CN110397132A - 红外光电漫反射远近多段式分控器 - Google Patents

Abstract

红外光电漫反射远近多段式分控器。本发明涉及一种感应器为红外感应传感器，包括电源、控制器、感应器以及执行器，电源、感应器和执行器均连接至控制器，感应器具有第一感应距离段和第二感应距离段，第一感应距离段大于第二感应距离段，控制器具有用于判断目标物位置信息的比较器，当目标物在第一感应距离段范围内，感应器接收到信号并发送至控制器，当目标物在第二感应距离段范围内，感应器接收到另一个信号并发送至控制器，控制器将该信号发送给执行器，执行器执行相应动作。采用本发明的技术方案后，无需接触控制控制按钮或者旋钮，能够避免细菌感染。本发明还提出了一种马桶冲水方法，该方法利用感应器分段感应进行冲水控制，能够避免细菌感染。

Description

红外光电漫反射远近多段式分控器

技术领域

本发明涉及红外光电漫反射远近多段式分控器。

背景技术

马桶一般分为带水箱的手动冲水、不带水箱的红外感应控制电磁水阀的自动冲水以及手动自动结合冲水三种方式，如申请公布号CN 107893461 A，名称为“一种马桶自动冲水控制装置”的中国发明专利申请中，公开一种马桶自动冲水控制装置，包括马桶体、马桶水箱、导线以及常规出水口，还包括电源适配器、红外感应传感器、坐姿传感器、自动出水口、放水电磁阀以及控制板，所述常规出水口和自动出水口位于马桶水箱底部，所述放水电磁阀安装设置在马桶水箱上方并与自动出水口对应设置，所述红外线感应传感器设置于马桶水箱下的马桶体内壁的顶部一侧，所述坐姿传感器设置于马桶体顶部边沿。再如，授权公告号CN2037270Y，名称为“感应厕用水箱”的中国发明专利中，公开了一种水箱，包括水箱、出水阀、感应器以及电控装置，感应器安装在水箱的顶盖上，水箱上设有手动开关。

上述这类马桶控制系统的感应方式一般是：人体靠近感应器一定距离，例如为50cm，感应器获得一个信号并且发送至控制器，控制器将信号发送给电磁阀，电磁阀按照指定的指令控制阀芯进行自动冲水。采用红外感应能够避免手部直接接触控制开关，避免细菌感染。然而，传统的马桶存在这样一个问题：在排便的过程中，无法冲水或者需要手动操作控制按钮，其仍存在细菌感染的问题。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外光电漫反射远近多段式分控器，该感应器为红外感应传感器在不同的感应范围内能够获得不同强度的感应信号并执行相应的动作。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

红外光电漫反射远近多段式分控器，包括电源、控制器、感应器以及执行器，电源、感应器和执行器均连接至控制器，感应器具有第一感应距离段和第二感应距离段，第一感应距离段大于第二感应距离段，控制器对应第一感应距离段具有第一信号输出端，控制器对应第二感应距离段具有第二信号输出端，第一信号输出端和/或第二信号输出端连接至所述执行器。

作为本发明的一种优选方式，所述执行器为电磁阀或者马达。

作为本发明的一种优选方式，所述感应器为红外感应传感器。

作为本发明的一种优选方式，所述第一感应距离段在0.3m至0.8m，所述第二感应距离段在0.05m至0.15m。

作为本发明的一种优选方式，所述控制器为红外传感信号处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述电磁阀安装于马桶冲水管道中。

作为本发明的一种优选方式，所述感应器包括信号发射器和信号接收器，信号发射器为红外线发射二极管,信号接收器为红外线接收二极管。

本发明还提出一种马桶控制系统，包括电源、控制器、坐便器、与坐便器连通的冲水管道、安装在冲水管道上的电磁阀以及感应器，电源、感应器和电磁阀均连接至控制器，所述感应器具有第一感应距离段和第二感应距离段，第一感应距离段大于第二感应距离段，控制器对应第一感应距离段具有第一信号输出端，控制器对应第二感应距离段具有第二信号输出端，第一信号输出端和/或第二信号输出端连接至所述电磁阀。

作为本发明的一种优选方式，所述第一感应距离段在0.3m至0.8m，所述第二感应距离段在0.05m至0.15m。

采用本发明的技术方案后，利用感应器在第一感应距离段和第二感应距离段内的获得的信号强度不同，当目标物在第一感应距离段范围内，控制器获得一个信号，目标物在第二感应距离段范围内，控制器获得另外一个信号，从而在不同的感应范围内能够执行不同或者相同的动作，该感应器为红外感应传感器，用于在自动冲水马桶中，在排便过程中能够根据需要进行冲水，无需接触控制按钮或者旋钮，实现智能冲水，能够避免细菌感染。。

附图说明

图1为本发明的控制原理图；

图2为本发明中马桶控制系统的结构简图；

图3为本发明的另一种控制原理图。

图中：

10-控制器 11-信号处理电路

12-驱动电路 13-稳压电路

14-到位开关 20-电源

30-感应器 31-信号发射器

32-信号接收器 33-红外信号发射电路

34-红外信号接收和放大电路 40-执行器

50-指示灯 60-导线

70-电磁阀或者马达 80-冲水管

90-坐便器 100-人

200-反射物体 300-遥控器

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1和图3，红外光电漫反射远近多段式分控器，包括电源20、控制器10、感应器30以及执行器40，电源20、感应器30和执行器40均连接至控制器10，本发明的感应器30为红外感应传感器，感应器30具有第一感应距离段和第二感应距离段，第一感应距离段大于第二感应距离段，控制器10对应第一感应距离段具有第一信号输出端，控制器10对应第二感应距离段具有第二信号输出端，优选的，控制器10具有用于判断目标物位置信息的比较器，当目标物在第一感应距离段范围内，感应器30接收到较弱的信号并发送至控制器10，当目标物在第二感应距离段范围内，感应器30接收到另一个信号(信号较强)并发送至控制器10，控制器10通过第一信号输出端或者第二信号输出端将该信号发送给执行器40，执行器40执行相应动作。本发明中，第一感应距离段离感应器30较远，当目标物(例如可以是人)处于第一感应距离段范围内，感应器30获得信号强度(具体可以通过电压强度或者电流强度或者红外线波长信号来反映)较弱，当目标物位于第二感应距离段范围内时，感应器30获得的信号强度较强，在比较器中设定一个预定的信号标准值，感应器30获得的信号与信号标准值进行比较，信号大于标准值时，控制器10获得一个信号，在实施例中，通过该信号控制执行器40动作，信号小于标准值时，控制器10获得另外一个信号，在实施例中，可以通过该信号控制执行器40动作，也可以通过该信号使得指示灯50亮起。

作为本发明的一种优选方式，所述执行器40为电磁阀或者马达70。

作为本发明的一种优选方式，所述第一感应距离段在0.3m至0.8m，所述第二感应距离段在0.05m至0.15m。当然，本发明中，第一感应距离段和第二感应距离段的距离可以根据实际使用场合进行相应的调整，并不局限于该范围。

作为本发明的一种优选方式，所述控制器10为红外传感信号处理器，例如可以型号TM2291的红外传感信号处理器，当然并不局限于该处理，该处理器可以直接从市面上购买,本领域的技术人员可以根据其引脚功能将传感器安装在处理器上。作为本发明的一种优选方式，所述感应器30包括信号发射器31和信号接收器32，信号发射器31为红外线发射二极管，例如型号为TSAL6200，当然并不局限于该型号,信号接收器32为红外线接收二极管，例如型号为HS0038B，当然并不局限于该型号，本发明的感应器为光电漫反射传感器。

参照图3，其为发明的另一种控制原理图，在该种控制方式中，感应器包括红外线信号发射电路33以及红外线信号接收和放大电路34，控制器包括信号处理电路11、驱动电路12以及稳压电路13，稳压电路13设置在电源20与信号处理电路11之间，红外线信号发射电路33连接至信号处理电路11，红外线信号接收和放大电路34连接至信号处理电路11，信号处理电路11通过功率控制后将信号发送至红外线信号发射电路33中，红外线信号发射电路33发射出红外信号，并在反射物体200处反射，并被红外线信号接收和放大电路34接收，通过信号检测和距离判断后发送至信号处理电路11，到位开关14检测到信号到位后，信号处理电路11向驱动电路12发送指令，驱动电路12驱动电磁阀启闭，或者信号处理电路11向指示灯50发射信号。

参照图2，本发明还提出了一种马桶控制系统，该马桶控制系统包括电源、控制器10、坐便器90、冲水管道80、安装在冲水管道80上的电磁阀，所述电磁阀安装于马桶冲水管道80中，电磁阀通过导线60连接至控制器10，电源可以直接选用市电，感应器30可以安装在坐便器90的侧面(左侧面或者右侧面)，人100坐在坐便器90时，人100的最近端(最靠近感应器的身体部位)处于第一感应距离段范围内，与控制器10连接的指示灯50亮起，表明控制器50获得一个较弱的信号，在排便过程中，如果感觉坐便器90发出臭味，此时可以将右手伸向并靠近感应器30，并使得右手伸至第二感应距离段范围内，感应器30获得一个较强的信号，并通过控制器10控制电磁阀动作，进行冲水，电磁阀采用脉冲电磁阀，通过电磁阀来控制冲水管道80的启闭，实现冲水动作。需要说明的是，通过电磁阀控制冲水管道的启闭来实现马桶的自动冲水为现有技术，这里不再进行详细描述，本发明只需将控制器与电磁阀进行电连接即可，或者将电磁阀与控制器无线通讯连接。本发明还可以增设语音模块，语音模块连接至控制器10，在系统冲水前进行语音播报“您好，正为您冲水！”。本发明中，电源20还可以包括弱光太阳能电池板，在待机时，通过太阳能电池板进行蓄电，更加节能环保。

本发明还提出了一种马桶冲水方法，采用马桶控制系统进行冲水，马桶控制系统，采用如下方式进行冲水控制：

步骤A、当人体身体部位的最近端(身体最靠近感应器30的位置)移动至第一感应距离段范围内，感应器30接收到信号并将该信号发送至控制器10，此时控制器10可以控制指示灯亮起或者控制电磁阀动作，进行一个冲水动作，

步骤B、人体身体部位的最近端(通常伸手进行操作)移动至第二感应距离段范围内，感应器30接收到信号并将该信号发送至控制器10，控制器10发送信号给电磁阀，电磁阀动作执行一个冲水动作；

步骤C、人体身体部位的最近端(身体最靠近感应器30的位置)离开第一感应距离段且离开第二感应距离段，即排便完成，人100离开坐便器90，感应器30接收到信号并将该信号发送至控制器10，控制器10发送信号给电磁阀，电磁阀延迟3-5秒，电磁阀动作执行冲水动作，或者电磁阀也可以不延时，直接进行冲水。

本发明中坐便器90可以为坐式或者蹲式，感应器30的安装位置可以根据洗手间的格局进行相应的布设。本发明中的感应器并不局限于安装在坐便器90的左侧方或者右侧方，也可以安装在坐便器90的前方或者后方。

本发明的感应器为红外感应传感器，并不局限于用在马桶控制系统，其也可以用在水龙头、机器人、玩具、数控机床、自动化设备等领域中。例如用在水龙头中，可以实现近距离感应长时间出水，远距离感应即时出水。

为了使得信号接收器32的信号得到增强，本领域的技术人员可以进一步地增加信号放大电路。

优选地，本发明还包括遥控器300，遥控器300与控制器10无线通讯连接，通过遥控器300可以实现控制器10的控制，调整感应模式和实现参数调整等，遥控信号被红外线信号接收和放大电路34接收后，经信号检测和遥控信号解码处理后发送至信号处理电路11进行相应的处理，执行相应动作。具体地，本发明的遥控器300可以辅助实现如下功能：

功能A：

检测到远物，VO1输出，物体消失后，VO2立即输出。

功能B：

1.检测到近物，VO1输出，物体消失后，VO2立即输出；

2.检测到远物，并持续7秒以上，电路启动并等待。待物体消失持续时间达2秒后，VO1输出，延时t秒，VO2输出；

3.在持续7秒和等待物体消失期间两个时间段内，检测到近物，VO1输出，物体消失后，延时t秒，VO2输出。

功能C：

1.检测到远物，则VO1输出，待物体消失后再次感应到物体则VO2输出，如此循环。注意过高频率的感应无效，间隔至少要1秒。

2.VO1输出后若5分钟(实际4-7分钟不等)内没有再次感应而关水(VO2输出)，则自动关水(VO2输出)。此项功能可以用遥控开启/关闭。

功能D：

1.检测到远物，并持续2秒以上，VO1立即输出，延时t秒后VO2输出；

2.物体消失后延时三秒，VO1输出，再延时2t秒，VO2输出。如在延时三秒内再次感应到物体，则保持等待，返回到2。

功能E：

1.检测到远物VO1输出，物体消失VO2立即输出。此同功能A

2.检测到近物VO1输出，物体消失后再感应到物体VO2输出(间隔>1秒，高频无效)。VO1输出后若5分钟(实际4-7分钟不等)内没有再次感应而关闭(VO2输出)，则自动关闭(VO2输出)。此项功能可以用遥控开启/关闭。

VO1输出后到VO2输出前这段时间内检测到远物无效。

本发明中遥控器300的相关说明如下：

到位开关设置说明：

一.到位开关功能启用状态：

1.VO1每次输出1次，时间可调。

2.VO2每次输出1次，时间可调。

二.到位开关功能关闭状态：

1.VO1输出后一旦检测到开关开路就停止输出电压，同时VO1输出还有最长时间限制(可调)。

2.VO2在输出的过程中检测到开关闭合就停止输出电压，如果VO2输出后开关没有闭合就再自动输出2次，再没有闭合就不再输出了，同时VO2每次输出还有最长时间限制(可调)。

遥控说明(用白色面板遥控器300)：

在待机状态下，长按任意键直到LED灯长亮1秒，松开按键进入设置。如长按数秒没有成功，可松开按键几秒后重新按下。

进入设置后，直接按下面键就可以设置：

0——选择工作模式A；

1——选择工作模式B；

4——选择工作模式C；

7——选择工作模式D；

2——选择工作模式E；

+——延时增加(范围1秒-20秒，步距1秒)；

-——延时减小(范围1秒-20秒，步距1秒)；

——感应距离减小(感应距离共分50级)；

——感应距离增加(感应距离共分50级)；

C——输出脉宽增加(范围0.3秒-10秒，步距0.3秒)；

3——输出脉宽减小(范围0.3秒-10秒，步距0.3秒)；

——保存数据并返回；

menu——恢复出厂设置(工作模式为A/输出脉宽0.5秒/延时时间1秒/感应距离中等/模式C、E中自动关水功能开启)/到位开关功能启用；

6——模式C、E中5分钟自动关水功能开启；

9——模式C、E中5分钟自动关水功能关闭；

5——到位开关功能启用；

8——到位开关功能关闭。

进入设置状态后，如果连续5秒没有遥控操作，则自动保存数据并返回。

LED指示灯说明：

1.检测到物体时，指示灯闪亮(灭3秒亮25毫秒)；

2.在待机状态下，长按任意键进入设置，指示灯长亮1次(1秒)；

3.遥控设置时每次有效按键，指示灯闪1次(50毫秒)；

4.遥控设置时有范围限制的参数，调到上下限值后，指示灯长亮1次(0.5秒)；

5.输出正转时会检测电池电压，如电压小于6V，指示灯闪3次(亮0.3秒灭0.3秒)；

6.保存数据并返回，指示灯长亮1次(1秒)。

需要说明的是，本发明可以实现在第一感应距离段和第二感应段输出不同的信号，但并不局限于两段感应，还可以在此基础上，实现三段式感应、四段式感应甚至更多段的感应。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (3)

1.红外光电漫反射远近多段式分控器，包括电源、控制器、感应器以及执行器，电源、感应器和执行器均连接至控制器，其特征在于：所述感应器为红外感应传感器，感应器具有第一感应距离段和第二感应距离段，第一感应距离段大于第二感应距离段，控制器对应第一感应距离段具有第一信号输出端，控制器对应第二感应距离段具有第二信号输出端，第一信号输出端和/或第二信号输出端连接至所述执行器。

2.如权利要求1所述的红外光电漫反射远近多段式分控器，其特征在于：所述执行器为电磁阀或者马达。

3.如权利要求1所述的红外光电漫反射远近多段式分控器，其特征在于：所述第一感应距离段在0.3m至0.8m，所述第二感应距离段在0.05m至0.15m。