KR20110111384A

KR20110111384A - 저비용 무선 주파수 식별(ｒｆｉｄ) 디스펜싱 시스템

Info

Publication number: KR20110111384A
Application number: KR1020117014723A
Authority: KR
Inventors: 잭슨 위겔린; 아론 레이놀즈; 칩 커티스
Original assignee: 고조 인더스트리즈, 인크
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-10-11
Also published as: US10213063B2; CN102264629B; US9357887B2; DK2389335T3; US11259671B2; CA3057029C; US20100163573A1; EP2698339A1; US20160278583A1; NO2698338T3; US10791881B2; MY158970A; CN104309940A; EP2698338B1; WO2010078257A2; JP2012513942A; EP2698339B1; EP2698338A1; EP2389335A2; US20140353332A1

Abstract

본 발명은 리필 카트리지의 태그에 판독 및 기록할 수 있는 저비용 전자 컴포넌트들을 포함하는 무선 주파수 식별(RFID) 디스펜서를 개시한다. 제 1 실시예에서, 판독기는 무선 주파수 식별을, 태그의 코드에 대해 대표적인 디스펜싱 기능을 수행하는 제어기에 의해 처리되는 디지털 신호로 변환하기 위해 다중 대역 통과 필터를 활용한다. 다른 실시예에서, 제어기는 무선 주파수 식별을, 태그의 코드에 대해 대표적인 디스펜싱 기능을 수행하는 제어기에 의해 처리되는 디지털 신호로 변환하기 위해 내부 비교기를 활용한다. 양측 실시예의 디스펜서는 또한 리필 카트리지의 RFID 태그에 기록하는 한 쌍의 트랜지스터들을 포함한다. 본 발명에 따른 디스펜서는 또한 디스펜서에 의해 채용되는 카트리지들 상의 태그들에 대해 판독 및/또는 기록하는 능력을 포함하고, 그 기능으로서 디스펜서의 동작을 증대시킨다. 부가하여, 가변 크기의 디스펜서는 다양한 크기들의 카트리지들을 수용하고 유지하기 위해, 조절가능 파티션들 또는 텔리스코핑 컵(telescoping cup)을 통해 적응가능한 것으로 나타난다.

Description

저비용 무선 주파수 식별(ＲＦＩＤ) 디스펜싱 시스템{LOW COST RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION(RFID) DISPENSING SYSTEMS}

본 발명은 일반적으로 디스펜싱 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 선택된 디스펜서들에 설치될, 원하는 경우에는 선택된 분배자들에 의해 설치될 특정 유형들의 재료들만을 허용하는 키잉된 디스펜서들(keyed dispensers)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 주파수 식별(RFID) 유체 디스펜서들에 관한 것이다.

레스토랑들, 공장들, 병원들, 욕실들 및 가정에서 사용하기 위한 유체 디스펜서들(fluid dispensers)을 제공하는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 디스펜서들은 비누, 항균 클렌저들, 소독약들, 로션들 등과 같은 유체들을 포함할 수 있다. 사용자가 사용자의 손들로 다량의 유체를 디스펜싱하기 위해 레버(lever)를 밀거나 당기는, 어떠한 유형의 펌프 동작 메커니즘을 갖는 디스펜서들을 제공하는 것 또한 알려져 있다. 사용자의 손들이 간단히 센서의 아래에 위치되면 다량의 유체가 디스펜싱되는 "핸즈-프리(hands-free)" 디스펜서들이 또한 활용될 수 있다. 관련된 디스펜서들의 유형들은 파우더 또는 에어로졸 재료들을 디스펜싱하기 위해 이용될 수 있다.

디스펜서들은 다량의 유체를 직접적으로 보유할 수 있지만, 이들은 지저분해지고 서비스하기 어려운 것을 알게 되었다. 이와 같이, 다량의 유체를 보유하고 펌프 및 노즐 메커니즘을 제공하는 리필 백들(refill bags) 또는 카트리지들을 이용하는 것이 알려져 있다. 이들 카트리지들은 지저분한 상황없이 용이하게 설치될 수 있다는 점에서 유리하다. 디스펜서는 카트리지가 줄어들었을 때를 나타내기 위해 사용량을 모니터링할 수 있고, 다른 디스펜서 상태 정보를 제공할 수 있다.

이들 유체 재료들의 제조자들은, 다양한 위치들에 디스펜서들을 설치하고 제조자의 제품들을 디스펜서들 내에 두도록 분배자들에게 요청한다. 또한, 제조자들은, 분배자들이 디스펜서 하우징에 올바른 리필 용기(refill container) 또는 카트리지를 넣는 것을 필요로 한다. 예를 들면, 병원 직원들이 원하는 항균 비누 대신에, 손 보습 로션이 디스펜싱되면, 이는 그들을 굉장히 혼란스럽게 할 것이다. 그러므로, 제조자들은, 적절한 카트리지들만이 대응하는 유체 디스펜서들에 설치되도록, 각각의 유형의 유체 카트리지에 대해 키잉된 노즐 및 펌프 메커니즘들을 제공한다.

분배자들은 그들의 디스펜서들이 그들의 경쟁자들 대신에 그들에 의해서만 리필될 수 있도록, 이러한 키잉된 시스템을 선호한다. 허가되지 않은 분배자들에 의한 리필 용기들의 대체는 때때로 "스터핑(stuffing)"으로 언급된다. 디스펜서와 제품의 호환성을 보장하기 위해 디스펜서와 유체 리필 백 사이에 키잉(keying)을 제공하는 것에 부가하여, 키잉은 분배자의 경쟁자들이 분배자의 비즈니스를 획득하지 않는다는 것을 보장하기 위해 이용된다. 경쟁자들이 그들의 제품을 제조자들의 디스펜서들에 스터핑하지 않는 것은 또한 제조자들에게 대단히 중요하다. 이러한 활동은 디스펜서들이 원가 이하로 판매되는 것을 방지하고 제조자가 디스펜서들에 대한 적절한 수익을 획득하게 한다. 더욱이, 이러한 "스터핑"은, 보다 낮은 품질 및/또는 부적절한 대체가 이루어졌을 때, 디스펜서 소유주가 비난 및 책임을 지게 한다.

적절한 리필 백(refill bag)이 적절한 디스펜서에 설치되고, 분배자들이 그들의 비즈니스 고객들 및 통합성을 유지하는 것을 보장함에 있어서는 기계적 키들이 도움이 될지라도, 이러한 키잉 시스템들이 부족할 수 있다는 것을 알게 되었다. 예를 들면, 분배자의 경쟁자가 그의 리필 패키지들을 분배자의 디스펜서 디바이스에 설치할 수 없다면, 경쟁자는 키잉 메커니즘을 제거 또는 변경할 것이다. 이와 같이, 보다 질이 낮은(inferior) 유체가 특정 디스펜서에 설치될 수 있으며, 바람직한 분배자는 판매처를 잃을 것이다. 기계적 키잉은 또한 서로 호환적인 특별한 노즐들 및 디스펜서들을 설계하기 위해 제조자에 의해 동의된 상당한 장비 비용(tooling costs)을 필요로 한다. 다시 말해, 각각의 디스펜서는 특정 제품, 특정 분배자 및 아마도 심지어는 특정 위치에 대해 키잉되어야만 한다. 따라서, 특정 키로 리필 백들을 유지하기 위한 재고자산원가(inventory costs)는 상당하다. 그리고, 이러한 리필 백을 제조하기 위한 리드 타임(lead time)은 상당히 길어질 것이다. 더욱이, 특정 키잉 디바이스의 특정 식별이 분실 또는 손상될 수 있어서, 리필 백들을 위해 어떤 유형의 키잉 구성이 필요할지를 결정하는 것이 어렵다.

디스펜서와 연관된 제품의 유형을 제어하기 위한 하나의 시도가 미국 특허 제6,431,400B1호에 개시되어 있다. 이 특허는, 자석이 검출되고 온/오프 스위치를 효율적으로 폐쇄하도록 하기 위해 하우징으로 적절히 지향되어야만 하는 임베딩된 자석과 함께 웨이퍼를 활용하는 리필 백 또는 카트리지를 개시한다. 자석이 검출되지 않는다면, 디스펜서는 디스에이블된다. 그의 정해진 목적에는 효과적일지라도, 상기 특허에 개시된 디바이스는 리필 용기의 설치를 위해 특정 지향성이 필요로 된다는 점에서 부족하다.

전자 키들은 또한 당해 분야에 알려져 있다. 이러한 전자적으로 키잉된 디스펜서의 한가지는 공동-소유된 미국 특허 제7,028,861호에 개시되어 있다. 이 특허는 무선 주파수(RFID) 태그들 또는 스마트 라벨들을 적용하는 여러 방식들; 및 관련 매체들을 개시하지만; 무선 주파수 식별(RFID) 통신을 완수하기 위한 특정 수단을 개시하고 있지 않기 때문에 부족하다. 부가하여, 이러한 참조문헌은 다른 디스펜서 내의 카트리지를 재사용하거나 유체가 고갈된 후에 디스펜서를 재충전하는 것을 막는 RFID 태그로의 기록을 고려하지 않는다.

디스펜서가 제공된 또는 수용된 카트리지를 모니터링하는 능력을 갖는 것이 또한 바람직하고, 이는 디스펜서가 절대 "비게 되지(empty)" 않고; 카트리지의 성질 및 그안의 액체의 양에 의해 결정된 바에 따라 가득 찬(full) 양의 액체가 디스펜싱되고; 그에 따라 수용될 카트리지들의 아이덴티티가 디스펜서의 설치시에 최초로 및 자동적으로 확립되며; 디스펜서의 연산 파라미터들이 아이덴티티의 함수로서 설정 및 변경된다는 것을 보장하도록 동작하게 한다.

그러므로, 리필 용기와 수용하는 하우징 사이의 데이터 교환들을 위해 저비용 RFID 통신을 활용하는 것을 제공하는 디스펜서에 대한 필요성이 당해 분야에 존재한다. 적합한 재료가 적합한 디스펜서에 설치되고 카트리지가 아직 사용되지 않았다는 것을 보장하기 위해 유체 디스펜서들에 대한 개선된 키잉 시스템에 대한 필요성이 또한 존재한다. 디스펜서에 의해 인식되는 카트리지의 성질의 함수로서 디스펜서의 적합한 동작을 보장할 필요성이 존재한다.

발명의 요약

앞서 말한 것을 고려하면, 본 발명의 제 1 양상은 전자적으로 키잉된 디스펜싱 시스템들과 저비용으로 설치 및 이용하는 관련 방법들을 제공하기 위한 것이다.

앞으로의 상세한 설명으로 명백해질 본 발명의 다른 목적은, 하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징을 포함하는 디스펜싱 시스템에 의해 달성된다. 제 1 데이터 통신 디바이스는 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 목표 범위 내에서 복조하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 쿼드 연산 증폭기 회로를 갖는 제어 회로를 갖는다. 제 1 데이터 통신 디바이스는 디지털 신호를 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 제어기를 갖고; 리필 용기는 하우징 내에 수용될 수 있고, 유체 재료를 운반하고, 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는다. 제 2 데이터 통신 디바이스는 리필 용기와 연관되고 목표 내의 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하고; 측정된 양의 재료를 디스펜싱하는 것을 인에이블하도록 하우징과 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘을 갖는다.

다음의 상세한 설명으로 명백해질 수 있는 본 발명의 또 다른 목적은, 하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징을 포함하는 디스펜싱 시스템을 제공하는 것이다. 제 1 데이터 통신 디바이스는 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 목표 범위 내의 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 복조하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조하는 제어기의 내부 비교기를 갖는 제어 회로를 갖고, 제 1 데이터 통신 디바이스는 디지털 신호를 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 제어기를 갖고; 리필 용기는 하우징 내에 수용될 수 있고, 유체 재료를 운반하고, 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는다. 제 2 데이터 통신 디바이스는 리필 용기와 연관되고 목표 내의 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하고; 측정된 양의 재료를 디스펜싱하는 것을 인에이블하도록 하우징 및 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘을 갖는다.

다음의 상세한 설명으로 명백해질 수 있는 본 발명의 또 다른 목적은, 하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징을 포함하는 디스펜싱 시스템을 제공하는 것이다. 제 1 데이터 통신 디바이스는 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 목표 범위 내의 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 복조하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조하는 제어기의 내부 비교기 및 듀얼 연산 증폭기를 갖는 제어 회로를 갖고, 제 1 데이터 통신 디바이스는 디지털 신호를 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 제어기를 갖고; 리필 용기는 하우징 내에 수용될 수 있고, 유체 재료를 운반하고, 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는다. 제 2 데이터 통신 디바이스는 리필 용기와 연관되고 목표 내의 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하고; 측정된 양의 재료를 디스펜싱하는 것을 인에이블하도록 하우징 및 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘을 갖는다.

본 발명의 다른 양상들은 리필 카트리지의 무선 주파수 식별(RFID) 태그와 통신(활성화, 전력 공급, 판독, 및 기록)하도록 디스펜서 내에 한 쌍의 트랜지스터들을 제공함으로써 획득된다.

발명의 또 다른 양상들은 디스펜서의 카트리지로부터 액체들을 디스펜싱하는 방법에 의해 획득되고, 이는 액체의 디스펜싱이 요청되는지를 결정하기 위해 디스펜서를 모니터링하는 단계; 그러한 요청의 수신 시에 액체를 디스펜싱하는 단계; 시작 시점으로부터 디스펜스 사이클들의 수를 카운팅하는 단계; 및 상기 시작 시점 다음에 특정 수의 디스펜싱 사이클들 후에 디스펜서의 디스펜싱 활동을 변경하는 단계를 포함한다.

발명의 다른 양상들은 디스펜싱될 재료를 포함하는 카트리지들을 채용하는 디스펜서의 연산 파라미터들을 수립 및 제어하는 방법의 제공을 포함하고, 이는 카트리지 상의 태그로부터 데이터를 판독하는 단계; 태그로부터 연산 파라미터들을 결정하는 단계; 및 파라미터들에 따라 디스펜서의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.

발명의 다른 부가적인 양상들은 다양한 크기들의 카트리지들에서 사용하도록 구성된 재료 디스펜서의 제공을 포함하고, 이는 후방 플레이트; 카트리지의 수용을 위해 후방 플레이트와 커버 사이에 캐버티를 규정하는 후방 플레이트 상의 커버; 및 다양한 크기들의 카트리지들을 수용하기 위해 캐버티의 부피를 조절하는 수단을 포함한다.

다음의 설명으로부터 더욱 명백해질, 종래 기술 이상의 이점들뿐만 아니라 본 발명의 이러한 목적들 및 다른 목적들은 이하의 상세히 설명되고 청구된 개선들에 의해 달성된다. 본 명세서의 개시는 광범위하게 규정된 현재 고려되는 실시예들에 관한 것이지만, 당업자들에 의해 용이하게 인식될 것이다. 예를 들면, 트랜지스터들로 광범위하게 알려진 스위칭 소자들에 대한 참조는, 예를 들어, 명목적으로 2개의 전계 효과 트랜지스터들(FET들) 및 바이폴라 접합 트랜지스터들(BJT들)을 포함하는 넓은 범위의 트랜지스터들에 대한 경의 없이 이루어진다.

본 발명의 목적들, 기술들 및 구조의 완전한 이해를 위해, 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 본 발명의 개념에 따라 만들어진 무선 주파수 식별 디스펜서(RFID)의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어기 및 무선 주파수 식별(RFID) 컴포넌트들을 도시하는, 디스펜서의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 무선 주파수 식별(RFID) 회로의 회로도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어기 및 무선 주파수 식별(RFID) 컴포넌트들을 도시하는 디스펜서의 상세 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 무선 주파수 식별(RFID) 회로의 회로도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어기 및 무선 주파수 식별(RFID) 컴포넌트들을 도시하는 디스펜서의 상세 개략도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 무선 주파수 식별(RFID) 회로의 회로도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 유체 디스펜서의 동작 흐름도.
도 9는 본 발명에 따른, 도 10의 처리의 실행을 위해 구성된 디스펜서의 상세도.
도 10은 디스펜서가 절대 비지(empty) 않음을 보장하도록 디스펜서의 카트리지들 사이의 스위칭하는 동작 흐름도.
도 11은 본 발명에 따른, 도 12 및 도 13의 처리의 실행을 위해 구성된 디스펜서의 상세도.
도 12는 카트리지 내에 남아있는 액체의 부피의 함수로서 디스펜싱 사이클의 기간을 조절하는 동작 흐름도.
도 13은 디스펜서에 의해 수용될 카트리지들의 성질을 "학습(learning)"하고, 그 함수로서 동작을 제어하는 동작 흐름도.
도 14는 카트리지 내에 유지되는 제품의 식별에 기초하여 디스펜스 사이클 시간을 설정하는 처리를 도시하는 동작 흐름도.
도 15는 특정 카트리지로부터 이용가능한 디스펜스 사이클들의 수를 설정하고, 상기 수에 도달했을 때 디스펜싱을 억제하는 동작 흐름도.
도 16은 미리 결정된 디스펜싱 사이클들의 수가 개입될 때까지 각각의 디스펜스 사이클에서 카트리지 태그가 인덱싱되는, 활성 태그와 연관되어 이용된 처리를 도시하는 동작 흐름도.
도 17은 카트리지가 올바른 제품을 포함하고 있는지의 여부를 카트리지의 소스로부터 및/또는 수용가능한 소스로부터 결정하는 처리를 도시하는 본 발명에 따른 동작 흐름도.
도 18은 다양한 카트리지들을 수용하도록 구성가능하고 조절가능한, 본 발명에 따라 이루어진 디스펜서를 도시하는 도면.
도 19a 내지 도 19d는 다양한 크기들의 카트리지들을 위한 텔리스코핑 성질의 구성가능하고 조절가능한 디스펜서의 제 2 실시예를 도시하는 도면.

디스펜싱 시스템들을 위한 주요 필요사항이, 제조자의 디스펜서 또는 제조자에 의해 허가된 분배자에 의해 서비스되는 디스펜서들에서 경쟁자의 리필 용기들의 "스터핑"을 방지하는 능력이라는 것이 배경 기술의 판독으로부터 인식될 것이다. 본 명세서에 개시된 예시적인 시스템들은, 리필 용기에 연관된 통신 디바이스와 디스펜서 하우징에 연관된 통신 디바이스 사이의 데이터 공유를 용이하게 함으로써 이러한 필요성을 만족시킨다. 데이터의 공유는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 리필 용기 내의 재료의 유형; 리필 용기의 식별 코드; 리필 용기 내의 농도 비율; 분배자의 식별 코드; 제조 일자들 및 수량 크기(lot size)와 같은 품질 제어 정보; 펌프 및/또는 노즐 크기; 디스펜서와 연관된 펌프 작동 메커니즘의 유형; 디스펜서 위치의 유형 - 레스토랑, 병원, 학교, 공장 등; 디스펜서의 사용 히스토리 등을 포함한다. 언급된 통신 디바이스는 무선 주파수 식별(RFID) 태그들 또는 스마트 라벨들 및 관련 매체들과 관련된다. RFID 태그들이 바람직한 통신 디바이스일 것이고, 이들은 전기적, 유도적 또는 용량성 안테나들을 이용하는 칩 디바이스들; 또는 마이크로웨이브 리플렉터들, 원격 자석들, 트랜지스터들 또는 트랜지스터 없는 회로들을 활용하는 칩리스(chipless) 디바이스들을 포함하는 것으로 예견될 수 있다. 통신 디바이스들은, 어느 모드가 선택되든, 디바이스들에 저장된 데이터를 변경, 업데이트, 및 록(lock)하는 능력을 제공한다.

리필 용기, 하우징, 또는 독립형(stand-alone) 디바이스의 어느 것과도 연관될 수 있는 마이크로프로세서 기반 제어기는, 바람직하게 통신 디바이스들 사이의 데이터 공유를 용이하게 하기 위해 이용된다. 제어기에 의해 착수되는(undertaken) 통신 디바이스들의 모니터링에 기초하여, 제어기는 디스펜싱 시스템의 이용을 허용하는 임의의 수의 동작 메커니즘들을 제어한다. 제어기는 또한 하나 이상의 리필 용기로부터 재료들을 수용하고 디스펜싱하기 위한 단일 디스펜서를 허용하거나, 하나 이상의 디스펜서의 제어를 허용할 수 있다.

독립형 디바이스는 디스펜서 하우징에 의해 수용가능한 전자 플러그 또는 키일 수 있다. 실제로, 키는 전원, 제 1 또는 제 2 통신 디바이스, 및 제어기를 제공하거나 제공하지 않을 수 있다. 이러한 특징들 및 옵션들은 적절한 것으로 고려되는 분배자 또는 제조자에 의한 원하는 보안 특징들에 따라 선택될 수 있다.

본 명세서에 개시된 디스펜서들은, 다량의 유체를 디스펜싱하기 위해 푸시 바(push bar) 메커니즘 또는 "핸즈-프리" 메커니즘과 같은 동작 메커니즘들 중 어느 하나를 활용한다. 푸시 바 메커니즘은 측정된 양의 유체를 디스펜싱하기 위해 리필 용기에 의해 운반되는 펌프 메커니즘을 활성화하는 바(bar)를, 사용자가 푸싱함으로써 동작한다. 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 미국 특허 제6,390,329호에 일예가 개시되어 있는 "핸즈-프리" 디바이스는, 개인의 손의 존재를 검출하고 측정된 양의 유체를 디스펜싱하는 센서를 활용한다. 동작 메커니즘은 또한 리필 용기를 운반하는 하우징에 대한 액세스를 허용하는 임의의 래칭 컴포넌트들(latching components)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 래치 또는 일련의 래치들은 리필 용기에 대한 액세스를 방지하기 위해 이용될 수 있다. 만일 그렇다면, 제어기가 래치 메커니즘의 언락킹을 방지하는 경우에, 디스펜싱 시스템은 인에이블되지 않을 수 있다. 또는 제어기는 리필 용기와 연관된 펌프를 제어하는 메커니즘으로 동작할 수 있고, 통신 디바이스들의 불일치(incompatibility)는 펌프의 작동을 불가능하게 할 수 있다.

상태 정보를 제공하는 핸즈-프리 디스펜서 또는 다른 디스펜서들을 동작시키기 위해서, 저전압 배터리들과 같은 전력원을 유체 디스펜서 하우징 내에 제공하는 것이 알려져 있다. 따라서, 유체 디스펜서 내에 포함된 배터리들은 제어기 및 특정 디스펜서의 디스플레이를 동작시키기 위해 활용될 수 있다. 다시 말해, 내부 전력은 키 또는 리필 용기에 제공된 통신 디바이스를 판독하기 위해 활용될 수 있다. 대안적으로, 이전에 언급한 바와 같이, 전력은 디스펜서에 삽입된 전자 키에 의해 외부적으로 제공될 수 있다. 이러한 특징은 각각의 디스펜서에 전력을 제공하고 방전된 배터리들을 교체하는 것과 연관된 비용을 절감한다.

이전에 나열된 특징들은 디스펜싱 시스템을 위해 상당히 개선된 동작 특징들을 제공한다. 실제로, 통신 디바이스들의 이용 및 제어기에 의해 용이해진 그들의 정보 교환은 시스템의 선택적 인에이블먼트(enablement)뿐만 아니라 시스템의 모니터링 또한 제공한다. 부가적인 시스템 정보를 수집함으로써, 디스펜서 사용자, 분배자, 및 제조자의 요구들이 만족될 수 있다. 예를 들면, 디스펜서의 사용 빈도는 동작의 최고시(peak hours), 지정된 시간 기간들 내에서의 이용 등에 따라 결정될 수 있다. 다음의 상세한 논의로부터 인식되는 바와 같이, 이들 디바이스들의 다양한 특징들은 상이한 실시예들로 설명된 바와 같이 저비용으로 달성될 수 있고, 하나 또는 다중 디스펜서들과 함께 임의의 수의 조합들로 활용될 수 있다. 따라서, 특정 실시예들을 기술하는 다음의 상세한 설명 및 도면들에 대해 참조가 이루어진다.

이제 도면들 특히 도 1을 참조하면, 일반적으로 번호 10으로 지정된 본 발명에 따라 이루어진 디스펜서를 확인할 수 있다. 디스펜서는 일반적으로 번호 12로 지정된, 폭넓게 디스펜서들로 알려진 디스펜서 하우징 구조를 포함한다. 디스펜서 하우징(12)은 벽(wall) 또는 카운터-마운트 유닛(counter-mount unit)일 수 있고, 또는 카운터 상부 등에 배치된 프리스탠딩 유닛(freestanding unit)일 수 있다. 본 명세서에 개시된 디스펜서는 비누들 및 다른 액체들과 같은 유체들을 디스펜싱하기 위해 이용되지만, 다른 제품들은 종이, 테블릿들(tablets), 또는 다른 유동 재료(flowable material)를 디스펜싱할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 임의의 이벤트시에, 디스펜서 하우징(12)은 일반적으로 디스펜싱 노즐(16) 위에 위치하고 디스펜싱 노들(16)과 통신하는 액체 제품의 카트리지(14)를 포함하고, 그 사이에 적절한 펌프 또는 다른 디스펜싱 메커니즘(18)이 개재된다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 디스펜싱 메커니즘(18)은 각각의 디스펜싱 사이클에 따라 미리 설정된 양의 액체를 디스펜싱하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 디스펜싱 메커니즘(18)은 모터, 솔레노이드(solenoid), 플런저(plunger) 등과 같은 작동 메커니즘(20)에 의해 제어된다. 메커니즘(20)은 디스펜싱 노즐(16) 아래에 위치한 사용자의 손들과 같은 객체의 검출에 따라 활성화된다.

디스펜서는 또한 디스펜서 하우징(12)과 연관된 마이크로스위치(21)를 포함한다. 예를 들면, 마이크로스위치(21)가 디스펜서 하우징의 폐쇄에 따라서만 활성화되도록, 마이크로스위치(21)는 디스펜서 하우징(12)의 내부에 위치될 수 있다.

디스펜서는 무선 주파수 식별(RFID) 판독기(22)를 더 포함한다. 판독기(22)는 RFID 안테나(24), RFID 회로(26), 및 RFID 태그(30)와 통신하는 제어기(28)를 포함할 수 있다. 판독기는 또한 태그(30)에 기록하는 능력들을 갖는 것이 바람직하고, 이는 이후에 기술될 것이다. RFID 안테나가 리필 카트리지(14)의 RFID 태그(30)와 상호작용할 수 있도록, 판독기(22)는 디스펜서 상에 위치하는 것으로 도시된다.

도 1에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 리필 카트리지(14)는 백(bag)의 임의의 표면에 배치될 수 있는 인디시아(indicia)를 포함한다. 인디시아는 유체 재료들, 성분들, 제조 일자, 및 다른 적절한 제품 정보에 관한 정보를 포함한다. RFID 태그(30)는 태그 안테나(32)를 포함한다. 태그(30)는 또한 "매칭(matching)" 식별 코드를 저장하는 전자 저장 디바이스를 포함할 수 있고, 백에 동봉된 재료, 펌프의 크기, 유체 재료의 양 등에 관한 다른 관련 정보를 포함할 수 있다. 태그는 정보와 함께 저장되고 및/또는 제조자의 공장에서 프로그래밍되고, 제어기에 의해 용이하게 변경 또는 삭제되는 정보를 포함한다는 것을 또한 이해할 것이다.

다음에서 더욱 상세히 나타나고 설명되는 본 발명은 디스펜서(10)가 RFID 판독기(22)를 활용하는 방법에 대한 개선 및 개량이다. 이제 판독기(22)를 참조하면, 고려되는 3개의 바람직한 회로들이 존재하고 이하에 설명된다. 본 발명의 의도로부터 벗어남이 없이 다양한 변형들이 이용될 수 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다.

쿼드 OP AMP 회로( QUAD OP AMP CIRCUIT )

도 2 및 도 3에 도시된 일 실시예에서, RFID 회로(26)의 하드웨어는 제어기(28)에 접속하고, 한 쌍의 트랜지스터들(36), 전압 레귤레이터(38), 멀티-스테이지 저역 통과 필터(40), 및 I/O 인터페이스(42)를 포함한다. 또한 배터리와 같은 적합한 동작 전력원이 판독기의 부분으로서 또는 그 외부에 제공되고, 적절한 전력 접속을 통해 판독기 내로 결합될 수 있다고 가정한다.

이 실시예에 대해서, 제어기(28)가 그 내부 동작들을 구동하기 위해 오실레이터(28A)를 포함한다는 것을 유의한다. 이 오실레이터(28A)는 제어기(28) 내의 메인 시간 기반 디바이스이다. 바람직한 실시예에서 제어기(28)는 상업적으로 이용가능한 Zilog XP, 8비트 마이크로제어기를 이용하여 실현된다.

4개의 연산 증폭기들이 9kHz 2-극 필터, 펄스 증폭기, 5kHz 2-필터, 및 비교기로서 구성되도록 멀티-스테이지 저역 통과 필터(40)(쿼드 연산 증폭기)가 적용된다. 멀티-스테이지 저역 통과 필터(40)는 연산 증폭기들 U4A-U4D를 이용하여 이루어진 4 스테이지 대역 통과 증폭기, 및 연관된 별개의 컴포넌트들을 포함한다. 연산 증폭기들은 Texas Instruments에 의해 생산된 것과 같은 상업적으로 이용가능한 단일 쿼드 op-amp 집적 회로에 패키징될 수 있다. 멀티-스테이지 대역 통과 증폭기의 비교기의 출력은 디지털 신호이고, 이는 제어기(28)에 대한 입력이다. 제어기(28)는 이 디지털 신호를 디코딩하는 소프트웨어를 포함하고, 하기되는 바와 같이, 리필 카트리지(14)의 RFID 태그(30)에 대한 아웃고잉 신호를 발생하기 위해 2개의 트랜지스터들(36)에 신호를 전송할 수 있다.

2개의 트랜지스터들(36)은, 제어기(28)가 태그(30)와 통신(활성화, 전력 공급, 판독, 및 기록)하도록 하기 위해 이용되는 것이 바람직하다. 이는 리필 카트리지(14)의 재사용을 방지하거나, 허가되지 않은 리필 카트리지 변경을 방지하기 위해 바람직하다.

전압 레귤레이터(38)는 마이크로파워, 낮은 드롭아웃 선형 레귤레이터, 및 제어기에 공급된 전압을 레귤레이팅하기 위한 임의의 알려진 동등한 회로로 이루어질 수 있다고 인식되는 것으로 이루어진다.

내부 비교기에 기반하는 제어기( CONTROLLER BASED WITH INTERNAL COMPARATOR)

대안적으로, RFID 회로(26)의 하드웨어는 도 4 및 도 5에 도시된 전자 컴포넌트들로 이루어진다. RFID 회로(26')는 제어기(28')에 접속되고, 한 쌍의 트랜지스터들(36'), 전압 레귤레이터(38'), 필터링 회로(저항기들, 커패시터들, 및 단일 다이오드)(44), 및 I/O 인터페이스(42')를 포함한다. 또한 배터리와 같은 적합한 동작 전력원이 판독기의 부분으로서 또는 그 외부에 제공되고, 적절한 전력 접속을 통해 판독기 내로 결합될 수 있다고 가정한다.

이 실시예의 제어기(28')는 내부 비교기(28B')와 함께 오실레이터(28A')를 포함하고, 이는 아날로그 신호를 디지털 신호로 처리하는 필터링 회로와 연관되어 동작한다. 내부 비교기(28B')는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이는 다음으로 제어기에 의해 처리된다.

이전 실시예의 하드웨어에서와 같이, 이 실시예는 상기한 실시예에 기재된 바와 같이 2 개의 트랜지스터들과 함께 전압 레귤레이터를 포함한다.

선택되는 회로에 기초하여 명백해지는 바와 같이, 제어기(28')는, 제어 회로의 기능들을 구현하고 디스펜서(10)를 적절하게 동작시키기 위해 필요한 하드웨어, 소프트웨어, 및 메모리를 제공한다. 이 실시예의 제어기(28')는 Zilog에 의해 제조된 Z8F042A와 같은 마이크로제어기일 수 있다. 물론, 다른 제조자에 의해 제조된 제어기가 사용될 수 있다. 제어기(28')는 또한 다른 컴포넌트들 사이에서 다중 오실레이터들을 포함할 수 있고, 또한 디스펜서의 다른 특징들을 동작시키기 위한 소프트웨어를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 일반적으로, 오실레이터(28A')가 적절하게 인에이블된다면, 계속해서 구동할 수 있는 내부 오실레이터일 수 있다. 대안적인 오실레이터는 다른 기능들을 위해 이용될 수 있다. 제어기가 미리 결정된 시간 기간 동안 정지 또는 중단될 수 있도록 제어기(28')가 내부 오실레이터와 연관된 워치도그 타이머(watchdog timer)를 포함한다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 따라서, 제어기의 전체 동작은 단지 전원으로부터의 전류 드로(draw)를 감소시키기 위해 미리 결정된 증가들에서만 동작한다. 이는 전력을 보존하고 배터리의 형태일 수 있는 전원의 수명을 증가시키는 것을 돕는다.

판독기(22)가 카트리지의 RFID 태그(30)와 통신함에 따라 제어기(28')는 신호를 발생하고 이를 작동 메커니즘(20)에 전송한다.

듀얼 OP AMP 및 제어기 기반 비교기( DUAL OP AMP AND CONTROLLER BASED COMPARATOR )

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서, RFID 회로(26")의 하드웨어는 제어기(28")에 접속하고, 한 쌍의 트랜지스터들(36"), 전압 레귤레이터(38"), 듀얼 연산 증폭기(dual op amp)(46), 및 I/O 인터페이스(42")를 포함한다. 또한 배터리와 같은 적합한 동작 전력원이 판독기의 부분으로서 또는 그 외부에 제공되고, 적절한 전력 접속을 통해 판독기 내로 결합될 수 있다고 가정한다.

필터 및 펄스 증폭기를 형성하기 위해 2 개의 연산 증폭기들이 저항기들 및 커패시터들과 함께 구성되도록 듀얼 연산 증폭기(46)가 적용된다. 연산 증폭기들은 Texas Instruments에 의해 생산된 바와 같은 상업적으로 이용가능한 단일의 듀얼 op-amp 집적 회로에 패키징될 수 있다. 듀얼 연산 증폭기의 출력은 아날로그 신호이고, 이는 제어기(28")로의 입력이다. 제어기(28")는 디지털 신호를 디코딩하는 소프트웨어를 포함하고, 이하에 더 설명되는 바와 같이 리필 카트리지(14)의 RFID 태그(30)에 대한 아웃고잉 신호를 발생하기 위해 2 개의 트랜지스터들(36")에 신호를 전송할 수 있다.

이 실시예의 제어기(28")는 내부 비교기(28B")와 함께 오실레이터(28A")를 포함하고, 이는 아날로그 신호를 디지털 신호로 처리하는 필터링 회로와 연관되어 동작한다. 내부 비교기(28B")는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이는 다음으로 제어기에 의해 처리된다.

선택되는 회로에 기초하여 명백해지는 바와 같이, 제어기(28")는, 제어 회로의 기능들을 구현하고 디스펜서(10)를 적절하게 동작시키기 위해 필요한 하드웨어, 소프트웨어, 및 메모리를 제공한다. 이 실시예의 제어기(28")는 Zilog에 의해 제조된 Z8F042A와 같은 마이크로제어기일 수 있다. 물론, 다른 제조자에 의해 제조된 제어기가 사용될 수 있다. 제어기(28")는 또한 다른 컴포넌트들 사이에서 다중 오실레이터들을 포함할 수 있고, 또한 디스펜서의 다른 특징들을 동작하기 위한 소프트웨어를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 일반적으로, 오실레이터(28A")는 적절하게 인에이블된다면, 계속해서 구동할 수 있는 내부 오실레이터일 수 있다. 대안적인 오실레이터는 다른 기능들을 위해 이용될 수 있다. 제어기가 미리 결정된 시간 기간 동안 정지 또는 중단될 수 있도록 제어기(28')가 내부 오실레이터와 연관된 워치도그 타이머를 포함한다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 따라서, 제어기의 전체 동작은 단지 전원으로부터의 전류 드로를 감소시키기 위해 미리 결정된 증가들에서만 동작한다. 이는 전력을 보존하고 배터리의 형태일 수 있는 전원의 수명을 증가시키는 것을 돕는다. 판독기(22)가 카트리지의 RFID 태그(30)와 통신함에 따라 제어기(28")는 신호를 발생하고 이를 작동 메커니즘(20)에 전송한다.

소프트웨어( SOFTWARE )

다음으로 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 디스펜싱 애플리케이션을 수행하기 위해 이용될 때, 제어기의 메모리에 저장되는 제어 프로그램(들)을 상세히 설명하는 흐름도가 도시된다. 각각의 흐름도는, 동작의 "흐름"이 어떻게 진행하는지를 나타내기 위해 각각의 박스 또는 블록을 상호접속하는 방향성 선 또는 선들과 함께 "박스들" 또는 "블록들"로 도시된 일련의 메인 단계들을 포함한다. 당업자가 도 8a 및 도 8b의 흐름도에 도시된 동작을 수행하기 위한 적절한 코드 및 명령들로 상기한 제어기(28)와 같은 제어기를 용이하게 프로그래밍할 수 있는 것으로 제시되었다.

도 8a 및 도 8b의 흐름도들은 당해 분야에 자명하다. 그렇더라도, 다음의 보충되는 언급들은 제어 프로그램의 동작의 개요를 제공한다. 판독기(22)를 위한 (특히, 판독기 내에서 이용되는 제어기(28)를 위한) 기본 동작 프로그램이 도 8a에 도시된다. 판독기의 범위는 일반적으로 3 내지 4 인치이다. 범위 내에 있을 때, 트랜스폰더(transponder)는 판독기에 의해 발생된 출력 전력 신호에 의해 전력공급된다.

RFID 상호작용을 위해 제어기에 의해 수행되는 동작 처리는, 도면들 중 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 번호 100으로 지정된다. 이 처리에 대해서, 리필 카트리지는 RFID 트랜스폰더 태그를 갖는 디스펜서 내에 설치되는 것으로 가정된다. RFID 상호작용(100)은 단계(110)에서 시작 시퀀스를 갖는다. 이 단계(110)에서, 제어기는 단계(112)에서 (디스펜서의 구조 및 도어 래치 상에 스위치가 존재하는지 또는 센서가 존재하는지에 따라서)디스펜서 도어가 개방되는지 또는 폐쇄되는지 여부의 선택적 결정으로 진행할 수 있다. 디스펜싱 시스템이 이러한 필요조건을 포함하고 도어가 개방된다면, 디스펜서는 단계(114)에서 제품을 디스펜싱하지 않고 단계(112)로 복귀한다.

제어기가 단계(112)를 포함하지 않거나 112에서 도어가 폐쇄되었다고 결정하면, 제어기는 단계(116)로 진행하고, 시스템이 제품의 디스펜싱 요청하는지 여부를 결정한다. 디스펜싱 시스템이 디스펜싱 요청을 검출하지 않는다면, 디스펜서는 단계(118)에서 제품을 디스펜싱하지 않고, 단계(112)로 복귀한다. 제어기가 단계(116)에서 디스펜스 요청을 수신한다면, 제어기는 수신 단계들(120)로 진행한다.

수신 단계들(120)은 제어기가 먼저 단계(121)에서 리필 카트리지의 태그에 문의(interrogating)하는 것을 포함한다. 다음으로 제어기는 태그에 의해 전송된 데이터를 수신하는 단계(122) 및 제어기가 태그의 데이터를 판독/디코딩하는 단계(124)로 진행한다.

다음으로 제어기는 리필 카트리지 태그에 저장된 코드들이 제어기 내의 임의의 저장된 코드들과 매칭하는지의 여부를 결정하기 위해 단계(126)로 진행한다. 태그가 제어기의 임의의 저장된 코드들과 매칭하지 않는다면, 디스펜서는 단계(128)에서 제품을 디스펜싱하지 않고, 단계(112)로 복귀한다. 태그 및 제어기의 코드들이 매칭하는 것으로 제어기가 결정한다면, 제어기는 단계(130)로 진행한다. 단계(130)에서, 제어기는 디스펜스 카운트가 0보다 큰지의 여부를 결정한다. 디스펜서가 0이라면, 디스펜서는 단계(134)에서 제품을 디스펜싱하지 않고, 단계(112)로 복귀한다. 디스펜스 카운트가 0보다 크다면, 제어기는 제품의 출력 크기가 결정되는 단계(136)로 진행한다. 단계(138)에서, 제어기는 제품의 디스펜싱을 허용한다.

단계(140)에서의 제품의 디스펜싱 이후에 또는 동시발생적으로, 제어기는 리필의 태그에 기록하도록 2개의 트랜지스터들에 신호를 전송하고, 이는 디스펜스 카운트의 값을 감소시킨다. 단계(140)가 완료된 이후에, 제어기는 단계(112)로 복귀하여 다른 디스펜스 요청을 수신하도록 준비한다.

단계(130)는 제품이 비었는지(empty)를 결정하는 제어기에 의해 다른 값이 활용될 수 있음을 또한 유의한다. 이는 제어기에서 각각의 특정 리필 카트리지에 대한 디스펜스들의 수에 값을 할당하고, 제품 양과 연관된 값과 매칭할 때까지 카운트를 증가 또는 감소시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 실시예의 목적들을 위해, 디스펜스 카운트와 연관된 수는 0보다 큰 저장된 수를 갖고 제품이 디스펜싱될 때마다 감소시킨다.

따라서, 본 명세서에 개시된 모든 실시예들은 종래 디바이스들에 없는 이점들을 제공한다. 특히, 전자 키의 사용, 디스펜서 내에 유지되는 제어기 내의 식별 코드의 저장 및/또는 리필 용기와의 매칭 코드의 이용은, 인벤토리 내에 선적되고(shipped) 유지되는 리필 백들 또는 카트리지들의 수의 제어가 현저하게 감소된다는 점에서 제조자의 분배자와의 관계에 유연성을 허용한다. 또한, 분배자는 그의 리필 비즈니스를 유지하는 능력이 확인되고, 제조자는 분배자가 제조자의 제품만을 이용한다는 것이 확인된다. 더욱이, 개시된 시스템들은 제어된 품질의 적합한 재료가 디스펜서에 의해 수용된다는 것을 보장한다.

이제 도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 구조들 및 특징들이 획득될 수 있음을 인식할 것이다. 마이크로프로세서 칩 등을 포함하는 제어기의 실행 및 활용으로, 디스펜서 동작의 다양한 향상들이 획득될 수 있다. 이러한 다양한 적용들은 다음에 논의되는 이들 도면들과 관련하여 나타난다.

이제 도 9를 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 디스펜서 시스템이 번호 200으로 도식화되고 지정되어 도시된다. 디스펜서 시스템(200)은 그 하부에 노즐 개구(204)를 갖는 하우징(202)을 포함한다. 하우징(202) 내에 유지되는 것은 제어기(206)이고, 제어기는 상기한 바와 같이 전용 마이크로프로세서 칩 등을 포함한다. 본 발명의 이러한 특징에 따르면, 하우징(202)은 한 쌍의 카트리지들(208, 210)을 수용하여 유지하고, 본 발명에 따르면 이는 상호간에 배타적인 디스펜싱 동작을 위한 것으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 카트리지들(208, 210)은 사실상 동일하고, 디스펜싱을 위해 동일한 물질을 보유한다는 것이 이해될 것이다.

카트리지들(208, 210) 각각과 연관되는 것은 디스펜서 작동기(dispenser actuator; 212, 214)이고, 이는 디스펜서 시스템(200)이 자동적인 "터치 프리"시스템인지 또는 기계적으로 작동하는 시스템인지에 따라 다양한 성질들일 수 있다. 차이들은 아래에서 논의될 것이다. 임의의 이벤트시에, 출력 도관들(output conduits; 216, 218)은 도시된 대로 각각의 카트리지들(208, 210)로부터 전달한다. 기계적 작동을 채용하는 실시예의 구현에서, 셔틀(shuttle; 220)은 아래에서 논의될 목적들을 위해 작동기들(212, 214) 사이에 개재된다. 터치 프리 시스템에서, "핸즈 프레즌트(hands present)" 센서(222)가 채용된다. 도시된 바와 같이, 셔틀(220)이 센서(222)와 통신하는 것과 같이 디스펜서 작동기들(212, 214)은 제어기(206)와 통신한다.

본 발명의 문맥에서 디스펜서 시스템(200)은, 디스펜서가 비누, 살균제 또는 디스펜싱될 다른 유체를 절대로 바닥나게 하지 않는다는 것을 보장하도록 구성된다. 따라서, 제 1 카트리지(208)가 비거나 또는 거의 비었을 때, 카트리지로부터의 디스펜싱 동작들은 종료되고 카트리지(210)로 스위칭되고 카트리지(208)는 교체를 대기한다. 카트리지(210)로부터의 디스펜싱 동작들이 진행됨에 따라, 고갈(depletion)에 가까워지거나 도달하고, 디스펜싱 동작은 현재 가득 차있는 카트리지(208)로 되돌아 스위칭한다. 따라서, 디스펜서(200)는 디스펜싱 가능한 액체를 절대 고갈시키지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스펜서(200)는, 사용자의 손의 존재를 결정하기 위해 비-접촉 센서(222)를 채용하는 터치-프리 시스템이다. 제어기(206)에 의한 이러한 결정에 따라, 적절한 디스펜스 작동기(212, 214)는, 사용자의 손 위로 적절한 양의 액체가 디스펜싱되도록 충분한 시간 기간 동안 활성화된다. 이 실시예에서, 디스펜스 작동기들(212, 214)은 일반적으로 모터 구동 펌프들이고, 선택적으로 및 상호 배타적으로 제어기(206)에 의해 구동된다. 제어기(206)는, 카트리지가 비거나 거의 비게 될 때(이 때 제어기는 다른 카트리지와 연관된 모터를 구동하도록 스위칭함)까지 액체가 현재 디스펜싱되고 있는 카트리지와 연관된 모터를 구동한다. 이때 제어기는 카트리지가 교체될 필요가 있다는 것을 나타내기 위해 광을 조명하거나 다른 적절한 신호를 제공한다. 동작은 카트리지들이 비면 앞뒤로 스위칭한다.

기계적으로 활성화되는 버전의 디스펜서 시스템(200)에서, 솔레노이드 활성화될 수 있는 등의 셔틀(220)은 이러한 디스펜서들과 함께 공통으로 채용되는 바와 같이, 푸시 바 작동기를 갖는 기계적 펌프를 선택적으로 개입 또는 개입해제(engage or disengage)하기 위해 채용된다. 셔틀(220)은 카트리지(208, 210)가 비었거나 거의 비었다는 결정에 따라 제어기(206)에 의해 활성화된다.

두 실시예들에서, 제어기(206)는 개입된 디스펜스 사이클들의 수를 카운트함으로써, 채용된 카트리지가 비었거나 거의 비었을 때를 결정한다. 기계적인 버전에서, 제어기는 푸시 바의 활성화의 수를 카운트하는 반면, 핸즈 프리 버전에서, 제어기는 연관된 모터 및 펌프 메커니즘이 활성화되는 디스펜싱 사이클들의 수를 카운트한다.

도 10을 참조하면, 기계적 및 자동화된 시스템 양측 모두의 동작을 도시하는 흐름도가 번호 230으로 지정되어 도시된다. 프로그램은 232에서 개시하고, 236에서와 같이 디스펜스 사이클이 요청될 때까지, 234에서 디스펜서를 모니터링하는 상태로 진입한다. 디스펜스 사이클은, 센서(222)를 통해 사용자의 손의 존재를 검출함으로써 요청되거나, 또는 기계적인 시스템의 프레스 바의 작동에 의해 요청된다. 236에서 디스펜싱이 요청될 때, 238에서와 같이 액체는 현재 채용된 카트리지로부터 디스펜싱된다. 이러한 디스펜싱시에, 카운터는 제어기(206)에 의해 240에서와 같이 감소된다. 카운터가 카운트가 끝나서(count out) 카운터의 카운터가 0으로 남았는지에 대한 결정이 242에서 이루어진다. 그렇지 않다면, 후속 디스펜스 사이클들은, 카운터가 242에서 결정되는 바와 같이 카운트 끝나는 시간까지 현재 채용된 카트리지(208, 210)로부터 계속된다. 이때, 스위치는 244에서와 같이 다른 가득 찬 카트리지(full cartridge)에 대해 이루어진다. 기계적인 시스템에서, 제어기(206)는 빈 카트리지를 개입해제하고 가득 찬 카트리지를 푸시 바 메커니즘과 개입시키기 위해 셔틀(220)을 활성화한다. 자동화된 시스템에서, 제어기(206)는 그의 모터 활성화 신호를 가득 찬 카트리지와 연관된 모터 펌프로 전달하도록 간단히 스위칭한다. 그 후에, 소모된 카트리지(spent cartridge)의 교체에 대한 필요성을 나타내기 위해, 246에서와 같이 가청 또는 시각 신호의 형태로 신호가 방출될 수 있다. 유사하게, 248에서, 제어기(206)의 카운터는 가득 찬 카트리지의 실행을 나타내기 위해 리셋되고, 디스펜스 사이클들은 다시 모니터링되고 카운터가, 카트리지가 비었거나 거의 비었고 카트리지들 사이의 스위칭이 다시 행해질 필요가 있다는 것을 나타내는 0에 도달할 때까지 카운터는 감소되고, 사이클은 계속된다.

이제 도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 특징들이 확인되고 인식될 것이다. 도 11에서, 본 발명에서 일반적으로 도시되는 디스펜서 시스템은 일반적으로 번호 250으로 지정된다. 다시, 시스템(250)은 1회용 카트리지(disposable cartridge; 254) 및 제어기(256)를 그 안에 유지하는 디스펜서 하우징(252)을 포함한다. 다시, 카트리지(254) 및 제어기(256)는 상기 설명된 것들과 사실상 유사하다. 모터(258)는 제어기(256)에 의해 제어되고, 제어기(256)와 디스펜싱 펌프(260) 사이에 개재된다. 펌프(260)는 카트리지(254)와 노즐(262)의 컨텐들들 사이에서 통신한다. 본 발명에 따르면, 디스펜스 사이클 시간이 다양한 파라미터들의 함수로서 변경될 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 액체가 카트리지로부터 디스펜싱될 수 있는 레이트는, 카트리지가 가득 차있을 때 가장 크고, 카트리지가 비어감에 따라 약화되는 것으로 알려졌다. 따라서, 카트리지 내의 유체의 양에 상관없이 각각의 디스펜싱 사이클에서 실질적으로 동일한 양의 액체가 디스펜싱되도록, 디스펜서 시스템(250)에 대한 디스펜스 사이클 시간은 카트리지가 비어있는 상태에 가까워질 때보다 카트리지가 가득 찼을 때 작게 되는 것이 바람직하다.

유사하게, 상이한 액체들이 상이한 레이트들로, 일반적으로 그들의 점도(viscosity)의 함수에 따라 디스펜싱되는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 액체 비누들은 일반적으로 살균제 젤들보다 빠른 레이트로 디스펜싱되고, 따라서, 디스펜스 레이트는 디스펜싱되는 액체의 함수로서 설정될 필요가 있다. 본 발명은 이러한 성능들을 제공한다.

이제 도 12를 참조하면, 번호 264로 지정되어 있는 바와 같이, 제어기(256)가 디스펜스 사이클들의 수(따라서, 카트리지에 남아있는 양)의 함수로서 디스펜싱 사이클 시간을 변화시킬 수 있는 방법론(methodology)을 도시하는 흐름도가 확인될 수 있다. 처리는 266에서 개시되고, 디스펜서를 모니터링하는 단계 268로 진행된다. 디스펜스 사이클이 진입될 때, 이는 270에서와 같이 카운트된다. 다음으로, 272에서, 디스펜스 사이클들의 수가 문턱값 T에 도달했는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 그렇지 않다면, 디스펜싱은 디스펜스 사이클들의 수가, 카트리지(254) 내에 남아있는 액체의 양이 디스펜스 사이클 또는 모터(258)의 동작 지속기간이 증가될 필요가 있는 레벨임을 나타내는 문턱값 T에 도달하는 시간까지 통상적인 방식으로 계속된다. 이러한 디스펜스 사이클 시간의 증가는 274에서 착수되고, 이때 문턱값 T가 276에서 유사하게 증가하고, 사이클은 계속된다. 따라서, 문턱값들 T 각각에서 증가되는 디스펜스 사이클과 함께, 다양한 문턱값들이 카트리지(254)의 고갈 동안 설정될 수 있다. 카트리지(254)의 교체에 따라서, 초기화(266)가 발생하고, 이때, 사이클 카운터는 0으로 설정되고, 초기 사이클 시간이 리셋되고, 프로그램은 새로 시작한다.

이제 도 13을 참조하면, 본 발명의 여러 특징들이 획득될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 상기한 바와 같이, 디스펜스 사이클은 디스펜싱되는 액체의 함수로서, 일반적으로 액체의 점도에 기초하여 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 디스펜서 시스템(250)이 그와 연관될 액체를 학습(learning)할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 제어기(256)가 그 안에 위치된 제 1 카트리지를 식별하고, 미래에는 그 카트리지만을 수용하고, 그 카트리지의 함수로서 그 디스펜스 사이클을 설정하는 방식으로 동작하도록, 디스펜서 시스템(250)이 학습 사이클을 갖는 것이 고려된다. 따라서, 디스펜서 시스템들(250) 각각은 제어기(256)를 갖고, 제어기는 그와 연관될 가능한 카트리지들 각각을 "학습"하는 능력을 갖고, 그 함수로서 디스펜싱 사이클을 조절한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 초기 카트리지의 성질을 학습하고 그와 연관된 동작을 테일러링(tailoring)하고, 디스펜스 사이클 시간을 설정 및/또는 변경하는 프로그램이 번호 280으로 지정되어 도시된다. 프로그램은 282에서 개시하고, 카트리지가 하우징(252)으로 삽입되었는지 및 그것의 태그가 284에서 판독되었는지를 결정하기 위해 모니터링 스테이지로 진입한다. 이전에 판독된 카트리지가 없다면, 시스템은 카트리지가 존재할 때까지 286에서 모니터링을 계속한다. 286에서 카트리지가 존재하는 것으로 감지될 때, 그 성질 및 아이덴티티가 288에서 판독되고, 상기 판독은 290에서와 같이 제어기(256)로 저장된다. 다음으로 제어기는 292에서 디스펜스 사이클 시간을 설정하고, 이러한 디스펜스 사이클 시간은 카트리지 내에 포함된 액체의 특성이다. 디스펜스 사이클 시간은 제어기(256) 내의 룩-업 테이블로부터 간단히 검색될 수 있다.

다음으로 프로그램(280)은 계속되고, 284에서와 같이 다음 카트리지가 디스펜서(250)에 제공될 때, 카트리지 태그가 허용가능한지의 여부에 대한 결정이 294에서 이루어진다. 그렇지 않다면, 카트리지는, 디스펜서 하우징의 도어를 폐쇄하도록 허용하지 않음으로써, 또는 단순히 그의 동작을 억제함으로써 298에서와 같이 거부된다. 어느 경우든, 프로그램(280)은 브랜드, 컨텐츠, 등의 성질에 대한 특정 카트리지들만이 디스펜서 하우징(252)에 의해 허용되도록 한다. 이러한 파라미터들은 디스펜서가 설치된 후에 제 1 카트리지 대체에 의해 설정된다. 카트리지 태그가 허용가능한 것으로 알려지면, 디스펜싱 동작들은 296에서와 같이 진행한다.

이제 도 14를 참조하면, 본 발명의 개념이 또한 다양한 양의 재료들의 디스펜싱을 수용하기 위해 디스펜싱 펌프 출력을 조절하는 능력을 포함하고, 다양한 양들은 디스펜싱되는 특정 재료에 대해 테일러링된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 디스펜서가 액체 비누를 디스펜싱한다면, 알코올-기반 살균제가 디스펜싱되는 것과 상이한 양이 디스펜싱될 수 있다. 또한, 물질이 액체 또는 젤로서 디스펜싱된다면, 거품(foam)의 형태로 디스펜싱되는 것과 상이한 디스펜싱 사이클이 필요로 될 수 있다. 본 발명의 개념은, 원하는 양의 재료가 디스펜싱됨을 보장하도록 디스펜서 펌프 사이클들의 수를 조절하기 위해 충분한 카트리지 또는 연관된 태그 정보를 결정하도록 적응된다.

계속하여 도 14를 참조하면, 번호 300으로 지정된 디스펜스 사이클들을 설정하기 위한 처리가 확인될 수 있다. 이러한 처리에 따르면, 프로그램은 디스펜서 도어의 폐쇄 또는 유사한 이벤트에 따라 302에서 시작된다. 그 후에, 카트리지의 태그는 제어기(256)에 의해 판독된다. 태그는 카트리지 내의 제품의 아이덴티티에 관한 정보, 또는 명확하게 앞으로 요구되는 디스펜싱 양 또는 펌프 타격들(strokes)의 수에 대한 설정들을 제공한다. 그 후에, 306에서와 같이, 디스펜스 사이클은, 원하는 양이 디스펜싱된다는 것을 보장하기 위해 각각의 디스펜스 사이클에 대해 적절한 수의 펌프 사이클들 또는 타격들이 개입되도록 제어기에 의해 설정된다.

당업자들은, 태그가 제품의 아이덴티티 또는 원하는 디스펜싱 양 중 어느 하나를 포함하는 경우에, 필요로 되는 타격들의 수 또는 펌프 작동의 지속기간에 대한 정보를 변환하기 위해 제어기 내의 적절한 룩-업 테이블이 액세스될 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 임의의 및 모든 이러한 경우들에서, 본 발명은 디스펜서가 갖가지 제품들의 디스펜싱을 수용 및 관리하고, 각각의 디스펜싱 사이클에 대해 적절한 양의 제품이 디스펜싱됨을 보장하도록 한다.

도 14의 처리(300)에 대해 더 참조하면, 연관된 재료의 적절한 양이 디스펜싱됨을 보장하도록 펌프 사이클들의 수 또는 지속기간이 조절될 수 있을 뿐만 아니라, 적절한 품질의 재료가 획득될 수 있음을 보장하도록 펌핑 속도 또한 설정될 수 있음을 인식할 것이다. 다시 말해, 디스펜스 사이클의 설정은 펌프 타격들의 수뿐만 아니라 이러한 타격들의 속도 또는 회전식 펌프의 회전 또한 수반할 수 있다. 거품 제품들을 디스펜싱할 때, 버블 크기 및 일관성에 의해 측정된 거품의 품질은 펌프 속도의 함수일 수 있다. 따라서, 거품이 디스펜싱될 것임을 태그가 나타낼 때, 디스펜스 사이클은 지속기간 및 타격들에 관해서 뿐만 아니라 속도 또한 조절할 수 있다.

본 발명의 다른 특징은 디스펜서에 의해 수용되는 리필 카트리지의 용량을 인식하고, 디스펜싱된 사이클들의 수를 모니터링하고, 카트리지가 비어있는 것으로 간주될 때 디스펜서 동작을 종료하거나 및/또는 시그널링하는 능력이다. 이제 도 15를 참조하면, 이러한 처리가 번호 308로 지정되어 도시된다. 여기에서, 프로그램은 디스펜서 도어의 폐쇄에 따라 310에서 시작된다. 이때, 카트리지에 대한 태그 또는 다른 정보가 312에서와 같이 판독된다. 태그 또는 카트리지 상에 포함된 정보는 카트리지에 포함된 재료의 양을, 직접적으로 또는 룩-업 테이블 등을 참조하여 식별한다. 상기 정보에 기초하여, 제어기는 카트리지로부터 이용가능한 디스펜스 사이클들의 수에 대한 결정을 314에서 하고, 제어기에 의해 카운트는 다운-카운터 또는 대안적으로 업-카운터에서 0으로 설정된다. 다음으로 디스펜서는 정규 동작에 개입한다. 디스펜스 사이클이 316에서와 같이 개입해제될 때, 적절한 양의 재료가 디스펜싱되고, 업-카운터이든 또는 다운-카운터이든 카운터는 318에서와 같이 인덱싱된다. 다음으로 카운터의 카운트가 특정 문턱값과 동등한지에 대한 결정이 320에서 이루어진다. 상기 문턱값은 일반적으로 다운-카운트 실시예에서 0일 수 있고, 업-카운트 실시예에서는 예측된 디스펜스 사이클들의 수일 수 있다. 어느 경우든, 문턱값이 도달하지 않았으면, 디스펜서는 간단히 요청에 따라 후속 디스펜스 사이클들을 개입시킴으로써 정규 동작을 계속한다. 320에서와 같이 카운트가 문턱값과 동등할 때, 제어기는 322에서와 같이 카트리지로부터의 임의의 다른 디스펜싱을 종료 및 불가능하게 한다. 이는 또한 디스펜서가 "비었고" 서비스가 필요하다는 것을 나타내는 광의 조명 또는 다른 신호에 의해 이벤트를 신호할 수 있다. 이러한 서비스에 따라, 프로그램은 310에서 카트리지의 대체에 따라 개시하고, 동작은 새로 시작한다.

비양심적인 사람들이 단순히 (1회용으로 의도된) 카트리지들을 리필하는 것, 특히, 카트리지가 포함하고 있다고 나타내는 것 이외의 제품으로 이러한 카트리지들을 리필하는 것을 불가능하게 하기 위해, 본 발명은 카트리지가 디스펜서에 의해 다시 수용되지 않도록 카트리지 컨텐츠의 고갈에 따라 카트리지의 태그 자체가 효율적으로 파괴되는 것을 고려한다. 이와 관련하여, 카트리지 태그는 업 또는 다운 카운트되는 활성 태그일 수 있고, 한번만 카운트될 수 있는 것을 고려한다. 다시 말해, 이러한 태그는 리셋될 수 없다.

이제 도 16을 참조하면, 이러한 활성 태그와 함께 채용된 처리가 번호 324로 지정되어 도시된다. 여기에서, 처리는 예를 들어, 디스펜서 도어의 폐쇄에 의해 326에와 같이 시작된다. 디스펜스 사이클의 완료에 따라, 디스펜스 사이클은 328에서 개입되고, 제어기는 카트리지의 활성 태그가 330에서와 같이 인덱싱되도록 한다. 다음으로 태그된 카운트가, 카트리지가 비었음을 나타내는 문턱값에 도달했는지의 여부에 대한 결정이 332에서 이루어진다. 문턱값에 도달하지 않았다면, 문턱값에 도달할 때까지 정규 디스펜싱 동작들이 계속된다. 이때, 334에 도시된 바와 같이, 카트리지로부터의 디스펜싱은 종료되고, 이러한 사실에 대한 적절한 인디시아가 활성화되고, 디스펜서는 적절한 카트리지의 대체에 의한 개시를 대기한다.

본 발명은 카트리지 태그들 및 디스펜서 제어기들의 구현이, 디스펜서에 대해 올바른 재료를 포함하는 디스펜서 내에 위치하는 카트리지들이 허가된 브랜드이고 및/또는 허가된 분배자에 의해 제공됨을 보장하기 위해 채용될 수 있다는 것을 고려한다. 이와 관련하여, 도 17에 도시되고 번호 336으로 지정된 바와 같은 처리가 채용될 수 있다. 다시, 처리는 338에서와 같이 이전의 처리들처럼 시작되고, 카트리지 태그는 340에서와 같이 판독된다. 태그가, 카트리지 내의 제품이 적절한 브랜드의, 인가된 분배자로부터의, 올바른 제품인지를 나타내는지의 여부에 대한 결정이 342에서 이루어진다. 그렇지 않다면, 제어기는 디스펜서의 다른 동작을 억제하고 이러한 사실들을 나타내는 디스플레이 신호를 방출한다. 디스플레이 신호는 광과 같이 단순할 수 있고, 또는 직면한 문제점의 구체적인 성질을 나타내는 액정 디스플레이와 같이 세련될 수 있다. 다음으로 디스펜서는 적절한 서비스를 대기하고 338에서와 같이 시작한다. 그러나, 적절한 제품, 브랜드 및 분배자가 카트리지와 연관되었다고 결정되면, 동작은 346에서와 같이 계속되고, 디스펜싱을 위한 다른 서브-프로그램들이 개입될 수 있다.

상기한 바와 같이, 임의의 특정 디스펜서 하우징이 다양한 디스펜서 카트리지들 중 임의의 것을 수용하도록 구성될 수 있다. 지금까지, 능동이든 수동이든, 제어기와 연관된 카트리지 태그의 구현은 디스펜서가 인가된 제품들로만 구동되는 것을 보장하기 위해 제공되었다. 본 발명은 또한 다양한 물리적 크기들의 카트리지들을 수용하기 위해 물리적 적용성(physical adaptability)을 고려한다. 이와 관련하여, 당업자들은 디스펜서가 일반적으로 벽 또는 다른 표면에 마운팅된 후방 플레이트(back plate)를 측벽들, 및 커버와 함께 포함하는 하우징을 포함한다는 것을 인식할 것이다. 이러한 구성요소들은 특정 치수의 카트리지가 수용되고 대체될 수 있는 캐버티(cavity)를 규정한다. 그러나, 카트리지들은, 일반적으로 최소 0.5리터부터 최대 5리터까지의 다양한 크기들, 가장 보편적으로 1리터 및 0.75리터의 순서의 크기들일 수 있다. 그러나, 현재 알려진 디스펜서들은 고정된 구성이고, 단지 하나의 특정된 크기 및 물리적 치수의 카트리지들을 수용하도록 구성되었다. 따라서, 본 발명은 다양한 물리적 크기들 및 구성들의 카트리지들을 수용함으로써 디스펜서들의 보다 나은 적용성을 고려한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 조절가능한 성질의 디스펜서 하우징의 관련 부분이 번호 348로 지정되어 도시된다. 도시의 목적들로 디스펜서 하우징(348)은 도어 또는 전방 커버 없이 도시되었다. 도시된 바와 같이, 디스펜서 하우징(348)은 바닥부(bottom portion)에 한 쌍의 지지 레지들(ledges) 또는 브래킷들(brackets)(350)을 갖고, 이들은 바람직하게 고정식으로 후방 플레이트(352)에 고정되고 그로부터 연장한다. 지지 레지들(350) 사이에 규정되는 것은 다양한 카트리지들의 넥(neck)을 수용하기 위한 크기 및 구성의 개구(opening; 354)이고, 넥은 일반적으로 하우징이고, 펌프 및 노즐 메커니즘들을 포함한다. 일반적으로, 카트리지는, 표준 방식으로 디스펜서를 퇴장하는(exiting) 노즐과 함께 개구(354)를 통해 연장하는 넥과 함께, 이격된 레지들(350)로 받쳐진다(rest).

본 발명은 카트리지에 대한 측부 및 상부 지지가 조절가능한 측부 및 상부 플레이트들에 의해 제공될 수 있는 것으로 고려한다. 도시된 바와 같이, 조절가능한 측부 플레이트들(356)은 하우징(348)의 캐버티 내에 유지되고, 서로 평행한 관계로 이격되어 있다. 조절가능한 측부 플레이트들(356) 각각은 하우징(348) 내에 형성된 트랙들 등(도시되지 않음)으로 선택된 위치들에의 록킹(locking)을 위해 인덱스 탭(358)을 포함한다. 바이어스 스프링들(biasing springs; 360)은 또한, 플레이트들(356)을 원하는 위치에 유지하기 위해, 선택적으로 위치될 때 록킹 탭들(358)에 대해 플레이트들(356)을 어징(urge)하기 위해, 측부 플레이트들(356)과 하우징(348)의 부분들 사이에 개재될 수 있는 것으로 고려된다. 유사하게, 조절가능한 상부 플레이트(362)가 인덱스 탭(358) 및 바이어스 스프링들(360)의 이용을 통한 조절기능(adjustability)을 위해 고려된다. 따라서, 디스펜서 하우징(348)의 캐버티의 유효한 크기가, 채용될 카트리지의 물리적 크기 및 구성을 수용하기 위해 현장에서(on site) 테일러링될 수 있다는 것을 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 다양한 카트리지들의 수용, 유지, 및 유용성에 대해 물리적 및 전자적으로 적응될 수 있는 디스펜서들을 제공한다.

이제 도 19a 내지 도 19d를 참조하면, 디스펜서 하우징이 다양한 디스펜서 카트리지들을 수용하도록 구성되는 본 발명의 또 다른 실시예가 364로 지정되어 도시된다. 도시된 바와 같이, 디스펜서(364)는 스크류들(screws), 행어들(hangers), 또는 다른 적절한 수단의 이용을 통해 벽 등에 고정되도록 구성된 후방 플레이트(366)를 포함한다. 커버(368)는 그 사이의 캐버티를 규정하는 힌지(hinge; 370)에 의해 후방 플레이트(366)에 연결된다.

텔레스코핑 컵(372)은 당업자들에 의해 용이하게 인식되는 바와 같이, 슬라이드 또는 트랙에 의해 후방 플레이트(366)에 의해 조절가능하게 수용된다. 텔레스코핑 컵(372)은 다양한 크기들의 카트리지들을 수용하기 위해 후방 플레이트(366)에 대하여 다양한 위치들 중 임의의 위치에 고정될 수 있다. 이를 위해, 그를 통해서 연장하는 애퍼쳐(aperture; 376)를 갖는 플랜지(flange; 374)는 컵(372)의 후방 에지로부터의 돌출된다. 다수의 이격된 애퍼쳐들(378)은 후방 플레이트(366)에 제공되고, 컵(372)이 후방 플레이트(376)에 대하여 미끄러질 수 있게(slisdably) 위치될 때 애퍼쳐(376)와 일직선이 된다. 특정 크기의 카트리지를 수용하기 위해, 컵(372)이 원하는 위치로 이동할 때, 스크류는 애퍼쳐(376)를 통해, 애퍼쳐(378)와 관련되어, 벽 또는 다른 마운팅 표면으로 지나갈 수 있고, 그에 따라 디스펜서(364)는, 컵(372)을 후방 플레이트(366)에 대해 고정된 관계로 시큐링(securing)하면서, 벽에 마운팅된다.

후방 플레이트(366)에 대해 컵(372)을 선택적으로 위치시키기 위해 다양한 수단이 채용될 수 있다는 것이 당업자들에게 인식될 것이다. 스크류들이 단순히 애퍼쳐들(376, 378)을 통해 지나가기 위해 이용될 수 있고, 마운팅 목적들로는 이용되지 않을지라도, 스크류들은 상기한 바와 같이 채용될 수 있다. 대안적으로, 개구들(380)은 후방 플레이트(366)에 제공될 수 있고, 디스펜서를 벽에 걸기 위해 벽에 대해 시큐링된 행거들 등에 의한 수용을 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 개구들(380)은 후방 플레이트(366)에 대해 컵(372)을 조절가능하게 위치시키기 위해, 컵(372)의 후방 부분으로부터 연장하는 후크들 또는 탭들을 수용하도록 구성될 수 있다.

도 19a에 도시된 바와 같이, 컵(372)은 커버(378)와 후방 플레이트(366) 사이에 규정된 캐버티 내에 완전히 텔레스코핑된다. 이 위치에서, 매우 작은 카트리지들이 채용될 수 있다. 디스펜서들(364)은 선적의 목적들로 도 19a에 도시된 바와 같이 접히고(collapsed), 따라서, 이러한 선적을 위해 요구되는 패키지들 또는 상자들(cartons)의 크기로 감소될 수 있다. 도 19b에서, 컵(372)은 특정 크기의 카트리지들의 수용을 위해 중간 위치로 연장된다. 도 19c에서, 컵(372)은 훨씬 큰 크기의 카트리지들을 수용하기 위해 완전히 연장된다. 도 19c에 도시된 바와 같이, 컵(372)의 연장에 상관없이 커버(368)가 컵의 최상부를 은폐하기에 충분하다는 것이 인식될 것이다.

도 19d는 도 19c와 동일한 연장점에 있지만, 커버(368)가 개방된 디스펜서(364)를 도시한다. 이 도면은 컵(372)과 커버(368)의 오버랩 정도를 도시하고, 커버(368)와 후방 플레이트(366) 사이에 규정된 부분과 컵(372)의 조합에 의해 획득되는 캐버티의 정의를 보여준다. 이 전체 캐버티는 카트리지를 수용하기 위해 이용가능하다.

디스펜서 노즐, 밸브, 펌프 등의 도식없이 디스펜서(364)가 도시되었음을 인식할 것이다. 도 19a 내지 도 19d의 도식들은 단지 설명의 목적들을 위한 것이다.

이와 같이, 디스펜싱 시스템들에서의 제어기의 활용은, 인가된 카트리지들만이 디스펜서 내에 위치되고, 적절한 양의 액체가 디스펜서로부터 디스펜싱되고, 카트리지는 비기 전에 스위칭되고, 많은 다른 액션들이 사용자-친화적 디스펜싱으로 변함없이 이루어질 수 있음을 보장한다.

이와 같이, 본 발명의 목적들이 상기한 구조 및 그 방법에 의해 만족될 수 있다는 것이 확인될 것이다. 특허 법규들에 따라서, 최상의 모드 및 바람직한 실시예들만이 제시되고 상세히 설명되었지만, 본 발명이 이에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진실된 범위 및 폭넓음에 대한 인식이 다음의 청구범위에 대한 참조로 이루어진다.

Claims

유체 디스펜싱 시스템에 있어서:
하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징으로서, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 리필 용기(refill container)로부터의 아날로그 신호를 목표 범위 내에서 복조하고 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 쿼드 연산 증폭기 회로를 갖는 제어 회로를 갖고, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 디지털 신호를 상기 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 제어기를 갖는, 상기 하우징;
상기 하우징 내에 수용 가능하고 유체 재료를 운반하고, 상기 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는 상기 리필 용기로서, 상기 제 2 데이터 통신 디바이스는 상기 리필 용기와 연관되고 상기 목표 내의 상기 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하는, 상기 리필 용기; 및
상기 재료의 측정된 양을 디스펜싱하는 것을 인에이블하기 위해 상기 하우징 및 상기 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘으로서, 상기 동작 메커니즘은 상기 리필 용기에 의해 운반되는 펌프 메커니즘, 상기 펌프 메커니즘에 동작 가능하게 접속된 노즐, 및 상기 펌프 메커니즘에 근접하게 위치된 상기 하우징에 의해 운반되는 펌프 작동기를 포함하고, 상기 펌프 메커니즘의 작동은 다량의 상기 재료를 상기 노즐을 통해 디스펜싱하고, 상기 제어기는, 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들 사이의 데이터의 공유를 용이하게 하고 상기 동작 메커니즘을 선택적으로 인에이블하기 위해 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들과 상기 동작 메커니즘 사이에 개재되고, 상기 펌프 작동기는 상기 매칭 코드가 상기 식별 코드들 중 임의의 코드와 매칭하지 않는다면 상기 제어기에 의해 디스에이블되는, 상기 동작 메커니즘을 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
유체 디스펜싱 시스템에 있어서:
하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징으로서, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 목표 범위 내에서 복조하고 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 내부 비교기를 갖는 제어기를 갖는 제어 회로를 갖고, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 디지털 신호를 상기 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 상기 제어기를 갖는, 상기 하우징;
상기 하우징 내에 수용 가능하고 유체 재료를 운반하고, 상기 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는 상기 리필 용기로서, 상기 제 2 데이터 통신 디바이스는 상기 리필 용기와 연관되고 상기 목표 내의 상기 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하는, 상기 리필 용기; 및
상기 재료의 측정된 양을 디스펜싱하는 것을 인에이블하기 위해 상기 하우징 및 상기 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘으로서, 상기 동작 메커니즘은 상기 리필 용기에 의해 운반되는 펌프 메커니즘, 상기 펌프 메커니즘에 동작 가능하게 접속된 노즐, 및 상기 펌프 메커니즘에 근접하게 위치된 상기 하우징에 의해 운반되는 펌프 작동기를 포함하고, 상기 펌프 메커니즘의 작동은 다량의 상기 재료를 상기 노즐을 통해 디스펜싱하고, 상기 제어기는, 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들 사이의 데이터의 공유를 용이하게 하고 상기 동작 메커니즘을 선택적으로 인에이블하기 위해 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들과 상기 동작 메커니즘 사이에 개재되고, 상기 펌프 작동기는 상기 매칭 코드가 상기 식별 코드들 중 임의의 코드와 매칭하지 않는다면 상기 제어기에 의해 디스에이블되는, 상기 동작 메커니즘을 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
유체 디스펜싱 시스템에 있어서:
하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징으로서, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 목표 범위 내에서 복조하고 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 내부 비교기를 갖는 제어기 및 듀얼 연산 증폭기 회로를 갖는 제어 회로를 갖고, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 디지털 신호를 상기 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 상기 제어기를 갖는, 상기 하우징;
상기 하우징 내에 수용 가능하고 유체 재료를 운반하고, 상기 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는 상기 리필 용기로서, 상기 제 2 데이터 통신 디바이스는 상기 리필 용기와 연관되고 상기 목표 내의 상기 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하는, 상기 리필 용기; 및
상기 재료의 측정된 양을 디스펜싱하는 것을 인에이블하기 위해 상기 하우징 및 상기 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘으로서, 상기 동작 메커니즘은 상기 리필 용기에 의해 운반되는 펌프 메커니즘, 상기 펌프 메커니즘에 동작 가능하게 접속된 노즐, 및 상기 펌프 메커니즘에 근접하게 위치된 상기 하우징에 의해 운반되는 펌프 작동기를 포함하고, 상기 펌프 메커니즘의 작동은 다량의 상기 재료를 상기 노즐을 통해 디스펜싱하고, 상기 제어기는, 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들 사이의 데이터의 공유를 용이하게 하고 상기 동작 메커니즘을 선택적으로 인에이블하기 위해 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들과 상기 동작 메커니즘 사이에 개재되고, 상기 펌프 작동기는 상기 매칭 코드가 상기 식별 코드들 중 임의의 코드와 매칭하지 않는다면 상기 제어기에 의해 디스에이블되는, 상기 동작 메커니즘을 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
유체 디스펜싱 시스템에 있어서:
하우징과 연관된 제 1 데이터 통신 디바이스를 갖는 하우징으로서, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 하우징과 연관된 일련의 식별 코드들을 그 안에 저장하고, 리필 용기로부터의 아날로그 신호를 목표 범위 내에서 복조하고 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제어 회로를 갖고, 상기 제 1 데이터 통신 디바이스는 상기 디지털 신호를 상기 식별 코드들 중 하나로 디코딩하는 상기 제어기를 갖는, 상기 하우징;
상기 하우징 내에 수용 가능하고 유체 재료를 운반하고, 상기 리필 용기와 연관된 제 2 데이터 통신 디바이스를 갖는 상기 리필 용기로서, 상기 제 2 데이터 통신 디바이스는 상기 리필 용기와 연관되고 상기 목표 내의 상기 식별 코드들 중 하나에 대응하는 매칭 코드를 그 안에 저장하는, 상기 리필 용기; 및
상기 재료의 측정된 양을 디스펜싱하는 것을 인에이블하기 위해 상기 하우징 및 상기 리필 용기 중 하나와 연관된 동작 메커니즘으로서, 상기 동작 메커니즘은 상기 리필 용기에 의해 운반되는 펌프 메커니즘, 상기 펌프 메커니즘에 동작 가능하게 접속된 노즐, 및 상기 펌프 메커니즘에 근접하게 위치된 상기 하우징에 의해 운반되는 펌프 작동기를 포함하고, 상기 펌프 메커니즘의 작동은 다량의 상기 재료를 상기 노즐을 통해 디스펜싱하고, 상기 제어기는, 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들 사이에 데이터의 공유를 촉진하고 상기 동작 메커니즘을 선택적으로 인에이블하기 위해 상기 제 1 및 제 2 데이터 통신 디바이스들 및 상기 동작 메커니즘 사이에 개재되고, 상기 펌프 작동기는 상기 매칭 코드가 상기 식별 코드들 중 임의의 코드와 매칭하지 않는다면 상기 제어기에 의해 디스에이블되는, 상기 동작 메커니즘을 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어 회로는 쿼드 연산 증폭기 회로를 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어 회로는 내부 비교기를 갖는 제어기를 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어 회로는 듀얼 연산 증폭기 회로 및 제어기를 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어기와 연관되고, 상기 제 2 데이터 통신 디바이스에 기록하는 한 쌍의 트랜지스터들을 더 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어 회로는 마이크로파워, 낮은 드롭아웃 선형 레귤레이터를 갖는 전압 레귤레이터(38)를 포함하는, 유체 디스펜싱 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제어기는 8-비트 마이크로제어기로 구성되는, 유체 디스펜싱 시스템.
무선 주파수 식별을 활용하는 유체 디스펜싱 시스템에서 유체를 디스펜싱하는 방법에 있어서:
무선 주파수 식별 태그 및 안테나를 포함하는 리필 카트리지를 설치하는 단계;
상기 시스템이 제품의 디스펜싱을 위해 호출하는지를 결정하는 단계;
상기 리필 카트리지의 상기 무선 주파수 식별 태그를 인테로게이팅(interrogating)하는 단계;
상기 리필 카트리지의 상기 무선 주파수 식별 태그로부터 식별 코드를 판독 및 디코딩하는 단계;
상기 식별 코드 및 상기 유체 디스펜싱 시스템 내에 저장된 복수의 매칭 코드들을 비교하는 단계;
상기 무선 주파수 식별 태그 내에 저장된 디스펜스 카운트에서 남아있는 제품이 존재하는지를 결정하는 단계; 및
디스펜스 카운트가 0보다 클 때, 상기 태그 상의 상기 디스펜스 카운트를 감소시키고, 상기 제품을 디스펜싱하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
디스펜서의 카트리지로부터 액체들을 디스펜싱하는 방법에 있어서:
액체의 디스펜싱이 요청되는지를 결정하기 위해 상기 디스펜서를 모니터링하는 단계;
그러한 요청의 수신 시에 액체를 디스펜싱하는 단계;
시작 시점으로부터 디스펜스 사이클들의 수를 카운팅하는 단계; 및
상기 시작 시점 다음에 특정 수의 디스펜싱 사이클들 후에 상기 디스펜서의 디스펜싱 활동을 변경하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 디스펜서는 2 개의 카트리지들을 포함하고, 상기 변경 단계는 상기 특정 수의 디스펜스 사이클들 후에 디스펜싱을 제 1 카트리지에서 제 2 카트리지로 스위칭하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 디스펜싱을 스위칭하는 단계 후에 상기 제 1 카트리지를 대체하는 단계를 더 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 유체 디스펜싱 단계는 제 1 디스펜싱 레이트에서 시작되고, 디스펜싱 레이트는 수행되는 디스펜스 사이클들의 수의 함수로서 시간에 걸쳐 변경하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 디스펜싱 활동 변경 단계는 디스펜스 사이클 시간 지속기간을 변경하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 디스펜서에 의해 수신된 제 1 카트리지를 식별하고, 상기 제 1 카트리지의 성질의 함수로서 상기 디스펜서의 동작을 제한하는 단계를 더 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 카트리지의 상기 성질은 브랜드를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 카트리지의 상기 성질은 그 안에 포함된 액체의 유형을 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 동작 제한 단계는 상기 디스펜스 사이클들의 시간 기간을 조정하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 동작 제한 단계는 유사하게 식별 가능하지 않은 상기 디스펜서 내에 배치된 임의의 카트리지를 거부하는 단계를 포함하는, 유체 디스펜싱 방법.
디스펜싱될 재료를 포함하는 카트리지들을 채용하는 디스펜서의 연산 파라미터들을 수립 및 제어하는 방법에 있어서:
상기 카트리지 상의 태그로부터 데이터를 판독하는 단계;
상기 태그로부터 연산 파라미터들을 결정하는 단계; 및
상기 파라미터들에 따라 상기 디스펜서의 동작을 제어하는 단계를 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 22 항에 있어서, 상기 태그는 디스펜스 사이클의 기간이 결정될 수 있는 데이터를 포함하고, 상기 제어 단계는 그러한 데이터의 함수로서 디스펜스 사이클 기간을 수립하는 단계를 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 22 항에 있어서, 상기 태그는 상기 카트리지로부터 이용가능한 디스펜스 사이클들의 수가 결정될 수 있는 데이터를 포함하고, 상기 제어 단계는 상기 이용가능한 디스펜스 사이클들의 수에 대응하는 문턱 수에 도달될 때까지 디스펜스 사이클들의 수를 카운팅하는 단계를 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 이용가능한 디스펜스 사이클들의 수에 도달함에 따라 동작을 금지하는 단계를 더 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 22 항에 있어서, 상기 태그는 활성 태그이고, 상기 동작 제어 단계는 디스펜스 사이클들의 문턱 수에 도달될 때까지 각각의 디스펜스 사이클에 대해 상기 태그를 인덱싱하고, 이후에 그러한 디스펜싱을 종료하는 단계를 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 활성 태그는 리셋될 수 없는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
제 22 항에 있어서, 상기 태그 데이터는 제품 아이덴티티, 제품 브랜드, 및 제품 소스의 그룹으로부터 선택된 정보를 포함하고, 상기 동작 제어 단계는 상기 선택된 정보가 검증될 때에만 상기 디스펜서를 인에이블하는 단계를 포함하는, 디스펜서의 연산 파라미터 수립 및 제어 방법.
다양한 크기들의 카트리지들에서 사용하도록 구성된 재료 디스펜서에 있어서:
후방 플레이트;
카트리지의 수용을 위해 후방 플레이트와 커버 사이에 캐버티를 규정하는 상기 후방 플레이트 상의 커버; 및
다양한 크기들의 카트리지들을 수용하기 위해 상기 캐버티의 양을 조절하는 수단을 포함하는, 재료 디스펜서.
제 29 항에 있어서, 상기 조절 수단은 하나 이상의 이동 가능한 부분들을 포함하는, 재료 디스펜서.
제 30 항에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 후방 플레이트와 커버 사이에 개재된 텔레스코핑 컵(telescoping cup)을 포함하는, 재료 디스펜서.