[发明专利]一种红外线感应自动冲水的水龙头装置

摘要

本发明公开了一种红外线感应自动冲水的水龙头装置，包括水龙头本体、总水龙头底座和多个可拆卸的分水龙头底座，所述水龙头本体可拆卸地设置于总水龙头底座上，分水龙头底座安装于不同位置。所述总水龙头底座的一侧设有感应装置，所述感应装置包括光学接收组件、红外发射组件、距离测量组件和红外光学处理组件。所述分水龙头底座上分别设有激光发射组件。光学接收组件接收激光发射组件发射的激光，并传输至距离测量组件得到总水龙头底座与分水龙头底座之间的距离的数据，并根据数据调整红外发射组件。所述红外光学处理组件处理光学接收组件接收到的红外线。本发明使用户可以随意调整分水龙头底座的位置，以适应在不同位置使用红外线感应水龙头。

主权项

一种红外线感应自动冲水的水龙头装置，其特征在于，包括水龙头本体、总水龙头底座和多个可拆卸的分水龙头底座，所述水龙头本体可拆卸地设置于总水龙头底座上，而分水龙头底座则安装于洗手盘周围不同位置；所述水龙头本体的一端为出水口，另一端为进水口；所述进水口连接有进水管以及包裹所述进水管的柔性管，所述进水管与柔性管延伸至总水龙头底座的内部，并与电磁阀连接，所述电磁阀控制进水管的连通；所述总水龙头底座的一侧设有感应装置，所述感应装置包括光学接收组件、红外发射组件、距离测量组件和红外光学处理组件；所述分水龙头底座上分别设有激光发射组件；所述光学接收组件包括分色片、中心开有小孔的平凹透镜和与所述平凹透镜对称排列于光轴上的双曲面凸透镜，所述分色片位于平凹透镜远离双曲面凸镜的一侧；所述光学接收组件接收到的红外线和/或激光经过反射镜以及快速倾斜镜的反射后汇聚成平行光，所述平行光射入平凹透镜远离分色片的一侧，经平凹透镜折射射入双曲面凸镜，并在双曲面凸镜的反射下穿过平凹透镜中心的小孔射入分色片，红外线的红外光谱透过所述分色片进入红外光学处理组件，激光经过所述分色片反射进入所述距离测量组件；所述激光发射组件包括回转驱动机构、集成电路和532nm激光器，所述激光器包括激光器头部、激光控制器和激光触发器，所述激光器头部集成硅PIN光电二极管，可以感应发射主波并直接输出主波电信号脉冲，所述激光器头部通过线缆连接所述激光控制器，所述激光控制器提供激光器电源、温控以及触发控制，所述激光触发器设于所述水龙头本体与所述分水龙头底座的连接处，当所述水龙头本体安装于所述总水龙头底座时，所述激光触发器发出触发信号，触发所述激光控制板启动，触发所述激光器头部间隔发射激光；所述回转驱动机构包括转动轴、支撑架、驱动电机、包络蜗杆、蜗轮转盘和防护罩，所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机安装于包络蜗杆的一端，驱动包络蜗杆转动，所述包络蜗杆的齿面与蜗轮转盘的齿面相啮合，第一驱动电机驱动包络蜗杆绕其中心轴转动，包络蜗杆带动蜗轮转盘转动，所述转动轴穿过并固定所述激光器，所述转动轴的两端设于支撑架上，所述支撑架安装于蜗轮转盘的上表面，第一驱动电机转动包络蜗杆，包络蜗杆带动蜗轮转盘以及支撑架、激光器转动360度转动，第二驱动电机连接所述转动轴，使得激光器可绕转动轴转动，从而调整激光机发射的激光方向；所述分水龙头底座上分别设有启动激光器的启动按钮，当水龙头本体放置在分水龙头底座上时，启动按钮按下，激光器启动；所述距离测量组件包括准直镜、窄带滤光片、信号整形电路、脉冲信号探测器和时间测量芯片，经过分色片反射的激光依次经过准直镜、窄带滤光片、脉冲信号探测器和信号整形电路，准直镜与窄带滤光片对激光光谱进行滤波处理，减少背景噪音；当脉冲信号探测器相应目标光子时，脉冲信号探测器输出相应的脉冲信号，经过信号整形电路处理后输出至时间测量芯片，通过对定时间隔发射激光的脉冲信号发生时刻的精确测量计时，最终测量出激光从水龙头本体至总水龙头底座的飞行时间，进而得到水龙头本体与总水龙头底座之间的距离，得到的距离的数据传输至红外发射组件，红外发射组件根据水龙头本体与总水龙头底座之间的距离调整焦距；所述红外发射组件包括连续变焦结构和红外发射二极管，所述连续变焦结构包括圆筒形壳体、变倍组镜片、微调组镜片、补偿组镜片、变倍组镜片框架、补偿组镜片框架、微调组镜片框架、电机、微调齿轮圈和微调隔圈，所述圆筒形壳体的中段设有两组四条对称的凸轮槽，分别为第一凸轮槽与第二凸轮槽；所述第一凸轮槽与第二凸轮槽相应的凸轮曲线斜率满足下式：$K_y=\frac{K_x(y-l_2^{\′}+f_2^{\′})}{2y-b}$其中，K_y为第一凸轮槽对应变焦凸轮曲线的斜率，K_x为第二凸轮槽对应变焦凸轮曲线的斜率，y是第一凸轮槽对应变焦凸轮曲线的升距，l′₂＝f′₁‑(d+y‑x)，f′₂是变倍组的焦距，y、x分别是第一凸轮槽、第二凸轮槽对应变焦凸轮曲线的升距，b＝(l′₂‑f′₁)‑d+x，d是分别设置于第一凸轮槽与第二凸轮槽的两个镜片的距离；所述变倍组镜片、补偿组镜片和微调组镜片沿光轴依次排列，且所述变倍组镜片的部分透镜与微调组镜片分别通过镜片压圈设于所述壳体的两端；所述电机提供镜头运动驱动力，连接所述变倍组镜片框架，带动变倍组镜片框架移动；所述圆筒形壳体内表面与所述微调组镜片框架的接触面沿圆周方向设置微调齿轮圈，所述微调齿轮圈与所述微调组镜片框架粘连，且在电机的带动下，所述微调齿轮圈可相对于圆筒形壳体转动，转动所述微调齿轮圈可调整微调组镜片与其他镜片之间的距离；所述红外发射二极管依次排列，设置于所述微调组镜片远离补偿组镜片的一侧，并根据水龙头本体与总水龙头底座之间的距离调节红外发射二极管启动的功率；所述红外光学处理组件包括红外接收管，当人手位于水龙头本体出水口的下方时，红外发射组件发射的红外线被人体遮挡后反射至光学接收组件，所述红外接收管接收到红外光谱后输出电信号，打开电磁阀，水龙头本体出水。