一种自动感应装置、自动感应冲水系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫浴设备相关技术领域，特别是一种自动感应装置、自动感应冲水系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]现有的自动感应冲水系统，例如装有自动感应器的小便斗等，采用的是红外传感器进行距离检测，并通过控制器控制冲水装置的冲水电磁阀的开启或关闭，从而达到自动冲水的目的。通常的方法是检测红外反射的强度，来判断用户到冲水装置的距离，这一方法的主要弊端是红外反射的强度除了和用户到冲水装置的距离有关，还同用户着装颜色、材质有很大关系，这就导致判断不准确。同时，采用红外传感器，必然有一个具有一定透明度的红外光收发窗口，很难与外观融合在一起。
[0003]现有的自动感应冲水系统，也一直没有采用具有收发一体探头的超声波距离传感器代替红外传感器。其原因在于使用具有收发一体探头的超声波距离传感器都有一个检测盲区，原因是探头在收到驱动信号，产生谐振，当外加信号停止后，探头持续阻尼振荡，超声波距离传感器的阻尼比较小，持续振荡会比较长，导致电路无法立刻切换到接收状态。一般的超声波距离传感器的检测盲区为25-30cm。因此，当用于自动感应冲水系统，例如小便斗时，容易会对习惯贴近冲水装置的用户产生误判。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术的自动感应冲水系统测量不准确，容易造成误判的技术问题，提供一种自动感应装置、自动感应冲水系统及其控制方法。
[0005]一种自动感应装置，包括:控制器、具有收发一体探头的超声波距离传感器、电子开关;
[0006]所述收发一体探头的两个引脚与所述控制器连接，所述控制器控制所述收发一体探头发送超声波信号，并测量所述收发一体探头发送的超声波信号与收到的回波信号之间的时间差；
[0007]所述电子开关的输入端与所述控制器连接，所述电子开关的两个输出端分别与所述收发一体探头的两个引脚连接，所述控制器控制所述电子开关的两个输出端连通或者断开；
[0008]所述控制器还与冲水装置的冲水电磁阀连接，所述控制器根据所述时间差的变化控制所述冲水电磁阀开启或关闭。
[0009]一种自动感应冲水系统，包括:控制器、具有收发一体探头的超声波距离传感器、电子开关和冲水装置；
[0010]所述收发一体探头的两个引脚与所述控制器连接，所述控制器控制所述收发一体探头发送超声波信号，并测量所述收发一体探头发送的超声波信号与收到的回波信号之间的时间差；
[0011]所述电子开关的输入端与所述控制器连接，所述电子开关的两个输出端分别与所述收发一体探头的两个引脚连接，所述控制器控制所述电子开关的两个输出端连通或者断开；
[0012]所述控制器与所述冲水装置的冲水电磁阀连接，所述控制器根据所述时间差的变化控制所述冲水电磁阀开启或关闭。
[0013]一种自动感应装置的控制方法，所述自动感应装置包括:控制器、具有收发一体探头的超声波距离传感器、电子开关和冲水装置；所述收发一体探头的两个引脚与所述控制器连接；所述电子开关的输入端与所述控制器连接，所述电子开关的两个输出端分别与所述收发一体探头的两个引脚连接；所述控制器还与冲水装置的冲水电磁阀连接；
[0014]所述控制方法包括:
[0015]步骤81，控制器控制所述收发一体探头发送超声波信号，并记录当前时间为第一时间；
[0016]步骤82，控制器控制所述电子开关的两个输出端连通；
[0017]步骤83，当所述收发一体探头的阻尼振荡停止后，控制器控制所述电子开关的两个输出端断开；
[0018]步骤84，控制器获取所述收发一体探头收到的回波信号，记录当前时间为第二时间；
[0019]步骤85，控制器计算第二时间与第一时间的时间差，如果所述时间差小于预设的阈值，则保存标记为有人使用，延时预设检测时间后执行步骤81，否则执行步骤86 ；
[0020]步骤86，控制器对标记进行检查，如果标记保存为有人使用，则控制器控制所述冲水电磁阀开启，并保存标记为无人使用，延时预设检测时间后执行步骤81，否则控制器控制所述冲水电磁阀关闭，并保存标记为无人使用，延时预设检测时间后执行步骤81。
[0021]本发明通过控制器计算超声波距离传感器发送的超声波信号与收到的回波信号之间的时间差，判断是否用户接近冲水装置，从而控制冲水装置的冲水电磁阀开启或者关闭。同时，由于对超声波距离传感器的两个引脚采用了电子开关控制通断，因此能大大增加超声波距离传感器探头的振荡阻尼，使振荡立即停止，降低超声波距离传感器的检测盲区，从而将超声波距离传感器有效地应用于自动冲水系统。同时，由于采用了超声波距离传感器，因此相对于采用红外传感器的自动冲水系统，避免受使用者着装颜色影响感应距离，使得检测更为准确，避免故障。而且设置超声波距离传感器的感应窗口还可以采用任意颜色，使得自动冲水系统更为美观实用。
【附图说明】
[0022]图1为本发明一种自动感应装置的结构模块图；
[0023]图2为本发明一种自动感应冲水系统一个例子中，控制器、超声波距离传感器和电子开关的电路图；
[0024]图3为本发明一种自动感应冲水系统的结构模块图；
[0025]图4为本发明一种自动感应冲水系统的一个小便器例子的正视图；
[0026]图5为本发明一种自动感应冲水系统的一个小便器例子的剖面图；
[0027]图6为本发明一种自动感应冲水系统的一个座便器例子的结构图不意图；
[0028]图7为本发明一种自动感应冲水系统的一个蹲便器例子的结构图示意图；
[0029]图8为本发明一种自动感应装置的控制方法的工作流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0031]如图1所示为本发明一种自动感应装置的结构模块图，包括:控制器11、具有收发一体探头121的超声波距离传感器12、电子开关13 ；
[0032]所述收发一体探头121的两个引脚与所述控制器11连接，所述控制器11控制所述收发一体探头121发送超声波信号，并测量所述收发一体探头121发送的超声波信号与收到的回波信号之间的时间差；
[0033]所述电子开关13的输入端与所述控制器11连接，所述电子开关13的两个输出端分别与所述超声波距离传感器12的两个引脚连接，所述控制器11控制所述电子开关13的两个输出端连通或者断开；
[0034]所述控制器11还与冲水装置14的冲水电磁阀141连接，所述控制器11根据所述时间差的变化控制所述冲水电磁阀141开启或关闭。
[0035]采用超声波感应技术，通过定时发射固定频率的超声波，并检查其回波信号，用控制器测量发送第一个超声波信号(即第一个驱动脉冲的上升沿起)与收到的第一个回波信号(即第一个矩形回波的上升沿止)之间的时间t，用户到冲水装置的距离d=vt/2 (V为超声波在空气中速度)。控制器再根据用户到冲水装置的距离，确定冲水的动作时机。
[0036]在其中一个实施例中，所述电子开关13为隔离双向光藕。
[0037]作为一个例子，如图2所示为本发明一种自动感应冲水系统一个例子中，控制器、超声波距离传感器和电子开关的电路图。其中，电子开关采用隔离双向光藕S2S3实现，而控制器具体可以单片机实现，具体包括:
[0038]三极管Q1、变压器Tl、收发一体探头LS1、隔离双向光藕S2S3,其中单片机的一个端口与三极管Ql的栅极G连接，向三极管Ql发送超声波发射控制信号，三极管Ql的源极S接地，三极管Ql的漏极D与变压器Tl的一次线圈的引脚T12连接，变压器Tl的一次线圈的另一引脚Tll与电源VCC连接，变压器Tl的二次线圈的引脚T13和T14与收发一体探头LSl的两个引脚连接，且单片机的另一个端口与变压器Tl的二次线圈的引脚T13连接，接收超声波接收信号，变压器Tl的二次线圈的另一引脚T14接地。单片机还有一个端口与光耦S2S3输入端的引脚S2S32连接，光耦S2S3输入端的引脚S2S31接电源VCC，光耦S2S3输出端的引脚S2S33和S2S34分别与收发一体探头LSl的两个引脚连接。单片机输出盲区控制信号，控制光耦S2S3输出端连通或断开。当单片机盲区控制信号为高电平时，光藕S2S3输出端断开，即S2S33和S2S34断开，当盲区控制信号为低电平时，光藕S2S3输出端导通，使收发一体探头LSl的两个引脚短路，大大增加了探头的振荡阻尼，使振荡立即停止。振荡停止后，单片机盲区控制信号输出高电平，使得光藕S2S3输出端断开。
[0039]如图3所不为本发明一种自动感应冲水系统的结构I旲块图，包括:控制器31、具有收发一体探头321的超声波距离传感器32、电子开关33和冲水装置34 ；
[0040]所述收发一体探头321的两个引脚与所述控制器31连接，所述控制器31控制所述收发一体探头321发送超声波信号，并测量所述收发一体探头321发送的超声波信号与收到的回波信号之间的时间差；
[0041]所述电子开关33的输入端与所述控制器31连接，所述电子开关33的两个输出端分别与所述超声波距离传感器32的两个引脚连接，所述控制器31控制所述电子开关33的两个输出端连通或者断开；
[0042]所述冲水装置34的冲水电磁阀341与所述控制器31连接，所述控制器31根据所述时间差的变化控制所述冲水电磁阀341开启或关闭。
[0043]在其中一个实施例中，所述电子开关33为隔离双向光藕。
[0044]在其中一个实施例中，所述冲水装置为小便器，所述收发一体探头设置在所述小便器的小便斗上。
[0045]作为一个例子，如图4所述为本发明一种自动感应冲水系统的一个小便器例子的正视图，如图5所述为本发明一种自动感应冲水系统的一个小便器例子的剖面图。具体包括:
[0046]陶瓷件41、收发一体探头42、控制器43、冲水电磁阀44，其中，陶瓷件41设置在地面45上方，收发一