移动设备消毒
背景技术：
：：[0001]本发明涉及消毒，并且更具体地涉及与消毒有关的系统和方法。[0002]众所周知，细菌可以驻留在移动设备的表面上，并且可以通过物理接触在移动设备之间进行传播，从而导致感染传播。为了降低由细菌和相关感染引起的风险，已经进行了各种努力。例如，随着目的是减少感染传播的杀菌活动在社会中越来越普遍，人们对于针对移动设备进行的杀菌活动也越来越感兴趣。这包括越来越多地使用uv(“紫外线”)消毒系统进行重复的或系统化的消毒。当前在商业市场上有许多不同类型的紫外线消毒产品。许多常规的紫外线消毒产品具有多种缺点。例如，紫外线能量具有使塑料和其他材料降解的趋势。因此，常规的紫外线消毒处理方案可能会导致对处理范围内的和周围的物体造成过度的、不期望的损坏的无意之中的结果。[0003]为了安全起见，一些消毒系统涉及将一个设备或一组设备隔离在盒子或推车中，同时用紫外线辐射过量地给该设备进行快速消毒。这些系统通常利用大功率灯和驱动器提供的高强度紫外线能量，这导致了许多限制，而这些限制使得上述系统不受欢迎、昂贵且最终不切实际。设备通常通过与壳体，推车或机架关联的支撑结构，物理地被保持在系统中。该结构可能隐藏细菌和病原体或屏蔽表面，使其无法被消毒。如果紫外线剂量太低，则设备可能更难以被消毒或不能地可靠地被消毒。为了解决这些问题，一些紫外线消毒系统传递更多的紫外线能量，以确保紫外线能量到达设备的尽可能多的位置。但是，这并不总是解决问题，因为根据机架内的位置或设备的特定物理配置，设备的某些部分可能很难使用uv光到达。此外，支撑结构的接触区域可能根本没有被充分地处理，这在用户在取回他们的设备的同时接触支撑结构时会导致问题。[0004]一些已知的消毒系统被集成到充电机架中，使得可以同时对设备进行消毒和充电。这会使消毒更加困难，可靠性降低。例如，由于充电机架的物理布局，要完全消毒设备可能是一个挑战。消毒充电机架具有附加的支撑结构，以支撑充电功能，该功能可以增加隐藏的细菌的数量或防护罩表面不被消毒的程度。这些系统的设计并不是为了便于交互和/或智能自动交互。一个特别成问题的消毒隐患涉及充电连接点，该充电连接点可能是细菌和病原体生长增加的原因。无论充电机架是利用线缆还是其他类型的物理充电连接，在充电过程的开始和结束时手动操作设备和物理充电连接都可能导致生物负荷增加，从而带来不必要的交叉污染几率及其相关成本。另外，给消毒机架充电通常会涉及更多重复和频繁的相互作用。这种增加的活动提出了另外的挑战，即必须达至设备的整个表面积以提供令人满意的消毒，同时保持在充满了人类的环境中使用的安全性。[0005]随着人们更多地了解了紫外线能量对设备的影响，传统紫外线消毒系统的更多问题和不足变得明显。以前的紫外线消毒系统在涉及紫外线能量时“越多越好”的理念，具有负面影响，这与不适合强烈紫外线照射的材料被破坏或劣化有关。已知的紫外线消毒系统的其他问题包括缺乏自动化和较差的用户界面。已知的紫外线系统通常需要用户过多的手动干预，并且经常使得过程模糊，导致用户不了解设备在整个过程中的充电和消毒状态。[0006]发明概述[0007]本发明的一些方面涉及与减少紫外线透射壳体的感染传播有关的改进。便携式电子设备可以被安装在提供紫外线透射层的紫外线透射壳体中，该紫外线透射层使得能够在围绕便携式电子设备的路径中传输紫外线能量。三维紫外线能量路径能够对便携式电子设备和壳体的外部暴露表面进行快速可靠的消毒。紫外线透射壳体可以包括紫外线反射基底，以辅助将紫外线能量引导回紫外线透射路径。紫外线透射壳体的一些实施方式可以是自行消毒的，具有集成在紫外线透射壳体内的紫外线消毒控制系统和紫外线源。[0008]本发明的其他方面涉及与减少紫外线消毒充电系统的感染传播有关的改进。紫外线消毒充电器可以为便携式电子设备提供充电电源，还可以为消毒便携式电子设备提供紫外线能量。可以提供便携式电子设备的消毒，同时保护用户免受紫外线能量的侵害。该系统可以是自动化的或半自动化的，以提供更快、更受控制的消毒和充电解决方案，以提高客户满意度。即，与充电、消毒和安全有关的过程可以是自动化的或半自动化的。用户界面可以提供与充电状态和消毒状态有关的信息。消毒充电器的一些实施方式可以包括沿紫外线能量路径引导紫外线能量的紫外线透射支撑面，从而可以以统一且一致的方式对便携式电子设备进行消毒。[0009]紫外线透射壳体和紫外线消毒充电器的各种实施方式可以提供或引导朝向便携式电子设备的更难到达的区域的紫外线能量，这有助于确保完全消毒。即，本发明的一些实施方式涉及紫外线透射材料及其用途，其可以解决与有效消毒有关的许多问题。将这些材料整合到壳体和支撑面中可以使得能够处理先前的盲表面(即，通过紫外线能量无法到达或不能可靠地到达的表面或表面的一部分)并且能够实现三维消毒的方案。例如，便携式电子设备的某些区域和设备壳体的某些区域可能具有难以消毒的区域，例如充电端口、被结构阻塞的区域或距离紫外线源更远的区域。[0010]充电设备[0011]为移动设备充电是一种日常需要。可以通过电气连接或无线充电为设备充电。可以使用从usb到微型usb、usb-c、lightning连接器，电触点或其他电连接的各种连接解决方案为移动设备充电。设备可能会被放置在难以消毒的环境中，因为一天中有好几个人在使用移动设备。[0012]指示和监视反馈[0013]设备有时在容纳设备组的充电站中充电。当这些设备组正在被充电并且正在添加新设备并且正在卸下已充电的设备时，能够看到已充电的、已消毒的和准备使用的设备的话，将非常有价值。本发明的一些实施方式提供了一种用户界面，该用户界面包括例如使用红色和绿色led的充电状态和消毒状态指示器，其使得用户一眼就能容易且有效地分辨设备是否已经被充电和消毒。[0014]在人体附近停止消毒[0015]一些过去的消毒系统使用带盖的盒子，并且当门打开时，消毒停止。本发明的一些实施方式提供了改进的感测和互锁。例如，一些实施方式包括传感器系统，该传感器系统可以监视电容、动作检测(如被动红外(“pir”)或基于温度的动作检测)或加速动作中的一个或多个，以关闭或重新配置消毒过程。使用低剂量的紫外线可以在人与充电表面或机架进行交互时产生安全的用户界面。[0016]360度三维保护[0017]一些实施方式包括半透射或透射紫外线的材料，其提供围绕移动设备的保护壳。壳体形成紫外线传递介质，并允许围绕移动设备(例如，围绕移动设备的整个大体长方体形状)进行消毒。现在可以对诸如移动设备底部等紫外线无法照射到的区域进行消毒，以提供360度或三维(“3d”)保护。对于没有壳体的移动设备，紫外线消毒充电器可以在底座上使用紫外线透射或紫外线半透射材料，并通过紫外线对产品底部进行处理。通过提供通过透射材料(紫外线支撑结构或紫外线透射壳体)的低剂量紫外线投射，可以有效、高效和安全地对移动设备进行消毒。[0018]控制和界面[0019]一些紫外线消毒充电系统的实施方式可以检测人类活动并使用它来控制系统。一些实施方式即使在他人在系统附近跑动时也可以检测到。该系统可以使用传感器系统检测人类活动，该传感器系统例如包括一个或多个动作、加速度、电容触摸或功率传感器，以在用户在场时关闭或重新配置紫外线源。[0020]系统可以跟踪设备何时充电、充电和消毒时间、消毒的充电周期和充电状态。移动设备可以例如通过经由移动设备中的应用编程接口(“api”)进行通信来辅助跟踪该信息。移动设备api可以跟踪充电并将其报告给与设备有关的充电器。可以为usb连接或通过蓝牙低功耗编写api，并且可以将其与充电器配对。[0021]材料选择[0022]可以使用注塑pfa提供紫外线透射表面。注塑pfa具有uv-c透射功能。此外，特氟龙也可以提供紫外线透射表面。材料的厚度是确定透射能力的因素之一。内表面可以被纹理化以允许散射反射。内表面还可以涂有反射物，以保护设备免受紫外线照射，并提供良好的紫外线散射和反射效果。一些实施方式利用带纹理的表面与反射物涂层的组合。[0023]彻底地向外投射、彻底地至发射器基底、和向外至发射器基底[0024]根据本发明，紫外线消毒系统的多个实施方式可以具有多种配置的紫外线源。一些实施方式包括：[0025]·从上方指向设备的紫外线源光；[0026]·来自设备下方的紫外线源，可通过透射材料透射紫外线；[0027]·支撑材料上的紫外线源上方和下方的紫外线源，紫外线会通过透射支撑材料透射紫外线，从而可以对底部进行适当的消毒；[0028]·紫外线源上方的紫外线源首先通过辐射在设备上，然后再通过支撑材料透射紫外线，然后通过透射性支撑材料透射紫外线，从而使底部或侧面得到适当的消毒(取决于安装情况)；和[0029]·紫外线源对移动设备周围的壳体进行消毒，其中壳体将紫外线散布到移动设备周围的区域，以进行适当的消毒。[0030]自行消毒的保护壳体[0031]可以通过在紫外线透射壳体中包含消毒源和消毒控制系统，来将紫外线透射壳体的一些实施方式配置为自行消毒。它可以使用移动设备的电源或使用自己的电池。壳体可以包括无线充电以允许无连接器的设计，从而避免了其他细菌或病原体的藏身之处。该系统可以使用来自移动设备的设备和信息，例如其加速度计、电池电量、电容触摸传感器，或者可以在壳体内复制这些系统，以便与消毒系统一起使用(如果需要)。[0032]设备保护[0033]在过去的设备消毒机柜中，对设备施加紫外线，并且紫外线可以分解材料。根据本发明的紫外线透射设备壳体的一些实施方式包括内部反射器，以在允许外部消毒的同时保护设备。[0034]动作互锁[0035]诸如被动红外(“pir”)传感器的红外传感器可用于检测动作。此外，加速度计可用于检测加速度以知悉何时有手伸入以及何时移动、轻击或操纵设备。这些传感器可以与紫外线消毒控制系统结合使用，以停止或更改操作以提供互锁。[0036]资产跟踪[0037]资产跟踪部件可以被包括在紫外线透射壳体中。资产跟踪部件可用于通过移动设备提供电源并保护资产标签。[0038]保护壳体和透射消毒介质[0039]一些实施方式提供了模制的紫外线透射壳体和透射膜，其以使得能够将紫外光管道输送到屏幕膜中的方式结合，并形成焊接或端接的保护壳体和屏幕膜。膜的厚度约为0.05mm或更小，这使移动设备的电容式触摸能够正常工作。[0040]附图简述[0041]图1a示出了用于智能电话的紫外线透射壳体的一个实施方式。[0042]图1b示出了沿截面线1b截取的图1a的紫外线透射壳体的替代实施方式的截面图。[0043]图1c示出了沿截面线1b截取的图1a的紫外线透射壳体的替代实施方式的截面图。[0044]图2示出了用于智能电话的紫外线透射壳体的替代实施方式的分解图。[0045]图3示出了用于平板电脑的紫外线透射壳体的实施方式。[0046]图4a示出了自行消毒的紫外线透射壳体的一个实施方式的分解图。[0047]图4b示出了自行消毒的紫外线透射壳体的一个实施方式的电路的代表性框图。[0048]图5示出了柔性紫外线透射覆盖物的一个实施方式。[0049]图6示出了紫外线消毒充电器的代表性框图。[0050]图7示出了具有紫外线消毒材料的紫外线消毒充电器的侧面透视图，该紫外线透射材料支撑移动设备的背面。[0051]图8示出了图7的紫外线消毒充电器的俯视图。[0052]图9示出了图7的紫外线消毒充电器和壁挂式电源的俯视图。[0053]图10示出了紫外线消毒充电机柜或机架的代表性框图。[0054]图11示出了具有指示器和动作检测器的紫外线消毒充电机柜的一个实施方式的透视图。[0055]图12示出了图1a的紫外线透射壳体沿截面线1b截取的截面图，描绘了uv-c半透射或透射膜的安装。[0056]图13示出了沿截面线13截取的图4a的紫外线透射壳体的替代实施方式的截面图。[0057]图14示出了沿截面线13截取的图4a的紫外线透射壳体的替代实施方式的局部截面图。具体实施方式[0058]a.紫外线透射壳体[0059]图1-5示出了用于各种移动设备的紫外线消毒壳体的多个实施方式。每个壳体被配置为通过促进从紫外线源到移动设备和壳体组件的各个外表面的可靠的紫外线能量透射来辅助安装在其中的移动设备的消毒。[0060]每个壳体具有紫外线透射层或覆盖层以及形成壳体的可触摸表面的暴露的外表面。在一些实施方式中，壳体的暴露的外表面是紫外线透射层。紫外线透射层可以具有至少65％的紫外线透射率。许多实施方式利用uv-c，其通常包括在100nm至290nm的波长范围内的光。与根据本发明的各种实施方式结合工作的紫外光源可以被配置为产生大约254nm的波长的紫外线光。在一个实施方式中，本发明利用在254nm具有至少60％的透射百分比的uv-c透射材料。在另一个实施方案中，本发明的紫外线透射材料在254nm具有至少65％的透射百分比。在又一个实施方式中，紫外线透射材料的透射百分比为至少70％或至少约72％。uv熔融石英、熔融石英和pfa可在254nm处提供足够的uv-c透射率。许多典型的材料(例如acrylite材料)不能通过足够的uv-c来适合典型的应用。紫外线透射层可以由含氟聚合物或全氟烷氧基制成。每种情况可以包括紫外线反射基底层。特别地，当壳体安装在移动设备上时，其提供了紫外线透射系统，该系统将紫外光引导到整个壳体上，以可靠地消毒移动设备和壳体组件的暴露表面。紫外光源可以位于壳体内部，或可以位于单独的外部紫外线消毒系统中。可以将紫外光源定位在邻近紫外线透射覆盖层的位置，以使紫外线光透射到紫外线透射覆盖层中并沿着该层行进，逐渐在外表面上逸出以处理外表面。反射层阻止紫外光穿透到基底中，这不仅保护基底，并因此保护由壳体承载的移动设备免受紫外线降解的影响，还将紫外光反射回紫外线透射覆盖层中，这可以有助于外表面的紫外线处理。即，紫外线透射覆盖层促进紫外光沿着覆盖层的透射，而紫外光穿过外表面射出。可以将紫外线透射覆盖层构造成提供大致均匀的紫外光逸出，并因此提供大致均匀的外表面处理。例如，覆盖层的厚度可以远离紫外光源而减小和/或覆盖层可以被纹理化以提供受控的紫外光逸出。[0061]对于包括反射层的实施方式，反射层可以是设置在外层下方的，具有反射颗粒作为反射器材料的热塑性基底。在一个实施方案中，本发明可以包括对uv-c光具有增强的反射率的热塑性塑料。包含e-ptfe(膨胀的聚四氟乙烯)的流动池可提供95％或更高的uv-c光反射率，从而使由这些材料构成的系统具有高透射率。[0062]可以选择热塑性组合物和紫外线反射材料的组成和构造，以提供具有所需水平的紫外线反射率和透射率的组合物，以用于所需的应用。热塑性组合物的组成也可以被选择为具有成本效益，在暴露于紫外线辐射至少期望的时间段时抗降解。使用pfa和e-ptfe是反射器和uv-c透射材料的很好的示例。适用于本发明的紫外线反射材料的更多细节和示例在baarman的于2018年3月30日提交的题为“disinfectionbehaviortrackingandranking”的美国临时专利申请62/650,340中进行了描述，该专利在此以引用方式全部并入本文。[0063]设备可以在作为光管的层上包括含氟聚合物，例如全氟烷氧基(“pfa”)，以在该可触摸表面上透射uv-c254nm的光。可以使用dupontteflon，但使用daikinneoflonpfaap201sh(四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)可获得一些良好的效果。它是仅由碳原子和氟原子组成而没有任何氢原子的全氟聚合物。[0064]壳体可以呈各种不同构造的形式。图1-2示出了用于智能电话的紫外线透射壳体的几种不同的实施方式。图3示出了用于平板电脑的紫外线透射壳体。[0065]参照图1a，描绘了一个实施方式的紫外线透射壳体。壳体包括三个卡合在一起的元件：前封闭物102和后封闭物104以及屏幕膜106。在替代实施方式中，前封闭物和后封闭物可以被设置为一体结构，以允许移动设备的摩擦配合。或者，作为另一替代方案，除了通过例如通过使用机械紧固件的卡合配合之外，可以将封闭物紧固在一起。在所描绘的实施方式中，这三个元件围绕用于保护的设备并且使得紫外线消毒分布在整个三维表面上。[0066]图1a所示的壳体100包括消毒半透射的塑料外壳102、104，且具有呈紫外线透射膜形式的屏幕盖106。如上所述，消毒半透射的塑料外壳102、104包括uv反射基底层和uv透射覆盖层。[0067]紫外线反射基底层可以被配置为壳体的面向设备的表面中的一些或全部。即，壳体100的面向设备的表面可以被纹理化并且涂覆有诸如聚四氟乙烯(“ptfe”)、二氧化钛(“tio2”)或铝的紫外线反射材料。紫外线反射材料可以具有紫外线反射特性和/或紫外线吸收特性。该表面可以通过用紫外线反射材料镀覆基底、电涂覆、用紫外线反射材料喷涂基底或以其他方式施加到基底上来实现。可以将各种表面处理施加到基底的所有侧面或仅施加到基底的一侧。[0068]可以通过图1b所示的截面图来最好地理解外壳102、104和屏幕盖106的布置。截面图示出了外壳102、104一旦通过卡合配合或以其他方式组装后，如何来提供具有形成壳体的大部分外表面的紫外线透射层122、紫外线反射基底120和可选的饰面层124的封闭物。在当前实施方式中，移动设备101与内部的外壳摩擦配合。具体地，移动设备101摩擦配合抵靠紫外线反射基底120。屏幕膜106在移动设备101的前面的触摸屏上卡合在合适的位置。与紫外线透射层122接触的紫外光或能量是由层122沿着设备周围的三维空间引导。由于屏幕盖106本身是紫外线透射的，并且紫外线透射层122以光学连接方式布置，因此促使穿过透射层传播的紫外线能量沿着屏幕膜106传播并对该表面进行消毒。图1c示出了替代实施方式，其中，一旦将外壳102、104卡合在一起，则饰面层124就不会缠绕在移动设备的背面。相反，仅紫外线透射层122和紫外线反射层120包裹在设备的侧面和背面。仅沿着移动设备的外周边缘设置饰面层124。在这种配置中，饰面层124可以是非紫外线透射表面，因为当将设备放置在uv充电架或uv消毒充电器上时，紫外线能量将不需要穿透完成的涂层124即可到达紫外线透射层120，并沿紫外线能量路径传输，包裹围绕设备360度以提供三维消毒。[0069]返回到图1a，主要除了由屏幕盖106覆盖的屏幕区域之外，外壳102、104大体围绕着移动设备101。外壳还包括附加的孔和按钮，以方便移动设备的各种特征件，例如音量控制外壳特征件110、电源控制外壳特征件112、扬声器外壳特征件114、摄像机外壳特征件116和电源连接外壳特征件118。紫外线透射层122围绕这些外壳特征件和将紫外线能量引向它们，以使这些特征件接收满意剂量的紫外线能量并由此被消毒。[0070]紫外线透射膜106的厚度可以根据应用而变化。在当前的实施方式中，该厚度小于0.05mm，以在将紫外线引导至移动设备屏幕时实现移动设备屏幕的电容式触摸特征。在替代实施方式中，该厚度可以为0.05mm或更小，并且在将紫外线引导至移动设备屏幕时仍能够实现移动设备屏幕的电容式触摸特征。可以将屏幕膜106光学地、机械地或以其他方式物理地结合到壳体外壳102、104或移动设备101。具体地，可以将屏幕膜106沿着前外壳附近的外壳周边附接到外壳，并具有抛光表面以允许紫外线自由进入膜的边缘，可能如图12的截面图最佳地显示。可以通过各种公知技术将紫外线透射膜106接合到前封闭物和/或移动设备101本身。例如，如图12所示，可以将紫外线透射膜106塑料焊接到前外壳104的内表面的一部分180上。通过以这种方式将屏幕膜106结合到壳体。可以实现紫外线透射屏幕膜106和紫外线透射壳体之间的光学连通。前封闭物可以具有预焊接的屏幕膜106，使得当前封闭物和后封闭物安装在移动设备周围时，屏幕膜106邻近移动设备101的触摸屏。可替换地，屏幕膜106可以作为一种单独的部件来提供，以便由使用者通过各种干式或湿式安装技术将其安装到用户的移动设备101或壳体100上。例如，在一个替代实施方式中，可以将膜设置在基底上，该基底的一侧具有用于直接粘附到移动设备101或壳体100的部分180的粘合剂。[0071]图2示出了紫外线透射壳体的另一实施方式。图2的分解图示出了消毒半透射的塑料壳体202的后部、消毒塑料壳体204的前部、消毒半透射膜206以及能够安装在壳体中的移动设备201。壳体的前部204和后部202卡合配合在一起以包围移动设备201。消毒半透射膜沿着壳体的前部204中的开口的边缘卡合。组装后，这些部件提供了消毒半透射的塑料壳体200。[0072]图3示出了紫外线透射壳体的另一实施方式。该情况类似于图1和2中描绘的情况，但专门为平板设备而构造。消毒透明塑料壳体300包括后外壳部分302和前外壳部分304，以及覆盖平板电脑301的触摸屏(未示出)的消毒透明膜(未示出)。后外壳部分302和前外壳部分304相配合以使平板电脑具有紫外线透射表面，该表面将紫外线引导遍及整个紫外线透射外壳，并且还将紫外线引导朝向消毒半透射膜。基本上可以构造任何移动设备的替代实施方式，使得该设备被具有紫外线反射基底层和紫外线透射覆盖层的外壳包裹，该紫外线透射覆盖层促进紫外线的透射以消毒该设备和壳体。[0073]图5示出了用于消毒的柔性紫外线透射壳体的实施方式。紫外线透射和紫外线反射物质的布置与上述紫外线透射壳体的布置相似。然而，在其上施加这些物质的材料是柔性材料，该柔性材料是可手动弯曲的，使得袋可以适合多种不同尺寸和形状的设备。例如，袋可以由聚氯乙烯(“pvc”)或另外的柔性塑性材料制成。可以通过添加增塑剂来调节袋的柔性，增塑剂是添加到合成树脂中以产生或促进可塑性和柔性并降低脆性的物质。可以将紫外线透射和紫外线反射材料电镀、涂覆、喷涂或以其他方式施加到柔性材料上。[0074]柔性的紫外线透射壳体被配置为包括紫外线透射材料的袋。该袋包括用于插入便携式电子设备的开口，并且可以包括诸如拉链、按扣或拉绳的封闭物。例如，滑动件可以沿着链移动，以用拉链打开和闭合封闭物。封闭物可以形成密封件或仅充分地封闭袋，以使得该设备不容易从袋中掉出。在使用中，将便携式设备滑入袋中并且将袋封闭。当袋放在紫外线源附近时，由于袋中包含紫外线透射材料，因此当紫外线能量与袋接合时，柔性袋的壁起到光管道表面的作用，将紫外线能量分散到袋的整个壁上，从而对形成为位于紫外线源附近的柔性袋位置的各种角落和缝隙进行消毒。当袋的紫外线透射壁与设置在紫外线透射层下方的紫外线反射基底结合时，可在便携式设备周围形成三维的紫外线能量透射路径，从而对袋的整个表面进行消毒。这种低成本的紫外线透射封闭物几乎可以与任何便携式设备一起使用。它允许快速适应和与多种设备一起使用，并且易于形成和制造，从而使之快速适应扫描仪、收音机、电话和其他设备。[0075]紫外线透射壳体可结合有紫外线消毒电路，从而提供自行消毒的紫外线透射壳体。紫外线消毒电路可以让壳体对安装在壳体中的便携式电子设备自行消毒。uv消毒电路可以被特别地布置和配置成沿着围绕便携式电子设备的uv透射路径提供紫外线能量。例如，图4a和4b示出了包括紫外线消毒电路402和紫外线源404的自行消毒紫外线透射壳体400的一个实施方式。[0076]图4a和图4b示出了用于移动设备的自行消毒的紫外线透射壳体400的示例性控制系统。所描绘的实施方式包括上述紫外线透射壳体的特征，并且另外包括用于使用安装在壳体内或壳体上的一个或多个消毒源404进行消毒的部件。自行消毒的紫外线透射壳体还可以包括用于跟踪消毒过程的状态和进度的各种部件。根据期望的功能，替代实施方式可以包括一些或全部所示的部件。[0077]参照图4b，示出了说明用于独立或自行消毒的uv消毒壳体的电路的一个实施方式的代表性框图。可以通过移动设备401的电池通过连接器424，设置在该壳体内的辅助电池406或通过电连接器425、驱动的外部有线电源408或通过线圈420的无线电源(未显示)为壳体供电。壳体可以配置为不使用设备电源。该壳体可以包括具有各种功能的控制器410，例如电源管理、消毒控制，用于有线或无线充电的充电控制411以及应用程序编程接口。该壳体可以包括资产跟踪电路，例如rfid线圈412和匹配的rfid电路414。该壳体还可以包括加速度计416和/或其他动作传感器422以及用户接口418。一个或多个无线功率线圈420可以是位于壳体内，可以完全内在且不透水进行清洁。[0078]自行消毒的紫外线透射壳体可以包括用于各种部件的口袋，该部件包括电子器件、电池、紫外线源和无线供电电路。参照图4a，在一个实施方式中，大部分部件402可被布置在电源输入附近，而消毒源404被沿着壳体的边缘布置，该壳体的边缘被定位成沿着壳体的紫外线透射层传递定向的uv能量，这将沿着由位于前封闭物450和后封闭物452中的紫外线透射材料和紫外线透射膜456提供的紫外线能量路径扩散。设备401、透射外壳450、452，消毒源404、紫外线反射涂层480和紫外线透射膜456的布置沿着图4a的截面线13截取的图13的截面图中示出。如图所示，紫外线源布置在壳体内在外壳的紫外线透射层与布置在外壳450、452的内表面上的紫外线反射涂层480之间。当紫外光从紫外线源发射时，其沿着外壳450、452的紫外线透射材料透射，而内部反射涂层480将紫外线引导回到紫外线透射的外壳450、452中。紫外光也透射穿过薄的紫外线透射膜456，从而对该表面进行消毒。[0079]图14提供了紫外线透射材料内的光的行进的示例性描绘。在当前实施方式中，在紫外线透射的情况下示出了该图示，但是应该理解，相同的原理适用于关于紫外线消毒充电器实施方式描述的紫外线支撑结构。参照图14，紫外线源404可以全向或定向的方式发光。在所描绘的实施方式中，凹入的紫外线反射器490位于设备401和紫外线源之间。反射器490将紫外光反射远离设备并朝着壳体的边缘反射，从而有助于消毒壳体的外表面492。如图所示，一些紫外光沿紫外透射壳体材料折射并传播，包括沿着紫外透射膜456传播。通过这种方式，紫外光在设备周围360度传播，并围绕设备表面的所有三个维度。所描绘的实施方式包括两个附加的可选特征件。首先，紫外线透射层的内表面的侧面和底部被纹理化494以用于紫外光散射。纹理图案基本上可以是提供期望的紫外光分散的任何图案。第二，可以在纹理图案附近设置紫外线反射涂层或层496，以将紫外线反射回壳体的外表面492。[0080]在光学上，纹理的使用可以通过创建多个光路来提供更好的管道传送和性能。基底可包括用于强度的结构厚度和减小的厚度，以提供更好的紫外线传递而损失更少。厚度与透射率较低的材料的uv-c损失成正比。提供划痕、棱柱形表面的渐变或简单的纹理，该系统可以从材料中提取光。如果没有这种材料的修改，光将趋向于以定向图案射出。这样的一个例子是，当投射通过一种材料时，纹理会散射光。例如，当边缘光投射到一块石英中时，边到边的透射率很高，而表面发射很少。如果石英有纹理或有一个具有紫外线反射率的反射器，则可获得良好的透射率。在一些应用中，基底可以包括用于间接源拾取的纹理和用于直接源区域的抛光表面。使用火焰处理对基底进行纹理化和抛光可以提供增强的性能。[0081]该系统被设计为基于用户的请求或期望来启用无线电力或连接的电力。即，系统可以识别何时将电连接到连接器426，并使用该电力来操作消毒系统，将电力传递给设备401，和/或对辅助电池406充电。系统还可以包括设备接口。包括通用串行总线(“usb”)端口和/或低功耗蓝牙(“btle”)功能，以连接至设备应用程序编程接口(“api”)，以通信和监视电源、充电状态、加速度传感器和触摸接口。这些功能和其他功能可以按照baarman的于2018年3月30日提交的题为“disinfectionbehaviortrackingandranking”的美国临时专利申请62/650,340中的描述来实现，该临时专利申请在此以引用方式全文并入。通过使用通信和外部处理，可以减少位于自行消毒壳体中的电路。[0082]壳体400可以包括具有可以指示消毒状态的一个或多个指示器的用户界面418。例如，当设备脏污且建议进行消毒时，指示灯会闪烁红色；在进行消毒时，指示灯应会闪烁蓝色；如果设备清洁，则指示灯会闪烁绿色。[0083]消毒剂透射半透射壳体使得该壳体能够在需要时和在需要的地方用于传递该指示。例如，控制系统可以使用动作和存在检测的组合来确定设备何时停止移动以及何时不存在用户。然后，在将设备放下时，将开始紫外线消毒循环并提供适当的剂量。如果检测到足够大的动作足以使系统确定存在用户并重新开始该过程，则系统将监视动作并重置消毒周期。这样，自行消毒透射壳体可以在每次使用后进行消毒，并自动为下一次使用做好准备。通过为该壳体配备用于接收无线电力的电路，连接器或适配器可实现与设备电源连接器的电连接，进而允许使用提供给消毒壳体的无线电力对设备充电。通过限制连接器和线的数量，减少了可能隐藏细菌和病原体的区域，而连接器和软线往往代表着生物负荷增加的区域。[0084]b.紫外线消毒充电器[0085]一些实施方式针对具有监视和安全系统的消毒充电器，该监视和安全系统利用用户检测和传感器来检测接近度并提供关于安全、消毒和充电状态的用户反馈。充电器可以包括设计成能够消毒难以安全到达表面的紫外线透射材料。此消毒充电器可以包括自动互锁，以保护用户免受紫外线照射，并可以记录暴露极限与实际暴露的对比。该系统可以是基于云的系统，实现更安全的生态系统和共享安全参数的交叉统计。[0086]图6-图9示出了紫外线消毒充电器的第一实施方式，且图10-11示出了紫外线消毒充电器的第二实施方式。本发明的紫外线消毒充电器可以被配置为基本上与任何设备或设备壳体一起使用。即，根据本发明的实施方式的紫外线消毒充电器可以包括紫外线源，该紫外线源用于向设备或设备壳体传输紫外线能量，以便对便携式电子设备和/或该设备的壳体进行消毒，并且另外提供同时或在不同时间为便携式电子设备供电。例如，根据本发明的紫外线消毒充电器的一些实施方式可以与以上讨论的任何紫外线透射壳体结合使用。替代地，紫外线消毒充电器的一些实施方式可以在没有紫外线透射壳体的情况下或根本没有壳体的情况下对设备进行消毒。[0087]图6示出了紫外线消毒充电器600的代表性框图的一个实施方式。设备101位于紫外线半透射或透射表面604上，其下方具有可选的紫外线源。提供一个或多个充电线圈616用于无线充电。系统可以使用无线充电电路614和线圈616检测何时将设备放置在表面上。当用户触摸或确定为在设备附近时，系统使用多个互锁来检测移动、加速和充电以禁用或更改uv消毒系统的操作。这触发了等待预定时间量的定时循环，然后重新启动消毒循环。如果检测到动作，则消毒周期会延迟，并且会设置一个指示器以指示设备尚未消毒。所描绘的充电器还包括高架紫外线源606，以消毒设备的顶侧，如图7-9所示。[0088]所描绘的实施方式包括布置在充电表面下方的底部紫外线源602和被配置为将紫外光照射在被消毒的便携式电子设备的顶部上的顶部紫外线源606。充电表面包括紫外线透射支撑材料604以支撑被充电的设备601，同时对底部和底部的侧面进行消毒。充电器600可包括例如通过一个或多个动作传感器610来检测物理动作和红外动作的保护互锁。当检测到动作时，这些动作传感器610可用于中断消毒源并使消毒周期在预定的时间内没有动作时开始或重新开始。充电器基座600可以包括用户界面，该用户界面包括代表充电状态、消毒状态、用户的存在或各种其他信息的各种指示器。例如，在建议进行消毒时，消毒状态指示器可以将指示灯变成红色；在进行消毒时，指示灯可以变成蓝色；在完成消毒并且设备清洁时，指示灯可以变成绿色。[0089]图6中描绘的实施方式包括呈无线电力发射器电路614和线圈616形式的无线电力电路。所描绘的实施方式还包括一个或多个usb和usb-c端口618，以使用线缆为单个或多个设备充电。在替代实施方式中，紫外线消毒充电器可以仅容纳有线充电而不能容纳无线充电，或反之亦然。[0090]充电表面的尺寸可以根据应用而变化。可能在图7-9中最佳地显示，当前实施方式的紫外线透射支撑面604的尺寸设置成可容纳智能电话，但是根据应用，可以将其扩大到15”×15”或更大。例如，如果充电器将容纳多个设备、平板电脑或收音机，则可能需要更大的面积。充电表面的尺寸可以调整为适合任何尺寸的设备，充电器还可以提供多个无线充电器和usb/usb-c型连接器，以实现多功能使用。紫外线消毒充电器600可以由设备电源620(例如连接至主电源线的壁式适配器620)供电。替代地，紫外线消毒充电器600可以由电池或其他电源供电。[0091]紫外线消毒充电器600可以包括控制器622，该控制器622被编程为提供各种功能，例如电源管理、消毒控制、用于有线或无线充电的充电控制以及应用程序编程接口。控制器622可以与紫外线消毒充电器的传感器系统通信，该传感器系统可以包括各种传感器，如动作传感器610、用户界面612、加速度计624和其他传感器，这取决于应用。此外，控制器622可以操作驱动uv消毒源604、606的源驱动器627。[0092]图7-9示出了紫外线消毒充电器600的各种视图。图7示出了透视侧视图，图8示出了俯视图，以及图9示出了包括壁挂式电源620的视图。一个紫外线源位于在紫外线透射支撑结构604的下方，且一个紫外线源606位于外壳628的倾斜部分中，该倾斜部分定向为在放置在紫外线透射支撑结构604上的移动设备的顶部上照射紫外光。底部紫外线源606位于在紫外线透射支撑结构604下方，使其向紫外线透射支撑结构604照射紫外线，该紫外线透射支撑结构604沿着移动设备周围的路径引导紫外光，以便紫外线穿过紫外线支撑面604到达设置在充电表面上的移动设备的底部，并且还到达移动设备的侧面。两个紫外线源和紫外线透射支撑结构一起将紫外线能量提供给设置在紫外线消毒充电器600的紫外线透射支撑结构604上的移动设备的三维表面。[0093]图10-11示出了根据本发明的紫外线消毒充电器的替代实施方式。该实施方式提供了一种柜式配置，其中可以安装多个便携式电子设备并同时对其进行充电/消毒。[0094]图10示出了用于安装在机柜或机架上的充电和消毒系统1000的控制系统的代表性框图。系统1000可以提供与结合uv消毒充电器600所讨论的相同的用户保护和低剂量消毒光源。机架可以包括无线电源和几个usb充电端口，用于多设备充电和消毒。机柜包括用户界面，用于有效且轻松地向用户通知机架上的设备的消毒和充电状态，且还包括透射机架组件，也称为紫外线透射支撑结构1020。[0095]控制系统1000的操作类似于uv消毒充电器600的控制系统。系统1000包括一个或多个消毒源1002，该消毒源被配置为将紫外光照射到被消毒的便携式电子设备上。机柜1000可包括例如通过一个或多个动作传感器1010检测物理动作和红外动作的保护互锁。当检测到动作时，这些动作传感器1002可用于中断消毒源1002，并使消毒周期在预定时间量内没有动作时开始或重新开始。机柜1000可以包括用户界面1012，该用户界面1012包括代表充电状态、消毒状态、用户的存在或各种其他信息的各种指示器。例如，每个便携式电子设备插槽的消毒/充电状态指示器在建议进行充电或消毒时可以变为红色，在进行消毒或充电时可以变为蓝色，而在完成消毒和充电时可以变为绿色。还可以提供用于充电和消毒的单独指示器。例如，充电状态指示器可以指示红色(表示不存在设备)，黄色(表示部分充电)和绿色(表示完全充电)。对于消毒状态指示器，当建议进行消毒或不存在任何设备时，指示器可以发出红光；在进行消毒时，指示器可以发出蓝光；在消毒完成时，指示器可以发出绿光。以这种方式，状态指示器可以允许用户基于消毒安全性和充电状态从机柜中轻松选择设备。[0096]uv消毒充电器1000可以包括控制器1030，该控制器被编程为提供各种功能，例如电源管理、消毒控制、用于有线或无线充电的充电控制以及应用程序编程接口。控制器1030可以包括集成的加速度计或到加速度计或构成传感器系统的一部分的其他传感器的连接，其可以用于向控制系统提供各种输入。控制器1030可以与uv消毒充电器的传感器系统通信，该传感器系统可以包括任何集成的传感器，以及任何外部传感器，例如动作传感器1010、用户界面1012和其他传感器。此外，控制器1030可以操作驱动一个或多个uv消毒源1002的源驱动器1032。uv消毒充电器1030可以由设备电源1034(例如，连接至主电源线的壁式适配器1034)供电。替代地，紫外线消毒充电器1034可以由电池或其他电源供电。控制器1030可以能够通过一个或多个发射器线圈1016传输无线电力。机柜还可包括一个或多个充电端口1018，以使用线缆为单个或多个设备充电。在替代实施方式中，紫外线消毒充电器可以仅容纳有线充电而不能容纳无线充电，或反之亦然。[0097]当前实施方式的紫外线消毒充电器1000被配置为与安装在紫外线透射壳体中的设备、紫外线透射机架或设备支架1022或两者的组合一起使用。这种紫外线透射材料可帮助确保进行消毒，并确保紫外线能量到达围绕每个便携式电子设备外表面以及在正常操作过程中容易被人触摸的任何机柜表面的三维空间。上面详细讨论了紫外线透射壳体的各种实施方式，因此这里将不再详细讨论。可以说，结合紫外线透射壳体讨论的许多相同原理都适用于保持便携式电子设备的紫外线透射支撑结构2020。图10中示出的保持器1020的示例性平面图示出了作为光导管的紫外线透射表面如何使紫外光能够到达保持在保持器1020的插槽1022中的便携式电子设备周围的三维区域的示例。[0098]紫外线透射支撑结构1020内衬有形成暴露的面向外部设备的三维表面的紫外线透射或覆盖层1060。紫外线透射层1060可以被纹理化或包括不阻碍紫外线能量透射的饰层。保持器可以包括紫外线反射基底层1062。保持器提供将紫外线引导穿过整个保持器以可靠地消毒每个槽1022中的移动设备的暴露表面的紫外线透射系统。紫外光源可以被定位在机柜内部且被定向成使紫外光有利地照射朝着紫外线透射材料设备保持器，使紫外光通过保持器传输到每个插槽的面向设备的表面。如果设置了反射层，则其阻止紫外线穿透到基底中，并将该紫外线反射回到紫外线透射覆盖层中，在紫外线反射覆盖层中，该紫外线可以有助于对每个插槽1022中的便携式电子设备进行紫外线处理。覆盖层可以被配置为提供大致均匀的紫外光逸出，并因此为提供给每个槽的表面提供大致均匀的处理。例如，覆盖层的厚度可以远离紫外光源而减小和/或覆盖层可以被纹理化以提供受控的紫外光逸出。[0099]图11示出了紫外线消毒充电机柜1000的透视图。该机柜的当前实施方式提供了敞开的紫外线消毒充电站，其设备1001以机架配置存储在插槽1022中。机柜包括带有充电和消毒指示器的用户界面1012，用于检测机柜1000紧邻区域内是否存在人类的动作检测器1010。设备1001可以滑入与紫外线透射支撑结构1020相邻的插槽1022中，如图11所示。一旦插入，每个设备1001的电源连接器就可以通过电缆连接到usb端口1018，如图11所示。或者，机柜可以包括无线电源电路，用于感应耦合来自一个或多个射线圈1016到设备1001或随附壳体中的一个或多个感应线圈的电力。[0100]尽管在图6-11中公开的实施方式指具有对被消毒的设备充电的能力的紫外线消毒充电器，但是一些替代实施方式可能不提供充电能力，而是根据本发明可以提供紫外线消毒机架，该紫外线消毒机架包括用于紫外线透射支撑面、沿紫外线透射路径引导紫外线能量以消毒设备、壳体和/或机架内的表面，而没有能力为设备供电。[0101]紫外线消毒充电器中的控制器、充电电路和紫外线消毒电路的操作可以以多种方式实现。充电控制器可以实施各种已知的方法来调节来自电池的电流或来自电源1034的电流。可以对充电控制器1030进行编程，以防止过充电并防止过电压。充电控制器也可以被编程为根据各种不同的协议以及根据各种不同的参数来供电。例如，充电控制器1030可以通过电源连接器1018在源驱动器1032和设备2001之间高效、智能地分配电源。控制器410、622、1030还可以充当uv消毒控制系统，为uv-c电源提供能量，能够实现uv-c强度控制和接触时间控制。uv-c源实质上可以是能够以所需强度产生uv-c光的任何uv-c源。例如，uv-c源可以是冷阴极灯、低压汞灯或uv-c发光二极管。每个实施方式的控制系统可以耦合到传感器系统，该传感器系统向系统提供各种传感器输入，例如无源红外(“pir”)传感器、动作传感器、电容性触摸传感器、加速度计和温度传感器，并且可以提供rfid读取器的接口。由传感器收集的这些数据可以帮助控制系统的运行，并收集与跟踪消毒活动有关的数据。动作和存在检测可以触发紫外线源激活，中断消毒周期并在动态调整紫外线参数(例如周期时间和源强度)时提供有价值的数据。尽管用于热量和动作的pir解决方案可能在今天流行，但是电容式触摸感应是另一种解决方案。所描述的实施方式的控制器410、622、1030还可以监视预设范围内的电流和电压，以进行正确的操作和灯诊断。电源可能会断开、短路，阻抗会发生变化，从而导致控制器可以识别并发送响应的不同工作电压。uv-c电源还可以监视流向紫外线源的电流和电压，并将该信息反馈给控制器。控制器36还可包括易失性和/或非易失性存储存储器。例如，控制器可以包括闪存。控制器和相关的紫外线消毒电路的操作可以按照如baarman的于2018年3月30日提交的题为“disinfectionbehaviortrackingandranking”的美国临时专利申请62/650,340而部分或全部实现或改编，该临时专利申请在此通过引用全文并入。[0102]cole的于2013年10月2日提交的题为“portablelightfasteningassembly”的美国专利申请14/044,448、cole的于2013年10月2日提交的题为“uvgermicidalalsystem,method,anddevice”的美国专利申请14/044,380，baarman的于2019年3月25日提交的题为disinfectionbehaviortrackingandranking国际专利申请pct/us2019/023842和cole的于2016年11月29日提交的，题为uvgermicidaldevice，systemsandmethods的美国专利申请15/364,242，上述每篇专利都在此通过引用全文并入。这些公开内容讨论了可以结合到本文公开的系统的实施方式中的各种特征。例如，“disinfectionbehaviortrackingandranking”讨论了跟踪和保持眼睛接触的紫外线暴露水平小于6mj/cm2，而工作8小时的雇员的紫外线暴露水平小于60mj。可以在本发明的实施方式中实现对紫外线照射的跟踪和控制，以维持剂量水平，并跟踪每天的清洁和剂量水平以用于安全记录。[0103]所描述的或其他实施方式中的任何控制器的应用程序编程接口可以跟踪每个设备的充电周期、清洁周期的数量以及包括典型使用时间的使用。该数据可以本地或远程存储在服务器上，例如互联网。数据可用于跟踪消毒过程和功能，以维护和持续工作状态。[0104]紫外线消毒充电器可以利用传感器系统以检测人类活动的存在并自动中断紫外线源的激活。此外，通过提供开放的界面以及易于理解的指示器系统，可以高效、轻松地检索和更换设备。常规的紫外线消毒系统通常需要将设备锁定在柜子中，以使用户不会受到较高剂量的紫外线能量的伤害，以确保设备得到充分消毒。然而，这些常规系统具有隐藏的成本，因为用户可能由于与关闭任何正在进行的消毒过程、解锁柜门、打开柜门、插入/取出设备、关闭机柜门、锁定机柜门以及重新开始消毒相关的感知到的时间或实际时间而避免或阻止使用机柜。[0105]图11中描绘的紫外线消毒充电器通过提供一种开放式结构解决了这个问题，该开放式结构允许在无需解锁或打开门的情况下抓取设备。此外，传感器和控制互锁可以检测人类活动并自动更改系统的操作。例如，动作检测系统(例如无源红外传感器)可以可靠地识别机架附近是否有人为活动，并且可以自动更改系统的操作以确保任何正在进行的消毒都不会对用户造成伤害。例如，当检测到人的存在时，系统可以自动关闭紫外线源。或者，可替代地，系统可以更改紫外线源强度的操作。此外，所示的紫外线消毒充电器1000利用低剂量的uv-c光源，对于用户的眼睛和接触来说更安全。此外，uv-c源利用较低的最小剂量率，该最小剂量率可通过延长的循环时间进行补偿，以提供与剂量过量相同的效果，但在表面分解方面具有更好的结果。提供较低的剂量不会以与较高剂量相同的方式分解塑料。此外，提供的用户界面1012允许用户一眼识别设备是否已被充电和消毒，这减少了在充电机架附近花费的时间。与紫外线消毒充电机架结合使用的紫外线透射支撑结构和/或紫外线透射壳体还有助于确保在允许紫外线源在用户在场的情况下以一定容量工作的实施方式中，紫外光被指向设备。另外，在提供无线电力充电的实施方式中，用户不花费时间将线与紫外线消毒充电机架连接/断开，因此减少了人在机架上的花费时间，最终增加了充电和消毒速率。此外，这些用于紫外线透射壳体和移动设备的无线缆解决方案可消除细菌和病原体生长的区域。[0106]使用指向性术语，例如“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“内部”、“向内”、“外部”和“向外”基于图中所示实施方式的方向来帮助描述本发明。指向性术语的使用不应解释为将本发明限制为任何特定的方向。[0107]上面的描述是本发明当前实施方式的描述。在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的精神和更广泛的方面的情况下，可以做出各种改变和变化，这些变化和改变将根据包括等同原则的专利法的原理来解释。提出本公开内容是出于说明性目的，并且不应被解释为对本发明的所有实施方式的详尽描述，或者不应将权利要求的范围限制为结合这些实施方式示出或描述的特定元件。例如，但不限于，所描述的发明的任何一个或多个单独元件可以由提供基本相似的功能或以其他方式提供适当的操作的替代元件代替。例如，这包括当前已知的替代元素，例如本领域技术人员当前可能知道的那些，以及将来可能开发的替代元素，例如本领域技术人员在开发时可能会想到的那些作为替代。此外，所公开的实施方式包括一致描述的多个特征，并且可以协作地提供益处的集合。本发明不仅限于包括所有这些特征或提供所有陈述的益处的那些实施方式，除非在所发布的权利要求中另有明确规定的程度。例如，使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”对单数形式的权利要求要素的任何引用均不应被解释为将该要素限制为单数形式。当前第1页1 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