CN103891145A - 非手持式分配器的耗电管理方法 - Google Patents

Abstract

揭示了一种电池供电装置例如液体分配器的能耗管理方法。一种方法包括将装置使用的传感器的工作周期设定在第一范围（52），并在用户探测到（54）触发事件时设置计时器（56），并将该工作周期设定至触发事件，并且将该工作周期设定至第二范围（60）。该方法继续在该第二范围期间检查另一触发事件。如果该计时器尚未停止（64，否），则重复检查步骤，但如果计时器已经停止（64，是），则该处理回到设定步骤（52）将该工作周期设定至所述第一范围。相关方法可基于诸如光、声音、运动或时间等被探测的特征来调整该工作周期。

Description

非手持式分配器的耗电管理方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年10月17日提出的美国专利申请第13/274479号的优先权，在此将其全部内容引作参考。

技术领域

通常地，本发明涉及一种电动非手持式液体分配器。尤其地，本发明提供一种具有使用一可调工作周期来控制电力管理的使用者传感器的分配器。特别地，本发明涉及一种分配器及使用该分配器的方法，该分配器包括一使用者传感器，该传感器具有可调工作周期，在忙碌时间改善响应时间并且在非使用时间减少耗电。

背景技术

非手持式，有时也称作非触碰式分配器是本领域公知的。很多这种分配器是电池供电以允许他们在不连接电源的任何地方可以顺利的工作。当然，电池，也叫做电池，经过一段时间会用完，这就需要更换电池。如果电池不及时更换会导致分配器停止工作。解决此问题的一个方法是以预定的时间来更换电池。然而，如果被更换的电池没有使用掉其全部电量，这是一种浪费。

上文中的非手持式分配器，可确定的是使用者传感器在目标物的检测上可在200毫秒内更好地响应并分配例如皂液等液体。这就要求使用者传感器是开启的并且在一秒内要至少四次探测目标。然而，使用者传感器探测变慢的结果时，例如冲洗阀，要一秒或更多响应在目标物上。这要求更低的工作周期并由此更低地耗电。这种更低的工作周期可用作皂液分配器；然而，本领域技术人员明白这会导致丧失提供皂液给使用者的机会。也就是说，使用者常常希望在暴露他们的双手到水中清洗双手之前能接收到第二次皂液分配。另外，还发现使用者喜欢接收第二次皂液的剂量比第一次更快。

无论分配装置工作与否，现时用以提供液体皂液分配的装置都会利用相同的工作周期。相应地，即使分配器相当长的时间内没有工作，仍会使用更多的电力。实际上，一种特殊的现有技术的液体分配器，例如一种使用红外探测传感器的液体分配器，当其开着时会比其关着时多使用一万倍的电量。无论如何，一些洗手间或休息室仅仅在周末时看起来活跃或繁忙，而在一周的其他时间是很少利用的。另外，一些在公园一般的设施下的分配器可能在一年的某个时段例如夏季使用更频繁而在冬季使用不频繁。此外，本领域技术人员明白当使用者把手放置在红外传感器下面时，工作周期决定了响应时间。此外，当不使用传感器时，有必要保持传感器在一定类型的工作周期下以保持传感器校准周围环境。虽然现有的装置知道打开传感器或关闭传感器的需要，但是很少明白需要维护传感器的校准。因此，这就需要为非手持式分配器延长电池寿命。此外，这也需要能够调整工作周期，在不适用分配器时减少电力损耗以及在更多使用时增加工作周期。

发明内容

鉴于上述，本发明的第一方面是提供一种非手持式分配器的耗电管理方法。

本发明的另一方面是提供电池供电装置的耗电管理方法，包括提供电池动力装置，该装置必须保持在条件下以使用传感器来探测使用者的存在以分配产品，设置所述传感器的工作周期到第一范围，在通过触发引起探测到使用者时开启计时器，并设置所述工作周期到第二范围，在所述工作周期设置到所述第二范围时检查另一次触发的存在，如果所述的计时器没有停止则重复检查步骤；当所述计时器停止时返回到所述的设置步骤。

然而本发明的另一方面是提供一种电池供电分配器的耗电管理方法，包括提供一电池动力装置，该装置必须保持在条件下以使用传感器来探测使用者的存在以便分配液体：将所述传感器的工作周期设置在到第一范围，在由所述传感器检测到触发事件后检查另一传感器的被探测特征，并且根据存在的被探测特征的情况来调整所述工作周期到第二范围。

附图说明

为了完整的理解本发明的目的、技术和结构，可以参考下述的详细说明和附图，其中：

图1是根据本发明的原理制作的分配器的示意图，其中为了展示分配器的内部构造，分配器的盖子部分地用虚线表示；

图2A和2B展示了根据本发明原理的基于分配器的使用频率来管理耗电的运行流程图；

图3是另一实施方式，展示了根据本发明原理的基于周围灯光水准和其他物理参数来管理耗电的运行流程图；

图4是根据本发明原理基于保持于本发明分配器的探测传感器的运动来管理能量损耗的进一步的实施方式。

具体实施方式

现在参考附图尤其是图1可以看出，根据本发明原理的非触碰式分配器由附图标记10来表示。尽管本发明的原理指向触碰式或非手持式分配器，但是本领域技术人员可以明白本发明也可以被使用于任何由电池供电的装置或使用从一个电源而不是传统电源以为至少一个电子元件供电的装置。换言之，本发明可被使用于任何从限定电源消耗能量的装置。无论如何，分配器10包括一壳体12，该壳体12提供盖或门13，当其打开时允许技术人员安装或更换可重复填充的容器14。容器14也可以是药筒式，包含液体材料例如皂液、消菌杀毒剂或以测定剂量被分配的其它材料。与可重复填充的容器14相配的是喷嘴16，其是从容器到接受液体的目标例如使用者的手或任何其它液体分配到其上的目标的管道。这里使用的词“使用者”是由分配器探测到的人或目标使得引起触发。换言之，分配器探测到使用者或目标接近液体材料要被分配到的地方，并且分配器确定使用者或目标想要接收所述液体。更进一步确定的是使用者可以是单次或重复启动分配器的单个的人或目标，或被探测到的相继的多个人或目标。就其本身而言，“第二”使用者可能实际上是第一使用者。无论如何，分配器10包括放置在容器14和喷嘴16之间的泵机构18，泵机构18与启动机构20连接，启动机构可以例如是启动泵机构的马达或螺线管。

接近传感器21被连接到壳体12上，可以是红外，超声或电容型传感器，其探测目标或使用者手的存在。周围光传感器22可安装于壳体12上用以探测灯是否开和/或是否是白天。推测起来，如果探测到充足的周围光，指示着是白天或者灯开了，所述分配器很可能会更频繁地被使用。运动探测传感器23也可被安装在壳体12上用以探测是否有潜在的使用者移动靠近所述壳体。就其本身而言，可推测的是分配器很可能会更频繁地被使用。

控制器24被安装在壳体上并与接近传感器21、周围光传感器22、运动探测传感器23、启动机构20和泵机构18连接。计时器25连接控制器24并可用于促进分配器的能源管理目标。所述计时器25能同时追踪一个或多个结果并产生指示指定时间段已经到期的信号。本领域技术人员可以明白所有计时器需要实现的功能可合并或者直接由控制器24提供。如上所述，周围光传感器22、运动探测传感器23、计时器25和其他任何探测某些物理参数或时间流逝的装置，可用于改变接近传感器和/或其他分配器器件的操作时间周期，以使得减少并管理分配器的耗电。

电源26，将会在进一步细节中讨论的，通过控制器24提供电力给传感器21,22和23；控制器24；泵机构18和启动机构20。所述的电源26包括一个或多个电池，在整个说明书中可被参照为电池。用作电源的所述电池可通过太阳能电池或其他方式进行再充电。

一般地，控制器24以及合适的传感器用于控制和管理与分配器10相连的电力元件。这些元件包括，但不限于泵机构、启动机构、传感器21、周围光传感器22、运动探测传感器23和控制器24。可明白的是分配器10的特点是可应用到其他非分配器或非非手持式分配器或装置的装置上。实际上，本发明可应用于任何依赖于电池作为延长工作时间的装置上。一般地，所述控制器24要么单个要么一起监视传感器21,22和23的运行，以管理和保护电量达到运行分配器的要求。并且所述控制器在使用期间可被限制用来调整运行以确保比普通的从使用者输入的响应更快，这表示比普通的使用更高。所述的控制器24和传感器21，和或不和其他的传感器22和23一起工作来调整传感器21的工作周期。相应地，至少两个工作周期可用于下面的实施方式。所述的工作周期可能具有不同的范围，但是它们通常互不重叠。例如，普通的工作周期可能导致传感器21产生红外束，或其他物理特征，每秒3到5次。其他的工作周期可能根据需要更频繁或更慢地产生物理特征。

现在参照图2A和2B，可以看出用于管理非手持式分配器的耗电的运行流程图一般由附图标记50来表示。起初，给传感器21通电以在一节省工作周期下运行。在本实施方式中，所述的节省工作周期范围从每两秒一次到每半秒一次或每秒两次。本领域技术人员可知道所述的节省工作周期可被调整以致于所述的传感器检查可探测的物理参数到合适的时间段。在下面的步骤54中，所述的控制器确定使用者是否被传感器21探测到。如果没有，那么返回到步骤52。

然而，如果在步骤54中使用者被探测到，那么在步骤56中启动正常使用计时器。尽管任何时间值可用于所述正常使用计时器，但本实施方式中一个小时是合适的时间段。接下来在步骤58中，控制器24给启动机构和泵机构通电以分配预定量的液体。在步骤58完成时，给传感器21通电以在常规工作周期下运行，本实施方式中该常规工作周期是每秒4次，但是本领域技术人员知道其可以是诸如每秒3到5次的任意范围。相应地，至少在下一个时间（所述正常使用计时器运行中），所述的传感器使用每秒3到5次中的任一工作周期。在完成通电步骤后，所述控制器以常规工作周期运行并确定在步骤62中是否有使用者被探测到。如果在步骤62中没有探测到使用者，那么处理50进入到步骤64以确定所述的正常使用计时器是否停止。如果所述的正常使用计时器没有停止，那么处理返回步骤60。但是，如果所述正常使用计时器（在步骤56中设定的）已经停止了，那么处理返回到步骤52，并且所述传感器返回到节省工作周期，所述的节省工作周期的范围是从两秒一次到每半秒一次。

如果在步骤62中探测到使用者，则在步骤66中启动大量使用计时器。在本实施方式中，大量使用计时器可设定为任意时间周期，例如五分钟，其中，大量使用计时器使用的时间周期要比正常使用计时器低，典型地远低于正常使用计时器。无论如何，在步骤66中启动计时器以后，控制器指示启动机构20及泵机构18以分配预定量的流体。随后，在步骤70中，传感器21被供电，以便开始大量使用工作周期。在本实施方式中，大量使用工作周期使得所述传感器21每秒被致动六到八次。换言之，所述传感器21至少每125至167毫秒被致动一次。在完成步骤70时，在步骤72中，所述控制器再次询问是否探测到另一使用者，这可以是同一个使用者也可以说不同的使用者。如果未探测到使用者，则所述处理继续到步骤74以便确定大量使用计时器是否停止。如果大量使用计时器没有停止，则所述处理返回到步骤70。然而，如果大量使用计时器在步骤74中停止了，则所述处理继续到步骤76并重置所述正常使用计时器。在大部分的实例中，所述正常使用计时器可与步骤56设置相同的时间周期值。或其他的时间周期，典型地可使用更短的时间周期。另一选择是，所述正常使用计时器可允许与大量使用计时器同时地使用，并且可如虚线所示绕过步骤76。在完成此步骤后，则所述处理继续到步骤60以便给所述传感器供电以在正常工作周期启动。

如果在步骤72中探测到使用者，则在步骤78中所述处理重启大量使用计时器并在步骤80中分配预定量的液体。在步骤80完成时，所述处理返回到步骤74以确定大量使用计时器的状态，并且所述处理继续上述过程。

本领域技术人员明白所述处理50在流程图内一般具有三个操作循环。第一个操作循环在节省工作周期上的循环上运行直到探测到使用者。探测到时，分配器在正常工作周期（第二个循环）运行，其中分配器以正常模式运行直到不使用的长时间周期出现。当这种未使用的周期停止时，则所述处理返回到节省工作周期以便节省电力。为了应对大量使用方案的需要，所述的正常工作周期可被提高到大量使用，以便当在预定的时间内探测到大量使用者时可以快速地分配液体材料。第三个循环，包括步骤62到80，持续进行直到大量使用计时器停止，以便返回到正常使用模式。

这三个不同的工作周期范围有利于在长期未使用期间节省电力以及在大量使用期间快速响应。这种调整工作周期的能力在电池不使用时可减少电池消耗，但在大量使用期间也能分配更多的液体材料。

与单独依赖使用活动不同，分配器10也可使用其他传感器来帮助节省或管理电力消耗。尤其地，参照附图3，可看出另一操作分配器的方法由附图标记100表示。在步骤102中，周遭光或声音或其他可探测的物理特征被探测。尤其地，所述控制器确定所述探测的特征是超过了高临界水平还是低临界水平。换言之，如果某些量的光超过了预定临界值，则探测到高值，或者某些量的光低于临界值，则确定低值。同样的准则也适用于声音。相应地，如果确定了高值，则推定在此区域光开着或阳光充分照亮了分配器所在的区域，或者与一定等级声音相关的个体数接近了分配器并在不久的将来可能使用分配器。就其本身而言，在步骤102中如果探测到高值，则在步骤104中控制器使用正常工作周期给传感器供电。如上所述的正常工作周期，导致所述传感器在一定范围中被供电，例如每秒三到五次。在步骤106中，所述控制器等待以确定使用者是否被探测到。如果使用者未被探测到，则所述处理返回步骤102，并且所述传感器继续在正常工作周期运行。假如不是这样，在步骤106中探测到使用者，则所述装置在步骤108中运行以分配预定量的液体，然后所述处理返回到步骤102。

如果在步骤102中由周遭光或声音传感器探测到低值，则所述处理继续到步骤110，以便在节省工作周期下给传感器供电。如同前一实施方式一样，所述的节省工作周期可能是每半秒一次至没两秒一次。所述处理然后继续至步骤106，如上述一样来确定是否探测到使用者。由此，可以明白即使是安静的环境或周遭光度低，使用者或设备仍然可以运行。

在步骤102中陈述的物理特征可包括时间特征。就其本身而言，步骤102可提供时序功能，以确定分配器是否经常被使用。在这个实施方式中，所述处理包括在探测到使用者的步骤106之后的启动计时器的步骤107。时间周期可短如几秒或长如数小时。无论如何，当计时器的使用被实施时，作为被探测到的特征，步骤102中的询问变成了确定计时器是停止还是仍然运行。如果计时器停止了，则所述节省工作周期在步骤110中实施。如果计时器仍然运行，则在步骤104中使用正常工作周期。

图3提供了两种主要的操作循环，其依赖于是否达到一些物理特征的阈值。如果符合阈值，-光，声音或运行计时器-则操作循环使用正常工作周期。如果不符合，则操作循环使用节省工作周期。

现在参照图4，另一实施方式提供一般由附图标记120表示的管理电力的方法。在这个实施方式中，在步骤122中利用了运动探测传感器24。尤其是，如果未探测到运动，则所述处理继续到步骤124并启动节省工作周期。然后，在步骤126中，控制器确定使用者是否被探测到。如果未探测到，则处理返回到步骤122并保持节省工作周期。但是，如果在步骤126中控制器和传感器21探测到使用者的存在，则在步骤128中启动分配或完成处理后返回步骤122。如果在步骤122中探测到运动，则在步骤130中所述处理器使用正常工作周期供电。在步骤130完成时，所述处理进行到步骤126以确定使用者是否被探测到。

图4提供了两种主要的操作循环，其依赖于使用者是否通过运动被探测到，或者是否在接近分配器的区域一般地探测到运动。相应地，如果很多人进入或者存在于分配器所在的某个区域，则所述分配器会利用正常工作周期，以便准备可用于使用周期。然而，如果运动传感器不容易探测到运动，则分配器在节省工作周期运行，并且由此节省电池电量。如图3和图4陈述的实施方式，它们可使用与本发明图2陈述的相同的工作周期。因为只使用两个不同的工作周期，所以会明白一般节省工作周期比正常工作周期较少运行。然而，工作周期可被设定以利用与图2描述的实施方式不同的比率来运行。

基于上面所述，本发明的优势是很明显的。可以明白以减少的工作周期来运行与分配器相连的所述传感器，但是所述分配器并未完全关闭。此外，在分配事件后所述的工作周期立刻增加，以快速补充或供应随后的液体剂量。而且，本发明或本分配器在以下方面是有利的：其维持较佳的工作周期直至损耗率降低和/或传感器装置指示的工作周期减少。在一个实施方式中，工作周期要求没有其他传感器来指示减少的工作周期是令人满意的，除了指示损耗率已经降低的其自身的计时器之外。这些方法是有利的，因为在不需要其他传感器的实施方式中，没有额外的成本，通过电力管理就能减少能耗。该装置在正常使用和大量使用时也提供了更快的响应时间，以便分配更多皂液并令更多使用者满意。可由实际使用来进行确定。相应地，如果场所使他们的光24小时都亮着并且整夜都没人使用分配器，所述的分配器仍然能节省电力。然而，其他实施方式可以另外其他的传感器被提供，与原先具有慢响应的实施方式相比，提供更快的响应时间。

因此，可以看到通过上面所述的结构和方法能够实现本发明的目的。虽然依照专利法(Patent Statutes)，这里只列出了最佳的方式和优选的实施方式，并进行详细描述，但是需要理解的是本发明并不仅限于此。相应地，为了更好的评价本发明的真正范围和宽度，需要参考下面的权利要求进行理解。

Claims (18)

1.一种电池供电装置的能耗管理办法，包括：

提供电池供电装置，其必须保持在状况下以传感器探测使用者的存在，以便分配产品；

将所述传感器的工作周期设置为第一范围；

在由触发事件来探测到使用者时开启计时器，并将所述的工作周期设置为第二范围；

在所述工作周期设置为所述第二范围时检查另一触发事件的存在；

如果所述计时器没有停止则重复检查步骤；及

当所述计时器已经停止时，返回到所述设置步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在探测到另一触发事件时启动另一计时器，并且将所述工作周期设置到第三范围；以及

在所述工作周期设置为所述第三范围时检查另一触发事件的存在。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

如果所述的另一计时器没有停止，则重复检查另一触发事件的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在探测到所述的另一触发事件时，重启所述的另一计时器；以及

如果所述的另一计时器已经停止，则重复所述检查另一触发事件的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

在所述的另一计时器停止时，重启所述计时器；以及

将所述工作周期重设到所述第二范围。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

将所述第一范围设定为约每两秒一次；

将所述第二范围设定为约每秒两到四次；

将所述第三范围设定为约每秒六到八次。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

将所述计时器设定在三十分钟到两个小时间的任何时候；以及

将所述另一计时器设定在5分钟到30分钟间的任何时候。

8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

在探测到任何一个触发事件的时候分配产品。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述电池供电装置配置为分配液体的非手持式分配器。

10.一种电池供电分配器的能耗管理方法，包括：

提供电池供电装置，其必须保持在状况下以传感器探测使用者的存在，以便分配产品；

将所述传感器的工作周期设置为第一范围；

在由所述传感器检查触发事件之后，检查另一传感器的被探测特征；

根据已存在的所述被探测特征来调整所述工作周期到第二范围。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

在由所述传感器探测到触发事件时分配产品。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

用所述另一传感器探测周遭光水平，以确定所述被探测特征的存在；以及

用所述传感器探测所述触发事件。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

用所述另一传感器探测运动以确定所述被探测特征的存在；以及

用所述传感器探测所述触发事件。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

用所述另一传感器探测声音水平以确定所述被探测特征的存在；以及

用所述传感器探测所述触发事件。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

用所述另一传感器探测时间值以确定预定时间周期是否已经停止；以及

用所述传感器探测所述触发事件。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

如果所述预定时间周期已经停止，则调整所述工作周期到所述第二范围；以及

如果所述预定时间周期尚未结束，则调整所述工作周期到第三范围，并且用所述传感器探测所述触发事件。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

用所述另一传感器探测另一时间值，以确定另一预定时间周期是否停止；以及

如果另一时间周期尚未停止，则保持所述第三范围的工作周期，并且如果所述的另一时间周期已经停止，则重设所述工作周期到所述第二范围。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

在所述另一时间周期停止后，重设所述时间周期。

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