(57)【要約】  ディスペンサー及び電子ディスペンサーのための再充てんユニットがここに開示される。ディスペンサーの一実施形態は、匡体、プロセッサー及びディスペンサーに固定されている第一のバッテリーを含む。第一のバッテリーはプロセッサーに電力を供給する。ディスペンサーは、ディスペンサーにアクチュエーターを駆動させ再充てんユニットから液体をディスペンスさせるためのアクチュエータードライブ回路をさらに含む。加えて、ディスペンサーは、アクチュエータードライブ回路に電力を供給するための再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイスを含む。再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイスをチャージする回路も提供される。ディスペンサーは再充てんユニットを保持するホルダー及び再充てんユニットと共に提供されている第二のバッテリーと取り外し可能に接続するためのコネクターを含む。第二のバッテリーは、再充てんユニットがディスペンサーにインストールされるときにコネクターにインストールされ、再充てんユニットがディスペンサーから取り外されるときにコネクターから取り除かれる。
2016509874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ディスペンサーであって、以下の：
匡体（１０２，４０２）と；
プロセッサー（１３２，４３２）と；
前記ディスペンサー（１００，４００）に固定されている第一のバッテリー（１３６，４３６）；前記プロセッサー（１３２，４３２）に電力を供給する第一のバッテリー（１３６，４３６）と；
前記匡体（１０２，４０２）に固定されて再充てんユニット（１１０，４１０）を係合するモーター及びギア（１５０，４５０）のためのアクチュエータードライブ回路（１４８，４４８）と；
前記第一のバッテリー（１３６，４３６）とは別離する、前記アクチュエータードライブ回路（１４８，４４８）に電力を供給するための再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイス（１４５，４４５）と；
第二のバッテリー（１２０，４２０）と別離している再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイス（１４５，４４５）にチャージするための回路（１４６、４４６）と；
再充てんユニット（１１０，４１０）を保持するためのホルダーと；、そして、
第二のバッテリー（１２０，４２０）に取り外し可能に接続するための、再充てんユニット（１１０，４１０）がディスペンサー（１００，４００）にインストールされるときには再充てんユニット（１１０，４１０）に固定され、かつ、再充てんユニット（１１０，４１０）がディスペンサー（１００，４００）から取り外されるときには前記第二のバッテリー（１２０，４２０）から外される、コネクター（１４４，４４４）とを含み、；
ここで、前記第二のバッテリー（１２０，４２０）の電圧は前記アクチュエータードライブ回路（１４８，４４８）が再充てんユニット（１１０，４１０）上のポンプ（１１４，４１４）を運転するのに必要な電圧よりも低い電子ディスペンサー。
【請求項２】
アクチュエータードライブ回路（１４８）に電力を供給するための前記再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイス（１４５）は複数のコンデンサーである請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項３】
回路（３４６）又は前記コンデンサーをチャージする複数の並列に配置するコンデンサー及び前記複数のコンデンサーを前記アクチュエータードライブ回路（１４８）に電力を供給する直列のコンデンサーを配置するための回路（３４６）をさらに含む請求項２に記載の電子ディスペンサー。
【請求項４】
前記アクチュエータードライブ回路に電力を供給するための前記再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイス（４４５）は、一又は複数の再チャージ可能なバッテリーである請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項５】
一又は複数の再チャージ可能なバッテリー（４４６）の電圧をブーストして前記アクチュエータードライブ回路に電力を供給するブースト回路（４４６）をさらに含む請求項４に記載の電子ディスペンサー。
【請求項６】
前記ブースト回路（４４６）は電圧を約２ボルトから約４ボルト以上に前記電圧をブーストする請求項５に記載の電子ディスペンサー
【請求項７】
再充てんユニット（１１０，４１０）及び前記再充てんユニット（１１０，４１０）に固定されている第二のバッテリー（１２０，４２０）をさらに含む  請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサー（１３２，４３２）に電力を供給する前記バッテリー（１３６，４３６）は前記ディスペンサー（１００，４００）に永久的に据えられている請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項９】
前記再チャージ可能なデバイスの全容量以下のチャージまで再チャージ可能なデバイスをチャージする回路をさらに含む請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項１０】
前記回路は、前記再チャージ可能なデバイスを容量の約７５％以下までチャージする請求項９に記載の電子ディスペンサー。
【請求項１１】
前記回路は、前記再チャージ可能なデバイスを容量の約５０％以下までチャージする請求項９に記載の電子ディスペンサー。
請求項９に記載の電子ディスペンサー。
【請求項１２】
再充てんユニット（１１０，４１０）が使い尽され、及び再充てんユニットが使い尽されたことを検知したときに再充てんユニット（１１０，４００）に固定されている第二のバッテリー（１２０，４２０）のチャージが消耗したこと、を決定する回路をさらに含む請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項１３】
再充てんユニット（１１０，４１０）を認証するための回路をさらに含む請求項１に記載の電子ディスペンサー。
【請求項１４】
電子ディスペンサーのための再充てんユニットであって、以下の：
液体を保持する匡体（１１２，４１２）と；
前記匡体（１１２，４１２）から液体をポンプするためのポンプ（１１４，４１４）と；及び
前記再充てんユニット（１１０，４１０）と共に提供される使い捨て可能なバッテリー（１２０，４２０）を含み、；
前記使い捨て可能なバッテリー（１２０，４２０）は、ディスペンサーで前記ポンプ（１１４，４１４）を運転する電子動作のアクチュエーターを運転するのに必要な電圧以下の電圧である再充てんユニット。
【請求項１５】
前記使い捨て可能なバッテリー（１２０，４２０）はシングル“ＡＡ”サイズのバッテリーである請求項１４に記載の再充てんユニット。
【請求項１６】
前記使い捨て可能なバッテリー（１２０，４２０）は約３ボルト以下の電圧である請求項１４に記載の再充てんユニット。
【請求項１７】
前記再充てんユニット（１１０，４１０）に液体をさらに含む請求項１４に記載の再充てんユニット。
【請求項１８】
再充てんユニット（１１０，４１０）を受けるディスペンサー（１００，４００）、前記ディスペンサー（１００，４００）内にインストールされているバッテリー（１３６，４３６）によって電力が供給され、前記再充てんユニット（１１０，４１０）と共には取り外し可能でないプロセッサー（１３２，４３２）をさらに含む請求項１７に記載の再充てんユニット。
【請求項１９】
電子ディスペンサーであって、以下の：
匡体（１０２）と；
ポンプ（１１４）を運転するためのアクチュエータードライブ回路（１４８）と；
プロセッサー（１３２）と；
前記プロセッサー（１２３）に電源供給するための第一の電源（１３６）と；
複数のコンデンサー（１４５）と；
前記複数のコンデンサー（１４５）を並列にチャージするため、及び前記複数のコンデンサー（１４５）を前記アクチュエーターチャージ回路（１４５）に電力供給するために直列に配置するため及び
前記複数のコンデンサー（１４５）を前記アクチュエーターチャージ回路（１４５）に電力供給するために直列に配置するためのコンデンサー制御回路（３４６）と；そして、
再充てんユニット（１１０）と共に固定及び取り外し可能な第二のバッテリー（１２０）と電子カップリングのための回路（１４５）とを含み、
前記第二のバッテリー（１２０）は前記複数のコンデンサー（１４５）をチャージする電力を供給する電子ディスペンサー。
【請求項２０】
第二のバッテリー（１２０）を有する再充てんユニット（１１０）をさらに含む請求項１９に記載の電子ディスペンサー。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は２０１３年２月１９日に出願された米国特許出願第１３／７７０，３６０号「タッチフリーディスペンサー用のパワーシステム及び電源を含む再充てんユニット」の優先権とその利益を主張する。これらの出願の内容は本出願に全文が組み込まれたものとする。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、タッチフリーディスペンサーシステム、より実際的には、電源を内蔵する再充てんユニットとタッチフリーディスペンサー用のパワーシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
数多くのタッチフリーディスペンサーが複数のバッテリー、３−４“Ｄ”又は“Ｃ”サイズのバッテリーで電源供給されている。タッチフリーディスペンサーが使用されるに連れて、バッテリーパワーは使い尽されてメンテナンス要員はディスペンサーを開けてバッテリーを交換する。これは、メンテナンス担当員にバッテリーをストックし、タッチフリーディスペンサーが動作停止したときにバッテリー交換が必要であるのか、あるいは、ディスペンサーに他の問題があるのかを特定することを要求する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子ディスペンサー及びディスペンサー用の再充てんユニットがここに開示される。一実施形態の電子ディスペンサーは、匡体、プロセッサー及びディスペンサーに固定される第一のバッテリーを含む。第一のバッテリーはプロセッサーに電力を供給する。ディスペンサーは、ディスペンサーに再充てんユニットから液体をディスペンスするためにアクチュエーター動作させるアクチュエータードライブ回路をさらに含む。加えて、ディスペンサーはアクチュエータードライブ回路へ電力を供給する再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイスを含む。再チャージ可能なエネルギー蓄積デバイスのための回路も供給される。ディスペンサーは再充てんユニットを保持するホルダー及び再充てんユニットと共に供給される第二のバッテリーに分離可能に接続するためのコネクターを含む。第二のバッテリーは再充てんユニットがディスペンサーにインストールされるときにコネクターにインストールされ、再充てんユニットがディスペンサーから外されるときにコネクターから外される。好ましくは、第二のバッテリーの電圧はポンプアクチュエーターの動作に必要な電圧よりもより低い。
【０００５】
実施例の再充てんユニットは、液体、容器から液体をポンプするためのポンプと再充てんユニットと共に供給され使い捨て可能なバッテリーを保持する容器を含む。使い捨て可能なバッテリーはポンプアクチュエーターの動作に必要な電圧よりもより低い電圧である。
【０００６】
他のディスペンサーの実施形態は、匡体、ポンプを動作するアクチュエータードライブ回路、プロセッサー及びプロセッサーへの電力供給のための第一の電源を含む。加えて。ディスペンサーは複数のコンデンサーとコンデンサー制御回路を含む。コンデンサー制御回路は複数のコンデンサーを並列にチャージし、複数のコンデンサーを直列に配置しアクチュエーターチャージ回路に電力を供給する。ディスペンサーは、第二のバッテリーに結合されている、再充てんユニットと共にインストールされ外される電子結合をさらに含み、第二のバッテリーは複数のコンデンサーをチャージするのに要求される電力を供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
これら及び他の本発明の特徴と利点は、以下の記述と添付図面についてよりよく理解されるであろう、すなわち：
【０００８】
図１は、再充てんユニットと共に装填され外される電源からディスペンス電力を受けるパワーシステムを有するディスペンサーの一実施例の概要図である；
【０００９】
図２は、図１に示すディスペンサーの実施例で使用される電源を有する再充てんユニットの実施例である；
【００１０】
図３Ａと３Ｂは、図１に示すディスペンサーの実施例で使用されるパワーシステムの回路図である；  
【００１１】
図４は、再充てんユニットと共に装填され外される電源からディスペンサー電力を受けるパワーシステムを有するディスペンサーの一実施例の概要図である；  
【００１２】
図５は、図４のディスペンサー実施例に用いられる電源を有する再充てんユニットの一実施例である；
【００１３】
図６Ａと６Ｂは、図４に示すディスペンサー一実施例に使用される一実施例の電源の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下には、本開示の全体にわたり実施例で使用される用語定義を含む。すべての用語の一つ及び複数の形式は各々の意味に通じている。特にことわりのない限り、大文字にされ及び大文字にされていないすべての用語は各々の意味に解される。
【００１５】
ここで用いられる「通信回路」はデバイス間の通信関係を示す。直接電気的、電磁気的及び光伝送と間接電気的、電磁気的及び光伝送は通信回路の例である。信号がその一から他のものによって受けられれば、信号が他のデバイスによって改変されるかどうかに関わらず、二つのデバイスは通信回路にある。例えば、二つのデバイスは、一又は複数の以下の--アンプ、フィルター、変換器、光アイソレーター、デジタル又はアナログバッファ、アナログ積分器、他の電子回路、光フアイバートランシーバー又はサテライト--によって分離され、信号がその一方から他方へ通信されれば、信号が（一又は複数の）中間デバイスによってたとえ改変されても通信回路にある。他の実施例では、通信回路の電磁気センサーが信号から電磁波放射を受取るならば、通信回路にある。最後の実施例では、二つのデバイスは互いに直接接続されてはいないが、第三のデバイス、例えば、ＣＰＵで双方向にインターフェイスされて、通信回路にある。
【００１６】
ここで使用されているように、電圧及びデジタル化表現された電圧はアプリケーションの目的に合うように考えられ、したがって、ここで用いられている「電圧」という用語は、信号ないしプロセッサーで信号を表す値、ないし信号を表す値からプロセッサーで決定される値をいう。
【００１７】
ここで使用される「信号」には、一又は複数の電子信号、アナログないしデジタル、一又は複数のコンピューター命令、１ビットないしビットストリームを含むがこれらに限定されるものではない。
【００１８】
「ロジック」はここで使用される「回路」と同義であり、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせで機能又は動作を実現するものを含むがこれらに限定されるものではない。例えば、要求アプリケーション又はニーズに基づいて、ロジックには、ソフトウェア制御マイクロプロセッサー又はマイクロコントローラー、ディスクリートロジック、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他のプログラムされたロジックデバイスが含まれる。ロジックはソフトウェアとして具現化されてもよい。ここで識別され記述されている回路には、数多くの異なる構成で所望の機能を実行可能なものがある。
【００１９】
詳細な説明で特定されている値は、例示であり、特定のディスペンサー、及び／又は再充てんデザインの要求次第で決定されるものである。したがって、発明の概念はここに開示され権利として特許請求の範囲に記載されているものに限定されるものではなく、ここに開示されている実施形態の記載に用いられている特定の値又は値範囲に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例のパワーシステムを有するディスペンサー１００を描く。ディスペンサー１００は、匡体１０２を含む。匡体１０２内にはシステム回路１３０が位置されている。システム回路１３０は、シングルサーキットボードでもよく、マルチサーキットボードでもよい。加えて、いくつかの回路はサーキットボード上になくてもよく、むしろ、個々にマウントされ他のコンポーネントを必要に応じ電気的に接続されていてもよい。この実施形態では、システム回路１３０は、プロセッサー１３２、メモリー１３３、ヘッダー１３４、永久電源１３６、電圧レギュレーター１３８、ドアスイッチ回路１４０、物体センサー１４２、ストローク端回路１４７、アクチュエータードライブ回路１４８、コンデンサーバンク１４５、コンデンサー制御回路１４６及び交換可能な電源インターフェイスレセプタクル１４４を含む。
【００２１】
プロセッサー１３２は、どのようなタイプのプロセッサーでも、例えば、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、ディスクリートロジック、特定用途向け集積回路(ＡＳＩＣ)のような、他のプログラムされたロジックデバイスの類でよい。プロセッサー１３２はヘッダー１３４と通信する回路にある。ヘッダー１３４は回路接続ポートであり、ユーザーはシステム回路１３０に接続でき回路をプログラムし、回路の診断を行い及び／又は回路から情報を取り出す。プロセッサー１３２がメモリー１３３と通信する回路にある。メモリー１３３はどのようなタイプのメモリーでもよく、例えば、ランダムアクセスメモリー（Random Access Memory，ＲＡＭ）；リードオンリメモリー（Read Only Memory，ＲＯＭ）；プログラマブルリードオンリーメモリー（programmable read-only memory，ＰＲＯＭ）、エレクトロプログラマブルリードオンリーメモリー（electrically programmable read-only memory，ＥＰＲＯＭ）、エレクトロイレーザブルプログラマブルリードオンリーメモリー（electrically erasable programmable read-only memory ，ＥＥＰＲＯＭ)、磁気ディスク又はテープ、オプションとして、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ-ＲＯＭの類の読取可能な媒体、あるいは、異なるタイプの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、メモリー１３３はプロセッサー１３２から離れており、いくつかの実施形態では、メモリー１３３はプロセッサー上に置かれ又はプロセッサー１３２に内蔵される。
【００２２】
永久電源１３６は、例えば、一又は複数のバッテリーのようなものも備えられている。永久電源１３６は、好ましくは永久電源１３６がディスペンサー１００の製品ライフの間交換される必要がないように設計されている。永久電源１３６は、電圧レギュレーター回路１３８との通信回路上にある。一実施形態では、電圧レギュレーター回路１３８は調整された電圧をプロセッサー１３２、物体センサー１４２、ストローク端検知回路１４７及びドア回路１４０に供給する。永久電源１３６は少量の電力を要求し永久電源１３６を尽きさせない他の回路に電力を供給するのに用いられる場合もある。
【００２３】
プロセッサー１３２は、ドア回路１４０との通信回路にあって、プロセッサー１３２はディスペンサー１００のドア(図示しない)が閉じられるのを知る。いくつかの実施形態では、プロセッサー１３２はディスペンサー１００のドアがオープンであるならば、一射をディスペンスすることはできないようにしてある。ドア回路１４０はどのようなタイプの回路でもよく、例えば、機械式スイッチ、磁気スイッチ、近接スイッチの類である。プロセッサー１３２は、物体がディスペンス領域に現れているかどうかを検知する物体センサー１４２とも通信する回路にある。物体センサー１４２はどのようなタイプのパッシブ又はアクティブな物体センサーでよく、例えば、赤外線センサーと検知器、近接センサー、イメージセンサー、サーマルセンサーの類である。プロセッサー１３２はアクチュエータードライブ回路１４８と通信する回路にある。アクチュエータードライブ回路１４８はモーター及び付属ギア１５０に再充てんユニット１１０に位置される泡ポンプ１１４を動作させる。加えて、ストローク端検知回路１４７はプロセッサーと通信する回路にあり、プロセッサー１３２に泡ポンプのストローク端に関する情報を提供してプロセッサー１３２がモーター及び付属ギアを停止するときを決定可能とする。ストローク端検知回路１４７は、プロセッサー１３２との通信回路にあり、プロセッサー１３２に泡ポンプ１１４のストローク端に関する情報を提供し、プロセッサーはいつモーター及び付属ギアをストップすればよいかを決定できる。ストローク端回路１４７は、例えば、エンコーダー、物理スイッチ、磁気スイッチ、ソフトウェアアルゴリズムの類を含んでよい。
【００２４】
この実施形態では、再充てんユニット１１０はディスペンサー１００に挿入されており、図１中、点線で示されており、図２では実線で描かれている。このように、これは再充てんユニット１１０がディスペンサー１００に挿入されてディスペンサー１００から一つのユニットとして外されることを描いている。再充てんユニット１１０は容器１１２を含み、空気コンプレッサー１１６及び出口１１８を含む泡ポンプ１１４を含む。再充てんユニットは泡生成可能な液体１１３、例えば、泡生成可能な石鹸、ローション、保湿剤ないし身体衛生のために使用される他の液体も含む。いくつかの実施形態では、再充てんユニット１１０は、泡ディスペンサーよりむしろ液体ディスペンサーに使用され、泡にされていない液体で満たされている。したがって、空気コンプレッサー１１６は必要とされない。
【００２５】
加えて、再充てんユニット１１０は交換可能な電源１２０を含む。交換可能な電源１２０は、どのような電源でもよく、例えば、シングル「ＡＡ」バッテリーでよい。交換可能な電源１２０はモーターと付属ギア１５０を再充てんユニット１１０の内容物をディスペンスするための直接給電する十分な電力を含んではいない。交換可能な電源１２０は、再充てんユニット１１０と共にディスペンサー１００に挿入され、再充てんユニット１１０と共にディスペンサー１００から外される。好ましくは、再充てんユニット１１０はそこに固定されている交換可能な電源１２０を備える；しかし、いくつかの実施形態では、交換可能な電源１２０が再充てんユニット１１０と共に提供され、再充てんユニット１１０と共に外される。
【００２６】
システム回路１３０はコンデンサーバンク１４５とプロセッサー１３２と通信するコンデンサー制御回路１４６も含む。コンデンサーバンク１４５とプロセッサー１３２と通信するコンデンサー制御回路１４６は交換可能な電源インターフェイスレセプタクル１４４及びアクチュエーターデバイス１４８と通信する回路にある。交換可能な電源インターフェイスレセプタクル１４４は、再充てんユニット１１０がディスペンサー１００に挿入されると、交換可能な電源１２０を受け、及び／又は電気的に結合されるように構成されている。
【００２７】
動作中、再充てんユニット１１０がディスペンサー１００に挿入されると、プロセッサー１３２とコンプレッサー制御回路１４６はコンプレッサーバンク１４５に並列にチャージさせる。一実施形態では、３つのコンデンサーがある。好ましくは、コンデンサーはモーター及び付属ギア１５０が一射の泡をディスペンスする電力に必要な電力をオーバーする容量である。オーバーサイズのコンデンサーはコンデンサーの最大チャージ容量値以下のポイントにチャージされるのが好ましい。コンデンサーバンク１４５は最大容量以下でチャージされるので、それらが暫くの間アイドルなときも、ディスチャージ以下である。いくつかの実施形態では、コンデンサーは最大容量の５０％以下でチャージされている。いくつかの実施形態では、コンデンサーは最大容量の７５％以下でチャージされている。いくつかの実施形態では、コンデンサーは最大容量の９０％以下でチャージされている。
【００２８】
プロセッサー１３２が物体センサー１４２によって、物体がディスペンサー領域にあると判断すると、プロセッサー１３２はコンデンサー制御回路１４６に、アクチュエータードライブデバイス回路１４８に電力を供給するために直列に配置されているコンデンサー１４５にモーター及び付属ギア１５０に電力を供給して泡ポンプ１１４を動作させる。一度、一射がディスペンスされたら、プロセッサー１３２はコンデンサー１４５のチャージをチェックする。もしもチャージが限界値を下回れば、プロセッサー１３２はコンデンサー制御回路１４６にコンデンサー１４５をチャージさせる。コンデンサー１４５は並列してチャージされる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、プロセッサー１３２は再充てんユニット１１０に残されている液体をモニターする。プロセッサー１３２は、例えば、レベルセンサー、近接センサー、赤外線探知、ディスペンス射出量をカウントして再充てんユニットの合計ディスペンス回数と比較をする、等の類で液体レベルを検知することによって、液体の量をモニター可能である。プロセッサー１３２は再充てんユニット１１０が空である又は空に近いと判断すれば、プロセッサー１３２は、交換可能な電源１２０にコンデンサー１４５を最大にチャージして又は交換可能な電源１２０が完全に放電するか可能な限り放電するまでコンデンサー１４５をチャージさせる。このように、再充てんユニット１１０と交換可能な電源１２０が取り外されるときには、できる限り交換可能な電源１２０から可能な限りのエネルギーを取り除くのである。
【００３０】
図３Ａと図３Ｂは、パワーシステム３００の回路図を描く。パワーシステム３００はアクチュエータードライブ回路３４８、物体センサーエミッター３４２Ａとレシーバー３４２Ｂ、ドア回路３４０、コンデンサー制御回路３４６及び電圧レギュレーター３３８と通信する回路にあるプロセッサー３３２を含む。電圧レギュレーター回路３３８とプロセッサー３３２、物体センサーエミッター３４２Ａ、レシーバー３４２Ｂ、ドア回路３４０及びヘッダー３３４間の物理接続は、説明のために示されていないが；これらのデバイスのインプットは「ＶＤＤ」とラベルが付され、電圧レギュレーター３３８から電力を受ける。電圧レギュレーター３３８は、ディスペンサー回路に永久的に接続されている、永久バッテリー３３６から電力を受ける。交換可能なバッテリー３２０は再充てんユニット(図示しない)に固定され、再充てんユニットがディスペンサーに導入されパワーシステム３００と通信する回路にあるときには交換可能な電源インターフェイスレセプタクル３４４を通して分離可能にコンデンサー制御回路３４６に接続する。
【００３１】
この実施形態では、プロセッサー３３２はマイクロプロセッサー品番Ｒ５Ｆ１０２６Ａであり、物体センサーエミッター３４２Ａは赤外線エミッターであり、物体センサーレシーバー３４２Ｂは赤外線レシーバー、ヘッダー３３４は１４ピン回路内プログラマー、品番R0E000010KCE00、電圧レギュレーター３３８はシングルセルデュアルアウトプット高効率チャージポンプ品番TPS60310、永久バッテリー３３６はサイズ「Ｃ」バッテリー、アクチュエータードライブ回路３４８は、ＭＯＳＦＥＴ、Ｈ−ブリッジ品番ZXMHC3F381N8SO8を含み、及びドア回路３４０は磁気ドアスイッチである。
【００３２】
コンデンサー制御回路３４６はコンデンサー３４５Ａ，３４５Ｂ，３４５Ｃのチャージと放電を制御する。チャージ電圧は、再充てんユニットがディスペンサーにインストールされると、交換可能な電源３２０（これは再充てんユニットに接続されている）によって供給される。プロセッサー３３２は交換可能な電源３２０を、トランジスタ３６０Ａ及び３６０Ｂをオンにすることによって、コンデンサー３４５Ａ，３４５Ｂ，３４５Ｃに並列に配置する。コンデンサーが十分にチャージされるとき、これはコンデンサーがチャージされる時間の長さで判断されたり、あるいは、プロセッサーへのチャージフィードバックで判断され、トランジスタ３６０Ａ及び３６０Ｂがオフにされる。プロセッサーがディスペンスイベントが要求されると判定すると、トランジスタ３７０Ａ及び３７０Ｂがオンにされ、コンデンサー３４５Ａ，３４５Ｂ及び３４５Ｃを直列に配置する。直列のコンデンサー３４５Ａ，３４５Ｂ及び３４５Ｃの出力電圧は約４．１ボルトであり、アクチュエータードライブ回路３４８に供給される。
【００３３】
図４は、本発明のパワーシステムの実施例を有するディスペンサー４００を描く。ディスペンサー４００は匡体４０２を含む。匡体４０２内にはシステム回路４３０を含む。システム回路４３０はシングルサーキットボードであってもよく、マルチサーキットボードでもよい。加えて、いくつかの回路はサーキットボード上になくてもよく、むしろ、必要に応じ他のコンポーネントに電気的に接続されて個々にマウントされるものでよい。この実施形態では、システム回路４３０は、プロセッサー４３２、メモリー４３３、ヘッダー４３４、永久電源４３６、電圧レギュレーター４３８、ドアスイッチ回路４４０、物体センサー４４２、ストローク端回路４４７、一又は複数の再チャージ可能なバッテリー４４５、ブースト回路４４６、電圧レギュレーター４３９及び交換可能な電源インターフェイスレセプタクル４４４を含む。
【００３４】
プロセッサー４３２はどのようなタイプのプロセッサーでもよく、例えば、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、ディスクリートロジック、特定用途向け集積回路(ＡＳＩＣ)のような、他のプログラムされたロジックデバイスの類でもよい。プロセッサー４３２はヘッダー４３４と通信する回路にある。ヘッダー４３４は接続ポートであり、ユーザーはシステム回路４３０に接続でき回路をプログラムし、回路の診断を行い、及び／又は回路から情報を取り出す。プロセッサー４３２がメモリー４３３と通信する回路にある。メモリー４３３はどのようなタイプのメモリーでもよく、例えば、ランダムアクセスメモリー（ＲＡM）；リードオンリメモリー（ＲＯＭ）；プログラマブルリードオンリーメモリー（ＰＲＯＭ）、エレクトリプログラマブルリードオンリーメモリー（ＥＰＲＯＭ）、磁気ディスク又はテープ、オプションとして、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ-ＲＯＭの類の読取可能な媒体、あるいは、異なるタイプの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、メモリー４３３はプロセッサー４３２から離れており、いくつかの実施形態では、メモリー４３３はプロセッサー上に置かれ又はプロセッサー４３２に内蔵される。
【００３５】
永久電源４３６は、例えば、一又は複数のバッテリーのようなものも備えられている。永久電源４３６は、好ましくは永久電源４３６がディスペンサー４００の製品ライフの間交換される必要がないように設計されている。永久電源４３６は電圧レギュレーター回路４３８と通信する回路上にある。一実施形態では、電圧レギュレーター回路４３８は調整された電圧をプロセッサー４３２、物体センサー４４２、ストローク端検知回路４４７及びドア回路４４０に提供する。永久電源４３６は少量の電力を要求し永久電源４３６を尽きさせない他の回路に電力を供給するのに用いられる場合もある。
【００３６】
プロセッサー４３２は、ドア回路４４０と通信する回路にあって、プロセッサー４３２はディスペンサー４００のドア(図示しない)が閉じられるのを知る。いくつかの実施形態では、プロセッサー４３２はディスペンサー４００のドアがオープンであるならば、一射をディスペンスすることはできないようにしてある。ドア回路４４０はどのようなタイプの回路でもよく、例えば、機械式スイッチ、磁気スイッチ、近接スイッチの類である。プロセッサー４３２は、物体がディスペンス領域に現れているかどうかを検知する物体センサー４４２とも通信する回路にある。物体センサー４４２はどのようなタイプのパッシブ又はアクティブな物体センサーでよく、例えば、赤外線センサーと検知器、近接センサー、イメージセンサー、サーマルセンサーの類である。プロセッサー４３２はアクチュエータードライブ回路４４８と通信する回路にある。アクチュエータードライブ回路４４８はモーター及び付属ギア４５０に再充てんユニット４１０に位置される泡ポンプ４１４を動作させる。加えて、ストローク端検知回路４４７はプロセッサーと通信する回路にあり、プロセッサー４３２に泡ポンプのストローク端に関する情報を提供してプロセッサー４３２がモーター及び付属ギア４５０を停止するときを決定可能とする。ストローク端検知回路４４７は、例えば、エンコーダー、物理スイッチ、磁気スイッチ、ソフトウェアアルゴリズムの類を含んでよい。
【００３７】
この実施形態では、再充てんユニット４１０はディスペンサーに挿入されており、図４中、点線で示されており、図５では実線で描かれている。再充てんユニット４１０は容器４１２を含み、空気コンプレッサー４１６及び出口４１８を含む泡ポンプ４１４を含む。再充てんユニットは泡生成可能な液体４１３、例えば、泡生成可能な石鹸、ローション、保湿剤ないし身体衛生のために使用される他の液体も含む。  加えて、再充てんユニット４１０は交換可能な電源４２０を含む。交換可能な電源４２０は、どのような電源でもよく、例えば、シングル「ＡＡ」バッテリーでよい。交換可能な電源４２０はモーターと付属ギア４５０を再充てんユニット４１０の内容物をディスペンスするための直接給電する十分な電力を含んではいない。交換可能な電源４２０は、再充てんユニット４１０と共にディスペンサー４００に挿入され、再充てんユニット４１０と共にディスペンサー４００から外される。
【００３８】
システム回路４３０は、一又は複数の交換可能なバッテリー４４５、例えば、ＮｉＭＨバッテリー、及びプロセッサー４３２と通信する回路にあるブースト回路４４６のようなものも含む。電圧レギュレーター４３９は交換可能な電源インターフェイスレセプタクル４４４と通信する回路にある。交換可能な電源インターフェイスレセプタクル４４４は、再充てんユニット４１０がディスペンサー４００に挿入されると、交換可能な電源４２０を受け及び／又は、電気的に対になるように構成されている。電圧レギュレーター４３９は、調整された電圧出力を、ブースト回路４４６及び一又は複数の再チャージバッテリー４４５をチャージするためのチャージ回路に供給する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ブースト回路は調整された電圧が電圧レギュレーター４３９から交換可能な電源４２０によって、再チャージ可能なバッテリー４４５によってベース電圧をブースト回路４４６へ提供の電圧供給とパラレルに供給される。ブースト回路４４６は、例えば、２ボルトから４．１ボルトへ電圧をブーストし、４．１ボルトの出力がアクチュエータードライブ４４８へ供給されてモーター及び付属ギア４５０へ泡ポンプ４１４の動作のために電力を供給する。
【００４０】
オペレーションの間、再充てんユニット４１０がディスペンサー４００に挿入されると、再チャージ可能なバッテリー４４５は再チャージを始める。一実施形態では、再チャージ可能なバッテリーはモーター及び付属ギア４５０が一射の泡をディスペンスするのに必要な電力についてオーバーサイズである。オーバーサイズの容量のバッテリーは、好ましくは、バッテリー４４５のフル容量以下のポイントにチャージされる。バッテリー４４５は最大容量以下でチャージされるので、それらが暫くの間アイドルなときも、チャージされずにはいない。いくつかの実施形態では、再チャージ可能なバッテリー４４５は最大容量の５０％以下でチャージされている。いくつかの実施形態では、再チャージ可能なバッテリー４４５は最大容量の７５％以下でチャージされている。いくつかの実施形態では、再チャージ可能なバッテリー４４５は最大容量の９０％以下でチャージされている。
【００４１】
プロセッサー４３２が物体センサー４４２によって、物体がディスペンサー領域にあると判断すると、プロセッサー４３２はブースト回路４４６に、交換可能な電源４２０及び再チャージ可能なバッテリー４４５によって供給されている電圧をブーストしてアクチュエータードライブ回路４４８及びモーター及び付属ギア４５０に電圧を供給し泡ポンプ４１４を動作させる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、プロセッサー４３２は再充てんユニットに残された液体の量をモニターする。プロセッサー４３２は、例えば、レベルセンサー、近接センサー、赤外線探知、ディスペンス射出量をカウントして再充てんユニットの合計ディスペンス回数と比較をする、等の類で液体レベルを検知することによって、液体の量をモニター可能である。プロセッサー４３２が再充てんユニット４１０が空である又は空に近いと判断すれば、プロセッサー４３２は、交換可能な電源４２０に再チャージ可能なバッテリー４４５を最大にチャージして又は交換可能な電源４２０が完全に放電するか可能な限り放電するまで再チャージ可能なバッテリー４４５をチャージさせる。このように、再充てんユニット４１０と交換可能な電源４２０が取り外されるときには、できる限り交換可能な電源４２０から可能な限りのエネルギーを取り除くのである。
【００４３】
図６は、ディスペンサー用のパワーシステム６００の一実施形態を描く。パワーシステム６００は、ヘッダー６３４、アクチュエータードライブ回路６４８、物体センサーエミッタ６４２A及びレシーバー６４２B、ドア回路６４０、ストローク端回路６４７、ブースト回路６４６、電圧レギュレーター６３８及び電圧レギュレーター６３９と通信するプロセッサー６３２を含む。電圧レギュレーター回路６３８とプロセッサー６３２、物体センサーエミッター６４２A,レシーバー６４２Bストローク端検知器６４７及びヘッダー６３４間の物理接続は説明のために図示していないが、しかし、これらのデバイスの入力は電圧レギュレーター６３８から電圧を受ける「ＶＤＤ」とラベルが付されている。電圧レギュレーター６３８は永久バッテリー６３６から電圧を受けるが、このバッテリーは永久的にディスペンサー回路に接続されている。交換可能な電源６２０は再充てんユニット(図示しない)に固定されて電圧レギュレーター６３９に交換可能な電源インターフェイスレセプタクル６４４を通して切り離し可能に接続されているが、再充てんユニットがディスペンサーにインストールされてパワーシステム６００と通信するブースト回路６４６と再チャージ可能なバッテリー６４５に電力を供給している。再チャージ可能なバッテリー６４５はシングルバッテリー又はマルチバッテリーであってもよく、一実施形態では、二つのＮｉＭＨ再チャージ可能なバッテリーである。マルチバッテリーは、好ましくは、並列に接続されるが、直列に接続されてもよい。電圧レギュレーター６３９とブースト回路６４６の間の物理接続は、説明のために図示されていないが、入力「ＶＢ」と表記されている。いくつかの実施形態では、ディスペンサーシステム６００はディスペンサーステータスインジケータ６７０も含む。
【００４４】
この実施形態では、プロセッサー６３２はマイクロプロセッサー品番Ｒ５Ｆ１０２６Ａであり、物体センサーエミッター６４２Ａは赤外線エミッターであり、物体センサーレシーバー６４２Ｂは赤外線レシーバー、ヘッダー６３４は４-ピン回路内プログラマー、電圧レギュレーター６３８，６３９はシングルセルデュアルアウトプット高効率チャージポンプ品番TPS60310、アクチュエータードライブ回路６４８はＭＯＳＦＥＴ  Ｈ−ブリッジ品番ZXMHC3F381N8SO8、永久バッテリー６３６はサイズ「Ｃ」バッテリー、及びドア回路６４０は磁気ドアスイッチである。
【００４５】
ブースト回路６４６は、低電圧入力６４６Ａ、インダクター６４６Ｂ、ダイオード６４６Ｃ、トランジスタ６４６Ｄ、ブーストされた電圧出力６４６Ｅ及びコンデンサー６４６Ｆを図６Ａに配置されているように含む。オペレーションの間、ブースト回路６４６は、交換可能な電源６２０及び再チャージ可能なバッテリー６４５の調整された電圧から低電圧入力６４６Ａを受ける。ブースト回路６４６は、回路の抵抗変化へのインダクター６４６Ｂの傾向に依存して、ブースト回路６４６の出力電圧６４６Ｅが入力電圧６４６Ａよりも高位にとなるようにしてある。
【００４６】
ここでのケースでは、出力電圧６４６Ｅは約４．１ボルトである一方、入力ボルト６４６Ａは約２〜２．２５ボルトである。トランジスタ６４６Ｄが閉じられるとき、電流はインダクター６４６Ｂを第一の方向に流れ、インダクター６４６Ｂはエネルギーを蓄える。低電力入力６４６Ａによってインダクター６４６Ｂの極性側は正である。スイッチが開のとき、インピーダンスがより高いにつれて、電流は減少する。電流の変化又は減少はインダクター６４６Ｂによって反転されるであろう。極性が反転するであろうとは、低電圧入力６４６Ａによってその側が負になるということを意味する。結果として、低電力６４６Ａ及びインダクター６４６Ｂは直列になり、より高く結合された電圧でコンデンサー６４６Ｆ及びダイオード６４６Ｃを通じてチャージする。スイッチはインダクター６４６Ｂがチャージ段階の間でフルチャージしないように十分に迅速に切り換えられる。電圧出力６４６Ｅ、これはアクチュエータードライブ回路６４８に接続されてモーター及び付属ギアがポンプをディスペンスさせるものであるが、低電圧入力６４６Ａの電圧よりも高い電圧である。
【００４７】
トランジスタ６４６Ｄが開のとき、コンデンサー６４６Ｆはより高電圧へチャージされて、高電圧はアクチュエータードライブ回路６４８へ供給される。トランジスタ６４６Ｄが閉になると、コンデンサー６４６Ｆはアクチュエータードライブ回路６４８へより高電圧が供給され続ける。トランジスタ６４６Ｄが閉のとき、ダイオード６４６Ｃはコンデンサー６４６Ｆがトランジスタ６４６Ｄによって放電されるのを防止する。トランジスタ６４６Ｄは、コンデンサー６４６Ｆが過度に放電されるのを防止するのに十分迅速に開になる。このサイクルは、アクチュエータードライブ回路６４８がモーター及び付属ギアを運転している間繰返される。したがって、電圧レギュレータ６３９、再チャージ可能なバッテリー６４５及びブースト回路６４６は、再充てんユニットによって供給される低電圧交換可能な電源６２０がアクチュエータードライブ回路６４８が動作するのに十分に高い電力を供給するのを可能とする。
【００４８】
ここで開示される本実施形態は、ディスペンサーの状態をチェックし、ストックを持ち、ディスペンサーのバッテリーをディスペンサーバッテリーが電圧が落ちたときに跨管するという保守員の必要性をなくす。再充てんユニットは低電圧を有する小バッテリーと共に提供される。バッテリーなり電源サプライは再充てんユニットと共に交換されるから、ここでいう小バッテリーは、交換可能なバッテリー又は、交換可能な電源として言及されている。ここで開示されているパワーシステムは、交換可能な電源によって提供される電圧を増加し、アクチュエーター機構及び製品の一射をデバイスに動作させるのに十分な電圧を提供している。したがって、保守員は再充てんユニットが空のとき再充てんユニットを交換するだけでよく、ディスペンサー再チャージ可能なバッテリーは自動的に再チャージされる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、再充てんユニット１１０，４１０は、例えば、ＲＦＩＤチップ(図示しない)のような認識回路を含む。ＲＦＩＤチップは認証コードを含んでもよい。再充てんユニット１１０，４１０がディスペンサー１００，４００へ挿入されると、ディスペンサー１００，４００は、例えば、認証コードを読み取るＲＦＩＤリーダーのような自己認識回路(図示しない)を使用する。もしもコードが事前に保存されているコードに一致すれば、ディスペンサー１００，４００は上述のように動作する。しかし、コードが一致しないならば、あるいは、コードが認識されなければ、ディスペンサー１００，４００は他の一連のアクションをとり、例えば、動作せず、再充てんユニットを少なくとも部分的に液体を満たし再充てんユニットのバッテリーを放電してフルにせず、あるいは、たとえ、物体センサー１４２，４４２によって物体が検知されていなくても、再充てんユニットの中味をアクチュエーターにディスペンスさせる等である。
【００５０】
本発明の様々な発明の態様、概念、発明の特徴が、実施形態と合わせ描かれ、記載されているが、一方で、これらの様々な発明の態様、概念、特徴は多くの代替の実施形態でも使用可能であり、個々に、あるいは、組み合わせ及びそのうちの部分的な組み合わせも可能である。出願人は、添付する特許請求の範囲をこのような詳細に限定・制限する意図はない。ここで特段に除外を表明していない限り、このような組み合わせや部分的な組み合わせは本発明の範囲内であると意図している。それでも、さらに、発明の態様、概念、特徴に関して--代替材料、構造、構成、方法、回路、デバイス及びコンポーネント、ソフトウェア、ハードウェア制御装置、形、フィット及び機能に関する代替、等々--、様々な代替実施形態がここで記述されていても、このような記述は、完全かつ余すところのない、利用可能な現在知られ、あるいは後に開発されるものの代替実施形態のリストを意図するものではない。当業者であれば、確実に一又は複数の発明の態様、概念あるいは特徴を追加の実施形態に採用するのも可能であり、ここで明示的に開示されてなくとも、本発明の範囲内実施できる。加えて、いくつかの発明の特徴、概念又は態様は、ここの好ましい配置、方法として、ここで開示されていようが、このような記述は、そのように明言されていない限り、この特徴が必要ないし不可欠であると意図するものではない。ここで、さらに、実施例や表示されている値・範囲は本開示の理解のために含められたもので、このような数値又は範囲が発明を制限する意味、そのように明言していない限り、クリティカルな値ないし範囲として解されるべきでない。その上、様々な態様、特徴及び概念がここで、進歩性がある又は発明の一部であると表現され特定されても、このような特定は、排他的なものとしての意図はなく、むしろ、ここで発明の態様、概念及び特徴が、このように又は特定の発明の部分のように明示されずとも十分に記述されている。方法又はプロセスの実施の記載は、すべてのステップがすべてのケースで要求されるものではなく、ステップが現れる順序が要求あるいは必須のステップと、そのように明言されない限り解されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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