MXPA01010290A - Dispositivos y metodos para la ventilacion de retretes, utilizando un sensor de radar. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de ventilacion de retrete comprende una caja que define una abertura de entrada de aire y un orificio de salida de aire. Dentro de la caja se encuentra un aparato de desplazamiento de aire para llevar aire al dispositivo, un filtro para eliminar elementos mal olientes y un sensor de radar para activar el aparato de desplazamiento de aire cuando se retira el usuario. La ventilacion del retrete esta configurada y dispuesta para jalar aire, usando el aparato de desplazamiento de aire, desde el retrete, a traves del orificio de entrada de aire, hasta que haga contacto con el filtro, y hacia fuera por el orificio de salida de aire. En uno de los modelos el dispositivo de ventilacion esta montado sobre el conducto de derrame o sobreflujo del retrete para jalar aire de la taza del retrete, a traves del conducto de sobreflujo, y dentro del dispositivo de ventilacion del retrete. Toda la ventilacion del retrete esta de preferencia dispuesta dentro del tanque del retrete.

Description

DISPOSITIVOS Y MÉTODOS PARA LA VENTILACIÓN DE RETRETES UTILIZANDO UN SENSOR DE RADAR Ámbito del Invento Este invento se refiere a los aparatos y métodos para la ventilación de retretes. En particular, la invención se refiere a un dispositivo para la ventilación de retretes colocado en un tanque un retrete y que incluye un sensor de radar y los métodos correspondientes . Antecedentes de la Invención Una gran variedad de dispositivos se utiliza para eliminar o reducir los olores del aire en sanitarios y baños. Los ventiladores de techo son un ejemplo de tales aparatos. Otros ejemplos incluyen dispositivos para la filtración de aire que eliminan los olores en los alrededores de un retrete, incluyendo la taza del retrete. Algunos dispositivos se basan en el uso de un ventilador operado con electricidad o un aparato de succión para remover el aire. La operación continua del ventilador o aparato de succión normalmente no es deseable debido al desgaste del motor o de otros componentes mecánicos y eléctricos del ventilador o dispositivo de succión y/o al uso continuo de electricidad. REF: 133566 Algunos dispositivos convencionales de filtración de aire están diseñados para su colocación fuera del retrete o incorporados a éste. Una desventaja de estos dispositivos es que están expuestos y pueden no ser estéticamente aceptables y/o pueden estar sujetos a oclusiones. Otros dispositivos convencionales para la filtración de aire están diseñados para operar en el retrete, sin embargo, muchos de estos dispositivos requieren una modificación (en ocasiones muy extensa) del retrete y/o de un retrete especialmente construido. Por ejemplo, el dispositivo puede requerir que el tanque del retrete sea sellado, agregar mangueras y tubos adicionales al retrete y/o crear ventanas sensoras en el tanque o en otra parte del retrete. Estos dispositivos normalmente no son convenientes o adecuados para ajustarse a retretes existentes .

Se ha desarrollado un buen número de dispositivos para la filtración de aire que utilizan interruptores para encender o apagar el ventilador o dispositivo de succión. Los dispositivos manuales pueden ser operados por el usuario, pero normalmente son inconvenientes. En consecuencia, se han desarrollado dispositivos con interruptores automáticos. Una clase convencional de interruptor es el de presión. El interruptor puede ser colocado, por ejemplo, debajo del asiento del retrete. El interruptor entra en operación cuando un usuario se sienta en el retrete ~y se desactiva cuando se levanta. Una desventaja de este tipo de interruptor de presión es gue está expuesto y puede sufrir daños, ser destruido intencionalmente o descomponerse por la acumulación de mugre, polvo u otros contaminantes.

Otro tipo de interruptor convencional es el sensor infrarrojo. La luz infrarroja es emitida por una fuente infrarroja como tal como un diodo emisor de luz (LED por sus siglas en inglés) y reflejada por un usuario hacia un detector infrarrojo, como una fotocelda. La utilización de detección infrarroja tiene varias limitaciones. Primero, la radiación infrarroja no puede penetrar en la mayoría de los materiales debido a la corta longitud de onda de la radiación. Así, los emisores y detectores infrarrojos generalmente están expuestos o colocados detrás de una ventana hecha de un material que sea transparente a la radiación infrarroja. Además, los sensores infrarrojos pueden ser bloqueados inadvertidamente o de propósito por la presencia frente al emisor o al detector de materiales como papel, polvo o tela.

Otra desventaja de la detección infrarroja es que la capacidad de reflexión de los objetos, como la tela, varía ampliamente. Así, el detector infrarrojo debe ser sensible a una amplia variación en la fuerza de las señales reflejadas. Existe un riesgo de que el detector falle en la detección de un usuario con prendas u otros artículos que absorban o reflejen débilmente la radiación infrarroja. Además, los sensores infrarrojos convencionales no hacen una diferenciación con respecto a la distancia entre un objeto y el sensor. De esta forma, es posible que un sensor infrarrojo no distinga entre una persona que usa el retrete y alguien que está parada cerca del retrete. Estas desventajas de los detectores infrarrojos pueden ocasionar respuestas fallidas del dispositivo de ventilación del retrete (por ejemplo, una operación continua o intermitente del ventilador o dispositivo de succión.) Sumario de la invención En términos generales, el presente invento se refiere a los métodos y dispositivos para la ventilación de retretes utilizando un sensor de radar para controlar la operación del dispositivo en respuesta a la presencia y, opcionalmente, ausencia del usuario. Una forma de incorporación es un dispositivo de ventilación del retrete colocado dentro del mismo, por ejemplo, en el tanque del retrete. El dispositivo de ventilación incluye una caja gue aloja una apertura de entrada de aire y una apertura de salida de aire. Dentro del alojamiento hay un aparato de desplazamiento de aire para absorber aire hacia adentro del dispositivo, un filtro para remover los elementos causantes del mal olor del aire y un sensor de radar para activar el aparato de desplazamiento de aire en respuesta a la presencia de un usuario y, opcionalmente, desactivar el aparato de desplazamiento de aire cuando el usuario se retira.

El dispositivo de ventilación del retrete está configurado y arreglado para llevar aire del retrete, utilizando el aparato de desplazamiento de aire, a través de la apertura de entrada, ponerlo en contacto con el filtro y conducirlo a la apertura de salida. En un modo de operación, el dispositivo de ventilación del retrete está dispuesto por encima del conducto de derrame del retrete para llevar aire desde la taza del retrete, a través del conducto de desbordamiento, hasta dentro del dispositivo de ventilación del retrete.

Otra configuración del invento es un dispositivo de ventilación del retrete que incluye una caja que aloja una apertura de entrada de aire, y una apertura de salida de aire, un aparato de desplazamiento de aire y un sensor de radar. El aparato de desplazamiento de aire y el sensor de radar están acoplados eléctricamente para activar el aparato de desplazamiento de aire en respuesta a la detección de un usuario. Tanto el aparato de desplazamiento de aire como el sensor de radar están dispuestos en la caja. El sensor de radar incluye un transmisor para emitir pulsos de energía de radio frecuencia, un receptor para captar las reflexiones de los pulsos de energía de radio frecuencia y un procesador para determinar si un usuario está presente, en respuesta a las reflexiones captadas por el receptor.

Otra configuración del invento es el método para retirar los elementos que ocasionan el mal olor utilizando un dispositivo de ventilación colocado dentro del retrete, por ejemplo, en el tanque. Un sensor de radar detecta si una persona está próxima al retrete. Cuando una persona está próxima al retrete, un aparato de desplazamiento de aire se enciende para llevar aire desde la taza del retrete hacia el dispositivo de ventilación. Los elementos en el aire que ocasionan el mal olor son retirados utilizando un filtro. El sensor de radar, el aparato de desplazamiento de aire y el filtro están todos colocados en el dispositivo de ventilación del retrete.

El resumen anterior del presente invento no pretende describir cada uno de sus componentes o todo su funcionamiento. Las figuras y la descripción detallada gue continúan ejemplifican más particularmente estos componentes . Breve Descripción de los Dibujos El invento puede ser entendido más completamente considerando la siguiente descripción detallada de las diversas formas de configurar el invento, junto con los dibujos que la acompañan, en la cual: La Figura 1 es una vista en perspectiva de una configuración de un dispositivo de ventilación de retrete, de acuerdo con el invento, dispuesto en el tanque del retrete; La Figura 2 es una vista esquemática del corte transversal del dispositivo de ventilación de retrete representado en la figura 1; La Figura 3 es una vista en perspectiva de la parte inferior de la caja del dispositivo de ventilación representado en la figura 1; La Figura 4 es una vista en perspectiva de la parte superior de la caja del dispositivo de ventilación representado en la figura 1; La Figura 5A es una vista en perspectiva de una base de la parte superior de la caja representada en la figura 4; La Figura 5B es una vista en perspectiva desde arriba de una tapa de cubierta de la parte superior de la caja representada en la figura 4; La Figura 5C es una vista en perspectiva desde arriba de una cubierta de la parte superior de la caja representada en la figura 4; La Figura 5D es una vista en perspectiva desde debajo de la tapa de cubierta representada en la figura 5B; La Figura 6 es un diagrama esquemático de bloques de una configuración de un sensor de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 7 es un diagrama esquemático de bloques de una segunda configuración de un sensor de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 8 incluye diagramas esquemáticos de tiempo para la operación de una configuración del sensor pulsado de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 9 incluye diagramas esquemáticos de tiempo para la operación con otra configuración del sensor pulsado de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 10 es un diagrama esguemático de la operación de un sensor pulsado de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 11 es un diagrama esquemático de bloques de una tercera configuración del sensor de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 12 incluye diagramas esguemáticos de tiempo para la operación de otra configuración del sensor pulsado de radar, de acuerdo con el invento; La Figura 13 es un diagrama esquemático de bloques para una cuarta configuración del sensor de radar, de acuerdo con el invento; y La Figura 14 es una vista amplia en perspectiva de otra configuración del dispositivo de ventilación, de acuerdo con el invento .

Puesto que el invento acepta diversas modificaciones y formas alternativas, las específicas se han mostrado hasta ahora a manera de ejemplo en los dibujos y se describirán en detalle. Sin embargo, debe entenderse que la intención es no limitar el invento a las variaciones particulares que se han descrito. Por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caen dentro del espíritu y alcance del invento. Descripción Detallada de la Configuración Preferida Se cree que el presente invento es aplicable a dispositivos y métodos para la ventilación de retretes. En particular, este invento está dirigido a dispositivos y métodos para la ventilación de retretes que usan sensor de radar. Puesto que el presente invento no está tan limitado, se obtendrán algunas apreciaciones de los diversos aspectos del invento a través de los ejemplos gue se proporcionan enseguida.

Un dispositivo para ventilación de retretes incluye un alojamiento que contiene un orificio de entrada de aire y un orificio de salida de aire, un aparato de desplazamiento de aire, un filtro y un sensor de radar para operar el aparato de desplazamiento de aire. Preferentemente, todos estos componentes están dispuestos en el alojamiento para proporcionar una sola unidad integrada. El dispositivo para ventilación de retretes que utiliza un aparato para desplazamiento de aire, lleva aire al interior del alojamiento a través del orificio de entrada de aire. El aire es dirigido a través del filtro y expulsado por el orificio de salida de aire. El sensor de radar pone en funcionamiento el aparato para desplazamiento de aire cuando se detecta un usuario y, opcionalmente, apaga el aparato para desplazamiento de aire cuando ningún usuario es detectado. Alternativamente, el dispositivo puede ser configurado de forma tal que el aparato para desplazamiento de aire se apague después de un periodo de tiempo seleccionado (por ejemplo, 5, 10 ó 15 minutos) .

Cuando menos en algunas configuraciones, todos los componentes del dispositivo para ventilación de retretes están dispuestos dentro del retrete. Por ejemplo, el dispositivo para ventilación de retretes puede colocarse completamente dentro del cuerpo del retrete, por ejemplo, en el tanque (si el retrete tiene un tangue) . Debido a gue el material del retrete (por ejemplo, porcelana) generalmente no bloquea las señales de radar, el sensor de radar puede colocarse, de manera que no obstruya, en el tanque u otra parte del retrete. No hay necesidad de abrir ventanas en el tanque u otra parte del retrete, como lo sería en el caso de un sensor infrarrojo colocado dentro del retrete. Al menos en algunos casos, el dispositivo para ventilación de retretes puede instalarse en un retrete existente sin modificación adicional del retrete.

La figura 1 ilustra una configuración de un dispositivo para ventilación de retretes 100 dispuesto en el tanque del un retrete, y la figura 2 ilustra esquemáticamente un corte transversal del dispositivo para ventilación de retretes 100. Aunque el dispositivo para ventilación de retretes se ilustra y describe con respecto a un dispositivo para colocación en el tanque del retrete, se entenderá que el dispositivo para ventilación de retretes puede ser modificado para colocarlo en cualquier otra parte dentro del retrete, por ejemplo, en la base o fuera de él.

El dispositivo para ventilación de retretes 100 incluye un alojamiento 102, un orificio para entrada de aire 104, un orificio para salida de aire 106, un aparato para desplazamiento de aire 108, un filtro 110 y un sensor de radar 112 (dispuesto en un circuito impreso) . Esta configuración del dispositivo para ventilación de retreteslOO puede ser colocada por encima de un conducto de derrame 154 en el tanque 152 del retrete 150. En un ejemplo de operación, el aire es llevado, por el aparato para desplazamiento de aire 108, desde la taza 156 del retrete 150, a través de uno o más orificios del borde 158 en el interior de la taza 160, a lo largo del conducto de descarga 162, a través del conducto de derrame 154 y hacia el interior de dispositivo para ventilación de retretes 100.

Los orificios del borde 158, el conducto de descarga 162 y el conducto de derrame 154 son elementos convencionales en muchas variedades de retretes. Cuando un usuario acciona la descarga del retrete, la trampa 166 se levanta para descubrir un agujero 168 hacia el interior del conducto de descarga 162, permitiendo que el agua fluya del tanque 152 a través del conducto de descarga 162 y los orificios del borde 15S para lavar la taza 156 y provocar la acción de descarga para la remoción de residuos. El retrete ilustrado incluye orificios del borde gue son agujeros o aperturas dentro del conducto del borde del retrete. Otros retretes tienen un borde con ranuras en lugar de agujeros u orificios. Él conducto de derrame 154 se usa para sacar agua del tanque 152 si el nivel de agua sobrepasa parte superior del conducto de derrame. El retrete generalmente incluye también un tubo de llenado 170 acoplado al suministro de agua 172. Un extremo del tubo de llenado 170 está dispuesto dentro o por encima del conducto de derrame 154 para llenar la taza 156 vía el conducto de derrame 154 después de la descarga mientras el tanque 152 se está llenando. El dispositivo para ventilación de retretes 100 puede incluir un orificio 114 en el alojamiento 102 para el tubo de llenado 170.

Se entenderá que el dispositivo para ventilación de retretes puede usarse o ser adaptado para usarse en una variedad de retretes que no contienen todos estos componentes o en retretes que contienen componentes adicionales. Por ejemplo, el dispositivo para ventilación puede usarse en retretes que no tienen tanque. El dispositivo para ventilación puede colocarse dentro del material cerámico del retrete y acoplado a éste, por ejemplo, mediante un conducto a través del cual el agua se introduce a la taza y/o un conducto que se proporciona especialmente para conectar la taza del retrete y el dispositivo para ventilación. En algunas configuraciones, el dispositivo para ventilación puede colocarse, fuera del retrete con el orificio de entrada de aire acoplado a un conducto, construido en el cuerpo del retrete, desde la taza. En algunos casos, el dispositivo para ventilación de retretes puede colocarse detrás o en una pared del baño. Un tubo o manguera conecta el retrete con el dispositivo .

Regresando a las figuras 1 y 2, el alojamiento 102 del dispositivo para ventilación de retretes 100, generalmente está construido de un material plástico como el polipropileno. El material plástico normalmente es resistente a la degradación en el aire y el agua y, preferentemente, es resistente a la degradación pro productos químicos de limpieza colocados en el interior del tanque. El alojamiento 102 puede ser construido de una sola pieza o de varias piezas. Las figuras 3 y 4 ilustran la configuración de un adecuado alojamiento 102 formado con una parte inferior 116 (figura 3) .y una parte superior 118 (figura 4) . En la configuración ilustrada en la figura 3, la parte inferior 116 del alojamiento 102 incluye además una canal 124 a través de la cual el aire es dirigido desde el orificio de entrada de aire 104 hacia el aparato para desplazamiento de aire, como se describe enseguida.

El orificio de entrada de aire 104 de la configuración ilustrada, es típicamente grande comparado con el tamaño del conducto de derrame 154. La ventaja de esta característica es que el conducto de derrame 154 (junto con el conducto de descarga 162 y los orificios del borde 158) pueden usarse para llevar aire desde la taza 156, y el agua puede aún fluir fácilmente en el conducto de derrame 154 si el nivel de agua del tanque 152 sube demasiado. Si el orificio de entrada de aire 104 es más pequeño, el flujo de agua en el conducto de derrame 154 puede interrumpirse. Otra ventaja es que el orificio de entrada de aire 104 reduce la probabilidad de que el agua sea jalada hacia arriba (por ejemplo, por succión) en las inmediaciones del aparato para desplazamiento de aire 108 y/o el filtro 110 junto con el aire. En algunas configuraciones, se pueden realizar orificios adicionales en la parte inferior 116 del alojamiento para permitir gue el agua y/o aire fluyan hacia dentro o fuera del alojamiento. Al menos en algunos casos, el agua del tangue 152 puede subir hasta el orificio de entrada de aire 104 del dispositivo para ventilación de retretes 100. Esto puede favorecer que el aire fluya desde la taza 156 vía el conducto de derramel54 y no desde el tanque 152.

Otra ventaja más del gran orificio de entrada de aire es que puede alojar una gran variedad de conductos de derrame existentes y posiciones del conducto de derrame en relación con otros objetos dentro del tanque. Esto favorece el uso del dispositivo para flujo de fluidos en retretes con acceso trasero existentes. Sin embargo, se entiende que, en algunas configuraciones, el orificio de entrada de aire puede ser más pequeño, particularmente sí el dispositivo de ventilación está conectado al retrete mediante un conducto especialmente proporcionado para el retrete y/o el retrete es uno del tipo que no utiliza tanque.

La figura 3 también ilustra un soporte colgante 120 para fijar el dispositivo para ventilación de retretes 100 al tanque 102. El soporte colgante 120 puede incluir ganchos 122 u otros componentes tales como grapas, tornillos, conjuntos de perno y tuerca y similares para colgar, engrapar o fijar de cualquier otra forma el dispositivo para ventilación .de retretes 100 al tanque 152. El soporte colgante 120 puede ser parte integral del alojamiento 102 (por ejemplo, la parte inferior 116 u otra parte del alojamiento) o puede estar configurado para fijar, sostener, apoyar, adherir, engrapar o soportar de cualquier otra forma el dispositivo para ventilación de retretes 100 dentro del tanque 152 del retrete 150. El soporte colgante 120 puede incluir componentes ajustables a fin de que el dispositivo para ventilación de retretes 100 pueda adecuarse al mecanismo existente del retrete. Por ejemplo, el soporte colgante 120 puede ser configurado para ajustar hacia arriba o hacia abajo la posición del dispositivo para ventilación 100 dentro del retrete y/o ajustar la distancia entre el dispositivo de ventilación y las paredes del tanque. Un soporte colgante ajustable puede facilitar la adaptación de una gran diversidad de retretes existentes con los dispositivos de ventilación. Adicional o alternativamente, el dispositivo de ventilación de retretes puede estar acoplado a la válvula de derrame mediante, por ejemplo, un tornillo, sujetador, perno u otro elemento de fijación.

La parte superior 118 del alojamiento 102 puede estar formada como una sola pieza o como varias piezas. Las figuras 5A a 5D ilustran una configuración de la parte superior del alojamiento. La configuración incluye una base 126 (figura 5A) , una tapa de cubierta 128 (figuras 5B y 5D) y una cubierta 130 (figura 5C) . La base 126 está configurada para ajustarse a la parte inferior 116 del alojamiento 102. La tapa de cubierta 128 se ajusta a la cubierta 130 y la base 126 y la cubierta 130 están configuradas para acoplarse.

La base 126, la tapa 128, la cubierta 130 y la parte inferior 116 pueden incluir cualquiera de una variedad de elementos de fijación tales como sujetadores, partes de unión mutua y similares y/o elementos para ayudar a los fijadores tales como adhesivos, tornillos, clavos, tuercas y pernos, remaches, grapas y similares para fijar o mantener juntas de alguna otra manera la base 126, la tapa de cubierta 128, la cubierta 130 y la parte inferior 116. Preferentemente, la base 126, la tapa de cubierta 128, la cubierta 130 y la parte inferior 116 se mantienen fuertemente juntas para evitar o reducir la penetración de aire del tanque al dispositivo para ventilación de retretes 100 (por otro conducto que no sea el orificio de entrada de aire) . Esto también puede evitar el flujo de agua en la parte superior 118 del alojamiento 102 y producir un daño potencial al aparato para desplazamiento de aire y al sensor de radar.

La base 126 y la cubierta 130 delimitan una canal de salida de aire 142 que va desde el aparato para desplazamiento de aire hasta el orificio de salida de aire 106. El filtro está colocado dentro de esta canal de salida de aire 142. En algunas configuraciones, el alojamiento 102 puede estar colocado de forma tal que el filtro pueda ser removido desarmando parcial o totalmente el dispositivo y/o a través del orificio de salida de aire sin desarmar o desarmando parcialmente. Esto permite el recambio del filtro.

La base 126 y/o la cubierta 130 pueden incluir rebordes 134 en los gue se coloca el filtro (no se muestra) . Estos rebordes pueden fungir, por ejemplo, como desviaciones para dirigir el flujo de aire hacia el filtro. Los rebordes también pueden crear un sello entre el alojamiento 102 y el filtro. En la configuración ilustrada, el sensor de radar está dispuesto en una cámara 148 en la cubierta 130 por encima del aparato para desplazamiento de aire. El sensor de radar normalmente es proporcionado en un circuito impreso que está colocado en esta cámara 148. Se entiende que el sensor de radar puede estar colocado en otras partes del alojamiento 102 o, en algunas configuraciones, separado del alojamiento y conectado al aparato para desplazamiento de aire mediante cables, alambres u otros elementos de conexión.

El sensor de radar puede estar separado del resto del interior de la parte superior 118 del alojamiento 102 mediante la tapa de cubierta 128 que protege al sensor de radar, al menos en parte, del aire y el agua del dispositivo para ventilación y/o sostiene al aparato para desplazamiento de aire. La tapa de cubierta 138 puede configurarse para permitir que cables, alambres y otros elementos de conexión se extiendan entre el sensor de radar y el aparato para desplazamiento de aire. La figura 5D ilustra la parte inferior de la tapa de cubierta 128 gue incluye un vastago 132 sobre el cual se monta el aparato para desplazamiento de aire (un ventilador en la configuración ilustrada) .

El sensor de radar y/o el aparato para desplazamiento de aire pueden ser operados utilizando una o más baterías o bien con corriente alterna (AC) de un enchufe. Si el aparato para desplazamiento de aire y/o el sensor de radar son operados con una fuente de corriente alterna, la base 126 y/o la cubierta 130 pueden incluir también una apertura 136 a través de la cual pueda pasar un cable 138 con clavija y, opcionalmente, un regulador de voltaje o de corriente 130 (véase figura 4) .

La configuración ilustrada incluye un ventilador como aparato para desplazamiento de aire. Para facilitar el flujo de aire, el dispositivo para ventilación de retretes 100 puede estar formado de manera tal que la canal de salida de aire 142 está colocada asimétricamente con respecto al centro del ventilador. Esta configuración permite que el ventilador 108, cuando está girado en la dirección correcta, dirija el aire hacia afuera a través de la canal de salida de aire 142, sin llevar de regreso cantidades importantes de aire a través de la canal de salida. En la operación y en relación con las figuras 1, 2, 3, 4 y 5A a 5D, el aire fluye del orificio de entrada 104, a lo largo de la canal 124 y hacia dentro de la parte superior 118 del alojamiento 102. El aire es dirigido por la rotación del ventilador alrededor del centro hasta que salga por la canal de salida 142, pase el filtro 110, y fuera del orificio de salida de aire 106 al interior del tanque 152. En esta configuración, el ventilador sopla aire a través del filtro 110 y fuera del orificio de salida de aire. En otras configuraciones, el filtro puede ser colocado dentro del dispositivo de forma tal que el aire es llevado a través del filtro hacia el ventilador y fuera por el orificio de salida de aire.

En la configuración ilustrada, la dirección del flujo de aire es revertida' por el aparato para desplazamiento de aire (p. e . el ventilador) . El aire viaja a lo largo de la canal 124 y una dirección y luego se dirige a lo largo de la canal de salida de aire 142 en la dirección opuesta. Este es un ejemplo de flujo de aire "doblado". Otras configuraciones pueden no tener este tipo particular de flujo de aire. Una ventaja del flujo de aire "doblado" es que el dispositivo para ventilación puede realizarse con un perfil relativamente delgado que permite su colocación en tanques de retrete con un pequeño espacio libre entre la parte superior del tanque y el nivel de agua normal o de derrame.

Se puede utilizar una gran variedad de aparatos para desplazamiento de aire, incluyendo ventiladores, fuelles (expandidos y contraídos por dispositivos piezoeléctricos, por ejemplo) y dispositivos de succión. La configuración ilustrada incluye un ventilador. Los ventiladores convenientes incluyen, por ejemplo, ventiladores de corriente directa (DC) sin escobillas, ventiladores de corriente alterna (AC) con escobillas, ventiladores centrífugos, ventiladores de velocidad variable y ventiladores montados en eje.

El aparato para desplazamiento de aire está acoplado eléctricamente al sensor de radar de forma tal que puede encenderse y, opcionalmente, apagarse conforme lo dictan las señales recibidas del sensor de radar. Opcionalmente, también puede acoplarse un interruptor manual al aparato para desplazamiento de aire de forma tal que el usuario pueda encenderlo y apagarlo manualmente. Este interruptor manual puede suministrarse en el alojamiento o puede extenderse desde el alojamiento para disponerlo, por ejemplo, en el exterior del tanque 152 del retrete 150 o en el asiento del retrete o cerca de él.

Se puede usar una variedad de diferentes filtros. Normalmente, el filtro 110 contiene un material activo que absorbe o elimina reactivamente del aire llevado al dispositivo de ventilación 100 cuando menos una porción de los elementos que causan el mal olor. Este material activo puede formar la estructura del filtro y/o el filtro puede contener un soporte material sobre el cual la materia activa se adhiere, absorbe, encaja o se coloca de alguna otra forma. La materia activa puede eliminar o absorber productos guímicos como por ejemplo el metíl mercaptano y el sulfuro de hidrógeno. Normalmente, el filtro tiene canales macroscópicos de aire y/o el filtro está conformado por una materia porosa que permite el paso de aire, pero lo pone en contacto con la materia activa del filtro. Los ejemplos de materias activas adecuadas incluyen carbón activado y óxidos metálicos catalíticamente activos. Los filtros adecuados incluyen, por ejemplo, cubos extruídos de material poroso filtrante, filtros con canales en forma de panal y material filtrante dispuesto en una malla. Un filtro adecuado es el Modelo No. AKH12WLC 60/0560/40 de Kobe Steel, Ltd., Fuj isawa, Japón La figura 14 ilustra otro ejemplo de dispositivo para ventilación de retretes. El dispositivo para ventilación de retretes 400 incluye un alojamiento inferior que tiene una parte de firme 416 sobre el cual se fija un tubo snorkel 417 que se ajusta al conducto de derrame del retrete para formar el orificio de entrada de aire 404. Una base 418 de la parte superior del alojamiento se ajusta a la parte de firme 416 del alojamiento inferior e incluye un orificio 407 a través del cual el aire puede ser conducido por el aparato para desplazamiento de aire 408. Un filtro 410 se ajusta también a la base 418 para filtrar el aire soplado a través de una canal de salida de aire 411 por el aparato para desplazamiento de aire 408. Después de filtrado, el aire es expulsado a través del orificio de salida 406. El sensor de radar 412 está colocado en un lado de la canal de salida de aire 411. La cubierta 430 se ajusta en la base 418 y, preferentemente, separa es sensor de radar 412 del resto del dispositivo para ventilación 400, excepto las conexiones con el aparato para desplazamiento de aire 408, para reducir o evitar daños al sensor de radar 412 ocasionados por el agua en el dispositivo para ventilación de retretes 400.

Sensores de Radar Un sensor de radar 112 es un dispositivo útil para detectar un individuo y/o acciones de un individuo en el campo del sensor. Los sensores de radar pueden ser colocados dentro del retrete, por ejemplo, en el tangue, y son operados sin una ventana especial y sin exponerlo en el exterior del retrete. Esto permite una disposición conveniente sin obstrucciones del sistema de ventilación y puede, al menos en algunos casos, adecuarse a los retretes existentes con poca o ninguna alteración en el mecanismo existente.

La figura 6 ilustra esquemáticamente la detección del radar. En general, la detección del radar se logra mediante la transmisión de una señal de radar desde un transmisor 192 y la recepción de las reflexiones de la señal de radar transmitida en el receptor 194. Las reflexiones surgen de la interacción de la señal de radar con un objeto tal como el usuario 196. La fuerza de la señal reflejada depende, en parte, de la capacidad de reflexión y del tamaño del objeto, así como de la distancia al objeto. Las reflexiones captadas por el receptor 194 son llevadas al circuito de detección 197 que determina, por ejemplo, la presencia o ausencia de un usuario y mediante el circuito de control 198, opera un dispositivo, como el aparato para desplazamiento de aire 199 Se puede usar una gran variedad de transmisores de radar. Un tipo de transmisor de radar emite continuamente una señal electromagnética, a veces a una sola frecuencia. Un método para obtener información de esta señal es medir la frecuencia de la señal reflejada. Si el objeto gue refleje la señal está en movimiento, la frecuencia de la señal reflejada puede ser cambiada por el efecto Doppler y proporcionar información de movimiento y dirección. Por ejemplo, un objeto que se mueve lejos del sensor de radar provoca que la frecuencia de la señal reflejada disminuya y un objeto que se mueve hacia .el sensor provoca que la frecuencia de la señal reflejada aumente. Se puede apreciar que existen otros sistemas y métodos de radar de onda continua que pueden usarse para obtener información de presencia, posición, movimiento y dirección del movimiento concerniente a un individuo en el ámbito del sensor de radar. Estos sistemas y métodos de radar también pueden usarse en los dispositivos del invento.

Otro tipo adecuado de sistema de radar es el radar pulsado, en el cual un transmisor emite pulsos de energía electromagnética y los pulsos reflejados son captados por un receptor. En la figura 7 está diagramada esguemáticamente una configuración de radar pulsado. Este sistema de radar incluye un generador de pulsos 50 gue genera pulsos a una frecuencia de repetición (PRF por sus siglas en inglés) , un transmisor 52 gue emite una señal de radar en respuesta a los pulsos, un circuito opcional de desfase del transmisor 53 para desfasar la señal del radar, un receptor 54 para recibir la señal reflejada del radar, un circuito opcional de desfase del receptor 56 para dejar abierto el receptor después de un desfase, y un circuito para procesamiento de la señal 58 para obtener información deseada de presencia, posición, movimiento y/o dirección del movimiento a partir de la señal reflejada del radar.

En cierto tipo de radar pulsado, un golpe de energía electromagnética es emitido a una frecuencia RF particular, la longitud del golpe corresponde a oscilaciones múltiples de energía RF a 'la frecuencia del radar. Un ejemplo de un sistema de radar que emplea golpes de radar a frecuencia RF se describe en detalle en la Patente de E.U.A. No. 5,521,600 incorporada como referencia a este documento. En este sistema particular de radar, las señales de transmisión y recepción se mezclan en un receptor 54 antes de procesar la señal . Un diagrama de tiempo para este sistema particular de radar, se presenta en la figura 8, la cual ilustra el golpe RF transmitido 60, la señal de paso del radar 62 y la señal mezclada de transmisor y receptor 64. El umbral de detección 66 del circuito puede fijarse en un valor lo suficientemente alto para gue solamente una señal mezclada de transmisor / receptor dispare la detección. Este sistema de radar tiene un rango máximo de detección. Las señales detectables solamente surgen de objetos que están lo suficientemente cerca del transmisor y receptor, de forma tal que al menos una parte del golpe transmitido viaja al objeto y es reflejado de regreso al receptor dentro del periodo de tiempo del golpe. El ámbito del sensor de este sistema de radar cubre el área dentro del rango máximo del sistema de radar. Cualguier objeto dentro del ámbito del sensor puede ser sujeto de detección.

Otro tipo de sistema de radar pulsado es el radar de banda ultra amplia (UWB por sus siglas en inglés) gue incluye emisión de pulsos que tienen longitudes de nanosegundos o subnanosegundos . Pueden encontrarse ejemplos de sistemas de radar de UWB en la Patente de E.U.A. Nos. 5,361,070 y 5,519,400 las cuales se incorporan a este documento como referencia. Estos sistemas de radar de UWB también están representados esquemáticamente en la figura 7. Sin embargo, para los sistemas de radar de UWB la sincronización del pulso de transmisión 68 y la captación del receptor 70, ilustrada en la figura 9, es significativamente distinta a los sistemas de radar de golpe de RF descritos anteriormente- Los pulsos transmitidos son emitidos por el transmisor 52 a una frecuencia de repetición de pulsos (PRF por sus siglas en inglés) determinada normalmente por un generador de pulsos 50. En algunas configuraciones, la frecuencia de repetición de pulsos puede ser modulada por una fuente de ruido de manera que los pulsos de transmisión sean emitidos a intervalos que varían aleatoriamente con un promedio de longitud de intervalos igual al inverso de la frecuencia de repetición de pulsos. El receptor 54 está abierto sincrónicamente después de un periodo de desfase (D) el cual es la diferencia entre los desfases proporcionados por el circuito de desfase del receptor 56 y por el circuito de desfase del transmisor 53. En los sistemas de radar de UWB, los pulsos de transmisión tienen una corta amplitud de pulso (PW por sus siglas en inglés) normalmente, por ejemplo, de 10 nanosegundos o menos. El receptor normalmente está sincrónicamente abierto después del periodo de pulso de transmisión, en contraste con los sistemas de radar por golpe de RF descritos anteriormente en los cuales el receptor está abierto durante el periodo de pulso de transmisión.

En los sistemas de UWB el periodo y longitud de desfase de la apertura del receptor y de los pulsos del transmisor determinan una cápsula de detección 72, ilustrada en la figura 10. La cápsula de detección define el ámbito efectivo del sensor en el sistema de radar de UWB. La distancia entre transmisor / receptor y la cápsula de detección se determina por el periodo de desfase; mientras más largo sea el periodo de desfase, más lejos se localiza la cápsula. La amplitud 73 de la cápsula depende de la amplitud del pulso de transmisión (PW) y de la amplitud de apertura del receptor (GW) . Mayores amplitudes de pulso o amplitudes de apertura corresponden a una cápsula 74 que tiene una mayor amplitud 75. Con el empleo de sistemas de radar de UWB, se pueden determinar las características de un objeto 76 en la cápsula, tales como presencia, posición, movimiento y dirección del movimiento de un objeto.

En algunas configuraciones, se emplean dos o más pulsos de apertura con diferentes periodos de desfase. Los pulsos de apertura se pueden alternar con cada periodo de pulso o después del blogueo de los periodos de pulso (por ejemplo, un pulso de apertura se usa con cuarenta periodos de pulso y luego el segundo se usa con los siguientes cuarenta periodos de pulso) . En otras configuraciones, un controlador puede cambiar entre dos o más pulsos de apertura, dependiendo de circunstancias tales como la detección de un usuario. Por ejemplo, un primer puso de apertura puede usarse para generar una cápsula de detección que se extiende a una distancia particular desde el mueble. La detección del usuario puede poner en funcionamiento el aparato para desplazamiento de aire del dispositivo de ventilación de retretes. Una vez gue se detecta un usuario, se puede emplear un segundo pulso de apertura que genera una cápsula de detección que está más cerca o más lejos que la primera cápsula. Una vez que el usuario sale de esta segunda cápsula de detección, puede desactivarse el aparato para desplazamiento de aire. El controlador entonces da reinicio empleando el primer pulso de apertura en preparación para otro usuario. En otras configuraciones, se da más de un pulso de apertura por pulso de transmisión, generando por lo tanto múltiples cápsulas de detección.

Una propiedad potencialmente útil de algunos transmisores de UWB es que la antena de transmisión frecuentemente continúa vibrando (es decir, continúa transmitiendo) después del final de un pulso. Esta vibración crea múltiples cápsulas dentro de la cápsula inicial de detección 72, propiciando por lo tanto la detección de objetos entre la cápsula de detección 12- y el transmisor / receptor del radar.

En cualquiera de los sistemas de radar, golpe de RF o de UWB, los circuitos de desfase 53 y 56 proporcionan un periodo de desfase fijo o variable. Un circuito variable de desfase puede ser variable continuamente o tener valores discretos. Por ejemplo, un potenciómetro continuamente variable puede emplearse para proporcionar un periodo de desfase continuamente variable. Alternativamente, puede emplearse un interruptor multipolar para conmutar entre resistencias que tienen valores distintos a fin de proporcionar múltiples periodos de desfase discreto. En algunas configuraciones, los circuitos de desfase 53 y 56 simplemente pueden ser un conductor, por ejemplo un cable o línea conductora, entre el generador de pulsos 50 y un transmisor 52 o un receptor 54, en donde el periodo de desfase corresponde al tiempo que le toma al pulso viajar entre los dos componentes. En otras configuraciones, los circuitos de desfase 53 y 56 son generadores de desfase de pulso (PDG por sus siglas en inglés) o líneas de desfase de pulso (PDL por sus siglas en inglés) .

Debido a su versatilidad, los sistemas de radar pueden detectar diversas características de un individuo en el ámbito del sensor de radar (es decir, dentro del rango de detección del radar) . Por ejemplo, la presencia de un individuo puede detectarse a partir de la fuerza de la señal de regreso. Esta señal de retorno puede compararse con una señal de fondo que se ha obtenido por la ausencia de un individuo y que ha almacenado el detector.

Otro tipo de detector de presencia incluye un transmisor y receptor separado por un espacio. El receptor sólo está sincrónicamente abierto durante un periodo de tiempo suficiente para recibir una señal directamente emitida por el transmisor. Si la señal es reflejada o bloqueada, ésta no llega al receptor o llega después que el receptor está sincrónicamente cerrado. Este tipo de detector se puede emplear, por ejemplo, como un instrumento manual que detecta cuando un individuo o parte de un individuo se interpone entre el transmisor y el receptor. La presencia de un individuo se indica cuando la señal recibida durante el periodo de apertura se reduce o no existe.

La posición del individuo en el ámbito del sensor puede determinarse, por ejemplo, con el barrido de una serie de pulsos de apertura cada vez más prolongados o más retrasados. La detección de una señal reflejada, que es opcional después de restar la señal de fondo, indica la distancia del individuo con respecto al sistema de radar.

El movimiento de un individuo se puede determinar mediante varios métodos incluyendo el sistema de radar Doppler descrito previamente. Un método alternativo de detección de movimiento se describe en las Patentes de E.U.A. Nos. 5,361,070 y 5,519,400 en las cuales la señal recibida es filtrada para dejar solamente aquellas señales que pueden ser adjudicadas al movimiento humano a través del ámbito del sensor. Por ejemplo, el filtro de paso puede centrarse en alrededor de 0.1 a 100 Hz .

La Patente de E.U.A. No. 5,519,400 describe también un método para determinar la dirección del movimiento de un individuo. Este método incluye una modulación del periodo de desfase de de la frecuencia del centro del pulso de transmisión para obtener información de cuadratura que puede emplearse para determinar la dirección del movimiento de un objeto en el ámbito del sensor (esto es, hacia el detector o lejos de él) .

Otro método para detectar la dirección del movimiento es comparar las señales consecutivas o señales obtenidas en periodos consecutivos de tiempo. Para muchos sistemas de radar, la fuerza de la señal reflejada aumenta conforme un individuo se aproxima. Conforme el individuo se aleja, normalmente la señal disminuye. La comparación de señales sucesivas puede utilizarse para determinar la dirección general del movimiento, ya sea hacia el detector de radar o alejándose de él.

Uno o más sensores pueden detectar simultánea o secuencialmente una o más características de un individuo en el ámbito del sensor, tales como presencia, posición, movimiento y dirección del movimiento. Esta información puede enviarse al circuito de control el cual determina la acción apropiada. Se puede emplear un microprocesador para controlar el aparato para desplazamiento de aire sobre la base de todas estas piezas múltiples de información.

Alternativamente, se pueden emplear circuitos menos sofisticados, por ejemplo, un comparador para determinar una característica como la presencia o movimiento del usurario en el ámbito del sensor. Se apreciará que también pueden emplearse otros métodos para determinar la presencia, posición, movimiento y dirección del movimiento de un individuo en el ámbito de un sensor de radar.

Una configuración de un sensor de radar adecuado se ilustra esquemáticamente en la figura 11. El sensor de radar 200 incluye un oscilador de pulsos 204, una línea opcional de desfase de transmisor 206, un generador de pulsos de transmisión 208, un oscilador de RF 210, una antena de transmisor 212, una línea de desfase de recepción 214, un generador de pulsos de recepción 216, un probador 218, una antena de receptor 220, uno o más pasos de amplificación 222, un comparador 224 (u otro circuito de procesamiento) , y un contador opcional de tiempo 226. El sensor de radar 200 está acoplado al aparato para desplazamiento de aire 230 del dispositivo para ventilación de retretes.

El oscilador de pulsos 204 proporciona una serie de señales a una frecuencia de repetición de pulsos (PRF) . Opcionalmente, el oscilador de pulsos puede acoplarse a un generador de ruido como se describió anteriormente, para variar la frecuencia de oscilación. El oscilador de pulsos puede operar a una frecuencia en el rango de, por ejemplo, 0.3 a 20 MHz, o 0.5 a 5 MHz. Se pueden emplear mayores o menores velocidades de oscilación dependiendo de factores como por ejemplo la aplicación y uso de la energía deseada. En algunos casos, el oscilador de pulsos puede ser ajustable (por ejemplo, tener un componente ajustable, como un potenciómetro o capacitor ajustable, o mediante el ajuste en la posición de los componentes con relación a los demás) de manera gue la frecuencia de repetición de pulsos puede cambiarse en un rango. Esto puede ser útil en situaciones hay más de un retrete con un dispositivo de ventilación. Cada dispositivo puede usar una frecuencia de repetición de pulsos distinta de manera que las señales de radar de un dispositivo no interfieran consistentemente con las señales obtenidas en el receptor de otro dispositivo. Las señales de pulso del oscilador 204 se dan a lo largo de una línea opcional de desfase de transmisor 206 hasta un generador de pulsos de transmisión 208 que produce un pulso de una longitud particular. La línea opcional de desfase de transmisor 206 puede proveer un desfase seleccionado a los pulsos de transmisión para producir una diferencia seleccionada en los desfases entre los pulsos de transmisión y de recepción. En algunas configuraciones, la línea opcional de desfase de transmisor 206 se emplea para proporcionar un desfase de, por ejemplo, un cuarto de la longitud de onda de la frecuencia de un oscilador RF para permitir la detección de cuadratura, como se describe enseguida.

El generador de pulsos de transmisión 208 proporciona un pulso con una longitud particular en cada pulso del oscilador de pulsos 204. Alternativamente, el oscilador de pulsos de transmisión 204 puede proporcionar pulsos de una longitud tal gue no se requiera un generador de pulsos separado. La amplitud del pulso determina, al menos en parte, la amplitud de la cápsula de detección, según se describió anteriormente. La amplitud del pulso puede estar en el rango de, por ejemplo, 1 a 10 nanosegundos, pero se pueden emplear amplitudes más largas o más cortas.

El pulso es suministrado a un oscilador RF 210 que opera a una frecuencia RF particular para generar un pulso de energía RF a la frecuencia RF. El pulso de energía RF tiene una amplitud definida por el generador de pulsos de transmisión 208 y una velocidad de pulso determinada por el oscilador de pulsos 204. La frecuencia RF puede estar en el rango de, por ejemplo, 1 a 100 GHz, 2 a 25 GHz o 3 a 8 GHz, sin embargo, se pueden emplear mayores o menores frecuencias RF. Al menos en algunas configuraciones, la frecuencia RF puede ser variable de manera que distintos sensores de radar puedan fijarse a diferentes frecuencias para reducir la interferencia entre sensores vecinos.

Los pulsos de energía RF son suministrados a una antena de transmisor 212 para radiarlos al espacio, como se describió anteriormente. La corta duración de los pulsos normalmente provoca la irradiación de una señal de banda ultra amplia (UWB) . Además, la antena de transmisor 212 puede vibrar, permitiendo por lo tanto múltiples cápsulas de detección para cada pulso. Al menos en algunas configuraciones, la antena está formada como una línea de metal en el circuito impreso. Esta configuración tiene la ventaja de ocupar menos espacio que otras configuraciones de antena. Sin embargo, se entiende que otras configuraciones de antena pueden emplearse cuando sea necesario o deseable. La antena puede estar orientada direccionalmente (esto es, tener una dependencia direccional sobre la fuerza de la señal emitida por la antena) . Cuando se emplea una antena direccional, la dirección preferente es normalmente hacia el frente del retrete.

El oscilador de pulsos 204, además de producir pulsos para el transmisor, también provee pulsos para la apertura del receptor. El empleo del mismo oscilador de pulsos 204 para las partes transmisora y receptora del sensor de radar 200, favorece la sincronización entre estas dos partes del sensor de radar. Los pulsos del oscilador de pulsos 204 son enviados a la línea de desfase de recepción 214 que desfasa los pulsos por un periodo deseado de tiempo para determinar, al menos en parte, la distancia entre la cápsula de detección y el sensor de radar, como se explicó anteriormente. La línea de desfase de recepción 214 puede ser capaz de suministrar solamente un desfase o dos o más desfases distintos que pueden ser elegidos, según sea conveniente, para proporcionar distintos rangos de radar. El desfase de receptor puede ser seleccionado en el rango de, por ejemplo, 10 a 100 picosegundos . El desfase del receptor puede ser seleccionado para proporcionar una cápsula de detección a una distancia dentro del rango de, por ejemplo, cero a 6 pies o de 1 a 2 pies. Al menos en algunas configuraciones, el desfase del receptor puede ser variable (es decir, contener un componente variable, por ejemplo un potenciómetro) de manera que el desfase del receptor pueda seleccionarse. Después de ser desfasados, los pulsos se llevan a un generador de pulsos de recepción 216 gue genera un pulso de receptor con una amplitud particular. La amplitud de este pulso, así como la amplitud del pulso del transmisor, determinan, al menos en parte, la amplitud de la cápsula de detección, como se describió anteriormente. El receptor está sincrónicamente abierto para recibir señales de radar solamente durante el pulso de recepción. La amplitud del pulso de recepción normalmente va de cero a un medio del tiempo del ciclo RF (es decir, de cero a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5.8 GHz), y frecuentemente, de un cuarto a un medio del tiempo del ciclo RF (es decir, de 43 a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5.8 GHz). Sin embargo, se pueden emplear mayores amplitudes de pulso. El periodo de tiempo durante el cual el receptor está abierto (esto es, la amplitud del pulso del receptor) se le llama aquí el "periodo de apertura".

El probador 218 está diseñado para obtener señales de receptor de la antena de recepción 220 solamente durante el pulso de recepción y entrega esa señal a la o las etapas de amplificador 222. Los ejemplos de probadores adecuados incluyen aquellos de diodo sencillo o doble. El diodo o diodos pueden estar, por ejemplo, inclinados hacia delante durante el periodo del pulso del receptor e inclinado al revés en caso contrario. Los diodos pueden ser sensibles al calor generado en el dispositivo de ventilación. En algunos casos, para reducir la dependencia a la temperatura de los diodos del probador 218, el diodo puede estar bajo una cubierta protectora de manera que las fluctuaciones de la temperatura externa ejerzan poco efecto o ningún efecto sobre él. En otros casos, los diodos pueden estar inclinados para reducir la variación debida a las fluctuaciones de la temperatura .

La señal del receptor es suministrada por el probador 218 a una o más etapas del amplificador 222. Las etapas múltiples del amplificador pueden emplearse para proporcionar salidas simultáneas de valores múltiples establecidos de la línea de desfase del transmisor y del receptor.

Después de la amplificación, la señal es procesada para detectar la ausencia o presencia de un usuario. En algunos casos, la ausencia o presencia de un usuario están determinadas por la fuerza de las reflexiones en o cerca de O Hz. En otros casos, la ausencia o presencia de un usuario están determinadas por movimientos de alrededor de 0.2 a 20 Hz . Esto permite la remoción de la señal DC.

El procesamiento de la señal puede lograrse empleando un circuito de procesamiento, por ejemplo un microprocesador u otro circuito o hardware gue pueda proporcionar, como salida, 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 sencillo es un comparador que compara la fuerza de la señal (es decir, una amplitud de una señal DC o pico a pico, pico, o rms [raíz cuadrada media] valor de una señal AC a una frecuencia o sobre el rango de frecuencia) a un valor de umbral. En algunos casos, el comparador puede determinar si la señal está dentro o fuera de un rango específico. Por ejemplo, una señal que produce un voltaje pico fuera del rango de +50mV puede indicar la presencia de un usuario.

Las señales del comparador 224 pueden ser directamente usadas para encender y apagar el aparato para desplazamiento de aire 230. Como una alternativa, las señales del comparador 224 pueden ser suministradas a un contador de tiempo 226. El contador de tiempo 226 puede ser configurado a fin de que requiera que la señal de comparador 224 indique la presencia de un usuario para un periodo de detección antes de encender el aparato para desplazamiento de aire 230. Por ejemplo, el contador de tiempo 226 puede incluir un capacitor que es cargado por las señas del comparador. El aparato para desplazamiento de aire se enciende cuando el capacitor está cargado hasta un nivel particular. Ejemplos de periodos adecuados de detección incluyen, sin ser limitantes, tres, cinco o diez segundos.

El contador de tiempo 226 también puede controlar cuando está apagado el aparato para desplazamiento de aire. El contador de tiempo 226 puede ser configurado a fin de que requiera que la señal del comparador 224 indique la ausencia de un usuario para un periodo de no detección antes de apagar el aparato para desplazamiento de aire 230. Ejemplos adecuados de periodos de no detección incluyen, sin ser limitantes, diez, treinta segundos y un minuto. Una alternativa para detectar la ausencia de un usuario es operar el aparato para desplazamiento de aire durante un periodo fijo de tiempo (es decir, cinco, diez o guiñee minutos) después que el aparato para desplazamiento de aire se ha encendido. Después del periodo fijo de operación, el aparato para desplazamiento de aire es apagado. El sensor de radar puede permanecer activo durante el periodo gue el aparato para desplazamiento de aire está encendido o el sensor puede mantenerse inactivo hasta que el aparato para desplazamiento de aire se apaga.

El periodo de detección y el periodo de no detección no necesitan ser de la misma extensión de tiempo. Al menos en algunos casos, el periodo de no detección es más largo que el periodo de detección de manera que se necesita una señal larga, consistente para encender el aparato para desplazamiento de aire, pero sólo se necesita señales pegueñas (incluso irregulares) para mantenerlo encendido. En una configuración, cuando el aparato para desplazamiento de aire es apagado, el contador de tiempo se restablece al estado totalmente apagado (es decir, el capacitor se descarga rápidamente) para evitar que se vuelva a encender el aparato de desplazamiento de aire empleando una señal relativamente débil.

El aparato para desplazamiento de aire 230 está acoplado al sensor de radar 200 y es controlado por él. En algunos casos, el aparato para desplazamiento de aire 230 también está acoplado a un regulador (no se muestra) para reducir las variaciones en el voltaje AC o DC y las consecuentes variaciones en la velocidad del aparato para desplazamiento de aire.

Sensor de Radar de Baja Energía Un sensor de radar para uso con el dispositivo de ventilación de retretes puede operar empleando corriente AC o DC. Aunque en muchos casos el sensor de radar puede operar utilizando la corriente AC disponible en un enchufe, puede ser conveniente usar baterías. Por ejemplo, los sensores de radar pueden no ser conveniente o estéticamente conectables a un enchufe. En tales casos, puede ser deseable un sensor de radar operado por baterías. Sin embargo, también es deseable que la vida de las baterías en el sensor sea medida en el orden de meses o años. De esta forma, es deseable el desarrollo de sensores de radar de baja energía.

Con frecuencia, los sensores pulsados emplean menos energía que aquellos que operan continuamente. Además, generalmente, mientras menos pulsos se emitan por unidad de tiempo, menos energía se necesita para la operación del sensor. Sin embargo, la sensibilidad a veces se reduce con una disminución en la tasa de pulsos. Adicionalmente, se ha encontrado que disminuyendo la tasa de pulsos también puede elevar la impedancia de un probador en el receptor. Esto puede poner límites sobre la amplitud de la banda del sensor porque cantidades aun pequeñas de capacitancia desviada puede ocasionar que la frecuencia de respuesta del receptor fluctúe a frecuencias muy bajas. En adición, una alta impedancia de salida puede poner estrictos requerimientos sobre las subsecuentes etapas del amplificador y dar un punto muy susceptible en el circuito para acoplamiento de ruido .

Un ejemplo de sensor de radar de baja energía funciona suministrando pulsos de radar que no están uniformemente espaciados en el tiempo. En la operación, un golpe 390 de pulsos 394 se inicia en el transmisor, como se muestra en la figura 12. Entre cada golpe hay un periodo de descanso 392 en el cual el transmisor no transmite energía RF. Por ejemplo, un golpe de pulsos RF de 1 a 100 microsegundos puede hacerse cada 0.1 a 5 milisegundos. Los pulsos RF pueden suministrarse a una tasa, por ejemplo, de 0.5 a 20 MHz dentro del golpe con la frecuencia RF gue va, por ejemplo, desde 1 a 100 GHz. De esta forma, hay una tasa de pulsos relativamente elevada durante el periodo del golpe, pero con baja energía total debido a gue los golpes sólo ocurren durante 5% o menos del periodo entre golpes. Aunque la sensibilidad de este sensor de radar puede ser aproximadamente la misma que la de un sensor de radar con el mismo número de pulsos espaciados uniformemente en el tiempo, la impedancia del probador durante el periodo de golpe puede ser mucho menor. Sin embargo, en algunas configuraciones, el periodo de golpe puede ser 10%, 25%, 50% o más del tiempo entre golpes.

Un sensor de radar 300 de energía ejemplarmente baja se ilustra en la figura 13. El sensor de radar 300 incluye un iniciador de golpe 302 que dispara el comienzo del golpe y puede, opcionalmente, disparar el final del golpe. Una tasa de golpe se define como la tasa a la cual se suministran los golpes. La amplitud del golpe es la longitud de tiempo del golpe. El tiempo entre golpes es el periodo de descanso. Para muchas aplicaciones, la tasa de golpe puede ir, por ejemplo, de 200 Hz a 10 kHz y a veces, por ejemplo, de 500Hz a 2 kHz. La amplitud del golpe puede ir, por ejemplo, de 1 a 200 microsegundos y a veces de 5 a 100 microsegundos. Sin embargo, pueden emplearse tasas más altas o más bajas y amplitudes más largas o más cortas. La tasa de golpe y la amplitud de golpe particular puede depender de factores como la aplicación y el uso de energía deseada. Un ejemplo de golpe 390 se ilustra en la figura 12.

El golpe pone en funcionamiento un oscilador de pulsos 304 gue suministra las señales de disparo para cada pulso. El oscilador de pulsos puede operar a una frecuencia en el rango de, por ejemplo, 0.5 a 20 MHz, ó 2 a 10 MHz para proporcionar, por ejemplo, de 5 a 2000 pulsos por golpe. Pueden ser empleadas tasas de oscilador más altas o más bajas y un mayor o menor número de pulsos por golpe, dependiendo de factores como por ejemplo la aplicación y el uso de energía deseada.

Estas señales de disparo se suministran a lo largo de una línea opcional de desfase de transmisor 306 hasta un generador de pulsos 308 que produce un pulso con una longitud de pulso deseada. La línea opcional de desfase de transmisor 306 puede proporcionar un desfase deseado a los pulsos de transmisión para producir una diferencia deseada en desfases entre los pulsos del transmisor y del receptor. En algunas configuraciones, la línea de desfase de transmisor 306 se emplea para proporcionar un desfase de, por ejemplo, un cuarto de la longitud de onda de una frecuencia de oscilador RF para permitir la detección de cuadratura, como se describe enseguida.

El generador de pulsos suministra un pulso con una longitud deseada en cada pulso del oscilador. La amplitud del pulso determina, al menos en parte, la amplitud de la cápsula de detección, como se describió anteriormente. La amplitud del pulso puede estar en el rango de, por ejemplo, 1 a 20 nanosegundos, pero pueden emplearse amplitudes más largas o más cortas. Un ejemplo de los pulsos 394 del oscilador se da en la figura 12.

El pulso es entonces suministrado a un oscilador RF 310 que opera a una frecuencia RF particular para generar un pulso de energía RF a la frecuencia RF y con una amplitud de pulso conforme a la suministrada por el generador de pulsos 308 a una tasa de pulsos determinada por el oscilador de pulsos 304 durante un periodo de golpe de acuerdo a por el inicio indicado por el iniciador de golpe 302. La frecuencia RF está en el rango de, por ejemplo, 1 a 100 GHz o de 2 a 25 GHz, sin embargo, pueden emplearse mayores o menores frecuencias RF.

Los pulsos de energía RF se suministran a una antena RF 312 para radiar en el espacio, según se describe anteriormente.

La corta duración de los pulsos normalmente resulta en la irradiación de una señal de banda ultra amplia (UWB) . En adición, la antena RF 312 puede vibrar, proporcionando en consecuencia múltiples cápsulas de detección para cada pulso .

El oscilador de pulsos 304, además de producir pulsos para el transmisor, también proporciona pulsos para abrir el receptor. Los pulsos del oscilador 304 son enviados a la línea de desfase del receptor 314 gue desfasa los pulsos en un periodo de tiempo para determinar, al menos en parte, la distancia entre la cápsula de detección y el sensor de radar, como se describió anteriormente. La línea de desfase del receptor 314 puede ser capaz de suministrar sólo un desfase o una pluralidad de desfases que pueden escogerse, según sea apropiado, para proporcionar diferentes rangos de radar.

Después de ser desfasados, los pulsos pasan a un generador de pulsos de receptor 316 que genera un pulso de receptor con una amplitud deseada. La amplitud de este pulso, así como la amplitud del pulso de transmisor, determina, al menos en parte, la amplitud de la cápsula de detección, según se describió anteriormente. Solamente durante el pulso de receptor, éste se abre para recibir las señales de radar. La amplitud del pulso del receptor normalmente va de cero a un medio del tiempo de ciclo RF (es decir, de cero a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5.8 GHz, y en ocasiones, de un cuarto a un medio del tiempo de ciclo RF (es decir, de 43 a 86 picosegundos a una frecuencia de transmisión de 5.8 GHz). Sin embargo, también pueden emplearse amplitudes de pulso más largas. Los pulsos del receptor 396 pueden traslaparse o no con los pulsos del transmisor 394.

Las señales del receptor son captadas vía la antena del receptor 320, pero estas señales sólo son probadas por el probador 318 durante los pulsos del receptor. El probador 318 puede ser, por ejemplo, de uno o dos diodos, según se describió anteriormente para el sensor de radar 200.

El probador 318 entrega estas señales a un componente de prueba 321. Normalmente, el componente de prueba 321 incluye un acceso, acoplado al iniciador de golpe 302, que puede ser abierto entre golpes para aislar el resto del circuito.

El resto del sensor de radar, incluyendo las etapas de amplificador 322, el procesador 324 y el contador de tiempo opcional 326 así como la conexión al aparato para desplazamiento de aire 330 son como se describieron antes con respecto al sensor de radar 200. En la Solicitud de Patente de E.U.A. No. de Serie 09/118,050, incorporada aquí como referencia, se proporcionan ejemplos y argumentos adicionales sobre sensores de radar adecuados y, en particular, sobre sensores de baja energía.

El presente invento no se deberá considerar limitado a los ejemplos particulares descritos arriba, sino más bien debe entenderse que cubre todos los aspectos del invento como justamente se establece en los pedimentos anexos. Varias modificaciones, procesos equivalentes, así como numerosas estructuras para las cuales el presente invento puede ser aplicable, estarán prontamente de manifiesto para aquellos capacitados en el arte hacia el cual se dirige el presente invento tras la revisión de la especificación.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere

Claims (28)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un dispositivo de ventilación para retretes, para que sea colocado dentro de uno de ellos, caracterizado porque el dispositivo de ventilación del retrete consiste de: (a) Una caja que define una apertura de entrada de aire y una apertura de salida de aire, la caja está configurada y dispuesta para acoplarse en un retrete; (b) un aparato de desplazamiento de aire acoplado a la caja; (c) un filtro acoplado en la caja para eliminar los malos olores del aire; 'y (d) un sensor de radar dentro de la caja y acoplado eléctricamente al aparato de desplazamiento de aire para activar éste ante la presencia de un usuario; (e) donde el dispositivo de ventilación del retrete está configurado y dispuesto para sacar aire, usando el aparato de desplazamiento de aire, desde el retrete, a través de la apertura de entrada de aire, en contacto con el filtro y fuera de la apertura de salida de aire.
2. 2. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de radar comprende un transmisor RF pulsado, que emite pulsos de energía RF.
3. 3. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 2, caracterizado porque el sensor de radar comprende un receptor de compuerta para recibir reflexiones de la energía RF, sólo durante un período de tiempo de compuerta después de cada pulso del transmisor RF pulsado.
4. 4. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de radar comprende : (i) un transmisor para emitir energía RF, (ii) un receptor para recibir reflexiones de la energía RF emitida por el transmisor, y (iii) un sistema de circuitos de proceso para detectar al usuario en base a las reflexiones recibidas por el receptor.
5. 5. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de circuitos de procesamiento comprende un microprocesador.
6. 6. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 4, caracterizado porque el circuito de procesamiento incluye un comparador.
7. 7. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 4, caracterizado porque el sensor del radar comprende, mas aún, un contador configurado y arreglado para activar el aparato de desplazamiento de aire cuando el procesador detecta un usuario para un periodo de detección.
8. 8. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 7, caracterizado porque el contador está configurado y arreglado para desactivar el aparato de desplazamiento de aire cuando el procesador falla en la detección de un usuario en un periodo de no-detección.
9. 9. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 8, caracterizado porque el periodo de no-detección es más largo que el periodo de detección.
10. 10. El dispositivo de ventilación de la reivindicación 7, caracterizado porque el contador comprende un capacitor y el período de detección comprende un tiempo necesario para cargar el capacitor a un nivel de detección.
11. 11. El dispositivo de ventilación del retrete, de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor del radar está configurado y arreglado para determinar la presencia de un usuario, detectando el movimiento de este último.
12. 12. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, que comprende, mas aún, una agarradera acoplada a la caja del dispositivo de ventilación del retrete para colgar el dispositivo de ventilación del retrete de la pared del tangue del retrete.
13. 13. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 12, caracterizado porque la agarradera está configurada y arreglada para colocar de forma ajustable el dispositivo de ventilación del retrete dentro del tangue del mismo.
14. 14. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo está configurado y arreglado de forma tal que el dispositivo de desplazamiento de aire sople aire a través del filtro.
15. 15. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de radar comprende un tablero de circuito y por lo menos una antena colocada como línea conductora en el tablero del circuito.
16. 16. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de radar está colocado sobre el dispositivo de desplazamiento de aire.
17. 17. ün dispositivo del ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de ventilación del retrete está conectado a un conductor para sobreflujo del retrete.
18. 18. El dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de radar comprende (i) un transmisor para emitir pulsos de energía RF. (ii) un receptor de compuerta para recibir reflexiones de los pulsos de energía RF, en donde el receptor de compuerta sólo capta las reflexiones para un periodo después de cada pulso de energía RF, caracterizado porque el receptor tiene abierta la compuerta, y (iii) un procesador para determinar si un usuario está presente en respuesta a las reflexiones recibidas por el receptor.
19. 19. EL dispositivo de ventilación del retrete de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de ventilación del retrete está configurado y arreglado para colocarse sobre un conductor de flujo de aire del retrete y, usando el aparato de desplazamiento de aire, sacar aire de la taza del retrete, a través del conducto de sobreflujo o derrame a la apretura de entrada de aire de la caja, a través del filtro y fuera del orificio de salida de aire de la caja.
20. 20. Un método para eliminar los malos olores, usando un dispositivo de ventilación para retretes, colocado dentro de un retrete, el método incluye los pasos para: (a) colocar un dispositivo de ventilación para retrete dentro del retrete; (b) detectar, usando un sensor de radar, si una persona esta cerca del retrete, en donde el sensor de radar se coloca en el dispositivo de ventilación del retrete; (c) operar un aparato de desplazamiento de aire, cuando la persona esta cerca del retrete, para jalar aire de la taza del retrete al dispositivo de ventilación del retrete, en donde el aparato de desplazamiento de aire esta dispuesto en el dispositivo de ventilación del retrete; y (d) eliminar los malos olores provenientes de la taza del retrete, usando un filtro dispuesto en el dispositivo de ventilación del retrete.
21. 21. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de la operación del aparato de desplazamiento de aire comprende: (i) jalar aire de la taza del retrete, a través de un conductor de sobreflujo del retrete, hasta el dispositivo de ventilación del mismo, en respuesta a la presencia del usuario, caracterizado porque el dispositivo de ventilación del retrete comprende una caja que define una abertura de entrada de aire y el conductor de sobreflujo del retrete esta dispuesto dentro de la abertura de entrada de aire.
22. 22. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de detectar si una persona está cerca del retrete comprende: (i) emitir una señal de transmisión desde la parte del transmisor del sensor del radar; (ii) recibir una señal de recepción en la parte del receptor del sensor del radar, la señal del receptor comprende una porción de la señal del radar reflejada por cualquier persona que esté cerca del retrete; y (iii) procesar la señal del receptor para determinar si una persona está cerca del retrete.
23. 23. El método de la reivindicación 22, caracterizado porque el paso de jalar aire de la taza del retrete comprende activar el aparato de desplazamiento de aire, cuando una persona que está cerca del retrete es detectada durante un periodo de detección.
24. 24. El método de la reivindicación 23, caracterizado porque el paso de jalar aire de la taza del retrete comprende desactivar el aparato de desplazamiento de aire cuando no se detecta que persona alguna esté cerca del retrete para un periodo de no detección.
25. 25. El método de la reivindicación 22, caracterizado porque: (i) el paso de emitir una señal de transmisor comprende emitir una pluralidad de pulsos de radar, y (ii) el paso de recibir una señal de receptor comprende recibir una señal de receptor en una porción de recepción del sensor de radar sólo durante el periodo de tiempo después de cada pulso de radar cuando la porción del receptor del sensor de radar tiene abierta la compuerta.
26. 26. El método de la reivindicación 20, -caracterizado porque la eliminación de los malos olores comprende soplar aire del aparato de desplazamiento de aire a través de un dispositivo de filtrado y fuera una apertura de salida de aire del dispositivo de ventilación del retrete.
27. 27. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque operar un aparato de desplazamiento de aire comprende jalar aire dentro del aparato de desplazamiento de aire y redirigir el aire en la dirección opuesta fuera del aparato de desplazamiento de aire.
28. 28. El método de la reivindicación 20, caracterizado porgue la colocación del dispositivo de ventilación del retrete dentro del retrete comprende colocar el dispositivo de ventilación del retrete dentro del tanque del retrete.