專利名稱：動物供食裝置和方法
相關(guān)申請的交叉引用本申請根據(jù)U.S.C.35,119(e)要求享有于2004年3月22日提交的系列號為No.60/554799的美國臨時專利申請的權(quán)益，在此，引用這篇臨時申請的全文作為參考。
背景技術(shù)：
1、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及向動物供食，更具體地說，涉及一種自動的裝置和方法，這種裝置和方法用于識別特定的寵物以便允許或禁止供食，并且用于保持動物特定的飲食和供食時間表。
2、相關(guān)技術(shù)的描述由于健康的原因，要對某些動物的飲食進(jìn)行限制。然而，根據(jù)寵物主人的日程表去迎合動物的飲食需求常常是不方便的。這是真實(shí)的，尤其當(dāng)寵物主人擁有不止一只寵物，而每只寵物又有不同的飲食需求時。此外，如果可容易地獲得大量的食物，那么，動物就會過度興奮，并且動物往往會吃得過飽。
希望有一種自動補(bǔ)充動物食物的系統(tǒng)，以便動物能夠被重復(fù)地供給，而無需寵物主人在場。
此外，希望地是，只有在動物的供食時間期間，食物才可被該動物獲得，以便避免其它的動物被吸引來吃食物，并且防止呆在家中的年幼孩子去玩和/或吃寵物的食物。
此外，對于寵物主人來說，希望地是，寵物能夠通過“請求”接近食物來決定它自己的進(jìn)食時間，但是，只有在寵物主人所設(shè)置的受控時間表內(nèi)才能給予所說的接近。
此外，對于工作時間很繁忙和/或擁有多只寵物的寵物主人來說，希望有一種更方便且更可靠的方法，以便在較少的私人干預(yù)/職責(zé)的情況下對動物的供食進(jìn)行控制。
此外，有時，寵物主人只有一只寵物，或者只喜愛一只寵物，且不希望它的食物被其它的動物所接近。例如，喜愛圈養(yǎng)貓的人可能想向它提供食物，但防止鳥、老鼠等去接近該食物。
此外，任何的這種寵物供食裝置必須便于使用且有利于寵物的健康。
在本領(lǐng)域中，各種各樣類型的“自動的”動物供食裝置是已知的。它們通常依賴一些計(jì)時器機(jī)構(gòu)，這些計(jì)時器機(jī)構(gòu)被編程成在24小時時間表上運(yùn)作。當(dāng)滿足預(yù)定的耗用時間或特定的“時鐘”時間時，動物被簡單地允許去接近食物。其它一些動物供食裝置則不依賴計(jì)時器，而是通過重力供給或類似的方法，允許散裝存儲裝置自動地填充完全暴露的碗。
已知其它一些系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，通過寵物在供食裝置附近出現(xiàn)來獲得食物。更具體地說，如Targa的美國專利US5570655(1欄，28-52行)中所述，Lee等人的早期工作(見美國專利US3897753和US4036178)涉及一相當(dāng)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)在一敞開的食物容器周圍產(chǎn)生電場。戴著被配備有一傳導(dǎo)部分的特定頸圈的動物向系統(tǒng)發(fā)送正確動物在附近的這樣一些信號，從而使一震驚裝置或其它信號產(chǎn)生裝置不起作用，所說的傳導(dǎo)部分用于改變電場。在相反的情況下，如果沒有戴特定頸圈的一動物來到容器邊緣，并且接觸金屬條，那么，它就會受到震驚，從而把這只動物嚇得離開該容器。裝置可以依賴射頻(“RF”)技術(shù)來代替?zhèn)鲗?dǎo)頸圈。在另一實(shí)施例中，識別出“戴標(biāo)簽”動物的出現(xiàn)可以激活一料斗，以便對食物容器進(jìn)行填充。
雖然Lee等人的系統(tǒng)似乎具有辨別那些被授權(quán)接近的動物和那些不被授權(quán)的動物的能力，但是，該系統(tǒng)過于復(fù)雜。此外，這個系統(tǒng)使用震驚來驅(qū)趕動物的這樣一個事實(shí)可以說是殘忍的。此外，如Lewis等人的美國專利US6349671，10欄，52-56行中所述，由于食物一直暴露于碟子中，這就會造成家中的小孩去玩或吃寵物食物的危險(xiǎn)。
上述的Targa通過提供一碟子，力求克服Lee等人的裝置的復(fù)雜性，所說的碟子包括一些簧片開關(guān)，如果沒有戴特定頸圈的寵物試圖去吃碟子中的食物，那么就會引起警報(bào)聲。此外，碟子一直暴露著，且裝置沒有辨別寵物間的供食量或供食時間的能力。而且，不能自動地補(bǔ)充碟子中的食物。
Lanfranchi的美國專利US5669328提供了一種錐形裝置，當(dāng)該裝置中的一接收器收到寵物身上的頸圈所發(fā)出的一信號時，這種錐形裝置就會部分地打開。這種裝置不能向碗中自動地重新填充食物。此外，如上述的Lewis等人(10欄，37-45行)所提出的那樣，由于只提供一小的三角形開口來供給食物，因而，可能會使動物的頭卡在裝置中，且該動物不可能想返回到這樣一個裝置。
另一方面，Lewis等人提供了至少一碟冷凍的食物，并且通過一寵物頸圈采用了射頻技術(shù)，所說的食物經(jīng)由一對可移動的門可被動物所接近。而且，在動物吃完之后，不能自動地在每個碟子中補(bǔ)充食物。此外，由于具有許多的螺線管、門、冷的盤子等等，因而，系統(tǒng)是相當(dāng)復(fù)雜的。此外，6欄49-60行以及8、9欄，為了向許多的動物供給食物，這就需要相應(yīng)多的供食裝置。
Matsuura等人的美國專利US6044795表示出了一動物標(biāo)簽，該動物標(biāo)簽具有內(nèi)存，用于對動物供食時間的歷史記錄進(jìn)行預(yù)先存儲。裝置大約每10分鐘對標(biāo)簽進(jìn)行采樣，如果動物出現(xiàn)的話，食物就會被分配到一分離的碟子中。而且，食物一旦被分配就會被暴露出來，因此，對于其它動物或小孩而言，就可獲得該食物。這種裝置也顯得相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，尤其是當(dāng)考慮到它只能向一只動物供給食物時。此外，由于需要具有內(nèi)存的標(biāo)簽，因而，增加了成本。
因此，仍然需要一種簡化的控制許多動物去接近食物的技術(shù)，這種技術(shù)相當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，能夠防止動物吃得過多，因而使動物更健康，并且易于使用和清潔，避免動物受驚，它的使用和操作也不怎么復(fù)雜，不把食物暴露于其它的動物和可能的小孩，并且能夠調(diào)節(jié)可獲得的食物量和可獲得食物的持續(xù)時間，且能夠在每次供食之后，根據(jù)規(guī)則的時間表自動地重新填充食物。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種自動地向動物供給食物的裝置以及相關(guān)的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一可編程的自動的寵物供食器，該寵物供食器能夠控制讓許多寵物中的哪一只寵物去接近該供食器，能夠控制將分配給每只寵物多少食物，并且能夠控制讓寵物吃多少次。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種裝置和相關(guān)方法，以便更可靠地自動地向一動物供給它的指定飲食，并且防止其它的動物去吃同一份食物。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種自動的寵物供食裝置，它具有一可縮回的食物碟子，其中，使用者在需要時能手動地促使碟子伸出或縮回。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種裝置和相關(guān)方法，這種裝置和相關(guān)方法依賴一特定的射頻標(biāo)簽去控制分別地自動地向每只動物供給食物，所說的射頻標(biāo)簽與每只動物相聯(lián)系。
此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種裝置和方法，這種裝置和方法用于更可靠地和自動地向貓、狗、其它馴養(yǎng)的和外來的動物供給所需的飲食。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種裝置和方法，這種裝置和方法能夠在每次供給時自動地保持特定量的食物，也能夠在一段時間期間使全部食物被一寵物所獲得。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種自動地向一動物供給食物的裝置和方法，這種裝置和方法易于使用，且允許使用者在室里或室外，甚至在有其它不受歡迎的動物存在的場合向動物供給食物。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種便利的和有益健康的裝置和方法，這種裝置和方法用于對一只或多只寵物的供給(任何一次的食物類型、食物量、供給頻率、供給量)進(jìn)行控制。
本發(fā)明是一種智能的食物傳送裝置，它能夠無線地識別寵物，并且能夠按照分配單元中的編程對每只寵物可獲得的食物量、接近和頻率進(jìn)行控制。這對于良好的健康狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)以及對于單個或許多寵物家庭中常見到的疾病例如肥胖癥、糖尿病和腎病進(jìn)行治療是至關(guān)重要的。
本發(fā)明包括一抽屜，只有當(dāng)寵物身上的一身份(ID)標(biāo)簽位于供食器附近，且該標(biāo)簽經(jīng)由射頻認(rèn)出是一有效的、預(yù)先存儲的標(biāo)簽時，所說的抽屜才能被移動至該寵物可接近的位置。當(dāng)有效的身份標(biāo)簽被識別出時，抽屜就會打開，以便允許寵物接近裝有食物的碟子。這樣，在規(guī)定的時間期間，寵物就會被供給適當(dāng)量的食物。然而，如果接近被拒絕(也就是說，寵物的標(biāo)簽被認(rèn)為是無效的)或者兩只或多只貓同時出現(xiàn)，且每一只都戴有一“有效的”標(biāo)簽的話，抽屜將不會打開。
通過下面的結(jié)合附圖所作的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在全部附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相同的或類似的部件。
附圖簡述在構(gòu)成本說明書一部分的附圖中表示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例，這些附圖與文字描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一自動的動物供食裝置的立體示意圖，其中，供食抽屜處于關(guān)閉位置；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一自動的動物供食裝置的立體示意圖，其中，供食抽屜處于打開位置；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供食裝置的零件分解示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供食裝置的側(cè)視、剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的裝置的內(nèi)部元件的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的控制面板的平面示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子元件的一示意圖表；實(shí)施例描述現(xiàn)在參照
圖1-7來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。
本發(fā)明涉及一種自動供食系統(tǒng)，更詳細(xì)地說，涉及一種向?qū)櫸锕┙o特定飲食的供食裝置和方法。特定飲食可以是任何類型的食物，無論它是食品店里的品牌食品、配方食品，還是家里制造的食品。
系統(tǒng)通過對主人所預(yù)定和編程的特定寵物和它們獨(dú)用的飲食進(jìn)行識別，從而允許寵物主人去控制特定飲食的供給。更具體地說，裝置和方法能夠維持每次供給的特定食物量，能夠調(diào)節(jié)可獲取食物的總量，并且能夠控制可獲取食物的時間。本發(fā)明還能夠在另一寵物的編程供食時間期間，阻止其它寵物進(jìn)食。
更具體地說，本發(fā)明針對一種可編程的自動的寵物供食裝置10，當(dāng)食物被分配時，該寵物供食裝置10能夠控制讓哪只寵物去接近由該裝置10所分配的食物，且能夠控制向每只寵物分配多少食物。盡管下面描述了用于飼養(yǎng)貓的示例性裝置和方法，但是，本發(fā)明并不局限于飼養(yǎng)貓，本發(fā)明也可用于飼養(yǎng)其它一些動物。
如在
圖1-5中所看到的那樣，本發(fā)明總體上包括一外殼20，一食物分配機(jī)構(gòu)50，一供食機(jī)構(gòu)60，一控制面板或用戶界面70。
為了制造方便、相對低的成本以及在使用期間便于清潔，優(yōu)選地是，外殼20由塑料注模而成。外殼20應(yīng)具有光滑的表面，從而沒有任何區(qū)域會傷害到無人看管的寵物。如下面所描述的那樣，除了向裝置10提供構(gòu)架之外，外殼還保護(hù)位于該外殼20內(nèi)的元件。
外殼20總體上包括一主體22，該主體22基本上是中空的。外殼20應(yīng)具有較低的重心，從而有助于防止寵物撞到裝置10的側(cè)面上。在這個方面，外殼20包括一底盤44，該底盤44覆蓋住它的底部，從而覆蓋住外殼20內(nèi)的元件。優(yōu)選地是，底盤44由重金屬制成，從而提升裝置10的重量和低重心。此外，如下面所描述的那樣，底盤44還向一托架46提供基座，所說托架46支撐著外殼20的各種內(nèi)部元件。
此外，優(yōu)選地是，底盤44具有橡膠或類似物的支腳45，以便抬高裝置10，使它離開一支撐表面，例如，地板。這些支腳45提升了位于不平坦表面上的裝置10的穩(wěn)定性，允許該裝置被可靠地用于地毯或其它不規(guī)則的表面上，并且間隔開位于支撐表面上方的抽屜62，從而允許該抽屜62被暢通無阻地打開和關(guān)閉。
被接收在主體22的第一上部開口23內(nèi)的是一食物存儲容器，該食物存儲容器呈一料斗或漏斗24的形狀。優(yōu)選地是，料斗24由塑料模制而成，它包括一第一敞開端26，食物28由寵物主人放入到該第一敞開端26中。優(yōu)選地是，料斗24能容納約3-4磅食物，對于小的動物而言，這些食物應(yīng)該能維持約兩個星期。料斗24能從外殼20拆卸下來，從而便于清潔。
料斗24用于把食物28輸送至下面所描述的一螺旋推運(yùn)器。為了便于輸送，料斗24呈錐形，從而允許在重力作用下朝著它的底部供給食物28。在料斗24的第二相反底端30處設(shè)置有一分配孔32，以便允許料斗24中的食物28進(jìn)入主體22。作為純粹重力供給的替代方案，裝置10能夠利用一機(jī)構(gòu)(圖中未示)使料斗24輕輕地振動，從而有助于食物朝著分配孔移動且從該孔移出，然而，這將會使裝置成本增加和復(fù)雜化。
外殼20還包括一蓋子34，以便覆蓋住料斗24的第一敞開端26。優(yōu)選地是，蓋子34由塑料模制而成。蓋子可以是不透明的，或者可以是透明的，以便寵物主人能夠看到料斗24中還剩多少食物。在蓋子34中可包括開口36，以便允許空氣在料斗24中進(jìn)行流通，從而有助于食物28更長時間地保持新鮮，并且還允許食物28的氣味從料斗24散發(fā)出來，從而把動物吸引向裝置10。蓋子34應(yīng)該被壓力/干涉配合，以致于寵物主人通過抓住并轉(zhuǎn)動操作部39能夠容易地去除掉該蓋子，但該蓋子不會被寵物去除掉。
當(dāng)然，當(dāng)裝置被用于飼養(yǎng)家貓時，優(yōu)選地是，食物28是干的貓糧，該干的貓糧能夠在料斗24中且沿著下面所描述的分配機(jī)構(gòu)50順暢地移動。除了食物28以外，也可以把寵物的藥散布在裝食物28的整個料斗24內(nèi)，以便該藥隨著動物的飲食被規(guī)則地分配。
如下面所描述的那樣，外殼20還可包括一延伸部38，以便容納一抽屜62和控制面板70。在延伸部38內(nèi)設(shè)置有一開口40，在該開口40中，抽屜62在位于外殼20內(nèi)部的第一位置和位于外殼20外部的第二位置之間滑動。優(yōu)選地是，抽屜62也由塑料制成，并且可包括圍繞在一碟子64周圍的肋狀件(圖中未示)，以便當(dāng)抽屜62移動至第二閉合位置時，促使食物進(jìn)入碟子64。
抽屜62容納碟子64，優(yōu)選地是，該碟子64由不銹剛或玻璃制成。碟子64上的一外圍唇緣61通過壓力/干涉配合能與抽屜62中的開口63的內(nèi)邊緣相接合，以便防止動物把碟子64從裝置10移開，并且當(dāng)抽屜62相對于裝置10移動時，防止碟子64從抽屜62被驅(qū)逐出來。盡管如此，當(dāng)抽屜62被打開時，也就是，在使用者按壓下下面所描述的抽屜打開/關(guān)閉按鈕74之后，使用者能夠通過從碟子64的底部向上推，來把碟子64從抽屜62去除掉。優(yōu)選地是，碟子64的上表面與抽屜62的頂部65齊平，從而有助于裝置中的抽屜62不受阻礙的移動。
碟子64被表示成呈典型的碗狀。然而，在一備選實(shí)施例中(圖4的透視圖中所示)，碟子64可以是具有平的底部的正方形橫截面，以便當(dāng)食物從料斗24被分配時，有助于鋪展開該食物，從而有助于確保抽屜62相對于裝置10不受阻礙的移動(也就是，沒有食物被卡住)。
當(dāng)抽屜62處于第二外部位置時，動物可接近裝有食物28的碟子64，以便進(jìn)食。碟子64也易于被寵物主人接近，以便檢查、拿走和清潔。
優(yōu)選地是，碟子64能夠容納1/8杯的食物28。在這點(diǎn)上，優(yōu)選地是，通過改變1/8杯的供給總量，而不是改變每次供給的量，這樣，使用者就能夠決定每天供給多少食物。在這個實(shí)施例中選擇了這部分的量，也就是，1/8杯，這是因?yàn)?/8杯大約是一只貓一次可能吃掉的食物量，從而在碗64中不會有過多的剩余。對于更大的動物而言，碟子可以被制作得更大，或者可以增大供給的頻率。
外殼20還包括一電源42，以便運(yùn)作各種馬達(dá)、限位開關(guān)和處理器，這將在下面進(jìn)行描述。電源42包括一AC適配器，即，AC變壓器43(圖7)，該AC變壓器43向裝置10提供低電壓和額定電流，以便安全地運(yùn)作，這在本領(lǐng)域中是已知的。
雖然圖中沒有表示出來，但是，裝置10也可以依賴電池供電，例如，9伏電池，以便在臨時斷電期間，使處理器96中的時鐘保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使處理器96內(nèi)存中的編程保持正常運(yùn)行，下面將對所說編程進(jìn)行描述。
分配機(jī)構(gòu)50被連接到托架46上，該分配機(jī)構(gòu)50包括一螺旋管52，該螺旋管52的第一端54接收著孔32，從而與從料斗24流出的食物28形成流體連通，該螺旋管52的第二端56向碟子64敞開。優(yōu)選地是，螺旋管52也由塑料制成。
螺旋管52容納了一螺旋推運(yùn)器58，該螺旋推運(yùn)器58也可由塑料制成。螺旋推運(yùn)器58由一步進(jìn)馬達(dá)59來驅(qū)動，以便把食物28推到碟子64中。也就是說，當(dāng)發(fā)出一個充填碟子64的命令時，這將在下面進(jìn)行描述，并且當(dāng)抽屜62處于如
圖1和圖4中所示的第一閉合位置時，螺旋推運(yùn)器58由馬達(dá)59驅(qū)動，以便引導(dǎo)食物28從孔32、通過螺旋管54、然后進(jìn)入抽屜62上的碟子64中。
供食機(jī)構(gòu)60也被連接到托架46上。供食機(jī)構(gòu)60的抽屜62經(jīng)由一螺旋軸68與DC馬達(dá)66相連接，以便允許抽屜馬達(dá)66的轉(zhuǎn)動力被轉(zhuǎn)化成抽屜62的打開和關(guān)閉功能，分別如
圖1、2、3、4所示。
外殼20的延伸部38的頂部上設(shè)置有控制面板70，以便寵物主人通過利用該控制面板70來對裝置10進(jìn)行操作/監(jiān)控。這個控制面板70位于被固定到外殼20上的一覆蓋物71的下面。覆蓋物71包括按鈕和發(fā)光二極管的圖文，這將在下面進(jìn)行描述，它們包括打開/關(guān)閉、電源、供食、編程以及標(biāo)簽1、標(biāo)簽2、標(biāo)簽3的這樣一些字詞。
如圖3和圖6中所示，控制面板70是一印刷電路板，它包括一些按鈕和發(fā)光體，以便向使用者提供輸入信息和征象，它還包括一處理器96，該處理器96用于處理和存儲輸入信息、接收反饋例如接收有效的接近的身份標(biāo)簽、以及控制裝置10的運(yùn)作，該處理器96包括一計(jì)時器和供食/分配機(jī)構(gòu)50/60。
優(yōu)選地是，控制面板70包括如
圖1所示的一些元件·一個綠色的發(fā)光二極管72，用于表示電源是開著的(一旦電源42被接通)；·一個按鈕74，用于“手動地”打開和關(guān)閉抽屜64，以便寵物主人能夠證實(shí)食物28已經(jīng)被寵物吃掉，和/或能夠?qū)Φ?4進(jìn)行清潔(這個打開/關(guān)閉按鈕74必須被持續(xù)地按壓住，以便防止意外的打開)；·一個按鈕76，用于選擇每只寵物/標(biāo)簽每天的供食量(在操作期間，當(dāng)希望的時候，使用者也可以檢查分派給每個標(biāo)簽的食物份數(shù))；·一個兩位數(shù)的數(shù)字顯示器78，用于顯示已利用供食按鈕76來設(shè)置的每只寵物每天的供食量(如上面所述，優(yōu)選地是，每次供食約為1/8杯)；·一個按鈕82，用于進(jìn)入和離開“編程”模式，該“編程”模式用于限定標(biāo)簽被裝置10接受還是拒絕；·三個發(fā)光二極管83、85、87，它們對應(yīng)于三個標(biāo)簽。
雖然可以采用例如紅外線技術(shù)來對遙控裝置中的控制面板70進(jìn)行控制，但是，認(rèn)為這不是必需的或者不經(jīng)濟(jì)，由于裝置一旦被編程，就不需要很多的用戶界面。
外殼20還包括位于天線外殼89中的一閱讀天線90，該閱讀天線90與下面所描述的一射頻身份(ID)標(biāo)簽100協(xié)同運(yùn)作，以便無線地讀取進(jìn)入其電場的標(biāo)簽。如圖4所示，天線90能夠被安置在例如控制面板70上方。
可選地是，天線90能夠被安置在例如抽屜62中的碗64周圍，以便電場實(shí)際上隨抽屜62移動，這取決于所希望的范圍和電場。此外，天線90可以被安置在一墊子中，該墊子與外殼20分離開，且被放置在外殼20的前面?？偟膩碚f，天線應(yīng)該朝著裝置的前面，以便增大電場范圍。
如在射頻電場中已知的那樣，天線90產(chǎn)生激勵電場，以便激勵身份標(biāo)簽100。也就是說，天線90基本上是一具有調(diào)諧電容器的線圈。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，天線90具有47nF的電容、3.23厘米的半徑、0.46厘米的長度，且線圈數(shù)為11.75。天線90能夠被調(diào)諧，以致于優(yōu)選地是，它在約134.2千赫茲的狀態(tài)下引起共振，否則，身份標(biāo)簽100的讀取距離將被顯著地縮短。如果希望擴(kuò)大電場，在該電場中，有效的標(biāo)簽100能夠被檢測到，那么，可使用一第二天線或者可使用一更為靈敏的天線。
如下面所描述的那樣，外殼20還可結(jié)合限位開關(guān)104、106。
圖7表示出了根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)86的一實(shí)施例，該控制系統(tǒng)86大體上包括電源42、控制面板70、分配機(jī)構(gòu)50/供食機(jī)構(gòu)60、電子元件88和一射頻身份(RFID)子系統(tǒng)92。
通過變壓器43運(yùn)作的電源42向射頻前端94、天線90和處理器96供電。當(dāng)通電時，天線90能夠激勵一相鄰的標(biāo)簽100。當(dāng)標(biāo)簽100被天線90激勵和檢測到時，一信號經(jīng)由射頻前端94被發(fā)送到處理器96。
如圖7所示，四個按鈕74、76、80、82當(dāng)它們被激活時，向處理器96發(fā)送它們的信號。此外，振蕩器95向處理器96輸入信號(時刻表為32千赫茲，射頻身份芯片為4兆赫茲)。
處理器96控制著一分配機(jī)構(gòu)驅(qū)動器98，以便驅(qū)動螺旋式步進(jìn)馬達(dá)59，處理器96還控制著一供食機(jī)構(gòu)驅(qū)動器99，以便驅(qū)動抽屜DC馬達(dá)66。這種裝置能從例如Fairchild Semiconductor獲得。限位開關(guān)104、106通過把它們的信號發(fā)送到處理器96，來對抽屜64的打開和關(guān)閉限度進(jìn)行控制，以便停止抽屜64的移動。
處理器96能從Atmel公司獲得，例如#ATMEGA162-16AI。處理器96可以是一Atmel 8比特、AVR微控制器，它包含內(nèi)部計(jì)時器，用于精確地測量食物分配間隔；一S-Ram、程序閃存、電可擦除只讀存儲器(EEPROM)，用于當(dāng)前程序設(shè)置的非易失性存儲器；軟件，用于對用戶界面、螺旋推運(yùn)器、抽屜馬達(dá)以及射頻身份電路進(jìn)行控制。
處理器96還控制著數(shù)字顯示器78和三個發(fā)光二極管83、85、87，并且輸出到該數(shù)字顯示器78和三個發(fā)光二極管83、85、87。
射頻身份子系統(tǒng)92包括身份標(biāo)簽100、閱讀天線90和一射頻前端92。射頻前端92是一射頻裝置，它有助于天線90和處理器96之間的交流。
身份標(biāo)簽100是一已知的塑料圓盤，它被戴在寵物的項(xiàng)圈上。本發(fā)明的標(biāo)簽與US專利No.6044795中的上面所談?wù)摰降腗atsuura等等的標(biāo)簽不同，那種標(biāo)簽有它自己的內(nèi)存，用于對動物供食時間的歷史記錄進(jìn)行預(yù)先存儲，而本發(fā)明的標(biāo)簽則不具有內(nèi)存。標(biāo)簽100僅僅識別哪只動物被授予。
有幾個這些射頻身份元件的制造商，包括Texas Instruments和Phillips Semiconductor。這些公司提供了一些產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在125/134千赫茲和/或13.56兆赫茲的頻率下運(yùn)行。
身份標(biāo)簽100不需要電池，而是從由外殼20處的天線90所產(chǎn)生的激勵電場來獲得它的電能。當(dāng)被激勵或被查詢時，也就是說，當(dāng)身份標(biāo)簽100位于距離閱讀天線90約一英尺的范圍內(nèi)時，該身份標(biāo)簽100就向天線90傳送身份號碼。
本發(fā)明還涉及一種自動地向?qū)櫸锕┙o特定飲食的方法。在一個實(shí)施例中，裝置能夠識別三種不同的動物，然而，其它數(shù)量的動物也被本發(fā)明所考慮。三種僅僅是很可能能滿足大多數(shù)寵物家庭需要的這樣一個數(shù)字而已，并且在單個機(jī)器上有一應(yīng)用限制，以便適應(yīng)向許多動物供食的間隔時間，因?yàn)槊恐粍游镌诠┦持g要等待一段時間，這將在下面進(jìn)行描述。然而，當(dāng)單個“有效的”寵物標(biāo)簽位于裝置的范圍內(nèi)時，碟子64將只通過開著的抽屜62被這只寵物所接近。
用戶界面接通電源在通電之后，也就是，一旦裝置10已經(jīng)被插上電源，裝置10就處于正常運(yùn)作模式。通電著的發(fā)光二極管72約每秒閃爍一次。
手動的打開/關(guān)閉如上面所述，裝置的使用者可“手動的”打開和關(guān)閉抽屜，以便例如證實(shí)食物已經(jīng)被寵物吃掉，和/或?qū)Φ?4進(jìn)行清潔。為了這樣做，使用者按壓控制面板70上的按鈕74，從而促使處理器96去命令供食機(jī)構(gòu)60打開抽屜64。限位開關(guān)104、106向處理器96提供反饋，以便限定抽屜62的第一和第二極限位置。如果一動物已經(jīng)激活了它的供食順序，那么，當(dāng)抽屜64打開的時候，下面所描述的正常運(yùn)作模式被暫停，而計(jì)時器(它調(diào)節(jié)讓一動物何時能接近食物)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)使用者不再需要抽屜62敞開時，使用者重新按壓按鈕74，以便關(guān)閉抽屜62。
供食使用者按壓按鈕76，以便在數(shù)字顯示器78上檢查每個已經(jīng)被預(yù)先編程的標(biāo)簽的供食設(shè)置(在24小時期間內(nèi)的供食次數(shù)#)，如果有該供食設(shè)置的話。
使用這個按鈕，寵物主人能夠設(shè)置將分配給每個有效身份標(biāo)簽100、100’、100”每天食物的最大次數(shù)。在一個實(shí)施例中，使用者能夠?yàn)槊恐粚櫸飶拿刻?至12次的1/8杯食物量中進(jìn)行選擇。例如，使用者能夠?yàn)榈谝恢粍游镞x擇總共八次1/8杯食物量每天，在24小時期間內(nèi)總量為1杯寵物食物，為第二只動物選擇十次，而為第三只動物選擇十二次。
用于識別的編程標(biāo)簽使用者持續(xù)地按壓著編程按鈕82約兩秒，以便進(jìn)入編程模式。三個發(fā)光二極管83、85、87中的一個將會閃爍，以顯示這個單元處于編程模式。如果已經(jīng)完成識別標(biāo)簽的編程，那么發(fā)光二極管將閃爍綠光，而如果尚未完成標(biāo)簽編程，那么發(fā)光二極管將閃爍紅光。
例如，如果第一編程發(fā)光二極管83是紅色的，那么，使用者可把一標(biāo)簽100放置在天線90的電場中，系統(tǒng)86將讀取標(biāo)簽的序列號，且發(fā)光二極管83將轉(zhuǎn)變成綠色。在這之后，通過利用供食按鈕76，供食次數(shù)能夠被重新調(diào)節(jié)，例如，為戴有標(biāo)簽100的第一只動物選擇八次。顯示器78將被照亮，從而顯示出所設(shè)置的供食次數(shù)，也就是，08。然后，這個標(biāo)簽100可以被安置在一寵物身上，當(dāng)身上戴有該標(biāo)簽100的寵物進(jìn)入裝置10的電場時，處理器96內(nèi)存中的供食時間表就對于那個預(yù)先編程的標(biāo)簽100而執(zhí)行。
然后，使用者再次按壓編程按鈕82，以便循環(huán)至第二標(biāo)簽100’(發(fā)光二極管85)，且為標(biāo)簽100’重復(fù)同樣的編程，以便它被授權(quán)在24小時期間內(nèi)享受10份食物。使用者再次按壓編程按鈕82，以便循環(huán)至第三標(biāo)簽100”(發(fā)光二極管87)，且為標(biāo)簽100”重復(fù)同樣的編程，以便它被授權(quán)在24小時期間內(nèi)享受12份食物。標(biāo)簽100’和100”也可被安置在動物身上，例如安置在頸圈上，并且在裝置10附近它們的出現(xiàn)將導(dǎo)致它們各自的經(jīng)存儲的供食進(jìn)程。
然后，使用者按壓編程按鈕82，以便返回到正常運(yùn)作模式，當(dāng)處于編程模式中時，該正常運(yùn)作模式一直處于暫停狀態(tài)。因此，對于使用者而言，重要的是通過按壓編程按鈕82循環(huán)回到正常運(yùn)作模式。
正常運(yùn)作模式(寵物檢測和供食)如上面所述，在這種模式下，通電著的發(fā)光二極管72將每秒閃爍一次，以便顯示裝置是運(yùn)作著的。
當(dāng)一只寵物身上的標(biāo)簽100位于裝置10的范圍內(nèi)時，該標(biāo)簽100將被天線90激勵和讀取。如果標(biāo)簽100被處理器96認(rèn)為是有效的，且如果標(biāo)簽100在那天還有供食剩余，那么，處理器96就會指示料斗24分配1/8杯食物28，并指示抽屜62打開，以便允許該動物接近食物28。相應(yīng)的發(fā)光二極管，也就是，83，將閃爍紅光/綠光。抽屜在預(yù)先設(shè)置的一段時間例如5分鐘內(nèi)將保持敞開。在這段時間期間，天線90發(fā)送出定時激勵，以便繼續(xù)檢查“有效的”標(biāo)簽100是否仍在裝置附近。
戴著有效標(biāo)簽100的寵物在碟子64上將有足足15分鐘的時間(由處理器96中的計(jì)時器來控制)，并且此時，沒有其它標(biāo)簽(也就是，100’和100”，它們被編程為經(jīng)授權(quán))被認(rèn)為是有效的，直到該15分鐘屆滿為此。
作為一可選方案，處理器96能夠控制天線去定時地搜索，以便激勵開始供食循環(huán)的寵物標(biāo)簽。如果信號沒有被標(biāo)簽返回，那么，表明戴著標(biāo)簽的動物已經(jīng)離開了裝置的電場，于是，抽屜62能被關(guān)閉，以便防止其它的沒戴標(biāo)簽的動物來吃食物。
如果在15分鐘的進(jìn)食期間，戴有無效或有效標(biāo)簽的另一只寵物進(jìn)入天線90的范圍內(nèi)，抽屜62將被處理器96命令關(guān)閉。更詳細(xì)地說，當(dāng)多于一個標(biāo)簽100、100’和/或100”位于裝置10的讀取范圍內(nèi)時就會發(fā)生傳輸沖突，而射頻身份技術(shù)可以對該傳輸沖突進(jìn)行補(bǔ)償。也就是說，從每個標(biāo)簽回應(yīng)的沖突將會造成無效讀取，從而關(guān)閉抽屜64。
在15分鐘屆滿之后，抽屜62關(guān)閉，也就是說，計(jì)時器向處理器96發(fā)送信號，以便運(yùn)作抽屜馬達(dá)66。然后，抽屜64從第二伸出位置移動至第一內(nèi)部位置。此后，標(biāo)簽100在45分鐘的等待期間內(nèi)將不被允許去打開抽屜。
還應(yīng)當(dāng)知道，標(biāo)簽?zāi)軌虮谎b置識別，且仍認(rèn)為未經(jīng)授權(quán)。因此，如果一個家里有兩個這樣的裝置10的話，那么，對于第一裝置X來說，標(biāo)簽A、B、C被編程為經(jīng)授權(quán)，而對于第二裝置Y來說，標(biāo)簽C、D、E被編程為經(jīng)授權(quán)，如果由于戴著標(biāo)簽A的一只寵物的出現(xiàn)而使第一裝置X的抽屜打開，且如果戴著標(biāo)簽D的一只寵物進(jìn)入第一裝置X的電場內(nèi)的話，那么，第一裝置X將檢測到標(biāo)簽D，但認(rèn)出標(biāo)簽D未經(jīng)授權(quán)，因此將關(guān)閉抽屜，以便防止戴著標(biāo)簽D的動物接近戴著標(biāo)簽A的動物的食物。
在抽屜打開的15分鐘時間期間，動物可多次返回到裝置10，在這15分鐘時間內(nèi)，它很可能會吃完第一次分配的食物28，但是，它將不能得到超過預(yù)先編程量的食物28，直到一個小時過后。也就是說，在15分鐘進(jìn)食期間之后，抽屜62就會關(guān)閉，并且在另一個45分鐘內(nèi)，那只戴有有效標(biāo)簽100的第一寵物將不被允許去打開抽屜62。因此，動物必須等待至少45分鐘才能進(jìn)行它的下一次進(jìn)食。根據(jù)上文，一經(jīng)授權(quán)的寵物可以在24小時期間的任何時間去接近裝置，以便開始供食循環(huán)，但是，該寵物每小時只能進(jìn)食15分鐘，并且在24小時期間只能達(dá)到預(yù)先編程的總供食。
概括而言，當(dāng)一經(jīng)授權(quán)的動物第一次與裝置10相遇時，抽屜將打開并持續(xù)5分鐘，如果該動物停留在那兒且沒有其它標(biāo)簽出現(xiàn)的話，抽屜將保持敞開足足15分鐘。15分鐘過后，抽屜就會關(guān)閉，且這只被供食的動物在抽屜62再次為它打開之前必須等待至少45分鐘。如果這只第一動物每個小時連續(xù)地接近裝置，且如果該動物的標(biāo)簽100已經(jīng)被預(yù)先編程為在24小時期間供食8次，那么，在第一個8小時過后，該動物的標(biāo)簽100將不能夠?qū)е鲁閷显俅未蜷_；該動物必須等待，直到24小時過后，在下一個24小時期間才能啟動新一輪的可獲得8次供食的程序。
當(dāng)然，在第一動物的24小時供食循環(huán)期間的任何時間，其它兩只寵物中的任何一只寵物可以接近食物，所說的其它兩只寵物的標(biāo)簽分別為100’和100”，它們已經(jīng)被預(yù)先編程，以便被認(rèn)出是經(jīng)授權(quán)的，從而向它們供給食物。例如，如果第一動物的標(biāo)簽100導(dǎo)致抽屜62打開15分鐘，那么，那只動物至少在下一個45分鐘內(nèi)不能夠打開抽屜62。然而，如果等待第一動物(標(biāo)簽100)的這個45分鐘大致開始時，第二動物(戴有標(biāo)簽100’)來到天線90的電場內(nèi)，那么，處理器96就會認(rèn)出標(biāo)簽100’是經(jīng)授權(quán)的，于是打開抽屜62持續(xù)至少5分鐘。如果第二動物一直呆在那兒持續(xù)5分鐘，且如果另一戴標(biāo)簽的動物不進(jìn)入該電場，那么，第二動物就可進(jìn)食15分鐘。一旦已經(jīng)過去15分鐘，抽屜就會關(guān)閉，且第二動物就必須等待45分鐘才能再次進(jìn)食。這只第二動物可以被編程為每天總共供食10次，這樣，只要為那只動物所設(shè)置的每個45分鐘等待期間過去，這只第二動物就能再有九次返回到裝置去進(jìn)食。在這個例子中，在第一和第二動物的交迭的45分鐘等待期間，第三動物(戴有有效標(biāo)簽100”)可進(jìn)入電場，并且可促使抽屜打開15分鐘，隨后再次遵循45分鐘的等待期間。如果這只第三動物被編程為供食12次，那么，在24小時期間，它就能再有11次返回到裝置。
被編程標(biāo)簽的撤消如上面所述，使用者持續(xù)地按壓編程按鈕82，以便進(jìn)入編程模式。使用者再次按壓編程按鈕82，以便選擇例如標(biāo)簽100’或標(biāo)簽100”。一旦相應(yīng)的發(fā)光二極管85或87正在閃爍，使用者就持續(xù)地按壓打開/關(guān)閉按鈕74，然后，發(fā)光二極管85/87將分別地由綠色轉(zhuǎn)變成紅色。這個程序允許例如使用者為丟失的標(biāo)簽撤消編程。
上面的描述僅僅是示例性地說明本發(fā)明的原理。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，可以對本發(fā)明作出許多的修改和變型，這并不是想要把本發(fā)明限制于上面所描述和表示出的精確的結(jié)構(gòu)和操作。例如，雖然本發(fā)明的尺寸大小和部件最適合于像貓那樣的小寵物，但是，可以利用其它的尺寸大小和部件來向其它的動物供給食物。因此，所有適合的修改和等同方案都落入本發(fā)明的范圍和所附的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動物供食裝置，包括外殼，該外殼包括食物分配機(jī)構(gòu)，抽屜、該抽屜可以在位于外殼內(nèi)部的第一位置和位于外殼外部的第二位置之間移動，用于使食物從食物分配機(jī)構(gòu)移動至抽屜的裝置；射頻接收器；射頻發(fā)送器，該射頻發(fā)送器與外殼分隔開，并且由動物佩戴著，以便向接收器發(fā)送信號；控制器，該控制器從接收器接收確認(rèn)，確認(rèn)來自發(fā)送器的信號已經(jīng)被接收，所說的控制器能識別出發(fā)送器是一經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器，并且能辨別出所說經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器與一未經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器之間的區(qū)別，對于所說經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器，控制器就會使抽屜移動至第二位置，而對于所說未經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器，控制器就不讓抽屜移動至第二位置，或者對于所說未經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器，控制器就會使抽屜從第二位置移動至第一位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，控制器包括一計(jì)時器，該計(jì)時器用于對抽屜停留在第二位置的持續(xù)時間進(jìn)行限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，控制器能確認(rèn)經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器正在向接收器發(fā)送第二信號，如果不是這樣子的話，控制器就會在第二時間段期間使抽屜從第二位置移動至第一位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，射頻接收器位于外殼中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，外殼還包括主體，該主體具有第一和第二開口；料斗，該料斗位于主體的第一開口中，且具有第一敞開端和第二敞開端；蓋子，該蓋子覆蓋住料斗的第一敞開端；碟子，該碟子位于抽屜上面，用于接收食物；抽屜，該抽屜可以在外殼的第二開口內(nèi)移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，碟子被可拆除地安裝在抽屜上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，用于移動食物的裝置包括一螺旋推運(yùn)器，當(dāng)抽屜位于第一位置時，該螺旋推運(yùn)器在料斗和碟子之間延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，控制器能辨別出許多的經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器之間的區(qū)別，其中，在一段時間內(nèi)，只有一個經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器能接近食物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)接收器從多于一個經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器接收到信號時，控制器就會使抽屜移動至第一位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，當(dāng)?shù)谝唤?jīng)授權(quán)的發(fā)送器被接收器識別出時，控制器就會促使螺旋推運(yùn)器把食物供給到碟子中。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，蓋子是可拆除的，以便允許使用者給料斗填充食物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，外殼還包括一個控制面板，以便允許使用者向許多的發(fā)送器授權(quán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，控制面板包括一控制件，以便在沒有發(fā)送器的情況下使抽屜從第一位置移動至第二位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括確定抽屜在何時處于第一位置的傳感器和確定抽屜在何時處于第二位置的傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，控制面板包括一輸入按鈕，以便為一經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器設(shè)置在24小時期間內(nèi)抽屜將移動至第二位置的次數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個AC電源。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個第二射頻接收器，從而增大接收來自發(fā)送器的信號的范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，射頻接收器與外殼分隔開。
19.一種自動地向動物供食的方法，包括以下步驟提供外殼，該外殼具有食物分配機(jī)構(gòu)和用于接收食物的抽屜，該抽屜可以在位于外殼內(nèi)部的第一位置和位于外殼外部的第二位置之間移動；提供接收器，以便接收由射頻發(fā)送器所發(fā)出的信號，所說的射頻發(fā)送器與接收器分隔開；對控制器進(jìn)行編程，以便識別出發(fā)送器是經(jīng)授權(quán)的；把發(fā)送器佩戴在動物身上；把發(fā)送器放置在接收器的范圍內(nèi)，以便接收器能接收到來自發(fā)送器的信號；使接收器向控制器發(fā)送這樣一個信號，即，已經(jīng)接收到來自發(fā)送器的信號；使控制器識別出發(fā)送器是經(jīng)授權(quán)的；使抽屜從第一位置移動至第二位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟對許多的發(fā)送器進(jìn)行編程，以便被控制器認(rèn)出是經(jīng)授權(quán)的；通過許多發(fā)送器，允許抽屜按時間順序分別被移動至第二位置，每個發(fā)送器被佩戴在一個不同的動物身上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟在預(yù)先設(shè)置的時間間隔期間，只允許一只動物去接近食物。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，當(dāng)發(fā)送器被認(rèn)出是由控制器所授權(quán)的時，抽屜就會接收食物。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟當(dāng)抽屜位于第二位置時，如果接收器從多于一個發(fā)送器接收到信號的話，就會使抽屜從第二位置移動至第一位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟允許使用者在不使用發(fā)送器的情況下對抽屜從第一位置向第二位置的移動進(jìn)行控制。
全文摘要
一種向?qū)櫸锕┙o特定飲食的自動供食系統(tǒng)，包括一供食碟，該供食碟被構(gòu)造成，只有當(dāng)寵物身上的一身份標(biāo)簽被裝置上的一接收器認(rèn)出是經(jīng)授權(quán)的時，且只有在某個時間段期間，才可被一寵物所接近。從而，適量食物以適當(dāng)?shù)臅r間間隔可被寵物所獲得。如果許多的標(biāo)簽被預(yù)先編程為經(jīng)授權(quán)，那么，每只動物的標(biāo)簽?zāi)軌虬错樞虻丶せ罟┦逞b置，以便分別地向每只動物供給食物。然而，如果在為一只動物所設(shè)置的供食時間內(nèi)出現(xiàn)了多于一個經(jīng)授權(quán)的標(biāo)簽的話，抽屜就會關(guān)閉。
文檔編號A01K1/10GK101039575SQ200580015685
公開日2007年9月19日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者羅伯特·M·特納, 馬克·D·奧爾科特 申請人:羅伯特·M·特納, 馬克·D·奧爾科特