CN1044930C - 双重探测型冲水控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于小便池或座式马桶的双重探测型冲水控制器，该控制器的关键在于兼具热电红外探测及反射式红外线探测双重探测电路；其工作方式是在正常状态下用耗电量低的热电红外探测电路做待机探测，待测知人体接近后，通过单片微处理器再启动反射式红外线探测电路做确认使用位置及使用中、使用完毕等状态，于操作完毕后，再恢复至待机探测装态，致使本发明具有省电特性，可使用干电池供电，免除配线的困扰与美观问题。
Description
本发明涉及一种冲水控制器，特别是一种用于小便池或座式马桶的双重探测型冲水控制器。
一般现有的感应式小便池或感应式马桶自动冲水控制器，虽应用上有所差别，然而其感应方式均使用反射式红外线感应器，通过一组红外线发射器发射红外线信号，经由使用者身体的阻挡，信号被反射到另一红外线接收器上，达到据以测知人体接近，并触发内部控制电路做冲水或自动冲水动作，而此等红外线感应装置由于通过信号发射与接收方式，故其感测范围较小，为适用于定距离及定点的探测，上述反射式红外线感应方式即有过于耗电的缺点，亦即该红外线发射器是一种低阻抗的负载，而其耗电量更依感应距离的加长呈倍数的增加，尤以长距离感应的红外线电路即需相对提高其信号发射能量而造成极大的能量消耗，依一般约30公分的感应距离而论，其供电脉冲电流则高达1安培左右，所以在如此大的消耗下，其能源的有效运用显然不佳，而应加以改进，因此种耗电量大的因素，一般仅能使用交流电源经过降压与转换为直流电，再予以供应；若使用干电池时，则于短时间内电能即消耗尽，而不具实用性，故传统红外线感应装置有前述耗电量大的限制又必须以外界电源供应，带来外接配线的安装不便与不美观等问题；但以交流电源供电存在可能触电的危险性，故基于传统的红外线冲水控制耗电量大、外接配线不便、不美观与不够安全等问题，确有予以改进的必要。
本发明的目的在于：提供一种双重探测型冲水控制器，为达到省电的目的，即在冲水控制器待机探测期间，利用一耗电量极低的热电红外探测电路，致使冲水控制器于不动作状态下，仅使热电红外探测电路做人体接近的感测，而测知后即再行启动反射式红外线探测电路，再开始由红外线做人体确实位置的感应动作，故以上述两组探测电路分别做长距离及近距离的感应，而于不动作状态仅使该耗电量极低的热电红外探测电路动作，致使其整体平均耗电量达到相当程度的降低，达到能源的有效运用，且仅需以干电池供电，达到免除配线安装不便、不美观与不够安全的目的，提供一种较具进步性的冲水控制器。
本发明的双重探测型冲水控制器，其电路部分包括：反射式红外线探测电路、一单片微处理器、驱动电路、水阀门马达及电源供应电路；单片微处理器以一触发输出端及一控制输入端与反射式红外线探测电路连接，单片微处理器的控制输出端经驱动电路与水阀门马达连接；
所述电路部分还包括：一热电红外探测电路；
所述热电红外探测电路的输出端与单片微处理器的输入端连接，于正常状态下，热电红外探测电路提供对人体接近的探测，测得人体接近信号后经单片微处理器再行开启反射式红外线探测电路做人体近距离探测，藉由反射式红外线探测电路的输出信号经单片微处理器控制水阀门的启闭；所述电源供应电路部分为一电池。
所述的双重探测型冲水控制器，其特征在于：所述热电红外探测电路由一用于人体接近而产生感应信号的热电感应器、一用于对所述信号进行放大、比较、滤波处理的转换集成电路及一晶体管依序连接构成。
所述的双重探测型冲水控制器，其特征在于：所述反射式红外线探测电路包括一红外线发射器、一红外线接收器、多级运算放大器及一控制晶体管；
控制晶体管串接红外线发射器，控制晶体管的输入端与所述单片微处理器的触发输出端连接，致使红外线发射器的启闭受控于单片微处理器；而红外线接收器输出端经多级运算放大器做信号放大、信号滤波及负反馈增益调整而再行回输至单片微处理器的控制输入端。
本发明的效果：本发明通过热电红外探测电路及反射式红外线探测电路与一单片微处理器相互配合，平时由消耗电力极低的热电探测电路做初期的探测，在需要时，再转而启动电力消耗大的反射式红外线探测电路做近距离的探测与冲水控制，以这两种不同控制方式使冲水控制器既能获得冲水效果，又非常省电，并仅需由干电池供电即可；总之，本发明具有省电、安装简便、无需外接配线及免除触电危险性的优点。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明的技术特征。
附图简要说明：
图1为本发明的双重探测型冲水控制器的电路原理方块图；
图2为本发明的双重探测型冲水控制器的详细电路图。
本发明为一应用于小便池或座式马桶上的感应式冲水控制器，其原理如图1所示，以一由电池构成的电源供应电路60供应内部各电路所需的电力，内部感应电路部份即由两组分别为热电红外探测电路20及一反射式红外线探测电路30构成双重探测电路形式，而热电红外探测电路20的感应输出信号连接至一单片微处理器10内，而单片微处理器10再以一组触发输出端及一输入端与红外线探测电路30连接，而由单片微处理器10控制此红外线探测电路30的启动与否，单片微处理器10的控制输出端即通过一驱动电路40而与一水阀门马达50连接，以便由单片微处理器10以计时方式控制马达50的转动角度，获致控制水阀的启闭状态。
前述系统，于正常感测期间，仅有热电红外探测电路20动作，以感测人体是否接近，若测得有人接近时，即输出感应信号至单片微处理器10内，而再由单片微处理器10触发该反射式红外线探测电路30，才使此反射式红外线探测电路30开始动作，藉由此红外线探测电路提供在近距离的人体位置的探测信号，红外线探测电路的输出信号又传输到单片微处理器10，依此探测信号以控制后续的驱动电路40与水阀门马达50的动作，分别提供小量、大量冲水或是停止水阀的自动冲水功能。
本发明运用两组不同形式的探测电路20、30，前者不间断地持续工作，而后者采用间断工作方式，即：利用热电红外探测电路20持续地感应人体是否接近，这种感应是被动(passive)式的，是利用人体处于不同位置的温差，而得到感应信号，无需产生与发射任何信号，因而耗电量极低，以达到省电目的；只有在热电红外探测电路20感应到有人接近时，才开始经由单片微处理器10开启所述耗电量较高的反射式红外线探测电路30，提供近距离的确实感测，据以控制冲水与否，而于冲水完成而人体离开后，则自动切断反射式红外线探测电路30的电源，故本发明耗电量较高的反射式红外线探测电路30仅于需动作时才予以开启，而不象传统式控制器那样仅以红外线感应所造成的大量耗电现象，因知，本发明的控制器平均耗电量可降低至可由电池供应，不仅符合耗电量低的经济观点，亦以其仅需由电池供电的特性，更可免除习见配线不尽美观、安装不便及触电的危险性，本发明是一种具有进步性的自动感应式冲水控制器。
关于本发明的具体组成，即如图2所示，由左侧至右侧分别为热电红外探测电路20、单片微处理器10及反射式红外线探测电路30，而于单片微处理器10下方设为以数个电池构成的电源供应电路60、以晶体管构成的驱动电路40及水阀门马达50，其中，热电红外探测电路20主要由一位于最左侧位置的热电感应器21及一转换集成电路22构成，热电感应器21的输出端即以一X端点输入至转换集成电路22内，而此转换集成电路22用以提供输入信号放大、信号电平比较、信号滤波及电流控制等作用，而其输出端点Y则通过一晶体管23输入至单片微处理器10的输入端RB7上，以使微处理器内予以测得而予其触发输出端RB4为高电位，亦即输入至图面右侧的反射式红外线探测电路30内，开始启动该红外线探测电路30，该反射式红外线探测电路30的最上方的输入端即经由一晶体管31所构成的电子开关与红外线感应器的红外线发射器32串接，而对应的红外线接收器33则经由四组运算放大器34～37而回输感应输出信号至单片微处理器10的感应输入端RB6，前述三组运算放大器34～36是提供信号放大及信号带通滤波(BANDPASS FILTER)，而最后一组运算放大器37是配合一负反馈切换开关38及多个不同阻抗的反馈电阻构成的一可变增益的信号放大器，而可通过此切换开关38以配合不同的马桶型式及感应距离予以调整，而单片微处理器10的控制输出端RB6(位于微处理器10左侧)即用以推动后续驱动电路40及水阀门马达50。
因此，于正常情况下，通过热电感应器21测知人体接近时，即由转换集成电路22输出端Y呈现高电位，使晶体管23导通，产生一低电位至单片微处理器10内，此时单片微处理器10接收此信号后，即使其触发输出端RB4转变为高电位，以通过晶体管31对红外线发射器32供电，此时，即提供经由热电红外探测电路20而再行开启反射式红外线探测电路30的作用，藉其红外线接收器33开始做人体近距离的探测，并由内部电路滤波与放大后回输高电位信号至单片微处理器10，而微处理器据此输入信号的电位变化与信号持续时间长短，经微处理器做持续时间比较，以辨别使用者为小便或大便，通过定时控制后续马达50的转动角度，致使水阀门的大量冲水、小量冲水或停止冲水动作；关于马达与水阀门的构造部份是习知技术，在此不予赘述，而于人体离开马桶后，即再由单片微处理器10自动切断反射式红外线探测电路的感应电力，以便于下一次感应时再予接通，达到节省电力的目的。
Claims (3)
1、一种双重探测型冲水控制器，其电路部分包括：反射式红外线探测电路、一单片微处理器、驱动电路、水阀门马达及电源供应电路；
其特征在于：其电路部分还包括：一热电红外探测电路；
单片微处理器以一触发输出端及一控制输入端与反射式红外线探测电路连接，单片微处理器的控制输出端经驱动电路与水阀门马达连接；
所述热电红外探测电路的输出端与单片微处理器的输入端连接，于正常状态下，热电红外探测电路提供对人体接近的探测，测得人体接近信号后经单片微处理器再行开启反射式红外线探测电路做人体近距离探测，藉由反射式红外线探测电路的输出信号经单片微处理器控制水阀门的启闭；所述电源供应电路部分为一电池。
2、根据权利要求1所述的双重探测型冲水控制器，其特征在于：所述热电红外探测电路由一用于人体接近而产生感应信号的热电感应器、一用于对所述信号进行放大、比较、滤波处理的转换集成电路及一晶体管依序连接构成。
3、根据权利要求1所述的双重探测型冲水控制器，其特征在于：所述反射式红外线探测电路包括一红外线发射器、一红外线接收器、多级运算放大器及一控制晶体管；
控制晶体管串接红外线发射器，控制晶体管的输入端与所述单片微处理器的触发输出端连接，致使红外线发射器的启闭受控于单片微处理器；而红外线接收器输出端经多级运算放大器做信号放大、信号滤波及负反馈增益调整而再行回输至单片微处理器的控制输入端。
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- 1992-07-22 CN CN92105875A patent/CN1044930C/zh not_active Expired - Fee Related
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