BR112020013918B1 - MACHINE FOR PREPARING DRINKS WITH CAPSULE RECOGNITION - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a uma máquina para preparar e dispensar uma bebida, como chá, café, chocolate quente, chocolate frio, leite, sopa ou alimento para bebês, que compreende um módulo de reconhecimento de cápsula para reconhecer uma cápsula inserida na dita máquina em uma posição de reconhecimento de cápsula, sendo que o módulo de reconhecimento de cápsula compreende uma câmera para capturar uma imagem de ao menos parte da dita cápsula na dita posição de reconhecimento de cápsula; sendo que o módulo de reconhecimento de cápsula compreende uma câmera para capturar uma imagem de ao menos parte de uma cápsula na posição de reconhecimento de cápsula, ao menos uma fonte de luz, por exemplo ao menos um LED, para iluminar a cápsula na dita posição de reconhecimento de cápsula, sendo que o módulo de reconhecimento de cápsula compreende um difusor para difundir a luz da ao menos uma fonte de luz em direção à posição de reconhecimento de cápsula.The present invention relates to a machine for preparing and dispensing a beverage, such as tea, coffee, hot chocolate, cold chocolate, milk, soup or baby food, which comprises a capsule recognition module for recognizing a capsule inserted into said machine in a capsule recognition position, the capsule recognition module comprising a camera for capturing an image of at least part of said capsule in said capsule recognition position; wherein the capsule recognition module comprises a camera for capturing an image of at least part of a capsule in the capsule recognition position, at least one light source, for example at least one LED, for illuminating the capsule in said position. capsule recognition module, the capsule recognition module comprising a diffuser for diffusing light from the at least one light source toward the capsule recognition position.
Description
[001] A presente invenção refere-se a máquinas para o preparo de bebidas que usam cápsulas de um ingrediente da bebida a ser preparada. O campo da invenção se refere, em particular, a máquinas para o preparo de bebidas que usam cápsulas e são configuradas para reconhecer automaticamente um tipo de uma cápsula inserida na máquina para, por exemplo, adaptar os parâmetros de preparo de bebida ao tipo de cápsula reconhecido.[001] The present invention relates to machines for preparing drinks that use capsules of an ingredient of the drink to be prepared. The field of the invention relates, in particular, to machines for preparing drinks that use capsules and are configured to automatically recognize a type of capsule inserted into the machine to, for example, adapt the drink preparation parameters to the type of capsule. recognized.
[002] Para o propósito da presente descrição, uma "bebida" destina-se a incluir qualquer substância líquida consumível por seres humanos, como chá, café, chocolate quente ou frio, leite, sopa, alimento para bebês, etc. Uma "cápsula" destina-se a incluir qualquer ingrediente de bebida em porções pré-divididas, como um ingrediente flavorizante, em uma embalagem fechada de qualquer material, em particular, uma embalagem hermética, por exemplo, embalagens plásticas, de alumínio, recicláveis e/ou biodegradáveis, e de qualquer formato e estrutura, incluindo cápsulas moles ou cartuchos rígidos que contenham o ingrediente. A cápsula pode conter uma quantidade de ingrediente para preparar uma única porção de bebida ou uma pluralidade de porções de bebida.[002] For the purpose of the present description, a "drink" is intended to include any liquid substance consumable by humans, such as tea, coffee, hot or cold chocolate, milk, soup, baby food, etc. A "capsule" is intended to include any pre-portioned beverage ingredient, such as a flavoring ingredient, in a closed package of any material, in particular, an airtight package, e.g., plastic, aluminum, recyclable and /or biodegradable, and of any shape and structure, including soft capsules or rigid cartridges that contain the ingredient. The capsule may contain an amount of ingredient for preparing a single portion of beverage or a plurality of portions of beverage.
[003] Determinadas máquinas para o preparo de bebidas usam cápsulas que contêm ingredientes para serem extraídos ou dissolvidos, e/ou ingredientes que são armazenados e automaticamente dosados na máquina ou em outro lugar são adicionados no momento do preparo da bebida. Algumas máquinas de bebida possuem meios de preenchimento que incluem uma bomba para líquidos, geralmente água, que bombeia o líquido de uma fonte de água que é fria ou de fato aquecida através de meios de aquecimento, por exemplo, um termobloco, ou similares.[003] Certain machines for preparing drinks use capsules that contain ingredients to be extracted or dissolved, and/or ingredients that are stored and automatically dosed in the machine or elsewhere are added at the time of preparing the drink. Some beverage machines have filling means that include a pump for liquids, generally water, which pumps the liquid from a water source that is cold or actually heated through heating means, for example, a thermoblock, or the like.
[004] Especialmente no campo de preparo de café, máquinas têm sido amplamente desenvolvidas nas quais uma cápsula contendo ingredientes para uma bebida é inserida em um dispositivo de coadura.[004] Especially in the field of coffee preparation, machines have been widely developed in which a capsule containing ingredients for a drink is inserted into a brewing device.
[005] Os dispositivos de coadura foram desenvolvidos para facilitar a inserção de uma cápsula "limpa" e remoção da cápsula após o uso. Tipicamente, os dispositivos de coadura compreendem duas partes relativamente móveis a partir de uma configuração de inserção/remoção de uma cápsula para uma configuração para preparar o ingrediente na cápsula.[005] Straining devices were developed to facilitate the insertion of a "clean" capsule and removal of the capsule after use. Typically, straining devices comprise two relatively movable parts from a configuration for inserting/removing a capsule to a configuration for preparing the ingredient in the capsule.
[006] O acionamento da parte móvel do dispositivo de infusão pode ser manual, conforme descrito em WO 2009/043630, WO 01/15581, WO 02/43541, WO 2010/015427, WO 2010/128109, WO 2011/144719, e WO 2012/032019. Várias configurações de manuseio são apresentadas nos documentos EP 1867260, WO 2005/004683, WO 2007/135136, WO 2008/138710, WO 2009/074550, WO 2009/074553, WO 2009/074555, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2010/037806, WO 2011/042400, WO 2011/042401 e WO 2011/144720. Integrações de tais disposições nas máquinas de bebidas são reveladas em WO 2009/074550, WO 2011/144719, EP2014195046, EP2014195048 e EP2014195067.[006] The moving part of the infusion device can be activated manually, as described in WO 2009/043630, WO 01/15581, WO 02/43541, WO 2010/015427, WO 2010/128109, WO 2011/144719, and WO 2012/032019. Various handling configurations are presented in EP 1867260, WO 2005/004683, WO 2007/135136, WO 2008/138710, WO 2009/074550, WO 2009/074553, WO 2009/074555, WO 2009/074557, WO 2009/074559 , WO 2010/037806, WO 2011/042400, WO 2011/042401 and WO 2011/144720. Integrations of such arrangements into beverage machines are disclosed in WO 2009/074550, WO 2011/144719, EP2014195046, EP2014195048 and EP2014195067.
[007] O acionamento da parte móvel do dispositivo para coadura pode ser motorizado. Tal sistema é, por exemplo, apresentado em EP 1 767 129. Nesse caso, o usuário não tem que proporcionar qualquer esforço manual para abrir ou fechar o dispositivo de coadura. O dispositivo de coadura tem uma passagem de inserção de cápsula dotada de uma porta de segurança montada na parte móvel do dispositivo de coadura por meio de uma chave, para fazer a detecção de uma presença indesejada de um dedo na passagem durante o fechamento e prevenir lesões por compressão. Tampas alternativas para uma passagem de inserção de cápsula são apresentadas em WO 2012/093107 e WO 2013/127906. Diferentes sistemas de motorização são revelados em WO 2012/025258, WO 2012/025259 e WO 2013/127476.[007] The drive of the movable part of the straining device can be motorized. Such a system is, for example, disclosed in EP 1 767 129. In this case, the user does not have to provide any manual effort to open or close the straining device. The straining device has a capsule insertion passage provided with a safety gate mounted on the movable part of the straining device by means of a key to detect the unwanted presence of a finger in the passage during closure and prevent injury. by compression. Alternative lids for a capsule insertion passage are disclosed in WO 2012/093107 and WO 2013/127906. Different motorization systems are disclosed in WO 2012/025258, WO 2012/025259 and WO 2013/127476.
[008] Para permitir que o usuário interaja com essas máquinas, para fornecer instruções para a operação da máquina, ou para a obtenção de feedback das mesmas, vários sistemas foram apresentados na técnica, por exemplo, como mencionado nas seguintes referências: AT 410 377, CH 682 798, DE 44 29 353, DE 202 00 419, DE 20 2006 019 039, DE 2007 008 590, EP 1 448 084, EP 1 676 509, EP 08155851.2, FR 2 624 844, GB 2 397 510, US 4.377.049, US 4.458.735, US 4.554.419, US 4.767.632, US 4.954.697, US 5.312.020, US 5.335.705, US 5.372.061, US 5.375.508, US 5.645.230, US 5.685.435, US 5.731.981, US 5.836.236, US 5.959.869, US 6.182.555, US 6.354.341, US 6.759.072, US 2007/0157820, WO 97/25634, WO 99/50172, WO 2004/030435, WO 2004/030438, WO 2006/063645, WO 2006/090183, WO 2007/003062, WO 2007/003990, WO 2008/104751, WO 2008/138710, WO 2008/138820, WO 2010/003932, WO 2011/144720 e WO 2012/032019.[008] To allow the user to interact with these machines, to provide instructions for operating the machine, or to obtain feedback from them, various systems have been disclosed in the art, for example, as mentioned in the following references: AT 410 377 , CH 682 798, DE 44 29 353, DE 202 00 419, DE 20 2006 019 039, DE 2007 008 590, EP 1 448 084, EP 1 676 509, EP 08155851.2, FR 2 624 844, GB 2 397 510, US US 5,685,435, US 5,731,981, US 5,836,236, US 5,959,869, US 6,182,555, 6,354,341, US 6,759,072, US 2007/0157820, WO 97/25634, WO 99/50172, WO 2004/030435, WO 2004/030438, WO 2006/063645, WO 2006/090183, WO 2007/003062, WO 2007/003990, WO 2008/104751, WO 2008/138710 08/138820, WO 2010/003932, WO 2011/144720 and WO 2012/032019.
[009] Para facilitar a operação da máquina, é possível identificar automaticamente a cápsula fornecida à máquina e, então, manusear e extrair a cápsula automaticamente, conforme revelado, por exemplo, no documento WO 2012/123440.[009] To facilitate the operation of the machine, it is possible to automatically identify the capsule supplied to the machine and then automatically handle and extract the capsule, as disclosed, for example, in document WO 2012/123440.
[0010] Há ainda uma necessidade de melhorar a dispensação de bebidas com máquinas que identifiquem cápsulas confiável e automaticamente.[0010] There is still a need to improve beverage dispensing with machines that identify capsules reliably and automatically.
[0011] A invenção se refere a uma máquina para o preparo de bebidas. A máquina para o preparo de bebidas pode ser uma máquina doméstica ou fora de casa.[0011] The invention relates to a machine for preparing drinks. The machine for preparing drinks can be a domestic or out-of-home machine.
[0012] A máquina pode ser usada para o preparo de café, chá, chocolate, chocolate quente, leite, sopa, alimento para bebês, etc.[0012] The machine can be used to prepare coffee, tea, chocolate, hot chocolate, milk, soup, baby food, etc.
[0013] O preparo de bebidas inclui tipicamente a mistura de uma pluralidade de ingredientes de bebidas, por exemplo, água e leite em pó, e/ou a infusão de um ingrediente de bebida, como uma infusão de café moído ou chá com água. Um ou mais desses ingredientes podem ser fornecidos em forma de pó solto e/ou em um aglomerado, e/ou em forma líquida, em particular em uma forma concentrada. Um veículo ou diluente líquido, por exemplo, água, pode ser misturado com tais ingredientes para formar a bebida. Tipicamente, uma quantidade predeterminada de bebida é formada e distribuída por solicitação do usuário, o que corresponde a uma porção (por exemplo, uma porção). O volume dessa porção pode estar na faixa de 25 a 200 ml, e até mesmo 300 ou 400 ml, por exemplo, o volume para preencher uma xícara, dependendo do tipo de bebida. As bebidas formadas e dispensadas podem ser selecionadas dentre ristrettos, expressos, longos (lungos), cappuccinos, macchiato de café com leite, café com leite (latte), café americano, chás, etc. Em particular, uma máquina de café pode ser configurada para a dispensação de expressos (espresso), por exemplo um volume ajustável de 20 a 60 ml por porção, e/ou para a dispensação de cafés longos (lungos), por exemplo um volume na faixa de 70 a 150 ml por porção.[0013] Beverage preparation typically includes mixing a plurality of beverage ingredients, for example, water and powdered milk, and/or infusing a beverage ingredient, such as an infusion of ground coffee or tea with water. One or more of these ingredients may be provided in loose powder form and/or in an agglomerate, and/or in liquid form, in particular in a concentrated form. A liquid carrier or diluent, for example water, can be mixed with such ingredients to form the beverage. Typically, a predetermined amount of beverage is formed and dispensed at the user's request, which corresponds to a portion (e.g., one serving). The volume of this portion can be in the range of 25 to 200 ml, and even 300 or 400 ml, for example, the volume to fill a cup, depending on the type of drink. The formed and dispensed drinks can be selected from ristrettos, espressos, longos (lungos), cappuccinos, coffee macchiato with milk, coffee with milk (latte), American coffee, teas, etc. In particular, a coffee machine can be configured for dispensing espressos, for example an adjustable volume of 20 to 60 ml per portion, and/or for dispensing long coffees (lungos), for example a volume in range from 70 to 150 ml per serving.
[0014] A máquina da invenção tem uma unidade de extração para extrair uma cápsula de ingrediente de bebida em uma câmara de extração para formar a bebida. A unidade tem uma primeira parte e uma segunda parte que são relativamente móveis entre uma posição distante para inserir uma cápsula e/ou remover uma cápsula da câmara de extração e uma posição próxima para prender e extrair essa cápsula na câmara de extração. Na posição próxima, tipicamente, a primeira e a segunda partes delimitam a câmara de extração.[0014] The machine of the invention has an extraction unit for extracting a beverage ingredient capsule into an extraction chamber to form the beverage. The unit has a first part and a second part that are relatively movable between a distant position for inserting a capsule and/or removing a capsule from the extraction chamber and a proximate position for securing and extracting that capsule in the extraction chamber. In the close position, typically the first and second parts delimit the extraction chamber.
[0015] A cápsula pode compreender um corpo de cápsula, por exemplo, um corpo geralmente reto, afunilado ou em formato de disco. A cápsula pode ter um flange anular circular periférico, por exemplo, um flange flexível ou rígido, que se prolonga a partir de uma parte periférica, por exemplo, uma borda ou face, do corpo da cápsula. A cápsula pode conter um ingrediente flavorizante para o preparo de chá, café, chocolate quente, chocolate frio, leite, sopa ou alimento para bebês.[0015] The capsule may comprise a capsule body, for example, a generally straight, tapered or disc-shaped body. The capsule may have a peripheral circular annular flange, e.g., a flexible or rigid flange, which extends from a peripheral part, e.g., an edge or face, of the capsule body. The capsule may contain a flavoring ingredient for preparing tea, coffee, hot chocolate, cold chocolate, milk, soup or baby food.
[0016] Ao menos uma parte dentre a primeira e segunda partes pode delimitar uma cavidade para receber o ingrediente, por exemplo, no interior de uma cápsula, como uma cavidade afunilada, por exemplo uma cavidade cônica ou piramidal, ou uma cavidade reta, por exemplo uma cavidade cilíndrica ou trapezoidal, ou uma cavidade em formato de disco. Tal cavidade pode se estender ao longo de um eixo geométrico que é genericamente colinear com uma direção de movimento relativo da primeira e da segunda partes. A câmara de extração é, então, delimitada em um lado por tal cavidade.[0016] At least one part of the first and second parts may delimit a cavity for receiving the ingredient, for example, inside a capsule, such as a funnel cavity, for example a conical or pyramidal cavity, or a straight cavity, for example example a cylindrical or trapezoidal cavity, or a disc-shaped cavity. Such a cavity may extend along a geometric axis that is generally collinear with a direction of relative motion of the first and second parts. The extraction chamber is then delimited on one side by such a cavity.
[0017] A outra parte dessas primeira e segunda partes pode ser delimitada por uma outra cavidade e/ou incluir uma placa de extração, como uma placa dotada de elementos perfurantes para abrir uma face de fluxo passante da cápsula ou uma placa não intrusiva para cooperar com uma face de fluxo passante da cápsula pré-aberta ou de autoabertura.[0017] The other part of these first and second parts may be delimited by another cavity and/or include an extraction plate, such as a plate provided with perforating elements to open a through-flow face of the capsule or a non-intrusive plate to cooperate with a pre-open or self-opening capsule through-flow face.
[0018] Exemplos de unidades de extração são revelados nos documentos WO 2008/037642 e WO 2013/026843.[0018] Examples of extraction units are disclosed in documents WO 2008/037642 and WO 2013/026843.
[0019] Ao menos uma dessas partes pode ter um abridor de cápsulas, por exemplo, um ou mais furadores de cápsula.[0019] At least one of these parts may have a capsule opener, for example, one or more capsule hole punches.
[0020] A cápsula pode incluir também um mecanismo de autoabertura. As cápsulas de autoabertura são reveladas, por exemplo, nos documentos CH 605 293 e WO 03/059778.[0020] The capsule may also include a self-opening mechanism. Self-opening capsules are disclosed, for example, in documents CH 605 293 and WO 03/059778.
[0021] Quando são utilizadas cápsulas fechadas, a primeira e a segunda partes podem incluir um abridor de cápsulas, como lâminas e/ou uma ferramenta para rasgar, por exemplo, uma placa com um perfil de rasgamento, por exemplo, como conhecido nas máquinas Nespresso™, ou como revelado em EP 0 512 470, EP 2 068 684 e WO 2014/076041, e as referências citadas nas mesmas.[0021] When closed capsules are used, the first and second parts may include a capsule opener, such as blades and/or a tearing tool, for example, a plate with a tearing profile, for example, as known in machines Nespresso™, or as disclosed in EP 0 512 470, EP 2 068 684 and WO 2014/076041, and the references cited therein.
[0022] Ao menos uma das partes pode ter uma abertura para um fluxo de entrada de líquido a ser misturado com um ingrediente contido em tal cápsula.[0022] At least one of the parts may have an opening for an inlet flow of liquid to be mixed with an ingredient contained in such a capsule.
[0023] A máquina inclui uma unidade de controle para controlar a unidade de extração a fim de extrair tal cápsula. A unidade de controle pode ser alimentada pela rede elétrica, por exemplo, através de um fio elétrico.[0023] The machine includes a control unit for controlling the extraction unit to extract such a capsule. The control unit can be powered from the mains, for example via an electrical wire.
[0024] A máquina tem uma saída para a dispensação da bebida formada pela extração de tal cápsula em um receptáculo de usuário, como uma xícara ou caneca, localizado em uma área de posicionamento do receptáculo.[0024] The machine has an outlet for dispensing the beverage formed by extracting such a capsule into a user receptacle, such as a cup or mug, located in a receptacle positioning area.
[0025] Uma bebida flavorizada pode ser preparada pela circulação (por meio de um acionador de líquidos, por exemplo, uma bomba) de um líquido carreador, como água, dentro da cápsula para adicionar sabor ao líquido mediante a exposição a um ingrediente flavorizante mantido na cápsula, por exemplo, ao longo de uma direção de extração que pode ser genericamente paralela à direção do movimento relativo da primeira e da segunda partes ou ao longo de uma direção longitudinal ou central da extração.[0025] A flavored beverage may be prepared by circulating (via a liquid driver, e.g., a pump) a carrier liquid, such as water, within the capsule to add flavor to the liquid upon exposure to a flavoring ingredient held in the capsule, for example, along an extraction direction which may be generally parallel to the direction of relative movement of the first and second parts or along a longitudinal or central extraction direction.
[0026] Por exemplo, o receptáculo de usuário pode ser posicionado em um suporte do receptáculo para coletar a bebida.[0026] For example, the user receptacle may be positioned on a receptacle support to collect the beverage.
[0027] O suporte do receptáculo pode ser formado por um suporte de posicionamento externo sobre o qual tal máquina está localizada.[0027] The receptacle support may be formed by an external positioning support upon which such machine is located.
[0028] O suporte do receptáculo pode ser formado por um suporte compreendido pela máquina, por exemplo, um suporte de máquina móvel ou removível.[0028] The receptacle support may be formed by a support comprised by the machine, for example, a movable or removable machine support.
[0029] A área de posicionamento do receptáculo pode estar associada a um suporte de recipiente da máquina para dar suporte a tal recipiente de usuário na saída. O suporte pode estar: associado a uma bandeja de gotejamento, por exemplo, uma bandeja de gotejamento que sustenta o suporte; e/ou ser móvel em relação ao gabinete verticalmente sob a saída e/ou afastado da saída para permitir um posicionamento de recipientes do usuário de diferentes alturas sob a saída. Exemplos de suportes de recipiente adequados são revelados nos documentos EP 0 549 887, EP 1 440 639, EP 1 731 065, EP 1 867 260, US 5.161.455, US 5.353.692, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2011/154492, WO 2012/007313, WO 2013/186339, WO 2016/096705, WO 2016/096706 e WO 2016/096707.[0029] The receptacle positioning area may be associated with a machine container support to support such user container at the outlet. The support may be: associated with a drip tray, for example, a drip tray supporting the support; and/or be movable relative to the cabinet vertically under the outlet and/or away from the outlet to allow positioning of user containers of different heights under the outlet. Examples of suitable container supports are disclosed in EP 0 549 887, EP 1 440 639, EP 1 731 065, EP 1 867 260, US 5,161,455, US 5,353,692, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2011/154492, WO 2012/007313, WO 2013/186339, WO 2016/096705, WO 2016/096706 and WO 2016/096707.
[0030] Em modalidades, a saída pode ser fixada a, formada por, montada em ou montada dentro de: - uma cabeça de máquina que tem uma posição de implantação na qual a saída está situada acima da área de posicionamento do receptáculo e uma posição achatada na qual a saída é retraída dentro de um gabinete principal externo da máquina, como uma cabeça de máquina acionada para dentro e para fora do gabinete principal por ao menos uma dentre a primeira e a segunda partes ou por um atuador controlado pela unidade de controle e/ou - um guia de bebida móvel que tem uma configuração de dispensação de bebida para dispensar uma bebida na área de posicionamento do receptáculo e uma configuração de parada de bebida para evitar a dispensação da bebida na área de posicionamento do receptáculo, por exemplo, escoando a bebida residual do guia ao longo de uma borda do guia até o receptáculo de resíduos, como um guia de bebida acionado entre a configuração de dispensação e a configuração de parada por ao menos uma dentre a primeira e a segunda partes ou por uma cabeça de máquina (ou a descrita acima) ou por um atuador controlado pela unidade de controle.[0030] In embodiments, the outlet may be attached to, formed by, mounted on or mounted within: - a machine head having a deployment position in which the outlet is situated above the receptacle positioning area and a position flat in which the outlet is retracted into an external main cabinet of the machine, such as a machine head driven in and out of the main cabinet by at least one of the first and second parts or by an actuator controlled by the control unit and/or - a movable beverage guide having a beverage dispensing configuration for dispensing a beverage into the receptacle positioning area and a beverage stop configuration for preventing dispensing of the beverage into the receptacle positioning area, e.g. flowing residual beverage from the guide along an edge of the guide to the waste receptacle, such as a beverage guide driven between the dispensing configuration and the stop configuration by at least one of the first and second parts or by a head machine (or the one described above) or by an actuator controlled by the control unit.
[0031] Por exemplo, a máquina é dotada de uma cabeça de máquina, conforme revelado no documento WO 2017/037212 e no documento WO 2017/037215.[0031] For example, the machine is provided with a machine head, as disclosed in document WO 2017/037212 and document WO 2017/037215.
[0032] Exemplos de receptáculos de resíduos adequados para a realização da presente invenção são revelados nos documentos EP 1867260, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2010/128109, WO 2011/086087, WO 2011/086088, PCT/EP2017/050237 e WO 2017/037212.[0032] Examples of waste receptacles suitable for carrying out the present invention are disclosed in documents EP 1867260, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2010/128109, WO 2011/086087, WO 2011/086088, PCT/EP2017 /050237 and WO 2017/037212.
[0033] O guia de direcionamento de fluido pode estar totalmente confinado no corpo principal e/ou na cabeça de máquina.[0033] The fluid direction guide may be fully confined to the main body and/or the machine head.
[0034] Detalhes de guias de direcionamento de fluido que são adequados ou adaptáveis para a realização da presente invenção são revelados nos documentos WO 2006/050769, WO 2012/072758, WO 2013/127907, WO 2016/083488 e WO 2017/037212.[0034] Details of fluid directing guides that are suitable or adaptable for carrying out the present invention are disclosed in documents WO 2006/050769, WO 2012/072758, WO 2013/127907, WO 2016/083488 and WO 2017/037212.
[0035] A unidade de extração pode incluir um alimentador de cápsula para fornecer uma cápsula à câmara de extração, sendo que o alimentador tem um dispensador de cápsula com uma configuração de liberação para liberar essa cápsula do alimentador em direção à câmara de extração, e uma configuração de retenção para manter essa cápsula longe da câmara de extração.[0035] The extraction unit may include a capsule feeder for delivering a capsule to the extraction chamber, the feeder having a capsule dispenser with a release configuration for releasing that capsule from the feeder toward the extraction chamber, and a retention configuration to keep this capsule away from the extraction chamber.
[0036] O dispensador de cápsula pode ser formado por uma porta de cápsula mecânica e/ou magnética, como um suporte de cápsula que tem, por exemplo, um formato complementar a e que corresponde a ao menos parte de um formato externo dessa cápsula.[0036] The capsule dispenser may be formed by a mechanical and/or magnetic capsule port, such as a capsule holder that has, for example, a shape complementary to and that corresponds to at least part of an external shape of that capsule.
[0037] O suporte de cápsula pode ter uma porta de cápsula que é móvel, como pivotante e/ou transladável, entre uma posição que obstrui uma transferência em direção à câmara de extração e uma posição que desobstrui a transferência em direção à câmara de extração.[0037] The capsule holder may have a capsule door that is movable, such as pivoting and/or translatable, between a position that obstructs a transfer towards the extraction chamber and a position that unobstructs the transfer towards the extraction chamber .
[0038] O suporte de cápsula pode ter um atuador para passar da configuração de retenção para a configuração de liberação e vice- versa, como um atuador controlado pela unidade de controle.[0038] The capsule holder may have an actuator to switch from the holding configuration to the releasing configuration and vice versa, as an actuator controlled by the control unit.
[0039] O suporte de cápsula pode ser formado por ao menos uma parte da primeira parte e/ou da segunda parte da unidade de extração, por exemplo por uma superfície e/ou uma borda da primeira e/ou da segunda parte que obstrui(em) uma transferência da cápsula em direção à câmara de extração quando a primeira e a segunda partes estão na posição próxima e/ou quando elas estão em uma posição intermediária entre a posição distante e a posição próxima. O suporte de cápsula é então simultaneamente atuado com a primeira e a segunda partes da unidade de extração.[0039] The capsule support may be formed by at least a part of the first part and/or the second part of the extraction unit, for example by a surface and/or an edge of the first and/or the second part that obstructs ( in) a transfer of the capsule towards the extraction chamber when the first and second parts are in the close position and/or when they are in an intermediate position between the far position and the close position. The capsule holder is then simultaneously actuated with the first and second parts of the extraction unit.
[0040] Imediatamente após a liberação de uma cápsula para a câmara de extração, o dispensador de cápsula pode ser passado da configuração de liberação para a configuração de retenção, de modo que o acesso para a câmara de extração seja fornecido apenas quando necessário para liberar uma cápsula.[0040] Immediately after releasing a capsule into the extraction chamber, the capsule dispenser can be switched from the release configuration to the holding configuration so that access to the extraction chamber is provided only when necessary to release a capsule.
[0041] O alimentador de cápsula pode incluir uma passagem para guiar tal cápsula até a câmara de extração em uma orientação de cápsula predeterminada para sua entrada na câmara de extração, como uma passagem associada ao imobilizador de cápsula para imobilizar essa cápsula entre a primeira e a segunda partes em sua posição distante antes de elas serem relativamente movidas para sua posição próxima.[0041] The capsule feeder may include a passage for guiding such capsule to the extraction chamber in a predetermined capsule orientation for its entry into the extraction chamber, as well as a passage associated with the capsule immobilizer for immobilizing such capsule between the first and the second parts in their far position before they are relatively moved to their near position.
[0042] A interação entre a primeira e a segunda partes (e, opcionalmente, a passagem de guia da cápsula) e uma cápsula de ingrediente, pode ser do tipo revelado nos documentos WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO 2007/135136, WO 2008/037642 e WO 2013/026856.[0042] The interaction between the first and second parts (and, optionally, the capsule guide passage) and an ingredient capsule, may be of the type disclosed in documents WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO 2007/ 135136, WO 2008/037642 and WO 2013/026856.
[0043] A unidade de controle pode controlar o dispensador de cápsula para liberar essa cápsula do alimentador quando a primeira e a segunda partes estão na posição distante ou se movem em direção à posição distante, para uma entrada de tal cápsula na câmara de extração quando a primeira e a segunda partes são levadas de volta para sua posição próxima.[0043] The control unit may control the capsule dispenser to release such capsule from the feeder when the first and second parts are in the distant position or move towards the distant position, for an entry of such capsule into the extraction chamber when the first and second parts are taken back to their nearby position.
[0044] A unidade de controle pode controlar o dispensador de cápsula para manter tal cápsula no alimentador e longe da câmara de extração quando a primeira e a segunda partes estão: - na posição próxima ou se movendo relativamente em direção à mesma ou - na posição distante e prestes a se mover relativamente para a posição próxima de modo a conceder um tempo insuficiente para que tal cápsula, caso liberada do dispensador, seja recebida na câmara de extração antes que a primeira e a segunda partes atinjam a posição próxima.[0044] The control unit may control the capsule dispenser to maintain such capsule in the feeder and away from the extraction chamber when the first and second parts are: - in the proximate position or moving relatively towards it or - in the position distant and about to move relatively to the proximate position so as to allow insufficient time for such capsule, if released from the dispenser, to be received in the extraction chamber before the first and second parts reach the proximate position.
[0045] O alimentador de cápsula pode incluir ou estar associado a um sensor de cápsula conectado à unidade de controle, sendo que a unidade de controle é configurada para levar ou manter o dispensador de cápsula em sua configuração de retenção quando o sensor de cápsula não detecta nenhuma dessas cápsulas sobre ou no dispensador de cápsula. Exemplos de sensores de cápsula são revelados, por exemplo, nos documentos WO 2012/123440, WO 2014/147128, WO 2015/173285, WO 2015/173289, WO 2015/173292, WO 2016/005352 e WO 2016/005417.[0045] The capsule feeder may include or be associated with a capsule sensor connected to the control unit, the control unit being configured to take or maintain the capsule dispenser in its holding configuration when the capsule sensor does not detects none of these capsules on or in the capsule dispenser. Examples of capsule sensors are disclosed, for example, in documents WO 2012/123440, WO 2014/147128, WO 2015/173285, WO 2015/173289, WO 2015/173292, WO 2016/005352 and WO 2016/005417.
[0046] A unidade de controle pode ser configurada para controlar o atuador de modo que a primeira e a segunda partes sejam movidas pelo atuador: da posição próxima para a posição distante e da posição distante para a posição próxima após um período de tempo predeterminado começando, por exemplo, a partir de um evento desencadeador de preparo de bebidas, como, por exemplo, detecção de cápsula, reconhecimento de cápsula, acionamento pelo usuário da interface de usuário da máquina, etc., ou uma combinação dos mesmos, por exemplo um período de tempo predeterminado na faixa de 3 a 15 s, como 5 a 12 s, por exemplo 7 a 10 s.[0046] The control unit can be configured to control the actuator so that the first and second parts are moved by the actuator: from the near position to the far position and from the far position to the near position after a predetermined period of time starting , for example, from a beverage preparation trigger event, such as, for example, capsule detection, capsule recognition, user triggering of the machine user interface, etc., or a combination thereof, for example a predetermined period of time in the range of 3 to 15 s, such as 5 to 12 s, for example 7 to 10 s.
[0047] Exemplos de tais partes que são relativamente movidas por um atuador (por exemplo um motor) são revelados nos documentos EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476 e WO 2014/056641.[0047] Examples of such parts that are relatively moved by an actuator (e.g. a motor) are disclosed in documents EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476 and WO 2014/056641.
[0048] Por exemplo, a primeira parte e a segunda parte são relativamente móveis, de modo geral, ao longo de um eixo geométrico reto pelo atuador da posição próxima até a posição distante, e/ou vice- versa.[0048] For example, the first part and the second part are relatively movable, generally speaking, along a straight geometric axis by the actuator from the near position to the far position, and/or vice versa.
[0049] A máquina pode incluir um fornecedor de líquido para fornecer um líquido, por exemplo água, à câmara de extração, sendo que o fornecedor de líquido é conectado à unidade de controle e controlado pela mesma para fornecer esse líquido à câmara de extração e para interromper esse fornecimento, automática e/ou manualmente, através de uma interface de usuário conectada à unidade de controle e/ou quando uma remoção desse receptáculo for detectada pela disposição de detecção. Por exemplo, o fornecedor de líquido inclui um ou mais dentre: uma fonte do dito líquido, como um tanque de líquido ou um conector de líquido para a conexão com um fornecedor de líquido externo, um ou mais tubos de líquidos para guiar esse líquido até a câmara de extração, um acionador de líquido, como uma bomba, por exemplo, uma bomba solenoide (bomba de pistão reciprocante), ou uma bomba peristáltica, ou uma bomba de diafragma, para conduzir tal líquido para dentro da câmara de extração e um condicionador térmico, por exemplo, um aquecedor e/ou um resfriador, como um condicionador térmico em linha, por exemplo, um condicionador de fluxo em linha, para condicionar termicamente tal líquido.[0049] The machine may include a liquid supplier for supplying a liquid, for example water, to the extraction chamber, the liquid supplier being connected to and controlled by the control unit to supply such liquid to the extraction chamber and to stop such supply, automatically and/or manually, via a user interface connected to the control unit and/or when a removal of such receptacle is detected by the detection arrangement. For example, the liquid supplier includes one or more of: a source of said liquid, such as a liquid tank or a liquid connector for connection to an external liquid supplier, one or more liquid tubes for guiding said liquid to the extraction chamber, a liquid driver, such as a pump, for example, a solenoid pump (reciprocating piston pump), or a peristaltic pump, or a diaphragm pump, to drive such liquid into the extraction chamber and a thermal conditioner, e.g., a heater and/or a cooler, such as an in-line thermal conditioner, e.g., an in-line flow conditioner, for thermally conditioning such a liquid.
[0050] Exemplos de fontes de líquido adequadas, por exemplo tanques ou conectores, são revelados nos documentos WO 2016/005349, EP2015194020.2, PCT/EP2017/050237 e nas referências neles citadas.[0050] Examples of suitable liquid sources, for example tanks or connectors, are disclosed in documents WO 2016/005349, EP2015194020.2, PCT/EP2017/050237 and the references cited therein.
[0051] O condicionador térmico pode ser uma caldeira, ou um termobloco ou um aquecedor sob demanda (ODH - on demand heater), por exemplo um tipo de ODH revelado em EP 1 253 844, EP 1 380 243 e EP 1 809 151.[0051] The thermal conditioner can be a boiler, or a thermoblock or an on-demand heater (ODH), for example a type of ODH disclosed in EP 1 253 844, EP 1 380 243 and EP 1 809 151.
[0052] Exemplos de bombas e sua incorporação em máquinas de bebidas são revelados em WO 2009/150030, WO 2010/108700, WO 2011/107574 e WO 2013/098173.[0052] Examples of pumps and their incorporation into beverage machines are disclosed in WO 2009/150030, WO 2010/108700, WO 2011/107574 and WO 2013/098173.
[0053] A unidade de controle pode ser configurada para controlar o fornecedor de líquido para fornecer automaticamente o líquido à câmara de extração quando: - a primeira e a segunda partes tiverem atingido sua posição próxima com a cápsula alojada na câmara de extração mediante o movimento das partes da posição distante para a posição próxima de modo a combinar o dito líquido com um ingrediente contido na cápsula e formar a bebida para dispensação através da saída, opcionalmente, após a detecção com um sensor de cápsula (ou com o supracitado) de um fornecimento de tal cápsula para a unidade; e/ou - a primeira e a segunda partes tiverem atingido sua posição próxima sem qualquer cápsula alojada na câmara de extração para enxaguar ou limpar ao menos parte da unidade e, opcionalmente, a saída, sendo que o fornecedor de líquido é, por exemplo, configurado para fornecer o líquido a uma temperatura de enxágue ou limpeza que é diferente da temperatura de tal líquido para formar uma bebida, por exemplo, por infusão.[0053] The control unit can be configured to control the liquid supplier to automatically supply liquid to the extraction chamber when: - the first and second parts have reached their proximate position with the capsule housed in the extraction chamber upon movement of the parts from the far position to the near position so as to combine said liquid with an ingredient contained in the capsule and form the beverage for dispensing through the outlet, optionally, after detection with a capsule sensor (or the aforementioned) of a supplying such a capsule to the unit; and/or - the first and second parts have reached their proximate position without any capsule housed in the extraction chamber to rinse or clean at least part of the unit and optionally the outlet, the liquid supplier being e.g. configured to provide liquid at a rinsing or cleaning temperature that is different from the temperature of such liquid to form a beverage, for example, by infusion.
[0054] Em uma modalidade específica, também é contemplado fornecer bebidas resfriadas ou frias.[0054] In a specific embodiment, it is also contemplated providing chilled or cold drinks.
[0055] A unidade de controle pode ser configurada para controlar o fornecedor de líquido para não fornecer automaticamente o líquido à câmara de extração quando a primeira e a segunda partes tiverem atingido sua posição próxima sem qualquer cápsula (por exemplo, detectada ou reconhecida) alojada dentro da câmara de extração. Por exemplo, a unidade de controle está configurada para controlar o fornecedor de líquido para fornecer o líquido à câmara de extração mediante a detecção de uma entrada de dados pelo usuário manual correspondente em uma interface de usuário conectada à unidade de controle.[0055] The control unit may be configured to control the liquid supplier not to automatically supply liquid to the extraction chamber when the first and second parts have reached their proximate position without any capsule (e.g. detected or recognized) housed inside the extraction chamber. For example, the control unit is configured to control the liquid supplier to supply liquid to the extraction chamber upon detection of a data input by the corresponding manual user on a user interface connected to the control unit.
[0056] A unidade de controle pode ter um programa de gerenciamento de fim de extração que é executado automaticamente quando o fornecimento de líquido é interrompido (por exemplo, quando um processo de extração predeterminado termina ou é detectado como defeituoso) para: - mover imediatamente e relativamente a primeira e a segunda partes para sua posição distante para remover qualquer cápsula entre a primeira e a segunda partes, ou - manter a primeira e a segunda partes na posição próxima durante um período de tempo predeterminado, por exemplo, na faixa de 1 a 5 segundos, como de 2 a 3 segundos, para possibilitar uma solicitação manual, por exemplo, por meio de uma interface de usuário conectada à unidade de controle, para fornecer, através do fornecedor de líquido, uma quantidade adicional de líquido à câmara de extração e, na ausência de tal solicitação manual durante o período de tempo predeterminado, mover relativamente a primeira e a segunda partes para sua posição distante a fim de remover qualquer cápsula entre a primeira e a segunda partes, por exemplo, para remover tal cápsula para um coletor de cápsula usada formado por um receptáculo de resíduos (ou o supracitado).[0056] The control unit may have an end-of-extraction management program that runs automatically when the liquid supply is interrupted (e.g., when a predetermined extraction process ends or is detected as defective) to: - immediately move and relative the first and second parts to their distant position to remove any capsule between the first and second parts, or - maintaining the first and second parts in the proximate position for a predetermined period of time, e.g. in the range of 1 to 5 seconds, such as 2 to 3 seconds, to enable a manual request, for example, via a user interface connected to the control unit, to supply, via the liquid supplier, an additional quantity of liquid to the filling chamber. extraction and, in the absence of such manual request during the predetermined period of time, relatively move the first and second parts to their distant position in order to remove any capsule between the first and second parts, e.g., to remove such capsule to a used capsule collector formed by a waste receptacle (or the aforementioned).
[0057] Por exemplo, antes de mover a primeira e a segunda partes para sua posição próxima, as partes podem permanecer em sua posição distante durante um período de tempo predeterminado, como um período de tempo na faixa de 1 a 6 segundos, por exemplo de 2 a 4 segundos, para possibilitar uma inserção de uma nova cápsula entre a primeira e a segunda partes antes de mover relativamente as mesmas para sua posição próxima, com a nova cápsula alojada dentro da câmara de extração para uma extração da nova cápsula.[0057] For example, before moving the first and second parts to their proximate position, the parts may remain in their distant position for a predetermined period of time, such as a period of time in the range of 1 to 6 seconds, e.g. of 2 to 4 seconds, to enable the insertion of a new capsule between the first and second parts before relatively moving them to their nearby position, with the new capsule housed within the extraction chamber for an extraction of the new capsule.
[0058] Portanto, um usuário pode solicitar a dispensação de duas (ou mais) porções de bebidas (por exemplo, um café expresso duplo) no mesmo recipiente de usuário.[0058] Therefore, a user may request the dispensing of two (or more) portions of beverages (e.g., a double espresso) into the same user container.
[0059] De acordo com a invenção, a máquina para o preparo e a dispensação de uma bebida, como chá, café, chocolate quente, chocolate frio, leite, sopa ou alimento para bebês, compreende: - uma unidade de extração para extrair uma cápsula de ingrediente de bebida para formar a bebida, por exemplo uma unidade que tem uma primeira parte e uma segunda parte que são relativamente móveis entre uma posição distante para inserir e/ou remover uma cápsula, e uma posição próxima, como uma posição próxima na qual a primeira e a segunda partes delimitam uma câmara de extração, para prender e extrair tal cápsula, opcionalmente, ao menos uma das ditas partes tem um abridor de cápsula, por exemplo, um ou mais furadores de cápsula e/ou ao menos uma das ditas partes tem uma abertura para um fluxo de entrada de líquido a ser misturado com um ingrediente contido em tal cápsula; - uma unidade de controle para controlar a unidade de extração para extrair essa cápsula, como uma unidade de controle alimentada pela rede elétrica, por exemplo, através de um fio elétrico; - uma saída para a dispensação da bebida formada pela extração de tal cápsula em um receptáculo de usuário, como, por exemplo, uma xícara ou uma caneca, situado em uma área de posicionamento do receptáculo, como em um suporte de receptáculo, por exemplo, um suporte de posicionamento externo sobre o qual tal máquina está situada ou um suporte de máquina, por exemplo, um suporte de máquina móvel ou removível, para coletar a dita bebida, - um módulo de reconhecimento de cápsula para reconhecer uma cápsula inserida na máquina em uma posição de reconhecimento de cápsula, sendo que o módulo de reconhecimento de cápsula compreende uma câmera para capturar uma imagem de ao menos parte da cápsula na posição de reconhecimento de cápsula, - ao menos uma fonte de luz, por exemplo ao menos um LED, para iluminar uma cápsula na posição de reconhecimento de cápsula, sendo que o módulo de reconhecimento de cápsula compreende um difusor para difundir a luz da ao menos uma fonte de luz em direção à posição de reconhecimento de cápsula.[0059] According to the invention, the machine for preparing and dispensing a beverage, such as tea, coffee, hot chocolate, cold chocolate, milk, soup or baby food, comprises: - an extraction unit for extracting a beverage ingredient capsule to form the beverage, for example a unit that has a first part and a second part that are relatively movable between a distant position for inserting and/or removing a capsule, and a proximate position, such as a proximate position in which the first and second parts delimit an extraction chamber, to clamp and extract said capsule, optionally, at least one of said parts has a capsule opener, for example, one or more capsule piercers and/or at least one of the said parts have an opening for an inlet flow of liquid to be mixed with an ingredient contained in said capsule; - a control unit for controlling the extraction unit to extract this capsule, such as a control unit powered by the mains, for example via an electrical wire; - an outlet for dispensing the beverage formed by extracting such a capsule into a user receptacle, such as, for example, a cup or a mug, situated in a receptacle positioning area, such as in a receptacle support, for example, an external positioning support on which such machine is situated or a machine support, for example a movable or removable machine support, for collecting said beverage, - a capsule recognition module for recognizing a capsule inserted into the machine in a capsule recognition position, the capsule recognition module comprising a camera for capturing an image of at least part of the capsule at the capsule recognition position, - at least one light source, for example at least one LED, for illuminating a capsule at the capsule recognition position, the capsule recognition module comprising a diffuser for diffusing light from the at least one light source toward the capsule recognition position.
[0060] De preferência, o difusor forma uma cavidade afunilada que se estende desde a câmera até a posição de reconhecimento de cápsula, sendo que a cavidade se abre, de preferência, em direção à posição de reconhecimento de cápsula. O difusor, por exemplo, forma uma cavidade essencialmente cônica. Alternativamente, o difusor forma uma cavidade semielipsoidal.[0060] Preferably, the diffuser forms a tapered cavity that extends from the camera to the capsule recognition position, with the cavity preferably opening towards the capsule recognition position. The diffuser, for example, forms an essentially conical cavity. Alternatively, the diffuser forms a semi-ellipsoidal cavity.
[0061] Em modalidades, o difusor compreende uma superfície interna estruturada a fim de melhorar a difusão de luz na dita superfície interna.[0061] In embodiments, the diffuser comprises an internal surface structured in order to improve the diffusion of light on said internal surface.
[0062] A máquina, de preferência, compreende adicionalmente um guia de luz para guiar a luz desde a ao menos uma fonte de luz até o difusor. A guia de luz compreende, por exemplo, ao menos uma protuberância de guia de luz para guiar a luz desde a ao menos uma fonte de luz até o difusor.[0062] The machine preferably additionally comprises a light guide for guiding light from the at least one light source to the diffuser. The light guide comprises, for example, at least one light guide protuberance for guiding light from the at least one light source to the diffuser.
[0063] O difusor é configurado, de preferência, para impedir reflexão direta da luz da ao menos uma fonte de luz sobre uma cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula.[0063] The diffuser is preferably configured to prevent direct reflection of light from the at least one light source onto a capsule located in the capsule recognition position.
[0064] O uso de um difusor, de acordo com a invenção, possibilita impedir reflexões de luz da fonte de luz sobre uma cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula e/ou no módulo de reconhecimento de cápsula que possam levar a uma iluminação defeituosa da cápsula e, desse modo, possivelmente a um reconhecimento de cápsula defeituoso. O uso de um difusor, de acordo com a invenção, possibilita, desse modo, aumentar a confiabilidade total da máquina para o preparo de bebidas, em particular do módulo de reconhecimento de cápsula.[0064] The use of a diffuser, according to the invention, makes it possible to prevent light reflections from the light source on a capsule located in the capsule recognition position and/or in the capsule recognition module that could lead to defective lighting of the capsule and thus possibly defective capsule recognition. The use of a diffuser, according to the invention, thus makes it possible to increase the overall reliability of the machine for preparing drinks, in particular the capsule recognition module.
[0065] A invenção será agora descrita com referência aos desenhos esquemáticos, nos quais: - a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina, de acordo com a invenção; - a Figura 2 é uma vista em seção transversal de um módulo de reconhecimento de cápsula, de acordo com uma modalidade da invenção; - a Figura 3 é uma vista explodida do módulo de reconhecimento de cápsula da Figura 2; - a Figura 4 é uma vista em seção transversal de um módulo de reconhecimento de cápsula, de acordo com uma outra modalidade da invenção; - A Figura 5 é uma vista explodida do módulo de reconhecimento de cápsula da Figura 4.[0065] The invention will now be described with reference to schematic drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view of a machine, according to the invention; - Figure 2 is a cross-sectional view of a capsule recognition module, according to an embodiment of the invention; - Figure 3 is an exploded view of the capsule recognition module of Figure 2; - Figure 4 is a cross-sectional view of a capsule recognition module, according to another embodiment of the invention; - Figure 5 is an exploded view of the capsule recognition module of Figure 4.
[0066] A Figura 1 ilustra uma modalidade exemplificadora de uma máquina de bebidas 1, de acordo com a invenção, para o preparo e a dispensação de uma bebida, como chá, café, chocolate quente, chocolate frio, leite, sopa ou alimento para bebês. O ingrediente pode ser fornecido sob a forma de uma cápsula de ingrediente, por exemplo do tipo descrito acima no cabeçalho "Campo da invenção".[0066] Figure 1 illustrates an exemplary embodiment of a beverage machine 1, according to the invention, for preparing and dispensing a beverage, such as tea, coffee, hot chocolate, cold chocolate, milk, soup or food for babies. The ingredient may be provided in the form of an ingredient capsule, for example of the type described above under the heading "Field of the invention".
[0067] A máquina 1 inclui uma unidade de extração para extrair uma cápsula de ingrediente de bebida para formar uma bebida. A unidade de extração, por exemplo, tem uma primeira parte e uma segunda parte, de preferência, situadas dentro da carcaça da máquina e, desse modo, não visíveis na Figura 1, que são relativamente móveis entre uma posição distante para inserir e/ou remover uma cápsula e uma posição próxima, como uma posição próxima na qual a primeira e a segunda partes delimitam uma câmara de extração, para prender e extrair a cápsula. Por exemplo, ao menos uma das partes tem um abridor de cápsula, por exemplo um ou mais furadores de cápsula e/ou ao menos uma das partes tem uma abertura para um fluxo de entrada de líquido a ser misturado com um ingrediente contido na cápsula.[0067] Machine 1 includes an extraction unit for extracting a beverage ingredient capsule to form a beverage. The extraction unit, for example, has a first part and a second part, preferably located within the machine housing and thus not visible in Figure 1, which are relatively movable between a distant position for insertion and/or removing a capsule and a proximate position, such as a proximate position in which the first and second parts delimit an extraction chamber, for securing and extracting the capsule. For example, at least one of the parts has a capsule opener, for example one or more capsule punches and/or at least one of the parts has an opening for an inlet flow of liquid to be mixed with an ingredient contained in the capsule.
[0068] A máquina 1 inclui uma unidade de controle situada, de preferência, dentro da carcaça da máquina, para controlar a unidade de extração para extrair as cápsulas. A unidade de controle 40 pode ser alimentada pela rede elétrica, por exemplo de uma maneira conhecida através de um fio elétrico ou por uma fonte de corrente contínua, por exemplo uma bateria, como uma bateria de carro ou bateria portátil ou bateria de máquina.[0068] The machine 1 includes a control unit located, preferably, within the machine housing, for controlling the extraction unit to extract the capsules. The control unit 40 may be powered from the electrical network, for example in a known manner via an electrical wire or by a direct current source, for example a battery, such as a car battery or portable battery or machine battery.
[0069] A máquina 1 tem uma saída 16 para dispensar bebidas formadas pela extração de tais cápsulas em um receptáculo de usuário, não representado, como uma xícara ou caneca, situado em uma área de posicionamento do receptáculo 17 para coletar a bebida.[0069] The machine 1 has an outlet 16 for dispensing beverages formed by extracting such capsules into a user receptacle, not shown, such as a cup or mug, situated in a positioning area of the receptacle 17 for collecting the beverage.
[0070] Em modalidades, a saída 16 é, por exemplo, fixada a, formada por, montada em ou montada dentro de um cabeçote de máquina 10, sendo que a saída 16 está situada acima da área de posicionamento do receptáculo 17.[0070] In embodiments, the outlet 16 is, for example, attached to, formed by, mounted on or mounted within a machine head 10, with the outlet 16 being situated above the positioning area of the receptacle 17.
[0071] A unidade de extração inclui um atuador configurado para mover relativamente a primeira e a segunda partes entre suas posições relativamente distante e próxima. O atuador é conectado à unidade de controle da máquina e controlado de modo a mover relativamente a primeira e a segunda partes.[0071] The extraction unit includes an actuator configured to relatively move the first and second parts between their relatively far and near positions. The actuator is connected to the machine control unit and controlled to move the first and second parts relatively.
[0072] A unidade de controle é conectada a um dispositivo de entrada para iniciar e/ou controlar a unidade de extração. De acordo com a invenção, o dispositivo de entrada compreende por exemplo uma interface de usuário 3, por exemplo, uma tela sensível ao toque.[0072] The control unit is connected to an input device to start and/or control the extraction unit. According to the invention, the input device comprises for example a user interface 3, for example a touch screen.
[0073] Com referência à Figura 2, a unidade de extração pode incluir um alimentador de cápsula 2 para fornecer uma cápsula à câmara de extração e um módulo de reconhecimento de cápsula 4 para reconhecer um tipo de uma cápsula fornecida à câmara de extração. O módulo de reconhecimento de cápsula 4, por exemplo, reconhece um tipo de uma cápsula enquanto essa cápsula está em uma posição de reconhecimento de cápsula 20 no alimentador de cápsula 2, e antes de ela ser fornecida à câmara de extração, que não está representada nas figuras e está, por exemplo, situada abaixo da posição de reconhecimento de cápsula 20.[0073] Referring to Figure 2, the extraction unit may include a capsule feeder 2 for supplying a capsule to the extraction chamber and a capsule recognition module 4 for recognizing a type of a capsule supplied to the extraction chamber. The capsule recognition module 4, for example, recognizes a type of a capsule while that capsule is in a capsule recognition position 20 in the capsule feeder 2, and before it is supplied to the extraction chamber, which is not shown. in the figures and is, for example, located below the capsule recognition position 20.
[0074] A máquina, de preferência, compreende adicionalmente um sensor de cápsula, por exemplo um sensor óptico e/ou mecânico, não representado, para detectar a presença de uma cápsula que esteja se aproximando e/ou situada na posição de reconhecimento de cápsula 20.[0074] The machine preferably further comprises a capsule sensor, for example an optical and/or mechanical sensor, not shown, for detecting the presence of a capsule that is approaching and/or located in the capsule recognition position. 20.
[0075] O alimentador de cápsula 2 pode ter meios de retenção, não representados, para reter uma cápsula na posição de reconhecimento de cápsula 20. Os meios de retenção tipicamente têm uma configuração de liberação para liberar a cápsula da posição de reconhecimento de cápsula 20 em direção à câmara de extração, por exemplo sob a ação da gravidade, e uma configuração de retenção para reter a cápsula longe da câmara de extração, por exemplo acima da câmara de extração, na posição de reconhecimento de cápsula 20.[0075] The capsule feeder 2 may have retention means, not shown, for retaining a capsule in the capsule recognition position 20. The retention means typically have a release configuration for releasing the capsule from the capsule recognition position 20 towards the extraction chamber, for example under the action of gravity, and a retention configuration for retaining the capsule away from the extraction chamber, for example above the extraction chamber, in the capsule recognition position 20.
[0076] O alimentador de cápsula 2 pode ter uma passagem para guiar a cápsula para a câmara de extração em uma orientação de cápsula predeterminada para sua entrada, através da posição de reconhecimento de cápsula, na câmara de extração. A passagem, por exemplo, compreende sulcos de orientação 21 nos quais um flange da cápsula é inserido enquanto a cápsula se desloca através da passagem, mantendo assim a cápsula em uma orientação predeterminada, de preferência, adequada para o seu reconhecimento pelo módulo de reconhecimento de cápsula 4 e/ou sua inserção na câmara de extração.[0076] The capsule feeder 2 may have a passage for guiding the capsule into the extraction chamber in a predetermined capsule orientation for its entry, through the capsule recognition position, into the extraction chamber. The passage, for example, comprises orientation grooves 21 into which a capsule flange is inserted as the capsule moves through the passage, thereby maintaining the capsule in a predetermined orientation, preferably suitable for its recognition by the recognition module. capsule 4 and/or its insertion into the extraction chamber.
[0077] A unidade de controle pode controlar os meios de retenção para liberar a cápsula da posição de reconhecimento de cápsula 20 quando a primeira e a segunda partes da unidade de extração estão na posição distante ou quando se movem em direção à posição distante, para uma entrada da cápsula na câmara de extração quando a primeira e a segunda partes são levadas de volta para sua posição próxima. Os meios de retenção, por exemplo, compreendem uma superfície e/ou uma borda da primeira e/ou da segunda parte da unidade de extração.[0077] The control unit can control the holding means to release the capsule from the capsule recognition position 20 when the first and second parts of the extraction unit are in the far position or when moving toward the far position, to a capsule entry into the extraction chamber when the first and second parts are taken back to their nearby position. The retaining means, for example, comprises a surface and/or an edge of the first and/or second part of the extraction unit.
[0078] O módulo de reconhecimento de cápsula 4 é, de preferência, conectado à unidade de controle e configurado para reconhecer um tipo dentre tipos de cápsula predeterminados de uma cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula 20.[0078] The capsule recognition module 4 is preferably connected to the control unit and configured to recognize one type among predetermined capsule types of a capsule located in the capsule recognition position 20.
[0079] Conforme explicado em mais detalhes mais abaixo, o módulo de reconhecimento de cápsula 4 reconhece um tipo de uma cápsula por meio da captura de uma imagem da dita cápsula e do fornecimento da mesma como entrada para um dispositivo de computação de rede neural treinado.[0079] As explained in more detail below, the capsule recognition module 4 recognizes a type of a capsule by capturing an image of said capsule and providing the same as input to a trained neural network computing device. .
[0080] A unidade de controle é configurada, por exemplo, para controlar o fornecedor de líquido da máquina de acordo com um programa de fornecimento de líquido associado ao tipo de cápsula, como um programa de fornecimento de líquido com um ou mais parâmetros de líquido fornecidos ajustados selecionados dentre temperatura, vazão, pressão e volume de um líquido que é/são constante(s) ou variável(is) durante uma extração da cápsula reconhecida. Por exemplo, o tipo de cápsula pode ser selecionado dentre uma pluralidade de tipos de cápsula predeterminados conhecidos extraíveis na câmara de extração da máquina.[0080] The control unit is configured, for example, to control the machine's liquid supply according to a liquid supply program associated with the capsule type, such as a liquid supply program with one or more liquid parameters supplied adjusted selected from temperature, flow, pressure and volume of a liquid that is/are constant or variable during an extraction from the recognized capsule. For example, the capsule type may be selected from a plurality of known predetermined capsule types extractable in the extraction chamber of the machine.
[0081] O módulo de reconhecimento de cápsula 4 é, de preferência, posicionado ao longo da passagem do alimentador 2, na altura da posição de reconhecimento de cápsula 20.[0081] The capsule recognition module 4 is preferably positioned along the feeder passage 2, at the height of the capsule recognition position 20.
[0082] Durante o uso da máquina da invenção, as seguintes etapas podem ser executadas: - posicionar um receptáculo na área de posicionamento do receptáculo; - inserir uma cápsula no alimentador de cápsula 2; - reconhecer um tipo da cápsula pelo módulo de reconhecimento de cápsula 4; - mover relativamente a primeira e a segunda partes da unidade de extração para sua posição distante de maneira automática, semiautomática ou manual; - fornecer a cápsula para a câmara de extração; - mover relativamente a primeira e a segunda partes para sua posição próxima para posicionar a cápsula na câmara de extração; - extrair a cápsula na câmara de extração mediante a aplicação de parâmetros de extração determinados com base no tipo reconhecido da cápsula para preparar uma bebida; e - dispensar a bebida preparada através da saída 16 para o receptáculo.[0082] During use of the machine of the invention, the following steps can be performed: - positioning a receptacle in the receptacle positioning area; - insert a capsule into capsule feeder 2; - recognizing a capsule type by the capsule recognition module 4; - relatively moving the first and second parts of the extraction unit to their distant position automatically, semi-automatically or manually; - supply the capsule to the extraction chamber; - relatively moving the first and second parts to their close position to position the capsule in the extraction chamber; - extracting the capsule in the extraction chamber by applying extraction parameters determined based on the recognized type of capsule to prepare a drink; and - dispensing the prepared drink through outlet 16 into the receptacle.
[0083] De acordo com a invenção, o módulo de reconhecimento de cápsula 4 é configurado para determinar um tipo de uma cápsula inserida na máquina para o preparo de bebidas na posição de reconhecimento de cápsula 20 mediante a captura de uma imagem da dita cápsula e processamento da dita imagem por um dispositivo de computação de rede neural.[0083] According to the invention, the capsule recognition module 4 is configured to determine a type of a capsule inserted into the beverage preparation machine at the capsule recognition position 20 by capturing an image of said capsule and processing said image by a neural network computing device.
[0084] A máquina para o preparo de bebidas tipicamente possibilita extrair cápsulas de tipos diferentes a fim de preparar bebidas diferentes e/ou estilos de bebidas diferentes. Os tipos de cápsulas diferentes extraíveis na câmara de extração, por exemplo, correspondem a ingredientes diferentes ali contidos e/ou condicionamento de ingrediente diferente.[0084] The beverage preparation machine typically makes it possible to extract capsules of different types in order to prepare different drinks and/or different styles of drinks. The different capsule types extractable in the extraction chamber, for example, correspond to different ingredients contained therein and/or different ingredient conditioning.
[0085] Em modalidades, cada tipo de cápsula corresponde a um tipo específico de café, que difere do café contido em cápsulas de outros tipos, por exemplo, mas não exclusivamente, em uma ou mais da sua origem, seu grau de torrefação, seu nível de moagem, sua quantidade contida na cápsula e/ou seu teor de cafeína. Alternativamente ou em combinação dos mesmos, tipos de cápsulas diferentes extraíveis na máquina para o preparo de bebidas 1 correspondem a ingredientes para o preparo de bebidas diferentes, como, por exemplo, café, leite, sopa, leite para bebês, chá, bebidas frias, etc.[0085] In embodiments, each type of capsule corresponds to a specific type of coffee, which differs from coffee contained in capsules of other types, for example, but not exclusively, in one or more of its origin, its degree of roasting, its grinding level, its quantity contained in the capsule and/or its caffeine content. Alternatively or in combination thereof, different types of capsules extractable in the drink preparation machine 1 correspond to ingredients for preparing different drinks, such as, for example, coffee, milk, soup, baby milk, tea, cold drinks, etc.
[0086] De preferência, cada tipo de cápsula é associado a um aspecto específico da cápsula, por exemplo uma cor ou combinação de cores, caracteres e/ou desenhos específicos formados sobre a superfície da cápsula, etc., possibilitando assim, por exemplo, que um usuário diferencie visualmente cápsulas de tipos diferentes. O dispositivo de rede neural do módulo de reconhecimento de cápsula 4 compreende um programa de rede neural, de preferência, previamente treinado para reconhecer o tipo de uma cápsula com base em uma imagem digital de ao menos parte da dita cápsula. O dispositivo de rede neural tipicamente compreende um processador de dados para executar o programa de rede neural.[0086] Preferably, each type of capsule is associated with a specific aspect of the capsule, for example a specific color or combination of colors, characters and/or designs formed on the surface of the capsule, etc., thus enabling, for example, allows a user to visually differentiate capsules of different types. The neural network device of the capsule recognition module 4 comprises a neural network program, preferably previously trained to recognize the type of a capsule based on a digital image of at least part of said capsule. The neural network device typically comprises a data processor for executing the neural network program.
[0087] A máquina 1 pode ser configurada para extrair cada cápsula com o uso de parâmetros de preparo específicos para o tipo específico da cápsula. Os parâmetros de preparo, por exemplo, incluem um ou mais dentre: uma temperatura de líquido carreador, um volume de líquido carreador, um tempo de extração, uma pressão de líquido carreador, um tipo de líquido carreador, um número de fases de preparo sucessivas, etc. Os parâmetros de preparo para uso com cada tipo de cápsula extraível na máquina 1 são armazenados, de preferência, em um meio de armazenamento de dados interno ou externo conectado ou conectável à unidade de controle e/ou ao módulo de reconhecimento de cápsula 4. Os parâmetros de preparo adequados para uma cápsula específica são selecionados com base no tipo de cápsula determinado pelo módulo de reconhecimento de cápsula 4 e eles são usados pela unidade de controle para controlar a extração da cápsula reconhecida.[0087] Machine 1 can be configured to extract each capsule using specific preparation parameters for the specific type of capsule. Brewing parameters, for example, include one or more of: a carrier liquid temperature, a carrier liquid volume, an extraction time, a carrier liquid pressure, a carrier liquid type, a number of successive brewing phases , etc. The preparation parameters for use with each type of extractable capsule in the machine 1 are preferably stored on an internal or external data storage medium connected or connectable to the control unit and/or the capsule recognition module 4. The Preparation parameters suitable for a specific capsule are selected based on the capsule type determined by the capsule recognition module 4 and they are used by the control unit to control the extraction of the recognized capsule.
[0088] A máquina 1 pode ser configurada também para armazenar e/ou transmitir para um terminal externo e/ou servidor informações sobre o tipo de cada cápsula extraída na máquina, por exemplo, para monitorar o consumo de cápsula na máquina 1.[0088] Machine 1 can also be configured to store and/or transmit to an external terminal and/or server information about the type of each capsule extracted in the machine, for example, to monitor capsule consumption in machine 1.
[0089] Com referência à Figura 2, o módulo de reconhecimento de cápsula 4 compreende uma fonte de luz, por exemplo um ou mais LEDs brancos 40 ou qualquer outra fonte de luz adequada, de preferência, com espectro conhecido e definido, uma câmera 41, por exemplo uma câmera CCD, e um dispositivo de computação de rede neural, não representado nas figuras, por exemplo sob a forma de um microcontrolador, um microprocessador ou um outro dispositivo de computação adequado configurado para executar um programa de computador de rede neural. O módulo de reconhecimento de cápsula 4, de preferência, compreende adicionalmente um controlador, não representado nas figuras, por exemplo, mas não exclusivamente, um ASIC ou um microcontrolador programável, para controlar a fonte de luz, a câmera 41 e o dispositivo de computação de rede neural. Alternativamente, o dispositivo de computação de rede neural e o controlador do módulo de reconhecimento de cápsula são o mesmo componente ou integrados como um componente único. O controlador do módulo de reconhecimento de cápsula 4 é, por exemplo, configurado para chavear a fonte de luz ligada e desligada e/ou para receber e manusear os sinais da câmera 41. A fonte de luz, a câmera 41, o dispositivo de computação de rede neural e o controlador do módulo são, de preferência, fixados, por exemplo soldados, a uma placa eletrônica 42, tipicamente uma PCB, dotando eles, de uma maneira conhecida, da energia e das conexões de dados e/ou interconexões necessárias. O controlador é, de preferência, conectado à unidade de controle da máquina 1 e controlado pela mesma.[0089] With reference to Figure 2, the capsule recognition module 4 comprises a light source, for example one or more white LEDs 40 or any other suitable light source, preferably, with a known and defined spectrum, a camera 41 , for example a CCD camera, and a neural network computing device, not shown in the figures, for example in the form of a microcontroller, a microprocessor or another suitable computing device configured to execute a neural network computer program. The capsule recognition module 4 preferably further comprises a controller, not shown in the figures, for example, but not exclusively, an ASIC or a programmable microcontroller, for controlling the light source, the camera 41 and the computing device. of neural network. Alternatively, the neural network computing device and the capsule recognition module controller are the same component or integrated as a single component. The capsule recognition module controller 4 is, for example, configured to switch the light source on and off and/or to receive and handle signals from the camera 41. The light source, the camera 41, the computing device neural network and the module controller are preferably fixed, for example soldered, to an electronic board 42, typically a PCB, providing them, in a known manner, with the necessary power and data connections and/or interconnections. The controller is preferably connected to and controlled by the machine control unit 1.
[0090] De preferência, o módulo de reconhecimento de cápsula 4 compreende adicionalmente um guia de luz 43 e um difusor 44 para guiar a luz emitida pela fonte de luz em direção à posição de reconhecimento de cápsula 20 e/ou para limitar a luz recebida pela câmera 41, de preferência, à luz refletida por uma cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula 20 de modo a evitar a detecção de luz parasita, por exemplo, luz ambiente.[0090] Preferably, the capsule recognition module 4 additionally comprises a light guide 43 and a diffuser 44 for guiding the light emitted by the light source towards the capsule recognition position 20 and/or for limiting the light received by camera 41, preferably to light reflected by a capsule located in the capsule recognition position 20 so as to avoid detection of stray light, for example, ambient light.
[0091] De preferência, a fonte de luz é uma fonte de luz estendida. Em modalidades, a fonte de luz, por exemplo, compreende uma pluralidade de LEDs 40 que são, de preferência, igualmente distribuídos, por exemplo ao redor da câmera 41. Nas modalidades ilustradas, a fonte de luz, por exemplo, compreende quatro LEDs 40 distribuídos ao redor da câmera 41, dos quais apenas dois são esquematicamente ilustrados na Figura 2. No entanto, fontes de luz estendidas de outros tipos e/ou distribuições são possíveis na estrutura da invenção, como, por exemplo, uma fonte de luz em formato de anel que circunda a câmera 41.[0091] Preferably, the light source is an extended light source. In embodiments, the light source, for example, comprises a plurality of LEDs 40 that are preferably equally distributed, for example around the camera 41. In illustrated embodiments, the light source, for example, comprises four LEDs 40 distributed around the camera 41, of which only two are schematically illustrated in Figure 2. However, extended light sources of other types and/or distributions are possible in the structure of the invention, such as, for example, a light source shaped of ring that surrounds the camera 41.
[0092] O guia de luz 43 está, por exemplo, sob a forma de uma cobertura essencialmente transparente associada, por exemplo ao menos cobrindo parcialmente, à fonte de luz e/ou à câmera 41. A cobertura compreende, por exemplo, aberturas ou outros meios de orientação para guiar a luz até e a partir da posição de reconhecimento de cápsula 20, através do difusor 44. Na modalidade esquematicamente ilustrada na Figura 2, o guia de luz 43, por exemplo, compreende protuberâncias de guia de luz 430, sendo que cada protuberância 430 se estende de um LED 40 da fonte de luz em direção ao difusor 44 a fim de guiar a luz emitida pelo LED 40 no difusor 44.[0092] The light guide 43 is, for example, in the form of an essentially transparent cover associated, for example at least partially covering, the light source and/or the camera 41. The cover comprises, for example, openings or other guidance means for guiding light to and from the capsule recognition position 20, through the diffuser 44. In the embodiment schematically illustrated in Figure 2, the light guide 43, for example, comprises light guide protuberances 430, each protuberance 430 extending from an LED 40 of the light source towards the diffuser 44 in order to guide the light emitted by the LED 40 into the diffuser 44.
[0093] O guia de luz 43 e/ou o difusor 44 são configurados, de preferência, de modo a impedir que a luz emitida pela fonte de luz alcance diretamente a posição de reconhecimento de cápsula 20. Na modalidade ilustrada na Figura 2, as protuberâncias de guia de luz 430 são configuradas, por exemplo, de modo que a maior parte da luz guiada seja direcionada para o difusor 44 contra uma porção da parede interna do difusor onde será refletida, portanto, em uma direção transversal ao eixo geométrico longitudinal do difusor 44 que se estende da câmera 41 até o reconhecimento de posição de cápsula 20. As extremidades das protuberâncias de guia de luz 430 no lado do difusor 44 são, por exemplo, chanfradas a 45° de modo que a maior parte da luz guiada seja refletida sobre a superfície chanfrada e direcionada para o difusor 44 a um ângulo essencialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do difusor 44.[0093] The light guide 43 and/or the diffuser 44 are preferably configured so as to prevent the light emitted from the light source from directly reaching the capsule recognition position 20. In the embodiment illustrated in Figure 2, the Light guide protrusions 430 are configured, for example, so that the majority of the guided light is directed towards the diffuser 44 against a portion of the inner wall of the diffuser where it will be reflected, therefore, in a direction transverse to the longitudinal geometric axis of the diffuser 44 extending from the camera 41 to the position recognition capsule 20. The ends of the light guide protrusions 430 on the side of the diffuser 44 are, for example, beveled at 45° so that the majority of the guided light is reflected on the chamfered surface and directed towards the diffuser 44 at an angle essentially perpendicular to the longitudinal geometric axis of the diffuser 44.
[0094] No exemplo ilustrado, o difusor 44 compreende um elemento, de preferência, de cor clara, por exemplo branco, e opaco formando uma cavidade cônica truncada que se abre em direção à posição de reconhecimento de cápsula 20. Entretanto, outros formatos são possíveis para o difusor na estrutura da invenção. O difusor, no entanto, forma, de preferência, uma cavidade afunilada que se estende da câmera 41 até a posição de reconhecimento de cápsula, se abrindo, de preferência, em direção à posição de reconhecimento de cápsula.[0094] In the illustrated example, the diffuser 44 comprises an element, preferably light in color, for example white, and opaque, forming a truncated conical cavity that opens towards the capsule recognition position 20. However, other formats are possible for the diffuser in the structure of the invention. The diffuser, however, preferably forms a tapered cavity extending from the camera 41 to the capsule recognition position, preferably opening towards the capsule recognition position.
[0095] O difusor 44 é configurado, de preferência, para evitar reflexões sobre uma cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula 20 e/ou no módulo de reconhecimento de cápsula que possam levar a uma iluminação defeituosa da cápsula e, desse modo, possivelmente a um reconhecimento defeituoso de cápsula. A superfície interna do difusor 44 é, por exemplo, texturizada para melhorar a difusão da luz que se desloca da fonte de luz para a posição de reconhecimento de cápsula 20.[0095] The diffuser 44 is preferably configured to avoid reflections on a capsule located in the capsule recognition position 20 and/or on the capsule recognition module that could lead to defective illumination of the capsule and thus possibly to faulty capsule recognition. The inner surface of the diffuser 44 is, for example, textured to improve the diffusion of light moving from the light source to the capsule recognition position 20.
[0096] O difusor 44 compreende opcionalmente aberturas e/ou elementos protuberantes que interrompem e/ou desviam os raios de luz emitidos pela fonte de luz na direção da posição de reconhecimento de cápsula 20. Alternativamente ou em combinação dos mesmos, o difusor é produzido a partir de um material transparente ou semitransparente e a luz da fonte de luz é guiada, por exemplo, pelo guia de luz através das paredes do difusor, resultando, desse modo, em luz que é refratada de uma maneira distribuída fora da parede do difusor e para dentro da cavidade em frente à posição de reconhecimento de cápsula.[0096] The diffuser 44 optionally comprises openings and/or protruding elements that interrupt and/or divert the light rays emitted by the light source towards the capsule recognition position 20. Alternatively or in combination thereof, the diffuser is produced from a transparent or semi-transparent material and the light from the light source is guided, for example, by the light guide through the diffuser walls, thereby resulting in light that is refracted in a distributed manner outside the diffuser wall and into the cavity in front of the capsule recognition position.
[0097] A Figura 4 ilustra esquematicamente uma modalidade exemplificadora de um difusor 44 que compreende elementos protuberantes 440 formados sobre sua superfície interna de modo a impedir que a luz, por exemplo luz guiada pelo guia de luz 43 e que sai do guia de luz 43 através das protuberâncias de guia de luz 430, atinja diretamente a posição de reconhecimento de cápsula 20.[0097] Figure 4 schematically illustrates an exemplary embodiment of a diffuser 44 comprising protruding elements 440 formed on its inner surface so as to prevent light, for example light guided by the light guide 43 and leaving the light guide 43. through the light guide protrusions 430, directly target the capsule recognition position 20.
[0098] Na modalidade ilustrada, o guia de luz 44 forma uma abertura de cavidade semielipsoidal em direção à posição de reconhecimento de cápsula 20, a câmera 41 estando situada, de preferência, na extremidade oposta à posição de reconhecimento de cápsula 41.[0098] In the illustrated embodiment, the light guide 44 forms a semi-ellipsoidal cavity opening towards the capsule recognition position 20, the camera 41 being preferably located at the end opposite the capsule recognition position 41.
[0099] Na modalidade ilustrada, os elementos protuberantes 440 cobrem ao menos parcialmente as extremidades das protuberâncias de guia de luz 430 do guia de luz 43. O objetivo dos elementos protuberantes 440 é bloquear a luz refratada fora da extremidade chanfrada das protuberâncias de guia de luz 430 em uma direção próxima ao eixo geométrico longitudinal do difusor 44, a fim de evitar que tal luz alcance a posição de reconhecimento de cápsula 20 diretamente, isto é, sem ser primeiro refletida ao menos uma vez pela parede interna do difusor 44. Os elementos protuberantes 440 do difusor 44, no entanto, compreendem, de preferência, uma abertura configurada para possibilitar que a luz refratada em direção à parede interna do difusor 44 entre na cavidade do difusor.[0099] In the illustrated embodiment, the protruding elements 440 at least partially cover the ends of the light guide protrusions 430 of the light guide 43. The purpose of the protruding elements 440 is to block refracted light off the beveled end of the light guide protrusions. light 430 in a direction close to the longitudinal geometric axis of the diffuser 44, in order to prevent such light from reaching the capsule recognition position 20 directly, that is, without first being reflected at least once by the inner wall of the diffuser 44. protruding elements 440 of the diffuser 44, however, preferably comprise an opening configured to enable light refracted towards the inner wall of the diffuser 44 to enter the cavity of the diffuser.
[00100] Opcionalmente, a máquina 1 compreende um detector de cápsula para detectar uma cápsula situada na, ou se aproximando da, posição de reconhecimento de cápsula 20. O detector de cápsula está, por exemplo, compreendido no módulo de reconhecimento de cápsula 4, de preferência, fixado, por exemplo soldado, à placa eletrônica 42. No entanto, outras disposições do detector de cápsula são, possíveis dentro do escopo da invenção. O detector de cápsula pode ser de qualquer tipo adequado, por exemplo um detector de presença e/ou movimento, como um detector de infravermelho (IR), um detector resistivo e/ou indutivo, um elemento de chaveamento mecânico, etc. O detector de cápsula é, por exemplo, controlado pelo controlador do módulo de reconhecimento de cápsula 4 ou diretamente controlado pela unidade de controle da máquina.[00100] Optionally, the machine 1 comprises a capsule detector for detecting a capsule located at, or approaching, the capsule recognition position 20. The capsule detector is, for example, comprised in the capsule recognition module 4, preferably fixed, for example soldered, to the electronic board 42. However, other arrangements of the capsule detector are possible within the scope of the invention. The capsule detector may be of any suitable type, for example a presence and/or motion detector, such as an infrared (IR) detector, a resistive and/or inductive detector, a mechanical switching element, etc. The capsule detector is, for example, controlled by the controller of the capsule recognition module 4 or directly controlled by the machine control unit.
[00101] Em modalidades, quando uma cápsula se aproxima do alimentador de cápsula 2, e/ou é posicionada no mesmo, na posição de reconhecimento de cápsula 20, o detector de cápsula detecta a presença da cápsula e envia um sinal correspondente ao controlador e/ou à unidade de controle da máquina, que ativa a fonte de luz 40 para iluminar ao menos parte da superfície da cápsula situada na posição de reconhecimento de cápsula 20. Por sua vez, a câmera 41 é ativada para capturar uma imagem de ao menos parte da cápsula iluminada. A imagem digital capturada é então fornecida ao dispositivo de computação de rede neural, e tratada pelo mesmo, para determinar um tipo da cápsula. Em outras modalidades, por exemplo se a máquina não compreender nenhum detector de cápsula, o módulo de reconhecimento de cápsula 4, em particular a fonte de luz 40 e a câmera 41, é ativado, por exemplo, por um acionamento pelo usuário da interface de usuário da máquina, por exemplo pelo acionamento de um seletor de bebida.[00101] In embodiments, when a capsule approaches the capsule feeder 2, and/or is positioned therein, at the capsule recognition position 20, the capsule detector detects the presence of the capsule and sends a corresponding signal to the controller and /or to the machine control unit, which activates the light source 40 to illuminate at least part of the surface of the capsule located at the capsule recognition position 20. In turn, the camera 41 is activated to capture an image of at least part of the capsule illuminated. The captured digital image is then fed to and processed by the neural network computing device to determine a capsule type. In other embodiments, for example if the machine does not comprise any capsule detector, the capsule recognition module 4, in particular the light source 40 and the camera 41, is activated, for example, by a user actuation of the control interface. user of the machine, for example by activating a drink selector.
[00102] De preferência, a câmera 41 é um sensor CCD ou qualquer câmera adequada que forneça uma imagem digital de ao menos uma parte da cápsula, por exemplo uma imagem colorida ou em escala de cinza. A imagem é fornecida como dados de entrada para o dispositivo de computação de rede neural que executará o programa de computador de rede neural usando estes dados de entrada, a fim de determinar o tipo de cápsula, sendo que os parâmetros da rede neural, em particular seus pesos sinápticos e desvios (biases), foram previamente definidos durante o treinamento da rede neural implementada pelo programa de computador de rede neural.[00102] Preferably, camera 41 is a CCD sensor or any suitable camera that provides a digital image of at least a part of the capsule, for example a color or grayscale image. The image is provided as input data to the neural network computing device which will execute the neural network computer program using this input data in order to determine the type of capsule, the parameters of the neural network, in particular their synaptic weights and biases (biases) were previously defined during the training of the neural network implemented by the neural network computer program.
[00103] A rede neural para determinar um tipo de uma cápsula, de acordo com a invenção, é manual e/ou automaticamente treinada, por exemplo, em uma bancada de treinamento que compreende um alimentador de cápsula para fornecer cápsulas de vários tipos a uma ou mais posições de reconhecimento de cápsula, sendo cada posição de reconhecimento de cápsula da bancada de treinamento dotada de uma câmera para tirar uma foto de ao menos parte de cada cápsula fornecida na posição de reconhecimento de cápsula correspondente. De preferência, as condições de iluminação e de captura de imagem nas posições de reconhecimento de cápsula da bancada de treinamento são similares àquelas na posição de reconhecimento de cápsula na máquina para o preparo de bebidas. As imagens capturadas são então fornecidas como entrada para um dispositivo de computação que executa o programa de computador de rede neural da invenção. A saída do programa, isto é, da rede neural, para cada imagem é comparada com o tipo real da cápsula de amostra correspondente e o resultado da comparação é retroinformado ao programa para que ele ajuste os parâmetros de rede neural, em particular os pesos e/ou desvios de uma ou mais conexões sinápticas.[00103] The neural network for determining a type of a capsule, according to the invention, is manually and/or automatically trained, for example, on a training bench comprising a capsule feeder for supplying capsules of various types to a or more capsule recognition positions, each capsule recognition position of the training bench being provided with a camera for taking a photo of at least part of each capsule provided at the corresponding capsule recognition position. Preferably, the lighting and image capture conditions at the capsule recognition positions on the training bench are similar to those at the capsule recognition position on the beverage preparation machine. The captured images are then provided as input to a computing device that executes the neural network computer program of the invention. The output of the program, i.e. the neural network, for each image is compared with the actual type of the corresponding sample capsule and the result of the comparison is fed back to the program so that it can adjust the neural network parameters, in particular the weights and /or deviations of one or more synaptic connections.
[00104] Uma vez que uma taxa desejada de reconhecimento bem sucedida é alcançada, a rede neural é considerada, de preferência, como suficientemente treinada e o programa de rede neural com os parâmetros ajustados pode ser, por exemplo, copiado e carregado em dispositivos de computação de rede neural integrados ou para serem integrados a máquinas para o preparo de bebidas da invenção.[00104] Once a desired rate of successful recognition is achieved, the neural network is preferably considered to be sufficiently trained and the neural network program with the adjusted parameters can be, for example, copied and loaded into media devices. integrated neural network computing or to be integrated into beverage preparation machines of the invention.
[00105] O programa de computador de rede neural da invenção pode ser atualizado para reconhecer um novo tipo de cápsula por uma nova sessão de treinamento, de acordo com o esquema acima descrito, com cápsulas que incluem cápsulas do tipo novo. Uma vez que o tipo novo de cápsula é aprendido pela rede neural, o programa de computador com parâmetros atualizados pode ser copiado e carregado nos dispositivos de computação de rede neural de máquinas funcionais para atualizar seu módulo de reconhecimento de cápsula para a versão mais recente. Opcionalmente, um tipo de cápsula dentre os vários tipos de cápsula reconhecidos corresponde a cápsulas desconhecidas para a máquina.[00105] The neural network computer program of the invention can be updated to recognize a new type of capsule by a new training session, according to the scheme described above, with capsules that include capsules of the new type. Once the new capsule type is learned by the neural network, the computer program with updated parameters can be copied and loaded into the neural network computing devices of functional machines to update its capsule recognition module to the latest version. Optionally, a capsule type among the several recognized capsule types corresponds to capsules unknown to the machine.
[00106] O treinamento do programa de computador de rede neural da invenção é, de preferência, realizado sobre uma bancada de treinamento fora da máquina para o preparo de bebidas. As condições de captura de imagens das cápsulas de amostra são, no entanto, de preferência, similares ou mesmo idênticas às das condições na máquina.[00106] Training of the neural network computer program of the invention is preferably carried out on a training bench outside the beverage preparation machine. The imaging conditions of the sample capsules are, however, preferably similar or even identical to the conditions in the machine.
[00107] Um exemplo de uma arquitetura adequada para a rede neural implementada pelo programa de computador de rede neural da invenção é resumido na tabela abaixo:Tabela 1: exemplo de uma arquitetura de rede neural adequada [00107] An example of a suitable architecture for the neural network implemented by the neural network computer program of the invention is summarized in the table below: Table 1: Example of a suitable neural network architecture
[00108] De acordo com este exemplo, a rede neural é uma rede neural convolucional que compreende doze camadas, com uma primeira camada convolucional que tem um tamanho de entrada de 128x128x1. A rede neural, desse modo, tipicamente espera uma imagem de escala de cinza de 128 pixels por 128 pixels como sua entrada e realiza uma classificação de 11 vias. A rede neural compreende, por exemplo, cinco camadas de base: três camadas convolucionais seguidas de duas camadas totalmente conectadas. Cada camada convolucional usa núcleos (kernels) com 3x3x1 de tamanho com um passo (stride) de 1 e nenhum enchimento, para produzir 32 mapas de característica de saída. Cada convolução é seguida de não linearidade de ReLU e uma operação de subamostragem de agrupamento máx. As saídas da parte de extração de característica são então fornecidas a um classificador de duas camadas totalmente conectado, por exemplo um classificador LogSoftMax. A camada oculta do classificador é, por exemplo, construída a partir de sessenta e quatro neurônios e usa também uma função ativação de ReLU.[00108] According to this example, the neural network is a convolutional neural network comprising twelve layers, with a first convolutional layer having an input size of 128x128x1. The neural network thus typically expects a 128 pixel by 128 pixel grayscale image as its input and performs an 11-way classification. The neural network comprises, for example, five base layers: three convolutional layers followed by two fully connected layers. Each convolutional layer uses kernels 3x3x1 in size with a stride of 1 and no padding, to produce 32 output feature maps. Each convolution is followed by ReLU nonlinearity and a max pooling subsampling operation. The outputs of the feature extraction part are then fed to a fully connected two-layer classifier, for example a LogSoftMax classifier. The hidden layer of the classifier is, for example, built from sixty-four neurons and also uses a ReLU activation function.
[00109] De preferência, antes de as entradas de dados de imagem serem encaminhadas através da rede neural da invenção, um pré- processamento de três etapas é executado nelas. Em uma primeira etapa de pré-processamento, os dados são, de preferência, centralizados em torno de zero por meio da subtração da ativação média calculada ao longo de todo o treinamento definido para cada pixel. Em uma segunda etapa de pré-processamento, os dados são divididos pelo desvio padrão global do conjunto de dados a fim de normalizar a faixa de valores de entrada. Em uma terceira e última etapa de pré-processamento, uma normalização de contraste local é realizada com uma janela de ponderação gaussiana de treze por treze a fim de amplificar bordas na imagem.[00109] Preferably, before image data inputs are routed through the neural network of the invention, a three-step preprocessing is performed on them. In a first pre-processing step, the data is preferably centered around zero by subtracting the average activation calculated over the entire training set for each pixel. In a second preprocessing step, the data is divided by the global standard deviation of the dataset in order to normalize the range of input values. In a third and final preprocessing step, a local contrast normalization is performed with a thirteen by thirteen Gaussian weighting window in order to amplify edges in the image.
[00110] Outras arquiteturas de rede neural e/ou pré- processamento de dados são, no entanto, possíveis na estrutura da invenção a fim de alcançar um reconhecimento de tipo de cápsula confiável com base em uma imagem digital de uma cápsula ou ao menos parte da mesma.[00110] Other neural network architectures and/or data preprocessing are, however, possible within the framework of the invention in order to achieve reliable capsule type recognition based on a digital image of a capsule or at least part of the same.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18156197 | 2018-02-09 | ||
| EP18156197.8 | 2018-02-09 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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