上述至少两次检测水封的温度的温度差与预设值的比较结果运行清洗功能组件，实施相应的清洗功能；
所述运行温度传感器至少两次检测水封的温度包括以下步骤：a‑1)检测水封的初始温度；
a‑2)延迟预设第一时间后，检测水封的实时温度；
所述根据温度差与预设值的比较结果实施相应的清洗功能，包括以下步骤：当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能，以刺激用户排便；所述温度差为所述实时温度与所述初始温度之差。
2.根据权利要求1所述的工作步骤，所述根据温度差与预设值的比较结果实施相应的清洗功能，还包括以下步骤：当所述温度差大于预设值时，实施臀部清洗功能。
3.根据权利要求1所述的工作步骤，所述智能坐便器还包括安装于所述本体上的冲洗功能组件，在所述响应人体入座信号后，还包括以下步骤：a‑3)运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗，以在洗净面表面形成水膜，防止粪便粘结。
4.根据权利要求1所述的工作步骤，在所述根据温度差与预设值的比较结果实施相应的清洗功能后，还包括以下步骤：c)响应人体离座信号，运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗；
所述人体离座信号由所述传感器，在监测到人体已离座时产生。
5.根据权利要求1所述的工作步骤，在所述当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能后，还包括以下步骤：
延迟预设第二时间后，再次检测水封的实时温度。
6.一种智能坐便器的控制系统，包括：至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实施如权利要求1至5中任一项所述的工作步骤。
7.一种智能坐便器，包括：
坐便器本体，以及安装于所述坐便器上的红外传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能组件和如权利要求6所述的控制系统，所述红外传感器感应人体入座后对所述坐便器的遮挡区域的变化，所述温度传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述红外传感器和所述温度传感器的输出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所述冲洗功能组件的输入端通信连接。
8.一种智能坐便器，包括：
坐便器本体，以及安装于所述坐便器上的压力传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能组件和如权利要求6所述的控制系统，所述压力传感器安装于坐圈上，所述温度传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述压力传感器和所述温度传感器的输出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所述冲洗功能组件的输入端通信连接。
说明书 :
一种智能坐便器及其工作步骤、控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及智能坐便器及其控制，IPC分类可属E03D9/08。
背景技术
[0002] 随着智能坐便器的普及，用户对其人性化设计的要求越来越高。然而，现有智能坐便器在用户如厕时存在问题：粪便因洗净面干燥容易粘住洗净面导致清洁困难；不能判别
用户是否有排泄动作，无法对便秘用户进行辅助排便；在用户离座时没有排泄物时也冲洗，
造成水资源浪费。以上问题说明智能坐便器的人性化设计仍有不足，需要继续深入研究改
进。
用户是否有排泄动作，无法对便秘用户进行辅助排便；在用户离座时没有排泄物时也冲洗，
造成水资源浪费。以上问题说明智能坐便器的人性化设计仍有不足，需要继续深入研究改
进。
[0003] 有关术语参考国家标准GBT 34549《卫生洁具智能坐便器》以及该标准的规范性引用文件，有关公知常识可参考机械工业出版社出版的《机械工程手册》和《电机工程手册》。
发明内容
[0004] 针对背景技术所述问题，提供一种更人性化的智能坐便器及其工作步骤、控制系统。
[0005] 本发明提供一种智能坐便器的工作步骤，该智能坐便器包括坐便器本体以及安装于所述本体上的入座检测传感器、温度传感器、清洗功能组件和接收上述传感器信号控制
所述组件的处理器，包括以下步骤：
所述组件的处理器，包括以下步骤：
[0006] a)响应入座检测传感器输出的人体入座信号，运行温度传感器至少两次检测水封的温度；
[0007] b)根据上述至少两次检测水封的温度的温度差与预设值的比较结果运行清洗功能组件，实施相应的清洗功能。
[0008] 所述运行温度传感器至少两次检测水封的温度包括以下步骤：
[0009] a‑1)检测水封的初始温度；
[0010] a‑2)延迟预设第一时间后，检测水封的实时温度。
[0011] 所述根据温度差与预设值的比较结果实施相应的清洗功能，包括以下步骤：
[0012] b‑1)当所述温度差大于预设值时，实施臀部清洗功能；
[0013] b‑2)当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能，以刺激用户排便；
[0014] 所述温度差为所述实时温度与所述初始温度之差。
[0015] 所述智能坐便器还包括安装于所述本体上的冲洗功能组件，在所述响应人体入座信号后，还包括以下步骤：
[0016] a‑3)运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗，以在洗净面表面形成水膜，防止粪便粘结。
[0017] 按所述根据温度差与预设值的比较结果实施相应的清洗功能后，还包括以下步骤：
[0018] c)响应人体离座信号，运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗；所述人体离座信号由所述红外传感器或压力传感器，在监测到人体已离座时产生。
[0019] 在所述当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能后，还包括以下步骤：
[0020] b‑3)延迟预设第二时间后，再次检测水封的实时温度。
[0021] 本发明还提供一种智能坐便器的控制系统，包括：
[0022] 至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至
少一个处理器能够实施如前所述的工作步骤。
少一个处理器能够实施如前所述的工作步骤。
[0023] 本发明提供一种智能坐便器，包括：
[0024] 坐便器本体，以及安装于所述坐便器上的红外传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能 组件和如前所述的控制系统，所述红外传感器的感应区域为人体入座后对所
述坐便器的遮挡区域，所述温度传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述红外
传感器和所述温度传感器的输出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输
出端与所述清洗功能组件和所述冲洗功能组件的输入端通信连接。
述坐便器的遮挡区域，所述温度传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述红外
传感器和所述温度传感器的输出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输
出端与所述清洗功能组件和所述冲洗功能组件的输入端通信连接。
[0025] 本发明还提供一种智能坐便器，包括：
[0026] 坐便器本体，以及安装于所述坐便器上的压力传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能 组件和如前所述的控制系统，所述压力传感器安装于坐圈上，所述温度传感
器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述压力传感器和所述温度传感器的输出端
与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所述冲
洗功能组件的输入端通信连接。
器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述压力传感器和所述温度传感器的输出端
与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所述冲
洗功能组件的输入端通信连接。
[0027] 本发明提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的工作步骤。
[0028] 本发明巧妙地通过监测水封的温度变化，自动识别用户的排便情况以实现相应的功能，例如对正常排便的用户自动进行臀部清洗，对排便困难的用户自动进行肛门喷洗，刺
激肛门及直肠，达到助便的效果，也可以湿润用户的肛门避免肛裂。
激肛门及直肠，达到助便的效果，也可以湿润用户的肛门避免肛裂。
[0029] 本发明通过感应人体入座，自动地首先对洗净面进行少量水冲洗，于用户便前在洗净面表面形成水膜，防止粪便粘结，有助于提高便后冲洗的洗净效果，可避免多次冲洗造
成的水资源浪费。
成的水资源浪费。
[0030] 本发明通过感应人体离座，且有排泄物后才进行冲洗清洁，减少用户的操作，提升如厕的便捷性，也可避免无排泄物时人体离座触发自动冲洗造成的水资源浪费。
附图说明
[0031] 图 1 是本发明实施例智能坐便器工作流程图；
[0032] 图 2 是本发明第 1 实施例智能坐便器控制系统框图示意图；
[0033] 图 3 是本发明第 3 实施例智能坐便器的结构示意图；
[0034] 图 4 是本发明第 4 实施例智能坐便器的结构示意图；
[0035] 图 5 是本发明实施例智能坐便器的部分剖面示意图。
具体实施方式
[0036] 本发明实施例智能坐便器是在按照国家标准 GBT 34549 《卫生洁具智能坐便器》制造的传统智能坐便器的基础上改进而成，其包括如图5 所示坐便器本体以及安装于该本
体上的红外传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能组件和接收上述传感器信号控制
所述组件的控制器。
体上的红外传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能组件和接收上述传感器信号控制
所述组件的控制器。
[0037] 图 1 所示为本发明实施例智能坐便器工作流程图，主要包括以下步骤：
[0038] a) 响应人体入座信号，运行温度传感器至少两次检测水封的温度；
[0039] b) 运行清洗功能组件，根据温度差与预设值的比较结果实施不同的清洗功能。
[0040] 所述人体入座信号由监测人体是否入座的红外传感器或压力传感器，在监测到人体已入座时产生。
[0041] 具体地，所述红外传感器的型号可选择 SMTIR9901 ，安装位置可选择在靠背 ( 监测区域为人体背部 ) 或坐圈 ( 监测区域为人体臀部 ) ，当红外信号被人体部分遮挡，
即可判断有人入座；作为替换设计，使用压力传感器也可以实现以上判断。所述压力传感器
的型号可选择 PT124G‑210 ，安装位置在坐圈上，当坐圈上的压力变大，即可判断有人入
座。
即可判断有人入座；作为替换设计，使用压力传感器也可以实现以上判断。所述压力传感器
的型号可选择 PT124G‑210 ，安装位置在坐圈上，当坐圈上的压力变大，即可判断有人入
座。
[0042] 温度传感器具体可选择接触式温度传感器，如 PT100 铂 热电阻、 LM75ADP ，安装在存水弯底部 ，安装方法如图 5 所示：将一固定套 21 通过螺母 22 与存水弯底部螺
栓连接 ( 也可通过焊接、粘接或作为嵌件烧结固定在存水弯底部 ) ，温度传感器 1 通过
螺纹连接安装在固定套 21 中腔内，在温度传感器 1 旋入的同时压紧密封件 23 ，防止水
进入固定套 21 。作为替换设计，温度传感器具体可选择热释电传感器，如 P228 、 LHl958
、 LHI954 、 RE200B 、 KDS209 、PIS209 、 LHI878 、 PD632 ，安装在坐圈上，对准水封的
方向。
栓连接 ( 也可通过焊接、粘接或作为嵌件烧结固定在存水弯底部 ) ，温度传感器 1 通过
螺纹连接安装在固定套 21 中腔内，在温度传感器 1 旋入的同时压紧密封件 23 ，防止水
进入固定套 21 。作为替换设计，温度传感器具体可选择热释电传感器，如 P228 、 LHl958
、 LHI954 、 RE200B 、 KDS209 、PIS209 、 LHI878 、 PD632 ，安装在坐圈上，对准水封的
方向。
[0043] 清洗功能组件，实现清洗功能，具体包括喷嘴，属现有技术，本说明书对此不赘述。
[0044] 具体地，所述运行温度传感器至少两次检测水封的温度包括以下步骤：
[0045] a‑1) 检测水封的初始温度；
[0046] a‑2) 延迟预设第一时间后，检测水封的实时温度。
[0047] 人体入座后，检测水封的初始温度，作为用户未排便前水封的温度信息。延迟预设第一时间后，视为用户已完成排泄动作，此时水封的实时温度因排泄物的存在而升高。所述
预设第一时间可具体选择为 5 分钟。
预设第一时间可具体选择为 5 分钟。
[0048] 所述根据温度差与预设值的比较结果实施不同的清洗功能，包括以下步骤：
[0049] b‑1) 当所述温度差大于预设值时，实施臀部清洗功能；
[0050] b‑2) 当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能，以刺激用户排便。
[0051] 所述温度差为所述实时温度与所述初始温度之差。水封初始温度一般为 20 ℃，人体排泄物一般为 37 ℃，一般来说，人体排泄物进入水封后平均使水封温度上升 3 ℃。
因此所述预设值可具体选择为 3 ℃。当所述温度差大于 3 ℃时，可判断出用户正常排便，
此时运行清洗功能组件，自动对用户进行臀部清洗。当所述温度差小于或等于 3 ℃时，可
判断出用户排便异常，此时运行清洗功能组件，使用少量水喷洗肛门，刺激括约肌以及直
肠，帮助用户排便。而且，肛门经喷洗湿润后，能减轻用户过度用力排便或肛门干燥所造成
的肛裂现象。
因此所述预设值可具体选择为 3 ℃。当所述温度差大于 3 ℃时，可判断出用户正常排便，
此时运行清洗功能组件，自动对用户进行臀部清洗。当所述温度差小于或等于 3 ℃时，可
判断出用户排便异常，此时运行清洗功能组件，使用少量水喷洗肛门，刺激括约肌以及直
肠，帮助用户排便。而且，肛门经喷洗湿润后，能减轻用户过度用力排便或肛门干燥所造成
的肛裂现象。
[0052] 在所述响应人体入座信号后，还包括以下步骤：
[0053] a‑3) 运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗。此时使用少量水冲洗洗净面，以在洗净面表面形成水膜，防止粪便粘结。
[0054] 在所述根据温度差与预设值的比较结果实施不同的清洗功能后，还包括以下步骤：
[0055] c) 响应人体离座信号，运行冲洗功能组件，实施洗净面冲洗；所述人体离座信号由所述红外传感器或压力传感器，在监测到人体已离座时产生。对于红外传感器，当红外信
号从被遮挡变为不被遮挡，即可判断有人离座；对于压力传感器，当坐圈上的压力变小，即
可判断有人离座。
号从被遮挡变为不被遮挡，即可判断有人离座；对于压力传感器，当坐圈上的压力变小，即
可判断有人离座。
[0056] 冲洗功能组件，实现对洗净面的冲水清洁，属现有技术，本说明书对此不赘述。
[0057] 在所述当温度差小于或等于预设值时，实施助便清洗功能后，还包括以下步骤：
[0058] b‑3) 延迟预设第二时间后，再次检测水封的实时温度。
[0059] 延迟预设第二时间后，视为用户经少量水喷洗肛门后已完成排泄动作，若用户有排泄动作，此时水封的实时温度因排泄物的存在而升高。再次检测水封的实时温度，与所述
初始温度比较，再次执行步骤 b) 。所述预设第二时间可具体选择为 5 分钟。
初始温度比较，再次执行步骤 b) 。所述预设第二时间可具体选择为 5 分钟。
[0060] 图 2 为本发明第 1 实施例智能坐便器控制系统框图示意图，包括：至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处
理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实
施如前所述的自动清洗方法。作为一优选实施例，所述控制系统还可以包括输入装置和输
出装置。处理器、存储器、输入装置和输出装置可以通过总线连接。
理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实
施如前所述的自动清洗方法。作为一优选实施例，所述控制系统还可以包括输入装置和输
出装置。处理器、存储器、输入装置和输出装置可以通过总线连接。
[0061] 存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的智能坐便器自动清洗方法对应
的程序指令或模块，例如，图 1 所示的步骤流程。处理器通过运行存储在存储器中的非易
失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中
的自动清洗方法。
的程序指令或模块，例如，图 1 所示的步骤流程。处理器通过运行存储在存储器中的非易
失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中
的自动清洗方法。
[0062] 存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据智能坐便器自动清洗方法的使用所
创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，
例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，
存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控
制系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，
例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，
存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控
制系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0063] 输入装置可接收输入的用户点击，以及产生与智能坐便器自动清洗方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置可包括显示屏等显示设备。输入装置和输出装
置可集成到一与坐便器分离的带显示屏的遥控器上，输出装置和处理器以 WLAN 、蓝牙等
方式通信连接，用户手持遥控器对智能坐便器进行指令操作。所述指令操作包括进入智能
坐便器的各种清洗模式，设置如第一预设时间、第二预设时间等参数的具体数值，以及停止
当前模式等。
置可集成到一与坐便器分离的带显示屏的遥控器上，输出装置和处理器以 WLAN 、蓝牙等
方式通信连接，用户手持遥控器对智能坐便器进行指令操作。所述指令操作包括进入智能
坐便器的各种清洗模式，设置如第一预设时间、第二预设时间等参数的具体数值，以及停止
当前模式等。
[0064] 存储有所述一个或者多个模块的所述存储器，当被所述一个或者多个处理器运行时，执行上述 实施例中的智能坐便器自动清洗方法。
[0065] 图 3 为本发明第 3 实施例智能坐便器的结构示意图，包括：坐便器本体，以及安装于所述坐便器上的红外传感器、温度传感器、清洗功能组件、冲洗功能组件和如前所述的
控制系统，所述红外传感器的感应区域为人体入座后对所述坐便器的遮挡区域，所述温度
传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述红外传感器和所述温度传感器的输
出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所
述冲洗功能组件的输入端通信连接。
控制系统，所述红外传感器的感应区域为人体入座后对所述坐便器的遮挡区域，所述温度
传感器安装于存水弯底部，感应区域为水封区域，所述红外传感器和所述温度传感器的输
出端与所述控制系统的输入端通信连接，所述控制系统的输出端与所述清洗功能组件和所
述冲洗功能组件的输入端通信连接。
[0066] 作为替换设计的第 4 实施例，如图 4 所示，可用压力传感器替代红外传感器进行人体感应。所述压力传感器安装于坐圈上，所述压力传感器和所述温度传感器的输出端
与所述控制系统的输入端通信连接。
与所述控制系统的输入端通信连接。
[0067] 控制系统的输入端和输出端具体为处理器的若干 IO 端口，红外传感器 ( 或压力传感器 )、温度传感器、清洗功能组件和冲洗功能组件可分别与处理器的若干不同的 IO
端口连接，或通过总线连接，实现信息流的传输。
端口连接，或通过总线连接，实现信息流的传输。
[0068] 本发明实施例智能坐便器的控制系统使用的存储介质用于存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的智能坐便器的工作步骤。所述计算机存
储介质，可为随机存储介质、只读存储介质、闪存、移动硬盘、光盘或磁带等各种存储介质，
可选为一种非易失性存储介质，可用于在掉电后依然存储有计算机指令的存储介质。
储介质，可为随机存储介质、只读存储介质、闪存、移动硬盘、光盘或磁带等各种存储介质，
可选为一种非易失性存储介质，可用于在掉电后依然存储有计算机指令的存储介质。
[0069] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。