ПОДЛОЖКА, КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕМ, СИСТЕМА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕМ Российский патент 2016 года по МПК B65D85/804 A47J31/22 

Область техники

Изобретение относится к устройствам для приготовления напитков, в частности, использующим капсулы с ингредиентом. Более конкретно, изобретение относится к подложкам с нанесенным на них кодом, предназначенным для хранения информации, относящейся к капсуле, к капсулам, объединенным или включающим в себя подложки с нанесенным на них кодом, а также к устройствам для считывания и обработки закодированной информации, а также для использования данной информации с целью приготовления напитка.

Под термином «напиток» понимается любой употребляемый людьми жидкий пищевой продукт, такой как кофе, чай, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание, и т.п. Термин «капсула» означает устройство, предназначенное для хранения любого предварительно дозированного ингредиента или комбинации ингредиентов (далее - «ингредиента») в оболочке из любого подходящего материала, такого как пластик, алюминий, перерабатываемый и/или биологически разлагающийся материал и их комбинаций, включающее в себя мягкую оболочку или твердый картридж, содержащий ингредиент.

Уровень техники

Известны устройства для приготовления напитков, в которых используются капсулы, содержащие экстрагируемый или растворимый ингредиент; ингредиент также может храниться в устройстве или в каком-либо другом месте, дозироваться автоматически и добавляться в процессе приготовления напитка. В некоторых устройствах для приготовления напитков имеются средства подачи жидкости, включающие в себя насос для жидкости (как правило, воды), подающий ее от источника. Вода может быть холодной или нагретой с помощью нагревательных устройств, например термоблока или аналогичного устройства. Известны устройства для приготовления напитков методом центробежной экстракции. Принцип, главным образом, состоит в том, что в капсулу, представляющую собой контейнер с компонентом напитка, подают жидкость, вращают этот контейнер с высокой частотой для обеспечения взаимодействия жидкости с порошком, создавая градиент давления жидкости в контейнере, причем давление жидкости постепенно возрастает от центра контейнера к его периферии. При прохождении жидкости через слой кофе происходит извлечение соединений кофе, и жидкий экстракт перемещается к периферии контейнера.

Может оказаться желательным идентификация капсулы, например для управления параметрами устройства для приготовления напитков, такими как расход жидкости или напитка, давление, частота вращения, температура, а также комбинации данных параметров.

В документе ЕР 0451980 описаны пакеты, содержащим пищевые продукты для приготовления напитков. На пакет нанесены средства идентификации, которые могут включать в себя одну или несколько полосок магнитного материала, распознаваемых соответствующим магнитным датчиком, одну или несколько прикрепленных к пакету кусков металлической фольги определенной формы или разделенных, распознаваемых в устройстве за счет индукционного эффекта при перемещении пакета, а также одну или несколько выполненных на пакете электропроводных областей, которые могут восприниматься электрически.

В документе WO 02/28241 описан кодированный пакет с кофе для приготовления горячих или холодных напитков, содержащий фильтр с полостью, в которой расположен завариваемый ингредиент. Кроме того, данный пакет включает в себя расположенный на фильтре распознаваемый машиной элемент, такой как цвет, форма, рельефное изображение, текстовый элемент, штрихкод или цифровой водяной знак.

В документе WO 02/078498 раскрыт машиночитаемый идентификатор, размещенный на части пакета, содержащего молотый кофе для кофемашины эспрессо. В качестве идентификатора может использоваться концентрический штрихкод, считываемый при повороте капсулы вокруг оси, находящейся за пределами периметра капсулы, как, например в случае хранения капсулы в поворотном магазине.

В документе WO 2005/044067 описана система идентификации капсулы с нанесенным на ней кодом, считываемым при УФ-облучении, или магнитным кодом типа ленты или ярлыка. Код может быть прочитан с помощью поворачивающейся магнитной считывающей головки. Однако такая система не в состоянии обнаружить капсулу в устройстве, использующем центробежную силу для приготовления напитка.

В документе WO 2009/007292 описан способ считывания штрихкодов в автомате по продаже напитков при переходе заварочной камеры из открытого положения в закрытое.

В документе WO 2010/026053 раскрыто регулируемое устройство для приготовления напитков с использованием центробежной силы. Капсула может содержать штрихкод, нанесенный на ее внешнюю поверхность и обеспечивающий распознавание типа капсулы и/или характера содержащихся в ней ингредиентов, для применения заранее заданного профиля экстракции с целью приготовления напитка.

Проблема идентификации капсулы в устройстве для приготовления напитков заключается в том, что извлечение или считывание информации с капсулы не всегда является надежным или удобным. Кроме того, в устройстве может иметься лишь ограниченное пространство для размещения детектора для считывания вышеупомянутой информации, что делает считывание относительно большого объема данных затруднительным.

Целью настоящего изобретения является решение указанных выше проблем.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание устройства для хранения, считывания и обработки информации, относящейся к капсуле, в частности, информации для идентификации данной капсулы в устройстве для приготовления напитков и для извлечения или считывания информации для настройки и/или регулирования рабочих параметров данного устройства для приготовления напитков с использованием вышеуказанной капсулы.

Еще одной задачей изобретения является управление оптимальными условиями для приготовления напитка.

Другой задачей изобретения является обеспечение надежного считывания информации, относящейся к капсуле, с помощью датчика, расположенного в устройстве, например в модуле обработки или заварочном блоке устройства, где имеется весьма ограниченное пространство для размещения детектора, а окружающая среда является агрессивной (остатки ингредиента, наличие паров и жидкости, и т.п.).

Одна или несколько из указанных задач решаются с помощью подложки, капсулы, системы или способа приготовления напитка в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Зависимые пункты формулы изобретения обеспечивают решение дополнительных вышеупомянутых задач и/или достижение дополнительных преимуществ.

В частности, первым объектом настоящего изобретения является подложка, приспособленная к присоединению к капсуле или являющаяся частью капсулы для приготовления напитка. Подложка содержит сегмент, на котором записана по меньшей мере одна последовательность символов, так что каждый символ может быть последовательно считан с помощью внешнего считывающего устройства при вращении капсулы вокруг ее оси. При этом каждая последовательность символов содержит в закодированном виде набор информации, относящейся к капсуле. Внешнее считывающее устройство может быть установлено в модуле обработки или в заварочном блоке устройства для приготовления напитка. Наличие последовательно считываемых символов во время вращения капсулы дает возможность увеличить объем закодированных данных и/или увеличить площадь, занимаемую каждым символом, что повышает надежность считывания информации. Термин «последовательно» означает, что в конкретный момент времени может быть считан один или ограниченное число символов (т.е. меньше, чем число символов в каждой последовательности). Например каждый символ может быть прочитан по отдельности, или, в зависимости от производительности считывающего устройства, за один раз может быть прочитано несколько символов, например 3 символа за раз для последовательности, состоящей из 36 символов. В результате, при повороте капсулы на 360° вокруг ее оси считывающее устройство может считать, как минимум, один раз все символы во всех последовательностях на подложке.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения подложка может представлять собой часть капсулы. В частности, подложка может быть расположена на окружности или на части окружности капсулы. Подложка также может быть расположена рядом с наружной кромкой капсулы (под наружной кромкой капсулы понимается наиболее удаленная внешняя кольцевая линия капсулы). Данные места расположения подложки особенно выгодны, поскольку они обеспечивают большую площадь для нанесения символов, а также менее подвержены повреждениям в результате воздействия модуля обработки, а также выступающих частиц ингредиента. В результате увеличивается объем закодированной информации и повышается надежность ее считывания.

Подложка может являться частью корпуса капсулы, а также может быть сформирована непосредственно на корпусе. Подложка также может располагаться на нижней стороне ободка капсулы. Как правило, расстояние от подложки до наружной кромки составляет не более 10 мм, более предпочтительно - не более 8 мм. В частности, подложка может быть выполнена из краски, и/или лака, и/или в виде выдавленного слоя материала самой капсулы.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения подложка может представлять собой отдельный элемент, соединяющийся с капсулой при ее вращении. Например подложка может быть выполнена в виде кольца, на периферийной части которого может быть нанесена по меньшей мере одна последовательность символов, так чтобы потребитель мог закрепить это кольцо на окружности капсулы, перед тем как вставить ее в заварочный блок устройства для приготовления напитков. Таким образом, капсула без каких-либо встроенных средств для хранения информации посредством установки описанной выше подложки может быть превращена в устройство, приспособленное для считывания информации. В зависимости от конфигурации считывающего устройства, подложка может устанавливаться таким образом, чтобы сегмент, содержащий последовательность символов, был распределен по окружности (или части окружности) корпуса капсулы или нижней поверхности ободка капсулы. Подложка может быть просто расположена рядом с капсулой без дополнительных фиксирующих средств; при этом пользователь обеспечивает правильное расположение подложки при установке в заварочный блок. Форма и размеры подложки могут исключить возможность ее смещения относительно капсулы после установки. Еще одним возможным вариантом является наличие на подложке фиксирующих средств типа клея или механических средств, предназначенных для фиксации подложке на капсуле после установки.

В частности, набор информации в по меньшей мере одной последовательности может содержать информацию для идентификации типа капсулы и/или комбинацию из следующей информации:

- информацию, относящуюся к параметрам приготовления напитка из капсулы, таким как оптимальные частоты ращения, температура поступающей в капсулу воды, температура коллектора напитка вне капсулы, расход поступающей в капсулу воды, последовательность операций в процессе приготовления, и т.п.;

- информацию для локального и/или дистанционного извлечения параметров по приготовлению напитка из капсулы, например идентификатора, позволяющего опознать тип капсулы;

- информацию, относящуюся к производству капсулы, такую как идентификатор производственной партии, дата выпуска, рекомендуемый срок годности, дата истечения срока годности, и т.п.;

- информацию по локальному и/или дистанционному извлечению данных, относящихся к изготовлению капсулы.

Каждый набор информации в по меньшей мере одной из последовательностей может включать в себя дублирующую информацию, следовательно, путем сравнения может осуществляться выявление ошибок. Это также повышает вероятность успешного считывания последовательности, если некоторые части последовательности окажутся нечитабельными. Набор информации по меньшей мере одной из последовательностей также может содержать информацию для обнаружения и/или исправления ошибок в указанном наборе информации. Информация по выявлению ошибок может включать в себя коды с повторениями, биты четности, контрольные суммы, циклический контроль избыточности, криптографические хеш-функции, и т.д. Информация по исправлению ошибок может включать в себя коды с исправлением ошибок, коды прямого исправления ошибок, и, в частности, сверточные коды или блоковые коды.

Расположенные в последовательностях символы используются для представления данных, передающих набор информации, касающийся капсулы. Например, каждая последовательность может представлять целое число битов. Каждый символ может кодировать один или несколько двоичных разрядов. Данные также могут быть представлены переходами между символами. Символы могут быть организованы в последовательность с помощью схемы модуляции, например линейного кодирования, такого как манчестерское кодирование.

Каждый символ может быть представлен в сегменте своей структурной единицей, имеющей измеримые характеристики, которые могут быть прочитаны считывающим устройством; данные измеримые характеристики изменяются в зависимости от значения, передаваемого данным символом. Каждый символ может быть отпечатан и/или выдавлен на поверхности. Форма символов может выбираться из следующего неисчерпывающего перечня: дугообразные сегменты, последовательно расположенные прямолинейные сегменты, размещенные на по меньшей мере части секции, точки, многоугольники, геометрические фигуры. Символы могут считываться фотодетектором, входящим в состав считывающего устройства; при этом цвет и/или форма каждого символа выбираются в соответствии с его значением. Символы могут печататься чернилами, невидимыми человеческим глазом при естественном освещении (например чернилами, видимыми при УФ-излучении). Символы могут быть напечатаны или выдавлены таким образом, чтобы сформировать структуру с поверхностями, имеющими различные светоотражающие и/или светопоглощающие характеристики. Вышеупомянутая структура может содержать первые поверхности, наклонно отражающие или поглощающие свет, и вторые поверхности, зеркально плоско отражающие свет. Могут также быть выбраны другие переменные физические характеристики для того, чтобы различать каждый символ, например отражающая способность, непрозрачность, уровень светопоглощения, магнитное поле, наведенное магнитное поле, удельное электрическое сопротивление, емкость, и т.д. Например последовательность может быть составлена из четырех различных символов, кодирующих, соответственно, один из четырех блоков данных, а именно, «00», «01», «10», и «11»; при этом, каждый символ имеет форму точки или квадрата и черный цвет или 25%-ный серый цвет. В данном примере черная точка может означать код «00», серая точка - код «01», черный квадрат - код «10», и серый квадрат - код «11».

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения каждая последовательность символов имеет одинаковую фиксированную длину и, в частности, фиксированное число символов. Знание структуры последовательности может упрощать распознавание каждой последовательности считывающим устройством.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения в сегменте имеется по меньшей мере один вводный символ, служащий для определения начальной и/или конечной точек в сегменте каждой последовательности. Вводный символ выбирается таким образом, чтобы его можно было идентифицировать отдельно от других символов. Он может иметь другую форму и/или физические характеристики, отличающиеся от характеристик других символов. Две смежные последовательности могут иметь общий вводный символ, представляющий собой конец одной последовательности и начало другой.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна из последовательностей содержит символы, определяющие вводную последовательность, чтобы можно было определить положение символов в указанной последовательности, содержащей в закодированном виде набор относящейся к капсуле информации. Символы, определяющие ввод, могут кодировать известную резервную последовательность битов, например «10101010».

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения вводные символы и/или вводные последовательности содержат информацию для опознания набора информации, например хеш-код или криптографическую подпись.

Считывающее устройство может быть выполнено таким образом, чтобы считывать символы последовательно, т.е. считывать ограниченную подгруппу символов, а полная последовательность символов в таком случае считывается считывающим устройством при полном обороте капсулы. Например считывающее устройство может считывать один символ в отдельно взятый момент времени, а символы распределены по минимум одной восьмой, предпочтительно по одной четвертой части (или даже более) окружности капсулы. Такая конфигурация позволяет повысить надежность считывания, так как считывание одного символа в один момент времени проще, надежнее и создает меньше ошибок считывания, чем считывание всей последовательности сразу. Кроме того, при нанесении символов на капсулу по дугообразной траектории считывание качающимся лучом может оказаться неприемлемым, принимая во внимание ограниченное пространство в экстракционной камере, большой объем считываемых элементов и требуемую надежность считывания. Вращение капсулы позволяет читать каждый символ последовательно, без необходимости перемещения детектора или его считывающего элемента.

Вторым объектом изобретения является капсула для приготовления напитков, включающая в себя контейнер с находящимся в нем ингредиентом напитка, при этом контейнер включает в себя по меньшей мере одну описанную выше подложку.

Капсула может иметь окружность, вдоль которой или вдоль дуги которой размещен сегмент. Каждая последовательность может быть размещена на по меньшей мере одной восьмой части длины окружности.

Контейнер включает в себя, например корпус и соединенную с ним крышку, на которой имеется указанный сегмент.

Сегмент подложки может быть размещен на ободке капсулы, в частности, на нижней его поверхности, противоположной стороне, на которой находится крышка или фольга, закрывающая капсулу.

Третьим объектом настоящего изобретения является система для приготовления напитков с помощью вышеупомянутой капсулы и описанной выше подложки, содержащая устройство для приготовления напитков. Это устройство включает в себя средство фиксации капсулы, привод вращения этого средства фиксации совместно с капсулой вокруг вышеупомянутой оси вращения, а также считывающее устройство для считывания последовательностей символов в сегменте при вращении капсулы вокруг указанной оси. Считывающее устройство может содержать излучатель света и фотодетектор. Возможно использование в считывающем устройстве индукционного датчика. Оптическое считывающее устройство или индукционный датчик расположены таким образом, чтобы они могли считывать последовательности на ободке капсулы.

Четвертым объектом изобретения является способ приготовления напитка с помощью описанной выше системы, согласно которому экстрагирование напитка из капсулы осуществляется путем вращения данной капсулы относительно указанной оси. Считывание последовательностей осуществляется на первой частоте вращения, а экстрагирование напитка из капсулы может производиться на второй частоте вращения.

Изобретение станет более понятным из дальнейшего подробного описания неограничивающих примеров его осуществления со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан основной принцип центробежной экстракции;

на фиг.2 - подложка в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.3 - способ считывания символа на поверхности крышки капсулы;

на фиг.4 - альтернативное положение последовательности символов на капсуле при размещении последовательности символов на нижней стороне ободка капсулы, вставленной в держатель устройства экстракции;

на фиг.5 и 6 - комбинация лазерного источника света и детектора при позитивном и негативном обнаружении для альтернативного расположения последовательности символов, показанной на фиг.4;

на фиг.7 - обнаружение цветного символа на капсуле для альтернативного расположения последовательности символов, показанной на фиг.5.

Осуществление изобретения

На фиг.1 представлена система 1 для приготовления напитков, описанная в документе WO 2010/026053, в которой может быть использована капсула согласно настоящему изобретению.

Центробежный блок 2 включает в себя центробежную камеру 3. Центробежная камера 3 может включать в себя держатель капсулы и вставленную в него капсулу. Центробежный блок соединен с приводом 5, например ротационным двигателем. Центробежный блок включает в себя накопительную часть и выпускную трубку 35. Под выпускной трубкой может устанавливаться сосуд 48 для приема экстрагированного напитка. Система содержит также средства подачи жидкости: резервуар 6 для воды и трубопровод 4. Кроме того, в резервуаре или вдоль трубопровода могут быть установлены нагревательные устройства 31. Средства подачи жидкости также могут включать в себя соединенный с резервуаром насос 7. Для ограничения расхода выходящей из капсулы центрифугированной жидкости имеется дроссельное устройство 19. Система дополнительно может включать в себя расходомер, например турбинный расходомер 8 для измерения расхода воды, поступающей в камеру 3. К турбинному расходомеру 8 может быть подсоединен счетчик 11 для анализа генерируемых импульсных данных 10. Проанализированные данные затем передаются в процессор 12, поэтому точный фактический расход жидкости в трубопроводе 4 может быть вычислен в реальном времени. Может быть предусмотрен пользовательский интерфейс 13, позволяющий потребителю вводить информацию, передаваемую на блок 9 управления. Дальнейшие характеристики системы могут быть найдены в документе WO 2010/026053.

В следующих примерах (фиг.4) капсула включает в себя чашевидный корпус 69 с выступающим ободком 73. К корпусу присоединена крышка 60 в виде фольги или мембраны (герметичная или проницаемая для жидкости), например герметично соединенная с ободком. Капсула заполнена ингредиентом напитка, например молотым кофе.

Капсула может вращаться вокруг оси А. Данная ось перпендикулярно пересекает центр мембраны, имеющей форму диска. Ось А проходит также через центр нижней части корпуса мембраны. Данная ось А позволяет определить понятие «окружность», которая представляет собой круглый контур капсулы, для которого ось А является осью симметрии. Вышеупомянутая окружность может находиться на крышке капсулы, например на мембране, или на элементе корпуса капсулы, например на ободке. Крышка капсулы может быть не проницаемой для жидкости перед установкой капсулы в устройство или проницаемой для жидкости за счет маленьких отверстий или пор, выполненных в центре и/или по периферии крышки.

На фиг.2 показана подложка 20, которая или связана с капсулой для приготовления напитка, или является ее частью. Подложка 20 содержит сегмент 22, на котором записана по меньшей мере одна последовательность S1, S2, S3, S4 символов 24, так что каждый символ можно прочитать последовательно по отдельности с помощью внешнего считывающего устройства при вращении капсулы вокруг оси вращения А. При этом каждая последовательность символов содержит в закодированном виде набор информации, относящейся к капсуле. В частности, набор информации по меньшей мере одной последовательности может содержать информацию для идентификации типа капсулы и/или комбинацию информации из следующего списка:

- информацию, относящуюся к параметрам приготовления напитка из капсулы, таким как оптимальные частоты вращения, температура поступающей в капсулу воды, температура коллектора напитка вне капсулы, расход поступающей в капсулу воды, последовательность операций в процессе приготовления, и т.п.;

- информацию для локального и/или дистанционного извлечения параметров по приготовлению напитка из капсулы, например идентификатора, позволяющего опознать тип капсулы;

- информацию, относящуюся к производству капсулы, такую как идентификатор производственной партии, дата выпуска, рекомендуемый срок годности, дата истечения срока годности, и т.п.;

- информацию по локальному и/или дистанционному извлечению данных, относящихся к изготовлению капсулы.

Каждый набор информации в по меньшей мере одной из последовательностей может включать в себя дублирующую информацию, следовательно, путем сравнения может осуществляться выявление ошибок. Это также повышает вероятность успешного считывания последовательности, если некоторые части последовательности окажутся нечитабельными. Набор информации по меньшей мере одной из последовательностей также может содержать информацию для обнаружения и/или исправления ошибок в указанном наборе информации. Информация по выявлению ошибок может включать в себя коды с повторениями, биты четности, контрольные суммы, циклический контроль избыточности, криптографические хеш-функции, и т.д. Информация по исправлению ошибок может включать в себя коды с исправлением ошибок, коды прямого исправления ошибок, и, в частности, сверточные коды или блоковые коды.

Расположенные в последовательностях символы используются для представления данных, передающих набор информации, касающийся капсулы. Например каждая последовательность может представлять целое число битов. Каждый символ может кодировать один или несколько двоичных разрядов. Данные также могут быть представлены переходами между символами. Символы могут быть организованы в последовательность с помощью схемы модуляции, например линейного кодирования, такого как манчестерское кодирование.

Каждый символ может быть представлен в сегменте своей структурной единицей, имеющей измеримые характеристики, которые могут быть прочитаны считывающим устройством; данные измеримые характеристики изменяются в зависимости от значения, передаваемого данным символом. Каждый символ может быть отпечатан и/или выдавлен на поверхности. Форма символов может выбираться из следующего неисчерпывающегося перечня: дугообразные сегменты, последовательно расположенные прямолинейные сегменты, размещенные на по меньшей мере части секции, точки, многоугольники, геометрические фигуры. Символы могут считываться фотодетектором, входящим в состав считывающего устройства; при этом цвет и/или форма каждого символа выбираются в соответствии с его значением. Символы могут печататься чернилами, невидимыми человеческим глазом при естественном освещении (например чернилами, видимыми при УФ-излучении). Символы могут быть напечатаны или выдавлены таким образом, чтобы сформировать структуру с поверхностями, имеющими различные светоотражающие и/или светопоглощающие характеристики. Вышеупомянутая структура может содержать первые поверхности, наклонно отражающие или поглощающие свет, и вторые поверхности, зеркально плоско отражающие свет. Могут также быть выбраны другие переменные физические характеристики для того, чтобы различать каждый символ, например отражающая способность, непрозрачность, уровень светопоглощения, магнитное поле, наведенное магнитное поле, удельное электрическое сопротивление, емкость, и т.д. Например последовательность может быть составлена из четырех различных символов, кодирующих, соответственно, один из четырех блоков данных, а именно «00», «01», «10», и «11»; при этом каждый символ имеет форму точки или квадрата и черный цвет или 25%-ный серый цвет. В данном примере черная точка может означать код «00», серая точка - код «01», черный квадрат - код «10» и серый квадрат - код «11».

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения каждая последовательность символов имеет одинаковую фиксированную длину и, в частности, фиксированное число символов. Знание структуры последовательности может упрощать распознавание каждой последовательности считывающим устройством.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения в сегменте имеется по меньшей мере один вводный символ, служащий для определения начальной и/или конечной точек в сегменте каждой последовательности. Вводный символ выбирается таким образом, чтобы его можно было идентифицировать отдельно от других символов. Он может иметь другую форму и/или физические характеристики, отличающиеся от характеристик других символов. Две смежные последовательности могут иметь общий вводный символ, представляющий собой конец одной последовательности и начало другой.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна из последовательностей содержит символы, определяющие вводную последовательность, чтобы можно было определить положение символов в указанной последовательности, содержащей в закодированном виде набор относящейся к капсуле информации. Символы, определяющие ввод, могут кодировать известную резервную последовательность битов, например «10101010».

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения вводные символы и/или вводные последовательности содержат информацию для опознания набора информации, например хеш-код или криптографическую подпись.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения подложка может представлять собой часть капсулы. В частности, подложка может быть расположена на окружности или на части окружности капсулы. Подложка также может быть расположена рядом с наружной кромкой капсулы (под наружной кромкой капсулы понимается наиболее удаленная внешняя кольцевая линия капсулы). Данные места расположения подложки особенно выгодны, поскольку они обеспечивают большую площадь для нанесения символов, а также менее подвержены повреждениям в результате воздействия модуля обработки, а также выступающих частиц ингредиента. В результате увеличивается объем закодированной информации и повышается надежность ее считывания.

Подложка может являться частью корпуса капсулы, а также может быть сформирована непосредственно на корпусе. Подложка также может располагаться на нижней стороне ободка капсулы. Как правило, расстояние от подложки до наружной кромки составляет не более 10 мм, более предпочтительно - не более 8 мм. В частности, подложка может быть выполнена из краски и/или лака и/или в виде выдавленного слоя материала самой капсулы.

В одном из возможных вариантов осуществления изобретения подложка может представлять собой отдельный элемент, соединяющийся с капсулой при ее вращении. Например подложка может быть выполнена в виде кольца, на периферийной части которого может быть нанесена по меньшей мере одна последовательность символов, так чтобы потребитель мог закрепить это кольцо на окружности капсулы, перед тем как вставить ее в заварочный блок устройства для приготовления напитков. Таким образом, капсула без каких-либо встроенных средств для хранения информации посредством установки описанной выше подложки может быть превращена в устройство, приспособленное для считывания информации. В зависимости от конфигурации считывающего устройства, подложка может устанавливаться таким образом, чтобы сегмент, содержащий последовательность символов, был распределен по окружности (или части окружности) корпуса капсулы или нижней поверхности ободка капсулы. Подложка может быть просто расположена рядом с капсулой без дополнительных фиксирующих средств; при этом пользователь обеспечивает правильное расположение подложки при установке в заварочный блок. Форма и размеры подложки могут исключить возможность ее смещения относительно капсулы после установки. Еще одним возможным вариантом является наличие на подложке фиксирующих средств типа клея или механических средств, предназначенных для фиксации подложке на капсуле после установки.

Символы размещены по окружности подложки или на части этой окружности. Код может включать в себя последовательные криволинейные сегменты. Символы также могут представлять собой последовательно расположенные прямолинейные сегменты, размещенные, по меньшей мере, на части окружности. Датчик не может производить считывание символов без вращения капсулы. В частности, без вращения капсулы фотодетектор не может считать все символы в каждой последовательности. Это тот случай, когда символы размещены, по меньшей мере, на одной восьмой, предпочтительно по меньшей мере, на одной четвертой (или даже более) части окружности. Размещение символов по кривой, имеющей форму дуги, делает задачу считывания качающимся лучом очень трудновыполнимой, поэтому вращение капсулы играет важную роль. При размещении кода на корпусе необходимо вращение капсулы, чтобы фотодетектор мог произвести считывание всего набора символов, составляющих последовательность. Кроме того, символы расположены вблизи наружной кромки капсулы. Наружная кромка определяется как самая дальняя кольцевая линия капсулы. Предпочтительно расстояние от кода до наружной кромки составляет не более 10 мм, более предпочтительно - не более 8 мм.

Согласно возможному варианту осуществления изобретения, код напечатан чернилами, невидимыми человеческим глазом при естественном освещении (например чернилами, видимыми при УФ-излучении). В этом случае датчик содержит источник УФ-излучения и УФ-детектор.

Для обеспечения надежного считывания предпочтительно код повторяется по длине окружности. Код повторяется по длине окружности, как минимум, дважды. Предпочтительно код повторяется от трех до шести раз по длине окружности. Повторение кода означает дублирование одного и того же кода и размещение отдельных кодов последовательно по длине окружности, чтобы при повороте капсулы на 360° один и тот же код мог быть считан более одного раза.

Примеры

1) Оптическое считывание с фольги, то есть с верхней поверхности ободка капсулы. при формировании подложки непосредственно на капсуле (фиг.3):

Луч света проецируется на крышку капсулы, например на мембрану или фольгу 60, как показано на фиг.3.

На фольге 60 капсулы по окружности или по ее дуге нанесено множество символов, образующих код 61.

Предпочтительно подложка размещена на плоской части крышки вблизи наружной кромки капсулы. Предпочтительно подложка расположена на крышке, которая поддерживается ободком капсулы или перекрывается ободком. Таким образом, подложка не искажается вследствие механических ограничений, и считывание последовательности символов является более надежным.

Символы могут представлять собой:

- отражающие или поглощающие поверхности для создания бита «0»,

- рассеивающие и отражающие поверхности для создания бита «1».

Двоичные значения «0» и «1» выбираются произвольно и могут меняться местами.

Чтение последовательности осуществляется посредством вращения капсулы вокруг ее центральной оси А (фиг.1).

Считывающее устройство или фотодетектор 62 является частью центробежного блока 2 и состоит из источника света с фокусирующей оптикой или без нее и фотодетектора с фокусирующей оптикой или без нее.

Свет может быть неполяризованным, или поляризованным (лазерным), или спектральным (любым, но предпочтительно инфракрасным).

Подложка может быть сформирована на капсуле посредством:

- печатания (поглощение/отражение + рассеивание), видимой или невидимой краской,

- выдавливания (отражение + грубое отражение + рассеивание),

- лазерного гравирования.

При необходимости, символы также могут представлять собой различные цветовые растры, воздействующие на цветораспознающее устройство. Сочетание различных цветов и считывания на заданной скорости вращения обеспечивает хорошо определяемый «смешанный цвет». Например капсула, одна половина окружности которой окрашена в, голубой цвет, а вторая половина - в желтый цвет, обеспечит при вращении считывание зеленого цвета. Аналогичным образом, при окраске одной трети окружности в голубой, а остальной части в желтый цвет в результате считывания при вращении получится другой цвет. В этом случае, свет может создаваться простым его источником без каких-либо специальных средств сведения.

Как показано на фиг.3, когда луч света 63, посылаемый источником света фотодетектора 62, касается одного из символов 65, он отражается в виде луча 64, который не попадает на фотодетектор.

При вращении капсулы луч света 63 касается другого символа, образованного рассеивающей отражательной поверхностью (поверхность между вышеупомянутыми маленькими прямоугольниками) и частично отражается обратно к фотодетектору. Отраженный луч воспринимается фотодетектором, в то время как другие лучи рассеиваются или отражаются, не попадая в фотодетектор.

2) Оптическое считывание с нижней стороны капсулы (фиг.4-7):

Капсула 7 может включать в себя подложку с по меньшей мере одной последовательностью, установленную на нижней поверхности 72 ободка 73 капсулы. Символы представлены небольшими прямоугольными поверхностями, обладающими светоотражающими свойствами, и расположенными между ними промежуточными поверхностями, обладающими плоско-зеркальными и/или рассеивающими свойствами. Вышеуказанные поверхности расположены по окружности на по меньшей мере части окружности капсулы.

Луч света 74 проецируется на ободок 73 капсулы.

Символы могут представлять собой:

- наклонно-отражающими или (плоскими) поглощающими поверхностями для создания бита «0»,

- плоско-зеркальными или плоско-отражательными (рассеивающими) поверхностями для создания бита «1».

Чтение последовательности осуществляется посредством вращения капсулы вокруг ее центральной оси А.

Считывающее устройство может содержать:

- источник света с фокусирующей оптикой или без нее,

- фотодетектор с фокусирующей оптикой или без нее. Свет может быть:

- неполяризованным,

- поляризованным (лазерным), или

- спектральным (любым, но предпочтительно инфракрасным).

Код может быть нанесен на капсулу посредством:

- печатания (поглощение/отражение + рассеивание), видимой или невидимой краской,

- лазерного гравирования (например для поглощающих/отражающих-рассеивающих поверхностей),

- выдавливания (плоских и наклонных отражающих поверхностей).

В варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.4, источник света помещен около дна центробежной камеры 3. Данная камера является светопроводной, что позволяет лучу достигнуть нижней поверхности 72 ободка 73. Отраженный свет проходит по прозрачной (светопроводной) центробежной камере 3 и попадает на фотодетектор 62. Если фотодетектор 62 невозможно отцентрировать относительно прозрачной части центробежной камеры 3, устанавливают зеркало, как показано на фиг.4, для отклонения световых лучей идущих к нижней стороне ободка и обратно от него.

Как показано на фиг.5, луч света 74 от его источника L касается зеркальной поверхности символа 81 и отражается от него в виде отраженного луча 76, который попадает на фотодетектор S с высокой интенсивностью. Таким образом, на управляющее устройство попадают биты «0» или «1».

Как показано на Фиг.6, луч света 74 от источника «L» касается рассеивающих или поглощающих поверхностей (символ 82). Возвращающийся луч света 77, поступающий на фотодетектор, обладает малой интенсивностью. Остальные лучи, такие как луч 78, рассеиваются и не попадают на фотодетектор S вследствие рассеивающих свойств вышеупомянутой поверхности.

Таким образом, на блок управления попадают биты «0» или «1». Число символов зависит от количества и конкретного расположения отражающих поверхностей (т.е. прямоугольников), а также рассеивающих и поглощающих поверхностей (т.е. зон между этими прямоугольниками). Одна и та же последовательность может повторяться несколько раз по окружности ободка капсулы.

Такое повторение обеспечивает дублирование и повышение надежности считывания кода.

При необходимости (фиг.7) символы также могут быть представлены различными цветовыми растрами, воспринимаемыми цветораспознающим устройством. Сочетание различных цветов и считывания на заданной скорости вращения обеспечивает хорошо определяемый «смешанный цвет». Например капсула, одна половина «точек» по окружности которой окрашена в голубой цвет, а вторая половина - в желтый цвет, обеспечит при вращении считывание зеленого цвета.

3) Установка подложки на капсулу

Подложка может быть сформирована непосредственно на капсуле различными способами, например:

- печатанием или механическим деформированием на сформованной капсуле,

- печатанием или механическим деформированием на исходном материале капсулы (фольге) до формирования контейнера,

- печатанием на внешней поверхности контейнера капсулы,

- печатанием на внутренней поверхности контейнера капсулы, используя волнистость в качестве информационного обеспечения (технология алюминиевых капсул).

Подложка также может представлять собой отдельный элемент, прикрепляемый к капсуле или соединяющийся с ней при ее вращении. Подложка может располагаться на указанном кольце по окружности капсулы перед установкой капсулы в заварочный блок устройства для приготовления напитков. Подложка может быть просто расположена рядом с капсулой без дополнительных средств фиксации; при этом пользователь обеспечивает правильное расположение подложки при установке в заварочный блок, при этом форма и размеры подложки могут сделать невозможным ее смещение относительно капсулы после установки. Подложка также может быть прикреплена с помощью средств фиксации типа клея или механических средств, предназначенных для фиксации подложки на капсуле после установки.

4) Индукционное считывание последовательности

Еще один вариант осуществления изобретения заключается в считывании символов, образованных на металлической поверхности капсулы, посредством индукционного датчика. Символы формируются с помощью выступов и впадин на металлической поверхности. Пусть, например подложка представляет собой металлический ободок по окружности капсулы, на который нанесена последовательность отдельных выступов и/или впадин. При вращении капсулы вокруг ее центральной оси ободок перемещается относительно фотодетектора, так что вышеупомянутые выступы и впадины могут быть обнаружены. Считывание кода производится по опорному генератору процессора устройства для приготовления напитков. Максимальная частота вращения, при которой возможно считывание кода, зависит от используемых детектора и процессора в данном устройстве.

5) Другие общие характеристики для всех вариантов осуществления изобретения.

Частота вращения для считывания может составлять, например от 0,1 до 1000 об/мин.

При считывании последовательности можно уже производить подачу жидкости в капсулу с целью предварительного смачивания ингредиента напитка.

Изобретение относится к устройствам для приготовления напитков, использующим капсулы с ингредиентом. Капсула для приготовления напитка включает в себя контейнер с находящимся в нем ингредиентом напитка, содержащий по меньшей мере одну подложку, приспособленную для присоединения к капсуле или являющуюся ее частью. Контейнер также включает чашевидный корпус с выступающим ободком и соединенную с ним крышку, при этом подложка размещена на нижней стороне ободка, противоположной крышке. Подложка содержит сегмент, на котором записано несколько последовательностей символов, так что каждый символ может быть последовательно считан с помощью внешнего считывающего устройства при вращении капсулы вокруг ее оси. При этом каждая последовательность символов содержит в закодированном виде набор информации, относящейся к капсуле. Капсула по изобретению обеспечивает надежное и удобное считывание информации за счет исключения засорения последовательностей символов остатками приготовляемого напитка, поскольку последовательности символов расположены удаленно от крышки, через которую осуществляется введение компонентов напитка и их извлечение. Последовательности символов не могут быть искажены при неточной центровке крышки или корпуса в процессе их сборки. Раскрыта также система приготовления напитка с такой капсулой и способ приготовления напитка.3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Капсула для приготовления напитка, включающая в себя контейнер с находящимся в нем ингредиентом напитка, причем контейнер содержит по меньшей мере одну подложку, приспособленную к присоединению к капсуле или являющуюся частью капсулы, отличающаяся тем, что подложка содержит сегмент, на котором записано несколько последовательностей символов, так что каждый символ может быть последовательно считан с помощью внешнего считывающего устройства при вращении капсулы вокруг ее оси, причем каждая последовательность символов содержит в закодированном виде набор информации, относящейся к капсуле, при этом контейнер также включает в себя чашевидный корпус с выступающим ободком и соединенную с ним крышку, а подложка размещена на нижней стороне ободка, противоположной крышке.

2. Капсула по п. 1, отличающаяся тем, что набор информации по меньшей мере одной из последовательностей символов содержит информацию для распознавания типа соответствующей ей капсулы.

3. Капсула по п. 1, отличающаяся тем, что набор информации по меньшей мере одной из последовательностей символов содержит информацию для обнаружения и/или исправления ошибок в указанном наборе информации.

4. Капсула по любому из п.п. 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из последовательностей содержит символы, определяющие вводную последовательность для определения положения символов в указанной последовательности, содержащей в закодированном виде набор информации, относящейся к капсуле.

5. Капсула по п. 4, отличающаяся тем, что вводные символы и/или вводные последовательности содержат информацию для идентификации набора информации.

6. Капсула по п. 1, отличающаяся тем, что каждый символ может быть представлен в сегменте своей структурной единицей, имеющей измеримые характеристики, которые могут быть прочитаны считывающим устройством, причем указанные измеримые характеристики изменяются в зависимости от значения, передаваемого данным символом.

7. Капсула по п.6, отличающаяся тем, что каждый символ отпечатан и/или выдавлен на сегменте подложки и/или образован одной или несколькими отдельными многоугольными или эллиптическими поверхностями.

8. Капсула по п. 7, отличающаяся тем, что сегмент подложки представляет собой окружность, а каждый символ представлен в сегменте участком, практически прямоугольным и занимающим, в основном, как минимум, часть окружности.

9. Капсула по любому из п.п. 6-8, отличающаяся тем, что символы выполнены с возможностью считывания их фотодетектором, входящим в состав считывающего устройства, при этом цвет и/или форма каждого символа выбраны в соответствии с его значением.

10. Капсула по п. 9, отличающаяся тем, что символы напечатаны чернилами, невидимыми человеческим глазом при естественном освещении.

11. Капсула по п. 10, отличающаяся тем, что символы напечатаны или выдавлены таким образом, чтобы сформировать структуру с поверхностями, имеющими различные светоотражающие и/или светопоглощающие свойства.

12. Капсула по п. 11, отличающаяся тем, что указанная структура включает в себя первые поверхности, обладающими наклонно-отражательными или светопоглощающими свойствами, и вторые поверхности, обладающие плоско-зеркальными или плоско-отражающими свойствами.

13. Капсула по п. 1, в которой подложка постоянно расположена или закреплена на капсуле или присоединена к ней с возможностью отсоединения.

14. Капсула по по п. 1 или 13, имеющая окружность, вдоль которой или вдоль дуги которой размещен сегмент.

15. Капсула по п. 14, в которой каждая последовательность нанесена на по меньшей мере одной восьмой части длины окружности.

16. Система приготовления напитка, содержащая устройство для приготовления напитков и капсулу по любому из п.п. 1-15, при этом устройство для приготовления напитков включает в себя средство фиксации капсулы, привод вращения этого средства фиксации совместно с капсулой вокруг вышеупомянутой оси вращения, а также считывающее устройство для считывания последовательностей символов в сегменте при вращении капсулы вокруг указанной оси.

17. Система по п. 16, в которой считывающее устройство включает в себя излучатель света и фотодетектор или индукционный датчик.

18. Система по п. 16 или 17, в которой оптическое считывающее устройство или индукционный датчик расположены так, чтобы они могли считывать последовательности на ободке капсулы.

19. Способ приготовления напитка с помощью системы по любому из п.п. 16-18, в котором экстрагирование напитка из капсулы осуществляют путем вращения данной капсулы вокруг указанной оси.

20. Способ по п. 19, в котором считывание символов осуществляют на первой скорости вращения, а экстрагирование напитка из капсулы - на второй скорости вращения.