激励人们进行洗手行为的装置的制作方法

专利名称：激励人们进行洗手行为的装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及在探测到事件发生时自动播放记录信息的装置或系统的领域，并且具体涉及自动激励使用者清洗其手的装置。
背景技术：
在用完洗手间、特别是公共洗手间之后清洗使用者的手对于医疗和食物操作行业来说是公众所理解和赏识的，并且总体上作为普通公共场所来说，可以防治疾病的传播和保持个人卫生和清洁。业已发现一些疾病是由于在使用公共卫生设施之后没有进行正确的洗手过程而传播的。在食物服务部门，在许多国家通过法律要求店员在使用完卫生设施之后返回工作之前清洗他们的手。
由于这些原因，人们普遍使用包含文字通知和信息的标记和广告以激励人们清洗他们的手。遗憾的是，这样的标记变得太普遍了，以致几乎不能注意到它们的存在，并且它们对激励人们去有效清洗他们的手来说是相对无效的。这些标记通常被公众忽视了。
人们已经致力于设计更有效的系统，以便激励人们清洗他们的手。例如，美国专利No.6,031,461描述了一种系统，其中卫生间的使用者在冲完卫生间之后被自动标记上可清洗的诸如染料、颜料或粉笔的物质。那么人们必须彻底地清洗他们的手以便去除上述物质。该种系统会激怒一些个人，并且会倾向于在公共洗手间中被蓄意破坏。
美国专利Nos.5,870,015和6,028,520描述了不同的可听信息系统，其通过感知卫生间的操作而自动开启。上述系统需要为每一单独的洗手间提供一种或另一种传感器，上述传感器和例如在感知洗手间已被冲洗时播放预记录信息的控制器相通讯联系。这些类型的系统相对复杂，因为每一洗手间必须提供有一传感器并且控制器必须足够完备以接收和处理来自众多来源的信号。但是上述传感器也通常被使用洗手间的人看到并因而趋向于滥用。
其它的系统需要使用者负载如果人们在所要求的位置没有清洗他们的手时被激活的指示剂或特殊的标记。上述特殊的标记赋予没有遵守所需洗手过程的人们一种外部可见的标志。例如，可参见美国专利Nos.5,812,059和5,610,589。上述系统显然不适合于常规的公共卫生设施。
美国专利No.4,896,144描述了一种可听的或可见的在洗手间设施的门打开时被激活的信息系统。该系统也可设计为锁上洗手间的门，以防止人们离开设施直到他们洗手，或产生到实况位置的警示信号。
在行业上仍然存在对相对简单、不昂贵以及不引人注目装置的需求，以激励人们在用完公共洗手间设施之后清洗他们的手。

发明内容
本发明的目的和优点在部分下述说明中将显现，或者从说明书中下显而易见，或者可通过实践本发明而获知。
本发明涉及一种意旨激励人们进入房间或设施去清洗他们手的装置。上述装置在公共洗手间中具有特定的用途，但是并不限于上述用途。上述装置可定位于任何的房间或设施，其中人们在执行动作之前或之后应该清洗他们的手或者执行一些其它所希望的或所必需的行为。例如，上述装置可用在医疗设施、研究试验室、绝对无尘制造设施等。
上述装置包括具有任何美学愉悦形状方式的外壳，并且其设计为可拆卸地安装在诸如墙壁、柜台、橱柜等的支撑表面上。在该点上可使用任意数目的机械或粘合剂安装装置。上述外壳可包括基部和盖子，上述盖子可从基部去除，以便接近装置的内部组件和电池隔间(如果提供的话)。
上述装置包括用于探测装置所定位的房间内环境光量的传感器。该传感器可包括例如一或多个光电二极管的阵列。光电二极管可进行调整，以只对房间内的阈值环境光量反应。在该点上，希望相对于上述外壳定位光电二极管，这样其感知方向相对不会受到在房间内的或人或事件影响。例如，传感器可以设置为在外可顶部中朝向房间天花板“查看”的镜头。环境光传感器也可远离外壳而定位。在一个特定实施例中，光电二极管产生输入信号到控制电路，例如，作为到微处理器的输入，以便在探测到足够的环境光时启动信息的重播。在不存在阈值水平的环境光时，对于内部控制电路来说，环境光传感器也可用于启用节能的模式以延长电池的寿命。
在外壳内的音频存储/重播装置包括一或多个预记录的可听洗手行为信息的片断。存储装置可以是任意传统的装置，诸如磁带装置、CD播放器、电子存储器或“声音”芯片，诸如永久性编程ROM芯片或可编程RAM芯片。各种的上述装置在本领域内是众所周知的，并且本发明的装置不局限于任意特定种类的存储或重播装置。在外壳内的扬声器与音频装置处于可操作的通讯联系，以便信息片段的重播。
音频装置可由维护技师或者其它的个体编程，以定制声音信息。例如，可结合一内部麦克风以允许声音信息的直接输入。其它定制信息的装置包括，例如，RF装置，硬线输入装配、通过计算机由文本到声音、与该装置匹配的手持装置等。在替换的实施例中，上述信息可永久性地预编程在装置中的存储介质上。
在探测到在房间内的足够环境光时，控制电路激活音频装置。上述控制电路可包括用于控制装置各种功能的可编程微处理器，或者在为较不完备的实施例中，控制电路可以是硬线整体电路板类型的控制器。上述控制电路可以设置为根据时控顺序简单播放信息片断，只要来自光电二极管的信号指示存在足够的环境光。例如，电路可包括内部时控指令，这样一条或多条信息以每一信息之间的所需 “暂停”时间重播(即，30秒的间断时间)。在替换的实施例中，可提供调节开关以改变暂停时间。
上述装置还可包括对控制电路不进行赋能的总开关，而不管在房间内的环境光量。该开关优选显著定位在外壳上或外壳中，或者需要特殊的工具以拆卸或定位上述开关。
上述装置可是便携的和电池供电的，其中电池隔间提供在外壳中，并且通过将盖子从外壳去除而可拆卸。在一个替换实施例中，上述装置可由现有的AC系统供电和包括适当的变压器。在该实施例中，上述装置可永久性地安装并且硬线并入设备的AC供电系统中。还在一个替换实施例中，上述装置可设计为AC和电池DC电源同时供电。可提供开关以对电源之间进行选择，或者控制电路可设计为检测AC是否能得到，并且自动切换到AC电源。在该点上可使用各种的能量配置，但是本发明并不限于任意特定种类的能量分配配置。
信息片段可广泛改变。在相对简单的实施例中，单一的信息片段存储在音频装置中并且包括重播的单一信息(具有或不具有可测的暂停时间)，只要由环境光传感器探测到足够的环境光。在一个替换的实施例中，信息片段可包括可包括按顺序重播的多个信息。例如，上述片段可包括信息，但是为不同语言的信息。可替换的，上述信息片段可包括为同一语言或不同语言的不同内容的信息。
在特定的通用实施例中，多个信息片段存储在音频装置中，并且提供选择器开关以在不同的信息片段之间进行选择。例如，一个信息片段可包括一个或多个特别适于女性洗手间的信息，并且以的单独的信息片段可包括一个或多个特别适于男性洗手间的信息。在另一实施例中，一个信息片段可包括一个或多个礼貌提醒使用者清洗他们手的信息，并且一个单独的信息片段可包括更强烈或更有力性的信息。应该意识到不同信息片段的内容和意图可在本发明的范围和精神下广泛改变。
如所提及的，在一个更完备的实施例中，上述控制电路可包括执行各种控制功能的微处理器。例如，上述微处理器可包括一个内部计时器，并且被编程以在由计时器确定的特定频率下对来自光电二极管的环境光信号进行采样和处理。将环境光信号与存储的阈值进行比较，并且如果真正的环境光超过阈值的话，那么由微处理器启动该装置。微处理器可被编程，这样可以改变各种功能和信息片断。上述微处理器可被编程以根据编程的顺序或随机地在不同的信息片断之间转换，或在单独片断中的信息之间转换。应该意识到，微处理器可允许执行落入本发明范围和精神内的许多控制部件。
也希望该装置包括任意数目的关闭或停播部件。例如，即使存在阈值量的环境光，仍然希望装置不连续播放。可将“休止”阶段编程在上述控制中，这样，上述装置播放一定的时间段并且停播一定的时间段。
下面通过参照示于所附附图中的一个或多个实施例对本发明进行更详细地说明。


图1是使用根据本发明装置的典范卫生设施的透视图；图2是根据本发明装置的一个实施例的侧面透视图；
图3是去除盖子的图2装置的透视图；图4是可用于本发明装置的典范控制电路板的透视图；以及图5是用于该装置的典范实施例的控制电路的框图。
具体实施例方式
现在参照本发明的实施例进行详细说明，其中的一个或多个例子在附图中示出。每一例子通过对本法明解释的方式提供，并不意味着对本发明的限制。例如，作为一个实施例一部分示出或描述的部件可用于另一实施例，从而产生另一个进一步的实施例。本发明意旨包括对在此描述实施例的变型和改变。
根据本发明装置的用于激励人们进入房间或设施以便清洗他们手的实施例在附图中通常用参考数字10表示。参照图1，装置10在公共卫生设施12中是特别有用的，其中提供包括洗手盆14和皂液分配器16的洗手场所，以便人们在使用完设施之后清洗他们的手。装置10在合适的位置安装到诸如墙壁、柜台、橱柜等的支撑表面18上。上述装置可通过任意传统的装置诸如粘合剂、机械连接装置等安装。理想的，装置10在策略上安装在设施12的一定位置处，以便使得使用上述设施的人们听到。理想的是也可将装置10定位在房间12内的一定高度和位置处以防止破坏。上述可简单地通过将装置10安装在房间12的天花板附近而完成。
装置10包括外壳，通常用20指示，其可具有任意美学愉悦的形状和结构，并且可由任意组合的传统材料构成。具体参照附图2和3，外壳20可包括基础部件22和可去除的盖子元件24。上述基础元件22可包括安装孔26或任意的其它合适装置或机构，以便将外壳20安装到诸如设施12种的墙壁18的支撑表面上。盖子24优选是可从基础元件22去除的，以便提供接近装置10的内部组件。盖子24可拆卸地通过任意传统的诸如插销机构、摩擦配合、制动机构等的装置固定到基础元件22。
盖子24可包括以美学愉悦方式限定的阵列孔28。将阵列28定位，这样来自扬声器62的可听信息可通过盖子24传送到房间12内。在一个替换的实施例中，单独的屏风、金属格或其它合适种类的扬声器盖子可结合入可去除的盖子24中。
装置10包括用于探测房间或设施12内的环境光水平的传感器。在示出的实施例中，环境光传感器至少位于设置在外壳20中的光电二极管40(和可包括光电二极管阵列40)上。光电二极管40通过安装在外壳盖子24中开孔44内的镜头38探测环境光。理想的，定位光电二极管40和相关的镜头38，以探测房间12内的不受房间12内的人或发生行为影响的环境光水平。例如，不希望由传感器40探测到的环境光量随房间12内人的数目或者人的位置改变。这样，在示出的实施例中，将探测器40定向，以便通过可去除盖子24的顶部朝向设施12的天花板而“查看”。
在传感器系统中使用光电二极管来探测环境光对于本领域的那些技术人员来说是众所周知的，并且上述装置的详细说明对于本发明的目的不是必需的。
在一个替换的未在附图中示出的实施例中，环境光传感器可以是远程定位的传感器。例如，一个或一阵列光电二极管可相对于外壳远程定位，并且与装置10的控制电路处于通讯联系，以便将环境光信号传送到电路。例如，上述光电二极管可以是到控制电路板的可插组件。
上述光电二极管40可以调整，以只对房间12内的阈值环境光量反应。在一个替换的实施例中，上述光电二极管可传输在房间12内探测到的任意环境光量的信号指示，由控制电路将该信号与预定阈值进行比较，并且如果阈值超过控制电路，将启动存储音频信息的重播。
外壳内包含音频存储/重播装置，以便存储一个或多个预记录的可听洗手行为信息片断。装置10并不局限于任意特定类型的音频装置。例如，上述装置可以是传统的磁带装置、CD播放器/录音机等。在更优选的实施例中，音频装置包括电子存储“声音”芯片56(图5)。洗手信息的任意一个或组合在芯片56中编码并传送到扬声器62(带有相关的扬声器驱动器)，以便作为可听洗手行为信息随后传输到设施12内的人们。上述信息将在下述进行更详细地描述。
在一个特定的实施例中，声音芯片56可以是ROM版本，其在具有理想信息片段的装置10的制造过程中预编程。在该实施例中，上述信息可永久存储并且不能改变。在替换的实施例中，声音芯片56可以是RAM版本，并且控制电路52(图5)可包括用于定制和编程RAM声音芯片56的麦克风58。合适的声音芯片音频装置包括从InformationStorage Devices，Inc.商购到的ISD1020A装置。在该实施例中，任意数目的声音信息的定制和记录由最终的使用者通过麦克风58记录个体化的信息并在微处理器54的控制下完成。麦克风58可安装在外壳20中，以便通过盖子24中的扬声器孔阵列28可操作性地接近。该信息定制的特征提供了独特的优势，以便增强装置10的多功能性和多用途性。
装置10还包括用于启动和控制所存储的单个信息或多个信息重播的控制电路。控制电路组件可安装到包含在外壳20中的电路板34上。在示出的实施例中，电路板34通过安装柱36安装到基部22。在一个实施例中，控制电路不必要包括微处理器，但是可以包括硬线集成电路，其中控制功能通过传统的逻辑电路和芯片装置完成。例如，这种的控制电路可包括作为单一芯片声音记录/重播装置结合使用的音频电路，诸如ISD2560S装置或者由Eletech Electronics，Inc.制造的VP1000 QuickVoice Device。上述音频装置在接收到来自环境光传感器的控制信号时(在合适的过滤、放大等之后)被启动。
在一个特定的功能性实施例中，控制电路52(图5)包括可编程的微处理器54。该微处理器54可以是例如从MicrochipTechnology，Inc.商购到的微芯片PIC16C505装置或PIC165C56装置。微处理器54直接响应来自各种装置的电或机械转换输入，如在图5中示出并在下述更详细描述的那样。微处理器54可直接驱动输出，诸如声音芯片56和扬声器/扬声器驱动结合装置62。可增加功率放大器以增强微处理器54的输出功能。
微处理器54包括任意数目的可编程I/O引脚，以便增加附加的功能。例如，这些销可用于提供在各种信息片段之间的选择性，如由图5中的信息选择键46所指示的那样。微处理器54可允许信息之间暂停时间的人工调节，如由暂停时间调节机构50提供的那样。同样，音量控制装置48可提供输入到微处理器54，以便调节音频信息的音量。
具体参照图2至5，装置10可包括通过外壳盖子24中的开孔41可接近的总开关42。该开关可按常规定位，这样维护技师可对装置10断电，而不管在房间内的环境光量。理想的，开关42可显著地定位在外壳20中，这样不被公众注意到或通常不易接近。例如，开关42可放入外壳中的凹陷处，并且通过外壳盖子24中开孔41插入的特殊工具或其他装置接近。该结构防止装置被未经认可的去激活。
装置10可由任意结构的AC或DC电源供电。例如，在示出的实施例中，装置10通常是便携的，并且包括其中容纳电池32的内部电池隔间30。电池32提供电源供应到控制电路，如图5中所示的。在一个替换实施例中，装置10可由现有的AC系统设施供电。例如，装置10可硬线并到AC系统并且包括内部或外部变压器，以便为控制电路52提供必要的DC电压。在另一个替换的实施例中，装置10可由诸如电池32的内部DC电源供应DC电或者由外部的AC电供应。可提供开关(未示出)以在所希望的电源之间进行选择。
也需要用于检测和提供低电池电压指示的电压检测电路60。例如，上述电路在电池电压下降到给定电压水平之下时可点亮可见LED。
如上所提及的，所存储的信息片段可相应于本发明的范围和精神进行改变。声音信息可以是充满活力的特征、名人名言、不同的语言等。上述信息可通过微处理器54根据预编程的顺序、通过随意的选择等进行播放。在该点上，声音芯片56具有用于多个信息的ROM或RAM存储器，上述信息被预编程入ROM存储器中或定制到RAM存储器。在本发明的一个相对简单的实施例中，单一的信息片段存储在声音芯片56上，并且连续重复播放(在每一信息之间具有选择的暂停时间)，只要由光电二极管40检测到足够的环境光。在一个替换的实施例中，信息片段可包含在交替的顺序中重播的多个信息。例如，单一的信息片段可包含为不同语言的相同信息。可替换的，单一的信息片段可包含为相同或不同语言的不同内容的信息。
如上所提及的，在本发明的一个多功能性的具体实施例中，多个信息片段存储在声音芯片56上，并可由微处理器54获取。如上所述，提供信息选择键46，这样维护技师可在所需的信息片段之间进行选择。例如，一个信息片段可包含一个或多个特别适于女性洗手间的信息，以及一个单独的信息片段可包含一个或多个特别适于男性洗手间的信息。一个信息片段可包含礼貌提醒使用者清洗他们手的信息，而一个单独的信息可包含一个或多个更强烈或有力性的信息。应该意识到不同信息片段的内容和意图可在本发明的范围和精神下广泛改变。
希望控制电路52包括可用于任意控制功能的内部计时器，例如，微处理器54可以由内部计时器确定的频率下对来自光电二极管40的环境光信号进行采样。可将光信号与存储的阈值进行比较，并且只要采样的环境光信号超过存储的阈值，那么装置10就由微处理器54激活。该阈值可永久性地编程或存储在微处理器54中，或可由维护技师通过输入到微处理器54而改变。
信息选择键46也可设计为对顺序、数目和存储在声音芯片56中的组合信息提供附加功能性。例如，微处理器可被编程或预编程以根据编程的顺序或随机顺序在不同的信息片段之间或者在单独的信息片段中进行切换。应该意识到微处理器54允许在本发明的范围和精神下进行所需功能性的结合。
上述的内部计时器功能也可用于对装置的关闭或停播进行编程。例如，对于装置10来说，可能不希望在环境光存在的所有地点连续播放信息。在该点上，“休止”阶段可被编程到电路52中，这样装置播放一定的时间段，并且在剩余的时间段休止。上述可以是这样的情形，例如，其中装置10定位在环境光经常存在的房间或设施中，但是不能预测使用者在一天的哪些特定时间内处于设施中。
应该意识到，对于本领域的那些技术人员来说，在不脱离本发明的范围和精神下可对在此描述装置的实施例进行改型和改变。本发明意旨包括落在附加权利要求和其等同物范围内的这些和其它改型和改变。
权利要求
1.一种在洗手间激励人们进行洗手行为的装置，包括外壳，设计为可拆卸地安装在洗手间的支撑表面上；相对于所述外壳设置以检测洗手间中的环境光的环境光传感器；处于所述外壳中的音频装置，所述音频装置包含至少一个可听洗手行为信息片段；处于所述外壳中的扬声器，所述扬声器与所述音频装置处于通讯联系；与所述环境光传感器和所述音频存储装置处于可操作的通讯联系的控制电路，当阈值量的环境光存在于洗手间并由所述环境光传感器检测到时，所述控制电路以重复时控循环通过所述扬声器播放洗手行为信息。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括对所述装置断电的总开关，而不管卫生间内的环境光如何。
3.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置是电池供电的，并且进一步包括位于所述外壳中的电池隔间。
4.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述音频装置存储若干可听信息片段，并进一步包括与所述控制电路处于通讯联系的选择器开关，这样所述信息片段中所需的一个可选择为重播。
5.如权利要求4所述的装置，其中每一所述信息片段包含多个信息。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述信息片段包含单个信息。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述信息片段包含多个信息。
8.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述环境光传感器是光电二极管。
9.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述控制电路包括微处理器。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述音频装置包括电子存储芯片，所述信息片段通过所述微处理器从所述存储芯片获得。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述信息片段是预编程的并且永久性地存储在所述存储芯片上。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述信息片段通过所述微处理器预编程，以便由所述装置的使用者定制。
13.如任一前述权利要求所述的装置，进一步包括调节开关，以便调节在所述信息片段上的信息之间的暂停时间。
14.如任一前述权利要求所述的装置，其中在播放所述信息片段预定的时间段后，所述控制电路关闭所述装置。
15.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路包括可编程的微处理器，并且所述信息片段包括若干不同的信息，所述微处理器根据预编程的顺序播放所述信息。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述顺序是随机的。
17.如任一前述权利要求所述的装置，其中设置所述环境光传感器，以便在洗手间的一个方向上通过所述外壳查看，其中环境光通常不被洗手间中的人所干扰。
全文摘要
在诸如洗手间的设施中激励人们进行洗手行为的装置，包括设计为可拆卸地安装在支撑表面上的外壳。相对于所述外壳设置以检测房间中环境光的环境光传感器。处于所述外壳中的音频装置，所述音频装置包含至少一个可听的洗手行为信息片段，该片段通过外壳中的扬声器播放。与所述环境光传感器和所述音频装置处于可操作通讯联系的控制器，并且在确定阈值量的环境光是否存在于房间时激活该装置。
文档编号G08B21/24GK101027701SQ200580032597
公开日2007年8月29日 申请日期2005年6月7日 优先权日2004年9月27日
发明者R·P·路易斯, P·F·特拉蒙蒂纳, K·考夫曼, C·L·约克 申请人:金伯利—克拉克环球有限公司