改进型非接触式冲洗系统的制作方法
【专利说明】改进型非接触式冲洗系统
[0001]本申请是申请日为2013年11月I日、申请号为201310535615.X、发明名称为“改进型非接触式冲洗系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本申请要求于2012年11月2日提交的美国临时申请N0.61/722019和于2013年2月6日提交的美国临时申请N0.61/761623的权益，上述专利文献以其整体通过引用并入本文。
【发明内容】
[0003]本公开内容的一个实施例是一种用于马桶的非接触式致动(S卩，非接触式冲洗)系统。该系统包括:非接触式传感器；马达组件；和处理电路。该处理电路可以被配置成从所述非接触式传感器接收信号，并基于来自传感器的信号检测处于检测区域中的物体。所述处理电路可进一步配置为当检测到物体时启动马达组件。所述马达组件可被配置成:当被处理电路启动时就启动马桶的冲洗。有利的是，所述非接触式致动系统可被完全隐藏在用于马桶的闭合的蓄水箱内，其中，所述非接触式传感器缺乏通向检测区域的光路。
[0004]在一些实施例中，所述非接触式传感器是投射电容式传感器。该投射电容式传感器可投射电磁场经过闭合的蓄水箱的表面，从而限定蓄水箱外的检测区域。在一些实施例中，闭合的蓄水箱的所述表面可以是蓄水箱的盖。在该实例中，检测区域可以被限定在蓄水箱的盖上方。在其他实施例中，投射电容式传感器可就位而将电磁场投射经过闭合的蓄水箱的不同表面(例如，侧面)。
[0005]处理电路可被配置成:检测物体(例如电磁场吸收物体或导电物体)在检测区域内的存在，并且当检测到所述物体时启动所述马达组件。被检测的物体可以是用户的手或前臂，并且用户可以通过将其手移动入检测区域来启动马桶的冲洗，而并不接触马桶、蓄水箱或致动系统。所述处理电路可被配置成:监控自从马达组件已经被启动以来的时间，并且如果该时间处于一时间阈值内，则防止马达组件的再启动。
[0006]所述非接触式致动系统可进一步包括:壳体，在该壳体中容纳有所述传感器、所述马达组件、所述处理电路；和定位支架，该定位支架用于可调节地附接至所述壳体并且将所述致动系统定位在所述蓄水箱内。在一些实施例中，所述定位支架可以调节所述致动系统相对于所述蓄水箱的上表面的位置。
[0007]在一些实施例中，所述非接触式致动系统进一步包括:轮组件，所述轮组件被连结至所述马达组件并且被配置成当所述马达组件被启动时转动。所述轮组件可被连结到一链条，该链条附接至蓄水箱内的冲洗机构，并且所述轮组件的转动可导致所述链条启动所述冲洗机构。在一些实施例中，所述链条可被直接附接到冲洗阀，诸如舌形阀、覆盖所述蓄水箱的出口的罐型密封件、或阀球。
[0008]在一些实施例中，所述处理电路可以检测所述轮组件何时已经完成一个完整的旋转，并且当检测到一个完整的旋转时停用所述马达组件。例如，所述非接触式致动系统可包括:连结到处理电路的簧片开关，并且当所述轮组件已经完成一个完整的旋转时，位于轮组件边缘处的磁体可启动所述簧片开关。处理电路可采用马达控制布局，来确保轮组件的可重复位置控制。例如，处理电路可被配置成:通过短接马达组件的电导件，主动使马达组件失效。
[0009]在一些实施例中，轮组件可被替换成可转动的杆或臂，所述杆或臂连结到所述马达组件，并被配置成当所述马达组件被启动时转动。所述杆或臂可连接到一链条，该链条附接到蓄水箱内的冲洗机构，并且所述杆或臂的转动可导致所述链条启动所述冲洗机构。在一些实施例中，链条可直接附接到冲洗阀，例如舌形阀、覆盖蓄水箱出口的罐型密封件、或阀球。
[0010]所述非接触式致动系统可进一步包括:连结到马达组件的电源，并且所述处理电路可以通过为马达组件提供来自电源的电流来启动所述马达组件。所述处理电路可被配置成:监控提供给马达组件的电流或者由马达组件施加的转矩，并且如果电流超过一电流阈值或转矩超过一转矩阈值，则启动一个或多个安全预防措施。所述安全预防措施可包括:停用所述马达组件、限制提供给马达组件的电流、限制由马达组件施加的转矩、启动警告指示器。在一些实施例中，电源可包括一个或多个电池，并且当电池需要更换时，处理电路可启动警告指示器(例如，由小型扬声器所提供、由LED所提供，等等)。
[0011]在一些实施例中，所述处理电路可预测由用户执行的姿势，并基于所预测的姿势启动一个或多个补充行为。所述补充行为可包括:启动短冲洗、启动长冲洗、分配除臭剂、启动清洁过程。
[0012]在一些实施例中，所述非接触式致动系统可进一步包括一个或多个附加的非接触式传感器，并且所述处理电路被配置成基于从所述传感器接收的多个信号来在不同姿势之间进行分辨。在一些实施例中，所述处理电路可包括无线电接收器。除了被电容式传感器驱动的非接触式致动之外，所述系统还可被配置成:基于由无线电接收器接收的无线电信号来启动所述马达组件。
[0013]本公开内容的另一实施方式是一种用于马桶的非接触式致动系统，该系统包括:第一非接触式传感器、马达组件、和处理电路。所述第一非接触式传感器缺乏通向检测区域的光路。该处理电路被配置成:从所述第一非接触式传感器接收第一信号，并基于所述第一信号检测在检测区域内的物体。所述处理电路被进一步配置成:一旦检测到所述物体则启动所述马达组件，并且所述马达组件被配置成:当被处理电路启动时启动所述马桶的冲洗。
[0014]在一些实施例中，所述第一非接触式传感器是投射电容式传感器和微波传感器中的一种。在一些实施例中，所述致动系统被完全隐藏在用于马桶的闭合的蓄水箱内。在一些实施例中，所述第一非接触式传感器被电短接到所述马达组件。在其他实施例中，所述第一非接触式传感器被电短接到容纳于用于马桶的蓄水箱内的水。
[0015]在一些实施例中，所述非接触式致动系统进一步包括第二非接触式传感器。在此类实施例中，所述处理电路被进一步配置成:从所述第二非接触式传感器接收第二信号。所述第一和第二信号包括测量值和时间值。处理电路被进一步配置成:确定第一测量值是否超过第一阈值以及第二测量值是否超过第二阈值。处理电路响应于第一测量值超过第一阈值并且第二测量值超过第二阈值，将第一时间值和第二时间值之间的差值与时间阈值进行比较。然后，处理电路可基于上述比较确定在所述检测区域内是否检测到物体。
[0016]在一些实施例中，致动系统被完全隐藏在闭合的马桶蓄水箱内。非接触式传感器可以是投射电容式传感器或微波传感器。非接触式传感器可以是投射电容式传感器，其被配置成:投射电磁场穿过闭合的蓄水箱的表面，其中，所述电磁场限定蓄水箱外的检测区域。闭合蓄水箱的所述表面可以是蓄水箱的盖。检测区域可以被限定在蓄水箱盖上方。
[0017]在一些实施例中，处理电路被配置成:检测物体在检测区域内的存在，并且当检测到所述物体时启动所述马达组件。所述物体可以是电磁场吸收物体或导电物体。所述物体也可以是用户的手或前臂。用户通过将手或前臂移动入检测区域来冲洗马桶，而并不接触马桶、蓄水箱或致动系统。
[0018]在一些实施例中，所述处理电路被配置成:监控自从马达组件已经被启动以来的时间，并且如果该时间处于一时间阈值内，则防止马达组件的再启动。
[0019]在一些实施例中，定位支架被配置成:可调节地附接至所述壳体并且将所述致动系统定位在所述蓄水箱内。所述定位支架被配置成:调节所述致动系统相对于所述蓄水箱的上表面的位置。
[0020]在一些实施例中，轮组件被连结至马达组件并且被配置成当所述马达组件被启动时转动。所述轮组件被配置成:连结到一链条，该链条附接至蓄水箱内的冲洗机构，其中，所述轮组件的转动导致所述链条启动所述冲洗机构。所述链条被直接附接到冲洗阀，该冲洗阀覆盖所述蓄水箱的出口。在一些实施例中，所述冲洗阀是舌形阀或罐型密封件。
[0021]在一些实施例中，所述处理电路被配置成:检测所述轮组件何时已经完成一个完整的旋转，并且当检测到一个完整的旋转时停用所述马达组件。簧片开关可连结到处理电路，其中，当所述轮组件已经完成一个完整的旋转时，在轮组件中的磁体启动所述簧片开关。所述处理电路可被配置成:当所述簧片开关被启动时主动停下所述马达组件。主动停下所述马达包括将电导件短接到所述马达组件。处理电路可以被配置成:将所述马达组件拉动到期望的转动位置，其中，所述处理电路使用马达控制布局来确保可重复的位置控制。
[0022]在一些实施例中，杆或臂被连结到所述马达组件，并且当所述马达组件被启动时转动。所述杆或臂可被配置成:连结到一链条，该链条附接到蓄水箱内的冲洗机构，其中，所述杆或臂的转动导致所述链条启动所述冲洗机构。
[0023]在一些实施例中，电源连结到马达组件，其中，所述处理电路通过为马达组件提供来自电源的电流来启动所述马达组件。所述处理电路监控提供给马达组件的电流或者由马达组件施加的转矩，并且如果电流超过一电流阈值或转矩超过一转矩阈值，则启动一个或多个安全预防措施。所述安全预防措施可包括:停用所述马达组件、限制提供给马达组件的电流、限制由马达组件施加的转矩、和/或启动警告指示器。电源包括一个或多个电池。电池可以是“C”电池、“AA”电池、9伏电池、12伏电池、或可再充电电池。电池可以是上述列举的组合。在一些实施例中，处理电路被配置成:当电池需要更换时启动警告指示器。
[0024]在一些实施例中，处理电路被配置成:预测由用户执行的姿势，并基于所预测的姿势来启动一个或多个补充行为。所述补充行为可包括:启动短冲洗、启动长冲洗、分配除臭剂、启动清洁过程。在一些实施例中，可以使用一个或多个附加的非接触式传感器。处理电路基于从所述传感器接收的多个信号来预测所述姿势。在一些实施例中，所述处理电路包括无线电接收器并被配置成:基于由无线电接收器接收的无线电信号来启动所述马达组件。
[0025]在一些实施例中，用于马桶的非接触式致动系统包括:投射电容式传感器、马达组件、处理电路，处理电路被配置成从传感器接收信号并基于该信号启动马达组件。马达组件被配置成当被处理电路启动时启动马桶的冲洗。致动系统被完全隐藏在不透光的表面后面。投射电容式传感器被配置成投射电磁场穿过不透光表面，从而使电磁场在所述表面的相反于所述传感器的一侧上限定检测区域。所述投射电容式传感器位于用于马桶的闭合的蓄水箱内，并缺乏通向检测区域的光路。
[0026]在一些实施例中，用于马桶的非接触式致动系统包括:第一非接触式传感器、马达组件、和处理电路，该处理电路被配置成:从所述第一非接触式传感器接收第一信号。处理电路基于所述第一信号检测在检测区域内的物体。所述第一非接触式传感器缺乏通向检测区域的光路。所述处理电路被配置成:一旦检测到所述物体则启动所述马达组件，并且所述马达组件被配置成:当被处理电路启动时启动所述马桶的冲洗。所述第一非接触式传感器可以是投射电容式传感器和微波传感器中的一种。所述第一非接触式传感器可以被电短接到所述马达组件。所述第一非接触式传感器可以被电短接到容纳于用于马桶的蓄水箱内的水。所述致动系统被完全隐藏在用于马桶的闭合的蓄水箱内。所述系统还包括第二非接触式传感器。所述处理电路被配置成:从所述第二非接触式传感器接收第二信号。所述第一信号包括第一测量值和第一时间值，所述第二信号包括第二测量值和第二时间值。处理电路确定第一测量值是否超过第一阈值以及第二测量值是否超过第二阈值。处理电路响应于第一测量值超过第一阈值并且第二测量值超过第二阈值，将第一时间值和第二时间值之间的差值与时间阈值进行比较。处理电路基于上述比较确定在所述检测区域内是否检测到物体。
[0027]上述内容为概要，因此必