激勵人們進行洗手行為的裝置的製作方法
2023-05-11 22:33:16
專利名稱：激勵人們進行洗手行為的裝置的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及在探測到事件發生時自動播放記錄信息的裝置或系統的領域，並且具體涉及自動激勵使用者清洗其手的裝置。
背景技術：
在用完洗手間、特別是公共洗手間之後清洗使用者的手對於醫療和食物操作行業來說是公眾所理解和賞識的，並且總體上作為普通公共場所來說，可以防治疾病的傳播和保持個人衛生和清潔。業已發現一些疾病是由於在使用公共衛生設施之後沒有進行正確的洗手過程而傳播的。在食物服務部門，在許多國家通過法律要求店員在使用完衛生設施之後返回工作之前清洗他們的手。
由於這些原因，人們普遍使用包含文字通知和信息的標記和廣告以激勵人們清洗他們的手。遺憾的是，這樣的標記變得太普遍了，以致幾乎不能注意到它們的存在，並且它們對激勵人們去有效清洗他們的手來說是相對無效的。這些標記通常被公眾忽視了。
人們已經致力於設計更有效的系統，以便激勵人們清洗他們的手。例如，美國專利No.6,031,461描述了一種系統，其中衛生間的使用者在衝完衛生間之後被自動標記上可清洗的諸如染料、顏料或粉筆的物質。那麼人們必須徹底地清洗他們的手以便去除上述物質。該種系統會激怒一些個人，並且會傾向於在公共洗手間中被蓄意破壞。
美國專利Nos.5,870,015和6,028,520描述了不同的可聽信息系統，其通過感知衛生間的操作而自動開啟。上述系統需要為每一單獨的洗手間提供一種或另一種傳感器，上述傳感器和例如在感知洗手間已被衝洗時播放預記錄信息的控制器相通訊聯繫。這些類型的系統相對複雜，因為每一洗手間必須提供有一傳感器並且控制器必須足夠完備以接收和處理來自眾多來源的信號。但是上述傳感器也通常被使用洗手間的人看到並因而趨向於濫用。
其它的系統需要使用者負載如果人們在所要求的位置沒有清洗他們的手時被激活的指示劑或特殊的標記。上述特殊的標記賦予沒有遵守所需洗手過程的人們一種外部可見的標誌。例如，可參見美國專利Nos.5,812,059和5,610,589。上述系統顯然不適合於常規的公共衛生設施。
美國專利No.4,896,144描述了一種可聽的或可見的在洗手間設施的門打開時被激活的信息系統。該系統也可設計為鎖上洗手間的門，以防止人們離開設施直到他們洗手，或產生到實況位置的警示信號。
在行業上仍然存在對相對簡單、不昂貴以及不引人注目裝置的需求，以激勵人們在用完公共洗手間設施之後清洗他們的手。
發明內容
本發明的目的和優點在部分下述說明中將顯現，或者從說明書中下顯而易見，或者可通過實踐本發明而獲知。
本發明涉及一種意旨激勵人們進入房間或設施去清洗他們手的裝置。上述裝置在公共洗手間中具有特定的用途，但是並不限於上述用途。上述裝置可定位於任何的房間或設施，其中人們在執行動作之前或之後應該清洗他們的手或者執行一些其它所希望的或所必需的行為。例如，上述裝置可用在醫療設施、研究試驗室、絕對無塵製造設施等。
上述裝置包括具有任何美學愉悅形狀方式的外殼，並且其設計為可拆卸地安裝在諸如牆壁、櫃檯、櫥櫃等的支撐表面上。在該點上可使用任意數目的機械或粘合劑安裝裝置。上述外殼可包括基部和蓋子，上述蓋子可從基部去除，以便接近裝置的內部組件和電池隔間(如果提供的話)。
上述裝置包括用於探測裝置所定位的房間內環境光量的傳感器。該傳感器可包括例如一或多個光電二極體的陣列。光電二極體可進行調整，以只對房間內的閾值環境光量反應。在該點上，希望相對於上述外殼定位光電二極體，這樣其感知方向相對不會受到在房間內的或人或事件影響。例如，傳感器可以設置為在外可頂部中朝向房間天花板「查看」的鏡頭。環境光傳感器也可遠離外殼而定位。在一個特定實施例中，光電二極體產生輸入信號到控制電路，例如，作為到微處理器的輸入，以便在探測到足夠的環境光時啟動信息的重播。在不存在閾值水平的環境光時，對於內部控制電路來說，環境光傳感器也可用於啟用節能的模式以延長電池的壽命。
在外殼內的音頻存儲/重播裝置包括一或多個預記錄的可聽洗手行為信息的片斷。存儲裝置可以是任意傳統的裝置，諸如磁帶裝置、CD播放器、電子存儲器或「聲音」晶片，諸如永久性編程ROM晶片或可編程RAM晶片。各種的上述裝置在本領域內是眾所周知的，並且本發明的裝置不局限於任意特定種類的存儲或重播裝置。在外殼內的揚聲器與音頻裝置處於可操作的通訊聯繫，以便信息片段的重播。
音頻裝置可由維護技師或者其它的個體編程，以定製聲音信息。例如，可結合一內部麥克風以允許聲音信息的直接輸入。其它定製信息的裝置包括，例如，RF裝置，硬線輸入裝配、通過計算機由文本到聲音、與該裝置匹配的手持裝置等。在替換的實施例中，上述信息可永久性地預編程在裝置中的存儲介質上。
在探測到在房間內的足夠環境光時，控制電路激活音頻裝置。上述控制電路可包括用於控制裝置各種功能的可編程微處理器，或者在為較不完備的實施例中，控制電路可以是硬線整體電路板類型的控制器。上述控制電路可以設置為根據時控順序簡單播放信息片斷，只要來自光電二極體的信號指示存在足夠的環境光。例如，電路可包括內部時控指令，這樣一條或多條信息以每一信息之間的所需 「暫停」時間重播(即，30秒的間斷時間)。在替換的實施例中，可提供調節開關以改變暫停時間。
上述裝置還可包括對控制電路不進行賦能的總開關，而不管在房間內的環境光量。該開關優選顯著定位在外殼上或外殼中，或者需要特殊的工具以拆卸或定位上述開關。
上述裝置可是便攜的和電池供電的，其中電池隔間提供在外殼中，並且通過將蓋子從外殼去除而可拆卸。在一個替換實施例中，上述裝置可由現有的AC系統供電和包括適當的變壓器。在該實施例中，上述裝置可永久性地安裝並且硬線併入設備的AC供電系統中。還在一個替換實施例中，上述裝置可設計為AC和電池DC電源同時供電。可提供開關以對電源之間進行選擇，或者控制電路可設計為檢測AC是否能得到，並且自動切換到AC電源。在該點上可使用各種的能量配置，但是本發明並不限於任意特定種類的能量分配配置。
信息片段可廣泛改變。在相對簡單的實施例中，單一的信息片段存儲在音頻裝置中並且包括重播的單一信息(具有或不具有可測的暫停時間)，只要由環境光傳感器探測到足夠的環境光。在一個替換的實施例中，信息片段可包括可包括按順序重播的多個信息。例如，上述片段可包括信息，但是為不同語言的信息。可替換的，上述信息片段可包括為同一語言或不同語言的不同內容的信息。
在特定的通用實施例中，多個信息片段存儲在音頻裝置中，並且提供選擇器開關以在不同的信息片段之間進行選擇。例如，一個信息片段可包括一個或多個特別適於女性洗手間的信息，並且以的單獨的信息片段可包括一個或多個特別適於男性洗手間的信息。在另一實施例中，一個信息片段可包括一個或多個禮貌提醒使用者清洗他們手的信息，並且一個單獨的信息片段可包括更強烈或更有力性的信息。應該意識到不同信息片段的內容和意圖可在本發明的範圍和精神下廣泛改變。
如所提及的，在一個更完備的實施例中，上述控制電路可包括執行各種控制功能的微處理器。例如，上述微處理器可包括一個內部計時器，並且被編程以在由計時器確定的特定頻率下對來自光電二極體的環境光信號進行採樣和處理。將環境光信號與存儲的閾值進行比較，並且如果真正的環境光超過閾值的話，那麼由微處理器啟動該裝置。微處理器可被編程，這樣可以改變各種功能和信息片斷。上述微處理器可被編程以根據編程的順序或隨機地在不同的信息片斷之間轉換，或在單獨片斷中的信息之間轉換。應該意識到，微處理器可允許執行落入本發明範圍和精神內的許多控制部件。
也希望該裝置包括任意數目的關閉或停播部件。例如，即使存在閾值量的環境光，仍然希望裝置不連續播放。可將「休止」階段編程在上述控制中，這樣，上述裝置播放一定的時間段並且停播一定的時間段。
下面通過參照示於所附附圖中的一個或多個實施例對本發明進行更詳細地說明。
圖1是使用根據本發明裝置的典範衛生設施的透視圖；圖2是根據本發明裝置的一個實施例的側面透視圖；
圖3是去除蓋子的圖2裝置的透視圖；圖4是可用於本發明裝置的典範控制電路板的透視圖；以及圖5是用於該裝置的典範實施例的控制電路的框圖。
具體實施例方式
現在參照本發明的實施例進行詳細說明，其中的一個或多個例子在附圖中示出。每一例子通過對本法明解釋的方式提供，並不意味著對本發明的限制。例如，作為一個實施例一部分示出或描述的部件可用於另一實施例，從而產生另一個進一步的實施例。本發明意旨包括對在此描述實施例的變型和改變。
根據本發明裝置的用於激勵人們進入房間或設施以便清洗他們手的實施例在附圖中通常用參考數字10表示。參照圖1，裝置10在公共衛生設施12中是特別有用的，其中提供包括洗手盆14和皂液分配器16的洗手場所，以便人們在使用完設施之後清洗他們的手。裝置10在合適的位置安裝到諸如牆壁、櫃檯、櫥櫃等的支撐表面18上。上述裝置可通過任意傳統的裝置諸如粘合劑、機械連接裝置等安裝。理想的，裝置10在策略上安裝在設施12的一定位置處，以便使得使用上述設施的人們聽到。理想的是也可將裝置10定位在房間12內的一定高度和位置處以防止破壞。上述可簡單地通過將裝置10安裝在房間12的天花板附近而完成。
裝置10包括外殼，通常用20指示，其可具有任意美學愉悅的形狀和結構，並且可由任意組合的傳統材料構成。具體參照附圖2和3，外殼20可包括基礎部件22和可去除的蓋子元件24。上述基礎元件22可包括安裝孔26或任意的其它合適裝置或機構，以便將外殼20安裝到諸如設施12種的牆壁18的支撐表面上。蓋子24優選是可從基礎元件22去除的，以便提供接近裝置10的內部組件。蓋子24可拆卸地通過任意傳統的諸如插銷機構、摩擦配合、制動機構等的裝置固定到基礎元件22。
蓋子24可包括以美學愉悅方式限定的陣列孔28。將陣列28定位，這樣來自揚聲器62的可聽信息可通過蓋子24傳送到房間12內。在一個替換的實施例中，單獨的屏風、金屬格或其它合適種類的揚聲器蓋子可結合入可去除的蓋子24中。
裝置10包括用於探測房間或設施12內的環境光水平的傳感器。在示出的實施例中，環境光傳感器至少位於設置在外殼20中的光電二極體40(和可包括光電二極體陣列40)上。光電二極體40通過安裝在外殼蓋子24中開孔44內的鏡頭38探測環境光。理想的，定位光電二極體40和相關的鏡頭38，以探測房間12內的不受房間12內的人或發生行為影響的環境光水平。例如，不希望由傳感器40探測到的環境光量隨房間12內人的數目或者人的位置改變。這樣，在示出的實施例中，將探測器40定向，以便通過可去除蓋子24的頂部朝向設施12的天花板而「查看」。
在傳感器系統中使用光電二極體來探測環境光對於本領域的那些技術人員來說是眾所周知的，並且上述裝置的詳細說明對於本發明的目的不是必需的。
在一個替換的未在附圖中示出的實施例中，環境光傳感器可以是遠程定位的傳感器。例如，一個或一陣列光電二極體可相對於外殼遠程定位，並且與裝置10的控制電路處於通訊聯繫，以便將環境光信號傳送到電路。例如，上述光電二極體可以是到控制電路板的可插組件。
上述光電二極體40可以調整，以只對房間12內的閾值環境光量反應。在一個替換的實施例中，上述光電二極體可傳輸在房間12內探測到的任意環境光量的信號指示，由控制電路將該信號與預定閾值進行比較，並且如果閾值超過控制電路，將啟動存儲音頻信息的重播。
外殼內包含音頻存儲/重播裝置，以便存儲一個或多個預記錄的可聽洗手行為信息片斷。裝置10並不局限於任意特定類型的音頻裝置。例如，上述裝置可以是傳統的磁帶裝置、CD播放器/錄音機等。在更優選的實施例中，音頻裝置包括電子存儲「聲音」晶片56(圖5)。洗手信息的任意一個或組合在晶片56中編碼並傳送到揚聲器62(帶有相關的揚聲器驅動器)，以便作為可聽洗手行為信息隨後傳輸到設施12內的人們。上述信息將在下述進行更詳細地描述。
在一個特定的實施例中，聲音晶片56可以是ROM版本，其在具有理想信息片段的裝置10的製造過程中預編程。在該實施例中，上述信息可永久存儲並且不能改變。在替換的實施例中，聲音晶片56可以是RAM版本，並且控制電路52(圖5)可包括用於定製和編程RAM聲音晶片56的麥克風58。合適的聲音晶片音頻裝置包括從InformationStorage Devices，Inc.商購到的ISD1020A裝置。在該實施例中，任意數目的聲音信息的定製和記錄由最終的使用者通過麥克風58記錄個體化的信息並在微處理器54的控制下完成。麥克風58可安裝在外殼20中，以便通過蓋子24中的揚聲器孔陣列28可操作性地接近。該信息定製的特徵提供了獨特的優勢，以便增強裝置10的多功能性和多用途性。
裝置10還包括用於啟動和控制所存儲的單個信息或多個信息重播的控制電路。控制電路組件可安裝到包含在外殼20中的電路板34上。在示出的實施例中，電路板34通過安裝柱36安裝到基部22。在一個實施例中，控制電路不必要包括微處理器，但是可以包括硬線集成電路，其中控制功能通過傳統的邏輯電路和晶片裝置完成。例如，這種的控制電路可包括作為單一晶片聲音記錄/重播裝置結合使用的音頻電路，諸如ISD2560S裝置或者由Eletech Electronics，Inc.製造的VP1000 QuickVoice Device。上述音頻裝置在接收到來自環境光傳感器的控制信號時(在合適的過濾、放大等之後)被啟動。
在一個特定的功能性實施例中，控制電路52(圖5)包括可編程的微處理器54。該微處理器54可以是例如從MicrochipTechnology，Inc.商購到的微晶片PIC16C505裝置或PIC165C56裝置。微處理器54直接響應來自各種裝置的電或機械轉換輸入，如在圖5中示出並在下述更詳細描述的那樣。微處理器54可直接驅動輸出，諸如聲音晶片56和揚聲器/揚聲器驅動結合裝置62。可增加功率放大器以增強微處理器54的輸出功能。
微處理器54包括任意數目的可編程I/O引腳，以便增加附加的功能。例如，這些銷可用於提供在各種信息片段之間的選擇性，如由圖5中的信息選擇鍵46所指示的那樣。微處理器54可允許信息之間暫停時間的人工調節，如由暫停時間調節機構50提供的那樣。同樣，音量控制裝置48可提供輸入到微處理器54，以便調節音頻信息的音量。
具體參照圖2至5，裝置10可包括通過外殼蓋子24中的開孔41可接近的總開關42。該開關可按常規定位，這樣維護技師可對裝置10斷電，而不管在房間內的環境光量。理想的，開關42可顯著地定位在外殼20中，這樣不被公眾注意到或通常不易接近。例如，開關42可放入外殼中的凹陷處，並且通過外殼蓋子24中開孔41插入的特殊工具或其他裝置接近。該結構防止裝置被未經認可的去激活。
裝置10可由任意結構的AC或DC電源供電。例如，在示出的實施例中，裝置10通常是便攜的，並且包括其中容納電池32的內部電池隔間30。電池32提供電源供應到控制電路，如圖5中所示的。在一個替換實施例中，裝置10可由現有的AC系統設施供電。例如，裝置10可硬線併到AC系統並且包括內部或外部變壓器，以便為控制電路52提供必要的DC電壓。在另一個替換的實施例中，裝置10可由諸如電池32的內部DC電源供應DC電或者由外部的AC電供應。可提供開關(未示出)以在所希望的電源之間進行選擇。
也需要用於檢測和提供低電池電壓指示的電壓檢測電路60。例如，上述電路在電池電壓下降到給定電壓水平之下時可點亮可見LED。
如上所提及的，所存儲的信息片段可相應於本發明的範圍和精神進行改變。聲音信息可以是充滿活力的特徵、名人名言、不同的語言等。上述信息可通過微處理器54根據預編程的順序、通過隨意的選擇等進行播放。在該點上，聲音晶片56具有用於多個信息的ROM或RAM存儲器，上述信息被預編程入ROM存儲器中或定製到RAM存儲器。在本發明的一個相對簡單的實施例中，單一的信息片段存儲在聲音晶片56上，並且連續重複播放(在每一信息之間具有選擇的暫停時間)，只要由光電二極體40檢測到足夠的環境光。在一個替換的實施例中，信息片段可包含在交替的順序中重播的多個信息。例如，單一的信息片段可包含為不同語言的相同信息。可替換的，單一的信息片段可包含為相同或不同語言的不同內容的信息。
如上所提及的，在本發明的一個多功能性的具體實施例中，多個信息片段存儲在聲音晶片56上，並可由微處理器54獲取。如上所述，提供信息選擇鍵46，這樣維護技師可在所需的信息片段之間進行選擇。例如，一個信息片段可包含一個或多個特別適於女性洗手間的信息，以及一個單獨的信息片段可包含一個或多個特別適於男性洗手間的信息。一個信息片段可包含禮貌提醒使用者清洗他們手的信息，而一個單獨的信息可包含一個或多個更強烈或有力性的信息。應該意識到不同信息片段的內容和意圖可在本發明的範圍和精神下廣泛改變。
希望控制電路52包括可用於任意控制功能的內部計時器，例如，微處理器54可以由內部計時器確定的頻率下對來自光電二極體40的環境光信號進行採樣。可將光信號與存儲的閾值進行比較，並且只要採樣的環境光信號超過存儲的閾值，那麼裝置10就由微處理器54激活。該閾值可永久性地編程或存儲在微處理器54中，或可由維護技師通過輸入到微處理器54而改變。
信息選擇鍵46也可設計為對順序、數目和存儲在聲音晶片56中的組合信息提供附加功能性。例如，微處理器可被編程或預編程以根據編程的順序或隨機順序在不同的信息片段之間或者在單獨的信息片段中進行切換。應該意識到微處理器54允許在本發明的範圍和精神下進行所需功能性的結合。
上述的內部計時器功能也可用於對裝置的關閉或停播進行編程。例如，對於裝置10來說，可能不希望在環境光存在的所有地點連續播放信息。在該點上，「休止」階段可被編程到電路52中，這樣裝置播放一定的時間段，並且在剩餘的時間段休止。上述可以是這樣的情形，例如，其中裝置10定位在環境光經常存在的房間或設施中，但是不能預測使用者在一天的哪些特定時間內處於設施中。
應該意識到，對於本領域的那些技術人員來說，在不脫離本發明的範圍和精神下可對在此描述裝置的實施例進行改型和改變。本發明意旨包括落在附加權利要求和其等同物範圍內的這些和其它改型和改變。
權利要求
1.一種在洗手間激勵人們進行洗手行為的裝置，包括外殼，設計為可拆卸地安裝在洗手間的支撐表面上；相對於所述外殼設置以檢測洗手間中的環境光的環境光傳感器；處於所述外殼中的音頻裝置，所述音頻裝置包含至少一個可聽洗手行為信息片段；處於所述外殼中的揚聲器，所述揚聲器與所述音頻裝置處於通訊聯繫；與所述環境光傳感器和所述音頻存儲裝置處於可操作的通訊聯繫的控制電路，當閾值量的環境光存在於洗手間並由所述環境光傳感器檢測到時，所述控制電路以重複時控循環通過所述揚聲器播放洗手行為信息。
2.如權利要求1所述的裝置，進一步包括對所述裝置斷電的總開關，而不管衛生間內的環境光如何。
3.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述裝置是電池供電的，並且進一步包括位於所述外殼中的電池隔間。
4.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述音頻裝置存儲若干可聽信息片段，並進一步包括與所述控制電路處於通訊聯繫的選擇器開關，這樣所述信息片段中所需的一個可選擇為重播。
5.如權利要求4所述的裝置，其中每一所述信息片段包含多個信息。
6.如權利要求1所述的裝置，其中所述信息片段包含單個信息。
7.如權利要求1所述的裝置，其中所述信息片段包含多個信息。
8.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述環境光傳感器是光電二極體。
9.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述控制電路包括微處理器。
10.如權利要求9所述的裝置，其中所述音頻裝置包括電子存儲晶片，所述信息片段通過所述微處理器從所述存儲晶片獲得。
11.如權利要求10所述的裝置，其中所述信息片段是預編程的並且永久性地存儲在所述存儲晶片上。
12.如權利要求10所述的裝置，其中所述信息片段通過所述微處理器預編程，以便由所述裝置的使用者定製。
13.如任一前述權利要求所述的裝置，進一步包括調節開關，以便調節在所述信息片段上的信息之間的暫停時間。
14.如任一前述權利要求所述的裝置，其中在播放所述信息片段預定的時間段後，所述控制電路關閉所述裝置。
15.如權利要求1所述的裝置，其中所述控制電路包括可編程的微處理器，並且所述信息片段包括若干不同的信息，所述微處理器根據預編程的順序播放所述信息。
16.如權利要求15所述的裝置，其中所述順序是隨機的。
17.如任一前述權利要求所述的裝置，其中設置所述環境光傳感器，以便在洗手間的一個方向上通過所述外殼查看，其中環境光通常不被洗手間中的人所幹擾。
全文摘要
在諸如洗手間的設施中激勵人們進行洗手行為的裝置，包括設計為可拆卸地安裝在支撐表面上的外殼。相對於所述外殼設置以檢測房間中環境光的環境光傳感器。處於所述外殼中的音頻裝置，所述音頻裝置包含至少一個可聽的洗手行為信息片段，該片段通過外殼中的揚聲器播放。與所述環境光傳感器和所述音頻裝置處於可操作通訊聯繫的控制器，並且在確定閾值量的環境光是否存在於房間時激活該裝置。
文檔編號G08B21/24GK101027701SQ200580032597
公開日2007年8月29日 申請日期2005年6月7日 優先權日2004年9月27日
發明者R·P·路易斯, P·F·特拉蒙蒂納, K·考夫曼, C·L·約克 申請人:金伯利—克拉克環球有限公司