[发明专利]自动水龙头

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够通过探测手的动作，自动开启、关闭放水的自动水龙头。

背景技术

现有技术中，安装在盥洗室瓷器水池上的水龙头体内，有一个用来探测手的动作的手传感器。

上述水龙头中，通常在水龙头的端部有一个出水口。而且，出水口的方向向下，从而向下出水。

另外，手传感器通常安装在出水口的附近，而且传感器传感方向的轴线大体上沿平行方向偏离放水的方向。这种手传感器结构可能会使瓷器被错误地当作手来探测。

为了避免这种检测瓷器的错误，有一种方法是将手传感器安装在龙头体安装底座部分的附近。这样，传感器传感方向从出水口的出水方向略微偏向右侧或左侧，从而放出的水不会被探测到。然而这种传感器结构在某些情况下，即使手伸到水流中，自动水龙头也不会工作。

另一方面，如果传感器传感方向的轴线朝向放出的水，因为放出的水被当作手来探测，结果使水无法关闭。

另外，在现有技术的自动水龙头中，因为水龙头出水口的放水方向指向下方，所以洗手的空间必须靠近后侧(水龙头安装底座部分一侧)。

所以，使用者洗手时，因为靠近指端的空间较窄，且使用者无法感觉水已足够多地落到他的手掌上，放水量会不知不觉地增大，使水白白浪费掉了。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种只准确地探测手而不会错误地检测水流或水池的自动水龙头。另外，本发明的另一个目的在于提供一种在装有自动水龙头的水池内提供足够大洗手空间的自动水龙头。

为此，本发明的第一个发明点在于提供一种自动水龙头，其手传感器在洗手空间内探测手的存在与否，从而自动开启和关闭出水口放水，其中，手传感器包含：一将信号波传送到方向朝向洗手空间的发送区的发射器；一从方向也朝向洗手空间的接收区接收反射的信号波的接收器；由发射区和接收区的空间重叠部分形成的检测区，调整光发射区和光接收区中的至少一个，从而与出水口的放水方向相交。

按照本发明的这一自动水龙头，每当手伸到出水口的前方，就能有把握地探测到手而开启放水。

另外，最好使发送区或接收区的轴线和水流轴线之间的夹角θ小于70长，在这一角度下，因为与来自手的反射信号电平相比，可以更大地减小来自放水的反射信号电平，所以可以降低放出的水被错误地检测为手的机率。

或者，为了消除错误检测，最好使所述发射器或所述接收器与出水口之间的距离较长，从而使从出水得到的反射信号波的方向偏离所述接收器。如果这一距离足够长，则即使其轴向和出水方向之间的夹角为80度(接近于成直角)，也不会产生问题。

另外，为了防止错误的检测，最好在管道中配备一种水流校直元件，把水引向出水口，从而不管出水口的出水流速如何，都形成光滑的棒形水流。或者，最好在管道中配备一种喷洒出水口出水的喷水元件，将水引向出水口。如果放出的水呈棒形，信号波可以顺利地通过放出的水。水被喷洒时，信号波就被散射了。与从手上反射的情况相比，这两种情况都会显著地减小反射的信号电平。

本发明的第二个发明点在于，提供一种用一种非接触反射型的有源传感器，通过探测手的存在与否来自动开启和关闭出水的自动水龙头，它包含：统计运算装置，用来周期性地抽取代表有源传感器反射信号电平的数据，并在含有抽样得到的更新数据的多个连续数据基础上，计算至少一个统计值；以及鉴别装置，用来根据上述统计值，鉴别手的存在与否，开启和关闭放水。

在这种自动水龙头中，因为手的存在与否可以根据抽取反射信号电平得到的统计值来鉴别，所以可以通过减小外部干扰或反射信号分量中噪声的影响，可靠地获取代表手的存在与否之间或放出的水的各种不同情况差别的数据。因而，可以通过消除放出的水和水池的反射信号电平，更加精确地检测手的存在与否。

取平均值、方差值和标准偏差值之中的至少一个作为所述的统计值。

在一种较佳实施例中，平均值被确定为代表不存在手和出水的参考电平，其条件是水被关闭时得到的方差小于某一常数值。另外，手的存在与否是根据平均值和参考值之间的比较结果以及方差值和某一预定阈值之间比较结果来确定的。

另外，还可以通过确定作为参考电平的平均值来鉴别手的存在与否，其条件是，水被关闭时的最新数据和平均值之间的差落在一常数范围内并根据最新数据和参考电平之间的比较结果。

另外，为了在手伸出时提高出水开启的响应特性，最好在水被关闭时，根据统计值检测反射信号电平的有效扰动，并增高取样频率。