一种老年如厕智能辅助系统

技术领域

本发明涉及智能家居设备技术领域，更具体地说，它涉及一种老年如厕智能辅助系统。

背景技术

马桶是人们日常生活中必要的卫浴用品，目前的马桶通常在水箱的顶部设置排水阀按钮，在如厕完成后，用户需要弯腰略微前倾，对排水阀按钮进行按压，对于一些特殊群体，例如行动不便的老年人而言，简单的弯腰或者前倾的动作都相当困难，造成了一定的使用不便性。

目前市场上存在一种智能马桶，能够通过通过传感器进行检测，智能化地检测识别如厕的情况，在如厕完成后，能够驱动马桶当中实现自动化的冲水，无需使用者按压冲水；但是，无法解决传统的马桶的使用不便问题。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题而提供一种智能助老马桶，能够提高马桶的使用便捷，方便老年人以及行动不方便的人使用，一定程度上提高了马桶的智能化。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种老年如厕智能辅助系统，包括安装在马桶水箱上部的设备箱，所述设备箱朝前的一侧设置有检测装置，检测装置上设置用于检测人体的传感器；所述设备箱内部设置有下压组件和动力组件，所述动力组件用于带动下压组件升降推动所述按钮；所述动力组件包括电机、输出轴以及凸轮，所述输出轴呈水平转动连接于设备箱内，所述电机用于驱动输出轴旋转；所述凸轮安装在输出轴上，所述凸轮的下周面与下压组件相抵，用于推动下压组件向下运动。

本发明进一步设置为，所述下压组件包括下压杆、下压块和下压弹簧，所述下压杆下端贯穿设备箱的底部，并抵压于排水阀的按钮上；所述下压块位于下压杆的上部，并与下压杆之间形成间隙；所述下压杆的下部通过下压弹簧支撑于设备箱底部，上部与凸轮的下周面抵压。

本发明进一步设置为，所述水箱的内部设置可升降的浮子，所述浮子内部设置除臭块，所述除臭块用于溶解于浮子内腔形成用于除臭的试剂。

本发明进一步设置为，所述浮子包括内设容纳腔的浮力壳体，所述浮力壳体的底部开设下通孔，顶部开设上通孔，所述下通孔的下端开设向下扩大的锥形的喇叭口，所述喇叭口内设置有适配的密封塞，所述密封塞的上端固定连接有支撑杆，所述支撑杆从浮力壳体的下通孔和上通孔穿过，贯穿浮力壳体；支撑杆的上端与拉线连接。

本发明进一步设置为，所述容纳腔的底部设置有透水环，透水环的上部设置有支撑板，支撑板的上部层叠有若干除臭块，所述除臭块的上部设置有压板，所述压板通过限位弹簧向下抵压。

本发明进一步设置为，所述水箱的上部设置有两个相互周面抵压的定位轮，两个定位轮之间供拉线穿过；所述浮力壳体的上部通过抵压弹簧连接有抵压环，所述抵压环用于与定位轮下侧弹性抵压。

本发明进一步设置为，所述设备箱的内部设置有卷绕轮和若干导向轮，所述浮子通过拉线支撑，所述拉线的下端连接于浮子，上端贯穿按钮上的通道伸入设备箱内，并卷绕于绕线轮上，所述导向轮用于在设备箱内对拉线导向。

本发明进一步设置为，所述卷绕轮通过调节组件驱动旋转，所述调节组件包括摩擦轴、摩擦轮和调节轴，所述摩擦轴呈竖直状转动安装在设备箱内，并通过驱动装置驱动旋转，所述调节轴呈竖直状，转动安装于设备箱内，并与摩擦轴共面；所述调节轴的中段通过摆动块旋转支撑，且两端上下摆动；调节轴的一端安装有卷绕轮，另一端安装有摩擦盘，所述摩擦盘朝向摩擦轴的一侧设置球面状的摩擦凸面，摩擦凸面用于与所述摩擦轴相对，实现摩擦传动。

本发明进一步设置为，所述摆动块的下部通过摆动轴转动连接于设备箱内，摆动块上开设供调节轴穿过的调节孔，所述调节轴可在调节孔内轴向移动并转动；所述调节轴远离摩擦盘的一侧固定安装有限位块，摆动块与摩擦盘之间设置调节弹簧，所述调节弹簧用于保持摩擦盘与摩擦轴相抵；

本发明进一步设置为，所述拉线饶于卷绕轮并朝向下方延伸，所述调节轴对应于卷绕轮与摆动块之间位置转动连接有旋转套，旋转套的上周面固定连接有拉簧，所述拉簧用于对调节轴向上弹性施力。

本发明进一步设置为，所述拉簧的上端固定连接有连接座，连接座的上端转动连接有螺杆，螺杆贯穿设备箱的上侧壁，并与设备箱螺纹连接；

本发明进一步设置为，所述驱动装置为齿轮传动组件，并与电机的输出轴连接实现传动；

本发明进一步设置为，所述摩擦凸面的中间位置设置抵压平面，所述抵压平面与调节轴相互垂直，抵压平面的上下两侧均开设有限位盲孔，所述限位盲孔朝向摩擦轴的设置呈锥形的限位开口，所述限位盲孔内设置有导向珠和支撑弹簧，所述支撑弹簧弹性抵压于限位盲孔与导向珠之间，导向珠一侧从限位开口局部伸出，并用于与摩擦轴相抵；

本发明进一步设置为，所述支撑弹簧与导向珠之间设置支撑块，支撑块朝向导向珠的一侧设置用于承托导向珠的支撑凸环。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

该智能辅助系统能够安装在马桶的水箱上，从而提高马桶的自动化程度，通过系统当中的检测装置和传感器，能够对马桶上如厕人员进行检测，而后能够通过驱动组件对下压组件进行驱动，从而实现自动化辅助冲水，方便老年人等行动不方便的病患使用；

通过系统当中的浮子，将浮子投入到马桶的水箱当中，该浮子能够在排水过程中自动地升降调节，并且在马桶当中可自动地投入除臭试剂，一定程度上实现了马桶的自动化除臭处理，进一步提高了马桶的使用便捷性。

附图说明

图1为本发明一种老年如厕智能辅助系统安装在马桶上的结构示意图；

图2为本发明的设备箱以及浮子的结构示意图；

图3为本发明的浮子的结构示意图；

图4为本发明的卷绕轮与调节组件的结构示意图；

图5为本发明的摩擦轮和摩擦轴的结构示意图；

图6为本发明的下压组件的结构示意图。

附图标记：1、桶体；2、水箱；3、排水阀；4、按钮；41、通道；5、设备箱；51、检测装置；52、传感器；53、穿线孔；6、浮子；61、浮力壳体；62、容纳腔；63、透水环；64、支撑板；641、透水孔；65、除臭块；66、压板；67、限位弹簧；68、下通孔；69、喇叭口；610、密封塞；611、支撑杆；612、上通孔；613、抵压弹簧；614、抵压环；7、下压组件；71、下压杆；72、下压孔；73、下压弹簧；74、下压块；8、动力组件；81、凸轮；9、电机；91、输出轴；10、拉线；11、定位轮；12、导向轮；13、卷绕轮；14、驱动装置；15、调节组件；151、摩擦轴；152、摩擦轮；153、调节轴；154、摆动块；155、调节孔；156、摆动轴；157、调节弹簧；158、限位块；159、旋转套；1510、拉簧；1511、连接座；1512、螺杆；1513、摩擦凸面；1521、盲孔；1522、限位开口；1523、导向珠；1524、支撑块；1525、支撑凸环；1526、支撑弹簧；1527、抵压平面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种老年如厕智能辅助系统，该系统安装在马桶上使用，能够辅助性提高马桶使用的便捷性，使其更适用老年人使用。其中，马桶包括桶体1以及水箱2，在水箱2的内部设置有排水阀3，水箱2的顶部设置排水阀3的按钮4，通过按压按钮4能够驱动排水阀3打开，实现冲水的控制；

如图1、2所示，该智能辅助系统包括设备箱5，设备箱5安装在水箱2的上部，可通过玻璃胶进行粘结固定，在设备箱5朝前的一侧设置有检测装置51，检测装置51上安装检测人体的传感器52；传感器52具体可为接近开关，当人体接近时，传感器52检测到人，检测装置51能够进行计数，而后当人上完厕所离开后，再次触发传感器52，当两次触发的时间间隔大于预设时间时，检测装置51即可判断出有人如厕，而后触发冲水信号，通过电机9驱动实现自动冲水，方便用户如厕，尤其是方便行动不便的老年人；当两次触发的时间间隔过小，一般是小于五秒，可能存在人员经过但不如厕的情况，不触发冲水信号。

具体地，在水箱2的内部设置有排水阀3，水箱2的顶部设置有按钮4，通过按动按钮4能够操作排水阀3排水。该智能辅助系统的设备箱5内部安装下压组件7和动力组件8，其中动力组件8与检测装置51耦接，在检测装置51触发冲水信号时，能够输出旋转动作，带动下压组件7升降，进而推动按钮4，将按钮4按压实现冲水。

在水箱2的内部设置浮子6，该浮子6内部设置除臭块65，并可在水箱2内部实现一定幅度的升降调节，在调节过程中，能够使浮子6内部的除臭块65局部浸入水箱2当中，除臭块65可部分溶解在水箱2当中，从而在冲水过程中，能够对马桶实现一定程度的清洁除臭。

动力组件8包括电机9和输出轴91，其中输出轴91呈水平安装，转动连接于设备箱5内，通过输出轴91能够将电机9的旋转动作输出。

该动力组件8还包括设置于输出轴91上的凸轮81，凸轮81在转动过程中，朝下的周面均形成高低起伏；并且凸轮81的下周面与下压组件7相抵，转动过程中推动下压组件7向下运动，进而对按钮4进行按压，实现智能辅助冲水。

如图6所示，该下压组件7包括下压杆71、下压块74和下压弹簧73，其中，下压杆71下端贯穿设备箱5的底部，并抵压于排水阀3的按钮4上，通过下压杆71能够对排水阀3进行按压。而下压块74位于下压杆71的上部，在下压块74与下压杆71之间形成一定的间隙；下压杆71的下部通过下压弹簧73支撑于设备箱5底部，上部与凸轮81的下周面抵压。凸轮81旋转过程中，首先对下压块74产生向下的压力，下压块74下降，由于下压块74与下压杆71之间存在一定的间隙，下压杆71对按钮4的推动将存在一定的滞后性能，在下压块74与下压杆71相抵后，才能够推动下压杆71，并对排水阀3按钮4进行按压，实现马桶冲水。

如图3所示，该浮子6包括内设容纳腔62的浮力壳体61，并且浮力壳体61具有良好的浮力，能够达到漂浮的状态；浮力整体呈柱形结构，在浮力壳体61的底部开设下通孔68，顶部开设上通孔612，下通孔68和上通孔612分别向两端贯通。下通孔68的下端开设向下扩大的锥形的喇叭口69，喇叭口69内设置有适配的密封塞610，当密封塞610相对喇叭口69向下移动过程中，密封塞610将喇叭口69打开；当密封塞610相对喇叭口69向上移动后，密封塞610与喇叭口69相互贴紧，将下通孔68密封。

在密封塞610的上端固定连接有支撑杆611，所述支撑杆611从浮力壳体61的下通孔68和上通孔612穿过，贯穿浮力壳体61；支撑杆611的上端与拉线10连接，通过拉线10将浮子6整体支撑，通过收卷拉线10，即可对浮子6的高度进行调节。

在容纳腔62的底部设置有透水环63，透水环63上密布孔洞，主要起到支撑垫高的作用；而在透水环63的上部设置有支撑板64，支撑板64的上部层叠有若干除臭块65，除臭块65的上部设置有压板66，压板66通过限位弹簧67向下抵压，在限位弹簧67的作用下，能够将压板66下压，从而能够将除臭块65始终压紧的最下部位置。而该支撑板64和压板66上均开设密布的透水孔641，通过透水孔641，能够使得水能够在容纳腔62当中顺畅流通。

在拉线10的作用下，整个浮子6悬挂在拉线10下端，并在自重的作用下，浮力壳体61的下端将与密封塞610压紧，在浮力壳体61下段浸入水中的距离较少，在一部分浮力和密封塞610的支撑力的作用下，能够维持浮子6的下端密布。当拉线10放松，将浮子6下方，下方过程中，浮力壳体61浸入水中的体积将增大，产生的浮力也增大，直至浮力壳体61受到的浮力与自重一致使，浮力壳体61将漂浮在水中，密封在与浮力壳体61之间维持抵压密封的作用力消失，浮力壳体61底部的下通孔68打开，浮力壳体61内部溶解的除臭液能够从下通孔68当中流出产生液态的流通更换，从而使得水箱2当中的水具有一定的除臭功能。在拉线10收紧过程中，拉线10对密封塞610向上提拉，将整个浮子6提起，密封塞610的锥形部与浮力壳体61底部的喇叭口69相互压紧密封，从而实现容纳腔62与水箱2之间分隔，容纳腔62当中也仅有一小部分的除臭块65被进入水中，减少除臭块65的过量溶解，起到一定的节约作用。

在水箱2的上部安装有两个定位轮11，两个定位轮11相互周面抵压，拉线10从两个定位轮11之间穿过，浮子6则挂装在两个定位轮11的下侧位置；通过定位轮11不仅能够对浮子6的挂装位置进行定位，还能够对浮子6的极限升降高度进行限制，使得浮子6能够顺畅稳定的升降调节。并且，可在浮力壳体61的上部通过抵压弹簧613连接有抵压环614，通过抵压环614能够与定位轮11的下侧抵压限位，并通过抵压弹簧613形成一定的弹性缓冲作用，进一步维持浮子6的升降调节稳定性。

如图2、4所示，该智能辅助系统的设备箱5内安装卷绕轮13和若干导向轮12，卷绕轮13能够对浮子6的拉线10进行收卷，从而控制浮子6的挂装高度位置，而导向轮12则能够对拉线10进行导向，使得拉线10在智能辅助系统当中卷绕输送更加稳定顺畅。

拉线10的下端连接于浮子6，上端贯穿按钮4上的通道41伸入设备箱5内，并卷绕于绕线轮上，拉线10在设备箱5内通过多个导向轮12导向，从而能够保持导向轮12顺畅收卷。

该智能辅助系统可搭配适配的按钮4，在按钮4上的按压位置的边缘开设一个供拉线10穿过的管路通道41，可在按钮4加工过程中预先成型；或者，将普通的按钮4在安装时，钻孔产生；拉线10配合导向轮12能够相对顺畅地从该通道41当中穿过。

拉线10通过卷绕轮13收卷，而收卷轮则安装在调节组件15上通过调节组件15旋转调节，控制卷绕轮13的旋转方向，以达到拉线10的放卷和收卷。

具体地，调节组件15包括摩擦轴151、摩擦轮152和调节轴153，摩擦轴151呈竖直状转动安装在设备箱5内，并通过驱动装置14驱动旋转；调节轴153呈竖直状，转动安装于设备箱5内，并与摩擦轴151共面；在调节轴153的一端安装有摩擦盘，摩擦盘朝向摩擦轴151的一侧设置球面状的摩擦凸面1513，通过摩擦凸面1513与摩擦轴151相抵，通过两者之间的摩擦，能够实现转矩的传递，从而通过摩擦轴151能够驱动调节轴153的转动；而在调节轴153的另一端安装有卷绕轮13，通过调节轴153的转动能够带动卷绕轮13同步转动，从而能够实现拉线10的收卷，实现对浮子6的提拉作用。

在调节轴153的中段通过摆动块154旋转支撑，在摆动块154的位置能够实现摆动，从而使得调节轴153的两端也得到上下摆动，摆动过程中摩擦盘上与摩擦轴151的接触位置将产生改变，摩擦位置自调节轴153的一侧变化至另一侧的过程中，调节轴153的转动方向将产生相应的变换，从而能够实现调节轴153的正转、反转的改变，进而实现卷绕轮13的收、放卷的调节。

具体地，该摆动块154的下部位置通过摆动轴156转动连接于设备箱5内；并在摆动块154上开设供调节轴153穿过的调节孔155，调节轴153可在调节孔155内轴向移动并转动，从而使得调节轴153能够在摆动块154上得到旋转和滑动的支撑。在摆动块154与摩擦盘之间安装调节弹簧157，调节弹簧157套装在调节轴153外，通过调节弹簧157的弹性，能够将摩擦盘向外推动，将摩擦盘的摩擦凸面1513上抵压在摩擦轴151的外周位置，保持摩擦盘与摩擦轴151的摩擦传动；

为了避免调节过程的稳定性，可在调节轴153远离摩擦盘的一侧固定安装限位块158，通过限位块158能够对调节轴153的移动浮动进行限制，从而能够保持调节轴153的稳定和顺畅性。由于摆动块154的旋转中心与摩擦凸面1513的球心位置存在一定的距离差异，因此摆动块154和调节块在摆动过程中，将产生一定的轴向移动，通过调节弹簧157能够保持两个摩擦接触位置始终保持稳定的摩擦贴合。

拉线10饶于卷绕轮13，并朝向下方延伸，在浮子6的作用下，将在调节轴153的端部产生向下的作用下。而在调节轴153对应于卷绕轮13与摆动块154之间位置，转动连接有旋转套159，旋转套159的上周面固定连接有拉簧1510，在拉簧1510的作用下，能够对调节轴153向上弹性拉力，拉簧1510的弹性拉力和拉线10的向下拉力相互结合，能够在调节轴153上达到基本的平衡状态；随着水箱2的排水，能够对浮子6的浮力产生变化，从而在调节杆上产生上下拉力的差异，从而能够带动调节轴153上下摆动，改变摩擦盘与摩擦轴151的摩擦抵压位置，实现调节轴153和卷绕轮13的收卷、放卷调节。

为了方便对拉簧1510的拉力进行调节，可在拉簧1510的上端固定有连接座1511，并将连接座1511的上端转动连接有螺杆1512上，螺杆1512的上端贯穿设备箱5的上侧壁，并与设备箱5螺纹连接；通过螺纹调节螺杆1512的高度，能够对拉簧1510进行上下拉扯调节，从而能够在挤出状态下调节拉簧1510的向上拉力，方便对调节轴153的平衡状态进行调节。

摩擦轴151的驱动装置14可采用单独的旋转驱动器进行单独驱动，能够对摩擦轴151输出稳定的转矩。或者，为了对按钮4的按压动作与浮子6的收放卷动作之间实现联动，可将驱动装置14设置成为齿轮传动组件，将齿轮传动组件的输入位置与电机9的输出轴91连接，实现动力输入；在将齿轮传动组件的输出位置与摩擦轴151之间连接，从而能够将电机9的动力输出至摩擦轴151上，实现机构的联动。

在具体使用过程中，该马桶上的智能辅助系统能够对如厕人进行检测，通过检测装置51和传感器52，能够对用户如厕的时间进行记录；当用户离开后，检测装置51能够发出冲水信号，通过电机9驱动实现自动冲水，方便用户如厕，尤其是方便行动不便的老年人；

初始状态时，水箱2水位较高，浮子6产生的浮力较大，因此浮子6对拉线10产生的下拉力较小；调节轴153上拉簧1510产生的弹力更大，调节轴153上卷绕轮13的一端将在拉簧1510的作用下向上翘起；摩擦轮152则向下摆动，由摩擦轮152的摩擦凸面1513上侧位置与摩擦轴151抵压摩擦。电机9带动输出轴91旋转，通过凸轮81对按钮4进行按压，打开排水阀3冲水；同时，卷绕轮13开始旋转，对卷绕轮13上的拉线10进行放卷，使得拉线10放松，拉线10下发悬挂的支撑杆611和密封塞610将下降，而浮力壳体61浸入水中的体积增大，产生的浮力增大，密封塞610与浮力壳体61底部的下通孔68、喇叭口69打开，使得水流能够在浮力壳体61与水箱2当中产生交换，进而将浮力壳体61当中除臭块65的溶解液部分交换只水箱2当中，在水箱2冲水的过程中排出，起到除臭的效果。

浮子6下降至拉线10的最下端位置，此时浮子6完全悬挂在拉线10的下端，对于拉线10产生的拉力将增加，能够对拉簧1510的作用力，将调节轴153的卷绕轮13的一端向下拉动，使得调节轴153向之前的反方向摆动；摩擦轮152则向上摆动，由摩擦轮152的摩擦凸面1513下侧位置与摩擦轴151抵压摩擦，摩擦轴151对于调节轴153的驱动方向将产生变化，调节轴153在转动过程中，将带动卷绕轮13，将拉线10收卷；收卷过程中，浮子6升起至高位，而后驱动装置14也将在差不多同时停止转动；

而后，水箱2当中的水进一步上升，上升过程中，水位将逐渐摸过浮子6的浮力壳体61，浮子6整体产生的浮力将逐渐增加，浮子6对拉线10产生的拉力将逐渐减小，直至浮子6对于拉线10的拉力小于拉簧1510的拉力，拉簧1510将逐渐将调节轴153的卷绕轮13的一端逐渐上摆动，直至初始位置，水箱2完成上水。

通采用上述技术方案，不仅能够实现马桶的智能化的辅助冲水，而且还能够马桶当中除臭试剂的辅助添加，方便使用，尤其是方便行动不便的老人或病患使用。

在上述方案的基础上，可对摩擦轮152进行进一步改进，以提高传动的稳定性；如图5所示，可在摩擦轮152上摩擦凸面1513的中间位置设置抵压平面1527，抵压平面1527与调节轴153相互垂直，通过该抵压平面1527来作为摩擦轮152上下两侧摩擦传动的转换位置，在抵压平面1527上安装导向珠1523；通过导向珠1523在方向转换位置进行辅助导向，避免摩擦轮152与摩擦轴151之间产生卡顿的情况；

在抵压平面1527的上下两侧均开设有限位盲孔1521，限位盲孔1521朝向摩擦轴151的设置限位开口1522，限位开口1522呈逐渐缩小的锥形状；并在限位盲孔1521内设置有导向珠1523和支撑弹簧1526，导向珠1523位于靠近限位开口1522的一侧，并且稍小于限位开口1522的大小，导向珠1523只能从限位开口1522局部伸出，并用于与摩擦轴151相抵，起到滚动导向的作用；而支撑弹簧1526弹性抵压于限位盲孔1521的底部与导向珠1523之间，能够保持导向珠1523的部分始终能够伸出至限位盲孔1521外侧，凸出于抵压平面1527，能够与摩擦轴151实现稳定的切换和导向作用；

为了保持导向珠1523的稳定性，可在支撑弹簧1526与导向珠1523之间设置支撑块1524，支撑块1524朝向导向珠1523的一侧设置支撑凸环1525，通过支撑凸环1525能够承托导向珠1523，从而使得导向珠1523能够更加顺畅滚动，保持摩擦轮152摆动切换过程中的顺畅性和稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。