EP4713538A1 - Sanitäreinrichtung mit einer sensoreinrichtung - Google Patents
Sanitäreinrichtung mit einer sensoreinrichtungInfo
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- EP4713538A1 EP4713538A1 EP24724957.6A EP24724957A EP4713538A1 EP 4713538 A1 EP4713538 A1 EP 4713538A1 EP 24724957 A EP24724957 A EP 24724957A EP 4713538 A1 EP4713538 A1 EP 4713538A1
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- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
- E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
- E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
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- E03D5/105—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl touchless, e.g. using sensors
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Abstract
Sanitäreinrichtung (1), zumindest aufweisend: - eine Sensoreinrichtung (4) mit einem ToF-Sensor (5), wobei der ToF-Sensor (5) einen Emitter (6) zum Emittieren von Licht in einer ersten Abstrahlrichtung (7) und einen Kollektor (9) für das Licht umfasst; und - ein erstes optisches Element (10) zum Umlenken des Lichts aus der ersten Abstrahlrichtung (7).
Description
Sanitäreinrichtung mit einer Sensoreinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sanitäreinrichtung, beispielsweise nach Art einer Sani- tärarmatur. Solche Sanitäreinrichtungen dienen insbesondere der bedarfsgerechten Abgabe einer Flüssigkeit an Waschbecken, Spülbecken, Duschen, Badewannen, Bidets, Toiletten und/oder Urinalen.
Bekannt sind Sanitäreinrichtungen, die über Bedienelemente, wie beispielsweise Tasten und/oder Hebel, manuell betätigbar sind. Zudem können Sanitäreinrichtungen mithilfe einer Sensoreinrichtung automatisch steuerbar sein. Die Sensoreinrichtung kann einen ToF-Sensor zum Erfassen eines Objekts oder eines Benutzers der Sanitärarmatur umfassen. Die Abgabe der Flüssigkeit kann beispielsweise aktiviert werden, wenn mithilfe der Sensoreinrichtung das Objekt oder der Benutzer in einem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung detektiert wird.
Um das Objekt oder den Benutzer zu erfassen, sendet ein Emitter des ToF-Sensors Licht in einer Abstrahlrichtung aus, die orthogonal zum ToF-Sensor verläuft. Je nach gewünschtem Erfassungsbereich muss die Sensoreinrichtung mit dem ToF-Sensor in der Sanitäreinrichtung daher entsprechend ausgerichtet bzw. geneigt eingebaut werden, was einen Bauraumbedarf der Sensoreinrichtung in der Sanitäreinrichtung erhöht und mit einem hohen Montageaufwand verbunden sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Sanitäreinrichtung anzugeben, dessen Sensoreinrichtung einen geringeren Bauraumbedarf und Montageaufwand aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Sanitärarmatur und einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in
beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Hierzu trägt eine Sanitäreinrichtung bei, die zumindest Folgendes aufweist:
- ein Gehäuse;
- eine Sensoreinrichtung mit einem ToF-Sensor, wobei der ToF-Sensor einen Emitter zum Emittieren von Licht in einer ersten Abstrahlrichtung und einen Kollektor für das Licht umfasst; und
- ein erstes optisches Element zum Umlenken des Lichts aus der ersten Abstrahlrichtung.
Bei der Sanitäreinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Sanitärarmatur, zum Beispiel nach Art einer Küchenarmatur oder Spültischarmatur, handeln. Die Sanitärarmatur dient insbesondere der Bereitstellung einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, an einem Waschbecken, einem Spülbecken, einer Dusche, einer Badewanne und/oder einem Bidet. Alternativ kann es sich bei der Sanitäreinrichtung um eine Betätigungseinrichtung für eine Spülvorrichtung einer Toilette oder eines Urinals handeln. Durch die Spülvorrichtung ist insbesondere eine Spülflüssigkeit in die Toilette oder das Urinal leitbar, um die Toilette oder das Urinal zu spülen. Die Betätigungseinrichtung kann eine Spülplatte oder Steuerplatte sein, die beispielsweise an und/oder zumindest teilweise in einer Wand befestigbar ist. Durch die Betätigungseinrichtung ist insbesondere ein Ablaufventil, beispielsweise eines Spülkastens für die Spülflüssigkeit der Spülvorrichtung, steuerbar.
Die Sanitäreinrichtung kann ein Gehäuse, beispielsweise nach Art eines Armaturengehäuses, aufweisen, das bevorzugt zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder (Guss-)Metall, wie zum Beispiel Messing, besteht. Das Gehäuse kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung als Sanitärarmatur ausgebildet ist, einen Auslauf aufweisen, der starr oder bewegbar, insbesondere ver- schwenkbar und/oder zumindest teilweise ausziehbar, an dem Gehäuse befestigt ist. Das
Gehäuse und/oder der Auslauf können zumindest eine Auslauföffnung für die Flüssigkeit aufweisen. Über die zumindest eine Auslauföffnung ist die Flüssigkeit insbesondere an eine Umgebung derSanitäreinrichtung abgebbar. Die Sanitäreinrichtung kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung als Sanitärarmatur ausgebildet ist, ein Mischventil zum Mischen von Kaltwasser und Warmwasser zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur umfassen. Das Mischventil ist insbesondere in dem Gehäuse angeordnet. Das Kaltwasser ist dem Mischventil insbesondere über eine Kaltwasserleitung und das Warmwasser über eine Warmwasserleitung zuführbar. Das Kaltwasser kann dabei eine Kaltwassertemperatur aufweisen, die insbesondere maximal 25 °C (Celsius), bevorzugt 1 °C bis 25 °C, besonders bevorzugt 5 °C bis 20 °C beträgt. Das Warmwasser kann eine Warmwassertemperatur aufweisen, die insbesondere maximal 90 °C, bevorzugt 25 °C bis 90 °C, besonders bevorzugt 55 °C bis 65 °C, beträgt. Die Sanitäreinrichtung bzw. das Gehäuse ist insbesondere an einem Träger, wie zum Beispiel dem Waschbecken, dem Spülbecken, der Badewanne, dem Bidet, der Dusche, der Toilette, dem Urinal, der Wand und/oder einer Arbeitsplatte, befestigbar. Innerhalb des Gehäuses kann ein Montageraum ausgebildet sein. Der Montageraum kann sich beispielsweise von einer Montageöffnung des Gehäuses in das Gehäuse erstrecken. Der Montageraum kann sich entlang einer, insbesondere geraden, Längsachse, zum Beispiel zumindest teilweise zylinderförmig, erstrecken. Der Montageraum und/oder die Längsachse können beispielsweise senkrecht verlaufen, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist. Das Gehäuse kann ein Fenster aufweisen. Das Fenster kann als Öffnung ausgebildet sein, die sich von einer Innenseite des Gehäuses und/oder von dem Montageraum zu einer Außenseite des Gehäuses erstrecken kann. Das Fenster kann eine Scheibe aufweisen, die insbesondere zumindest teilweise aus Glas oder Kunststoff bestehen kann. Das Fenster kann insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig ausgebildet sein. Das Fenster und/oder die Scheibe können (im Wesentlichen) bündig mit der Außenseite des Gehäuses sein und/oder bündig mit der Außenseite des Gehäuses abschließen.
Die Sanitäreinrichtung weist eine Sensoreinrichtung auf. Die Sensoreinrichtung kann insbesondere an und/oder zumindest teilweise in dem Gehäuse und/oder dem Montageraum des Gehäuses angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung kann auf der Innenseite des Gehäuses angeordnet und/oder befestigt sein. Die Sensoreinrichtung kann, insbesondere unmittelbar, benachbart zu dem Fenster und/oder der Scheibe des Gehäuses angeordnet sein. Durch die Sensoreinrichtung ist insbesondere eine Anwesenheit eines Objekts und/oder eines Benutzers der Sanitärarmatur in einem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung detektierbar und/oder eine Entfernung des Objekts und/oder des Benutzers der Sanitäreinrichtung bestimmbar. Bei der Entfernung kann es sich insbesondere um einen Abstand zwischen dem Objekt bzw. des Benutzers und der Sensoreinrichtung bzw. der Sanitäreinrichtung handeln. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um zumindest eine Hand des Benutzers der Sanitärarmatur und/oder einen Gegenstand handeln. Bei dem Gegenstand kann es sich beispielsweise um einen Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, wie zum Beispiel ein Trinkgefäß und/oder Topf, handeln. Weiterhin kann es sich bei dem Gegenstand um einen zu reinigenden Gegenstand handeln. Durch die Sensoreinrichtung ist die Sanitäreinrichtung insbesondere in Abhängigkeit der Anwesenheit und/oder der Entfernung des Objekts und/oder des Benutzers steuerbar. Die Sensoreinrichtung ermöglicht insbesondere eine berührungslose und/oder komfortable Betätigung der Sanitäreinrichtung. Mithilfe der Sensoreinrichtung kann beispielsweise die Abgabe der Flüssigkeit oder der Spülflüssigkeit steuerbar sein. Die Sensoreinrichtung kann eine Steuerung umfassen und/oder mit der Steuerung verbunden sein. Die Steuerung kann ein Mikroprozessor sein oder einen Mikroprozessor aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann eine Leiterplatte aufweisen. Die Leiterplatte kann eine gedruckte Schaltung („printed circuit board") sein. Die Leiterplatte kann parallel zu der Längsachse und/oder, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, senkrecht ausgerichtet sein. Der Mikroprozessor kann an der Leiterplatte befestigt sein. Die Sanitäreinrichtung kann einen Energiespeicher für die Sensoreinrichtung und/oder den Mikroprozessor, beispielsweise in Form einer Batterie, aufweisen. Durch den Energiespeicher ist die Sensoreinrichtung und/oder der Mikroprozessor mit elektrischer Energie versorgbar, sodass die Sanitäreinrichtung insbesondere ohne eine externe elektrische Energiequelle nutzbar
ist. Die Sensoreinrichtung kann ein Sensorgehäuse aufweisen, in und/oder an dem die Leiterplatte, der Mikroprozessor und/oder der Energiespeicher angeordnet sein können.
Die Sensoreinrichtung weist einen ToF-Sensor mit einem Emitter zum Emittieren von Licht in einer ersten Abstrahlrichtung und einen Kollektor für das Licht auf. Der ToF-Sensor ermöglicht ein berührungsloses Erfassen der Anwesenheit des Objekts und/oder des Benutzers in dem Erfassungsbereich und/oder ein Messen der Entfernung zu dem Objekt und/oder dem Benutzer. Der ToF-Sensor, der Emitter und/oder der Kollektor können an und/oder zumindest teilweise in dem Sensorgehäuse und/oder der Leiterplatte angeordnet sein. Der ToF-Sensor, der Emitter und/oder der Kollektor können parallel zu der Längsachse und/oder, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, senkrecht ausgerichtet sein. Der Emitter kann Licht in Form von elektromagnetischer Strahlung und/oder Photonen in der ersten Abstrahlrichtung abstrahlen. Der Emitter kann das Licht kegelförmig bzw. in Form eines Lichtkegels abstrahlen. Ein Zentrum des Lichtkegels ist dabei in die erste Abstrahlrichtung orientiert. Bei der ersten Abstrahlrichtung kann es sich um eine Hauptabstrahlrichtung und/oder eine zentrale Abstrahlrichtung des Lichts handeln. Bei dem Emitter kann es sich um einen oberflächenemittierenden Laser mit vertikaler Kavität (VCSEL: Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) handeln. Die erste Abstrahlrichtung kann in Richtung des Fensters und/oder der Scheibe des Gehäuses weisen. Die erste Abstrahlrichtung kann orthogonal zu dem Emitter, der Leiterplatte und/oder der Längsachse ausgerichtet sein.
Die Sanitäreinrichtung weist ein erstes optisches Element zum Umlenken des Lichts, der elektromagnetischen Strahlung und/oder der Photonen aus der ersten Abstrahlrichtung auf. Das erste optische Element kann beispielsweise in oder an dem Fenster des Gehäuses, in oder an der Scheibe des Gehäuses, in oder an einem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder in oder an einem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters ausgebildet und/oder angeordnet sein. Das erste optische Element ist insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig. Das erste optische Element kann zumindest teilweise
aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Das erste optische Element kann eine optische Linse, beispielsweise nach Art einer Fresnellinse, sein. Das erste optische Element lenkt das Licht aus der ersten Abstrahlrichtung insbesondere kegelförmig, in Form des Lichtkegels, (im Wesentlichen) ohne eine Fokussierung und/oder (im Wesentlichen) ohne eine Verstärkung ab. Hierdurch wird die Sicherheit der Augen des Benutzers gewährleistet. Der Lichtkegel kann einen Öffnungswinkel von beispielsweise 5° bis 45°, bevorzugt 5° bis 35°, besonders bevorzugt 14° bis 18°, aufweisen. Das erste optische Element lenkt das Licht insbesondere in Richtung eines gewünschten Erfassungsbereichs der Sensoreinrichtung. Hierdurch ist insbesondere verhinderbar, dass durch die Sensoreinrichtung unerwünschte Objekte detektierbar sind.
Befindet sich in dem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung das Objekt und/oder der Benutzer, wird das Licht durch das Objekt und/oder den Benutzer reflektiert. Das reflektierte Licht ist durch den Kollektor des ToF-Sensors erfassbar, sodass eine Zeit bestimmbar ist, die das Licht von dem Emitter zu dem Objekt bzw. zu dem Benutzer und zurück zu dem Kollektor benötigt. Über die benötigte Zeit ist die Anwesenheit und/oder der Abstand des Objekts bzw. des Benutzers bestimmbar. Bei dem Kollektor kann es sich um ein Array mit Einzelphotonen-Avalanche- Fotodioden (SPAD: Single Photon Avalanche Photodiode) handeln.
Durch das erste optische Element muss die Sensoreinrichtung in der Sanitäreinrichtung bzw. dem Gehäuse nicht gekippt angeordnet werden, um einen gewünschten Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung zu erzielen. Stattdessen kann die Sensoreinrichtung in einer für eine Montage der Sensoreinrichtung günstigen Lage und/oder platzsparenden Orientierung, d. h. insbesondere parallel zu der Längsachse und/oder, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, senkrecht orientiert in der Sanitäreinrichtung bzw. dem Gehäuse angeordnet werden.
Die erste Abstrahlrichtung kann horizontal sein. Die erste Abstrahlrichtung ist insbesondere horizontal, wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist.
Das Licht kann durch das erste optische Element um einen Winkel von bis zu 45° umlenkbar sein. Das Licht kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, um den Winkel insbesondere nach oben oder unten umlenkbar sein. Der Winkel kann beispielsweise 1° bis 45°, bevorzugt 10° bis 30°, besonders bevorzugt 10° bis 20°, betragen.
Das erste optische Element kann in oder an einem Sensorfenster ausgebildet sein. Insbesondere kann das erste optische Element in und/oder an einem Sensorfenster bzw. einem optischen Bereich des Sensorfensters der Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Das Sensorfenster kann in und/oder an dem Sensorgehäuse der Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Das erste optische Element kann Teil des Sensorfensters sein. Das Sensorfenster bzw. der optische Bereich des Sensorfensters kann zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Das Sensorfenster kann insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig ausgebildet sein.
Die Sanitäreinrichtung kann ein zweites optisches Element zum Umlenken des Lichts zu dem Kollektor aufweisen. Das zweite optische Element kann beispielsweise in oder an dem Fenster des Gehäuses, in oder an der Scheibe des Gehäuses, in oder an dem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder in oder an dem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters ausgebildet und/oder angeordnet sein. Das zweite optische Element ist insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig. Das zweite optische Element kann zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Das zweite optische Element kann eine optische Linse sein. Das zweite optische Element lenkt das durch das Objekt und/oder den Benutzer im Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung reflektierte Licht, insbesondere optisch fokussiert, zu dem Kollektor.
Das Licht kann durch das zweite optische Element um einen (zweiten) Winkel von bis zu 45° umlenkbar sein. Das Licht kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, um den (zweiten) Winkel insbesondere nach oben oder unten umlenkbar sein. Der (zweite) Winkel kann beispielsweise 1° bis 45°, bevorzugt 10° bis 30°, besonders bevorzugt 10° bis 20°, betragen. Das zweite optische Element kann in und/oder an dem Sensorfenster bzw. dem optischen Bereich des Sensorfensters der Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Das zweite optische Element kann Teil des Sensorfensters sein.
Die Sanitäreinrichtung kann eine erste optische Barriere für den Emitter aufweisen. Die erste optische Barriere kann den Emitter zumindest teilweise oder vollständig umgeben. Die erste optische Barriere kann sich von dem Emitter und/oder der Leiterplatte bis zu dem ersten optischen Element, dem zweiten optischen Element, dem Fenster des Gehäuses, der Scheibe des Gehäuses, dem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder dem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters erstrecken. Durch die erste optische Barriere ist verhinderbar, dass das Licht den Kollektor erreicht, beispielsweise durch Reflexionen innerhalb der Sensoreinrichtung, ohne den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung zu erreichen und/oder ohne das erste optische Element und/oder das zweite optische Element zu passieren. Die erste optische Barriere kann zumindest teilweise als Wand ausgebildet sein. Die erste optische Barriere kann zumindest teilweise aus Kunststoff, Gummi und/oder Metall bestehen.
Die Sensoreinrichtung kann einen Infrarotsensor mit einem Infrarotemitter zum Emittieren von Infrarotlicht in einer zweiten Abstrahlrichtung und einem Infrarotkollektor für das Infrarotlicht aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann als Hybridsensor ausgebildet sein. Der Infrarotsensor ermöglicht ein berührungsloses Erfassen der Anwesenheit des Objekts und/oder des Benutzers in dem Erfassungsbereich und/oder ein Messen der Entfernung zu dem Objekt und/oder dem Benutzer. Der Infrarotsensor ist durch den Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbar. Der Infrarotsensor zeichnet sich im Vergleich zu dem ToF-Sensor durch einen geringeren Energiebedarf auf. Demgegenüber weist der Infrarotsensor im Vergleich zu dem ToF-Sensor eine
geringere Detektionsgenauigkeit auf. Zur Reduktion des Energiebedarfs der Sensoreinrichtung kann der ToF-Sensor deaktiviert werden, wenn sich in dem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung kein Objekt bzw. kein Benutzer befindet. Der ToF-Sensor kann beispielsweise nur dann aktiviert werden, wenn mithilfe des Infrarotsensors ein Objekt bzw. der Benutzer in dem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung detektiert wird. Der Infrarotsensor kann dauerhaft aktiviert sein. Der Infrarotsensor, der Infrarotemitter und/oder der Infrarotkollektor können an und/oder zumindest teilweise in dem Sensorgehäuse und/oder der Leiterplatte angeordnet sein. Der Infrarotsensor, der Infrarotemitter und/oder der Infrarotkollektor können parallel zu der Längsachse und/oder, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, senkrecht ausgerichtet sein. Der Infrarotemitter kann Infrarotlicht in Form von elektromagnetischer Strahlung und/oder Photonen in der zweiten Abstrahlrichtung abstrahlen. Der Infrarotemitter kann das Infrarotlicht kegelförmig bzw. in Form eines Infrarotlichtkegels abstrahlen. Ein Zentrum des Infrarotlichtkegels ist dabei in die zweite Abstrahlrichtung orientiert. Bei der zweiten Abstrahlrichtung kann es sich um eine Hauptabstrahlrichtung und/oder eine zentrale Abstrahlrichtung des Infrarotlichts handeln. Die zweite Abstrahlrichtung kann der ersten Abstrahlrichtung entsprechen und/oder identisch zu der ersten Abstrahlrichtung sein. Die zweite Abstrahlrichtung kann in Richtung des Fensters und/oder der Scheibe des Gehäuses weisen. Die zweite Abstrahlrichtung kann orthogonal zu dem Infrarotemitter, der Leiterplatte und/oder der Längsachse ausgerichtet sein.
Die Sanitäreinrichtung kann ein drittes optisches Element zum Umlenken des Infrarotlichts aus der zweiten Abstrahlrichtung aufweisen. Das dritte optische Element kann beispielsweise in cider an dem Fenster des Gehäuses, in oder an der Scheibe des Gehäuses, in oder an einem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder in oder an dem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters ausgebildet und/oder angeordnet sein. Das dritte optische Element ist insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig. Das dritte optische Element kann zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Das dritte optische Element kann eine optische Linse, beispielsweise nach Art einer Fresnellinse, sein. Das
dritte optische Element lenkt das Infrarotlicht aus der zweiten Abstrahlrichtung insbesondere kegelförmig, in Form des Infrarotlichtkegels, (im Wesentlichen) ohne eine Fokussierung und/oder (im Wesentlichen) ohne eine Verstärkung ab. Hierdurch wird die Sicherheit der Augen des Benutzers gewährleistet. Der Infrarotlichtkegel kann einen (zweiten) Öffnungswinkel von beispielsweise 5° bis 45°, bevorzugt 5° bis 20°, besonders bevorzugt 5° bis 15°, aufweisen. Das dritte optische Element lenkt das Infrarotlicht insbesondere in Richtung des gewünschten Erfassungsbereichs der Sensoreinrichtung. Hierdurch ist insbesondere verhinderbar, dass durch die Sensoreinrichtung unerwünschte Objekte detektierbar sind.
Das Infrarotlicht kann durch das dritte optische Element um einen (dritten) Winkel von bis zu 45° umlenkbar sein. Das Infrarotlicht kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, um den (dritten) Winkel insbesondere nach oben oder unten umlenkbar sein. Der (dritte) Winkel kann beispielsweise 1° bis 45°, bevorzugt 10° bis 30°, besonders bevorzugt 10° bis 20°, betragen. Das dritte optische Element kann in und/oder an dem Sensorfenster bzw. dem optischen Bereich des Sensorfensters der Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Das dritte optische Element kann Teil des Sensorfensters sein.
Die Sanitäreinrichtung kann ein viertes optisches Element zum Umlenken des Infrarotlichts zu dem Infra rot ko Hektor aufweisen. Das vierte optische Element kann beispielsweise in oder an dem Fenster des Gehäuses, in oder an der Scheibe des Gehäuses, in oder an dem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder in oder an dem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters ausgebildet und/oder angeordnet sein. Das vierte optische Element ist insbesondere zumindest teilweise transparent und/oder lichtdurchlässig. Das vierte optische Element kann zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Das vierte optische Element kann eine optische Linse sein. Das vierte optische Element lenkt das durch das Objekt und/oder den Benutzer im Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung reflektierte Infrarotlicht, insbesondere optisch fokussiert, zu dem Infra rot ko Hektor.
Das Infrarotlicht kann durch das vierte optische Element um einen (vierten) Winkel von bis zu 45° umlenkbar sein. Das Infrarotlicht kann, insbesondere wenn die Sanitäreinrichtung an dem Träger befestigt ist, um den (vierten) Winkel insbesondere nach oben oder unten umlenkbar sein. Der (vierte) Winkel kann beispielsweise 1° bis 45°, bevorzugt 10° bis 30°, besonders bevorzugt 10° bis 20°, betragen. Das vierte optische Element kann in und/oder an dem Sensorfenster bzw. dem optischen Bereich des Sensorfensters der Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Das vierte optische Element kann Teil des Sensorfensters sein.
Die Sanitäreinrichtung kann eine zweite optische Barriere für den Infrarotemitter aufweisen. Die zweite optische Barriere kann den Infrarotemitter zumindest teilweise oder vollständig umgeben. Die zweite optische Barriere kann sich von dem Infrarotemitter und/oder der Leiterplatte bis zu dem ersten optischen Element, dem zweiten optischen Element, dem dritten optischen Element, dem vierten optischen Element, dem Fenster des Gehäuses, der Scheibe des Gehäuses, dem Sensorfenster der Sensoreinrichtung und/oder dem optischen Bereich der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorfensters erstrecken. Durch die zweite optische Barriere ist verhinderbar, dass das Infrarotlicht den Infrarotlichtkollektor erreicht, beispielsweise durch Reflexionen innerhalb der Sensoreinrichtung, ohne den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung zu erreichen und/oder ohne das dritte optische Element und/oder das vierte optische Element zu passieren. Die zweite optische Barriere kann zumindest teilweise als Wand ausgebildet sein. Die zweite optische Barriere kann zumindest teilweise aus Kunststoff, Gummi und/oder Metall bestehen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
Fig. 1: eine Sanitäreinrichtung mit Sensoreinrichtung in einer Seitenansicht; und
Fig. 2: die Sensoreinrichtung in einer Frontansicht.
Fig. 1 zeigt eine Sanitäreinrichtung 1 in Form einer Sanitärarmatur in einer Seitenansicht. Die Sanitäreinrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem eine Auslauföffnung 20 aufweisenden Auslauf 21, über die eine Flüssigkeit abgebbar ist. Das Gehäuse 2 weist an einem unteren Ende 22 eine Montageöffnung 23 auf, mit der die Sanitäreinrichtung 1 an einem hier nicht gezeigten Träger befestigbar ist. Das Gehäuse 2 weist einen Montageraum 27 auf, der sich von der Mon- tageöffnung 23 entlang einer Längsachse 26 des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 erstreckt. Das Gehäuse 2 weist ein Gehäusefenster 3 auf.
Hinter dem Gehäusefenster 3 ist innerhalb des Gehäuses 2 bzw. des Montage rau ms 27 eine Sensoreinrichtung 4 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 4 umfasst ein Sensorgehäuse 24, in dem sich eine Leiterplatte 25 befindet. Die Sensoreinrichtung 4 bzw. die Leiterplatte 25 sind parallel zu der Längsachse 26 ausgerichtet. Wenn die Sanitäreinrichtung 1 an dem (hier nicht gezeigten) Träger befestigt ist, ist die Sensoreinrichtung 4 bzw. die Leiterplatte 25 senkrecht ausgerichtet. Die Leiterplatte 25 weist einen ToF-Sensor 5 mit einem in der Fig. 2 gezeigten Emitter 6 auf, mit dem Licht in einer ersten Abstrahlrichtung 7 emittierbar ist. Die erste Abstrahlrichtung 7 verläuft orthogonal zu der Längsachse 26. Wenn die Sanitäreinrichtung 1 an dem (hier nicht gezeigten) Träger befestigt ist, verläuft die erste Abstrahlrichtung 7 horizontal. Die Leiterplatte 25 weist einen Infrarotsensor 17 mit einem in der Fig. 2 gezeigten Infrarotemitter 18 auf, mit dem Infrarotlicht in einer zweiten Abstrahlrichtung 8 emittierbar ist. Die zweite Abstrahlrichtung 8 entspricht der ersten Abstrahlrichtung 7. Die Sensoreinrichtung 4 weist eine Frontseite 28 mit einem optischen Bereich 29 auf.
Fig. 2 zeigt die Sensoreinrichtung 4 mit Blick auf die Frontseite 28. Die Frontseite 28 umfasst ein Sensorfenster 30 mit dem optischen Bereich 29. Hinter dem optischen Bereich 29 befindet sich der ToF- Sensor 5 mit dem Emitter 6 und einem Kollektor 9 sowie der Infrarotsensor 17 mit
dem Infrarotemitter 18 und einem Infrarotkollektor 19. In dem optischen Bereich 29 ist ein erstes optisches Element 10 ausgebildet, mit dem das durch den Emitter 6 in der ersten Abstrahlrichtung 7 emittierte Licht um einen in der Fig. 1 gezeigten Winkel 14 nach oben umlenkbar ist. Das Licht wird durch das erste optische Element 10 (im Wesentlichen) nicht fokussiert, sondern strahlt als Lichtkegel 31 in einen Erfassungsbereich 32 der Sensoreinrichtung 4 (vgl. Fig. 1). Befindet sich in dem Erfassungsbereich 32 beispielsweise eine Hand 33 eines Benutzers, wird das Licht durch die Hand 33 zu einem in der Fig. 2 gezeigten zweiten optischen Element 11 des Kollektors 9 reflektiert. Das zweite optische Element 11 ist in dem optischen Bereich 29 ausgebildet. Durch das zweite optische Element 11 ist das reflektierte Licht zu dem Kollektor 9 umlenkbar. Die Sensoreinrichtung 4 weist eine erste optische Barriere 15 auf, die den Emitter 6 innerhalb der Sensoreinrichtung 4 von dem Kollektor 9 abschottet, sodass das Licht innerhalb der Sensoreinrichtung 4 nicht direkt zu dem Kollektor 9 reflektiert werden kann.
In dem optischen Bereich 29 ist ein drittes optisches Element 12 ausgebildet, mit dem das durch den Infrarotemitter 18 in der zweiten Abstrahlrichtung 8 emittierte Infrarotlicht um den in der Fig. 1 gezeigten Winkel 14 nach oben umlenkbar ist. Das Infrarotlicht wird durch das zweite optische Element 11 (im Wesentlichen) nicht fokussiert, sondern strahlt als Infrarotlichtkegel 34 in den Erfassungsbereich 32 der Sensoreinrichtung 4 (vgl. Fig. 1). Befindet sich in dem Erfassungsbereich 32 beispielsweise die Hand 33 des Benutzers, wird das Infrarotlicht durch die Hand 33 zu einem in der Fig. 2 gezeigten vierten optischen Element 13 des Infrarotkollektors 19 reflektiert. Durch das vierte optische Element 13 ist das reflektierte Infrarotlicht zu dem Infrarotkollektor 19 umlenkbar. Die Sensoreinrichtung 4 weist eine zweite optische Barriere 16 auf, die den Infrarotemitter 18 innerhalb der Sensoreinrichtung 4 von dem Infrarotkollektor 19 abschottet, sodass das Infrarotlicht innerhalb der Sensoreinrichtung 4 nicht direkt zu dem Infrarotkollektor 19 reflektiert werden kann.
Durch die vorliegende Erfindung weist die Sensoreinrichtung 4 in dem Gehäuse 2 der Sanitäreinrichtung 1 einen geringeren Bauraumbedarf und Montageaufwand auf.
Bezugszeichenliste
1 Sanitäreinrichtung
2 Gehäuse
3 Gehäusefenster
4 Sensoreinrichtung
5 ToF-Sensor
6 Emitter
7 erste Abstrahlrichtung
8 zweite Abstrahlrichtung
9 Kollektor
10 erstes optisches Element
11 zweites optisches Element
12 drittes optisches Element
13 viertes optisches Element
14 Winkel
15 erste optische Barrieren
16 zweite optische Barriere
17 Infrarotsensor
18 Infrarotemitter
19 Infrarotkollektor
20 Auslauföffnung
21 Auslauf
22 unteres Ende
23 Montageöffnung
24 Sensorgehäuse
25 Leiterplatte
26 Längsachse
27 Montageraum
28 Frontseite
29 optischer Bereich
30 Sensorfenster
31 Lichtkegel 32 Erfassungsbereich
33 Hand
34 Infrarotlichtkegel
Claims
1. Sanitäreinrichtung (1), zumindest aufweisend:
- eine Sensoreinrichtung (4) mit einem ToF-Sensor (5), wobei der ToF-Sensor (5) einen Emitter (6) zum Emittieren von Licht in einer ersten Abstrahlrichtung (7) und einen Kollektor (9) für das Licht umfasst; und
- ein erstes optisches Element (10) zum Umlenken des Lichts aus der ersten Abstrahlrichtung (7).
2. Sanitäreinrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die erste Abstrahlrichtung (7) horizontal ist.
3. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Licht durch das erste optische Element (10) um einen Winkel (14) von bis zu 45° umlenkbar ist.
4. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das erste optische Element (7) in oder an einem Sensorfenster (3) ausgebildet ist.
5. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, aufweisend ein zweites optisches Element (11) zum Umlenken des Lichts zu dem Kollektor (9).
6. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, aufweisend eine erste optische Barriere (15) für den Emitter (6).
7. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (4) einen Infrarotsensor (17) mit einem Infrarotemitter (18) zum Emittieren von Infrarotlicht in einer zweiten Abstrahlrichtung (8) und einem Infrarotkollektor (19) für das Infrarotlicht aufweist.
8. Sanitäreinrichtung (1) nach Patentanspruch 7, aufweisend ein drittes optisches Element (12) zum Umlenken des Infrarotlichts aus der zweiten Abstrahlrichtung (8).
9. Sanitäreinrichtung (1) nach Patentanspruch 7 oder 8, aufweisend ein viertes optisches Ele- ment (13) zum Umlenken des Infrarotlichts zu dem Infra rot ko Hektor (19).
10. Sanitäreinrichtung (1) nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, aufweisend eine zweite optische Barriere (16) für den Infrarotemitter (18).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE102023113151.6A DE102023113151A1 (de) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | Sanitäreinrichtung mit einer Sensoreinrichtung |
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|---|---|
| EP4713538A1 true EP4713538A1 (de) | 2026-03-25 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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