Автоматический дозатор с сенсорной компоновкой

Автоматический дозатор с сенсорной компоновкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к дозатору, содержащему активную инфракрасную (ИК) систему, в частности, для дозаторов типа, включающего в себя систему дозирования с приводом от электродвигателя, комбинированную со схемой управления для опознавания присутствия возможного пользователя посредством упомянутой сенсорной ИК-системы и управления работой упомянутого электродвигателя для осуществления дозирования материала.

Более того, изобретение, в частности, относится к автоматическому дозатору полотенец (предпочтительно, с бумажными полотенцами, хранимыми внутри корпуса дозатора) типа с электрическим приводом, предпочтительно, действующим от аккумулятора (но который также мог бы питаться переменным током (AC) или питаться комбинацией источников питания переменного тока и постоянного тока (DC)), в котором сенсорная ИК-система используется для управления дозированием изделий, таких как бумажные листы (например, бумажные полотенца для рук), когда присутствие возможного/потенциального пользователя обнаружено находящимся в пределах заданной зоны, без физического контактирования пользователя с дозатором (или чувствительными элементами), требуемого для инициирования последовательности дозирования.

Уровень техники для изобретения

Дозаторы вышеупомянутого типа известны, например, из US-B1-6695246.

Например, в дозаторе согласно US-B1-6695246, чувствительная схема управления использует активное ИК-излучение (то есть, как испускание ИК-излучения, так и детектирование ИК-излучения) для управления опознаванием присутствия возможного пользователя. ИК-излучение испускается импульсами. В режиме активного ИК-излучения присутствие объекта (то есть, возможного пользователя) может обнаруживаться в пределах зоны обнаружения приблизительно от 12 до 24 см у дозатора и по упомянутому обнаружению управляет электродвигателем для дозированной выдачи полотенца для рук пользователю. Один ИК-приемник и один ИК-излучатель расположены за передней крышкой дозатора, и каждый установлен в соответственной трубке, трубки размещаются прилегающими одна к другой. Посредством этой компоновки расстояние обнаружения поддерживается небольшими (между приблизительно от 12 до 24 см), так что объекты, которые находятся вне зоны обнаружения, не приводят к нежелательному и непреднамеренному дозированию. Подобным образом, объект должен быть в правильном положении и под правильным углом, в ином случае трубки будут предохранять ИК-излучение от отражения обратно и сбора приемником. Таким образом, наряду с тем, что снижена вероятность нежелательных отражений от других поверхностей или тому подобного, сенсорная система требует точного позиционирования рук для осуществления работы. Когда объект обнаружен, микропроцессор приводит в действие электродвигатель для дозирования полотенца, если два цикла сканирования с достаточным отраженным ИК-излучением приняты ИК-системой управления. Для того чтобы приводить в действие электродвигатель, система использует контрольную схему уровня фонового освещения, которая выдает опорное напряжение V_B, имеющее отношение к уровню фонового освещения, и с которым сравнивается напряжение V_A с ИК-датчика (чувствительного элемента). Когда напряжение V_A является большим, чем напряжение V_B, электродвигатель может действовать для дозирования полотенца для рук. Это предусматривает автоматическую компенсацию уровня фонового освещения, так что сигнал, улавливаемый ИК-приемником, должен возрастать до более высокого уровня для того, чтобы обнаруживался пользователь.

В вышеупомянутом дозаторе, хотя определенная степень компенсации производится в отношении уровней фонового освещения, которые могут учитывать некоторые условия, в таком устройстве возникают проблемы, обусловленные временными воздействиями интенсивных изменений ИК-излучения вследствие атмосферных условий, в частности, когда фоновое ИК-излучение является очень низким, поскольку всего лишь очень небольшие изменения в отраженном ИК-излучении могут вызвать дозирование, даже когда не требуется.

Подобным образом, также могла бы встретиться проблема, что по мере того, как уровни фонового ИК-излучения в целом возрастают до высокого уровня, рука пользователя становится более трудной для различения по сравнению с фоновым ИК-излучением, так как возросший уровень ИК-излучения вследствие отражения ИК-излучения от руки пользователя, когда рука находится перед дозатором, может быть приблизительно на таком же уровне, как фоновое ИК-излучение, или, вследствие временного блокирования высокоуровневого фонового ИК-излучения, присутствие руки может даже снижать уровень ниже такового у фонового ИК-излучения, принимаемого в ИК-датчике (чувствительном элементе), так что рука во многих случаях надежно не обнаруживается.

К тому же, рука пользователя, которая не обнаруживается, или не правильно расположена относительно небольшой области обнаружения чувствительных элементов на дозаторе, то есть, в небольшом диапазоне обнаруживаемой области, и, таким образом, которая не приводит в действие дозирование полотенца для рук немедленно, зачастую будет соблазнена прикоснуться к дозатору, чтобы попытаться вызвать дозирование, в убеждении, что требуется касание кожуха, близко расположенного к чувствительным элементам, вопреки любым письменным уведомлениям, которые может содержать дозатор в этом отношении. Это, в частности, имеет место, так как рука пользователя уже на высоте дозатора, как в вышеупомянутом документе. Это может иметь результатом недостаток гигиены, когда несколько пользователей последовательно касаются дозатора.

Кроме того, в то время как испускаемая интенсивность ИК-излучения из излучателя, по-видимому, постоянна в вышеизложенном документе (не говоря уже о возможных вариантах относительно низкого напряжения аккумулятора), такая конструкция, при надежде на аккумуляторное питание от аккумуляторов (предпочтительнее, чем солнечных элементов), часто влечет использование излишне большой мощности.

Настоящее изобретение должно, в качестве одной из своих целей, предложить усовершенствование в отношении активного обнаружения ИК-излучения для учета изменений фонового ИК-излучения.

Дополнительная цель состоит в том, чтобы улучшить возможность лучшей гигиены.

Дополнительная цель состоит в том, чтобы минимизировать энергопотребление устройства в определенные моменты времени посредством учета уровня фонового ИК-излучения.

Дополнительные цели изобретения будут очевидны по прочтению этого описания изобретения.

Сущность изобретения

Основная цель изобретения достигается дозатором, обладающим признаками, определенными в пункте 1 формулы изобретения. Некоторые предпочтительные признаки изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Дополнительные признаки изобретения будут очевидны читателю этого описания изобретения.

Изобретение предлагает средство усовершенствования надежности обнаружения посредством компенсации уровней фонового ИК-излучения нарастающей или убывающей интенсивности посредством изменения тока, подаваемого в ИК-излучатель(и), тем самым, изменения величины испускаемого ИК-излучения, используемого чувствительной системой. Один из способов осуществления этого, когда общие уровни фонового ИК-излучения в целом высоки, состоит в том, что энергия, передаваемая ИК-излучателями, делается более высокой посредством повышения тока, пропускаемого через ИК-излучатель. Таким образом, пользователь, подходящий к дозатору, в условиях яркого освещения будет обнаруживаться легче, поскольку количество отраженного ИК-излучения, по сравнению с фоновым ИК-излучением, будет больше, чем если бы не было произведено никакого изменения тока. Поэтому разница между принятым ИК-излучением от отражения с руки пользователя по сравнению с фоновым ИК-излучением будет большим и, соответственно, рука пользователя будет без труда обнаруживаться, каковое, в частности, полезно, когда рука пользователя является менее белой, вследствие более низкого полученного отражения ИК-излучения.

Подобным образом, в условиях низкого фонового ИК-излучения зачастую нет необходимости в сильном токе в излучателе, поскольку рука пользователя уже будет давать высокопроцентное повышение отраженного ИК-излучения по сравнению с фоновым ИК-излучением для обнаружения. Таким образом, ток, подаваемый в излучатель(и), может делаться более низким, каковое также сберегает энергию. Подобным образом, когда происходят внезапные изменения в фоновом ИК-излучении вследствие солнечного света, проникшего в помещение, или включаемого света, более низкий ток в чувствительном элементе означает, что относительное влияние этих изменений на отраженное ИК-излучение (то есть, испускаемое излучателем и отраженное обратно в приемник) по сравнению с фоновым ИК-излучением будет фактически необнаруженным. Однако, когда пользователь подходит к дозатору в условиях низкого фонового ИК-излучения, повышение отраженного ИК-излучения, принятого ИК-приемником, будет высоким по сравнению с фоновым ИК-излучением, даже при низких уровнях тока.

Альтернативный, возможно, более простой способ, который может использоваться для изменения тока ИК-излучателя(ей), предпочтительнее, чем посредством сравнения (как выше) значений уровней отражения с фоновым, состоит в том, чтобы устанавливать так называемое «стандартное значение» (пороговое значение) в схеме управления, которое является значением ожидаемой интенсивности детектируемого сигнала, который должен приниматься в нормальных рабочих условиях. Подаваемым током могли бы быть, например, 5 мА при этом стандартном значении. Если это стандартное значение, установленное в системе, названо A1, то во время работы схема управления (ее MCU (главное устройство управления)) может быть выполнена с возможностью рассчитывать уровень ИК-излучения, A2, по предварительно определенному количеству самых последних по времени принятых значений ИК-излучения (то есть, скользящему среднему самых последних значений). Если A2>A1 (то есть, уровень A2 сигнала скользящего среднего детектированного отражения выше хранимого уровня A1 стандартного сигнала), например, как рассчитано в MCU, ток, подаваемый в излучатель, может уменьшаться, предпочтительно по шагам приращения. Наоборот, в случае, если A2<A1, то ток, подаваемый в излучатели, может повышаться, предпочтительно с определенным шагом приращения.

Чувствительные элементы в обладающем признаками изобретения дозаторе предпочтительно расположены так, что ИК-излучатели создают широкую и практичную зону детектирования ИК-излучения, а ИК-детекторы (то есть, ИК-приемники) выполнены с возможностью предотвращать ИК-излучение из излучателей, непосредственно проникающее в приемники, а также снижать отражения ИК-излучения с других направлений.

Любые местоположения по поводу дозатора или чувствительных элементов, и т. п., определены относительно дозатора в его нормальном положении использования и не устанавливаются вверх дном или подобным образом. Таким образом, нижняя часть дозатора предназначена для нахождения у основания. Подобным образом, боковое направление дозатора находится, в целом, в горизонтальном направлении.

В тех случаях, когда упоминается вертикальное направление или плоскость, это обычно предназначено для указания ссылкой на в целом вертикальное направление. Когда дозатор установлен на точно вертикальной стене (как будет описано позже, например, со ссылкой на фиг. 2), вертикальное направление, соответственно, является точно вертикальным направлением. Однако, если стена слегка наклонена на несколько градусов, вертикальное направление, упоминаемое относительно дозатора, также будет наклонено на такую же величину и в таком же направлении, как наклон стены.

Отчасти из-за хорошей рабочей зоны сенсорной системы, которая может обнаруживать потенциальных (возможных) пользователей на достаточном расстоянии с большого диапазона нормальных положений подхода к дозатору, и благодаря компенсирующему току, который прикладывается для предоставления возможности лучшего обнаружения, это предоставляет системе возможность рано реагировать на присутствие пользователя и, таким образом, обеспечивает дозатору возможность быть сконструированным для потребления низкой мощности. Это пониженное энергопотребление возможно, поскольку в периоды, когда возможный пользователь (то есть, объект, предполагаемый пользователем, требующим дозирования изделия, такого как отрезок полотенца для рук или туалетная бумага), не расположен возле дозатора, частота сканирования, в дополнение к низкому току, подаваемому в излучатели, может быть также понижена, без какого бы то ни было заметного риска, что частота сканирования будет слишком низкой для достаточно быстрого реагирования, когда изделие должно дозироваться обнаруживаемым пользователем. Когда обнаружен пользователь, частота сканирования, соответственно, изменяется до более частой частоты.

Низкое энергопотребление особенно важно в дозаторах, которые полностью питаются от аккумулятора, аккумулятором или аккумуляторами, которые, в целом, предназначены для работы в течение продолжительного времени (например, достаточного времени, чтобы дозировать 60 или более рулонов бумаги, не требуя замены аккумуляторов), а усовершенствованная компоновка чувствительных элементов и сенсорная система управления предоставляют возможность использоваться меньшей энергии, когда не присутствуют никакие пользователи, требующие, чтобы дозировалось изделие.

Частота сканирования, то есть, количество циклов сканирования, выполняемых за секунду, сделана изменяющейся по расположению пользователя относительно дозатора, из условия чтобы дозатор работал при первой частоте сканирования (то есть, выполнял последовательность сканирования приведением в действие схем ИК-приемника и излучателя, а затем испусканием импульсов сканирования при первом количестве одиночных циклов сканирования, то есть, импульсов, в секунду), когда не обнаружено никакого возможного/потенциального пользователя. Система затем повышает частоту сканирования, когда пользователь считается близко расположенным к дозатору (то есть, проник в «первую» зону обнаружения). Эта переменная частота сканирования предоставляет возможность использоваться очень низкой мощности, когда никакие пользователи не являются в достаточной мере близко расположенными к дозатору, поскольку каждый цикл сканирования требует определенного количества энергии, а количество циклов сканирования в секунду может быть снижено, и использовать более высокий уровень мощности (большее количество циклов сканирования в секунду), только когда требуется, так что пользователем испытывается быстрое время реакции для дозирования изделия.

Чувствительная система дозатора может быть дополнительно усовершенствована для снижения энергопотребления предоставлением дополнительного вынесенного чувствительного элемента, связанного либо проводным соединением с дозатором, либо беспроводной линией связи (например, ИК или радио) с дозатором. Этот дополнительный чувствительный элемент может использоваться, например, для обнаружения пользователя, входящего в туалетную комнату, в которой размещен дозатор, в другом месте относительно входа, и, таким образом, может вызывать изменение первой частоты сканирования на вторую частоту сканирования. Такой «вынесенный» чувствительный элемент мог бы, если требуется, в качестве альтернативы, устанавливаться на передней облицовочной части дозатора и мог бы быть выполненным с возможностью работать при очень низкой частоте сканирования, обусловленной расстоянием входа в туалетную комнату от местоположения дозатора, из условия чтобы к тому времени, когда возможный пользователь желает использовать дозатор и, соответственно, переместился ближе к дозатору, дозатор уже был работающим при более высокой второй частоте сканирования, предоставляющей возможность быстрого обнаружения активной ИК-системой дозатора, определенной в формуле изобретения.

В качестве альтернативы, такой же набор активных ИК-чувствительных элементов, как определенный в формуле изобретения, которые используются для побуждения дозатора дозировать изделие при обнаружении возможного пользователя, также может использоваться для обнаружения пользователя, проникающего в первую зону обнаружения. Этим способом пользователь, подходящий к дозатору (например, на от 40 до 50 см или может быть еще дальше от дозатора), будет приводить сенсорную систему в действие для изменения частоты сканирования до более высокой частоты сканирования и по мере того как пользователь продолжает перемещать его/ее руки и/или тело ближе к выпускному отверстию дозатора, пользователь будет обнаруживаться в качестве находящегося в «зоне дозирования» и, соответственно, заставлять дозатор дозировать изделие (например, бумажное полотенце для рук или бумажную туалетную принадлежность).

Если требуется, может использоваться более чем две частоты сканирования. Например, может использоваться первая медленная частота сканирования (такая как 1 или 2 раза в секунду), сопровождаемая более высокой второй частотой сканирования (например, при с 3 до 6 разах в секунду), которые сопровождаются дополнительной более высокой частотой (например, с 7 до 12 раз в секунду), в силу чего, частота сканирования заменяется с одной частоты на следующую, по мере того как пользователь обнаруживается перемещающимся ближе к дозатору. Это может выполняться, например, последовательностью разных чувствительных элементов, каждый из которых обнаруживает на разных расстояниях, с конечной сенсорной системой, являющейся такой, как определенная в прилагаемой формуле изобретения, или, например, компоновкой такого же набора чувствительных элементов для обнаружения повышенного отражения ИК-сигнала от пользователя по мере того, как пользователь становится ближе к дозатору.

Когда пользователь перемещается в сторону от дозатора, частота сканирования, в таком случае, может вновь снижаться до более низкой частоты, тем самым, потребляя меньше энергии на работу сенсоров.

Как будет очевидно, даже при относительно коротких расстояниях для первой зоны обнаружения (например, вплоть до приблизительно 50 см от дозатора, например, с углом от приблизительно 10° до приблизительно 45°, или от приблизительно 30° до приблизительно 60°, к вертикальной плоскости, отклоненной в переднем направлении от задней стороны дозатора и по направлению вниз), система обладает преимуществами значительного энергосбережения, по-прежнему, наряду с предоставлением возможности хорошего времени реакции для дозирования полотенца.

Это происходит потому, что пользователь предполагает, что следует перемещать его/ее руки относительно близко к устройству для того, чтобы происходило дозирование, а это занимает порядка между четвертью и половиной секунды при нормальных скоростях перемещения рук (между 0,2 м/с и 0,5 м/с), к тому времени дозатор уже может быть сделан сканирующим при второй, более высокой, частоте (или даже еще более высокой частоте), и таким образом, способным осуществлять дозирование очень близко к моменту времени, когда руки находятся в «предполагаемом» положении для дозирования (то есть, положении, в котором пользователь мог бы ожидать, чтобы дозировалось полотенце, типично, каких-нибудь от 15 до 25 см от выпускного отверстия дозатора).

Подобным образом, целесообразно, чтобы при использовании сенсорной ИК-системы, сенсорная система предпочтительно должна была способна справляться с исключительными аномалиями краткосрочных отражений высокого ИК-излучения, как иногда возникают, которые не могли бы вполне компенсироваться уровнем тока, в текущий момент прикладываемым к излучателю, не осуществляя дозирование полотенца, так что она является подходящей для восприятия двух или более следующих друг за другом циклов сканирования или, например, предварительно определенного количества циклов сканирования за некоторое количество следующих друг за другом циклов сканирования (например, двух из трех следующих друг за другом циклов сканирования), каждый из которых происходит при предварительно определенном уровне ИК-излучения выше уровня фонового ИК-излучения, до дозирования изделия.

Преимущественное использование может состоять из изменяющейся частоты сканирования посредством установления первой частоты сканирования, например, между 0,15 и 0,25 секунд между циклами сканирования (то есть, частоты сканирования, когда возможный пользователь находится вне первой зоны обнаружения), или даже продолжительнее (такой как между 0,25 секундами и 0,5 секундами), и второй частоты сканирования, порядка приблизительно от 0,08 до 0,12 секунд, между циклами сканирования, и требования только двух следующих друг за другом циклов сканирования (или, например, двух из трех следующих друг за другом циклов сканирования), предусматривающих уровень отраженного ИК-излучения выше уровня фонового ИК-излучения, для приведения в действие дозирования. Такое дозирование будет восприниматься в качестве почти незамедлительного, тем не менее, значительное количество энергии, используемой сенсорной системой, может сберегаться благодаря низкой начальной частоте сканирования, которая расходует меньшую энергию.

Краткое описание чертежей

Изобретение далее будет пояснено более подробно со ссылкой на некоторые неограничивающие варианты его осуществления и с помощью прилагаемых чертежей, на которых:

фиг. 1 показывает схематический вид спереди дозатора бумажных полотенец, изображающий схематический вид первой зоны обнаружения,

фиг. 2 показывает вид сбоку компоновки по фиг. 1, в соответствии с которым боковая панель дозатора была снята, чтобы показать схематичные детали рулона бумаги и механизма транспортировки бумаги,

фиг. 3A - увеличенный вид в разрезе, показывающий более подробную и взятую от начала до конца нижнюю часть кожуха, показанного на фиг. 1, также спереди и в местоположении ИК-чувствительных элементов,

фиг. 3B - схематическое представление вида спереди компоновки, показанной на фиг. 3A, показывающее приближенный вид спереди первой зоны обнаружения, достигаемой компоновкой активных ИК-чувствительных элементов,

фиг. 4 показывает примерный график амплитуды излучательной способности импульсов сканирования в зависимости от времени,

фиг. 5 показывает график уровня принятого сигнала в зависимости от времени для последовательности принятых отражений ИК-излучения, происходящих вследствие испускаемых импульсов ИК-излучения по фиг. 4,

фиг. 6 показывает схематическое представление основных элементов системы по варианту осуществления дозатора согласно изобретению,

фиг. 7 показывает RC-цепь, используемую для осуществления перевода в активное состояние микропроцессора в MCU, с тем чтобы выполнять цикл сканирования, и

фиг. 8 показывает альтернативный вариант RC-цепи, изображенной на фиг. 7,

Фиг. 9 показывает вариант осуществления, использующий дополнительный чувствительный элемент, дополнительный по отношению к основной активной чувствительной ИК-системе, способный обнаруживать на дальнем расстоянии от дозатора.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг. 1 и фиг. 2 показывают дозатор 1 на видах спереди и сбоку соответственно, в соответствии с чем фиг. 2 показывает дозатор 1, прикрепленный на его задней стороне к стене W (средство крепления не показано, но может быть любого подходящего типа, такого как винты, клей или другие средства крепления), в силу чего задняя поверхность дозатора лежит на упомянутой стене W, которая обычно вертикальна.

Дозатор 1 содержит корпус 2, в пределах которого расположен запас изделия, в этом случае запас бумаги в рулоне 3. Рулон 3 соответственно является рулоном непрерывной неперфорированной бумаги, но также может содержать перфорированную бумагу. Также расположенным в корпусе 2 является механизм 4 транспортировки бумаги, предпочтительно, в виде модульной приводной кассеты со своим собственным кожухом 15, которая предпочтительно может выниматься в виде единого узла из корпуса 2, когда корпус открыт.

Фиг. 1 показывает рулон 3 бумаги и механизм 4 транспортировки, который подает бумагу из рулона по направлению к выпускному отверстию (дополнительное описание смотрите ниже), в качестве простых блоков ради упрощения. Подобным образом, фиг. 2 показывает рулон 3 бумаги и механизм 4 транспортировки в очень упрощенной форме, в силу чего механизм транспортировки включает в себя приводной валик 5, сцепленный с опорным валиком 6, в силу чего участок бумажного листа 7 показан расположенным между упомянутыми валиками 5, 6, с ведущей кромкой упомянутого бумажного листа 7, готовой для дозирования, в выпускном отверстии 8, сформированном в корпусе 2 на его нижней стороне.

Приводной валик 5 схематично показан присоединенным к приводному электродвигателю M, питаемому аккумуляторами B. Зубчатая передача, типично, в редукторе, может быть включена между приводным валом электродвигателя и приводным валиком 5. Подходящие аккумуляторы могут подавать напряжение 6В, когда новые, и типично четыре аккумулятора в 1,5 В являются подходящими для этой цели. Примерными из подходящих типов являются аккумуляторы MN1300 Duracell, в силу чего каждый аккумулятор имеет емкость в 13А·ч, и который может работать от целиком наполненного до полностью разряженного в диапазоне от 1,5 до 0,8В. Работа электродвигателя M заставляет приводной валик 5 вращаться и, в силу этого, протягивать бумажный лист 7 из рулона 3 бумаги посредством защемления бумаги в зоне контакта валиков 5 и 6. При приведении в действие электродвигатель вращается, тем самым, извлекая бумажный лист из рулона 3, который также вращается, с тем чтобы предоставить бумаге возможность перемещаться по направлению к выпускному отверстию 8. Другие разновидности приводных механизмов для извлечения бумаги из рулона также могут использоваться. Детали механизма транспортировки бумаги или другого механизма транспортировки изделий, однако, не важны для понимания изобретения. Такие устройства также хорошо известны в данной области техники сами по себе.

Также будет априори понятно, что приводной валик 5 и опорный валик 6 могут иметь свои функции взаимно переставленными, из условия чтобы опорный валик 6 был бы приводным валиком, который работоспособным образом присоединен к приводному электродвигателю (и, таким образом, приводной валик 5, изображенный на фиг. 2, действует только в качестве опорного валика в соприкосновении с валиком 6, обычно, с бумагой или полотенцем в зоне контакта между ними).

Хотя принцип работы пояснен с использованием бумаги в виде непрерывно бумажного листа в рулоне, должно быть понятно, что дозатор может использоваться для дозирования других изделий из запаса изделий, например, такого как непрерывный кусок бумаги в виде гармошки. Альтернативные изделия могут дозироваться устройством при надлежащем его переконструировании. Также возможно, что другие устройства дозирования могут соединяться с дозатором. Например, дозатор дополнительно может включать в себя освежитель воздуха, который приводится в действие, например, каждые 5 или 10 минут (или другое подходящее время) или один раз после определенного количества дозированных полотенец. Этот снабженный дополнительными элементами дозатор может управляться схемой управления элементами (будет описана ниже) или отдельной схемой управления (не описанной в материалах настоящей заявки).

Электродвигатель M находится в состоянии покоя и без энергии, поданной на него, когда бумага совсем не должна дозироваться. Электродвигатель M вращается, когда бумага должна дозироваться через выпускное отверстие 8. Работа электродвигателя M управляется главным устройством управления (не показано на фиг. 1 и 2, но описано позже), присоединенным к чувствительной системе, содержащей чувствительные элементы 9-13, из которых чувствительные элементы 10 и 12 являются излучателями, предпочтительно ИК-излучателями, а чувствительные 9, 11 и 13 являются ИК-приемниками. Такие ИК-излучатели и приемники хорошо известны в данной области техники и типично содержат диодные структуры. Подходящие ИК-излучатели и приемники, например, изготовлены компанией Lite-ON Electronics Inc., под типовым номером LTE-3279K для ИК-излучателей и под типовым номером LTR-323DB для приемников. Другие типы ИК-излучателей и приемников, конечно, также могут использоваться. В показанном варианте осуществления ИК-излучатели 10, 12 и ИК-приемники 9, 11, 13 показаны распределенными приблизительно с равномерным интервалом непрерывно в поперечном направлении X-X корпуса (в целом параллельном рулону 3 запаса изделий). Интервал, надлежащим образом, может быть интервалом около 5 см между следующими друг за другом излучателем и приемником, из условия чтобы расстояния между чувствительными элементами 9 и 10, 10 и 11, 11 и 12, 12 и 13 все были приблизительно равными.

Излучатели и приемники показаны (смотрите фиг. 2) размещенными на самой задней стороне выпускного отверстия 8. Другие компоновки чувствительных элементов также возможны, такие как все сенсоры, размещенные на передней облицовочной стороне выпуска, предпочтительно, в прямом ряду вдоль выпускного отверстия. В качестве альтернативы, сенсоры могли бы размещаться на каждой стороне выпускного отверстия (например, излучатели на одной стороне, а приемники на другой стороне) и, подобным образом, тянуться вдоль выпускного отверстия. Выпускное отверстие, однако, в качестве альтернативы, могло бы располагаться где-то в другом месте. Компоновка чувствительных элементов, показанная последовательно в порядке приемник/излучатель/приемник.../излучатель/приемник с надлежащим интервалом, предоставляет возможность преимущественной формы зоны 14 обнаружения, которая до некоторой степени подобна языку по форме (смотрите фиг. 1, 2 и 3B). Лежащая в основе формы языка может слегка изменяться в зависимости от мощности, подаваемой на излучатели, и также их степени выступания из поверхности их корпуса, и, к тому же, степени углубления ИК-приемников, и также согласно их интервалу.

При понимании из этого описания, что имеющая форму языка зона обнаружения создается вследствие интервала между чувствительными элементами, до небольшой степени, согласно подаваемой мощности, и вследствие взаимных расположений углублений/выступаний ИК-излучателей и приемников, специалист будет способен легко изменять форму языка для удовлетворения уточненных потребностей дозатора при любой особой ситуации или размере дозатора, просто посредством обычного экспериментирования.

Дозатор 1, при обнаружении возможного пользователя (последовательность операций обнаружения дополнительно описывается ниже), без какого бы то ни было соприкосновения пользователя с дозатором или чувствительными элементами, в течение достаточного времени в первой зоне обнаружения, таким образом, заставляет дозатор определять, что пользователь присутствует в зоне дозирования и, соответственно, осуществлять дозирование изделия. Дозирование, в этом случае, выполняется в отношении переднего участка бумаги 7, являющейся автоматически выпускаемой через выпускное отверстие 8 (то есть, тянущийся в боковом направлении проем, в нижней части корпуса, и предпочтительно выдающий по направлению вниз). Это предоставляет пользователю возможность захватывать бумагу 7 и тянуть ее к режущей кромке, такой как режущая кромка 16, показанная на фиг. 2, приближенная к выпускному отверстию 8, с тем чтобы удалить оборванный/отрезанный кусок бумаги. Местоположение режущей кромки 16, конечно, может изменяться, например, чтобы быть на уровне или вплоть до 1 см ниже, и напротив валика 5.

Первая зона 14 обнаружения, как показано на фиг. 1, 2 и 3B, показана в качестве языкоподобной и наклонена по направлению вниз и вперед от выпускного отверстия под углом x°, предпочтительно, между от 20° до 30° относительно вертикальной оси Y. Это достигается установкой ИК-излучателей и приемников под между 20° и 30° к вертикальной плоскости, которая проходит в сторону поперек дозатора. Угол, под которым наклонен каждый из излучателей и приемников, может изменяться вплоть до нескольких градусов, но обычно является равным для всех излучателей и приемников, с тем чтобы создавать лучшую зону обнаружения. Сенсорная система, таким образом, способна обнаруживать для подавляющего большинства полной ее протяженности, типично, между 10 и 60 см, в направлении Z при угле в какие-нибудь от 10° до 45° к вертикальной плоскости (то есть, обнаружение в зоне, до некоторой степени соответствующей зоне 14, показанной на фиг. 2).

Подробности одной из предпочтительных компоновок излучателей и приемников по отношению к кожуху далее будут пояснены по фиг. 3A. Излучатели и приемники в этом случае надлежащим образом могут быть излучателями и приемниками Lite-ON, описанными выше.

Нижняя часть дозатора содержит первую крышку 50, к которой прикреплена главная PCB (печатная плата) для чувствительных элементов 9-13, которые являются излучателями и приемниками, как описано выше. К этой PCB прикреплен ряд держателей 52a и 52b, удерживающих каждый из чувствительных элементов. Держатели 52a приемников короче, чем держатели 52b излучателей, для того чтобы предусмотреть средство углубления приемников 9, 11, 13, большего, чем излучателей, относительно ровной плоской наружной крышки 53, которая в показанном случае снабжена углублениями переменной длины. Наружная крышка 53 может прикрепляться к излучателям и приемникам, например, фрикционной посадкой, в случае, если решено присоединять таковые в виде единого узла, хотя наружная крышка 53 также может крепиться к PCB или первой крышке 50 там, где требуется.

Как можно видеть на фиг. 3A, каждое из углублений, в которых размещены излучатели и приемники, по существу, являются округлыми. Если предусмотрены, например, имеющие коническую форму углубления, степень выступания активной части излучателей и степень выступания активной части приемников (то есть, для случая, в котором приемники действительно выступают дальше нижней поверхности 54, как происходит в случае, показанном на фиг. 3A, предпочтительнее, чем будучи полностью углубленными) могут требовать небольших адаптаций, чтобы добиться требуемой формы поля обнаружения. Относительное выступание излучателей и приемников может быть наблюдаться посредством сравнения положения короткой боковой штрихпунктирной линии на каждом чувствительном элементе, каковая линия находится либо под, либо над (нижней) внешней поверхностью 54 наружной крышки 53. В случае излучателей 20, 12, которые выполнены с возможностью иметь активную излучающую часть выступающей наружу из внешней поверхности 54 на больший размер, чем приемники 9, 11 и 13, линия показана ниже внешней поверхности 54 (то есть, снаружи внешней поверхности 54), тогда как в случае активной принимающей части приемников 9, 11, 13 линии находятся выше внешней поверхности 54, так как активная принимающая часть по меньшей мере частично углублена за внешнюю поверхность 54 (она также может быть полностью углублена, из условия чтобы она совсем не имела ее части, выступающей наружу за поверхность 54).

В показанном случае расстояние «A» верхушки излучателей 10, 12 от поверхности 54 составляет приблизительно 3 мм, а расстояние «B» верхушек каждого из приемников 9, 11, 13 от поверхности 54 составляет приблизительно 1 мм. Расстояния между соответственными чувствительными элементами 9-13 таковы, что x₁ приблизительно равно каждому из расстояний x₂, x₃ и x₄. С углубленными и выступающими размерами в 1 мм и 3 мм соответственно, расстояние приблизительно в 50 мм для каждого расстояния x₁, x₂, x₃ и x₄ было найдено как раз подходящим.

Величина углубления и выступания, как только поняты принципы этого изобретения, могут определяться обычным экспериментом. Однако может использоваться углубление, из условия чтобы ИК-приемники выступали на расстояние B меж