КОНТЕЙНЕР, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СИСТЕМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИНАРНОГО КОДА ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ПРИГОТОВЛЕНИИ
CONTAINER, MAKING DEVICE, AND SYSTEM USING BINARY CODE FOR ENCODING MAKING INFORMATION

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к системе приготовления напитка и/или продукта питания, предназначенной для приготовления напитков и/или продуктов питания из контейнеров, таких как капсулы для кофе. Настоящее изобретение относится, в частности, к расположенным на контейнерах кодам, которые кодируют информацию о приготовлении, предназначенную для считывания устройством системы.
Предпосылки создания изобретения
Системы для приготовления напитков или продуктов питания все чаще выполняют с возможностью использования контейнеров, которые содержат материал для единичных порций напитка или продукта питания, например кофе, чая, мороженого, йогурта. Устройство, входящее в состав такой системы, может быть выполнено с возможностью приготовления путем обработки указанного материала в контейнере, например с добавлением текучей среды, такой как молоко или вода, и применением к ней перемешивания. Такое устройство описано в WO 2014/067987. В альтернативном варианте осуществления устройство может быть выполнено с возможностью приготовления путем по меньшей мере частичной экстракции ингредиента материала из контейнера, например путем растворения или заваривания. Примеры устройств данного типа приведены в EP 2393404 A1, EP 2470053 A1, WO 2009/113035.
Увеличение популярности таких устройств, возможно, отчасти обусловлено повышенным удобством для пользователя по сравнению с традиционным устройством для приготовления, например по сравнению с ручным устройством для приготовления эспрессо на кухонной плите или кафетиром (френч-прессом).
Это также может быть отчасти обусловлено усовершенствованным процессом приготовления, причем информация о приготовлении, характерная для контейнера и/или находящегося в нем материала: кодируется в коде на контейнере; считывается устройством; декодируется; и используется устройством для оптимизации процесса приготовления. В частности, информация о приготовлении может содержать рабочие параметры устройства, такие как, например, помимо прочего: температура текучей среды; продолжительность приготовления; условия смешивания; объем текучей среды; и давление текучей среды.
Соответственно, существует потребность в кодировании информации о приготовлении на контейнере. Ранее были разработаны различные коды. Один пример представлен в EP 2594171 A1, где нанесенный код расположен на периферии фланца капсулы. Код содержит последовательность символов, которая может быть напечатана на капсуле в процессе изготовления. Недостатком такого кода является то, что его плотность кодирования ограничена, т. е. ограничен объем информации о приготовлении, который может быть кодирован с помощью этого кода. Еще один недостаток заключается в том, что код очень заметен и может считаться непривлекательным с эстетической точки зрения. В EP2525691 A1 описан контейнер с двумерным штрихкодом, который имеет более высокую, хоть и ограниченную, плотность кодирования.
Таким образом, несмотря на значительные усилия, уже приложенные при разработке указанных систем, желательны дальнейшие улучшения.
Соответственно, цель настоящего изобретения заключается в обеспечении системы и контейнера с кодом, допускающим высокую плотность информации о приготовлении.
Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении системы и контейнера с кодом, оказывающим минимальное влияние на внешний вид контейнера.
Изложение сущности изобретения
Эти цели и другие преимущества достигаются с помощью контейнера для устройства для приготовления напитка или продукта питания, причем контейнер предназначен для размещения материала напитка или продукта питания и содержит код, кодирующий информацию о приготовлении, при этом код содержит реперный участок и участок данных. Реперный участок содержит три реперных блока, образующих реперную линию, причем три реперных блока расположены в вершинах реперного равнобедренного треугольника, имеющего реперный угол вершины. Участок данных содержит дискретные позиции в местоположениях, определенных относительно реперной линии, при этом каждая дискретная позиция либо содержит, либо не содержит блок данных для по меньшей мере частичного кодирования информации о приготовлении, причем дискретные позиции расположены в вершинах сетки изоморфных мозаичных равнобедренных треугольников данных, а треугольники данных имеют угол вершины данных, отличный от реперного угла вершины.
Три реперных блока представляют собой, например, три отдельных элемента, например три точки, отделенные друг от друга или по меньшей мере частично интегрированные в другой элемент реперной конфигурации кода, такой как, например, изображение, причем один или более реперных блоков являются легко распознаваемыми частями изображения.
Треугольники данных предпочтительно являются конгруэнтными. Предпочтительно угол вершины данных не является ни кратным реперному углу вершины, ни результатом его деления. В вариантах осуществления реперный угол вершины составляет 90°, т. е. реперный треугольник представляет собой прямоугольный равнобедренный треугольник, а угол вершины данных составляет 60°, т. е. треугольники данных представляют собой равносторонние треугольники.
Дискретные позиции предпочтительно расположены вокруг трех реперных блоков, например по меньшей мере по двум концентрическим многоугольным рядам вокруг трех реперных блоков.
Предпочтительно реперный треугольник, треугольники данных и реперная линия являются виртуальными.
В вариантах осуществления код имеет периферийную длину 600–1600 мкм.
Например, код формируют на поверхности контейнера или на накладке, которая к нему прикреплена. В вариантах осуществления контейнер содержит множество кодов, расположенных мозаичным способом.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью накладки, выполненной с возможностью прикрепления к контейнеру для устройства для приготовления напитка или продукта питания, причем контейнер предназначен для размещения материала напитка или продукта питания, а накладка содержит крепежный элемент для прикрепления к указанному контейнеру и носитель, содержащий код, содержащий реперный участок и участок данных. Реперный участок содержит три реперных блока, образующих реперную линию, причем три реперных блока расположены в вершинах реперного равнобедренного треугольника, имеющего реперный угол вершины. Участок данных содержит дискретные позиции в местоположениях, определенных относительно реперной линии, при этом каждая дискретная позиция либо содержит, либо не содержит блок данных для по меньшей мере частичного кодирования информации о приготовлении, причем дискретные позиции расположены в вершинах сетки изоморфных мозаичных равнобедренных треугольников данных, а треугольники данных имеют угол вершины данных, отличный от реперного угла вершины.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью системы для приготовления напитка или продукта питания, содержащей контейнер, составляющий предмет настоящего изобретения, и устройство для приготовления напитка или продукта питания, причем устройство для приготовления содержит подсистему обработки контейнера для приема контейнера и приготовления из его содержимого напитка или продукта питания; подсистему обработки кода, выполненную с возможностью: получения цифрового изображения кода контейнера; обработки цифрового изображения для декодирования кодированной информации о приготовлении; подсистему управления, выполненную с возможностью управления подсистемой обработки контейнера с использованием декодированной информации о приготовлении; при этом подсистема обработки кода выполнена с возможностью декодирования кодированной информации о приготовлении посредством: идентификации реперных блоков кода и определения по ним реперной линии; определения по реперной линии местоположений дискретных позиций; определения для каждой дискретной позиции, находится ли блок данных в соответствующем местоположении или нет; извлечения кодированной информации о приготовлении из результата этапа определения.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью накладки, выполненной с возможностью прикрепления к устройству для приготовления напитка или продукта питания, причем устройство для приготовления напитка или продукта питания содержит: подсистему обработки контейнера для приема контейнера, содержащего материал напитка или продукта питания, и приготовления из его содержимого напитка или продукта питания; подсистему обработки кода, выполненную с возможностью: получения цифрового изображения кода; обработки цифрового изображения для декодирования информации о приготовлении, закодированной в коде; подсистему управления, выполненную с возможностью управления подсистемой обработки контейнера с использованием декодированной информации о приготовлении; причем накладка содержит: крепежный элемент для прикрепления к устройству для приготовления напитка или продукта питания; носитель, содержащий код, содержащий реперный участок и участок данных. Реперный участок содержит три реперных блока, образующих реперную линию, причем три реперных блока расположены в вершинах реперного равнобедренного треугольника, имеющего реперный угол вершины. Участок данных содержит дискретные позиции в местоположениях, определенных относительно реперной линии, при этом каждая дискретная позиция либо содержит, либо не содержит блок данных для по меньшей мере частичного кодирования информации о приготовлении, причем дискретные позиции расположены в вершинах сетки изоморфных мозаичных равнобедренных треугольников данных, а треугольники данных имеют угол вершины данных, отличный от реперного угла вершины.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью способа кодирования информации о приготовлении, причем способ включает формирование кода на: контейнере для устройства для приготовления напитка или продукта питания, при этом контейнер предназначен для размещения материала напитка или продукта питания; или накладке для прикрепления к контейнеру или устройству для приготовления напитка или продукта питания; причем способ дополнительно включает: расположение трех реперных блоков в вершинах реперного равнобедренного треугольника, имеющего реперный угол вершины, для образования реперной линии реперного участка; по меньшей мере частичное кодирование параметра информации о приготовлении путем расположения блоков данных в по меньшей мере одной из дискретных позиций, местоположения которых определены относительно реперной линии, при этом дискретные позиции расположены в вершинах сетки изоморфных мозаичных равнобедренных треугольников данных, а треугольники данных имеют угол вершины данных, отличный от реперного угла вершины.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью способа приготовления напитка или продукта питания с использованием системы в соответствии с настоящим изобретением, причем способ включает: помещение указанного контейнера в систему обработки контейнера; получение цифрового изображения кода контейнера и обработку цифрового изображения для декодирования кодированной информации о приготовлении с помощью подсистемы обработки кода; управление подсистемой обработки контейнера с помощью подсистемы управления с использованием последовательности операций из декодированной информации о приготовлении; при этом декодирование кодированной информации о приготовлении содержит: идентификацию реперных блоков кода и определение по ним реперной линии; определение по реперной линии местоположений дискретных позиций; определение для каждой дискретной позиции, находится ли блок данных в соответствующем местоположении или нет; извлечение кодированной информации о приготовлении из результата этапа определения.
Эти цели и другие преимущества также достигаются за счет применения кода для приготовления продукта питания или напитка с помощью системы для приготовления в соответствии с настоящим изобретением с использованием способа приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения.
Эти цели и другие преимущества также достигаются с помощью компьютерной программы, выполняемой одним или более процессорами подсистемы обработки кода устройства для приготовления напитка или устройства для приготовления продукта питания, причем компьютерная программа выполняется для обработки цифрового изображения кода контейнера в соответствии с настоящим изобретением, чтобы декодировать кодированную информацию о приготовлении, при этом декодирование предпочтительно содержит: идентификацию реперных блоков кода и определение по ним реперной линии; определение по реперной линии местоположений дискретных позиций; определение для каждой дискретной позиции, находится ли блок данных в соответствующем местоположении или нет; извлечение кодированной информации о приготовлении из результата этапа определения; и с помощью нетранзиторного машиночитаемого носителя, содержащего такую компьютерную программу.
Краткое описание фигур
Настоящее изобретение станет более понятным благодаря нижеприведенному подробному описанию нескольких вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы, причем:
- на Фиг. 1A показан пример системы приготовления напитка или продукта питания в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг. 1B показан другой пример системы приготовления напитка или продукта питания в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг. 2A представлена блок-схема подсистемы управления устройства для приготовления напитка или продукта питания, которое составляет предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 2B представлена блок-схема подсистемы обработки кода устройства для приготовления напитка или продукта питания, которое составляет предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 3A представлен вид в разрезе примера контейнера в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг. 3B показан другой пример контейнера в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг. 4А показан пример кода контейнера в соответствии с настоящим изобретением;
- на Фиг. 4B показан код с Фиг. 4A с виртуальными элементами кода, изображенными пунктирными линиями;
- на Фиг. 5A показан вариант осуществления кода, составляющего предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 5B показан другой вариант осуществления кода, составляющего предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 6A показан дополнительный пример кода, составляющего предмет настоящего изобретения, с виртуальными элементами кода, изображенными пунктирными линиями;
- на Фиг. 6B и 6C показаны варианты осуществления кода, составляющего предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 7A–7D изображены этапы декодирования кода контейнера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для извлечения кодированной информации;
- на Фиг. 8A показан вариант осуществления кода, имеющего шестиугольную горизонтальную проекцию;
- на Фиг. 8B показан код с Фиг. 8A, размноженный и расположенный мозаичным способом;
- на Фиг. 8C показаны мозаичные коды с Фиг. 8B так, как они обычно выглядят при формировании на контейнере или накладке, составляющих предмет настоящего изобретения;
- на Фиг. 8D изображено использование мозаичных кодов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения для кодирования множества наборов информации;
- на Фиг. 9 и 10 представлены схематические графические материалы, иллюстрирующие накладки для системы с Фиг. 1 в соответствии с вариантами осуществления настоящего описания.
Подробное описание изобретения
Система приготовления напитка/продукта питания
Система 2 приготовления напитка или продукта питания, варианты осуществления которой изображены на Фиг. 1A и 1B, содержит: устройство 4 для приготовления напитка или продукта питания; контейнер 6, которые дополнительно описаны ниже.
Устройство для приготовления
Устройство 4 для приготовления напитка или продукта питания выполнено с возможностью обработки материала напитка или продукта питания (далее материала), расположенного в контейнере 6, с получением напитка и/или продукта питания для потребления путем выпивания и/или приема в пищу. Обработка может включать добавление в указанный материал текучей среды, такой как вода или молоко. Как определено в настоящем документе, материал продукта питания может содержать вещество, допускающее обработку с получением, как правило, предназначенного для употребления в пищу питательного вещества, которое может быть охлажденным или горячим. Продукт питания представляет собой, например, жидкость или гель, примерами которых, не имеющими ограничительного характера, являются: йогурт; мусс; парфе; суп; мороженое; сорбет; заварной крем; смузи. Продукт питания может также представлять собой приготовленный, выпеченный и/или экструдированный продукт питания, примерами которого, не имеющими ограничительного характера, являются кондитерские изделия; хлеб; пицца; паста; предварительно приготовленные блюда. Как определено в настоящем документе, материал напитка может содержать вещество, допускающее обработку с получением питьевого вещества, которое может быть охлажденным или горячим и примерами которого, не имеющими ограничительного характера, являются: чай; кофе, включая молотый кофе; горячий шоколад; молоко; кордиал. Следует понимать, что оба определения в некоторой степени совпадают, т. е. в вариантах осуществления указанное устройство 4 может готовить как продукт питания, так и напиток.
Размеры устройства 4, как правило, предусматривают его использование на рабочей поверхности и/или в качестве встроенной кухонной техники, т. е. его длина, ширина и высота составляют предпочтительно менее 80 см.
Устройство 4 содержит: корпус 10; подсистему 14 обработки контейнера; подсистему 16 управления; и подсистему 18 обработки кода.
Корпус
Корпус 10 вмещает и поддерживает вышеуказанные компоненты устройства и предпочтительно содержит: основание для опоры на горизонтально размещенную опорную поверхность; основную часть для установки в нее указанных компонентов. В вариантах осуществления корпус дополнительно или альтернативно содержит элементы для прикрепления и фиксации устройства внутри кухонной мебели в качестве встроенной кухонной техники.
Подсистема обработки контейнера
В зависимости от конкретного варианта осуществления подсистема 14 обработки контейнера (которая может также рассматриваться в качестве блока приготовления) может быть выполнена с возможностью приготовления продукта питания/напитка путем обработки материала, размещенного в: одном или более однопорционном одноразовом контейнере 6, который представляет собой пакет и/или капсулу; контейнере 6, представляющем собой приемный сосуд для потребления его содержимого конечным пользователем. В частности, материал обрабатывают для обеспечения изменения его состава, например посредством растворения, экстракции, смешивания, экструзии, выпекания и/или кулинарной обработки его ингредиентов. Далее будут рассмотрены варианты осуществления некоторых конфигураций.
Две или более таких конфигураций могут быть объединены в одну подсистему обработки контейнера для того, чтобы, например, приготовить продукт питания/напиток из материала, содержащегося в двух или более контейнерах, требующих различной обработки. В вариантах осуществления подсистема обработки контейнера может, например, быть выполнена с возможностью того, чтобы одновременно или последовательно: осуществлять экстракцию кофе из капсулы, содержащей молотый кофе, в блоке экстракции под давлением и; растворять порошковое молоко, содержащееся в пакете, в блоке растворения; для приготовления молочно-кофейного напитка, такого как, например, капучино, латте или латте макиато. В других вариантах осуществления подсистема обработки контейнера может, например, быть выполнена с возможностью того, чтобы одновременно или последовательно: готовить в смесительном блоке по меньшей мере часть продукта питания/напитка в приемном сосуде для потребления конечным пользователем и; необязательно разбавлять материал, содержащийся в контейнере, перед его выдачей в приемный сосуд; например, для приготовления порции мороженого с топингом или ароматизированного молочного коктейля. Другие комбинации признаков в одной подсистеме обработки контейнера возможны в объеме настоящего изобретения для того, чтобы обеспечить приготовление продуктов питания/напитков в соответствии с другими сложными рецептурами.
В вариантах осуществления, и со ссылкой на Фиг. 1А и 1B, подсистема 14 обработки контейнера содержит систему 12 подачи текучей среды, выполненную с возможностью подачи текучей среды в контейнер 6. Текучая среда представляет собой, например, воду или молоко. Текучая среда может быть кондиционированной (т. е. нагретой или охлажденной). Система 12 подачи текучей среды обычно содержит: резервуар 20 для расположения текучей среды, например 1–5 литров текучей среды; насос 22 для подачи текучей среды, такой как поршневой или роторный насос, который может приводиться в действие электрическим двигателем или индукционной катушкой (хотя в вариантах осуществления насос может быть заменен соединением с внешней линией подачи текучей среды, например с центральным водоснабжением); необязательный теплообменник 24 текучей среды (обычно нагреватель или охладитель), который, например, содержит прямоточный нагреватель типа термоблока; выходной канал для подачи текучей среды. Резервуар 20, насос 22 для подачи текучей среды, теплообменник 24 текучей среды и выходной канал находятся в сообщении друг с другом по текучей среде в любом подходящем порядке для образования жидкостной линии. Система 12 подачи текучей среды может необязательно содержать датчик для измерения расхода текучей среды и/или объема выпущенной текучей среды. Примером такого датчика является расходомер, который может содержать датчик Холла или другой подходящий датчик для измерения скорости вращения ротора с подачей сигнала от датчика в подсистему 16 управления, как будет рассмотрено далее.
Подсистема обработки контейнера для извлечения продукта питания/напитка из контейнера
В соответствии c вариантами осуществления подсистема 14 обработки контейнера выполнена с возможностью: приема контейнера 6, содержащего материал; обработки контейнера 6 для экстракции из него одного или более ингредиентов напитка или продукта питания и выдачи указанных ингредиентов в сменный приемный сосуд для потребления конечным пользователем. Контейнер, как правило, представляет собой одноразовый однопорционный контейнер, такой как капсула, блок или пакет.
Сначала будет описана подсистема 14 обработки контейнера для применения с указанной капсулой или блоком, пример которой показан на Фиг. 1А. Подсистема 14 обработки контейнера содержит блок 26 экстракции, выполненный с возможностью перемещения между положением получения капсулы и положением экстракции капсулы. При перемещении из положения экстракции капсулы в положение получения капсулы блок 26 экстракции может проходить через положение удаления капсулы или доходить до положения удаления капсулы, где может происходить удаление использованной капсулы. Блок 26 экстракции получает текучую среду из системы 12 подачи текучей среды. Блок 26 экстракции обычно содержит: впрыскивающую головку 28; держатель 30 капсулы; систему 32 загрузки держателя капсулы; канал 34A для установки капсулы; канал или порт 34B для удаления капсулы, описание которых приведено последовательно.
Впрыскивающая головка 28 выполнена с возможностью подачи текучей среды в полость капсулы 6, удерживаемой держателем 30 капсулы, и с этой целью на впрыскивающей головке установлен инжектор, имеющий насадку, которая находится в сообщении по текучей среде с выходным каналом системы 12 подачи текучей среды.
Держатель 30 капсулы выполнен с возможностью удержания капсулы 6 в процессе экстракции, и с этой целью он функционально соединен с впрыскивающей головкой 28. Держатель 30 капсулы выполнен с возможностью перемещения в указанное положение получения капсулы и положение экстракции капсулы: когда держатель капсулы находится в положении получения капсулы, капсула 6 может быть подана в держатель 30 капсулы из канала 34A для установки капсулы; когда держатель 30 капсулы находится в положении экстракции капсулы, поданная капсула 6 удерживается держателем 30, впрыскивающая головка 28 может впрыскивать текучую среду в полость удерживаемой капсулы, и из нее может быть экстрагирован один или более ингредиентов. При перемещении держателя 30 капсулы из положения экстракции капсулы в положение получения капсулы держатель 30 капсулы может проходить через указанное положение удаления капсулы или доходить до указанного положения удаления капсулы, в котором использованная капсула 6 может быть удалена из держателя 30 капсулы через канал или порт 34B для удаления капсулы.
Система 32 загрузки держателя капсулы выполнена с возможностью перемещения держателя 30 капсулы между положением получения капсулы и положением экстракции капсулы.
Вышеописанный блок 26 экстракции, как правило, представляет собой блок экстракции под давлением, например контейнер гидравлически изолируют и подвергают воздействию давления 5–20 бар во время заваривания. Как правило, насос является индукционным насосом. В альтернативном варианте осуществления блок экстракции может функционировать по принципу центрифугирования, как описано в документе EP 2594171 A1, который включен в настоящий документ путем ссылки.
В альтернативном варианте осуществления или дополнительно подсистема 14 обработки контейнера может содержать блок растворения, сконфигурированный, как описано в документах EP 1472156 и EP 1784344, которые включены в настоящий документ путем ссылки.
В варианте осуществления, в котором контейнер содержит пакет, подсистема обработки контейнера содержит блок экстракции и/или растворения, выполненный с возможностью получения пакета и впрыска в его входной канал текучей среды из системы подачи текучей среды. Впрыснутую текучую среду перемешивают с материалом внутри пакета для того, чтобы по меньшей мере частично приготовить напиток, который выходит из пакета через его выходной канал. Подсистема обработки контейнера содержит: опорный механизм для приема неиспользованного пакета и необязательно удаления использованного пакета; инжектор, выполненный с возможностью подачи текучей среды в пакет из выходного канала системы подачи текучей среды. Подробное описание приведено в документе WO 2014/125123, который включен в настоящий документ путем ссылки.
Подсистема обработки контейнера для приготовления продукта питания/напитка в контейнере для потребления конечным пользователем
В соответствии с другими вариантами осуществления, пример которых показан на Фиг. 1B, подсистема 14 обработки контейнера, как правило, выполнена с возможностью приготовления материала, хранящегося в контейнере 6, который является приемным сосудом, таким как чашка, чайник или другой подходящий приемный сосуд, выполненный с возможностью удержания, например, приблизительно 150–350 мл приготовленного продукта. В данном случае подсистема 14 обработки контейнера содержит смесительный блок, который, например, содержит: блок 40 перемешивания; необязательный блок 42 вспомогательного продукта; теплообменник 44; и опору 46 приемного сосуда, описание которых будет приведено последовательно.
Блок 40 перемешивания выполнен с возможностью перемешивания материала внутри приемного сосуда для по меньшей мере частичного приготовления указанного материала. Блок 40 перемешивания может содержать любую подходящую систему смешивания, например: планетарный смеситель; шнековый смеситель; вертикальный куттер-мешалку. Обычно блок 40 перемешивания содержит: средство для перемешивания, имеющее смесительную головку для контакта с материалом; и приводной агрегат, такой как электрический двигатель или электромагнит, для приведения средства перемешивания в действие. В предпочтительном примере планетарного смесителя смесительная головка содержит мешалку, которая вращается с радиальной угловой скоростью W1 на смещенном валу, вращающемся с круговой угловой скоростью W2 так, как это описано в документе WO 2014/067987, включенном в настоящий документ путем ссылки.
Блок 42 вспомогательного продукта выполнен с возможностью подачи в контейнер 6 вспомогательного продукта, такого как топинг. Например, блок 42 вспомогательного продукта содержит: резервуар для хранения указанного продукта; систему выдачи, приводимую в действие электричеством, для выдачи указанного продукта из резервуара. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно блок вспомогательного продукта содержит блок растворения и/или экстракции, как описано выше, для выдачи из указанного вспомогательного продукта из контейнера 6, такого как пакет или капсула.
Теплообменник 44 выполнен с возможностью передачи и/или извлечения тепловой энергии из контейнера 6. В примере с передачей тепловой энергии он может содержать нагреватель, такой как термоблок. В примере с извлечением тепловой энергии он может содержать тепловой насос, такой как тепловой насос с циклом холодильного типа.
Опора 46 приемного сосуда выполнена с возможностью обеспечения опоры контейнеру 6 в течение процесса приготовления так, чтобы контейнер оставался неподвижным при перемешивании находящегося в нем материала блоком 40 перемешивания. Опора 46 приемного сосуда предпочтительно термически связана с теплообменником 44 таким образом, чтобы мог происходить теплообмен с установленным на опору приемным сосудом.
В вышеописанном варианте подсистема обработки контейнера дополнительно содержит механизм выдачи для получения контейнера, такого как пакет или капсула, и выдачи связанного материала в приемный сосуд, где происходит его приготовление. Такой пример описан в документе EP 14167344 A, который включен в настоящий документ путем ссылки. В конкретном варианте осуществления с этой конфигурацией контейнер может быть частично деформирующимся контейнером, в результате чего контейнер деформируется для выдачи хранящегося в нем материала. Такой пример описан в заявке EP 15195547 A, которая включена в настоящий документ путем ссылки. В частности, деформируемая часть контейнера содержит геометрическую конструкцию и/или часть с пониженной прочностью, так что указанная часть деформируется в отличие от остальной части при приложении аксиальной нагрузки к обеим частям. В таком варианте осуществления подсистема обработки контейнера содержит механическое исполнительное устройство, выполненное с возможностью приложения аксиальной нагрузки для деформации указанного контейнера; соответствующий пример приведен в упомянутой заявке.
Другие подсистемы обработки контейнера
В дополнительных вариантах осуществления подсистема обработки контейнера, например, содержит экструзионную головку для экструдирования и, возможно, смешивания одного или более материалов, содержащихся в одном или более контейнерах. В других вариантах осуществления подсистема обработки контейнера, например, содержит сушильный шкаф и/или печь для нагревания материала, содержащегося в контейнере, и приготовления из него пригодного для еды продукта питания.
Подсистема управления
Подсистема 16 управления, вариант осуществления которой изображен на Фиг. 2A, выполнена с возможностью управления подсистемой 14 обработки контейнера для приготовления напитка/продукта питания. Подсистема 16 управления обычно содержит: пользовательский интерфейс 48; подсистему 50 обработки; необязательные датчики 52; источник 54 питания, необязательный интерфейс 56 связи, описание которых приведено последовательно.
Пользовательский интерфейс 48 содержит аппаратную часть, позволяющую конечному пользователю взаимодействовать с подсистемой 50 обработки, и поэтому функционально соединен с ней. Более конкретно: пользовательский интерфейс 48 получает команды от пользователя; сигнал пользовательского интерфейса передает указанные команды в подсистему 50 обработки в качестве входных данных. Команды могут, например, быть инструкцией для выполнения процесса приготовления. Аппаратное обеспечение пользовательского интерфейса 48 может содержать любое (-ые) подходящее (-ие) устройство (-а); например, аппаратное обеспечение содержит одно или более из следующего: кнопки, такие как кнопка джойстика или нажимная кнопка; джойстик; светодиоды; графические или символьные ЖК-дисплеи; графический дисплей с сенсорным вводом и/или кнопками по краям экрана.
Необязательные датчики 52 функционально соединены с подсистемой 50 обработки, чтобы обеспечивать входные данные для отслеживания указанного процесса. Датчики 52 обычно содержат одно или более из следующего: датчики температуры текучей среды; датчики уровня текучей среды; датчики положения, например для определения положения блока 26 экстракции; датчики расхода и/или объема.
Подсистема 50 обработки (которая может именоваться процессором), как правило, выполнена с возможностью: приема входных данных, т. е. указанных команд от пользовательского интерфейса 48 и/или от датчиков 52 и/или информации о приготовлении, декодированной подсистемой 18 обработки кода, как дополнительно описано ниже; обработки входных данных в соответствии с программным кодом, хранящимся в подсистеме 112 памяти (или программируемой логической схеме); обеспечения выходного результата, который, как правило, представляет собой указанный процесс 116 приготовления. Процесс может выполняться с управлением в разомкнутом контуре или более предпочтительно с управлением в замкнутом контуре с использованием входного сигнала от датчиков 52 в качестве обратной связи. Подсистема 50 обработки, как правило, содержит память, компоненты ввода и вывода системы, выполненные в виде интегральной схемы, обычно в виде микропроцессора или микроконтроллера. Подсистема 50 обработки может содержать другие подходящие интегральные схемы, такие как: микросхемы ASIC; программируемое логическое устройство, такое как программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС); аналоговая интегральная схема, такая как контроллер. Подсистема 50 обработки может также содержать одну или более из вышеупомянутых интегральных схем, т. е. множество процессоров.
Подсистема 50 обработки, как правило, содержит подсистему 112 памяти (которая может именоваться блоком памяти) или связана с ней для хранения программного кода и необязательно данных. Подсистема 112 памяти обычно содержит: энергонезависимое запоминающее устройство, например стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) или флэш-память, для хранения программного кода и рабочих параметров; энергозависимое запоминающее устройство (оперативное запоминающее устройство — ОЗУ) для хранения данных. Программный код обычно содержит программу приготовления, выполняемую для осуществления процесса 116 приготовления. Подсистема памяти может содержать отдельную и/или интегрированную (например, на кристалле процессора) память.
Источник 54 питания выполнен с возможностью подачи электрической энергии в подсистему 50 обработки, подсистему 14 обработки контейнера и систему 12 подачи текучей среды, как будет рассмотрено далее. Источник 54 питания может содержать различные средства, такие как аккумулятор или блок, для получения и регулирования сетевого электропитания.
2
Интерфейс 56 связи предназначен для обмена данными между устройством 4 для приготовления и другим устройством/системой, обычно серверной системой. Интерфейс 56 связи может использоваться для передачи и/или приема информации, относящейся к процессу приготовления, такой как информация о расходе контейнеров и/или информация о процессе приготовления. Интерфейс 56 связи может быть выполнен с возможностью применения с проводными или беспроводными средствами связи или их комбинацией, например: с проводным соединением, таким как RS-232, USB, IC, Ethernet в соответствии с IEEE 802.3; с беспроводным соединением, таким как беспроводная сеть LAN (например, IEEE 802.11), или устройство связи ближней зоны (NFC), или система сотовой связи, такая как GPRS или GSM. Интерфейс 56 связи функционально соединен с подсистемой 50 обработки. Как правило, интерфейс связи содержит отдельный блок обработки (примеры которого приведены выше) для управления аппаратным обеспечением связи (например, антенной) для взаимодействия с главной подсистемой 50 обработки. Однако могут применяться менее сложные конфигурации, например простое проводное соединение для последовательного обмена данными непосредственно с подсистемой 50 обработки.
Подсистема обработки кода
Подсистема 18 обработки кода выполнена с возможностью: получения изображения кода на контейнере 6; обработки указанного изображения для декодирования кодированной информации, включающей в себя, например, информацию о приготовлении. Со ссылкой на Фиг. 2B подсистема 18 обработки кода содержит: устройство 106 захвата изображения; устройство 92 обработки изображения; устройство 114 вывода, описание которых приведено последовательно.
Устройство 106 захвата изображения выполнено с возможностью захвата цифрового изображения кода и передачи указанного изображения в качестве цифровых данных в устройство 92 обработки изображения. Чтобы обеспечить определение масштаба цифрового изображения: устройство 106 захвата изображения может быть расположено на предварительно заданном расстоянии от кода во время получения цифрового изображения; в примере, в котором устройство 106 захвата изображения содержит линзу, параметры увеличения линзы предпочтительно сохранены в памяти устройства 92 обработки изображения. Устройство 106 захвата изображения содержит любое подходящее оптическое устройство для захвата цифрового изображения, состоящего из рассматриваемой далее композиции кода из микроблоков. Код образует композицию из микроблоков, при этом устройство захвата изображения может иметь очень небольшие размеры, например порядка нескольких миллиметров или менее, например менее 2 мм в длину, ширину и толщину, что упрощает его интеграцию в устройство 4 для приготовления напитка/продукта питания, например в подсистему 14 обработки контейнера. Кроме того, такие устройства захвата изображения являются механически простыми и надежными элементами оборудования, которые не будут отрицательно влиять на общую функциональную надежность устройства. К примерам подходящих надежных оптических устройств относятся: Sonix SN9S102; формирователь изображений Snap Sensor S2; датчик двоичных изображений с избыточной частотой дискретизации.
Устройство 92 обработки изображения функционально соединено с устройством 106 захвата изображения и выполнено с возможностью обработки указанных цифровых данных для декодирования информации, в частности кодированной информации о приготовлении. Ниже рассмотрена обработка цифровых данных. Устройство 92 обработки изображения может содержать процессор, такой как микроконтроллер или ASIC. В альтернативном варианте осуществления оно может содержать вышеуказанную подсистему 50 обработки, причем в таком варианте осуществления следует понимать, что устройство вывода интегрировано в подсистему 50 обработки. Для выполнения указанной обработки устройство 92 обработки изображения обычно содержит программу обработки кода. Примером подходящего устройства обработки изображения является TMS320C5517 компании Texas Instruments.
Устройство 114 вывода функционально соединено с устройством 92 обработки изображения и выполнено с возможностью выдачи цифровых данных, которые содержат декодированную информацию о приготовлении, в подсистему 50 обработки, например посредством последовательного интерфейса.
Контейнер
В зависимости от варианта осуществления подсистемы обработки контейнера контейнер 6 может содержать: приемный сосуд, содержащий материал для приготовления и предназначенный для потребления его содержимого конечным пользователем; капсулу, блок или пакет, содержащие материал для приготовления. Контейнер 6 может быть изготовлен из различных материалов, таких как металл или пластик, или их комбинации. Общие требования при выборе материала заключаются в следующем: совместимость с пищевыми продуктами; устойчивость к давлению и/или температуре процесса приготовления. Ниже приведены подходящие примеры контейнеров.
Контейнер 6, когда не выполнен в форме пакета, как правило, содержит: часть 58 корпуса, определяющую полость для хранения дозы материала; часть 60 крышки, закрывающую полость; часть 62 фланца для соединения части корпуса и части крышки, причем часть фланца, как правило, располагается вдали от основания полости. Часть корпуса может иметь различные формы, такие как диск, усеченный конус или форма с прямоугольным поперечным сечением. Соответственно, следует понимать, что капсула 6 может иметь различные формы, пример которых представлен на Фиг. 3A, что может в общем случае распространяться на приемный сосуд или капсулу, как определено в настоящем документе. Контейнер 6 может рассматриваться в качестве приемного сосуда для потребления его содержимого конечным пользователем, когда он сконфигурирован, например, с внутренним объемом 150–350 мл и предпочтительно диаметром 6–10 см и осевой длиной 4–8 см. Аналогичным образом может рассматриваться капсула для экстракции, когда она, например, сконфигурирована с внутренним объемом менее 100 или 50 мл и предпочтительно диаметром 2–5 см и осевой длиной 2–4 см. Контейнер 6 в деформируемой конфигурации может иметь внутренний объем от 5 мл до 250 мл. В вариантах осуществления полость контейнера может быть разделена на множество отделений, например два, три или более отделений, причем каждое отделение содержит материал, возможно, отличающийся от материала, находящегося в других отделениях. Отличающиеся материалы из различных отделений могут, например, быть обработаны одновременно или последовательно с помощью подсистемы 14 обработки контейнера. Примеры таких контейнеров и их обработки с помощью подходящей подсистемы обработки контейнера, например, описаны в документах WO 2007/054479 A1, WO 2014/057094 A1 и неопубликованной заявке EP 17151656.0, причем все они включены в настоящий документ путем ссылки.
Контейнер 6, если он выполнен в форме пакета, пример которого представлен на Фиг. 3B, например, содержит: конструкцию из листового материала 64 (такого как один или более листов, соединенных в области периферии), задающую внутренний объем 66 для хранения дозы материала; входной канал 68 для поступления текучей среды во внутренний объем 66; выходной канал 70 для отвода текучей среды и материала из внутреннего объема. Входной канал 68 и выходной канал 70, например, расположены на корпусе накладки (не показано), которая прикреплена к листовому материалу. Листовой материал может быть изготовлен из различных материалов, таких как металлическая фольга или пластик, или их комбинации. В зависимости от применения внутренний объем 66 может, например, составлять 150–350 мл, или 200–300 мл, или 50–150 мл. В вариантах осуществления внутренний объем контейнера может быть разделен на множество отделений, например два или три отделения, при этом каждое отделение содержит материал, возможно, отличающийся от материала, находящегося в других отделениях. Отличающийся материал из различных отделений может, например, быть обработан одновременно или последовательно с помощью подходящей подсистемы обработки контейнера.
Однако в рамках настоящего изобретения возможны другие типы контейнеров, причем объем, форма, материал и/или конфигурация контейнеров адаптированы к характеру и конфигурации подсистемы обработки контейнера.
Информация, кодированная с помощью кода
Код 74 контейнера 6 кодирует информацию о приготовлении, которая, как правило, содержит информацию, относящуюся к процессу приготовления, связанному с материалом, содержащимся в контейнере 6. В зависимости от варианта осуществления подсистемы обработки контейнера указанная информация может кодировать значения одного или более параметров приготовления, которые могут содержать одно или более из: давления текучей среды; температуры текучей среды (на входном и/или выходном канале контейнера в сторону приемного сосуда); массового/объемного расхода текучей среды; объема текучей среды; температуры сушильного шкафа; температуры печи; параметров экструзии; идентификатора фазы, когда процесс приготовления разделен на несколько фаз, в результате чего каждая фаза содержит набор из одного или более вышеуказанных параметров (может быть обеспечено, например, от 2 до 10 фаз); продолжительности фазы (например, продолжительности применения значений параметров фазы); идентификатора рецептуры, и/или контейнера, и/или отделения, когда согласно рецептуре требуется обработка материала, содержащегося в двух или более контейнерах и/или отделениях контейнера; геометрических параметров контейнера, таких как форма/объем/число отделений для ингредиентов; других параметров контейнера, например идентификатора контейнера, который может быть использован для отслеживания расходования контейнеров с целью повторного заказа контейнеров, срока годности, идентификатора рецептуры, который может быть использован для поиска рецептуры, хранящейся в памяти устройства для приготовления напитка, при использовании совместно с контейнером.
В частности, в отношении устройства 4 для приготовления, такого как изображено на Фиг. 1A, указанные параметры, значения которых кодируются, могут содержать одно или более из: давления текучей среды; температуры текучей среды; объема текучей среды; расхода текучей среды; времени конкретной фазы приготовления, в ходе которой применяют одно или более из вышеуказанных значений параметров; идентификатора фазы, например алфавитно-цифрового идентификатора, для идентификации того, к какой из множества фаз относится один или более из вышеуказанных значений параметров; идентификатора рецептуры; времени предварительного увлажнения, представляющего собой количество времени, за которое материал контейнера может быть пропитан в ходе начальной фазы приготовления; объема предварительного увлажнения, который является величиной объема текучей среды, используемой в ходе указанной фазы.
В частности, в отношении устройства 4 для приготовления, такого как изображено на Фиг. 1B, указанные параметры, значения которых кодируются, могут содержать одно или более из: используемой процентной мощности охлаждения или нагревания (например, мощности, прикладываемой теплообменником 44); крутящего момента, прикладываемого блоком 40 перемешивания; одной или более угловых скоростей (например, круговой и радиальной угловой скорости); температуры контейнера (например, температуры, устанавливаемой теплообменником 44); времени конкретной фазы приготовления, в ходе которой применяют одно или более из вышеуказанных значений параметров; идентификатора фазы, например алфавитно-цифрового идентификатора, для идентификации того, к какой из множества фаз относится один или более из вышеуказанных значений параметров.
В вариантах осуществления код 74 дополнительно кодирует добавочную информацию. Добавочная информация, например, содержит информацию о продукте и/или информацию отслеживания, такую как одно или более из: наименования продукта; идентификатора продукта; идентификатора завода-изготовителя; идентификатора производственной линии; даты выпуска; времени изготовления; идентификатора партии. Добавочная информация может, например, также содержать информацию, относящуюся к потребителю, такую как, например, персонализированная и/или адаптированная информация о приготовлении.
Расположение кода
Код 74 расположен на наружной поверхности контейнера 6 в любом подходящем положении так, чтобы он мог быть обработан подсистемой 18 обработки кода. В рассмотренном выше примере приемного сосуда/капсулы 6, как показано на Фиг. 3A, код 74 может быть расположен на любой наружной поверхности, например на участке крышки, корпуса и/или фланца. В рассмотренном выше примере пакета 6, как показано на Фиг. 3B, код 74 может быть расположен на любой его наружной поверхности, например на одной или обеих сторонах пакета, включая обод.
Множество кодов 74 могут быть сформированы на контейнере 6, например: для проверки ошибок чтения; и/или для кодирования значений параметров, относящихся к отдельным фазам процесса приготовления, причем значения параметров для каждой фазы кодируются каждым кодом или серией кодов. В частности, горизонтальная проекция кода (как будет рассмотрено далее) может содержать по меньшей мере частично мозаичную форму, например многоугольник, такой как шестиугольник, или прямоугольник, например квадрат, в результате чего коды формируются на контейнере по меньшей мере частично мозаичным способом (например, сеткой с выровненными смежными колонками или со смещенными смежными колонками).
Композиция кода
Код 74, пример которого показан на Фиг. 4А, выполнен с возможностью кодирования информации о приготовлении так, чтобы его можно было захватывать устройством захвата изображения подсистемы обработки кода устройства для приготовления напитка или продукта питания, которое составляет предмет настоящего изобретения.
В предпочтительных вариантах осуществления код 74 формируют множеством блоков 82, 86, предпочтительно микроблоков, которые окружены отличающимся цветом: обычно блоки 82, 86 содержат темный цвет (например, один из следующего: черный, синий, фиолетовый, темно-зеленый), а их окружение содержит светлый цвет (например, один из следующего: белый, светло-голубой, желтый, светло-зеленый) или наоборот, так что итоговое изображение достаточно контрастно для того, чтобы устройство 92 обработки изображения могло отличать блоки от их окружения. В вариантах осуществления блоки 82, 86 формируют, например печатают, с помощью невидимых чернил так, чтобы их можно было только отличать от окружения при освещении излучением с определенной длиной волны, таким как, например, ультрафиолетовый свет, и/или захватывать подходящим устройством захвата изображения.
Блоки 82, 86 могут иметь одну из следующих форм или их комбинацию: круглая форма; треугольная форма; многоугольная форма, в частности четырехугольная форма, такая как квадрат или параллелограмм; другая известная подходящая форма. Следует понимать, что из-за ошибки при формировании, например ошибки печати, вышеуказанная форма может быть приближением к фактической форме. Блоки 82, 86 предпочтительно имеют длину блока 50–200 мкм, например 60, 80, 100, 120, 150 мкм. Длина блока представляет собой надлежащим образом определенное расстояние в блоке, например: для круглой формы — диаметр; для квадрата — длина стороны; для многоугольника — диаметр или расстояние между противоположными вершинами; для треугольника — гипотенуза. Блоки 82, 86 предпочтительно расположены с точностью в несколько микрометров, предпочтительно приблизительно 1 мкм.
Несмотря на то что код упоминается в качестве содержащего множество блоков 82, 86, следует понимать, что блоки 82, 86 могут в альтернативном варианте осуществления именоваться элементами 82, 86 или маркерами 82, 86.
™
Обычно блоки 82, 86 формируют с помощью: печати, например на струйном принтере; тиснения; гравировки; других известных средств; их комбинации. В случае печати чернила могут быть стандартными чернилами для принтера, а подложка может быть из: полиэтилентерефталата (ПЭТ); алюминия, покрытого лаком, как используется, например, в капсулах Nespresso, или другой подходящей подложкой. В случае тиснения форма может быть впрессована в пластически деформируемую подложку, такую как, например, вышеупомянутый алюминий, покрытый лаком, с помощью штампа. Таким образом, затраты на формирование кода на контейнере или накладке, составляющих предмет настоящего изобретения, можно сохранить на низком уровне путем использования традиционных и недорогих технологий, например струйной, офсетной или лазерной печати, так, чтобы это не оказывало значительного влияния на стоимость изготовления контейнера или накладки.
Как изображено на Фиг. 4B, код имеет виртуальную горизонтальную проекцию 104, в пределах которой расположены блоки 82, 86. Горизонтальная проекция 104 может быть круглой, прямоугольной или многоугольной, например шестиугольной, как показано на Фиг. 4A. Обычно горизонтальная проекция 104 имеет длину (т. е. диаметр для круглой или многоугольной горизонтальной проекции и длину боковой стороны для квадратной горизонтальной проекции) 600–1600 мкм, или приблизительно 1100 мкм. Однако размер горизонтальной проекции может быть определен как больший в зависимости, например, от объема информации, подлежащей кодированию, как будет дополнительно описано ниже.
Блоки 82, 86 организованы в участок 78 данных для кодирования информации о приготовлении и реперный участок 80 для обеспечения ссылки на участок 78 данных.
Реперный участок 80 содержит реперную конфигурацию, определяющую предпочтительно виртуальную реперную линию 81, которая обеспечивает реперное направление для угловой ссылки с помощью участка 78 данных, как будет рассмотрено далее. В вариантах осуществления реперная конфигурация содержит реперные блоки 86, расположенные по определенной схеме. Реперные блоки 86, например, расположены на периферии, обычно в вершинах, предпочтительно виртуальной двумерной реперной геометрической формы. В предпочтительных вариантах осуществления реперный участок 80, например, содержит три реперных блока 86, расположенных в вершинах виртуального реперного треугольника 88, предпочтительно равнобедренного треугольника. Виртуальная реперная точка 102, например, определена относительно реперного треугольника 88, от которого виртуальная реперная линия 81 проходит в направлении, которое также определяется относительно реперной конфигурации. Виртуальная реперная точка 102, например, определена как средняя точка основания реперного треугольника 88, тогда как направление виртуальной реперной линии 81 определено как параллельное ветви реперного треугольника 88, как изображено на Фиг. 4B.
Однако в рамках настоящего изобретения возможны другие расположения реперных блоков 86. В частности, число реперных блоков 86 и/или сформированная с ними реперная форма могут отличаться от варианта осуществления, описанного выше и изображенного на фигурах. Более того, реперная конфигурация может в альтернативном варианте осуществления или дополнительно содержать один или более элементов, отличных от реперных блоков 86, для обеспечения ссылки на участок 78 данных, такой как, например, невиртуальная двумерная форма, из которой реперная точка и реперное направление могут быть однозначно определены устройством обработки изображения устройства для приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения. Однако преимущество реперного участка 80, содержащего три реперных блока 86, расположенных в вершинах реперного треугольника 88, состоит в том, что он обеспечивает простую и компактную реперную конфигурацию, позволяющую однозначно определять реперное направление и реперную точку, из которой, например, может быть получена любая подходящая двумерная система координат, например полярная или скалярная система координат.
Участок 78 данных содержит множество виртуальных дискретных позиций 75, сформированных в известных местоположениях внутри горизонтальной проекции 104 кода. Дискретные позиции 75 предпочтительно расположены вокруг реперного участка 80, например вокруг реперного треугольника 88. В варианте осуществления на Фиг. 4B участок 78 данных, например, содержит тридцать дискретных позиций 75, расположенных на периферии двух концентрических шестиугольников, окружающих реперную конфигурацию. Местоположения дискретных позиций 75 определены относительно реперной линии 81, т. е. относительно реперной конфигурации, как дополнительно описано ниже. Код 74, составляющий предмет настоящего изобретения, обычно позволяет кодировать информацию о приготовлении двоичным способом, формируя блоки 82 данных в выбранных дискретных позициях 75, причем каждая дискретная позиция 75 обычно соответствует конкретному биту данных. Значение конкретного бита данных, например, интерпретируется как «1», если соответствующая дискретная позиция содержит блок 82 данных, и как «0», если соответствующая дискретная позиция пустая, т. е. если она не содержит никакого блока данных, или наоборот.
В примере, изображенном на Фиг. 4A, код 74 кодирует информацию о приготовлении таким образом, что семнадцать выбранных дискретных позиций 75 из тридцати доступных дискретных позиций содержат блок 82 данных. Сигнификация каждого бита данных может варьироваться от одного приложения к другому в зависимости, например, от характера и/или количества информации, подлежащей кодированию. Доступные биты данных в зависимости от количества дискретных позиций 75 могут быть, например, разделены на блоки данных из одного, двух трех или более битов данных, причем каждый блок данных кодирует, например, отдельное значение другого параметра информации о приготовлении. Количество дискретных позиций 75 участка 78 данных обычно выбирают на основании объема информации, подлежащей кодированию.
Виртуальные элементы кода, такие как, например, горизонтальная проекция 104, реперный треугольник 88, реперная точка 102, реперная линия 81 и дискретные позиции 75, которые не содержат блок 82 данных, изображены на некоторых фигурах пунктирными линиями в целях объяснения. Однако предпочтительно, чтобы их не формировали, например не выполняли путем печати и/или тиснения, на контейнере и/или накладке, составляющих предмет настоящего изобретения, так чтобы были сформированы только блоки данных и реперные блоки 82, 86, как изображено, например, на Фиг. 4A.
Подробное описание кода
На Фиг. 5A изображено определение местоположений дискретных позиций 75 кода 74, составляющего предмет настоящего изобретения, относительно реперной линии 81, т. е. относительно реперной конфигурации. В соответствии с настоящим изобретением, дискретные позиции 75 размещены в вершинах мозаичных изоморфных равнобедренных виртуальных треугольников данных, т. е. на пересечениях виртуальной треугольной сетки, сформированной указанными мозаичными треугольниками данных. Виртуальные треугольники данных предпочтительно выровнены относительно виртуальной реперной линии 81, обычно за счет того, что одна из их сторон, например их основание, параллельна реперной линии 81. В предпочтительных вариантах осуществления дискретные позиции 75 располагаются в вершинах, или на пересечениях, размещенных вокруг реперной конфигурации, например вокруг реперного треугольника 88, формируя таким образом концентрические ряды, или их часть, вокруг реперной конфигурации. Дискретные позиции 75, например, расположены вдоль периферии одного, двух или более концентрических виртуальных многоугольников, или их частей, которые, например, центрированы по реперной точке 102. Количество сформированных таким образом концентрических рядов, или частей рядов, обычно зависит от количества дискретных позиций 75, необходимых для кодирования желательной информации.
Предпочтительно дискретные позиции 75 не расположены ближе чем на минимальном расстоянии к реперной конфигурации, с тем чтобы подсистема обработки кода устройства для приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения, могла отличать блок 82 данных, расположенный в такой дискретной позиции 75, от элементов реперной конфигурации, обычно от реперных блоков 86. В изображенных вариантах осуществления, например, минимальное расстояние между дискретными позициями 75 и реперными блоками 86 обычно выбирают так, чтобы оно было больше, чем длина любой стороны реперного треугольника 88.
Для удобочитаемости не все дискретные позиции 75 и не все блоки 82 данных обозначены в явном виде соответствующими ссылочными номерами на всех фигурах. Читатель, тем не менее, поймет, что ссылочный номер 75 обозначает все изображенные дискретные позиции независимо от того, содержат ли они блок 82 данных или нет, и что ссылочный номер 82 обозначает все изображенные блоки 82 данных, расположенные в дискретных позициях 75.
В соответствии с вариантами осуществления, для отличения реперных блоков 86, размещенных в вершинах реперного треугольника 88, от блоков 82 данных, размещенных в дискретных позициях 75, в частности от трех блоков 82 данных, размещенных в вершинах одного и того же треугольника данных, угол β вершины данных треугольников данных отличается от реперного угла α вершины реперного треугольника 88. Реперные углы и углы вершины данных предпочтительно выбирают таким образом, чтобы ни одна комбинация трех блоков 82 данных, размещенных в любых трех дискретных позициях 75 кода 74, не образовывала равнобедренный треугольник, имеющий угол, равный реперному углу α вершины, таким образом обеспечивая однозначную идентификацию реперного треугольника 88. Угол β вершины данных предпочтительно выбирать таким образом, чтобы он не был ни кратным реперному углу α вершины реперного треугольника 88, ни результатом его деления.
В предпочтительных вариантах осуществления, как изображено, например, на Фиг. 5B, реперный угол α вершины составляет 90°, а угол β вершины данных составляет 60°. Соответственно, реперный треугольник 88 представляет собой прямоугольный равнобедренный треугольник, тогда как треугольники данных представляют собой равносторонние треугольники. Эта особенно преимущественная комбинация углов в значительной степени упрощает выделение реперных блоков 86 среди блоков 82 данных, делая реперный треугольник 88 легко распознаваемым. Использование прямоугольного реперного треугольника 88 дополнительно позволяет выполнять однозначное и простое определение направления реперной линии 81, например параллельно вертикальной ветви L, образованной тремя реперными блоками 86.
Более того, длины сторон треугольников данных предпочтительно отличаются от длин сторон реперного треугольника 88, например превышают их.
Способ кодирования информации
Теперь будет рассмотрено кодирование информации о приготовлении в коде 74 в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на пример осуществления, изображенный на Фиг. 6A.
Создание кода 74 в соответствии с настоящим изобретением для кодирования информации о приготовлении предпочтительно выполняется с помощью компьютера или любого другого подходящего вычислительного устройства, работающего на соответствующем компоненте программного обеспечения. Полученное изображение кода 74, которое обычно представляет собой сгенерированное компьютером изображение, затем переносят посредством печати и/или тиснения на контейнер и/или накладку в соответствии с настоящим изобретением, используя предпочтительно традиционные технологии.
На первом этапе участок 80 данных кода 74 создают путем генерирования реперной конфигурации, например путем расположения трех реперных блоков 86 в вершинах виртуального реперного треугольника 88. Реперный треугольник 88 представляет собой, например, прямоугольный равнобедренный треугольник с известными размерами.
На втором этапе положение и ориентацию виртуальной реперной линии 81 устанавливают на основе реперной конфигурации, основанной, например, на местоположении и ориентации реперного треугольника 88. В вариантах осуществления виртуальную реперную точку 102, от которой проходит виртуальная реперная линия 81, например, устанавливают так, чтобы она была средней точкой основания виртуального реперного треугольника 88. Затем устанавливают, что реперная линия 81 проходит в направлении, определяемом относительно реперной конфигурации, например параллельно направлению, определенному по меньшей мере двумя реперными точками 86. В предпочтительных вариантах осуществления реперная линия 81, например, определена так, чтобы проходить в направлении, параллельном вертикальной ветви L, образованной тремя реперными блоками 86, расположенными в вершинах прямоугольного реперного треугольника 88.
На следующем этапе виртуальную треугольную сетку определяют в горизонтальной проекции 104 кода 74. Сетка предпочтительно расположена вокруг реперной конфигурации. Виртуальная треугольная сетка содержит мозаичные виртуальные треугольники данных, которые предпочтительно представляют собой равнобедренные треугольники, более предпочтительно конгруэнтные равносторонние треугольники, как изображено на Фиг. 6A. В вариантах осуществления длину сторон треугольников данных предпочтительно выбирают таким образом, чтобы она отличалась от длины сторон реперного треугольника 88 для упрощения отличения реперных блоков 86 от блоков 82 данных, расположенных в вершинах одного и того же треугольника данных. В соответствии с настоящим изобретением, ориентацию треугольной сетки определяют относительно направления виртуальной реперной линии 81. Треугольная сетка, например, выровнена с реперной линией 81 в результате того, что сторона каждого треугольника данных ориентирована параллельно реперной линии 81. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере некоторые мозаичные треугольники данных имеют сторону, выровненную по реперной линии 81, как изображено, например, в варианте осуществления на Фиг. 6A.
На следующем этапе виртуальную дискретную позицию 75 определяют на выбранных пересечениях треугольной сетки, т. е. в выбранных вершинах треугольников данных. Дискретную позицию 75 предпочтительно определяют на пересечениях, которые расположены на расстоянии от реперной конфигурации, равном или превышающем предварительно заданное минимальное расстояние, для обеспечения четкого различения подсистемой обработки кода устройства для приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения, блока 82 данных, расположенного в одной из дискретных позиций 75, и элемента реперной конфигурации, обычно реперного блока 86. Минимальное расстояние обычно зависит от размера реперной конфигурации, от размера блоков 82, 86 и/или от разрешения устройства обработки изображений устройства для приготовления.
1
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
30
В изображенном примере тридцать дискретных позиций 75 образованы на двух концентрических рядах вдоль периферии двух концентрических шестиугольников, окружающих реперный треугольник 88. Каждая дискретная позиция 75 идентифицируется по ее уникальному местоположению относительно реперной линии 81 и реперной точки 102, т. е. относительно реперной конфигурации. Местоположение каждой дискретной позиции 75 может быть, например, определено относительно реперной точки 102 и реперной линии 81 и выражено в угловых координатах, декартовых координатах и/или любой другой подходящей системе координат. Исключительно в целях объяснения каждая из дискретных позиций 75 обозначена на Фиг. 6A уникальным числом от одного до тридцати. Количество и/или расположение дискретных позиций 75 может варьироваться в рамках настоящего изобретения. В частности, количество дискретных позиций 75 предпочтительно выбирают достаточно большим, чтобы обеспечить кодирование всей необходимой информации о приготовлении. Предпочтительно, чтобы количество дискретных позиций 75 было выбрано равным или большим, чем количество битов данных, необходимых для кодирования указанной информации двоичным способом, при этом каждый бит данных назначают другой дискретной позиции 75. В изображенном варианте осуществления первый бит b данных, например, назначают дискретной позиции номер один, второй бит b данных — дискретной позиции номер два и т. д. вплоть до дискретной позиции номер тридцать на максимуме. Затем каждый бит данных кодируют в коде 74 путем расположения или отсутствия блока 82 данных в соответствующей дискретной позиции 75. Наличие бита 82 данных, например, кодирует «1», тогда как отсутствие бита данных кодирует «0» или наоборот. В соответствии с этой схемой, строка битов данных bbbbbbbbbbb…b, кодированная в примере на Фиг. 5, будет, например, такой: «101110101001110101100111001010».
Соответствие между битами данных и информацией о приготовлении обычно зависит от количества и характера информации, подлежащей кодированию. Параметр может быть, например, кодирован тремя битами данных и, следовательно, может принимать восемь различных дискретных значений, т. е. для конкретного параметра может быть закодировано до восьми различных значений. Другой параметр может быть кодирован в последующем четырьмя битами данных и т. д. Параметры, например, содержат одно или более из температуры, продолжительности времени, объема, скорости вращения и т. д. Соответствие между комбинациями значений битов данных и кодируемым дискретным значением параметра, например, хранится в таблице соответствия и/или устанавливается с помощью известной функции соответствия. В вариантах осуществления по меньшей мере некоторые биты данных могут кодировать информацию, относящуюся к содержимому соответствующего контейнера, такую как, например, идентификатор продукта, дата изготовления и/или срока годности и т. д.
На Фиг. 6B изображен другой пример осуществления кода 74 в соответствии с настоящим изобретением, где пятьдесят четыре дискретные позиции 75 образованы в шестиугольной горизонтальной проекции 104 вокруг реперной конфигурации, например реперного треугольника 88.
На Фиг. 6C показан еще один вариант осуществления кода 74, составляющего предмет настоящего изобретения, где пятьдесят две дискретные позиции 75 образованы вокруг реперного треугольника 88 и внутри квадратной горизонтальной проекции 104.
Способ обработки кода
Теперь информация о декодировании из кода 74 в соответствии с настоящим изобретением будет объяснена со ссылкой на Фиг. 7A–7D.
На Фиг. 7A показан код 74 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, когда информацию кодируют двоичным способом, так, как он может, например, выглядеть после формирования, например, на контейнере или на накладке, составляющих предмет настоящего изобретения. Для декодирования информации, закодированной в коде 74, подсистема обработки кода устройства для приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения, сначала захватывает изображение кода 74 с помощью устройства захвата изображения. Полученное таким образом цифровое изображение кода 74 затем обрабатывается устройством обработки изображения для обнаружения блоков 82, 86 и определения, например, их относительных позиций в изображении.
Затем подсистема обработки кода ищет в изображении известную реперную конфигурацию, например путем поиска блоков 86, расположенных в известной и уникальной реперной конфигурации, например в вершинах виртуального прямоугольного равнобедренного треугольника 88, как изображено на Фиг. 7B.
Со ссылкой на Фиг. 7C после идентификации реперной конфигурации устанавливают местоположение и направление виртуальной реперной линии 81. Подсистема обработки кода устройства для приготовления, составляющего предмет настоящего изобретения, вычисляет таким образом местоположение и ориентацию виртуальной реперной линии 81 на основе ранее установленного местоположения и ориентации реперной конфигурации, например на основе местоположений ранее идентифицированных реперных точек 86. В вариантах осуществления виртуальная реперная точка 102, от которой проходит виртуальная реперная линия 81, например, известна от подсистемы обработки кода как средняя точка основания виртуального реперного треугольника 88, т. е. средняя точка между двумя реперными блоками 86, определенными так, чтобы располагаться на концах указанного основания, и виртуальная реперная линия 81, например, известна как проходящая параллельно конкретной ветви указанного реперного треугольника 88, т. е. параллельно направлению, определенному двумя реперными точками 86, установленными так, чтобы располагаться на концах этой конкретной ветви.
Затем, теперь со ссылкой на Фиг. 7D, подсистема обработки кода вычисляет местоположения дискретных позиций 75 на основании их известных местоположений относительно реперной конфигурации, т. е. относительно реперной линии 81. Далее подсистема обработки кода обрабатывает захваченное изображение кода 74, чтобы для каждой дискретной позиции 75 определить, содержит ли она блок 82 данных или нет. Затем подсистема обработки кода, например, присваивает «1» битам данных, соответствующим дискретным позициям, содержащим блок 82 данных, и «0» — битам данных, соответствующим дискретным позициям 75, которые не содержат блок 82 данных, или наоборот. Далее полученную таким образом строку битов данных или серию блоков битов данных декодируют традиционным способом в соответствующую информацию, включая, в частности, значения параметров приготовления, с использованием одной или более из известных функций соответствия и/или хранимых таблиц соответствия.
Расположение кодов
В предпочтительных вариантах осуществления код 74, составляющий предмет настоящего изобретения, содержит обычную геометрическую виртуальную горизонтальную проекцию 104, например обычную шестиугольную горизонтальную проекцию, как изображено на Фиг. 8A. Такая горизонтальная проекция 104 обычно позволяет формировать множество кодов 74 мозаичным способом на одной поверхности, как изображено, например, на Фиг. 8B–8D.
В вариантах осуществления каждый код 74 кодирует одну и ту же информацию, как изображено, например, на Фиг. 8B, позволяя, например, подсистеме обработки кода захватывать изображение кода 74 даже в тех случаях, когда носитель, например контейнер, составляющий предмет настоящего изобретения, не выровнен полностью с устройством захвата изображения. Подсистема обработки кода, например, выполнена с возможностью воссоздания кода 74 из фрагментов кодов 74, видимых в захваченном изображении, если полный код 74 отсутствует.
Повторение кода 74 с одной и той же кодированной информацией дополнительно позволяет повысить надежность всей системы путем, например, коррекции возможной ошибки печати и/или чтения: подсистема обработки кода может, например, быть выполнена с возможностью одновременного или последовательного захвата изображений двух или более кодов 74 и сравнения количества и позиций блоков 82 данных, обнаруженных в каждом коде 74, для выявления возможных ошибок, например опечатки 107 в конкретном коде 74, и соответствующего корректирования выходных данных подсистемы обработки кода для получения исправленных выходных данных. Более того, в рамках настоящего изобретения возможны и другие схемы обнаружения и/или коррекции ошибок, в частности более сложные и/или надежные схемы, благодаря повторению одного и того же кода мозаичным способом, в частности для обнаружения и/или исправления ошибок вследствие, например, повреждения или растяжения поверхности носителя.
Расположение кодов 74 мозаичным способом также позволяет повысить точность при определении направления реперной линии 81 конкретного кода 74, например путем первоначального определения направления реперной линии 81 на основе реперной конфигурации самого кода, а затем ее дополнительного корректирования на основе местоположения реперной конфигурации другого кода 74, выровненного с известным смещением относительно первого кода 74.
На Фиг. 8C представлен иллюстративный пример кодов, составляющих предмет настоящего изобретения, расположенных мозаичным способом, причем каждый код кодирует одну и ту же информацию, так, как они выглядели бы после формирования на поверхности, например, контейнера или накладки, составляющих предмет настоящего изобретения.
В вариантах осуществления коды 74, кодирующие различные наборы информации, расположены мозаичным способом на одном и том же носителе, например на контейнере или накладке, составляющих предмет настоящего изобретения, как изображено, например, на Фиг. 8D. Различные наборы информации, например, содержат информацию о приготовлении, относящуюся к различным альтернативным рецептурам, которые могут быть использованы для приготовления напитка или продукта питания с материалом, содержащимся в контейнере, и/или информацию о приготовлении, относящуюся к различным, например последовательным, фазам приготовления напитка или продукта питания, и т. д. В изображенном примере коды располагают рядами, чередуя код, содержащий первый набор информации, и код, содержащий второй набор информации, до тех пор, пока, например, не будет покрыта предварительно заданная поверхность. Однако в рамках настоящего изобретения возможны и другие расположения и/или количества различных наборов информации.
Накладки для устройства и контейнера
Накладка 94 может содержать вышеописанный код 74, расположенный на ее поверхности, при этом накладка 94 выполнена с возможностью прикрепления к вышеописанному устройству 4 для приготовления напитка или продукта питания. Накладка, пример которой изображен на Фиг. 9, содержит: носитель 96 для размещения кода 74; крепежный элемент 98 для прикрепления носителя 96 к устройству 4 между устройством 106 захвата изображения указанного устройства 4 и контейнером 6, введенным в указанное устройство 4, и вблизи указанного контейнера. Таким образом, изображение кода 74 может быть захвачено устройством 106 захвата изображения, как если бы оно было прикреплено к контейнеру 6. Примеры подходящих крепежных элементов включают в себя: выступающие части, прикрепленные к указанному носителю и содержащие липкую ленту (как изображено); механический соединитель, такой как зажим, болт или скоба. Применение такой накладки 94 особенно полезно, если: в устройстве 4 используется только один тип контейнера 6; необходимо проведение очистки или другой операции, связанной с обслуживанием.
Альтернативная накладка 100 может содержать вышеописанный код 74, расположенный на ее поверхности, при этом накладка 100 выполнена с возможностью прикрепления к любому из вышеописанных контейнеров 6. Накладка 100, пример которой изображен на Фиг. 10, содержит носитель 96 для размещения кода 74; крепежный элемент 98 для прикрепления носителя 96 к контейнеру 6. Таким образом, изображение кода 74 может быть захвачено устройством 106 захвата изображения, как если бы код был сформирован целиком на контейнере 6. Примеры подходящих крепежных элементов включают в себя: липкую ленту (как изображено); механический соединитель, такой как зажим, болт или скоба. Применение такой накладки 94 особенно полезно, если: определенная конечным пользователем рецептура применяется по отношению к контейнеру 6; необходимо проведение очистки или другой операции, связанной с обслуживанием; экономически выгодней формировать код 74 на подложке отдельно от контейнера 6 и прикреплять указанную подложку к контейнеру.