CN1270036C - 一种用于个人卫生或清洁器具的远程操作系统 - Google Patents

Abstract

一种用于远程操作个人卫生器具的系统，该卫生器具包括厕所冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器、干手器、纸巾抽取器中的任意一种。该系统包括与每个器具相关联的电子执行机构，用以使器具工作。无线接收器与每一器具相关联，接收器在接到一个对该器具来说是唯一的消息后，使其工作。有一个远离该器具的触发装置，例如可以是红外传感器或手动操作开关，用以发出使器具工作的请求信号。触发装置有发射器和接收器与之相关联。与触发装置相关联的发射器设定程序，用以发出对某个特定器具来说是唯一的消息。每个触发装置上都安有指示器，有一个接收器与该指示器相关联。当触发装置发出一个唯一的消息后，该器具的接收器接收这个消息，使得该器具工作。

Description

一种用于个人卫生或清洁器具的远程操作系统

技术领域

本发明涉及一种用于一个或多个通常设在公共洗手间里的器具的远程操作系统。这类器具可包括小便池冲洗阀、冲水厕所冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器(soap dispener)、纸巾抽取器(paper towel dispenser)、干手器或其它在此类环境里可以见到的器具。通常，此类器具由个人通过设在器具上并通过导线与该器具的电子执行机构相连的一个传感器或手动开关来操纵。

背景技术

在有些环境条件下，使器具工作的触发装置不可能或人们不希望让它与器具本身以硬连线相连。例如，在冲水厕所中冲洗阀的电子执行机构就有可能位于隔断墙后，不便于触发装置与冲洗阀间的硬连线连接。与此相似，有很多情况，其中小便池的冲洗阀安在一堵墙壁之后，通过硬连线把启动冲洗阀操作的装置与该冲洗阀本身连接起来，从成本的角度看是不经济的。本发明用一种无线连接取代硬连线连接，并且本发明还具有确认收到操作消息的功能，无论触发装置是一个红外传感器还是按钮，这个专门装置用可视信号表明，使该器具工作的消息被收到并被确认了。

更进一步地，在具有洗手间的环境里，例如某些公共设施，拥有一个可以监视某个区域所有清洁器具的使用和操作主控器可能是人们所希望的。而且，在这种情况下采用无线电通讯链接取代硬连线连接是人们所希望的。在这种环境条件下，使用硬连线连接可能是困难的，电线还容易受到人为破坏、腐蚀或者出现故障。用无线链接取代硬连线连接具有包括成本、安全和可靠性在内的许多优点。

本发明提供了一种在上述类型的单个个人卫生或清洁器具与触发装置之间的无线通讯链接，这里触发装置可以是一个传感器可或一个机械操作的开关，也可以是用于预定区域内的多个这样的器具的一个控制系统。器具本身与使这些器具工作的装置之间的所有连接都是由无线电链接来实现的。类似地，在拥有多个这种器具由计算机控制或由一个微处理器来确定这种器具何时操作、操作多长时间的情况下，所有的通讯链接也都是由无线电来实现的。

发明内容

本发明涉及一种操作诸如冲洗阀、水龙头等之类的器具的系统，，更具体地说，是涉及在这种器具的触发装置与使这种器具工作的电子执行机构之间的无线通讯链接的使用。

本发明的主要目的是为一些个人卫生和/或清洁器具提供一个操作系统，在该系统中，传感器或触发装置至器具本身的硬连线连接由无线电通讯链接取代。

本发明的另一个目的，是为诸如上述的器具提供一个控制系统其中通过无线通用链接由单个微处理器控制多个这样的器具。

根据本发明，提供了一种用于远程操作个人卫生器具的系统，所述器具是厕所冲洗阀、小便池冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器、干手器、纸巾抽取器中的一个，所述系统包括：所述器具；用于控制所述器具工作的电子执行机构；与所述电子执行机构电连接的、用于给其提供激活信号的器具无线接收器；与所述器具无线接收器相连的器具无线发射器；远离所述器具的装置，用于发出请求信号以使所述器具工作；与用于发出请求信号的所述装置相连并由此可进行操作的远程无线发射器；安装在用于发出请求信号的所述装置上的指示器；与所述指示器相连的远程无线接收器，用于为其提供操作信号；所述远程无线发射器被编程为在用于发出请求信号的所述装置被激活后，发出一个对用于发出请求信号的所述装置来说是唯一的请求消息，所述器具接收器被编程为接收所述请求消息，并在收到所述请求消息时使所述电子执行机构工作，并使所述器具发射器向所述远程接收器发送一个对所述器具来说是唯一的确认消息，确认已收到所述请求消息，所述远程接收器在收到确认消息后，激活所述指示器，其中所述请求消息包括一个对特定的器具来说是唯一的地址；所述确认信号也包括一个对特定的器具来说是唯一的地址，但此地址不同于所述请求消息的地址。

根据本发明，提供了一种用于至少一个个人卫生器具的远程操作的系统，所述个人卫生器具包括：厕所冲洗阀、小便冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器、干手器、纸巾抽取器中的一个或多个，所述系统包括：至少一个所述器具；与每一器具相关的电子执行机构，用于使器具工作；与每一器具相关的无线接收器，在收到对此器具来说是唯一的消息后，使与该器具相关的电子执行机构工作；远离每一个人卫生器具但与之相关的装置，用于发出请求信号，以使所述器具工作；与每个用于发出请求信号的装置连接的远程无线发射器，每个无线发射器都被编程为发出对特定的器具来说是唯一的请求消息；中央处理单元，包括微处理器、与其相连的无线接收器和无线发射器，中央处理单元的无线接收器能够接收来自所有远程发射器的请求消息，中央处理单元的无线发射器能够向所有器具的无线接收器发出操作消息，微处理器被编程为在收到特定的发射器发出的、对该发射器的相关器具来说是唯一的请求消息时，使中央处理单元的发射器发送一个操作消息，该操作消息对于与该特定器具相关的接收机来说是唯一的，使该特定器具的电子执行机构工作。

其他目的将在下面的说明书、附图及权利要求书中显示。

附图说明

本发明由下列图例说明，其中

图1A、1B和1C显示了n个单个再生清洁器具与单个触发装置；

图2显示用于图1所述类型的多个器具的一个控制系统。

具体实施方式

目前，在多数公共洗手间、包括其它设在公共设施内的洗手间中，各种清洁器具及/或水流控制管道装置与使这些器具或装置工作的触发装置之间，通常采用硬连线连接。更具体地说，在这样一种环境下，以厕所冲洗阀为例，其触发装置与电子执行机构之间是由硬连线连接，无论该触发装置是诸如红外传感器之类的传感器，还是使用者手动操作该按钮：确保冲洗阀工作的按钮。冲洗阀可与一个小便池或冲水厕所相关联。相似地，也用硬连线连接来操纵器其它具，诸如水龙头、淋浴头、挤皂器、纸巾抽取器及干手器。本发明可应用于上述任何一种个人卫生或清洁器具及其触发装置，触发装置可以是一个诸如红外传感器的传感器，也可以是一个由想使用该器具的人手动操作的开关。更具体地说，本发明用无线通讯链接取代了硬连线连接。图1A，1B和1C显示的是数个这种器具以及使用两种最明了的触发装置，一个是红外传感器，另一个是按钮。两种触发装置都能够单独或同时用于任意一个器具上，同时使用时，手动装置用于替换或者维修。

图1A显示的冲洗阀10既可用于一个小便池，也可以用于一个冲水厕所，该阀既可以用电池操作也可以与本地电源相连。冲洗阀可以是美国专利5,168,118和美国专利5,244,179中所述的类型，两项专利的拥有权都归本专利申请受让人，即伊利诺伊.富兰克林公园.斯劳安(Sloan)阀具公司。这里，专利“118”和“179”所公开的内容以参考的方式被包含在本发明中。冲洗阀10包括一个电子执行机构，例如一个电池或与本地电源供电的螺线管(solenoid)，螺线管在受到激励后，使冲洗阀工作流出一定量的水到小便池或厕所。冲洗阀10如图1A所示，在本发明的优选实施例中，在内部包括上述电子激励装置、电池电源(如希望使用电池时)，以及一个射频发射器和一个射频接收器。一般地，这些装置工作在400MHz的范围内，发射器使用的一般最大功率为200毫瓦，大约200英尺的工作距离也是必须的。

与冲洗阀10以及上述射频发射器与接收器相关的是一个红外传感器12，该传感器是专利“118”和“179”中冲洗阀装置的一部分，这里所公开的位置是独立的是与冲洗阀分离开的。传感器12同样包括一个射频发射器和一个射频接收器，其在上述的频率范围内工作并且也有上述的电源要求。这些传感器可用电池，也可与本地电源相连。

同时还有一个按钮电激励器14，同样有上述的射频发射器和射频接收器与之相关。具有相关的RF无线设备的红外传感器12和按钮14。还都有一个发射二极管指示器，按钮上的如14a所示红外传感器12上的如12a所示。

工作时，如果传感器12检测到某一个小便池或冲水厕所有人，则在检测预定的厕所器具无人后的预定时间后，这该传感器设定程序对冲洗阀进行操作。在这个例子中，传感器会向冲洗阀10发送一个无射频信号，此信号有一个专门地址，这个专门地址与一个特定的要工作的冲洗阀对应。作为一个例子，与传感器12相关的发射器可具有一个激活地址100，这个地址既可是数字形式的，也可是模拟形式的，而这里数字100纯粹是为了举例说明。冲洗阀10上的接收器被设定为接收一个专门的地址信号，接到该地址之后，冲洗阀电子执行机构便开始其操作周期。在此同时，与冲洗阀10相关的发射器将发射一个地址为105的信息，而传感器12上的接收器被设定为仅接收地址为105的唯一的信息，并且当收到该信息之后，作为确认信息，使LED12a发光。这样，传感器动作通过射频信号向冲洗阀发出的是预定的信息。冲洗阀的接收器被设定为只接收这个信息，当该信息收到之后，它做出响应向传感器反馈一个确认信号，表明指令已经收到。

按钮14上的装置与传感器12上的一样，接收器与发射器的地址也是一样的。因此，按钮14可作为传感器的替代物，这一点在它作为替换装置或在维修时非常有用。

重要的是，每个器具具有一个唯一的消息，既用于发送目标指令，也用于发送和接收确认指令。因而，触发装置与器具间的所有通讯连接都是频率约为400MHZ的RF频率。

图1B显示用于挤皂器和水龙头操作的类似配置。有一个漏槽16，漏槽16下面是用于控制水龙头20的操作的电子执行机构和发射器与接收器单元18。还有一个挤皂器22，与漏槽16相关联，该分配器也具有电子执行机构及发射器、接收器。标在24的传感器用于水龙头处，如图1A所述，在其相同的结构内既有发射器也有接收器。类似地，适合与挤皂器22一起使用的传感器26同样有与之相关联的发射器和接收器。指示器24a与水龙头传感器相关联，指示器26a与挤皂器传感器相关联。

同样，用同一数字序列代表地址，则水龙头传感器24发射器的地址为110，接收器地址为115。而水龙头控制单元18的接收器地址设定为110，其发射器地址设定为115。因而，仅这两个部件之间即传感器与水龙头控制装置之间能够通讯，且二者之间的双向通讯地址是唯一的。对于一个挤皂器与其相关联的传感器26也是一样的。这两个部件之间的通信地址对于这个挤皂器和其传感器都是特有的，因此，特定的挤皂器工作时，洗手间的其他器具不可能工作。

相似地，漏槽16附近有一个干手器30，干手器有一个传感器32，传感器有一个发射器和一个接收器，正如干手器30也有一个发射器和一个接收器一样。这些特定的无线通讯部件之间的地址对于器具及与其传感器来说都是特有的，使得干手器只有在从传感器30接收信号的接收器激活其电子执行机构之后才工作，同时将一个应答信号或者确认消息发到传感器，从而使指示器32a工作。

尽管图1B中的器具仅是通过红外传感器来实现操作的，但应当理解，也可以是与水龙头、挤皂器，干手器或纸巾抽取器任何一个或全部相关联的按钮或其它一些手动操作装置。

图1C显示一个淋浴头40，它有一个电子执行机构，还有在42所标出的相关联的一个发射器和一个接收器。一个传感器在44处标出，它带有一个指示器44a。此器具和图1C所示的相关联的传感器的工作原理，与图1A和1B的工作原理相同。在每种情况下，当传感器被激活后，具有对于淋浴头来说特定地址的目标消息被送往淋浴头的接收器42。其相关的发射器给传感器发送一个确认或应答信号，从而使指示器44a发光。这些消息带有一个地址，此地址对某个特定器具和某个特定传感器来说是唯一的，从而可以避免其它不该工作的器具出现误动，还可避免应答系统出现混乱。在整个连接中，尽管发光二极管显示用作指示器，但在本发明范围之内，同样可以采取声音应答或确认。

图2显示了一个用在洗手间的控制板，此洗手间内装有在图1A、1B和1C所述的一个或多个或所有器具。在一个洗手间或一个公共设施的洗手间内，可能会装有多个冲水阀、多个挤皂器、多个纸巾抽取器、多个干手器、一个或多个淋浴头。这些器具如图中46所示，它们的触发装置或为传感器、或为开关，如图中48所示。标在50处的控制板可包括一个无线接收器52和一个无线发射器54。控制板内有一个微处理器56，这个微处理器可以是美国专利6,038,519和5,966,753中的一种，这两项专利属于本申请的受让人，即伊利诺伊.富兰克林公园.斯劳安(Sloan)阀具公司。这两项专利公开的内容作参考的方式被包含在本发明中。特别是，这所公开的内容提供了一个硬连线连接的控制系统，在这个系统中，来自多个器具的多个输入和来自微处理器的多项输出以这种方式硬连线连接各种器具即某传感器提供一个指示，即请求某个特定的器具工作。微处理器将按其中所存的数据来决定是否该启动那个器具，如果是，工作时间是多长。更进一步地说，如也同样属于斯劳安阀具公司的美国专利5,235,706所表明的，各种冲洗阀的冲洗能够被编程。同样，该专利的公开的内容以参考的方式被包含在本发明中。如以上几个美国专利所说明的，微处理器56被设计用于控制多个个人卫生或清洁器具，这些器具位于某个特定场所，与这些器具的通讯是通过物理连接传感器、控制板以及器具本身的导线连接来实现的。图2所示的系统提供了介于传感器、控制板及器具46之间的无线控制。更进一步地，它可以使用图1A、1B、1C的确认或应答系统。更具体地说，上面图中所述的任何一种或全部器具，或多个这种器具，都可以发送被接收器52所接收的无线电。由于这些信号各有不同的地址或者器具目的地，该信息会传入处理器，处理器将履行与该器具的操作有关的功能。

作为一个例子，当接收器52在收到一个无线信号后，微处理器56将确定是哪个地址发出了请求，然后指示发射器54向那个特定的传感器或按钮发送一个确认信号，在这种情况下可以是，在预定的地址确认特定器具工作的特定请求已收到。

内部装有程序的微处理器将确定该器具是否应当工作，如果是，工作多长时间。例如，如果像专利“706”中公开的那样，同时工作的冲洗阀的数量是有限的，那么微处理器会延迟一个或更多冲洗阀的操作。更进一步地说，在一个公共设施的环境下，为了避免人为破坏，可能希望是让小便池或冲水厕所的操作按预先设定的程序进行，而不是让它们每来一个操作请求便工作一次。

如果想让某个器具工作，发射器54将向与那个器具相关联的接收器发送一个信号。接收器正如图1A、1B、1C所示的那样，提供一个应答信号。该特定器具，挤皂器、淋浴头、纸巾抽取器、水龙头或是冲洗阀，将工作预定的时间，该时间是该地址能被微处理器为其操作所编好的。

每个器具拥有一个特定的地址，该地址能被微处理识别。每个应答信号对一个器具是特定的，而最初给传感器的应答信号的地址与该器具传给控制板50的不一样。

这里示出和描述的仅是本发明的一种优选实例，应当认识到本发明可以有多种修改、替换或更改。

Claims (20)

1、一种用于远程操作个人卫生器具的系统，所述器具是厕所冲洗阀、小便池冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器、干手器、纸巾抽取器中的一个，所述系统包括：所述器具；用于控制所述器具工作的电子执行机构；与所述电子执行机构电连接的、用于给其提供激活信号的器具无线接收器；与所述器具无线接收器相连的器具无线发射器；

远离所述器具的装置，用于发出请求信号以使所述器具工作；与用于发出请求信号的所述装置相连并由此可进行操作的远程无线发射器；安装在用于发出请求信号的所述装置上的指示器；与所述指示器相连的远程无线接收器，用于为其提供操作信号；

所述远程无线发射器被编程为在用于发出请求信号的所述装置被激活后，发出一个对用于发出请求信号的所述装置来说是唯一的请求消息，所述器具接收器被编程为接收所述请求消息，并在收到所述请求消息时使所述电子执行机构工作，并使所述器具发射器向所述远程接收器发送一个对所述器具来说是唯一的确认消息，确认已收到所述请求消息，所述远程接收器在收到确认消息后，激活所述指示器，

其中所述请求消息包括一个对特定的器具来说是唯一的地址；所述确认信号也包括一个对特定的器具来说是唯一的地址，但此地址不同于所述请求消息的地址。

2、如权利要求1所述的系统，其中用于发出请求信号的所述装置包括红外传感器。

3、如权利要求1所述的系统，其中用于发出请求信号的所述装置包括手动激活的开关。

4、如权利要求1所述的系统，其中用于发生请求信号的所述装置包括红外传感器和手动激活的开关。

5、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是所连接的用于操作小便池的冲洗阀。

6、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是所连接的用于操作冲水厕所的冲洗阀。

7、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是水龙头。

8、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是挤皂器。

9、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是淋浴头。

10、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是一个纸巾抽取器。

11、如权利要求1所述的系统，其中所述器具是干手器。

12、如权利要求1所述的系统，其中所述指示器是发光二极管。

13、一种用于至少一个个人卫生器具的远程操作的系统，所述个人卫生器具包括：厕所冲洗阀、小便冲洗阀、水龙头、淋浴头、挤皂器、干手器、纸巾抽取器中的一个或多个，所述系统包括：至少一个所述器具；与每一器具相关的电子执行机构，用于使器具工作；与每一器具相关的无线接收器，在收到对此器具来说是唯一的消息后，使与该器具相关的电子执行机构工作；

远离每一个人卫生器具但与之相关的装置，用于发出请求信号，以使所述器具工作；与每个用于发出请求信号的装置连接的远程无线发射器，每个无线发射器都被编程为发出对特定的器具来说是唯一的请求消息；

中央处理单元，包括微处理器、与其相连的无线接收器和无线发射器，中央处理单元的无线接收器能够接收来自所有远程发射器的请求消息，中央处理单元的无线发射器能够向所有器具的无线接收器发出操作消息，微处理器被编程为在收到特定的发射器发出的、对该发射器的相关器具来说是唯一的请求消息时，使中央处理单元的发射器发送一个操作消息，该操作消息对于与该特定器具相关的接收机来说是唯一的，使该特定器具的电子执行机构工作。

14、如权利要求13所述的系统，其中远离器具发出请求信号的所述装置包括红外传感器。

15、如权利要求13所述的系统，其中远离器具发出请求信号的所述装置包括手动激活的开关。

16、如权利要求13所述的系统，其中远离器具发出请求信号的所述装置包括红外传感器和手动激活的开关。

17、如权利要求13所述的系统，其中每个请求消息都包含一个地址，此地址对特定的器具来说是唯一的，每个操作消息都包含一个地址，此地址对特定的器具来说是唯一的，但不同于该器具的请求消息的地址。

18、如权利要求13所述的系统，其中每个用于发出请求信号的装置都包含一个无线接收器，每个用于发出请求信号的装置都有一个与之相关的指示器，该指示器可由相关的无线接收器控制工作，中央处理单元的接收器在接到请求消息后，使微处理器让中央处理单元的发射器向导致发出请求消息的用于发出请求信号的那个装置的接收器发出确认消息，接到确认消息使指示器开始工作。

19、如权利要求18所述的系统，其中每个器具都有一个无线发射器，在器具的无线接收器收到操作消息后，该无线接收器使器具的无线发射器向中央处理单元的接收器发送一个确认消息。

20、如权利要求18所述的系统，其中每个指示器是发光二极管。

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