САНИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2022 года по МПК E03D1/00 

Изобретение относится к санитарному устройству, включающему в себя санитарный объект в виде унитаза, а также смывное устройство, управляемое устройством управления, имеющим по меньшей мере одно согласованное сенсорное устройство для автоматического смыва в зависимости по меньшей мере от одного сенсорного сообщения.

Современные санитарные устройства все больше предусматривают средства для автоматического смыва, то есть пользователь не должен больше смывать самостоятельно, а это происходит автоматически при помощи устройства управления и управляемого им смывного устройства. Предусмотрено согласованное с устройством управления сенсорное устройство, которое регистрирует сенсорное сообщение, на основании которого со стороны устройства управления может определяться, должен ли запускаться процесс смыва, и, если смыв осуществляется не только одним заданным количеством смывной воды, также определять, должен ли смыв осуществляться, например, малым или большим количеством смывной воды. Такое сенсорное устройство делает возможным, как правило, только управление на основе времени, то есть сенсорным устройством регистрируется, как долго, например, сидит человек на унитазе, или осуществляется смыв в зависимости от положения, благодаря тому, что проверяется, сидит ли или стоит пользователь, то есть в зависимости от зоны пребывания. Для управления на основе времени, в сиденье унитаза может быть, например, интегрирован датчик, например, емкостной датчик, при помощи которого может регистрироваться, когда пользователь занял место на сиденье, и когда он снова встает. Для управления в зависимости от положения или зоны пребывания может, например, использоваться датчик приближения, который регистрирует, насколько близко к унитазу стоит пользователь.

И хотя при этом можно принципиально регистрировать, что происходит применение, дифференцированное различение возможных типов применения (мочеиспускание стоя, мочеиспускание сидя или дефекация) через это невозможно. Таким образом, поэтому часто может доходить до ошибочных решений, например, в том случае, если пользователь сидит дольше, чем необходимо, например ввиду того, что он читает, хотя он только помочился. Если в этом случае предусмотрен смыв различными по величине количествами смывной воды, то ввиду большого времени сидя предполагается, что смыв должен осуществляться большим количеством воды. Сверх того, система, которая проверяет, сидит ли пользователь, не допускает автоматического смыва в том случае, если пользователь мочится стоя.

Альтернативно этим системам также известно непосредственное определение, что попадает в зону чаши унитаза, например при помощи оптического распознавания изображений, при помощи ультразвука через измененный характер отражения, если что-либо находится в чаше унитаза (во время полета), или через изменение электропроводности стоящей в чаше унитаза воды за счет добавления электролитов в моче. И хотя при этом может получаться более точная информация о том, что фактически попало в чашу унитаза, чем при опосредованном определении, как описано вначале, так что возможно соответствующее потребности назначение количества смывной воды. Тем не менее недостатком здесь является высокая сложность в отношении используемой сенсорной техники, которая, будучи расположена в зоне чаши, должна быть, естественно, герметизирована соответствующим образом, как и должна быть обеспечена возможность соответствующей очистки. Кроме того, такая система не может использоваться универсально, так как она, устанавливаясь в зоне чаши, должна рассчитываться отдельно для каждой конструкции унитаза. Наконец, также распознавание изображений содержимого чаши может представлять собой нарушение конфиденциальности пользователя.

Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача по предоставлению улучшенного по сравнению с этим санитарного устройства, которое делает возможным соответствующее потребности назначение количества смывной воды.

Для решения этой задачи у санитарного устройства указанного вначале типа согласно изобретению предусмотрено, что устройство управления приспособлено для выявления положения пользователя или части тела пользователя относительно унитаза с течением времени на основе сенсорных сообщений и для запуска процесса смыва с изменяемым количеством смывной воды в зависимости от характера положения во времени.

У соответствующего изобретению санитарного устройства постоянно регистрируются с течением времени сенсорные сообщения, которые указывают положение пользователя или части тела пользователя (например, верхней части туловища или спины, головы или затылка) относительно унитаза, то есть соответствующие данные положения. Вследствие этого из них получается временной характер данных положения, то есть на основании этих сенсорных сообщений или данных положения создается шаблон движения пользователя, в то время как он использует унитаз. Этот выявленный шаблон движения, как правило, типичен для типа применения, то есть, исходя из выявленного характера положения или шаблона движения, может делаться вывод, помочился ли только пользователь или же совершил дефекацию.

В основе этого лежит то соображение, что независимо от того, сидит ли или стоит пользователь, в каждом случае возникают следующие процессы во время пользования унитазом: приближение, пребывание на или перед унитазом, удаление от унитаза. Кроме того, движение пользователя может обнаруживаться, в то время как он сидит на унитазе, а именно в частности в том случае, если он берется для извлечения за туалетную бумагу или использует ее. Это означает, что имеет место ряд дифференцированных движений, начиная с приближения и заканчивая удалением от унитаза.

Согласно изобретению теперь, как описано, непрерывно выявляется положение пользователя или части тела пользователя, например, верхней части туловища, относительно унитаза, то есть сенсорные сообщения поставляют соответствующие данные положения, которые регистрируются с течением времени, начиная с приближения до удаления. Эти хронологические данные обеспечивают таким образом шаблон движения или цикл движения, который анализируется со стороны устройства управления, для того чтобы выявлять соответствующий типовой шаблон движения для определенного типа применения, для того чтобы затем на основе этой характеристики движения или выявленного типа применения устанавливать или выбирать соответствующим образом количество смывной воды.

Типичными шаблонами движения, например, являются:

- Пользователь подходит к унитазу.

- При мочеиспускании стоя пользователь остается стоять перед унитазом, он приближается, например, к установленному в задней со стороны унитаза стене сенсорному устройству только посередине.

- При мочеиспускании сидя или дефекации пользователь сидит на унитазе, то есть приближается к установленному, например, со стороны задней стены сенсорному устройству.

- Процесс сидения может происходить либо с наклоном вперед, либо прямо, как, например, пользователь также во время более длительного периода сидения часто меняет положение своей верхней части туловища.

- Если пользователь использует туалетную бумагу, то возникает беспокойный характер сидения, так как пользователь с одной стороны наклоняет или поворачивает верхнюю часть туловища в сторону, для того чтобы браться за туалетную бумагу, и он еще раз существенно изменяет свое сидячее положение, когда он очищается туалетной бумагой. Кроме того, через длительность этого беспокойного движения может обнаруживаться, использует ли пользователь много или мало туалетной бумаги.

- Длительность сидения имеет, как правило, различную величину, при чистом мочеиспускании человек сидит существенно меньшее время, чем при дефекации. Излишне длительный процесс сидения может в свою очередь обнаруживаться, например, вследствие того, что длительность использования туалетной бумаги лишь относительно коротка, так что из этого снова может делаться вывод о мочеиспускании.

- В основном в случае дефекации и связанного с ней более длительного, как правило, периода использования имеет место тенденция более беспокойного в целом шаблона движения, чем лишь при более коротком мочеиспускании.

- Пользователь удаляется от унитаза.

Уже на основании этого неисчерпывающего списка различных циклов движения в пределах использования унитаза можно увидеть, что на основании выявляемого шаблона движения может делаться относительно детальный вывод о том, какой тип применения сейчас был, и попала ли в чашу только моча, моча и туалетная бумага или фекалии и туалетная бумага. Однако благодаря возможности детального дифференцирования соответствующего типа применения может затем также со стороны устройства управления приниматься достоверное решение, должен ли осуществляться смыв лишь в течение кроткого времени или малым количеством смывной воды, так как было только мочеиспускание, или несколько дольше или несколько большим количеством смывной воды, так как было мочеиспускание, и одновременно была использована туалетная бумага, или в течение длительного времени или большим количеством смывной воды, так как произошла дефекация с использованием туалетной бумаги.

Это означает, что, несмотря на использование опосредованной регистрации положения пользователя или части тела пользователя, например, верхней части туловища или головы, возможно относительно точное определение типа применения и содержимого чаши, так что возможно соответствующее правильное назначение количества смывной воды.

Соответствующее изобретению устройство делает возможным изменение количества смывной воды в зависимости от выявленного типа применения. При этом унитаз может промываться либо по меньшей мере двумя заданными, однако разными по величине количествами смывной воды. Это означает, что смыв может осуществляться малым и большим количеством смывной воды. Малым количеством смывной воды смыв осуществляется только в том случае, если было зарегистрировано, что имело место только мочеиспускание, при необходимости также с туалетной бумагой. Большим количеством смывной воды смыв осуществляется в том случае, если произошла дефекация. Однако возможно, например, также смывать тремя различными количествами смывной воды, а именно незначительным количеством смывной воды, если было только мочеиспускание, несколько большим количеством смывной воды, если было мочеиспускание и использование туалетной бумаги, и большим количеством смывной воды, если была дефекация и использование туалетной бумаги.

Альтернативно смыву заданными количествами смывной воды, естественно, также возможно, что устройство управления может переменно выбирать выбранное количество смывной воды между минимальным и максимальным количеством смывной воды. Так как на основании множества выводимых из шаблона движения данных может быть также вполне возможно рассчитывать количество смывной воды по-разному.

В усовершенствовании изобретения может быть предусмотрено, что устройство управления приспособлено для сравнения выявленных с течением времени сообщений о положении со специфическими для конкретного применения опорными сообщениями. Это означает, что, в конечном счете, выявленный из сообщений о положении или данных положения шаблон движения сравнивается с опорными шаблонами движения, для того чтобы из этого сравнения делать вывод о согласованном с выявленным шаблоном движения типе применения. С каждым опорным шаблоном движения согласован определенный тип применения, с которым в свою очередь согласовано определенное выбираемое количество смывной воды. В зависимости от сравнения и опорного шаблона движения, складывающегося в виде лучшего совпадения с выявленным шаблоном движения, затем назначается соответствующее количество смывной воды. Эти опорные сообщения или опорные шаблоны движения записаны для множества обычных процессов движения, начиная от приближения до удаления, для различных типов применения и сохранены со стороны устройства управления, например, в справочной таблице или тому подобном. При этом устройство управления также способно, используя подходящие алгоритмы оценки, распознавать повторяющиеся движения, как, например, многократное извлечение и использование туалетной бумаги, и согласовывать с опорным шаблоном шаблон движения, даже если они не совпадают во времени, например, относительно частоты извлечения и использования туалетной бумаги. Это означает, что соответствующий алгоритм оценки способен в этом отношении распознавать корреляции между шаблоном движения и опорным шаблоном, даже если шаблоны несколько отличаются конкретным характером во времени. Алгоритм может быть, например, нейронной сетью или тому подобным.

Регистрация типа применения зависит, как описано, от непрерывной регистрации положения самого пользователя или части тела, как например его верхней части туловища, относительно неподвижного унитаза. Для этого служит, как описано, сенсорное устройство. Говоря о нем, речь идет предпочтительно о неподвижном в положении датчике расстояния, при помощи которого может выявляться расстояние до пользователя или части тела в качестве сенсорного сообщения, и который взаимодействует с устройством управления. Этот неподвижный в положении датчик расстояния выявляет таким образом непрерывно, начиная с приближения человека к унитазу с определенного минимального расстояния, положение пользователя относительно равным образом неподвижного в положении унитаза. При этом может затем неизбежно точно регистрироваться, стоит ли человек во время пользования только перед унитазом и затем снова удаляется, сидит ли он, поворачивается ли или наклоняется или движется иным образом его верхняя часть туловища, и человек затем снова встает и удаляется. Так как с этим связаны непрерывные изменения положения, которые проявляются в соответствующем изменении данных сообщений о положении и тем самым шаблона движения или характера кривой движения, которая может интерполироваться при помощи отдельных сообщений или данных о положении. Сенсорное устройство, то есть в частности датчик расстояния, может быть расположен в различных положениях относительно унитаза. Он может быть расположен сбоку от него, например, на боковой стене, которая проходит рядом с унитазом. Предпочтительно он может быть расположен позади унитаза, и предпочтительно там в задней стене, на которой расположен унитаз. Наконец, сенсорное устройство может быть расположено также над унитазом, то есть, например, на потолке.

Если сенсорное устройство и в частности датчик расстояния расположен на близкой к унитазу стене, то он предпочтительно находится на задней стене, где он может быть установлен либо непосредственно в стене, либо на расположенном со стороны задней стены ручном устройстве запуска смыва или его кнопке запуска смыва.

Это означает, что в целом различные локальные возможности расположения имеют место для сенсорного устройства и в частности датчика расстояния. Предпочтительна установка со стороны задней стены, а также в частности такое расположение сенсорного устройства или датчика расстояния, что датчик не виден непосредственно для пользователя или не может распознаваться как таковой пользователем.

Сенсорное устройство и в частности сам датчик расстояния может быть инфракрасным датчиком, ультразвуковым датчиком, радиолокационным датчиком, датчиком теплового излучения, таким как пассивный инфракрасный датчик или термоэлектрический элемент, или емкостным датчиком. В случае использования инфракрасного, ультразвукового или радиолокационного датчика регистрация положения может осуществляться, например, при помощи измерения “времени полета” или триангуляции или же на основании интенсивности. Это означает, что могут использоваться различные сенсорные устройства, причем список не является исчерпывающим.

Далее может быть целесообразным предусматривать по меньшей мере одно дополнительное сенсорное устройство в виде расположенного на или в сиденье унитаза или на самом унитазе емкостного датчика. Это дополнительное сенсорное устройство представляет собой, в конечном счете, датчик приближения, который делает возможной регистрацию человека, когда он очень близко к унитазу стоит или сидит на нем. Это дополнительное сенсорное устройство может предоставлять дополнительное сенсорное сообщение, которое может служить при необходимости в качестве дублирующего сообщения для предоставленного датчиком расстояния сенсорного сообщения.

Кроме того, сенсорным устройством или дополнительным сенсорным устройством в виде датчика приближения может регистрироваться также, находится ли пользователь после окончания использования туалетной бумаги еще относительно близко к унитазу, если он медленно удаляется от унитаза. Если пользователь стоит еще слишком близко к унитазу, эксплуатация не должна состояться. Это означает, что, если пользователь стоит еще ниже определенного порогового значения близко к унитазу, то на основании этого дополнительного сенсорного сообщения автоматический процесс смыва может еще откладываться, пока пользователь не удалится достаточно далеко.

Современные санитарные устройства имеют далее иногда расположенное со стороны унитаза, управляемое устройством управления или дополнительным устройством управления душевое устройство, которое делает возможной очистку части тела пользователя водой после использования. Это душевое устройство может запускаться пользователем посредством приведения в действие элемента управления. Согласно изобретению управление количеством смывной воды может осуществляться теперь с учетом основной эксплуатации, типа эксплуатации или длительности эксплуатации душевого устройства. То есть то обстоятельство, что используется душевое устройство, учитывается в выявлении необходимого количества смывной воды. При этом простейшим образом может лишь учитываться, эксплуатируется ли в принципе душевое устройство или нет. Однако далее может также учитываться тип эксплуатации душевого устройства, то есть используется ли оно в качестве анального душа или вагинального душа. В случае использования в качестве анального душа следует предполагать дефекацию, если же используется только вагинальный душ, то следует предполагать только мочеиспускание. Наконец, может, однако, также учитываться длительность эксплуатации душевого устройства, так как в случае дефекации подмывание осуществляется дольше, чем при мочеиспускании.

Наконец, согласно изобретению может быть предусмотрено, что автоматический смыв может блокироваться со стороны устройства управления при регистрации нетипичного для использования унитаза характера положения. Если унитаз очищается, то также происходит приближение и удаление от унитаза. Однако шаблон движения существенно отличается от типичного шаблона движения посещения туалета. Если устройство управления выявляет теперь подобный нетипичный характер положения или нетипичный шаблон движения, то автоматический процесс смыва принципиально блокируется, так как в этом случае очевидно, что отсутствует типовое использование туалета.

Дальнейшие преимущества и подробности данного изобретения проистекают из описанных в дальнейшем примеров осуществления, а также на основе чертежа. При этом на чертеже показаны:

фиг. 1 - принципиальная схема в трех различных частичных изображениях, которые показывают цикл движения во время мочеиспускания стоя;

фиг. 2 - принципиальная схема в пяти различных частичных изображениях, которые показывают цикл движения во время мочеиспускания с использованием туалетной бумаги или дефекации с использованием туалетной бумаги;

фиг. 3 - диаграмма для представления характера данных положения и тем самым шаблона движения для мочеиспускания стоя;

фиг. 4 - диаграмма для представления характера данных положения или шаблона движения для мочеиспускания сидя с использованием туалетной бумаги;

фиг. 5 - диаграмма для представления характера данных положения или шаблона движения для дефекации с использованием туалетной бумаги;

фиг. 6 - принципиальное изображение санитарного устройства первого варианта осуществления;

фиг. 7 - принципиальное изображение санитарного устройства второго варианта осуществления; и

фиг. 8 - принципиальное изображение санитарного устройства третьего варианта осуществления.

Фиг. 1 показывает на трех частичных изображениях a), b) и c) цикл движения человека 1 во время приближения к соответствующему изобретению санитарному устройству 2 (частичное изображение a)), пользования санитарным устройством 2 (частичное изображение b)), а также удаления от санитарного устройства 2 (частичное изображение c)). На частичном изображении a) человек приближается к санитарному устройству 2, включающему в себя унитаз 3. Санитарное устройство 2 описывается более подробно еще в дальнейшем со ссылкой на соответствующие фигуры. В любом случае санитарное устройство 2 включает в себя сенсорное устройство 4 с неподвижным в положении датчиком расстояния с согласованным устройством управления, причем датчиком расстояния постоянно регистрируется расстояние человека 1 от унитаза 3, начиная с определенного порогового значения расстояния. Сенсорное устройство или датчик расстояния расположено на задней стене унитаза 3 или на установленной там кнопке запуска смыва, позволяющей ручной смыв. Оно расположено таким образом, что оно регистрирует спину или затылок человека 1 в сидячем положении, а также тем самым, когда человек 1 стоит.

Человек 1 приближается таким образом к унитазу 3, как показано на частичном изображении c), что приводит к постоянному изменению положения относительно унитаза 3 и тем самым датчика расстояния. При достижении необходимого положения человек 1 остается стоять перед унитазом 3 и мочится стоя, см. частичное изображение b). В течение этого времени положение человека 1 относительно унитаза 3 почти не изменяется, что равным образом регистрируется датчиком расстояния.

После окончания использования человек 1 удаляется снова от унитаза 3, как показано на частичном изображении c). Также это движение приводит в свою очередь к изменению положения, что регистрируется датчиком расстояния.

В то время как фиг. 1 показывает пример осуществления для мочеиспускания стоя, фиг. 2 показывает на пяти частичных изображениях a)-e) пример осуществления либо для мочеиспускания сидя, либо для дефекации, причем шаблоны движения обоих различных типов применения частично накладываются друг на друга.

На частичном изображении a) человек 1 снова приближается к санитарному устройству 2 или унитазу 3, что регистрируется снова сенсорным устройством 4 в виде датчика расстояния.

При достижении конечного положения человек 1 поворачивается и садится, как показано на частичном изображении b). Если человек 1 только мочится, то он недолго будет сидеть на унитазе 3, его положение не будет при этом существенно изменяться. Как правило, человек сидит на унитазе либо с небольшим наклоном вперед, либо более или менее прямо, причем это положение в значительной степени сохраняется во время относительно кратковременного мочеиспускания.

Однако если человек 1 совершает дефекацию, то он задерживается в положении согласно частичному изображению b) в течение более длительного времени. В течение этого времени может доходить до более частого изменения положения, то есть верхняя часть туловища порой чаще наклоняется вперед или выпрямляется. Иногда человек также проводит свое время за чтением при пользовании туалетом. Однако это чтение может при этом также происходить во время мочеиспускания, что удлиняет процесс использования.

Если человек заканчивает мочеиспускание или дефекацию, то он берется в показанном примере согласно частичному изображению c) за туалетную бумагу 20, для того чтобы очищать себя, причем процесс очистки показан на частичном изображении d). В случае мочеиспускания этот процесс очистки согласно c) и d) происходит, как правило, только один раз, а после дефекации часто, то есть процессы согласно частичным изображениям c) и d) повторяются несколько раз.

После завершения процесса очистки человек 1 снова встает и удаляется от унитаза 3, как это в свою очередь изображено на частичном изображении e).

Снова все эти процессы движения регистрируются датчиком расстояния. Расстояние человека 1 до унитаза 3 уменьшается при приближении, пока он не достигнет конечного положения и не займет место. Если предполагается, что человек, у которого во время процесса сидения регистрируется датчиком расстояния в зависимости от размеров тела положение головы или верхней части туловища относительно унитаза, сохраняет свое положение во время использования, то во время процесса использования согласно частичному изображению b) положение практически не изменяется. Однако если предполагается, что человек чаще наклоняется вперед и снова выпрямляется, то при регистрации положения головы снова доходит до соответствующих изменений положения, что в свою очередь регистрируется записанными данными положения в динамике.

Взятие туалетной бумаги снова подразумевает изменение положения, человек наклонится верхней частью туловища в сторону и при необходимости также немного вперед, для того чтобы браться за туалетную бумагу. Также это движение может регистрироваться установленным со стороны задней стены датчиком расстояния.

То же самое относится также к процессу очистки согласно частичному изображению d), для чего человек наклоняется верхней частью туловища назад в направлении задней стены, как показано. Расстояние до расположенного со стороны задней стены датчика расстояния снова изменяется, что в свою очередь отображается через зарегистрированные данные положения.

Если действия согласно c) и d) происходят многократно, то в течение определенного времени возникают повторяющиеся изменения положения.

Если теперь человек встает и удаляется, то расстояние снова неизбежно увеличивается, что равным образом отображается через соответствующие данные положения.

При помощи сенсорного устройства 4 санитарного устройства 2 в виде датчика расстояния, который, как описано, предпочтительно расположен на задней стене, на которой закреплен унитаз 3, выявляется, как описано, в течение времени непрерывно положение человека 1 или части тела, такой как в частности голова или верхняя часть туловища, относительно унитаза 3, то есть с течением времени собирается большой объем данных, который может выдаваться в виде кривой, и который показывает характер положения и тем самым соответствующий шаблон движения для предшествующего процесса использования. Первый пример такого характера сенсорных сообщений или характера данных положения показан на фиг. 3. Вдоль абсциссы нанесено время t, вдоль ординаты расстояние человека от датчика расстояния и, так как он, как и унитаз 3, неподвижен в положении, тем самым также положение человека относительно унитаза 3. Предполагается, что датчик расстояния расположен на такой высоте, что он воспринимает по существу область верхней части туловища или область живота приближающегося к унитазу 3 человека.

Человек приближается к унитазу 3, причем при достижении порогового расстояния d_s сенсорное устройство воспринимает соответствующие данные расстояния, или устройство управления принимает и обрабатывает их. В момент t₁ времени начинается запись данных. Человек 1 приближается еще до момента t₂ времени к унитазу 3, расстояние уменьшается относительно быстро, см. ветвь I кривой. В момент t₂ времени он достигает конечного положения и остается стоять, что видно на кривой K, так как значение d расстояния затем почти не изменяется, как показано на ветви II кривой. Это связано с тем, что человек 1 остается стоять перед унитазом 3 и мочится стоя. Этот процесс использования происходит до момента t₃ времени. Процесс мочеиспускания завершен, человек 1 снова разворачивается и отходит от унитаза 3, что, см. ветвь III кривой, снова приводит к тому, что значения d расстояния снова относительно быстро увеличиваются, пока снова не будет достигнуто пороговое расстояние d_s, и измерение расстояния не завершится. В момент t₄ времени расстояние снова больше, чем d_s, измерение расстояния завершается.

На фиг. 3 с различными ветвями I, II, III кривой согласованы соответствующие частичные изображения с фиг. 1.

Складывается теперь типичный для этого типа использования унитаза характер движения, который регистрируется в виде шаблона движения, отображенного через кривую K.

Устройство управления санитарного устройства 2 в состоянии теперь этот характер положения и тем самым шаблон движения регистрировать и анализировать и сравнивать с опорными данными или опорными шаблонами, для того чтобы точно выявлять произошедший процесс движения и тем самым процесс использования и регистрировать, несколько велико должно быть количество смывной воды, которым после пользования должен автоматически осуществляться смыв. С опорными шаблонами движения согласованы соответствующие количества смывной воды, причем устройство управления после выявления соответствующего опорного шаблона или после определения на основе кривой K, какой тип использования имел теперь место, выбирает согласованный шаблон смыва, то есть задает соответствующим образом количество смывной воды. В данном случае, так как согласно шаблону движения или кривой K имело место мочеиспускание стоя, требуется лишь малое количество смывной воды.

На фиг. 3 далее обозначено значение d_sitz расстояния. Это обозначенное здесь лишь в качестве примера значение расстояния указывает расстояние, начиная с которого, определенно имеет место сидение человека на унитазе. Если расстояние d < d_sitz, гарантировано, что человек занял место на унитазе. Однако согласно фиг. 3 это совсем не так, поэтому все измеренные значения расстояния или положения d > d_sitz.

Пример сидячего использования показан на характере кривой согласно фиг. 4, причем здесь показано мочеиспускание сидя с использованием туалетной бумаги.

Человек 1 снова приближается к унитазу 3 и достигает в момент t₁ времени расстояния, которое соответствует пороговому значению d_s. Во время дальнейшего приближения, как это показано крутой ветвью I кривой, человек 1 еще ближе приближается к унитазу 3. Значение d расстояния существенно падает, оно падает также существенно ниже d_sitz, то есть минимального расстояния, начиная с которого, следует предполагать процесс сидения. Человек садится затем, что имеет место в момент t₂ времени, причем человек, как показывает ветвь II кривой, сохраняет это положение в течение времени до момента t₃ времени. На ветви II кривой происходит фактическое пользование унитазом. С момента t₃ времени кривая K показывает на ветви III кривой крайне беспокойный характер, что связано с тем, что человек 1 один или несколько раз наклоняется в сторону, для того чтобы браться за туалетную бумагу, и назад, для того чтобы очищать себя. Это связано с относительно четким и многократным движением верхней части туловища, что снова регистрируется датчиком расстояния и приводит к беспокойному характеру кривой на ветви III кривой. В момент t₄ времени процесс очистки завершен, человек встает и снова удаляется от унитаза, как показано на ветви IV кривой. В момент t₅ времени человек снова находится достаточно далеко, так что измерение расстояния может завершаться.

Также в этом случае возникает таким образом однозначный, согласовываемый с определенным процессом использования и движения шаблон движения, отображенный кривой K, которая в свою очередь складывается из сенсорных сообщений или сообщений о положении.

Фиг. 5 показывает, наконец, диаграмму, которая показывает характер положения и тем самым шаблон движения для дефекации с использованием туалетной бумаги. Человек 1 снова приближается к унитазу 3. При достижении порогового значения d_s расстояния начинается регистрация расстояния или положения в момент t₁ времени. Человек 1 быстро приближается и разворачивается, и садится на унитаз, как показано на основе характера ветви I кривой. Она резко падает, значения d расстояния находятся ниже расстояния d_sitz, то есть определенно имеет место сидячее использование. С момента t₂ времени усаживание завершено. Человек сохраняет сидячее положение в течение длительного времени до момента t₃ времени. В течение этого времени человек 1 сохраняет, например, наклоненное вперед положение, как показано на согласованном с ветвью II кривой частичном изображении. По сравнению с фиг. 4, где человек сидит на ветви II кривой очень прямо (см. показанное там частичное изображение), и где значение d расстояния находится существенно ниже значения d_sitz, в примере согласно фиг. 5 значение d расстояния на ветви II кривой находится лишь относительно незначительно ниже значения d_sitz, так как положение верхней части туловища является, как указано, наклоненным вперед. Естественно, человек 1 может во время процесса сидения также изменять это положение и выпрямляться верхней частью туловища, что показано пунктирными участками K₁ кривой на фиг. 5. Благодаря выпрямлению снова уменьшается значение расстояния и, следовательно, положение человека, кривая падала бы вниз и снова поднималась бы при повторном наклоне вперед.

После окончания использования наклоненный вперед человек 1 снова выпрямится в момент t₃ времени, верхняя часть туловища наклоняется ближе к задней стене и тем самым к датчику расстояния, положение верхней части туловища или части тела снова существенно изменяется относительно унитаза, вследствие чего получается уменьшение значения d расстояния. Следовательно, на ветви III кривой кривая K значительно падает. Затем следует снова беспокойная область на ветви III кривой, в которой человек 1 в данном случае несколько раз берется за туалетную бумагу и очищает себя, то есть доходит до многократных процессов изменения положения в частности в области верхней части туловища, что снова регистрируется посредством существенно изменяющегося значения d расстояния, как показывает ветвь III кривой.

В момент t₄ времени процесс очистки завершен. Человек снова встает и удаляется от унитаза, причем в момент t₅ времени он находится достаточно далеко, и регистрация данных заканчивается.

Во всех показанных примерах, которые, само собой разумеется, не являются исчерпывающими, происходит после окончания использования, то есть когда человек 1 находится достаточно далеко от унитаза 3, запуск автоматического процесса смыва, управляемый устройством управления, которое управляет, например, клапаном, которым может открываться и закрываться выход бака смывной воды. В зависимости от того, должен ли теперь осуществляться смыв малым, большим или очень большим количеством смывной воды, клапан остается соответствующее время открытым. Таким образом, возможно соответствующее потребности назначение количества смывной воды в зависимости от фактического типа использования и тем самым от типа находящихся в чаше унитаза, подлежащих смыву объектов.

Таким образом, фиг. 3-5 явно показывают три различных характера кривой K данных положения и тем самым различные шаблоны движения или характеры движения, которые являются специфическими для определенного типа использования. На основе записанных сенсорных сообщений, то есть данных положения и тем самым получающихся из них шаблонов движения устройство управления может теперь точно выявлять, какой тип процесса использования имел место, для того чтобы на основании этого устанавливать соответствующим образом количество смывной воды. В то время как при мочеиспускании стоя согласно фиг. 3 необходимо лишь незначительное количество смывной воды, при мочеиспускании с использованием туалетной бумаги согласно фиг. 4 требуется несколько большее количество смывной воды, для того чтобы смывать также туалетную бумагу. При дефекации, как изображено на фиг. 5, необходимо максимальное количество смывной воды.

Однако устройство управления может принимать и обрабатывать не только зарегистрированные сенсорные сообщения сенсорного устройства, то есть датчика расстояния, но и сенсорные сообщения одного или нескольких дополнительных датчиков, которые установлены, например, в или на сиденье унитаза или на самом унитазе, и которые выполнены в виде датчиков приближения или емкостных датчиков. Эти сенсорные сообщения могут использоваться в качестве избыточных сообщений. Это означает, что при помощи них может осуществляться дополнительное сравнение зарегистрированных сенсорных сообщений расстояния. Также при помощи такого расположенного, например, со стороны унитаза датчика приближения может выявляться, достаточно ли далеко находится человек от унитаза, для того чтобы инициировать автоматический процесс смыва, который и должен как раз только инициироваться, когда человек находится достаточно далеко.

Для определения количества смывной воды может также служить сообщение, относящееся к использованию душевого устройства, которое служит в качестве интимного душа для очистки, и которое установлено со стороны унитаза. Включение такого душевого устройства уже может расцениваться в качестве признака того, что имеет место дефекация. Дальнейшее разделение в отношении мочеиспускания или дефекации может происходить на основании того, используется ли душевое устройство в качестве чисто вагинального душа, что позволяет делать вывод о мочеиспускании, или в качестве анального душа, что позволяет делать вывод о дефекации. Также эти сообщения могут использоваться и обрабатываться в качестве дополнительных, при необходимости также избыточных или служащих для проверки достоверности сообщений в дополнение к сообщениям положения или расстояния.

Фиг. 6 более подробно показывает соответствующее изобретению санитарное устройство 2 с унитазом 3, а также не показанное здесь более подробно, однако изображенное на фиг. 7 смывное устройство 5, включающее в себя бак 6 воды, который установлен за задней стеной 7. Задняя стена 7 показана на фиг. 6, в то время как бак 6 воды изображен на фиг. 7 без задней стены. На задней стене расположена панель 8 управления, на которой в показанном примере расположено сенсорное устройство 4 в виде датчика 9 расстояния. Интеграция сенсорного устройства 4 в панель 8 управления целесообразна в том отношении, что вместе с монтажом панели 8 управления автоматически также смонтировано в правильном положении сенсорное устройство 4. На панели 8 управления предусмотрена также, что не показано более подробно, одна или несколько кнопок для ручного смыва.

Альтернативные места для расположения сенсорного устройства 4 или датчика 9 расстояния показаны в качестве примера на фиг. 6 пунктиром. Датчик 9 расстояния может устанавливаться, например, в различных местах на задней стене 7 или на потолке. В любом случае он должен располагаться таким образом, что, как показано на фиг. 1 и 2, человек 1 может регистрироваться в любом положении.

На панели 8 управления расположено далее устройство 10 управления, которое ввиду того, что оно установлено на обратной стороне, показано здесь только пунктиром. Это устройство 10 управления управляет режимом смыва, то есть регулирует, сколько воды протекает из бака 6 воды для смыва в унитаз. Также устройство 10 управления расположено предпочтительно на панели 8 управления, так как вместе с монтажом панели 8 управления в этом случае также установлено устройство 10 управления. Альтернативно оно может также закрепляться на баке 6 воды. Кроме того, альтернативно, что показано пунктиром, существует, само собой разумеется, также возможность устанавливать, как и датчик 9 расстояния, также устройство 10 управления на или за задней стеной 7.

Далее в показанном примере осуществления расположены опционально в качестве примера два дополнительных сенсорных устройства 11 на сиденье 12 унитаза 3, причем, говоря о сенсорных устройствах 11, речь может идти, например, о емкостных датчиках, то есть датчиках приближения, которые не требуют прямого контакта. Таким образом, здесь на двух местах регистрируется, занял ли человек место на сиденье 12, или как долго он сидит. Если используется лишь одно дополнительное сенсорное устройство 11, то оно может располагаться, что также показано на фиг. 6 пунктиром, на боковом участке сиденья 12. Как и датчик 9 расстояния, само собой разумеется, также одно или несколько дополнительных сенсорных устройств 11 сообщаются с устройством 10 управления, как будет описано еще ниже.

Далее на унитазе 3 предусмотрено душевое устройство 13, включающее в себя показанную здесь лишь пунктиром, выдвижную душевую трубку 14, которая служит в качестве интимного душа для влажной очистки. Работа душа управляется устройством 15 управления, которое также сообщается с устройством 10 управления. Однако наличие такого душевого устройства 13 лишь опционально и не обязательно.

Фиг. 7 показывает, как описано, санитарное устройство 2 с фиг. 6, однако без задней стены. В показанном примере датчик расстояния показан лишь пунктиром, так как он расположен на не показанной здесь панели 8 управления. Тем не менее изображено устройство 10 управления, которое сообщается с датчиком 9 расстояния, и которое изображено здесь смонтированным в положении за панелью 8 управления на баке 6 воды. Альтернативно оно могло бы быть также закреплено, как описано, на обратной стороне панели управления.

Как показано пунктирными соединительными линиям, видно, что устройство 10 управления сообщается наряду с датчиком 9 расстояния также с дополнительным расположенным со стороны сиденья унитаза сенсорным устройством 11, причем здесь показано лишь одно боковое сенсорное устройство 11, а также с устройством 15 управления душевого устройства 13. Устройство 10 управления получает таким образом, как было уже описано выше, ряд сообщений, будь то сообщения положения датчика 9 расстояния, которые выдаются в данном случае в виде измеренных значений расстояния, будь то сообщения положения, которые выдаются дополнительным сенсорным устройством 11, и которые указывают, сидит ли человек на унитазе 3, или будь то сообщения устройства 15 управления, которые дают сведения о работе душевого устройства 13.

Устройство 10 управления обрабатывает теперь эти сообщения соответствующим образом и создает при помощи них, как описано в отношении фиг. 1-5, соответствующий профиль движения или шаблон движения, для того чтобы регистрировать на его основе, как происходит пользование унитазом. Исходя из этого, регулируется режим смыва, и в частности производится назначение количества смывной воды.

Для этого на баке 6 воды предусмотрено клапанное устройство 16, говоря о котором, речь идет в показанном примере об электрически управляемом клапане, который посредством управления через устройство 10 управления может открываться и закрываться. Если клапан открывается, то смывная вода протекает через смывную линию 17 в чашу 18 унитаза 3. В зависимости от того, как долго устройство 10 управления удерживает клапанное устройство 16 открытым, выдается большее или меньшее количество смывной воды, так что через это может простым образом осуществляться зависящее от потребности управление количеством смывной воды. Устройство управления может быть настроено таким образом, что оно регулирует лишь два или три различных заданных количества смывной воды для выдачи, то есть, например, малое, среднее, большое количество, или в зависимости от потребности количество может произвольно варьироваться между минимальным и максимальным количеством.

В данном случае возможен, например, только автоматический смыв, а не ручной. Если должен быть возможен ручной смыв, то расположенная на панели управления кнопка смыва была бы соединена с клапанным устройством 16, так что при ручном приведении в действие происходит включение электрического клапана.

Фиг. 8 показывает вариант осуществления санитарного устройства 2, который соответствует варианту осуществления с фиг. 7. В этом варианте осуществления предусмотрено клапанное устройство 16, которое работает чисто механически, и которое может вручную открываться и закрываться пользователем при помощи кнопки смыва, предусмотренной на панели 8 управления. Это означает, что, как это обычно бывает у стандартного смывного бака или стандартного унитаза, возможен ручной смыв.

Для того чтобы дополнительно делать возможным автоматический смыв, должна предусматриваться возможность открывать и закрывать механическое клапанное устройство 16 управляемым образом устройством 10 управления. Для этого предусмотрен серводвигатель 19, который управляется устройством 10 управления, и который в состоянии открывать и закрывать механическое клапанное устройство 16. Также через это может таким образом при управлении устройством 10 управления выдаваться соответствующее потребности количество смывной воды.

Несмотря на то, что на фигурах, как описано, показано душевое устройство 13, а также одно или несколько дополнительных сенсорных устройств 11, они не являются обязательно необходимыми. Наоборот соответствующее изобретению санитарное устройство 2 может осуществлять автоматический смыв также на основе исключительно сенсорных сообщений датчика 9 расстояния, то есть только его измеренные значения входят в выявление типа использования, и дополнительные или избыточные, или служащие для проверки достоверности измерительные или эксплуатационные сообщения не учитываются.

Говоря о датчике 9 расстояния, речь может идти об инфракрасном датчике. Альтернативно может также использоваться ультразвуковой датчик или радиолокационный датчик. Эти системы могут выявлять положение пользователя относительно унитаза при помощи измерения “времени полета” или триангуляции, или устройство 10 управления настроено для этого соответствующим образом. Альтернативно может также использоваться датчик теплового излучения в виде пассивного инфракрасного датчика.

В качестве дополнительного сенсорного устройства располагается предпочтительно емкостной датчик либо в сиденье 12 унитаза, либо непосредственно на унитазе 3, то есть на керамике.

Наконец, следует отметить, что, несмотря на то, что на фиг. 6-8 датчик 9 расстояния, а также устройство 10 управления в каждом случае расположены на или за панелью 8 управления, само собой разумеется, возможно располагать датчик 9 расстояния, а также устройство 10 управления также снаружи от панели 8 управления, предпочтительно со стороны задней стены или в случае датчика 9 расстояния при необходимости также со стороны потолка.

Изобретение относится к области санитарно-технических устройств. Санитарное устройство содержит санитарный объект в виде унитаза (3), а также смывное устройство (5), управляемое устройством (10) управления, имеющее по меньшей мере одно согласованное сенсорное устройство (4) для автоматического смыва в зависимости по меньшей мере от одного сенсорного сообщения. Устройство (10) управления приспособлено для выявления положения пользователя (1) или части тела пользователя (1) относительно унитаза (3) с течением времени на основе сенсорных сообщений в форме данных положения для выявления шаблона движения, получаемого из временного характера данных положения, для определения получаемого из шаблона движения типа применения унитаза, для определения необходимого количества смывной воды в зависимости от выявленного типа применения и для запуска процесса смыва с этим определенным количеством смывной воды. Обеспечивается предотвращение чрезмерного потребления смывной воды. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Санитарное устройство, включающее в себя санитарный объект в виде унитаза (3), а также смывное устройство (5), управляемое устройством (10) управления, имеющее по меньшей мере одно согласованное сенсорное устройство (4) для автоматического смыва в зависимости по меньшей мере от одного сенсорного сообщения, отличающееся тем, что устройство (10) управления приспособлено для выявления положения пользователя (1) или части тела пользователя (1) относительно унитаза (3) с течением времени на основе сенсорных сообщений в форме данных положения для выявления шаблона движения, получаемого из временного характера данных положения, для определения получаемого из шаблона движения типа применения унитаза, для определения необходимого количества смывной воды в зависимости от выявленного типа применения и для запуска процесса смыва с этим определенным количеством смывной воды.

2. Санитарное устройство по п. 1, отличающееся тем, что унитаз (3) выполнен с возможностью смыва по меньшей мере двумя заданными, однако разными по величине количествами смывной воды или количеством смывной воды, произвольно устанавливаемым между минимальным и максимальным количеством смывной воды.

3. Санитарное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство (10) управления приспособлено для сравнения выявленных с течением времени сообщений о положении со специфическими для конкретного применения опорными сообщениями.

4. Санитарное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что в качестве сенсорного устройства (4) предусмотрен по меньшей мере один неподвижный в положении датчик (9) расстояния, при помощи которого определяется расстояние до пользователя (1) или части тела в качестве сенсорного сообщения, и который взаимодействует с устройством (10) управления.

5. Санитарное устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что сенсорное устройство (4), в частности датчик (9) расстояния, расположено сбоку, сзади или выше унитаза (3).

6. Санитарное устройство по п. 5, отличающееся тем, что сенсорное устройство (4), в частности датчик (9) расстояния, расположено на близкой к унитазу стене, в частности на задней стене (7), на расположенном со стороны стены, в частности со стороны задней стены, ручном устройстве (8) запуска смыва или на потолке.

7. Санитарное устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что сенсорное устройство (4), в частности датчик (9) расстояния, является инфракрасным датчиком, ультразвуковым датчиком, радиолокационным датчиком, датчиком теплового излучения или емкостным датчиком.

8. Санитарное устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что предусмотрено по меньшей мере одно дополнительное сенсорное устройство (11) в виде расположенного на или в сиденье (12) унитаза или на самом унитазе (3) емкостного датчика.

9. Санитарное устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что предусмотрено расположенное со стороны унитаза, управляемое устройством (10) управления или дополнительным устройством (15) управления душевое устройство (13), запускаемое пользователем посредством приведения в действие элемента управления, причем управление количеством смывной воды осуществляется с учетом основной эксплуатации, типа эксплуатации или длительности эксплуатации душевого устройства.

10. Санитарное устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что автоматический смыв выполнен с возможностью блокирования со стороны устройства (10) управления при регистрации нетипичного для использования унитаза (3) характера положения.