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便厕智能冲水控制器及触发信号处理方法
    本发明属于便厕设备自动化控制技术领域，特别属于座便器、蹲便池自动冲水控制系统设备。

    目前应用在便厕领域的自动冲水控制系统，只有男厕小便池的自动冲水控制系统。它的工作方式为：当站立在小便池前时，即触发红外传感器，红外传感器不断发出脉冲信号给后端控制系统。当小便结束离开后，红外传感器停止发出脉冲信号，恢复到待机探测状态，后端控制系统发出脉冲信号，吸合电磁阀并维持一定时间进行冲水操作。而应用在座便器、蹲便池方面(男厕、女厕都包括)的自动冲水控制系统，迄今为止尚未实现。其技术难度在于没有合适的方法就男、女大小便行为时触发的信号进行识别，并以相应的控制方式执行不同水量的冲水操作。如果按照男厕小便池的自动冲水控制系统的工作方式处理座便器、蹲便池上的大小便行为，必然存在如下问题：1、当人触发传感器后，后端控制系统发出脉冲吸合电磁阀或电磁衔铁维持较长时间，以较多的水量进行冲水操作，这样的处理方法必然造成小便时水的浪费；2、当人触发传感器后，后端控制系统发出脉冲吸合电磁阀或电磁衔铁维持较短时间，以较少的水量进行冲水操作，这样的处理方法必然造成大便时冲水量的不足，无法彻底冲净便池。

    本发明的目的是提供一种触发信号处理方法及冲水控制设备，使人们在座便器蹲便池上大小便行为能实现不同水量的冲水自动控制，这样，既保持环境卫生，又能节省用水。

    本发明所提出的便厕冲水控制系统触发信号处理方法参见图1。红外传感器(包括热释电、遮断式、反射式等)在接收到人体在一定距离内发出的红外信号或经人体反射、遮断的信号后，向单片机发出脉冲信号，单片机的中央处理器启动时间计数器，当触发信号消失后，中央处理器将时间计数器所记录的时间与预先设定地触发信号时间数据分类参数作比较，例如预先设置三个时间：①人体只是在便厕周围走过，并没有大小便行为，该时间t1可设置很短，例如小于15秒。②人体进行小便行为，该时间t2可设置较长，例如15秒至80秒。③人体进行大便行为，该时间t3设置更长一些，例如大于80秒。以上所述的时间设定可以根据实际情况任意划分，例如公共场所的男厕、女厕可以设定不同的时间来区别大小便，家庭的习惯不同，也可以存在不同的设定。总之，在一般情况下都设定这三种时间。中央处理器将时间计数器所记录的时间同预先设定的触发信号时间数据分类参数进行比较后，发出信号到冲水控制端口，启动定时器，实施冲水控制操作，当中央处理器接收到第1种情况(例如小于15秒)的信号时冲水t1为0；接收到第2种情况(例如15秒-80秒)的信号时冲水t2可设定短一些(例如3秒)；接收到第3种情况(例如80秒以上)的信号时，冲水时间t3可设定长一些(例如6秒)。另外，冲水时间也应该根据水压大小、水箱贮水量多少、冲水方式等多种因素设定。

    本发明所提供的便厕智能冲水控制设备如图2所示，以座便器为例进行叙述。将智能冲水控制器箱体1放置在座便器水箱2的顶盖上面靠近墙壁处，智能冲水控制器主要由红外传感器3、单片机4、变压器5、时间设置调节键6、时间显示7、电磁阀(或电磁衔铁)8组成。电源插头9将市电接入智能冲水控制器，经变压器5降压及整流、滤波等处理后，输送给红外传感器3、单片机4、时间显示7及电磁阀8等器件使用。红外传感器3安装在冲水控制器箱体1的正前面位置上，以便接收人体动作的信号；单片机4安装在控制器箱体内的电路板10上，单片机主要包括定时器/计数器、程序存储器、数据存储器中央处理器及可编程I/O等结构单元，单片机与红外传感器3、时间设置调节键6、时间显示7、电磁阀8均安装在控制器箱体1内的适当位置；电磁阀8与水箱2中的拉杆11相连接。该冲水控制器的工作原理是：单片机4上的程序存储器中触发信号时间数据分类参数t1(例如小于15秒)、t2(例如15秒-80秒)、t3(例如大于80秒)三种状态时间(人体从便厕前走过的时间t1，人体在便厕上小便的时间t2及人体在便厕上大便的时间t3)均设置好，同时对应于t1、t2、t3的冲水时间T1(T1＝0)、T2(例如T2＝3秒)、T3(例如T3＝6秒)也在单片机程序存储器中设置好。当人体进行大小便行为时，人体本身发出的红外信号或经人体反射、遮断的信号被安置在水箱上的红外传感器接收，并发出脉冲信号传送给单片机，单片机的中央处理器启动时间计数器，计数器开始记数，人体离开便厕后信号消失、中央处理器将计数器记录下的接收信号的时间与预先设置的t1、t2、t3进行比较，假如比较结果认定人体排便时间为t2范围内，然后发出信号冲水控制I/O端口，同时启动冲水时间定时器对应设定的T2(例如T2＝3秒)，向电磁阀8发出吸合信号，指令电磁阀启动拉杆11，使水箱2内的水冲入便池12中，3秒钟后，电磁阀不再拉动拉杆，拉杆恢复原状，于是完成了冲水动作。如果比较结果认定人体行为时间在t1范围内，对应的冲水时间T1＝0，于是不进行冲水动作，这时认为人体在座便器前只是走动一下，并没有大小便行为。如果比较结果认定人体排便行为时间为t3范围内，对应的冲水时间为T3(例如T3＝6秒)，于是冲水时间会长一些。上述工作过程经过一段时间实践后，如果认为t1、t2、t3或T1、T2、T3设置得不够合理，使冲水时间过多或过少，还可以通过时间设置调节键6进行调节，调节的数据在时间显示7上可以显示出来。此外，有时冲水效果不够理想，还可以按动手动冲水钮13进行冲水。

    对于蹲便池或公共厕所，可将本智能冲水控制器固定在排水管道适当的位置上(要能接收到人体的红外信号)，控制器的结构完全与上述结构相同，只是电磁阀与冲水动作器件相联接即可实现。

    附图说明。图1为便厕智能冲水控制器触发信号处理方法工作原理方框图。图2为便厕智能冲水控制器结构示意图，图中：1-冲水控制器箱体，2-便厕水箱，3-红外传感器，4-单片机，5-变压器，6-时间设置调节键，7-时间显示，8-电磁阀，9-电源插头，10-电路板，11-拉杆，12-便池，13-手动冲水钮。

    实施例。如图2所示的座便器智能冲水控制器，控制器箱体1放置在水箱2的顶盖正中间位置靠近墙壁处，红外传感器3放置在控制器箱体的前面居中位置，以容易接收人体反射的红外信号为准。单片机(包括定时器/计数器、程序存储器、中央处理器、数据存储器、可编程I/O等)4安装在电路板10上，放置在控制器箱体后厕，变压器5放置在箱体内靠左侧居中位置，时间设置调节键6和时间显示7放置在箱体左侧靠前位置上，电磁阀8放置在箱体内右侧靠后位置，以便于与水箱2内的拉杆11想联接。电源插头9在箱体外，由导线从箱体后侧进入箱体与变压器5相联接。变压后的电流经导线与红外传感器3、单片机4、时间显示7、电磁阀8相联接。单片机4与红外传感器3、电磁阀8、时间设置调节键7相接，电磁阀8与拉杆11相联接。单片机4内的程序存储器中触发信号时间数据分类参数预先设置t1小于15秒，t2为15-80秒，t3大于秒。冲水时间定时器设置T1＝0，T2＝3秒，T3＝6秒。当人体进行大便行为时，红外传感器接收人体反射的红外信号，单片机内时间计数器开始工作，行为完毕，信号中断，计数器记录时间为90秒，单片机比较并进行识别为t3大于80秒，输出信号至冲水时间定时器T3＝6秒，输出信号给电磁阀8，电磁阀8开始拉动拉杆11，水箱打开进行冲水6秒钟，然后电磁阀8停止工作，拉杆11恢复原状，冲水动作结束。

    本发明提供的便厕智能冲水控制器对座便器、蹲便池上人们的大小便行为，采用人体本身发出的红外信号或经人体反射的红外信号，以时间为参数进行分类，用不同的冲水时间自动冲洗便池，解决了以往没有解决的问题，使用本冲水控制器不仅能改善环境卫生(特别是宾馆、饭店、商厦等公共场所的便池)，而且大大节约用水，特别适应当前用水紧张的状况。