阅读说明：本技术 具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统 (Paper supply device and detection system with automatic toilet seat occupancy state detection function ) 是由 李峥 潘学东 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明实施例涉及一种具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统,每个供纸装置安装于一个厕位中；供纸装置包括装置壳体和设置于装置壳体内的供纸机构、超声波传感器、热释电传感器和信号传输模块；热释电传感器检测所述厕位中供纸装置周围环境温度的变化输出第一电信号发送给超声波传感器；超声波传感器根据第一电信号启动障碍物实时监测,输出第一状态检测信号发送给信号处理终端；信号处理终端根据到的供纸装置的装置ID和第一状态检测信号确定供纸装置所在厕位的状态为占用状态,输出占用状态信号给显示装置；显示装置对占用状态信号进行解析,根据供纸装置所在厕位和厕位ID将指示供纸装置所在厕位的状态指示信号输出为第一状态信号。(The embodiment of the invention relates to a paper supply device and a detection system with a toilet seat occupation state automatic detection function, wherein each paper supply device is arranged in one toilet seat; the paper supply device comprises a device shell, and a paper supply mechanism, an ultrasonic sensor, a pyroelectric sensor and a signal transmission module which are arranged in the device shell; the pyroelectric sensor detects the change of the ambient temperature around the paper supply device in the toilet and outputs a first electric signal to be sent to the ultrasonic sensor; the ultrasonic sensor starts the real-time monitoring of the barrier according to the first electric signal, outputs a first state detection signal and sends the first state detection signal to the signal processing terminal; the signal processing terminal determines the state of the toilet position where the paper supply device is located to be an occupied state according to the device ID of the paper supply device and the first state detection signal, and outputs an occupied state signal to the display device; the display device analyzes the occupation state signal and outputs a state indicating signal indicating the toilet position of the paper supply device as a first state signal according to the toilet position of the paper supply device and the toilet position ID.)

具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统

技术领域

本发明涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统。

背景技术

公共卫生设施作为一个重要的基础设施广泛的应用于各处，现有的公厕监测系统还未全面实现智能化，多为公厕隔断门锁，以及根据门锁状态显示在厕卫门上的状态指示。例如“有人”、“无人”、“暂停使用”。

但很多时候，因为门锁故障或用户锁门不到位等情况，会造成门锁状态与实际不符。虽然门锁状态显示有人但实际厕卫中无人的情况时有发生，导致用户在外排队等候而厕卫实际空置无人知晓。

另外，对于规模较大的公厕来说，用户并无法在短时间内直接确认厕卫的空置情况，通常用户需要一个个的逐个察看才能找到空置厕卫，给公共卫生间的使用者带来了极大不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足,提供一种具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统，通过供纸装置中的热释电传感器和超声波传感器对厕位中有无使用者进行自动识别，能够获得准确的实时的厕位占用状态，并可通过合理设置的显示输出装置，使得等待使用厕位的用户能够准确获知厕位状态，起到有效疏导用户，减少用户等待时间的效果。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种厕位占用状态检测系统，包括：多个供纸装置、信号处理终端和显示装置；

每个供纸装置安装于一个厕位中；每个所述供纸装置包括装置壳体和设置于所述装置壳体内的供纸机构、超声波传感器、热释电传感器和信号传输模块；

所述热释电传感器用于检测所述厕位中供纸装置周围环境温度的变化，当温度变化超过温度变化阈值时，所述热释电传感器输出第一电信号发送给所述超声波传感器；

所述超声波传感器根据所述第一电信号启动障碍物实时监测，当在第一距离范围内监测到障碍物时，所述超声波传感器输出第一状态检测信号，并通过所述信号传输模块将所述第一状态检测信号和所述供纸装置的装置ID发送给所述信号处理终端；

所述信号处理终端根据接收到的所述供纸装置的装置ID和第一状态检测信号确定所述供纸装置所在厕位的状态为占用状态，且相应输出占用状态信号给所述显示装置；所述占用状态信号包括第一状态指示参数和厕位ID；

所述显示装置对所述占用状态信号进行解析，根据供纸装置所在厕位和厕位ID将指示所述供纸装置所在厕位的状态指示信号输出为第一状态信号。

优选的，在所述超声波传感器输出第一状态检测信号之后，当在第一时长内，所述超声波传感器没有在所述在第一距离范围内监测到障碍物，且所述热释电传感器检测到的所述温度变化都没超过温度变化阈值时，在所述第一时长后，所述超声波传感器输出第二状态检测信号，且所述热释电传感器输出空置状态检测信号；所述信号输出模块将所述第二状态检测信号、所述空置状态检测信号和所述供纸装置的装置ID发送给所述信号处理终端；

所述信号处理终端根据接收到的所述供纸装置的装置ID、所述第二状态检测信号和所述空置状态检测信号确定所述供纸装置所在厕位的状态为空置状态，且相应输出空置状态信号给所述显示装置；所述空置状态信号包括第二状态指示参数和厕位ID；

所述显示装置对所述占用状态信号进行解析，根据供纸装置所在厕位和厕位ID将指示所述供纸装置所在厕位的状态指示信号输出为第二状态信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置，所述供纸装置用于上述第一方面所述的检测系统，所述供纸装置包括：装置壳体和设置于所述装置壳体内的供纸机构、超声波传感器、第一热释电传感器和信号传输模块；

所述第一热释电传感器用于检测所述厕位中供纸装置周围环境温度的变化，当温度变化超过温度变化阈值时，所述第一热释电传感器输出第一电信号发送给所述超声波传感器；

所述超声波传感器根据所述第一电信号启动障碍物实时监测，当在第一距离范围内监测到障碍物时，所述超声波传感器输出第一状态检测信号，并通过所述信号传输模块将所述第一状态检测信号和所述供纸装置的装置ID发送给外部的信号处理终端。

优选的，在所述超声波传感器输出第一状态检测信号之后，当在第一时长内，所述超声波传感器没有在所述在第一距离范围内监测到障碍物，且所述第一热释电传感器检测到的所述温度变化都没超过温度变化阈值时，在所述第一时长后，所述超声波传感器输出第二状态检测信号，且所述第一热释电传感器输出空置状态检测信号；所述信号输出模块将所述第二状态检测信号、所述空置状态检测信号和所述供纸装置的装置ID发送给所述信号处理终端。

优选的，所述超声波传感器水平设置于装置壳体内的下部，在所述超声波传感器的超声波发射方向的装置壳体上具有超声筛网。

优选的，所述第一热释电传感器水平设置于装置壳体内的下部，在所述第一热释电传感器之前的装置壳体上具有热释电筛网。

优选的，所述供纸装置还包括第二热释电传感器，所述第二热释电传感器垂直向下设置于装置壳体内的下部，在所述装置壳体的底部具有热释电筛网。

优选的，所述超声波传感器、第一热释电传感器和信号传输模块之间分别通过信号线连接。

优选的，所述供纸装置还包括电源模块，所述电源模块分别连接所述超声波传感器、第一热释电传感器和信号传输模块。

本发明实施例提供的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统，通过供纸装置中的热释电传感器和超声波传感器对厕位中有无使用者进行自动识别，能够获得准确的实时的厕位占用状态，并可通过合理设置的显示输出装置，使得等待使用厕位的用户能够准确获知厕位状态，起到有效疏导用户，减少用户等待时间的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的厕位占用状态检测系统框图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置，主要应用于公共的卫生场所，能够对每个厕位有无使用者进行自动识别，从而能够用于厕位占用状态指示，起到疏导用户的作用。

图1为本发明实施例提供的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置的结构示意图，如图1所示，供纸装置包括：装置壳体1和设置于装置壳体1内的供纸机构2、超声波传感器3、第一热释电传感器4和信号传输模块(图中未示出)；

具体的，超声波传感器3水平设置于装置壳体1内的下部，在超声波传感器3的超声波发射方向的装置壳体1上具有超声筛网。

第一热释电传感器4也水平设置于装置壳体内的下部，在第一热释电传感器4之前的装置壳体1上具有热释电筛网。

在本例图1所示的结构中，超声筛网和热释电筛合成为一个筛网5，其同时覆盖在超声波传感器3与第一热释电传感器4的前面。

热释电传感器是一种对温度敏感的传感器，当人体进入检测区，人体与环境温度有差别，热释电传感器监测温度的变化相应输出信号。而超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，检测到物体的位移。

本申请将热释电传感器和超声波传感器用于厕位占用的监测。

具体的，第一热释电传感器4用于检测厕位中供纸装置周围环境温度的变化，当温度变化超过温度变化阈值时，第一热释电传感器4输出第一电信号发送给超声波传感器3；其中，温度变化阈值可以根据经验值设定。

超声波传感器3根据第一电信号启动障碍物实时监测，当在第一距离范围内监测到障碍物时，超声波传感器3输出第一状态检测信号，并通过信号传输模块将第一状态检测信号和供纸装置的装置ID发送给外部的信号处理终端。其中供纸装置的装置ID被预先记录在信号传输模块中，第一距离范围和超声波传感器3的精度相关。

在超声波传感器3输出第一状态检测信号之后，当在第一时长内，超声波传感器3没有在在第一距离范围内监测到障碍物，且第一热释电传感器4检测到的温度变化都没超过温度变化阈值时，在第一时长后，超声波传感器3输出第二状态检测信号，且第一热释电传感器4输出空置状态检测信号；信号输出模块将第二状态检测信号、空置状态检测信号和供纸装置的装置ID发送给外部的信号处理终端。

优选的，供纸装置还包括第二热释电传感器6，第二热释电传感器6垂直向下设置于装置壳体1内的下部，装置壳体1的底部还具有热释电筛网7，设置于第二热释电传感器6的下方。

第二热释电传感器6的功能与第一热释电传感器4相同，增加一个垂直向下方向的热释电传感器，是为了增加感应灵敏度，尤其是对于身高较矮的儿童，水平设置的第一热释电传感器4有可能不能灵敏的感应到，而第二热释电传感器6的增加，使得设备的灵敏度增加。

超声波传感器3、第一热释电传感器4和信号传输模块之间分别通过信号线连接；第二热释电传感器6和超声波传感器3、信号传输模块之间同样分别通过信号线连接。

本发明的供纸装置还包括电源模块(图中未示出)，电源模块分别连接超声波传感器3、第一热释电传感器4、第二热释电传感器6和信号传输模块。

本发明的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置，可以用于图2所示的厕位占用状态检测系统中。

在图2所示的检测系统中，包括多个供纸装置10、信号处理终端20和显示装置30；每个供纸装置10安装于一个厕位中；每个供纸装置10都如上述图1所示的结构。其中，供纸装置10和信号处理终端20之间的信号传输交互优选的采用无线信号传输方式，信号处理终端20和显示装置30之间的信号交互可以采用有线或者无线的信号传输方式来实现。

结合图1、图2，厕位占用状态检测系统的工作过程可以如下。

每个供纸装置10安装在一个厕位中，每个供纸装置10的第一热释电传感器4和第二热释电传感器6检测所在厕位中供纸装置10周围环境温度的变化，当有使用者走入厕位，第一热释电传感器4和/或第二热释电传感器6检测到温度变化超过温度变化阈值，通过输出第一电信号发送给超声波传感器3；

超声波传感器3根据第一电信号启动障碍物实时监测，当在第一距离范围内监测到障碍物，即使用者时，超声波传感器3输出第一状态检测信号，并通过信号传输模块将第一状态检测信号和供纸装置10的装置ID发送给信号处理终端20；

信号处理终端20根据接收到的供纸装置10的装置ID和第一状态检测信号确定供纸装置10所在厕位的状态为占用状态，且相应输出占用状态信号给显示装置30；占用状态信号包括第一状态指示参数和厕位ID；

显示装置30对所述占用状态信号进行解析，根据供纸装置10所在厕位和厕位ID将指示供纸装置10所在厕位的状态指示信号输出为第一状态信号。在本例中，第一状态信号表示占用状态，具体实现中可以通过规定颜色的指示灯，或者文字，或者其它特定符号来表示该状态。例如图2中，第4厕卫就通过指示灯指示该厕位处于占用状态。

在超声波传感器3输出第一状态检测信号之后，超声波传感器3和第一热释电传感器4、第二热释电传感器6还会持续监测厕位中得信号变化。如果使用者步出厕位，就会发生在第一时长内，超声波传感器在在第一距离范围内无法继续监测到障碍物，且热释电传感器检测到的温度变化都没超过温度变化阈值的情况。第一时长可以根据经验值设定，例如设定为5秒。设定时间不能过短以免发生瞬时检测不到造成的误报，也不能设置的过长以免造成厕卫不必要的空置。当发生上述情况，在第一时长后，超声波传感器3输出第二状态检测信号，且第一热释电传感器4、第二热释电传感器6分别输出空置状态检测信号；信号输出模块将第二状态检测信号、空置状态检测信号和供纸装置10的装置ID发送给信号处理终端20；

信号处理终端20根据接收到的供纸装置10的装置ID、第二状态检测信号和空置状态检测信号确定供纸装置1010所在厕位的状态为空置状态，且相应输出空置状态信号给显示装置30；空置状态信号包括第二状态指示参数和厕位ID；

显示装置30对占用状态信号进行解析，根据供纸装置10所在厕位和厕位ID将指示供纸装置10所在厕位的状态指示信号输出为第二状态信号。

显示装置30优选的可以安装于公共卫生间内的明显位置，显示装置30上的厕位状态指示的信号输出器可以按照公共卫生间内厕位的实际分布情况排布显示，以更好的对使用者产生提示作用。

本发明实施例提供的具有厕位占用状态自动检测功能的供纸装置和检测系统，通过供纸装置中的热释电传感器和超声波传感器对厕位中有无使用者进行自动识别，能够获得准确的实时的厕位占用状态，并可通过合理设置的显示输出装置，使得等待使用厕位的用户能够准确获知厕位状态，起到有效疏导用户，减少用户等待时间的效果。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。