具有用户识别的驱动装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序的具有用户识别的驱动装置。

背景技术：

从现有技术中已知用于用户识别的驱动板。例如，ep3031989公开了这种驱动板，其中，传感器设置在壳体中。

ep2497868公开了用于电触发供水的另外的装置，其中，传感器通过在前面的特定表面区域监测在装置的前面的空间。根据ep2497868的装置提供了有效的触发装置，但具有的缺点是，前板的生产方法非常复杂。

这种驱动板的实际使用表明，功能可靠性可能在基本上取决于安装情况。此外，经常因为检测到仅经过该装置而对触发不感兴趣的人而发生错误的驱动。出现不期望的虚假的冲洗。

技术实现要素：

在该现有技术的基础上，本发明的目的是提供一种用于触发功能的目的的、具有用户识别的驱动装置，该驱动装置克服了现有技术的缺点。特别优选的目的是提供一种允许更可靠的用户识别的驱动装置。

该目的通过根据权利要求1的、用于在识别用户的情况下触发功能的目的的、用于卫生配件的驱动装置实现。因此，根据本发明的驱动装置包括具有在安装位置处基本上在水平方向上延伸的侧面的壳体，以及至少部分地设置在壳体中的传感器单元，该传感器单元具有用于发射光波的发射器以及用于检测由用户反射的光波的接收器。传感器单元优选为光电传感器单元。由发射器发射的光波在其照射用户时被用户反射，并且可以再次被接收器接收。在侧面的区域中或者在侧面中设置有透射区，通过该透射区分别能够发送光波和能够接收反射的光波。驱动装置还包括光学单元，该光学单元同样至少部分地设置在壳体中。光学单元配置和设置为：使得如相对于水平方向看到的，来自发射器的光波能够输入到光学单元中，并且能够以5°到30°、特别是10°到25°的角度通过透射区从光学单元输出。反射的光波能够以与所述角度相同的角度通过透射区输入到光学单元中，并且能够输出到接收器。

光学单元的设置提供的优点在于，能够分别以相对于水平方向浅角度地通过侧面发射或接收光波。通过这种光束路径，可以显著提高用户识别的精度。卫生配件上功能的错误触发可以通过改进的用户识别来避免。

根据以上描述对驱动装置进行配置提供的另外的优点在于，透射区设置在卫生配件上，使得在日常使用中，当用户站在卫生配件前面时，其不会被直接看到。以这种方式，卫生配件配置成更安全，以防止破坏企图。

此外，便于将传感器单元设置在壳体内部。

将透射区设置在侧面中提供了另外的优点：

-污垢：侧面中的透射区被更好地保护，以防止水溅、指纹等。

-设计自由度：通过将透射区设置在侧面中，可以不受限制地配置壳体的前面。例如，可以使用具有非常多种的材料的表面，这些材料例如为木材、石头、不锈钢、玻璃等，而不会在功能性产生不利影响。

表述“壳体”旨在表示一种至少部分地封闭驱动装置的元件的结构。壳体可以是卫生配件的组成部分，或者该壳体可以与卫生配件分离设置。在这种情况下，该壳体可以是对用户可见的壳体。然而，壳体也可以包括在日常使用中用户不能看见的壳体部分。例如，这种壳体部分的一个示例是安装在可见壳体下方的框架，并且如果该框架代表用于光波的障碍物，则该框架同样配置有透射区。

优选地，壳体除侧面外还包括前面。在这种情况下，侧面基本上在前面的表面法线的方向上远离前面延伸。在安装位置处，前面的表面优选地位于垂直平面内。关于光学单元，还可以说明的是，光学单元配置和设置为：使得如相对于前面的表面法线所看到的，来自发射器的光波能够输入到光学单元中，并且能够以5°到30°、特别是10°到25°的角度通过透射区从光学单元输出。

表述“驱动装置”旨在表示一种用于触发卫生配件上的卫生功能的装置。例如，驱动装置可以是用于触发马桶或小便池上冲洗件的驱动板。驱动装置还可以是用于出口配件的板或用于淋浴马桶或其他卫生装置的壳体。驱动装置可以配置为实际的驱动板。作为替代，驱动装置还可以是卫生配件的组成部分或在浴室中使用的另一个元件——例如镜柜等——的组成部分。

表述“卫生配件”旨在表示在浴室中使用的任何卫生配件。可能提到的示例为小便池、马桶、坐浴盆、出口配件、淋浴头等。

如果驱动装置配置为驱动板，则壳体是如在表面法线的方向上观察前面时所看到的长方形或正方形，侧面在该长方形或正方形的边缘的表面法线的方向上从前面延伸，透射区设置在侧面的区域中。优选地，前面横向于表面法线的范围是侧面在表面法线的方向上的范围多倍大。

对于用户识别，取决于传感器单元的配置，驱动装置与要识别的用户之间的距离优选地通过三角测量确定。这意味着三角测量方法用于评估发射的光波和接收的光波。然而，也可以设想其他的评估方法，例如飞行时间方法。

优选地，光学单元配置有用于转发由发射器发射的光波的发射器区，以及用于将反射的光波转发至接收器的接收器区。发射器区包括用于将来自发射器的光波输入到发射器区的输入面，以及用于将来自发射器区的光波输出的输出面。接收器区包括用于输入反射的光波的输入面和用于将来自接收器区的光波输出到接收器的输出面。

优选地，发射器区的输出面和接收器区的输入面位于侧面的透射区中。这意味着将发射器的光波从壳体的内部通过侧面中的透射区向外引导，并且将反射的光波通过侧面中的透射区向内引导。

优选地，根据第一变型，光学单元包括具有反射面的至少一个光学棱镜，光波或者由用户反射的光波分别在反射面处完全反射。光学棱镜提供了一种非常简单的方法，用于根据上述角度使光束偏移。根据第二变型，光学单元包括具有反射面的镜子，光波或者由用户反射的光波分别在反射面处完全反射。棱镜和镜子的反射面优选地以相对于水平方向和垂直方向一角度倾斜。该角度取决于发射器和接收器的设置。

关于光学单元或光学棱镜上的发射器区和接收器区的配置，可以设想如将在以下描述的不同变型。

在第一变型中，发射器区和接收器区实现在单个光学单元上。该变型具有的优点是简单的结构。

在第二变型中，发射器区和接收器区实现在具有不透明的分离层的单个光学单元上。不透明的分离层配置成对光波不透明。通过这种配置，基本上可以避免从发射器区进入到接收器区中的串扰，反之亦然。

在第三变型中，发射器区和接收器区分别实现在彼此分离设置的两个光学单元之一上。在两个不同光学单元之间进行划分提供的优点是更大的配置自由度。

优选地，发射器区的输出面提供有至少一个表面结构，光束通过该输出面从发射器输出。该表面结构配置成使得能够减少反射损失。作为替代或另外地，接收器区的输入面提供有被配置成能够减少反射损失的至少一个表面结构，反射的光束通过该输入面输入。

通过所述表面结构，可以分别对输出面或输入面进行优化，使得能够实现更浅的角度，因为可以通过表面结构避免全反射。

可以以各种方式配置表面结构。下面更加详细地解释了三个特别优选的实施例。

根据第一实施例，表面结构是增透膜，该增透膜包括至少一个介电层或在彼此之上的多个介电层。

根据第二实施例，表面结构是衍射层，该衍射层优选地由周期光栅组成，光栅间隔为75到125纳米，特别是100纳米。

根据第三实施例，表面结构包括透镜结构，该透镜结构优选地通过具有台阶的菲涅耳透镜提供。

台阶优选设置为使得各个台阶不能发生遮挡。

在第三实施例的一个优选改进中，透镜结构涂覆有增透膜，该增透膜包括至少一个介电层或在彼此之上的多个介电层。在第三实施例的另一优选改进中，透镜结构可以涂覆有衍射层，该衍射层优选地由周期光栅组成，光栅间隔为75到125纳米，特别是100纳米。

在第一变型中，通过侧面中的开口提供透射区，发射器区的输出面和接收器区的输入面基本上分别与在其中设置开口的侧面齐平。

在第二变型中，通过侧面中的子区域提供透射区，该子区域配置成对于来自发射器的光束以及反射的光束是透明的。然后，如从透明子区域的后面所看到的，发射器区的输出面和接收器区的输入面分别位于壳体的外侧。

在这两个变型中，如在引言中所述的，透射区位于壳体的侧面中。

优选地，如在安装位置处所看到的，透射区位于向下定向的、壳体的侧面上。

优选地，光电传感器单元是具有红外发射器和红外接收器的红外传感器，光波的波长为780到1000纳米。如果使用其他的光电传感器单元，光波的波长范围可以为400至1550纳米。

一种设备，包括根据以上描述的驱动装置和卫生配件，透射区在安装位置处指向卫生配件；和/或透射区在安装位置处指向下方。在这种情况下，向下指的是朝向地面，在这种情况下，根据以上描述，光波可以相对于水平方向以浅角度发射。

在从属权利要求中规定另外的实施例。

附图说明

下面借助于附图描述本发明的优选实施例，这些附图仅用于说明，并且不应被限制性地解释。在附图中：

图1示出了具有一种变型的卫生配件的驱动装置的一个实施例的安装情况的示意图；

图2从下方示出了根据图1的驱动装置的示意图；

图3a示出了具有发射器单元的根据图1的驱动装置的截面示意图；

图3b示出了具有接收器单元的根据图1的驱动装置的截面示意图；

图4a示出了根据前述附图的驱动装置的第一改进；

图4b示出了根据前述附图的驱动装置的第二改进；并且

图4c示出了根据前述附图的驱动装置的第三改进；

具体实施方式

图1示出了浴室的示意图。在该浴室中设置有根据本发明的优选实施例的驱动装置1。卫生配件2上的功能能够通过驱动装置1触发。在所示实施例中，卫生配件2是马桶，并且由驱动装置1触发的功能是马桶的冲洗。如下所述，驱动装置1配置为使得由发射器7发射光波l7，并且由用户反射的光波l8能够再次被接收器8检测到。以这种方式，能够这样识别用户并能够触发功能，或者替代地，可以测量到用户的距离，使得能够确定到卫生配件2的距离，然后，基于距离触发功能。

图2示出了发射器7和接收器8的设置的优选实施例。在这种情况下，发射器7和接收器8设置为使得通过驱动装置1的侧面5，分别由发射器7发射光波l7，由接收器8接收光波l8。在所示实施例中，侧面5沿着水平方向并指向卫生配件2。如下面详细描述地，以相对于壳体3的前面4的表面法线f的浅角度角度倾斜地发射光波l7、l8。

现在将参考图2和3a以及3b更加详细地描述驱动装置1。

如所提到地，壳体3包括前面4和侧面5。如图中所示，壳体3的侧面5在前面4的表面法线f的方向上从前面4远离延伸。在这种情况下，侧面5从前面4的每个侧边缘21向后方远离延伸。在安装位置处，暴露侧面5。这意味着侧面5没有被建筑的部分涂覆，例如砖、瓷砖等。前面4优选地配置成光学不透明的。

驱动装置1还包括传感器单元6，该传感器单元至少部分地设置在壳体3中，具有用于发射光波l7的发射器7和用于检测由用户反射的光波l8的接收器8。在图3a中示出了发射器7和光波l7从发射器7到壳体3的外面的光束路径。在图3b中示出了接收器8和光波l8进入壳体3到接收器8的光束路径。

在侧面5的区域中或者在侧面5本身中设置有透射区9，通过该透射区分别能够发射光波l7和能够接收反射的光波l8。相应的光波l7、l8能够分别通过该透射区9射出或射入壳体3。

由图3a或图3b示出，驱动装置1还包括光学单元10。在这种情况下，光学单元10配置和设置为使得来自发射器的光波l7能够输入到光学单元10中，并且能够通过透射区9以相对于前面4的表面法线f成角度α角度倾斜地从光学单元10输出。光学单元10还配置和设置为使得光波l8能够以相对于前面4的表面法线f成角度β角度倾斜地输入到光学单元10中，并且能够从光学单元10输出到接收器8。相对于前面4的表面法线f，角度α和角度β优选为5°到30°，尤其是10°到25°。

在壳体3内部，光波l7、l8再次在表面法线f的方向上引导。在其他变型中，还可以设想到在不同的方向上引导光波l7、l8，特别是相对于表面法线f角度倾斜地引导光波。

如在安装位置处看到地，前面4通常沿垂直方向定位，且表面法线f相应地沿水平方向h定位。在这种情况下，角度α或角度β基本上分别从水平方向h向下延伸。

光学单元10包括发射器区11和接收器区12。光波l7从发射器7输入到输入面11a中、输入到发射器区11中，并且光波l7通过输出面11b再次从发射器区11输出。接收器区12配置成与发射器区11基本相同。接收器区12包括用于输入反射的光波l8的输入面12a和用于将光波l8从接收器区12输出到接收器8的输出面12b。

发射器区11的输出面11b和接收器区12的输入面12a位于侧面5的透射区9中。输出面11b和输入面12a定位成使得光波l7和l8能够分别在上述方向上输出和输入。透射区优选是侧面5中的开口21。这意味着发射器区11的输出面11b和接收器区12的输入面12a分别位于开口21中。特别优选地，输出面11b和输入面12a与侧面5对齐。在附图中未示出另一实施例中，还可以通过侧面5中的子区域提供透射区，该子区域配置成透明的。

发射器区11和接收器区12可以在单个光学单元10上实现，或者替代地在彼此分离设置的两个光学单元10上实现。在单个光学单元10的情况下，还可以设想到的是，发射器区11和接收器区12通过不透明的分离层彼此分离。以这种方式，能够防止在发射器区11与接收器区12之间的串扰。

在所示实施例中，光学单元10是具有反射面14的光学棱镜13。在这种情况下，发射器区11和接收器区12可以设置在相同的棱镜上或者设置在不同的棱镜上。如图3a和图3b所示，光波l7和由用户反射的光波l8分别在反射面14上完全反射。在所示实施例中，光波l7从发射器7在表面法线f的方向上照射发射器区11的输入面11a，并且相应地被反射面14反射。随后，光波l7再次通过光学棱镜13的发射器区11的输出面11b输出。输出以上述角度α发生。光波l8在角度β的方向上照射输入面12b，并输入到光学棱镜13中。光波l8在反射面14处完全反射，且然后在表面法线f的方向上从输出面12b输出到接收器8。

代替光学棱镜，光学单元还可以包括其他光学元件，所述其他光学元件使光波l7、l8相应地偏移。

如图4a至4c所示，发射器区11的输出面11b可以提供有至少一个表面结构15，光束l7通过该输出面从发射器输出。同样地，接收器区12的输入面12a可以提供有至少一个表面结构15，反射的光束l8通过该输入面输出。在这种情况下，表面结构15配置成使得能够减少反射损失。下面更加详细地描述了表面结构15的三个不同的实施例，这些实施例既可以用于发射器区的输出面11b，也可以用于接收器区12的输入面12a。

图4a示出了根据第一实施例的表面结构15。根据该第一实施例，表面结构15是增透膜16。增透膜16优选为至少一个介电层，或位于彼此之上的多个介电层。通过这样的层，可以分别改善输出面11a的区域中的或者输入面12a的区域中的反射行为。以这种方式，获得尽可能小的角度α。

根据图4b的第二实施例，表面结构15是衍射层17。衍射层17优选地由周期光栅组成。该周期光栅中的光栅间隔为75到125纳米，特别是100纳米。衍射层17也具有获得尽可能小的角度α的优点。

图4c示出了表面结构15的第三实施例。在这种情况下，表面结构15是透镜结构18。优选地，该透镜结构18提供有具有相应的台阶20的菲涅耳透镜19。在这种情况下，台阶20配置为使得光束能够从每个透镜出现几次，各个菲涅耳透镜19不会彼此遮挡。

透镜结构18还可以涂覆有根据第一实施例的增透膜16，或者替代地，涂覆有根据第二实施例的衍射层17。以这种方式，可以进一步改善光波l7的退出结果和光波l8的进入结果。

光电传感器单元6优选为具有红外发射器和红外接收器的红外传感器。在这种情况下，红外发射器是本文提到的发射器7，并且红外接收器是本文提到的接收器8。其他电子传感器也是可能的。

附图标记列表

1驱动装置17衍射层

2卫生配件18透镜结构

3壳体19菲涅耳透镜

4前面20台阶

5侧面21侧边缘

6传感器单元

7发射器α角度

8接收器β角度

9透射区

10光学单元f表面法线

11发射器区h水平方向

11a输入面

11b输出面l7来自发射器的光波

12接收器区l8到接收器的光波

12a输入面

12b输出面

13光学棱镜

14反射面

15表面结构

16增透膜。

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