CN103945739B - 用于离心分离制备饮料的支持器、胶囊、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种代码支持器(60a，60b)，其适于与胶囊相关或是胶囊的一部分，所述胶囊旨在通过胶囊的离心分离来传送在饮料生产设备中的饮料。支持器包括由至少符号的第一序列和符号的第二序列形成的代码。代码在支持器上表示，以使得在胶囊沿着旋转轴被驱动旋转的同时，每个符号通过外部读取设备的读取布置(100)而依次可读。第一序列包括符号的至少一个第一前导序列和符号的至少一个第一数据序列。第二序列包括符号的至少一个第二前导序列和符号的至少一个第二数据序列。第一前导序列与第二前导序列不同。

Description

用于离心分离制备饮料的支持器、胶囊、系统和方法

技术领域

本发明涉及饮料制备领域，特别涉及使用包含用于制备在饮料制备机中饮料的配料的胶囊。本发明特别涉及适于存储与一个胶囊、多个胶囊相关的信息的光学代码支持器，所述胶囊与代码支持器相关联/或嵌入代码支持器，读取并且处理用于读取的布置，并且使用该信息用于制备饮料。

背景技术

对于本描述的目的，“饮料”指包括任何人类可消耗的液体物质，诸如咖啡、茶、热的或冷的巧克力、牛奶、汤、婴儿食品等。“胶囊”指包括任何预先分份的在任何合适材料(诸如塑料、铝、可回收和/或生物可降解材料及其组合，包括软荚或包含配料的刚性盒)的封闭包装内的饮料配料或多种配料(下文称为“配料”)的组合。

某些饮料制备机使用这样的胶囊，其包含被萃取或被溶解的配料和/或在机器中自动存储和给料或另外在饮料制备时添加的配料。一些饮料机具有包括用于液体(一般为水)的泵，其从冷的或实际上通过加热装置(例如加热块等)加热的水源泵送液体。某些饮料制备机被布置为通过使用离心分离萃取过程来制备饮料。该原理主要在于提供在胶囊容器中的饮料配料，馈送在容器中的液体，并且以升高的速度旋转容器，以确保液体与粉末的相互作用，同时产生在容器中的液体压力梯度；这种压力从中心朝容器外围逐渐增加。随着液体穿过咖啡床，发生咖啡化合物的萃取并且获得在容器外围处流出的液体萃取物。

通常，合适的是向用户提供包含具有特定味道特性的不同配料(例如不同咖啡混合物)的不同类型的一系列胶囊，以采用相同的机器制备各种 不同的饮料(例如不同咖啡类型)。饮料特性可通过改变胶囊内容(例如咖啡重量，不同混合物等)和通过调节关键机器参数(诸如提供的液体量或温度、旋转速度、压力泵)而改变。因此，存在用于识别在饮料机中插入的胶囊类型的需求，以使冲泡参数的调节能够对应插入类型。此外，对于胶囊同样需要的是嵌入附加信息，例如像有效期的安全信息或如批号的生产数据。

WO2010/026053涉及使用离心力的受控饮料生产设备。胶囊可包括在胶囊外表面上提供的条形码，并且其使得胶囊类型和/或在胶囊内提供的配料性质的检测可行，以便应用用于要制备的饮料的预定义萃取描述。

从例如在文件EP1764015A1的现有技术中已知的是，本地打印在咖啡薄片环形冠部小区域上的识别条形码，以与传统的非离心分离咖啡冲泡系统一起使用。所述系统包括读取在胶囊上的识别条形码的条形码读取器。条形码读取器或条形码扫描仪是包括光源、透镜和将光学脉冲转换成电脉冲的光传感器的电子器件。它们一般包括发光二极管/激光二极管，或照相机类型传感器。在饮料制备机中的条形码读取器适于通过移动横跨条的感测元件(通过移动/改变光源束的取向以扫描整个代码)或通过采用光敏阵列/矩阵一次采集整个代码图像来读取条形码。

使用这种类型的代码读取器不适于在具有旋转冲泡单元的基于离心分离萃取的系统的情况中使用。具有如扫描元件的移动部件的条形码读取器的使用可能在可靠性方面引起严重关注，因为当其设置在紧邻旋转冲泡单元处时，可能暴露于具有周期性振动和热蒸汽的恶劣环境。具有照相机类型传感器的条形码读取器应该被定位，以便能够获得整个条形码的图像。作为结果，整个代码需要从读取器直接可见。在专用于代码读取器的旋转冲泡单元中可用的自由空间相当有限，一般不可能满足这种可见性要求。

无论使用什么类型的条形码，在基于离心分离萃取的系统中的旋转冲泡单元的几何结构防止条形码读取器读取在大段胶囊上散布的代码：作为结果，条形码的尺寸被严格限制，导致用于读取可靠性给定水平的非常低量的编码信息，通常仅20位(bit)左右。此外，条形码读取器非常昂贵。

在所述胶囊定位在旋转冲泡单元中的同时，在胶囊上印刷的可靠读取代码暗示形成所述代码的符号序列的可靠识别，特别是在旋转冲泡单元的恶劣环境中。另外，代码应该同样可读，而不需要位置和/或取向的代码读取器的知识，在该位置和/或取向中胶囊已经在胶囊保持器中插入。传统条形码和在用于胶囊的本领域中已知的其它光学编码元件无法满足这些需求。

共同未决的国际专利申请PCT/EP11/057670涉及适于与用于制备饮料的胶囊相关或作为胶囊一部分的支持器。该支持器包括在其上表示符号的至少一个序列的部分，以便在胶囊沿着旋转轴在旋转中被驱动的同时，通过外部设备的读取布置，每个符号依次可读，每个序列编码与胶囊有关的一组信息。这种发明使得诸如大约100位的冗余或非冗余信息的大量编码信息可用，而不需使用具有如扫描元件的移动部件的条形码读取器，这可引起在可靠性方面的严重关注。另一个优点同样是在胶囊就位的同时，处于在旋转胶囊保持器中准备冲泡的位置，能够通过旋转胶囊而读取代码支持器。然而，序列代码的结构

然而，仍存在改进在支持器上表示的代码的图案和/或结构的需求，以在使用用于饮料制备的胶囊的离心分离饮料机中满足的特定条件中增强读取可靠性。当胶囊定位在基于离心分离萃取的系统的旋转胶囊保持器中时，仍存在将代码读取器的代码可靠读取提供给胶囊，而不需要所述代码的位置和/或取向的知识。

发明内容

本发明的目的是提供用于存储、读取和处理与胶囊有关的信息的装置，更特别地提供这样的信息，其用于识别在生产机器内的所述胶囊和用于检索或读取用于调节机器工作参数和/或用于控制用于采用所述胶囊制备饮料的参数。另一个目的是提供嵌入该装置的胶囊。

另一个目的是控制用于制备饮料的控制最优条件。

另一个目的是提供用于可靠读取与具有设置在机器中传感器的胶囊有关的信息的解决方案，例如在机器的处理模块/冲泡单元中，其中可用空间相当有限，并且处于恶劣环境中(配料痕迹，蒸汽和液体的存在,…)。

一个或多个这些目的通过根据独立权利要求所述的胶囊、支持器、设备或方法满足。从属权利要求进一步提供用于这些目的和/或额外益处的解决方案。

更特别地，根据第一方面，本发明涉及一种代码支持器，其适于与胶囊相关或是胶囊的一部分，所述胶囊旨在通过胶囊的离心分离来传送在饮料生产设备中的饮料。支持器包括由至少符号的第一序列和符号的第二序列形成的代码。该代码在支持器上表示以使得在胶囊沿着旋转轴被驱动旋转的同时，每个符号通过外部读取设备的读取布置而依次可读。第一序列包括符号的至少一个第一前导序列，和符号的至少一个第一数据序列。第二序列包括符号的至少一个第二前导序列，和符号的至少一个第二数据序列。第一前导序列与第二前导序列不同。

在胶囊被驱动旋转的同时，通过提供依次可读的符号，可提高编码数据量和/或可扩大由每个符号覆盖的区域，提高了读取的整体可靠性。“依次地”应该理解为一个或有限数量的符号(小于在每个序列中包括的符号数量)在给定的时间被读取：例如，每个符号可被单独读取。作为结果，在支持器中所有序列中包括的所有符号的至少一个读取可在其旋转轴周围的胶囊360度旋转之后，通过读取布置来执行。

第一和第二前导序列允许确定哪些符号属于第一序列以及哪些符号属于第二序列，而不需要当其定位在饮料机中时代码支持器的角度配置的任何知识。此外，由于不同的第一和第二前导序列的使用，获得用于解码代码的所述关键信息的更稳健检测。

例如，第一前导序列可包括第一6位长的序列P_A＝‘10101010’，第二6位长的序列P_B＝‘010101’。第一序列可采用第一序列P_A开始，则第一块D1包括具有采用奇偶校验位的n1位的数据块F1。第二序列可采用第二序列P_B开始，则第二块D2包括具有采用奇偶校验位的n2位的数据块F2。 第一序列和第二序列的位置然后可使用用于识别模式P_A-X1-P_B-X2的算法来确定，其中X1代表n1位的任何序列，X2代表n2位的任何序列。例如，可使用平等位数(NEB)过滤器。

代码可包括多于两个的序列，例如符号的四个或五个序列。在这种情况下，使用至少两个不同前导序列，但优选地，每个前导序列被选择为与其它前导序列不同。

特别地，该组信息可包括用于识别与胶囊有关的类型，和/或以下列表项目中的一个或组合：

·与用于制备具有胶囊的饮料的参数有关的信息，诸如最优旋转速度、进入胶囊的水温度、在胶囊外侧的饮料收集器温度、进入胶囊的水的流率、在制备过程期间的操作序列等；

·用于本地和/或远程检索用于制备具有胶囊的饮料的参数的信息，例如识别器允许用于胶囊的类型识别；

·与制造胶囊有关的信息，如生产批号识别器、生产日期、消费的建议日期、截止日期等；

·用于本地和/或远程检索与胶囊制造有关的信息。

在序列中布置的符号用于表示传送与胶囊有关的一组信息的数据。例如，每个序列可表示整数位。每个符号可编码一个或几个二进制位。数据可同样由符号之间的转换来表示。符号可使用例如如Manchester编码的线编码的调制方案在序列中布置。

每个符号可由具有(由测量布置可读的)可测量特性的实体在部分中表示，可测量特性根据由所述符号传送的值来改变。每个符号可被印刷和/或压花。符号形状可在以下非穷举列表中选择：拱形段、单独形成直线但是沿着节、点、多边形、几何形状的至少一部分延伸的段。符号可通过在读取布置中包括的光学传感器可读，每个符号的颜色和/或形状根据所述符号值来选择。符号可由在自然光下人眼不可见的墨水(例如在UV下可见的墨水)印刷。符号可由具有含有对光不同反射和/或吸收特性的表面的图案印刷或压花。图案可具有含有对光倾斜镜面反射或吸收特性的第一表面， 和具有对光平坦镜面反射或平坦反射特性的第二表面。其它可变物理特性可被选择以区分每个符号，例如颜色、反射率、透明度、光吸收水平、磁场、感应磁场、电阻率、电容等。

代码可包括特别涉及数据的误差检测或误差校正信息。用于检测误差的信息可以包括重复码、奇偶校验位，校验和，循环冗余校验，密码散列函数数据等。用于校正误差的信息可包括纠错码，前向纠错码，并且特别地包括卷积码或块码。

符号的至少一个第一数据序列和符号的至少一个第二数据序列可包括相同信息。因此，误差检查可例如通过比较来执行，并且可相应处理由误差影响的代码部分。因此，如果序列的一些部分不可读，其提高了代码成功读取的概率。

在实施例中，符号的第一前导序列由多个第一前导子序列形成，所述多个第一前导子序列根据第一序列之间的第一模式而分布。符号的第二前导序列由多个第二前导子序列形成，所述多个第二前导子序列根据第二序列之间的第二模式而分布。特别地，第一模式和所述第二模式可以相同。

例如，第一前导序列P_A由四个第一前导子序列形成：P_A1＝‘10’，P_A2＝‘01’，P_A3＝‘10’，P_A4＝‘01’。第一块D1包括4个第一子块D₁₁，D₁₂，D₁₃，D₁₄，形成具有采用奇偶校验位的n1位的数据块F1。第一序列可如下：P_A1D₁₁P_A2D₁₂P_A3D₁₃P_A4D₁₄。第二前导序列P_B由四个第二前导子序列形成：P_A1＝‘01’，P_A2＝‘10’，P_A3＝‘01’，P_A4＝‘10’。第一块D2包括4个第一子块D₂₁，D₂₂，D₂₃，D₂₄，形成具有采用奇偶校验位的n2位的数据块F2。第二序列可如下：P_B1D₂₁P_B2D₂₂P_B3D₂₃P_B4D₂₄。第一序列和第二序列的位置然后可使用用于识别模式P_A1–X–P_A2–X–P_A3–X–P_A4–P_B1–X–P_B2–X–P_B3–X–P_B4的算法来确定，其中X代表任何位的序列。例如，可使用平等位数(NEB)过滤器。

有利地，符号的第一前导序列和符号的第二前导序列可被选择/设定以最小化在代码中的串行平等位数。

代码优选包括至少100个符号。

代码可沿着圆周的至少八分之一布置，并且优选地沿着支持器的整个圆周布置。

根据第二方面，本发明涉及旨在通过包括法兰状边沿的离心分离而传送在饮料生产设备中的饮料的胶囊，所述法兰状边沿包括根据第一方面的代码支持器。

根据第三方面，本发明涉及用于从根据第二方面的胶囊来制备饮料的系统，并且进一步包括饮料制备设备，所述设备具有用于保持胶囊的胶囊保持装置和用于驱动保持装置的旋转驱动装置和沿着所述旋转轴在旋转中的胶囊。饮料制备设备进一步包括读取布置，其被配置用于解码在代码支持器上表示的代码：

·通过在驱动旋转驱动装置的同时，单独读取代码的每个符号，以便胶囊执行至少一个完全回转；以及

·在读取符号中通过搜索至少一个第一前导序列和第二前导序列；

·因此通过识别至少一个第一序列和至少一个第二序列的位置。

根据第四方面，本发明涉及在饮料制备设备中读取根据第二方面的胶囊上代码的方法，所述饮料制备设备包括用于保持胶囊的胶囊保持装置和用于驱动保持装置的旋转驱动装置和沿着所述旋转轴在旋转中的胶囊；饮料制备设备进一步包括读取布置。该方法包括以下步骤：

·在驱动旋转驱动装置的同时，采用读取布置分别读取代码的每个符号，以便胶囊执行至少一个完全回转；以及

·在读取符号中搜索至少一个第一前导序列和第二前导序列；

·因此识别至少一个第一序列和至少一个第二序列的位置。

附图说明

由于下面的详细描述和附图，本发明将更好地被理解，该附图作为本发明实施例的非限制性示例给出，即：

-图1示出离心分离萃取的基本原理；

-图2a、2b示出具有胶囊保持器的离心分离腔室的实施例；

-图3a、3b、3c示出根据本发明的一组胶囊的实施例；

-图4示出根据本发明的代码支持器的实施例；

-图5示出特别当位于胶囊边沿下侧上并且胶囊固定到萃取设备的胶囊保持器中时在胶囊上的序列的替代位置；

-图6示出采用由代码的所有序列使用的共同前导而在代码上的NEB过滤器的结果示例的图形表示。

-图7示出根据本发明实施例的代码上的NEB过滤器的结果示例的图形表示。

-图8示出根据本发明实施例的代码的串行平等位数的图形表示。

具体实施方式

图1示出如在本发明胶囊可被使用的WO2010/026053中描述的饮料制备系统1的示例。

离心分离单元2包括用于施加离心力到胶囊内侧的饮料配料和液体的离心腔室3。腔室3可包括胶囊保持器和在其中接收的胶囊。离心单元被连接到诸如旋转电机的驱动装置5。离心单元包括收集部分和出口35。容器48可设置在出口下方以收集萃取的饮料。系统进一步包括诸如储水器6和流体回路4的液体供应装置。加热装置31可同样在贮存器中或沿着流体回路提供。液体供应装置可进一步包括连接到贮存器的泵7。提供流量限制装置19以产生对离开胶囊的离心液体流动的限制。系统可进一步包括诸如流量计量涡轮8的流量计，用于提供在腔室3中供应的水的流率控制。计数器11可连接到流量计量涡轮8，以使产生的脉冲数据10的分析可行。分析的数据然后传输到处理器12。因此，可实时计算在流体回路4内的液体的准确实际流率。可提供用户接口13以允许用户输入发送到控制单元9的信息。系统的进一步特性可在WO2010/026053中找到。

图3a、3b和3c涉及一组胶囊2A、2B、2C的实施例。胶囊优选包括主体22、边沿23以及相应的上壁构件、盖24。盖24可优选是穿孔膜或孔 壁。从而盖子24和主体22分别封闭配料隔室26。如在附图中所示，盖24优选连接到边沿23的内部环形部分R上，其优选在1mm到5mm之间。

边沿不一定如图所示水平。其可稍微弯曲。胶囊的边沿23优选在基本上垂直的方向上向外延伸(如图所示)或相对于胶囊的旋转轴Z稍微倾斜(假设如前所述弯曲)。从而，旋转轴Z表示在冲泡设备中的胶囊离心期间的旋转轴，并且特别在冲泡设备中的胶囊的离心期间对于胶囊保持器32的旋转轴Z在感应上相同。

应该理解的是，示出的实施例仅是示例性实施例，并且胶囊(特别是胶囊主体22)可采取各种不同实施方式。

相应胶囊的主体22分别具有可变深度d1、d2、d3的单个凸部25a、25b、25c。从而，部分25a、25b、25c也可以是截短或部分圆筒形的部分。

因此，胶囊2A、2B、2C优选包括不同的体积，但优选为同一插入直径‘D’。图3a的胶囊示出小体积的胶囊2A，而图3b和3c的胶囊分别示出更大的体积胶囊2B、2C。插入直径‘D’因此在边沿23的下表面和主体22的上部之间的相交线处确定。然而，其可以是在设备中的胶囊的另一个参考直径。

小体积胶囊2A优选包含例如研磨咖啡的萃取配料量，其小于用于大体积胶囊2B、2C的量。因此，小胶囊2A旨在具有介于4克和8克之间研磨咖啡量的10ml和60ml之间的小份咖啡的输送。更大的胶囊2B旨在例如在60ml和120ml之间的中等大小咖啡的输送，并且最大的胶囊旨在例如在120ml和500ml之间的长尺寸咖啡的输送。

此外，中等大小的咖啡胶囊2B可包含介于6克和15克之间的研磨咖啡量，并且长尺寸咖啡胶囊2C可包含在8克和30克之间的研磨咖啡量。

此外，在根据本发明的组中的胶囊可包含烘烤和研磨咖啡或不同来源和/或具有不同烘烤和/或研磨特性咖啡的不同混合物。

胶囊设计用于在轴Z周围旋转。该轴Z垂直交叉具有盘形式的盖的中心。该轴Z在主体底部的中心处退出。该轴Z将帮助限定“周长”的概念，其是位于胶囊上的圆形路径并且具有作为参考轴的轴Z。该圆周可位于例 如盖的盖上，或在诸如法兰状边沿上的主体部分上。盖可以在设备中插入之前渗透不到液体，或其可以借助于在盖中心和/或周边提供的小开口或孔通过液体。

在下文中，边沿23的下表面指边沿23的部分，其位于由主体和盖形成的外壳外侧，并且当胶囊在其主体可见的一侧上取向时可见。

此外，胶囊或一组胶囊的特性可在文件WO2011/0069830、WO2010/0066705或WO2011/0092301中找到。

具有胶囊保持器32的离心腔室3的实施例由图2a和2b示出。胶囊保持器32一般形成圆筒形或圆锥形宽形腔室，其具有用于插入胶囊的上开口和闭合容器的下底。开口具有稍微大于胶囊主体22中的一个的直径。开口的轮廓适于胶囊的边沿23的轮廓，当胶囊被插入时所述胶囊被配置为斜靠在开口的边缘上。作为结果，胶囊的边沿23至少部分地倚靠在胶囊保持器32的接收部分34上。下底具有垂直附接到底部外表面中心的圆柱轴33。胶囊保持器32在轴33的中心轴Z周围旋转。

光学读取布置100同样在图2a和2b中表示。光学读取布置100被配置为传递如下信息的输出信号，所述信息与靠在胶囊保持器32的接收部分34上胶囊的边沿23的下表面的表面的反射率水平有关。光学读取布置被配置为通过胶囊保持器32(特别通过圆筒形或圆锥形宽形胶囊保持器32的横向壁)执行边沿23的下表面的表面的光学测量。可替代地，输出信号可包含差分信息，例如随着时间推移的反射率差或对比度信息。输出信号可以是模拟的例如具有随着时间推移所测量的信息而变化的电压信号。输出信号可以是数字的例如包括随着时间的推移所测量的信息数值数据的二进制信号。

在图2a和2b的实施例中，读取布置100包括用于发射源光束105a的光发射器103和用于接收反射光束105b的光接收器102。

通常光发射器103是发射红外光，并且更特别地是具有850nm波长的光的发光二极管或激光二极管。通常，光接收器103是光电二极管，其适于将接收的光束转换成电流或电压信号。

读取布置100同样包括含有印刷电路板的处理装置106，所述印刷电路板嵌入了处理器、传感器信号放大器、信号滤波器和用于将所述处理装置106耦合到光发射器103、光接收器102以及机器控制单元9的电路。

光发射器103、光接收器102和处理装置106通过相对于机器框架刚性固定的支持器101保持在固定位置中。读取布置100在萃取过程期间保持到其位置中，并且与胶囊保持器32相反，没有被驱动旋转。

特别地，光发射器103被设置以便源光束105a一般沿着在固定点F处与包括胶囊保持器32的接收部分34的平面P交叉的线L取向，所述平面P具有穿过点F的法线N。固定点F确定在空间中的绝对位置，其中源光束105a旨在击中反射表面：当胶囊保持器旋转时，固定点F的位置仍然未改变。读取布置可包括使用例如孔、透镜和/或棱镜的聚焦装置104，以使源光束105更有效地会聚到定位在胶囊保持器32中的胶囊的盖下表面的固定点F。特别地，源光束105可被聚焦，以便示出可感测地中心定位在固定点F并且具有直径d的盘。

读取布置100被配置以便在线L和法线N之间的角度θ_E介于2°和10°之间，并且特别介于4°和5°之间，如在图2a中所示。作为结果，当反射表面设置在点F处时，反射光束105b一般沿着与固定点F交叉的线L’取向，在线L’和法线N之间的角度θ_R介于2°和10°之间，并且特别介于4°和5°之间，如在图2a中所示。光接收器102设置在支持器101上，以便至少部分地收集一般沿着线L’取向的反射光束105b。聚焦装置104可同样被布置以使反射光束105b更有效地集中到接收器102。在图2a、2b中示出的实施例中，点F、线L和线L’共面。在另一个实施例中，点F、线L和线L’不共面：例如，穿过点F和线L的平面以及穿过点F和线L’的平面定位在可感测的90°角处，消除直接反射并且允许具有更小的噪音更稳健的读取系统。

胶囊保持器32适于允许沿着线L直到点F的源光束105a的部分发送。例如，形成胶囊保持器的圆筒形或圆锥形宽形腔室的横向壁被配置对于红 外光非不透明。所述横向壁可以由基于塑料的材料制成，其对于具有允许红外光进入的入口表面的红外光半透明。

作为结果，当胶囊定位在胶囊保持器32中时，在形成反射光束105b之前，光束105a在点F处击中所述胶囊边沿的底部。在该实施例中，反射光束105b穿过胶囊保持器的壁直到接收器102。

仅当胶囊保持器32被驱动旋转时，在点F处由源光束105示出而定位到胶囊保持器32中的胶囊边沿23的下表面的部分随着时间的推移而变化。因此，对于源光束105需要胶囊保持器32的完全回转，以示出边沿下表面的整个环形部分。

通过测量随着时间推移的反射光束强度，并且可能地通过比较其强度和那些源光束，可计算或发生输出信号。通过确定随着反射光束强度的时间推移的变化，可计算或发生输出信号。

根据本发明的胶囊包括至少一个光学可读代码支持器。代码支持器可以在法兰状边沿的当前部分中。符号在光学代码支持器上表示。

符号被布置在至少一个序列中，所述序列编码与胶囊有关的一组信息。每个符号用于编码特定值。

特别地，至少一个序列的一组信息可包括用于识别与胶囊相关的类型的信息，和/或以下列表的项目的一个或组合：

·与用于制备具有胶囊的饮料的参数有关的信息，诸如在制备过程期间的最优旋转速度、进入胶囊的水温度、在胶囊外侧的饮料的收集器温度、进入胶囊的水的流率、操作序列等；

·用于本地和/或远程检索用于制备具有胶囊的饮料的参数的信息，例如识别器允许用于胶囊的类型识别；

·与制造胶囊有关的信息，如生产批号识别器、生产日期、消费的建议日期、截止日期等；

·用于本地和/或远程检索与胶囊制造有关的信息。

符号在环形支持器圆周的至少1/8上(优选在环形支持器的整个圆周上)可感测地分布。代码可包括连续的拱形段。符号可同样包括连续的段，其单独地形成直线但沿着圆周的至少一部分延伸。

序列优选地沿着圆周重复，以便确保可靠的读取。序列在圆周上重复至少两次。优选地，序列在圆周上重复三到六次。序列的重复指相同序列重复，并且连续序列沿着圆周串联定位，以使得当胶囊360度旋转时，相同序列可被检测或读取多于一次。

参考图4，示出了代码支持器的实施例60a。代码支持器60a占据胶囊边沿23的限定宽度。胶囊的边沿23可包括基本上形成支持器60a的内部环形部分和外部(非编码)卷曲部分。然而，特别地如果边沿的下表面可做成基本上平的，则其可以是边沿的整个宽度由支持器60a占据。由于它们提供用于布置的符号的大区域，所以该位置特别有利，并且不易由处理模块(并且特别地由锥体板)导致损伤，并且有利于配料投射。作为结果，编码信息量和读取的可靠性两者都被改进。在该实施例中，代码支持器60a包括160个符号，每个符号编码1位信息。符号是连续的，每个符号具有2.25°的弧形线性长度。

参考图5，代码支持器的实施例60b在平面视图中示出。代码支持器60b适于与胶囊关联或作为胶囊的一部分，以便当胶囊在其轴Z周围通过离心单元2旋转时被驱动旋转。胶囊的接收部分是胶囊边沿23的下表面。如在图5上所示，代码支持器可以是具有圆周部分的环，在该圆周部分上表示符号的至少一个序列，以便用户可在将它引入到饮料机冲泡单元中之前，将它定位在胶囊圆周上。因此，不具有用于存储信息的嵌入装置的胶囊可通过安装这种支持器来修改以便添加这种信息。当支持器是单独部分时，其可被简单地添加到胶囊上，而不需要额外的固定装置，用户确保当进入冲泡单元时支持器被正确定位，或一旦安装时支持器的形式和尺寸防止它相对于胶囊移动。代码支持器30b可同样包括用于刚性固定所述元件到胶囊的接收部分的额外固定装置，如胶粘或机械装置，以帮助支持器一 旦安装时相对于胶囊保持固定。同样如所提到的，代码支持器60b可同样是诸如集成到胶囊结构的边沿本身的一部分。

当胶囊定位到胶囊保持器中时并且当所述符号在点F处与源光束105a对齐时，每个符号适于由读取布置100测量。更特别地，每个不同符号给出随着所述符号值而变化的源光束105a的反射率水平。每个符号具有源光束105a不同的反射和/或吸收性质。

由于读取布置100适于仅测量代码支持器的示出部分的特性，胶囊必须通过驱动装置旋转，直到源光束已经示出在代码中包括的所有符号。通常，用于读取代码的速度可介于0.1rpm和2000rpm之间。

示例 1 –用于具有在旋转中读取的至少两个序列的光学代码支持器的不合适代码前导

15个二进制符号的序列示例在以下表1中示出：

表 1

表1的序列S1以6位长的前导开始。前导P1在该示例‘10101010’中对应于已知的保留位序列。然后，序列包括数据的三个块F11、F12、F13。数据的每个块以2位长的值开始，并且以奇偶校验位结束。在表2中，示出包括由序列S2紧随的序列S1的代码读取示例：

表 2

在前导P1开始之后，读取在第一序列S1的第三位处开始。为读取每个序列的所有符号，则需要光学代码支持器的至少一个完全旋转。

已经收集了所有的符号，有必要重建每个序列，并且特别地通过确定前导的位置来重建。匹配的过滤方法可用于执行该任务。例如，在以下示例中，平等位数(NEB)过滤器已经使用前导P1作为匹配模式‘101010’ 而应用于读取位。该过滤方法在于对于读取位的连续位的每个窗口求和，所述窗口具有与匹配模式相同的长度，与匹配模式的位相同的位数。对于六位长的前导P1，当窗口读取位与前导P1的那些位匹配时，NEB过滤器的最大值是6。通过计算NEB过滤器结果之间的对比度(例如通过计算在给定窗口位置处的NEB过滤器结果之间的差)和在以下窗口位置处的NEB过滤器的结果，结果可进一步被改进。对比度越高越好。

表 3

在该非工作示例中，用于NEB过滤器的最大值6被发现用于在位10、位12和位14处开始的6位序列。然而，仅在位14处开始的6位序列在第二周期的前导P1处实际对应。甚至对比度计算不允许解决该问题，因为对比度对于在位10和位12处开始的6位序列更高。作为结果，这种前导P1不合适，特别由于其不允许在序列中有把握地确定所述前导的有效位置。图6示出在这种代码结构上的NEB过滤器的结果示例。

示例 2- 用于具有在旋转中读取的四个序列的光学代码支持器的代码前导

合适的前导P在下文中示出。前导P在光学代码支持器上表示的序列上分布。例如，前导P包括第一6位长的序列P_A＝‘101010’，第二6位长的序列P_B＝‘010101’，第三6位长的序列P_C＝‘011001’，以及第四6位长的序列P_D＝‘100110’。

第一序列S1以第一序列P_A开始，则第一块D1包括具有奇偶校验位的三个数据块F11，F12，F13。第二序列S2以第二序列P_B开始，则第二块D2包括具有奇偶校验位的三个数据块F21，F22，F23。第三序列S3以第三序列P_C开始，则第三块D3包括具有奇偶校验位的三个数据块F11，F12，F13。第四序列S4以第四序列P_D开始，则第四块D4包括具有它们的奇偶校验位的三个数据块F21，F22，F23。然后，在代码支持器上以下序列表示：P_A-F11-F12-F13-P_B-F21-F22-F23-P_C-F11-F12-F13-P_D-F21-F22-F23。相应的第一块D1、第二块D2、第三块D3、第四块D4分别包括位的数量n1、n2、n3和n4。

为读取每个序列的所有符号，则需要光学代码支持器的至少一个完全旋转。

第一块D1、第二块D2、第三块D3和第四块D4的位置通过寻找在由光学读取器读取的位序列中的模式P_A–X1–P_B–X2–P_C–X3–P_D–X4来确定，其中X1代表n1位的任何序列，X2代表n2位的任何序列，X3代表n3位的任何序列，X4代表n4位的任何序列。因此，不仅搜索与前导那些位对应的位的序列，而且考虑P_A，P_B，P_C，P_D的相对位置，允许每个数据块的开始的更稳健和可靠的识别。

例如，平等位数(NEB)过滤器可使用以下匹配模式来应用于读取位：

‘101010xxxxxxxxx010101xxxxxxxxx011001xxxxxxxxx100110xxxxxxxxx’，

其中x对应于任何位，并且其中n1＝n2＝n3＝n4＝9位。

过滤器应用于读取位，将滚动过滤窗口的开始位置从第一位读取移动到最后位读取。与NEB过滤器最大值对应的窗口位置可能与第一序列S1的开始对应。图7示出在这种代码结构上的NEB过滤器的结果示例。

对于相对于在以下窗口位置处的NEB过滤器值的窗口每个位置，同样可以计算NEB过滤器值之间的对比度：与NEB对比度最大值对应的窗口位置然后可能与第一序列S1的开始对应。

示例 3- 用于具有在旋转中读取的四个序列的光学代码支持器的代码前导

合适的前导P’在下文中示出。前导P’在光学代码支持器上表示的序列上分布。例如，前导P’包括第一6位长的序列P_A＝‘101010’，第二6位长的序列P_B＝‘010101’，第三6位长的序列P_C＝‘011001’，以及第四6位长的序列P_D＝‘100110’。

第一序列P_A包括三个子序列P_A1＝‘10’，P_A2＝‘10’，P_A3＝‘10’。第二序列P_B包括三个子序列P_B1＝‘01’，P_B2＝‘01’，P_B3＝‘01’。第三序列P_C包括三个子序列P_C1＝‘01’，P_C2＝‘10’，P_C3＝‘01’。第四序列P_D包括三个子序列P_D1＝‘10’，P_D2＝‘01’，P_D3＝‘10’。

第一序列S1由子序列P_A1形成，则数据块F1具有奇偶校验位，由子序列P_A2形成，则数据块F2具有奇偶校验位，由子序列P_A3形成，则数据块F3具有奇偶校验位。第二序列S2由子序列P_B1形成，则数据块F1具有奇偶校验位，由子序列P_B2形成，则数据块F2具有奇偶校验位，由子序列P_B3形成，则数据块F3具有奇偶校验位。第三序列S3由子序列P_C1形成，则数据块F1具有奇偶校验位，由子序列P_C2形成，则数据块F2具有奇偶校验位，由子序列P_C3形成，则数据块F3具有奇偶校验位。第四序列S4由子序列P_D1形成，则数据块F1具有奇偶校验位，由子序列P_D2形成，则数据块F2具有奇偶校验位，由子序列P_D3形成，则数据块F3具有奇偶校验位。然后在代码支持器上以下序列被表示：

P_A1–F1–P_A2–F2–P_A3–F3–P_B1–F1–P_B2–F2–P_B3–F3–P_C1–F1–P_C2–F2–P_C3–F3–P_D1–F1–P_D2–F2–P_D3–F3

相应的数据块F1、数据块F2、数据块F3、数据D4分别包括位的数量n1、n2、n3和n4。

为读取每个序列的所有符号，则需要光学代码支持器的至少一个完全旋转。

在每个序列S1、S2、S3、S4中的数据块F1、第二数据块F2、第三数据块F3的位置通过寻找在由光学读取器读取的位序列中的模式来确定：

P_A1–X1–P_A2–X2–P_A3–X3–P_B1–X1–P_B2–X2–P_B3–X3–P_C1–X1–P_C2–X2–P_C3–X3–P_D1–X1–P_D2–X2–P_D3–X3

其中X1代表n1位的任何序列，X2代表n2位的任何序列，X3代表n3位的任何序列。

因此，不仅搜索与前导那些位对应的位的序列，而且考虑P_A，P_B，P_C，P_D每个子序列的相对位置，允许每个数据块开始的更稳健和可靠识别。此外，通过将前导分割并且分散成更小的子序列，可以通过最小化串行平等位数(EBS)来优化信息编码。图8示出用于这种代码结构的串行平等位数。

例如，平等位数(NEB)过滤器可使用以下匹配模式而应用于读取位：

‘10xxx10xxx10xxx01xxx01xxx01xxx01xxx10xxx01xxx10xxx01xxx10xxx’，

其中x对应于任何位，并且其中n1＝n2＝n3＝3位。

过滤器应用于读取位，将滚动过滤窗口的开始位置从第一位读取移动到最后位读取。与NEB过滤器最大值对应的窗口位置可能与第一序列S1的开始对应。

对于相对于在以下窗口位置处的NEB过滤器值的每个窗口位置，同样可以计算NEB过滤器值之间的对比度：与NEB对比度最大值对应的窗口位置然后可能与第一序列S1的开始对应。

Claims (12)

1.一种代码支持器(60a，60b)，其适于与胶囊相关或是胶囊的一部分，所述胶囊旨在通过胶囊的离心分离来传送在饮料生产设备中的饮料，支持器包括由至少符号的第一序列和符号的第二序列形成的代码，所述代码在支持器上表示，以使得在胶囊沿着旋转轴被驱动旋转的同时，每个符号通过外部读取设备的读取布置而依次可读，

第一序列包括符号的至少一个第一前导序列，和符号的至少一个第一数据序列；

第二序列包括符号的至少一个第二前导序列，和符号的至少一个第二数据序列；

第一前导序列与第二前导序列不同。

2.根据权利要求1所述的代码支持器，其中代码包括误差检测或误差校正信息。

3.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中符号的至少一个第一数据序列和符号的至少一个第二数据序列包括相同信息。

4.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中符号的第一前导序列由多个第一前导子序列形成，所述多个第一前导子序列根据第一序列中的第一模式来分布，以及其中符号的第二前导序列由多个第二前导子序列形成，所述多个第二前导子序列根据第二序列中的第二模式来分布。

5.根据权利要求4所述的代码支持器，其中第一模式和第二模式相同。

6.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中设定符号的第一前导序列和符号的第二前导序列以最小化在代码中的串行平等位数。

7.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中代码包括至少100个符号。

8.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中代码沿着圆周的至少八分之一布置。

9.根据权利要求1或2所述的代码支持器，其中代码沿着整个圆周布置。

10.一种胶囊，旨在通过包括法兰状边沿的离心分离来传送在饮料生产设备中的饮料，所述法兰状边沿包括根据任何前述权利要求所述的代码支持器。

11.一种用于从根据权利要求10所述的胶囊来制备饮料的系统，并且进一步包括饮料制备设备；其中该设备包括用于保持胶囊的胶囊保持装置(32)和用于驱动保持装置的旋转驱动装置(5)和沿着所述旋转轴在旋转中的胶囊；饮料制备设备进一步包括读取布置(100)，其被配置用于通过如下步骤解码在代码支持器上表示的代码：

·在驱动旋转驱动装置(5)的同时，单独读取代码的每个符号以便胶囊执行至少一个完全回转；以及，

·在读取符号中搜索至少一个第一前导序列和第二前导序列；

·相应地识别至少一个第一序列和至少一个第二序列的位置。

12.一种在饮料制备设备中读取根据权利要求10所述的胶囊上的代码的方法，所述饮料制备设备包括用于保持胶囊的胶囊保持装置(32)和用于驱动保持装置的旋转驱动装置(5)和沿着所述旋转轴在旋转中的胶囊；饮料制备设备进一步包括读取布置(100)，其特征在于所述方法包括以下步骤：

·在驱动旋转驱动装置(5)的同时，采用读取布置(100)单独读取代码的每个符号以便胶囊执行至少一个完全回转；以及，

·在读取符号中搜索至少一个第一前导序列和第二前导序列；

·因此识别至少一个第一序列和至少一个第二序列的位置。