DE10058962A1

DE10058962A1 - Sensor zur Steuerung einer Wasserarmatur

Info

Publication number: DE10058962A1
Application number: DE10058962A
Authority: DE
Inventors: Peter Schumacher
Original assignee: KLUDI ARMATUREN SCHEFFER VERTR; Kludi Armaturen Scheffer Vertriebs und Verwaltungs OHG
Current assignee: KLUDI ARMATUREN SCHEFFER VERTR; Kludi Armaturen Scheffer Vertriebs und Verwaltungs OHG
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2002-05-29
Also published as: DE50111781D1; EP1209293B1; ATE350542T1; EP1209293A2; EP1209293A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger, wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand, insbesondere einer Hand, zum Empfänger zurück reflektierbar sind, wobei die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei, Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger ein Signal erhält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur, mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs, mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger, wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand, insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind.

Um das Ventil einer Wasserarmatur eines Waschbeckens zu öffnen und zu schließen ist es bekannt, einen Sensor anzuordnen, der einen Infrarotstrahl abgibt. Sobald sich eine Hand dem in der Armatur angeordneten Sensor nähert wird der Infrarotstrahl reflektiert und vom Sensor empfangen, so daß bei einer vorbestimmten Nähe der Hand zum Sensor das Ventil geöffnet, und ab einer bestimmten Entfernung das Ventil geschlossen wird. Soll bei einer solchen Armatur das Waschbecken und die Armatur gesäubert werden, so geschieht es, daß das Ventil durch unbeabsichtigtes Annähern an den Sensor geöffnet und die Reinigungsarbeiten gestört werden. Deshalb ist es bekannt, an der Armatur einen zusätzlichen Schalter vorzusehen, durch den der Sensor abgeschaltet werden kann. Die Anordnung eines zusätzlichen Schalters ist kostenaufwendig und ferner eine weitere Störquelle.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor zu schaffen, der bei einfacher Konstruktion mindestens zwei unterschiedliche Abstände eines davor befindlichen Gegenstandes unterscheidet. Auch ist es Aufgabe der Erfindung, einen Sensor zu schaffen, der auf einfache Weise abschaltbar ist, ohne einen zusätzlichen Schalter zu benötigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger ein Signal erhält.

Bei einer solchen Konstruktion ist der Sensor dadurch abschaltbar, daß ein Gegenstand, insbesondere eine Hand sehr nahe an den Sensor herangeführt wird, insbesondere wird der Sensor durch den Gegenstand bzw. die Hand kurzzeitig abgedeckt. Dies führt dazu, daß der Sensor einen von der üblichen Entfernungsmessung unterschiedliches Signal erhält, daß eine Elektronik zugeführt wird und eine zusätzliche Funktion erzeugen, insbesondere Einschalten kann. So kann diese zusätzliche Funktion dazu führen, daß ein Einschalten bzw. Öffnen des Ventils einer Wasserarmatur für eine bestimmte Zeit verhindert wird. Das Ende dieses bestimmten Zeitraumes kann dadurch eintreten, daß entweder eine vorbestimmte Zeit/Dauer abläuft, oder aber ein erneutes Einschalten des Sonderzustandes durch große Annäherung, bzw. Abdeckung durch einen Gegenstand oder durch eine Hand nochmals erfolgt.

Die gleichen Vorteile und Wirkungen werden alternativ dadurch erreicht, daß die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger ein Signal erhält und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger ein Signal erhalten.

Eine weitere vorteilhafte Alternative ist gegeben, wenn die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand ein Empfänger oder erste Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand ein anderer oder andere Empfänger ein Signal erhalten.

Ferner wird alternativ vorgeschlagen, daß zwei oder mehr Sender verschieden stark abstrahlen, so daß ein Empfänger oder mehr Empfänger bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand/Hand von weniger Sendern, insbesondere nur von einem Sender ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand von mehr Sendern, insbesondere von zwei Sendern ein Signal erhalten. Jeder dieser vier Alternativen führt zu denselben Vorteilen.

Für eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß der/die Sender neben dem/den Empfänger(n) im Sensor angeordnet sind und zwischen dem/den Sender(n) und dem/den Empfänger(n) Trennwände angeordnet sind.

Hierbei kann mindestens eine zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand zur Sensorvorderseite hin eine geringere Länge aufweist, als eine zweite zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die vom Sender abgegebenen und vom Empfänger aufgenommenen Strahlen im Infrarotbereich liegen. Auch ist es von Vorteil, wenn bei zwei oder mehr Sendern diese abwechselnd Signale abgeben.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung wird geschaffen, wenn bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand das vom Sensor erzeugte, einer Elektronik zugeführte Signal einen Sonderzustand, insbesondere ein Abschalten, der zu steuernden Vorrichtung erzeugt. Hierbei kann der Sonderzustand ein Abschalten der Steuerung eines Ventils und/oder ein Öffnen eines Ventils verhindern.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Sender und zwei Empfängern, bei dem bei einer Normal-Entfernung beide Empfänger Strahlen empfangen und bei starker Annäherung nur noch ein Empfänger Strahlen empfängt;

Fig. 3 bis 6 ein zweites Ausführungsbeispiel bei dem bei Normal-Entfernung ein Empfänger und bei starker Annäherung beide Empfänger Strahlen empfangen;

Fig. 7 und 8 ein drittes Ausführungsbeispiel bei dem aufgrund von vor den Empfängern vorgesetzten Linsen bei Normal- Entfernung beide Empfänger und bei starker Annäherung nur ein Empfänger Strahlen empfängt;

Fig. 9 und 10 ein viertes Ausführungsbeispiel mit zwei Sendern und einem Empfänger, bei dem in Normal-Entfernung der Empfänger nur von einem Sender und bei starker Annäherung der Empfänger von beiden Sendern Strahlen empfängt.

In den drei Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 8 weist der Sensor 1 einen Sender 2 und zwei Empfänger 3, 4 auf. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 liegt der Sender 2 zwischen den beiden Empfängern 3, 4 wobei die Sender und Empfänger jeweils durch eine Wand 5, 6 von einander getrennt sind. Die Wände 5, 6 und weitere Außenwände 7, 8 liegen zueinander parallel, so daß die zwischen den Wänden befindlichen Zwischenräume sich zur Vorderseite des Senders 1 hin öffnen und damit der Sender 2 nach vorne abstrahlt und die Empfänger 3, 4 von vorne Strahlen empfangen können.

Nähert sich dem Sensor 1 ein Gegenstand 9, insbesondere eine Hand so werden die vom Sender 2 nach vorne abgegebenen Strahlen 10 vom Gegenstand, bzw. der Hand zum Sensor hin zurückreflektiert, so daß Strahlen 10 von beiden Empfängern 3, 4 empfangen werden. Dies führt zu einem bestimmten einer Elektronik zugeführten Signal, das beispielsweise das Ventil einer Wasserarmatur öffnet. Statt dessen können aber auch andere Funktionen einer Vorrichtung ein- oder ausgeschaltet werden.

Sobald der Gegenstand 9 sich dem Sensor 1 stark angenähert hat, insbesondere die Ein- und Austrittsöffnungen des Sensors 1 abdeckt, empfängt nur noch der Empfänger 3 Strahlen 10 vom Sender 2, da die zwischen dem Empfänger 3 und dem Sender 2 befindliche Wand 5 kürzer ausgeführt ist als die zwischen Sender 2 und Empfänger 4 angeordnete Wand 6. Es ist somit an der Vorderseite der 5 Wand ein Freiraum 11 gegeben, durch den Strahlen 10 den Empfänger 3 erreichen können. Dieser Sonderzustand, d. h. nur der Empfänger 3 und nicht der Empfänger 4 empfängt, führt zu einem abweichenden dem elektronischen Vorrichtung zugeführten Signal, daß eine andere Funktion erzeugt. Diese Funktion ist im Ausführungsbeispiel ein Abschalten des Senders oder ein spezieller Programmteil der Elektronik der dazu führt, daß das Ventil der Wasserarmatur nicht mehr geöffnet werden kann. Statt dessen können aber auch andere Funktionen erzeugt werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 ist dem nach Fig. 1 und 2 ähnlich. Es unterscheidet sich von dem ersten nur dadurch, daß nicht durch eine unterschiedliche Wandlänge, sondern durch unterschiedliche Linsen 12, 13 dafür gesorgt wird, daß bei Normal-Entfernung beide Empfänger 3, 4 Strahlen empfangen während bei einer starken Annäherung nur noch ein Empfänger 3 empfängt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 6 unterscheidet sich von denen nach Fig. 1 und 2 dadurch, daß die beiden Empfänger 3, 4 nicht durch eine Wand voneinander getrennt sind, sondern im selben Raum liegen und nur zwischen diesem Raum und dem Sender 2 eine Wand 6 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform weichen die Schaltpunkte der Ausgangspegel der Empfänger 3, 4 so voneinander ab, daß bei einem bestimmten Abstand ein Empfänger ein gültiges Signal und bei dem anderen Abstand ein weiterer Empfänger ein gültiges Signal erkennt. Es werden somit wiederum zwei unterschiedliche Signale erzeugt und einer Elektronik zugeführt, um unter anderem die oben erwähnten Funktionen erzeugen zu können.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen dadurch, daß nur ein Empfänger 3 und zwei Sender 2a, 2b angeordnet sind. Der erste Sender 2a strahlt stärker ab als der zweite Sender 2b, so daß bei Normal-Entfernung der Empfänger 3 nur vom Sender 2a Strahlen erhält, während bei einer starken Annäherung der Empfänger 3 von beiden Sendern 2a, 2b Strahlen erhält. Hierdurch werden wiederum zwei unterschiedliche Signale für die oben genannten Wirkungen erzeugt.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, daß bei vollständigem Fehlen eines Gegenstandes/einer Hand die Strahlen der Sender 2 ins Leere gehen, bzw. nicht reflektiert werden und damit keine Funktion erfolgt.

Nicht dargestellte Ausführungen unterscheiden sich von den bisher beschriebenen dadurch, daß ein Empfänger 3 oder ein Empfänger 4 auch durch mehrere Empfänger, d. h. von zwei Empfängern, oder einer Gruppe von Empfängern gebildet sein kann. In gleicher Weise kann auch ein Sender 2, bzw. ein Sender 2a oder 2b wiederum jeweils von zwei, oder mehreren Sendern gebildet sein, die jeweils eine Gruppe bilden.

Claims

1. Sensor (1) zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender (2) und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger (3, 4), wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand (9), insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (3, 4) in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand (9)/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger (3, 4) ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger (3) ein Signal erhält.

2. Sensor (1) zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender (2) und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger (3, 4), wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand (9), insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (3, 4) in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand (9)/Hand weniger, insbesondere nur ein Empfänger (3) ein Signal erhält und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand mehr, insbesondere zwei Empfänger (3, 4) ein Signal erhalten.

3. Sensor (1) zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender (2) und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger (3, 4), wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand (9), insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand(9)/Hand ein Empfänger (3) oder erste Empfänger ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand (9)/Hand ein anderer oder andere Empfänger (4) ein Signal erhalten.

4. Sensor (1) zur Steuerung einer Vorrichtung, insbesondere einer Wasserarmatur mit einer elektronischen Steuerung, insbesondere des Wasserauslaufs mit mindestens einem Strahlen abgebenden Sender (2) und mindestens einem die Strahlen aufnehmenden Empfänger (3, 4), wobei die vom Sensor abgehenden Strahlen von einem vor der Vorrichtung, insbesondere der Armatur, befindlichen Gegenstand (9), insbesondere einer Hand zum Empfänger zurück reflektierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Sender (2a, 2b) verschieden stark abstrahlen, so daß ein Empfänger (3) oder mehr Empfänger bei einem/einer vom Sensor weiter entfernten Gegenstand (9)/Hand von weniger Sendern, insbesondere nur von einem Sender (2a) ein Signal erhalten und bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand von mehr Sendern, insbesondere von zwei Sendern (2a, 2b) ein Signal erhalten.

5. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Sender neben dem/den Empfänger(n) im Sensor angeordnet sind und zwischen dem/den Sender(n) und dem/den Empfänger(n) Trennwände angeordnet sind.

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand zur Sensorvorderseite hin eine geringere Länge aufweist, als eine zweite zwischen dem/den Empfänger(n) und dem/den Sender(n) befindliche Wand.

7. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sender abgegebenen und vom Empfänger aufgenommenen Strahlen im Infrarotbereich liegen.

8. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei oder mehr Sendern diese abwechselnd Signale abgeben.

9. Sensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem/einer dem Sensor nahen Gegenstand/Hand das vom Sensor erzeugte, einer Elektronik zugeführte Signal einen Sonderzustand, insbesondere ein Abschalten der zu steuernden Vorrichtung erzeugt.

10. Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderzustand, ein Abschalten der Steuerung eines Ventils und/oder ein Öffnen eines Ventils verhindert.