一种光感应探头及智能卫浴设备的制作方法

1.本实用新型属于探头技术领域，具体地涉及一种光感应探头和智能卫浴设备。


背景技术：

2.光感应探头，如红外感应探头，具有结构简单灵活、体积小、重量轻、成本低、对环境无特殊要求的优点，已广泛应用于智能感应龙头、智能大小便器等卫浴产品中。现有的光感应探头有反射光强度确定距离的普通红外测距探头、tof(飞行时间time of flight)测距探头和光学式三角测距探头。
3.普通红外测距探头是通过接收的反射光的能量来确定距离，所以普通红外测距探头对反射物体的反射率息息相关，在实际使用中，在不同颜色和粗糙程度的反射物感应距离存在很大的不同。
4.tof测距探头采用的是红外光，当光从物体上反射回传感器后，根据光的发射与接收的时间差，就可以计算出传感器与测量物体之间的距离；所以如果tof测距探头的探头壳表面特别明亮且非常靠近传感器，它会将太多的光散射到传感器中，并产生伪影和不必要的反射；如果传感器离探头壳表面较远，或者探头壳表面较粗糙时，光线可能会被多次反射，这些不必要的反射将给测量带来很大的不确定性；综合上面原理，tof测距探头虽可以解决反射物的反射率对距离的影响，但是对探头壳与tof测距模块的安装、探头壳生产工艺和探头壳使用环境要求很高(探头壳不能刮花、摩擦、有水珠)，要不然就会测试距离不正确，导致产品出问题。
5.光学式三角测距探头是根据反射光在接收器上的位置，再根据三角性相似和三角函数求出距离的。三角测距模块透镜面与探头壳表面很近的，在设计时可以控制探头壳的反射光不会照在三角测距模块透镜面上。所以光学式三角测距探头可以解决tof测距探头的探头壳生产、产品装配和探头壳使用存在的问题，也解决了反射物的反射率对距离的影响，但其功耗较大，无法达到国家标准。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种光感应探头用以解决上述存在的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种光感应探头，包括探头壳以及设置在探头壳内的线路板、基于反射光强度确定距离的红外测距组件和光学式三角测距模组，红外测距组件和光学式三角测距模组分别与线路板电连接，探头壳的前壁设有对应于红外测距组件和光学式三角测距模组的感应窗口。
8.进一步的，所述红外测距组件包括红外发射器和红外接收器，红外发射器和红外接收器设置在线路板的前表面上。
9.更进一步的，还包括隔光套，隔光套设有分别对应于红外发射器和红外接收器的出光孔和进光孔，隔光套抵触在探头壳的前壁的内表面上。
10.更进一步的，所述隔光套设有一朝向感应窗口的安装凹腔，光学式三角测距模组
固定设置在安装凹腔内。
11.进一步的，所述隔光套采用硅胶材料制成。
12.进一步的，所述探头壳的后壁开口设置，探头壳相对的两内侧壁上设有卡扣，线路板通过卡扣卡固在探头壳内。
13.更进一步的，位于线路板后面的探头壳的腔体空间内还灌设有封装胶。
14.进一步的，所述探头壳采用透明塑料制成。
15.本实用新型还公开了一种智能卫浴设备，设有上述的光感应探头。
16.进一步的，该智能卫浴设备为智能感应龙头、智能小便器或智能大便器。
17.本实用新型的有益技术效果：
18.本实用新型可以解决反射物的反射率对距离的影响，实现精准的感应探测，且对探头壳的生产、产品装配和探头壳使用要求较低，易于实现，并降低了功耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型具体实施例的光感应探头的结构图；
21.图2为本实用新型具体实施例的光感应探头的另一视角的结构图；
22.图3为本实用新型具体实施例的光感应探头省略探头壳的结构图；
23.图4为本实用新型具体实施例的光感应探头的剖视图；
24.图5为本实用新型具体实施例的光感应探头的分解图。
具体实施方式
25.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
26.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
27.如图1-5所示，一种光感应探头，包括探头壳1以及设置在探头壳1内的线路板2、基于反射光强度确定距离的红外测距组件3和光学式三角测距模组4，红外测距组件3和光学式三角测距模组4分别与线路板2电连接，由线路板2控制红外测距组件3和光学式三角测距模组4进行相应工作，探头壳1的前壁设有对应于红外测距组件3和光学式三角测距模组4的感应窗口11，红外测距组件3和光学式三角测距模组4分别通过感应窗口11进行感应测距。
28.探头壳1的后壁开口设置，用于装配线路板2、红外测距组件3和光学式三角测距模组4等，结构简单，易于组装。探头壳1优选采用透明塑料制成，可以通过注塑成型，易于加工，成本低，但并不以此为限。
29.本具体实施例中，探头壳1优选采用透明pc(聚碳酸酯)材料制成，具有透光性好，耐磨等优点。但并不限于此，在一些实施例中，探头壳1也可以采用黑色、红色等其它非透明
的可透红外的材料制成。
30.本实施例中，探头壳1为长方体结构，由长边和宽边构成的两个壁分别为前壁和后壁，使得整体结构更合理紧凑，但并不限于此，在一些实施例中，探头壳1也可以是正方体、圆柱体等其它结构。
31.红外测距组件3包括红外发射器31和红外接收器32，红外发射器31和红外接收器32固定设置在线路板2的前表面上，使得结构更简洁，易于组装。红外发射器31可以采用红外发光二极管来实现，红外接收器32可以采用红外光敏二极管来实现，但并不以此为限。
32.该光感应探头还包括隔光套5，隔光套5罩设在红外发射器31和红外接收器32上，避免杂光对红外接收器32的干扰，提升测量准确性和可靠性。隔光套5抵触在探头壳1的前壁的内表面和线路板2的前表面上，易于组装。
33.隔光套5设有分别与红外发射器31对应的出光孔51和与红外接收器32对应的进光孔52，红外发射器31和红外接收器32分别位于出光孔51和进光孔52内，红外发射器31发射的光经过出光孔51后从感应窗口11出射出去，被反射回来的光穿过感应窗口11经过进光孔52传输至红外接收器32被接收，根据红外接收器32接收到的光强度判断待测物体的距离。
34.光学式三角测距模组4采用现有的光学式三角测距模组来实现，包括光发射器、发射透镜、接收透镜和位置检测受光元件等，更具体可以参考现有的光学式三角测距模组，此不再细说。
35.隔光套5设有一朝向感应窗口11的安装凹腔53，光学式三角测距模组4固定设置在安装凹腔53内，不仅结构简单，易于组装，且可以将其与红外测距组件3进行很好隔光，避免相互干扰，同时可以使光学式三角测距模组4更紧贴感应窗口11的内表面，减少探头壳1反射光的干扰。光学式三角测距模组4的输出端穿过隔光套5与线路板2通过插接进行电连接，拆装便捷。
36.本具体实施例中，隔光套2优选采用硅胶材料制成，易于制作，性能好，成本低，但并不以此为限，在一些实施例中，隔光套2也可以采用其它不透光材料制成。
37.探头壳1相对的两内侧壁上设有卡扣12，线路板2通过卡扣12卡固在探头壳1内且紧压隔光套5，采用该结构，易于产品的组装和拆卸维护。
38.优选的，卡扣12设置在平行于探头壳1长度方向的两内侧壁，且每个侧壁的卡扣数量为多个，如本实施例为3个，但并不限于此，使得线路板2的固定效果更好。当然，在一些实施例中，卡扣12的数量以及设置位置可以根据实际情况进行选择。
39.进一步的，本具体实施例中，位于线路板2后面的探头壳1的腔体空间内还灌设有封装胶(图中未示出)，以提升产品的防水性能，从而提高安全性和可靠性。
40.探头壳1的外侧壁还设有安装孔13，用于将探头壳1固定安装在相应的物体上。本具体实施例中，安装孔13的数量为2个，分别设置在垂直与探头壳1长度方向的两外侧壁上，使得安装固定更稳固，但并不限于此。
41.使用时，线路板2首先控制红外测距组件3一直工作处于待机状态，光学式三角测距模组4处于关闭状态，从而降低能耗，以达到国家标准；当红外测距组件3有感应到物体时，线路板2才控制光学式三角测距模组4工作进行检测，从而提高检测精准度，解决反射物的反射率对距离的影响，且光学式三角测距模组4对探头壳的生产、产品装配和探头壳使用要求较低，易于实现。
42.本实用新型还公开了一种智能卫浴设备，设有上述的光感应探头，通过上述的光感应探头的感应信号来控制该智能卫浴设备的工作状态。
43.本具体实施例中，该智能卫浴设备为智能感应龙头、智能小便器或智能大便器。
44.当该智能卫浴设备为智能感应龙头时，上述的光感应探头设置在龙头本体上，通过上述的光感应探头的感应信号来控制智能感应龙头开/关水。
45.当该智能卫浴设备为智能小便器或智能大便器时，通过上述的光感应探头的感应信号控制智能小便器或智能大便器冲水。
46.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。