專利名稱：用于通過(guò)離心法制備飲料的載體、膠囊、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其使用容納配料的膠囊以用于制備飲料的飲料制備機(jī)器的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及適合存儲(chǔ)與膠囊有關(guān)的信息的編碼載體、與編碼載體相關(guān)/嵌入編碼載體的膠囊、用于讀取和使用這種信息來(lái)制備飲料的讀取和處理裝置。
為了本說(shuō)明書的目的，“飲料”意味著包括任何人類可消費(fèi)的液體物質(zhì)，諸如咖啡、 茶、熱或冷巧克力、牛奶、湯、嬰兒食品等?！澳z囊”意味著包括在由任何合適材料制成的封閉包裝內(nèi)的任何預(yù)先分份的飲料配料或配料組合(下文稱為“配料”)，所述材料例如為塑料、 鋁、可回收和/或可生物降解的材料及其組合，所述包裝包括容納配料的軟質(zhì)料理包或剛性料盒。
背景技術(shù)：
某些飲料制備機(jī)器使用膠囊，所述膠囊容納有要提取或溶解的配料和/或被儲(chǔ)存在機(jī)器中并自動(dòng)定量供給或者在制備飲料時(shí)添加的配料。一些飲料機(jī)具備液體充填裝置， 該液體充填裝置包括用于液體(通常為水)的泵，該泵從水源泵送液體，所述水是冷的或?qū)嶋H上通過(guò)加熱裝置(例如熱塊等)被加熱。某些飲料制備機(jī)器設(shè)置成通過(guò)使用離心提取過(guò)程來(lái)制備飲料。原理主要包括在膠囊的容器中提供飲料配料、向容器中供給液體和使容器以提高的速度旋轉(zhuǎn)以確保液體與粉末的相互作用，同時(shí)在容器中形成液體的壓力梯度；這種壓力從容器的中央朝容器的周邊逐漸升高。隨著液體橫穿咖啡床，發(fā)生咖啡復(fù)合物的提取并且獲得在容器的周邊流出的液體提取物。
可能希望對(duì)膠囊進(jìn)行識(shí)別，以便例如控制飲料制備設(shè)備中的參數(shù)，諸如液體或飲料流量、壓力、旋轉(zhuǎn)速度、溫度及其組合。
EP0451980涉及容納有用于制備飲料的食品的包裝件。識(shí)別裝置可以包括施加至包裝件本體的一條或多條磁性材料，其可以由合適的磁傳感器讀取；施加至包裝件本體的一個(gè)或多個(gè)成形或分開(kāi)的金屬箔區(qū)域，其對(duì)包裝件在機(jī)器中的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)作用，所述感應(yīng)作用可以被感測(cè)；或者，形成在包裝件本體上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，所述導(dǎo)電區(qū)域可以被電氣地感測(cè)。
W002/28241涉及一種用于在制備熱飲或冷飲時(shí)使用的編碼咖啡包，其包括限定一腔室的過(guò)濾器和位于該腔室內(nèi)的沖泡配料。該包還包括位于過(guò)濾器上的機(jī)器可識(shí)別特征， 諸如顏色、形狀、雕刻文字(glyph)、文本串、條碼或數(shù)字水印。
W002/078498涉及一種在容納用于意式濃咖啡機(jī)的研磨咖啡的分份包裝件上的機(jī)器可讀取標(biāo)識(shí)符。該標(biāo)識(shí)符可以是同心條碼，當(dāng)膠囊繞布置在其周邊外部的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，例如當(dāng)膠囊被儲(chǔ)存在旋轉(zhuǎn)式傳送帶(carousel)中時(shí),可以讀取所述同心條碼。
W02005044067涉及一種用于識(shí)別膠囊的系統(tǒng)，所述膠囊具有印刷在其上的在UV 光下可見(jiàn)的編碼或諸如緞帶(ribbon)或標(biāo)簽之類的磁性編碼。所述編碼可由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁讀取頭讀取。然而，這種系統(tǒng)不適合利用用于提取飲料的離心力來(lái)檢測(cè)設(shè)備中的膠囊。
W02009007292涉及一種用于在沖泡室正在從打開(kāi)位置到關(guān)閉位置關(guān)閉時(shí)讀取飲料機(jī)中的條碼的方法。
W02010/026053涉及一種使用離心力的受控飲料生產(chǎn)設(shè)備。膠囊可包括條碼，該條碼設(shè)置在膠囊的外側(cè)表面上，并且使得能夠檢測(cè)膠囊的類型和/或設(shè)置在膠囊內(nèi)的配料的性質(zhì)，以便針對(duì)要制備的飲料施加預(yù)定提取曲線。
在飲料制備機(jī)器中識(shí)別膠囊的一個(gè)問(wèn)題是，從膠囊檢索或讀取信息并非始終是可靠的或方便的。此外，機(jī)器中專用于讀取信息的感測(cè)裝置的可用空間可能相當(dāng)有限，從而使得較大量數(shù)據(jù)的讀取變得困難。本發(fā)明帶來(lái)了這些問(wèn)題的解決方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種裝置，所述裝置用于儲(chǔ)存、讀取和處理與膠囊有關(guān)的信息，更具體為用于識(shí)別生產(chǎn)機(jī)器內(nèi)的所述膠囊的信息，以及用于檢索或讀取用于調(diào)節(jié)機(jī)器的工作參數(shù)的信息和/或用于控制用于通過(guò)所述膠囊來(lái)制備飲料的參數(shù)。
另一個(gè)目的是控制用于制備飲料的最佳條件。
另一個(gè)目的是提供一種在可用空間相當(dāng)有限的情況下以及在苛刻環(huán)境下(配料追蹤、存在蒸氣和液體、等等)，利用設(shè)置在機(jī)器中、例如設(shè)置在機(jī)器的處理模塊/沖泡單元中的傳感器來(lái)可靠地讀取與膠囊有關(guān)的信息的方案。
通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的載體、膠囊、設(shè)備或方法來(lái)滿足這些目的中的一個(gè)或多個(gè)。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步提供了這些目的的解決方案和/或另外的益處。
更具體地，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種適配成與用于制備飲料的膠囊相關(guān)聯(lián)或作為該膠囊的一部分的載體(support)。該載體包括這樣一個(gè)區(qū)段，即，至少一個(gè)符號(hào)序列位于該區(qū)段上，使得在膠囊沿旋轉(zhuǎn)軸線被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)都可由外部設(shè)備的讀取裝置順次讀取，每個(gè)序列對(duì)一組與膠囊有關(guān)的信息編碼。所述外部設(shè)備可嵌入機(jī)器的處理模塊/沖泡單元中。通過(guò)在膠囊被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)順次提供可讀取的符號(hào)，可提高編碼數(shù)據(jù)量和/或可擴(kuò)大由每個(gè)符號(hào)覆蓋的面積，從而提高了讀取的整體可靠性?！绊槾巍睉?yīng)該理解為一個(gè)或有限數(shù)量的符號(hào)(小于每個(gè)序列中所包含的符號(hào)數(shù)量)在給定時(shí)間被讀取例如，每個(gè)符號(hào)都可以被單獨(dú)讀取，或者根據(jù)讀取裝置的容量被讀取，可同時(shí)讀取多個(gè)符號(hào)，例如對(duì)于包括36個(gè)符號(hào)的序列，可以同時(shí)讀取3個(gè)符號(hào)。結(jié)果，在膠囊繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)360度后，可以由讀取裝置執(zhí)行載體中的所有序列所包含的所有符號(hào)的至少一次讀取。
在一個(gè)實(shí)施例中，該載體可以是膠囊本身的一部分。特別地，該載體可沿膠囊的圓周或圓周的一部分分布。該載體還可以靠近膠囊的周緣定位，該周緣定義為膠囊的最外部圓形線。這些位置是特別有利的，因?yàn)樗鼈兗葹橐O(shè)置的符號(hào)提供了大的面積，并且還不易于受到由于處理模塊且尤其是由于角錐形板導(dǎo)致的損壞以及配料噴射的影響。結(jié)果，編碼信息的量和讀取的可靠性都得以提高。
載體可以是膠囊本體的一部分或者直接形成在膠囊本體上。載體也可以設(shè)置在膠囊的凸邊(rim)的底側(cè)。通常，載體距周緣的距離不超過(guò)10mm，更優(yōu)選地不超過(guò)8mm。特別地，載體可以由涂料和/或漆料和/或膠囊本身材料的壓花層制成。
在一個(gè)實(shí)施例中，載體可以是適配成與膠囊旋轉(zhuǎn)耦接的單獨(dú)部件。例如，載體可以是具有圓周部分的環(huán)，至少一個(gè)符號(hào)序列位于該圓周部分上，以便用戶可以在將膠囊引入飲料機(jī)的沖泡單元之前，將所述環(huán)定位在膠囊的圓周上。因此，通過(guò)安裝這種載體來(lái)增加信息，可以修改不帶有用于儲(chǔ)存信息的嵌入裝置的膠囊。根據(jù)讀取裝置的構(gòu)型，載體可以定位成使得包含符號(hào)序列的區(qū)段沿膠囊本體的圓周或圓周的一部分展開(kāi)，或者在膠囊凸邊的底側(cè)上展開(kāi)。載體可在沒(méi)有附加的固定裝置的情況下簡(jiǎn)單地相對(duì)于膠囊設(shè)置，用戶確保在進(jìn)入沖泡單元時(shí)載體被正確定位，或者一旦被安裝則載體的形式和尺寸防止了載體相對(duì)于膠囊移動(dòng)?？商娲?，載體可包括諸如膠粘劑或機(jī)械裝置之類的固定裝置，以有助于一旦安裝則載體相對(duì)于膠囊保持固定。
特別地，至少其中一個(gè)序列的一組信息可包括用于識(shí)別與膠囊相關(guān)的類型的信息，和/或以下列表中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的組合
·與用于通過(guò)膠囊來(lái)制備飲料的參數(shù)有關(guān)的信息，例如最佳旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)入膠囊的水的溫度、膠囊外部的飲料收集器的溫度、進(jìn)入膠囊的水的流量、在制備過(guò)程中的操作順序等;
·用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索用于通過(guò)膠囊來(lái)制備飲料的參數(shù)的信息，例如允許識(shí)別膠囊類型的標(biāo)識(shí)符；
·與膠囊的制造有關(guān)的信息，例如生產(chǎn)批次標(biāo)識(shí)符、生產(chǎn)日期、推薦消費(fèi)日期、過(guò)期日期等；
·用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索與制造膠囊有關(guān)的信息的信息。
至少其中一個(gè)序列的每組信息可包括冗余信息。因此，可通過(guò)比較來(lái)執(zhí)行查錯(cuò)。在該序列的一些部分不可讀取的情況下，這還順便提高了成功讀取該序列的概率。至少其中一個(gè)序列的一組信息還可包括用于檢測(cè)錯(cuò)誤和/或用于糾正該組信息中的錯(cuò)誤的信息。用于檢測(cè)錯(cuò)誤的信息可包括重復(fù)碼、校驗(yàn)位、總和檢驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)、加密散列函數(shù)數(shù)據(jù) (cryptographichash function data)等。用于糾正錯(cuò)誤的信息可包括糾錯(cuò)碼、正向糾錯(cuò)碼以及特別地卷積碼或分組碼。
排成序列的符號(hào)用于呈現(xiàn)傳遞與膠囊有關(guān)的一組信息的數(shù)據(jù)。例如，每個(gè)序列都可呈現(xiàn)整數(shù)個(gè)位元。每個(gè)符號(hào)可對(duì)一個(gè)或若干二進(jìn)制位元編碼。所述數(shù)據(jù)也可通過(guò)這些符號(hào)之間的轉(zhuǎn)變來(lái)呈現(xiàn)。符號(hào)可利用調(diào)制方案例如線路編碼(如Manchester編碼)排成該序列。
每個(gè)符號(hào)都可通過(guò)具有可由測(cè)量裝置讀取的可測(cè)量特性的實(shí)體(entity)呈現(xiàn)在區(qū)段中，所述可測(cè)量特性根據(jù)由所述符號(hào)傳遞的值而變化。每個(gè)符號(hào)都可以是印刷的和/ 或壓印的?？稍谝韵路歉F盡列表中選擇符號(hào)的形狀拱形節(jié)段、單個(gè)為直線但沿該區(qū)段的至少一部分延伸的節(jié)段、圓點(diǎn)、多邊形、幾何形狀。符號(hào)可由讀取裝置中所包括的光學(xué)傳感器讀取，每個(gè)符號(hào)的顏色和/或形狀是根據(jù)所述符號(hào)的值來(lái)選擇的。所述符號(hào)可通過(guò)人眼在自然光下不可見(jiàn)的墨水(例如在UV下可見(jiàn)的墨水)來(lái)印刷。所述符號(hào)可通過(guò)這樣的圖案被印刷或壓印，即，所述圖案包括對(duì)光具有不同的反射和/或吸收性能的表面。所述圖案可包括對(duì)光具有傾斜鏡射(miiroring)或吸收性能的第一表面，和對(duì)光具有平直(flat)鏡射或平直反射性能的第二表面。其他可變的物理特性可選擇為區(qū)分每個(gè)符號(hào)，例如顏色、反射率、不透明度、光吸收水平、磁場(chǎng)、感應(yīng)磁場(chǎng)、電阻率、電容等。例如，該序列可由四個(gè)不同符號(hào)組成，每個(gè)符號(hào)分別對(duì)四組數(shù)據(jù)‘00’、‘01’、‘10’、‘11’中的一組編碼，每個(gè)符號(hào)都具有圓點(diǎn)或正方形的形狀，以及黑色或25%灰色。在此示例中，黑色圓點(diǎn)可編碼‘00’”，灰色圓點(diǎn)可編碼‘01’，黑色正方形可編碼‘10’，灰色正方形可編碼‘11’。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)符號(hào)序列都具有相同的固定長(zhǎng)度，更具體地，具有固定數(shù)量的符號(hào)。在序列的結(jié)構(gòu)已知的情況下，可以使通過(guò)讀取裝置來(lái)識(shí)別每個(gè)序列變得容易。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)前序符號(hào)呈現(xiàn)在所述區(qū)段中，以便能夠確定每個(gè)序列的區(qū)段中的開(kāi)始和/或停止位置。前序符號(hào)選擇成單獨(dú)于其他符號(hào)識(shí)別。它可具有與其他符號(hào)不同的形狀和/或物理特性。兩個(gè)相鄰的序列可具有共同的前序符號(hào)，代表一個(gè)序列的停止和另一個(gè)序列的開(kāi)始。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少其中一個(gè)序列包括定義前序序列的符號(hào)，以便能夠確定所述符號(hào)在編碼與膠囊有關(guān)的一組信息的所述序列中的位置。定義前序的符號(hào)可編碼已知的位元保留序列，例如‘10101010，。
在一個(gè)實(shí)施例中，前序符號(hào)和/或前序序列包括用于驗(yàn)證該組信息的信息，例如散列碼或加密簽名。
讀取裝置可構(gòu)造成順次讀取符號(hào)，S卩，單獨(dú)地讀取符號(hào)的有限子集，符號(hào)的整個(gè)序列可由讀取裝置在膠囊完整旋轉(zhuǎn)的情況下讀取。例如，讀取裝置可構(gòu)造成一次讀取一個(gè)符號(hào)，這些符號(hào)沿膠囊的圓周的至少八分之一、優(yōu)選至少四分之一或甚至更多分布。這種構(gòu)型使得能夠提高讀取的可靠性，這是因?yàn)橐淮巫x取一個(gè)符號(hào)更容易、更可靠并且比同時(shí)讀取整個(gè)序列產(chǎn)生更少的讀取誤差。此外，在符號(hào)沿弧形線布置在膠囊上的情況下，考慮到提取室中有限的可用空間、要讀取的較大面積和希望的可靠性，通過(guò)掃描射束進(jìn)行讀取可能不適合。膠囊的旋轉(zhuǎn)允許順次讀取每個(gè)符號(hào)而不必移動(dòng)傳感器或其讀取區(qū)域。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于制備飲料的膠囊，該膠囊包括容器和容納于其中的飲料配料，其中，該容器包括至少一個(gè)根據(jù)第一方面的載體。
該膠囊可具有圓周，其中，所述區(qū)段沿該圓周的弧形或圓形路徑布置在容器上。每個(gè)序列可沿該圓周的至少八分之一布置。
該容器例如包括本體和連接到本體的蓋體，其中，載體的所述區(qū)段位于容器的蓋體上。
載體的所述區(qū)段可位于膠囊的凸邊上，尤其是在膠囊的凸邊的與膠囊的蓋體或箔相對(duì)的底部上。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種由根據(jù)第二方面的膠囊或膠囊與根據(jù)第一方面的載體的組合來(lái)制備飲料的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括飲料制備設(shè)備。該設(shè)備包括用于保持膠囊的膠囊保持裝置、用于驅(qū)動(dòng)保持裝置和膠囊沿所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、以及布置成用于在膠囊沿所述軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)讀取所述區(qū)段中的符號(hào)序列的讀取裝置。該讀取裝置可包括光發(fā)射器和光傳感器或感應(yīng)傳感器。光學(xué)讀取裝置或感應(yīng)傳感器可設(shè)置成讀取在膠囊凸邊上的序列。
根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及一種由根據(jù)第三方面的系統(tǒng)來(lái)制備飲料的方法，其中， 通過(guò)使膠囊沿所述軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)從膠囊提取飲料。可在第一旋轉(zhuǎn)速度下讀取所述序列并且可在第二旋轉(zhuǎn)速度下從膠囊提取飲料。
借助于以下詳細(xì)描述和附圖將更好地理解本發(fā)明，這些描述和附圖作為本發(fā)明實(shí)施例的非限制性示例給出，其中
-圖I示出離心法提取的基本原理，
-圖2示出根據(jù)本發(fā)明的載體；
-圖3、4示出膠囊的蓋體表面上的符號(hào)的讀取方法，
-圖5示出特別是當(dāng)布置在膠囊凸邊的下側(cè)時(shí)膠囊上的序列的替代位置，以及裝在提取裝置的膠囊保持器中的膠囊，
-圖6和7示出例如針對(duì)圖5的序列的替代位置，激光源和進(jìn)行正探測(cè)和負(fù)探測(cè)的探測(cè)器的組合，
-圖8示出例如針對(duì)圖5的序列的替代位置探測(cè)膠囊上的顏色符號(hào)。
具體實(shí)施方式
圖I示出了如W02010/026053中所述的飲料制備系統(tǒng)I的一個(gè)示例，本發(fā)明的膠囊可以用于該飲料制備系統(tǒng)。
離心單元2包括離心室3。室3可包括膠囊保持器和被接納在其中的膠囊。離心單元與諸如旋轉(zhuǎn)馬達(dá)之類的驅(qū)動(dòng)裝置5連接。離心單元包括收集部和出口 35。接收器48 可以設(shè)置在出口下方以收集所提取的飲料。該系統(tǒng)還包括液體供應(yīng)裝置，諸如水儲(chǔ)存器6 和流體回路4。加熱裝置31也可設(shè)置在儲(chǔ)存器中或者沿著流體回路設(shè)置。該液體供應(yīng)裝置還可包括與儲(chǔ)存器連接的泵7。限流裝置19設(shè)置成對(duì)離開(kāi)膠囊的離心液體的流動(dòng)形成限制。該系統(tǒng)還可包括用于對(duì)供給到室3中的水的流量提供控制的流量計(jì)，諸如流量計(jì)量渦輪8。計(jì)數(shù)器11可以與流量計(jì)量渦輪8連接以使得能夠?qū)λa(chǎn)生的脈沖數(shù)據(jù)10進(jìn)行分析。然后分析后的數(shù)據(jù)被傳送到處理器12。因此，可以實(shí)時(shí)計(jì)算流體回路4內(nèi)液體的精確的實(shí)際流量?？稍O(shè)置用戶界面13以允許用戶輸入信息，所述信息被傳輸?shù)娇刂茊卧??？梢栽赪02010/026053中找到該系統(tǒng)的更多特性。
在以下示例(參見(jiàn)圖4)中，膠囊包括延伸出法蘭狀凸邊73的杯形本體69。諸如箔或隔膜(液密或可透液體)之類的蓋體60與本體連接，例如密封在所述凸邊上。膠囊充填有諸如研磨咖啡之類的飲料配料。
該膠囊被設(shè)計(jì)為繞軸線A旋轉(zhuǎn)。該軸線A與具有圓盤形式的隔膜的中心垂直地交叉。該軸線A在本體底部的中心離開(kāi)。該軸線A將有助于定義“圓周”的概念，所述圓周是位于膠囊上并以軸線A作為基準(zhǔn)軸線的圓形路徑。該圓周可以位于蓋體例如隔膜上或位于本體的部分上諸如法蘭狀凸邊上。該蓋體可在插入設(shè)備中之前是不透液體的，或者可以借助于設(shè)置在蓋體中央和/或周邊中的小的開(kāi)口或孔隙透過(guò)液體。
參見(jiàn)圖2，其中示出了載體20。載體20適配成與用于制備飲料的膠囊相關(guān)聯(lián)或作為該膠囊的一部分。載體20包括區(qū)段22，符號(hào)24的至少一個(gè)序列S1、S2、S3、S4呈現(xiàn)在該區(qū)段上，使得在膠囊沿旋轉(zhuǎn)軸線A被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)都可由外部設(shè)備的讀取裝置順次讀取，其中每個(gè)序列編碼一組與膠囊有關(guān)的信息。特別地，至少其中一個(gè)序列的一組信息可包括用于識(shí)別與膠囊相關(guān)的類型的信息，和/或以下列表中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的組合
·與用于通過(guò)膠囊來(lái)制備飲料的參數(shù)有關(guān)的信息，例如最佳旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)入膠囊的水的溫度、膠囊外部的飲料收集器的溫度、進(jìn)入膠囊的水的流量、在制備過(guò)程中的操作順序等；8
·用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索用于通過(guò)膠囊來(lái)制備飲料的參數(shù)的信息，例如允許識(shí)別膠囊類型的標(biāo)識(shí)符；
·與膠囊的制造有關(guān)的信息，例如生產(chǎn)批次標(biāo)識(shí)符、生產(chǎn)日期、推薦消費(fèi)日期、過(guò)期日期等；
·用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索與制造膠囊有關(guān)的信息的信息。
至少其中一個(gè)序列的每組信息可包括冗余信息。因此，可通過(guò)比較來(lái)執(zhí)行查錯(cuò)。在該序列的一些部分不可讀取的情況下，這還順便提高了成功讀取該序列的概率。至少其中一個(gè)序列的一組信息還可包括用于檢測(cè)錯(cuò)誤和/或用于糾正該組信息中的錯(cuò)誤的信息。用于檢測(cè)錯(cuò)誤的信息可包括重復(fù)碼、校驗(yàn)位、總和檢驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)、加密散列函數(shù)數(shù)據(jù) (cryptographichash function data)等。用于糾正錯(cuò)誤的信息可包括糾錯(cuò)碼、正向糾錯(cuò)碼以及特別地卷積碼或分組碼。
排成序列的符號(hào)用于呈現(xiàn)傳遞與膠囊有關(guān)的一組信息的數(shù)據(jù)。例如，每個(gè)序列都可呈現(xiàn)整數(shù)個(gè)位元。每個(gè)符號(hào)可對(duì)一個(gè)或若干二進(jìn)制位元編碼。所述數(shù)據(jù)也可通過(guò)這些符號(hào)之間的轉(zhuǎn)變來(lái)呈現(xiàn)。符號(hào)可利用調(diào)制方案例如線路編碼(如Manchester編碼)排成該序列。
每個(gè)符號(hào)都可通過(guò)具有可由測(cè)量裝置讀取的可測(cè)量特性的實(shí)體(entity)呈現(xiàn)在區(qū)段中，所述可測(cè)量特性根據(jù)由所述符號(hào)傳遞的值而變化。每個(gè)符號(hào)都可以是印刷的和/ 或壓印的?？稍谝韵路歉F盡列表中選擇符號(hào)的形狀拱形節(jié)段、單個(gè)為直線但沿該區(qū)段的至少一部分延伸的節(jié)段、圓點(diǎn)、多邊形、幾何形狀。符號(hào)可由讀取裝置中所包括的光學(xué)傳感器讀取，每個(gè)符號(hào)的顏色和/或形狀是根據(jù)所述符號(hào)的值來(lái)選擇的。所述符號(hào)可通過(guò)人眼在自然光下不可見(jiàn)的墨水(例如在UV下可見(jiàn)的墨水)來(lái)印刷。所述符號(hào)可通過(guò)這樣的圖案被印刷或壓印，即，所述圖案包括對(duì)光具有不同的反射和/或吸收性能的表面。所述圖案可包括對(duì)光具有傾斜鏡射(miiroring)或吸收性能的第一表面，和對(duì)光具有平直(flat)鏡射或平直反射性能的第二表面。其他可變的物理特性可選擇為區(qū)分每個(gè)符號(hào)，例如顏色、反射率、不透明度、光吸收水平、磁場(chǎng)、感應(yīng)磁場(chǎng)、電阻率、電容等。例如，該序列可由四個(gè)不同符號(hào)組成，每個(gè)符號(hào)分別對(duì)四組數(shù)據(jù)‘00’、‘01’、‘10’、‘11’中的一組編碼，每個(gè)符號(hào)都具有圓點(diǎn)或正方形的形狀，以及黑色或25%灰色。在此示例中，黑色圓點(diǎn)可編碼‘00’”，灰色圓點(diǎn)可編碼‘01’，黑色正方形可編碼‘10’，灰色正方形可編碼‘11’。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)符號(hào)序列都具有相同的固定長(zhǎng)度，更具體地，具有固定數(shù)量的符號(hào)。在序列的結(jié)構(gòu)已知的情況下，可以使通過(guò)讀取裝置來(lái)識(shí)別每個(gè)序列變得容易。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)前序符號(hào)呈現(xiàn)在所述區(qū)段中，以便能夠確定每個(gè)序列的區(qū)段中的開(kāi)始和/或停止位置。前序符號(hào)選擇成單獨(dú)于其他符號(hào)識(shí)別。它可具有與其他符號(hào)不同的形狀和/或物理特性。兩個(gè)相鄰的序列可具有共同的前序符號(hào)，代表一個(gè)序列的停止和另一個(gè)序列的開(kāi)始。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少其中一個(gè)序列包括定義前序序列的符號(hào)，以便能夠確定所述符號(hào)在編碼與膠囊有關(guān)的一組信息的所述序列中的位置。定義前序的符號(hào)可編碼已知的位元保留序列，例如‘10101010，。
在一個(gè)實(shí)施例中，前序符號(hào)和/或前序序列包括用于驗(yàn)證該組信息的信息，例如散列碼或加密簽名。
在一個(gè)實(shí)施例中，該載體可以是膠囊本身的一部分。特別地，該載體可沿膠囊的圓周或圓周的一部分分布。該載體還可以靠近膠囊的周緣定位，該周緣定義為膠囊的最外部圓形線。這些位置是特別有利的，因?yàn)樗鼈兗葹橐O(shè)置的符號(hào)提供了大的面積，并且還不易于受到由于處理模塊且尤其是由于角錐形板導(dǎo)致的損壞以及配料噴射的影響。結(jié)果，編碼信息的量和讀取的可靠性都得以提高。
載體可以是膠囊本體的一部分或者直接形成在膠囊本體上。載體也可以設(shè)置在膠囊的凸邊的底側(cè)。通常，載體距周緣的距離不超過(guò)10mm，更優(yōu)選地不超過(guò)8mm。特別地，載體可以由涂料和/或漆料和/或膠囊本身材料的壓花層制成。
在一個(gè)實(shí)施例中，載體可以是適配成與膠囊旋轉(zhuǎn)耦接的單獨(dú)部件。例如，載體可以是具有圓周部分的環(huán)，至少一個(gè)符號(hào)序列位于該圓周部分上，以便用戶可以在將膠囊引入飲料機(jī)的沖泡單元之前，將所述環(huán)定位在膠囊的圓周上。因此，通過(guò)安裝這種載體來(lái)增加信息，可以修改不帶有用于儲(chǔ)存信息的嵌入裝置的膠囊。根據(jù)讀取裝置的構(gòu)型，載體可以定位成使得包含符號(hào)序列的區(qū)段沿膠囊本體的圓周或圓周的一部分展開(kāi)，或者在膠囊凸邊的底側(cè)上展開(kāi)。載體可在沒(méi)有附加的固定裝置的情況下簡(jiǎn)單地相對(duì)于膠囊設(shè)置，用戶確保在進(jìn)入沖泡單元時(shí)載體被正確定位，或者一旦被安裝則載體的形式和尺寸防止了載體相對(duì)于膠囊移動(dòng)?？商娲?，載體可包括諸如膠粘劑或機(jī)械裝置之類的固定裝置，以有助于一旦安裝則載體相對(duì)于膠囊保持固定。
符號(hào)沿載體的圓周或圓周的一部分展開(kāi)。編碼可包括連續(xù)的拱形節(jié)段。符號(hào)還可包括單個(gè)為直線但沿圓周的至少一部分延伸的連續(xù)節(jié)段。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在膠囊未旋轉(zhuǎn)的情況下，傳感器不能讀取符號(hào)。更具體地，在膠囊未旋轉(zhuǎn)的情況下，傳感器不能讀取每個(gè)序列中所包括的所有符號(hào)。在符號(hào)沿圓周的至少八分之一、優(yōu)選至少四分之一或甚至更多展開(kāi)的情況下正是如此。符號(hào)沿弧形線布置的事實(shí)使得通過(guò)掃描射束進(jìn)行讀取變得非常困難。這是膠囊的旋轉(zhuǎn)起到重要作用的原因。在編碼位于本體上的情況下，需要旋轉(zhuǎn)膠囊以使傳感器接近組成序列的整組符號(hào)。所述符號(hào)還定位在膠囊的周緣附近?！爸芫墶倍x為膠囊的最外部圓形線。優(yōu)選地，編碼距周緣的距離不超過(guò)10mm，更優(yōu)選地不超過(guò)8mm。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述符號(hào)通過(guò)人眼在自然光下不可見(jiàn)的墨水(例如，在UV下可見(jiàn)的墨水)來(lái)印刷。在這種情況下，傳感器還包括UV光束源和UV探測(cè)器。
序列優(yōu)選沿圓周重復(fù)以便確?？煽康淖x取。序列在圓周上重復(fù)至少兩次。優(yōu)選地， 序列在圓周上重復(fù)三到六次。序列的重復(fù)意味著相同的序列被復(fù)制并且連續(xù)的序列沿圓周串聯(lián)定位，使得在膠囊旋轉(zhuǎn)360度后，可以探測(cè)或讀取同一個(gè)序列超過(guò)一次。
示例
I)在膠囊的箔或頂側(cè)凸邊上的光學(xué)讀取，其中載體直接形成在膠囊上(圖3和4):
光束被投射到膠囊的蓋體例如隔膜或箔60上，如圖3所示。
形成序列61的多個(gè)符號(hào)沿圓形或弧形路徑直接施加在膠囊的箔60上。
優(yōu)選地，載體布置或形成在蓋體的平坦部分上并且靠近膠囊的周緣。載體優(yōu)選布置在由膠囊的法蘭狀凸邊支承或與該凸邊重疊的蓋體上。因此，載體由于機(jī)械約束而不會(huì)扭曲，并且可以更可靠地讀取所述序列。
符號(hào)可通過(guò)以下呈現(xiàn)
·編碼二進(jìn)制值“O”的鏡射或吸收表面，以及
編碼二進(jìn)制值“1”的漫射和反射表面。
值“O ”和“ I ”是任意選擇的并且可以調(diào)換。
通過(guò)使膠囊沿中心軸線A (圖I)旋轉(zhuǎn)來(lái)讀取所述序列。
讀取器或傳感器62是離心單元2的一部分并包括
帶或不帶聚焦鏡片(focusing optic)的光源,和
帶或不帶聚焦鏡片的光傳感器。
所述光可以是
非偏振的，或
偏振的(激光)，或
光譜任何光，但優(yōu)選紅外光。
載體可通過(guò)以下方式形成在膠囊上
印刷(吸收/反射+漫射)，可見(jiàn)或不可見(jiàn)，或
壓印(鏡射+粗反射+漫射)或
激光雕刻。
可選地，也可結(jié)合顏色讀取裝置通過(guò)不同的顏色圖案來(lái)呈現(xiàn)符號(hào)。不同顏色和以特定旋轉(zhuǎn)速度讀取的結(jié)合導(dǎo)致被清晰限定的“混合色”。作為示例，一半圓周為藍(lán)色且另一半為黃色的膠囊將導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)期間讀取到綠色。以相同的方式，三分之一為藍(lán)色且剩余部分為黃色將提供另一種顏色。在這種情況下，所述光可以是不帶特定會(huì)聚裝置的簡(jiǎn)單光源。
如圖3所不，當(dāng)由傳感器62的光源發(fā)送的光束63接觸其中一個(gè)符號(hào)65時(shí),該光束以未被傳感器接收的反射光束64反射。
隨著膠囊旋轉(zhuǎn)(圖4)，光束63接觸通過(guò)漫反射表面(小矩形之間的表面)呈現(xiàn)的另一個(gè)符號(hào)并被部分地反射到傳感器。反射光束66被傳感器接收,而其他光束67、68被漫射或反射到傳感器外部。
2)在膠囊的凸邊底側(cè)上的光學(xué)讀取(圖5至8):
膠囊7可包括具有至少一個(gè)序列70并且安裝在膠囊的凸邊73的底側(cè)72上的載體。符號(hào)通過(guò)具有光鏡射性能的小矩形表面和具有平直鏡射和/或漫射性能的中間表面呈現(xiàn)。這些表面以圓形圖案設(shè)置或至少沿凸邊的一個(gè)角部設(shè)置。
光束74被投射到膠囊的凸邊73。
符號(hào)可通過(guò)以下呈現(xiàn)
編碼二進(jìn)制值“O”的傾斜鏡射或(平直)吸收表面，以及
編碼二進(jìn)制值“1”的平直鏡射或平直反射(漫射)表面。
通過(guò)使膠囊沿其中心軸線A旋轉(zhuǎn)來(lái)讀取序列。
讀取器可包括
帶/不帶聚焦鏡片的光源，和
帶/不帶聚焦鏡片的光傳感器。
所述光可以是
非偏振的，或
偏振的(激光)，或
光譜任何光，但優(yōu)選紅外光。
編碼可通過(guò)以下方式施加在膠囊上
·印刷(吸收/反射+漫射)，可見(jiàn)或不可見(jiàn)，或
·激光雕刻(例如，用于吸收/反射-漫射)表面，或
·壓印平直和傾斜鏡射表面。
在圖5的實(shí)施例中，光源被布置在離心室3的底部處。該室是導(dǎo)光的，從而允許光束到達(dá)凸邊73的底側(cè)72。所反射的光通過(guò)透明的(或?qū)Ч獾?離心室3被傳導(dǎo)到達(dá)傳感器 62。在傳感器62不能與離心室3的透明部分對(duì)準(zhǔn)的情況下，可如圖5所示布置一個(gè)反射鏡以使向前和向后的光束偏轉(zhuǎn)。
在圖6中，來(lái)自光源“L”的光束74接觸符號(hào)81的鏡面表面并反射為具有高強(qiáng)度的到達(dá)傳感器“S”的反射光束76。從而向控制單元提供諸如“O”或“I”的位元。
在圖7中，來(lái)自光源“L”的光束74接觸漫射或吸收表面(符號(hào)82)。到達(dá)傳感器的光束77具有小的強(qiáng)度。其他光束諸如光束78由于表面的漫射性能而被漫射到傳感器S外部。
諸如“I”或“O”的位元被提供給控制單元。
因此，符號(hào)的數(shù)量取決于鏡面表面(例如，矩形)和漫射或吸收表面(例如，矩形之間的區(qū)域)的數(shù)量和特定布置。序列可以在凸邊的圓周上重復(fù)若干次。這種重復(fù)對(duì)于讀取提供了冗余和更多可靠性。
可選地(圖8 )，與顏色讀取裝置結(jié)合通過(guò)不同的顏色圖案來(lái)呈現(xiàn)符號(hào)。不同顏色和以特定旋轉(zhuǎn)速度讀取的結(jié)合導(dǎo)致被清晰限定的“混合色”。作為示例，一半“圓點(diǎn)”為藍(lán)色且另一半為黃色的膠囊將導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)期間讀取到綠色。
3)將載體安裝到膠囊上
載體可通過(guò)不同方法直接形成在膠囊上，諸如通過(guò)
-在成型膠囊上的印刷或機(jī)械變形，或
_在容器形成前在膠囊原材料(箔)上的印刷或機(jī)械變形，或
_在膠囊容器的外表面上印刷，或
-使用卷曲部(curl)作為信息載體，在膠囊容器的內(nèi)表面上印刷(鋁膠囊技術(shù))。
載體也可以是適配成與膠囊旋轉(zhuǎn)安裝/耦接的單獨(dú)的部件。可以在將載體引入飲料機(jī)的沖泡單元前將載體定位在膠囊圓周上的所述環(huán)上。載體可在沒(méi)有另外的固定裝置的情況下簡(jiǎn)單地相對(duì)于膠囊設(shè)置，并且用戶確保在進(jìn)入沖泡單元時(shí)載體被正確定位，或者，一旦安裝，則載體的形式和尺寸防止了載體相對(duì)于膠囊移動(dòng)。載體也可利用諸如膠粘劑或機(jī)械裝置等固定裝置來(lái)安裝，以有助于載體一旦安裝便相對(duì)于膠囊保持固定。
4)感應(yīng)序列讀取
在另一個(gè)實(shí)施例中，利用感應(yīng)傳感器來(lái)感測(cè)設(shè)置在載體的金屬表面上的符號(hào)。符號(hào)通過(guò)金屬表面中的浮凸部或凹部形成。例如，膠囊包括圓周金屬凸邊，該凸邊包括一系列離散的槽縫和/或凸塊。當(dāng)膠囊繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸邊相對(duì)于傳感器移動(dòng)，使得槽縫和 /或凸塊被檢測(cè)到?？梢愿鶕?jù)飲料制備設(shè)備的CPU的時(shí)基來(lái)讀取序列。讀取序列的最大旋轉(zhuǎn)速度取決于所使用的傳感器和設(shè)備的內(nèi)部CPU。
5)所有實(shí)施例的其他一般特性:
讀取速度例如可以介于O. Irpm與IOOOrpm之間。
當(dāng)讀取序列時(shí)，液體可以已經(jīng)被供給到膠囊中以提供飲料配料的預(yù)潤(rùn)濕。
權(quán)利要求
1.一種適配成與用于制備飲料的膠囊相關(guān)聯(lián)或作為所述膠囊的一部分的載體，其特征在于，所述載體包括帶有至少一個(gè)符號(hào)序列的區(qū)段，以便在所述膠囊沿旋轉(zhuǎn)軸線被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)能夠由外部設(shè)備的讀取裝置順次讀取，其中每個(gè)序列編碼一組與所述膠囊有關(guān)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的載體，其特征在于，至少其中一個(gè)序列的所述一組信息包括用于識(shí)別與所述膠囊相關(guān)的類型的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I至2中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，至少其中一個(gè)序列的所述一組信息包括用于檢測(cè)錯(cuò)誤和/或用于糾正所述一組信息中的錯(cuò)誤的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，至少其中一個(gè)序列包括限定前序序列的符號(hào)，以便能夠確定所述符號(hào)在編碼與所述膠囊有關(guān)的一組信息的所述序列中的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載體，其特征在于，所述前序符號(hào)和/或所述前序序列包括用于驗(yàn)證所述一組信息的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，每個(gè)符號(hào)均通過(guò)具有能夠由所述測(cè)量裝置讀取的可測(cè)量特性的實(shí)體呈現(xiàn)在所述區(qū)段中，所述可測(cè)量特性根據(jù)由所述符號(hào)所傳達(dá)的值而變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的載體，其特征在于，每個(gè)符號(hào)均印刷和/或壓印在所述載體的所述區(qū)段中，和/或由一個(gè)或多個(gè)離散的多邊形或橢圓形表面形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的載體，其特征在于，所述載體的所述區(qū)段是一圓周，每個(gè)符號(hào)均通過(guò)明顯為直線并且基本沿所述圓周的至少一部分延伸的節(jié)段呈現(xiàn)在所述區(qū)段中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，所述符號(hào)能夠由所述讀取裝置中包含的光學(xué)傳感器讀取，每個(gè)符號(hào)的顏色和/或形狀是根據(jù)所述符號(hào)的值選擇的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，所述符號(hào)通過(guò)人眼在自然光下不可見(jiàn)的墨水來(lái)印刷。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的載體，其特征在于，所述載體通過(guò)包括對(duì)光具有不同反射和/或吸收性能的表面的圖案來(lái)印刷或壓印。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的載體，其特征在于，所述圖案包括對(duì)光具有傾斜鏡射或吸收性能的第一表面，和對(duì)光具有平直鏡射或平直反射性能的第二表面。
13.一種用于制備飲料的膠囊，所述膠囊包括容器和容納在所述容器中的飲料配料，其中，所述容器包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的載體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的膠囊，其特征在于，所述載體永久地附裝或布置在所述膠囊上，或者可移除地連接到所述膠囊上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述膠囊具有圓周，所述區(qū)段沿所述圓周的弧形或圓形路徑布置在所述容器上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠囊，其特征在于，每個(gè)序列均沿所述圓周的至少八分之一布置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述容器包括本體和與所述本體連接的蓋體，所述區(qū)段位于所述容器的所述蓋體上。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述區(qū)段位于所述膠囊的凸邊上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膠囊，其特征在于，所述區(qū)段設(shè)置在所述膠囊的所述凸邊的與所述膠囊的蓋體或箔相對(duì)的底部上。
20.一種由根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)的膠囊或具有根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的載體的膠囊的組合來(lái)制備飲料的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括飲料制備設(shè)備；其中，所述設(shè)備包括用于保持所述膠囊的膠囊保持裝置、用于驅(qū)動(dòng)所述保持裝置和膠囊沿所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、以及布置成用于在所述膠囊沿所述軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)讀取所述區(qū)段中的符號(hào)序列的讀取裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述讀取裝置包括光發(fā)射器和光傳感器或感應(yīng)傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)讀取裝置或感應(yīng)傳感器布置成讀取在所述膠囊的凸邊上的序列。
23.一種由根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)制備飲料的方法，其特征在于， 通過(guò)使所述膠囊沿所述軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)從所述膠囊提取飲料。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，在第一旋轉(zhuǎn)速度下讀取所述符號(hào)并且在第二旋轉(zhuǎn)速度下從所述膠囊提取飲料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適配成與用于制備飲料的膠囊相關(guān)聯(lián)或作為所述膠囊的一部分的載體(20)，所述載體包括符號(hào)(24)的至少一個(gè)序列呈現(xiàn)于其上的區(qū)段，以便在所述膠囊沿旋轉(zhuǎn)軸線被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)都可通過(guò)外部設(shè)備的讀取裝置被順次讀取，其中每個(gè)序列編碼一組與所述膠囊有關(guān)的信息。
文檔編號(hào)B65D85/804GK102939253SQ201180028935
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者C·雅里施, A·佩雷特斯, S·卡瑟, C·馬格里, A·熱爾博萊, T·克澤爾, D·阿貝格林 申請(qǐng)人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司