DE10058962A1

DE10058962A1 - Sensor for controlling a water valve

Info

Publication number: DE10058962A1
Application number: DE10058962A
Authority: DE
Inventors: Peter Schumacher
Original assignee: KLUDI ARMATUREN SCHEFFER VERTR; Kludi Armaturen Scheffer Vertriebs und Verwaltungs OHG
Current assignee: KLUDI ARMATUREN SCHEFFER VERTR; Kludi Armaturen Scheffer Vertriebs und Verwaltungs OHG
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2002-05-29
Also published as: ATE350542T1; EP1209293A2; EP1209293B1; DE50111781D1; EP1209293A3

Abstract

The sensor has at least one transmitter (2) and receiver (3,4) of radiation, whereby the transmitted radiation is reflected from an object (9), especially a hand, to the receiver(s). The receivers are arranged in such a way that two receivers receive reflected radiation for a hand that is further away and only one receiver receives radiation if the hand is closer.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur, mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs, mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger, wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand, insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind.The invention relates to a sensor for controlling a device, in particular a water faucet, with an electronic control, especially the Water outlet, with at least one radiation emitting transmitter and at least one receiver receiving the rays, the one from the sensor outgoing jets from a front of the device, in particular the fitting, located object, especially a hand back to the recipient are reflectable.

Um das Ventil einer Wasserarmatur eines Waschbeckens zu öffnen und zu schließen ist es bekannt, einen Sensor anzuordnen, der einen Infrarotstrahl abgibt. Sobald sich eine Hand dem in der Armatur angeordneten Sensor nähert wird der Infrarotstrahl reflektiert und vom Sensor empfangen, so daß bei einer vorbestimmten Nähe der Hand zum Sensor das Ventil geöffnet, und ab einer bestimmten Entfernung das Ventil geschlossen wird. Soll bei einer solchen Armatur das Waschbecken und die Armatur gesäubert werden, so geschieht es, daß das Ventil durch unbeabsichtigtes Annähern an den Sensor geöffnet und die Reinigungsarbeiten gestört werden. Deshalb ist es bekannt, an der Armatur einen zusätzlichen Schalter vorzusehen, durch den der Sensor abgeschaltet werden kann. Die Anordnung eines zusätzlichen Schalters ist kostenaufwendig und ferner eine weitere Störquelle.To open and close the valve of a washbasin water tap it is known to arrange a sensor that emits an infrared beam. As soon as a hand approaches the sensor located in the armature, the infrared beam reflected and received by the sensor, so that at a predetermined proximity of the Hand to the sensor opened the valve, and from a certain distance that Valve is closed. With such a faucet, the sink and the Valve to be cleaned, it happens that the valve is accidentally Approaching the sensor opened and the cleaning work can be disrupted. It is therefore known to provide an additional switch on the valve, through which the sensor can be switched off. The arrangement of an additional Switch is expensive and also another source of interference.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor zu schaffen, der bei einfacher Konstruktion mindestens zwei unterschiedliche Abstände eines davor befindlichen Gegenstandes unterscheidet. Auch ist es Aufgabe der Erfindung, einen Sensor zu schaffen, der auf einfache Weise abschaltbar ist, ohne einen zusätzlichen Schalter zu benötigen.The object of the invention is to provide a sensor that is simpler Construction at least two different distances from one in front Object differs. It is also an object of the invention to provide a sensor create that can be easily switched off without an additional switch to need.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger ein Signal erhält.This object is achieved in that the receiver in one are arranged in such a way that at a distance from the sensor Object / hand more, especially two receivers receive a signal and at one / one object / hand close to the sensor, in particular only one Receiver receives a signal.

Bei einer solchen Konstruktion ist der Sensor dadurch abschaltbar, daß ein Gegenstand, insbesondere eine Hand sehr nahe an den Sensor herangeführt wird, insbesondere wird der Sensor durch den Gegenstand bzw. die Hand kurzzeitig abgedeckt. Dies führt dazu, daß der Sensor einen von der üblichen Entfernungsmessung unterschiedliches Signal erhält, daß eine Elektronik zugeführt wird und eine zusätzliche Funktion erzeugen, insbesondere Einschalten kann. So kann diese zusätzliche Funktion dazu führen, daß ein Einschalten bzw. Öffnen des Ventils einer Wasserarmatur für eine bestimmte Zeit verhindert wird. Das Ende dieses bestimmten Zeitraumes kann dadurch eintreten, daß entweder eine vorbestimmte Zeit/Dauer abläuft, oder aber ein erneutes Einschalten des Sonderzustandes durch große Annäherung, bzw. Abdeckung durch einen Gegenstand oder durch eine Hand nochmals erfolgt.With such a construction, the sensor can be switched off in that a Object, in particular a hand is brought very close to the sensor, in particular, the sensor is briefly affected by the object or hand covered. This causes the sensor to be of the usual type Distance measurement receives a different signal that electronics supplied and can generate an additional function, in particular switching on. So can this additional function lead to the fact that switching on or opening the Valve of a water valve is prevented for a certain time. The end this particular period can occur that either a predetermined time / duration expires, or a renewed switching on of the Special condition due to close proximity, or coverage by one Object or done again by one hand.

Die gleichen Vorteile und Wirkungen werden alternativ dadurch erreicht, daß die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger ein Signal erhält und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger ein Signal erhalten.The same advantages and effects are alternatively achieved in that the Receivers are arranged in such a way that at / from the sensor more distant object / hand less, especially only one receiver Receives signal and with an object / hand close to the sensor, in particular two receivers receive a signal.

Eine weitere vorteilhafte Alternative ist gegeben, wenn die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand ein Empfänger oder erste Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand ein anderer oder andere Empfänger ein Signal erhalten. Another advantageous alternative is when the receiver is in a are arranged in such a way that at a distance from the sensor Object / hand a receiver or first receiver receive a signal and at an object / hand close to the sensor another or another Receivers receive a signal.

Ferner wird alternativ vorgeschlagen, daß zwei oder mehr Sender verschieden stark abstrahlen, so daß ein Empfänger oder mehr Empfänger bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand von weniger Sendern, insbesondere nur von einem Sender ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand von mehr Sendern, insbesondere von zwei Sendern ein Signal erhalten. Jeder dieser vier Alternativen führt zu denselben Vorteilen.Furthermore, it is alternatively proposed that two or more transmitters have different strengths radiate so that a receiver or more receivers at one from the sensor more distant object / hand from fewer transmitters, especially only from receive a signal from a transmitter and at a sensor close to it Subject / hand from more transmitters, especially from two transmitters a signal receive. Each of these four alternatives leads to the same advantages.

Für eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß der/die Sender neben dem/den Empfänger(n) im Sensor angeordnet sind und zwischen dem/den Sender(n) und dem/den Empfänger(n) Trennwände angeordnet sind.For a particularly advantageous embodiment it is proposed that the Transmitter next to the receiver (s) are arranged in the sensor and between the transmitter (s) and the receiver (s) are arranged partition walls.

Hierbei kann mindestens eine zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand zur Sensorvorderseite hin eine geringere Länge aufweist, als eine zweite zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand.Here, at least one can be between the recipient (s) and the Transmitter (s) located wall to the front of the sensor a shorter length as a second between the receiver (s) and the transmitter (s) located wall.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die vom Sender abgegebenen und vom Empfänger aufgenommenen Strahlen im Infrarotbereich liegen. Auch ist es von Vorteil, wenn bei zwei oder mehr Sendern diese abwechselnd Signale abgeben.It is preferably proposed that the emitted by the transmitter and the Received rays are in the infrared range. It is also from This is an advantage if two or more transmitters alternately emit signals.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung wird geschaffen, wenn bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand das vom Sensor erzeugte, einer Elektronik zugeführte Signal einen Sonderzustand, insbesondere ein Abschalten, der zu steuernden Vorrichtung erzeugt. Hierbei kann der Sonderzustand ein Abschalten der Steuerung eines Ventils und/oder ein Öffnen eines Ventils verhindern.A particularly advantageous application is created when the Sensor near object / hand that is generated by the sensor, an electronics supplied signal a special state, in particular a shutdown, the controlling device generated. Here, the special state can turn off the Prevent control of a valve and / or opening of a valve.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAdvantageous embodiments of the invention are shown schematically in the drawing Section shown and are described in more detail below. Show it

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Sender und zwei Empfängern, bei dem bei einer Normal-Entfernung beide Empfänger Strahlen empfangen und bei starker Annäherung nur noch ein Empfänger Strahlen empfängt; Fig. 1 and 2, a first embodiment with a transmitter and two receivers receive both the receiver beam in which, when a normal-range and receives only one receiver beam with strong approximation;

Fig. 3 bis 6 ein zweites Ausführungsbeispiel bei dem bei Normal-Entfernung ein Empfänger und bei starker Annäherung beide Empfänger Strahlen empfangen; FIGS. 3 to 6 show a second embodiment in which strong at normal distance, a receiver and when approaching receive both receiver beam;

Fig. 7 und 8 ein drittes Ausführungsbeispiel bei dem aufgrund von vor den Empfängern vorgesetzten Linsen bei Normal- Entfernung beide Empfänger und bei starker Annäherung nur ein Empfänger Strahlen empfängt;Receives Figures 7 and 8, a third embodiment in which on the basis of preset before the receivers lenses at normal distance both receivers and strong approximation only one receiver beam.

Fig. 9 und 10 ein viertes Ausführungsbeispiel mit zwei Sendern und einem Empfänger, bei dem in Normal-Entfernung der Empfänger nur von einem Sender und bei starker Annäherung der Empfänger von beiden Sendern Strahlen empfängt. FIGS. 9 and 10 a fourth embodiment with two transmitters and a receiver that receives wherein in normal removal of the receiver from a transmitter only and in strong convergence of the receiver stations from both beams.

In den drei Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 8 weist der Sensor 1 einen Sender 2 und zwei Empfänger 3, 4 auf. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 liegt der Sender 2 zwischen den beiden Empfängern 3, 4 wobei die Sender und Empfänger jeweils durch eine Wand 5, 6 von einander getrennt sind. Die Wände 5, 6 und weitere Außenwände 7, 8 liegen zueinander parallel, so daß die zwischen den Wänden befindlichen Zwischenräume sich zur Vorderseite des Senders 1 hin öffnen und damit der Sender 2 nach vorne abstrahlt und die Empfänger 3, 4 von vorne Strahlen empfangen können.In the three exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 8, the sensor 1 has a transmitter 2 and two receivers 3 , 4 . In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the transmitter 2 is located between the two receivers 3 , 4 , the transmitters and receivers each being separated from one another by a wall 5 , 6 . The walls 5 , 6 and other outer walls 7 , 8 are parallel to each other, so that the gaps between the walls open towards the front of the transmitter 1 and thus the transmitter 2 emits to the front and the receivers 3 , 4 can receive rays from the front ,

Nähert sich dem Sensor 1 ein Gegenstand 9, insbesondere eine Hand so werden die vom Sender 2 nach vorne abgegebenen Strahlen 10 vom Gegenstand, bzw. der Hand zum Sensor hin zurückreflektiert, so daß Strahlen 10 von beiden Empfängern 3, 4 empfangen werden. Dies führt zu einem bestimmten einer Elektronik zugeführten Signal, das beispielsweise das Ventil einer Wasserarmatur öffnet. Statt dessen können aber auch andere Funktionen einer Vorrichtung ein- oder ausgeschaltet werden.If an object 9 approaches the sensor 1 , in particular a hand, the rays 10 emitted forward by the transmitter 2 are reflected back by the object or the hand toward the sensor, so that rays 10 are received by both receivers 3 , 4 . This leads to a specific signal supplied to electronics, which for example opens the valve of a water fitting. Instead, other functions of a device can also be switched on or off.

Sobald der Gegenstand 9 sich dem Sensor 1 stark angenähert hat, insbesondere die Ein- und Austrittsöffnungen des Sensors 1 abdeckt, empfängt nur noch der Empfänger 3 Strahlen 10 vom Sender 2, da die zwischen dem Empfänger 3 und dem Sender 2 befindliche Wand 5 kürzer ausgeführt ist als die zwischen Sender 2 und Empfänger 4 angeordnete Wand 6. Es ist somit an der Vorderseite der 5 Wand ein Freiraum 11 gegeben, durch den Strahlen 10 den Empfänger 3 erreichen können. Dieser Sonderzustand, d. h. nur der Empfänger 3 und nicht der Empfänger 4 empfängt, führt zu einem abweichenden dem elektronischen Vorrichtung zugeführten Signal, daß eine andere Funktion erzeugt. Diese Funktion ist im Ausführungsbeispiel ein Abschalten des Senders oder ein spezieller Programmteil der Elektronik der dazu führt, daß das Ventil der Wasserarmatur nicht mehr geöffnet werden kann. Statt dessen können aber auch andere Funktionen erzeugt werden.As soon as the object 9 has come very close to the sensor 1 , in particular covering the inlet and outlet openings of the sensor 1 , only the receiver 3 receives beams 10 from the transmitter 2 , since the wall 5 located between the receiver 3 and the transmitter 2 is shorter is the wall 6 arranged between transmitter 2 and receiver 4 . There is therefore a free space 11 at the front of the 5 wall through which beams 10 can reach the receiver 3 . This special condition, ie only the receiver 3 and not the receiver 4 receives, leads to a different signal supplied to the electronic device that produces a different function. In the exemplary embodiment, this function is a switch-off of the transmitter or a special program part of the electronics which leads to the valve of the water fitting no longer being able to be opened. Instead, other functions can also be created.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 ist dem nach Fig. 1 und 2 ähnlich. Es unterscheidet sich von dem ersten nur dadurch, daß nicht durch eine unterschiedliche Wandlänge, sondern durch unterschiedliche Linsen 12, 13 dafür gesorgt wird, daß bei Normal-Entfernung beide Empfänger 3, 4 Strahlen empfangen während bei einer starken Annäherung nur noch ein Empfänger 3 empfängt.The embodiment of FIGS. 7 and 8 is similar to that of FIGS. 1 and 2. It differs from the first only in that it is ensured not by a different wall length, but by different lenses 12 , 13 that both receivers 3 , 4 receive beams at normal distance, while only one receiver 3 receives at a close proximity ,

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 6 unterscheidet sich von denen nach Fig. 1 und 2 dadurch, daß die beiden Empfänger 3, 4 nicht durch eine Wand voneinander getrennt sind, sondern im selben Raum liegen und nur zwischen diesem Raum und dem Sender 2 eine Wand 6 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform weichen die Schaltpunkte der Ausgangspegel der Empfänger 3, 4 so voneinander ab, daß bei einem bestimmten Abstand ein Empfänger ein gültiges Signal und bei dem anderen Abstand ein weiterer Empfänger ein gültiges Signal erkennt. Es werden somit wiederum zwei unterschiedliche Signale erzeugt und einer Elektronik zugeführt, um unter anderem die oben erwähnten Funktionen erzeugen zu können.The exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 6 differs from those according to FIGS. 1 and 2 in that the two receivers 3 , 4 are not separated from one another by a wall, but are in the same room and only between this room and the transmitter 2 a wall 6 is arranged. In this embodiment, the switching points of the output levels of the receivers 3 , 4 differ from one another in such a way that at a certain distance one receiver recognizes a valid signal and at the other distance another receiver recognizes a valid signal. In turn, two different signals are generated and supplied to an electronics unit, in order to be able to generate the functions mentioned above, among other things.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen dadurch, daß nur ein Empfänger 3 und zwei Sender 2a, 2b angeordnet sind. Der erste Sender 2a strahlt stärker ab als der zweite Sender 2b, so daß bei Normal-Entfernung der Empfänger 3 nur vom Sender 2a Strahlen erhält, während bei einer starken Annäherung der Empfänger 3 von beiden Sendern 2a, 2b Strahlen erhält. Hierdurch werden wiederum zwei unterschiedliche Signale für die oben genannten Wirkungen erzeugt. The fourth embodiment according to FIGS. 9 and 10 differs from those described so far in that only one receiver 3 and two transmitters 2 a, 2 b are arranged. The first transmitter 2 a radiates more strongly than the second transmitter 2 b, so that under normal distance of the receiver 3 only a beam received from the transmitter 2, as obtained with a strong convergence of the receiver 3 from both transmitters 2 a, 2 b rays , This in turn generates two different signals for the effects mentioned above.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, daß bei vollständigem Fehlen eines Gegenstandes/einer Hand die Strahlen der Sender 2 ins Leere gehen, bzw. nicht reflektiert werden und damit keine Funktion erfolgt.All versions have in common that in the complete absence of an object / a hand, the rays of the transmitters 2 go into space or are not reflected and therefore no function takes place.

Nicht dargestellte Ausführungen unterscheiden sich von den bisher beschriebenen dadurch, daß ein Empfänger 3 oder ein Empfänger 4 auch durch mehrere Empfänger, d. h. von zwei Empfängern, oder einer Gruppe von Empfängern gebildet sein kann. In gleicher Weise kann auch ein Sender 2, bzw. ein Sender 2a oder 2b wiederum jeweils von zwei, oder mehreren Sendern gebildet sein, die jeweils eine Gruppe bilden.Designs that are not shown differ from those described so far in that a receiver 3 or a receiver 4 can also be formed by a plurality of receivers, ie by two receivers, or a group of receivers. In the same way, a transmitter 2 , or a transmitter 2 a or 2 b, can each be formed by two or more transmitters, each of which forms a group.

Claims

1. Sensor ( 1 ) for controlling a device, in particular a water fitting with an electronic control, in particular the water outlet with at least one transmitter ( 2 ) emitting rays and at least one receiver ( 3 , 4 ) receiving the rays, the rays emanating from the sensor from an object ( 9 ), in particular a hand, located in front of the device, in particular the fitting, can be reflected back to the receiver, characterized in that the receivers ( 3 , 4 ) are arranged in such a way that one of the sensors object ( 9 ) / hand more distant, in particular two receivers ( 3 , 4 ) receive a signal and one / object less / hand less, in particular only one receiver ( 3 ) receives a signal.

2. Sensor ( 1 ) for controlling a device, in particular a water fitting with an electronic control, in particular the water outlet with at least one transmitter ( 2 ) emitting rays and at least one receiver ( 3 , 4 ) receiving the rays, the rays emanating from the sensor from an object ( 9 ), in particular a hand, located in front of the device, in particular the fitting, can be reflected back to the receiver, characterized in that the receivers ( 3 , 4 ) are arranged in such a way that one of the sensors more distant object ( 9 ) / hand less, in particular only one receiver ( 3 ) receives a signal and one / one more sensor / hand more, in particular two receivers ( 3 , 4 ) receive a signal.

3. Sensor ( 1 ) for controlling a device, in particular a water fitting with an electronic control, in particular the water outlet with at least one transmitter ( 2 ) emitting rays and at least one receiver ( 3 , 4 ) receiving the rays, the rays emanating from the sensor can be reflected back from an object ( 9 ), in particular a hand, in front of the device, in particular the fitting, to the receiver, characterized in that the receivers are arranged in such a way that an object ( 9 ) / A receiver ( 3 ) or first receiver receives a signal and another or another receiver ( 4 ) receives a signal in the case of an object ( 9 ) / hand close to the sensor.

4. Sensor ( 1 ) for controlling a device, in particular a water fitting with an electronic control, in particular the water outlet with at least one transmitter ( 2 ) emitting rays and at least one receiver ( 3 , 4 ) receiving the rays, the rays emanating from the sensor from an object ( 9 ), in particular a hand, located in front of the device, in particular the fitting, can be reflected back to the receiver, characterized in that two or more transmitters ( 2 a, 2 b) emit different intensities, so that a receiver ( 3 receive) or more receivers in a / an object farther from the sensor (9) / hand of less transmitters, particularly only one transmitter (2 a), a signal and a / a sensor near object / hand from more transmitters, particularly received a signal from two transmitters ( 2 a, 2 b).

5. Sensor according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the transmitter (s) next to the receiver (s) in the Sensor are arranged and between the transmitter (s) and the / the Receiver (s) partitions are arranged.

6. Sensor according to claim 5, characterized in that at least one between the receiver (s) and the transmitter (s) located wall towards the front of the sensor has a shorter length than one second wall between the receiver (s) and the transmitter (s).

7. Sensor according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the emitted by the sender and by the receiver recorded rays are in the infrared range.

8. Sensor according to one of the preceding claims, characterized characterized in that with two or more transmitters these alternately Emit signals.

9. Sensor according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an object / hand close to the sensor the signal generated by the sensor and supplied to electronics has a special state, in particular a shutdown of the device to be controlled is generated.

10. Sensor according to claim 9, characterized in that the special condition, switching off the control of a valve and / or opening of a valve prevented.