СРЕДСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ УРОВНЯ НАПОЛНЕНИЯ ЧАШКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ РАЗЛИВА НАПИТКОВ
FACILITY FOR SETTING LEVEL OF CUP FILLING USED WITH DEVICE FOR DRINKS POURING

Область техники, к которой относится изобретение
Область применения настоящего изобретения относится к заданию уровня наполнения чашек, используемых с устройствами для приготовления напитков, например с кофеварками или аналогичными устройствами.
Уровень техники
Некоторые машины для приготовления напитков используют капсулы, содержащие ингредиенты, подлежащие экстракции или растворению; что касается других машин, то ингредиенты хранятся и дозируются автоматически в машине или же добавляются во время приготовления напитка.
Большинство кофеварок имеет средство наливания, которое включает в себя насос для жидкости, обычно воды, перекачивающий жидкость из источника воды, которая является холодной или нагревается с помощью нагревательного устройства, такого как терморезистор, термоблок или тому подобное.
Наливание напитка в приемную емкость, например чашку или стакан, обычно контролируется несколькими различными способами.
При некоторых режимах контроль наливания может выполняться за счет хранения нескольких программ наливания в блоке управления, который сам подает команды о времени активации насоса и деактивации насоса с помощью реле. Недостаток состоит в том, что в зависимости от состояния машины, например количества накипи, фактически подаваемые объемы могут варьироваться в значительной степени. В результате контроль наливания обычно выполняется с помощью расходомера и блока управления, который подсчитывает количество импульсов, зарегистрированных на расходомере, расположенном в схеме подачи жидкости. Однако недостаток состоит в том, что необходимо предусмотреть ряд управляющих кнопок в зависимости от количества различных подаваемых объемов. Например, в обычной кофеварке кнопка «ристретто» требуется для приготовления самых маленьких порций кофе (25 мл), кнопка «эспрессо» - для приготовления маленьких порций кофе (40 мл) и кнопка «большая» - для приготовления больших порций кофе (110 мл). Существует большой риск замешательства пользователя, непривыкшего к пользованию кофеваркой; обычно это ведет к подаче чрезмерного крепкого кофе или его переливанию через край чашки. Другой недостаток связан с отсутствием гибкости в отношении учета требований пользователя, который, например, имеет желание налить промежуточный объем в зависимости от типа выбранной капсулы или напитка. Расходомер также может не обладать достаточной точностью или его точность может быть пониженной из-за образования накипи на поверхностях расходомера. Другой недостаток состоит в том, что при управлении расходомером не принимается в расчет количество образующейся пены; это может привести к выливанию пены при приготовлении очень пенистых напитков.
Другой режим состоит в обеспечении ручной активации и деактивации насоса с помощью кнопки, рычага или какого-либо другого рабочего средства. Иначе говоря, пользователь один несет ответственность за остановку подачи напитка в чашку. Однако это порождает несколько недостатков. Первый недостаток состоит в том, что пользователь должен быть внимательным во время наливания напитка, поскольку в противном случае система продолжит наливать жидкость, поэтому риск переливания через край является в известной степени обычным фактором. Другой недостаток состоит в том, что ручное управление, например, является неточным. Пользователь может столкнуться с трудностями при возобновлении наливания, что он обычно имеет желание сделать, особенно когда напиток может образовывать пену в той или иной степени; это может ввести пользователя в заблуждение при контроле наполнения чашки жидкостью.
Другой режим контроля, который является более сложным и более дорогостоящим для осуществления, состоит из средства распознавания расфасованной порции ингредиентов (например, капсулы), как, например, штрихкода, который передает указания на машину для адаптации к подаваемому объему. Точно так же эта система действует при активации насоса, используя записанные программы, и при получении данных, выдаваемых расходомером.
Различные системы для эксплуатации устройства для приготовления напитков и для автоматического наполнения приемной емкости описаны в патентной литературе, например в AT 410377, DE 4429353, DE 202006019039, EP 1305040, EP 1448084, EP 1676509, FR 2624844, GB 2397510, US 4,458,735, US 4,676,632, US 5,312,020, US 5,335,705, US 5,372,061, US 5,375,508, US 5,731,981, US 5,645,230, US 5,836,236, US 5,959,869, US 6,182,555, US 6,354,341, US 6,759,072, US 2007/0157820, WO 97/25634, WO 99/50172, WO 2004/030435, WO 2004/030438, WO 2006/063645, WO 2006/090183, WO 2007/003062, WO 2007/003990 и РСТ/ЕР08/054858.
Конкретнее, US 4,458,735 относится к устройству для автоматического контроля подачи напитка, так называемого «молочного коктейля», в контейнер, изготовленный из полупрозрачной бумаги или пеноматериала. Приемная емкость расположена под источником излучения, который направляет световой луч к ободку приемной емкости, и этот луч проходит через приемную емкость и обнаруживается детектором излучения, расположенным на противоположной стороне приемной емкости. Сигнал, принимаемый детектором, сравнивается с уровнем значения сигнала, и когда ослабленный сигнал падает ниже уровня значения сигнала, подача прекращается. Такое устройство не обеспечивает достаточной точности обнаружения, в частности, для приемной емкости кофе, из-за способа, с помощью которого обнаруживается и сравнивается падающий сигнал. Кроме того, это устройство не пригодно для полупрозрачных приемных емкостей. И, наконец, устройство не позволяет выбирать положение наливания.
Патентная заявка WO 97/25634 относится к способу и устройству для определения положения объекта, например контейнера, на участке пространства, используя концепцию триангуляции энергии излучения. Такое устройство использует первую пару и вторую пару источников и приемников и использует расчет триангуляции для обнаружения присутствия контейнера. WO 99/50172 описывает способ обнаружении и контроля наполнения чашки с помощью устройства дозирования, используя несколько передатчиков и приемников световых лучей, отражаемых чашкой и жидкостью внутри чашки.
Одна из заявок, находящихся на рассмотрении, РСТ/ЕР08/054858 (от имени заявителя), описывает устройство для приготовления напитков, имеющее сенсорный экран с виртуальным изображением чашки, на котором пользователь может перемещать вверх и вниз желаемый уровень наливания перед инициированием процесса дозирования напитка для наполнения чашки до желаемого уровня.
WO 2006/063645 (от имени заявителя) описывает машину для приготовления напитков с интерфейсом для выбора уровня наполнения чашки. В варианте выполнения на боковой стороне чашки предусматривается маркировочное средство для указания желаемого уровня в виде источника лазерного луча, управляемого пользователем, который образует перемещающееся видимое пятно на внутренней стороне чашки. Управляемый пользователем источник взаимодействует с приемной емкостью для обнаружения присутствия напитка, подаваемого в чашку, в момент, когда напиток достигает желаемого уровня наполнения, с целью прерывания подачи напитка.
Сущность изобретения
Таким образом, предпочтительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы повысить удобство пользователя и интуитивность устройства выбора желаемых уровней наполнения чашек различных размеров, используемых в устройствах для приготовления напитков.
В частности, задача изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство выбора уровня наполнения чашек различных размеров, которое не должно заранее программироваться пользователем и которое непосредственно адаптируется к чашке любого размера, используемой пользователем.
Изобретение также относится к устройству для наполнения приемной емкости напитком. Например, устройство для приготовления напитков является машиной для приготовления кофе, чая или супа, в частности машиной для подачи напитка за счет прохождения горячей или холодной воды или другой жидкости через капсулу, содержащую ингредиент подаваемого напитка, например молотый кофе.
Устройство для приготовления напитков содержит средство для наполнения из носика приемной емкости, расположенной под носиком, и интерфейс пользователя, позволяющий пользователю выбирать желательный уровень наливания напитка в приемную емкость. Интерфейс содержит средство для обнаружения объекта под носиком. Средства наливания предназначены для наполнения приемной емкости до выбранного пользователем уровня наливания.
По изобретению средство обнаружения предназначено для обнаружения положения пальца пользователя и/или ручного свободно перемещающегося указывающего инструмента; палец пользователя или указывающий инструмент помещается рядом с боковой стороной приемной емкости и указывает на эту приемную емкость. Средство наливания на основе обнаруженного положения пальца и/или указывающего инструмента обеспечивает выбранный пользователем уровень наливания и наполняет приемную емкость до вышеуказанного уровня.
Такой указывающий инструмент, как правило, может представлять собой стилус или кухонную принадлежность, например чайную или кофейную ложку, или другое устройство, которым пользователь может свободно манипулировать для указания места на чашке, представляющего собой уровень наливания, и получения машиной данных об этом уровне наливания для последующего наполнения чашки.
Возможность указывать желаемый уровень наливания посредством указания пальцем и/или указывающим инструментом непосредственно на месте расположения желаемого уровня на наполняемой чашке вместо необходимости обеспечивать эту информацию с помощью рабочих кнопок, сенсорного экрана или лазерного указательного устройства значительно увеличивает удобство пользователя и интуитивность обращения с машиной для приготовления напитков.
Во избежание выливания, переливания через край приемной емкости из-за несоответствующего уровня данных, касающихся наливания, и чтобы не разрешать выбор количества напитка, подаваемого в машину, если пользователь случайно изменит свой намерение, устройство для приготовления напитков включает в себя детектор, предназначенный для определения высоты приемной емкости, и средство для наливания, предназначенное для наполнения вышеуказанной приемной емкости только в случае, если обнаруженное положение пальца и/или указывающего инструмента, показывающего выбранный пользователем уровень наливания, будет ниже обнаруженной высоты приемной емкости. Средство обнаружения пальца и/или указывающего инструмента дополнительно также образует детектор этой высоты, так что дополнительный детектор не требуется.
Устройство для приготовления напитков также может включать в себя детектор, предназначенный для обнаружения присутствия приемной емкости под носиком средства для наливания во время цикла наливания напитка. В таком случае средство для наливания может быть предназначено для прекращения наливания, когда приемная емкость удаляется из-под носика. Дополнительно средство обнаружения пальца и/или указывающего инструмента также образует детектор присутствия во избежание необходимости в дополнительном детекторе.
Для того чтобы определить, какой уровень наливания выбирает пользователь, например, когда пользователь медлит с принятием решения и перемещает указывающий палец и/или указывающий инструмент по чашке вверх и вниз, средство обнаружения может быть предназначено для обнаружения отведения указывающего пальца и/или указывающего инструмента от расположенной рядом вышеуказанной приемной емкости, при этом средство наливания предназначено для наполнения приемной емкости до уровня, соответствующего положению пальца и/или указывающего инструмента непосредственно перед его отведением. Другими словами, в этом варианте именно положение пальца и/или указывающего инструмента при отведении имеет решающее значение для задания желаемого уровня наполнения приемной емкости.
Кроме того, устройство для приготовления напитков также может содержать детектор уровня напитка в приемной емкости во время наливания, так чтобы точно отслеживать протекание процесса наполнения приемной емкости. Дополнительно средство, обнаруживающее палец, образует также детектор этого уровня.
Для еще большего улучшения интуитивного обращения с устройством для приготовления напитков интерфейс пользователя может быть внедрен для обеспечения конфигурации обратной связи с пользователем в отношении положения пальца и/или указывающего инструмента относительно вышеуказанной приемной емкости и/или в отношении уровня напитка в вышеуказанной приемной емкости. Такой интерфейс пользователя дополнительно включает в себя экран или сенсорный экран. Соответствующая конфигурация обратной связи может содержать средство, например лазер или светодиод, для генерирования видимого пользователем светового пятна на внутренней стенке приемной емкости преимущественно на уровне, соответствующем в приемной емкости выбранному пользователем уровню наливания, и уровню, до которого приемная емкость будет наполнена устройством для приготовления напитков.
Опять же с точки зрения увеличения интуитивности и удобства пользователя устройства для приготовления напитков интерфейс пользователя может быть предназначен для обеспечения графического изображения приемной емкости и, по меньшей мере, одного изображения уровня в приемной емкости. По меньшей мере, одно изображение уровня может следовать за любым вертикальным перемещением пальца и/или указывающего инструмента вдоль и рядом с боковой стороной этой виртуальной приемной емкости. Это изображение уровня дополнительно включает в себя изображение пальца и/или указывающего инструмента, например руки с указывающим пальцем или стилуса, возле изображения приемной емкости. По меньшей мере, одно изображение уровня, показывающее уровень напитка во время наполнения этой виртуальной приемной емкости, может быть предназначено для продвижения вверх согласно наливанию напитка в существующую приемную емкость. В этом случае изображение уровня может просто быть горизонтальной линией или полосой, которая движется вверх на изображении приемной емкости.
Средство для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента может включать в себя любой пригодный детектор объектов, известный специалисту в этой области техники, в частности, со ссылками, упомянутыми в вышеприведенном описании по существующему уровню техники. Средство для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента может включать в себя детектор света, например одну или несколько камер, и, дополнительно, источник света. Например, средство для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента включает в себя ряд фотоисточников для испускания видимых или невидимых лучей света и соответствующий ряд фотоприемников для обнаружения присутствия (или отсутствия) и местоположения лучей света, испускаемых источниками. Если машина предназначена для использования с указывающим инструментом, средство обнаружения может быть специально предназначено для обнаружения положения такого инструмента рядом с чашкой, например, за счет использования радиочастоты или, в более общем смысле, магнитным способом, особенно когда указывающий инструмент изготовлен из электромагнитного материала или включает в себя часть из электромагнитного материала или даже RFID-модуль.
Для еще большего улучшения интенсивности и удобства пользователя средство наливания может быть расположено так, чтобы выбранный уровень наливания мог быть изменен пользователем во время наполнения приемной емкости, в частности, с помощью средства для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента или даже с помощью другого интерфейса, например переключателя.
Средство для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента может быть предназначено для обнаружения вертикального положения указывающего пальца, показывающего выбранный пользователем уровень наливания, и, дополнительно, горизонтального положения пальца и/или указывающего инструмента, показывающего другой параметр напитка, наливаемого в приемную емкость, например температуру, крепость или соотношение компонентов напитка. Средство для обнаружения пальца и/или указывающего инструмента может быть предназначено для обнаружения этого горизонтального положения указывающего пальца и/или указывающего инструмента в периферийном пространстве снаружи приемной емкости и рядом с ней. В случае кофеварки машина может получать данные об уровне наливания, используя вертикальное положение указывающего пальца и/или указывающего инструмента, и о крепости кофе, используя горизонтальное положение по периметру приемной емкости. Например, если пользователь указывает пальцем и/или указывающим инструментом в направлении левой части чашки, будет приготовлен более слабый по крепости кофе, в то время как в случае указания на правую часть чашки будет приготовлен более крепкий кофе. Таким же образом пользователь может выбирать пропорции молока или кофе при приготовлении кофе с молоком или капучино.
Разумеется, что для увеличения удобства пользователя устройство для приготовления напитков может быть снабжено экраном, который отображает соответствующие указания по вводу данных или обеспечивает обратную связь, так чтобы помочь пользователю надлежащим образом обращаться с устройством для приготовления напитков и обеспечить его безопасность.
Краткое описание чертежей
Изобретение описано со ссылкой на схематичные чертежи, на которых:
Фиг.1 показывает часть устройства для приготовления напитков по изобретению в тот момент, когда пользователь выбирает уровень наливания, указывая пальцем на чашку;
Фиг.2 показывает устройство для приготовления напитков из Фиг.1 во время дозирования напитка;
Фиг.3 показывает часть устройства для приготовления напитков по изобретению в тот момент, когда пользователь выбирает уровень наливания, указывая стилусом на чашку.
Подробное описание
Фиг.1 и 2 показывают устройство 1 для приготовления напитков по изобретению, например кофеварку для экстракции кофе из капсулы, содержащей молотый кофе; Фиг.1 показывает выбор пользователем определенного количества напитка, дозируемого устройством 1, а Фиг.2 показывает дозирование напитка для наполнения чашки напитком в количестве, выбранном пользователем.
Устройство 1 имеет систему циркуляции жидкости со средством наливания напитка, включающую в себя водяной резервуар, насос, нагреватель и камеру экстракции, соединенную с каналом для воды с целью направления воды из резервуара в камеру через насос и нагреватель (не показано). Камера экстракции предназначена для подачи приготовленного напитка к носику 8, который расположен над поддоном, закрытым сеткой 15 для установки чашки 18 под носик 8. Средство наливания напитка дополнительно содержит блок управления (не показано) для регулирования различных параметров устройства 1, включая параметры процесса приготовления напитка, например, посредством регулирования насоса и нагревателя.
Кроме того, устройство 1 имеет интерфейс 30с, 30d пользователя, позволяющий пользователю выбирать желаемый уровень наливания напитка в чашку 18, при этом уровень наливания указывается пунктирной линией 25 на Фиг.1. Интерфейс 30с, 30d содержит первую колонку источников 30с световых лучей 30', 30'', например колонку светодиодов, обращенную ко второй колонке детекторов 30d световых лучей, например колонке фотодетекторов. Источник 30с и детектор 30d расположены спереди и с каждой стороны носика 8 и чашки 18.
Интерфейс 30с, 30d предназначен для обнаружения вертикального положения объекта, в настоящем случае пальца пользователя, направленного в сторону чашки 18. Для выбора уровня 25 наливания пользователь прикладывает палец 5 к пространству, содержащему чашку 18 и расположенному ниже носика 8 и ограниченному колонками 30с, 30d. Колонка 30 с источников испускает серию световых лучей 30', 30'' в направлении колонки 30d детекторов, которые могут определить, какие из лучей 30', 30'' были уловлены, а какие прерваны на определенной высоте из-за присутствия указывающего пальца. Прерванные лучи 30'' серии лучей 30', 30'' указывают высоту прерывания указывающим пальцем 5. Блок управления средства наливания предназначен для регулирования системы циркуляции жидкости с целью приготовления и подачи некоторого количества напитка 23, 24 до выбранного пользователем уровня 25 наливания.
Блок управления устройства 1 также может быть предназначен для обеспечения автоматического начала цикла приготовления и подачи напитка при получении информации об уровне 25 наливания, или блок управления может быть предназначен для ожидания подтверждения пользователя перед началом цикла приготовления и подачи напитка.
Устройство 1 дополнительно имеет пару объединенных источников и камер 30а, 30b, предназначенных для определения высоты ободка 18а наполняемой чашки 18 с помощью отклоненного луча 30'''', применяя, например, систему триангуляции или систему распознавания изображений такого типа, который известен в данной области техники. Как вариант, устройство может содержать вторую пару колонок, например, схожих с колонками 30с, 30d и расположенных с противоположных сторон чашки 18 для измерения ее высоты. Блок управления устройства наливания предназначен для инициализации процесса наполнения чашки 18 только при условии, если обнаруженный с помощью прерванного луча 30'' уровень 25 пальца расположен ниже ободка 18а чашки 18; средство, обнаруживающее палец, дополнительно образует детектор высоты чашки 18, например, когда детектор пальца является камерой с системой распознавания изображений. Таким образом, если пользователь ошибочно выбирает уровень наливания, который превышает вместимость чашки, устройство приготовления напитка не начинает цикл приготовления напитка.
Как было упомянуто, вертикальное и дополнительное положения пальца 5 также могут быть измерены источниками света и камерами 30а, 30b (или только камерами) и системой распознавания изображений.
Блок управления и детектор для измерения положения указывающего пальца на чашки 18 могут быть предназначены для обнаружения отведения пальца 5 от примыкающей чашки 18; средство наливания предназначено для наполнения чашки 18 до уровня 25, соответствующего положению указывающего пальца 5 непосредственно перед его отведением. Таким образом, пользователь перемещает палец по чашке вверх и вниз, чтобы принять решение, прежде чем блок управления получит данные о желаемом уровне 25 наливания.
Кроме того, устройство 1 включает в себя детектор, который в настоящем случае образован упомянутыми выше источниками света и камерами 30а и 30b, для обнаружения момента, когда в чашке 18 будет достигнут повышающийся уровень напитка 24 во время цикла приготовления напитка; уровень 25 наливания, выбираемый пользователем с помощью пальца 5 на чашке 18, например, описан в вышеупомянутом WO 2006/063645.
Детектор 30а, 30b для измерения высоты ободка 18а чашки 18 или детектор 30с, 30d для измерения положения пальца 5 также может использоваться для обнаружения попытки удалить чашку 18 из-под носика 8 во время цикла наливания напитка и для прерывания этого цикла.
Для увеличения удобства использования и интуитивно понятного обращения с устройством 1 предусматривается устройство 4, 30а с интуитивно понятной обратной связью.
Как показано на Фиг.1 и 2, устройство с обратной связью может включать в себя источник 30а лучей, испускающий луч 30''', который образует видимое световое пятно внутри чашки 18, показывающее выбранный пользователем уровень 25. Таким образом, источник 30а может быть предназначен для того, чтобы прямой луч 30''' следовал за перемещениями пальца 5 с образованием итогового светового пятна на внутренней стенке чашки 18, соответственно, до тех пор, пока не будет достигнута желаемая высота уровня 25 наливания для дозирования напитка 23.
Кроме того, устройство с обратной связью также может включать в себя экран, в частности сенсорный экран 4, который обеспечивает графическое изображение наполняемой чашки 19 и изображение уровня напитка и/или уровня 20 наполнения чашки 19 во время процесса наполнения чашки 18. Чашка 19 может быть связана с индикацией уровня наливания в форме графического изображения в виде стрелки, указывающего пальца или аналогичного графического изображения 20а на стороне чашки 19 для отображения положения пальца 5 пользователя на чашке 18, который может перемещаться по стороне чашки 18 вверх и вниз, и эти перемещения, тем самым, отображаются на экране 4. То же самое может быть предусмотрено и для виртуального уровня 20 наливания.
На экране 4 также отображаются ободок 19а чашки и максимальный уровень 20' наливания, выше которого устройство не будет дозировать напиток. Размеры, в частности высота виртуальной чашки 19 по отношению к уровню 20 наполнения, соответствуют по пропорциям размерам чашки 18 относительно ее ободка 18а и ее выбранного пользователем уровня 25 наполнения.
Кроме того, во время цикла наливания виртуальное изображение чашки 19 может включать в себя не только изображение предполагаемого уровня 20 наливания, но также и изображение напитка 22 с повышающимся уровнем 21, который подается в виртуальную чашку 19 в соответствии с протеканием процесса подачи напитка 23 в чашку 18 и повышением уровня напитка 24.
Экран 4 также может включать в себя дополнительные отличительные характеристики. В частности, когда детектор пальца предназначен не только для определения высоты расположения пальца для задания количества напитка, но также и горизонтального местонахождения пальца по периметру чашки для задания другого параметра приготовления напитка, например температуры, крепости, концентрации и т.д., этот параметр также может быть указан на экране обратной связи, например виртуальным курсором на горизонтальной шкале. Кроме того, экран также может быть предназначен для принятия ввода данных пользователя, касающихся параметров в отношении приготовления напитка или в отношении процессов обслуживания и т.д., например, как описано в вышеупомянутом РСТ/ЕР08/054858.
Как вариант, источники и приемники 30а, 30b используются для определения положения указывающего пальца 5, например, с помощью автоматического распознавания изображений. Как упомянуто выше, имеется возможность определять не только высоту, на которой находится палец, но также и его горизонтальное местоположение по периметру чашки 18, например приблизительно слева, спереди или справа от чашки.
Фиг.3, на которой те же самые цифровые ссылки обозначают те же самые элементы, показывает, как пользователь может задать желаемый уровень наполнения чашки, направляя на чашку свободно перемещающийся указывающий инструмент, например стилус 5'. Пользователь также может использовать другой инструмент, например чайную или кофейную ложку.
Как показано на Фиг.3, система обнаружения машины 1 аналогична системе, показанной выше. Однако для обнаружения такого указывающего инструмента или устройства можно использовать специализированные системы, в частности, на основе магнитного поля или радиочастотную, как описано выше.