АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
AUTOMATIC DEVICE FOR BEVERAGE PREPARATION

Область применения, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области устройств для приготовления напитков, в частности устройств, использующих капсулы, содержащие ингредиент для приготовления напитка, таких как устройства для приготовления напитков с автоматической заварочной камерой, которая может открываться и закрываться для вставки капсулы в камеру и/или удаления капсулы из камеры. Более конкретно, объектом настоящего изобретения является устройство, обеспечивающее удобное и безопасное решение задачи полностью автоматизированного приготовления напитка.
В настоящем описании под термином ′′напиток′′ подразумевается любое употребляемое людьми в пищу жидкое вещество, такое как кофе, чай, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.п. Термин ′′капсула′′ означает любой заранее дозированный ингредиент напитка или комбинацию ингредиентов (далее везде ′′ингредиент′′), находящийся внутри закрывающей упаковки, выполненной из любого применимого материала, такого как пластик, алюминий, перерабатываемый или биологически разлагаемый материал, или из комбинации таковых, включая мягкий пакетик из фильтровальной бумаги или жесткий картридж, содержащий ингредиент напитка.
Уровень техники
В некоторых устройствах для приготовления напитков используются капсулы, содержащие извлекаемый или растворяемый ингредиент, или ингредиент, хранимый в устройстве и автоматически дозируемый в устройстве или где-либо еще и автоматически добавляемый в процессе приготовления напитка. В некоторых устройствах для приготовления напитков имеется средство разлива жидкости, включающие в себя насос для жидкости, как правило, воды, осуществляющий подачу жидкости из источника, в котором она находится в холодном состоянии или подогревается с помощью нагревательного устройства, например термоблока, и т.п.
В частности, в области устройств для приготовления кофе, получили широкое распространение устройства, в которых капсула, содержащая ингредиент напитка, вставляется в заварочное устройство. Заварочное устройство плотно закрывается вокруг капсулы, вода инжектируется на первую плоскость капсулы, в закрытом объеме капсулы производится напиток, который затем можно сливать со второй плоскости капсулы и разливать в приемный сосуд типа чашки или стакана.
Были разработаны устройства для приготовления напитков, облегчающие вставку капсулы в камеру, например, посредством использования подающего устройства или автоматической заварочной камеры.
В патентном документе WO 01/84993 раскрывается устройство для приготовления напитков с подвижным ящиком, скользящим в горизонтальном направлении для перемещения капсулы из положения загрузки в положение вставки в автоматический заварочный блок. Такое устройство позволяет автоматизировать некоторые операции, например, вставку капсулы в заварочный блок или приготовление нескольких напитков. Однако для запуска процесса приготовления напитка пользователю все равно необходимо либо вручную активировать скольжение подвижного ящика, либо нажать кнопку ′′Пуск′′.
Для автоматической загрузки заварочного блока используются также вращающиеся магазины, в которых капсулы хранятся в картриджах. Например, в патентном документе US 6,240,832 описывается магазин для устройства для приготовления напитков, в котором используется средство распознавания для отображения информации, относящейся к капсулам, хранимым в выбранных пользователем картриджах, и имеется передаточное устройство для передачи в заварочный блок капсулы, извлеченной из вышеуказанного картриджа. Однако вращающиеся магазины являются механически сложными и громоздкими. При их использовании также возникают определенные эргономические проблемы, в частности, в устройствах для приготовления напитков, предназначенных для загрузки капсул нескольких типов. Например, если пользователь желает приготовить напиток с помощью капсулы такого типа, который не загружен в магазин, или находится в положении в очереди, не позволяющем загрузить его непосредственно в данный момент, необходимо загружать новый картридж с требуемыми капсулами, при условии, что в магазине еще имеется место; в противном случае, один из картриджей необходимо выбросить или извлечь перед установкой нового. Кроме того, для того, чтобы приготовить напиток, необходимо выбрать картридж, загруженный капсулами требуемого типа, а затем нажать соответствующую кнопку. Такая последовательность действий может быть воспринята пользователем как слишком долгая и интуитивно непонятная.
Кроме того, несмотря на то, что улучшение эффективности взаимодействия пользователя с устройством путем повышения уровня автоматизации является крайне желательным, оно обычно сопровождается проблемами безопасности, вызываемыми, в частности, увеличением количества подвижных элементов, автоматически приводимых в действие моторами. В области автоматических устройств для приготовления напитков были предложены решения для предотвращения или сокращения риска попадания посторонних предметов (типа пальца или ложки) в заварочную камеру, что может вызывать повреждение устройства и получение травм пользователем при закрытии блока приготовления напитка. Например, патентный документ ЕР 1767129 предлагает устройство для приготовления напитков, содержащее автоматический заварочный блок, в который капсула вставляется вручную под действием силы тяжести в открытом канале между губками данного блока. По соображениям безопасности, вышеупомянутый канал может блокироваться автоматическим затвором.
Однако по-прежнему существует необходимость повышения уровня безопасности автоматизированных устройств для приготовления напитков, в частности, тех из них, в которых имеется автоматический механизм подачи, взаимодействующий с автоматическим заварочным блоком.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения заключается в создании более удобного устройства для приготовления напитков, требующего меньшего участия пользователя и более безопасного в плане вставки капсулы в устройство. Еще одной целью данного изобретения является повышение функциональности устройства, например, обеспечение полуавтоматического или автоматического режимов заварки. Еще одна цель настоящего изобретения заключается в обеспечении контроля оптимальных условий приготовления напитков.
Одна или несколько вышеуказанных целей настоящего изобретения достигаются с помощью устройства в соответствии с независимым пунктом/пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения также обеспечивают достижение вышеуказанных целей изобретения или дополнительные преимущества.
В частности, согласно первому аспекту, предметом настоящего изобретения является устройство для приготовления напитков, содержащее модуль обработки ингредиента для приготовления напитка, в котором, по меньшей мере, один ингредиент поставляется в капсуле. Устройство содержит установочный механизм, служащий для удержания, по меньшей мере, одной капсулы, и предотвращения ее попадания в модуль обработки ингредиента. Устройство также содержит чувствительный элемент, служащий для обнаружения события, связанного с установлением пользователем капсулы на или в установочный механизм. При обнаружении данного события устройство может переместить капсулу в модуль обработки ингредиента с помощью переводных средств, и затем начать процесс приготовления напитка. В частности, устройство может начинать приготовление напитка в соответствии с параметрами по умолчанию, например, приготовлять стандартный объем напитка. Приготовление напитка может также осуществляться в соответствии с выбранными параметрами, например, в соответствии с заданным пользователем значением объема напитка.
Таким образом, для автоматического запуска процесса приготовления напитка, пользователю необходимо лишь вставить капсулу в установочный механизм. Такое простое, быстрое и интуитивно понятное действие заменяет традиционную последовательность операций, включающую в себя открытие заварочного блока, вставку капсулы, закрытие заварочного блока и нажатие кнопки ′′Пуск′′. Кроме того, пользователь может свободно вставлять в установочный механизм капсулы по своему выбору; в результате, пользователь может легко выбирать, какой тип капсулы ему нужен для приготовления требуемого напитка, и ему не надо, например, заполнять картридж или магазин.
Кроме того, установочный механизм размещен вне модуля обработки ингредиента, в частности, за пределами заварочного блока модуля обработки ингредиента, и, предпочтительно, в месте, где он является видимым и доступным для пользователя, так чтобы для пользователя обеспечивалась визуальная обратная связь. Таким образом, если в установочный механизм будет помещен какой-либо объект, который не будет идентифицирован как капсула сенсорным устройством, пользователь легко может извлечь данный предмет из установочного механизма. Кроме того, процесс приготовления напитка не начнется автоматически, если капсула в установочном механизме не обнаружена, что повышает уровень безопасности устройства. Можно также обеспечить и другие средства перемещения в установочный механизм капсул, введенных пользователем, например, направляющие или рельсы, служащие для перевода капсулы в установочный механизм из дополнительного места хранения.
В частности, сенсорное устройство может служить для обнаружения приема или считывания информации с капсулы, и/или измерения, по меньшей мере, одной из следующих характеристик капсулы: спектральности, цвета, электрической характеристики, электрического сопротивления, электрической емкости, электромагнитной характеристики, индуцированного магнитного поля, механической характеристики, геометрии, массы, идентифицирующей информации, штрихкода, излучаемого или отраженного сигнала. Напиток может быть приготовлен с оптимизированными параметрами, например, с правильным объемом напитка для приготовления согласно распознанному типу. Кроме того, становится возможным избежать ошибок пользователя, заключающихся, например, в приготовлении большего объема напитка, чем рекомендуется для идентифицированной капсулы.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения устройство также служит для передачи капсулы в модуль обработки ингредиента при обнаружении события, как только устройство будет готово к процессу приготовления напитка из данной капсулы. Например, если устройство в данный момент занимается приготовлением другого напитка, пользователь все равно может поместить капсулу в установочный механизм, и устройство использует данную капсулу, как только это станет возможным. Также может оказаться полезным быть в состоянии приготовить один напиток из нескольких капсул, например, для получения большего объема, или из нескольких капсул разного типа, например, чтобы получить напиток из нескольких ингредиентов, типа капучино. Устройство также может оказаться не готовым к приготовлению напитка, например, если его водяной бак пуст, или в нем содержится недостаточное количество воды; в этом случае пользователь все равно может поместить капсулу в установочный механизм и заполнить бак водой, и после этого процесс приготовления напитка начнется автоматически.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения модуль обработки ингредиента содержит первую часть и вторую часть, которые могут перемещаться относительно друг друга. Обрабатывающий модуль может устанавливаться в открытое положение, при котором между первой и второй частями имеется отверстие, позволяющее вставлять капсулу. Устройство также содержит закрывающее средство, служащее для закрытия, по меньшей мере, частичного, указанного отверстия. Устройство также может управлять закрывающим средством, таким образом, чтобы закрывать вышеуказанное отверстие при обнаружении события. Кроме того, модуль обработки ингредиента может иметь только одно специальное отверстие для вставления капсулы; при этом, закрывающее средство может закрывать данное единственное отверстие для вставки капсулы в модуль обработки ингредиента. Использование закрывающего средства дает возможность физически перекрывать доступ в отверстие, ведущее в модуль обработки ингредиента, в частности, когда модуль находится в открытом положении, но капсула еще не обнаружена. Следовательно, предотвращается попадание в обрабатывающий модуль посторонних предметов, если только событие, связанное со вставкой капсулы пользователем в установочный механизм, не обнаружено. Таким образом, закрывание отверстия, ведущего в камеру обрабатывающего модуля, для любого объекта, кроме идентифицированного как капсула, обеспечивает повышение уровня безопасности устройства.
Установочный механизм может располагаться относительно отверстия таким образом, чтобы при обнаружении события позволять капсуле переместиться в модуль обработки ингредиента, по меньшей мере, частично, под действием силы тяжести. В этом случае конструкция переводных средств упрощается, поскольку они могут включать в себя только направляющие для придания направления движению капсулы. В частности, установочный механизм может быть расположен над модулем обработки ингредиента и отверстием, например, в верхней части корпуса устройства, чтобы можно было использовать силу тяжести.
Устройство также может управлять закрывающим средством таким образом, чтобы открывать отверстие в случае обнаружения события, при условии, что устройство в данный момент готово к приготовлению напитка. Таким образом, если устройство не готово, капсула не выйдет из установочного механизма, и, следовательно, пользователь имеет возможность легко извлечь капсулу при желании.
Закрывающее средство может приводиться в действие механизированным устройством для открытия отверстия при обнаружении события. Закрывающее средство может быть механически соединено с помощью механического соединяющего средства с первой частью или второй частью модуля обработки ингредиента для открытия отверстия в случае обнаружения события.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения закрывающее средство является частью установочного механизма. Например, установочный механизм может содержать посадочное место, служащее для удержания капсулы, закрывающее средство, представляющее собой скользящий щиток, являющийся частью посадочного места; устройство также может управлять работой закрывающего средства таким образом, чтобы открывать отверстие в случае обнаружения события посредством сдвига скользящего щитка. Еще в одном способе осуществления изобретения, установочный механизм включает в себя поворотный элемент, в котором предусмотрено посадочное место, служащее для удержания капсулы, закрывающее средство представляет собой закрывающий элемент, и при обнаружении события устройство перемещает капсулу в модуль обработки ингредиента за счет вращения поворотного элемента и установки его в положение, в котором он, по меньшей мере, частично закрывает вышеуказанное отверстие.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения установочный механизм устроен таким образом, что он может удерживать, по меньшей мере, две капсулы, с целью предотвращения их попадания в модуль обработки ингредиента. Данное устройство также выполняет передачу в модуль обработки ингредиента, с помощью переводных средств, каждой капсулы, удерживаемой в установочном механизме, после выброса или удаления из модуля обработки предыдущей капсулы, и продолжает автоматический процесс приготовления напитка. Данный вариант осуществления изобретения является особенно полезным для уменьшения количества выполняемых пользователем операций для того, чтобы иметь возможность приготовить один напиток из нескольких капсул, например, для получения большего объема, или из нескольких капсул разного типа, например, чтобы получить напиток из нескольких ингредиентов, типа капучино.
Согласно второму аспекту, предметом настоящего изобретения является способ приготовления напитка, по меньшей мере, из одного ингредиента, вводимого в капсуле в устройство для приготовления напитков, содержащее модуль обработки ингредиента и установочный механизм, служащий для удержания, по меньшей мере, одной капсулы с целью предотвращения ее попадания в модуль обработки ингредиента. Данный способ предусматривает проведение следующих операций:
- обнаружение события, связанного со вставкой пользователем капсулы (и/или наличием капсулы) на/в установочный механизм;
- в случае обнаружении данного события, перемещение капсулы в модуль обработки ингредиента с помощью переводных средств, с последующим запуском процесса приготовления напитка.
Краткое описание чертежей
Ниже будет приведено описание настоящего изобретения со ссылками на схематические чертежи, где:
фиг.1 - схематичное изображение устройства для приготовления напитков согласно варианту осуществления изобретения;
фиг.2 - поперечное сечение капсулы, используемой устройством для приготовления напитков при приготовлении напитка;
фиг.3а - перспективное изображение с частичным разрезом заварочного блока устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, в открытом положении;
фиг.3b - перспективное изображение с частичным разрезом заварочного блока устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, в закрытом положении без капсулы;
фиг.3c - перспективное изображение с частичным разрезом заварочного блока устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, в закрытом положении с капсулой;
фиг.4а - укрупненное изображение установочного механизма капсулы устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, в закрытом положении, согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг.4b - укрупненное изображение установочного механизма капсулы устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, в открытом положении, согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг.5а, 5b, 5с и 5d - типичная последовательность операций при установке капсулы в заварочный блок;
фиг.6а, 6b, 6с, 6d, 6е и 6f - укрупненные изображения установочного механизма капсулы устройства для приготовления напитков, показанного на фиг.1, согласно второму варианту осуществления, и типичная последовательность операций при установке капсулы в заварочный блок согласно настоящему изобретению;
фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая способ автоматического запуска приготовления напитка согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Устройство 1 для приготовления напитков согласно варианту осуществления настоящего изобретения схематично показано на фиг.1. Данное устройство для приготовления напитков содержит заварочный блок 2, соединенный с электромотором 3, служащий для приведения в действие узла привода 4 для перемещения заварочного блока из открытого в закрытое положение и обратно. На фиг.1 заварочный блок показан в открытом положении. Заварочный блок позволяет приготавливать напиток из капсулы 5, содержащей, по меньшей мере, один ингредиент, например, молотый кофе, чай или шоколад.
Как показано на фиг.2, капсула обычно включает в себя чашеобразный корпус 51 и закрывающую мембрану 52. Мембрана прикреплена к корпусу с помощью периферийного обода 54. Обод может быть покрыт уплотнением 54′, изготовленным, например, из эластичного или пластичного материала. Кроме того, капсула, в частности обод и/или мембрана, могут иметь кольцо или тороидальный элемент 53, служащий, например, для облегчения изготовления и/или перемещения капсулы. Такая капсула образует упаковку для содержания ингредиента 50 напитка, приготовляемого с помощью рассматриваемого устройства (например, молотого кофе). В одном из возможных вариантов осуществления изобретения капсула образует газонепроницаемую упаковку, выполненную, например, из алюминия или алюминиевого сплава. Кроме того капсулы может быть более или менее проницаем, например перфорированные и/или изготовлены из органических, в частности пластиковых материалов, например из биоразлагаемого материала. Корпус и/или мембрана капсулы могут быть выполнены из монолитного материала, например, из металлического материала или проводящей керамики, и/или проводящего органического материала, или могут быть изготовлены из структуры, покрытой или содержащей проводящий материал, например, с проводящим покрытием или токопроводящей дорожкой, например, алюминиевое, железное и/или медное покрытие или токопроводящую дорожку.
Как показано на фиг.1, устройство также содержит средства подачи воды, к которым относятся емкость 6 с водой, водяной насос 7 и водонагреватель 8. Вода циркулирует в водяном контуре 9, соединенном с заварочным блоком. В состав устройства для приготовления напитков входит также управляющее устройство. Управляющее устройство обычно содержит блок управления 11, датчики 12 и пользовательский интерфейс 13. Блок управления содержит процессор(ы), запоминающие устройства (ЗУ) и программы, обеспечивающие подачу соответствующих входных сигналов и прием выходных сигналов от различных активирующих средств устройства, в частности, от насоса, нагревателя, электромотора и пользовательского интерфейса.
На фиг.3а, 3b и 3c показан приведенный здесь в качестве примера автоматический вариант осуществления заварочного блока. Указывая более подробно, заварочный блок содержит первый узел 23 и второй узел 24, которые могут перемещаться относительно друг друга. В данном конкретном варианте исполнения, заднее инжектирующее устройство 23 представляет собой кассету для капсулы, содержащую инжекторные лезвия 25. Передний узел 24 представляет собой устройство подачи напитка и содержит пластину 26 подачи капсулы. Передний узел соединен с внешним корпусом 27 и вместе с ним может перемещаться относительно заднего инжектирующего устройства 23, которое остается прикрепленным к раме 28. Передний узел подачи 24 включает в себя отверстие 29 выхода напитка. Передний узел подачи 24 перемещается относительно заднего инжектирующего устройства 23 с помощью электромотора 3, приводящего в движение узел привода 4. В открытом положении (см. фиг.3b) между первым и вторым узлами 23, 24 имеется отверстие 31, позволяющее вставлять капсулу. В закрытом положении (см. фиг.3) обеспечивается заварочная камера 39.
Устройство для приготовления напитков также содержит установочный механизм 40 капсулы с посадочным местом, предназначенным для размещения, по меньшей мере, одной первой капсулы из заварочной камеры, и предпочтительно, вне заварочного блока. В одном из возможных вариантов осуществления изобретения в установочном механизме может помещаться, по меньшей мере, вторая капсула из заварочной камеры, предпочтительно, вне заварочного блока. Установочный механизм может содержать закрывающее устройство, обеспечивающее перемещение капсулодержателя, по меньшей мере, из открытого в закрытое положение, и наоборот. В закрытом положении капсулодержатель обеспечивает удержание капсулы в посадочном месте. В открытом положении капсулодержатель позволяет капсуле, установленной в посадочном месте, переместиться в камеру заварочного блока. В частности, установочный механизм капсулы служит для того, чтобы капсула могла войти и пройти через отверстие заварочного блока до того, как она достигнет капсульной камеры, когда установочный механизм капсулы находится в своем открытом положении. Капсула может перемещаться из установочного механизма капсулы в открытом положении в заварочный блок с помощью переводных средств, таких как направляющие, автоматические элементы, подвижные детали, исполнительные механизмы и/или любые другие средств, предназначенных для перемещения капсулы из посадочного места в заварочный блок, и, в частности, в камеру заварочного блока. Предпочтительно, закрывающее устройство закрывает, по меньшей мере, частично, указанное отверстие, когда установочный механизм капсулы находится в своем закрытом положении, в частности, с целью предотвращения опасного попадания посторонних предметов в заварочный блок.
В первом варианте осуществления, как показано на фиг.4а и 4b, посадочное место 44 капсулы сформировано в корпусе 42, который может быть выполнен заодно с корпусом устройства для приготовления напитков, как показано на фиг.4, 5. Как вариант, посадочное место капсулы может представлять собой отдельный элемент, установленный на корпусе устройства для приготовления напитков (не показано на чертежах). Посадочное место капсулы может содержать направляющие 48, выполненные в корпусе 42 и окружающие посадочное место капсулы, в частности, для облегчения установки капсулы пользователем, когда установочный механизм капсулы находится в закрытом положении, и/или для улучшения удержания капсулы в посадочном месте. Кроме того, направляющие могут направлять движение капсулы, когда установочный механизм капсулы переключен в свое открытое положение, и для предотвращения перемещения установленной в посадочном месте капсулы вместе с закрывающим устройством, например, когда капсулодержатель переводится из закрытого в открытое положение.
В первом варианте осуществления, для перевода установочного механизма капсулы из открытого в закрытое положение и обратно, закрывающее устройство 46 может приводиться автоматизированным устройством, управляемым, например, блоком управления 11 или каким-либо дополнительным управляющим устройством. В качестве варианта, закрывающее устройство может быть механически соединено с помощью механического соединяющего средства с заварочным блоком, в частности, с первым узлом 23 и/или со вторым узлом 24, для перевода из открытого в закрытое положение или наоборот, в зависимости от того, открывается или закрывается заварочный блок. Например, механическое соединяющее средство может открывать закрывающее устройство, когда заварочный блок находится в своем открытом положении, и закрывать закрывающее устройство, когда заварочный блок находится в закрытом положении. В одном из возможных вариантов осуществления изобретения, закрывающее устройство может быть жестко прикреплено к части заварочного блока, или может быть образовано частью заварочного блока, в частности, первым узлом 23 и/или вторым узлом 24. Корпус капсулодержателя содержит отверстие, достаточно большое для того, чтобы капсула могла пройти сквозь него. В частности, контуры данного отверстия могут в пределах точности измерений воспроизводить контуры продольного разреза профиля капсулы. Когда установочный механизм капсулы закрыт, как показано на фиг.4а, основание посадочного места капсулы образуется закрывающим устройством. Когда установочный механизм капсулы открыт, как показано на фиг.4b, закрывающее устройство позволяет капсуле, находящейся в посадочном месте 44, выйти из данного посадочного места. В частности, установочный механизм капсулы 40 размещен на верхней части корпуса устройства для приготовления напитков, чтобы капсула могла упасть в отверстие 31 под действием силы тяжести, когда установочный механизм капсулы открыт.
В первом варианте осуществления, закрывающее устройство 46 может являться частью посадочного места капсулы. В частности, закрывающее устройство может включать в себя скользящий щиток, вставленный в боковые направляющие корпуса. Форма скользящего щитка может иметь область с вырезом, в пределах доступной точности повторяющим внешнюю форму части капсулы. Скользящий щиток может перемещаться по продольной оси, определяемой конфигурацией боковых направляющих, для того, чтобы переводить установочный механизм из открытого положения в открытое, или наоборот. Перемещение скользящего щитка может обеспечиваться с помощью механизированного устройства (не показано), и/или с помощью механического соединяющего средства (не показано), соединенного с первым или вторым узлом заварочного блока (не показано), и/или может являться частью первого или второго узла самого заварочного блока (не показано).
Во втором варианте осуществления, показанном на фиг.6, установочный механизм капсулы содержит поворотный элемент 83, в котором выполнено посадочное место капсулы. Данный поворотный элемент установлен с возможностью вращения относительно корпуса устройства, например, относительно оси Оу. Данный поворотный элемент 83 осуществляет перевод капсулодержателя из закрытого положения в открытое положение посредством поворота на угол α относительно своей оси Оу. Для перевода капсулодержателя из открытого положения в закрытое положение поворотный элемент должен повернуться на угол -α. В закрытом положении капсулодержателя, как показано на фиг.6а и 6b, капсула может войти в посадочное место поворотного элемента и удерживаться в нем. В открытом положении капсулодержателя, как показано фиг.6е и 6f, поворотный элемент освобождает капсулу, находящуюся в посадочном месте, и она перемещается в камеру заварочного блока через отверстие 31. Например, как показано, в частности, на фиг.6f, при освобождении капсулы она может переместиться за счет скольжения с основания посадочного места, где она удерживалась ранее, в открытую область поворотного элемента. Скольжение капсулы происходит благодаря повороту поворотного элемента и действию силы тяжести. Могут использоваться и другие средства освобождения капсулы при перемещении капсулодержателя в открытое положение, например, перемещающиеся крючки, подвижные ловушки, подвижные элементы, или любые другие средства, применимые для извлечения капсулы из посадочного места. Промежуточные положения поворотного элемента в процессе его перемещения из открытого положения в закрытое положение показаны на фиг.6с и 6d. Вращение поворотного элемента 83 для перевода установочного механизма капсулы из открытого положения в закрытое, или наоборот, может осуществляться механизированным устройством, управляемым блоком управления 11 или дополнительным блоком управления. В качестве варианта, как показано на фиг.6а, 6с и 6е, поворотный элемент 83 может быть механически соединено с помощью механического соединяющего средства 85 с заварочным блоком, в частности, с первым узлом 23 и/или со вторым узлом 24, для перевода из открытого в закрытое положение или наоборот, в зависимости от того, открывается или закрывается заварочный блок. Например, механическое соединяющее средство 85 может открывать закрывающее устройство, когда заварочный блок находится в своем открытом положении, и закрывать закрывающее устройство, когда заварочный блок находится в закрытом положении. Корпус устройства содержит отверстие 82, достаточно большое для того, чтобы капсула могла пройти сквозь него. В частности, контуры указанного отверстия могут иметь форму круга в пределах доступной точности. Когда установочный механизм капсулы закрыт, как показано на фиг.6а и 6b, основанием посадочного места капсулы служит основание 84 поворотного элемента 83. Когда установочный механизм капсулы открыт, как показано на фиг.6е и 6с, поворотный элемент позволяет капсуле, находящейся в посадочном месте, выйти из данного посадочного места капсулы. Кроме того, в одном из возможных вариантов осуществления изобретения, закрывающее устройство сформировано, в частности, закрывающим элементом 86 поворотного элемента, закрывающим, по меньшей мере, частично, отверстие в корпусе устройства.
Как показано на фиг.1, устройство для приготовления напитков содержит детектор 50 капсулы и, при необходимости, устройство распознавания 60. Детектор капсулы служит для обнаружения присутствия капсулы в посадочном месте капсулы и/или ее прохождения через посадочное место. Устанавливаемое при необходимости устройство распознавания служит для определения типа обнаруженной капсулы, находящейся в установочном механизме, или проходящей через посадочное место. Обнаружение капсулы и, при необходимости, распознавание ее типа могут осуществляться путем приема или считывания информации от капсулы, например, идентификационных данных, выдаваемых высокочастотным элементом, встроенным в обнаруженную капсулу. Это также может быть осуществлено путем измерения, по меньшей мере, одной характеристики капсулы, например, спектральности, электрической характеристики, электромагнитной характеристики, излучаемого или отраженного сигнала, цвета, электрического сопротивления, электрической емкости, изменения магнитного поля, индуцированного магнитного поля, геометрии, штрихкода, идентификатора, сигнала, отраженного электромагнитного сигнала, массы и механического параметра. Некоторые характеристики могут быть получены датчиком пассивно без взаимодействия с обнаруженной капсулой. Например, можно распознавать внешний цвет части капсулы. Некоторые характеристики могут быть получены датчиком активно путем взаимодействия с обнаруженной капсулой. Например, датчик может подавать переменный ток на обнаруженную капсулу и затем измерять параметры создаваемого индукционного поля, и/или электрическое сопротивление, и/или электрическую емкость обнаруженной капсулы.
Детектор и устройство распознавания капсулы представлены на фиг.1 в виде двух отдельных функциональных устройств. Однако детектор капсулы и устройство распознавания могут быть выполнены и в виде единого устройства, служащего для обнаружения присутствия капсулы в установочном механизме и для распознавания типа данной капсулы. Кроме того, на перспективных изображениях, приведенных на фиг.4, 5 и 6, детектор капсулы и устройство распознавания не видны, поскольку они скрыты корпусом устройства для приготовления напитков и корпусом установочного механизма капсулы. Детектор капсулы и устройство распознавания могут быть расположены вблизи установочного механизма капсулы, в частности, рядом с посадочным местом капсулы, вокруг посадочного места, или на посадочном месте.
На фиг.5, 6 и 7 показаны последовательности операций способа автоматического запуска процесса приготовления напитка согласно рассматриваемому варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг.5а, 6а и 7, устройство сначала устройство находится в состоянии S1, в котором установочный механизм капсулы закрыт.В данном состоянии S1 капсула не может переместиться в заварочную камеру через установочный механизм. В состоянии S1 устройство работает в режиме, при котором, по меньшей мере, детектор капсулы находится в полностью рабочем состоянии.
Как показано на фиг.5b, 6b и 7, во время первого этапа 110 детектор капсулы используется для контроля посадочного места капсулы, чтобы обнаружить присутствие капсулы на посадочном месте. Детектор капсулы может работать непрерывно. Как вариант, детектор капсулы может использоваться в отдельные периоды времени; например, детектор капсулы может активироваться каждую секунду в течение периода времени, необходимого для обнаружения присутствия капсулы в области вставки. Первый этап выполняется многократно, до тех пор, пока капсула не будет обнаружена. Например, первый этап может заканчиваться после обнаружения капсулы, установленной пользователем на посадочное место капсулы, как это показано на фиг.5b, 6b.
При необходимости, после обнаружения капсулы, устройство переходит во второе состояние S2, в котором устройство распознавания является активированным и находится в полностью рабочем состоянии. В одном из возможных вариантов осуществления изобретения, устройство распознавания может постоянно быть активированным и находиться в полностью рабочем состоянии, в частности, когда устройство находится в первом состоянии S1. Таким образом, первое и второе состояния можно рассматривать как эквивалентные (в данном варианте осуществления.
На необязательном втором этапе 120 устройство распознавания используется для замера набора характеристик капсулы, обнаруженной на первом этапе.
C
C
REF
REF
REF
REF
Затем по замеренным характеристикам можно получить профиль Pr обнаруженной капсулы. Профиль Pr содержит, по меньшей мере, один минимальный набор информации, необходимый для идентификации принадлежности обнаруженной капсулы к референтной группе. Соответствующий референтный профиль Pr определяется для каждой референтной группы, определяя тем самым набор референтных профилей Pr[]. Референтные группы используются для разделения капсул на различные наборы. Каждый референтный профиль Pr содержит, по меньшей мере, минимальный набор характеристик, которые капсула должна воспроизвести, чтобы быть идентифицированной как принадлежащей, по меньшей мере, к одной соответствующей референтной группе. Каждый референтный профиль Pr может содержать, по меньшей мере, каждую характеристику минимального набора, заданное значение, диапазон и/или перечень приемлемых заданных значений, которые капсула должна воспроизводить, чтобы ее можно было идентифицировать как принадлежащую к соответствующей референтной группе.
C
REF
REF
REF
REF
REF
C
REF
C
REF
C
REF
REF
Во время необязательного второго этапа управляющее устройство 10 сравнивает профиль Pr обнаруженной капсулы с референтным профилем Pt[]. Референтные профили Pr[] могут сохраняться постоянно или временно в памяти управляющего устройства 10. Референтные профили Pr[] могут вводиться в устройство на этапе настройки или же могут загружаться по требованию. Референтные профили Pr[] могут быть получены из отдаленного терминала или из удаляемого ЗУ, такого как USB-ключ (флэшка) или мобильное цифровое устройство, временно подсоединяемого к данному устройству. Референтные профили Pt[] могут обновляться или записываться в параметрической форме, например, чтобы учитывать конкретные характеристики устройства, такие как тарировочные данные или фактические характеризующие свойства устройства распознавания. В частности, определяется, соответствует ли профиль капсулы Pr одному из референтных профилей Pt[]. Если профиль Pr капсулы не совпадает ни с одним из имеющихся референтных профилей Pt[], управляющее устройство 10 выдает информацию I1_UNIDENTIFIED (′′неидентифицирован′′). И наоборот, если профиль Pr капсулы соответствует одному из референтных профилей Pt[], управляющее устройство 10 выдает информацию I1_IDENTIFIED (′′идентифицирован′′). Информация I1_IDENTIFIED содержит, по меньшей мере, информацию, необходимую для идентификации соответствующего референтного профиля, например, уникальный идентификатор, соответствующий данному референтному профилю Pr.
Для того, чтобы определить, соответствует ли данный профиль одному из референтных профилей, могут использоваться несколько критериев.
REF
REF
Например, данная капсула может принадлежать к одной из четырех групп: алюминиевые капсулы, капсулы для приготовления ′′короткого′′ эспрессо (ристретто, 25 мл), капсулы для приготовления обычного эспрессо (40 мл), капсулы для приготовления ′′длинного′′ эспрессо (лунго, 110 мл). Референтный профиль Pt, соответствующий алюминиевым капсулам, включает в себя, например, диапазон электрического сопротивления приблизительно 100 Ом±10%. Референтный профиль Pt, соответствующий группе ′′короткий′′ эспрессо, может содержать диапазон цвета, охватывающий зеленые тона (например, между 520 и 570 нм). В данном последнем примере профиль капсулы с окрашенной в светло-зеленый цвет внешней мембраной и замеренным электрическим сопротивлением 97 Ом будет соответствовать референтному профилю группы ′′короткий эспрессо′′ и данному профилю в группе алюминиевых капсул. Соответственно, данная капсула будет считаться принадлежащей к группе ′′короткого′′ эспрессо и группе алюминиевых капсул. Капсула с окрашенной в красный цвет внешней мембраной не будет считаться относящейся к группе ′′короткого′′ эспрессо.
REF
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения референтный профиль может также содержать определенное количество минимальных наборов информации, необходимых для идентификации обнаруженной капсулы как принадлежащей к одной референтной группе. В частности, референтный профиль может содержать, по меньшей мере, одну характеристику минимального набора, несколько заданных значений и/или их диапазон, и/или перечень приемлемых заданных значений, которые капсула должна воспроизводить, чтобы ее можно было идентифицировать как принадлежащую к соответствующей референтной группе. Например, референтный профиль Pr, соответствующий группе ′′короткого′′ эспрессо, может содержать несколько цветовых диапазонов, охватывающих зеленые тона (например, от 520 до 570 нм) и красные тона (например, от 630 до 740 нм). В данном последнем примере профиль капсулы со светло-зеленой внешней мембраной будет соответствовать референтному профилю группы ′′короткого′′ эспрессо. Профиль капсулы с внешней мембраной красного цвета также будет соответствовать референтному профилю группы ′′короткого′′ эспрессо.
REF
В другом примере референтный профиль Pr, соответствующий алюминиевым капсулам, может содержать множество пар заданных значений электрического сопротивления и емкости. Профиль капсулы будет соответствовать референтному профилю алюминиевой капсулы, если:
- электрическое сопротивление капсулы равняется 100 Ом±5%, и электрическая емкость капсулы составляет 100 нФ±2%, или
- электрическое сопротивление капсулы равняется 1000 Ом±5%, и электрическая емкость капсулы составляет 50 нФ±2%.
В данном последнем примере, профиль капсулы с электрическим сопротивлением 101 Ом и емкостью 50 нФ не будет считаться относящимся к группе алюминиевых капсул.
Для того, чтобы определить, соответствует ли профиль капсулы одному из референтных профилей, могут использоваться и другие подходы, например, байесовские сети, самообучающиеся нейросети, и, в общих чертах, вероятностные методы.
На третьем необязательном этапе 130, определяется, считывается или вызывается текущее состояние S устройства 10. В частности, текущее состояние S может включать в себя, по меньшей мере, один из (или комбинацию) пунктов приведенного ниже неполного перечня: наличие капсулы в заварочной камере или в клетке заварочной камеры, состояние завершения процесса приготовления напитка, доступность в данный момент различных компонентов устройства, уровень воды в водяной емкости, готовность термоблока.
C
REF
На четвертом этапе 140 определяется или выбирается последовательность действий SEQ. Если на первом этапе 110 капсула была обнаружена, независимо от того, была она идентифицирована или нет, последовательность SEQ будет содержать, по меньшей мере, операцию установки капсулодержателя в открытое положение и операцию автоматического запуска процесса приготовления напитка, когда обнаруженная капсула переместится в камеру заварочного блока. Однако последовательность SEQ может быть определена или адаптирована, например, для адаптации процесса приготовления, в соответствии с результатами сравнения профиля капсулы Pr с референтными профилями Pr[], и, в общем, в зависимости от того, была капсула идентифицирована, или нет.
На пятом этапе 150 каждое действие последовательности SEQ фактически выполняется устройством для приготовления напитков.
В примере осуществления, если капсула была обнаружена, последовательность SEQ включает в себя операцию открытия заварочного блока, если это необходимо, операцию перевода капсулодержателя в открытое положение, операцию закрытия заварочного блока после поступления капсулы в заварочную камеру, и операцию запуска процесса приготовления напитка. Таким образом, для автоматического запуска процесса приготовления напитка, пользователю необходимо лишь вставить капсулу в капсулодержатель. Никаких других взаимодействий устройства с пользователем, например, нажатия кнопки пользователем, больше не требуется. Кроме того, лишь обнаружение капсулы может инициировать запуск выполнения последовательности операций SEQ, что повышает как уровень безопасности, так и эргономичность устройства для приготовления напитков.
C
REF
C
REF
В другом примере осуществления устройства, если профиль Pr не соответствует ни одному из референтных профилей Pr[], последовательность SEQ включает в себя операцию информирования пользователя через пользовательский интерфейс, например, посредством зрительного или звукового сообщения, о том, что капсулу идентифицировать не удалось. Последовательность SEQ также включает в себя операции по приготовлению напитка в соответствии с параметрами по умолчанию. И наоборот, если профиль Pr соответствует какому-либо из референтных профилей Pr[], последовательность SEQ может включать в себя операцию информирования пользователя через пользовательский интерфейс, например, с помощью зрительного или звукового сообщения, о том, что капсула была успешно идентифицирована. Точнее говоря, может отображаться конкретная информация, касающаяся идентифицированных референтных профилей, например, название соответствующей референтной группы. Следовательно, может отображаться сообщение, информирующее пользователя, например, о том, что данная капсула предназначена для приготовления ′′короткого′′ эспрессо. Разумеется, пользователю может предоставляться и другая информация, например, звуковые или визуальные инструкции, визуальное изображение капсулы, коммерческая информация, рецепты, другие типы капсул, в которых пользователь может быть заинтересован, и т.п. Последовательность SEQ включает в себя операции по приготовлению напитка в соответствии с параметрами, измененными согласно типу капсулы, например, в соответствии с измененным объемом воды.
Последовательность SEQ также может определяться по текущему состоянию S устройства. Можно проанализировать текущее состояние S устройства, чтобы определить готово ли оно и/или в состоянии приготовить напиток из обнаруженной капсулы. Можно установить набор правил R, чтобы определить, какие действия необходимо предпринять, в зависимости от того, к какому набору групп относится обнаруженная капсула, а также в зависимости от текущего состояния S устройства.
Например, правило R1 указывает, что капсула должна быть обнаружена. Другое правило R2 указывает, что приготовление напитка возможно лишь в том случае, если заварочная камера является пустой. Правило R3 указывает, что действия, необходимые для приготовления напитка из обнаруженной капсулы, вводятся в последовательность SEQ лишь при условии выполнения требований правил R1 и R2. В последовательность SEQ вводится также правило R4, в котором говорится, что если требования правила R2 не выполнены, дальнейшие действия откладываются до момента выполнения требований правила R2, и затем производится приготовление напитка из указанной капсулы. Таким образом, если капсула была обнаружена, правило R1 считается выполненным. Однако если в данный момент уже запущен процесс приготовления другого напитка, считается, что условие правила R2 не выполнено. Согласно правилу R3, приготовление напитка из капсулы, помещенной в установочный механизм пользователем, является невозможным, поскольку требования обоих правил R1 и R2 не выполнены. Однако, согласно правилу R4, устройство будет ожидать окончания процесса приготовления предыдущего напитка, а затем приступит к приготовлению напитка из обнаруженной капсулы. Этот пример может быть выгодным для приготовления увеличенной порции кофе, по меньшей мере, из двух капсул, когда пользователю необходимо лишь заложить требуемое количество капсул в капсулодержатель, а сам процесс приготовления полностью автоматизирован.
В другом примере, правило R1 указывает, что капсула должна быть обнаружена. Правило R2 также предусматривает операции, проводимые для приготовления различных объемов напитка, в зависимости от принадлежности обнаруженной капсулы к одной из трех групп (′′ристретто′′, ′′лунго′′, ′′стандартный′′). Таким образом, если капсула была обнаружена, правило R1 считается выполненным. Кроме того, если капсула относится к группе ′′лунго′′, производятся действия для приготовления объема напитка, соответствующего группе ′′лунго′′, как правило, 120 мл. Если капсула не идентифицирована, выполняются действия по приготовлению объема напитка, соответствующего стандартному объему.
Ниже будут рассмотрены различные примеры использования предлагаемого устройства в соответствии с вариантами осуществления.
Пример 1
Производится включение устройства. Установочный механизм капсулы находится в закрытом состоянии, капсула в посадочное место не вставлена. Заварочный блок открыт. Пользователь помещает капсулу в установочный механизм. Поскольку установочный механизм находится в закрытом состоянии, капсула удерживается в посадочном месте и не может переместиться в заварочную камеру. Затем детектор обнаруживает присутствие вышеуказанной капсулы. Установочный механизм открывается, позволяя капсуле переместиться в заварочный блок, заварочный блок закрывается, начинается процесс приготовления напитка.
Пример 2
Производится включение устройства. Установочный механизм капсулы находится в закрытом состоянии, капсула в посадочное место не вставлена. Заварочный блок закрыт. Пользователь помещает капсулу в установочный механизм. Поскольку установочный механизм капсулы закрыт, капсула удерживается в посадочном месте. Затем детектор обнаруживает присутствие вышеуказанной капсулы, и устройство распознавания не идентифицирует установленную капсулу. Пользователю выдается сообщение, указывающее, что капсула не была идентифицирована, или что для приготовления напитка будут использоваться параметры по умолчанию. Заварочный блок и установочный механизм открыты, позволяя капсуле поступить в камеру заварочного блока. Затем заварочный блок закрывается, и начинается процесс приготовления напитка в соответствии с параметрами по умолчанию.
Пример 3
Производится включение устройства. Установочный механизм капсулы находится в закрытом состоянии, капсула в посадочное место не вставлена. Заварочный блок закрыт, производится приготовление предыдущего напитка. Пользователь помещает капсулу в установочный механизм. Затем детектор обнаруживает присутствие вышеуказанной капсулы, и устройство распознавания определяет тип установленной капсулы. Установочный механизм закрыт, и устройство не готово начать приготовление напитка, так как процесс приготовления первого напитка еще не завершен, и установочный механизм капсулы остается закрытым до тех пор, пока заварочный блок не будет готов начать приготовление нового напитка. В этот период вниманию пользователя предлагается визуальное послание, например, мигающий световой сигнал, указывающий на то, что капсула была идентифицирована, устройство не готово начать приготовление напитка, но процесс приготовления начтется сразу, как только приготовление первого напитка будет завершено. Затем установочный механизм открывается, обнаруженная капсула поступает в заварочный блок, заварочный блок автоматически закрывается, и начинается процесс приготовления напитка.
Пример 4
Производится включение устройства. Установочный механизм капсулы находится в закрытом состоянии, капсула в посадочное место не вставлена. Заварочный блок закрыт, производится приготовление предыдущего напитка. Пользователь помещает капсулу в установочный механизм. Затем детектор обнаруживает присутствие вышеуказанной капсулы, и устройство распознавания устанавливает, что данная установленная капсула может быть использована для приготовления напитка, и что капсула подходит для приготовления ′′длинного′′ эспрессо с объемом воды 120 мл. В водяном баке устройства имеется 78 мл вода, и датчик посылает информацию об этом в управляющее устройство. Установочный механизм капсулы закрыт, и устройство не готово приступить к приготовлению ′′длинного′′ эспрессо, поскольку не имеется достаточного количества воды, установочный механизм продолжает оставаться в закрытом состоянии до тех пор, пока в бак не поступит достаточное количество воды. В этот период пользователю выдается визуальное послание, например, мигающий световой сигнал, указывающий на то, что капсула была идентифицирована как подходящая для приготовления ′′длинного′′ эспрессо, что водяной бак устройство необходимо заполнить водой, и что процесс приготовления ′′длинного′′ эспрессо начнется сразу после того, как в бак поступит достаточное количество воды. Затем пользователь заполняет бак водой до 500 мл. Установочный механизм открывается, обнаруженная капсула поступает в заварочный блок, заварочный блок автоматически закрывается, и начинается процесс приготовления ′′длинного′′ эспрессо.