(57)【要約】      （修正有）【課題】交換可能な詰替補給容器から提供されるソープのような供給材の自動的供出を可能にするディスペンサシステムを有線の電力供給が不可能な広範囲の箇所に、電池の交換の必要なく設置する。【解決手段】ワイヤレス給電式ディスペンサシステムは、離れて位置する電力送信モジュールから送信されたワイヤレス電力信号を受信するように構成された電力受信部を有する。受信されたワイヤレス電力信号は、ディスペンサによって、コントローラおよびポンプに電力を供給するために用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
詰替補給容器から供給材を小出しする、ワイヤレス給電式ディスペンサであって、
流体連通状態に前記詰替補給容器と連結するよう適合されたポンプと、
電力受信器と、
前記ポンプおよび前記電力受信器に接続されたコントローラと、
前記コントローラに接続されたアクチュエータとを備えた
ディスペンサと、
ワイヤレス電力信号を生成する電力送信モジュールとを備え、
前記電力受信器により前記ワイヤレス電力信号を受信すると、前記アクチュエータが作動されたときに前記ポンプが前記詰替補給容器から前記供給材を小出しするように前記コントローラに電力が供給されるディスペンサ。
【請求項２】
前記電力送信モジュールが、ＡＣ（交流）電力を前記ワイヤレス電力信号に変換する、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項３】
前記電力送信モジュールが、保持する電池から前記ワイヤレス電力信号を生成する、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項４】
前記電力受信器が、前記ワイヤレス電力信号をＤＣ（直流）電力に変換する、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項５】
前記電力送信モジュールおよび前記電力受信器が、別個の筺体内で保持される、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項６】
さらに前記電力受信器および前記コントローラに接続された持ち運び可能な電源を備え、前記ワイヤレス電力信号が前記持ち運び可能な電源を充電する、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項７】
前記電力送信モジュールが、前記持ち運び可能な電源が充電されたときに前記ワイヤレス電力信号の送信を止め、前記持ち運び可能な電源の充電が予め定められた値を下回ったときに前記ワイヤレス電力信号の送信を再開する、請求項５に記載のディスペンサ。
【請求項８】
前記アクチュエータが手感知センサを備える、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項９】
前記ワイヤレス電力信号が、ＲＦ（無線周波数）信号、赤外線信号、エバネセント波結合信号、誘導結合信号、誘導結合信号および容量結合信号からなる群から選択される１つの信号タイプを含む、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１０】
前記電力送信モジュールが、少なくとも１つの他の送信された信号との干渉を防ぐ前記電力送信信号の形式を定める、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１１】
さらに、前記ワイヤレス電力信号の強度を測定する、前記コントローラに接続された設置位置指示器を備える、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１２】
前記電力送信モジュールが、ワイヤレス通信基地局を備える、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１３】
前記電力送信モジュールが、ワイヤレス通信ネットワークを備える、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１４】
前記電力送信モジュールが、持ち運び可能なモジュール電源を有する、請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項１５】
前記電力送信モジュールと前記電力受信器が、別個の筺体内に保持される、請求項１４に記載のディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年３月１７日出願の、米国仮出願シリアル番号第６１／１６０，７７８号に対する優先権を主張する。本明細書中、同出願を参考のため援用する。
【０００２】
本発明は、一般的にソープなどの様々な種類の供給材のためのディスペンサのような据付器具・設備に関する。特に本発明は、少なくとも部分的にワイヤレスで給電される据付器具・設備に関する。とりわけ本発明は、施設電源からの電力を、少なくとも部分的に据付器具・設備に電力を供給するワイヤレス電力信号へ変換する電力送信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
ソープディスペンサおよび自動水洗トイレのような、建物や施設内に設置される多くの据付器具・設備は、自動機能に電力を供給する電源を必要とする。例えば、様々な供給材や物品を小出しするのに用いられるディスペンサは、一般的に持ち運び可能な装置として構成され、それにより、小出しした供給材や物品の入手が必要な多くの箇所に容易に設置することが可能になる。また、多くのディスペンサは自動機能を備えており、よって、操作のために電力を必要とする。例えば、自動化された非接触ソープディスペンサの場合、ＩＲ（赤外線）センサや他の手感知システムでユーザの手を感知すると、ソープが自動的に小出しされる。そういった自動操作のため、ディスペンサに電力を供給するよう、いくつかのディスペンサは壁の電気コンセントのような有線の電源を使用する。しかし、これはディスペンサの設置を電気コンセントに届く箇所に限定し、よって、ディスペンサが小出しする供給材や物品が必要な様々な区域にディスペンサを設置する妨げとなる。さらに、有線電源を使用するディスペンサは、ディスペンサから電源に延びる電線が目障りで美観を損ねる。
【０００４】
これらの欠点を解消し、自動化されたディスペンサを所望のいずれの箇所にも設置可能にするため、自動化されたディスペンサは電池のような持ち運び可能な電源を使用して操作できるよう考案されてきた。しかしながら、そういった電池の交換と廃棄は費用がかかり、一般的には、環境保護のために持続可能なエネルギーによる解決を進展させる設備を採用する、という現在の目標に合致しない。従って、交換可能で使い捨ての電池以外の代替的な電源を利用するディスペンサを開発する努力がなされてきた。
【０００５】
従って、電力信号により電力が供給され、それによりディスペンサを様々な箇所に設置する可能性を高め、一方でディスペンサ内の電池を交換する必要をも減少させる、ワイヤレス給電式ディスペンサへのニーズがある。また、電力送信モジュールから送信されたワイヤレス電力信号を受信する電力受信部を有する、ワイヤレス給電式ディスペンサへのニーズがある。さらに、壁の電気コンセントのような施設電源により電力を供給される電力送信モジュールから送信される電力信号を受信する、ワイヤレス給電式ディスペンサへのニーズがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の観点から、本発明の第１の態様は、電力を要する任意の据付器具・設備を包含しうる、ワイヤレス給電式ディスペンサシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の他の態様は、電力受信部およびポンプに接続されたコントローラであって、前記ポンプが詰替補給容器に動作可能に接続されているものと、前記コントローラに接続されたアクチュエータと、ワイヤレス電力信号を生成し前記電力受信部へ送信するように作動する電力送信モジュールとを備え、前記電力受信部により前記電力信号を受信すると前記コントローラに電力が供給され、前記アクチュエータが作動されたときに前記ポンプが供給材を小出しさせるようにする、詰替補給容器から供給材を小分けするワイヤレス給電式ディスペンサシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる態様は、流体連通状態に詰替補給容器と連結するよう適合されたポンプと、電力受信部と、ポンプおよび電力受信部に接続されたコントローラと、コントローラに接続されたアクチュエータとを備えたディスペンサと、ワイヤレス電力信号を生成する電力送信モジュールとを備え、前記電力受信部により前記ワイヤレス電力信号を受信すると、前記アクチュエータが作動されたときに前記ポンプが詰替補給容器から供給材を小出しするように前記コントローラに電力が供給される、詰替補給容器から供給材を小出しするワイヤレス給電式ディスペンサを提供することである。
【０００９】
さらに他の本発明の態様は、流体連通状態に詰替補給容器と連結するよう適合されたポンプと、電力受信部と、ポンプおよび電力受信部に接続されたコントローラと、コントローラに接続されたアクチュエータとを備えたディスペンサと、持ち運び可能なモジュール電源を有する電力送信モジュールとを備え、電力送信モジュールはワイヤレス電力信号を生成し、前記電力受信部により前記ワイヤレス電力信号を受信すると、前記アクチュエータが作動されたときに前記ポンプが詰替補給容器から供給材を小出しするように前記コントローラに電力が供給される、詰替補給容器から供給材を小出しするワイヤレス給電式ディスペンサを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のこれらおよび他の特徴と利点は、後述の記載と添付の図を参照することで、より良く理解できるであろう。
【図１】本発明の概念によるディスペンサおよび電力送信モジュールを保持する、ワイヤレス給電式ディスペンサシステムのブロック図である。
【図２】本発明の概念による、ディスペンサおよび電力送信モジュールが、持ち運び可能なエネルギー蓄積装置を保持する、ワイヤレス給電式ディスペンサシステムの他の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面の図１に示すように、ワイヤレス給電式ディスペンサシステムは、全体として符号１０で参照される。ディスペンサシステム１０は、ソープディスペンサなどのディスペンサ１００を含み、ディスペンサ１００は、別個の電力送信モジュール１２０から、ワイヤレスで電力を受信するよう構成される電力受信部１１０を含む。このように、電力送信モジュール１２０が、使用地域の基準に応じて、１２０Ｖまたは他の値の交流（ＡＣ）電力を供給する、壁のコンセントなどの施設電源１３０に接続されると、この電力送信モジュール１２０は、ＡＣ電力を、ディスペンサ１００に保持されるワイヤレス電力受信部１１０へのワイヤレス送信に適するようフォーマットされた無線周波数の（ＲＦ）電力信号１４０に変換する。次いで、電力受信部１１０は、送信された電力信号１４０を、ディスペンサ１００の構成部品を駆動するために使われる直流（ＤＣ）電力に変換する。このように、ディスペンサ１００が、ワイヤレス電力信号１４０によって給電されるので、ディスペンサ１００を、送信される電力信号１４０を受信する範囲内の任意の所望の位置に設置することができ、有線電源を用いるディスペンサが通常被るような制約を受けることがない。
【００１２】
本明細書において、ディスペンサシステム１０は、ソープディスペンサを備えるとして述べられるが、それは制限的な意味で解釈されるべきではなく、ディスペンサシステム１０は、様々な自動機能を可能にするために電源を必要とする任意の据付設備に、ワイヤレスで電力を供給するよう構成することができ、そのような据付設備は、これらに限定されないが、ソープ、殺菌剤、およびローションなどの粘性材のディスペンサ、タオル・ディスペンサ、タブレット・ディスペンサ、ワイプ・ディスペンサ、個人衛生用品ディスペンサ、自動水洗トイレシステム、自動蛇口、自動空気消臭スプレーシステムなどを含むことを理解されたい。
【００１３】
続いて、電力送信モジュール１２０は施設電源電力を使用するので、モジュールが差し込まれているコンセントに施設電源電力が通っていない場合を除いて、ディスペンサ１００には、バッテリを利用するディスペンサの場合のように、電力不足により作動不能になるという心配がない。
【００１４】
詳細には、ディスペンサ１００は、後述する様々な機能を実行するために必要なハードウェアおよび／またはソフトウェアからなるディスペンサ・コントローラ２００を搭載するディスペンサ筐体１５０を含む。ディスペンサ・コントローラ２００には、ポンプ２１０が接続されており、ポンプ２１０は、詰替補給容器２２０を動作可能に受けるよう構成される。詰替補給容器２２０は、ソープ、保湿剤、または抗菌洗剤などの、任意の適切な供給材を保持するよう構成され、詰替補給容器２２０内の供給材が消耗すると、容易に新しい詰替補給容器と交換することができる。また、アクチュエータ２３０も、ディスペンサ・コントローラ２００に接続されており、アクチュエータ２３０が、ユーザに有効に使用されると、詰替補給容器２２０に保持された供給材が、詰替補給容器２２０に設けられたノズル２３２を介して一定量供給される。
【００１５】
一つの態様において、アクチュエータ２３０は、ユーザによって物理的に作動される任意の適したボタン、レバー、ノブなどを備えることができる。あるいは、アクチュエータ２３０は、ユーザが近くに手をかざすと、ユーザの手の存在を検出できる赤外線（ＩＲ）センサなどの、手検出センサを備えることができ、それにより、ディスペンサ１００のタッチフリー操作が可能になる。
【００１６】
ワイヤレス電力受信部１１０は、ディスペンサ・コントローラ２００に接続され、電力送信モジュール１２０から送られるワイヤレス電力信号１４０を受信可能な受信アンテナ２５０を有する。ワイヤレス電力信号１４０は、受信されると、電力受信部１１０とディスペンサ・コントローラ２００との間に接続された電力供給部２６０に供給され、そこで、直流（ＤＣ）電力に変換される。いくつかの実施形態において、ＤＣ電力は、ディスペンサ・コントローラ２００への唯一の電源として供給され、ディスペンサ１００の構成要素に給電し、それにより、アクチュエータ２３０が使用されると、ディスペンサが動作可能な状態になり、詰替補給容器２２０から供給材または物品を一定量供給する。
【００１７】
ワイヤレス電力信号１４０を生成する電力送信モジュール１２０は、後述する機能を実行するために必要なハードウェアおよび／またはソフトウェアから成る送信器コントローラ３００を搭載する筐体２７０を含む。送信器コントローラ３００には、電源コード３１０が接続されており、電源コード３１０は、例えば１２０Ｖなどの交流（ＡＣ）電力を供給する、電源コンセントなどの施設電源１３０に接続されるよう構成される。詳しくは、送信器コントローラ３００は、施設電源１３０から受け取るＡＣ電力を、そこに接続された電力送信器３５０で受け付けられるよう処理する。電力送信器３５０は、送信アンテナ３６０を有し、送信器コントローラ３００からの処理済ＡＣ電力を、ワイヤレス電力信号１４０として送信するのに適したフォーマットに変換する。一つの態様において、電力送信器３５０および電力受信部１１０は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４６８５０４７号に記載されるような、任意の適したワイヤレス電力送信および受信システムを備えることできる。
【００１８】
続いて、ワイヤレス電力信号１４０は、ディスペンサ１００に設けられた電力受信部１１０により受信されるのに適した無線周波数（ＲＦ）信号として構成される。さらに、電力信号１４０が、携帯電話、ワイヤレス・ガレージ・ドア操作器などの他のワイヤレス装置の動作と干渉しないような周波数および変調フォーマットなどの信号特性を有するように電力信号１４０をフォーマットしてもよい。ディスペンサ１００についての記述では、無線周波数（ＲＦ）ベースの電力信号１４０の使用を説明しているが、赤外線（ＩＲ）信号、エバネセント波結合信号、誘導結合（近接場および非近接場）信号、容量結合信号、ならびに電磁スペクトルの他の部分からの他の信号のような、他の信号タイプも電力信号１４０を実施するために使用してもよい。このように、ワイヤレス電力送信モジュール１２０は、ディスペンサ１００から離れた場所に配置され、ディスペンサ１００に給電することができる。
【００１９】
また、ディスペンサ１００は、設置位置指示器３７０を含むこともでき、設置位置指示器３７０は、ディスペンサ・コントローラ２００に接続される発光ダイオード（ＬＥＤ）または液晶表示装置（ＬＣＤ）を備えることができる。これにより、設置位置指示器３７０は、信号強度バーを表示したり、数字インジケータを提供したり、特定の色を表示したり、あるいは特定のパターンで照明したりすることで、電力信号１４０が、ディスペンサ１００の作動をサポートするのに十分な強度を有するかどうかを示すことができる。このように、設置位置指示器３７０は、ディスペンサ１００および／または電力送信モジュール１２０の設置の際に利用され、ディスペンサ１００および電力送信モジュール１２０は、ディスペンサ１００が、電力送信モジュール１２０により供給される電力信号１４０から十分な量のエネルギーを受信できるべく互いに対して確実に位置決めされるようにする。
【００２０】
ワイヤレス給電式ディスペンサシステム１０を作動させるために、電力送信モジュール１２０が、電源コード３１０を介して施設電源１３０に接続され、その後、送信器コントローラ３００が、そこからＡＣ電力を受け取る。次いで、送信器コントローラ３００は、ＡＣ電力を処理し、電力送信器３５０により受信されるのに合うフォーマットにする。電力送信器３５０は、フォーマットされたＡＣ電力を受け取ると、送信アンテナ３６０に沿って、ワイヤレス電力信号１４０を、ディスペンサ１００の電力受信部１１０で受信するのに適した無線周波数（ＲＦ）信号として生成する。
【００２１】
電力受信部１１０によりワイヤレス電力信号１４０が受信されると、電力供給部２６０は、ＲＦベースの電力信号１４０を、ディスペンサ・コントローラ２００を介してディスペンサ１０の各構成要素に供給される直流（ＤＣ）信号に変換する。このように、アクチュエータ２３０が使用されると、ディスペンサ・コントローラ２００はポンプ２１０を駆動し、詰替補給容器２２０に保持された供給材を、ノズル２３２を介して一定量供給させる。従って、ディスペンサ１００は、電力受信部１１０が送信された電力信号１４０を受信し続ける限り、給電され続ける。
【００２２】
別の実施形態において、図２に示すように、ディスペンサ１００は、ディスペンサ・コントローラ２００に接続される再充電可能なバッテリ４００またはスーパー・キャパシタなどの他の携帯型電源を備えるように構成してもよい。これにより、システム１０の作動中、ワイヤレス電力信号１４０からの電力は、バッテリ４００に供給されて、バッテリ４００を再充電することができる。バッテリ４００が再充電されると、電力送信モジュール１２０は電力信号１４０の送信を停止し、その後、ディスペンサ１００はバッテリ４００から供給される電力を用いて給電される。バッテリ４００に残っている電力量をモニタするために、インジケータ４１０が、ディスペンサ・コントローラ２００に接続され、インジケータ４１０は、バッテリ４００の電力レベルが所定の閾値を下回ったとき、聴覚的または視覚的に再充電を促す指示を出すよう構成される。
【００２３】
別の態様において、電力送信モジュール１２０は、バッテリ４００での充電レベルをモニタし、バッテリ４００を再充電するのに必要なときにディスペンサに電力信号１４０を送信するよう構成してもよい。このように、本実施形態において、電力送信モジュール１２０は、継続的に電力信号１４０を送信する必要がなく、従って、ディスペンサ１００は、電力信号１４０の継続的送信が実用的ではない、または不可能な状況で作動することができる。すなわち、ディスペンサ１００および電力送信モジュール１２０は、制御指令を互いに通信し、様々な機能を可能にするよう構成してもよい。例えば、ディスペンサ１００のバッテリ４００が再充電が必要かどうかに応じて電力送信モジュール１２０をオンまたはオフにするために、ディスペンサ１００が、電力信号１４０を介して、電力送信モジュール１２０に受信されるよう、一つまたは複数の制御指令を送信するように構成してもよい。そのようなものとして、ディスペンサ１００のバッテリ４００が消耗しているとき電力送信モジュール１２０にＯＮ制御指令を送り、かつ／または、バッテリ４００が充電されたら、電力送信モジュール１２０にＯＦＦ制御指令を送るようディスペンサ１００を構成してもよい。従って、ディスペンサ１００および電力送信モジュール１２０の通信能力は、電力送信モジュール１２０が、必要なときだけ電力信号１４０を送信することを可能にし、エネルギーの節約につながる。
【００２４】
さらなる実施形態において、電力送信モジュール１２０は、バッテリ４００の再充電が必要なときのみ施設電源１３０に接続され、ディスペンサ１００のバッテリ４００が、好ましくは完全に、または少なくとも部分的に充電されているときには、切り離されるようにしてもよい。
【００２５】
また別の態様において、電力送信モジュール１２０は、施設電源１３０を使用する代わりに、再充電可能なバッテリ４５０、またはスーパー・キャパシタなどの他の携帯型電源からの電力で作動するよう構成してもよい。この場合、電力送信モジュール１２０は、様々な部屋、建物、または場所で、複数のディスペンサ１００の受信範囲内の様々な位置に容易に持ち運ぶことができる。従って、複数のディスペンサ１００に保持されるバッテリ４００を、ワイヤレスで再充電することができ、単一の電力送信モジュール１２０を、複数の場所の複数のディスペンサ１００を再充電するのに利用することができる。例えば、使い切った詰替補給容器２２０を新しいものと交換する担当の詰替技術者は、バッテリ給電式電力送信モジュール１２０を携行することができる。これにより、使い切った詰替補給容器２２０の交換の際、電力送信モジュール１２０からの電力信号１４０が、ディスペンサ１００に保持される電力受信部１１０の受信範囲内に入ると、ディスペンサ１００のバッテリ４００が充電される。また、電力送信モジュール１２０に保持されるバッテリ４５０を充電するためには、電源コード３１０が施設電源１３０に接続されることも理解できるはずである。加えて、再充電可能なバッテリ４５０の代わりに、交換可能なバッテリを使用してもよいことも考えられる。従って、再充電可能なバッテリ４５０の電力容量を使い切ったときに、直ぐに新しいバッテリを設置することができる。
【００２６】
ディスペンサシステム１０は、ディスペンサ１０が他のいかなる構成要素とも一体化されない単体のシステムとして構成してもよいが、ディスペンサ１００が、バスルーム、キッチン、ガレージ、実験室、病院などで見受けられる、様々な据付設備あるいは装置と一体化、または少なくとも部分的に一体化される他の実施形態も考えられる。例えば、ディスペンサ１００は、バスルームおよびキッチン据付設備、ならびに任意の他の適した据付設備と一体化されてもよい。さらに、ディスペンサ１００は、ソープディスペンサという前提で記述されてきたが、ディスペンサ１００は、前述したように、タオル、ワイプなどの他の物品を一定量供給し、かつ、電力を必要とする他の据付設備としても容易に構成されうることも理解されるであろう。
【００２７】
また、電力送信モジュール１２０が、Ｗｉ−ＦｉベースのネットワークのワイヤレスＷｉ−Ｆｉ通信信号を送信または転送する、Ｗｉ−Ｆｉ基地局または他のＷｉ−Ｆｉネットワーク要素を備えてもよいことも考えられる。これに対応して、ディスペンサ１００の電力受信部１１０を、ディスペンサ１００に給電するために、Ｗｉ−Ｆｉ通信信号内に含まれるエネルギーを取得または獲得するよう構成してもよい。すなわち、Ｗｉ−Ｆｉベースのネットワークにより生成される信号の通信範囲内にディスペンサ１００を配置することにより、電力受信部１１０は、前述された方法でディスペンサ１００の作動を可能にするのに適した量の電力を獲得できるようになる。
【００２８】
そのため、本発明の一つの利点は、ワイヤレス給電式ディスペンサシステムが、別個の、離れた場所にある電力送信モジュールにより送信されたワイヤレス電力信号により給電されるディスペンサを提供することである。本発明の別の利点は、ディスペンサが、電力送信モジュールにより送信される電力信号の受信範囲内の任意の所望の位置に配置されうることである。さらに、本発明の別の利点は、電力送信モジュールが、施設電源電力を、ディスペンサに給電するワイヤレス電力信号に変換することである。さらに、本発明の別の利点は、電力送信モジュールがバッテリを含み、それにより、電力送信モジュールを、施設電源電力無しで作動させることができることである。
【００２９】
本発明を、いくつかの実施形態を参照に、かなり詳細に記載してきたが、他の実施形態も可能である。そのため、添付の特許請求の精神および範囲は、本明細書に含まれる実施形態の記載に限定されるべきではない。
【図１】
2010220467.tif 000003
【図２】
2010220467.tif 000004