PT2698338T - Sistemas de dispensação de identificação por radiofrequência (rfid) de baixo custo - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMAS DE DISPENSAÇÃO DE IDENTIFICAÇÃO POR RADIOFREQUÊNCIA (RFID) DE BAIXO CUSTO"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção é geralmente dirigida a sistemas de dispensação. Em particular, a presente invenção é dirigida a dispensadores com chave que permitem que apenas certos tipos de material sejam instalados em dispensadores selecionados e, se desejado, instalados por distribuidores selecionados. Mars especificamente, a presente invenção é dirigida a dispensadores de fluidos de identificação por radiofrequência (RFID - radio frequency identification).

ANTECEDENTES DA TÉCNICA É bem conhecido o fornecimento de dispensadores de fluidos para uso em restaurantes, fábricas, hospitais, casas de banho e casa. Estes dispensadores podem conter fluidos tais como sabão, produtos de limpeza antibacterianos, desinfetantes, loções e similares. Também é conhecido o fornecimento de dispensadores com algum tipo de mecanismo de atuação da bomba em que o utilizador empurra ou puxa uma alavanca para dispensar uma quantidade de fluido para as mãos do utilizador. Os dispensadores "mãos livres" também podem ser utilizados quando as mãos do utilizador são simplesmente colocadas debaixo de um sensor e é dispensada uma quantidade de fluido. Tipos de dispensadores relacionados podem ser utilizados para dispensar materiais em pó ou aerossol.

Os dispensadores podem manter diretamente uma quantidade de fluido, mas percebeu-se destes que podem ser confusos e difíceis de utilização. Como tal, é conhecido o uso de bolsas ou cartuchos de recarga que contêm uma quantidade de fluido e fornecem um mecanismo de bomba e bocal. Estes cartuchos são vantajosos porque são facilmente instalados sem grande caos. E o dispensador pode monitorizar o uso para indicar quando o cartucho tem pouca quantidade e fornecer outras informações de estado do dispensador.

Os fabricantes destes materiais fluidos mobilizam distribuidores para instalar os dispensadores em vários locais e colocar os produtos do fabricante nos dispensadores. Além disso, os fabricantes contam com os distribuidores para colocar o recipiente ou o cartucho de recarga correto no invólucro do dispensador. Por exemplo, seria muito inconveniente para o pessoal hospitalar ter loção hidratante de mãos dispensada quando eles preferiam sabão antibacteriano. Portanto, os fabricantes fornecem mecanismos de bocal e bomba com chave para cada tipo de cartucho de fluido, de modo que apenas os cartuchos apropriados sejam instalados em dispensadores de fluidos correspondentes.

Os distribuidores preferem um tal sistema com chave para que os seus dispensadores só possam ser reabastecidos por eles, e não pelos seus concorrentes. A substituição de recipientes de recarga por distribuidores não autorizados é às vezes referida como "enchimento". Além de fornecer um chaveamento entre o dispensador e o saco de recarga de fluido para garantir a compatibilidade do produto com o dispensador, a chave é usada para garantir que os concorrentes do distribuidor não obtêm o negócio do distribuidor. E também é fundamental para o fabricante que os concorrentes não encham com os seus produtos os dispensadores do fabricante. Essa atividade impede o fabricante de obter um retorno adequado sobre os dispensadores, os quais são normalmente vendidos pelo custo ou menos. Além disso, esse "enchimento" sujeita o proprietário do dispensador a responsabilidade e depreciação quando é apresentada menor qualidade e/ou substituição imprópria.

Embora chaves mecânicas sejam úteis para garantir que o saco de recarga adequado é instalado no dispensador adequado e que os distribuidores mantêm a clientela e a integridade dos seus negócios, estes sistemas de chave são insuficientes. Por exemplo, se o concorrente de um distribuidor não puder instalar as suas embalagens de recarga no dispositivo dispensador do distribuidor, o concorrente pode remover ou alterar o mecanismo de chaveamento. Como tal, fluido inferior pode ser instalado num dispensador particular e o distribuidor preferido perderá as vendas. 0 chaveamento mecânico também requer custos de ferramentas significativos subscritos pelo fabricante para projetar bocais e dispensadores especiais que são compatíveis um com o outro. Por outras palavras, cada dispensador deve ter chave para um produto especifico, um distribuidor especifico e talvez até mesmo um local especifico. Consequentemente, os custos de estoque para manter os sacos de recarga com uma chave especifica são significativos. E o prazo para o fabrico de um tal saco de recarga pode ser bastante longo. Além disso, a identificação particular de um dispositivo de chaveamento especifico pode ser perdida ou danificada, de modo que é dificil determinar qual tipo de configuração de chaveamento é necessário para os sacos de recarga.

Uma tentativa de controlar o tipo de produto associado com um dispensador é divulgada na Patente US N°. 6,431,400 Bl. Esta patente divulga um saco ou um cartucho de recarga que utiliza uma bolacha com um iman incorporado que deve ser devidamente orientado para um invólucro para que o iman seja detetado e efetivamente fechar um interruptor de ligar/desligar. Se o iman não for detetado, então o dispensador está desativado. Embora eficaz no seu propósito declarado, o dispositivo divulgado na patente é insuficiente na medida em que é necessária uma orientação especifica para a instalação do recipiente de recarga.

Chaves eletrónicas também são conhecidas na técnica. Um tal dispensador eletrónico com chave é divulgado em copropriedade na Patente US N°. 7,028,861. Esta patente divulga várias formas de aplicar etiquetas ou rótulos inteligentes por radiofrequência (RFID); e meios relacionados; no entanto, é insuficiente porque não divulga os meios específicos para realizar a comunicação de identificação por radiofrequência (RFID). Além disso, esta referência não contempla a escrita na etiqueta RFID, o que evitaria a reutilização do cartucho dentro de outro dispensador ou o recarregamento do dispensador após o esvaziamento do fluido.

Também é desejável que um dispensador tenha a capacidade de monitorizar o cartucho que é proposto ou que recebeu, que ele opera para garantir que o dispensador nunca fica "vazio"; que as quantidades completas de liquido são dispensadas, conforme determinado pela natureza do cartucho e o volume de liquido nele existente; que a identidade dos cartuchos a serem aceites assim seja primeiro e automaticamente estabelecida após a instalação do dispensador; e que os parâmetros de operação do dispensador sejam configurados e modificados como uma função dessa identidade.

Por conseguinte, existe uma necessidade na técnica para um dispensador que fornece trocas de dados entre um recipiente de recarga e um invólucro de receção utilizando uma comunicação de RFID de baixo custo. Existe também a necessidade de um sistema de chaveamento melhorado para dispensadores de fluidos para garantir que o material adequado é instalado no dispensador adequado e que o cartucho ainda não foi usado. E há uma necessidade de assegurar o funcionamento adequado do dispensador em função da natureza do cartucho reconhecido pelo dispensador. A patente US 2005/017727 Al divulga um sistema de dispensação de fluido que tem as caracteristicas do preâmbulo da reivindicação 1.

RESUMO DA INVENÇÃO

Tendo em vista o que precede, é um aspeto da presente invenção proporcionar um sistema de dispensação de fluido que compreende: um invólucro com um primeiro dispositivo de comunicação de dados associado com o mesmo, em que o referido primeiro dispositivo de comunicação de dados armazenou no mesmo uma série de códigos de identificação associados ao referido invólucro e com um circuito de controlo que inclui um circuito amplificador operacional de quartos que desmodula um sinal analógico de um recipiente de recarga dentro de uma faixa alvo e converte o referido sinal analógico para um sinal digital, o referido primeiro dispositivo de comunicação de dados tendo um controlador que descodifica o referido sinal digital em um dos referidos códigos de identificação; o referido recipiente de recarga é recebivel no referido invólucro e transporta um material fluido e tem um segundo dispositivo de comunicação de dados associado com ele, em que o referido segundo dispositivo de comunicação de dados armazenou no mesmo um código de correspondência associado ao referido recipiente de recarga e correspondente a um dos referidos códigos de identificação dentro da referida faixa alvo; e um mecanismo operacional associado a um dos referidos invólucros e ao referido recipiente de recarga para permitir a dispensação de uma quantidade medida do referido material, em que o referido mecanismo operacional compreende um mecanismo de bomba transportado pelo referido recipiente de recarga, um bocal operativamente ligado ao referido mecanismo de bomba, em que o acionamento do referido mecanismo de bomba dispensa uma quantidade do referido material através do referido bocal, e um acionador de bomba transportado pelo referido invólucro posicionado proximalmente ao referido mecanismo de bomba, em que o referido controlador está interposto entre os referidos primeiro e segundo dispositivos de comunicação de dados e o referido mecanismo operacional para facilitar a partilha de dados entre o referido primeiro e segundo dispositivos de comunicação de dados e para ativar seletivamente o referido mecanismo operacional, em que o referido acionador de bomba é desativado pelo referido controlador se o referido código de correspondência não corresponder com nenhum dos referidos códigos de identificação.

Este e outros objetos da presente invenção, bem como as suas vantagens em relação às formas da técnica anterior existente, que se tornarão evidentes a partir da descrição a seguir, são realizados pelas melhorias a seguir descritas e reivindicadas. A apresentação aqui é em relação às formas de realização atualmente contempladas que são amplamente definidas, mas prontamente percebidas pelos especialistas na técnica. Por exemplo, a referência aos elementos de comutação amplamente conhecidos como transístores é feita sem deferência para uma ampla gama de transístores, incluindo, por exemplo, transístores com efeito de campo (FET - field effective transistors) e transístores de junção bipolar (BJT - bipolar junction transistors), para citar apenas dois.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um completo entendimento dos objetos, técnicas e estrutura da invenção, deverá ser feita referência à seguinte descrição detalhada e desenhos que acompanham, em que: A Fig. 1 é um esquema de um dispensador de identificação por radiofrequência (RFID) feito de acordo com os conceitos da presente invenção; A Fig. 2 é um esquema detalhado do dispensador que mostra um controlador e os componentes de identificação por radiofrequência (RFID) de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Fig. 3 é um diagrama de circuito do circuito de identificação por radiofrequência (RFID) de uma forma de realização da presente invenção; A Fig. 4 é um outro esquema detalhado do dispensador que mostra um controlador e os componentes de identificação por radiofrequência (RFID); A Fig. 5 é um diagrama de circuito do circuito de identificação por radiofrequência (RFID) mostrado na Fig. 4; A Fig. 6 é ainda um outro esquema detalhado do dispensador que mostra um controlador e os componentes de identificação por radiofrequência (RFID); A Fig. 7 é um diagrama de circuito do circuito de identificação por radiofrequência (RFID) mostrado na Fig. 6;

As Figs. 8A e 8B são fluxogramas operacionais do dispensador de fluido; A Fig. 9 é um diagrama ilustrativo de um dispensador e adaptado para implementação do processo da Fig. 10; A Fig. 10 é um fluxograma operacional para alternar entre cartuchos num dispensador para garantir que o dispensador nunca fica vazio; A Fig. 11 é um diagrama ilustrativo de um dispensador e adaptado para implementação dos processos das Figs. 12 e 13; A Fig. 12 é um fluxograma operacional para regular o periodo de um ciclo de dispensação em função do volume de liquido restante no cartucho; A Fig. 13 é um fluxograma operacional para "aprender" a natureza dos cartuchos a serem aceites pelo dispensador e controlar a operação como uma função do mesmo; A Fig. 14 é um fluxograma operacional que mostra o processo para ajustar o tempo de ciclo de dispensação com base na identificação do produto mantido dentro do cartucho; A Fig. 15 é um fluxograma operacional para ajustar o número de ciclos de dispensação disponíveis de um cartucho específico e inibir a dispensação quando esse número foi atingido; A Fig. 16 é um fluxograma operacional que mostra o processo utilizado em associação com uma etiqueta ativa, em que a etiqueta do cartucho é indexada em cada ciclo de dispensação até que um número predeterminado de ciclos de dispensação tenha sido engaj ado; A Fig. 17 é um fluxograma operacional que mostra o processo para determinar a partir da etiqueta de um cartucho se o cartucho contém o produto correto e/ou é de uma fonte aceitável; A Fig. 18 é uma ilustração de um dispensador que é adaptável e ajustável para acomodar vários cartuchos; e

As Figs. 19A-19D ilustram uma segunda forma de realização de um dispensador adaptável e ajustável de uma natureza telescópica para vários tamanhos de cartuchos.

MELHOR MODO DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

Será apreciado a partir de uma leitura dos Antecedentes da Técnica que uma necessidade primária de sistemas de dispensação é a capacidade de evitar o "enchimento" dos recipientes de recarga do concorrente no dispensador de um fabricante ou em dispensadores mantidos por um dispensador autorizado pelo fabricante. Os sistemas exemplificativos aqui divulgados satisfazem esta necessidade, facilitando a partilha de dados entre um dispositivo de comunicação associado ao recipiente de recarga e um dispositivo de comunicação associado ao invólucro do dispensador. A partilha de dados inclui, mas não está limitada a: o tipo de material dentro de um recipiente de recarga; um código de identificação do recipiente de recarga; uma relação de concentração dentro do recipiente de recarga; um código de identificação do distribuidor; informação de controlo de qualidade, tais como datas de fabrico e tamanho do lote; tamanho da bomba e/ou do bocal; o tipo de mecanismo de acionamento da bomba associado a um dispensador; o tipo de localização do dispensador - restaurante, escola hospitalar, fábrica, etc. -; o histórico de uso do dispensador; e assim por diante. 0 dispositivo de comunicação referido refere-se a etiquetas ou rótulos inteligentes de identificação por radiofrequência (RFID) e meios relacionados. Está previsto que as etiquetas de RFID sejam o dispositivo de comunicação preferido e estas incluem dispositivos de chip que usam antenas elétricas, indutivas ou capacitivas; ou dispositivos sem chip que utilizam refletores de micro-ondas, magnetismo remoto, transístores ou circuitos sem transistor. E os dispositivos de comunicação, qualquer modo que seja o selecionado, fornecem a capacidade de alterar, atualizar e bloquear dados armazenados nos dispositivos.

Um controlador baseado em microprocessador, que pode estar associado quer com o recipiente de recarga, com o invólucro ou com um dispositivo autónomo, é preferencialmente utilizado para facilitar a partilha de dados entre os dispositivos de comunicação. E com base na monitorização dos dispositivos de comunicação realizada pelo controlador, o controlador controla qualquer número de mecanismos operacionais que permite o uso do sistema de dispensação. 0 controlador também pode permitir que um único dispensador receba e dispense materiais de mars de um recipiente de recarga ou permita o controlo de mars do que um dispensador. 0 dispositivo autónomo pode ser uma ficha ou chave eletrónica que é recebivel pelo invólucro do dispensador. Na verdade, a chave pode ou não fornecer: uma fonte de alimentação, o primeiro ou segundo dispositivo de comunicação e o controlador. Os recursos e opções anteriores podem ser selecionados de acordo com os recursos de segurança desejados pelo distribuidor ou pelo fabricante, conforme julgado adequado.

Os dispensadores aqui divulgados utilizam quer mecanismos operacionais, tais como um mecanismo de barra de pressão, quer um mecanismo "mãos livres" para dispensar uma quantidade de fluido. 0 mecanismo de barra de pressão é operado quando o utilizador empurra uma barra que aciona um mecanismo de bomba transportado pelo recipiente de recarga para dispensar uma quantidade medida de fluido. 0 dispositivo "mãos livres", um exemplo do qual é revelado na Patente US N° . 6, 390,329, utiliza um sensor que deteta a presença da mão de um indivíduo e, em seguida, dispensa uma quantidade medida de fluido. O mecanismo operacional também pode incluir quaisquer componentes de bloqueio que permitam o acesso ao invólucro que transporta o recipiente de recarga. Por outras palavras, um trinco ou uma série de trincos pode ser utilizado para impedir o acesso ao recipiente de recarga. Se for o caso, então o sistema de dispensação pode não ser ativado se o controlador impedir o desbloqueio do mecanismo de trinco. Ou o controlador pode ser operacional com um mecanismo que controla uma bomba associada ao recipiente de recarga, em que a incompatibilidade dos dispositivos de comunicação pode impedir o acionamento da bomba.

Para operar o dispensador "mãos livres" e outros dispensadores que fornecem informações de estado, é conhecido fornecer uma fonte de energia, tais como baterias de baixa tensão, dentro do invólucro do dispensador de fluido. Consequentemente, as baterias contidas dentro do dispensador de fluido podem ser utilizadas para operar o controlador e um visor de um dispensador especifico. Por outras palavras, a energia interna pode ser utilizada para ler o dispositivo de comunicação fornecido com a chave ou o recipiente de recarga. Em alternativa, e como observado anteriormente, a energia pode ser externamente fornecida pela chave eletrónica inserida no dispensador. Este recurso economiza no fornecimento de uma fonte de energia por cada dispensador e nos custos associados à substituição de baterias descarregadas.

Os recursos listados acima fornecem um sistema de dispensação com recursos operacionais significativamente melhorados. De facto, o uso dos dispositivos de comunicação e a troca de informação facilitada pelo controlador fornecem não só a habilitação seletiva do sistema, mas também a monitorização do sistema. Ao recolher informação adicional sobre o sistema, as necessidades do utilizador do dispensador, do dispensador e do fabricante podem ser atendidas. Por exemplo, a frequência de uso do dispensador pode ser determinada juntamente com horas de pico de operação, uso dentro de periodos de tempo designados e assim por diante. Como será apreciado a partir da discussão detalhada a seguir, os vários recursos destes dispositivos podem ser realizados a um baixo custo como descrito nas diferentes formas de realização e podem ser utilizados em qualquer número de combinações e com um ou vários dispensadores. Consequentemente, é feita referência à seguinte descrição detalhada e figuras que estabelecem as formas de realização específicas.

Com referência agora aos desenhos e mais particularmente à Fig. 1, pode ver-se que um dispensador feito de acordo com a invenção é designado geralmente pelo numeral 10. O dispensador inclui uma estrutura de invólucro do dispensador de dispensadores amplamente conhecidos, designados geralmente pelo numeral 12. O invólucro do dispensador 12 pode ser uma unidade de parede ou unidade integrada em bancada, ou pode ser uma unidade independente disposta num topo de bancada ou semelhante. O dispensador aqui descrito é usado para dispensar fluidos, tais como sabões e outros líquidos, mas será apreciado que outros produtos possam ser dispensados, tais como papel, pastilhas, ou qualquer material de fluido. Em qualquer caso, o invólucro do dispensador 12 inclui geralmente um cartucho 14 de produto líquido posicionado por cima e em comunicação com um bocal de dispensação 16, com uma bomba apropriada ou outro mecanismo de dispensação 18 interposto entre eles. Como é bem conhecido pelos especialistas na técnica, o mecanismo de dispensação 18 está configurado para dispensar uma quantidade de líquido predefinida em cada ciclo de dispensação. De acordo com a invenção, o mecanismo de dispensação 18 é controlado por um mecanismo de acionamento 20, tal como um motor, solenoide, êmbolo ou semelhante. O mecanismo 20 é energizado após a deteção de um objeto, tal como as mãos de um utilizador, posicionado por baixo do bocal de dispensação 16. O dispensador também inclui uma microchave 21 que está associada com o invólucro do dispensador 12. Por exemplo, a microchave 21 pode ser posicionada no interior do invólucro do dispensador 12 de tal modo que a microchave 21 é ativada apenas após o fecho do invólucro do dispensador 12. 0 dispensador inclui ainda um leitor de identificação por radiofrequência (RFID) 22. 0 leitor 22 pode incluir uma antena de RFID 24, um circuito de RFID 26 e um controlador 28 que comunica com uma etiqueta de RFID 30. É preferido que o leitor também tenha a capacidades para escrever na etiqueta 30, que será descrita a seguir. O leitor 22 mostra estar localizado no dispensador de tal modo que a antena de RFID possa interagir com a etiqueta de RFID 30 do cartucho de recarga 14.

Como se vê melhor na Fig. 1, um cartucho de recarga 14 inclui indicios que podem estar dispostos em qualquer superfície do saco. Os indicios incluem informação sobre os materiais fluidos, ingredientes, data de fabrico e outras informações pertinentes do produto. A etiqueta de RFID 30 incorpora uma antena de etiqueta 32. A etiqueta 30 também pode incluir um dispositivo de armazenamento eletrónico que armazena um código de identificação "correspondente" e pode conter outra informação relevante sobre o material contido no saco, o tamanho da bomba, o volume do material fluido e similares. Também será apreciado que a etiqueta seja armazenada com informação e/ou programada nas instalações do fabricante e contenha informações que são facilmente alteradas ou apagadas pelo controlador. A invenção apresentada e descrita em detalhe abaixo é uma melhoria e aperfeiçoamento sobre como o dispensador 10 utiliza o leitor de RFID 22. Agora, referindo-nos ao leitor 22, existem três circuitos preferidos contemplados e descritos a seguir. Deve ser evidente para um especialista na técnica que outras variações podem ser utilizadas sem se afastar do espirito da invenção.

CIRCUITO AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE QUARTOS

Numa forma de realização como mostrado nas Figs. 2-3 (de acordo com a invenção), o hardware do circuito de RFID 26 liga-se ao controlador 28 e inclui um par de transístores 36, um regulador de tensão 38, um filtro passa-baixo de vários estágios 40 e uma interface de E/S 42. Assume-se também que uma fonte adequada de energia de funcionamento, tal como uma bateria, é ou fornecida como parte do leitor, ou é externa ao mesmo e acoplada ao leitor por meio de uma ligação de alimentação apropriada.

Para esta forma de realização, deve notar-se que o controlador 28 inclui oscilador 28A para conduzir as suas operações internas. Este oscilador 28A é o principal dispositivo de base de tempo no controlador 28. O controlador 28, na forma de realização preferida, é realizado usando um microcontrolador de 8 bits Zilog XP comercialmente disponível. O filtro passa-baixo de vários estágios 40 (amplificador operacional de quartos) é aplicado de tal modo que os quatro amplificadores operacionais são configurados como um filtro de dois polos de 9 kHz, um amplificador de pulso, um filtro de dois 5 kHz e um comparador. O filtro passa-baixo de vários estágios 40 compreende um amplificador de passagem de banda de quatro estágios feito usando os amplificadores operacionais U4A-U4D e componentes discretos associados. Os amplificadores operacionais podem ser empacotados num único circuito integrado de amplificador operacional de quartos comercialmente disponível, tal como produzido pela Texas Instruments. A saida do comparador do amplificador de passagem de banda de vários estágios é um sinal digital, que é uma entrada para o controlador 28. 0 controlador 28 inclui software que descodifica este sinal digital e pode enviar um sinal para os dois transístores 36 para gerar um sinal de saida para a etiqueta de RFID 30 do cartucho de recarga 14 como será descrito adicionalmente a seguir. É preferido que dois transístores 36 sejam utilizados para permitir que o controlador 28 comunique com (excitar, fornecer energia, ler e escrever) a etiqueta 30. Isto é desejável para evitar a reutilização do cartucho de recarga 14, ou evitar a manipulação não autorizada do cartucho de recarga. O regulador de tensão 38 consiste de regulador linear de micropotência, de baixa descida, e como um especialista na técnica apreciaria poderia consistir de qualquer circuito equivalente conhecido para regular a tensão fornecida ao controlador.

CONTROLADOR COM BASE EM COMPARADOR INTERNO

Noutra forma de realização (não de acordo com a invenção), o hardware do circuito de RFID 26 consiste dos componentes eletrónicos mostrados nas Figs. 4-5. O circuito de RFID 26' liga-se ao controlador 28' e inclui um par de transístores 36', um regulador de tensão 38', um circuito de filtragem (resistências, capacitores e diodo único) 44 e uma interface de E/S 42'. Também é assumido que uma fonte adequada de energia de funcionamento, como uma bateria, ou seja, fornecida como parte do leitor, ou seja externa ao mesmo e acoplada ao leitor através de uma ligação de energia apropriada. 0 controlador 28' desta forma de realização inclui um oscilador 28A' juntamente com um comparador interno 28B', que funciona em associação com o circuito de filtragem para processar o sinal analógico em sinal digital. 0 comparador interno 28B' converte o sinal analógico no sinal digital, que é então processado pelo controlador.

Tal como no hardware da forma de realização anterior, esta forma de realização inclui um regulador de tensão juntamente com dois transístores como indicado na forma de realização acima.

Como deveria ser evidente, com base em qual circuito é escolhido, o controlador 28' proporciona o necessário hardware, software e memória para implementar as funções do circuito de controlo e adequadamente operar o dispensador 10. O controlador 28' desta forma de realização poderia ser um microcontrolador tal como o Z8F042A fabricado pela Zilog. Claro que um controlador fabricado por outros poderia ser utilizado. O controlador 28' também pode incluir, entre outros componentes, múltiplos osciladores e também pode ser utilizado para fornecer software para operar outros recursos do dispensador. Geralmente, o oscilador 28A' pode ser um oscilador interno, que, se habilitado corretamente, pode ser executado continuamente. Um oscilador alternativo pode ser utilizado para outras funções. Os artesãos qualificados apreciarão que o controlador 28' inclua um temporizador de vigilância que está associado ao oscilador interno para que o controlador possa ser parado ou interrompido por um periodo de tempo predeterminado. Consequentemente, o funcionamento completo do controlador ocorre apenas em incrementos predeterminados, de modo a reduzir o consumo de corrente de uma fonte de alimentação. Isto conserva energia e ajuda a aumentar a vida útil da fonte de alimentação que pode ser uma bateria. 0 controlador 28' gera e envia um sinal para o mecanismo de acionamento 20 à medida que o leitor 22 comunica com a etiqueta de RFID 30 do cartucho.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL DUPLO E COMPARADOR COM BASE EM CONTROLADOR

Noutra forma de realização como mostrado nas Figs. 6-7 (não de acordo com a invenção) , o hardware do circuito de RFID 26" liga-se ao controlador 28" e inclui um par de transístores 36", um regulador de tensão 38", um amplificador operacional duplo (amplificador operacional duplo) 46 e uma interface de E/S 42". Também é assumido que uma fonte adequada de energia de funcionamento, como uma bateria, ou seja, fornecida como parte do leitor, ou seja externa ao mesmo e acoplada ao leitor através de uma ligação de energia apropriada. O amplificador operacional duplo 46 é aplicado de tal modo que os dois amplificadores operacionais são configurados com resistências e capacitores para formar um filtro e um amplificador de pulso. Os amplificadores operacionais podem ser empacotados num único circuito integrado de amplificador operacional duplo comercialmente disponível, tal como produzido pela Texas Instruments. A saída do amplificador operacional duplo é um sinal analógico, que é uma entrada para o controlador 28. 0 controlador 28" inclui software que descodifica este sinal digital e pode enviar um sinal para os dois transístores 36" para gerar um sinal de saída para a etiqueta de RFID 30 do cartucho de recarga 14 como será descrito adicionalmente a seguir. O controlador 28" desta forma de realização inclui um oscilador 28A" juntamente com um comparador interno 28B", que funciona em associação com o circuito de filtragem para processar o sinal analógico em sinal digital. O comparador interno 28B" converte o sinal analógico em digital sinal, que é então processado pelo controlador.

Tal como no hardware da forma de realização anterior, esta forma de realização inclui um regulador de tensão juntamente com dois transístores como indicado na forma de realização acima.

Como deveria ser evidente, com base em qual circuito é escolhido, o controlador 28' proporciona o necessário hardware, software e memória para implementar as funções do circuito de controlo e adequadamente operar o dispensador 10. O controlador 28" desta forma de realização poderia ser um microcontrolador tal como o Z8F042A fabricado pela Zilog. Claro que um controlador fabricado por outros poderia ser utilizado. O controlador 28" também pode incluir, entre outros componentes, múltiplos osciladores e também pode ser utilizado para fornecer software para operar outros recursos do dispensador. Geralmente, o oscilador 28A" pode ser um oscilador interno, que, se habilitado corretamente, pode ser executado continuamente. Um oscilador alternativo pode ser utilizado para outras funções. Os artesãos qualificados apreciarão que o controlador 28' inclua um temporizador de vigilância que está associado ao oscilador interno para que o controlador possa ser parado ou interrompido por um período de tempo predeterminado. Consequentemente, o funcionamento completo do controlador ocorre apenas em incrementos predeterminados, de modo a reduzir o consumo de corrente de uma fonte de alimentação. Isto conserva energia e ajuda a aumentar a vida útil da fonte de alimentação que pode ser uma bateria. 0 controlador 28" gera e envia um sinal para o mecanismo de acionamento 20 à medida que o leitor 22 comunica com a etiqueta de RFID 30 do cartucho.

SOFTWARE

Referindo-se em seguida às Figs. 8A e 8B, é mostrado um fluxograma que detalha o(s) programa(s) de controlo que é(são) armazenado(s) na memória do controlador quando utilizado para realizar uma aplicação de dispensação da invenção. Cada fluxograma inclui uma série de etapas principais que são retratadas em "caixas" ou "blocos", com uma linha ou linhas direcionais que interligam cada caixa ou bloco para indicar como o "fluxo" da operação prossegue. É apresentado que uma pessoa habilitada na técnica pode prontamente programar um controlador, como o controlador 28 descrito acima, com o código e os comandos apropriados para executar a operação representada no fluxograma das Figs. 8A-8B.

Os fluxogramas das Figs. 8A-8B são autoexplicativos para os especialistas na técnica. No entanto, os seguintes comentários complementares servem para fornecer uma visão geral da operação do programa de controlo. 0 programa operacional básico para o leitor 22 (e mais particularmente para o controlador 28 utilizado com o leitor) é mostrado na Fig. 8A. 0 alcance do leitor geralmente é de 3-4 polegadas. Quando dentro do alcance, o transponder é alimentado pelo sinal de potência de salda gerado pelo leitor. 0 processo operacional executado pelo controlador para a interação de RFID é designado pelo numeral 100 como mostrado nas Figs. 8A e 8B dos desenhos. Para este processo, presume-se que um cartucho de recarga está instalado dentro do dispensador com uma etiqueta de transponder de RFID. A interação de RFID 100 tem uma sequência de partida no passo 110. Neste passo 110, o controlador pode prosseguir para uma determinação opcional no passo 112 se a porta do dispensador está aberta ou fechada (dependendo da estrutura do dispensador e se existe um interruptor ou sensor no trinco da porta). Se o sistema de dispensação incluir este requisito e a porta estiver aberta, o dispensador não dispensa produto no passo 114 e volta ao passo 112.

Se o controlador não incluir o passo 112 ou determinar que a porta está fechada em 112, então o controlador prossegue para o passo 116 e determina se o sistema está a pedir uma dispensação de produto. Se o sistema de dispensação não detetar um pedido de dispensação, o dispensador não dispensa produto no passo 118 e regressa ao passo 112. Se o controlador não receber um pedido de dispensação no passo 116, então o controlador prossegue para os passos de receção 120.

Os passos de receção 120 incluem o controlador primeiro interrogar a etiqueta do cartucho de recarga no passo 121. O controlador prossegue, então, para o passo 122 onde ele recebe os dados enviados pela etiqueta, e para o passo 124 onde o controlador lê/descodifica os dados da etiqueta. O controlador prossegue, então, para o passo 126 para determinar se os códigos armazenados na etiqueta do cartucho de recarga correspondem a qualquer um dos códigos armazenados no controlador. Se a etiqueta não corresponder a nenhum dos códigos armazenados do controlador, o dispensador não dispensa produto no passo 128 e regressa ao passo 112. Se o controlador determinar que os códigos da etiqueta e do controlador correspondem, então o controlador prossegue para o passo 130. No passo 130, o controlador determina se a contagem de dispensação é maior que zero. Se o dispensador está a zero, o dispensador não dispensa produto no passo 134 e regressa ao passo 112. Se a contagem de dispensação é maior que zero, o controlador prossegue para o passo 136, onde o tamanho de sarda do produto é determinado. No passo 138, o controlador permite a dispensação do produto.

Após ou contemporâneo à dispensação de produto no passo 140, o controlador envia um sinal para os dois transístores para escrever à etiqueta de recarga, o que diminui o valor da contagem de dispensação. Após o passo 140 ser concluído, o controlador regressa ao passo 112 para estar pronto para receber um outro pedido de dispensação.

Deve notar-se que o passo 130 pode também utilizar um outro valor pelo qual o controlador determina que o produto está vazio. Isto pode ser conseguido através da atribuição de um valor ao número de dispensações para cada cartucho de recarga específico no controlador e quer aumentando ou diminuindo a contagem até que corresponda a um valor relacionado com a quantidade de produto. Para efeitos da presente forma de realização, o número associado com a contagem de dispensação tem armazenado um número maior que zero e diminui cada vez que o produto é dispensado.

Por conseguinte, todas as formas de realização aqui divulgadas proporcionam as vantagens que faltam nos dispositivos da técnica anterior. Em particular, o uso de uma chave eletrónica, o armazenamento de um código de identificação dentro de um controlador mantido no dispensador e/ou o uso do código de correspondência com um recipiente de recarga permite flexibilidade na relação de um fabricante com o distribuidor na medida em que o controlo do número de sacos ou cartuchos de recarga enviados e mantidos em estoque é reduzido significativamente. Além disso, o distribuidor tem a garantia da capacidade de manter o seu negócio de recarga e o fabricante tem a garantia de utilização por parte do distribuidor de apenas o produto do fabricante. Além disso, os sistemas divulgados asseguram que é recebido pelo dispensador o material adequado de qualidade controlada.

Com referência agora às Figs. 9-13, pode ser obtida uma apreciação de outras estruturas e recursos. Com a implementação e a utilização de um controlador que compreende um chip microprocessador ou semelhante, vários melhoramentos da operação do dispensador podem ser alcançados. Essas várias adaptações são apresentadas em associação com as figuras, como discutido abaixo.

Referindo-nos agora à Fig. 9, um sistema dispensador é mostrado esquematicamente e designado pelo numeral 200. O sistema dispensador 200 inclui um invólucro 202 com uma abertura de bocal 204 numa parte inferior do mesmo. Mantido no interior do invólucro 202 está um controlador 206, o controlador que compreende um chip microprocessador dedicado ou semelhante, tal como apresentado acima. De acordo com este recurso, o invólucro 202 recebe e mantém um par de cartuchos 208, 210, que estão adaptados para operação de dispensação, mutuamente exclusiva. Deve entender-se que, numa forma de realização preferida, os cartuchos 208, 210 são de natureza idêntica e contêm a mesma substância a dispensar.

Associado a cada um dos cartuchos 208, 210 está um acionador de dispensador 212, 214, que pode ser de diversa natureza, dependendo de se o sistema dispensador 200 é um sistema automático e sem contacto fisico, ou um sistema acionado mecanicamente. As diferenças serão discutidas abaixo. Em qualquer caso, as condutas de sarda 216, 218 passam a partir dos respetivos cartuchos 208, 210, como mostrado. Na implementação da forma de realização que emprega acionamento mecânico, um vaivém 220 está interposto entre os acionadores 212, 214 para fins que serão aqui discutidos. No sistema sem contacto fisico, é empregue um sensor de "mão presente" 222. Tal como ilustrado, os acionadores do dispensador 212, 214 comunicam com o controlador 206, tal como fazem o vaivém 220 e o sensor 222 . O sistema dispensador 200 está configurado para garantir que o dispensador nunca fica sem sabão, higienizador ou outro fluido a ser distribuído. Por conseguinte, quando um primeiro cartucho 208 está vazio ou quase vazio, as operações de dispensação desse cartucho são terminadas e passam para o cartucho 210, aguardando a substituição do cartucho 208. À medida que as operações de dispensação prosseguem a partir do cartucho 210, e se aproxima ou atinge o esgotamento, a operação de dispensação volta de novo para o cartucho 208, agora cheio. Por conseguinte, o dispensador 200 nunca se esgota do liquido a dispensar.

De acordo com uma forma de realização, o dispensador 200 é um sistema sem contacto fisico, que emprega um sensor sem contacto 222 para determinar a presença da mão de um utilizador. Após essa determinação pelo controlador 206, o acionador de dispensação apropriado 212, 214 é ativado por um periodo de tempo suficiente para dispensar a quantidade adequada de liquido sobre a mão do utilizador. Nesta forma de realização, os acionadores de dispensação 212, 214 são geralmente bombas acionadas por motor, impulsionadas de forma seletiva e mutuamente exclusiva pelo controlador 206. O controlador 206 aciona o motor associado com o cartucho a partir do qual o liquido está atualmente a ser dispensado, até ao momento em que o cartucho está vazio ou quase vazio, altura em que o controlador muda para acionar o motor associado ao outro cartucho. O controlador pode, nesse momento, acender uma luz ou fornecer outro sinal apropriado para indicar que um cartucho necessita ser substituído. A operação muda para trás e para a frente após o esvaziamento dos cartuchos.

Na versão acionada mecanicamente do sistema dispensador 200, um vaivém 220, que pode ser acionado por solenoide ou semelhante, é empregue para engatar ou desengatar seletivamente uma bomba mecânica com um acionador de barra de pressão tal como é vulgarmente empregue com esses dispensadores. 0 vaivém 220 é acionado pelo controlador 206 mediante determinação de que um cartucho 208, 210 está vazio ou quase vazio.

Em ambas as formas de realização, o controlador 206 determina quando o cartucho a ser empregue está vazio ou quase vazio, através da contagem do número de ciclos de dispensação envolvidos. Na versão mecânica, o controlador conta o número de acionamentos da barra de pressão, enquanto na versão mãos livres, o controlador conta o número de ciclos de dispensação para o qual o motor e o mecanismo de bomba associado foi acionado.

Com referência à Fig. 10, um fluxograma que mostra a operação quer do sistema mecânico quer do automático é mostrado como designado pelo numeral 230. O programa inicia em 232 e entra num estado de monitorização do dispensador em 234 até um ciclo de dispensação ser solicitado como em 236. o ciclo de dispensação é solicitado quer por deteção da presença da mão de um utilizador através do sensor 222, quer por acionamento da barra de pressão do sistema mecânico. Quando a dispensação é solicitada em 236, o líquido é dispensado a partir do cartucho presentemente empregue como em 238. Após essa dispensação, um contador é diminuído como em 240 pelo controlador 206. É então feita uma determinação em 242 sobre se o contador terminou, deixando a contagem do contador a zero. Se não, ciclos de dispensação subsequentes continuam a partir do cartucho presentemente empregue 208, 210 até ao momento em que o contador tenha terminado, tal como determinado em 242.

Nessa altura, é feita uma mudança para o outro cartucho cheio como em 244. No sistema mecânico, o controlador 206 aciona o vaivém 220 para desengatar o cartucho vazio e engatar o cartucho cheio com o mecanismo de barra de pressão. No sistema automatizado, o controlador 206 simplesmente muda para passar o sinal de acionamento do motor para a bomba de motor associada ao cartucho cheio. Em seguida, um sinal pode ser emitido sob a forma de um sinal sonoro ou visual como em 246, para indicar a necessidade de substituição de um cartucho gasto. De igual modo, em 248 o contador do controlador 206 é reiniciado para indicar a implementação de um cartucho cheio e os ciclos de dispensação são novamente monitorizados e o contador diminuído até o contador chegar a zero, indicando que o cartucho está vazio ou quase vazio e que a troca entre cartuchos precisa de ser atendida novamente, e o ciclo continua.

Com referência agora às Figs. 11-13, outros recursos podem ser vistos e apreciados. Na Fig. 11, um sistema dispensador é designado geralmente pelo numeral 250. Mais uma vez, o sistema 250 inclui um invólucro de dispensador 252 que mantém um cartucho descartável 254 e um controlador 256 no seu interior. Mais uma vez, o cartucho 254 e o controlador 256 são de natureza semelhante aos apresentados e descritos acima. Um motor 258 é controlado pelo controlador 256 e interposto entre o controlador 256 e a bomba de dispensação 260. A bomba 260 comunica entre o conteúdo do cartucho 254 e o bocal 262. É desejável que o tempo do ciclo de dispensação possa ser alterado como uma função de vários parâmetros. Por exemplo, verificou-se que a taxa à qual o líquido pode ser dispensado a partir de um cartucho é maior quando o cartucho está cheio, e diminui à medida que o cartucho se esvazia. Por conseguinte, é desejável que o tempo do ciclo de dispensação para o sistema dispensador 250 seja menor quando o cartucho está cheio do que quando o cartucho se aproxima do estado vazio, de tal modo que substancialmente a mesma quantidade de liquido seja dispensada em cada ciclo de dispensação, independentemente do volume de fluido no cartucho.

Da mesma forma, sabe-se que diferentes liquidos são dispensados a taxas diferentes, normalmente como uma função da sua viscosidade. Por exemplo, os sabões liquidos serão geralmente dispensados a uma taxa mais rápida do que géis higienizadores e, consequentemente, a taxa de dispensação tem de ser definida como uma função do liquido a ser dispensado.

Com referência agora à Fig. 12, um fluxograma que mostra a metodologia pela qual o controlador 256 pode variar o tempo do ciclo de dispensação como uma função do número de ciclos de dispensação (e, portanto, o volume restante no cartucho) pode ser visto como designado pelo numeral 264. O processo inicia em 266, e segue para um estágio de monitorização do dispensador em 268. Quando um ciclo de dispensação é atendido, é contado como em 270. Então, em 272, é feita uma determinação quanto a se o número de ciclos de dispensação atingiu ou não um limiar T. Se não atingiu, a dispensação continua de forma normal até ao momento em que o número de ciclos de dispensação tiver atingido o limiar T, o que indica que o volume de liquido deixado no interior do cartucho 254 está a um nivel tal que o ciclo de dispensação ou a duração do funcionamento do motor 258 tem de ser aumentado. Este aumento de tempo do ciclo de dispensação é realizado em 274, altura em que o limiar T é aumentada de modo semelhante em 276 e o ciclo continua. Será assim apreciado que vários limiares possam ser ajustados durante a depleção do cartucho 254, com o ciclo de dispensação a ser aumentado em cada um dos limiares T. Após a substituição do cartucho 254, o início 266 tem lugar, altura em que o contador de ciclos é ajustado para zero, o tempo de ciclo inicial é reiniciado e o programa começa de novo.

Com referência agora à Fig. 13, pode ser obtida uma apreciação de vários recursos. Tal como descrito acima, é desejável que o ciclo de dispensação seja definido como uma função do líquido a ser dispensado - geralmente com base na viscosidade do líquido. É também desejável que o sistema dispensador 250 seja capaz de aprender o líquido que é para ser associado ao mesmo. Em conformidade, é contemplado que o sistema dispensador 250 tem um ciclo de aprendizagem, de modo que o controlador 256 identifica o primeiro cartucho colocado no seu interior, e, então, funciona de uma tal maneira a receber apenas esse cartucho no futuro, e para definir o seu ciclo de dispensação como uma função desse cartucho. Por conseguinte, cada um dos sistemas dispensadores 250 é fornecido com um controlador 256 que tem a capacidade de "aprender" de cada um dos possíveis cartuchos para ser associado ao mesmo, e para regular o seu ciclo de dispensação como uma função do mesmo. Este processo de "aprendizagem" pode ser realizado em associação com sistemas e técnicas de RFID apresentados anteriormente aqui. Com cada cartucho que tem uma etiqueta legível, o controlador 256 pode reconhecer o primeiro cartucho introduzido no mesmo e adaptar todas as suas futuras operações como uma função do mesmo.

Como mostrado na Fig. 13, um programa para aprender da natureza do cartucho inicial, adaptando a operação em associação com o mesmo, e configurando e/ou alterando o tempo do ciclo de dispensação, é mostrado e designado pelo numeral 280. O programa inicia-se em 282 e entra num estágio de monitorização para determinar se um cartucho foi inserido no invólucro 252 e se a sua etiqueta foi "lida" em 284. Se nenhum cartucho foi lido anteriormente, o sistema continua a monitorizar como em 286 até que um cartucho esteja presente. Quando um cartucho é detetado como presente em 286, a sua natureza e identidade é lida como em 288 e essa leitura é armazenada no controlador 256, como em 290. O controlador, então, configura o tempo do ciclo de dispensação em 292, esse tempo do ciclo de dispensação sendo uma caracteristica do liquido contido no interior do cartucho. O tempo do ciclo de dispensação pode simplesmente ser recuperado a partir de uma consulta de tabela no controlador 256. O programa 280 então continua, e quando o cartucho seguinte é oferecido ao dispensador 250 como em 284, é feita uma determinação em 294 para saber se a etiqueta do cartucho é aceitável. Se não é, o cartucho é rejeitado como em 298, ao não permitir que a porta do invólucro do dispensador se feche, ou por simplesmente inibir a operação do mesmo. Em todo o caso, o programa 280 é tal que apenas cartuchos específicos em relação à marca, conteúdo, ou natureza similar podem ser aceites pelo invólucro do dispensador 252. Esses parâmetros são definidos pela primeira colocação do cartucho após o dispensador estar instalado. Se a etiqueta do cartucho é considerada aceitável, as operações de dispensação prosseguem como em 296.

Com referência agora à Fig. 14, pode ver-se que o conceito também inclui a capacidade de ajustar a sarda da bomba de dispensação, a fim de acomodar a dispensação de várias quantidades de material, as várias quantidades sendo adaptadas ao material especifico a ser dispensado. Por exemplo, se o dispensador dispensa um sabão liquido, uma quantidade diferente provavelmente seria dispensada do que se um higienizador à base de álcool fosse dispensado. Além disso, se a substância é dispensada como um liquido ou gel, um ciclo de dispensação diferente seria provavelmente necessário do que se a dispensação estivesse sob a forma de uma espuma. 0 conceito está adaptado para determinar o cartucho ou a informação de etiqueta associada suficiente para ajustar o número de ciclos da bomba dispensadora para assegurar que a quantidade desejada de material é dispensada.

Com referência continuada à Fig. 14, pode ver-se que um processo para configurar ciclos de dispensação é designado pelo numeral 300. De acordo com este processo, o programa começa como em 302, após o fecho da porta do dispensador, ou evento semelhante. Em seguida, a etiqueta do cartucho é lida como pelo controlador 256. A etiqueta fornece quer informação sobre a identidade do produto no cartucho, quer especificamente apresenta o volume ou doses da bomba dispensados necessários. Depois disso, como em 306, o ciclo de dispensação é definido pelo controlador para assegurar que o número adequado de ciclos ou doses da bomba está envolvido em cada ciclo de dispensação, a fim de garantir que a quantidade desejada é dispensada.

Os especialistas na técnica prontamente apreciarão que, no caso de a etiqueta conter quer a identidade do produto quer o volume dispensado desejado, uma consulta de tabela adequada no controlador possa ser acedida para converter essa informação no número de doses ou duração de acionamento da bomba que é necessário. Em quaisquer e todos esses eventos, a invenção permite que um dispensador receba e manuseie a dispensação de uma grande variedade de produtos, assegurando que quantidades apropriadas do produto são dispensadas em cada ciclo de dispensação.

Ainda em relação ao processo 300 da Fig. 14, será apreciado que não só a duração ou o número de ciclos da bomba possa ser ajustado para garantir que a quantidade adequada do material associado é dispensada, mas a velocidade de bombagem possa também ser ajustada para assegurar que a qualidade adequada do material é alcançada. Por outras palavras, a configuração do ciclo de dispensação pode implicar não só o número de doses da bomba, mas a velocidade dessas doses, ou a rotação de uma bomba rotativa. Na dispensação de produtos de espuma, verificou-se que a qualidade da espuma, medida pelo tamanho e consistência das bolhas, pode ser uma função da velocidade da bomba. Assim, quando a etiqueta indica que vai ser dispensada uma espuma, o ciclo de dispensação pode ser ajustado não só em relação à duração e doses, mas também a velocidade.

Um outro recurso é a competência de reconhecer a capacidade de um cartucho de recarga recebido pelo dispensador, monitorizar o número de ciclos de dispensação e terminar a operação do dispensador e/ou sinalizar quando o cartucho é considerado vazio. Com referência agora à Fig. 15, um tal processo é mostrado como designado pelo numeral 308. Aqui, o programa começa em 310 com o fecho da porta do dispensador. Nesse momento, a etiqueta ou outra informação no cartucho é lida como em 312. A informação contida na etiqueta ou cartucho identifica, quer diretamente ou através de referência a uma consulta de tabela ou semelhante, o volume de material contido no cartucho. Com base nessa informação, o controlador faz uma determinação em 314 relativamente ao número dos ciclos de dispensação disponíveis do cartucho, e essa contagem é configurada pelo controlador num contador inverso, ou, alternativamente, um contador irreversível é configurado para zero. 0 dispensador, então, engata em operação normal. Quando um ciclo de dispensação é desengatado como em 316, uma quantidade apropriada de material é dispensada e o contador, quer um contador inverso ou contador irreversível, é indexado como em 318. Uma determinação é então feita em 320 relativamente a se a contagem no contador é igual a um limiar especifico. Este limiar seria, geralmente, zero, na forma de realização de contagem inversa, ou o número de ciclos de dispensação previstos na forma de realização de contagem irreversível. Em qualquer caso, se o limiar não foi atingido, o dispensador simplesmente continua a operação normal, acionando ciclos de dispensação subsequentes, mediante solicitação. Quando a contagem for igual ao limiar como em 320, o controlador termina e exclui qualquer outra dispensação a partir do cartucho, como em 322. Também pode sinalizar esse evento pela iluminação de uma luz ou outro sinal, indicando que o dispensador está "vazio" e a necessitar de assistência. Após esse serviço, o programa inicia em 310 mediante a substituição do cartucho e a operação começa de novo. A fim de impedir que pessoas sem escrúpulos recarreguem simplesmente os cartuchos (que se destinam a ser descartáveis), e especialmente que a recarga desses cartuchos seja com produtos diferentes daqueles que o cartucho indica que contém, está previsto que a etiqueta do próprio cartucho seja eficazmente destruída após o esvaziamento do conteúdo do cartucho, de tal modo que o cartucho nunca mais possa ser aceite por um dispensador. A este respeito, considera-se que a etiqueta de cartucho pode ser uma etiqueta ativa que é de contagem inversa ou irreversível, e só é capaz de ser contada uma vez. Por outras palavras, essa etiqueta não pode ser reiniciada.

Com referência agora à Fig. 16, um processo empregue com essa etiqueta ativa é visto como designado pelo numeral 324. Aqui, o processo é iniciado em 326 ao, por exemplo, fechar a porta do dispensador. Um ciclo de dispensação é acionado em 328 e, após a conclusão do ciclo de dispensação, o controlador leva a etiqueta ativa do cartucho a ser indexada como em 330. Uma determinação é então feita em 332 relativamente a se a contagem da etiqueta atingiu um limiar, indicando se o cartucho está vazio. Se não tiver atingido esse limiar, as operações de dispensação normais continuam até que o limiar seja atingido. Nessa altura, como se mostra em 334, a dispensação a partir do cartucho é terminada, um indicio apropriado desse facto é ativado, e o dispensador espera a iniciação ao substituir-se o cartucho adequado.

Está ainda contemplado que a implementação de etiquetas de cartuchos e controladores de dispensação possa ser empregue para assegurar que os cartuchos colocados no interior do dispensador contêm o material correto para esse dispensador, são de uma marca autorizada e/ou são fornecidos por um distribuidor autorizado. A este respeito, um processo tal como o mostrado na Fig. 17 e designado pelo numeral 336 pode ser empregue. Mars uma vez, o processo é iniciado como com os processos anteriores em 338, e a etiqueta de cartucho é lida como em 340. Uma determinação é então feita em 342 relativamente a se a etiqueta indica que o produto no interior do cartucho é o produto correto, de uma marca adequada e de um distribuidor autorizado. Se não, então o controlador inibe novas operações do dispensador e emite um sinal de exibição indicativo desses factos. O sinal de exibição pode ser tão simples como uma luz, ou pode ser tão sofisticado como um mostrador de cristal líquido, que apresenta a especificidade do problema encontrado. O dispensador, então, aguarda a manutenção e a iniciação apropriadas como em 338. Se, no entanto, foi determinado que o produto, a marca e o dispensador adequados foram associados ao cartucho, a operação continua como em 346 e outros subprogramas para a dispensação podem ser acionados.

Conforme apresentado acima, está contemplado que qualquer invólucro de dispensador específico pode ser adaptado para receber qualquer um dos vários cartuchos de dispensador. Até agora, a implementação de uma etiqueta de cartucho, ativa ou passiva, em associação com um controlador tem sido apresentada para garantir que o dispensador é operado apenas com produtos aprovados. A adaptabilidade física é também contemplada, para acomodar os cartuchos de diferentes tamanhos físicos. A este respeito, os especialistas na técnica irão apreciar que um dispensador compreenda, geralmente, um invólucro que inclui uma placa traseira montada numa parede ou outra superfície, juntamente com paredes laterais e uma tampa. Estes elementos definem uma cavidade dentro da qual um cartucho de uma dimensão especificada pode ser recebido e substituído. No entanto, os cartuchos vêm em vários tamanhos, geralmente, como mínimo, de meio litro, a um máximo de cinco litros, com tamanhos na ordem de um litro e 0,75 litros sendo o mais comum. Contudo, dispensadores conhecidos presentemente são de configuração fixa, adaptados para acomodar apenas cartuchos de um tamanho e dimensão física específicos. Em conformidade, está contemplada ainda mais adaptabilidade dos dispensadores para acomodar cartuchos de uma variedade de tamanhos e configurações físicas.

Como mostrado na Fig. 18, uma parte relevante de um invólucro de dispensador de natureza ajustável é mostrada ilustrativamente e designada pelo numeral 348. O invólucro do dispensador 348 é mostrado sem a porta ou a tampa da frente para fins ilustrativos. Como ilustrado, o invólucro do dispensador 348 tem um par de saliências de suporte ou braçadeiras 350 numa parte inferior do mesmo, que são preferencialmente e de modo fixo acopladas a, e que se estendem a partir da placa traseira 352. Definida entre as saliências de suporte 350 está uma abertura 354 de um tamanho e configuração tais para receber o gargalo de uma vasta gama de cartuchos, o gargalo geralmente envolvendo e incluindo os mecanismos de bomba e bocal. Geralmente, o cartucho repousa sobre as saliências espaçadas 350, com o gargalo que se estende através da abertura 354, com o bocal a sair do dispensador de forma normal.

Está contemplado que o suporte lateral e superior ao cartucho pode ser determinado por meio de placas laterais e superiores ajustáveis. Como mostrado, as placas laterais ajustáveis 356 são mantidas dentro da cavidade do invólucro 348 e espaçadas numa relação paralela uma à outra. Cada uma das placas laterais ajustáveis 356 inclui um separador de índice 358 para o fecho em posições selecionadas como em faixas ou semelhantes (não mostrado) formado no interior do invólucro 348. Está contemplado que molas de enviesamento 360 podem também ser interpostas entre as placas laterais 356 e as partes do invólucro 348, a fim de impelir as placas 356 contra as abas de fecho 358 quando posicionadas seletivamente, a fim de manter as placas 356 numa posição desejada. Da mesma forma, uma placa superior ajustável 362 está contemplada para a ajustabilidade por meio do uso de um separador indexado 358 e molas de enviesamento 360. Por conseguinte, pode ser visto que o tamanho efetivo da cavidade do invólucro do dispensador 348 pode ser adaptado no local para acomodar o tamanho físico e a configuração do cartucho a ser empregue. Por conseguinte, a invenção proporciona dispensadores que são adaptáveis, tanto física como eletronicamente à receção, à manutenção e à facilidade de utilização de uma grande variedade de cartuchos.

Com referência agora às Figs. 19A-19D, ainda outra forma de realização em que o invólucro de dispensador que está adaptado para receber vários cartuchos de dispensador é ilustrado e designado pelo numeral 364. Como mostrado, o dispensador 364 inclui uma placa traseira 366 adaptada para ser fixa a uma parede ou semelhante através do uso de parafusos, ganchos ou outros meios adequados. Uma tampa 368 está ligada à placa traseira 366 por meio de uma articulação 370, que define uma cavidade entre elas.

Um copo telescópico 372 é ajustavelmente recebido pela placa traseira 366 por meio de uma corrediça ou faixa, como será facilmente apreciado pelos peritos na técnica. O copo telescópico 372 pode ser fixado em qualquer de várias posições em relação à placa traseira 366 para acomodar vários tamanhos de cartuchos. Para este fim, um flange 374 que tem uma abertura 37 6 que se estende através da mesma projeta-se a partir de uma extremidade traseira do copo 372. Uma pluralidade de aberturas espaçadas 378 são fornecidas na placa traseira 366 e em alinhamento com a abertura 37 6 quando o copo 372 é posicionado de modo deslizante com respeito à placa traseira 376. Quando o copo 372 é movido para a sua posição desejada, um parafuso pode ser passado através da abertura 376 e da abertura associada 378 e para a parede ou outra superfície de montagem, montando assim o dispensador 364 na parede enquanto prende o copo 372 em relação fixa com a placa traseira 366, para a receção de um tamanho particular de cartucho.

Será apreciado pelos peritos na técnica que vários meios possam ser empregues para posicionar seletivamente o copo 372 com respeito à placa traseira 366. Podem ser utilizados parafusos, tal como apresentado acima, embora os parafusos possam simplesmente ser utilizados para passar através das aberturas 376, 378, e não possam ser utilizados para fins de montagem. Em alternativa, podem ser proporcionadas aberturas 380 na placa traseira 366 e podem ser adaptadas para receção por ganchos ou semelhante presos à parede para pendurar o dispensador na parede. Em alternativa, as aberturas 380 podem ser adaptadas para receber presilhas ou abas que se estendem a partir de uma parte traseira do copo 372 para posicionamento ajustável do copo 372 em relação à placa traseira 366.

Como mostrado na Fig. 19A, o copo 372 é totalmente montado de forma telescópica no interior da cavidade definida entre a tampa 368 e a placa traseira 366. Nesta posição, podem ser empregues cartuchos muito pequenos. Está também contemplado que o dispensador 364 pode colapsar como mostrado na Fig. 19A para fins de transporte, reduzindo, assim, o tamanho das embalagens ou caixas de cartão necessárias para esse transporte. Na Fig. 19B, o copo 372 é estendido para uma posição intermédia, para a receção de cartuchos de um tamanho especifico. Na Fig. 19C, o copo 372 estende-se completamente, para receber cartuchos de ainda um tamanho maior. Será apreciado que, independentemente da extensão do copo 372, a tampa 368 seja suficiente para esconder a parte de topo superior do copo, como mostrado na Fig. 19C. A Fig. 19D mostra o dispensador 364 no mesmo ponto de extensão como na Fig. 19C, mas com a tampa 368 aberta. Este desenho ilustra o grau de sobreposição da tampa 368 com o copo 372, e demonstra a definição da cavidade conseguida pela combinação do copo 372 e da parte definida entre a tampa 368 e a placa traseira 366. Toda a cavidade está disponível para receber um cartucho.

Será apreciado que o dispensador 364 seja mostrado sem a ilustração do bocal, válvulas, bombas ou semelhantes do dispensador. As ilustrações das Figuras. 19A-19D são apenas para fins ilustrativos.

Deste modo, pode ser visto que a utilização de um controlador nos sistemas de dispensação permite a garantia de que apenas os cartuchos aprovados são colocados no interior do dispensador, que a quantidade apropriada de liquido é dispensada a partir do dispensador, que o cartucho é trocado antes de ficar vazio, e uma série de outras ações podem ser tomadas de acordo com uma dispensação intuitiva.

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Um sistema de dispensação de fluido (10) que compreende: um invólucro (12) com um primeiro dispositivo de comunicação de dados (22) associado com o mesmo, em que o referido primeiro dispositivo de comunicação de dados (22) armazenou no mesmo uma série de códigos de identificação associados ao referido invólucro (12) e com um circuito de controlo (26), o referido primeiro dispositivo de comunicação de dados (22) tendo um controlador (28) ; um recipiente de recarga (14) que é recebivel no referido invólucro (12) e transporta um material fluido e tem um segundo dispositivo de comunicação de dados (30) associado com o mesmo, em que o referido segundo dispositivo de comunicação de dados (30) armazenou no mesmo um código de correspondência associado ao referido recipiente de recarga (14) e correspondente a um dos referidos códigos de identificação dentro da referida faixa alvo; e um mecanismo operacional (18) associado a um dos referidos invólucros (12) e ao referido recipiente de recarga (14) para permitir a dispensação de uma quantidade medida do referido material, em que o referido mecanismo operacional (18) compreende um mecanismo de bomba transportado pelo referido recipiente de recarga (14), um bocal (16) operativamente ligado ao referido mecanismo de bomba, em que o acionamento do referido mecanismo de bomba dispensa uma quantidade do referido material através do referido bocal (16), e um acionador de bomba (20) transportado pelo referido invólucro (12) posicionado proximalmente ao referido mecanismo de bomba, em que o referido controlador (28) está interposto entre os referidos primeiro e segundo dispositivos de comunicação de dados (22, 30) e o referido mecanismo operacional (18) para facilitar a partilha de dados entre o referido primeiro e segundo dispositivos de comunicação de dados (22, 30) e para ativar seletivamente o referido mecanismo operacional (18), em que o referido acionador de bomba (20) é desativado pelo referido controlador (28) se o referido código de correspondência não corresponder com nenhum dos referidos códigos de identificação, caracterizado por o referido circuito de controlo (26) incluir um circuito amplificador operacional de quartos (40) que desmodula um sinal analógico a partir do recipiente de recarga (14) dentro de uma faixa alvo e converte o referido sinal analógico num sinal digital, e o referido controlador (28) descodifica o referido sinal digital em um dos referidos códigos de identificação.
2. 2. O sistema de dispensação de fluido de acordo com a reivindicação 1, em que o referido circuito amplificador operacional de quartos (40) inclui um par de filtros de dois polos, um amplificador de pulso e um comparador, em que o referido comparador produz o referido sinal digital. 3. 0 sistema de dispensação de fluido de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda um par de transístores (36) que está associado ao referido controlador (28) e escreve ao referido segundo dispositivo de comunicação de dados (30).
3. 4. O sistema de dispensação de fluido de acordo com a reivindicação 1, em que o referido circuito de controlo (26) compreende ainda um regulador de tensão (38) acoplado ao controlador (28), o referido regulador de tensão (38) que tem um regulador linear de micropotência, de baixa descida.
4. 5. O sistema de dispensação de fluido de acordo com a reivindicação 1, em que o referido controlador (28) compreende um microcontrolador de 8 bits.