УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАЗДАТОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ
DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING DISPENSING APPARATUS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления раздаточными устройствами и торговыми автоматами. Более конкретно, изобретение относится к устройству и способу управления электрическим раздаточным устройством на основе электронных этикеток.
Уровень техники
В настоящем изобретении выражение "раздаточное устройство" в общем относится, и к, так называемым, "торговым автоматам", и к "раздаточным устройствам", то есть устройствам, включающим в себя средство оплаты раздаваемого продукта (торговые автоматы), и устройствам без средства оплаты раздаваемого продукта (раздаточные устройства). Примеры торговых автоматов представляют собой устройства, предназначенные для продажи газет, цветов, компакт-дисков, напитков, закусок и аналогичных продуктов; примеры раздаточных устройств представляют собой устройства, предназначенные для раздачи горячих и холодных напитков, продуктов питания и т.д., устанавливаемые, например, в холлах гостиниц или в залах аэропортов, или даже в жилых домах. Изобретение, в частности, относится к раздаточным устройствам для продуктов питания в жидкой или твердой форме. Комбинации указанных выше свойств, например устройство для раздачи кофе, имеющее систему оплаты, очевидно, находятся в пределах объема настоящей заявки.
Известны раздаточные устройства, в которых предусмотрены различные электромеханические компоненты, используемые в виде модулей (и, в конечном счете, в виде подмодулей), взаимно соединенных друг с другом с использованием электрических или цифровых сигналов. Модульная конструкция позволяет снизить затраты на обслуживание, фактически, модули обычно разрабатывают для уменьшения времени на демонтаж и обеспечения простоты замены в случае неисправности, даже не специализированным персоналом, без необходимости доставки всего устройства в мастерскую для технического обслуживания.
Например, типичное модульное раздаточное устройство (узел) для приготовления кофе эспрессо и кофе каппучино может состоять из нескольких модулей (подузлов), содержащих один модуль для варки кофе из жареных зерен кофе и модуль для восстановления жидкого молока из гранулированного обезвоженного молока, и другой модуль для фильтрации воды, а также модуля контроллера. В этом случае модуль для варки кофе может состоять из собственно варочного модуля, по меньшей мере, одного электромагнитного клапана, насоса, двигателя кофемолки, двигателя варочного модуля, дозирующего устройства и устройства нагрева воды.
Известны раздаточные устройства, в которых предусмотрена система считывания информации, записанная на электронных этикетках, в основном ответчиках или устройствах РЧИД (RFID, радиочастотные идентификаторы), которые закрепляют на продуктах, предназначенных для раздачи клиентам, с использованием раздаточного устройства.
Этикетки РЧИД представляют собой дешевые миниатюризированные "интеллектуальные" микросхемы, обычно содержащие встроенную антенну, предназначенную для передачи и приема данных в считыватель (или сканер) и из считывателя, отдельную от этикетки. Обычно изготовитель прикрепляет или закрепляет электронные этикетки на упаковке продукта перед загрузкой этих пакетов в торговые автоматы. Этикетки могут содержать некоторые данные, такие как идентификационные коды, коды защиты от подделки, инструкции для соответствующих торговых автоматов, срок годности определенных продуктов и т.д.
В публикации WO 01/43088 авторов Balfour и Harris, раскрыт торговый автомат, имеющий дисплей, клавишную панель и модуль управления, предназначенный для соединения этого устройства с отдаленным центральным компьютером. Модуль управления может быть подключен к датчикам и к другим устройствам для оценки состояния устройства и выполняет логические инструкции, такие как управление температурой, потоком воды и т.д. Модуль управления также может опрашивать электронные этикетки, предусмотренные на контейнерах продуктов, например, с тем, чтобы предупреждать о недопустимости использования запаса просроченных продуктов.
В СА 2437137 авторов Lindsay и Reade раскрыт торговый автомат, в котором продукты, находящиеся в автомате, связаны с интеллектуальными этикетками, которые содержат информацию, относящуюся к пищевому продукту, содержащемуся в торговом автомате. Устройство считывания интеллектуальной этикетки встроено в торговый автомат и используется для получения информации о продукте из интеллектуальных этикеток.
В публикации WO 01/17893 авторов Saveliev и Shuster раскрыты контейнеры для продуктов питания и напитков, к которым прикреплены или на которых закреплены ответчики. Устройство возбуждения ответчика расположено в или рядом с раздаточным устройством продукта питания или напитка, для подачи энергии в ответчик, находящийся на контейнере для продукта питания или напитка, и для считывания информации из него. Информацию, считанную с контейнеров, можно использовать для отслеживания контейнеров, и управления типом и количеством потребляемого материала, заполняющего контейнер.
В публикации WO 03/005295 авторов Thomas, Cardwell и Hu описано устройство и соответствующий способ выполнения этикеток, считываемых торговыми автоматами таких, как программируемые этикетки РЧИД. Этикетки включают в себя считываемую устройством информацию, относящуюся к обрабатываемому продукту и/или поставляемую заказчиком. Например, этикетка может включать в себя идентификационную информацию в электронной форме о продукте с тем, чтобы исключить использование в устройстве неразрешенных продуктов.
В US-A-6354468 автора Riek раскрыт ответчик, размещаемый на контейнере, который открывают с использованием электромагнитного стопорного клапана, расположенного в торговом автомате.
Электронными этикетками также снабжаются продукты. Например, в US-A-2003/0030539 раскрыто устройство для проверки торговых операций и способ отслеживания запасов товара в торговом автомате. Данная технология включает в себя загрузку предметов, снабженных этикетками, в раздаточное устройство, считывание этикеток и передачу информации в схему управления, предусмотренную в устройстве.
Отслеживание продуктов, загружаемых в торговый автомат, а также в раздаточное устройство и т.д., обеспечивается с использованием пассивных РЧИД этикеток, предусмотренных на продуктах, как описано в WO 01/26047.
В публикации WO 03/071496 авторов Schwarzli и др. торговый автомат снабжен счетчиком, который регистрирует каждую торговую операцию с использованием электронных этикеток. Этикетку периодически считывают с использованием опросного устройства, которое загружает и стирает данные, записанные в памяти этикетки. Цель состоит в отслеживании торговых операций и сопоставлении их с количеством собранных денег.
Электронные этикетки могут быть закреплены разным способом на продукте, в зависимости от свойств этих продуктов. В ЕР-А-0615285 раскрыт способ нанесения ответчиков на такую подложку, как упаковочный материал из картона, путем наклеивания интегральной схемы на подложку, нанесения полосковой антенны на подложку и интегральной схемы, и нанесения герметизирующего слоя поверх интегральной схемы, и, по меньшей мере, части антенны.
Известны другие системы, предназначенные для внедрения или закрепления интегральной схемы на различных продуктах с использованием клеящихся этикеток, зажимов и т.д.
Указанные выше документы относятся к устройству и способам, которые обеспечивают корреляцию между продуктами, предназначенными для поставки, с использованием раздаточного устройства, и самим устройством. В большинстве случаев известный аппарат и способы не учитывают внутреннюю работу устройств, то есть этикетки не содержат информацию о поставляемом с помощью устройства продукте питания, но во время работы устройства они распознают эти данные в соответствии с установленными автоматическими операциями. В WO 03/071496 этикетка имеет участок, предназначенный для перезаписи (ОЗУ, RAM), в котором записывается множество торговых операций. Также возможно записывать на этом участке ОЗУ дополнительные данные, относящиеся к работе, такие, как температура, тип проданного продукта и т.д.
Известные раздаточные устройства имеют несколько недостатков, которые возникают в основном в результате интенсивного использования и размещения во множество разных мест, в разных условиях использования, и в результате использования разных процедур технического обслуживания.
Техническое обслуживание представляет собой основную проблему.
Модули и одиночные механические, электрические или электромеханические компоненты раздаточных устройств имеют ограниченный срок службы, обычно выраженный "часами работы" или "количеством выполненных циклов", или другими значениями такими, как "литры воды", "количество чашек", общее количество, общее количество торговых операций и т.д. Кроме того, устройства, предназначенные для раздачи горячих напитков, могут работать с различными процедурами в соответствии с раздаваемым продуктом, в результате чего "срок службы", например, модуля для варки кофе сокращается относительно срока службы "модуля для приготовления молока".
С тем чтобы исключить поломку устройства и перерывы в предоставлении услуг по продаже и раздаче, необходимо периодически выполнять техническое обслуживание, и фактически техническое обслуживание составляет часть обычного контракта на поставку торгового автомата. Такое техническое обслуживание является чрезвычайно дорогостоящим даже в модульных торговых автоматах, и повышение стоимости труда вынуждает обслуживающие компании быть чрезвычайно точными при использовании своего времени. Кроме того, детали устройств имеют гарантию: например, на насос распространяется гарантия, соответствующая, например, определенному количеству циклов, которые соответствуют двум часам работы или двум годам, и насос должен быть бесплатно заменен, если произойдет его отказ в пределах этих условий.
Учитывая приведенное выше, существует потребность в проверке, действительно ли при использовании устройства соблюдались стандартные условия использования торгового автомата. В качестве примера, в указанном выше случае насоса, существует потребность определения, что случилось со сломавшимся насосом для воды, и произошла ли поломка из-за дефекта насоса или из-за того, что, например, водяной фильтр не был заменен в требуемое время, или из-за того, что истек срок службы насоса.
Другая проблема этих известных устройств состоит в контроле их качества как на этапе производства, так и во время технического обслуживания. Установка неправильного модуля может привести к повреждению устройства или к раздаче некачественного напитка.
Еще одна проблема возникает из-за того, что традиционные раздаточные устройства не позволяют блокировать включение определенных модулей. Например, для изготовителя или владельца торгового автомата, например автомата для приготовления кофе, может быть желательным ограничить одну или больше функций устройства для арендатора или определенного пользователя, или группы пользователей одного и того же устройства. Кроме того, желательно отказывать в использовании модуля, в частности модуля для продуктов питания, если состояние или происхождение указанного модуля является неправильным, то есть модуль не был поставлен производителем устройства или арендатором, или если истек срок его службы.
Известно, например, из указанной выше заявки WO 03/005295 обеспечение контейнера с продуктами питания этикеткой, которая включает в себя идентификационную информацию, такую, как номер, и введение в контроллер всей идентификационной информации, которая была занесена во все этикетки, которые могут быть "использованы" раздаточным устройством. В результате, в память контроллера необходимо заносить огромное количество информации и периодически обновлять ее: в память необходимо занести ИД номера каждого контейнера с продуктами питания, и новые номера должны быть предоставлены такие, чтобы обеспечить возможность использования соответствующих контейнеров в устройстве. Этот же процесс должен выполняться во всех устройствах, в которых могут использоваться контейнеры с продуктами питания, снабженные этикетками.
Такие операции записи в память являются длительными, сложными и представляют собой источник возможных ошибок.
Таким образом, существует необходимость в обеспечении активного управления раздаточными устройствами, их модулями и компонентами, и их работой, которые были бы надежными, легко выполнимыми и эффективными с точки зрения затрат.
Более конкретно, существует потребность в раздаточном устройстве, которое могло бы обеспечить улучшенное и новое управление работой устройства и расходуемыми элементами во время работы раздаточного устройства.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в решении указанных выше проблем и в разработке устройства и соответствующего способа для проверки и управления работой, состоянием раздаточных устройств и их модулей или расходуемых элементов.
В этом отношении, выражение "расходуемые элементы" предназначено для обозначения модуля любого вида, который подвержен износу или расходованию; например, насос, имеющий срок службы 200 часов работы является "расходуемым элементом", поскольку через 200 часов использования насоса должно быть проведено техническое обслуживание, контейнер для пищевых продуктов также представляет собой такой модуль и является "расходуемым" в соответствии с настоящим изобретением: например, контейнер, рассчитанный на 3 кг зерен кофе, представляет собой модуль, который может быть удален и заменен или повторно заполнен после его опорожнения (в конце его срока службы) и поэтому является "расходуемым элементом" в смысле настоящей заявки.
Другая цель настоящего изобретения состоит в создании устройства и соответствующего способа сбора данных, относящихся к работе и/или состоянию одного или больше модулей/компонентов раздаточных устройств и, в конечном счете, для передачи таких данных производителю или провайдеру услуги для этих же устройств.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании устройства и соответствующего способа для избирательного отключения функций торгового автомата в зависимости от индивидуальных пожеланий собственника, арендатора или съемщика, и/или от состояния или происхождения каждого из компонентов или модулей.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании устройства, которое было бы простым при сборке и относительно не дорогостоящим, в котором состояние и рабочие условия раздаточного устройства можно было бы легко и быстро детектировать.
Эти и другие цели достигаются с помощью настоящего изобретения, которое относится к узлу торгового автомата, содержащему один или больше модулей, или подмодулей, характеризуемых в соответствии с п.1 формулы изобретения.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения информация в этикетку может быть записана, предпочтительно, несколько раз, и устройство, взаимодействующее с указанной этикеткой, представляет собой устройство для считывания и записи этикетки. Другими словами, в предпочтительном варианте выполнения взаимодействующее устройство, то есть контроллер этикетки, позволяет как считывать, так и изменять данные, содержащиеся в этом компоненте. Контроллер этикетки содержит считыватель этикетки, при этом ЦПУ (центральное процессорное устройство) для управления работой устройства может составлять часть контроллера или может быть выполнен отдельно от него, но соединен с ним.
Кроме того, настоящее изобретение направлено на способ управления узлом, работой и/или обслуживанием узла раздаточного устройства, содержащего один или больше модулей, или подмодулей, характеризуемых в соответствии с п.10 формулы изобретения.
Изобретение обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Путем идентификации (под)модуля с этикеткой, имеющей идентификационные данные, выбранные из данных инициирования или данных, кодируемых алгоритмом, обычно в участке памяти, предназначенном только для чтения, контроллер может проверять, что этот модуль поступил из авторизованного источника и может идентифицировать дату первоначального использования или производства.
Кроме того, модуль управления проверяет другие данные, идентифицирующие отдельный (под)модуль, если каждый из (под)модулей соответствует одной из разрешенных конфигураций устройства, то есть "таблице конфигурации". Например, раздаточное устройство, содержащее таблицу конфигурации, составляющую комбинацию модулей для кофе + молока (гранулированного) + чая, будет принимать только модуль продукта, или компонент подузла, который соответствует списку конфигурации узлов или подузлов, которые может принимать раздаточное устройство (то есть таблица конфигурации). Если (под)модуль, который не содержится в списке авторизованных конфигураций (в таблице конфигурации), то есть этот модуль не должен обрабатываться устройством с содержащимися в нем действительными модулями, будет вставлен вместо авторизованного модуля, например лотка для какао - шоколада, неправильный модуль будет идентифицирован, и устройство управления (контроллер) откажется использовать неправильно вставленный модуль, и раздача какао - шоколада из вставленного лотка не будет происходить.
Кроме того, путем проверки, является ли вновь вставленный модуль авторизованным модулем, то есть, содержится ли он в сохраненном в памяти списке или в таблице конфигурации, контроллер также может изменять конфигурацию работы машины. Это выполняется, когда один из модулей заменяют авторизованным модулем, который отличается от замененного модуля. В этом случае, контроллер проверяет авторизацию путем поиска в таблице конфигурации и после авторизации модифицирует работу одного или больше своих других модулей, принимая его, и работает в соответствии с этим новым модулем.
Кроме того, при выполнении технического обслуживания устройства можно выяснять "историю" модуля или компонента, техническое обслуживание которого производится, и отслеживать эффективность использования этого модуля или компонента.
Кроме того, упрощается контроль качества, поскольку в электронных этикетках сохраняются коды идентификации, считываемые только контроллером, что гарантирует полную совместимость модуля, или лотка, или компонента с требуемыми спецификациями устройства (например, напряжением и т.д.).
Другое преимущество состоит в том, что возможно ограничить использование устройства с неавторизованными модулями или компонентами, включающими в себя контейнеры для пищевых продуктов, и с модулями, срок службы которых истек, и которые могли бы быть опасными при использовании (например, бак для кипячения, фильтр для воды и т.д.).
Еще одно дополнительное преимущество получается в результате использования этикетки с возможностью перезаписи: фактически, количество часов работы или количества циклов, или количество оставшихся циклов, может быть записано на этикетку; аналогично, в модуле пищевого продукта, количество использованного пищевого продукта (например, порошка кофе, и т.д.), может быть записано в модуле этикетки, который может иметь расходуемый участок, который уменьшается со временем. В одном варианте выполнения в этикетку первоначально записывают данные, содержащие, например, общее количество циклов, и в каждом цикле участок памяти изменяют (например, стирают) до тех пор, пока не получат нулевое значение.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет подробно описано ниже в качестве не ограничительного примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- на фиг.1 показана схема раздаточного устройства в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг.2 показана схема другого раздаточного устройства, в котором предусмотрено устройство в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг.3 показана схема еще одного раздаточного устройства в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг.4 показана схема дополнительного варианта раздаточного устройства;
- на фиг.5 показана схема модуля для устройства по фиг.4;
- на фиг.6 показана схема еще одного раздаточного устройства; и
- на фиг.7 показана схема функционирования устройства в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
На фиг.1 представлено раздаточное устройство, в котором содержится несколько модулей, подмодулей и компонентов. В частности, на фиг.1 представлена схема, которая изображает внутреннюю логическую схему раздаточного устройства, предназначенного для раздачи закусок, пищевых продуктов, холодных напитков, кофе эспрессо, и т.д., причем каждый продукт готовится и раздается соответствующим модулем. Подузлы обозначают одну из возможных конфигураций для некоторых модулей, без ограничения количества подмодулей или модулей, или их комбинаций, которые могут содержать одну конкретную раздаточную систему.
2
Модули могут содержать несколько подмодулей или компонентов. Например, модуль "ЭСПРЕССО" содержит блок питания, устройство дозирования, насос, бак для кипячения, кофемолку или аналогичные устройства. Аналогично, модуль "ХОЛОДНЫЕ НАПИТКИ" содержит подмодуль для обработки холодных напитков, включающий в себя фильтр, ультрафиолетовую лампу, подмодуль СO (модуль насыщения углекислым газом) и датчик проданного товара. На фиг.1 каждый модуль, или каждый подмодуль, или компонент содержит этикетку; этикетки подмодулей пронумерованы в соответствии с этикеткой модуля, то есть этикетки для компонента и подмодулей модуля эспрессо, имеющего этикетку 3, обозначены как этикетки 3/1, 3/2, 3/3 и 3/4.
Для взаимодействия с клиентом/оператором обычно предусмотрен модуль дисплея и панель управления для приема инструкций пользователя, даже если они не представлены на всех чертежах; также можно использовать другие способы ввода информации (например, карту с микросхемой).
Устройство, представленное на фиг.1, представляет собой торговый автомат и содержит модуль оплаты, содержащий систему оплаты вручную, то есть модуль для сбора монет, или систему безналичной оплаты, то есть считыватель магнитной карты (как описано ниже), или считыватель этикетки или ответчика; также предусмотрен подблок валидатора банкнот (считыватель банкнот).
Каждый модуль соединен с ЦПУ (центральное процессорное устройство), используя традиционное электрическое соединение. ЦПУ содержит считыватель этикетки, то есть средство считывания этикеток, и управляет работой модулей в зависимости от инструкций, принятых изготовителем или пользователем, или также действительным владельцем устройства. Считыватель этикеток может быть отдельным от ЦПУ и может быть расположен за его пределами, но, очевидно, он соединен с ним (с использованием кабеля или беспроводного средства).
Во время работы, когда клиент заказывает кофе эспрессо, ЦПУ активирует в соответствии с заданной процедурой модуль "ЭСПРЕССО", который во время работы готовит и разливает напиток в соответствии с предпочтениями, указанными клиентом. Клиенты обычно взаимодействуют с модулем управления через дисплей или панель управления. Обычно пользователи просят определенный товар или комбинацию товаров из заданного меню, представленного на самом устройстве, на панели управления или дисплее.
Продукты, предназначенные для раздачи, могут быть загружены в устройство в уже упакованном виде, например в виде напитков в банках или бутылках или закусок, или могут быть мгновенно приготовлены одним или больше модулями из ингредиентов, которые содержатся в соответствующих резервуарах того же устройства, например эспрессо или свежесваренный кофе, а также холодные напитки в чашках. Например, закуски обычно загружают в соответствующие лотки, предусмотренные в устройстве, в собственной упаковке, в то время как горячие напитки обычно готовят, используя один или больше модулей, из основных ингредиентов, таких как обезвоженное молоко, какао порошок, сахар и т.п., содержащихся в контейнерах, которые представляют собой часть модуля продуктов питания раздаточного устройства.
На фиг.2 показана схема еще одного раздаточного устройства, в котором предусмотрено устройство в соответствии с настоящим изобретением. Устройство содержит шесть модулей и несколько подмодулей, или компонентов таких, как двигатели, фильтры и т.д., которые снабжены соответствующими этикетками. Устройство содержит, по меньшей мере, одно считываемое запоминающее устройство, или этикетку, связанную с модулем, и устройство считывания памяти (считыватель этикетки), соединенное с ЦПУ или размещенное в устройстве, или расположенное на расстоянии, отдельно от устройства, но соединенное с ним. Все эти возможные места расположения контроллера этикетки относительно раздаточного устройства находятся в пределах объема определения, представленного в пункте 1 формулы изобретения, "указанное устройство содержит контроллер". Важно отметить, что считыватель этикетки физически может быть отделен от ЦПУ, что позволяет рассматривать само ЦПУ как модуль, снабженный этикеткой, в которой может быть сохранена информация, и которая может быть считана из нее. В этом варианте выполнения считыватель этикетки содержит память, включающую в себя средство, в котором содержится информация, требуемая для идентификации модуля (например, список конфигурации или алгоритм кодирования).
Кроме того, возможный вариант выполнения изобретения содержит два (или больше) раздаточных устройства, в которых в корпусе первого раздаточного устройства (главного устройства) содержится считыватель этикеток и ЦПУ, и в одном или больше других раздаточных устройствах (зависимых устройствах) предусмотрены модули с этикетками, которые соединены с первым устройством. Контроллер первого устройства управляет работой всей группой устройств.
Как указано выше, считываемое запоминающее устройство представляет собой электронную этикетку. Эта этикетка может представлять собой пассивную этикетку или активную этикетку. Например, этикетка может представлять собой устройство РЧИД. Предпочтительно, электронную этикетку прикрепляют к каждому модулю или подмодулю/компоненту раздаточного устройства. Более предпочтительно, подмодули (подузлы) и компоненты также снабжены электронными этикетками. Этикетки могут быть физически прикреплены к соответствующему модулю, например, внедрены в компонент в виде аппаратного средства, или они могут быть независимыми, и могут быть физически отсоединены от них. Как будет более подробно описано ниже, в случае, когда модули относятся к расходуемым элементам таким, как пищевые продукты, предназначенные для раздачи, в предпочтительном варианте выполнения, используется только одна этикетка, которая также учитывает общее количество пищевого продукта (например, 3 кг кофе или 300 порций кофе) и которая расположена не на одной упаковке с продуктом, а отдельно от него.
Пассивные этикетки не содержат собственного блока питания и передают данные или информацию, относящиеся к соответствующему модулю, в считыватель ЦПУ или в другое соответствующее устройство для обработки таких данных, когда генерируют сигнал опроса, например, с помощью считывателя ЦПУ или эквивалентного средства. Сигнал опроса в данном случае также представляет собой сигнал активации, который также обеспечивает питание для этикетки. Активные этикетки имеют свой собственный источник питания и, следовательно, могут передавать указанные данные или информацию в любое соответствующее приемное устройство независимо, то есть не зависимо от того, был ли передан внешний сигнал опроса.
Из-за относительно высокой стоимости активных электронных этикеток, устройство, в соответствии с изобретением, предпочтительно, работает с пассивными этикетками. Тем не менее некоторые варианты выполнения устройства могут содержать, по меньшей мере, одну активную этикетку, например, сопряженную с датчиком или нанесенную на наиболее важный модуль (модули), или подузел устройства, например на бак для кипячения, для отслеживания его состояния, например давления и температуры бака, и информирования контроллера в случае отклонения состояния элемента от стандартных условий. Такая этикетка-датчик описана, например, в US-A-6546795.
Подходящие пассивные этикетки представляют собой РЧИД производства компании Fujitsu или ST-Microelectronics такие, как ST SRIX512 или XRA00; подходящий считыватель этикеток представляет собой, например, ST CRX-14. Эти этикетки, предпочтительно, содержат запоминающее устройство, предназначенное для однократной записи или для многократной записи, и перезаписываемое запоминающее устройство.
В предпочтительном варианте выполнения устройства, этикетки представляют собой РЧИД, имеющий первое запоминающее устройство с возможностью записи и второе запоминающее устройство с возможностью перезаписи. Предпочтительно, этикетка имеет участок, предназначенный только для чтения, участок, предназначенный для однократной записи, и участок, предназначенный для перезаписи. Каждая этикетка связана с модулем или подузлом, или компонентом устройства, и связывается со считывателем этикетки, соединенным с ЦПУ. Считыватель этикетки может быть выполнен отдельно от ЦПУ и может быть расположен внутри устройства или за его пределами, на расстоянии от него. Важно, чтобы считыватель этикетки мог считывать электронные этикетки и обеспечивать доступ к информации или данным, сохраненным в этикетке. Это может быть выполнено известным способом: например, сканер генерирует РЧ-сигнал опроса, который активирует этикетку. Этикетки после активации передают информацию, сохраненную в запоминающих устройствах, в считыватель, используя РЧ-сигналы, которые обеспечивают возможность последующей обработки такой информации в ЦПУ. Информация или данные могут быть сохранены в этикетках в виде кодов.
Этикетка будет передавать информационные данные, относящиеся к состоянию компонента, если он содержит чувствительный элемент такой, как описан в указанном выше патенте США 6546795.
2
На фиг.3-6 раскрыты другие варианты выполнения изобретения, относящиеся к раздаточному устройству, снабженному датчиками. Следует понимать, что в этих вариантах выполнения модули и подмодули/компоненты также снабжены этикетками, некоторые из этикеток, соединены с датчиком. Например, в варианте выполнения, показанном на фиг.3, модули охлаждения и модуль раздачи содержат датчик для насоса и датчик температуры модуля охлаждения; также присутствует этикетка-датчик для модуля СO.
На фиг.5 показан альтернативный модуль для модуля приготовления напитков из растворимых ингредиентов в раздаточном устройстве по фиг.4, в котором содержится модуль эспрессо. В модуле приготовления напитков из растворимых ингредиентов, например гранулированного молока и чая, предусмотрены два вспомогательных подмодуля для взбивания молока, раздачи и подогрева с учетом разных требований обработки молока (температура воды, количество продуктов и т.д.), в зависимости от количества чая. Таким образом, два двигателя предусмотрены для модуля взбивания и раздачи, и два нагревательных элемента предусмотрены для подмодуля подогрева; каждый модуль, подмодуль и компонент снабжен этикеткой или этикеткой с датчиком. Раздаточное устройство по фиг.6 также представляет собой пример варианта выполнения изобретения, и здесь показаны детали модуля дисплея/интерфейса.
Как указано выше, этикетки модулей в узле раздаточного устройства, в соответствии с изобретением, имеют участок, предназначенный только для считывания, и участок, предназначенный для однократной записи, и содержат идентификационные данные, предназначенные для идентификации указанного модуля. Обычно также предусмотрен участок, предназначенный для повторной записи.
Идентификационные данные могут содержать данные инициирования, включающие в себя дату первого использования модуля, например, когда модуль был впервые установлен в устройстве, и/или дату производства модуля, или дату испытаний, или дату проверки качества произведенного модуля. При этом можно видеть, использовался ли этот модуль раньше с другим устройством.
В качестве альтернативы или в дополнение к указанным выше данным, идентификационные данные будут содержать кодированные данные. Более конкретно, этикетка содержит запоминающее устройство, предназначенное только для считывания, содержащее первые данные, которые могут быть считаны, обычно эти данные представляют собой серийный номер этикетки, и второй участок запоминающего устройства, содержащий вторые данные. Вторые данные содержат первые данные, записанные с использованием алгоритма кодирования, для обеспечения требуемых идентификационных данных. Контроллеру для этого требуется очень короткая внутренняя информация, используемая для проверки происхождения модуля и для принятия решения о возможности его использования: а именно, контроллер должен знать текущую дату (то есть, текущий календарный день, месяц и год), таблицу конфигурации и алгоритм (или алгоритмы), которые используются для преобразования первых данных в кодированные вторые данные.
Сравнение между считанными данными и внутренней информацией, или списком данных, таким образом, может быть выполнено быстро и эффективно; информация контроллера, фактически, содержит список всех кодов, используемых для идентификации каждого отдельного модуля, как в известных решениях, поскольку, достаточно будет идентифицировать модуль, используя, по меньшей мере, текущую календарную дату, класс или тип модуля, или алгоритм, с помощью которого были кодированы серийный номер этикетки или аналогичные данные, предназначенные только для считывания.
Дату получают известным способом, например, с использованием внутренних часов, пригодных для ввода этой информации в контроллер. Класс или тип модуля представляет собой информацию, записанную в этикетку, обычно на участке, предназначенном для однократной записи этикетки. Запоминающее устройство контроллера содержит информацию о таблице конфигурации, то есть список возможных комбинаций модулей.
Для идентификации каждого модуля (в частности, модулей пищевых продуктов или упаковок), в контроллере должен быть сохранен только алгоритм или список алгоритмов. В каждой этикетке сохранены разные данные на участке, предназначенном только для считывания, запоминающего устройства этикетки: эти данные представляют собой, например, серийный номер этикетки, записанный на указанном участке производителем этикетки. Производитель устройства кодирует каждый серийный номер, используя тот же алгоритм, или сохраняет полученные таким образом кодированные данные (то есть, результат применения алгоритма к данным, считываемым из участка, предназначенного только для считывания) на участке, предназначенном для однократной записи этикетки. Таким образом, становится возможным получать идентификационные данные, которые отличаются для каждой этикетки, но имеют общий алгоритм кодирования, с помощью которого они были получены. Все этикетки, имеющие одно и то же авторизованное происхождение, таким образом, будут снабжены ИД кодом, полученным с использованием одного и того же алгоритма; поэтому для контроллера требуется только иметь список авторизованных алгоритмов для проверки, является ли модуль авторизованным модулем. Контроллер применяет авторизованный алгоритм (алгоритмы) из своего запоминающего устройства к первым данным этикетки, то есть данным, сохраненным на участке, предназначенном только для считывания модуля. Если полученный результат, то есть вторые данные, будут такими же, что и на участке, предназначенном для однократной записи модуля, этикетка будет авторизована.
Приведенные выше свойства поясняются со ссылкой на таблицу 1 и таблицу 2, в которых представлен неограничивающий пример информации, которая может быть сохранена в этикетке. В частности, таблица 1 относится к раздаточному устройству с модулем кофе (узел 1) и модулем шоколада (узел 2). Узел 1 содержит три подмодуля 1-3, а именно, модуль эспрессо, бак для кипячения и двигатель кофемолки. Модуль эспрессо состоит из двух подмодулей: двигателя 5 и модуля 6 подачи горячей воды, каждый из которых снабжен этикеткой в соответствии с настоящим изобретением.
Этикетка подузла 2 бака для горячей воды имеет серийный номер (002), который сохранен в запоминающем устройстве, предназначенном только для чтения, производителям этикетки, например ST-Microelectronics. Этикетка также содержит идентификационный код (101) подузла 2, который записан производителем раздаточного устройства на участке запоминающего устройства на этикетке, предназначенном только для записи. Как указано выше, ИД код модуля или компонента получают из серийного номера 002, сохраненного производителем этикетки в запоминающем устройстве, предназначенном только для считывания, в результате модификации указанного кода с использованием алгоритма. Другими словами, когда этикетка закреплена на модуле (или, даже находится перед ним или после него), контроллер этикетки считывает указанные первые данные из запоминающего устройства, предназначенного только для чтения, обрабатывает указанные первые данные, используя алгоритм, и записывает указанные обработанные данные на участок, предназначенный для однократной записи, запоминающего устройства, предназначенного для записи этикетки, как ИД данные: только этикетки, которые имеют серийный номер, полученный в соответствии с правильным алгоритмом, приемлемы, как "аутентичные" модули.
В этом примере исходный код 002 был преобразован в 101, используя алгоритм [серийный номер + 200]/2, то есть [002+200]/2=101. Тот же алгоритм применяли к другим серийным номерам этикеток.
Таким образом, ЦПУ после получения такой информации из считывателя этикетки будет контролировать, что ИД этикетки был получен с использованием правильного алгоритма, и затем разрешает работу подузла 2, который был распознан как одобренная часть устройства, предоставленная тем же производителем, с заранее установленными стандартами качества.
Идентификационные данные этикетки, предпочтительно, также предоставляют информацию, относящуюся к рабочим параметрам модуля, на котором она закреплена. Как показано в таблице 1, в этикетке может быть сохранен код, указывающий, что модуль работает от напряжения 230 В переменного тока и потребляет 4 А. Участок запоминающего устройства, предназначенный для записи этикеток раздаточного устройства, в примере таблицы 1, также снабжен кодом гарантии качества, который записан в запоминающее устройство этикетки, указывающим, кто и как проверил качество этого модуля или компонента перед отправкой из предприятия производителя.
Кроме того, этикетки содержат свои данные инициирования, например дату первого использования подузла или вспомогательного подузла. Эта дата записана на участке запоминающего устройства этикетки, предназначенном для однократной записи, и была записана на заводе или ЦПУ после сборки раздаточного устройства. В примере таблицы 1 данные инициирования представлены как 01/01/2004 для компонентов кофе и 10/10/2003 для узла 2 раздаточного устройства шоколада. По этой информации ЦПУ может распознать, является ли модуль, вставленный или включенный в устройство, новым или восстановленным модулем. Для модулей, имеющих срок службы, также зависящий от даты производства, например, для модулей пищевых продуктов, некоторых модулей аппаратных средств, таких как насосы, дата инициирования, предпочтительно, также включает в себя дату их производства или дату проверки/контроля качества. Контроллер прекратит использование слишком старого мембранного насоса, поскольку мембрана, вероятно, станет слишком жесткой через заданный период времени.
В таблице 2 показаны информационные данные, содержащиеся в этикетках подмодулей и подузлов, представленные в первой колонке и приведенные в качестве дополнительного не ограничивающего примера.
В таблице 2 показана аналогичная компоновка; в данном варианте выполнения помимо серийного номера на участке этикетки, предназначенном для однократной записи, предусмотрен номер, предназначенный только для считывания, который используют для идентификации типа модуля и для преобразования серийного номера в код производителя. В этом случае алгоритм обеспечивает умножение числа, предназначенного только для считывания на 7, добавляет результат к серийному номеру и делит на три: то есть [(номер, предназначенный только для чтения × 7) + сер. номер]/3 = код производителя.
На практике используют более сложные алгоритмы кодирования для безопасного кодирования серийных номеров и другой информации, записываемой производителем на участке, предназначенном для однократной записи.
Электронная этикетка также может содержать информацию, относящуюся к ожидаемому сроку службы соответствующего модуля, указанному в часах работы (10000 часов) или в циклах (1000 розданных порций кофе), доступную в накапливаемой или не накапливаемой форме, то есть обозначающую общее количество выполненных циклов или остающихся циклов до завершения срока службы. Таким образом, ЦПУ может передавать сообщение предупреждения через дисплей устройства или другим соответствующим образом (см. например, выход на фиг.1), которое запрашивает техническое обслуживание, когда подузел приближается к окончанию ожидаемого срока службы, что позволяет обеспечить "своевременную" его замену.
Следует понимать, что устройство, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет расширить управление внутренними частями раздаточных устройств/торговых автоматов. Когда модуль с электронной этикеткой соединен с устройством, снабженном устройством в соответствии с изобретением, ЦПУ через считыватель этикетки может собирать всю информацию, относящуюся к указанному модулю. Прежде всего в ЦПУ проверяют совместимость нового модуля с устройством; после того как ЦПУ соберет "чувствительные данные" нового модуля, тот же ЦПУ может адаптироваться самостоятельно или может адаптировать работу устройства к новой конфигурации, обеспечивая, таким образом, возможность подключения "с автоматическим распознаванием и конфигурированием" нового модуля или узла, если последний модуль представляет собой версию, одобренную программным средством раздаточного устройства.
Благодаря наличию запоминающего устройства, предназначенного для перезаписи, в этикетке раздаточного устройства содержится внутренний счетчик, который можно использовать для отслеживания эффективного использования модуля. Например, каждый раз, когда происходит раздача порций напитка с помощью устройства, причем этот напиток приготовлен, например, с помощью модуля ЭСПРЕССО, считыватель этикетки записывает в этикетку 2, что был выполнен один цикл. Эту информацию, предпочтительно, запоминают путем стирания каждый раз, когда выполняется один цикл, части информации, относящейся к общему количеству циклов.
Как показано на таблице 1, КОД 1 и КОД 2 представляют собой счетчики этикеток подмодулей 5 и 6 модуля ЭСПРЕССО. Эти коды, в действительности, представляют информацию об использовании соответствующего подмодуля, то есть ЦПУ собирает эту информацию и сравнивает выполненное количество циклов подмодулями с общим количеством циклов, предусмотренным для срока их службы, получая, таким образом, показатель остаточного срока службы подмодулей.
Установка запоминающих устройств, предназначенных для записи и перезаписи, в тех узлах, в которых используют контейнер с пищевыми продуктами, например в раздаточном устройстве шоколада, представляет значительный интерес.
Как пояснялось выше, проблема, связанная с раздаточными устройствами предшествующего уровня техники, состоит в обеспечении управления продуктами, которые подают в раздаточное устройство. Найденное в настоящее время решение состоит в снабжении каждой отдельной порции (например, каждой порции закуски или каждой упаковки кофе, чая или шоколада) штрихкодом или этикеткой (с ИД кодом), разрешающей использование ее в устройстве.
Такое решение оказалось очень дорогостоящим и не практичным, поскольку требует использования большого банка данных с кодами упаковок продуктов. Этикетка на контейнере для насыпных товаров, например на контейнере с зернами кофе или с шоколадным порошком, обеспечивает более дешевое решение, но это решение можно обойти путем повторной загрузки этого контейнера (который имеет авторизованный ИД код) не авторизованными продуктами после того, как закончатся исходные продукты.
Используя этикетку с перезаписываемым запоминающим устройством, которое логически соединено с контроллером устройства, можно учитывать количество использованных продуктов для сравнения этого количества, например, в виде количества приготовленных порций кофе, с исходным количеством. Такие записи могут быть легко выполнены, например, путем записи в исходную память этикетки 100 порций кофе с последовательным уменьшением этой цифры, путем стирания соответствующего участка запоминающего устройства после приготовления устройством каждой порции кофе, до тех пор, пока не будет достигнуто нулевое значение. Таким образом, контейнер имеет следующие параметры: код этикетки в запоминающем устройстве, предназначенном только для считывания; код этикетки в запоминающем устройстве, предназначенном для однократной записи, который учитывается, когда этикетка первый раз подключается к считывателю этикетки (дата инициирования, возможно кодированная через алгоритм); и перезаписываемое запоминающее устройство, в котором в данный момент установлено ноль продуктов. Контейнер не может быть заполнен неавторизованными продуктами, поскольку в его запоминающем устройстве записано, что присутствует ноль продуктов, и если повторно заполненный, но не авторизованный контейнер будет вставлен в раздаточное устройство, и в запоминающем устройстве снова будет считан ноль, то будет блокирована раздача любых продуктов из этого контейнера. Если контейнер для продуктов является одноразовым, то в новом контейнере снова будет установлено исходное значение 100 порций кофе. Если контейнер для пищевых продуктов не должен выбрасываться, то при установке пустого контейнера после повторного заполнения контейнера должна быть снова установлена цифра 100.
Для установки запоминающего устройства контейнера для пищевых продуктов опять на 100 порций кофе, этикетку связывают со свежим количеством продукта даже без закрепления ее на упаковке. Этикетка имеет запоминающее устройство, которое передает считывателю этикетки инструкцию принять дополнительные 100 порций кофе или, соответственно, перезаписать этикетку контейнера, и она может быть закреплена, например, на листе бумаги таком, как счет-фактура за данное количество кофе, соответствующее 100 порциям кофе. Когда "этикетка - счет-фактура" "показывается" считывателю этикетки, то она будет считана и сканирована, в результате чего количество порций кофе будет снова установлено равным 100.
Как указано выше, в дополнительном варианте выполнения настоящего изобретения, по меньшей мере, одна этикетка представляет собой активную электронную этикетку, сопряженную с датчиком, имеющим функцию отслеживания рабочего параметра или состояния устройства. Например, датчик может представлять собой датчик давления или датчик температуры, предназначенный для измерения, соответственно, давления и температуры внутри бака для кипячения. Другой датчик может представлять собой измеритель потока или бесконтактный датчик, предназначенный для детектирования расстояния между двумя частями, функционально взаимодействующими при приготовлении и раздаче требуемого пищевого продукта. Эта конфигурация позволяет обеспечить управление внутренней работой модулей: когда этикетка определяет не приемлемое значение температуры внутри бака для кипячения, эта информация поступает в ЦПУ (через считыватель этикетки), ЦПУ, возможно, после сравнения этого значения с эталонным значением, активирует новую независимую процедуру в качестве обратной связи на эту информацию, например, может увеличить или уменьшить нагрев воды. Аналогично, когда бесконтактный датчик детектирует расстояние большее или меньшее, чем приемлемое, он активирует через считыватель этикетки и ЦПУ процедуру обратной связи, которая корректирует расстояние.
На фиг.7 показан не ограничительный пример работы раздаточного устройства. Пользователь делает выбор, используя клавишную панель, передавая команду через клавиши. Если такой вариант выбора является доступным, то есть если модуль, соответствующий выбранному варианту, например кофе с взбитыми сливками, присутствует и находится в пределах рабочих условий, ЦПУ проверяет, является ли пользователь авторизованным для выбора данного варианта. Если это так, ЦПУ активирует модуль (модули), предназначенный для выполнения выбранного варианта, и после его выполнения и выдачи порции кофе с взбитыми сливками, записывает в запоминающее устройство каждой соответствующей этикетки, что был выполнен один цикл. Такая запись может быть выражена другими способами в зависимости от модуля, такие способы могут представлять собой количество использованного продукта или объем использованной воды и т.д.
Описанное выше раздаточное устройство также можно применять, когда требуется обеспечить управление его работой в зависимости от пользователя. В этом случае пользователь является держателем ИД этикетки, содержащей определенное потребляемое количество "эксплуатационных возможностей", которая позволяет пользователю обеспечить доступ ко всем или только к некоторым раздаваемым продуктам, путем включения или отключения соответствующих модулей. Например, в торговых заведениях сотрудникам может быть разрешено ежедневно бесплатного получать фиксированное количество кофе, но кофе со взбитыми сливками или шоколадные продукты могут быть получены только после оплаты.
Таблица 1
НД=Не доступно
ДАННЫЕ ИЛИ ИНФОРМАЦИЯ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ СОХРАНЕНЫ И СЧИТАНЫ НА/ИЗ ЭЛЕКТРОННЫХ ЭТИКЕТОК (КОДИФИЦИРОВАНЫ)
УЗЕЛ 1
УЗЕЛ 2
Подузел 1 (модуль эспрессо)
Подузел 2 (бак для кипячения)
Подузел 3 (двигатель кофемолки)
Подузел 4 (раздаточное устройство шоколада)
Подузел 5 (двигатель)
Подузел 6 (модуль подачи горячей воды)
СЕРИЙНЫЙ НОМЕР ЭТИКЕТКИ
001
005
002
003
004
КОД ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
100,5
102,5
101
101,5
102
РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ (ВОЛЬТ)
230
НД
230
230
230
ПЕРЕМЕННЫЙ/ПОСТОЯННЫЙ ТОК
переменный
НД
переменный
переменный
переменный
МАКС.ПОТРЕБЛЕНИЕ (АМПЕР)
5(А)
НД
4(А)
2(А)
1(А)
ДАТА ИНИЦИИРОВАНИЯ
01/01/04
01/01/04
01/01/04
01/01/04
10/10/03
СРОК СЛУЖБЫ ИЛИ ПРОГРАММА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
10000
30000
10000
7500
30000
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
ЧАСЫ
ЦИКЛЫ
ЧАСЫ
ЦИКЛЫ
циклы
КОД ГАРАНТИИ КАЧЕСТВА
Q1
Q1
Q3
Q4
Q15
СБРОС ПЕРЕЗАПИСЫВАЕМОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА - СЧЕТЧИКА
КОД 1
КОД 2
КОД 3
КОД 1
КОД 4
СЧИТЫВАЕМЫЕ ПОКАЗАНИЯ ТОКА ДАТЧИКА
3,5
НД
103
2,4
НД
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
АМПЕРЫ
НД
С°
АМПЕРЫ
НД
ТАБЛИЦА 2
Номер, только для считывания
Серийный номер
Электрические параметры
Номинальное потребление тока
Номинальная скорость
№ обновления конструкции
код производителя
дата инициирования
№ контроля качества
Считываемые показания тока
Варочный модуль
1
11
Не используется
Не используется
Не используется
4
0006
010104
111
На месте
Нагревательный элемент для кофе еспрессо
2
12
230 В переменного напряжения
5А
Не используется
2
08.66
010104
111
4А
Датчик температуры
3
13
5 В постоянного напряжения
0,002 А
Не используется
1
11.33
010104
111
105°С
Двигатель кофемолки
4
14
230 В переменного напряжения
5А
50 оборотов в минуту
1
0014
010104
111
Не активирован
Лопатки кофемолки
5
15
Не используется
Не используется
Не используется
1
16.66
011203
100
На месте
Двигатель варочного модуля
6
16
24 В постоянного напряжения
2А
25 оборотов в минуту
1
19.33
010104
111
21 В постоянного напряжения
Контейнер для молока
7
17
Не используется
Не используется
Не используется
3
0022
010104
122
На месте
Двигатель для молока
8
18
24 В постоянного напряжения
0,5 А
80 оборотов в минуту
1
24.66
010104
111
21 В постоянного напряжения
Корпус узла взбивания молока
9
19
Не используется
Не используется
Не используется
3
27.33
010104
111
На месте
Датчик 1 узла взбивания
10
20
24 В постоянного
0,8 А
15000 оборотов в
1
0030
011203
101
3500 оборотов в
молока
напряжения
минуту
минуту
Нагревательный элемент для растворимых напитков
11
21
230 В переменного напряжения
6А
Не используется
2
32.66
010104
111
Активирован
Датчик температуры нагревателя растворимых напитков
12
22
5 В постоянного напряжения
0,002 А
Не используется
2
35.33
010104
111
87°С