單紅外發(fā)射器容器檢測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)總體上涉及具有單紅外發(fā)射器的容器檢測(cè)器，并且更具體地，涉及具有用于分配水和冰中至少之一的分配器的制冷電器的單紅外發(fā)射器容器檢測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]包括具有凹部的柜和用于分配水和冰中至少之一的分配器的制冷電器在本領(lǐng)域中是已知的。還已知的是橫跨凹部的開(kāi)口將單紅外(IR)發(fā)光二極管(LED)發(fā)射器與單IR檢測(cè)器對(duì)準(zhǔn)且配對(duì)，以用于檢測(cè)諸如飲水杯這樣的容器的存在。
[0003]美國(guó)專利N0.7，677，053公開(kāi)了一種具有橫跨凹部的開(kāi)口彼此對(duì)準(zhǔn)且配對(duì)的單IRLED發(fā)射器和檢測(cè)器的檢測(cè)系統(tǒng)。美國(guó)專利N0.7，673，661公開(kāi)了一種采用橫跨凹部的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)且配對(duì)的多個(gè)IR發(fā)射器和檢測(cè)器的陣列的檢測(cè)系統(tǒng)。美國(guó)專利N0.7，028，725公開(kāi)了一種具有對(duì)準(zhǔn)且配對(duì)的IR LED發(fā)射器和檢測(cè)器的檢測(cè)系統(tǒng)，其中發(fā)射器/檢測(cè)器對(duì)被布置成使得來(lái)自發(fā)射器的輻射在凹部的開(kāi)口中的一點(diǎn)相交。
[0004]如IR檢測(cè)系統(tǒng)所常見(jiàn)的，檢測(cè)元件可能隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)故障。因此，使用IR發(fā)射器/檢測(cè)器對(duì)進(jìn)行檢測(cè)的大多數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)采用多個(gè)發(fā)射器/檢測(cè)器對(duì)，以在檢測(cè)元件之一出故障的情況下保持控制裝置不會(huì)意外地分配液體或冰。然而，這需要至控制裝置中的若干個(gè)輸入/輸出線。此外，具有增加的數(shù)量的檢測(cè)元件的設(shè)計(jì)需要更大的功率。這對(duì)于使用多個(gè)發(fā)射器的設(shè)計(jì)尤其如此，這是因?yàn)闄z測(cè)電路系統(tǒng)中的大多數(shù)功率被用于給發(fā)光元件供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制冷電器，該制冷電器具有形成外殼的柜，用于向外殼的外部分配水和冰中至少之一的分配器以及容器檢測(cè)器。容器檢測(cè)器包括紅外發(fā)射器、第一紅外檢測(cè)器和第二紅外檢測(cè)器。紅外發(fā)射器發(fā)射具有發(fā)散角的輻射，并且第一紅外檢測(cè)器和第二紅外檢測(cè)器兩者接收由紅外發(fā)射器發(fā)射的輻射。第一紅外檢測(cè)器被布置成比第二紅外檢測(cè)器更靠近柜的前表面。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制冷電器，該制冷電器具有形成外殼的柜，用于向外殼的外部分配水和冰中至少之一的分配器，容器檢測(cè)器以及控制單元。容器檢測(cè)器包括紅外發(fā)射器、第一紅外檢測(cè)器和第二紅外檢測(cè)器。紅外發(fā)射器發(fā)射具有發(fā)散角的輻射，并且第一紅外檢測(cè)器和第二紅外檢測(cè)器兩者接收由紅外發(fā)射器發(fā)射的輻射。控制單元存儲(chǔ)最小流逝時(shí)間，檢測(cè)由第一紅外檢測(cè)器檢測(cè)的第一輻射水平的第一減小以及檢測(cè)由第二紅外檢測(cè)器檢測(cè)的第二輻射水平的第二減小，確定第一減小與第二減小之間的流逝時(shí)間，以及基于流逝時(shí)間大于最小流逝時(shí)間而向分配器發(fā)送分配信號(hào)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種控制制冷電器中的分配器的方法，該制冷電器包括用于選擇性地分配水和冰中至少之一的分配器。該方法包括下述步驟:從紅外發(fā)射器發(fā)射具有發(fā)散角的輻射，利用布置在輻射的可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的第一紅外檢測(cè)器檢測(cè)來(lái)自紅外發(fā)射器的第一輻射水平，利用布置在輻射的可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的第二紅外檢測(cè)器檢測(cè)來(lái)自紅外發(fā)射器的第二輻射水平，確定由第一檢測(cè)器檢測(cè)的輻射水平的第一減小，確定由第二檢測(cè)器檢測(cè)的輻射水平的第二減小，確定第一減小與第二減小之間的流逝時(shí)間，比較流逝時(shí)間與最小流逝時(shí)間，以及僅當(dāng)流逝時(shí)間大于最小流逝時(shí)間時(shí)，從分配器分配冰和水中至少之一Ο
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是具有用于分配水和/或冰的凹部的制冷電器的正視圖；
[0009]圖2是凹部的俯視圖；
[0010]圖3是在容器被部分地插入到凹部中的情況下的凹部的俯視圖；
[0011]圖4是在容器被完全插入到凹部中的情況下的凹部的俯視圖；
[0012]圖5(a)是IR LED輸出信號(hào)的波形圖；
[0013]圖5(b)是IR檢測(cè)器信號(hào)的波形圖；
[0014]圖5(c)是在環(huán)境光干擾的情況下的IR檢測(cè)器信號(hào)的波形圖；
[0015]圖5(d)是在環(huán)境光干擾以及容器被插在發(fā)射器與檢測(cè)器之間的情況下的IR檢測(cè)器信號(hào)的波形圖；
[0016]圖5(e)是在環(huán)境光干擾以及備選的容器被插在發(fā)射器與檢測(cè)器之間的情況下的IR檢測(cè)器信號(hào)的波形圖；
[0017]圖6示出了 IR發(fā)射器電路的示意圖；
[0018]圖7不出了第一 IR檢測(cè)器電路的不意圖；
[0019]圖8示出了第二 IR檢測(cè)器電路的示意圖；。
[0020]圖9示出了用于控制制冷電器中的分配器的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元素。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，各個(gè)圖不一定針對(duì)每個(gè)圖按比例繪制，給定圖的內(nèi)部也不一定按比例繪制，并且特別地，為了有利于理解附圖，任意繪制部件的大小。在下面的描述中，出于解釋的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以徹底理解本發(fā)明。然而，顯而易見(jiàn)地，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。另外，本發(fā)明的其他實(shí)施方式是可能的，并且本發(fā)明能夠以除了上述方式以外的其他方式來(lái)被實(shí)施以及實(shí)現(xiàn)。用于描述本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)和措辭是用來(lái)促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的理解的，而不應(yīng)被視為限制。
[0022]參照?qǐng)D1，以家用冰箱10形式的制冷電器包括并排的冷凍柜和食物保鮮柜?；蛘?，冰箱可以是其中冷凍柜在食物保鮮柜上方的頂部安裝式冰箱或者其中冷凍柜在食物保鮮柜下方的底部安裝式冰箱。門(mén)11提供了用于進(jìn)入食物保鮮柜的裝置，以及門(mén)12提供了用于進(jìn)入冰箱10的冷凍柜的裝置。位于門(mén)12的表面或外部的大致中央處的是一般由20表示的凹部?？梢钥吹?，凹部20位于門(mén)12中。凹部具有直立壁14和底面15。直立壁14和底面15彼此基本上垂直。用于分配水和冰中至少之一的分配器16位于凹部20的上部。IRLED 21位于直立壁14的左部并且暴露于凹部20的開(kāi)口。第一 IR檢測(cè)器22位于直立壁14的右部并且暴露于凹部20的開(kāi)口。第二 IR檢測(cè)器23也位于直立壁14的右部并且相較于第一 IR檢測(cè)器22被設(shè)置在凹部20的更靠后的位置。第二 IR檢測(cè)器23還暴露于凹部20的開(kāi)口。在一個(gè)實(shí)施方式中，IR LED 21、第一 IR檢測(cè)器22以及第二 IR檢測(cè)器23位于距底面15基本上相同的距離處。第一 IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23被定位成接收從IRLED 21發(fā)射的輻射。IRLED 21、第一 IR檢測(cè)器22以及第二 IR檢測(cè)器23的其他位置是可能的。例如，IR LED 21可以位于直立壁14的右下部，而第一 IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23位于直立壁14的直立部的左上部。
[0023]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，包括控制單元50以用于經(jīng)由連接51控制IR LED 21，以及用于經(jīng)由連接52處理來(lái)自第一 IR檢測(cè)器22的信號(hào)和經(jīng)由連接53處理來(lái)自第二 IR檢測(cè)器23的信號(hào)。IR LED 21朝向第一 IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23的方向橫跨凹部20的開(kāi)口而發(fā)射輻射40。IR LED 21針對(duì)所發(fā)射的輻射具有發(fā)散角，這導(dǎo)致輻射40的錐形區(qū)域。第一IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23兩者被布置在輻射40的錐形區(qū)域內(nèi)以檢測(cè)輻射40。
[0024]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，用于容置所分配的水和/或冰的容器60被部分地插入到凹部20中。在該示例中，容器60是用防止IR輻射穿過(guò)容器的材料制成的。由于容器60僅被部分地插入，因此輻射41仍然能夠到達(dá)第二 IR檢測(cè)器23，而輻射42被阻斷而不能到達(dá)第一 IR檢測(cè)器22?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，容器60現(xiàn)在被完全插入到凹部20中。由于容器60被完全插入到凹部20中，因此所有輻射43被阻斷而不能到達(dá)第一 IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23兩者。
[0025]如上所述，控制單元50向IR LED 21發(fā)送控制信號(hào)并且對(duì)來(lái)自第一 IR檢測(cè)器22和第二 IR檢測(cè)器23的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理。控制單元50包括被編程以執(zhí)行信號(hào)控制和處理功能的微處理器。此外，控制單元50可以執(zhí)行其示例將在下文更詳細(xì)描述的額外操作，包括向用于分配水和/或冰的分配器發(fā)送分配信號(hào)、發(fā)送指示出故障的檢測(cè)元件的告警信號(hào)以及調(diào)整參考水平。
[0026]現(xiàn)在參照?qǐng)D5(a)至圖5(e)，示出了說(shuō)明在各種條件下的IR LED發(fā)射器21波形與IR檢測(cè)波形之間的關(guān)系的波形圖。圖5(a)表示IR LED發(fā)射器21的輸出波形，其由控制單元50調(diào)制以產(chǎn)生具有給定周期的方波。圖5(b)表示在其中傳輸和檢測(cè)不受任何形式的環(huán)境光干擾或者由于容器插入造成的中斷的時(shí)期內(nèi)的IR檢測(cè)波形。
[0027]圖5(c)至圖5(e)表示在IR傳輸受到環(huán)境光干擾的時(shí)間段內(nèi)的IR檢測(cè)波形。自然光和人工環(huán)境光會(huì)對(duì)IR傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。當(dāng)IR LED關(guān)閉時(shí)，通過(guò)IR檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)環(huán)境光干擾，環(huán)境光干擾導(dǎo)致檢測(cè)波形的最小幅度在IR LED關(guān)閉期間增大。因此，與圖5(b)比較，圖5(c)是由于環(huán)境光干擾而具有較低的絕對(duì)幅度的IR檢測(cè)波形。由于在家里很可能發(fā)生來(lái)自環(huán)境光的干擾，因此可以設(shè)置參考水平70，以使得分配器16獨(dú)立于環(huán)境照明條件而操作。如果控制單元50被設(shè)置為僅當(dāng)波形的絕對(duì)幅度下降至參考水平70以下時(shí)觸發(fā)分配器16，那么環(huán)境照明條件將不會(huì)導(dǎo)致分配器意外地分配液體或冰。
[0028]圖5 (d)表示在由完全阻斷輻射的材料制成的容器60被插在IR LED與IR檢測(cè)器之間從而阻斷輻射使其不能到達(dá)IR檢測(cè)器的時(shí)間段內(nèi)的IR檢測(cè)波形。容器60的插入導(dǎo)致波形的絕對(duì)幅度下降至參考水平70以下。根據(jù)環(huán)境照明條件，即使來(lái)自IR LED的IR輻射被容器60完全阻斷，但是仍然可以由IR檢測(cè)器檢測(cè)到環(huán)境光干擾。然而，并非所有的容器都是由完全阻斷IR輻射使其不能到達(dá)IR檢測(cè)器的材料制成的。一些容器僅衰減IR輻射，從而即使當(dāng)容器被完全插入凹部20中時(shí)，IR檢測(cè)器也將檢測(cè)到從IR LED發(fā)射器發(fā)射的衰減的輻射水平。影響IR輻射衰減量的因素包括容器厚度、顏色和材料。圖5(e)表示在備選的容器被完全插入凹部20中的時(shí)間段內(nèi)的波形，其中該備選容器是由僅衰減輻射而不是完全阻斷輻射的材料制成的。如從圖5(e)中可以看出的那樣，能夠設(shè)置參考水平70來(lái)補(bǔ)