CN202302223U - 一种可自动识别障碍物的感应式水龙头 - Google Patents

Abstract

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，包括设置有出水口的龙头主体、感应器、控制器、电源，所述控制器，接收所述感应器发送来的感应信号，发送控制指令给电磁阀使其打开，当感应信号消失后使电磁阀闭合，所述控制器还包括障碍物识别单元，所述障碍物识别单元内设置有障碍物识别时间计时器，当感应物的停留时间超过所述障碍物识别时间后，将所述感应物标记为障碍物，所述控制器对所述标记为障碍物的感应物不再接受其感应信号。解决了现有技术中的感应式龙头不能自动识别感应距离内的障碍物，导致龙头感应后一直保持出水状态，造成水资源浪费的技术问题，是一种可自动识别障碍物的感应式水龙头。

Description

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头

技术领域

本实用新型涉及一种水龙头，具体地说是一种可自动识别障碍物的感应式水龙头。

背景技术

水龙头是一种常用的出水装置，在日常生活中随处可见。目前市场上的水龙头大多采用传统的手动机械控制方式，使用时需要手动去调整，不仅使用时不方便，还容易产生机械磨损，导致龙头开关不灵活甚至漏水的问题发生。

为此，市场上出现了感应式龙头，如中国专利文献CN201180853Y中公开了一种感应龙头，包括龙头体、进水管和设置在进水管上的电磁阀，还包括与所述龙头体电连接的感应接头，所述感应接头连接有一个控制单元，所述控制单元包括微处理器，所述微处理器控制脉冲产生电路产生脉冲信号，经滤波稳定电路后发送到所述感应接头，利用龙头体作为感应部件，使得以龙头体为中心，形成一个环绕龙头体的感应场，在使用时，人手或其他感应物进入设定的感应区域内，给出感应信号，感应控制装置即对电磁阀进行触发，控制电磁阀芯的打开与闭合，从而控制水龙头的开关。但是，这类水龙头在使用时，如果在其感应距离内出现障碍物，水龙头感应后会一直保持出水状态，如果障碍物不移除，则不能自行关闭，造成了水资源的浪费。

发明内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的感应式龙头不能自动识别感应距离内的障碍物，导致龙头感应后一直保持出水状态，造成水资源浪费的技术问题，从而提出一种可以自动识别障碍物的感应式水龙头。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，包括设置有出水口的龙头主体，所述龙头主体的进水管与电磁阀相连接；还包括感应器，用以识别感应范围内的感应物，并发送识别到的感应物的感应信号；控制器，所述控制器分别与所述感应器和所述电磁阀相连接，接收所述感应器发送来的感应信号，发送控制指令给所述电磁阀使其打开，当感应信号消失后使电磁阀闭合；所述控制器还包括障碍物识别单元，所述障碍物识别单元内设置有障碍物识别时间计时器，当感应物的停留时间超过所述障碍物识别时间后，将所述感应物标记为障碍物，所述控制器对所述标记为障碍物的感应物不再接受其感应信号；电源，为所述控制器和感应器提供电源。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述感应器为红外线感应器，包括设置在所述龙头主体上的感应窗，所述感应窗内设置有红外线发射器和红外线接收器。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述进水管通过电磁阀与内部混水腔的出水口相连接，所述内部混水腔的进水口分别与冷水进水管和热水进水管连接，所述内部混水腔上还设置有水温调节阀来控制所述混水阀内的水温。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述控制器还包括出水超时限制单元，所述出水超时限制单元内预设有最长出水时间，当感应信号的持续时间超过预设的最长出水时间后，控制器发送控制指令给所述电磁阀使其闭合，停止出水。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述红外线感应器上还设置有红外线隔离罩。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述电磁阀采用双稳态脉冲控制电磁阀。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述电源上设置有电压检测装置；所述龙头主体上还设置有低电报警装置，所述低电报警装置与所述电压检测装置连接。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述龙头主体上还设置有电磁阀动作指示灯，所述电磁阀动作指示灯与所述控制器相连接。

一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述出水口处设置有起泡器。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型所述的一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，其控制器中设置有障碍物识别单元，障碍物识别单元内设置有障碍物识别时间计时器，当感应物的停留时间超过所述障碍物识别时间后，可将所述感应物标记为障碍物，控制器不再接受该障碍物的感应信号，水龙头自动停止出水，节约了水资源。

（2）本实用新型所述的一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述控制器还设置有出水超时限制单元，当感应信号的持续时间超过预设的最长出水时间后，控制器发送控制指令给所述电磁阀使其闭合，停止出水，从而避免水资源的浪费。

（3）本实用新型所述的一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，在红外线感应器上还设置有红外线隔离罩，避免了红外线发射信号与接收信号的相互干扰。

（4）本实用新型所述的一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，设置有低电报警装置，当电源电压供电不足时可以及时报警，提示用户需要更换，为其正常工作提供保障。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头的结构示意图；

图2     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头控制盒内部结构示意图；

图3     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头龙头主体剖面结构示意图；

图4     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头感应窗内部电路板示意图；

图5     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头红外线隔离罩结构示意图；

图6     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头感应窗内部电路板结构示意图；

图7     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头的功能模块；

图8     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头障碍物识别单元控制示意图；

图9     是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头电源的原理图；

图10   是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头控制器原理图；

图11   是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头运算放大电路原理图；

图12   是本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头电磁阀驱动电路原理图。

图中附图标记表示为：1-龙头主体，100-过水腔，101-起泡器，102-感应窗定位螺丝，2-出水口，3-感应窗，4-进水管，5-控制盒，6-电磁阀，7-控制盒固定螺栓，8-水温调节阀，9-热水进水管，10-冷水进水管，11-外接电源，12-内部混水腔，13-连接管，14-防水电池盒，15-红外线隔离罩主体，151-红外线接收管定位安装孔，152-LED1指示灯定位安装孔，153-红外线发射管定位安装孔，16-组合电路板，161-红外线接收管，162-LED1指示灯，163-红外线发射管，164-第一电路板，165-第二电路板。

具体实施方式

实施例1：

下面给出本实用新型所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头的一个具体的实施方式，一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，如图1所示，包括设置有出水口2的龙头主体1、进水管4、所述进水管4一端与龙头主体1连接，另一端通过电磁阀6与供水端连接，在本实施例中为了给用户提供温水，在所述供水端设置了内部混水腔12，所述内部混水腔12设置在控制盒5内，所述控制盒5通过控制盒固定螺栓7来固定，热水进水管9和冷水进水管10与所述内部混水腔12的进水口相连接，所述电磁阀6与所述内部混水腔12的出水口相连接，所述内部混水腔12上还设置有水温调节阀8来控制所述内部混水腔12内的水温，如图2所示。在此供水端，可以根据具体情况来设置，如不需要提供热水，可直接与冷水进水口连接即可。

本实施例所述可自动识别障碍物的感应式水龙头还包括：

感应器，识别感应范围内的感应物，并发送识别到的感应物的感应信号;

控制器，设置在所述控制盒5内，所述控制器分别与所述感应器和所述电磁阀6相连，接收所述感应器发送来的感应信号，发送控制指令给所述电磁阀6使其打开，当感应信号消失后使电磁阀6闭合；所述控制器还包括障碍物识别单元，所述障碍物识别单元内设置有障碍物识别时间计时器，当感应物的停留时间超过所述障碍物识别时间后，将所述感应物标记为障碍物，所述控制器对所述标记为障碍物的感应物不再接受其感应信号；

电源，为所述控制器和感应器提供电源，见图1中外接电源11。。

本实施例中，所述感应器为红外线感应器，所述感应器包括设置在所述龙头主体1上的红外线感应窗3，如图1或图3所示，所述红外线感应窗3内设置有红外线发射器和红外线接收器，此处也可以选择其他形式的感应器如电容感应器等。所述龙头主体上还设置有感应窗定位螺丝102，如图3所示，用以固定所述红外线感应窗3在龙头主体上的设置位置。所述龙头主体1的出水口2还设置有起泡器101，使出水变得柔和，节水的同时亦能有效地防止污垢的积存，排出了细菌滋生的可能性。

本实施例所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述感应窗3内部电路板结构示意图如图4所示，包括组合电路板16，所述组合电路板16由第一电路板164和第二电路板165通过排针方式组合装配，如图5所示，所述组合电路板16还设置有红外线接收管161、LED1指示灯162、红外线发射管163。所述LED1指示灯162设置为电磁阀6动作指示灯，与所述控制器相连接。所述控制器、红外线发射器、红外线接收器的电路原理图如图10所示，所述控制器采用型号为SN8P2711A或PIC12F675的CPU，红外线发射管163受CPU的指令控制，平时没有检测到感应物时采用低占空比方式发射，当检测到有感应在有效感应范围内时采用高占空比方式发射。

本实施例所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述电磁阀6采用双稳态脉冲控制电磁阀6，由控制器控制电磁阀驱动电路工作，从而驱动所述电磁阀6的开关或闭合，所述电磁阀6的驱动电路原理图如图12所示。

本实施例所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，所述电源还可以采用电池供电，如图2所示，所述控制盒5内还设置有防水电池盒14，内部可装4节5号电池，为所述控制器提供6V电源。此外，所述组合电路板16还可以采用外接电源11提供电力，组合电路板电源供电的原理图如图9所示。

本实施例所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头的功能模块图如图7所示，其控制方法如下：

①    所述可自动识别障碍物的感应式水龙头处于关闭状态，冷水从冷水进水口10进来，热水从热水进水口9进来，经内部混水腔12混合冷热水之后变成温水，温水的水温可通过手动调节水温调节阀8进行控制。混水后的温水进连接管13进入电磁阀6，所述电磁阀6处于关闭状态。

②    通电电路开始工作后，CPU控制红外线发射模块发射红外信号，CPU会按照最远预设距离感应动作。当在预设感应区域内有手或其他感应物时，红外线接收模块便会接收到反射回的感应信号，所述感应信号经运算放大电路放大后传输给CPU，所述放大电路的原理图如图11所示，由CPU控制电磁阀驱动电路工作，从而驱动电磁阀6打开，所述电磁阀驱动电路的原理图如图12所示，温水通过电磁阀6经进水管4进入龙头主体1的过水腔100，后经起泡器101后从出水口2流出。

③    控制器设置有障碍物识别单元，CPU内预设障碍物识别时间，本实施例中设置为2分钟，当有感应物出现在预设感应区域内时，障碍物识别时间计时器开始计时，当感应物得停留时间超过2分钟后，CPU便将所述感应物标记为障碍物，控制器就不在接受标记为障碍物的感应物反射回的感应信号。此外，CPU还将感应窗3到所述标记为障碍物的感应物之间的感应距离自动分段，本实施例中将所述感应距离自动平均分为3段，如图8所示的第1段、第2段、第3段，其中第3段为障碍物段，当手或其他感应物放在第3段范围时，CPU不会接受感应物反射回的感应信号，只有第1段和第2段为有效感应范围，当手或其他感应物放在第1段或第2段范围内，CPU依然正常实施感应动作。如果要解除当前障碍物感应范围，可移去障碍物然后断电后重新通电使CPU复位即可恢复到最初设定的最远感应距离。

实施例2

在上述实施例1的基础上，在所述控制器上还可以设置出水超时单元，所述出水超时单元内预设有最长出水时间，当感应信号的持续时间超过预设的最长出水时间后，控制器发出控制指令给所述电磁阀6使其闭合，停止出水。本实施例预设最长出水时间为1分钟，当手或其他感应物停留在感应范围内超过1分钟，CPU会发出指令控制电磁阀6关闭停止出水，防止长时间使用而造成水资源的浪费。

在上述实施例的基础上，所述可自动识别障碍物的感应式水龙头，还设置有电压检测装置，所述龙头主体1上还设置有低电报警装置，所述低电报警装置与所述电压检测装置相连接。所述电压检测装置的电路原理如图10所示，U1为电压检测芯片，当供电电压VDD2降低到低于3.6V时，U1的第3管脚输出变为低电平，CPU不会驱动所述电磁阀6动作，并且输出低电指令，所述低电报警装置会不停闪烁以提示电池电量低需要更换电池。本实施例将LED1复用为低电报警装置。

在上述实施例的基础上，所述可自动识别障碍物得感应式水龙头，所述红外线感应器上还设置有红外线隔离罩，如图5所示。所述红外线隔离罩为褐色软胶材质，包括红外线隔离罩主体15、红外线接收管定位安装孔151、LED1指示灯定位安装孔152、红外线发射管定位安装孔153。三个定安装孔的高度均高于对应的LED本体高度，确保所述组合电路板16安装到位后对应的LED都不会伸出所述红外线隔离罩外而造成红外线发射和接收的相互干扰。

所述红外线感应窗的材质为深红色塑料，内部器件装配方式如图5所示，先把组合电路板16对应的红外线隔离罩主体15的安装孔位套进去，再一起装进红外线感应窗3中，安装到位后所述红外线隔离罩主体15的弧面与感应窗3内部的弧面紧密贴合，安装完成后在感应窗3的内部空间与组合电路板16之间的空隙间灌密封胶，防止潮气或溅水等影响电路板性能。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种可自动识别障碍物的感应式水龙头，包括设置有出水口（2）的龙头主体（1），所述龙头主体（1）的进水管（4）与电磁阀（6）相连接，其特征在于：

还包括

感应器，识别感应范围内的感应物，并发送识别到的感应物的感应信号;

控制器，所述控制器分别与所述感应器和所述电磁阀（6）相连，接收所述感应器发送来的感应信号，发送控制指令给所述电磁阀（6）使其打开，当感应信号消失后使电磁阀闭合；所述控制器还包括障碍物识别单元，所述障碍物识别单元内设置有障碍物识别时间计时器，当感应物的停留时间超过所述障碍物识别时间后，将所述感应物标记为障碍物，所述控制器对所述标记为障碍物的感应物不再接受其感应信号；

电源，为所述控制器和感应器提供电源。

2.根据权利要求1所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述感应器为红外线感应器，包括设置在所述龙头主体（1）上的感应窗（3），所述感应窗（3）内设置有红外线发射器和红外线接收器。

3.根据权利要求1或2所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述进水管（4）通过所述电磁阀（6）与内部混水腔（12）的出水口相连接，所述内部混水腔（12）的进水口分别与冷水进水管（10）和热水进水管（9）连接，所述内部混水腔（12）上还设置有水温调节阀（8）来控制所述混水阀内的水温。

4.根据权利要求3所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述控制器还包括出水超时限制单元，所述出水超时限制单元内预设有最长出水时间，当感应信号的持续时间超过预设的最长出水时间后，控制器发送控制指令给所述电磁阀（6）使其闭合，停止出水。

5.根据权利要求2所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述红外线感应器上还设置有红外线隔离罩。

6.根据权利要求1或2或5所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于，所述电磁阀（6）采用双稳态脉冲控制电磁阀。

7.根据权利要求6所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述电源上设置有电压检测装置；所述龙头主体上还设置有低电报警装置，所述低电报警装置与所述电压检测装置连接。

8.根据权利要求7所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述龙头主体（1）上还设置有电磁阀动作指示灯，所述电磁阀动作指示灯与所述控制器相连接。

9.根据权利要求8所述的可自动识别障碍物的感应式水龙头，其特征在于：所述出水口（2）处设置有起泡器（101）。

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