ES2273685T3 - Dispositivo y metodo para ventilacion de vateres usando un detector de radar. - Google Patents

Abstract

Dispositivo (100) de ventilación de váteres para su disposición dentro de un váter (150), comprendiendo el dispositivo de ventilación de váteres: (a) un alojamiento (102) que define una abertura (104) de entrada de aire y una abertura (106) de salida de aire, estando configurado y dispuesto el alojamiento para su disposición dentro de un váter(150); (b) un aparato (108) de movimiento de aire dispuesto en el alojamiento (102); (c) un filtro (110) dispuesto en el alojamiento para eliminar elementos malolientes del aire; y (d) un detector (112) de radar dispuesto en el alojamiento (102) y acoplado eléctricamente al aparato (108) de movimiento de aire para activar el aparato de movimiento de aire en respuesta a la presencia de un usuario; (e) en el que el dispositivo (100) de ventilación de váteres está configurado y dispuesto para extraer aire, usando el aparato (108) de movimiento de aire, desde el váter (150), a través de la abertura (104) de entrada de aire, en contacto con el filtro (110),y fuera de la abertura (106) de salida de aire; caracterizado porque el dispositivo de ventilación de váteres comprende además; (f) un conjunto (120) de suspensión acoplado al alojamiento (102) del dispositivo de ventilación de váteres para suspender el dispositivo (100) de ventilación de váteres de una pared lateral de una cisterna (152) del váter.

Description

Dispositivo y métodos para ventilación de váteres usando un detector de radar.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a dispositivos para ventilación de váteres. En particular, la invención se refiere a un dispositivo de ventilación de váteres dispuesto en una cisterna de un váter y que incluye un detector de radar.

Antecedentes de la invención

Se emplea una variedad de dispositivos para eliminar o reducir los olores del aire en servicios o baños. Un ejemplo de tales dispositivos son los ventiladores de techo. Otros ejemplos incluyen dispositivos de filtración de aire que eliminan los olores de los alrededores de un váter, incluyendo la taza del váter. Algunos dispositivos se basan en el uso de un ventilador que funciona eléctricamente o un aparato de aspiración para eliminar el aire. El funcionamiento continuo del ventilador o del aparato de aspiración normalmente no es deseable debido al desgaste del motor u otros componentes mecánicos y eléctricos del ventilador o del dispositivo de aspiración y/o el uso continuo de electricidad.

Algunos dispositivos de filtración de aire convencionales están diseñados para colocarse en el exterior del váter o unidos al váter. Una desventaja de estos dispositivos es que el dispositivo está al descubierto y puede resultar antiestético y/o puede estar sometido a la manipulación. Otros dispositivos de filtración de aire convencionales están diseñados para funcionar dentro del váter, sin embargo, muchos de estos dispositivos necesitan una modificación (con frecuencia importante) del váter y/o un váter construido especialmente. Por ejemplo, el dispositivo puede requerir la obturación de la taza del váter, la unión de tubos flexibles o tuberías adicionales al váter, y/o formar ventanas de detección en la cisterna u otra parte del váter. Normalmente estos dispositivos son poco prácticos o adecuados para una adaptación de váteres ya existentes.

Se han desarrollado un número de dispositivos de filtración de aire que utilizan interruptores para encender y apagar el ventilador o el aparato de aspiración. Un usuario puede hacer funcionar los interruptores manuales, pero esto es normalmente poco práctico. Por consiguiente, se han desarrollado dispositivos con interruptores automáticos. Un tipo convencional de interruptor es un interruptor de presión. El interruptor puede colocarse, por ejemplo, por debajo del asiento del váter. El interruptor se acciona cuando un usuario se sienta en el váter y se libera cuando el usuario se levanta. Un inconveniente de este tipo de interruptor de presión es que está al descubierto y puede dañarse, romperse o estropearse debido a la suciedad, polvo y otros agentes contaminantes.

Otro tipo de interruptor convencional es un detector de infrarrojos. La luz de infrarrojos se emite por una fuente de infrarrojos tal como un diodo emisor de luz (LED) y se refleja por un usuario a un detector de infrarrojos, tal como una fotocélula. El uso de la detección por infrarrojos presenta muchas limitaciones. En primer lugar, la radiación de infrarrojos no puede penetrar en la mayoría de los materiales debido a la corta longitud de onda de la radiación. Por tanto normalmente los emisores y detectores de infrarrojos ni están al descubierto ni se colocan detrás de una ventana fabricada de un material que sea transparente a la radiación de infrarrojos. Adicionalmente, los detectores de infrarrojos pueden bloquearse sin querer o a propósito por la presencia de un material tal como papel, polvo o tejido delante del emisor o detector.

Otra desventaja de la detección por infrarrojos es que la reflectancia de objetos, tales como ropa, varía ampliamente. Por tanto, el detector de infrarrojos debe ser sensible a una amplia variación de la intensidad de las señales reflejadas. Existe el riesgo de que el detector pueda fallar a la hora de detectar a un usuario con una ropa u otros artículos que absorban o sólo reflejen débilmente la radiación infrarroja. Además, los detectores de infrarrojos convencionales no distinguen con respecto a la distancia de un objeto desde el detector. Por tanto, un detector de infrarrojos podría no distinguir entre una persona que utiliza un váter y alguien que está cerca del váter. Estas desventajas de los detectores de infrarrojos pueden causar respuestas incorrectas por el dispositivo de ventilación de váteres (por ejemplo, el funcionamiento continuo o intermitente del ventilador o dispositivo de aspiración).

El documento EP 0550388 describe un dispositivo para eliminar olores de váter desagradables directamente desde el inodoro. El dispositivo comprende medios para aspirar olores desagradables directamente desde la taza del inodoro.

El documento US 5606747 describe un sistema de aspiración de taza de váter para usar en una cisterna del váter. Un soplador se sitúa dentro de la cisterna y se conecta a un filtro para filtrar los olores emitidos desde la misma y que se originan en la taza del váter.

Sumario de la invención

Generalmente, la presente invención se refiere a dispositivos para la ventilación de váteres que usan un detector de radar para controlar el funcionamiento del dispositivo en respuesta a la presencia, y opcionalmente la ausencia de un usuario. Una realización es un dispositivo de ventilación de váteres para disponerse dentro de un váter, por ejemplo, en la cisterna de un váter. El dispositivo de ventilación de váteres incluye un alojamiento que define una abertura de entrada de aire y una abertura de salida de aire. Dentro del alojamiento hay un aparato de movimiento de aire para extraer aire al dispositivo, un filtro para eliminar elementos malolientes en el aire y un detector de radar para activar el aparato de movimiento de aire en respuesta a la presencia de un usuario y, opcionalmente desactivar el aparato de movimiento de aire cuando el usuario se va. El dispositivo de ventilación de váteres está configurado y dispuesto para extraer aire, usando el aparato de movimiento de aire, desde el váter, a través de la abertura de entrada de aire, en contacto con el filtro, y fuera de la abertura de salida de aire. En un modo de funcionamiento, el dispositivo de ventilación de váteres se dispone sobre el conducto de desagüe del váter para extraer aire desde la taza del váter, a través del conducto de desagüe, y hacia el dispositivo de ventilación de váteres.

Otra realización de la invención es un dispositivo de ventilación de váteres que incluye un alojamiento que define una abertura de entrada de aire y una abertura de salida de aire, un aparato de movimiento de aire, y un detector de radar. El aparato de movimiento de aire y el detector de radar están acoplados eléctricamente para activar el aparato de movimiento de aire en respuesta a la detección de un usuario. Tanto el aparato de movimiento de aire como el detector de radar se disponen en el alojamiento. El detector de radar incluye un transmisor para emitir impulsos de energía rf, un receptor con compuerta para recibir reflexiones de los impulsos de energía rf, y un procesador para determinar, en respuesta a las reflexiones recibidas por el receptor, si un usuario está
presente.

Otra realización de la invención es un dispositivo para eliminar elementos malolientes empleando un dispositivo de ventilación de váteres dispuesto en un váter, por ejemplo, en la cisterna de un váter. Un detector de radar detecta si una persona está cerca del váter. Cuando una persona está cerca del váter, se enciende un aparato de movimiento de aire para extraer el aire desde una taza del váter al dispositivo de ventilación de váteres. Los elementos malolientes en el aire se eliminan entonces usando un filtro. El detector de radar, el aparato de movimiento de aire y el filtro se disponen todos en el dispositivo de ventilación de váteres.

El sumario anterior de la presente invención no pretende describir cada realización dada a conocer o cada implementación de la presente invención. Las figuras y la descripción detallada que siguen, ilustran de manera más particular estas realizaciones.

Breve descripción de los dibujos

La invención puede entenderse de manera más completa considerando la siguiente descripción detallada de varias realizaciones de la invención junto con los dibujos acompañantes, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de un dispositivo de ventilación de váteres, según la invención, dispuesto en la cisterna de un váter;

la figura 2 es una vista en sección transversal esquemática del dispositivo de ventilación de váter es de la figura 1;

la figura 3 es una vista en perspectiva de una parte inferior del alojamiento del dispositivo de ventilación de váteres de la figura 1;

la figura 4 es una vista en perspectiva de una parte superior del alojamiento del dispositivo de ventilación de váteres de la figura 1;

la figura 5A es una vista en perspectiva de una base de la parte superior del alojamiento de la figura 4;

la figura 5B es una vista en planta en perspectiva de una placa de cubierta de la parte superior del alojamiento de la figura 4;

la figura 5C es una vista en planta en perspectiva de una cubierta de la parte superior del alojamiento de la figura 4;

la figura 5D es una vista desde abajo en perspectiva de la placa de cubierta de la figura 5B;

la figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de una realización de un detector de radar según la invención;

la figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de una segunda realización de un detector de radar según la invención;

la figura 8 incluye diagramas de temporización esquemáticos para el funcionamiento de una realización de un detector de radar de impulsos según la invención;

la figura 9 incluye diagramas de temporización esquemáticos para el funcionamiento de otra realización de un detector de radar de impulsos según la invención;

la figura 10 es un diagrama esquemático del funcionamiento de un detector de radar de impulsos según la invención;

la figura 11 es un diagrama de bloques esquemático de una tercera realización de un detector de radar según la invención;

la figura 12 incluye diagramas de temporización esquemáticos para el funcionamiento de una realización más de un detector de radar de impulsos según la invención;

la figura 13 es un diagrama de bloques esquemático de una cuarta realización de un detector de radar según la invención; y

la figura 14 es una vista en perspectiva ampliada de otra realización de un dispositivo de ventilación de váteres según la invención.

Aunque la invención puede aceptar varias modificaciones y formas alternativas, en los dibujos se han mostrado detalles de la misma a modo de ejemplo y se describirá en detalle. Debería entenderse no obstante que la intención no es limitar la invención a las realizaciones particulares descritas. Por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que entran dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de la realización preferida

Se considera que la presente invención puede aplicarse a dispositivos de ventilación de váteres. En particular, la presente invención está dirigida a los dispositivos de ventilación de váteres que utilizan un detector de radar. Aunque la presente invención no está limitada de esta manera se obtendrá un reconocimiento de varios aspectos de la invención a través de la discusión de los ejemplos proporcionados más adelante.

Un dispositivo de ventilación de váteres incluye un alojamiento que presenta una abertura de entrada de aire y una abertura de salida de aire, un aparato de movimiento de aire, un filtro y un detector de radar para hacer funcionar el aparato de movimiento de aire. Preferiblemente, todos estos componentes se disponen en el alojamiento para proporcionar una unidad única integrada. El dispositivo de ventilación de váteres que emplea el aparato de movimiento de aire, extrae el aire hacia el alojamiento a través de la abertura de entrada de aire. El aire se dirige a través del filtro y sale de la abertura de salida de aire. El detector de radar enciende el aparato de movimiento de aire cuando se detecta un usuario, y opcionalmente, apaga el aparato de movimiento de aire cuando no se detecta ningún usuario. Alternativamente, puede configurarse el dispositivo de manera que el aparato de movimiento de aire se apague después de una cantidad de tiempo seleccionada (por ejemplo, 5 minutos, 10 minutos o 15 minutos).

En al menos algunas realizaciones, todos los componentes del dispositivo de ventilación de váteres se disponen dentro del váter. Por ejemplo, el dispositivo de ventilación de váter es puede situarse completamente dentro del cuerpo del váter, por ejemplo en la cisterna del váter (si el váter tiene una cisterna). Dado que el material del váter (por ejemplo, porcelana) normalmente no bloquea las señales del radar, el detector de radar puede disponerse discretamente en la cisterna u otra parte del váter. No se necesita formar ventanas en la cisterna u otra parte del váter, como sería necesario para un detector de infrarrojos colocado dentro del váter. En al menos algunos ejemplos, el dispositivo de ventilación de váteres puede emplearse para adaptar un váter existente sin modificación adicional del váter.

La figura 1 ilustra una realización de un dispositivo 100 de ventilación de váteres dispuesto en la cisterna de un váter y la figura 2 ilustra esquemáticamente una sección transversal del dispositivo 100 de ventilación de váteres. Aunque el dispositivo de ventilación de váteres se ilustra y describe con respecto a un dispositivo para colocarse en la cisterna del váter, se entenderá que el dispositivo de ventilación de váteres puede modificarse para situarse en cualquier otro lugar dentro del váter, por ejemplo, en la base del váter o fuera del váter.

El dispositivo 100 de ventilación de váteres incluye un alojamiento 102, una abertura 104 de entrada de aire, una abertura 106 de salida de aire, un aparato 108 de movimiento de aire, un filtro 110 y un detector 112 de radar (dispuesto en una placa de circuitos). Esta realización del dispositivo 100 de ventilación de váteres puede situarse sobre un conducto 154 de desagüe en la cisterna 152 del váter 150. En un ejemplo de funcionamiento, se extrae aire mediante el aparato 108 de movimiento de aire, desde una taza 156 del váter 150, a través de una o más aberturas 158 de borde en la parte inferior del borde 160 de la taza a lo largo del conducto 162 de limpia, a través del conducto 154 de desagüe y hacia el dispositivo 100 de ventilación de váteres.

Las aberturas 158 de borde, el conducto 162 de limpia y el conducto 154 de desagüe son elementos convencionales en muchas clases de váteres. Cuando un usuario tira de la cadena, la aleta 166 se levanta para mostrar una abertura 168 hacia el conducto 162 de limpia que permite que el agua fluya desde la cisterna 152 a través del conducto 162 de limpia y que las aberturas 158 de borde enjuaguen la taza 156 y provocar la acción de limpia para eliminar los desechos. El váter ilustrado incluye aberturas de borde que son agujeros u orificios dentro de un conducto de borde del váter. Otros váteres presentan un borde ranurado en lugar de agujeros u orificios. El conducto 154 de desagüe se usa para eliminar agua de la cisterna 152 si el nivel del agua sube por encima de la parte superior del conducto de desagüe. Normalmente el váter también incluye un tubo 170 de llenado acoplado a una fuente 172 de agua. Un extremo del tubo 170 de llenado se dispone en o por encima del conducto 154 de desagüe para rellenar la taza 156 a través del conducto 154 de desagüe después de tirar de la cadena y mientras la cisterna 152 está rellenándose. El dispositivo 100 de ventilación de váteres puede incluir un orificio 114 en el alojamiento 102 para el tubo 170 de llenado.

Se entenderá que el dispositivo de ventilación de váteres puede utilizarse con o adaptarse para su uso con una variedad de váteres que no contengan todos estos componentes o váteres que contengan componentes adicionales. Por ejemplo el dispositivo de ventilación de váteres puede utilizarse en váteres que no tengan cisternas. El dispositivo de ventilación de váteres puede colocarse dentro del material vítreo del váter y acoplarse a la taza, mediante, por ejemplo, un conducto a través del cual el agua se introduce en la taza y/o un conducto que está previsto especialmente para conectar la taza del váter y el dispositivo de ventilación de váteres. En algunas realizaciones, el dispositivo de ventilación de váteres puede colocarse fuera del váter con la abertura de entrada de aire del dispositivo acoplada a un conducto formado en el cuerpo del váter, desde la taza del váter. En algunos ejemplos, el dispositivo de ventilación de váteres puede disponerse detrás o en la pared de un baño. Una tubería, tubo flexible o tubo conecta el váter al dispositivo.

Volviendo a las figuras 1 y 2, el alojamiento 102 del dispositivo 100 de ventilación de váteres se forma normalmente usando un material plástico, tal como polipropileno. El material plástico es normalmente resistente a la degradación en el aire y agua y, preferiblemente resistente a la degradación por agentes químicos de productos de limpieza dentro de la cisterna. El alojamiento 102 puede formarse como una sola pieza o en múltiples piezas. Las figuras 3 y 4 ilustran una realización de un alojamiento 102 adecuado formado con una parte 116 inferior (figura 3) y una parte 118 superior (figura 4). En la realización ilustrada, la parte 116 inferior incluye la abertura 104 de entrada de aire, la abertura 114 del tubo de llenado, y opcionalmente, un tubo 170 de llenado. En la realización ilustrada en la figura 3, la parte 116 inferior del alojamiento 102 incluye además un canal 124 a través del cual el aire se dirige desde la abertura 104 de entrada de aire al aparato de movimiento de aire, tal como se describe a continuación.

La abertura 104 de entrada de aire, en la realización ilustrada es normalmente grande comparada con el tamaño del conducto 154 de desagüe. La ventaja de esta disposición es que puede usarse el conducto 154 de desagüe (y el conducto 162 de limpia asociado y las aberturas 158 de borde) para extraer aire de la taza 156, aunque el agua puede fluir todavía fácilmente hacia el conducto 154 de desagüe si el nivel de agua en la cisterna 152 sube demasiado. Si la abertura 104 de entrada de aire es menor, puede impedirse el flujo de agua hacia el conducto 154 de desagüe. Otra ventaja es que la abertura 104 de entrada de aire reduce la posibilidad de que el agua suba (por ejemplo, por aspiración) a la región del aparato 108 de movimiento de aire y/o filtro 110 junto con el aire. En algunas realizaciones, podrán formarse aberturas adicionales en la parte 116 inferior del alojamiento para permitir que el aire y/o agua fluya hacia dentro o fuera del alojamiento. En al menos algunos ejemplos, el agua en la cisterna 152 puede subir hasta la abertura 104 de entrada de aire del dispositivo 100 de ventilación de váteres. Esto puede facilitar la extracción de aire desde la taza 156 a través del conducto de 154 de desagüe de aire en lugar de desde la cisterna 152.

Otra ventaja más de la abertura grande de entrada de aire es que la abertura puede alojar una variedad de conductos y posiciones de desagüe existentes del conducto de desagüe con respecto a otros elementos en la cisterna. Esto facilita el uso del dispositivo de flujo de fluido en váteres existentes que están adaptándose. Sin embargo se entenderá que en algunas realizaciones, la abertura de entrada de aire puede ser menor, especialmente si el dispositivo de ventilación de váteres está conectado al váter por un conducto especialmente previsto para el dispositivo y/o el váter es uno de los tipos de váteres que no usa una cisterna.

La figura 3 también ilustra un conjunto 120 de suspensión para unir el dispositivo 100 de ventilación de váteres a la cisterna 152. El conjunto 120 de suspensión puede incluir ganchos 122 u otros componentes, tales como dispositivos de sujeción, tornillos, disposiciones de perno y tuerca y similares para suspender, sujetar y unir de otro modo el dispositivo 100 de ventilación de váteres a la cisterna 152. El conjunto 120 de suspensión puede ser una parte integrante del alojamiento 102 (por ejemplo, la parte 116 inferior u otra parte del alojamiento) o el conjunto 120 de suspensión puede configurarse para unir, sostener, soportar, adherir a, sujetar a o de otra manera retener el dispositivo 100 de ventilación de váteres dentro de la cisterna 152 del váter 150. El conjunto 120 de suspensión puede incluir componentes ajustables de manera que pueda ajustarse la posición del dispositivo 100 de ventilación de váteres para encajarse con una pieza metálica existente en el váter. Por ejemplo, el conjunto 120 de suspensión puede configurarse para ajustar la posición del dispositivo de ventilación de váteres hacia arriba o hacia abajo dentro del váter y/o ajustar la distancia entre el dispositivo de ventilación de váteres y las paredes laterales de la cisterna. Un conjunto de suspensión ajustable puede facilitar la adaptación de una variedad de diferentes váteres existentes con dispositivos de ventilación de váteres. De manera adicional o alternativa, el dispositivo de ventilación de váteres puede acoplarse a la válvula de desagüe, mediante, por ejemplo, un tornillo, una abrazadera, un perno u otro dispositivo de sujeción.

La parte 118 superior del alojamiento 102 puede formarse como una única pieza o como múltiples piezas. Las figuras 5A a 5D ilustran una realización de la parte 118 superior del alojamiento. Esta realización incluye una base 126 (figura 5A), una placa 128 de cubierta (figuras 5B y 5D), y una cubierta 130 (figura 5C). La base 126 está configurada para encajar con la parte 116 inferior del alojamiento 102. La placa 128 de cubierta encaja en la cubierta 130 y la base 126 y la cubierta 130 están configuras para acoplarse.

La base 126, la placa 128, la cubierta 130 y la parte 116 inferior pueden incluir cualquiera de una variedad de dispositivos de sujeción, tales como abrazaderas, partes de interbloqueo y similares, y/o elementos para actuar conjuntamente con dispositivos de sujeción tales como adhesivos, tornillos, clavos, tuercas y pernos, remaches, grapas, y similares para sujetar o retener de otra manera la base 126, la placa 128 de cubierta, la cubierta 130 y la parte 116 inferior entre sí. Preferiblemente la base 126, la placa 128 de cubierta, la cubierta 130 y la parte 116 inferior se sujetan entre sí de manera estanca para impedir o reducir la penetración de aire desde la cisterna al dispositivo 100 de ventilación de váteres (más que a través de la abertura de entrada de aire). Esto también puede impedir el flujo de agua hacia la parte 118 superior del alojamiento 102 y el daño potencial al aparato de movimiento de aire y detector de radar.

La base 126 y la cubierta 130 definen un canal 142 de salida de aire que se extiende desde el aparato de movimiento de aire hasta la abertura 106 de salida de aire. El filtro se coloca dentro de este canal 142 de salida de aire. En algunas realizaciones, el alojamiento 102 puede configurarse de manera que el filtro pueda extraerse mediante el desmontaje parcial o total del dispositivo y/o a través de la abertura de salida de aire sin desmontaje o sólo desmontaje parcial. Esto permite el reemplazo del filtro.

La base 126 y/o la cubierta 130 pueden incluir también nervaduras 134 en las que se coloca el filtro (no mostrado). Las nervaduras pueden, por ejemplo, proporcionar una desviación para dirigir el flujo de aire hacia el filtro. Las nervaduras también pueden crear una junta de obturación entre el alojamiento 102 y el filtro.

En la realización ilustrada, el detector de radar se dispone en una cámara 148 en la cubierta 130 por encima del aparato de movimiento de aire. El detector de radar está previsto normalmente en una placa de circuitos que se dispone en esta cámara 148. Se entenderá que el detector de radar puede disponerse en otras partes del alojamiento 102 o, en algunas realizaciones, separado del alojamiento y conectado al aparato de movimiento de aire por un cable, alambres u otros elementos de conexión.

El detector de radar puede separarse del remanente del interior de la parte 118 superior del alojamiento 102 mediante la placa 128 de cubierta que protege al detector de radar, al menos en parte, del aire y del agua en el dispositivo de ventilación de váteres y/o retiene el dispositivo de movimiento de aire. La placa 138 de cubierta puede configurarse para permitir que los cables, conductores y otros elementos de conexión se extiendan entre el detector de radar y el aparato de movimiento de aire. La figura 5D ilustra un lado inferior de la placa 128 de cubierta que incluye un poste 132 sobre el que se monta el aparato de movimiento de aire (en la realización ilustrada, un ventilador).

El detector de radar y/o el aparato de movimiento de aire pueden hacerse funcionar utilizando una o más baterías o empleando corriente CA desde una salida. Si el aparato de movimiento de aire y/o el detector de radar se hacen funcionar usando un generador de corriente CA, la base 126 y/o cubierta 130 pueden incluir también una abertura 136 a través de la cual puede extenderse un cable 138 que tenga una clavija, y opcionalmente un regulador 140 de tensión o corriente (véase la figura 4).

La realización ilustrada incluye un ventilador como aparato de movimiento de aire. Para facilitar el flujo de aire, el dispositivo 100 de ventilación de váteres puede formarse de manera que el canal 142 de salida de aire se sitúe de manera asimétrica con respecto al centro del ventilador. Esta configuración permite que el ventilador 108 cuando gira en la dirección adecuada, dirija el aire hacia fuera a través del canal 142 de salida de aire, sin devolver cantidades sustanciales de aire hacia dentro a través del canal de salida de aire. En funcionamiento y con referencia a las figuras 1, 2, 3, 4 y 5A a 5D, el aire fluye desde la abertura 104 de entrada de aire a lo largo del canal 124, y hacia la parte 118 superior del alojamiento 102. El aire se dirige por el giro del ventilador alrededor del centro del ventilador hasta que sale a través del canal 142 de salida de aire, pasa por el filtro 110 y sale de la abertura 106 de salida de aire hacia la cisterna 152. En esta realización el ventilador insufla aire a través del filtro 110 y fuera de la abertura de salida de aire. En otras realizaciones, el filtro puede situarse dentro del dispositivo de manera que el aire se extraiga a través del filtro hacia el ventilador y fuera de la abertura de salida de aire.

En la realización ilustrada, la dirección del flujo de aire se invierte por el aparato de movimiento de aire (por ejemplo el ventilador). El aire se desplaza a lo largo del canal 124 en una dirección, se dirige después a lo largo del canal 142 de salida de aire en la dirección opuesta. Esto es un ejemplo de flujo de aire "doblado". Otras realizaciones pueden no presentar este tipo particular de flujo de aire. Una ventaja del flujo de aire "doblado" es que el dispositivo de ventilación de váteres puede formarse con un perfil relativamente delgado que permita la colocación en cisternas de váter con solamente una pequeña holgura entre la parte superior de la cisterna y el nivel de agua normal o de rebosamiento.

Puede emplearse una variedad de diferentes aparatos de movimiento de aire, que incluyen ventiladores, fuelles (que se expanden y se contraen mediante, por ejemplo, dispositivos piezoléctricos) y dispositivos de aspiración. La realización ilustrada incluye un ventilador. Los ventiladores adecuados incluyen, por ejemplo, ventiladores de CC sin escobillas, ventiladores de CA con escobillas, ventiladores centrífugos, ventiladores de velocidad variable y ventiladores montados axialmente.

El aparato de movimiento de aire está acoplado eléctricamente al detector de radar de manera que el aparato de movimiento de aire puede encenderse, y opcionalmente apagarse como si estuviera dirigido por las señales recibidas desde el detector de radar. Opcionalmente, puede acoplarse también un interruptor manual al aparato de movimiento de aire de manera que un usuario pueda encender y apagar manualmente el aparato de movimiento de aire. Este interruptor manual puede proporcionarse en el alojamiento o puede extenderse desde el alojamiento para disponerse, por ejemplo, por fuera de la cisterna 152 del váter 150 o sobre o cerca del asiento del váter.

Puede emplearse una variedad de filtros diferentes. Normalmente el filtro 110 contiene un material activo que adsorbe, absorbe o elimina de manera reactiva al menos una parte de los elementos malolientes desde el aire extraído hacia el dispositivo 100 de ventilación de váteres. Este material activo puede formar la estructura del filtro y/o el filtro puede contener un material de soporte en el que el material activo esté adherido, adsorbido, incrustado o dispuesto de otra manera sobre él o dentro de él. El material activo puede eliminar, adsorber o absorber agentes químicos, tales como por ejemplo, metil mercaptano y sulfuro de hidrógeno. Normalmente el filtro tiene canales de aire macroscópicos y/o el filtro está compuesto de un material poroso para permitir el paso del aire a través del filtro, pero todavía pone el aire en contacto con el material activo del filtro. Los ejemplos de materiales activos adecuados incluyen carbón activo y óxidos de metal catalíticamente activos. Los filtros adecuados incluyen, por ejemplo cubos extrudidos de material de filtro poroso, filtros con canales en forma de nido de abeja y material de filtro dispuesto en una malla. Un filtro adecuado es un modelo núm. AKH 12WLC 60/0560/40, Kobe Steel, Ltd. Fujisawa, Japón.

La figura 14 ilustra otro ejemplo de un dispositivo de ventilación de váteres. El dispositivo 400 de ventilación de váteres incluye un alojamiento inferior que presenta una parte 416 de cimentación sobre la que está unida una parte 417 de tubo de toma de aire que se ajusta encima del conducto de desagüe del váter para formar la abertura 404 de entrada de aire. Una base 418 de una parte superior del alojamiento encaja con la parte 416 de cimentación del alojamiento inferior e incluye una abertura 407 de aire a través de la que puede extraerse aire por el aparato 408 de movimiento de aire. Un filtro 410 también encaja en la base 418 para filtrar el aire insuflado a través de un canal 411 de salida de aire por el aparato 408 de movimiento de aire. Tras filtrarse, el aire sale a través de la abertura 406 de salida de aire. El detector 412 de radar se sitúa en un lado del canal 411 de salida de aire. La cubierta 430 está encajada en la base 418, y preferiblemente separa el detector 412 de radar del remanente del dispositivo 400 de ventilación de váteres, excepto para las conexiones al aparato 408 de movimiento de aire, para reducir o impedir el daño al detector 412 de radar mediante el agua en el dispositivo 400 de ventilación de váteres.

Detectores de radar

Un detector 112 de radar es un dispositivo útil para detectar a un individuo y/o acciones de un individuo en un campo de detección. Los detectores de radar pueden colocarse dentro del váter, por ejemplo, en una cisterna de váter, y hacerse funcionar sin una ventana especial y sin mostrarse al exterior del váter. Esto permite una disposición conveniente, discreta del sistema de ventilación de váteres y puede, al menos en algunos ejemplos, permitir una adaptación de váteres existentes con poca o ninguna necesidad de alterar las piezas metálicas de los váteres existentes.

La figura 6 ilustra esquemáticamente una detección de radar. En general, la detección de radar se realiza mediante la transmisión de una señal de radar desde un transmisor 192 y reflexiones de recepción de la señal de radar transmitida en un receptor 194. Las reflexiones surgen de la interacción de la señal de radar con un objeto, tal como un usuario 196. La intensidad de la señal reflejada depende, en parte, de la reflectividad y el tamaño del objeto así como de la distancia al objeto. Las reflexiones recibidas por el receptor 194 se proporcionan entonces al sistema 197 de circuitos de detección que determina, por ejemplo, la presencia o ausencia de un usuario y, a través del sistema 198 de circuitos de control hace funcionar un dispositivo, tal como un aparato 199 de movimiento de aire.

Puede usarse una variedad de transmisores de radar. Un tipo de transmisor de radar irradia continuamente una señal electromagnética, a menudo a una sola frecuencia. Un método para obtener información desde esta señal es medir la frecuencia de la señal reflejada. Si el objeto que refleja la señal está moviéndose, la frecuencia de la señal reflejada puede desplazarse por efecto Doppler y proporcionar información de movimiento y de dirección. Por ejemplo, un objeto que se separa del detector de radar hace que disminuya la frecuencia de la señal reflejada y un objeto que se mueve hacia el detector hace que aumente la frecuencia de la señal reflejada. Se apreciará que existen otros sistemas y métodos de radar de onda continua que pueden usarse para obtener información de la presencia, posición, movimiento y dirección con respecto a un individuo en el campo de detección de radar. Estos sistemas y métodos de radar pueden usarse también en los dispositivos de la invención.

Otro tipo de sistema de radar adecuado es el radar de impulsos en el que los impulsos de energía electromagnética se emiten por un transmisor y los impulsos reflejados se reciben por un receptor. Una configuración de radar de impulsos se ilustra a modo de diagrama esquemáticamente en la figura 7. Este sistema de radar incluye un generador 50 de impulsos que genera impulsos a una frecuencia de repetición de impulsos (PRF, pulse repetition frequency), un transmisor 52 que transmite una señal de radar en respuesta a los impulsos, un circuito 53 de retardo de transmisor opcional para retardar la señal de radar, un receptor 54 para recibir la señal de radar reflejada, un circuito 56 de retardo de receptor opcional para abrir la compuerta de un receptor después de un retardo, y un sistema 58 de circuitos de procesamiento de señales para obtener la información de presencia, posición movimiento y/o dirección deseada desde la señal de radar reflejada.

En un tipo de radar de impulsos se emite una ráfaga de energía electromagnética a una frecuencia RF particular, la longitud de la ráfaga que corresponde a múltiples oscilaciones de energía RF a la frecuencia de radar. Un ejemplo de un sistema de radar que usa ráfagas de radar de frecuencia RF se describe detalladamente en el documento de patente estadounidense núm. 5.521.600. En este sistema de radar particular las señales de transmisión y de recepción se mezclan en un receptor 54 antes del procesamiento de señales.

Un diagrama de temporización para este sistema de radar particular se proporciona en la figura 8 que ilustra la ráfaga 60 RF trasmitida, la señal 62 de compuerta del receptor, y la señal 64 de receptor y transmisor mezclada. El umbral 66 de detección del circuito puede fijarse en un valor suficientemente alto para que solamente una señal de transmisor y de receptor mezclada active la detección. Este sistema de radar tiene un radio de detección máximo. Las señales detectables surgen solamente de objetos que están lo suficientemente cerca del transmisor y del receptor de manera que al menos una parte de una ráfaga transmitida se desplace al objeto y se refleje de vuelta al receptor dentro de la longitud de tiempo de la ráfaga. El campo de detección de este sistema de radar cubre el área dentro del radio máximo del sistema de radar. Cualquier objeto dentro de este campo de detección puede someterse a detección.

Otro tipo de sistema de radar de impulsos es el radar de banda ultra ancha (UWB) que incluye la emisión de impulsos que tienen longitudes de impulsos de nanosegundos o subnanosegundos. Pueden encontrarse ejemplos de sistemas de radar UWB en el documento de patente estadounidense núm. 5.361.070 y 5.519.400. Estos sistemas de radar UWB también se representan esquemáticamente mediante la figura 7. Sin embargo, para sistemas de radar UWB, la temporización del impulso 68 de transmisión y el control de compuerta 70 del receptor ilustrado en la figura 9 es considerablemente diferente de los sistemas de radar de ráfaga de RF descritos anteriormente. Los impulsos de transmisión se emiten por el transmisor 52 a una frecuencia de repetición de impulso (PRF) determinada normalmente por el generador 50 de impulsos. En algunas realizaciones, la frecuencia de repetición de impulsos puede modularse mediante una fuente de ruido de manera que los impulsos de transmisión se emiten a intervalos que varían aleatoriamente que presentan una longitud de intervalo media igual a la recíproca de la frecuencia de repetición de impulsos. El receptor 54 tiene la compuerta abierta después de un periodo (D) de retardo que es la diferencia entre los retardos proporcionados por el circuito 56 de retardo del receptor y el circuito 53 de retardo del transmisor. En los sistemas de radar UWB, los impulsos de transmisión tienen un ancho (PW, pulse width) de impulso corto, normalmente, por ejemplo de 10 nanosegundos o inferior. El receptor normalmente tiene la compuerta abierta después del periodo de impulsos del transmisor en contraste con los sistemas de radar de ráfagas de RF descritos previamente en los que el receptor tiene la compuerta abierta durante el periodo de impulsos del transmisor.

En sistemas UWB, el periodo de retardo y la longitud de los impulsos del transmisor y de compuerta del receptor definen una coraza 72 de detección, ilustrada en la figura 10. La coraza de detección define el campo de detección eficaz del sistema de radar UWB. La distancia entre el transmisor/receptor de radar y la coraza de detección se determina mediante el periodo de retardo, cuanto más largo es el periodo de retardo, más lejos se sitúa la coraza. El ancho 73 de la coraza depende del ancho (PW) de impulsos de transmisión y el ancho (GW) de compuerta del receptor. Los anchos de impulsos más largos o anchos de compuerta corresponden a una coraza 74 que presenta un ancho 75 mayor. Al usar sistemas de radar UWB pueden determinarse las características de un objeto 76 en la coraza, tal como la presencia, posición, movimiento, y dirección de movimiento de un objeto.

En algunas realizaciones se usan dos o más impulsos de compuerta con diferentes tiempos de retardo. Los impulsos de compuerta pueden alternar con cada impulso de temporización o tras un bloque de impulsos de temporización (por ejemplo, un impulso de compuerta se emplea con cuarenta impulsos de temporización y después el segundo se usa con los siguientes cuarenta impulsos de temporización). En otras realizaciones un controlador pueden conmutar entre los dos o más impulsos de compuerta dependiendo de las circunstancias, tales como la detección de un usuario. Por ejemplo, puede usarse un primer impulso de compuerta para generar una coraza de detección que se extiende a una distancia particular desde la fijación. La detección del usuario puede iniciar el aparato de movimiento de aire del dispositivo de ventilación de váteres. Una vez que se detecta un usuario, puede usarse un segundo impulso de compuerta que genera una coraza de detección que está más cerca o más lejos que la primera coraza. Una vez que el usuario abandona esta segunda coraza de detección puede desactivarse el aparato de movimiento de aire. Entonces se reanuda el controlador usando el primer impulso de compuerta para prepararse para otro usuario. En otras realizaciones más se proporciona más de un impulso de compuerta por impulso de transmisión, generando de esta manera múltiples corazas de detección.

Una propiedad potencialmente útil de algunos transmisores UWB es que la antena del transmisor a menudo continúa sonando (es decir, continua transmitiendo) después del final de un impulso. Este sonido crea múltiples corazas dentro de la coraza 72 de detección inicial, proporcionando de esta manera la detección de objetos entre la coraza 72 de detección y el transmisor/receptor de radar.

En los sistemas de ráfaga RF o de radar UWB, los circuitos 53, 56 de retardo proporcionan un periodo de retardo variable o fijo. Un circuito de retardo variable puede ser continuamente variable o tener valores discretos. Por ejemplo, puede usarse un potenciómetro continuamente variable para proporcionar un periodo de retardo continuamente variable. Alternativamente puede usarse un interruptor multipolar para conmutar entre resistores que tengan valores diferentes para proporcionar múltiples periodos de retardo discretos. En algunas realizaciones, los circuitos 53, 56 de retardo pueden ser simplemente un conductor, como un cable o una línea de conducción entre un generador 50 de impulsos y un transmisor 52 o un receptor 54, el periodo de retardo correspondiente a la cantidad de tiempo que tarda un impulso en desplazarse entre dos componentes. En otras realizaciones, los circuitos 53, 56 de retardo son generadores (PDG) de retardo de impulsos o líneas (PDL) de retardo de impulsos.

Debido a su versatilidad, los sistemas de radar pueden detectar varias características de un individuo en un campo de detección de radar (es decir, dentro del radio de detección del radar). Por ejemplo, puede detectarse la presencia de un individuo a partir de la intensidad de la señal de retorno. Esta señal de retorno puede compararse a una señal de fondo que se haya obtenido en la ausencia del individuo y almacenarse por el receptor.

Otro tipo de detector de presencia incluye un transmisor y un receptor separados por una región de espacio. El receptor solamente tiene compuerta abierta durante un periodo de tiempo suficiente para recibir una señal transmitida directamente desde el transmisor. Si la señal se refleja o se bloquea, tampoco llega al receptor o llega después de que el receptor tenga la compuerta cerrada. Este tipo de detector puede emplearse, por ejemplo, como un "cable de desconexión" que detecta cuándo un individuo o una parte de individuo se interpone entre el transmisor y el receptor. La presencia de un individuo se indica cuando la señal recibida durante el periodo de compuerta se reduce o no existe.

La posición del individuo en el campo de detección puede determinarse por ejemplo, barriendo a través de una serie de impulsos de compuerta de receptor cada vez más largos o posteriores. La detección de una señal reflejada, opcionalmente tras restar una señal de fondo, indica la distancia del individuo con respecto al sistema de radar.

El movimiento de un individuo puede determinarse por una variedad de métodos incluyendo el sistema de radar de Doppler anteriormente descrito. Un método alternativo de detección de movimiento se describe en el documento de patente estadounidense núm. 5.361.070 y 5.519.400 en el que una señal recibida se filtra con paso de banda para dejar solamente aquellas señales que pueden atribuirse al movimiento humano a través del campo de detección. Por ejemplo, el filtro de paso de banda puede centrarse alrededor de desde 0,1 a 100 Hz.

El documento de patente estadounidense núm. 5.519.400 también describe un método para determinar la dirección de movimiento de un individuo. Este método incluye la modulación del periodo de retardo por un ¼ de la frecuencia de centro del impulso de transmisión para obtener información de cuadratura que puede usarse para determinar la dirección de movimiento de un objeto en el campo de detección (por ejemplo, acercándose y alejándose del detector).

Otro método para detectar la dirección del movimiento es comparar señales consecutivas o señales obtenidas durante periodos de tiempo consecutivos. Para muchos sistemas de radar, la intensidad de la señal reflejada aumenta a medida que un individuo se acerca. A medida que el individuo se aleja, la señal normalmente disminuye. Entonces puede usarse la comparación de señales sucesivas para determinar la dirección general de movimiento, bien acercándose o bien alejándose del detector de radar.

Uno o varios detectores pueden detectar simultánea o secuencialmente una o más características de un individuo dentro del campo de detección, tales como presencia, posición, movimiento o dirección de movimiento. Esta información puede acoplarse al sistema de circuitos de control que determina una acción apropiada. Puede usarse un microprocesador para controlar el aparato de movimiento de aire basándose en estas múltiples piezas de información. Alternativamente puede usarse un sistema de circuitos menos sofisticado, tal como un comparador, para determinar una característica tal como la presencia o movimiento del usuario en el campo de detección. Se apreciará que también pueden utilizarse otros métodos para determinar la presencia, posición, movimiento y dirección de movimiento de un individuo en un campo de detección de radar.

Una realización de un detector de radar adecuado se ilustra esquemáticamente en la figura 11. El detector 200 de radar incluye un oscilador 204 de impulsos, una línea 206 de retardo de transmisor opcional, un generador 208 de impulsos de transmisor, un oscilador 210 RF, una antena 212 de transmisor, una línea 214 de retardo de receptor, un generador 216 de impulsos de receptor, un muestreador 218, una antena 220 de receptor, una o más fases 222 de amplificador, un comparador 224 (u otro sistema de circuitos de procesamiento), y un temporizador 226 opcional. El detector 200 de radar está acoplado al aparato 230 de movimiento de aire del dispositivo de ventilación de váteres.

El oscilador 204 de impulsos proporciona una serie de señales a una frecuencia de repetición de impulsos (PRF). Opcionalmente el oscilador de impulsos puede acoplarse a un generador de ruido tal como se describió anteriormente, para variar la frecuencia de oscilación. El oscilador de impulsos puede funcionar a una frecuencia en el intervalo de, por ejemplo, 0,3 a 20 MHz o de 0,5 a 5 MHz. Pueden usarse tasas de oscilador más altas o más bajas en función de factores como, por ejemplo, la aplicación y el uso de potencia deseado. En algunos ejemplos, el oscilador de impulsos puede ajustarse (por ejemplo, tener un componente ajustable, tal como un potenciómetro o un condensador ajustable, o mediante el ajuste de las posiciones de componentes entre sí) de manera que puede modificarse la PRF a lo largo de un intervalo. Esto puede ser útil en situaciones en las que hay más de un váter con un dispositivo de ventilación de váteres. Cada dispositivo puede usar una PRF diferente de manera que las señales de radar desde un dispositivo no contribuyan sistemáticamente a las señales obtenidas en el receptor de otro dispositivo.

Las señales de impulsos desde el oscilador 204 de impulsos se proporcionan a lo largo de una línea 206 de retardo de transmisor opcional a un generador 208 de impulsos de transmisor que produce un impulso con una longitud de impulso particular. La línea 206 de retardo de transmisor opcional puede proporcionar un retardo seleccionado a los impulsos de transmisión para producir una diferencia seleccionada en retardos entre los impulsos de transmisor y de receptor. En algunas realizaciones, la línea 206 de retardo de transmisor se usa para proporcionar un retardo de, por ejemplo, un cuarto de longitud de onda de una frecuencia de oscilador RF para permitir la detección en cuadratura, tal como se describe más adelante.

El generador 208 de impulsos de transmisor proporciona un impulso con una longitud de impulso particular en cada impulso desde el oscilador 204 de impulsos. Alternativamente, el oscilador 204 de impulsos de transmisor puede proporcionar impulsos de la longitud de impulsos de manera que no es necesario un generador de impulsos separado. El ancho del impulso determina, al menos en parte, el ancho de la coraza de detección, tal como se describió anteriormente, El ancho de impulso puede estar en el intervalo de, por ejemplo, de 1 a 20 nanosegundos, pero pueden usarse anchos de impulso más largos o más cortos.

El impulso se proporciona a un oscilador 210 de RF que se hace funcionar a una frecuencia RF particular para generar un impulso de energía RF a la frecuencia RF. El impulso de la energía RF tiene un ancho de impulso proporcionado por el generador 208 de impulsos de transmisor y una tasa de impulsos determinada por el oscilador 204 de impulsos. La frecuencia RF puede estar en el intervalo de, por ejemplo, 1 a 100 GHz, de 2 a 25 GHz, o de 3 a 8 GHz, sin embargo pueden usarse frecuencias RF más bajas o más altas. En al menos algunas realizaciones, la frecuencia RF puede ser variable de manera que pueden fijarse diferentes detectores de radar a diferentes frecuencias para reducir las interferencias entre detectores vecinos.

Los impulsos de energía RF se proporcionan a una antena 212 de transmisor para irradiar en el espacio, tal como se describió anteriormente. La corta duración de los impulsos da como resultado normalmente la irradiación de una señal de banda ultra ancha (UWB). Adicionalmente, puede sonar la antena 212 de transmisor, proporcionando de esta manera múltiples corazas de detección para cada impulso. En al menos algunas realizaciones, la antena se forma como un metal que se graba en una placa de circuitos. Esta configuración tiene la ventaja de ocupar menos espacio que otras configuraciones de antena. Sin embargo se entenderá que pueden usarse otras configuraciones de antena cuando sea necesario o se desee. La antena puede orientarse direccionalmente (es decir, tener una dependencia direccional de la intensidad de la señal emitida por la antena). Cuando se usa una antena direccional, la dirección preferida es normalmente hacia la parte frontal del váter.

El oscilador 204 de impulsos, además de producir impulsos para el transmisor, también proporciona impulsos para abrir la compuerta del receptor. El uso del mismo oscilador 204 de impulsos para las partes de transmisor y de receptor del detector 200 de radar facilita la temporización entre estas dos partes del detector de radar. Los impulsos desde el oscilador 204 de impulsos se envían a una línea 214 de retardo de receptor que retarda los impulsos por un periodo de tiempo deseado para determinar, al menos en parte, la distancia de la coraza de detección con respecto al detector de radar, tal como se describió anteriormente. La línea 214 de retardo de receptor puede proporcionar solamente un retardo o dos o más retardos diferentes que pueden seleccionarse, como apropiados, para proporcionar intervalos de radar diferentes. El retardo del receptor puede seleccionarse en el intervalo de, por ejemplo, 10 a 100 picosegundos. El retardo del receptor puede seleccionarse para proporcionar una coraza de detección a una distancia dentro de un intervalo de, por ejemplo, de cero a 6 pies o de 1 a 2 pies. En al menos algunas realizaciones, el retardo del receptor puede ser variable (por ejemplo, contener un componente variable, tal como un potenciómetro) de manera que puede seleccionarse un retardo de receptor.

Después de retardarse, los impulsos se proporcionan a un generador 216 de impulsos de receptor que genera un impulso de receptor con un ancho de impulso particular. El ancho de este impulso, así como el ancho del impulso de transmisor, determinan, al menos en parte, un ancho de la coraza de detección, tal como se describió anteriormente. Solamente durante el impulso del receptor la compuerta del receptor está abierta para recibir señales de radar. El ancho de impulso del impulso del receptor oscila normalmente desde cero hasta una mitad del tiempo del ciclo RF (por ejemplo, de cero a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5,8 GHz), y a menudo, desde un cuarto a una mitad del tiempo del ciclo RF (por ejemplo, de 43 a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5,8 GHz). Sin embargo, pueden emplearse también anchos de impulso más largos. El periodo de tiempo durante el que el receptor tiene la compuerta abierta (por ejemplo, el ancho de impulso del impulso de receptor) se denomina en la presente memoria como el "periodo de tiempo de compuerta".

El muestreador 218 está diseñado para obtener las señales de receptor desde la antena 220 del receptor solamente durante el impulso de receptor y entrega esa señal a la(s) fase(s) 222 del amplificador. Los ejemplos de muestreadores adecuados incluyen muestreadores de diodo único o doble diodo. El diodo o los diodos pueden, por ejemplo, polarizarse directamente durante el periodo del impulso de receptor y de otro modo polarizarse inversamente. Los diodos pueden ser sensibles al calor generado en el dispositivo de ventilación de váteres. En algunos ejemplos, para reducir la temperatura dependiente del(los)
diodo(s) del muestreador 218, el(los) diodo(s) pueden estar previstos bajo una cubierta protectora de tal manera que las fluctuaciones en la temperatura externa tengan poco efecto o un efecto reducido sobre el(los) diodo(s). En otros ejemplos, los diodos pueden polarizarse para reducir la variación debida a las fluctuaciones de temperatura. La señal del receptor se proporciona desde el muestreador 218 a una o más fases 222 de amplificador. Pueden usarse múltiples fases de amplificador para proporcionar resultados simultáneos desde los múltiples ajustes de línea de retardo del transmisor y del receptor.

Tras la amplificación, se procesa la señal para detectar la ausencia o la presencia de un usuario. En algunos ejemplos, se determina la ausencia o la presencia de un usuario mediante la intensidad de las reflexiones a o casi 0 Hz. En otros ejemplos, la ausencia o la presencia de un usuario se determina por movimientos alrededor de desde 0,2 a 20 Hz. Esto permite la eliminación de la señal de CC.

El procesamiento de la señal puede conseguirse usando un sistema de circuitos de procesamiento, tal como un microprocesador u otro sistema de circuitos o hardware, que puede proporcionar, como resultado, una indicación de la presencia o ausencia de un usuario y/o la presencia o ausencia de movimiento del usuario. Un ejemplo de un procesador adecuado y relativamente simple incluye un comparador que compara la intensidad de una señal (por ejemplo, una amplitud de una señal de CC o un valor de pico a pico, pico o rms (valor cuadrático medio) de una señal de CA a una frecuencia o por encima de una intervalo de frecuencias) con un valor umbral. En algunos ejemplos, el comparador puede determinar si la señal está dentro o fuera de un intervalo específico. Por ejemplo, una señal que produce una tensión de pico fuera de un intervalo de \pm 50 mV puede indicar un usuario.

Las señales desde el comparador 224 pueden usarse directamente para apagar y encender el aparato 230 de movimiento de aire. Como una alternativa, las señales desde el comprador 224 pueden proporcionarse a un temporizador 226 opcional. El temporizador 226 puede configurarse para requerir que la señal desde el comparador 224 indique la presencia de un usuario durante un periodo de detección antes de encender el aparato 230 de movimiento de aire. Por ejemplo, el temporizador 226 puede incluir un condensador que se carga mediante la señal desde el comparador. El aparato de movimiento de aire se enciende cuando se carga el condensador a un nivel particular. Los ejemplos de periodos de detección adecuados incluyen, pero no están limitados a, tres segundos, cinco segundos o diez segundos.

El temporizador 226 también puede controlar si el aparato de movimiento de aire está apagado. El temporizador 226 puede configurarse para requerir que la señal desde el comparador 224 indique la ausencia de un usuario durante un periodo de no detección antes de apagar el aparato 230 de movimiento de aire. Los ejemplos de periodos de no detección adecuados incluyen, pero no están limitados a diez segundos, treinta segundos y un minuto. Una alternativa para detectar la ausencia de un usuario es hacer funcionar el aparato de movimiento de aire durante un periodo fijo de tiempo (por ejemplo, cinco, diez o quince minutos) después de que se haya encendido el aparato de movimiento de aire. Después del periodo fijo de funcionamiento, el aparato de movimiento de aire se apaga. El detector de radar puede permanecer activo durante el periodo en el que el aparato de movimiento de aire está encendido o el detector puede mantenerse inactivo hasta que el aparato de movimiento de aire se apague.

El periodo de detección y el periodo de no detección no tienen que presentar la misma longitud de tiempo. En al menos algunos ejemplos, el periodo de no detección es más largo que el periodo de detección de modo que requiere una señal amplia, constante para encender el aparato de movimiento de aire, pero sólo se necesitan pequeñas señales (incluso irregulares) para mantener encendido el aparato de movimiento de aire. En una realización, cuando se apaga el aparato de movimiento de aire, el temporizador se pone a cero hasta el estado de apagado completo (por ejemplo, el condensador se descarga rápidamente) para evitar el reinicio del aparato de movimiento de aire usando una señal relativamente débil.

El aparato 230 de movimiento de aire está acoplado a y controlado por el detector 200 de radar. En algunos ejemplos, el aparato 230 de movimiento de aire también está acoplado a un regulador (no mostrado) para reducir las variaciones en la tensión de CA o CC y las variaciones consiguientes en la velocidad del aparato de movimiento de aire.

Detector de radar de baja potencia

Un detector de radar para su uso con un dispositivo de ventilación de váteres puede funcionar usando o bien energía eléctrica de CA o CC. A pesar de que en muchos casos el detector de radar puede funcionar usando energía eléctrica de CA disponible desde una toma de corriente, puede ser conveniente usar en su lugar energía de baterías. Por ejemplo, puede ser que los detectores de radar no puedan conectarse de una manera conveniente o estética a una toma de corriente. En tales casos, puede ser deseable un detector de radar accionado por baterías. Sin embargo, también es deseable medir la vida útil de las baterías en el detector aproximadamente en meses o años. Por tanto, es deseable el desarrollo de detectores de radar de baja potencia.

Con frecuencia los detectores de impulsos usan menos energía potencia que los que funcionan continuamente. Además, generalmente, cuantos menos impulsos emitidos por unidad de tiempo, tanto menos potencia se necesita para el funcionamiento del detector. Sin embargo, a menudo disminuye la sensibilidad con una disminución de la tasa de impulso. Además, se ha encontrado que la disminución de la tasa de impulso también puede elevar la impedancia de un muestreador en el receptor. Esto puede establecer límites en el ancho de banda del detector porque incluso pequeñas cantidades de capacitancia parásita pueden provocar que la respuesta de frecuencia del receptor disminuya hasta frecuencias muy bajas. Además, la elevada impedancia de salida puede establecer requisitos estrictos en fases de amplificador posteriores y proporcionar un punto muy susceptible en el circuito para el acoplamiento de ruido.

Un ejemplo de un detector de radar de baja potencia funciona proporcionando impulsos de radar que no están distanciados de manera uniforme en el tiempo. En funcionamiento, una ráfaga 390 de impulsos 394 se inicia en el transmisor, tal como muestra la figura 12. Entre cada ráfaga hay un periodo 392 de tiempo de parada en el que el transmisor no transmite energía RF. Por ejemplo, una ráfaga de 1 a 100 microsegundos de impulsos RF puede realizarse cada 0,1 a 5 milisegundos. Los impulsos RF pueden proporcionarse por ejemplo, a una tasa de desde 0,5 hasta 20 MHz en la ráfaga con una variación de frecuencia RF desde, por ejemplo, 1 a 100 GHz. De esta manera, hay una tasa de impulsos relativamente elevada durante el periodo de ráfaga, pero con una potencia global baja porque las ráfagas sólo se producen durante el 5% o menos del periodo entre ráfagas. A pesar de que la sensibilidad de este detector de radar puede ser aproximadamente la misma que un detector de radar con el mismo número de impulsos distanciados de manera uniforme en el tiempo, la impedancia del muestreador durante el periodo de ráfaga puede ser mucho menor. En algunas realizaciones, el periodo de ráfaga puede ser el 10%, 25%, 50% o mas el tiempo entre ráfagas.

En la figura 13 se ilustra un detector 300 de radar de baja potencia a modo de ejemplo. El detector 300 de radar incluye un iniciador 302 de ráfagas que activa el comienzo de la ráfaga y puede, opcionalmente, activar la finalización de la ráfaga. Una tasa de ráfaga se define como la tasa a la que se proporcionan las ráfagas. El ancho de ráfaga es la longitud de tiempo de la ráfaga. El tiempo entre ráfagas es el tiempo de descanso. Para muchas aplicaciones, la tasa de ráfaga puede variar desde, por ejemplo 200 Hz hasta 10 kHz y con frecuencia desde por ejemplo 500 Hz hasta 2 kHz. El ancho de ráfaga puede variar desde por ejemplo 1 a 200 microsegundos y con frecuencia desde por ejemplo 5 a 100 microsegundos. Sin embargo, pueden usarse tasas de ráfaga superiores o inferiores y anchos de ráfaga más largos o cortos. La tasa de ráfaga y ancho de ráfaga particular pueden depender de factores, tales como la aplicación y el uso de potencia deseado. En la figura 12 se ilustra una ráfaga 390 a modo de ejemplo.

La ráfaga inicia un oscilador 304 de impulsos que proporciona las señales de activación para cada impulso. El oscilador de impulsos puede funcionar a una frecuencia en el intervalo entre por ejemplo de 0,5 a 20 MHz, o de 2 a 10 MHz para proporcionar, por ejemplo de 5 a 2000 impulsos por ráfaga. Pueden usarse tasas de oscilador superiores o inferiores y números mayores o menores de impulsos por ráfaga, dependiendo de factores tales como por ejemplo, la aplicación el uso de potencia deseado.

Estas señales de activación se proporcionan a lo largo de una línea 306 opcional de retardo de transmisor a un generador 308 de impulsos que produce un impulso con una longitud de impulso deseada. La línea 306 opcional de retardo de transmisor puede proporcionar un retardo deseado a los impulsos de transmisión para producir una diferencia deseada en los retardos entre los impulsos del transmisor y del receptor. En algunas realizaciones, se usa la línea 306 de retardo de transmisor para proporcionar un retardo de, por ejemplo, un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia de oscilador RF para permitir la detección de cuadratura, tal como se describe a continuación.

El generador de impulsos proporciona un impulso con una longitud de impulso deseada en cada impulso desde el oscilador de impulsos. El ancho del impulso determina, al menos en parte, el ancho de la coraza de detección, tal como se describió anteriormente. El ancho de impulso puede estar en el intervalo de por ejemplo, 1 a 20 nanosegundos, pero pueden usarse anchos de impulso más largos o cortos. La figura 12 proporciona un ejemplo de los impulsos 394 desde el oscilador de impulsos.

A continuación se proporciona el impulso a un oscilador 310 RF que funciona a una frecuencia RF particular para generar un impulso de energía RF a la frecuencia RF y que tiene un ancho de impulso proporcionado por el generador 308 de impulsos a una tasa de impulso determinada por el oscilador 304 de impulsos durante un periodo de ráfaga al iniciarse por el iniciador 302 de ráfagas. La frecuencia RF puede estar en el intervalo de, por ejemplo 1 a 100 GHz o de 2 a 25 GHz, sin embargo, pueden usarse frecuencias RF superiores o inferiores.

Los impulsos de energía RF se proporcionan a una antena 312 de RF para radiar al espacio, tal como se describió anteriormente. La corta duración de los impulsos da como resultado normalmente la irradiación de una señal de banda ultra ancha (UWB). Además, la antena 312 Rf puede sonar, proporcionando de este modo múltiples corazas de detección para cada impulso.

El oscilador 304 de impulso, además de producir impulsos para el transmisor, proporciona también impulsos para desbloquear el receptor. Los impulsos desde el oscilador 304 de impulsos se envían a la línea 314 de retardo de receptor que retarda los impulsos durante un periodo de tiempo para determinar, al menos en parte, la distancia de la coraza de detección desde el detector de radar, tal como se describió anteriormente. La línea 314 de retardo de receptor puede ser capaz de proporcionar sólo un retardo o una pluralidad de retardos que pueden seleccionarse, de manera apropiada, para proporcionar diferentes intervalos de radar.

Tras retardarse, los impulsos se proporcionan a un generador 316 de impulso de receptor que genera un impulso de receptor con un ancho de impulso deseado. El ancho de este impulso, así como el ancho del impulso del transmisor, determina, al menos en parte, un ancho de la coraza de detección, tal como se describió anteriormente. Sólo durante el impulso del receptor, el receptor tiene la compuerta abierta para recibir señales de radar. El ancho de impulso del impulso del receptor oscila normalmente desde cero hasta una mitad del tiempo de ciclo de RF (por ejemplo desde cero hasta 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5,8 GHz), y con frecuencia, desde un cuarto hasta una mitad del tiempo de ciclo de RF (por ejemplo, desde 43 hasta 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5,8 GHz). Sin embargo, también pueden usarse los anchos de impulso más largos. Los impulsos 396 de receptor sólo se producen durante la ráfaga 390, tal como ilustra la figura 12. Los impulsos 396 de receptor pueden solaparse o no a los impulsos 394 de transmisor.

Las señales de receptor se reciben a través de la antena 320 de receptor, pero estas señales sólo se muestrean por el muestreador 318 durante los impulsos de receptor. El muestreador 318 puede ser, por ejemplo, un muestreador de diodo único o de doble diodo, tal como se describió anteriormente para el detector 200 de radar.

El muestreador 318 entrega estas señales a un componente 321 de porta-muestra. Normalmente, el componente 321 de porta-muestra incluye una compuerta, acoplada al iniciador 302 de ráfaga, que puede abrirse entre ráfagas para aislar el remanente del circuito.

El remanente del detector de radar, incluyendo las fases 322 de amplificador, el procesador 324, y el temporizador 326 opcional, así como la conexión del aparato 330 de movimiento de aire, son tal y como se describió anteriormente con respecto al detector 200 de radar. La solicitud de patente de los EE.UU. con número de serie 09/118.050 proporciona ejemplos adicionales y una discusión acerca de detectores de radar adecuados, y en particular, de detectores de radar de baja potencia.

No se debería considerar la presente invención como limitada a los ejemplos particulares descritos anteriormente, sino que debería entenderse más bien para cubrir todos los aspectos de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Las diversas modificaciones, procesos equivalentes, así como numerosas estructuras a las que puede aplicarse la presente invención se harán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica a los que se dirige la presente invención al revisar la memoria descriptiva inmediata.

Claims (18)

1. Dispositivo (100) de ventilación de váteres para su disposición dentro de un váter (150), comprendiendo el dispositivo de ventilación de váteres:

(a) un alojamiento (102) que define una abertura (104) de entrada de aire y una abertura (106) de salida de aire, estando configurado y dispuesto el alojamiento para su disposición dentro de un váter(150);

(b) un aparato (108) de movimiento de aire dispuesto en el alojamiento (102);

(c) un filtro (110) dispuesto en el alojamiento para eliminar elementos malolientes del aire; y

(d) un detector (112) de radar dispuesto en el alojamiento (102) y acoplado eléctricamente al aparato (108) de movimiento de aire para activar el aparato de movimiento de aire en respuesta a la presencia de un usuario;

(e) en el que el dispositivo (100) de ventilación de váteres está configurado y dispuesto para extraer aire, usando el aparato (108) de movimiento de aire, desde el váter (150), a través de la abertura (104) de entrada de aire, en contacto con el filtro (110), y fuera de la abertura (106) de salida de aire; caracterizado porque el dispositivo de ventilación de váteres comprende además;

(f) un conjunto (120) de suspensión acoplado al alojamiento (102) del dispositivo de ventilación de váteres para suspender el dispositivo (100) de ventilación de váteres de una pared lateral de una cisterna (152) del váter.

2. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector (112) de radar comprende un transmisor (192) de RF de impulsos que emite impulsos de energía RF.

3. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 2, en el que el detector (112) de radar comprende un receptor (194) con compuerta para recibir reflexiones de la energía RF sólo durante un periodo de tiempo de desbloqueo después de cada impulso desde el transmisor de RF de impulsos.

4. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector de radar comprende

(i) un transmisor (192) para emitir energía RF,

(ii) un receptor (194) para recibir reflexiones de la energía RF emitida por el transmisor, y

(iii) un sistema (197) de circuitos de procesamiento para detectar a un usuario basado en las reflexiones recibidas por el receptor (194).

5. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 4, en el que el sistema (197) de circuitos de procesamiento comprende un microprocesador.

6. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 4, en el que el sistema (197) de circuitos de procesamiento comprende un comparador.

7. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 4, en el que el detector de radar comprende además un temporizador configurado y dispuesto para activar el aparato (108) de movimiento de aire cuando el procesador detecta a un usuario durante un periodo de detección.

8. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 7, en el que el temporizador está configurado y dispuesto para desactivar el aparato (108) de movimiento de aire cuando falla el procesador a la hora de detectar a un usuario durante un periodo de no detección.

9. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 8, en el que el periodo de no detección es más largo que el periodo de detección.

10. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 7, en el que el temporizador comprende un condensador y el periodo de detección comprende un periodo de tiempo requerido para cargar el condensador hasta un nivel de detección.

11. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector de radar se configura y dispone para determinar la presencia de un usuario mediante la detección del movimiento del usuario.

12. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el conjunto de suspensión se configura y dispone para situar de manera ajustable el dispositivo (100) de ventilación de váteres dentro de la cisterna del váter.

13. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el dispositivo se configura y dispone de manera que el dispositivo (105) de movimiento de aire insufla aire a través del filtro (110).

14. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector (200) de radar comprende una placa de circuitos y al menos una antena (212) dispuesta como trayectoria conductora en la placa de circuitos.

15. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector de radar se dispone sobre el dispositivo (108) de movimiento de aire.

16. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de ventilación de váteres se une a un conducto de desagüe del váter.

17. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el detector (200) de radar comprende

(i) un transmisor (208) para emitir impulsos de energía rf

(ii) un receptor (214) con compuerta para recibir reflexiones de los impulsos de energía rf, en el que el receptor con compuerta sólo es receptivo a las reflexiones durante un periodo de tiempo después de cada pulso de energía rf en el que el receptor tiene compuerta abierta, y

(iii) un procesador (224) para determinar, en respuesta a las reflexiones recibidas por el receptor, si un usuario está presente.

18. Dispositivo (100) de ventilación de váteres según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de ventilación de váteres está configurado y dispuesto para su disposición sobre un conducto (154) de desagüe del váter (150) y, usando el aparato (108) de movimiento de aire, para extraer aire desde una taza (156) del váter, a través del conducto de desagüe, hacia la abertura (104) de entrada de aire del alojamiento, a través del filtro (110) y fuera de la abertura (106) de salida de aire del alojamiento.