CN109547003A - 一种非接触式感应开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式感应开关。包括有壳体,以及固定连接在壳体前端的面板;面板上部沿水平方向成型有3个感应出风口,每个感应出风口内滑动安装有一个出风管,壳体内安装有一个离心风扇,离心风扇通过软管与各个出风管位于面板内侧的一端相连;面板内壁对应各个感应出风口的位置上方成型有传感器安装座,每个传感器安装座与对应位置的出风管之间通过一个压力传感器相连;面板上位于感应出风口的下方安装有热释电传感器;控制电路板上具有3个用以控制线路通断的控制开关,3个压力传感器分别对应控制一个控制开关;本发明使用气流的反作用力作用于压力传感器来实现开、关及调节的操作,实现了非接触式开关的功能,使用安全、卫生。
Description
技术领域
本发明属于开关技术领域,具体涉及一种非接触式感应开关。
背景技术
现有的用以控制电灯、吊扇等电器的开关大都是安装在墙体上的按压开关、拨动开关或旋钮开关,使用时开关与用户手部产生直接接触,而开关(尤其安装在墙体上的)在普通用户印象中都是带电的、危险的,很少会进行清洁,长时间使用容易滋生细菌,存在不卫生的情况。尤其安装在公共场所(比如医院)的开关,使用手部直接接触,更存在细菌病毒传染的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种使用方便,能够多个开关集成在一个面板上且避免产生误操作、安全、卫生的非接触式感应开关。
为实现本发明之目的,采用以下技术方案予以实现:一种非接触式感应开关。包括有壳体,以及固定连接在壳体前端的面板;
所述面板上部沿水平方向成型有3个感应出风口,每个感应出风口内滑动安装有一个出风管,所述壳体内安装有一个离心风扇,所述离心风扇的出风端口通过软管与各个出风管位于面板内侧的一端相连;
所述面板下部成型有与离心风扇的进风端连通的进风口;
所述面板内壁对应各个感应出风口的位置上方成型有传感器安装座,每个传感器安装座与对应位置的出风管之间通过一个片状的压力传感器相连;
所述面板上位于感应出风口的下方安装有一个热释电传感器;
所述离心风扇、热释电传感器以及各个所述压力传感器分别与安装在壳体内的控制电路板电联接;
所述控制电路板上具有3个用以控制线路通断的控制开关,3个所述压力传感器分别对应控制一个所述控制开关;
当热释电传感器检测到用户接近,控制电路板控制离心风扇启动工作,出风管朝面板外射出气流;当用户使用手指挡住所述气流时,对应位置的压力传感器检测到反作用力,且反作用力的大小和手指距离感应出风口的距离成反比;
1)当用户使用手指靠近单独的任意一个出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,则控制电路板控制与之对应的控制开关导通;
1.1)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间小于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开;
1.2)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关保持导通;当控制电路板再次检测到该位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开;
2)3个所述感应出风口自左向右依次定义为第一出风口、第二出风口和第三出风口;当用户使用手掌同时挡住3个感应出风口使3个压力传感器均检测到压力,则控制电路板调整离心风扇的转速;
2.1)当使手掌距离第三出风口最近,距离第一出风口最远,同时使第三出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速提高;
2.2)当使手掌距离第三出风口最远,距离第一出风口最近,同时使第一出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速减小。
作为优选方案:所述控制开关为继电器。
作为优选方案:所述控制开关包括旋转调节开关,以及与旋转调节开关的旋钮同轴连接的步进电机;
对某一个旋转调节开关进行调节时,使用手指a挡住对应的感应出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,接着在设定时间b内使用另手指b挡住另外两个感应出风口中的一个以控制步进电机的正、反转;
手指a挡住的感应出风口定义为目标出风口,手指b挡住的感应出风口定义为调节出风口;
1)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于左侧时,控制电路板控制步进电机反转;
2)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于右侧时,控制电路板控制步进电机正转。
作为优选方案:所述旋转调节开关为旋转阻尼器;所述旋转调节开关的旋钮反向转动至极限位置时,旋转调节开关处于断开状态;所述旋转调节开关的旋钮正向转动至极限位置时,旋转调节开关处于最小电阻的导通状态;所述旋转调节开关由断开状态正向转动至极限位置的过程中电阻阻值逐渐减小。
作为优选方案:3个所述控制开关包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关;第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关依次与第一出风口、第二出风口和第三出风口对应。
作为优选方案:所述面板内壁对应进风口的位置安装有过滤器。
作为优选方案:所述控制电路板连接有蜂鸣器,当压力传感器所受压力值大于设定压力a,控制电路板控制蜂鸣器发出一次提示音;当压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a时,控制电路板控制蜂鸣器连续发出两次提示音。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:本发明使用气流的反作用力作用于压力传感器来实现开、关及调节的操作,实现了非接触式开关的功能,相比于可实现非接触的红外光电感应开关,本发明可自主调节灵敏度,且通过手指可直观感受到气流,一个面板上可安装多个感应出风口,不容易出现操作错误的情况,甚至于视力障碍者也能够方便进行操作。
具体的,通过热释电传感器检测是否有用户接近,当无用户接近时,离心风扇不启动,避免电能的浪费。
当手指靠近某个感应出风口时,对出风管喷出的气流产生阻碍,即手指对气流产生一个反作用力,该反作用力经气流作用到与出风管相连的压力传感器上,控制电路板根据压力传感器的压力值信息识别用户的操作,从而使控制开关执行操作。
3个压力传感器对应3个控制开关可分别控制3个用电器,而同时使3个压力传感器检测到信号且通过判断各个压力传感器压力值的大小还可以调节离心风扇的转速,从而调节出风管的出风速度,进而对灵敏度进行调整。比如初始状态时,手指需距离感应出风口1cm才能使压力传感器检测到的压力值大于设定压力a,通过加大离心风扇的转速以提高风速,这样手指距离感应出风口2cm就能使压力传感器检测到的压力值大于设定压力a。这样在不额外增加部件的情况下就增加了灵敏度调节的功能,方便用户根据自身喜好进行调整。
进一步的,当控制开关为由步进电机控制的旋转调节开关时,可通过先指定目标出风口(即对应的用电器),然后将另外两个感应出风口(的压力传感器)作为调节键用以调节步进电机正反转从而对旋转调节开关进行调节,进一步丰富了本发明的功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2、图3是本发明的分解结构示意图。
91、壳体;
92、面板;921、进风口;922、感应出风口;923、传感器安装座;
93、热释电传感器;
95、离心风扇;951、出风端口;
96、压力传感器;97、出风管。
具体实施方式
实施例1
结合图1至图3所示,本实施例为一种非接触式感应开关。包括有壳体91,以及固定连接在壳体前端的面板92;所述面板上部沿水平方向成型有3个感应出风口922,每个感应出风口内滑动安装有一个出风管97,所述壳体内安装有一个离心风扇95,所述离心风扇的出风端口通过软管与各个出风管位于面板内侧的一端相连。所述离心风扇设有3个出风端口951。
所述面板下部成型有与离心风扇的进风端连通的进风口921。
所述面板内壁对应各个感应出风口的位置上方成型有传感器安装座923,每个传感器安装座与对应位置的出风管之间通过一个片状的压力传感器96相连。
所述面板上位于感应出风口的下方安装有一个热释电传感器93。
所述离心风扇、热释电传感器以及各个所述压力传感器分别与安装在壳体内的控制电路板电联接。
所述控制电路板上具有3个用以控制线路通断的控制开关,3个所述压力传感器分别对应控制一个所述控制开关。所述控制开关为继电器。
当热释电传感器检测到用户接近,控制电路板控制离心风扇启动工作,出风管朝面板外射出气流;当用户使用手指挡住所述气流时,对应位置的压力传感器检测到反作用力,且反作用力的大小和手指距离感应出风口的距离成反比。
1)当用户使用手指靠近单独的任意一个出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,则控制电路板控制与之对应的控制开关导通。
1.1)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间小于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开。
1.2)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关保持导通;当控制电路板再次检测到该位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开。
2)3个所述感应出风口自左向右依次定义为第一出风口、第二出风口和第三出风口;当用户使用手掌同时挡住3个感应出风口使3个压力传感器均检测到压力,则控制电路板调整离心风扇的转速。
2.1)当使手掌距离第三出风口最近,距离第一出风口最远,同时使第三出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速提高。
2.2)当使手掌距离第三出风口最远,距离第一出风口最近,同时使第一出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速减小。
所述设定压力a、设定压力b、设定时间a可根据需要人为进行调整,所述设定压力a、设定压力b可设定为0.1-0.3N,所述设定时间a可设定为2-3s。
进一步的,由于离心风扇的转速增减时,压力传感器检测到的初始压力(用户不阻挡感应出风口时)会产生变化,故控制电路板可将程序设定为,当各个压力传感器所受到的压力值相同或者说压力值的差值小于设定值时,认为压力值为零,这样就避免了离心风扇的转速增减对压力传感器所检测压力的影响。
所述控制电路板为基于单片机的控制电路,单片机通过采集各个压力传感器的压力值,结合设定的规则控制继电器的通断属于本领域的常规技术,本发明的关键是对各部件的巧妙结合和运用,对于程序及硬件没有进行实质性改进,故在此不再展开描述。
3个所述控制开关包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关;第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关依次与第一出风口、第二出风口和第三出风口对应。
所述面板内壁对应进风口的位置安装有过滤器。所述过滤器用于滤除空气中的灰尘,避免离心风扇及出风管内积灰。
所述控制电路板连接有蜂鸣器,当压力传感器所受压力值大于设定压力a,控制电路板控制蜂鸣器发出一次提示音;当压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a时,控制电路板控制蜂鸣器连续发出两次提示音。
本发明使用气流的反作用力作用于压力传感器来实现开、关及调节的操作,实现了非接触式开关的功能,相比于可实现非接触的红外光电感应开关,本发明可自主调节灵敏度,且通过手指可直观感受到气流,一个面板上可安装多个感应出风口,不容易出现操作错误的情况,甚至于视力障碍者也能够方便进行操作。
具体的,通过热释电传感器检测是否有用户接近,当无用户接近时,离心风扇不启动,避免电能的浪费。
当手指靠近某个感应出风口时,对出风管喷出的气流产生阻碍,即手指对气流产生一个反作用力,该反作用力经气流作用到与出风管相连的压力传感器上,控制电路板根据压力传感器的压力值信息识别用户的操作,从而使控制开关执行操作。
3个压力传感器对应3个控制开关可分别控制3个用电器,而同时使3个压力传感器检测到信号且通过判断各个压力传感器压力值的大小还可以调节离心风扇的转速,从而调节出风管的出风速度,进而对灵敏度进行调整。比如初始状态时,手指需距离感应出风口1cm才能使压力传感器检测到的压力值大于设定压力a,通过加大离心风扇的转速以提高风速,这样手指距离感应出风口2cm就能使压力传感器检测到的压力值大于设定压力a。这样在不额外增加部件的情况下就增加了灵敏度调节的功能,方便用户根据自身喜好进行调整。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:所述控制开关包括旋转调节开关,以及与旋转调节开关的旋钮同轴连接的步进电机。
对某一个旋转调节开关进行调节时,使用手指a挡住对应的感应出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,接着在设定时间b内使用另手指b挡住另外两个感应出风口中的一个以控制步进电机的正、反转。
手指a挡住的感应出风口定义为目标出风口,手指b挡住的感应出风口定义为调节出风口。
1)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于左侧时,控制电路板控制步进电机反转。
2)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于右侧时,控制电路板控制步进电机正转。
所述旋转调节开关为旋转阻尼器;所述旋转调节开关的旋钮反向转动至极限位置时,旋转调节开关处于断开状态;所述旋转调节开关的旋钮正向转动至极限位置时,旋转调节开关处于最小电阻的导通状态;所述旋转调节开关由断开状态正向转动至极限位置的过程中电阻阻值逐渐减小。
该实施例适用于风扇、电灯等需要调整其亮度、转速等的用电器。
Claims (7)
1.一种非接触式感应开关,包括有壳体,以及固定连接在壳体前端的面板;其特征在于:
所述面板上部沿水平方向成型有3个感应出风口,每个感应出风口内滑动安装有一个出风管,所述壳体内安装有一个离心风扇,所述离心风扇的出风端口通过软管与各个出风管位于面板内侧的一端相连;
所述面板下部成型有与离心风扇的进风端连通的进风口;
所述面板内壁对应各个感应出风口的位置上方成型有传感器安装座,每个传感器安装座与对应位置的出风管之间通过一个片状的压力传感器相连;
所述面板上位于感应出风口的下方安装有一个热释电传感器;
所述离心风扇、热释电传感器以及各个所述压力传感器分别与安装在壳体内的控制电路板电联接;
所述控制电路板上具有3个用以控制线路通断的控制开关,3个所述压力传感器分别对应控制一个所述控制开关;
当热释电传感器检测到用户接近,控制电路板控制离心风扇启动工作,出风管朝面板外射出气流;当用户使用手指挡住所述气流时,对应位置的压力传感器检测到反作用力,且反作用力的大小和手指距离感应出风口的距离成反比;
1)当用户使用手指靠近单独的任意一个出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,则控制电路板控制与之对应的控制开关导通;
1.1)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间小于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开;
1.2)当用户保持手指不动使压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关保持导通;当控制电路板再次检测到该位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a,则控制电路板控制与之对应的控制开关断开;
2)3个所述感应出风口自左向右依次定义为第一出风口、第二出风口和第三出风口;当用户使用手掌同时挡住3个感应出风口使3个压力传感器均检测到压力,则控制电路板调整离心风扇的转速;
2.1)当使手掌距离第三出风口最近,距离第一出风口最远,同时使第三出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速提高;
2.2)当使手掌距离第三出风口最远,距离第一出风口最近,同时使第一出风口位置对应的压力传感器所受压力值大于设定压力b,则控制电路板控制离心风扇的转速减小。
2.如权利要求1所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:所述控制开关为继电器。
3.如权利要求1所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:所述控制开关包括旋转调节开关,以及与旋转调节开关的旋钮同轴连接的步进电机;
对某一个旋转调节开关进行调节时,使用手指a挡住对应的感应出风口,使对应位置的压力传感器所受压力值大于设定压力a,接着在设定时间b内使用另手指b挡住另外两个感应出风口中的一个以控制步进电机的正、反转;
手指a挡住的感应出风口定义为目标出风口,手指b挡住的感应出风口定义为调节出风口;
1)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于左侧时,控制电路板控制步进电机反转;
2)当手指b挡住的调节出风口相对另一个调节出风口处于右侧时,控制电路板控制步进电机正转。
4.如权利要求3所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:所述旋转调节开关为旋转阻尼器;所述旋转调节开关的旋钮反向转动至极限位置时,旋转调节开关处于断开状态;所述旋转调节开关的旋钮正向转动至极限位置时,旋转调节开关处于最小电阻的导通状态;所述旋转调节开关由断开状态正向转动至极限位置的过程中电阻阻值逐渐减小。
5.如权利要求1所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:3个所述控制开关包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关;第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关依次与第一出风口、第二出风口和第三出风口对应。
6.如权利要求1所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:所述面板内壁对应进风口的位置安装有过滤器。
7.如权利要求1所述的一种非接触式感应开关,其特征在于:所述控制电路板连接有蜂鸣器,当压力传感器所受压力值大于设定压力a,控制电路板控制蜂鸣器发出一次提示音;当压力传感器所受压力值大于设定压力a的时间大于设定时间a时,控制电路板控制蜂鸣器连续发出两次提示音。
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