專(zhuān)利名稱(chēng)：具備動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的專(zhuān)用集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用檢測(cè)裝置的控制器，特別是涉及一種集成電路，具備用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)，例如，檢測(cè)個(gè)體的動(dòng)態(tài)。2、背景說(shuō)明擴(kuò)散裝置或分配器被用來(lái)分配揮發(fā)性物質(zhì)，如香水、除臭劑、殺蟲(chóng)劑、驅(qū)蟲(chóng)劑等。這些裝置多數(shù)是需要周?chē)諝饬鲃?dòng)來(lái)分配揮發(fā)性物質(zhì)的被動(dòng)擴(kuò)散裝置，而其他裝置為主動(dòng)擴(kuò)散裝置。主動(dòng)擴(kuò)散裝置具有多種形式，一些包括風(fēng)扇和/或加熱器來(lái)幫助揮發(fā)性物質(zhì)分散；另一些則驅(qū)動(dòng)氣溶膠容器的閥桿來(lái)分配其中的揮發(fā)性物質(zhì)；還有一些則利用超聲換能器，將液體揮發(fā)性物質(zhì)分碎成液滴，從裝置中被噴射；還有另一些則包括以上所述的任何組合或任何其他 已知的擴(kuò)散裝置的類(lèi)型。上述類(lèi)型裝置的各種例子可參照Helf等的美國(guó)專(zhuān)利N0.11/401,572、Beland等的美國(guó)專(zhuān)利N0.11/801,554、Helf等的美國(guó)專(zhuān)利N0.11/893，456、Helf 等的美國(guó)專(zhuān)利 N0.11/893，476、Helf 等的美國(guó)專(zhuān)利 N0.11/893，489、Helf 美國(guó)專(zhuān)利 N0.11/893，532、Sipinski 等的美國(guó)專(zhuān)利 N0.12/080，336、Sipinski 等的美國(guó)專(zhuān)利N0.12/157，705、Pedrotti等的美國(guó)專(zhuān)利N0.6，917，754、Schwarz的美國(guó)專(zhuān)利N0.7，540，473，所有這些被納入此處作為參照。進(jìn)一步，一些已知的主動(dòng)擴(kuò)散裝置被嚴(yán)格定時(shí)操作，另一些則通過(guò)響應(yīng)指示出條件存在或不存在的傳感參數(shù)被操作。根據(jù)后一種方法的一個(gè)示例，裝置包括具有噴霧控制的光敏晶體管來(lái)感應(yīng)裝置周?chē)墓饧?jí)，用于檢測(cè)該裝置所占用的空間中存在的個(gè)體。該裝置通過(guò)響應(yīng)該檢測(cè)來(lái)分配揮發(fā)性物質(zhì)。另一些裝置則基于定時(shí)和傳感條件的結(jié)合來(lái)分配揮發(fā)性物質(zhì)。揮發(fā)性物質(zhì)分配裝置包括作為動(dòng)態(tài)傳感器和電機(jī)控制器一起運(yùn)作的可編程序控制器和離散電子元件，一般通過(guò)即時(shí)應(yīng)用程序的代理人提供及銷(xiāo)售。電機(jī)控制器包括一組晶體管，在H-橋接配置中與電機(jī)繞組連接，并穿過(guò)H-橋接的輸出接頭被耦合。傳感及控制元件被連接至H-橋接。該動(dòng)態(tài)傳感器包括光電晶體管和電壓放大器，生成用于表示光電晶體管的集電極電流中的變化的輸出信號(hào)。此外，提供LED驅(qū)動(dòng)電路，在選定的時(shí)間內(nèi)照亮LED。該裝置包括相對(duì)較大數(shù)量的離散電子元件，來(lái)用于完成該裝置的各種傳感與控制功倉(cāng)泛。Sipinski等的美國(guó)專(zhuān)利N0.2009/0309717提出一種包括動(dòng)態(tài)傳感電路的裝置，該動(dòng)態(tài)傳感電路在分配器內(nèi)用來(lái)分配揮發(fā)性物質(zhì)。如圖5中所示出的包含有光電晶體管Ul的應(yīng)用，該傳感器利用光電晶體管電路60。Blandino等的美國(guó)專(zhuān)利N0.7，538，473及N0.7，723，899公開(kāi)了包括用于壓電傳動(dòng)器或超聲霧化器的動(dòng)態(tài)傳感器的驅(qū)動(dòng)電路。Furner等的美國(guó)專(zhuān)利N0.2010/0243673及N0.2010/0243674提出了利用光電池動(dòng)態(tài)傳感器或其他商業(yè)銷(xiāo)售的動(dòng)態(tài)檢測(cè)器的聚噴霧裝置。Carpenter等的美國(guó)專(zhuān)利N0.2007/0199952描述了利用多種類(lèi)型的動(dòng)態(tài)傳感器的
聚噴霧裝置。Selander 等的美國(guó)專(zhuān)利N0.2007/0023540及N0.2007/0036673則描述了使用動(dòng)態(tài)檢測(cè)器的香味傳送系統(tǒng)的使用。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種檢測(cè)器，其包括:探測(cè)裝置，用于檢測(cè)接近度條件及生成相關(guān)的電力參數(shù)；和參數(shù)測(cè)量裝置，耦合至所述探測(cè)裝置。其中，所述參數(shù)測(cè)量裝置包括:參數(shù)檢測(cè)器；和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示。所述參數(shù)測(cè)量裝置進(jìn)一步包括:量程選擇器，在所述ADC與所述參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使所述參數(shù)檢測(cè)器生成電力參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示。其中，所述輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。根據(jù)另一個(gè)方面，一種用來(lái)響應(yīng)傳感條件的集成電路，所述集成電路包括:電機(jī)控制器；多個(gè)輸入終端，耦合 至電源；多個(gè)輸出終端，用來(lái)連接電機(jī)；動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，用來(lái)接收光敏裝置所生成的信號(hào)；和多個(gè)工具，以一個(gè)多元化操作模式來(lái)操作電機(jī)，響應(yīng)所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器所檢測(cè)的動(dòng)態(tài)。根據(jù)又另一個(gè)方面，一種具備電機(jī)、揮發(fā)性物質(zhì)容器、和LED的揮發(fā)性分配裝置，其中，所述揮發(fā)性分配裝置，其響應(yīng)運(yùn)行時(shí)間和傳感動(dòng)態(tài)，包括:電源和專(zhuān)用集成電路ASIC0所述ASIC包括:電機(jī)控制器，用于將電流提供給所述電機(jī)；多個(gè)輸入終端，耦合至所述電源；多個(gè)輸出終端，耦合至所述電機(jī)控制器來(lái)用于連接所述電機(jī)；動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，用于接收由光敏裝置所生成的信號(hào)；和多個(gè)工具，以一個(gè)多元化操作模式來(lái)操作電機(jī)和所述LED，響應(yīng)所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器所檢測(cè)的動(dòng)態(tài)。所述揮發(fā)性分配裝置進(jìn)一步包括:所述光敏裝置，耦合至所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，且所述ASIC響應(yīng)所述光敏裝置來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)。參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，且其他方面及優(yōu)勢(shì)將會(huì)變得更清楚，各部件通過(guò)參照符號(hào)被標(biāo)出。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的具備專(zhuān)用集成電路ASIC的揮發(fā)性物質(zhì)分配器的等距視圖。圖2是示出一個(gè)實(shí)施例的揮發(fā)性物質(zhì)分配器的等距視圖，其中，電池及液體容器從中省略。圖3是示出圖2中的揮發(fā)性物質(zhì)分配器的前視圖。圖4是示出本發(fā)明的ASIC的一般框圖。
圖5示出利用圖4的ASIC從而可控制圖1的揮發(fā)性物質(zhì)分配器的電路的原理圖。圖5A和5B示出利用圖4的ASIC從而可控制圖1的揮發(fā)性物質(zhì)分配器的替代電路的原理圖。圖6示出利用自動(dòng)量程特征的由圖5、圖5A、和圖5B中任何的ASIC執(zhí)行的動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的框圖。圖7示出由圖5中的ASIC執(zhí)行的特定操作模式的狀態(tài)圖。圖8示出由圖5A中的ASIC執(zhí)行的替代操作模式的狀態(tài)圖。圖9示出由圖5B中的ASIC執(zhí)行的另一個(gè)替代操作模式的狀態(tài)圖。圖10示出由圖5、圖5A、和圖5B中任何操作模式的ASIC執(zhí)行的開(kāi)始時(shí)的主要控制模式的狀態(tài)圖。圖11示出由圖5、圖5A、和圖5B中任何的ASIC執(zhí)行的可應(yīng)用于所有操作模式的中斷操作的狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-3，揮發(fā)性物質(zhì)分配裝置20具備專(zhuān)用集成電路(ASIC)22 (圖4中示出)，來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)(以下將結(jié)合圖6作更詳細(xì)地說(shuō)明)。參照?qǐng)D1，以封閉形態(tài)示出揮發(fā)性物質(zhì)分配裝置20。該實(shí)施例包括噴射按鈕24、透鏡26和配備有揮發(fā)性物質(zhì)噴口 30的外殼28。在運(yùn)作中，外殼28內(nèi)備置有類(lèi)似香味瓶的揮發(fā)性物質(zhì)加壓瓶，以及兩個(gè)(或不同數(shù)量)電池(圖5中示出)。一般情況下，ASIC22連同檢測(cè)器一起運(yùn)作。檢測(cè)器包括:檢探測(cè)裝置，用于檢測(cè)接近度條件及生成相關(guān)的電力參數(shù)；和參數(shù)測(cè)量 裝置，其耦合至所述探測(cè)裝置。該參數(shù)測(cè)量裝置包括:參數(shù)檢測(cè)器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，其中，ADC耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器，并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示。該參數(shù)測(cè)量裝置進(jìn)一步包括量程選擇器，其在ADC與參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使參數(shù)檢測(cè)器生成電力參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示，其中，輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)參照?qǐng)D2和圖3，圖1的揮發(fā)性物質(zhì)分配裝置20內(nèi)置備有致動(dòng)器組件。該致動(dòng)器組件包括:物質(zhì)分配按鈕32，其耦合至電開(kāi)關(guān)(以下將參照?qǐng)D5進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明);光學(xué)傳感器34 ;另一個(gè)揮發(fā)性物質(zhì)噴口 36 ;瓶支撐結(jié)構(gòu)38 ;蓋附件孔40、42 ;致動(dòng)器齒輪44、46、48 ;致動(dòng)器臂50;和電機(jī)M。圖2和圖3示出當(dāng)前裝置20使用兩個(gè)電池78A、78B。蓋附件孔40、42用于支撐圖1中的波狀外形的外殼28來(lái)封蓋圖2和圖3中示出的裝置。瓶支撐結(jié)構(gòu)38用于支撐裝置20中的裝有揮發(fā)性物質(zhì)的瓶或容器80。當(dāng)以一個(gè)或多個(gè)操作模式運(yùn)行時(shí)，揮發(fā)性物質(zhì)從裝置中所置備的揮發(fā)性物質(zhì)的瓶80中被分配。致動(dòng)器齒輪44、46、和48隨電機(jī)M的運(yùn)行而旋轉(zhuǎn)。齒輪44被耦合至電機(jī)M的軸(未示圖)中。齒輪46在齒輪44與齒輪48之間被耦合。齒輪48耦合至致動(dòng)器臂50，當(dāng)瓶80被置備于圖1-3的裝置中并通過(guò)瓶支撐結(jié)構(gòu)38被支撐時(shí)，控制揮發(fā)性物質(zhì)從瓶80中的排放。具體來(lái)說(shuō)，電機(jī)M以向前的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪44、46進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而使齒輪48旋轉(zhuǎn)，由此，使致動(dòng)器臂50按下瓶80的致動(dòng)器閥門(mén)，從而打開(kāi)閥門(mén)并允許加壓的揮發(fā)性物質(zhì)以噴霧從瓶80中排放出并向上移動(dòng)。光學(xué)傳感器34包括光敏裝置，用來(lái)檢測(cè)落在傳感器上的環(huán)境光線。該環(huán)境光線可指示出傳感器周?chē)貐^(qū)內(nèi)存在或不存在動(dòng)態(tài)。如圖5所示，優(yōu)選是，光學(xué)傳感器34包括光電晶體管Q。如以下將詳細(xì)說(shuō)明的，在一個(gè)或多個(gè)操作模式下，通過(guò)光學(xué)傳感器34來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)，從而使電機(jī)M運(yùn)作，使揮發(fā)性物質(zhì)穿過(guò)對(duì)齊的揮發(fā)性物質(zhì)噴口 30、36，從而從瓶80中被釋放。揮發(fā)性物質(zhì)分配裝置20在2010年6月8日提交的Furner等的題為“聚噴霧裝置”的美國(guó)專(zhuān)利N0.12/796，440中被說(shuō)明(代理案n0.J_40%D)，該說(shuō)明屬受權(quán)人所有，這項(xiàng)公開(kāi)被納入此處作為參照。參照?qǐng)D4，ASIC22包括動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52、數(shù)字控制器54、電流基準(zhǔn)56、電壓基準(zhǔn)58、電池監(jiān)視器60、電機(jī)控制器62、電源復(fù)位(以下稱(chēng)“P0R”)控制器64、和時(shí)鐘68。動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52與外部的光敏裝置以及數(shù)字控制器54進(jìn)行通信。電機(jī)控制器62在數(shù)字控制器54與圖5的電機(jī)M之間進(jìn)行通信。如以下將詳細(xì)說(shuō)明的，ASIC22進(jìn)一步從電開(kāi)關(guān)SWl (圖5中示出)接收輸入，并從電池接收電源，優(yōu)選是包括兩個(gè)串聯(lián)的AA大小的電池。優(yōu)選是，電池通過(guò)多個(gè)輸入終端或墊整Vccl、Vcc2, Vcc3和GND1' GND2和GND3將電源提供給ASIC22，并進(jìn)一步將電源提供給其他各種外部的電子元件。參照?qǐng)D4和圖5，在運(yùn)作中，電池監(jiān)視器60監(jiān)視電池，當(dāng)電池所提供的電力參數(shù)達(dá)至1J第一閾值條件時(shí)，電池監(jiān)視器60關(guān)閉ASIC22。在優(yōu)選的實(shí)施中，當(dāng)電池的輸出電壓下降至相當(dāng)于2.0伏特的閾值電壓時(shí)達(dá)到第一閾值條件。為了避免因功率中的預(yù)期陡降而造成的不必要的關(guān)機(jī)，當(dāng)電機(jī)控制器62使電機(jī)M運(yùn)行時(shí)，即使該時(shí)間期間達(dá)到第一閾值條件，電池監(jiān)視器60也停止使用并不執(zhí)行關(guān)閉ASIC22的操作。當(dāng)電力參數(shù)達(dá)到第二閾值條件時(shí)，P0R64重置數(shù)字控制器54。此外，P0R64可重置數(shù)字控制器54從而ASIC22更改到另一個(gè)操作狀態(tài)。圖7-10中示出了不同狀態(tài)的示例。在優(yōu)選的實(shí)施例中， 當(dāng)電池的輸出電壓下降到相當(dāng)于1.4伏特的閾值電壓時(shí)達(dá)到第二閾值條件。此外，在運(yùn)作期間，動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52確定光敏裝置周?chē)貐^(qū)內(nèi)存在或不存在動(dòng)態(tài)。光敏裝置上的光入射生成與這種光相關(guān)的電力參數(shù)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在光敏裝置包括雙極型NPN光電晶體管和包括射極電流強(qiáng)度Iph的電力參數(shù)的光電晶體管。Rref是參考射極負(fù)載電阻。光敏裝置的射極電流被提供給輸入端或ASIC22的墊整PHOTO(如圖5所示)。在經(jīng)IOHz以上的過(guò)濾后，光電晶體管射極電流強(qiáng)度從一個(gè)穩(wěn)態(tài)值改變8%時(shí)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52可確定動(dòng)態(tài)已被檢測(cè)。以下將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。在運(yùn)作中，數(shù)字控制器54激活和停止電機(jī)控制器62。在優(yōu)選的實(shí)施例中，電機(jī)控制器62包括用于運(yùn)作電機(jī)M的所有元件。特別是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，電機(jī)控制器62執(zhí)行雙向H-橋接電機(jī)控制器的功能。電動(dòng)機(jī)M控制圖1-3中的揮發(fā)性物質(zhì)分配器，從而揮發(fā)性物質(zhì)響應(yīng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，被噴射和/或定時(shí)地被噴射在揮發(fā)性物質(zhì)分配器的周?chē)貐^(qū)內(nèi)。數(shù)字控制器54還通過(guò)ASIC22的終端或墊整LED將電流提供至外部的發(fā)光二極管LED (圖5中示出)來(lái)響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)條件。例如，當(dāng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52標(biāo)記發(fā)生的閾值條件時(shí)，數(shù)字控制器54在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間期間將恒定電流提供給LED(如上所述，提供的電池的組合電壓足以防止關(guān)機(jī)或重置)，因此，由LED生成的光照度在該時(shí)間期間不變。ASIC22的終端或墊整SWITCH通過(guò)開(kāi)關(guān)SWl (如圖5所示)被耦合至地面。開(kāi)關(guān)Sffl實(shí)行中斷，使該電機(jī)控制器操作外部的電機(jī)，從而使揮發(fā)性物質(zhì)立即被分配。
優(yōu)選是，時(shí)鐘68包括具典型的160kHz運(yùn)作頻率的內(nèi)部R-C振蕩器。時(shí)鐘68將所有的定時(shí)信號(hào)提供給ASIC22。電流基準(zhǔn)56和電壓基準(zhǔn)58將參考電流和電壓值提供給ASIC22的其他元件。參照?qǐng)D5，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，電子元件被進(jìn)一步耦合至ASIC22。濾波電容器Cl及C2在Vcc (即，由電池生成的正電壓)和地面之間被連接,且進(jìn)一步電容器C3穿過(guò)電機(jī)的終端被連接。第一對(duì)輸出終端或墊整MPl及MP2被連接至電機(jī)的第一終端，且第二終端或墊整MNl及MN2被連接至電機(jī)的第二終端。電阻R2在輸入終端與另一個(gè)輸入終端之間被耦合，或是在墊整PC與墊整H)之間被耦合到地面。圖5的電路圖示出根據(jù)圖7的狀態(tài)圖的ASIC22的運(yùn)作結(jié)果。圖5A是針對(duì)圖5的電路圖的改變，從而使ASIC根據(jù)圖8的狀態(tài)圖進(jìn)行運(yùn)作。在這種情況下，輸入終端PC被直接耦合至地面。所有其他連接和元件與圖5中所示的相同。圖5B是針對(duì)圖5的電路原理圖的另一個(gè)改變，從而使ASIC根據(jù)圖9的狀態(tài)圖進(jìn)行運(yùn)作。在該實(shí)施例中，輸入終端PC由三個(gè)不同值的電阻器R3-R5被耦合至地面。進(jìn)一步，輸入終端H)通過(guò)單極、三曲(或等效)開(kāi)關(guān)SW2直接被耦合至Vcc，或耦合至地面，或是通過(guò)電阻R6耦合至Vcc。如圖5A所示，所有其他連接和元件與圖5中示出的相同。由于ASIC22中集成的電機(jī)控制器需要相對(duì)較高的電流，因此，須預(yù)先設(shè)定來(lái)充分地提供電流強(qiáng)度。如圖5所示，電池B由多個(gè)電線穿過(guò)多個(gè)終端被連接至ASIC22。該多個(gè)電線允許足夠量的電流，以提供給ASIC22從而被提供至更多數(shù)量的ASIC22內(nèi)所包含的離散元件。進(jìn)一步，與集成電路相比，由于其具備至電源和電機(jī)的單集連接，終端應(yīng)保持小型尺寸，因此，允許ASIC22的尺寸被減小。再進(jìn)一步，該配置允許使用相對(duì)便宜的電線，如銅或鋁，而不是較貴的類(lèi)似黃金的電線。最后，當(dāng)使用一對(duì)電線來(lái)將電源連接至ASIC22和一對(duì)電線將電機(jī)M連接到ASIC22時(shí)，允許使用較小直徑的電線作為附加的電線。優(yōu)選是，圖5的光電晶體管Q光電包括具500微安的最大電流和5微安的最小電流的雙極型NPN光敏晶體管。優(yōu)選是，電機(jī)M在1.8v的最低電壓下運(yùn)行。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)M包括直流(DC)電機(jī)。在該實(shí)施例中，電容器C3可作為電壓濾波器。另外，電機(jī)M可包括交流(AC)電機(jī)。在該實(shí)施例中，電容器C3被選擇，用于在瞬變操作期間將電壓中的突然上升和下降過(guò)濾至電機(jī)M，并提供功率因數(shù)校正，由此，僅有效功率被轉(zhuǎn)移到電機(jī)M。如圖6示出有關(guān)動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52和光敏裝置Q的詳細(xì)說(shuō)明。動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52包括參數(shù)檢測(cè)器70、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 72、量程選擇器74、和信號(hào)處理模塊76。信號(hào)處理模塊76包括倍增器76A、濾波器76B、微分器76C、分頻器76D、比較器形式的閾值檢測(cè)器76E。優(yōu)選是，ADC72包括8比特的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)。在運(yùn)作中，光電晶體管Q的射極電流強(qiáng)度為該光電晶體管Q的射極電流的表示。如圖6所示，優(yōu)選是，參數(shù)檢測(cè)器70包括雙重的nmos電流鏡，該電流鏡包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET的Q2和Q3，其中，在輸入FETQ2與地面之間被連接的控制開(kāi)關(guān)，且反走樣濾波器AAF在兩個(gè)FET的Q2和Q3的門(mén)電路之間被連接。該控制開(kāi)關(guān)可包括任何適用的晶體管或其他裝置。

參數(shù)檢測(cè)器70復(fù)制電力參數(shù)的表示，并將該表示提供至量程選擇器74。該表示相當(dāng)于射極電流Iph除以由量程選擇器74所確定的一個(gè)系數(shù)N。量程選擇器控制參數(shù)檢測(cè)器70的開(kāi)關(guān)，由此參數(shù)檢測(cè)器70的輸出強(qiáng)度在ADC72的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。ADC72的多元化操作量程一起定義ADC72的總操作量程。具體來(lái)說(shuō)，量程選擇器74使參數(shù)檢測(cè)器70的輸出強(qiáng)度被集中，盡可能接近于ADC72的一個(gè)多元化操作量程內(nèi)，從而A/D轉(zhuǎn)換可更準(zhǔn)確地完成。進(jìn)一步，量程選擇器74允許使用低分辨率A/D轉(zhuǎn)換器的電力參數(shù)的準(zhǔn)確的數(shù)字表
/Jn ο優(yōu)選是，系數(shù)N包括二進(jìn)制的加權(quán)數(shù)。優(yōu)選是，開(kāi)關(guān)包括DAC連接于Ql和地面之間，優(yōu)選是一組并聯(lián)開(kāi)關(guān)，由此，電流鏡的輸出作為通過(guò)系數(shù)N被縮放的表示。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，N為4比特二進(jìn)制的加權(quán)數(shù)，由此。電流鏡的輸出按總共16個(gè)級(jí)別被縮放。一個(gè)低通濾波器，AAF被連接于Ql和Q2的門(mén)電路之間，由此，電流鏡的輸出電流通過(guò)低頻率被濾波。優(yōu)選是，AAF包括低通濾波器，且，更優(yōu)選是，包括RC濾波器。以該方式，將電流鏡的輸出電流過(guò)濾，使ADC72適合于通過(guò)使用ADC72內(nèi)部的具較大的截止頻率的低通濾波器來(lái)細(xì)分采樣總信號(hào)。這將減少集成芯片內(nèi)部低通濾波器的大小。信號(hào)處理單元76的倍增器76A將ADC72的輸出乘以系數(shù)N調(diào)節(jié)信號(hào)強(qiáng)度。相乘所得的參數(shù)檢測(cè)器70的輸出的數(shù)字表示被輸入至抽取76G，該抽取器76G減少了被輸入至信號(hào)處理單元76的濾波器76B的數(shù)據(jù)量。其是考慮到通過(guò)ADC72過(guò)采樣的帳戶。優(yōu)選是濾波器76B包括與低通濾波器連接的D/A轉(zhuǎn)換器。濾波器76B的截止頻率滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，由此產(chǎn)生的模擬信號(hào)可準(zhǔn)確地再生。模擬信號(hào)由信號(hào)處理單兀76的微分器76C被處理。該微分器76C針對(duì)時(shí)間生成輸入的模擬信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)，并將該微分的信號(hào)提供給信號(hào)處理單元76的分頻器76D。分頻器76D將該信號(hào)除以由量程選擇模塊76F所提供的N。通過(guò)分頻器76D的分頻，針對(duì)倍增器76A的倍增的信號(hào)輸出來(lái)重新調(diào)節(jié)信號(hào)。信號(hào)處理單元76確定閾值條件是否滿足于閾值檢測(cè)器76E。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該閾值條件為針對(duì)時(shí)間的入射至光敏裝置Q的光參數(shù)中的低通濾波變化的表示，并指示出該閾值到達(dá)，來(lái)表示光敏裝置Q的周?chē)欠翊嬖趧?dòng)態(tài)。以下參照?qǐng)D7，如上所述，在此示出的狀態(tài)機(jī)圖表說(shuō)明了第一模式的ASIC22的運(yùn)作。當(dāng)電源第一次提供至AS··IC22時(shí)，ASIC假設(shè)狀態(tài)SI。在狀態(tài)SI中，ASIC22在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間期間，以恒定的電流水平將電流提供給外部的LED。在一個(gè)實(shí)施例中，在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為18.5秒。在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間結(jié)束時(shí)再加上一段額外的時(shí)間(例如，0.5秒)后，ASIC22進(jìn)入至狀態(tài)S2。在狀態(tài)S2中，ASIC22檢查電池所提供的電源。在一個(gè)實(shí)施例中，ASIC22使用電池監(jiān)視器60來(lái)確定電池電壓是否超過(guò)閾值電壓。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該閾值水平為2伏特。進(jìn)一步，ASIC22關(guān)閉動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52并使LED以預(yù)選設(shè)定的次數(shù)閃爍和關(guān)閉。在一個(gè)實(shí)施例中，ASIC22打開(kāi)LED500毫秒，然后關(guān)閉500毫秒，并重復(fù)總共三個(gè)開(kāi)/關(guān)的周期。進(jìn)一步，ASIC22運(yùn)作電機(jī)M，使揮發(fā)性物質(zhì)噴射。例如，ASIC22控制電動(dòng)機(jī)M以向前方向轉(zhuǎn)動(dòng)1000毫秒，然后停止150毫秒，然后向后方向轉(zhuǎn)動(dòng)400毫秒，從而使液體噴射。在一個(gè)實(shí)施例中，容器的閥門(mén)被計(jì)量來(lái)噴射預(yù)先設(shè)定的液體量。在另一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)的周期，即，電機(jī)在向前、停止、向后的條件中所花費(fèi)的時(shí)間，使不同的液體體積根據(jù)每個(gè)條件所花的時(shí)間被分配。在轉(zhuǎn)換至狀態(tài)S2后的預(yù)先設(shè)定的時(shí)間之后，ASIC22進(jìn)入至狀態(tài)S3。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為4.25秒。在狀態(tài)S3，ASIC22關(guān)閉動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52。進(jìn)一步，ASIC22使用50%的占空比的脈寬調(diào)制模式打開(kāi)外部的LED。進(jìn)一步，ASIC22啟動(dòng)鎖定計(jì)時(shí)器的運(yùn)作。該鎖定計(jì)時(shí)器使ASIC22在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間期間處于狀態(tài)S3，然后ASIC22進(jìn)入至狀態(tài)S4。在優(yōu)選地實(shí)施例中，該預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為30分鐘。當(dāng)ASIC22處于狀態(tài)S3時(shí)，用戶關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl，ASIC22可繼續(xù)進(jìn)入狀態(tài)S5。在狀態(tài)S4中，ASIC22利用周期性的傳感操作，使用動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)的存在或不存在。在優(yōu)選的實(shí)施例中，ASIC22使用動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52每5秒鐘定期檢測(cè)動(dòng)態(tài)是否存在。具體來(lái)說(shuō)，在優(yōu)選的實(shí)施例中，ASIC22每五秒鐘循環(huán)以下操作:(I)忽視光敏裝置Q，并并在第一個(gè)0.35秒的間隔中將外部的LED關(guān)閉；(2)使用動(dòng)態(tài)檢測(cè)器54來(lái)傳感光敏裝置Q的輸出，并在連續(xù)的4.5秒間隔中將外部的LED關(guān)閉；(3)忽視光敏裝置Q的輸出，并在連續(xù)0.15秒間隔中將LED打開(kāi)?？刂茪埩粼跔顟B(tài)S4中直到動(dòng)態(tài)被檢測(cè)，由此，狀態(tài)S2中重新發(fā)生轉(zhuǎn)換。當(dāng)用戶將開(kāi)關(guān)SWl關(guān)閉時(shí)，控制可從狀態(tài)S4傳送至狀態(tài)S5。在狀態(tài)S5中，ASIC22將動(dòng)態(tài)檢測(cè)器52關(guān)閉。進(jìn)一步，優(yōu)選是，電機(jī)在狀態(tài)S2中被驅(qū)動(dòng)，使電機(jī)以向前方向運(yùn)作1000毫秒，然后使電機(jī)以相反方向運(yùn)作400毫秒。進(jìn)一步，ASIC22重置鎖定計(jì)時(shí)器指示與狀態(tài)S3連接。在轉(zhuǎn)換至狀態(tài)S5后的預(yù)先設(shè)定的時(shí)間期間，例如1.25秒后，控制從狀態(tài)S5轉(zhuǎn)換回狀態(tài)S3。 圖8示出了根據(jù)另一種模式運(yùn)作的ASIC22。在狀態(tài)S6中，ASIC22打開(kāi)外部的LED來(lái)用于預(yù)先設(shè)定的時(shí)間。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該時(shí)間為3.5秒鐘。在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后加上額外的時(shí)間，例如0.5秒后，ASIC22進(jìn)入狀態(tài)S7，優(yōu)選是與如上所述的狀態(tài)S2類(lèi)似或相同。在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后，例如4.25秒后，ASIC22進(jìn)入至狀態(tài)S8。如上所述，優(yōu)選是，狀態(tài)S8與圖7的狀態(tài)S4相似或相同。在狀態(tài)S8中，當(dāng)動(dòng)態(tài)被檢測(cè)，控制傳送至狀態(tài)S9，或是當(dāng)開(kāi)關(guān)SWl被用戶關(guān)閉時(shí)，控制傳送至狀態(tài)S10。除了電池電壓沒(méi)有在狀態(tài)S9中被確認(rèn)以外，狀態(tài)S9與狀態(tài)S7相同。優(yōu)選是，狀態(tài)SlO與圖7的狀態(tài)S5相似或相同。在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段后，例如4.25秒后，控制從狀態(tài)S9傳送至狀態(tài)S11。在進(jìn)一步的預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段的傳送之后，例如，控制被轉(zhuǎn)換至狀態(tài)SlO后的1.25秒之后，控制從狀態(tài)SlO傳送至狀態(tài)SI I。優(yōu)選是，狀態(tài)Sll與圖7的狀態(tài)S3相似或相同。當(dāng)用戶將開(kāi)關(guān)SWl關(guān)閉時(shí)，控制從狀態(tài)Sll回到狀態(tài)S10。自控制傳送至狀態(tài)11且經(jīng)過(guò)特定的時(shí)間段，例如20分鐘后，控制從狀態(tài)Sll回到狀態(tài)S8。圖9示出了在另一個(gè)模式下運(yùn)行的ASIC22。打開(kāi)ASIC22，ASIC22以狀態(tài)S12運(yùn)行且打開(kāi)外部的LED，在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)保持狀態(tài)SI的控制，例如，四秒鐘，由此，控制轉(zhuǎn)換為狀態(tài)S13，其中，優(yōu)選是，分別與圖7、8中的狀態(tài)S2和狀態(tài)S7相似或相同。在一段時(shí)間后，如4.25秒之后，控制傳送至狀態(tài)S14，優(yōu)選是，分別與圖7、8中的狀態(tài)S4和狀態(tài)S8相似或相同。當(dāng)狀態(tài)S14中檢測(cè)到動(dòng)態(tài)，控制傳送至狀態(tài)S15，優(yōu)選是，與圖8的狀態(tài)S9相似或相同。當(dāng)ASIC22處于狀態(tài)S14，用戶關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl時(shí)，控制轉(zhuǎn)換至狀態(tài)S16，優(yōu)選是，分別與圖7、8的狀態(tài)S5和狀態(tài)SlO相同或相似。在經(jīng)過(guò)特定的時(shí)間段后，例如4.25秒及1.25秒，控制分別從狀態(tài)S15、S16轉(zhuǎn)換至狀態(tài)S17。優(yōu)選是，狀態(tài)S17分別與圖7、8的狀態(tài)S3和狀態(tài)Sll相似或相同。當(dāng)用戶關(guān)閉開(kāi)關(guān)SWl時(shí)，控件從狀態(tài)S17轉(zhuǎn)入狀態(tài)S16。進(jìn)一步，當(dāng)以下所述的第一個(gè)條件被滿足時(shí)，控件從狀態(tài)S17轉(zhuǎn)入狀態(tài)S18。此外，根據(jù)以下所述的第二個(gè)條件的出現(xiàn)，控制從狀態(tài)S17轉(zhuǎn)換至狀態(tài)S14。一段時(shí)間后，如4.25秒之后，控制從狀態(tài)S18返回到狀態(tài)S17。優(yōu)選是，狀態(tài)18與狀態(tài)S15相似或相同，具有鎖定計(jì)時(shí)器不在狀態(tài)S18中重置的附加功能。如圖9所示的機(jī)器狀態(tài)，第一和第二個(gè)條件取決于電阻R3-R5是否被連接至終端PC以及連接至ASIC22的終端H)的開(kāi)關(guān)SW2的位置。以下的表1_3示出第一個(gè)條件從未出現(xiàn)，或是隨轉(zhuǎn)換進(jìn)入狀態(tài)S17而定時(shí)出現(xiàn)。第二個(gè)條件在隨控制狀態(tài)S17信道的一個(gè)多元化時(shí)間而出現(xiàn)。在以下三個(gè)表中，開(kāi)關(guān)SW2的位置涉及低、中和高(如圖5B所示)。表IPC 連接至 R3
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)器，包括: 探測(cè)裝置，用于檢測(cè)接近度條件及生成相關(guān)的電力參數(shù)；和 參數(shù)測(cè)量裝置，耦合至所述探測(cè)裝置，且 其中，所述參數(shù)測(cè)量裝置包括: 參數(shù)檢測(cè)器； 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示；和 量程選擇器，在所述ADC與所述參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使所述參數(shù)檢測(cè)器生成電力參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示，其中，所述輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)器，其中，所述ADC包括逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器SARADC。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)器，進(jìn)一步包括信號(hào)處理單元，耦合至所述SARADC，其中，所述信號(hào)處理單元生成檢測(cè)器輸出信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)器，其中，所述信號(hào)處理單元包括:倍增器、濾波器、微分器、和比較器。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)器，其中，所述信號(hào)處理單元進(jìn)一步包括:分頻器，在所述微分器與所述比較器之間被耦合。
6.如權(quán)利要求1·所述的檢測(cè)器，其中，所述探測(cè)裝置包括光電晶體管，且所述電力參數(shù)包括所述光電晶體管的射極電流強(qiáng)度。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測(cè)器，其中，所述參數(shù)檢測(cè)器包括電流鏡。
8.如權(quán)利要求7所述的檢測(cè)器，其中，所述電流鏡生成所述光電晶體管電流強(qiáng)度大小的輸出信號(hào)表不。
9.如權(quán)利要求8所述的檢測(cè)器，其中，所述電流鏡包括:輸入晶體管，耦合至所述光電晶體管；抗混疊濾波器，耦合至所述輸入晶體管；和輸出晶體管，在所述抗混疊濾波器與所述ADC之間被耦合，且所述電流鏡進(jìn)一步包括:開(kāi)關(guān)，耦合至所述輸入晶體管的主要電流路徑電極以及所述輸出晶體管的主要電流路徑電極；和量程選擇器，在所述ADC的輸出與所述開(kāi)關(guān)之間被耦合，用來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)。
10.一種用來(lái)響應(yīng)傳感條件的集成電路,所述集成電路包括: 電機(jī)控制器； 多個(gè)輸入終端，耦合至電源； 多個(gè)輸出終端，用來(lái)連接電機(jī)； 動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，用來(lái)接收光敏裝置所生成的信號(hào)；和 多個(gè)工具，以一個(gè)多元化操作模式來(lái)操作電機(jī)，響應(yīng)所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器所檢測(cè)的動(dòng)態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的集成電路，進(jìn)一步包括:多個(gè)工具，在一個(gè)操作模式的運(yùn)作期間照亮LED。
12.如權(quán)利要求11所述的集成電路，其中，所述光敏裝置生成電力參數(shù)，且所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器包括:參數(shù)檢測(cè)器；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示；和量程選擇器，在所述ADC與所述參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使所述參數(shù)檢測(cè)器生成參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示，其中，所述輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其中，所述ADC包括逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器SARADC，并進(jìn)一步包括:信號(hào)處理單元，耦合至所述SARADC，其中，所述信號(hào)處理單元生成檢測(cè)器輸出信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的集成電路，其中，所述信號(hào)處理單元包括:倍增器；濾波器，耦合至所述倍增器；微分器，耦合至所述過(guò)濾器；分頻器，耦合至所述微分器；和比較器。
15.如權(quán)利要求12所述的集成電路，包括用來(lái)與所述光敏裝置結(jié)合的光電晶體管，且其中，所述電力參數(shù)包括所述光電晶體管的射極電流強(qiáng)度。
16.一種具備電機(jī)、揮發(fā)性物質(zhì)容器、和LED的揮發(fā)性分配裝置，其中，所述揮發(fā)性分配裝置，其響應(yīng)運(yùn)行時(shí)間和傳感動(dòng)態(tài)，包括: 電源； 專(zhuān)用集成電路ASIC，且所述專(zhuān)用集成電路ASIC包括: 電機(jī)控制器，用于將 電流提供給所述電機(jī)； 多個(gè)輸入終端，耦合至所述電源； 多個(gè)輸出終端，耦合至所述電機(jī)控制器來(lái)用于連接所述電機(jī)； 動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，用于接收由光敏裝置所生成的信號(hào)；和 多個(gè)工具，以一個(gè)多元化操作模式來(lái)操作所述電機(jī)和所述LED，響應(yīng)所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器所檢測(cè)的動(dòng)態(tài)， 所述揮發(fā)性分配裝置進(jìn)一步包括:光敏裝置，耦合至所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器，且 其中，所述ASIC響應(yīng)所述光敏裝置來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的揮發(fā)性分配器，其中，所述電機(jī)控制器，用來(lái)以正向和反向操作電機(jī)。
18.如權(quán)利要求17所述的揮發(fā)性分配器，其中，所述光敏裝置生成電力參數(shù)，且所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)器包括:參數(shù)檢測(cè)器；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器，并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示；和量程選擇器，在所述ADC與所述參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使所述參數(shù)檢測(cè)器生成參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示，其中，所述輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的揮發(fā)性分配器，其中，所述ADC包括逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器SARADC,并進(jìn)一步包括:信號(hào)處理單元，耦合至所述SARADC，其中，所述信號(hào)處理單元生成檢測(cè)器輸出信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的集成電路，其中，所述信號(hào)處理單元包括:倍增器；濾波器，耦合至所述倍增器；微分器，耦合至所述過(guò)濾器；分頻器，耦合至所述微分器；和比較器，其中，所述光敏裝置包括光電晶體管，且所述電力參數(shù)包括所述光電晶體管的射極電流強(qiáng)度。
全文摘要
一種具備檢測(cè)器的集成電路，所述檢測(cè)器包括探測(cè)裝置，用于檢測(cè)接近度條件及生成相關(guān)的電力參數(shù)；和參數(shù)測(cè)量裝置，耦合至所述探測(cè)裝置。所述參數(shù)測(cè)量裝置包括參數(shù)檢測(cè)器；和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，耦合至所述參數(shù)檢測(cè)器并以一個(gè)多元化操作量程運(yùn)作來(lái)生成參數(shù)的數(shù)字表示。所述參數(shù)測(cè)量裝置進(jìn)一步包括量程選擇器，在所述ADC與所述參數(shù)檢測(cè)器之間被耦合，并使所述參數(shù)檢測(cè)器生成電力參數(shù)的輸出信號(hào)強(qiáng)度表示。其中，所述輸出信號(hào)強(qiáng)度在所述ADC的一個(gè)多元化操作量程之內(nèi)。所述檢測(cè)器可用于控制噴霧裝置來(lái)檢測(cè)動(dòng)態(tài)。
文檔編號(hào)H03M1/18GK103250351SQ201180056430
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
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