Dispensador de fluido que tiene un sensor de usuario infrarrojo.

Un dispensador de manos libres para dispensar un producto a una zona diana,

que comprende:

un mecanismo de dispensado;

un diodo emisor de luz asociado con dicho mecanismo de dispensado;

un controlador; y

un fotodetector asociado con dicho diodo emisor de luz que detecta niveles de luz de una zona diana y que genera un voltaje recibido por dicho controlador que corresponde a niveles de luz detectados, caracterizado porque dicho controlador compara un valor de diferencia momentánea en dicho voltaje con un valor de diferencia promedio en dicho voltaje más un valor de compensación diana, enviando dicho controlador una señal a dicho mecanismo de dispensado cuando dicho valor de diferencia momentánea es mayor que dicho valor de diferencia promedio más dicho valor de compensación diana.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08252135.

Solicitante: KANFER, JOSEPH S..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4445 EVERETT ROAD RICHFIELD, OHIO 44286 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: Wegelin,Jackson W, CURTIS,CHIP W.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A47K5/12 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A47 MOBILIARIO; ARTICULOS O APARATOS DE USO DOMESTICO; MOLINILLOS DE CAFE; MOLINILLOS DE ESPECIAS; ASPIRADORES EN GENERAL.A47K APARATOS SANITARIOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (conexión al suministro de agua o a los desagües, fregaderos E03C; retretes E03D ); ACCESORIOS PARA EL ASEO (equipos para cosméticos A45D). › A47K 5/00 Aparatos portadores o distribuidores de jabón, pasta dentífrica o productos similares (dispositivos para producir espuma de afeitar A45D 27/02; especialmente adaptados para el jabón de afeitar o los cosméticos A45D 33/00 - A45D 40/00). › para jabón líquido o pastoso.
  • B67D7/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B67 APERTURA Y CIERRE DE BOTELLAS, TARROS O RECIPIENTES ANALOGOS; MANIPULACION DE LIQUIDOS.B67D DISTRIBUCION, SUMINISTRO O TRANFERENCIA DE LIQUIDOS, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR (limpieza de conducciones o tubos o de sistemas de conducciones o tubos B08B 9/02; limpieza, vaciado o llenado de botellas, tarros, botes, cubas, barriles o recipientes similares no previstos en otro lugar B67C; suministros de agua E03; sistemas de tuberías F17D; sistemas de suministro de agua caliente para uso doméstico F24D; medidas de volúmenes, de caudales, de gasto másico o de niveles de líquidos, cómputo volumétrico G01F; aparatos accionados por monedas o similares G07F). › B67D 7/00 Aparatos o dispositivos para transferir líquidos desde recipientes de almacenaje a granel o depósitos en vehículos o en recipientes portátiles, p. ej. para fines de venta al por menor (disposición general de las estaciones de servicio para suministrar combustibles a los vehículos B60S 5/02; para llenar o vaciar los tanques de agua de las locomotoras, p. ej. columnas para suministro de agua B61K 11/00; para abastecimiento de aviones en vuelo B64D 39/00; instalaciones para manipulación de líquidos especialmente adaptados para el llenado de aeronaves estacionadas B64F 1/28). › Instalación de dispositivos para controlar, indicar, medir o registrar la cantidad o precio del líquido transferido (disposición de válvulas para controlar el caudal o la presión B67D 7/36; cómputo, cálculo o contado G06; aparatos accionados por moneda para distribución de fluidos G07F 13/00; aparatos de prepago para que distribuyan una cantidad de líquido G07F 15/00).
  • G01S17/02 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01S LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION; DETERMINACION DE LA DISTANCIA O DE LA VELOCIDAD MEDIANTE EL USO DE ONDAS DE RADIO; LOCALIZACION O DETECCION DE PRESENCIA MEDIANTE EL USO DE LA REFLEXION O RERRADIACION DE ONDAS DE RADIO; DISPOSICIONES ANALOGAS QUE UTILIZAN OTRAS ONDAS.G01S 17/00 Sistemas que utilizan la reflexión o rerradiación de ondas electromagnéticas que no sean ondas de radio, p. ej. sistemas lidar. › Sistemas que utilizan la reflexión o rerradiación de ondas electromagnéticas que no sean ondas de radio (G01S 17/66 tiene prioridad).
  • G01S17/88 G01S 17/00 […] › Sistemas de lidar, especialmente adaptados para aplicaciones específicas.
  • G01S7/486 G01S […] › G01S 7/00 Detalles de sistemas según los grupos G01S 13/00, G01S 15/00, G01S 17/00. › Receptores.

PDF original: ES-2455507_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispensador de fluido que tiene un sensor de usuario infrarrojo Campo técnico

La invención se refiere a dispensadores de fluido y métodos para dispensar fluido. Más particularmente, la invención se refiere a dispensadores de fluido “de manos libres” eléctricos y métodos para dispensar fluido líquido cuando un objeto entra en un campo diana.

Antecedentes de la invención

En la técnica anterior son conocidos dispositivos de dispensado automático que suministran líquidos, toallitas u otros materiales. También es bien conocido que dispositivos para suministrar automáticamente fluido o similar a las manos de un usuario, sin requerir accionamiento manual de los mismos o contacto físico alguno con ellos, son conocidos en la técnica anterior. Es bien conocido en la técnica que dicho dispensador puede emplear un circuito electrónico de control que supervisa un voltaje generado por un fotosensor para detectar la presencia de un usuario. Los antiguos dispositivos de manos libres empleaban un diodo emisor de luz (LED) en comunicación con un fotodiodo. Cuando un usuario estaba dentro de la diana, el voltaje del fotodiodo cambiaba y una señal era enviada para suministrar energía al motor de un dispensador. Sin embargo, los dispensadores que emplean esta tecnología no consiguen compensar los cambios en las condiciones de iluminación ambiente. Además, estos dispensadores presentan problemas de requisitos de energía, dado que los circuitos de detección requieren energía constante.

Un dispensador de manos libres conocido se muestra en la Patente de Estados Unidos Nº 5.772.291 de Byrd et al. El dispositivo “de manos libres” en la patente de Byrd incluye tanto una matriz de células fotovoltaicas como un fotosensor que detecta la cantidad de luz presente en la habitación. La matriz de células fotovoltaicas suministra un voltaje de referencia a la entrada negativa, y el fotosensor suministra un voltaje de “detección” a la entrada positiva. Esto permite al motor del dispensador activarse cuando el voltaje del fotosensor se vuelve mayor que el voltaje de referencia de la luz ambiente. Dado que la matriz de células fotovoltaicas proporciona energía a los circuitos de control, el dispensador funcionará solamente si hay luz presente en la habitación. El dispositivo en la patente de Byrd et al., requiere dos dispositivos de detección diferentes que requieren hardware adicional.

También son bien conocidos en la técnica dispensadores que miden la capacitancia como un medio de detección. Hay conductores dispuestos en la unidad para proporcionar un valor de capacitancia. Un dispositivo de este tipo se muestra en la Patente de Estados Unidos Nº 6.903.660 de Hansen et al. Este dispositivo “de manos libres” comprende un discriminador de frecuencia diferencial usado en un circuito de detección de señales, primer y segundo circuitos de promediado, y un comparador. Cuando el cambio de la capacitancia promedio es mayor que lo que está permitido por los parámetros establecidos, al motor se le suministra energía y un fluido es dispensado.

Otro dispensador “de manos libres” común conocido en la técnica emplea señales pulsadas similares a lo que se aplica en un televisor. Un dispensador de este tipo se encuentra en la Patente de Estados Unidos Nº 4.786.005 de Hoffman et al. Este dispensador contiene circuitos, en los que un fototransistor detecta constantemente el nivel de luz ambiente. Cuando el fototransistor detecta una caída del nivel de luz ambiente, la entrada del circuito integrado desde el fototransistor desciende. El voltaje procedente del fototransistor es modulado y canalizado a través de un transistor para suministrar energía a un LED en una luz infrarroja pulsada, que es distinta de cualquier luz infrarroja parásita que puede ser recibida por un receptor sensor de infrarrojos. El dispensador utiliza un fototransistor diferente para detectar la señal de luz pulsada, y a continuación comunica a los circuitos que suministren energía al motor del dispensador. La detección de luz infrarroja parásita puede causar eventos de dispensado no deseados.

El documento EP-A-0 468 062 desvela un dispensador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un método de dispensado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 15.

A la luz de lo anterior, es deseable proporcionar un sistema de control electrónico mejorado para su uso en un dispensador de fluido automático del tipo descrito en general anteriormente que muestra consumo de energía promedio bajo, aunque proporciona inmunidad significativa al ruido de fondo.

Sumario de la invención A partir de lo anterior se apreciará que existe una necesidad primaria de un sistema de dispensado de manos libres de bajo coste que funcione con un bajo consumo de energía y tenga en cuenta cambios en las condiciones de iluminación.

Por consiguiente, es un aspecto de la presente invención proporcionar un circuito de control electrónico mejorado para su uso para controlar un dispensador de fluido automático.

Es otro aspecto de la presente invención emplear un controlador para interpretar voltajes suministrados por un fotodiodo para controlar el funcionamiento en manos libres de una unidad de dispensado.

Es un aspecto adicional de la presente invención prevenir el dispensado continuo si el usuario u objeto permanece en una zona diana.

Es otro aspecto más de la presente invención adaptarse constantemente a las condiciones de luz ambiente para establecer parámetros para el funcionamiento del dispensador.

Es aún otro aspecto de la presente invención supervisar una diferencia promedio de condiciones de luz respecto a recientes condiciones de la habitación y comparar diferencias momentáneas de condiciones de luz para detectar un objeto.

Es un aspecto adicional de la presente invención dispensar fluido cuando un cambio súbito de la diferencia de las condiciones de luz supera la suma de una diferencia promedio de las condiciones de luz y un valor de compensación.

El sistema ejemplar desvelado en el presente documento satisface estas necesidades facilitando un dispositivo de dispensado de manos libres que funciona con bajo consumo de energía. El dispositivo de dispensado utiliza un diodo emisor de luz infrarroja (IR LED) , un fotodiodo, y un controlador que tiene en cuenta la presencia de un usuario, y comunica la señal recibida a un mecanismo de dispensado para proporcionar fluido a un usuario. Este dispositivo de dispensado puede estar fijado permanentemente al dispensador o puede estar incorporado dentro de un cartucho de repuesto portado por el dispensador. Esta invención se refiere, en general, al campo de dispensadores de fluido, y debe conocerse que los siguientes circuitos de control de manos libres podrían adaptarse fácilmente a aparatos que dispensan toallitas de papel u otros materiales. Una realización se describirá como un dispensador de jabón, pero debe ser fácilmente evidente que la presente invención también puede aplicarse a diversos dispensadores, que pueden dispensar otros fluidos o productos de papel.

Aún otro aspecto de la presente invención es proporcionar un dispensador de manos libres para dispensar un producto a una zona diana, que comprende un mecanismo de dispensado, un diodo emisor de luz asociado con el mecanismo de dispensado, un controlador, y un fotodetector asociado con el diodo emisor de luz que detecta los niveles de luz de una zona diana y que genera un voltaje recibido por el controlador que corresponde a niveles de luz detectados, en el que el controlador compara un valor de diferencia momentánea en el voltaje con un valor de diferencia promedio en el voltaje más un valor de compensación diana, enviando el controlador una señal al mecanismo de dispensado cuando el valor de diferencia momentánea es mayor que el valor de diferencia promedio más el valor de compensación diana.

Otro aspecto más de la presente invención es proporcionar un método para dispensar producto, que comprende pulsar una fuente de luz próxima a un fotodetector, leer y almacenar un valor de voltaje activo procedente del fotodetector cuando la fuente de luz está iluminada, leer y almacenar un valor de voltaje ambiente procedente del fotodetector cuando la fuente de luz no está iluminada, calcular una diferencia momentánea entre el valor de voltaje activo y el valor de voltaje ambiente, comparar la diferencia momentánea con una suma de una diferencia promedio y una compensación diana, en el que la diferencia promedio se calcula a partir de valores de diferencia momentánea anteriores del fotodetector durante un intervalo de tiempo, generar una señal para dispensar cuando la diferencia momentánea es mayor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispensador de manos libres para dispensar un producto a una zona diana, que comprende:

un mecanismo de dispensado;

un diodo emisor de luz asociado con dicho mecanismo de dispensado;

un controlador; y

un fotodetector asociado con dicho diodo emisor de luz que detecta niveles de luz de una zona diana y que genera un voltaje recibido por dicho controlador que corresponde a niveles de luz detectados, caracterizado porque dicho controlador compara un valor de diferencia momentánea en dicho voltaje con un valor de diferencia promedio en dicho voltaje más un valor de compensación diana, enviando dicho controlador una señal a dicho mecanismo de dispensado cuando dicho valor de diferencia momentánea es mayor que dicho valor de diferencia promedio más dicho valor de compensación diana.

2. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho fotodetector comprende un fotodiodo o un fototransistor.

3. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho diodo emisor de luz es un diodo emisor de luz infrarroja alimentado por dicho controlador y dicho controlador pulsa dicho diodo durante menos de 150 microsegundos cada vez que dicho controlador busca un objeto en la zona diana y funciona entre 200 mA y 1, 5 A cuando es pulsado por dicho controlador.

4. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho controlador funciona entre 1 MHz y 20 MHz cuando busca un objeto en la zona diana.

5. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho controlador se detiene cuando no está buscando el objeto en la zona diana.

6. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho controlador mantiene un oscilador que sigue funcionando cuando dicho controlador no está buscando el objeto.

7. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho voltaje se mide usando un convertidor de analógico a digital de registro de aproximaciones sucesivas o un comparador.

8. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho controlador calcula un valor de diferencia a partir de un valor de voltaje activo generado cuando dicho diodo emisor de luz está encendido, y un valor de voltaje ambiente generado cuando dicho diodo emisor de luz está apagado, en el que dicho valor de diferencia promedio se calcula promediando un número de valores de diferencia por segundo durante un periodo de tiempo predeterminado.

9. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos valores de diferencia que son negativos se omiten de dicho cálculo de diferencia promediada.

10. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho valor de diferencia momentánea está incluido en dicho valor de diferencia promedio cuando dicho valor de diferencia momentánea es menor que una suma de dicha diferencia promediada y dicha compensación diana.

11. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho valor de diferencia promedio se actualiza en cuanto se toma un valor de diferencia momentánea.

12. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho valor de compensación diana es un valor fijo.

13. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho valor de compensación diana es calculado mediante dicho controlador.

14. El dispensador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho valor de compensación diana se basa en un porcentaje de dichas diferencias promediadas.

15. Un método para dispensar producto, que comprende:

pulsar una fuente de luz próxima a un fotodetector; leer y almacenar un valor de voltaje activo procedente de dicho fotodetector cuando dicha fuente de luz está iluminada;

leer y almacenar un valor de voltaje ambiente procedente de dicho fotodetector cuando dicha fuente de luz no está iluminada; caracterizado por

calcular una diferencia momentánea entre dicho valor de voltaje activo y dicho valor de voltaje ambiente; comparar dicha diferencia momentánea con una suma de una diferencia promedio y una compensación diana, en el

que dicha diferencia promediada se calcula a partir de valores de diferencia momentánea anteriores de dicho fotodetector durante un intervalo de tiempo; generar una señal para dispensar cuando dicha diferencia momentánea es mayor que dicha suma; y

dispensar el producto cuando dicha señal para dispensar es recibida por un mecanismo de dispensado.


 

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