單紅外發射器容器檢測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及具有單紅外發射器的容器檢測器，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射器容器檢測器。
【背景技術】
[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域中是已知的。還已知的是橫跨凹部的開口將單紅外(IR)發光二極管(LED)發射器與單IR檢測器對準且配對，以用于檢測諸如飲水杯這樣的容器的存在。
[0003]美國專利N0.7，677，053公開了一種具有橫跨凹部的開口彼此對準且配對的單IRLED發射器和檢測器的檢測系統。美國專利N0.7，673，661公開了一種采用橫跨凹部的開口對準且配對的多個IR發射器和檢測器的陣列的檢測系統。美國專利N0.7，028，725公開了一種具有對準且配對的IR LED發射器和檢測器的檢測系統，其中發射器/檢測器對被布置成使得來自發射器的輻射在凹部的開口中的一點相交。
[0004]如IR檢測系統所常見的，檢測元件可能隨著時間的推移而出現故障。因此，使用IR發射器/檢測器對進行檢測的大多數檢測系統采用多個發射器/檢測器對，以在檢測元件之一出故障的情況下保持控制裝置不會意外地分配液體或冰。然而，這需要至控制裝置中的若干個輸入/輸出線。此外，具有增加的數量的檢測元件的設計需要更大的功率。這對于使用多個發射器的設計尤其如此，這是因為檢測電路系統中的大多數功率被用于給發光元件供電。
【發明內容】
[0005]根據本發明的一個方面，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器。容器檢測器包括紅外發射器、第一紅外檢測器和第二紅外檢測器。紅外發射器發射具有發散角的輻射，并且第一紅外檢測器和第二紅外檢測器兩者接收由紅外發射器發射的輻射。第一紅外檢測器被布置成比第二紅外檢測器更靠近柜的前表面。
[0006]根據本發明的另一方面，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，容器檢測器以及控制單元。容器檢測器包括紅外發射器、第一紅外檢測器和第二紅外檢測器。紅外發射器發射具有發散角的輻射，并且第一紅外檢測器和第二紅外檢測器兩者接收由紅外發射器發射的輻射。控制單元存儲最小流逝時間，檢測由第一紅外檢測器檢測的第一輻射水平的第一減小以及檢測由第二紅外檢測器檢測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間，以及基于流逝時間大于最小流逝時間而向分配器發送分配信號。
[0007]根據本發明的另一方面，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:從紅外發射器發射具有發散角的輻射，利用布置在輻射的可檢測區域內的第一紅外檢測器檢測來自紅外發射器的第一輻射水平，利用布置在輻射的可檢測區域內的第二紅外檢測器檢測來自紅外發射器的第二輻射水平，確定由第一檢測器檢測的輻射水平的第一減小，確定由第二檢測器檢測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間，比較流逝時間與最小流逝時間，以及僅當流逝時間大于最小流逝時間時，從分配器分配冰和水中至少之一Ο
【附圖說明】
[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輸出信號的波形圖；
[0013]圖5(b)是IR檢測器信號的波形圖；
[0014]圖5(c)是在環境光干擾的情況下的IR檢測器信號的波形圖；
[0015]圖5(d)是在環境光干擾以及容器被插在發射器與檢測器之間的情況下的IR檢測器信號的波形圖；
[0016]圖5(e)是在環境光干擾以及備選的容器被插在發射器與檢測器之間的情況下的IR檢測器信號的波形圖；
[0017]圖6示出了 IR發射器電路的示意圖；
[0018]圖7不出了第一 IR檢測器電路的不意圖；
[0019]圖8示出了第二 IR檢測器電路的示意圖；。
[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。
【具體實施方式】
[0021]現在將參照附圖描述本發明，其中相同的附圖標記始終表示相同的元素。應當認識到，各個圖不一定針對每個圖按比例繪制，給定圖的內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，闡述了許多具體細節以徹底理解本發明。然而，顯而易見地，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。另外，本發明的其他實施方式是可能的，并且本發明能夠以除了上述方式以外的其他方式來被實施以及實現。用于描述本發明的術語和措辭是用來促進對本發明的理解的，而不應被視為限制。
[0022]參照圖1，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。或者，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11提供了用于進入食物保鮮柜的裝置，以及門12提供了用于進入冰箱10的冷凍柜的裝置。位于門12的表面或外部的大致中央處的是一般由20表示的凹部。可以看到，凹部20位于門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的開口。第一 IR檢測器22位于直立壁14的右部并且暴露于凹部20的開口。第二 IR檢測器23也位于直立壁14的右部并且相較于第一 IR檢測器22被設置在凹部20的更靠后的位置。第二 IR檢測器23還暴露于凹部20的開口。在一個實施方式中，IR LED 21、第一 IR檢測器22以及第二 IR檢測器23位于距底面15基本上相同的距離處。第一 IR檢測器22和第二 IR檢測器23被定位成接收從IRLED 21發射的輻射。IRLED 21、第一 IR檢測器22以及第二 IR檢測器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檢測器22和第二 IR檢測器23位于直立壁14的直立部的左上部。
[0023]現在參照圖2，包括控制單元50以用于經由連接51控制IR LED 21，以及用于經由連接52處理來自第一 IR檢測器22的信號和經由連接53處理來自第二 IR檢測器23的信號。IR LED 21朝向第一 IR檢測器22和第二 IR檢測器23的方向橫跨凹部20的開口而發射輻射40。IR LED 21針對所發射的輻射具有發散角，這導致輻射40的錐形區域。第一IR檢測器22和第二 IR檢測器23兩者被布置在輻射40的錐形區域內以檢測輻射40。
[0024]現在參照圖3，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仍然能夠到達第二 IR檢測器23，而輻射42被阻斷而不能到達第一 IR檢測器22。現在參照圖4，容器60現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被阻斷而不能到達第一 IR檢測器22和第二 IR檢測器23兩者。
[0025]如上所述，控制單元50向IR LED 21發送控制信號并且對來自第一 IR檢測器22和第二 IR檢測器23的檢測信號進行處理。控制單元50包括被編程以執行信號控制和處理功能的微處理器。此外，控制單元50可以執行其示例將在下文更詳細描述的額外操作，包括向用于分配水和/或冰的分配器發送分配信號、發送指示出故障的檢測元件的告警信號以及調整參考水平。
[0026]現在參照圖5(a)至圖5(e)，示出了說明在各種條件下的IR LED發射器21波形與IR檢測波形之間的關系的波形圖。圖5(a)表示IR LED發射器21的輸出波形，其由控制單元50調制以產生具有給定周期的方波。圖5(b)表示在其中傳輸和檢測不受任何形式的環境光干擾或者由于容器插入造成的中斷的時期內的IR檢測波形。
[0027]圖5(c)至圖5(e)表示在IR傳輸受到環境光干擾的時間段內的IR檢測波形。自然光和人工環境光會對IR傳輸系統產生干擾。當IR LED關閉時，通過IR檢測器來檢測環境光干擾，環境光干擾導致檢測波形的最小幅度在IR LED關閉期間增大。因此，與圖5(b)比較，圖5(c)是由于環境光干擾而具有較低的絕對幅度的IR檢測波形。由于在家里很可能發生來自環境光的干擾，因此可以設置參考水平70，以使得分配器16獨立于環境照明條件而操作。如果控制單元50被設置為僅當波形的絕對幅度下降至參考水平70以下時觸發分配器16，那么環境照明條件將不會導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檢測器之間從而阻斷輻射使其不能到達IR檢測器的時間段內的IR檢測波形。容器60的插入導致波形的絕對幅度下降至參考水平70以下。根據環境照明條件，即使來自IR LED的IR輻射被容器60完全阻斷，但是仍然可以由IR檢測器檢測到環境光干擾。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IR檢測器的材料制成的。一些容器僅衰減IR輻射，從而即使當容器被完全插入凹部20中時，IR檢測器也將檢測到從IR LED發射器發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中的時間段內的波形，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，能夠設置參考水平70來補