ДАТЧИК УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДИСПЕНСЕРА ПРОДУКТОВ
PRODUCT CONTENT LEVEL SENSOR FOR DISPENSER OF PRODUCTS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к диспенсеру, имеющему датчик уровня содержания продуктов, системе, включающей такой датчик уровня, и способу определения уровня содержания продуктов, имеющегося в диспенсере. Настоящее изобретение, в частности, относится к диспенсерам листовых продуктов для выдачи листовых продуктов для вытирания. В частности, листовой продукт может представлять собой рулон удлиненного полотна, которое является разделяемым на продольные участки таким образом, чтобы образовать отдельные листовые продукты, или стопку листовых продуктов, в частности взаимосложенных листовых продуктов. Листовой продукт может представлять собой туалетную бумагу, косметическую бумагу, чистящие салфетки для вытирания рук, салфетки, чистящие салфетки для вытирания поверхностей, влажные чистящие салфетки или тому подобное. Листовой продукт может представлять собой продукт на основе бумаги или другой нетканый материал.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Датчик для определения состояния низкого содержания продуктов в диспенсере листовых продуктов является известным в данной области техники. Например, WO 2005/065509 A1 раскрывает, со ссылкой на фигуры 13a и 13b указанного документа, инфракрасный датчик 1016 для детектирования того, когда стопка 1018 бумаги опускается ниже точки 1020 низкого содержания бумаги. Узкий луч инфракрасного света проходит от излучателя 1021 и улавливается соседним детектором 1023. Когда верхняя часть стопки 1018 бумаги располагается выше инфракрасного датчика 1016, детектор 1023 не улавливает инфракрасный свет. Когда верхняя часть стопки бумаги располагается ниже инфракрасного датчика 1016, свет от излучателя 1021 является видимым для детектора 1023, тем самым определяя состояние низкого содержания продуктов.
Такой инфракрасный датчик является обременительным с точки зрения питания, особенно если диспенсер питается от аккумуляторной батареи, как это часто бывает. Более того, инфракрасный датчик представляет собой бинарное устройство тем, что стопка либо находится ниже линии инфракрасного света, либо выше ее, чтобы соответственно указывать состояние низкого содержания продуктов или состояние достаточного содержания продуктов. Одной из целей настоящего изобретения является преодоление этих проблем.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте изобретения, обеспечен диспенсер для выдачи листового продукта для вытирания, причем уровень содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере, уменьшается по мере выдачи листового продукта, при этом диспенсер содержит ультразвуковой датчик уровня для определения уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере. В одном аспекте, ультразвуковой датчик уровня выполнен с возможностью излучения ультразвукового луча и обнаружения эха для обеспечения возможности выполнения определения уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере. В одном аспекте, датчик уровня выполнен с возможностью излучения ультразвукового луча на поверхность листового продукта или поверхность, характеризующую уровень содержания листового продукта, и обнаружения эха, полученного от поверхности, для обеспечения возможности выполнения определения уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере.
По мере того как листовой продукт выдается из диспенсера, расстояние, которое ультразвуковой луч проходит для детектирования ультразвуковым датчиком эха, постепенно увеличивается. В одном аспекте, именно это изменение расстояния по мере исчерпания листового продукта позволяет ультразвуковому датчику получать количественное представление степени исчерпания листового продукта из полного состояния в пустое состояние.
В соответствии с первым аспектом изобретения, датчик уровня предусмотрен в виде ультразвукового датчика. Ультразвуковой датчик обеспечивает возможность определения расстояния до листового продукта с достаточно высокой точностью касательно уровня содержания листового продукта, даже в ограниченных пределах диспенсера. Более того, ультразвуковой датчик обеспечивает возможность определения количественных данных, представляющих собой уровень содержания листового продукта, что является усовершенствованием по сравнению с простыми бинарными системами, указывающими либо "достаточно много", либо "мало" относительно листового продукта. Более того, ультразвуковой датчик представляет собой устройство с низким энергопотреблением по сравнению с СИД (светоизлучающий диод) датчиком для обнаружения прерывания СИД пути, как использующийся в предшествующем уровне техники.
В аспектах настоящего изобретения, диспенсер содержит хранилище для листового продукта и выдачное отверстие, через которое листовой продукт является выдаваемым с уменьшением уровня содержания листового продукта в хранилище. Диспенсер предпочтительно содержит корпус, задающий хранилище для продукта для защиты листового продукта от подвергания воздействию грязи, пыли, воды и т.д. Корпус предпочтительно является открываемым для повторной заправки хранилища для продукта листовым продуктом.
Во втором аспекте изобретения, обеспечен способ определения уровня содержания листового продукта для вытирания в диспенсере, причем уровень содержания листового продукта в диспенсере уменьшается по мере выдачи листовых продуктов из диспенсера, содержащий:
определение из ультразвукового эха уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере.
В одном аспекте, способ содержит излучение ультразвукового луча и обнаружение эха, и определение из обнаруженного эха уровня содержания продукта, содержащегося в диспенсере.
В одном аспекте, способ содержит излучение ультразвукового луча на поверхность, уровень которой изменяется в индикации уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере,
обнаружение эха ультразвукового луча, отраженного от поверхности, чтобы тем самым собирать индикацию уровня содержания продукта, имеющегося в диспенсере.
В третьем аспекте изобретения, обеспечена система для определения уровня содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере, причем уровень содержания листового продукта в диспенсере уменьшается по мере выдачи листовых продуктов из диспенсера, при этом система содержит:
диспенсер;
ультразвуковой датчик уровня; и
процессор, выполненный с возможностью
определения уровня содержания листового продукта на основании ультразвукового эха, обнаруженного посредством ультразвукового датчика уровня. Процессор может быть частью диспенсера или внешним составным элементом относительно датчика уровня диспенсера посредством канала связи, например беспроводного канала связи. Таким образом, определение уровня может осуществляться в диспенсере или в устройстве управления, которое также находится во взаимодействии с другими устройствами, такими как другие диспенсеры.
В одном аспекте системы, ультразвуковой датчик уровня расположен так, чтобы излучать ультразвуковой луч на поверхность, уровень которой изменяется в индикации уровня содержания листового продукта, и выполнен с возможностью обнаружения эха от поверхности.
В одном аспекте, ультразвуковой датчик уровня выполнен с возможностью излучения ультразвукового луча и обнаружения эха ультразвукового луча.
В одном аспекте диспенсера или системы, ультразвуковой луч направлен к поверхности, связанной с листовым продуктом, причем расстояние, которое луч проходит до поверхности, постепенно изменяется (более конкретно, увеличивается) по мере изменения уровня содержания листового продукта в диспенсере. В одном аспекте, расстояние до поверхности, которое проходит луч, постепенно изменяется (или, более конкретно, увеличивается) по мере изменения уровня содержания листового продукта в диспенсере из полного состояния в пустое состояние.
Поверхность предпочтительно представляет собой поверхность листового продукта, но может представлять собой поверхность, выполненную для улучшения ультразвукового отражения по сравнению с поверхностью листового продукта. Например, поверхность может представлять собой слой, приклеенный или нанесенный на листовой продукт, или элемент, который лежит на листовом продукте и перемещается между разными положениями по мере изменения уровня содержания листового продукта, на котором лежит элемент. Элемент, например, может представлять собой элемент, шарнирно или иным образом подвижный относительно корпуса диспенсера.
В одном аспекте диспенсера, датчик уровня выдает сигнал, характеризующий расстояние, пройденное отраженным ультразвуковым лучом, причем сигнал характеризует расстояние от ультразвукового датчика уровня до поверхности, тем самым обеспечивая возможность определения уровня содержания листового продукта в диспенсере. В одном предполагаемом воплощении, датчик уровня включает в себя пьезоэлектрический элемент, который выдает сигнальную характеристику возвратного эха от листового продукта. Время, в которое получен сигнал, характеризует, если взять в комбинации с временем, в которое приведен в действие ультразвуковой датчик, расстояние, которое прошел луч, которое характеризует уровень содержания продукта.
Другими словами, выдается сигнал получения эха, который является используемым в комбинации с сигналом передачи луча, для определения индикации расстояния до листового продукта, которая представляет собой уровень содержания листового продукта в диспенсере.
Эти данные расстояния также обеспечивают возможность более точного определения количественных данных об уровне содержания листового продукта, когда листовой продукт вероятно требует пополнения.
В аспекте системы, процессор выполнен с возможностью определения данных, характеризующих расстояние, пройденное отраженным ультразвуковым лучом, причем данные характеризуют расстояние от листового продукта, тем самым характеризуя уровень содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере.
Другими словами, процессор выполнен с возможностью приема сигнала получения эха от ультразвукового датчика уровня и сигнала передачи луча и определения индикации расстояния до листового продукта из сигналов, которая представляет собой уровень содержания листового продукта в диспенсере. Ультразвуковой луч может отражаться от поверхности один раз или множество раз, и характеризующие расстояние данные могут выявляться из одного прохода от излучателя до поверхности и снова обратно или множества проходов. В первой альтернативе, ультразвуковой сигнал будет иметь меньше шумов, тогда как в последней альтернативе, общее пройденное расстояние больше, потенциально обеспечивая более точный результат.
В аспекте диспенсера, ультразвуковой датчик уровня выдает первый сигнал касательно ультразвукового луча, который излучается, и второй сигнал касательно эха ультразвукового луча, причем данные являются сравниваемыми для определения расстояния до листового продукта, причем расстояние изменяется по мере изменения уровня содержания листового продукта. Например, выходные данные могут представлять собой данные о времени, когда излучен луч, и времени, когда обнаружено эхо, или данные о фазе на излученный луч и обнаруженное эхо.
В аспекте системы, процессор выполнен с возможностью сравнения сигнала от ультразвукового датчика уровня касательно обнаруженного эха ультразвукового луча с сигналом касательно излученного ультразвукового луча для определения индикатора расстояния до листового продукта, причем расстояние изменяется по мере изменения уровня содержания листового продукта, для определения уровня содержания листового продукта в диспенсере. В частности, процессор системы выполнен с возможностью использования данных времени прохода, данных сдвига по фазе или данных для других алгоритмов определения дальности излученного ультразвукового луча и обнаруженного эха для определения индикатора расстояния до листового продукта, который представляет собой уровень содержания листового продукта в диспенсере.
В аспектах системы, процессор выполнен с возможностью определения по меньшей мере трех (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более) дискретных уровней содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере, из ультразвукового эха или определения уровня содержания листового продукта непрерывным образом по мере исчерпания листового продукта из диспенсера. Способ также может выполнять такое дискретное или непрерывное определение уровня содержания листового продукта из ультразвукового эха.
В аспектах системы, способа и диспенсера, датчик содержит генератор возбуждающих импульсов для выдачи сигнала возбуждения и ультразвуковой элемент, который выдает ультразвуковой луч в ответ на сигнал возбуждения. Сигнал возбуждения и сигнал обнаруженного эха луча обеспечивают возможность определения данных расстояния (в частности, посредством процессора, который может быть частью диспенсера и является частью системы) из расстояния, пройденного ультразвуковым лучом, тем самым обеспечивая возможность определения уровня содержания продукта.
В аспекте способа, характеристика излученного ультразвукового луча сравнивается с соответствующей характеристикой эха для определения индикации расстояния до листового продукта, которая представляет собой уровень содержания листового продукта, содержащегося в диспенсере. Характеристика может представлять собой время или фазу. Способ может использовать любой другой алгоритм определения дальности для определения индикации расстояния до листового продукта.
В аспектах способа и системы, данные расстояния определяются (например, посредством процессора) на основе расстояния до листового продукта или расстояния, пройденного ультразвуковым лучом.
В аспектах, данные расстояния определяются из разницы между временем, когда детектируется эхо-луч, и временем, когда ультразвуковой луч был излучен (например, на основании времени, когда сигнал возбуждения был подан). Это дает время прохода ультразвукового луча. Из данных о скорости звука и из времени прохода, расстояние, пройденное лучом при прохождении к и от листового продукта, является определяемым.
Данные расстояния покажут относительно короткий путь прохождения, когда диспенсер является полным и, таким образом, располагается ближе к ультразвуковому датчику. Когда листовой продукт переходит в состояние низкого содержания, датчик расстояния способен вычислить диапазон расстояний от полного состояния до пустого состояния, тем самым обеспечивая определение количественного результата, указывающего уровень стопки в диспенсере. Это положительно сопоставляется с качественным или бинарным подходом.
В аспекте способа, ультразвуковой луч проходит к и отражается от поверхности, связанной с листовым продуктом, для получения эха, причем расстояние, пройденное ультразвуковым лучом до поверхности, постепенно изменяется (например, увеличивается) по мере изменения (например, уменьшения) уровня содержания листового продукта, в частности из полного состояния содержания листового продукта в пустое состояние.
В аспекте диспенсера и системы, ультразвуковой датчик уровня расположен так, чтобы излучать ультразвуковой луч таким образом, что центральная ось луча проходит, по существу, перпендикулярно относительно поверхности. Перпендикулярное расположение поверхности и луча обеспечивает возможность более ясного определения отраженного сигнала, позволяя легче детектировать эхо-сигнал. В соответствии с аспектом способа, ультразвуковой луч излучается таким образом, что центральная ось луча проходит перпендикулярно относительно поверхности.
В аспекте диспенсера, системы и способа, ультразвуковой луч имеет частоту 30 кГц или больше. В варианте осуществления, частота составляет 50 кГц или больше, 100 кГц или больше, 200 кГц или больше, 300 кГц или больше или 400 кГц или больше. Ультразвуковые датчики уровня были протестированы при нескольких частотах, включая меньшую частоту 40 кГц и бόльшую частоту 200 кГц.
Бόльшая частота имеет более узкий луч, что имеет тенденцию исключить возникновение помех для луча и эха вследствие интерференции от других составных элементов диспенсера, тогда как устройства меньшей частоты имеют тенденцию быть менее дорогостоящими для изготовления.
В аспекте диспенсера и системы, ультразвуковой датчик уровня содержит трубку для сужения ультразвукового луча. Кроме того, этот признак служит для исключения интерференции от корпусных составных элементов диспенсера, которая может создавать помехи для эхо-сигнала. В варианте осуществления способа, трубка используется для сужения ультразвукового луча, когда он излучается.
В аспекте диспенсера и системы, ультразвуковой датчик уровня включает в себя ультразвуковой приемопередатчик, который способен выполнять задачи как передачи, так и приема. В таком воплощении, необходимо, чтобы истекло достаточное время между сигналом возбуждения, подающимся на приемопередатчик для излучения ультразвукового луча, и операцией обнаружения эхо-сигнала таким образом, что вибрации от сигнала возбуждения достаточно рассеялись для того, чтобы эхо-сигнал был различимым. Это требование для предотвращения наложения сигнала возбуждения и эхо-сигнала может ограничить минимальное расстояние, которое может быть измерено, что является важным учитываемым фактором ввиду ограниченного пространства, доступного в диспенсере. Для противодействия этой проблеме, одной возможностью было бы включение демпфера вибраций для стабилизации вибраций передатчика после подачи сигнала возбуждения. Это обеспечивает возможность использования приемопередатчика, при этом по-прежнему имея возможность измерять достаточно короткое расстояние для использования в ограниченном пространстве диспенсера.
Ультразвуковой передатчик также может быть предусмотрен в системе или диспенсере для излучения ультразвукового луча, и ультразвуковой приемник может быть предусмотрен для обнаружения эха в виде отдельных составных элементов. Когда используются отдельные составные элементы, нет необходимости предусматривать средство демпфирования вибрации. В воплощении отдельных составных элементов, нет необходимости, чтобы истекало время для обеспечения возможности затихания ультразвукового передатчика. Другими словами, вибрирующий составной элемент (например, пьезоэлектрический элемент) ультразвукового передатчика является вибрационно независимым от вибрирующего составного элемента ультразвукового приемника. В таком варианте осуществления, ультразвуковой передатчик и ультразвуковой приемник имеют независимые соединения для соответствующей передачи сигнала возбуждения и обнаруженного сигнала.
В аспекте способа, способ содержит излучение ультразвукового луча, используя ультразвуковой передатчик, и получение эха, используя функционально независимый ультразвуковой приемник. В альтернативной форме, способ содержит излучение ультразвукового луча и получение и обнаружение эха, используя ультразвуковой приемопередатчик.
В аспекте системы и диспенсера, передатчик и приемник расположены рядом друг с другом в контексте общих размеров диспенсера. В частности, следуя по кратчайшим линиям, которые соединяют передатчик с поверхностью и приемник с поверхностью, которые пересекаются на поверхности, максимальный угол между этими линиями составляет 40°, 30°, 20° или даже 10°. Более того, передатчик и приемник предпочтительно расположены таким образом, что центральная ось излученного луча и эха, соответственно, проходит по этим кратчайшим линиям.
В аспекте диспенсера, системы и способа, диспенсер включает в себя корпус для продуктов, задающий внутреннюю область, имеющую такую форму, чтобы размещать стопку листовых продуктов. Стопка может представлять собой взаимосложенные листовые продукты. Внутренняя область, заданная корпусом, может иметь, по существу, удлиненную форму для размещения имеющей, по существу, удлиненную форму стопки.
В таком аспекте, ультразвуковой датчик уровня расположен так, чтобы направлять ультразвуковой луч к поверхности стопки, которая перемещается от датчика по мере выдачи листовых продуктов в стопке и, следовательно, исчерпания стопки, и чтобы получать эхо от поверхности. В аспекте, ультразвуковой датчик уровня расположен в верхней части корпуса, причем датчик направляет ультразвуковой луч в направлении укладки в стопку или выдачи (направлении +z, принимая направление выдачи или укладки в стопку в качестве оси z) и получает эхо, направленное противоположно в направлении укладки в стопку или выдачи (направлении -z). Ультразвуковой датчик уровня расположен так, чтобы направлять луч на верхнюю или нижнюю поверхность стопки в направлении укладки в стопку, причем расстояние до поверхности постепенно изменяется по мере выдачи листового продукта.
В другом аспекте диспенсера, системы или способа, диспенсер содержит корпус для продуктов для размещения рулона листового продукта. Рулон может образовывать непрерывное удлиненное полотно, которое может быть разделено ослабленными линиями, проходящими в поперечном направлении через полотно, для обеспечения отдельных листовых продуктов. В аспектах, диспенсер включает в себя ось, вокруг которой вращается участок сердечника рулона листового продукта.
Ультразвуковой датчик уровня расположен так, чтобы направлять ультразвуковой луч на окружную поверхность рулона. Ультразвуковой датчик уровня может быть расположен так, чтобы направлять луч, по существу, радиально и чтобы получать, по существу, радиально направленное эхо.
В аспектах, продукт исчерпывается таким образом, что уровень содержания продукта перемещается в первом направлении, и ультразвуковой датчик выполнен с возможностью направления ультразвукового луча в первом направлении.
Ультразвуковой датчик может питаться от аккумуляторной батареи, так как ультразвуковой передатчик и приемник или приемопередатчик представляют собой устройство с относительно низким энергопотреблением.
Диспенсер может включать в себя индикаторную лампу состояния низкого содержания продуктов во взаимодействии с ультразвуковым датчиком, выполненную так, чтобы загораться, как только определенный уровень содержания листовых продуктов в корпусе для продуктов опускается ниже пороговой величины низкого содержания продуктов. Ультразвуковой датчик также может находиться во взаимодействии с беспроводным или проводным телекоммуникационным средством. Телекоммуникационное средство может быть приводимым в действие для отправки сигнала на приемный блок, чтобы сообщить обслуживающему работнику, что требуется пополнение стопки.
Ультразвуковой датчик может сам не выполнять вычисления расстояния для определения уровня содержания листового продукта в диспенсере. Вместо того, ультразвуковой датчик может быть предусмотрен с устройством передачи данных, которое сообщает выходные данные ультразвукового датчика проводным или беспроводным образом на внешний вычислительный блок для осуществления необходимых вычислений из переданных данных касательно излученного ультразвукового луча и отраженного ультразвукового луча для получения уровня содержания листового продукта в диспенсере. Этот внешний вычислительный блок также может использоваться для выдачи предупреждений обслуживающему персоналу на пополнение листового продукта в диспенсере.
Предпочтительно, определение уровня стопки выполняется процессором, который является частью диспенсера (как описано ранее). Ультразвуковой датчик, тем не менее, может находиться во взаимодействии с устройством передачи данных, которое также является частью диспенсера, таким образом данные об уровне содержания продуктов могут передаваться наружу для возможного использования в различных системах, как будет подробно описано в дальнейшем.
Как указано выше, ультразвуковой датчик может находиться во взаимодействии с индикатором низкого содержания продуктов, таким как СИД, для индикации состояния низкого содержания продуктов. В качестве альтернативы или дополнительно, диспенсер включает в себя передающее устройство таким образом, что состояние низкого содержания продуктов может передаваться на внешний вычислительный блок, такой как устройство мобильной связи обслуживающего работника или вычислительный блок обслуживающего офиса, который включает в себя интерфейс для сообщения предупреждения о низком содержании продуктов обслуживающему работнику. Предупреждение о необходимости обслуживания затем может определяться локальным процессорным блоком или внешним процессорным блоком.
В аспекте системы, процессор выполнен с возможностью определения количественного результата, указывающего уровень содержания листового продукта в диспенсере. Аналогичным образом, в аспекте способа, способ включает этап определения количественного результата, указывающего уровень содержания листового продукта в диспенсере. Количественный результат может быть индикатором расстояния до листового продукта (например, расстояния от ультразвукового излучателя до ультразвукового приемника через листовой продукт или расстояния к и от листового продукта от ультразвукового приемопередатчика) или индикатором процентного отношения выданного продукта. Количественный результат обеспечивает бόльшую информацию об уровне содержания продукта, чем бинарное устройство для определения состояния низкого содержания продукта. Настоящее изобретение обеспечивает возможность получения количественного значения уровня содержания листового продукта. Это количественное значение является особенно ценным для целей статистики и заказов, как будет рассмотрено более подробно ниже.
В аспекте системы, система выполнена с возможностью определения, когда содержание продукта является низким, на основании определения уровня содержания листового продукта, и предупреждения обслуживающего работника, когда определено низкое содержание продукта, таким образом обслуживающий работник информируется о необходимости пополнения листового продукта для диспенсера. Это представляет собой признак сокращения трудоемкости, так как обслуживающий работник информируется, когда диспенсер требует пополнения, по сравнению с выполнением обслуживающим работником периодической проверки, которая может оказаться или может не оказаться положительной с точки зрения пополнения продукта.
Состояние низкого содержания продукта может определяться процессором в диспенсере или удаленным процессором. Например, диспенсер может находиться в проводном или беспроводном взаимодействии с локальным процессорным блоком или внешним процессорным блоком, который будет описан дополнительно ниже, который выполняет определение низкого содержания продукта.
В аспекте способа, способ содержит определение состояния низкого содержания продукта из определения уровня содержания продукта в диспенсере и предупреждение обслуживающего работника, когда определено состояние низкого содержания продукта.
Предупреждение может отправляться на устройство мобильной связи (такое как КПК, мобильный телефон (сотовый телефон) и т.д.) таким образом, что обслуживающий работник может информироваться о необходимости пополнения на ходу. Предупреждение, отправленное таким образом, может представлять собой текстовое сообщение, электронное письмо, автоматический голосовой вызов или предупреждение на веб-странице, с которой соединено мобильное устройство, и т.д. Предупреждение также может отображаться на графическом пользовательском интерфейсе компьютера, используемого обслуживающим работником. Таким образом, обслуживающий работник может осуществлять мониторинг графического пользовательского интерфейса из обслуживающего офиса для определения, когда операция пополнения требуется для диспенсера.
Также может быть предусмотрен по меньшей мере один дополнительный диспенсер, имеющий датчик уровня содержания продуктов. Диспенсер и датчик уровня могут быть такими, как описанные выше, таким образом датчик уровня работает, используя ультразвуковое средство, описанное ранее. В качестве альтернативы, по меньшей мере один дополнительный диспенсер включает в себя традиционный датчик уровня, такой как инфракрасный датчик или емкостный датчик близости. По меньшей мере один дополнительный диспенсер может включать диспенсер выдачи мыла, диспенсер рулонного листового продукта и/или диспенсер листовых продуктов в стопке.
В аспекте, диспенсер и, если предусмотрено, по меньшей мере один дополнительный диспенсер выполнены с возможностью сообщения проводным или беспроводным образом определенного уровня содержания продуктов на локальный процессорный блок или на внешний процессорный блок. Локальный процессорный блок или внешний процессорный блок может быть выполнен с возможностью определения состояния низкого содержания продуктов и сообщения предупреждения обслуживающему работнику. Механизм сообщения предупреждения может быть таким, как описан выше. Каждый диспенсер может сообщать с информацией об уровне содержания продуктов уникальный идентификатор для диспенсера таким образом, что информация об уровне может быть различимой для каждого диспенсера.
В аспекте, система включает в себя систему мониторинга и заказа запасов, предназначенную для мониторинга датчиков уровня содержания продуктов множества диспенсеров, включающего вышеописанный диспенсер с ультразвуковым определением уровня, и для заказа или доставки новых запасов, когда определено, что запасы являются низкими. Это является особенно предпочтительным в контексте системы диспенсеров с ультразвуковым обнаружением уровня, так как такие диспенсеры обеспечивают точное количественное определение уровня содержания продукта, что будет позволять системе запасов тщательно следить за состояниями продукта в диспенсере для надлежащего задания времени заказа или доставки нового продукта.
Более того, система мониторинга и заказа запасов может включать в себя базу данных для хранения информации об уровне содержания продуктов для каждого из диспенсеров. Система мониторинга и заказа запасов может быть выполнена для осуществления продаж или связанной с использованием статистики, на основании информации, содержащейся в базе данных. Система мониторинга и заказа запасов может быть связана с заказчиком, в случае чего система выполнена с возможностью отправки заказа на доставку продуктов. В качестве альтернативы, система мониторинга и заказа запасов может быть объединена с системой логистики поставщика или дистрибьюторов, в случае чего снабжение запасного продукта и выставление счета могут быть автоматизированы.
В общем, локальный процессорный блок, упомянутый выше, может быть выполнен с возможностью сообщения с множеством диспеснеров продуктов, каждое из которых имеет датчик уровня, включающий диспенсер с ультразвуковым обнаружением уровня настоящего изобретения. Локальный процессорный блок сообщается с множеством диспенсеров в пределах области охвата сообщения. Эта область охвата, например, может представлять собой конкретный туалет, или множество туалетов, или она может представлять собой конкретное здание. Локальный процессорный блок также может создавать веб-страницу, доступную через интернет или интранет, которая позволяет обслуживающему работнику или другой заинтересованной стороне (например, поставщику) просматривать состояния уровней в каждом диспенсере. Информация является особенно полезной в контексте диспенсеров, использующих настоящий ультразвуковой датчик уровня, так как может быть получен точный количественный анализ уровней содержания продуктов.
Может иметь место множество локальных процессорных блоков, как описанные выше, и каждый из них может находиться во взаимодействии с внешним процессорным блоком. Внешний процессорный блок может включать в себя или быть связан с вышеупомянутой системой мониторинга и заказа запасов. Таким образом, информация от множества областей охвата обрабатывается системой мониторинга и заказа запасов. Информация об уровне содержания продуктов, полученная от каждого локального процессорного блока, включает уникальный идентификатор, связанный с каждым локальным процессорным блоком, таким образом, что информация о запасах и статистика использования могут быть связаны с конкретной областью охвата.
Именно внешний процессорный блок может быть выполнен с возможностью выдачи предупреждения о низком содержании продуктов обслуживающему работнику одним из способов, описанных выше. Внешний процессорный блок, в варианте осуществления, выполнен с возможностью выдачи предупреждения, идентифицирующего локальный процессорный блок или диспенсер, с которым связано состояние низкого содержания продуктов, таким образом обслуживающий человек может знать, куда идти.
В туалете могут быть предусмотрены датчики открывания двери или прохода, которые обеспечивают возможность сбора информации об использовании туалета. Такие датчики использования также могут сообщаться с локальным процессорным блоком и передаваться на систему для мониторинга и заказа запасов, таким образом оно может храниться в базе данных. Кроме того, это обеспечит интересную статистику продаж и использования запасов для поставщика (например, количество листового продукта на одно посещение туалета) дискретным образом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 раскрывает диспенсер, включающий в себя корпус для продуктов, задающий внутреннюю область для размещения стопки листовых продуктов. Диспенсер показан в состоянии, в котором внутренняя область примерно наполовину заполнена листовыми продуктами. Диспенсер включает в себя ультразвуковой датчик, расположенный так, чтобы направлять луч ультразвуковой энергии таким образом, чтобы отражался от стопки листового продукта для детектирования эха ультразвуковым датчиком. По мере того как листовой продукт высвобождается из диспенсера, расстояние, которое ультразвуковой луч проходит для детектирования ультразвуковым датчиком эха, постепенно увеличивается. Именно это изменение расстояния по мере исчерпания листового продукта позволяет ультразвуковому датчику получать количественное представление степени исчерпания листового продукта из полного состояния в пустое состояние.
Фиг. 2 раскрывает альтернативный вариант осуществления относительно того, который показан на фиг. 1, в котором ультразвуковой датчик применен для рулона удлиненного листа. В диспенсере фиг. 1, ультразвуковой луч направлен к планарной основной поверхности листового продукта в стопке. В диспенсере фиг. 2, ультразвуковой луч направлен на окружную поверхность, заданную внешней окружностью рулона. По мере выдачи листового продукта расстояние до окружности становится больше, так как радиус рулона уменьшается, и поэтому расстояние, которое ультразвуковой луч проходит, отражаясь от поверхности таким образом, что детектируется эхо, увеличивается. Кроме того, именно это изменение расстояния обеспечивает возможность определения количественного представления степени исчерпания рулонного продукта.
Фиг. 3 раскрывает туалет, имеющий диспенсер бумажных полотенец и диспенсер мыла. Туалет также включает в себя локальный процессорный блок, который находится во взаимодействии с датчиком уровня в диспенсере бумажных полотенец и возможно также в диспенсере мыла таким образом, что датчики уровня могут передавать информацию об уровне содержания продуктов на локальный процессорный блок.
На фиг. 4 показана блок-схема системы, для которой выдачные приспособления с ультразвуковым определением уровня, как раскрытые в настоящем изобретении, являются применимыми. В частности, диспенсеры в одном или более туалетах находятся во взаимодействии с локальным процессорным блоком для сообщения уровней содержания продуктов в диспенсерах. Имеется множество локальных процессорных блоков, которые находятся во взаимодействии с внешним процессорным блоком, который способен собирать информацию об уровне. Внешний процессорный блок способен выдавать предупреждения таким образом, что обслуживающий работник может обслуживать любые диспенсеры, которые имеют состояние низкого содержания продуктов. Внешний процессорный блок также показан находящимся во взаимодействии с системой мониторинга и заказа запасов таким образом, что товарно-материальные запасы для конкретного заказчика могут автоматически подвергаться мониторингу и обновляться, и новые заказы могут размещаться, обрабатываться, доставляться и предъявляться к оплате, используя информацию о низком содержании продуктов, выданную диспенсерами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг. 1 показан диспенсер в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Диспенсер 1 представляет собой диспенсер известного типа и образует корпус 2 для продуктов, имеющий такую форму, чтобы образовывать внутреннюю область для размещения и поддерживания стопки 3 листовых продуктов 3. В показанном варианте осуществления, листовой продукт может представлять собой взаимосложенные или сложенные бумажные полотенца. Принципы настоящего изобретения, однако, являются применимыми к любым другим типам листового продукта для вытирания, например косметической бумаге, салфеткам, чистящим салфеткам для вытирания поверхностей, полотняным чистящим салфеткам и т.д.
Внутренняя область корпуса 2 для продуктов задает хранилище для продуктов, которое примерно наполовину заполнено в показанном варианте осуществления. Диспенсер 1 включает в себя выдачное отверстие 4, через которое отдельный листовой продукт из стопки 3 является выдаваемым для использования. Когда стопка 3 составлена из взаимосложенных отдельных листовых продуктов в этом варианте осуществления, это означает, что выдача одного продукта тянет в выдачное отверстие 4 предшествующий продукт в стопке. В варианте осуществления, листовые продукты в стопке 3 выдаются вниз, относительно силы тяжести. Однако имеются известные выдающие вверх диспенсеры, к которым принципы настоящего изобретения являются применимыми.
Корпус 2 для продуктов образован нижней и верхней стенками 5, 6 и четырьмя боковыми стенками 7, 8, 9, 10, проходящими между верхней и нижней стенками 5, 6, для образования, в общем, удлиненной внутренней области для размещения имеющей, в общем, удлиненную форму стопки 3. Удлиненная форма корпуса 2 для продуктов является удлиненной в направлении сверху вниз (или направлении выдачи), которое также может рассматриваться направлением оси Z.
Диспенсер содержит ультразвуковой датчик 11, который включает в себя монтажную пластину 12, ультразвуковой передатчик 13 и ультразвуковой приемник 14. Монтажная пластина 12 смонтирована на внутренней поверхности верхней стенки 6, в общем, в центральном положении в плоскости X-Y таким образом, что луч 15 ультразвуковой энергии направлен на верхнюю поверхность 16 стопки, которая образована замыкающей панелью последнего отдельного листового продукта в стопке 3. Ультразвуковой передатчик 13 направлен таким образом, что он встречает препятствие, в общем, в центральном положении плоскости X-Y, перпендикулярной относительно направления укладки в стопку диспенсера 1, и таким образом, что эхо-луч 17 принимается на ультразвуковом приемнике 14. В варианте осуществления, точка, в которой переданный ультразвуковой луч 15 и отраженный ультразвуковой луч 17 отражается от верхней поверхности 16 стопки 3, обозначена ссылочной позицией 18.
Теперь будет описано применение ультразвукового датчика 11 в одном способе определения уровня стопки 3 в хранилище 2 для продуктов. Сигнал возбуждения подается на пьезоэлектрический элемент ультразвукового передатчика 13 таким образом, что ультразвуковой луч передается по направлению к верхней поверхности 16 стопки 3 и отражается от верхней поверхности 16 таким образом, что эхо 17 принимается на ультразвуковом приемнике 14. В варианте осуществления, ультразвуковой датчик 11 включает в себя процессор, который предназначен для определения расстояния, пройденного лучами 15, 17 для получения индикации расстояния до верхней поверхности 16 стопки 3. Это расстояние может быть определено из разницы между временем, когда эхо-луч 17 впервые детектируется, и временем, когда ультразвуковой луч был отправлен (на основании времени, когда сигнал возбуждения был подан). Это дает время прохода ультразвукового луча. Зная скорость звука в воздухе при комнатной температуре (343 м/с) и время прохода, процессор способен определить расстояние, пройденное лучом при прохождении к и от верхней поверхности 16 стопки 3.
Вышеприведенные данные расстояния покажут относительно короткий путь прохождения, когда стопка 3 является полной и, таким образом, располагается ближе к ультразвуковому передатчику 13 и приемнику 14. Когда стопка 3 переходит в состояние низкого содержания продуктов, определенное расстояние будет увеличенным. Таким образом, ультразвуковой датчик 11 способен вычислить диапазон расстояний от полного состояния до пустого состояния для стопки 3, тем самым обеспечивая получение количественного результата ультразвуковым датчиком 11, указывающего уровень стопки в диспенсере 1. Это положительно сопоставляется с качественными подходами, взятыми в предшествующем уровне техники, описанном выше.
В показанном варианте осуществления, ультразвуковой датчик 11, в общем смысле, расположен в центре между боковыми стенками 7, 8, 9, 10 корпуса 2 для продуктов таким образом, чтобы избежать интерференции ультразвука с боковыми стенками, которая может сделать распознавание, какой сигнал формируется эхом от стопки 3, более трудным. Как описано выше, ультразвуковой датчик 11 предпочтительно работает в диапазоне частот от 40 кГц до 400 кГц из соображений затрат, хотя более узкий луч (и, таким образом, меньше интерференции) является возможным у верхней границы этого диапазона частот (т.е. от 200 кГц или 250 кГц до 400 кГц). Узкий ультразвуковой луч обычно является желательным из соображений интерференции, но он может быть выполнен слишком узким, что может означать то, что приемник 14 не способен принимать эхо 17 для всех высот стопки от полной до пустой, особенно с очень высокими диспенсерами.
Ультразвуковой датчик 11 может питаться от аккумуляторной батареи, так как ультразвуковой передатчик 13 и приемник 14 представляют собой устройство с относительно низким энергопотреблением.
Диспенсер 1 может включать в себя индикаторную лампу состояния низкого содержания продуктов (не показана) во взаимодействии с ультразвуковым датчиком 11, которая загорается, как только определенный уровень стопки в корпусе 2 для продуктов опускается ниже пороговой величины низкого содержания продуктов. Ультразвуковой датчик 11 также может находиться во взаимодействии с беспроводным или проводным телекоммуникационным средством, которое отправляет сигнал на приемный блок, чтобы сообщить обслуживающему работнику, что требуется пополнение стопки.
В варианте осуществления, ультразвуковой датчик 11 сам не выполняет вычисления расстояния для определения уровня стопки в корпусе 2 для продуктов. Вместо того, ультразвуковой датчик 11 может быть предусмотрен с устройством передачи данных, которое сообщает данные проводным или беспроводным образом на внешний вычислительный блок (такой как локальный процессорный блок или внешний процессорный блок, описанный ниже) для осуществления необходимых вычислений из переданных данных касательно излученного ультразвукового луча 15 и отраженного ультразвукового луча 17 для получения уровня стопки в диспенсере 1. Этот внешний вычислительный блок также может использоваться для выдачи предупреждений обслуживающему персоналу на пополнение листового продукта в корпусе 2 для продуктов.
Однако предпочтительным вариантом осуществления является то, что определение уровня стопки выполняется процессором, который является частью диспенсера 1, как описано ранее. В этом предпочтительном варианте осуществления, ультразвуковой датчик 11, тем не менее, находится во взаимодействии с устройством передачи данных, которое также является частью диспенсера 1, таким образом данные об уровне содержания продуктов могут передаваться наружу для возможного использования в различных системах, как будет подробно описано в дальнейшем.
На фиг. 2 показан другой вариант осуществления диспенсера, включающего в себя ультразвуковой датчик уровня. Этот вариант осуществления дан для того, чтобы показать то, что ультразвуковой датчик уровня настоящего изобретения является применимым ко всему множеству известных диспенсеров листовых продуктов. Соответственно, описание, данное выше относительно ультразвукового датчика 11 уровня, является применимым в качестве описания для ультразвукового датчика 21 уровня варианта осуществления, фиг. 2.
В варианте осуществления, фиг. 2, показан диспенсер 20 для выдачи листовых продуктов в форме рулона 22, выполненного из удлиненного полотна. Удлиненное полотно включает в себя проходящие в поперечном направлении ослабленные линии, с тем чтобы образовать отдельные листовые продукты, которые продольно отделены друг от друга поперечными ослабленными линиями. В альтернативе, удлиненное полотно, образующее рулон 22, является непрерывным, т.е. не включает в себя предварительно образованные ослабленные линии, и диспенсер включает в себя зазубренную поверхность 30 или тому подобное для разделения непрерывного полотна.
Диспенсер 20 показан в открытой конфигурации, в которой закрывающий элемент 23 размещен открытым относительно опорной пластины 24, причем открытое состояние используется для повторной заправки диспенсера 20. Закрывающий элемент 23 закрыт относительно опорной пластины 24 для нормального использования.
Диспенсер включает в себя шпиндель 25, на котором рулонный продукт 22 смонтирован с возможностью вращения. То есть, шпиндель 25 предусмотрен для размещения участка сердечника в центре рулона 22 листовых продуктов. Опорная пластина 24 включает в себя вертикальный элемент, который проходит в осевом направлении относительно оси шпинделя или оси, проходящей через участок сердечника рулона 22 листовых продуктов. Ультразвуковой датчик 21 включает в себя монтажную пластину 26, как описано выше со ссылкой на фиг. 1. Монтажная пластина 26 смонтирована на вертикальном элементе 31 таким образом, что ультразвуковой передатчик 27 и ультразвуковой приемник 28 расположены так, чтобы направлять и принимать ультразвуковые лучи, переданные к и отраженные от окружной поверхности рулона 22 продуктов. То есть, ультразвуковой передатчик 27 ориентирован таким образом, чтобы передавать ультразвуковой луч на основную поверхность листового продукта, образующую внешнюю окружную поверхность рулона продуктов. Окружная поверхность имеет осевую протяженность, заданную поперечным размером листового продукта. Переданный ультразвуковой луч от ультразвукового передатчика 27 направлен на центральный участок окружной поверхности рулона 22 листовых продуктов относительно поперечной ширины листового продукта.
Ультразвуковой датчик 21 расположен в верхнем участке диспенсера 20 относительно выдачного отверстия 29, которое расположено в нижнем участке диспенсера 20. Эта отличительная особенность служит для того, чтобы обеспечить то, что интерференция, связанная с передним участком листового продукта, проходящего через выдачное отверстие 29, не интерферирует с лучами ультразвуковой энергии.
При использовании, пользователь извлекает листовой продукт посредством вытаскивания переднего участка листового продукта, проходящего через выдачное отверстие 29. Зазубренный край 30 предусмотрен на переднем стеновом элементе, частично задавая выдачное отверстие 29. Пользователь прижимает выданный листовой продукт к зазубренному краю 30 таким образом, что листовой продукт отрывается на соответствующей ослабленной линии. По мере того как листовой продукт выдается, радиальная протяженность рулона 22 листовых продуктов будет постепенно уменьшаться. То есть, расстояние, которое ультразвуковой луч проходит от ультразвукового передатчика 27 до ультразвукового приемника 28, постоянно увеличивается из состояния, когда рулон 22 является неиспользованным, в состояние низкого содержания продуктов, когда рулон 22 почти, по существу, использован. Это изменение радиального расстояния в листовом продукте 22 определяется посредством процесса ультразвукового датчика, из определения расстояния, пройденного от ультразвукового передатчика 27 до отражения от окружной поверхности рулона 22 обратно к ультразвуковому приемнику 28, таким образом, чтобы получить количественную индикацию уровня листового продукта, содержащегося в диспенсере 20.
Как и ранее, ультразвуковой датчик 21 может быть выполнен для определения состояния низкого содержания продуктов посредством сравнения уровня продуктов в диспенсере, который определяется ультразвуковым датчиком 21, с пороговой величиной. Ультразвуковой датчик может находиться во взаимодействии с индикатором низкого содержания продуктов, таким как СИД, для индикации состояния низкого содержания продуктов. В качестве альтернативы или дополнительно, состояние низкого содержания продуктов может передаваться на внешний вычислительный блок, такой как устройство мобильной связи обслуживающего работника или вычислительный блок обслуживающего офиса, который включает в себя интерфейс для сообщения предупреждения о низком содержании продуктов обслуживающему работнику. Предпочтительно, устройство передачи данных диспенсера 20 выполнено с возможностью сообщения данных об уровне содержания продуктов, которые определяются ультразвуковым датчиком 21, локальному процессорному блоку или внешнему процессорному блоку, как описано ниже. Предупреждение о необходимости обслуживания затем может определяться локальным процессорным блоком или внешним процессорным блоком.
На фиг. 3 раскрыт туалет 40, включающий обычные принадлежности, такие как мусорные корзины 41, 42, раковины 43, краны 44 для раковин, зеркала 45 и пол 46 туалета. Также в туалете 40 предусмотрен диспенсер 47 бумажных полотенец, в котором бумажные полотенца расположены в форме стопки. Рассмотрение, данное выше относительно диспенсера 1 бумажных полотенец, таким образом, является применимым к диспенсеру 47 бумажных полотенец. Также показан диспенсер 48 мыла для выдачи мыла у раковин 43, 44, таким образом пользователь может вымыть свои руки. Пользователь затем перейдет к диспенсеру 47 бумажных полотенец и извлечет одно или более бумажных полотенец, чтобы высушить руки.
Дополнительно или в качестве альтернативы диспенсеру 47 бумажных полотенец, может быть предусмотрен диспенсер туалетной бумаги, как описано выше относительно диспенсера 20 фигуры 2. Более того, диспенсер 47 бумажных полотенец может необязательно использовать форму стопки, а может иметь полотенца для вытирания рук в форме рулона. Каждый из диспенсеров бумаги предпочтительно включает в себя ультразвуковой датчик уровня, выполненный, как описано относительно фиг. 1 и 2, соответствующим образом. Диспенсер 48 мыла также может включать в себя датчик уровня мыла. Традиционный датчик уровня может применяться для определения уровня мыла в диспенсере 48. Каждый из диспенсеров 47, 48 содержит средство передачи данных для сообщения данных об уровне и возможно другой информации о диспенсере локальному процессорному блоку 49.
Локальный процессорный блок 49 показан размещенным на стене туалета 40, но он также может размещаться на или выше потолка туалета 40, или в соседней комнате. Средство передачи данных диспенсеров 47, 48 предпочтительно беспроводным образом сообщает данные локальному процессорному блоку 49. Средство передачи данных диспенсеров 47, 48 может питаться от аккумуляторной батареи или питаться через фиксированную жесткую разводку. Так или иначе, но особенно в случае питания от аккумуляторной батареи, расстояние, на которое средство передачи данных может сообщать данные, может быть относительно ограниченным, тем самым требуя, чтобы локальный процессорный блок 49 располагался локально. Локальный процессорный блок, таким образом, может описываться как предусмотренный в области охвата передачи данных для диспенсеров 47, 48 продуктов. Локальный процессорный блок и область охвата будут рассмотрены более подробно ниже в контексте системы туалетов, показанной на фиг. 4.
Один конкретный аспект локального процессорного блока 49 заключается в том, что он может быть соединен с интранетом или интернетом и может представлять веб-страницу, доступную через интранет или интернет посредством компьютера с соответствующими правами безопасности, таким образом может осуществляться мониторинг уровней содержания продуктов в диспенсерах 47, 48, и операции обслуживания могут проводиться на основании этого уровня содержания продуктов. Локальный процессорный блок 49 может взаимодействовать непосредственно с обслуживающим компьютером или мобильным устройством обслуживающего работника для отправки информации об уровне содержания продуктов и, в частности, предупреждений о низком содержании продуктов, таким образом обслуживающий работник информируется о необходимости операции повторной заправки продуктов.
Диспенсеры 47, 48 могут быть оснащены дополнительными датчиками, такими как датчики застревания продуктов или датчики определения факта вскрытия корпуса, и эти дополнительные датчики также могут находиться во взаимодействии с локальным процессорным блоком 49, чтобы позволить локальному процессорному блоку 49 обращаться к обслуживающему работнику для решения каких-либо проблем, следующих от дополнительных датчиков.
На фиг. 4 показана система туалетов, содержащая первый и второй локальные процессорные блоки (ЛПБи) ЛПБ 1, ЛПБ 2, каждый из которых находится во взаимодействии с системой диспенсеров и системой датчиков прохода, распределенных по первому и второму туалетам в соответствующих областях охвата ЛПБов. Первая область охвата для ЛПБ 1 может быть задана диспенсерами, которые находятся в пределах границы беспроводной связи первого локального процессорного блока ЛПБ 1. Аналогичным образом, вторая область охвата может быть задана диспенсерами в соответствующих туалетах, которые способны взаимодействовать со вторым локальным процессорным блоком ЛПБ 2.
На фиг. 4 показано, что первый туалет в первой области охвата включает три диспенсера продуктов, диспенсер 1, диспенсер 2, диспенсер 3 и датчик прохода, и второй туалет включает первое, второй и третий диспенсер, диспенсер 1, диспенсер 2, диспенсер 3, а также датчик прохода. Вторая область охвата, подобным образом, находится во взаимодействии с первым и вторым туалетами, имеющими аналогичные диспенсеры и датчики прохода. В альтернативе, первый или второй локальный процессорный блок может находиться во взаимодействии с диспенсерами продуктов более, чем в двух туалетах, или с диспенсерами и датчиком прохода только в одном туалете.
Локальные процессорные блоки служат для сбора данных от диспенсеров продуктов, с которыми они находятся во взаимодействии. В вышеприведенном, взаимодействие описывается как беспроводное, но оно в равной степени может осуществляться путем проводного соединения. Диспенсеры включают в себя средство передачи данных, которое способно отправлять данные от соответствующего диспенсера на локальный процессорный блок. Данные от каждого диспенсера будут по меньшей мере включать информацию об уровне содержания продуктов и для по меньшей мере одного из диспенсеров, эта информация о продуктах будет получена посредством ультразвукового датчика уровня, как описано выше. Датчик уровня содержания продуктов предпочтительно представляет собой ультразвуковой датчик уровня для каждого из диспенсеров бумаги во взаимодействии с локальным процессорным блоком. Один или более из диспенсеров бумаги или мыла может использовать более традиционный датчик уровня содержания продуктов, где это удобно. Диспенсер мыльных продуктов может включать в себя известный тип датчика уровня мыла, тогда как такой или каждый диспенсер бумаги во взаимодействии с локальным процессорным блоком может включать в себя ультразвуковой датчик уровня содержания продуктов в соответствии с настоящим изобретением.
Предполагается, что диспенсеры фиг. 4 могут выбираться из по меньшей мере одного из диспенсера мыла, диспенсера бумажных полотенец, диспенсера туалетной бумаги, причем бумажные полотенца могут быть предусмотрены в диспенсере бумажных полотенец в стопке и/или диспенсере бумажных полотенец рулонного типа. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 4, предполагается, что первый, второй и третий диспенсер для каждого туалета, соответственно, представляют собой диспенсеры мыла, диспенсеры туалетной бумаги и диспенсеры бумажных полотенец.
Датчик прохода в каждом туалете может быть предусмотрен множеством способов, например посредством триггерного датчика, приводимого в действие открыванием двери в туалет, датчика движения, приводимого в действие движением в туалете, и светочувствительного датчика, приводимого в действие включением освещения в туалете.
Локальные процессорные блоки обеспечивают относительно локальную сеть связи с диспенсерами продуктов в пределах соответствующей области охвата. Задачей локального процессорного блока является сбор полученных данных, включая данные об использовании туалета от датчика прохода и данные об уровне содержания продуктов от одного или более диспенсеров продуктов, и сообщение этой информации на внешний процессорный блок ВПБ. Внешний процессорный блок показан во взаимодействии с первым и вторым локальными процессорными блоками ЛПБ 1, ЛПБ 2, но может находиться во взаимодействии с бόльшим количеством. Связь между локальными процессорными блоками и внешним процессорным блоком обычно осуществляется в более широком диапазоне, чем связь между диспенсерами продуктов и датчиками прохода и локальным процессорным блоком. Это обеспечено, так как локальные процессорные блоки будут обычно иметь фиксированную жесткую разводку для питания, тогда как диспенсеры продуктов могут питаться от аккумуляторной батареи.
Внешний процессорный блок собирает данные об уровне содержания продуктов и данные об использовании, отправляемые от локальных процессорных блоков, и обеспечивает несколько полезных функций. Внешний процессорный блок может использоваться для обеспечения статистических данных об уровнях содержания продуктов по сравнению с использованием туалета, что может иметь интерес для поставщиков, производителей и дистрибьюторов. В частности, данные, полученные от локального процессорного блока, предпочтительно выделяются между областями охвата, туалетами и/или конкретными диспенсерами. Является предпочтительным, что данные, полученные от локального процессорного блока, по меньшей мере идентифицируют тип диспенсера продуктов (т.е. диспенсера мыла, диспенсера бумажных полотенец, диспенсера туалетной бумаги и т.д.).
В альтернативе тому, что показано на фиг. 4, диспенсеры различных туалетов могут находиться во взаимодействии непосредственно с внешним процессорным блоком без прохождения через локальные процессорные блоки через посредство телекоммуникационной сети.
Информация, полученная внешним процессорным блоком, может храниться в базе данных, как показано на фиг. 4, тем самым обеспечивая накопление статистики, выполнение анализов уровней содержания продуктов диспенсеров и использования туалетов.
В другой функции внешнего процессорного блока, внешний процессорный блок находится во взаимодействии с системой мониторинга и заказа запасов СМЗЗ таким образом, что за уровнями запасов в диспенсерах и на складах, снабжающих диспенсеры, может осуществляться мониторинг, и новый продукт может доставляться на склады по мере необходимости в соответствии с системой мониторинга и заказа запасов. База данных, обеспечивающая возможность анализа статистической информации об уровне содержания продуктов, может находиться во взаимодействии с системой мониторинга и заказа запасов, обеспечивая возможность осуществления прогнозного заказа запасов на основе предыдущих требований в продуктах для конкретного туалета, возможно принимая во внимание информацию об использовании для этого туалета.
Информация, отправляемая от диспенсеров через локальные процессорные блоки, может позволять внешнему процессорному блоку определять, когда картридж или запасной блок новых продуктов был вставлен в диспенсер, тем самым позволяя системе мониторинга и заказа запасов дебетовать соответствующий уровень запасов, связанный с диспенсером. Система мониторинга и заказа запасов может использовать эту информацию о запасах, чтобы знать, когда заказать или доставлена новая партия продуктов одного или более типов продукта (например, мыло, бумажные полотенца, туалетная бумага и т.д.). Система мониторинга и заказа запасов может быть частью системы снабжения или по меньшей мере доступной для системы снабжения таким образом, что снабжение способно автоматически доставлять требуемый продукт, запасы которого являются низкими, для конкретного заказчика, а также иметь доступ к статистической информации об использовании туалета и уровне содержания продуктов для одного или более заказчиков, что будет ценным для службы по работе с заказчиками и целей обслуживания заказчиков.
Другая полезная функция внешнего процессорного блока заключается в том, что он находится во взаимодействии с обслуживающим компьютером и/или устройством мобильной связи (таким как карманный персональный компьютер (КПК), сотовый телефон или тому подобное). Обслуживающий компьютер также может представлять собой менее мобильную машину, такую как настольный компьютер или ноутбук, установленный в офисе обслуживающего персонала. Внешний процессорный блок выполнен с возможностью отправки предупреждений о необходимости обслуживания на обслуживающий компьютер, указывающих, что конкретный туалет требует операции обслуживания, на основании уровня содержания продуктов одного или более диспенсеров в этом туалете, и возможно также может идентифицировать конкретный диспенсер, который требует операции обслуживания (т.е. повторной заправки продуктов). Диспенсеры также могут быть выполнены с возможностью сообщения всех состояний, например определение факта вскрытия диспенсера или застревание продуктов, которые могут сообщаться, на внешний процессорный блок через посредство локального процессорного блока и затем дальше на обслуживающий компьютер или обслуживающее телекоммуникационное устройство таким образом, что обслуживающий работник может решить проблему.
Конкретный предпочтительный признак ультразвукового датчика уровня настоящего изобретения заключается в том, что он обеспечивает возможность сообщения данных на внешний процессорный блок, возможно через посредство локального процессорного блока, указывающих количественный уровень содержания продукта в диспенсере, нежели чем просто бинарное предупреждение о низком содержании продуктов или достаточном уровне содержания продуктов. Количественный анализ сделан возможным, так как расстояние, которое проходит ультразвуковой луч, соответствует непосредственно количественному уровню содержания продуктов. Этот количественный уровень содержания продуктов является полезным для статистических целей в статистической базе данных, а также для точного мониторинга и заказа запасов в системе мониторинга и заказа запасов и даже позволяет более точно планировать по времени операции обслуживания. Например, внешний процессорный блок может сообщать на обслуживающий компьютер или обслуживающее телекоммуникационное устройство, что диспенсер 1 в туалете 1 заполнен на 50%, диспенсер 2 заполнен на 25% и диспенсер 3 заполнен на 40%. Обслуживающий компьютер внешнего процессорного блока может быть способным сравнивать эти значения с соответствующими значениями для второго туалета и определять, возможно на основании среднего уровня заполнения диспенсеров, который из первого и второго туалетов имеет больший приоритет операции обслуживания.
Локальные процессорные блоки или внешний процессорный блок могут быть доступными через посредство страницы интернет или страницы интранет таким образом, что уровни содержания продуктов в каждом из диспенсеров могут контролироваться. Если это имеет место, обслуживающий компьютер был бы способным получить доступ к этой веб-странице, делая отправку предупреждений о низком содержании продуктов от внешнего процессорного блока менее необходимой. Более того, обслуживающий компьютер может автоматически осуществлять мониторинг уровней содержания продуктов, сообщенных на веб-странице, и, таким образом, отправлять обслуживающему работнику задания на обслуживание на основании этой информации на устройство мобильной связи обслуживающего работника. Система снабжения также может иметь возможность получить доступ к этой веб-странице, тем самым позволяя системе снабжения осуществлять мониторинг информации о продуктах для целей доставки запасов.
В вышеприведенном система мониторинга и заказа запасов описана как часть системы снабжения или по меньшей мере во взаимодействии с системой снабжения. Однако она может быть частью клиентской системы, в случае чего запасы заказываются автоматически посредством сообщения системе поставщика, нежели чем запасы автоматически доставляются, используя систему мониторинга и заказа запасов системы снабжения.
Могут быть предусмотрены различные альтернативы вышераскрытым вариантам осуществления, которые подпадают под объем заявленного изобретения.
Например, на фиг. 1 и 2 настоящего изобретения, ультразвуковой луч отражается непосредственно от поверхности полотна листового продукта. Это является предпочтительной конфигурацией, так как она обеспечивает возможность воплощения ультразвукового датчика уровня в различных таких диспенсерах с минимальными модификациями. Однако, можно предположить, что может быть предусмотрена поверхность, которая поджимается к верхней части стопки 3, фиг. 1, таким образом, что она перемещается от ультразвукового датчика 11 уровня по мере исчерпания стопки 3, или подвижный рычаг может поджиматься к внешней окружной поверхности рулонного продукта 22 таким образом, что он перемещается радиально внутрь по мере исчерпания рулона 22, и луч может отражаться от этой поверхности. Это может быть полезным, если поверхность предусмотрена в виде особенно отражающей поверхности для отражения ультразвуковой энергии, например по сравнению с бумажным полотном.
В вариантах осуществления, фиг. 1, детектируется первое эхо ультразвуковой энергии. То есть, луч проходит к и от стопки или рулонного продукта, и определения расстояний выполняются на основании этого первого эха. Альтернативой этому было бы детектирование отражений ультразвукового луча большего порядка, таким образом лучу необходимо пройти несколько циклов к и от стопки, и процессор определяет данные касательно расстояния, пройденного от этого отражения большего порядка. Такой вариант осуществления не является предпочтительным, так как сила отраженного ультразвукового сигнала будет уменьшаться для каждого прохода к и от выдаваемого продукта. Однако, вариант осуществления с множеством путей прохождения может быть полезным, так как общий путь прохождения будет кратно больше длины расстояния к и от выдаваемого продукта, где это дополнительное время прохода может обеспечивать вычисление уровня содержания продуктов с пониженной погрешностью.
В данном варианте осуществления используется способ времени прохода, заключающийся в том, что время между сигналом возбуждения и сигналом детектирования отражения берется и коррелируется до уровня содержания продуктов, имеющегося в диспенсере. Известны другие алгоритмы, например алгоритм сдвига по фазе, посредством которого разница между фазой излученного луча и фазой отраженного луча является коррелируемой до расстояния, пройденного лучом, тем самым соответствуя уровню содержания продуктов, имеющемуся в диспенсере.