(57)【要約】      （修正有）【課題】広範な環境で動作するディスペンス装置を提供すること。【解決手段】ディスペンス装置は、揮発性物質を出すために構成されたディスペンサーと、環境条件を検出するために構成されたセンサと、バイアスポイントを設定するためにセンサと接続される非線形回路エレメントとを含む。前記バイアスポイントにおける電圧レベルは、前記センサを介して流れる電流に対して非線形的に変化する。ディスペンス装置は、前記バイアスポイントと接続され、前記環境条件に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御するコントローラをさらに含む。【選択図】図５
2014123982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性物質を出すために構成されたディスペンサーと、
環境条件を検出するために構成されたセンサと、
バイアスポイントを設定するためにセンサと接続され、前記バイアスポイントにおける電圧レベルは前記センサを介して流れる電流に対して非線形的に変化し、前記センサを介して流れる電流は前記環境条件を示す非線形回路エレメントと、及び、
前記バイアスポイントと接続され、前記環境条件に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御するコントローラと、
を含むディスペンス装置。
【請求項２】
前記センサは、フォトセルであり、前記環境条件は動きである請求項１のディスペンス装置。
【請求項３】
前記非線形回路エレメントは、１つ以上のダイオードを含む請求項１のディスペンス装置。
【請求項４】
前記非線形回路エレメントは、ダイオードとして構成される１つ以上のトランジスタを含む請求項３のディスペンス装置。
【請求項５】
前記バイアスポイントにおける前記電圧レベルは、前記センサを介して流れる電流に応じて対数的に変化する請求項１のディスペンス装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記環境条件を検出するために前記バイアスポイントにおける信号を解釈するマイクロコントローラである請求項１のディスペンス装置。
【請求項７】
アクチュエータアームと、前記揮発性物質を収容するエアロゾルコンテナとをさらに含み、
前記コントローラは、前記エアロゾルコンテナから前記揮発性物質を出すために前記アクチュエータアームを作動する請求項１のディスペンス装置。
【請求項８】
揮発性物質を出すために構成されたディスペンサーと、
フォトトランジスタと、
バイアスポイントを設定するために前記フォトトランジスタに接続し、前記バイアスポイントにおける電圧レベルが前記フォトトランジスタを介して流れる電流に応じて非線形的に変化するダイオードと、
高周波条件および低周波条件を減衰させるために前記バイアスポイントと接続したバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを経て前記バイアスポイントに接続し、前記バイアスポイントで前記電圧レベルにおける変動に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御するコントローラと、
を含むディスペンス装置。
【請求項９】
前記フォトトランジスタと直列に接続した２つのダイオードをさらに含む請求項８のディスペンス装置。
【請求項１０】
前記２つのダイオードの一つ又は両方がダイオードとして構成されたトランジスタである請求項９のディスペンス装置。
【請求項１１】
前記バンドパスフィルタは、少なくとも１つのキャパシタを含むハイパスフィルタと、少なくとも１つのキャパシタおよび少なくとも１つの抵抗を含むローパスフィルタとを含む請求項８のディスペンス装置。
【請求項１２】
前記バイアスポイントにおける電圧を増幅する１つ以上の増幅ステージをさらに含む請求項８のディスペンス装置。
【請求項１３】
前記１つ以上の増幅ステージは、１つ以上のトランジスタゲインステージを含む請求項１２のディスペンス装置。
【請求項１４】
前記電圧レベルにおける変動は、動きの検出に対応する請求項８のディスペンス装置。
【請求項１５】
少なくとも１つのＬＥＤをさらに含み、前記コントローラは前記ＬＥＤから発光を制御する請求項８のディスペンス装置。
【請求項１６】
フォトセルで環境条件を検出するステップと、
バイアスポイントを設定するために非線形回路エレメントを前記フォトセルに接続し、前記バイアスポイントにおける電圧レベルは前記フォトセルを介して流れる電流に応じて非線形的に変化するステップと、
前記バイアスポイントでの電圧における変化に応答して揮発性物質を出すステップと、
を含む揮発性物質を出す方法。
【請求項１７】
前記バイアスポイントにおける前記電圧レベルから高周波条件および低周波条件をフィルタリングするステップをさらに含む請求項１６の揮発性物質を出す方法。
【請求項１８】
前記バイアスポイントにおける前記電圧レベルを増幅するステップをさらに含む請求項１７の揮発性物質を出す方法。
【請求項１９】
前記非線形回路エレメントは、前記フォトセルを直列に接続した１つ以上のダイオードを含む請求項１６の揮発性物質を出す方法。
【請求項２０】
前記１つ以上のダイオードのうち少なくとも１つは、ダイオードとして構成されるトランジスタである請求項１９の揮発性物質を出す方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にセンサを備える装置に関し、より具体的に、環境条件の検出に応じて揮発性物質を出す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
拡散（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）装置またはディスペンサー（ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）は、香水、防臭剤、殺虫剤、防虫剤などのような揮発性物質を出すために用いられる。多くのそのような装置は、揮発性物質を出すために周りの空気の流れのみを要求する受動拡散装置であり、一方、その他の装置は能動拡散装置である。能動拡散装置は多様な形態を有し、その中の幾つかは揮発性物質の分散を促進するためにファンおよび／またはヒータを含む。その他の幾つかはエアロゾルコンテナに収容された揮発性物質を出すためにエアロゾルコンテナのバルブ軸（ｖａｌｖｅ  ｓｔｅｍ）を動かす。また、その他の幾つかは、液体揮発性物質を装置から噴射される水滴に分散するために超音波振動子（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を用いる。また、他の幾つかは、前述したもの、あるいは他の公知のいずれかのタイプの能動拡散装置の組み合わせを含む。そのような装置の様々な例は米国特許出願１１／４０１５７２号（Ｈｅｌｆとその他）、米国特許出願１１／８０１５５４号（Ｂｅｌａｎｄとその他）、米国特許出願１１／８９３４５６号（Ｈｅｌｆとその他）、米国特許出願１１／８９３４７６号（Ｈｅｌｆとその他）、米国特許出願１１／８９３４８９号（Ｈｅｌｆとその他）、米国特許出願１１／８９３５３２号（Ｈｅｌｆとその他）、米国特許出願１１／３４１０４６号（Ｓｃｈｗａｒｚ）、米国特許出願１２／０８０３３６号（Ｓｉｐｉｎｓｋｉとその他）、米国特許６９１７７５４号などに見られ、その全ては全体的に参照によって本明細書に組み込まれる。さらに、幾つかの能動拡散装置は、空間内の動きまたは光を検出するためのセンサを含み、そのような装置はセンサからの信号に応じて揮発性物質を出す。
【０００３】
センサを備える初期の拡散装置は、お手洗いの悪臭に効果のある芳香剤（ｐｅｒｆｕｍｅ）や脱臭剤を出すために、トイレでの使用のために開発された。しかし、その他の環境（居間、事務室、屋外の地域など）において、そのような装置への要求が高まり、お手洗いで使用するため開発された従来技術の装置は物足りなくなった。具体的には、従来技術の装置は、周辺の光の条件が相対的に暗く、一般的に安定した相対的に狭い空間で動作するように設計されていた。結果的に、従来技術の装置のセンサは、単に狭い範囲の動作条件で機能することができるように構成されていた。
【０００４】
図１に示すように、基本的な従来技術のセンサ構成１０は、フォトトランジスタ１２を含むように示される。フォトトランジスタ１２のコレクタ電極は供給電圧レベルＶｃｃに接続され、フォトトランジスタ１２のエミッタ電極は抵抗１４を経てグラウンド電圧レベルに接続される。フォトトランジスタ１２に達する様々な光のレベルは、フォトトランジスタ１２を流れる電流に変化をもたらす。その電流変化は、フォトトランジスタ１２と抵抗１４との間にある接合部（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）にて設置されるバイアスポイント１６で電圧レベルの変化をもたらす。より具体的には、フォトトランジスタ１２と抵抗１４の組み合わせは、フォトトランジスタ１２を通る電流とバイアスポイント１６における電圧レベルとの間の線形関係をもたらす。バイアスポイント１６における電圧レベルは、動作検出信号を起動するためにモニタリングされ、ここで、バイアスポイント１６で電圧レベルにおける変動は、動きがフォトトランジスタ１２によって検知されたか否かを判断するためにコントローラ（図示せず）によって解釈される。すなわち、光レベルにおける変化は、コントローラによって動きとして解釈される。その後、動きが検知されれば、空気中に揮発性物質を出すためのディスペンスメカニズムを稼働させるために、コントローラは従来技術の装置に典型的に構成される。
【０００５】
かかる従来技術の装置が高い周辺の光条件を有するより広い空間に位置する場合、従来技術における装置のセンサでは、動きを充分に検出することができない。例えば、図１に示すセンサ構成１０を含む従来技術の装置が高レベルの周辺光を有する居間に位置する場合（一般に図２を参考）、居間における周辺光はフォトトランジスタ１２を介して流れる高い電流をもたらす。フォトトランジスタ１２とバイアスポイント１６における電圧間の線形的な関係により、フォトトランジスタ１２を介して流れる高い電流は、バイアスポイント１６における高い電圧レベルをもたらす。幾つかのケースから、高い電圧レベルは供給電圧の電圧レベルに近づく。結局、バイアスポイント１６と接続されたコントローラは、バイアスポイントにおいて電圧レベルの変動に基づいて動きが検知されたか否かを判断することが困難となる。同様に、低い周辺の光条件で、フォトトランジスタ１２を介して流れる低い電流は、バイアスポイント１６における低い電圧レベルをもたらし、バイアスポイント１６における低い電圧レベルはグラウンド電圧レベルに近づくことができる。そのような低い周辺の光条件から、バイアスポイント１６と接続されたコントローラは類似に動きが検知されたか否かを判断することが困難になる。これはセンサ構成１０の感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）が直接的および線形的に周辺の光レベルに比例するためである。したがって、図１に示すセンサ構成１０を含む装置は、広範な環境（例えば、高い周辺の光条件および低い周辺の光条件）で動作するのに十分な敏感度を有しない。
【０００６】
さらに、従来技術のセンサ構成は、相当な距離では動きを検出することができないという困難がある。例えば、高い周辺の光条件で、単にフォトトランジスタ１２と極めて近くにある動きのみが動作検出信号を起動する。したがって、フォトトランジスタ１２から遠く離れた空間での動きは動作検出信号を起動しない。
【０００７】
従来技術の装置の性能に影響を及ぼす他の問題は、高周波環境条件および低周波環境条件による誤った起動の発生として無視されるべきであるにもかかわらず、部屋内における動作検出として解釈されることがある。例えば、高周波条件は、部屋内での蛍光灯のちらつきである（一般的に図２を参照）。これは、従来技術の装置において動きの検出として解釈される。さらに、低周波条件は、部屋の窓を通過する日没による午後から夕方の周辺光における変化であってもよい（一般的に図２を参照）。同様に、幾つかの低周波の光の変化は、幾つかの従来技術の装置において動きの検出として解釈されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願１１／４０１５７２号明細書
【特許文献２】米国特許出願１１／８０１５５４号明細書
【特許文献３】米国特許出願１１／８９３４５６号明細書
【特許文献４】米国特許出願１１／８９３４７６号明細書
【特許文献５】米国特許出願１１／８９３４８９号明細書
【特許文献６】米国特許出願１１／８９３５３２号明細書
【特許文献７】米国特許出願１１／３４１０４６号明細書
【特許文献８】米国特許出願１２／０８０３３６号明細書
【特許文献９】米国特許６９１７７５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、前述した様々な問題を解決するディスペンス装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によれば、ディスペンス装置は、環境条件を検出するために構成されたセンサと、バイアスポイントを設定するためにセンサと接続される非線形回路エレメントとを含む。前記バイアスポイントにおける電圧レベルは前記センサを介して流れる電流に対して非線形的に変化し、前記センサを介して流れる電流は環境条件を表す。ディスペンス装置はバイアスポイントと接続されるコントローラをさらに含む。そのコントローラは、前記環境条件に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御する。
【００１１】
他の実施形態によれば、揮発性物質を出すために構成されたディスペンサーと、フォトトランジスタと、バイアスポイントを設定するために前記フォトトランジスタと接続されるダイオードとを含む。前記バイアスポイントにおける電圧レベルは、前記フォトトランジスタを介して流れる電流に対して非線形的に変化する。さらに、バンドパスフィルタは、高周波条件および低周波条件を減衰させるために前記バイアスポイントと接続される。コントローラは、前記バンドパスフィルタを経て前記バイアスポイントと接続され、前記バイアスポイントで前記電圧レベルにおける変動に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御する。
【００１２】
さらなる実施形態において、揮発性物質を出す方法は、フォトセルを有して環境条件を検出するステップと、バイアスポイントを設定するために非線形回路エレメントと前記フォトセルを接続するステップとを含む。前記バイアスポイントにおける電圧レベルは、前記フォトセルを介して流れる電流に対して非線形的に変化する。前記方法は、前記バイアスポイントでの電圧における変化に応じて揮発性物質を出すステップをさらに含む。
【００１３】
本発明の他の態様および他の効果は下記の詳細な説明によって明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術におけるセンサ構成の実現例を示す概略図である。
【図２】ディスペンス装置が配置された部屋における一般的な眺めを示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るディスペンス装置の等角投影図である。
【図４】図３のディスペンス装置を制御するための回路のブロック図である。
【図５】図３のディスペンス装置を使用するためのフォトトランジスタ回路の回路図である。
【図６】図３のディスペンス装置によって実行され得るプログラミングを説明するフローチャートである。
【図７】図３のディスペンス装置の正常動作モードの間で実行され得るプログラミングを説明するフローチャートである。
【図８】図３のディスペンス装置の活性化動作モードの間で実行され得るプログラミングを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は、蛍光灯ソース２２および窓２４を含む部屋２０を説明する。日光は窓２４を介して部屋２０に入る。装置２６は、部屋２０の中に位置し、図３にはより具体的に説明されている。装置２６は、エアロゾルコンテナ２８の内容物を出すために構成され、好ましくは、本明細書によって全体的に参照される米国出願番号１１／７２５４０２号（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）に記述された装置のうちのいずれか１つであってもよい。装置２６は、エアロゾルコンテナ２８とバッテリ３２を収容するために構成されたハウジング３０を含む。また、装置２６は、フォトトランジスタ３４のようなセンサを含み、フォトトランジスタ３４は知覚経路（ｓｅｎｓｏｒｙ  ｐａｔｈ）内にある周辺の光条件における変化を検出する。本実施形態において、人３６が部屋２０に入ってきて、フォトトランジスタ３４の知覚経路を横切ることにより、周辺の光レベルにおける検出の変化は装置２６周辺の動きを表し、また、装置２６の活性化シーケンスまたはスプレー動作を開始するためにフォトトランジスタ３４によって信号が生成され得る原因となる。これについては下記で説明する。また、図３は、装置２６がプッシュボタン３８、エアロゾルコンテナ２８のバルブ軸４２を押すアクチュエータアーム（ａｃｔｕａｔｏｒ  ａｒｍ）４０、および発光ダイオード（ＬＥＤ）（図示せず）を含むことを示す。本実施形態において、ＬＥＤは一般的にプッシュボタン３８の後に配置され、その部分を明るくする。
【００１６】  また、装置２６はハウジング３０内に回路を含み、これについては図４および図５に示されている。図４に示すように、装置２６を制御する回路は、マイクロコントローラ５０、電源５２、およびＬＥＤ５４、モータ５８を駆動するモータ駆動回路５６、およびフォトトランジスタ回路６０を含む。一実施形態において、マイクロプロセッサ５０は、（公序良俗違反につき、不掲載）によって製造されたＳＨ６６１０Ｃ、またはＳＨ６６９５１  ４ビットマイクロコントローラであってもよい。また、他のタイプのプログラム可能なエレメントは、代替的または追加的に用いられてもよい。すなわち、集積回路であってもよく、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）を含んでもよく、また、下記で説明する実施形態のいかなる形態に用いてもよい。さらに、本実施形態において、電源５２は、１つ以上のＡＡバッテリを含む。しかし、他の実施形態において、技術分野における当業者にとって自明なように、電源５２はその他に適した任意の電源であってもよい。マイクロコントローラ５０は、発光するためにＬＥＤ５４を駆動する。例えば、様々な実施形態において、ＬＥＤ５４は、装置が開始した場合、その装置が揮発性の活性物質を出す前に、動作モードを表すために発光するよう駆動する。また、これは当業者にとって自明な事項である。さらに、マイクロコントローラ５０は、フォトトランジスタ回路６０からの信号に応じて、モータ駆動回路を制御するために構成される。より具体的には、マイクロコントローラ５０は、アクチュエータアーム４０を作動させるためにモータ５８を駆動するようモータ駆動回路５６を制御する（図３参照）。他の実施形態において、マイクロコントローラ５０は、他の回路を駆動するように構成されてもよく、例えば、圧電（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）装置、ファン、ヒータおよび当業者にとって自明なその他の何れの回路を駆動してもよい。
【００１７】
図５に示すように、フォトトランジスタ回路６０はフォトトランジスタＵ１を含む。フォトトランジスタＵ１のコレクタ電極は供給電圧Ｖｃｃと接続され、エミッタ電極は抵抗Ｒ１の第１端子と接続される。抵抗Ｒ２の第２端子は、１つ以上の非線形回路エレメントと接続される。このような実施形態において、フォトトランジスタ回路６０は２つの非線形回路エレメントを含む。例えば、第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２であってもよく、これは低い増幅が要求されるようバイアスポイントＴ１で２倍の出力を獲得するために用いられ、トランジスタＱ３に適した直流電圧を提供するために用いられる。これについては下記にてより詳しく説明する。トランジスタＱ１、Ｑ２の電極は、互いに接続されてダイオードを形成する。さらに具体的には、抵抗Ｒ１の第２端子は第１トランジスタＱ１のコレクタ電極と接続され、第１トランジスタのベース電極はコレクタ電極と接続される。第１トランジスタＱ１のエミッタ電極は第２トランジスタＱ２のコレクタ電極と接続され、第２トランジスタのベース電極はコレクタ電極と接続される。第２トランジスタＱ２のエミッタ電極は、グラウンドと接続される。他の実施形態において、通常のダイオードまたは特殊化されたダイオードのように、その他に公知の非線形回路エレメントが用いられてもよい。
【００１８】
本実施形態において、バイアスポイントＴ１は、抵抗Ｒ１の第２端子と第１トランジスタＱ１のコレクタ電極の間の接合部に設定される。第１トランジスタＱ１および第２トランジスタＱ２それぞれの指数的なＩ−Ｖ特性に応じて、バイアスポイントにおける電圧はフォトトランジスタＵ１を介して流れる電流ＩＰの対数に比例する。ここで、前記電流ＩＰはフォトトランジスタＵ１に達する光の量に比例する。したがって、バイアスポイントＴ１において、広範な周辺の光の条件から導き出される電流値の範囲がより小さい対数的に関連した電圧範囲に変換されるため、フォトトランジスタ回路６０は周辺の広範な光条件にわたって動作することができる。さらに、バイアスポイントＴ１における電圧レベルは、フォトトランジスタＱ１を介して流れる電流ＩＰに対する変動の最大範囲を提供するために、供給電圧とグラウンドとの間で相対的に安定したレベルで維持される。
【００１９】
バイアスポイントＴ１における電圧レベルは、その後、所望しない高周波条件および低周波条件を減衰させるためにフィルタリングされ、電圧レベルを増幅するための増幅ステージを介して送信される。フィルタリングされて増幅された電圧レベルの結果は、検出信号としてマイクロコントローラ５０に供給される。マイクロコントローラは、前記検出信号にある変動をフォトトランジスタＵ１によって検出された動きであると解釈し、そのような動きに応じてモータ駆動回路５６を制御する。
【００２０】
図５に示すように、フィルタリングはハイパスフィルタおよびローパスフィルタによって達成され、その組み合わせは所望しない高周波状態および低周波状態を減衰させるためのバンドパスフィルタを形成する。当業者にとって明白なように、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタのカットオフ周波数は、全体の回路に対して所望する帯域通過の範囲を獲得するために調整可能である。
【００２１】
さらに、本実施形態において増幅ステージはトランジスタステージを含む。しかし、他の実施形態においては他のタイプの増幅ステージが用いられてもよく、例えば、当業者にとって自明なように演算増幅器などが用いられてもよい。さらに具体的に、図５に示す、抵抗Ｒ２の第１電極はバイアスポイントＴ１と接続され、抵抗Ｒ２の第２電極はキャパシタＣ１を経てグラウンドと接続される。抵抗Ｒ２およびキャパシタＣ１はローパスフィルタを形成する。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、レジスタンスＲ２の抵抗値および／またはキャパシタＣ１のキャパシタンスを調整することによって設定してもよく、これは当業者にとって自明である。抵抗Ｒ２の第２電極はトランジスタＱ３のベース電極と接続される。トランジスタＱ３のコレクタ電極はダイオードＤ１のカソードと接続され、トランジスタＱ３のエミッタ電極は抵抗Ｒ３を経てグラウンドと接続される。ダイオードＤ５のアノードは抵抗Ｒ４を経て供給電圧Ｖｃｃを供給するために接続される。キャパシタＣ２は、供給電圧ＶｃｃからダイオードＤ１のアノードに抵抗Ｒ４と共に並列に接続される。さらに、キャパシタＣ３の第１電極はダイオードＤ１のアノードと接続され、ここで、キャパシタＣ３の第２電極はグラウンドと接続される。抵抗Ｒ４およびキャパシタＣ２、Ｃ３は第１のハイパスフィルタを形成する。さらに、ダイオードＤ１のアノードはトランジスタＱ４のベース電極と接続され、ここで、トランジスタＱ４のエミッタ電極は供給電圧Ｖｃｃと接続され、トランジスタＱ４のコレクタ電極は抵抗Ｒ５を経てトランジスタＱ３のエミッタ電極と接続される。トランジスタＱ３のエミッタ電極はさらに抵抗Ｒ６の第１電極と接続され、ここで、抵抗Ｒ６の第２電極は、分極したキャパシタＣ４を経てグラウンドと接続される。抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６は交流（ＡＣ）回路のゲインを設定する。さらに、抵抗Ｒ５とキャパシタＣ４は第２のハイパスフィルタを形成する。トランジスタＱ４を再び参照すれば、トランジスタＱ４のコレクタ電極はキャパシタＣ５の第１電極とさらに接続され、ここで、キャパシタＣ５の第２電極はトランジスタＱ５のベース電極と接続される。さらに、抵抗Ｒ７はキャパシタＣ５の第２電極とグラウンドとの間を接続する。抵抗Ｒ７とキャパシタＣ５は第３のハイパスフィルタを形成し、また、トランジスタＱ５に信号を通過することに対するＤＣブロック回路として機能する。一般に、任意のハイパスフィルタのカットオフ周波数はレジスタンスおよび／またはキャパシタンスを調整することによって設定され、これは当業者にとって自明である。トランジスタＱ５を再び参照すれば、それは閾値検出器として動作し、閾値検出器は第３ハイパスフィルタからの信号が１つのエミッタ−ベースの電圧降下（ｅｍｉｔｔｅｒ−ｂａｓｅ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｒｏｐ）と等しいときにスイッチオンになる。トランジスタＱ５のコレクタ電極は、抵抗Ｒ８を経て供給電圧Ｖｃｃと接続され、トランジスタＱ５のエミッタ電極はグラウンドと接続される。極性化されたキャパシタＣ６は、トランジスタＱ５のコレクタ電極とエミッタ電極とに渡って並列に接続される。さらに、トランジスタＱ６は、キャパシタＣ５の第２電��と、抵抗Ｒ６およびキャパシタＣ４の間の接合部との間を接続する。トランジスタＱ６はダイオードとして構成され、ここで、コレクタ電極はベース電極と接続される。トランジスタＱ６のベース電極は、抵抗Ｒ６とキャパシタＣ４との間の接合部にさらに接続され、トランジスタＱ６のエミッタはキャパシタＣ５の第２電極と接続される。トランジスタＱ６とトランジスタＱ５のエミッターベースとの接合部は、クランプ回路として動作し、回路は光の大きな変化から早く回復するように、第３のハイパスフィルタのカットオフ周波数を変化させる。特に、トランジスタＱ６は光の減少に起因する信号に反応し、トランジスタＱ５は光の増加に起因する信号に反応する。検出信号は、抵抗Ｒ８とトランジスタＱ５のコレクタ電極の間の接合部Ｔ２で生成される。検出信号はマイクロコントローラ６０に提供され、それはフォトトランジスタＵ１が上記に記載の検出された動きを有するか否かを判断するために解釈される。
【００２２】
図６に示すように、装置２６を制御するためにマイクロプロセッサ５０によって実現されるプログラミングの一実施形態は、バッテリ３２が装置２６に挿入される場合、または装置２６が節電のための電圧低減（ｂｒｏｗｎ−ｏｕｔ）の条件にある場合、リセット／開始ブロック７０を開始する。これについては、下記のように具体的に説明する。その後、制御は判断ブロック７２に移動し、判断ブロック７２はテストモードが行なわれるか否かを判断する。もし、テストモードを行わなければならない場合、テストモードはブロック７４で行われる。一実施形態において、テストモードは消費者が装置２６を用いる前に、装置２６の正しい動作を保障するために製造施設にて行われる。例えば、バッテリ３２が装置２６に挿入される場合、およびプッシュボタン３８が５秒間押された場合に、判断ブロック７２は、テストモードを行なうか否かを判断してもよい。その後、多様なテストがブロック７４の間で行われてもよく、例えば、ＬＥＤ５４、モータ駆動回路５６、モータ５８、フォトトランジスタ回路６０をテストしてもよい。その他のテストもまた行なうことができ、これらは当業者にとって自明なことである。
【００２３】
本実施形態において、テストモードがブロック７４で行なわれた後、または判断ブロック７２がテストモードを行なわないと判断すると、制御は判断ブロック７６に移動する。判断ブロック７６は、指定されたメモリ位置、例えば、マイクロコントローラ５０内にあるメモリ位置が指定された値「Ａ」と同じ値を格納するか否かを判断する。その後、制御は、遅延ブロック７８に移動し、制御は予め設定された時間、例えば、約１０〜３０秒間、中断される。遅延ブロック７８の後、制御はブロック８０に移動し、活性化シーケンスが迫っていることを表す警告または通知が行なわれる。本実施形態において、警告は、ＬＥＤ５４をフラッシュさせたり、点滅させたりすることによって表す。しかし、他の実施形態において、警告は、視覚、聴覚、触覚、嗅覚の任意の組み合せであってもよく、当業者にとって自明なものであれば、いかなる警告であってもよい。ブロック８０の後に、制御はブロック８２に移動し、メモリ位置は値「Ａ」に設定される。
【００２４】
次に、プログラミングは活性化シーケンスを行う。本実施形態において、活性化シーケンスはスプレー動作であり、スプレー動作はブロック８４、８６、８８を含む。より具体的には、エアロゾルコンテナ２８から揮発性物質の放出を可能にするオープン位置にエアロゾルコンテナ２８のバルブ軸４２を押し出すように、アクチュエータアーム４０を下方へ移動させるために、モータ駆動回路５６がモータ５８を順方向に駆動するための電流が流されるブロック８４で、スプレー動作は開始する。ブロック８６でモータ駆動回路５６およびモータ５８の電源が切られる。その後、バルブ軸４２が閉じた、押されない位置に移動することを助けるブロック８８において、モータ駆動回路５６にはアクチュエータアーム４０を反対方向に移動させるために、モータ５８を逆方向に駆動するための電流が流される。一実施形態において、モータ駆動回路５６には約１秒の間ブロック８４で電流が流され、モータ駆動回路５６には約１５０ミリ秒の間ブロック８６で電源が切られ、モータ駆動回路５６にはブロック８８に約４００ミリ秒の間電流が流される。本実施形態の活性化シーケンスへの改造および変更は当業者にとって自明なものであり、他のステップにおける任意のシーケンスを含んでもよい。下記の活性化シーケンスがあり、制御はブロック９０に移動し、その間にメモリ位置は指定された値「Ｂ」に設定され、「Ｂ」は前述した値「Ａ」と異なる値である。
【００２５】
再び判断ブロック７６を参照すれば、指定されたメモリ位置が指定された値「Ａ」と同じ値を格納していれば、制御はブロック７８〜ブロック８８を飛び越して、ブロック９０に直接移動してメモリ位置は値「Ｂ」に設定される。ブロック９０の後に、制御はブロック９２に移動し、プログラミングは正常動作の手順または正常動作モードに入り、ここで、プログラミングは上述したように手動または自動的の活性化シーケンスを実行する。
【００２６】
本実施形態において、プログラミングは、新しいバッテリ３２が装置２６に挿入される場合に、活性化シーケンスを行うためのブロック８４〜ブロック８８の実行を含む開始動作を行う。また、プログラミングは、正常動作モードに応じて活性化シーケンスを行う。開始モードおよび正常動作モードの両方の時間の間に、モータ駆動回路５６にモータ５８を駆動するために電流が流される場合、電流引き込み（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｄｒａｗ）の増加が発生する。増加した電流引き込みはバッテリ３２からバッテリ３２によって電源が供給される関連した回路、例えば、マイクロプロセッサ５０、にかけて電圧降下を引き起こす。増加した電流引き込みおよびさらなる電圧降下は一時的なものであり、例えば、そのような効果は活性化シーケンスが完了するか、あるいは中断された後に中止される。
【００２７】
正常動作モードの間に、バッテリ３２は、活性化シーケンスの間のさらなる電圧降下にもかかわらず、マイクロプロセッサ５０のための閾値動作レベルよりも高いマイクロプロセッサ５０に十分な電圧レベルを供給する。バッテリ電圧が枯渇するので、一時的な電圧降下はマイクロプロセッサ５０へ供給される電圧レベルを閾値動作レベル以下に落とす。活性化シーケンスの間にマイクロプロセッサ５０に供給される電圧レベルが閾値動作レベル以下になる場合、装置２６は節電状態に入り、装置２６の低電圧リセットを引き起こし（図６に示すブロック７０参照）、また、上記で説明したリセット／開始手順を再び実行する。しかし、装置２６のリセット前に、流体は、中断された活性化シーケンスの間に出されてもよい。
【００２８】
装置２６のリセットに応じて、プログラミングは正常に他の活性化シーケンスが発生することの原因となる（ブロック７８〜ブロック８８参照）。また、その後、装置２６の更なる節電および更なるリセットをもたらす。しかし、本装置２６のプログラミングは、判断ブロック７６においてメモリ位置に格納された値が「Ａ」と同一であると判断される場合、節電によって引き起こされるリセット、例えば、低電圧リセットを識別することが可能であり、これによって装置２６が好ましくない更なるリセットの活性化シーケンスを飛び越すことができる。特に、本実施形態において、プログラミングは、ブロック８２において装置２６が最初にオンされる場合、メモリ位置を値「Ａ」に設定する。上述したように、以後の活性化シーケンスおよび節電は、活性化シーケンス後にすぐ、または活性化シーケンスの間に装置２６をリセットすることとなり、これは制御がブロック９０に入る前にブロック７０へ戻るようにすることで、メモリ値は値「Ｂ」にリセットされる。本実施形態において、マイクロコントローラ５０にあるメモリはパワーオン条件ではないものの、リセット条件の間にその中に格納された値を維持する。結果的に、メモリ位置が値「Ａ」と同一であるため、制御は他の活性化シーケンスを飛び越し、直ちにブロック９０に進む。もし、メモリ位置が値「Ａ」と同一でなければ、リセットは節電または低電圧条件に応じて発生したものではなく、プログラミングは活性化シーケンスを含む開始動作を行う。このような方式によって図６に示すプログラミングはパワーオンリセットと低電圧リセットとの間の差を識別することができるため、装置２６の動作を変更することができる。
【００２９】
本実施形態において、完全に充電された２つのバッテリ３２は、約３．２ボルトをマイクロプロセッサ５０および装置２６の電気的または電気機械的コンポーネントに供給する。マイクロプロセッサ５０の閾値動作レベルは、約１．８ボルトである。活性化シーケンスは、バッテリ３２にわたって約０．５ボルト〜０．６ボルトの電圧降下を発生させる。結果的に、完全に充電されたバッテリ３２は、活性化シーケンスによって引き起こされる電圧降下にもかかわらず、マイクロプロセッサ５０に十分な電圧レベルを供給することができる。しかし、バッテリ３２が約２．２〜２．３ボルトの範囲にて枯渇すると、活性化シーケンスの間の追加的な電圧降下は一時的にマイクロプロセッサ５０に供給される電圧を１．７ボルト程度にさらに低くさせ）、低電圧条件でマイクロプロセッサ５０をリセットしてもよい。
【００３０】
図７は、本実施形態の正常動作モードを説明するための図であり、ブロック１００から始まる。ブロック１００において、装置２６は、装置２６が正常動作モードであるという指示を提供するためにＬＥＤ５４をオンにする。ブロック１００の後に、制御は判断ブロック１０２に移動し、プログラミングはタイムアウトモードを実行する。タイムアウトモードは、任意の期間、例えば、１０秒、３０分、１時間などの期間で持続することができる。プッシュボタン３８が押されたと判断ブロック１０４が判断しない場合、あるいは期間が経過したとブロック１０２が判断するまで、制御は活性化シーケンスを行なわずに、タイムアウトモードを維持する。プッシュボタン３８が押されると、上述したように制御はブロック３２に戻り、そこでメモリ位置は値「Ａ」に設定され、活性化シーケンスが行われる。その後、メモリ値は「Ｂ」に設定され、ワークフローはブロック１０２においてタイムアウトモードに戻る。プッシュボタン３８が押されることなく期間が経過すると、制御はブロック１０６に移動し、そこで、プログラミングは第３のまたは活性化動作の手順、またはモードを実行する。
【００３１】
図８を参照すると、ブロック１１０から装置２６の活性化動作モードが始まり、ＬＥＤ５４をオフにする。その後、制御は、ＬＥＤ５４の「オフタイム」インターバルが経過したか否かを判断するために、判断ブロック１１２に移動する。本実施形態における好ましい「オフタイム」インターバルは、約４．５秒である。もし、オフタイムが経過しなければ、制御は他の判断ブロック１１４に移動し、フォトトランジスタ回路６０が指定されたイベントの発生を検出したか否かを判断する。もし、フォトトランジスタ回路６０が、例えば、人が部屋の中に入るなどの指定されたイベントを検出したと判断する場合、制御は図６に示すブロック８０に移動し、プログラミングは活性化シーケンスを行う。しかし、フォトトランジスタ回路６０が指定されたイベントを検出しない場合、制御は電気信号がプッシュボタン３８を押すことによって生成されたか否かを判断するために、判断ブロック１１６に移動する。制御は、プッシュボタン３８が押されたと判断すると、活性化シーケンスを行うために図６に示すブロック８２に移動し、またはプッシュボタンが押されなかったと判断すればブロック１１２に戻る。
【００３２】
ブロック１１２を再び参照すると、オフタイムインターバルの経過に応じて、制御はブロック１１８に移動する。ブロック１１８は、ＬＥＤ５４をオンにし、判断ブロック１２０に制御を移動する。判断ブロック１２０は、ＬＥＤ「オンタイム」インターバルが経過したか否かを判断する。本実施形態において、好ましい「オンタイム」インターバルは約１５０ミリ秒である。もし、オンタイムインターバルが経過しなければ、制御はプッシュボタン１２２が押されたかを判断するために判断ブロック１２２に移動する。制御はプッシュボタン３８が押されれば、活性化シーケンスを行うために図６に示すブロック８２に移動し、プッシュボタン３８が押されなければ、ブロック１２０に移動する。オンタイムインターバルの満了で、制御はブロック１２４に移動し、そこでＬＥＤ５４はオフにされる。その後、制御は判断ブロック１２６に移動し、判断ブロック１２６は滞留時間（ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）インターバルが経過したか否かを判断する。本実施形態において、好ましい滞留時間インターバルは４５０ミリ秒である。滞留時間インターバルが経過しなければ、制御はプッシュボタン３８が押されたか否かを判断するために判断ブロック１２８に移動する。制御はプッシュボタン３８が押されれば、活性化シーケンスを行うためにブロック８２に移動し、プッシュボタン３８が押されなければ、ブロック１２６に戻る。滞留時間インターバルの満で、制御はブロック１１２に再び戻り、活性化動作モードは前述と同様の方法でそれ自身を反復する。
【００３３】
活性化動作モードは、ＬＥＤ５４が交互にオンおよびオフ、例えば、点滅するようにする。ＬＥＤ５４が点滅することによって、ユーザは装置２６が活性化動作モードにあることを判断することができる。その代わりに、いかなる照明の方法論またはその他の表示手段が、装置２６の動作モードの何れかを表示するために提供されてもよい。さらに、ＬＥＤ５４が点滅する更なる長所は、装置２６が光センサを含む場合に、活性化知覚モード（ａｃｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒｙ  ｍｏｄｅ）の間にＬＥＤ５４の非活性化によって光センサが間違って、ＬＥＤ５４により起動されることを防止する。
【００３４】
ここでの開示は、環境条件の検出のためのセンサを含む従来技術の装置と関連する多様な問題に対して費用面において効果的であり、実用的な解決策である。具体的に、非線形回路エレメントは、フォトトランジスタと接続されてバイアスポイントを設定する。バイアスポイントにおける電圧レベルは、非線形回路エレメントによるフォトトランジスタを介して流れる電流に対して非線形的に変化する。このような非線形関係は、フォトトランジスタが広範な環境条件にわたって効率よく動作できるようにする。さらに、バイアスポイントは、バイアスポイントでの電圧からの望まない高周波コンポーネントおよび低周波コンポーネントを減衰させるバンドパスフィルタと接続することもできる。さらに、本開示は、バイアスポイントで電圧レベルを増幅するために、バイアスポイントと接続される増幅ステージを提供する。結果として、フォトトランジスタ３４を活用する装置は、広範な環境条件で動作することができ、単に関心のある環境条件を検出するものとすることもできる。さらに、そのようないずれの装置も、米国出願番号１１／７２５４０２号（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒとその他）で説明された動作方法または動作構造のいずれか、または、ここで説明したフォトトランジスタ３４と共に当業者に知られた技術を活用してもよいことも意図するところである。
【００３５】
前述した説明において、センサは一般的に空間上で動きを検出するために構成されたフォトトランジスタとして記述されたが、他のいかなるタイプのフォト検出器（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）および動作検出器のも代わって、または追加して活用することができる。例えば、フォトダイオード、光電子増倍管（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ  ｔｕｂｅ）、パッシブ赤外線方式、または焦電気性のモーションセンサ、赤外線反射モーションセンサ、超音波モーションセンサ、レーダーまたはマイクロ波無線モーションセンサなどが挙げられる。また、センサは、いかなるタイプの公知のセンサ置換、または組み合わせて用いることができる。例えば、熱センサ、湿度センサ、匂いセンサなどが挙げられる。
【００３６】
前述のそれぞれの実施形態の個々の特徴の多様な組み合せを含む他の実施形態は、本発明に具体的に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
センサを含む上述のディスペンス装置は、広範な環境における環境条件を検出するのに有利に構成される。
【００３８】
本発明の様々な変更は、この技術分野の当業者にとって自明なことである。したがって、この説明は、当業者が本発明を使用できるようにする目的で提供された一例にすぎず、本発明の実行のためのベストモードを示唆するものとして提供される。特許請求の範囲に属するすべての変更に対する排他的な権利は維持される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月28日(2014.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
プッシュボタンおよびアクチュエータアームを有するディスペンサーと、
環境条件を検出するために構成されたセンサと、
バイアスポイントを設定するためにセンサと接続され、前記バイアスポイントにおける電圧レベルは前記センサを介して流れる電流に応じて対数的に変化し、前記センサを介して流れる電流は前記環境条件を示す、非線形回路エレメントと、及び、
前記バイアスポイントに接続し、前記環境条件に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御するコントローラと、
を含むディスペンス装置。
【請求項２】
前記センサは、フォトセルであり、前記環境条件は動きである請求項１のディスペンス装置。
【請求項３】
前記非線形回路エレメントは、１つ以上のダイオードとして構成される１つ以上のトランジスタを含む請求項１のディスペンス装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記環境条件を検出するために前記バイアスポイントにおける信号を解釈するマイクロコントローラである請求項１のディスペンス装置。
【請求項５】
前記揮発性物質を収容するエアロゾルコンテナをさらに含み、
前記コントローラは、前記エアロゾルコンテナから前記揮発性物質を出すために前記アクチュエータアームを作動する請求項１のディスペンス装置。
【請求項６】
ハウジングと、
揮発性物質を出すために構成されたディスペンサーと、
フォトトランジスタと、
バイアスポイントを設定するために前記フォトトランジスタに接続し、前記バイアスポイントにおける電圧レベルが前記フォトトランジスタを介して流れる電流に応じて対数的に変化するダイオードと、
前記環境条件の高周波条件および低周波条件を減衰させるために前記バイアスポイントと接続するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを経て前記バイアスポイントに接続し、前記バイアスポイントで前記電圧レベルにおける変動に応じて前記揮発性物質を出すために前記ディスペンサーを制御するコントローラと、
を含むディスペンス装置。
【請求項７】
前記フォトトランジスタと直列に接続した２つのダイオードをさらに含む請求項６のディスペンス装置。
【請求項８】
前記２つのダイオードの１つ又は両方がダイオードとして構成されたトランジスタである請求項７のディスペンス装置。
【請求項９】
前記バンドパスフィルタは、少なくとも１つのキャパシタを含むハイパスフィルタと、少なくとも１つのキャパシタおよび少なくとも１つの抵抗器を含むローパスフィルタとを含む請求項６のディスペンス装置。
【請求項１０】
前記バイアスポイントにおける電圧を増幅する１つ以上の増幅ステージをさらに含み、
前記１つ以上の増幅ステージは、１つ以上のトランジスタステージを含む請求項６のディスペンス装置。
【請求項１１】
フォトセルで環境条件を検出するステップと、
バイアスポイントを設定するために非線形回路エレメントを前記フォトセルに接続し、前記バイアスポイントにおける電圧レベルは前記フォトセルを介して流れる電流に応じて対数的に変化するステップと、
前記バイアスポイントでの電圧における変化に応じて揮発性物質を出すステップと、
前記バイアスポイントにおける前記電圧レベルから高周波条件および低周波条件をフィルタリングするステップと、
前記バイアスポイントで前記電圧レベルを増幅するステップと、
を含む揮発性物質を出す方法。
【請求項１２】
前記非線形回路エレメントは、前記フォトセルと直列に接続される１つ以上のダイオードを含み、前記１つ以上のダイオードのうち少なくとも１つはダイオードとして構成されるトランジスタである請求項１１の揮発性物質を出す方法。
【外国語明細書】
2014123982000001.pdf