CN113775804A - 一种无接触式智能水龙头及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无接触式智能水龙头，包括主控模块、水龙头工作电路、混水阀、以及由一个以上红外感应器组成的无接触式开关控制模组；所述水龙头工作电路、混水阀和无接触式开关控制模组分别电路连接主控模块；当无接触式开关控制模组感应到用户肢体完成设定动作时，主控模块控制水龙头工作电路执行出水指令或停水指令；所述混水阀上的冷水进水端水路连接冷水供水源、热水进水端水路连接热水供水源、混水出水端水路连接出水位置，冷水与热水在混水阀内腔按比例混合以控制出水温度。本无接触式智能水龙头可实现无接触式操控，有效防止病毒传播，且使用方便，可自动调控出水温度。

Description

一种无接触式智能水龙头及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种水龙头，具体是一种无接触式智能水龙头及其控制方法。
背景技术
市面上现有的感应出水水龙头一般是通过设置感应器监测用户是否需要用水，即当用户肢体（手部）靠近水龙头而又被感应器监测到时，水龙头就会出水；然而，这种水龙头虽然使用比较方便，但用户的负面反馈也不少，主要有以下几点：①由于感应器设置于相对隐蔽的位置，用户使用时可能需要花一定时间寻找感应器的感应位置，②该水龙头的控制方式是定时和/或定量出水，即当感应到用户肢体时执行定时和/或定量出水指令，导致用户在用水中途往往会出现停水的尴尬情况，若需要继续用水，用户需要多次重新进入感应器的感应范围；③传统的感应龙头一般只能完成感应出水和感应停水的指令，而不具备控温等功能，导致传统的感应龙头使用受限且容易因为出水温度不可自动调控而造成烫伤伤害。
因此，需要对传统的水龙头做进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种无接触式智能水龙头及其控制方法，本智能水龙头可实现无接触式操控，有效防止病毒传播，且使用方便，可自动调控出水温度。
本发明的目的是这样实现的：
一种无接触式智能水龙头，包括主控模块、水龙头工作电路、混水阀、以及由一个以上红外感应器组成的无接触式开关控制模组；所述水龙头工作电路、混水阀和无接触式开关控制模组分别电路连接主控模块；当无接触式开关控制模组感应到用户肢体完成设定动作时，主控模块控制水龙头工作电路执行出水指令或停水指令；所述混水阀上的冷水进水端水路连接冷水供水源、热水进水端水路连接热水供水源、混水出水端水路连接出水位置，冷水与热水在混水阀内腔按比例混合以控制出水温度。
进一步说，所述无接触式开关控制模组包括第一红外感应器和第二红外感应器；所述第一红外感应器和第二红外感应器分别电路连接主控模块；当第一红外感应器和第二红外感应器依次感应到用户肢体时，主控模块控制水龙头工作电路执行出水指令；当第二红外感应器和第一红外感应器依次感应到用户肢体时，主控模块控制水龙头工作电路执行停水指令。
进一步说，本智能水龙头还包括电源接口、降压整流滤波电路和稳压电路；所述电源接口、降压整流滤波电路和稳压电路依次连接主控模块；所述电源接口通过电源线连接市电电源；
和/或，还包括供电模块和供电电路，供电模块通过供电电路电路连接主控模块；所述供电模块相对龙头本体内置式或外置式设置，且供电模块为可更换的蓄电池或可充电的锂电池；所述供电电路设置于龙头本体上。
进一步说，本智能水龙头还包括龙头本体、及设置于龙头本体上的控制面板，控制面板电路连接主控模块；所述控制面板上设置有用于手动提升参数值的递加键、用于手动降低参数值的递减键、用于手动切换功能和/或模式的功能键、用于手动控制开关的开关键、以及用于播报状态信息和/或参数信息的显示模块；所述主控模块、水龙头工作电路、混水阀分别设置于龙头本体上；所述无接触式开关控制模组设置于控制面板上。
进一步说，所述无接触式开关控制模组还包括用于感应用户肢体的第三红外感应器，第三红外感应器电路连接主控模块；所述出水位置的出水范围与第三红外感应器的监测区域对应；当第三红外感应器感应到用户肢体时，主控模块控制水龙头工作电路执行出水指令；所述第一红外感应器和第二红外感应器的指令输入优先于第三红外感应器。
进一步说，本智能水龙头还包括用于实时监测出水温度的温度传感器、以及至少在出水温度超过少超过设定值时报警的报警部件；所述温度传感器和报警部件分别电路连接主控模块，温度传感器实时监测到的出水温度及时反馈至主控模块，主控模块判定出水温度超过设定值则通过报警部件指令报警指令。
上述无接触式智能水龙头的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，通电进入待机状态下；
步骤二，按设定动作触发无接触式开关控制模组，智能系统启动；三种工作模式：①AUTO模式，此模式下以初始设定的35℃70℃出水温度出水，出水温度可调；②COOL模式，此模式下以常温温度出水；③HOT模式，此模式下全部热水出水；
步骤三，①按设定动作触发无接触式开关控制模组，智能系统恢复待机状态，出水温度调节数据保存；②若用户设置有自动停水时间，当出水时间达到设定的自动停水时间时，主控模块执行停水指令。
本发明的有益效果如下：
用户手部按设定动作（手势）可通过无接触式开关控制模组控制出水和停水，通过设定动作可分别完成出水和停水等指令的输入，相关的操作都是无接触式完成，有效防止病毒直接传播，防止沾污水龙头等；此外，无接触式开关控制模组可设置于水龙头上相对显眼的位置，以便用户直观的看到无接触式开关控制模组，使操控更加方便；另外，由于出水和停水均由用户主动操控，避免了用水中途停水的尴尬现象，出水性能稳定。此外，主控模块可通过混水阀的调控控制出水温度，实现全自动调节出水温度的目的，有效防止烫伤、减少水资源的浪费、且提升用户使用体验。
通过设置无接触式开关控制模组，用户可通过无接触感应方式实现多种功能控制，满足用户不同的使用需求，智能化程度高，操作方便快捷；而且不需要用身体任何一个部位接触水龙头（公共装置）以降低误触的记录，有效的保障用户安全，防止病毒传播。
附图说明
图1为本发明第一实施例中无接触式智能水龙头的框线图。
图2为本发明第一实施例中控制面板的示意图。
图3为本发明第一实施例中无接触式智能水龙头的侧视简图。
图4为本发明第一实施例中无接触式智能水龙头的电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图4，本实施例涉及的无接触式智能水龙头包括用于负责数据收集/处理/分析/下发指令等任务的主控模块1、用于执行出水指令和停水指令的水龙头工作电路2、用于按比例混合冷水和热水以得到设定温度的混合水的混水阀13、以及由一个以上红外感应器组成的无接触式开关控制模组4；水龙头工作电路2、混水阀13和无接触式开关控制模组4分别电路连接主控模块1；当无接触式开关控制模组感应到用户肢体完成设定动作时，主控模块1控制水龙头工作电路2执行出水指令或停水指令；混水阀13上的冷水进水端1301水路连接冷水供水源、热水进水端1302水路连接热水供水源、混水出水端1303水路连接出水位置101，冷水与热水在混水阀13内腔按比例混合以控制出水温度。本水龙头中，用户手部按设定动作（手势）可通过无接触式开关控制模组4控制出水和停水，通过设定动作可分别完成出水和停水等指令的输入，相关的操作都是无接触式完成，有效防止病毒直接传播，防止沾污水龙头等；此外，无接触式开关控制模组4可设置于水龙头上相对显眼的位置，以便用户直观的看到无接触式开关控制模组4，使操控更加方便；另外，由于出水和停水均由用户主动操控，避免了用水中途停水的尴尬现象，出水性能稳定；此外，主控模块可通过混水阀的调控控制出水温度，实现全自动调节出水温度的目的，有效防止烫伤、减少水资源的浪费、且提升用户使用体验；通过设置无接触式开关控制模组，用户可通过无接触感应方式实现多种功能控制，满足用户不同的使用需求，智能化程度高，操作方便快捷；而且不需要用身体任何一个部位接触水龙头（公共装置）以降低误触的记录，有效的保障用户安全，防止病毒传播。
进一步地，无接触式开关控制模组4包括第一红外感应器4-1和第二红外感应器4-2；第一红外感应器4-1和第二红外感应器4-2分别电路连接主控模块1；当用户手势沿H1方向自第一红外感应器4-1向第二红外感应器4-2扫过、以至于第一红外感应器4-1和第二红外感应器4-2依次感应到用户肢体时，主控模块1控制水龙头工作电路2执行出水指令；当用户手势沿H2方向自第二红外感应器4-2向第一红外感应器4-1扫过、以至于第二红外感应器4-2和第一红外感应器4-1依次感应到用户肢体时，主控模块1控制水龙头工作电路2执行停水指令。
进一步地，各红外感应器包括用于接收红外信号的红外信号接收电路和用于发送红外信号的红外信号发送电路，红外信号接收电路和红外信号发送电路分别电路连接主控模块1上对应的端口。
进一步地，本实施例涉及的智能水龙头还包括电源接口5、降压整流滤波电路6和稳压电路7；电源接口5、降压整流滤波电路6和稳压电路7依次连接主控模块1；电源接口5通过电源线连接市电电源，以为水龙头的正常作业提供所需电能。除了连接市电电源获得电能外，还可以通过自带的电源供电；即本智能水龙头还包括供电模块16和供电电路17，供电模块16通过供电电路17电路连接主控模块1；供电模块16相对龙头本体100内置式或外置式设置，且供电模块16为可更换的蓄电池或可充电的锂电池；供电电路17设置于龙头本体100上。上述两种供电方式可以择一应用或同时应用，且使用电源为5V低压电源。
进一步地，本实施例涉及的智能水龙头还包括折弯形（倒L形或7字形）的龙头本体100、及设置于龙头本体100顶面的控制面板200，控制面板200电路连接主控模块1，出水位置101设置于龙头本体100横向延伸端的底部；控制面板200上设置有用于手动提升参数值的递加键8（即在设置温度、时间等参数时可增加设定值）、用于手动降低参数值的递减键9（即在设置温度、时间等参数时可降低设定值）、用于手动切换功能和模式的功能键10、用于手动控制开关的开关键11（手动控制出水或停水）、以及用于播报状态信息和参数信息的显示模块12，各键位优选触控式按键（也可以是机械式按键等），控制面板200上的键位以便用户进行手动操控，满足用户不同的操控需求；主控模块1、水龙头工作电路2、混水阀13分别设置于龙头本体100上；无接触式开关控制模组4中的第一红外感应器4-1和第二红外感应器4-2分别设置于控制面板200顶部，方便寻找监测区域和便于操控。
进一步说，无接触式开关控制模组4还包括用于感应用户肢体的第三红外感应器4-3，第三红外感应器4-3电路连接主控模块1；出水位置101的出水范围与第三红外感应器4-3的监测区域对应；当第三红外感应器4-3感应到用户肢体时，主控模块1控制水龙头工作电路2执行出水指令；当第三红外感应器4-3未感应到用户肢体或者出水时间达到设定值时，主控模块1控制水龙头工作电路2执行停水指令；第一红外感应器4-1和第二红外感应器4-2的指令输入优先于第三红外感应器4-3，如：第三红外感应器4-3感到用户肢体而执行出水指令过程中，第二红外感应器4-2和第一红外感应器4-1依次感应到用户肢体，主控模块1则控制水龙头工作电路2执行停水指令。
进一步地，本实施例涉及的智能水龙头还包括用于实时监测出水温度的温度传感器、以及至少在出水温度超过少超过设定值时报警的报警部件；温度传感器和报警部件分别电路连接主控模块1，温度传感器实时监测到的出水温度及时反馈至主控模块1，主控模块1判定出水温度超过设定值则通过报警部件指令报警指令。
上述无接触式智能水龙头的控制方法，包括以下步骤，
步骤一，通电进入待机状态下；
步骤二，按设定动作触发无接触式开关控制模组4，智能系统启动，用户可选择的工作模式有三种；三种工作模式：①AUTO模式，此模式下以初始设定的38℃出水温度出水，使用过程中出水温度可调，显示模块12提示AUTO模式并显示实时的出水温度；AUTO模式下经主控模块1控制混合水温度，达到自动调节水温的目的，有效防止烫伤，并减少水资源浪费；②COOL模式，此模式下全部热水出水（混水阀13直接出热水，不混冷水进去），使用过程中出水温度可调，显示模块12提示COOL模式并显示实时的出水温度；③HOT模式，此模式下以最高功率加热并出水，使用过程中出水温度可调，显示模块12提示HOT模式并显示实时的出水温度；
步骤三，按设定动作触发无接触式开关控制模组4，智能系统恢复待机状态，出水温度调节数据保存，下次使用AUTO模式时沿用该出水温度。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种无接触式智能水龙头，其特征在于：包括主控模块（1）、水龙头工作电路（2）、混水阀（13）、以及由一个以上红外感应器组成的无接触式开关控制模组（4）；所述水龙头工作电路（2）、混水阀（13）和无接触式开关控制模组（4）分别电路连接主控模块（1）；当无接触式开关控制模组（4）感应到用户肢体完成设定动作时，主控模块（1）控制水龙头工作电路（2）执行出水指令或停水指令；所述混水阀（13）上的冷水进水端（1301）水路连接冷水供水源、热水进水端（1302）水路连接热水供水源、混水出水端（1303）水路连接出水位置（101），冷水与热水在混水阀（13）内腔按比例混合以控制出水温度。
2.根据权利要求1所述无接触式智能水龙头，其特征在于：所述无接触式开关控制模组（4）包括第一红外感应器（4-1）和第二红外感应器（4-2）；所述第一红外感应器（4-1）和第二红外感应器（4-2）分别电路连接主控模块（1）；当第一红外感应器（4-1）和第二红外感应器（4-2）依次感应到用户肢体时，主控模块（1）控制水龙头工作电路（2）执行出水指令；当第二红外感应器（4-2）和第一红外感应器（4-1）依次感应到用户肢体时，主控模块（1）控制水龙头工作电路（2）执行停水指令。
3.根据权利要求1所述无接触式智能水龙头，其特征在于：还包括电源接口（5）、降压整流滤波电路（6）和稳压电路（7）；所述电源接口（5）、降压整流滤波电路（6）和稳压电路（7）依次连接主控模块（1）；所述电源接口（5）通过电源线连接市电电源；
和/或，还包括供电模块（16）和供电电路（17），供电模块（16）通过供电电路（17）电路连接主控模块（1）；所述供电模块（16）相对龙头本体（100）内置式或外置式设置，且供电模块（16）为可更换的蓄电池或可充电的锂电池；所述供电电路（17）设置于龙头本体（100）上。
4.根据权利要求1所述无接触式智能水龙头，其特征在于：还包括龙头本体（100）、及设置于龙头本体（100）上的控制面板（200），控制面板（200）电路连接主控模块（1）；所述控制面板（200）上设置有用于手动提升参数值的递加键（8）、用于手动降低参数值的递减键（9）、用于手动切换功能和/或模式的功能键（10）、用于手动控制开关的开关键（11）、以及用于播报状态信息和/或参数信息的显示模块（12）；所述主控模块（1）、水龙头工作电路（2）、混水阀（13）分别设置于龙头本体（100）上；所述无接触式开关控制模组（4）设置于控制面板（200）上。
5.根据权利要求1所述无接触式智能水龙头，其特征在于：所述无接触式开关控制模组（4）还包括用于感应用户肢体的第三红外感应器（4-3），第三红外感应器（4-3）电路连接主控模块（1）；所述出水位置（101）的出水范围与第三红外感应器（4-3）的监测区域对应；当第三红外感应器（4-3）感应到用户肢体时，主控模块（1）控制水龙头工作电路（2）执行出水指令；所述第一红外感应器（4-1）和第二红外感应器（4-2）的指令输入优先于第三红外感应器（4-3）。
6.根据权利要求1所述无接触式智能水龙头，其特征在于：还包括用于实时监测出水温度的温度传感器、以及至少在出水温度超过少超过设定值时报警的报警部件；所述温度传感器和报警部件分别电路连接主控模块（1），温度传感器实时监测到的出水温度及时反馈至主控模块（1），主控模块（1）判定出水温度超过设定值则通过报警部件指令报警指令。
7.如权利要求1所述无接触式智能水龙头的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，通电进入待机状态下；
步骤二，按设定动作触发无接触式开关控制模组（4），智能系统启动；三种工作模式：①AUTO模式，此模式下以初始设定的35℃-70℃出水温度出水，出水温度可调；②COOL模式，此模式下以常温温度出水；③HOT模式，此模式下全部热水出水；
步骤三，①按设定动作触发无接触式开关控制模组（4），智能系统恢复待机状态，出水温度调节数据保存；②若用户设置有自动停水时间，当出水时间达到设定的自动停水时间时，主控模块（1）执行停水指令。
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