Сенсорная компоновка автоматического дозатора

Сенсорная компоновка автоматического дозатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение в целом относится к дозатору, содержащему активную сенсорную инфракрасную (ИК, IR) 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 без физического контактирования пользователя с дозатором, являющегося необходимым для приведения в действие последовательности дозирования. Такие дозаторы часто упоминаются как дозаторы, без ручного манипулирования, или дозаторы без прикосновения.

Более того, изобретение, в частности, относится к автоматическому дозатору полотенец (предпочтительно, бумажных полотенец, хранящихся внутри корпуса дозатора) типа с электрическим приводом (в частности, действующего от источника энергии аккумуляторного типа, но также типов с питанием переменного тока (AC) или комбинацией питания переменного тока и постоянного тока (DC)), в котором сенсорная ИК-система используется для управления дозированием бумажных листов, таких как бумажные полотенца для рук, когда присутствие упомянутого возможного пользователя обнаружено находящимся в пределах заданной зоны, без физического контактирования пользователя с дозатором, требуемого для приведения в действие последовательности дозирования.

Уровень техники для изобретения

Дозаторы вышеупомянутого типа известны, например, из US-B1-6695246 и US-A-6069354.

Например, в дозаторе согласно US-B1-6695246, сенсорная 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 соответствующей трубке, трубки размещаются прилегающими одна к другой. Посредством этой компоновки, расстояние обнаружения удерживается коротким (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 сенсорной ИК-системой управления.

US-A-6069354 раскрывает дозатор, использующий активное ИК-излучение, который формирует меандр при приблизительно 1,2 кГц, для испускания модулированного ИК-сигнала, который детектируется согласно отражению от возможного пользователя на ИК-детектор (приемник). Этот документ предполагает использование сенсорной системы, настроенной для опознавания пользователя, удаленного на между приблизительно 1,25 см и приблизительно 30 см от дозатора. ИК-излучатель и ИК-детектор оба скомпонованы очень близко друг с другом, приблизительно на середине расстояния вдоль по передней панели устройства, тогда как выпускное отверстие расположено в нижней части устройства. Для управления дозатором, пользователь, таким образом, поднимает руку вверх выше выпускного отверстия, туда, где размещены ИК-сенсор и излучатель.

В обоих из вышеприведенных дозаторов, рука пользователя, которая неправильно расположена относительно небольшой области обнаружения сенсоров на дозаторе, то есть, в небольшом диапазоне обнаруживаемой области и, таким образом, которая не приводит в действие дозирование полотенца для рук немедленно, зачастую будет пытаться прикоснуться к дозатору, чтобы попытаться вызвать дозирование, в убеждении, что требуется касание кожуха, близко расположенного к сенсорам, вопреки любым письменным уведомлениям, которые может содержать дозатор в этом отношении. Это, в частности, уже может иметь место, так как рука пользователя уже на высоте дозатора. В результате это приведет к нарушению правил гигиены, когда несколько пользователей последовательно касаются дозатора.

Настоящее изобретение должно, в качестве одной из своих целей, предложить преимущественную расстановку ИК-излучателей и детекторов (приемников), с тем, чтобы обеспечить хорошую возможность обнаружения по большой области и чтобы по-прежнему избежать непреднамеренного дозирования вследствие неверного опознавания ИК-излучения.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы улучшить расстановку сенсоров относительно выпускного отверстия дозатора, так, чтобы обнаружение пользователя происходило в области дозатора, где ожидается, что будут присутствовать руки пользователя для захвата изделия, выданного дозатором, в частности, посредством инициирования осуществления дозирования без необходимости пользователем поднимать его/ее руки на высоту установки дозатора.

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

Дополнительные цели изобретения будут очевидны при изучении 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.

Сенсоры согласно настоящему изобретению в дозаторе расположены таким образом, что ИК-излучатели создают широкую и практичную зону обнаружения ИК-излучения, а ИК-детекторы (то есть, ИК-приемники) выполнены с возможностью предотвращения ИК-излучения из излучателей, непосредственно проникающего в приемники, а также снижать отражения ИК-излучения с других направлений.

Как определено в формуле изобретения, каждый из ИК-излучателей и ИК-приемников имеет активную часть. В этом отношении, таковая является частью ИК-фотодиода, который активно испускает ИК-излучение наружу или, соответственно, принимает ИК-излучение вовнутрь. Активная часть ИК-излучателей и приемников может рассматриваться в качестве являющейся полупрозрачной защитной крышкой, которая окружает и вмещает фотоэлектрический материал фотодиода, поскольку он является фотоэлектрическим материалом, который является частью излучателя, который либо испускает, либо принимает ИК-излучение. Эти крышки, на практике, типично являются полупрозрачными красными или зелеными и, например, могут иметь форму с плоскими или закругленными наружными кромками. Активная часть не включает в себя никакую часть проводных соединителей, которые находятся на стороне фотоэлектрического материала, которая является противоположной стороной к той, на которой главным образом располагается полупрозрачная крышка.

Любые размещения в отношении дозатора 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. В вариантах осуществления, показанных в материалах настоящей заявки, нижняя часть дозатора является частью, в которой расположено выпускное отверстие дозирования. Подобным образом, боковое направление дозатора является в целом горизонтальным направлением.

В тех случаях, когда упоминается вертикальное направление или плоскость, это обычно предназначено для указания 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 в формуле изобретения 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 приближения рук пользователя к дозатору, это предоставляет системе возможность рано реагировать на присутствие пользователя и, таким образом, дает 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 может быть понижена, без какого бы то ни было заметного риска, что частота сканирования будет слишком низкой для достаточно быстрого реагирования, когда изделие должно дозироваться по обнаруживаемому пользователю. Когда обнаружен пользователь, частота сканирования изменяется до более высокой частоты.

Низкое энергопотребление особенно важно в дозаторах, которые полностью или частично питаются от аккумулятора 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 сенсоров и сенсорная система управления предоставляют возможность использоваться меньшей энергии, когда не присутствуют никакие пользователи, требующие, чтобы изделие дозировалось.

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 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 использования очень низкой мощности, когда никакие пользователи не являются в достаточной мере близко расположенными к дозатору, и использовать более высокий уровень мощности, только когда требуется, так, что пользователем испытывается быстрое время реакции для дозирования изделия.

Сенсорная система дозатора может быть дополнительно усовершенствована для снижения энергопотребления предоставлением дополнительного удаленного датчика, связанного либо проводным соединением с дозатором, либо беспроводной линией связи (например, ИК или радио) с дозатором. Этот дополнительный датчик может использоваться, например, для обнаружения пользователя, входящего в уборную, в которой размещен дозатор, в другом месте относительно входа, и, таким образом, может вызывать изменение первой частоты сканирования на вторую частоту сканирования. Такой «вынесенный» сенсор также мог бы устанавливаться на передней облицовочной части дозатора и мог бы быть выполненным с возможностью работать при очень низкой частоте сканирования, обусловленной расстоянием входа в уборную 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 сенсорной ИК-системой дозатора, определенной в формуле изобретения.

В качестве альтернативы, такой же набор активных ИК-сенсоров, как определенный в формуле изобретения, которые используются для побуждения дозатора дозировать изделие, 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 раз в секунду), сопровождаемые 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 сенсоров, каждый из которых обнаруживает на разных расстояниях, с конечной сенсорной системой, являющейся такой, как определенная в прилагаемой формуле изобретения, или, например, компоновкой сенсорной системы для обнаружения повышенного отражения ИК-сигнала от пользователя по мере того, как пользователь подходит ближе.

Когда пользователь перемещается прочь от дозатора, частота сканирования 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 быстрого времени реакции для дозирования полотенца.

Это происходит потому, что пользователь предполагает, что следует перемещать его/ее руки относительно близко к, но не в соприкосновение с дозатором, для того, чтобы происходило дозирование, а это занимает порядка между четвертью и половиной секунды при нормальных скоростях перемещения рук (от 0,2 м/с до 0,5 м/с), к каковому времени, дозатор уже может осуществлять сканирование 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 ожидаемом 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, является предпочтительным, чтобы, при использовании сенсорной ИК-системы, сенсорная система предпочтительно должна была способна справляться с исключительными аномалиями краткосрочных отражений высокого ИК-излучения, как иногда возникают, 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) 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 отраженное ИК-излучение выше уровня фонового ИК-излучения, для приведения в действие дозирования. Такое дозирование будет восприниматься пользователем 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 фигур 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 с рулоном бумаги и механизмом транспортировки бумаги в скрытом виде, 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 схематически показать рулон бумаги и упрощенные детали механизма транспортировки бумаги,

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

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

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 испущенных 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 изобретения с добавочным сенсором, дополнительным по отношению к основной активной сенсорной ИК-системе, способный обнаруживать пользователя на дальнем расстоянии от дозатора.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

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, клейкая лента 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 в некоторых случаях. 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 общее напряжение в 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 1,5В 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 быть взаимозаменяемыми, из условия, чтобы опорный валик 6 был бы приводным валиком, который при функционировании 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 увязываться 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 признаками дозатор может управляться схемой управления дозатором (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, и электродвигатель M вращается, когда бумага должна дозироваться через (то есть, подаваться через) выпускное отверстие 8. Работа электродвигателя M осуществляется управлением главным блоком управления MCU (например, смотрите фиг.6), присоединенным к сенсорной системе, содержащей датчики 9-13, из которых датчики 10 и 12 являются ИК-излучателями, а датчики 9, 11 и 13 являются ИК-приемниками. Такие ИК-излучатели и приемники хорошо известны в данной области техники и типично содержат диодные структуры в виде фотодиодов. 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 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, параллельном рулону 3 запаса изделий. Интервал, надлежащим образом, может быть интервалом между от 3 до 7 см, предпочтительно, между 4 и 5 см, а наиболее предпочтительно, около 5 см между следующими друг за другом излучателем и приемником, из условия, чтобы расстояние между сенсорами 9 и 10, 10 и 11, 11 и 12, 12 и 13 все были приблизительно равными.

К тому же, излучатели и приемники показаны (смотрите фиг.2) размещенными на самой задней стороне выпускного отверстия 8. Другие компоновки датчиков также возможны, например, когда все датчики размещены на передней облицовочной стороне выпуска в прямом ряду. Компоновка сенсоров, показанная последовательно в виде 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 форма 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 изучении этого описания следует, что имеющая форму языка зона обнаружения создается вследствие интервала между датчиками, 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 датчиками, в течение достаточного времени в первой зоне обнаружения, таким образом, инициирует 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 высвобождаемой через выпускное отверстие 8 (проходящий в боковом направлении проем в нижней части корпуса). 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.

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, например, 27, 5°. Это достигается установкой ИК-излучателей и приемников под углом в диапазоне 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 в подавляющей большей части ее содержимого в пределах 10, при угле от 10° до 45° к вертикальной плоскости (то есть, обнаружение в зоне, до некоторой степени соответствующей зоне 14, показанной на фиг.2).

Детализация одной из предпочтительных компоновок излучателей и приемников по отношению к кожуху далее будет пояснена 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 для датчиков 9-13, которые являются излучателями и приемниками, как описано выше. К этой PCB прикреплен ряд держателей 52a и 52b, удерживающих каждый из датчиков. Держатели 52a приемников короче, чем держатели 52b излучателей, для того, чтобы предусмотреть средство для углубления приемников 9, 11, 13 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 наблюдаться посредством сравнения положения короткой боковой штрихпунктирной линии на каждом датчике, 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 датчиками 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, при понимании принципов этого изобретения, могут определяться обычным экспериментным путем. Однако может использоваться углубление из условия, чтобы ИК-приемники выступали на расстояние B между -2 мм (то есть, полностью углублялись на 2 мм) и +1,5 мм, хотя небольшое положительное расстояние B между 0,2 мм и 1,5 мм является наиболее подходящим. Подобным образом, для ИК-излучателей может использоваться выступание расстояния A на от 2 до 4 мм.

Априорная конфигурация выступания приблизительно на 3 мм и 1 мм за поверхность 54, соответственно, для излучателей и приемников, создает очень благоприятную форму языка зоны обнаружения. Общая форма языка созданной зоны 14 обнаружения показана на фиг.3B (которая соответствует конфигурации по фиг.3A) штрихпунктирной линией 55 периметра, указывающей внешнюю границу зоны 14. Будет небольшое отклонение формы, а также суммарной протяженности имеющей форму языка зоны 14 от выпускного отверстия 8 в направлении Z (смотрите направление Z на фиг.2), из условия, чтобы она изменялась между приблизительно 25 см и приблизительно 50 см, на основании приложения изменяющейся мощности к излучателям, между 0,001 мА·с и 0,1 мА·с в установившемся режиме. Глубина показанной зоны 14 обнаружения согласно размеру C по фиг.2, однако, будет мало изменяться, даже в то время, как протяженность зоны 14 изменяется в направлении Z, при изменении мощности. Она остается относительно постоянной для компоновки датчиков в показанном примере, приблизительно на 8 см.

На фиг.3B, эллипсы 56, 57, 58, показанные под каждым из приемников 9, 11, 13, являются меньшими, чем эллипсы 59, 60, показанные под каждым из излучателей 10, 12. Эта разница в размере обусловлена, соответственно, углубленной и выступающей сущностью этих датчиков. Эллипсы, однако, являются всего лишь способом схематичного представления принципа основного поля обнаружения и приема, поскольку практическое испытание точной формы зоны обнаружения показывает, что она фактически соответствует области 14, ограниченной линией 55 периметра. Часть пользователя, проникающая в любую часть зоны 14, ограниченной периметром 55, таким образом, может обнаруживаться системой.

Фиг.3B также показывает, что образуется слепой (мертвый) интервал обнаружения, который тянется на расстояние приблизительно в 5 см (с некоторым разбросом, приблизительно в 0,5 см, соответственно, изменяясь между расстоянием 4,5 см и 5,5 см), под нижней поверхностью 54, каковая поверхность 54 может быть по существу на таком же вертикальном уровне, как выпускное отверстие 8. Поверхность 54, однако, может быть скомпонована таким образом, чтобы она находилась от 1 до 4 см выше выпускного отверстия, при этом, однако, по-прежнему предусматривая наружную поверхность дозатора из условия, чтобы ожидаемое поле обнаружения не блокировалось каким-нибудь способом частями корпуса дозатора.

Слепой промежуток, однако, может составлять расстояние предпочтительно между 4 и 6 см от нижней поверхности 54 в зависимости от относительного выступания излучателей и приемников, и их поперечного интервала.

Относительно большой размер слепого промежутка вызван, в значительной степени, углублением почти всей активной части приемников за поверхность 54 (то есть, вертикально выше поверхности 54 в положении использования).

Слепой промежуток также показан на фиг.1 и 2.

Углубление приемников 9, 11, 13 (то есть, их меньшее выступание наружу за поверхность 54 по сравнению с излучателями, или их полное углубление, полностью выше поверхности 54) имеет конкретное преимущество, поскольку оно по существу предотвращает испускаемые ИК-сигналы от освещения непосредственно на все части приемников, которые, в противном случае, могут ухудшать чувствительность приема системы.

Более того, оно снижает помехи отражения ИК-излучения с иных направлений, нежели зона 14 обнаружения.

Как будет более подробно пояснено ниже, когда часть тела возможного пользователя проникает в эту первую зону 14 обнаружения, сенсорная система обнаруживает присутствие пользователя и побуждает сенсорную систему осуществлять изменение с первой частоты сканирования на вторую частоту сканирования, которая выше, чем первая частота сканирования. Сенсорная система также заставляет электродвигатель M вращаться при расценивании пользователя (благодаря принимаемым сигналам) в качестве являющегося присутствующим в зоне дозирования.

Эта компоновка предоставляет возможность обеспечения поля надежного и точного приема ИК-излучения с формой, которая очень хорошо применима к ожидаемому позиционированию руки пользователя, когда руки пользователя приближаются к дозатору.

Несмотря на то что предпочтительная форма компоновки излучателей/приемников, как показано на фигурах, обладает определенными преимуществами, применение только одного излучателя и двух приемников или более чем двух излучателей и трех приемников, также могло бы использоваться. Однако пре