CN117116005B - 一种智能花洒淋浴报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能淋浴领域，其公开了一种智能花洒淋浴报警系统，包括设置在墙壁上的固定支架与固定座，固定支架上安装有淋浴机构，淋浴机构内设置有监测报警机构，淋浴机构包括淋浴组件与连接水管，固定支架上设置有滑轮与配重块，连接水管的一端与供水结构连接、另一端和配重块连接后绕过滑轮并与淋浴组件连接，配重块位于滑轮的下方，固定支架底部设置有封闭区域，监测报警机构包括设置在封闭区域中的信号组件，信号组件包括信号单元，信号单元包括水平安装在封闭区域中的旋转轴且安装处设置有卷簧，封闭区域中还设置有用于监测旋转轴转速的传感器，旋转轴的外部缠绕有线绳，线绳末端和配重块连接。

Description

一种智能花洒淋浴报警系统及方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体涉及智能淋浴领域，特别涉及一种智能花洒淋浴报警系统及方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，家庭一般都设置有单独的卫生间，卫生间里隔出淋浴区域，供人们淋浴洗澡用，然而，在淋浴时，卫生间由于是关闭或半关闭状态，里面充满了水汽，身体弱的人很容易因呼吸不畅等原因而感到难受，容易发生昏厥摔倒事故，特别是老年人，更是容易在淋浴时发生昏厥摔倒或者因地滑而摔倒，经检索发现申请公布号CN107822546A的中国发明专利，其公开了一种基于意外报警的智能淋浴系统，其通过穿戴设备检测对象的生理特征，在生理状况不正常时发出报警信号，这种方式需要老年人提前穿戴好穿戴设备，老年人一般动作不便并且不怎么懂如何穿戴，使用起来十分不便，而且穿戴部位很难受到淋浴清洗；经检索发现授权公告号CN208510895U的中国实用新型专利，其公开了一种带人员摔倒智能监测系统的淋浴器，其是利用水流开关将摄像头接通，通过摄像头拍摄，通过主机电路板读取视频信息，起到摔倒监测及报警目的，然而众所周知，淋浴时，卫生间一般充满水汽水雾，尤其是冬天，这些水汽水雾严重阻碍摄像头的拍摄，监测效果不佳。

基于上述，有必要对淋浴报警系统作出改进，因此，本发明提出了一种智能花洒淋浴报警系统及方法。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种智能花洒淋浴报警系统及方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种智能花洒淋浴报警系统，其包括设置在卫生间淋浴区的墙壁上的固定支架与固定座，固定支架上安装有淋浴机构，淋浴机构内设置有监测报警机构，淋浴机构用于淋浴，监测报警机构用于监测淋浴者是否发生摔倒，并在发生摔倒时，发出报警信号；

淋浴机构包括淋浴组件与连接水管，固定支架上设置有滑轮与配重块，滑轮呈水平布置，配重块能够发生升降，连接水管的一端与淋浴机构中用于提供淋浴热水的供水结构连接、另一端和配重块连接后绕过滑轮并与淋浴组件连接，配重块位于滑轮的下方，配重块的重量和淋浴组件的重量相匹配；

固定支架底部设置有封闭区域，监测报警机构包括设置在封闭区域中的信号组件，信号组件包括信号单元，信号单元包括水平安装在封闭区域中的旋转轴且安装处设置有卷簧，封闭区域中还设置有用于监测旋转轴转速的传感器，旋转轴的外部缠绕有线绳，线绳末端和配重块连接。

进一步的，淋浴组件包括淋浴头，淋浴头包括与连接水管连接的手柄以及设置在手柄末端的喷头，手柄内设置有用于连接水管与喷头连接的通道；

淋浴组件还包括呈U形形状的把手，把手的两端均延伸有凸架且凸架伸入手柄内，手柄内设置有导杆，导杆的延伸方向和手柄的延伸方向垂直，导杆与凸架构成滑动连接，导杆的外部套设有弹簧，弹簧的弹力用于驱使把手靠近手柄；

凸架上设置有电磁铁二，手柄内设置有正对电磁铁二的磁体，通电状态下，电磁铁二和磁体相向的磁极相同且磁斥力驱使把手远离手柄，初始状态下，淋浴组件挂靠在固定座上，电磁铁二处于通电状态，弹簧呈压缩状态；

手柄的外表面设置有感应开关，感应开关用于感应用户握住手柄并发出信号使电磁铁二断电，感应开关和把手分别位于手柄的两侧。

进一步的，手柄内设置有电池，当淋浴组件挂靠在固定座上时，通过设置在手柄与固定座之间的无线充电结构对电池进行充电。

进一步的，固定支架上设置有支撑支架，支撑支架上安装有支撑座，支撑座的端面设置有磁性层，通过对支撑支架进行弯曲，进而对支撑座的位置进行调整；

把手内部设置有干簧管与电磁铁一，把手放置在支撑座上时，干簧管发出信号，使电磁铁一通电、电磁铁二通电。

进一步的，通道内设置有阀芯，阀芯上开设有阀孔，初始状态下，阀孔的孔口与通道完全连通，阀芯的端部同轴延伸有阀轴，阀轴的末端伸出至通道外部且外圆面设置有连动槽，连动槽与阀轴的轴心线之间呈夹角布置，凸架上设置有凸销，凸销的末端滑动位于连动槽内，当把手远离手柄时，通过凸销与连动槽的配合，驱使阀轴旋转。

进一步的，信号组件还包括水流量传感器，水流量传感器用于监控喷头喷洒出的热水的单位流量，当淋浴组件放置在支撑座上超出预设时间时，水流量传感器发出报警信号。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、本方案中，老年人淋浴时，通过淋浴组件与信号组件的配合，无需穿戴，即可实现对老年人的摔倒监控预警；

进一步的，老年人涂抹使用肥皂或沐浴露时，通过淋浴组件、支撑座以及水流量传感器的配合，实现对老年人的摔倒监控预警；

综合而言，能够在整个淋浴过程中，无需穿戴，实现对老年人的无死角式摔倒监控预警，预警效果更佳。

2、进一步的，本方案使用时，淋浴组件（即淋浴头）的使用方式与现有淋浴头的使用方式一样，使用难度较低，无需对老年人进行使用教导；

3、进一步的，老年人涂抹使用肥皂或沐浴露时，淋浴头仍然持续喷洒热水，只是热水流量变小，其意义在于，现有技术中，涂抹使用肥皂或沐浴露时，淋浴头中断热水喷洒，此后淋浴头重新喷洒热水时，先出来的是冷水，等待一会后才会有热水，冷热交替，对老年人产生刺激，加上卫生间淋浴区域狭窄，透气性不好，容易使老年人受到刺激，进而有可能导致摔倒事故的发生，而本方案中，热水持续喷洒，不会发生该问题。

附图说明

图1为本发明不使用时的示意图；

图2为本发明使用时的示意图；

图3为本发明的正面示意图；

图4为本发明的背面示意图；

图5为固定支架与滑轮的示意图；

图6为固定支架、配重块以及信号组件的示意图；

图7为信号组件的示意图；

图8为淋浴组件的示意图一；

图9为淋浴组件的示意图二；

图10为把手的内部示意图；

图11为手柄内部的局部示意图一；

图12为阀芯与阀轴的示意图；

图13为手柄内部的局部示意图二。

附图中的标号为：

100、固定支架；101、配重块；102、滑轮；200、固定座；300、连接水管；400、淋浴组件；401、手柄；4011、感应开关；4012、指纹面板；4013、旋钮；4014、通道；402、喷头；403、把手；4031、凸架；404、电磁铁一；405、干簧管；406、导杆；407、弹簧；408、电磁铁二；409、阀芯；410、阀孔；411、阀轴；412、连动槽；413、电机；500、支撑支架；501、支撑座；600、信号组件；601、旋转轴；602、卷簧；603、线绳；604、传感器；605、拉柄。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-图13所示，一种智能花洒淋浴报警系统，其包括设置在卫生间淋浴区的墙壁上的固定支架100与固定座200，固定支架100上安装有淋浴机构，淋浴机构内设置有监测报警机构，淋浴机构用于淋浴，监测报警机构用于监测淋浴者是否发生摔倒，并在发生摔倒时，发出报警信号，具体的：

如图3与图4所示，淋浴机构包括淋浴组件400与连接水管300以及设置在固定支架100上的滑轮102与配重块101，其中，滑轮102呈水平布置，配重块101能够发生升降，即与固定支架100构成沿竖直方向的滑动配合，连接水管300的一端与淋浴机构中用于提供淋浴水源的供水结构连接，供水结构为现有技术可实现，不作赘述，连接水管300的另一端和配重块101连接后绕过滑轮102并与淋浴组件400连接，配重块101位于滑轮102的下方，其重量和淋浴组件400相匹配；正常情况下，淋浴组件400指的是淋浴头，其挂靠在固定座200上，挂靠方式与现有淋浴头的挂靠方式一致，不作赘述，使用过程中，若不小心导致淋浴组件400掉落，由于配重块101的重量和淋浴组件400相匹配，故而配重块101不会上移。

如图3、图6及图7所示，监测报警机构包括设置在固定支架100底部的信号组件600，具体的，固定支架100底部设置有一个封闭区域，信号组件600位于封闭区域中，信号组件600包括信号单元。

信号单元包括水平安装在封闭区域中的旋转轴601且安装处设置有卷簧602，封闭区域中还设置有用于监测旋转轴601转速的传感器604，可以为编码器技术，也可以为角速度传感器技术或者转速传感器技术等等，旋转轴601的外部缠绕有线绳603。

信号单元设置有两组，一组信号单元的线绳603末端和配重块101连接，另一组信号单元的线绳603末端和设置在固定支架100底部的拉柄605连接。

老年人在使用时，首先从固定座200上取下淋浴组件400，然后开启供水结构，供水结构提供的热水从淋浴组件400（相当于现有技术中的淋浴头）喷出，供淋浴所用；

淋浴过程中，若发生摔倒事故，由于摔倒动作一般是较为迅速的，故而人手抓着淋浴组件400发生摔倒时，会通过连接水管300拉动配重块101快速上移，配重块101上移通过线绳603拽着旋转轴601快速旋转，被传感器604感应到，发出报警信号，报警信号由蜂鸣器发出的报警声音以及通过信号传递到监护人手机上的信息组成，蜂鸣器以及信息传递到手机均为现有技术可实现，不作赘述；

除此之外，老年人在卫生间上厕所或洗漱等时，若不小心发生摔倒，也可以拉动设置在固定支架100底部的拉柄605，发出报警信号，这里需要注意的是：与拉柄605对应的信号单元在感应到旋转轴601发生较大旋转位移时，即发出报警信号，与配重块101对应的信号单元在感应到旋转轴601发生较大转速的旋转时，才发生报警信号，其意义在于，正常淋浴清洗下半身时，有时会主动拉着淋浴组件400朝下移动，但是相比于摔倒而言，速度要慢，故而反馈给对应信号单元的旋转轴601使其旋转时，转速较慢，此时不发出报警信号。

一、进一步的：

淋浴时，除了热水外，有时需要往身上涂抹肥皂或沐浴露，此时无法起到监测报警目的，另外，摔倒时，老年人有可能手握淋浴组件400，也有可能松开淋浴组件400，此时，监测报警效果不好，因此：

如图8-图12所示，淋浴组件400包括淋浴头，淋浴头包括与连接水管300连接的手柄401以及设置在手柄401末端的喷头402。

手柄401内设置有用于连接水管300与喷头402连接的通道4014。

淋浴组件400还包括呈U形形状的把手403，把手403的两端均延伸有凸架4031且凸架4031伸入手柄401内，手柄401内设置有导杆406，导杆406的延伸方向和手柄401的延伸方向垂直，导杆406与凸架4031构成滑动连接。

导杆406的外部套设有弹簧407，弹簧407的弹力用于驱使把手403靠近手柄401。

凸架4031上设置有电磁铁二408，手柄401内设置有正对电磁铁二408的磁体，通电状态下，电磁铁二408和磁体相向的磁极相同，为磁斥力，磁斥力驱使把手403远离手柄401，初始状态下，淋浴组件400挂靠在固定座200上，通过现有无线充电技术对设置在手柄401内的电池进行充电，同时电磁铁二408处于通电状态，使弹簧407呈压缩状态。

手柄401的外表面设置有感应开关4011，感应开关4011用于感应用户握住手柄401并发出信号使电磁铁二408断电，感应开关4011和把手403分别位于手柄401的两侧。

用户握住淋浴组件400的手柄401时，手掌与手柄401设置有感应开关4011的侧面接触，除大拇指外的四根手指则位于把手403与手柄401之间；

与此同时，感应开关4011与手掌接触，发出延迟信号，使电磁铁二408断电，弹簧407释放弹力使把手403靠近手柄401，对用户的四根手指进行夹持，进而使淋浴组件400与用户的手一直保持连接，用户摔倒时，即使松开握持，淋浴组件400依然和手连接，除此之外，感应开关4011发出的信号之所以需要延迟1-3秒，是因为需要等用户的四根手指握住手柄401并处于把手403与手柄401之间，然后把手403移动才能够对四根手指进行夹持。

如图3与图10所示，固定支架100上设置有支撑支架500，支撑支架500上安装有支撑座501，支撑座501的端面设置有磁性层，支撑支架500类似于手机床头支架，可以通过对支撑支架500进行弯曲，进而对支撑座501的位置进行调整，磁性层即磁铁，可以发出磁场。

如图10所示，把手403内部设置有干簧管405与电磁铁一404，当需要往身上涂抹肥皂或沐浴露时，将把手403放置在支撑座501上，干簧管405感应到磁性层的磁场，发出信号，使电磁铁一404通电，通过磁吸附方式将把手403吸附固定在支撑座501上，与此同时，还发出信号使电磁铁二408通电，把手403松开对用户手指的夹持，用户可将手从淋浴组件400上拿下，涂抹肥皂或沐浴露，涂抹并利用肥皂或沐浴露清洁好之后，在握住淋浴组件400，另外，洗澡结束后，将淋浴组件400挂靠在固定座200上后，按压设置在固定座200上的控制开关，发出信号使电磁铁二408通电，把手403松开对用户手指的夹持。

二、进一步的：

在涂抹肥皂或沐浴露的时候，老年人的手离开淋浴组件400，无法实现监测报警，另外，在涂抹肥皂或沐浴露的时候，一般是中断热水喷洒，此后若淋浴组件400重新喷洒热水时，首先出来的是冷水，然后等待一会后才会有热水，这是生活常识，但老年人在使用时，冷热交替，会对老年人产生刺激，加上卫生间淋浴区域狭窄，透气性不好，容易使老年人受到刺激，进而有可能导致摔倒事故的发生，因此：

如图11与图12所示，通道4014内设置有阀芯409，阀芯409用于封堵通道4014，另外，阀芯409上还开设有阀孔410，初始状态下，阀孔410的孔口与通道4014完全连通，通过阀孔410使热水越过阀芯409，在通道4014内正常流动。

阀芯409的端部同轴延伸有阀轴411，阀轴411的末端伸出至通道4014外部并且该部分的外圆面设置有连动槽412，连动槽412与阀轴411的轴心线之间呈夹角布置，凸架4031上设置有凸销，凸销的末端滑动位于连动槽412内，并且当把手403远离手柄401时，通过凸销与连动槽412的配合，驱使阀轴411旋转，进而使阀芯409旋转，使阀孔410与通道4014的连通面积变小，进而使喷头402喷洒出来的热水变少，也就是说，在涂抹肥皂或沐浴露时，将淋浴组件400放置在支撑座501上，此时，热水仍然持续通过喷头402喷出但量变小，在通道4014或者喷头402或者连接水管300和供水结构的连接处设置水流量传感器，在水流量传感器感应到热水流量变少并持续预设时间后发出报警信号，其意义在于，涂抹并使用肥皂或沐浴露的时间一般在三-五分钟左右，超过该预设时间后，用户还没有拿起淋浴组件400，则说明用户有很大的可能发生了昏厥摔倒等等事故，因此，发出报警信号，另外，水流量传感器为现有技术可实现。

三、进一步的：

家庭里面，除了老年人外，还有年轻人，年轻人淋浴时的习惯可能有所不同，因此：

如图8所示，手柄401上设置有指纹面板4012，用于录制家庭成员的指纹信息。

如图13所示，通道4014内的阀芯409与阀轴411设置有两组，一组如上述所描述的，设置有连动槽412并和凸架4031上的凸销滑动连接，另一组中：阀轴411通过花键与设置在凸架4031上的电机413连接，并且当电机413发生移动时，通过花键持续朝阀轴411输出动力，另外，阀芯409的另一端延伸有凸轴，凸轴的末端伸出手柄401并设置有旋钮4013。

当年轻人使用时，触摸一下指纹面板4012，切换为年轻模式，此时，电磁铁二408持续通电，把手403不会对用户手部进行夹持，和普通淋浴头一样使用，当涂抹肥皂时，可将淋浴组件400放置在支撑座501上，此时干簧管405发出信号给电机413，使其驱使对应的阀轴411与阀芯409旋转，使热水喷洒变小，另外，正常淋浴使用时，可通过旋钮4013调整喷洒出来的热水量。

老年人使用时，无需触摸指纹面板4012，处于老年模式，有监控预警作用。

本方案中，信号的传递是经过主板实现的，是现有技术可实现，不作赘述。

一种智能花洒淋浴报警系统的使用方法：

步骤一：老年人在使用时，首先从固定座200上取下并握住淋浴组件400，然后开启供水结构，供水结构提供的热水从淋浴组件400（相当于现有技术中的淋浴头）喷出，供淋浴所用；

握住淋浴组件400的过程为：用户握住淋浴组件400的手柄401，手掌与手柄401设置有感应开关4011的侧面接触，除大拇指外的四根手指则位于把手403与手柄401之间，与此同时，感应开关4011与手掌接触，发出延迟信号，使电磁铁二408断电，弹簧407释放弹力使把手403靠近手柄401，对用户的四根手指进行夹持，使淋浴组件400与用户的手一直保持连接；

步骤二：用户进行淋浴，淋浴过程中，若发生摔倒事故，由于摔倒动作一般是较为迅速的，故而人摔倒会通过淋浴组件400拉动连接水管300，进而拉动配重块101快速上移，配重块101上移通过线绳603拽着旋转轴601快速旋转，被传感器604感应到，发出报警信号；

步骤三：当需要往身上涂抹肥皂或沐浴露时，将把手403放置在支撑座501上，干簧管405感应到磁性层的磁场，发出信号，使电磁铁一404通电，通过磁吸附方式将把手403吸附固定在支撑座501上，与此同时，还发出信号使电磁铁二408通电，把手403松开对用户手指的夹持，用户可将手从淋浴组件400上拿下，涂抹肥皂或沐浴露；

与此同时，把手403松开对用户手指的夹持时，把手403做远离手柄401的移动，通过凸销与连动槽412的配合，会驱使阀轴411旋转，进而使阀芯409旋转，使阀孔410与通道4014的连通面积变小，进而使喷头402喷洒出来的热水变少，也就是说，涂抹肥皂或沐浴露时，热水仍然持续通过喷头402喷出但量变小；

若未发生摔倒事故，那么涂抹并使用肥皂或沐浴露后，老年人在握住淋浴组件400进行淋浴；

若发生摔倒事故，则老年人会超出预设时间未握住淋浴组件400，也就是说，淋浴组件400保持热水量减少的状态超过预设时间，则水流量传感器发出报警信号。

步骤四：洗澡结束后，将淋浴组件400挂靠在固定座200上后，按压设置在固定座200上的控制开关，发出信号使电磁铁二408通电，把手403松开对用户手指的夹持。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种智能花洒淋浴报警系统，包括设置在卫生间淋浴区的墙壁上的固定支架与固定座，其特征在于：固定支架上安装有淋浴机构，淋浴机构内设置有监测报警机构，淋浴机构用于淋浴，监测报警机构用于监测淋浴者是否发生摔倒，并在发生摔倒时，发出报警信号；

淋浴机构包括淋浴组件与连接水管，固定支架上设置有滑轮与配重块，滑轮呈水平布置，配重块能够发生升降，连接水管的一端与淋浴机构中用于提供淋浴热水的供水结构连接、另一端和配重块连接后绕过滑轮并与淋浴组件连接，配重块位于滑轮的下方，配重块的重量和淋浴组件的重量相匹配；

固定支架底部设置有封闭区域，监测报警机构包括设置在封闭区域中的信号组件，信号组件包括信号单元，信号单元包括水平安装在封闭区域中的旋转轴且安装处设置有卷簧，封闭区域中还设置有用于监测旋转轴转速的传感器，旋转轴的外部缠绕有线绳，线绳末端和配重块连接；

淋浴组件包括淋浴头，淋浴头包括与连接水管连接的手柄以及设置在手柄末端的喷头，手柄内设置有用于连接水管与喷头连接的通道；

淋浴组件还包括呈U形形状的把手，把手的两端均延伸有凸架且凸架伸入手柄内，手柄内设置有导杆，导杆的延伸方向和手柄的延伸方向垂直，导杆与凸架构成滑动连接，导杆的外部套设有弹簧，弹簧的弹力用于驱使把手靠近手柄；

凸架上设置有电磁铁二，手柄内设置有正对电磁铁二的磁体，通电状态下，电磁铁二和磁体相向的磁极相同且磁斥力驱使把手远离手柄，初始状态下，淋浴组件挂靠在固定座上，电磁铁二处于通电状态，弹簧呈压缩状态；

手柄的外表面设置有感应开关，感应开关用于感应用户握住手柄并发出信号使电磁铁二断电，感应开关和把手分别位于手柄的两侧；

固定支架上设置有支撑支架，支撑支架上安装有支撑座，支撑座的端面设置有磁性层，通过对支撑支架进行弯曲，进而对支撑座的位置进行调整；

把手内部设置有干簧管与电磁铁一，把手放置在支撑座上时，干簧管发出信号，使电磁铁一通电、电磁铁二通电；

信号组件还包括水流量传感器，水流量传感器用于监控喷头喷洒出的热水的单位流量，当淋浴组件放置在支撑座上超出预设时间时，水流量传感器发出报警信号；

用户握住淋浴组件的手柄，手掌与手柄设置有感应开关的侧面接触，除大拇指外的四根手指则位于把手与手柄之间，与此同时，感应开关与手掌接触，发出延迟信号，使电磁铁二断电，弹簧释放弹力使把手靠近手柄，对用户的四根手指进行夹持，使淋浴组件与用户的手一直保持连接；

当用户手握淋浴组件摔倒时，会通过淋浴组件拉动连接水管，进而拉动配重块快速上移，配重块上移通过线绳拽着旋转轴快速旋转，被传感器感应到，发出报警信号；

当把手放置在支撑座上时，干簧管感应到磁性层的磁场，发出信号，使电磁铁一通电，通过磁吸附方式将把手吸附固定在支撑座上，与此同时，还发出信号使电磁铁二通电，把手松开对用户手指的夹持；

当用户发生摔倒超出预设时间未握住淋浴组件，即淋浴组件保持热水量减少的状态超过预设时间，则水流量传感器发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种智能花洒淋浴报警系统，其特征在于：手柄内设置有电池，当淋浴组件挂靠在固定座上时，通过设置在手柄与固定座之间的无线充电结构对电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的一种智能花洒淋浴报警系统，其特征在于：通道内设置有阀芯，阀芯上开设有阀孔，初始状态下，阀孔的孔口与通道完全连通，阀芯的端部同轴延伸有阀轴，阀轴的末端伸出至通道外部且外圆面设置有连动槽，连动槽与阀轴的轴心线之间呈夹角布置，凸架上设置有凸销，凸销的末端滑动位于连动槽内，当把手远离手柄时，通过凸销与连动槽的配合，驱使阀轴旋转。