Чайник с функцией удаленного управления Российский патент 2023 года по МПК A47J27/21 

Область техники

Изобретение относится к кухонной мелкой бытовой технике, в частности, к электрическим чайникам с функцией удаленного управления и может быть использовано в легкой промышленности при производстве электрических чайников.

Уровень техники

Из уровня техники известно большое количество электрических чайников с функцией удаленного управления из приложения, характеризующихся широким набором функций, таких как возможность удаленного мониторинга состояния чайника и предоставление информации о напитках, которые могут быть приготовлены с его помощью. Ряд моделей также предполагает отображение информации на дисплее, расположенном непосредственно на чайнике или его базе, и возможность управления с помощью одной или более кнопок, в том числе, программируемых.

Так, из патентного документа CN 105326388 А известен чайник с функцией удаленного управления из приложения, оборудованный датчиком объема воды, а также характеризующийся наличием дисплея и кнопок, расположенных на корпусе.

Из документа US 2015305551 А1 известен электрический чайник с функцией удаленного управления из приложения. В приложении отображается список напитков, которые могут быть приготовлены на данном устройстве или с его использованием, а также поэтапные инструкции приготовления. Чайник передает в приложение данные о весе воды и других ингредиентов. Резервуар для воды располагается на базе, внутри которой находится датчик веса. Требуемый вес напитка определяется на основании параметров напитка по умолчанию или задается пользователем. В приложение также может быть передана информация о положении и ориентации в пространстве, как всего устройства, так и отдельных частей, таких как носик.

Наиболее близкий аналог - чайник с функцией удаленного управления из приложения, известный из документа ЕР 3141162 А1, - состоит из корпуса и базы, на которой располагаются средства ввода и отображения информации. В частности, это могут быть одна или более программируемых кнопок и дисплей. Чайник оборудован средствами измерения объема воды - датчиком веса, расположенным внутри базы чайника. В качестве датчика веса может быть использован датчик веса, применяемый в кухонных весах, располагаемый в одной из четырех ножек базы. Данные об объеме воды в колбе чайника передаются на устройство удаленного управления или отображаются на дисплее на базе чайника. В том случае, если измеренный объем воды оказывается ниже минимально допустимого значения, питание нагревательного элемента чайника отключается. Для передачи данных на устройство удаленного управления может быть использован любой известный протокол передачи данных по беспроводной сети, такой как Wi-Fi, Bluetooth, LTE и подобные. В приложении доступна функция отложенного старта. Одной или более кнопкам на базе чайника могут быть присвоены функции, выбранные пользователем в приложении.

Предложенный чайник объединяет в себе описанные конструктивные особенности и функции перечисленных устройств, а именно: программируемые кнопки и дисплей на базе или корпусе, датчик объема воды, данные с которого отображаются на дисплее и по беспроводной сети передаются в приложение, установленное на портативное устройство; функцию электронной блокировки включения при недостаточном уровне воды; функцию отображения рецептов напитков, которые могут быть приготовлены в чайнике или с его помощью; функцию отложенного старта. В варианте выполнения с базой определение остаточного объема осуществляется путем измерения веса чайника. Вес ингредиентов напитков и положение носика также определяются с помощью базы, в конструкцию которой входят от одного до четырех тензодатчиков.

В то же время, предложенное техническое решение характеризуется рядом преимуществ по сравнению с известными устройствами. Так, предложенный чайник снабжен интеллектуальной системой калибровки средств измерения объема воды в колбе, что позволяет поддерживать высокую точность измерения остаточного объема. Интеллектуальная система калибровки информирует пользователя о необходимости откалибровать датчики объема и сигнализирует о возникающих в ходе ее проведения ошибках, тем самым упрощая процедуру и повышая эффективность ее проведения.

Минимально допустимое для включения чайника значение остаточного объема может быть изменено пользователем в приложении, позволяя, таким образом, запрограммировать чайник на блокировку включения, если объем воды недостаточен для выполнения целей пользователя (например, для приготовления чашки чая стандартного объема). В приложении также осуществляется автоматический пересчет количества ингредиентов, необходимого для приготовления выбранного пользователем напитка, в соответствии с остаточным количеством воды.

Конструкция предложенного чайника предполагает возможность интеграции с системой автоматического долива.

Предложенный чайник допускает выполнение без базы. В этом случае датчики измерения остаточного объема устанавливаются непосредственно на корпусе.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание электрического чайника с дисплеем для отображения информации, управление которым может осуществляться с помощью, по меньшей мере, одной программируемой кнопки на корпусе или удаленно из приложения; характеризующегося наличием средств измерения остаточного объема воды, снабженных интеллектуальной системой калибровки, системы электронной блокировки включения устройства при недостаточном объеме воды; конструкция которого допускает подключение к автоматической системе долива, а в приложении доступны функции изменения значения минимально допустимого объема, отложенного старта и отображения списка рецептов напитков, которые могут быть приготовлены с использованием чайника, а также осуществляется пересчет количества ингредиентов выбранного пользователем напитка в зависимости от остаточного объема воды в колбе.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности и долговечности системы блокировки включения «сухого» чайника.

Раскрытие изобретения

Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что чайник с функцией удаленного управления, на поверхности которого расположены средство отображения информации и, по меньшей мере, одна программируемая кнопка управления; характеризуется наличием средств измерения объема воды в колбе, снабженных интеллектуальной системой калибровки, системы блокировки включения чайника при недостаточном уровне воды и блока приема-передачи данных по беспроводной сети в приложение, установленное на портативное устройство.

В качестве программируемых кнопок управления могут быть использованы кнопки сенсорного, тактового или мембранного типа.

В качестве средства отображения информации на поверхности чайника может быть использован LCD или LED дисплей.

Схема измерения объема воды в колбе чайника может быть реализована на базе микрокомпьютера, принимающего и обрабатывающего данные, полученные средствами измерения объема воды, а измеренное значение отображается с помощью средства отображения информации на поверхности чайника, а также передается на портативное устройство и отображается в приложении.

В одном варианте осуществления колба чайника выполнена из стекла, в качестве средств измерения объема воды используется прикрепленная с внешней стороны колбы полоса датчиков, разбитая на секторы, а объем воды определяется микрокомпьютером путем обнаружения последнего сектора, с которого поступил сигнал о наличии воды.

В другом варианте осуществления в качестве средств измерения объема воды в колбе используется сообщающаяся с колбой чайника вертикальная трубка, на свободном краю которой расположен датчик давления, а микрокомпьютер вычисляет объем воды, соответствующий измеренному значению давления.

В третьем варианте осуществления в качестве средства измерения объема воды в колбе используется располагающаяся под чайником база, в ножках которой находится от одного до четырех тензодатчиков, а объем воды вычисляется микрокомпьютером на основании измеренного веса чайника.

В третьем варианте исполнения одна или более программируемых кнопок могут располагаться на базе чайника, а средства отображения информации могут находиться на базе чайника или на его ручке.

В третьем варианте исполнения измеренное с помощью тензодатчиков смещение центра тяжести чайника относительно центра базы используется для определения положения носика чайника, а полученная информация о положении носика передается на портативное устройство и отображается в приложении.

База также может быть использована для определения веса ингредиента напитка, устанавливая на ее поверхность лоток с ингредиентом, вместо чайника, а полученное значение веса ингредиента отображается на дисплее чайника и передается на портативное устройство, где отображается в приложении.

При измерении веса ингредиента при помощи базы портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает данные о весе ингредиента и использует их для вычисления требуемого веса других ингредиентов, входящих в состав выбранного напитка.

В варианте выполнения с измерительной базой калибровка тензодатчиков осуществляется путем установки на базу пустого чайника, поворота носика в требуемом для калибровки направлении и запуска калибровки путем нажатия соответствующей кнопки в приложении.

Система блокировки включения чайника может быть реализована на базе микрокомпьютера, принимающего измеренное значение объема воды в колбе и блокирующего электрические цепи чайника в том случае, если измеренное значение объема оказывается меньше заложенного в память микрокомпьютера минимального базового значения.

При этом минимальное базовое значение объема воды в колбе может быть изменено пользователем в приложении.

Интеллектуальная система калибровки может быть реализована на базе микрокомпьютера, который анализирует данные о частоте и продолжительности использования чайника, информирует пользователя о необходимости проведения очередной калибровки, а также о возникающих в ходе калибровки ошибках.

В приложении отображаются рецепты напитков, которые могут быть приготовлены в чайнике или с его использованием, причем каждый рецепт содержит информацию о количестве или весе ингредиентов.

Портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает данные об измеренном объеме воды в колбе и при запуске приготовления напитка из приложения вычисляет количество ингредиентов, требуемое для приготовления напитка при полученном значении объема воды.

Портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает вводимые пользователем данные о напитке и времени, к которому он должен быть приготовлен, определяет требуемое время включения чайника и запускает процесс приготовления напитка в этот момент времени.

Одной или более кнопок на поверхности чайника в приложении может быть присвоена функция запуска программы приготовления напитка, выбранной пользователем из списка по умолчанию или составленной пользователем самостоятельно.

При этом составление программы напитка подразумевает, по меньшей мере, задание температуры воды и продолжительности приготовления напитка.

А присвоенный кнопке функционал сохраняется до момента присвоения кнопке другой функции или сброса настроек чайника до заводских.

В том случае, если длительность хранения некипяченой воды в колбе превышает заданное количество часов, пользователю направляется уведомление о необходимости замены или повторного кипячения воды, а запуск всех режимов, кроме кипячения, блокируется.

Чайник может включать средства измерения температуры воды в колбе. В этом случае длительность хранения некипяченой воды может определяться в приложении на основании анализа данных об уровне и температуре воды в колбе, а также о запущенных режимах и событиях снятия чайника с базы.

Прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и чайником осуществляется с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.

Чайник может быть выполнен с возможностью подключения к системе автоматического долива воды.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Предложенный чайник 1 включает:

2 - корпус;

3 - крышку;

4 - базу;

5 - ручку;

6 - программируемые кнопки;

7 - средства отображения информации;

9 - микрокомпьютер;

10 - блок приема-передачи данных по беспроводному протоколу связи.

На приведенных чертежах представлены примеры выполнения чайника с тремя вариантами схем измерения остаточного объема воды в колбе чайника. Данные изображения приведены для пояснения сущности изобретения и не ограничивают иные возможные варианты выполнения схем измерения объема воды, расположения, вида и количества кнопок 6, расположения средств отображения информации 7, микрокомпьютера 9 и блока приема-передачи сигнала по беспроводному протоколу связи 10.

На фиг. 1 представлен вариант выполнения чайника с системой измерения уровня жидкости, закрепленной непосредственно на колбе чайника.

На фиг. 2 представлен вариант осуществления заявленного чайника 1 со стеклянной колбой и системой измерения остаточного объема воды, выполненной в виде полосы датчиков 8, разделенной на сегменты. В рассматриваемом варианте полоса датчиков закреплена на внешней стороне колбы под ручкой чайника. Сигнал с каждого из сегментов передается на микрокомпьютер 9, обрабатывающий полученную информацию и на основании проведенной обработки определяющий уровень воды в колбе. В данном варианте выполнения микрокомпьютер 9 и блок 10 расположены внутри ручки чайника (не показаны на рис. 1), а средства отображения информации 7 и кнопки управления 6 - на ее поверхности.

На фиг. 3 представлен вариант осуществления чайника 1 с системой измерения остаточного уровня воды с помощью вертикальной трубки 19, сообщающейся с колбой чайника. На свободном конце трубки 19 закреплен датчик давления 20. При изменении объема жидкости в колбе, уровень жидкости в трубке автоматически изменяется, по закону сообщающихся сосудов. Давление воздуха в трубке 19 определяется количеством жидкости в ней. Таким образом, регистрируя давление воздуха в трубке 19, можно определить объем воды в колбе чайника. Соответствующие вычисления выполняются микрокомпьютером 9. Серым цветом показан объем воды в колбе чайника и внутри измерительной трубки.

На фиг. 2 приведена схема передачи данных при работе заявленного устройства. Микрокомпьютер 9 принимает информацию с сегментов системы измерения 8 объема воды в колбе. Для упрощения восприятия рис. 2 стрелкой показана передача сигнала, зарегистрированного только одним датчиком полосы 8. Стрелкой, имеющей противоположное направление, показаны калибровочные импульсы, направляемые на датчики 8 при калибровке системы измерения объема воды. Стрелкой, соединяющей микрокомпьютер 9 и средства отображения информации 7 на ручке чайника, показана передача той или иной информации о состоянии чайника и/или его работы на средства отображения информации 7. Стрелка, направленная от кнопок 6 к микрокомпьютеру 9, отображает прием системой управления чайника команд, вводимых пользователем путем нажатия на кнопки 6. Обратная стрелка приведена для изображения сигнала блокировки кнопок 6, выдаваемого микрокомпьютером 9 в случае попытки включения «сухого» чайника. Передача данных в приложение, установленное на устройство 11, и прием команд и настроек, задаваемых пользователем в этом приложении, осуществляется с помощью блока 10. Взаимодействие системы управления чайника с приложением показано стрелками между блоками 9 и 10, а также между блоком 10 и устройством 11.

Схема передачи данных, показанная на рис. 3, аналогична схеме приведенной на рис. 2 с тем отличием, что на микрокомпьютер поступают сигналы с прессостата 20, а не сегментов полосы 8. Соответственно, калибровочные импульсы, посылаемые микрокомпьютером 9, также поступают на прессостат 20.

На фиг. 4-5 представлен вариант выполнения заявленного чайника 1, характеризующийся тем, что объем воды в нем регистрируется с помощью базы 4, в ножках 12 которой расположены тензодатчики 15. В изображенном на фиг. 3 варианте выполнения чайника средства отображения информации 7 и кнопки управления 6 расположены на поверхности базы 4, а микрокомпьютер 9 и блок 10 - внутри базы 4 (не показаны на рис. 3). На рис. 4 схематически изображен обмен данными между компонентами устройства 1. Все показанные на рис. 4 процессы передачи данных аналогичны процессам, представленным на рис. 2, с тем отличием, что данные об объеме воды поступают на микрокомпьютер 9 не сегментами полосы датчиков 8, а тензодатчиками 15 (на рис. 4 для упрощения восприятия информации показан только один), расположенными в ножках 12 базы. При таком выполнении база 4 также может быть использована для определения других величин, таких как вес ингредиентов напитков (фиг. 6) и положение носика чайника. Эти данные также передаются на микрокомпьютер 9 и в дальнейшем выводятся на средства отображения информации 7 и по беспроводной сети передаются в приложение, установленное на устройство 11.

На фиг. 6 показана схема измерения веса ингредиентов напитков с помощью базы 4 с тензодатчиками 15. Для измерении веса ингредиента вместо чайника 1 на базу 4 устанавливается лоток 13, в который помещается ингредиент (например, чай, сахар, молоко и т.д.) 14.

На фиг. 7 показан вариант подключения к чайнику автоматической системы долива воды. В данном варианте трубка подачи воды 16 сообщается с колбой через дно чайника, для чего в базе 4 выполнено отверстие 17, а в днище чайника - отверстие 18. Приведенный способ подключения системы долива рассмотрен в качестве примера и не ограничивает другие способы подведения воды к колбе.

Осуществление изобретения

На настоящий момент из уровня техники известно большое число электрических чайников с функцией удаленного мониторинга состояния и управления из приложения, установленного на портативное устройство. Без подключения к приложению чайники такого типа представляют собой обычные электрические чайники, управление которыми осуществляется стандартными методами, в частности, путем нажатия одной или более кнопок, расположенных на корпусе. Ряд моделей допускает создание и запуск пользовательских программ путем нажатия нескольких кнопок: например, нажатие кнопки выбора температуры позволяет задать желаемую температуру воды; нажатие кнопки включения автоподогрева - активировать режим, при котором чайник будет поддерживать требуемую температуру в течение заданного интервала времени; а нажатие кнопки «Пуск» - запустить созданную программу. Однако для повторного запуска аналогичной программы пользователю потребуется заново задать все параметры напитка, что требует времени, особенно если рецепт предполагает задание большого количества настроек, и тем самым создает значительные неудобства. Существуют чайники с функцией удаленного управления, допускающие возможность сохранения пользовательского рецепта в приложении. Однако в этом случае для запуска приготовления напитка по сохраненному рецепту пользователю необходимо каждый раз обращаться к приложению, что также не всегда удобно, особенное, если устройство, на которое установлено приложение, находится в другом помещении или глубоко в сумке/рюкзаке.

Возможность программирования кнопок предложенного чайника позволяет минимизировать количество действий, требуемых для запуска приготовления напитка по индивидуальному рецепту. Пользователю достаточно однократно задать в приложении значения всех требуемых для приготовления напитка параметров, сохранить созданный рецепт и присвоить физической кнопке на поверхности чайника функцию запуска его выполнения, после чего функционал кнопки будет изменен на новый. Новый функционал сохраняется до момента сброса настроек чайника до заводских или присвоения этой кнопке функции запуска другого режима. Следует отметить, что пользователь также может присвоить кнопке функцию активации режима из списка по умолчанию, отличную от первоначальной. Например, заменить функцию автоподогрева на функцию запуска приготовления нагрева воды до определенной температуры. В этом случае процедура программирования кнопки аналогична описанной выше с тем отличием, что пользователь не создает рецепт, а выбирает его или интересующую функцию из соответствующих списков в приложении. Если чайник оснащен одной кнопкой, в приложении может быть указано число и длительность нажатий, запускающее выполнение той или иной программы. Например, одно короткое нажатие запускает стандартную процедуру кипячения воды, одно длинное - нагревает воду до 60 градусов и включает автоподогрев и т.д.

Таким образом, возможность программирования кнопок заявленного чайника позволяет настроить прибор в соответствии с индивидуальными запросами конкретного пользователя и максимально упростить процедуру запуска выполнения пользовательских программ - после присвоения кнопке требуемого функционала, пользователю достаточно нажать на нее для запуска процесса приготовления напитка по индивидуальному рецепту, без необходимости совершения дополнительных действий, таких как, запуск приложения, что позволяет сэкономить время и повышает удобство пользования чайником.

Кнопки на поверхности чайника могут иметь любой тип, применяемый при производстве кухонной бытовой техники. В частности, это могут быть кнопки сенсорного, тактового или мембранного типа.

Как известно, включение «сухого» чайника может привести к выходу устройства из строя, и даже к возгоранию.

Предложенный чайник снабжен системой блокировки включения при недостаточном уровне воды. Из уровня техники известны чайники с функцией блокировки включения «сухого» чайника, реализованные на базе термопредохранителя, размыкающего электрическую цепь при перегреве, возникающем при слишком быстром нагревании поверхности нагревательного элемента в отсутствие воды. Такая блокировка рассчитана на ограниченное количество срабатываний, по этой причине выйти со временем из строя и привести к короткому замыканию в электрической схеме чайника, что опасно возгоранием электропроводки в помещении.

Система блокировки «сухого» включения предложенного чайника основана на определении остаточного объема воды в чайнике. Измеренное значение обрабатывается расположенным в корпусе чайника микрокомпьютером, в память которого заложено базовое минимальное значение объема воды. В том случае, если измеренное значение оказывается меньше базового минимального значения, микрокомпьютер заблокирует электрические цепи чайника, сделав включение чайника, даже при нажатии соответствующей кнопки на поверхности устройства, невозможным. Электронная система блокировки включения чайника в отличие от системы блокировки на термопредохранителе не имеет ограничений по числу срабатываний, и потому является более надежной и безопасной.

Таким образом, предложенный чайник характеризуется более надежной и долговечной системой блокировки включения без воды.

Для определения остаточного объема воды в колбе чайник снабжен соответствующими измерительными средствами. Измеренное значение отображается с помощью средств отображения информации на поверхности чайника, а также по беспроводной сети передается в приложение, что позволяет контролировать количество воды в чайнике удаленно. Отображаемый в приложении уровень воды позволит избежать запуска включения чайника без воды и оценить достаточно ли наполнен чайник для выполнения целей пользователя. Зная остаточный уровень воды, пользователь может оценить, достаточно ли наполнен чайник для приготовления определенного напитка, сколько чашек напитка может быть приготовлено при текущем количестве воды и т.д., что может быть удобно, если пользователь находится в другом помещении или на улице и собирается запустить чайник, например, для приготовления стандартной чашки эспрессо или нескольких чашек чая.

В качестве средств отображения информации на поверхности чайника может быть использован LCD или LED дисплей, размещенный, например, на ручке устройства. Отображение информации об объеме на самом чайнике может быть удобно в том случае, если корпус выполнен непрозрачным. Также значение объема, выраженное численно, может быть проще использовать для пересчета на требуемое количество чашек.

Для измерения объема воды в колбе чайника может быть использована любая известная схема, применяемая для измерения объема жидкости в устройствах для приготовления напитков и пищи. В частности, схема измерения остаточного объема может быть реализована на базе какого-либо датчика уровня жидкости и микрокомпьютера, размещаемого внутри корпуса чайника. Далее рассмотрено несколько примеров реализации такой схемы. Данные примеры не ограничивают другие возможные схемы измерения уровня воды в чайнике, а также спектр датчиков жидкости, которые могут быть применены для этой цели.

В том случае, если колба чайника выполнена из стекла, для измерения уровня воды может быть использована приклеенная к внешней стороне колбы полоса датчиков, разбитая на секторы. Сигнал, регистрируемый каждым сектором, поступает на микрокомпьютер, который на основании полученной информации определяет наиболее удаленный от дна чайника сектор, зарегистрировавший наличие воды, и вычисляет соответствующий расположению этого сектора объем воды. Вариант выполнения чайника с системой измерения объема воды, реализованной на базе полосы датчиков, представлен на фиг. 2.

Уровень воды в непрозрачной колбе может быть измерен с помощью сообщающейся с колбой чайника вертикальной трубки, на одном из концов которой закреплен датчик давления. При изменении объема жидкости в колбе, уровень жидкости в трубке автоматически изменяется, по закону сообщающихся сосудов. Давление воздуха в трубке определяется количеством жидкости в ней. Таким образом, регистрируя давление воздуха в трубке, можно определить объем воды в колбе чайника. Соответствующие вычисления выполняются микрокомпьютером. Вариант выполнения чайника с системой измерения объема воды, реализованной на базе вертикальной трубки и прессостата, представлен на фиг. 3.

Остаточный объем воды в чайнике также может быть измерен с помощью размещаемой под чайником базы, в ножках которой находится от одного до четырех тензодатчиков. Находящийся в чайнике объем воды вычисляется микрокомпьютером на основании измеренного с помощью тензодатчиков полного веса чайника.

База с тензодатчиками также может быть использована для определения положения носика чайника, что позволяет предотвратить попадание горячего пара при закипании на чувствительные к высокой температуре поверхности, такие как элементы кухни, выполненные из MDF (Medium Density Fibreboard - древесноволокнистые плиты средней плотности), и тем самым дополнительно увеличивает безопасность пользования устройством. Положение носика чайника определяется за счет того, что носик имеет дополнительный вес, смещенный относительно центра чайника. Откалиброванные тензодатчики позволяют определить это смещение. Информация о положении носика по беспроводной сети передается в приложение.

Дополнительным преимуществом варианта выполнения чайника с базой, является возможность определения веса ингредиентов напитков (см. фиг. 6). Для этого вместо чайника на базу устанавливается лоток, куда поочередно или последовательно засыпаются ингредиенты. Полученный вес передается в приложение и/или отображается с помощью средств отображения информации на поверхности чайника. При определении веса одного ингредиента вес остальных ингредиентов, требующихся для приготовления выбранного напитка, автоматически пересчитывается в приложении.

В варианте выполнения с базой, кнопки управления и средства отображения информации могут располагаться на базе чайника.

Вариант выполнения чайника с базой, используемой для измерения объема воды в колбе, представлен на фиг. 4-5.

С целью обеспечения корректного измерения объема воды в колбе на протяжении длительного времени чайник снабжен интеллектуальной системой калибровки. Как известно, в результате многократных включений чайника на стенках колбы неизбежно возникает накипь, приводящая к снижению чувствительности датчиков измерения объема. В частности этому подвержены датчики, выполненные в виде полосы, разбитой на сегменты. При измерении уровня воды по принципу сообщающихся сосудов существует также риск попадания накипи в трубку датчика. Тензодатчики базы набирают ошибку вследствие продолжительного нахождения под давлением.

Высокая точность передаваемых данных об объеме воды в колбе и, соответственно, корректность работы системы электронной блокировки обеспечивается интеллектуальной системой калибровки, анализирующей частоту и продолжительность работы чайника и информирующей пользователя о необходимости проведения очередной калибровки, например, направляя сообщение соответствующего содержания в приложение. Анализ может осуществляться микрокомпьютером, расположенным в корпусе чайника, и содержащим информацию о количестве часов работы, по достижении которого датчик уровня воды должен быть откалиброван.

Действия, которые пользователю необходимо выполнить для того, чтобы откалибровать чайник, отображаются в приложении. К ним, в частности, относятся: установка пустого чайника на базу, поворот носика чайника в определенное положение (для вариантов выполнения с тензодатчиками в ножках базы), запуск процесса калибровки нажатием кнопки в приложении. В саму процедуру заложен алгоритм, оценивающий качество проведенной пользователем калибровки и уведомляющий пользователя о допущенных в ходе калибровки ошибках и/или необходимости проведения повторной калибровки.

Так, например, в вариантах выполнения с измерительной базой устройство с установленным приложением сравнивает измеренный после проведения калибровки вес чайника с эталонным значением, измеренным на заводе при производстве. И в том случае, если измеренный вес значительно отличается от эталонного значения, например, на 20% из-за того, что пользователь не вылил воду перед калибровкой, устройство уведомляет пользователя о том, что калибровка была проведена с ошибкой, а также о необходимости повторного проведения процедуры.

Базовое минимальное значение воды может быть увеличено пользователем в приложении, что позволяет не только дополнительно повысить безопасность пользования устройством, задав базовое значение, заведомо превышающее минимально допустимое, но и запрограммировать чайник на блокировку включения, если объем воды недостаточен для выполнения целей пользователя - например, для приготовления чашки чая стандартного объема. Что, в свою очередь, позволяет уменьшить расход электроэнергии за счет уменьшения числа включений чайника с недостаточным количеством воды, после которых требуется наполнять и включать чайник повторно.

Чайник выполнен с возможностью подключения к системе автоматического долива воды. Автоматический долив осуществляется на основании измеренного значения остаточного объема воды в колбе: включение подачи воды происходит в том случае, если измеренное значение объема оказывается меньше заданного минимального значения. В качестве минимального значения может быть использовано базовое минимальное значение, заданное по умолчанию или выбранное пользователем. Уровень, до которого колба чайника должна наполняться автоматически также может быть задан пользователем в приложении. По умолчанию объем воды в чайнике поддерживается на максимальном уровне.

Автоматическая система долива может быть подключена к чайнику с помощью трубки так, как это показано на рис. 7.

Подключение чайника к системе автоматического долива упрощает процесс эксплуатации устройства: пользователь может в любой момент времени запустить приготовление напитка, не задумываясь о том, достаточно ли воды в колбе, т.к. чайник всегда наполнен. При подключении к системе автоматического долива вероятность включения «сухого» чайника минимизируется.

Чайник снабжен функцией «Мертвая вода», уведомляющей пользователя о необходимости замены или повторного кипячения воды в том случае, если время хранения воды в колбе после кипячения превышает заданное количество часов. Функция реализуется следующим образом. Устройство с установленным приложением принимает и анализирует данные об уровне и температуре воды в колбе, а также о запущенных режимах и событиях снятия чайника с базы, и на основании результатов проведенного анализа делает вывод о свежести/ несвежести воды. В том случае, если замена воды не была произведена после направления уведомления о несвежести воды, запуск других режимов, кроме кипячения, блокируется. Факт замены воды определяется, например, путем измерения температуры воды в чайнике после факта установки на базу, так как температура водопроводной воды всегда ниже комнатной.

Функция «Мертвая вода» не допускает использования для питья и приготовления напитков воды, которая долго не подвергалась термической обработке, и, следовательно, может представлять опасность для здоровья пользователя.

Еще одной функцией, доступной в приложении, является функция отложенного запуска приготовления выбранного напитка: пользователь может задать время, к которому напиток должен быть приготовлен, после чего в приложении на основании данных о продолжительности выбранной программы будет определено время, в которое чайник должен включиться и начать приготовление напитка. Выполнение программы будет запущено в этот момент времени. В том случае, если в чайнике недостаточно воды, в приложении будет отображено соответствующее уведомление. Если чайник подключен к автоматической системе долива, он будет автоматически наполнен до уровня, требуемого для приготовления выбранного напитка.

Данная функция позволяет сэкономить время, затрачиваемое на ожидание приготовления напитка. Пользователь может запрограммировать чайник нагревать воду к завтраку, к моменту возвращения с работы и т.д.

Прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и чайником осуществляется с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.

Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный чайник с функцией удаленного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно повышение надежности работы чайника

и долговечности системы блокировки включения «сухого» чайника. Что достигается за счет включения в конструкцию устройства системы электронной блокировки включения «сухого» чайника, принцип действия которой основан на измерении остаточного уровня воды в колбе, а также системы калибровки средств измерения остаточного объема воды. Уменьшение вероятности включения «сухого» чайника также дополнительно достигается за счет возможности подключения системы автоматического долива воды и передачи данных об остаточном уровне воды в приложение.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное изобретение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Изобретение относится к мелкой бытовой технике для кухни, в частности к электрическим чайникам с функцией удаленного управления, и может быть использовано в легкой промышленности при производстве чайников. Чайник с функцией удаленного управления и возможностью подключения к системе автоматического долива воды, на поверхности которого расположены средство отображения информации и, по меньшей мере, одна программируемая кнопка управления; характеризуется наличием средств измерения объема воды в колбе, снабженных интеллектуальной системой калибровки, системы блокировки включения чайника при недостаточном уровне воды и блока приема-передачи данных по беспроводной сети в приложение, установленное на портативное устройство. Технический результат изобретения заключается в повышения удобства и безопасности пользования чайником. 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Чайник с функцией удаленного управления, на поверхности корпуса которого расположены:

- средства отображения информации,

- по меньшей мере, одна программируемая кнопка управления;

характеризующийся наличием:

- средств измерения объема воды в колбе чайника, снабженных интеллектуальной системой калибровки, реализованной на базе микрокомпьютера,

- системы блокировки включения чайника при недостаточном уровне воды, и

- блока приема-передачи данных по беспроводной сети в приложение, установленное на портативное устройство.

2. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что в качестве программируемых кнопок управления используются кнопки сенсорного, тактового или мембранного типа.

3. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что в качестве средства отображения информации на поверхности чайника используют LCD или LED дисплей.

4. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что средства измерения объема воды реализованы в виде схемы измерения объема воды в колбе чайника на базе микрокомпьютера, принимающего и обрабатывающего данные, полученные средствами измерения объема воды, а измеренное значение отображается с помощью средства отображения информации на поверхности чайника, а также передается на портативное устройство и отображается в приложении.

5. Чайник по п. 4, отличающийся тем, что колба чайника выполнена из стекла, в качестве средств измерения объема воды используется прикрепленная с внешней стороны колбы полоса датчиков, разбитая на секторы, а объем воды определяется микрокомпьютером путем обнаружения последнего сектора, с которого поступил сигнал о наличии воды.

6. Чайник по п. 4, отличающийся тем, что в качестве средств измерения объема воды в колбе чайника используется сообщающаяся с колбой чайника вертикальная трубка, на свободном краю которой расположен датчик давления, а микрокомпьютер вычисляет объем воды, соответствующий измеренному значению давления.

7. Чайник по п. 4, отличающийся тем, что в качестве средства измерения объема воды в колбе чайника используется располагающаяся под чайником база, в ножках которой находится от одного до четырех тензодатчиков, а объем воды вычисляется микрокомпьютером на основании измеренного веса чайника.

8. Чайник по п. 7, отличающийся тем, что на базе чайника расположены одна или более программируемых кнопок, а средства отображения информации находятся на ручке или базе чайника.

9. Чайник по п. 7, отличающийся тем, что измеренное с помощью тензодатчиков смещение центра тяжести чайника относительно центра базы используется для определения положения носика чайника, а полученная информация о положении носика передается на портативное устройство и отображается в приложении.

10. Чайник по п. 7, отличающийся тем, что базу используют для определения веса ингредиента напитка, устанавливая на ее поверхность лоток с ингредиентом, вместо чайника, а полученное значение веса ингредиента отображается на дисплее чайника и передается на портативное устройство, где отображается в приложении.

11. Чайник по п. 10, отличающийся тем, что портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает данные о весе ингредиента и использует их для вычисления требуемого веса других ингредиентов, входящих в состав выбранного напитка.

12. Чайник по п. 7, отличающийся тем, что калибровка тензодатчиков осуществляется путем установки на базу пустого чайника, поворота носика в требуемом для калибровки направлении и запуска калибровки путем нажатия соответствующей кнопки в приложении.

13. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что система блокировки включения чайника реализована на базе микрокомпьютера, принимающего измеренное значение объема воды в колбе и блокирующего электрические цепи чайника в том случае, если измеренное значение объема оказывается меньше заложенного в память микрокомпьютера минимального базового значения.

14. Чайник по п. 13, отличающийся тем, что минимальное базовое значение объема воды в колбе может быть изменено пользователем в приложении.

15. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что интеллектуальная система калибровки реализована на базе микрокомпьютера, который анализирует данные о частоте и продолжительности использования чайника, информирует пользователя о необходимости проведения очередной калибровки, а также о возникающих в ходе калибровки ошибках, а инструкция по проведению калибровки отображается в приложении.

16. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что в приложении отображаются рецепты напитков, которые могут быть приготовлены в чайнике или с его использованием, причем каждый рецепт содержит информацию о количестве или весе ингредиентов.

17. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает данные об измеренном объеме воды в колбе и при запуске приготовления напитка из приложения вычисляет количество ингредиентов, требуемое для приготовления напитка при полученном значении объема воды.

18. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что портативное устройство с установленным приложением принимает и обрабатывает вводимые пользователем данные о напитке и времени, к которому он должен быть приготовлен, определяет требуемое время включения чайника и запускает процесс приготовления напитка в этот момент времени.

19. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что одной или более кнопок на его поверхности в приложении может быть присвоена функция запуска программы приготовления напитка, выбранной пользователем из списка по умолчанию или составленной пользователем самостоятельно.

20. Чайник по п. 19, отличающийся тем, что составление программы напитка подразумевает, по меньшей мере, задание температуры воды и продолжительности приготовления напитка.

21. Чайник по п. 19, отличающийся тем, что присвоенный кнопке функционал сохраняется до момента присвоения кнопке другой функции или сброса настроек чайника до заводских.

22. Чайник по п. 1, отличающийся тем, что запуск всех режимов, кроме кипячения, блокируется в том случае, если длительность хранения некипяченой воды в колбе превышает заданное количество часов, а пользователю направляется уведомление о необходимости замены или повторного кипячения воды.

23. Чайник по п. 22, отличающийся тем, что дополнительно включает средства измерения температуры воды в колбе, а длительность хранения некипяченой воды определяется в приложении на основании анализа данных об уровне и температуре воды в колбе, а также о запущенных режимах и событиях снятия чайника с базы.

24. Чайник по пп. 1-23, отличающийся тем, что прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и чайником осуществляется с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.

25. Чайник по пп. 1-24, характеризующийся возможностью подключения к системе автоматического долива воды.