1.本发明涉及智能卫浴技术领域，特别是涉及感应电路、马桶座圈及智能马桶。
背景技术：
2.作为现代家具的卫浴产品，例如马桶，是人们日常生活不可或缺的存在。随着科技的不断进步，马桶也越来越趋向于智能化的方向发展，满足了用户对马桶使用舒适度的更高要求。
3.智能马桶的马桶座圈一般设置有加热功能。在冬天，马桶座圈的加热功能尤其重要，通过对马桶座圈加热，可以降低马桶座圈与人体的温差感，提高用户的使用舒适度。
4.智能马桶使用加热、清洗、烘干等一系列智能功能的逻辑是基于马桶感应到用户落座，并由用户通过遥控器发出功能指示，因此为了感应用户已经落座，传统做法是在智能马桶座圈上设置感应元器件或设置接触式机械开关。
5.但是，由于加热控制电路和感应处理器或机械式开关必须同时安装在马桶座圈内，不但占据着马桶座圈的空间，还可能导致马桶座圈受热不均；而且感应处理器或机械式开关处于马桶座圈内，由于马桶座圈空间狭小，感应处理器长期暴露在高温高湿的环境下，容易使感应处理器过早失效或导致信号误判。
6.另外，由于感应元器件或机械开关在马桶座圈上的设置位置存在局限，用户坐下后由于偏离它们的设置位置从而使得感应功能无法正常触发，或者像儿童用户由于身体的局限无法落座到它们的设置位置，从而不能正常触发感应功能，导致后续无法正常使用智能马桶。因此需要一种安全可靠，既能保证智能马桶座圈加热功能的同时，还能兼顾感应功能的电路。
技术实现要素：
7.基于此，有必要针对现有技术中加热电路不能兼有加热功能和感应功能的问题，提供一种通过人体就可触发对马桶座圈加热以及感应处理器安装在马桶座圈外的感应电路、马桶座圈及智能马桶。
8.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：
9.一种感应电路，包括：用于产生热量的加热元件；可导电的导热层，所述导热层用于传递所述加热元件产生的热量；控制模组，所述控制模组与所述导热层电连接，用于检测所述导热层的电容信号变化。
10.作为上述方案的进一步改进方案，所述控制模组包括感应处理器；所述感应处理器与所述导热层通过第一连接导线实现电连接，所述感应处理器用于检测所述导热层的电容信号变化，并将所述电容信号变化转换为电平信号。
11.作为上述方案的进一步改进方案，所述控制模组还包括信号处理器；所述信号处理器与所述感应处理器电连接，所述电平信号输入所述信号处理器；所述信号处理器根据所述电平信号控制智能马桶启动功能程序。
12.作为上述方案的进一步改进方案，所述感应处理器包括通信接口和电容比较电路；所述通信接口与所述第一连接导线、所述电容比较电路以及所述信号处理器电性连接，用于实现所述导热层、所述感应处理器以及所述信号处理器之间的信号交互；所述电容比较电路用于将所述电容信号变化转换为所述电平信号，通过所述通信接口输出所述电平信号至所述信号处理器。
13.作为上述方案的进一步改进方案，所述电容比较电路包括比较器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述比较器的第一管脚连接所述第五电容的第一端、所述第四电容的第一端、所述第三电容的第一端，并接地；所述第五电容的第二端连接电源；所述比较器的第二管脚连接所述第四电容的第二端；所述比较器的第三管脚连接所述第三电容的第二端；所述第一电容的第一端以及所述第三电容的第一端，和所述第二电容的第一端连接；所述第一电容的第二端连接所述第一电阻后接入所述比较器的第四管脚；所述比较器的第五管脚与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端连接所述第二电容的第二端和信号输入端；所述信号输入端与所述通信接口电连接，用于输入所述电容信号变化至所述比较器；所述比较器的第六管脚连接所述第三电阻的第一端和信号输出端，所述第三电阻的第二端连接电源；所述信号输出端与所述通信接口电连接，用于输出所述电平信号；所述比较器的第七管脚和第八管脚与电源连接。
14.作为上述方案的进一步改进方案，所述感应处理器和所述信号处理器相对独立设置；所述感应处理器和所述信号处理器通过第二连接导线电连接。
15.作为上述方案的进一步改进方案，所述感应处理器与所述信号处理器集成布置在同一块电路板上。
16.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：
17.一种马桶座圈，包括座圈本体以及如上所述的感应电路；其中，所述感应电路的导热层和所述加热元件设置在所述座圈本体的内部；所述感应电路的控制模组位于所述座圈本体外，通过所述第一连接导线与所述导热层电连接。
18.作为上述方案的进一步改进方案，所述电平信号包括第一电平信号和第二电平信号；所述控制模组在检测到所述第一电平信号时，触发所述加热元件运行以产生热量；并且在检测到所述第二电平信号时，停止所述加热元件运行。
19.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的又一个技术方案是：
20.一种智能马桶，设有如上所述的马桶座圈。
21.本发明的有益效果是：导热层固定在马桶座圈内，并通过连接导线与感应处理器电性连接，使得导热层同时具有加热和感应的功能，从而可以将感应处理器安装在马桶座圈外。
22.通过将感应处理器安装在马桶座圈外，可以减少马桶座圈内侧表面的安装器件，节省了安装空间；并且，不需要在导热层上抠出感应处理器的安装区域，亦即，本发明使用了完整的导热层对马桶座圈进行加热，提高了马桶座圈受热的均匀性；更重要的是，还可以避免感应处理器长期处于马桶座圈内空间狭小、高温高湿的环境，从而提高了感应处理器的使用寿命和信号响应准确度。
附图说明
23.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
24.图1是本发明实施例提供的马桶座圈的感应电路的原理图；
25.图2是本发明实施例提供的通信接口的原理图；
26.图3是本发明实施例提供的电容比较电路的原理图；
27.图4是本发明实施例提供的智能马桶。
具体实施方式
28.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.如图1，一种智能马桶的感应电路，包括：加热元件10、导热层20以及控制模组30。
32.加热元件10固定在导热层20上，用于产生热量。
33.导热层20设置在马桶座圈40的内侧，导热层20用于传递加热元件10产生的热量。
34.所述马桶座圈40的内侧是指人体坐在马桶座圈40上如厕时，马桶座圈40上人体和马桶座圈40相接触表面的背侧。
35.本实施例中，导热层20是一种具有导电性能的材料，导热层20的材料具体可以是金属材料，例如银、铜和铝等，或者非金属材料，例如导电陶瓷、石墨等。
36.导热层20、马桶座圈40以及人体形成一个感应电容器，感应电容器的电容值在人体靠近或接触马桶座圈40时会发生变化，即导热层20在感应电路中同时起到了感应作用。
37.为方便说明和理解本技术的技术方案，在下文中，该感应电容器的电容信号变化也可称为“导热层20的电容信号变化”，该感应电容器的电容值也可称为“导热层20的电容值”。
38.控制模组30与导热层20电连接，用于检测导热层20的电容信号变化。
39.具体的，控制模组30包括感应处理器31和信号处理器32。
40.导热层20和感应处理器31是两个独立设置的器件，感应处理器31安装在马桶座圈
40外。
41.导热层20上设置有一个输入/输出端子50，输入/输出端子50可以电连接在导热层20上的任意位置。
42.导热层20与感应处理器31通过第一连接导线60实现电性连接。
43.第一连接导线60的其中一端和输入/输出端子50电连接，另外一端和感应处理器31电连接。
44.感应处理器31通过第一连接导线60可以检测导热层20的电容信号变化，并将电容信号变化转换为电平信号。
45.电平信号包括第一电平信号和第二电平信号。所述第一电平信号可以是高电平数字信号，相应地，第二电平信号则为低电平数字信号；所述第一电平信号可以是低电平数字信号，相应地，第二电平信号为高电平数字信号。
46.信号处理器32与感应处理器31电连接。通过电连接，感应处理器31的电平信号可以输入信号处理器32，并且，信号处理器32根据电平信号来控制智能马桶启动功能程序。
47.进一步的，感应处理器31包括通信接口311和电容比较电路312。
48.通信接口311与第一连接导线60、信号处理器32以及电容比较电路312电连接，用于实现导热层20、感应处理器31(通信接口311和电容比较电路312)以及信号处理器32之间的信号交互。
49.电容比较电路312将导热层20的电容信号变化转换为电平信号，然后通过通信接口311输出至信号处理器32。
50.具体的，通信接口311设置有第一管脚g、第二管脚v、第三管脚o和第四管脚s；电容比较电路312设置有信号输入端和信号输出端；信号处理器32设置有信号端和供电端。
51.第一管脚g接地；第二管脚v与信号处理器32的供电端连接，信号处理器32通过供电端可以给感应处理器31供电；第三管脚o的一端与电容比较电路312的信号输出端连接，另一端与信号处理器32的信号端连接，电容比较电路312通过第三管脚o可以将电平信号输出至信号处理器32上；第四管脚s的一端与第一连接导线60连接，另一端与电容比较电路312的信号输入端连接，用于输入导热层20的电容信号变化。
52.电容比较电路312采用充放电时间判断电容值的方式，计算出导热层20的电容值。
53.电容比较电路312包括比较器u1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3。
54.比较器u1为cs01，设有八个管脚。其中，第一管脚gnd连接第五电容c5的第一端、第四电容c4的第一端、第三电容c3的第一端，并接地，第五电容c5的第二端连接电源；第二管脚cmdd连接第四电容c4的第二端；第三管脚cdc连接第三电容c3的第二端；第一电容c1的第一端以及第三电容c3的第一端，和第二电容c2的第一端连接；第一电容c1的第二端连接第一电阻r1后接入第四管脚cin1；第五管脚cin2与第二电阻r2的第一端连接，第二电阻r2的第二端连接第二电容c2的第二端和信号输入端；信号输入端与通信接口311的第四管脚s电连接，用于输入电容信号变化至比较器；第六管脚out1连接第三电阻r3的第一端和信号输出端，第三电阻r3的第二端连接电源；信号输出端与通信接口311的第三管脚o电连接，用于输出电平信号至信号处理器32；第七管脚md和第八管脚vdd与电源连接。
55.在电容比较电路312中，第一电容c1为基准电容；第二电容c2为参数调节电容，用
于调节被测引脚上的电容值；第三电容c3用于调节电容比较电路312的灵敏度；第四电容c4是接收第一电容c1和导热层20电容信号变化的固定电容；第五电容c5为供电电容，用于给比较器u1供电；第一电阻r1和第二电阻r2用于调节电容充放电的时间；第三电阻r3是上拉电阻，在输出电平信号时使用。
56.在导热层20工作时，通常会受到感应电路本身状态的改变，例如感应电路由断开切换为闭合的瞬间，或者各种环境因素的影响，例如温度、湿度、电流、电压、压力等的变化，使导热层20的电容值发生改变，从而导致感应处理器误判，输出相反的电平信号。例如本来期望输出的电平信号是高电平数字信号，结果却输出为低电平数字信号，导致信号处理器32输出了相反的响应信号来控制智能马桶的功能程序。
57.为避免这种情况，可以综合评定各种因素对导热层20的影响大小，来调整电容比较电路312中一些电器元件(第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一电阻r1、第二电阻r2)的参数值，从而降低感应电路的感应灵敏度。
58.在一些实施例中，感应处理器31和信号处理器32可以是独立设置的两个器件，两个电器件通过第二连接导线70电连接。
59.第二连接导线70的一端连接第三管脚o，另一端连接信号处理器32的信号端。
60.感应处理器的电平信号通过第二连接导线70传输至信号处理器32。
61.通过第二连接导线70将感应处理器31与信号处理器32这两个独立设置的器件连接，可以使感应处理器31和信号处理器32分设在不同的工作环境下。
62.在另一些实施例中，感应处理器31和信号处理器32也可以集成布置到同一块电路板上，以形成一个集成化程度更高的控制模组30，不但节省了安装空间，还使安装过程更加便捷。
63.当有人靠近或接触马桶座圈40时，感应处理器31检测到导热层20的电容变化信号，感应处理器31将导热层20改变后的电容值与基准电容(第一电容c1)进行比较，然后将比较结果以电平信号的形式发送给信号处理器32。
64.信号处理器32根据高电平数字信号或低电平数字信号控制智能马桶启动或终止功能程序，例如启动或终止加热程序，或清洗程序，或烘干程序等。
65.在一些实施例中，固定在马桶座圈40内的导热层20可以不止一片，可以是两片、三片，甚至更多。
66.当使用两片或多片导热层20时，可以将其中的两片或多片导热层20与两个或多个感应处理器对应电连接起来，赋予这些导热层20感应功能，使这两片或多片导热层20同时作为感应层。
67.将这些同时用作感应层的导热层20分布在马桶座圈40的不同位置上，使这些导热层20尽可能地位于马桶座圈40上人体的着座范围内。当有人使用马桶座圈40时，这些导热层20中只要有一个感应到人体靠近或接触马桶座圈40时，感应处理器就可以检测到导热层20的电容变化信号，输出电平信号至信号处理器32，以启动智能马桶的功能程序，从而降低了人体坐下后由于偏离这类具有感应功能的导热层而不能触发感应电路可能性。
68.例如现有的智能马桶，因儿童臀部较小，儿童在马桶座圈上坐下后，臀部因偏离感应器的固定位置，导致儿童在使用智能马桶时不能很好地触发感应电路启动相应的功能程序，针对这种情况，一些企业在生产智能马桶时，需额外制造适于儿童使用的智能马桶座圈
或智能马桶，加大了生产成本。
69.而本实施例中通过将两片或多片导热层20同时用作感应层，固定在马桶座圈40的不同位置，提高了人体坐在马桶座圈40上后触发感应电路启动相应的功能程序的概率。
70.在一些实施例中，导热层20的至少一部分可以用于作为感应层。所述“至少一部分”是指：整块导热层20可以同时用作感应层，这整块导热层20在感应电路中同时具有感应的功能；或者，将整块导热层20划分为若干个子导热层，在划分时既不限定子导热层的数量、各子导热层的面积大小，也不考虑各子导热层的形状是否规则，根据实际情况的需要从中选定一个、两个甚至多个子导热层用于作为感应层，使这一个、两个或多个子导热层同时具有感应的功能。
71.当从整块导热层20上划分出其中一个、两个或多个子导热层作为感应层时，为防止用作感应层的子导热层与其余只起导热功能的子导热层存在电性连接，可以通过绝缘介质，例如绝缘胶布、绝缘胶水，或通过导热层20表面的致密氧化膜隔断电连接。例如，当导热层20的材质为铝时，便可以利用导热层20表面的致密氧化铝薄膜绝缘。
72.在另一些实施例中，导热层20与感应层为独立设置的两种不同器件，导热层20固定在马桶座圈40的内侧，导热层20上固定有至少一个感应层，感应层分布在导热层20上，位于马桶座圈40上人体的着座范围内。
73.当感应电路中存在多个感应层、多个感应处理器31和多个信号处理器32时，感应层、感应处理器31与信号处理器32之间的电连接可以是多拓扑的，例如树叉状拓扑、二叉状拓扑、链状拓扑、星型拓扑等。
74.本发明提供的感应电路的工作过程如下：
75.当有人靠近或接触马桶座圈40时，引起导热层20(导热层20同时作为感应层的情况)或固定在导热层20上的感应层111(导热层20与感应层独立设置的情况)的电容值发生变化，感应处理器31检测到导热层20或感应层电容值的变化原理如下：当用户使用马桶时，人体臀部与马桶座圈40接触，此时，人体臀部的皮肤、马桶座圈40以及导热层20或感应层形成了一个感应电容。其中，人体皮肤和导热层20或感应层相当于感应电容的两个电极，马桶座圈40则充当该感应电容的绝缘介质。在用户靠近或接触马桶座圈40的过程中，此时导热层20或感应层的电容值会变大；在用户使用完马桶后，离开马桶座圈40的过程中，此时导热层20或感应层的电容值会变小。
76.因通信接口311的第四管脚s与第一连接导线60连接，从而电容比较电路312可以采集到导热层20或感应层的电容值变化信号，经比较器u1处理后，输出电平信号至信号处理器32。
77.信号处理器32接收感应处理器31的电平信号，信号处理器32对电平信号作进一步处理并得到响应信号，信号处理器32将响应信号输出至执行终端(未标示)，控制智能马桶启动或关闭、锁定或解锁一些功能程序。
78.比较器u1采用充放电时间判断电容值的方式，计算出导热层20或感应层的电容值，并将导热层20或感应层的电容值与基准电容(第一电容c1)的电容值进行比较，以此来决定感应处理器31输出的电平信号是高电平数字信号还是低电平数字信号。
79.具体的，比较的过程如下：
80.当用户没有坐在马桶座圈40上时，导热层20或感应层的电容值较小，未超过基准
电容的电容值，感应处理器31输出高电平数字信号到信号处理器32，此时，信号处理器32判断为无人使用马桶座圈40，当用户坐在马桶座圈40上时，导热层20或感应层111的电容值变大，超过基准电容的电容值，感应处理器31由常态下输出的高电平数字信号转变为输出低电平数字信号，此时，信号处理器32判断为有人使用马桶座圈40。
81.以下通过感应电路触发智能马桶的加热程序为例，对智能马桶的感应加热过程进行示例性说明：
82.当有用户使用马桶座圈40时，感应处理器31检测到导热层20或感应层的电容变化信号，感应处理器31中的电容比较电路312将检测到的导热层20或感应层的电容值与基准电容进行比较，得到相应的电平信号，并将该电平信号输出至信号处理器32。如果感应处理器31的处理得到的电平信号是低电平数字信号，信号处理器32根据低电平数字信号输出第一响应信号，第一响应信号可以使加热元件10在加热电路中闭合形成回路，从而通过导热层20对马桶座圈40间接加热；如果感应处理器31处理得到的电平信号是高电平数字信号，信号处理器32根据高电平数字信号输出第二响应信号，第二响应信号可以使加热元件10在加热电路中断开，从而加热元件10停止对马桶座圈40继续加热。
83.在对马桶座圈40进行加热时，加热电路内部通过的是市电(220v交流电)，加热元件10内部的交流电会引起导热层20或感应层的电容值变化，此时可以通过调整基准电容的电容值，使导热层20或感应层的电容值保持小于基准电容的电容值的状态，从而可以防止感应处理器31输出低电平数字信号到信号处理器32，导致加热程序停止的状况发生。
84.本实施例还提供了一种马桶座圈，包括：座圈本体以及如上所述的感应电路。
85.其中，感应电路的导热层20和加热元件10设置在座圈本体的内部。
86.感应电路的控制模组30位于座圈本体外，通过第一连接导线60与导热层20电连接。
87.如图4，本实施例还提供了一种智能马桶，该智能马桶设有以上所述的感应电路。
88.与现有的在马桶座圈40内侧安装感应处理器的方式相比，本实施例中，导热层20固定在马桶座圈内，并通过连接导线与感应处理器31电性连接，使得导热层20同时具有加热和感应的功能，从而可以将感应处理器31安装在马桶座圈40外。
89.通过将感应处理器31安装在马桶座圈40外，可以减少马桶座圈40内侧表面的安装器件，节省了安装空间；并且，不需要在导热层20上抠出感应处理器31的安装区域，亦即，本发明使用了完整的导热层20对马桶座圈40进行加热，提高了马桶座圈40受热的均匀性；更重要的是，还可以避免感应处理器31长期处于马桶座圈40内空间狭小、高温高湿的环境，从而提高了感应处理器31的使用寿命和信号响应准确度。
90.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。