[发明专利]用于小功率应用及浴室设施的雷达设备

说明书

发明领域

本发明涉及利用雷达的设备。特别是，本发明涉及小功率雷达设备以及雷达控制的流体流动控制设备和浴室、厕所、或厨房设备。

发明背景

考虑到公众健康和安全，对浴室和厕所设备的无接触控制的开发已引起广泛关注。通过接触抽水马桶、便池、水池的把手、以及公共厕所内的其他设备，病菌、细菌、疾病、以及其他有害物质可以从一个人传到另一个人。

已开发了各种无接触控制系统。很多常规的无接触控制系统采用红外或可见光检测器检测用户，(其中可见光检测器不常用。)检测器一般产生一个适当的用于打开或关闭致动器的信号，该致动器例如可以是耦合到设备入水管，以打开或关闭致动器以冲洗抽水马桶或使水从水龙头流出的阀门。通过检测来自人体的热量可以被动地检测红外辐射。作为一种替换，可以由一个设备、例如发光二极管(LED)发射红外光，并从用户反射到红外检测器，例如光电管。

使用红外检测器具有几个限制。首先，由于辐射的波长短，红外辐射不能穿透大部分物质。这样，红外发射器和检测器通常或者为暴露的或者设在由对于红外辐射为透明的材料构成的窗口后面。另外，由于在发射器或检测器的前面出现诸如纸、灰尘、或布之类物质，可能有意或无意地遮挡红外传感器。

红外检测的另一个缺陷是诸如衣服之类的对象的反射性变化很大。这样，红外检测器必须对反射信号强度的较大变化范围敏感。这就存在检测器不能检测穿有吸收或仅微弱反射红外辐射的衣服或其他用品的用户的可能性。

红外检测的这些缺陷可能导致设备的错误反应(例如，在不恰当的时候冲洗抽水马桶或在抽水马桶或水池内保持持续的水流)，或导致错误操作，直到传感器场被清洁或移开阻挡的对象为止。这样，需要一种能克服当前检测器不足的新型检测器。

另一个问题是可用于操作自动或无接触设备的功率。为方便起见或由于设备周围无交流电源，这些设备可由电池供电。为使设备工作一年或更长时间，经常需要准备小功率设备。很多类型的检测设备需要很大功率，由此必须开发的一种新方式是减少这些设备所需的功率。

发明概述

本发明涉及可满足上述要求的流体流动设备和传感器。在一个实施例中，流体流动设备包括一个致动器、一个RF发射器、一个选通RF接收器、和一个处理器。RF发射器被适当地配置和设置，以用于产生在时间上分开的多个RF能量脉冲以形成一个传感器区域。选通RF接收器被适当地配置和设置，以接受检测器区域内的物体所反射的RF能量。处理器耦合到选通RF接收器，用于评价反射的RF能量。处理器还耦合到致动器并适当地配置和设置，以用于响应反射的RF能量而启动致动器以控制流体流动。

另一个实施例是一种设施，该设施包括一个用于控制通过其的流体的流动的阀门、一个用于打开和关闭阀门的致动器、和一个用于启动致动器的传感器。传感器包括RF发射器、选通RF接收器、和一个处理器。RF发射器用于产生在时间上分开的多个RF能量脉冲以形成一个传感器场。选通RF接收器用于接收传感器场内的对象反射的RF能量。处理器耦合到选通RF接收器，用于评价反射的RF能量。处理器还耦合到致动器并用于响应反射的RF能量启动致动器以控制流体流动。

另一个实施例是响应于用户而提供流体流动的方法。由发射器发射脉冲RF信号以形成一个传感器场。由接收器接收来自传感器场内的对象的RF信号反射。这些反射得到评价以确定用户特征。根据对RF信号反射的评价启动致动器。致动器控制设备内的流体的流动。

再一个实施例是一个传感器。传感器包括短脉冲串启动器、发射器脉冲发生器、RF振荡器、发射器天线、接收器天线、接收器脉冲发生器、接收器延迟线、和接收器采样器。短脉冲串启动器以短脉冲串传输率提供多个短脉冲串，短脉冲串的宽度等于或小于短脉冲串之间的时间的5％。发射器脉冲发生器在每个短脉冲串期间以发射器脉冲传输率和发射器脉冲宽度产生多个发射器脉冲。RF振荡器响应发射器脉冲提供RF能量脉冲，发射器天线发射RF能量脉冲以形成一个传感器场。接收器天线接收传感器场内对象反射的RF能量。接收器脉冲发生器连接到发射器脉冲发生器，并以接收器脉冲传输率和接收器脉冲宽度产生接收器脉冲。接收器延迟线相对于发射器脉冲延迟接收器脉冲。接收器采样器采样由接收器天线在接收器脉冲期间接收的RF能量。

附图简要说明

通过下面结合附图对本发明各个实施例的详细描述，本发明将更加易于理解，其中：

图1是根据本发明的流体流动控制设备的一个实施例的示意方框图；

图2是具有图1的流体流动控制设备的水池和水龙头的侧视图；