非接触式感应开关的制作方法

本发明涉及开关控制领域，具体地涉及非接触式感应开关。

背景技术：

现有非接触感应开关主要基于红外技术，主要的原理如下：开关设备主动发射红外线，红外线遇到外界物体阻挡后发生反射，开关设备上的红外接收器探测反射回来的红外线，转换为电信号后，控制开关的打开和关闭。如感应水龙头里的红外感应开关，冲水马桶的红外感应开关等。

现有红外感应开关存在容易误触发的缺点。如在洗手间里，人实际未使用小便器，而只是经过上述小便器时，容易触发基于红外感应的冲水开关，导致水资源浪费。这主要是由于红外感应器对其感应范围内的红外信号都会响应，而无法判断是否正在使用了相关设备。并且，基于反射的红外感应开关，也会因红外线反射角度的问题导致，即使使用才在使用相关设备时，红外感应开关也不能准确及时地触发，现实生活中，也经常遇到当人手伸到红外感应开关下时，红外感应开关也不能立及触发，通常需要调整手的角度，才能使感应开关触发。此外，现有技术中的红外感应器较难精确触发。如在洗手时，由于使用者不知道红外感应所在的位置，因此，人将手放到红外感应水龙头下，一般得前后左右晃动手才能触发开关，打开水龙头，在使用红外感应的干手机时，也要前后左右晃动手才能触发开关，打开干手机。

以上这些现有的红外感应开关均会给使用者带来不便。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的误触发以及不能准确触发的问题，提供非接触式感应开关，该感应开关能够有效避免误触发，并且使用方便。

为了实现上述目的，本发明提供一种非接触式感应开关，该感应开关包括：开关模块；可见光发射模块，用于发出可见光；光接收模块，用于接收所述可见光，并将所述可见光处理为电信号；以及处理模块，用于根据所述电信号控制所述开关模块开关。

其中，所述光接收模块包括：光电检测器，用于将接收到的可见光转化为电信号；以及处理电路，用于处理所述电信号。

其中，所述处理电路包括：放大电路、滤波电路以及比较电路。

其中，所述可见光发射模块和所述光接收模块相对地设置。

其中，所述可见光发射模块与所述光接收模块之间的距离为1-10cm。

其中，所述可见光发射模块包括：可见光光源；以及驱动电路，用于发出驱动信号，以控制所述可见光光源发出所述可见光。

其中，所述驱动信号为高电平信号、低电平信号、高低电平混合信号或预定频率的方波信号。

其中，当所述光接收模块接收到所述可见光时，所述处理模块控制所述开关模块关闭，当所述光接收模块未接收到所述可见光时，所述处理模块控制所述开关模块开启；所述处理模块根据所述光接收模块输出的电信号的频率判断是否接收到所述可见光。

其中，当所述光接收模块未接收到所述可见光的状态维持预定时间时，所述处理模块控制所述开关模块开启。

其中，所述开关模块包括继电器。

通过上述技术方案，可见光发射模块持续地发出可见光，因而容易判断感应区域，并且所述感应开关的感应区域被限定在一定范围内，并且所述感应开关还能极大减少外界的干扰，从而能够保证感应控制的准确性，可以极大地降低感应开关的误触发率，当使用者将手或其他物体放入上述区域时，即可开启或关闭开关。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的非接触式感应开关的结构框图；

图2是根据本发明一实施例的非接触式感应开关中可见光发射模块的结构框图；

图3是根据本发明一实施例的非接触式感应开关中光接收模块的结构框图；

图4是根据本发明一实施例的非接触式感应开关的结构示意图；以及

图5和图6是表示根据本发明一实施例的非接触式感应开关中驱动信号及与其对应的可见光的示意图

附图标记说明

110：可见光发射模块120：光接收模块

130：处理模块140：开关模块

210：可见光光源220：驱动电路

310：光电检测器320：放大电路

330：滤波电路340：比较电路

1/2/3：组件

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明一实施例的非接触式感应开关的结构框图。如图1所示，该感应开关包括：开关模块140；可见光发射模块110，用于发出可见光；光接收模块120，用于接收所述可见光，并将所述可见光处理为电信号；以及处理模块130，用于根据所述电信号控制所述开关模块开关。处理模块同时还可以控制可见光发射模块发出可见光。

图2是根据本发明一实施例的非接触式感应开关中可见光发射模块的结构框图。所述可见光发射模块可以优选地包括：所述可见光光源210；以及驱动电路220，用于发出驱动信号，以控制所述可见光光源发出所述可见光。

所述可见光光源210可以包括led灯、白炽灯、节能灯、荧光灯等，但本发明并不限于此，任何发出可见光的装置均可作为本发明中的可见光光源。

所述驱动信号经过驱动电路220加载到可见光上，驱动可见光光源发出可见光。如图5所示，驱动信号可以是高电平信号，或者低电平信号，高电平信号或低电平信号可以起到触发的作用，例如，驱动电路220可以配置为当期驱动控制端接收到高电平或低电平时，输出高电平，从而使可见光光源210发光。

作为一种优选的实施方式，如图6所示，驱动信号可以为高低电平混合的信号，或者一定频率的方波信号等。此时，采用具有一定规律和特点的信号，如高低电平混合的信号，或一定频率的方波信号等，有利于提高抗环境光干扰能力。上述电信号可以从设备的处理模块部分输出。

图3是根据本发明一实施例的非接触式感应开关中光接收模块的结构框图。如图3所示，所述光接收模块包括：光电检测器310，用于将接收到的可见光转化为电信号，光电探测器可以采用光电二极管、光电三极管、光敏电阻等，但本发明并不限于此；以及处理电路，用于处理所述电信号。

所述处理电路还可以优选地包括：放大电路320、滤波电路330以及比较电路340。

开关模块140可以优选地包括继电器，也可以包括可控硅等开关器件，这些都在本发明的范围之内。当所述光接收模块120接收到可见光发射模块110发出的可见光时，所述处理模块可以控制所述开关模块关闭，当所述光接收模块未接收到所述可见光时，所述处理模块控制所述开关模块开启。例如，可以设置为当接收模块接收到所述可见光时，继电器打开，开关模块被关闭，而当在可见光发射模块110和光接收模块130之间有遮挡物，光接收模块120不能接收到所述可见光时，处理模块控制继电器闭合，从而开关模块打开。

此时，光电检测器310接收可见光，并将可见光转换为电信号，该电信号经过放大电路320放大和滤波电路330滤波处理后，得到更有利于后续处理的电信号，比较电路340进一步将经滤波处理后的电信号转换为适合处理模块处理的数字信号。

例如，当所述驱动信号为如图6所示的高低电平混合电路或具有一定频率的方波信号时，驱动电路220根据这样的驱动信号驱动可见光光源发出具有一定频率或一定规律的可见光，该具有一定频率或一定规律的可见光可以是肉眼可感知的微闪烁的可见光，也可以是肉眼不能感知到闪烁的可见光。该具有一定频率或一定规律的可见光由光电检测器接收后，会被转换为具有一定频率或一定规律的电信号，该电信号经比较电路340处理后，将处理的结果输出给处理模块130，处理模块可根据比较电路340的处理结果判断当前接收到的可见光的频率或是否具有其它规律。例如，处理模块可以在从光接收模块输出的被处理这后的电信号后，根据检测到上升沿或下降沿的时间间隔，以及在预定时间内检测到的上升沿或下降沿的数量，来判断当前是否接收到与高低电平混合信号或方波信号相对应的可见光。由此，处理模块可以在判断当前接收的可见光具有一定频率或规律时，判断已接收到所述可见光发射模块110发出的可见光。

由此，可以减少因环境中的可见光带来的干扰，避免误触发，例如，当使用在水龙头上时，能够避免卫生间的灯打开、手电筒照射或阳光照射、闪光灯等使感应开关触发，而使水龙头打开，从而能够避免浪费水资源。

进一步地，还可以设置为光处理模块判断已接收到预定周期数的可见光时，判断为接收到可见光发射模块110发出的可见光，从而能进一步地提高所述感应开关的控制确准性。

也可优先地设置为，当所述光接收模块未接收到所述可见光的状态维持预定时间时，所述处理模块控制所述开关模块开启。

图4是根据本发明一实施例的非接触式感应开关的结构示意图。如图4所示，本发明的非接触式感应开关的结构可以为包括组件1、组件2和组件3。处理模块和开关模块可以设置在组件3中，组件1和组件2可以分别设置可见光发射模块和光接收模块。其中组件1和组件2面对面放置，并优选地处于同一个水平面上，组件1和组件2放置在组件上上面，组件1和组件2之间有一个凹槽，且它们之间的距离至少可以放得下一根手指。

此时，如图4所示，所述可见光发射模块和所述光接收模块可以相对地设置。

其中，所述可见光发射模块与所述光接收模块之间的距离优选为1-10cm，以使所述感应开关能够更方便地应用于洗手台、卫生间冲水装置等日常生活领域，并且，在该距离范围内，感应开关受到环境因素的扰也可降至较低的水平。当然，可见光发射模块与光接收模块之间的距离也可以更大，只要该距离能使光接收模块可以接到可见光发射模块发出的可见光即可，例如，15cm、20cm、1m等，但随着距离增加，受到干扰的可能性也越大。

以下以图4中的结构为例，说明在实际应用中，所述感应开关的工作原理。其中，可见光发射模块设置于组件1中，可见光接收模块设置于组件2中。

使用所述感应开关时，组件1不断向组件2发送可见光信号，组件2接收到可见光信号后，将光信号转换为电信号，将电信号输出给组件3中的处理模块。组件3中的处理模块判断得知组件2一直有收到组件1发出的可见光信号，于是使继电器处于打开状态，即开关被关闭。

当使用者将手或其他物体放在组件1和组件2之间一段时间时，这段时间组件2未接收到可见光信号，组件2未能发出含有可见光信号信息的电信号。于是，组件3中的处理模块经过运算判断有一段时间未能接收到可见光信号，因此，判断组件1和组件2之间曾被物体挡住一段时间，于是感应开关使继电器导通，即开关的被开启。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。