CN101877983B - 装备有料包识别装置的饮料制备设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种识别含有用于制备不同类型的饮料的成分的料包(20，21)的装置，所述料包包括外壳，该外壳含有至少两个有颜色的标识区域(22，24，25)。根据本发明，该识别装置包括用于检测该料包的两个有颜色的标识区域的颜色的装置，并且对该料包(20，21，120，121)的识别是通过检测两个有颜色的标识区域中的每一个的颜色来实现的。

Description

装备有料包识别装置的饮料制备设备

本发明涉及一种用于对装在可抛弃包装中的待沏物质进行沏泡的饮料制备设备。

本发明还特别涉及一种装备有料包(dosette)识别装置的饮料制备设备。

料包是指一种可抛弃的包装，包括硬或软的、可渗透或不可渗透的封闭外壳，其装有一种或者多种待沏的物质。

一种装备了识别料包的装置的饮料制备设备通常适合于由使用者在各种各样的料包中选择一种来制备饮料。使用者将料包放入到所述饮料制备设备中，该饮料制备设备一旦当识别装置识别出料包就会制备饮料，一般是将水以适合于所选择的料包的温度、数量、压力和预定的流量的最佳条件注入到该料包中。这样的设备可以制备咖啡、茶、巧克力类型的不同饮料或者加香料的冷饮。

为了让使用者和饮料制备设备容易地识别，所述料包通常包括在外壳上的有颜色的区域，其表明了料包的内容物的特征。因此，例如栗色对应咖啡，黄色对应茶，等等。

从文件WO 02/28241已知这样的可被饮料制备设备读出的标识码的料包，该标识码可以由预定的颜色、该料包的特定轮廓或者条形码而被特征化。所述后两种情况具有下述缺点：不能被使用者容易地识别并且在饮料制造设备鉴别标识码时必须精确放置该料包。

从文件FR 2874164已知一种装备了基于颜色识别的识别料包的装置的饮料制备设备。然而在面对要求大量不同颜色的增多的可能的制备时，该识别装置可能进行错误的识别，因为某些颜色具有过于接近的特征。很明显识别错误导致了失败的饮料制备。

为了解决可能的制备类型的增多，在某些情况下，一些料包包括第二颜色码，用于向使用者指示特定内含物可实现的制备类型：例如，对于咖啡而言，制备expresso咖啡、浓咖啡等等。

该双颜色码可以用于实现需要多种不同的料包的饮料。例如，为了实现巧克力奶，需要一个巧克力料包和一个奶料包。所述两个料包包括用于标识制备的共有颜色和用于标识内容物的颜色。

本发明的目的是提出一种识别料包的装置，该料包包括含有至少两个有颜色的标识区域的外壳，所述标识可靠性高，工作可靠，实施简单经济。

本发明的另一个目的是提出一种通过对至少一个料包中容纳的待沏物质进行沏泡来制备饮料的设备，其包括识别每个料包的识别装置，所述每个料包允许在将该料包放入所述装置后自动制备饮料。

上述目的是通过这样一种用于识别含有用来制备不同类型的饮料的成分的料包的装置来实现的，所述料包包括外壳，该外壳含有至少两个有颜色的标识区域，其特征在于，该识别装置包括用于检测该料包的两个有颜色的标识区域的颜色的装置，并且对该料包的识别是通过检测两个有颜色的标识区域中的每一个的颜色来实现的。

有颜色的标识区域是指一种非必须均匀但是可由检测装置识别的颜色区域。

有利地，所述两个颜色区域是由两个围绕该料包的旋转轴的环形区域形成，其设置在正面上或者在侧面上或者以上二者的结合，以便允许无需将该料包以一定角度设置在该识别装置中来识别所述两种颜色。在一个实施变形中，所述两个颜色区域可以是任何形状的，并且可以要求成角度地定位所述料包。

对所述料包的两个有颜色的标识区域的每个的颜色检测允许获得对于所述包装的识别的很大的可靠性。此外，若被识别的颜色的组合并不对应任何已经存储的制备，该识别装置可以检测到对颜色的错误读取并且借助一个界面通知使用者。

有利地，该料包的所述两个有颜色的标识区域中的一个表征出制备类型，另一个则表征出该料包中容纳的物质的类型。

优选地，所述检测装置包括通过有颜色的标识区域进行检测的子组件，该检测子组件的每个包括一个或者多个向有颜色的标识区域发射光的发射器件，和能够获取该被照亮的颜色区域的颜色的获得器件。

这种布置允许借助紧凑的小的子组件实现对颜色的检测。

有利地，所述检测装置包括至少一个向每个有颜色的标识区域发射光的发射器件和单一的一个能够连续获取每个被照亮的有颜色的标识区域的颜色的获得器件。

这种配置允许通过使用单个获得器件以非常经济的方式实现对两种颜色的检测。

优选地，所述获得器件产生3个与被检测的颜色的红、绿、蓝三原色成比例的电信号，并且该识别装置包括计算器，该计算器将所述3个电信号转换入一个对应于色调H，光亮度L和饱和度S的数值系统中。

这种配置允许非常可靠地实现颜色检测。

有利地，所述识别装置包括存储器，该存储器内有i个参考颜色的色调Hi、亮度Li、饱和度Si的数值，并且所述计算器连续计算被检测的颜色的色调H、亮度L、饱和度S中的至少一个值和i个参考颜色中的色调Hi、亮度Li和饱和度Si中的同一类值之间的距离Di；被检测的颜色与具有最小Di的颜色相关联。

本发明还涉及一种通过对料包中装的待沏物质进行沏泡来制备饮料的设备，它包括至少一个能够接纳料包的容座，其特征在于，对于每个料包而言，该设备均一个包括根据本发明的识别装置。

对料包中的任何一个的两种颜色的检测允许饮料制备装置识别出在每个料包的容座中的制备、内容物和位置，因此能够自动根据存储的注入水的参数实现所述饮料。

本发明还涉及一种通过对料包中装的待沏物质进行沏泡来制备饮料的设备，所述料包包括至少两个有颜色的标识区域，所述设备包括至少两个每个能够容纳一个料包的容座，其特征在于，对于所述料包整体而言，所述设备包括根据本发明的识别装置，并且所述识别装置包括检测装置，所述检测装置包括至少一个发射器件和单一的一个获得器件，该发射器件向每个有颜色的标识区域发射光，该获得器件能够连续获取每个被照亮的有颜色的标识区域的颜色。

这种实施模式通过使用装备了单个获取传感器的可识别四个颜色的识别装置，允许实现更加经济的饮料制备装置。

有利地，所述获得器件产生3个与被检测的颜色的红、绿、蓝三原色成比例的电信号，并且该识别装置包括计算器，该计算器将所述3个电信号转换入一个对应于色调H，光亮度L和饱和度S的数值系统中。

优选地，所述识别装置包括存储器，该存储器内有i个参考颜色的色调Hi、亮度Li、饱和度Si的数值，并且所述计算器连续计算被检测的颜色的色调H、亮度L、饱和度S中的至少一个值和i个参考颜色中的色调Hi、亮度Li和饱和度Si中的同一类值之间的距离Di；被检测的颜色与具有最小Di的颜色相关联。

本发明还涉及含有两个有颜色的标识区域的料包在根据本发明设备中的应用。

有利地，所述料包包括旋转轴，并且所述料包的每个有颜色的标识区域包括至少一个相对所述轴旋转的表面。

这种设置允许非常容易地放置该料包到饮料制备设备中。

在阅读了附图中所描述并且为非限制性的实施例后，可看到本发明的其他目的和优势，在附图中：

-图1示出了根据本发明的一个特定实施例所述的饮料制备设备的立体视图；

-图2示出图1的饮料制备设备的仰视立体图；

-图3是识别图1的饮料制备设备的两个料包的识别装置的第一实施例的示意图；

-图4是检测图1的饮料制备装置的颜色的子组件的剖视示意图；

-图5是识别图1的饮料制备设备的两个料包的识别装置的第二实施例的示意图；和

-图6是识别图1的饮料制备设备的两个料包的识别装置的第三实施例的示意图。

图1和2示出了根据本发明的一种用于制备类型为咖啡、茶、巧克力或者添加香料的冷热饮的饮料的家用设备1。该设备包括机体2，该机体2上设置了承载杯子的脚3和双腔室沏头(

d’infusion)5，该沏头5允许容纳两个料包20，21。所述沏头5包括含有两个容座10，11的固定夹板6，所述两个容座10，11容纳了两个料包架12，13，所述沏头5还包括装备了两个加紧盘14，15的可转动活动夹板7。

该料包架12，13可拆卸以便允许使用者容易地放置或者去除一个或多于一个的所述料包20，21。在一个实施变形中，所述两个料包架可以组合为一个单一部件。

该料包20，21包括容纳有待沏物质的柱形有颜色的囊22，23，和关闭所述囊22，23的有颜色的盖24，25。所述有颜色的囊和有颜色的盖构成了两个有颜色的鉴别区域22，23，24，25。盖的颜色定义了例如制备方式，该囊的颜色定义了该料包中容纳的物质的类型。所述囊的材料和盖的材料是不透明的。

在该机体内部(附图中不可见)以已知的方式设置有一个水容器，含有水管路的热单元，用于保证供应该沏头热水的电加热元件以及控制电路。

该机体在上部中(附图中不可见)具有含有控制面板的侧壁，该控制面板作用于该控制电路上并且告知使用者有关设备状态的信息。

该控制电路接收料包的识别装置的信息，该识别装置包括图3中示出的检测装置38，39。对于所述料包20而言，所述检测装置38能够借助子检测组件41获取该盖24的颜色和借助子组件51获取该囊23的颜色。对于料包21而言，所述检测装置39能够借助子检测组件61获取该盖25的颜色和借助该子检测组件71获取该囊23的颜色。

图4示出了子组件41，其包括LED(光发射二极管)类型的发射白光的发射器件42，43，所述白光被两个光导器件44，45导向该有颜色的盖24，所述子组件41还包括颜色传感器类型的获得器件46，其包括3个光电二极管，该光电二极管能够通过保护透镜48获取盖24的颜色。以黑色不透明材料实现的底座47支撑光导元件44，45和透镜48。所述光引导件44，45引导使光相对该盖24的表面成45度角地照亮所述表面。所述角度为45度使得所述光不会被反射到与所述盖24的表面垂直设置的颜色传感器46。为了良好地读取，该颜色传感器必须对准被照亮的区域，而不能受到照射光的反射光的影响。所述LED42，43，颜色传感器46和底座47布置在印刷电路49上。

该子组件61，51，71的结构与所述子组件41的类似。

检测所述盖24，25的颜色的子组件41，61设置在活动夹板7(图2)中，位于夹紧盘14，15背面，所述夹紧盘14，15包括允许让LED发射的光通过并且允许该颜色传感器获得颜色的开口34，35。检测所述囊22，23的颜色的子组件51，71设置在固定夹板6(如图1)中，位于容座10，11和该料包架12，13的背面，10，11，12，13的每个都包括一个开口，一共有开口30，31，32，33。

为了获取该被照亮的鉴别区域的颜色，所述3个光电二极管向所述控制电路生成3个与红绿蓝三原色成比例的电信号。该控制电路包括计算器和存储器。该计算器将上述3个电信号转换入一个色调Hm、亮度Lm和饱和度Sm的数值系统中，并且将所述3个数值定位在具有3个坐标Hm、Lm、Sm的系统中。

在本发明的第一实施例中，，该计算器计算在坐标Hm、Lm、Sm和在存储器中的i个参考颜色的每个的坐标Hi、Li、Si之间的距离Di，并采取所述坐标差的平方和的平方根方式：

被检测的颜色与存储的Di为最小的颜色相关联。

在本发明的优选实施变形中，该计算器计算坐标Hm、Lm或者Sm中的一个和在存储器中的i个参考颜色的相同类型的Hi、Li或者Si的每个坐标之间的距离，方式为：

$\mathrm{Di}=\sqrt{\mathrm{\α}{(\mathrm{Hm}-\mathrm{Hi})}^2+\mathrm{\β}{(\mathrm{Lm}-\mathrm{Li})}^2+\mathrm{\δ}{(\mathrm{Sm}-\mathrm{Si})}^2}$

其中，α、β和δ是加权系数。

因此，如果所具有的盖的颜色随着色调坐标H剧烈地变化，则计算器通过系数α＝1、β＝δ＝0来计算距离。同样地，如果具有的盖的颜色随着亮度坐标L而剧烈变化，则该计算器通过β＝1和α＝δ＝0计算所述距离。所选择的坐标还可以根据识别区域而不同，例如色调H用于盖，亮度L用于囊。

被检测的颜色与存储的Di为最小的颜色相关联。

有利地，对颜色的检测可以顺序地实施。计算器连续地对每个坐标H、L、S进行差值计算。

在第一步骤中，该计算器对色调H的距离Di_H进行计算：

该存储器包括对应于该检测装置的读取误差的距离Da。若计算出的颜色i的距离Di_H满足下述，则计算器保留该颜色i：

-Da＜Di_L＜Da。

如果计算器已经保留多于1个颜色，在第二步骤中，对于之前选择的颜色i进行关于亮度L的距离Di_L的计算：

若计算出的颜色i的距离Di_L满足下述，则所述计算器保留该颜色i：

-Da＜Di_L＜Da。

如果计算器还是保留多于1个的颜色，在第三步骤中，则计算器进行对关于饱和度S的距离的计算，以便保留仅仅一个颜色。

如果在颜色检测时，计算器没有保持任何颜色i，则计算器向控制面板发送为未识别出的信息。

操作时，使用者在容器中装满水并且将杯子放置在该饮料制备设备1的脚3上。打开该沏头5的上夹板7，取下料包架12以便在其中放置料包20，然后重新将料包架12放置在沏头5中。如果需要，可根据期望的制备对第二料包21重新进行上述的操作。

注意到，设置用在本发明的设备中的料包包括一些标识区域，该标识区域可以是一个或者多个在所述囊上的环状物，或者一个或者多个在该盖上的冠状物。因此，使用者不用关心该料包在所述料包架中的角度位置；从而避免了使用者的考虑和多余的腕部动作。

使用者随后关闭该上夹板7并且借助控制面板启动一轮饮料制备。所述检测装置38，39识别一个或者两个料包20，21的存在并且识别出每个盖24，25和每个囊22，23的颜色。然后该控制电路使所述沏参数适应于已知的制备类型并且实现该饮料。可能的参数为注入的水量，该水的温度，水压，水流量。使用者可以以放置该料包的方式相同的方式取出已使用的一个或多于一个的料包。

图5示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的识别料包的装置。该装置包括检测装置138，139。所述检测装置138能够获取属于一个料包120的盖124的颜色和囊122的颜色。所述检测装置139能够获取属于料包121的盖125的颜色和囊123的颜色。

该检测装置138包括两个LED142，143和一个获得器件146，所述LED142，143的每个通过两根光纤144，145，154，155向有颜色的标识区域122，124都连续地发出一束光，获得器件146能够连续获取被光纤148，158照亮的有颜色的标识区域的颜色。所述检测装置139具有类似于该检测装置138的构造。所述光纤允许该检测子组件相对该夹紧盘、容座和料包架的开口偏移。

图6还示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的识别料包的装置。该装置包括能够获取属于料包220的盖224的颜色和囊222的颜色以及获取属于料包221的盖225的颜色和囊223的颜色的检测装置238。

该检测装置238包括4个LED242，243，262，263和单一的一个颜色传感器246，所述4个LED的每个通过两根光纤244，245，254，256，264，265，274，275向有颜色的标识区域222，224，225，223都连续地发出一束光；该单个颜色传感器246能够连续获取被光纤248，258，268，278照亮的有颜色的标识区域的颜色。所述光纤允许该检测装置相对夹紧盘、容器和料包架的开口偏移。

当然，本发明并不仅仅局限于作为范例给出的实施例。还可以进行一些改进，特别是就以不同元件构造或者技术上等同替换，只要不超出本发明的保护范围。

因此，所述料包的两个有颜色的标识区域可以都设置在该料包的同一表面上，均在该盖上或者在该囊上。

在一个实施变形中，该颜色检测装置分析由两个有颜色的标识区域的整体构成的双颜色区域。所述两个有颜色的标识区域可以并列或者相互叠盖以便形成双颜色区域。该双颜色区域对使用者是容易解释的。

在另一个实施变形中，该料包的有颜色的标识区域可以由外壳的透明区域构成，从而使得内容物的颜色露出。

在另一个实施变形中，该料包可以采取任何形式并且可以需要在该识别装置中定位。

作为变形，该识别装置可以偏离该饮料制备设备的沏头，并且设置在被使用者一个一个引入的料包的引导斜面中。

Claims (11)

1.一种用于识别料包（20，21，120，121）的装置，所述料包含有用于制备不同类型的饮料的成分，所述料包包括外壳，所述外壳含有至少两个有颜色的标识区域（22，23，24，25，122，123，124，125），其特征在于，所述识别装置包括用于检测所述料包的两个有颜色的标识区域的颜色的装置（38，39，138，139，238），所述料包的所述两个有颜色的标识区域（22，23，24，25，122，123，124，125）中的一个表征出制备类型，另一个则表征出所述料包中容纳的物质的类型,并且对该料包（20，21，120，121）的识别是通过检测两个有颜色的标识区域中的每一个的颜色来实现的。

2.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述检测装置（38，39）包括通过有颜色的标识区域进行检测的子组件（41，51，61，71），所述检测子组件的每个包括一个或者多个向有颜色的标识区域发射光的发射器件（42，43）以及能够获取被照亮的所述有颜色的标识区域的颜色的获得器件（46）。

3.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述检测装置（138，139）包括至少一个向每个有颜色的标识区域发射光的发射器件（142，143）和单一的一个能够连续获取每个被照亮的有颜色的标识区域的颜色的获得器件（146）。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的识别装置，其特征在于，所述获得器件（46，146）生成3个与被检测的颜色的红、绿、蓝三原色成比例的电信号，并且所述装置包括计算器，所述计算器将所述3个电信号转换入一个对应于色调H、光亮度L和饱和度S的数值系统中。

5.根据权利要求4所述的识别装置，其特征在于，所述装置包括存储器，所述存储器内有i个参考颜色的色调Hi、亮度Li、饱和度Si的数值，并且所述计算器连续计算被检测的颜色的色调H、亮度L、饱和度S中的至少一个值和i个参考颜色中的色调Hi、亮度Li和饱和度Si中的同一类值之间的距离Di;被检测的颜色与Di值最小的颜色相关联。

6.一种通过对料包（20，21，120，121）中容纳的待沏物质进行沏泡来制备饮料的设备（1），包括至少一个能够接纳料包（20，21，120，121）的容座（10，11），其特征在于，对于每个所述料包而言，所述设备包括一个根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置。

7.一种通过对料包（220，221）中容纳的待沏物质进行沏泡来制备饮料的设备，所述料包（220，221）包括至少两个有颜色的标识区域（222，224，223，225），所述设备包括至少两个分别能够容纳料包的容座，其特征在于，对于所述料包的整体而言，所述设备包括根据权利要求1所述的识别装置，并且所述识别装置包括检测装置（238），所述检测装置（238）包括至少一个发射器件（242，243，262，263）和单一的一个获得器件（246），所述发射器件向每个有颜色的标识区域（222，224，223，225）发射光，所述获得器件（246）能够连续获取每个被照亮的有颜色的标识区域的颜色。

8.根据权利要求7所述的饮料制备设备，其特征在于，所述获得器件（246）生成3个与被检测的颜色的红、绿、蓝三原色成比例的电信号，并且所述识别装置包括计算器，所述计算器将所述3个电信号转换入一个对应于色调H、亮度L、饱和度S的数值系统中。

9.根据权利要求8所述的饮料制备设备，其特征在于，所述识别装置包括存储器，所述存储器存有i个参考颜色的色调Hi、亮度Li、饱和度Si，并且所述计算器连续计算在被检测的颜色的色调值H、亮度值L、饱和度值S中的至少一个和参考颜色i的色调值Hi、亮度值Li和饱和度值Si中的同一类值之间的距离Di；所述被检测的颜色与Di值最小的颜色相关联。

10.含有两个有颜色的标识区域的料包在根据权利要求6-9中任一项所述的设备中的应用。

11.根据权利要求10所述的料包的应用，其特征在于，所述料包包括旋转轴，并且所述料包的每个有颜色的标识区域包括至少一个相对所述轴旋转的表面。

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