CN108135397A - 饮料制备机器的用户界面 - Google Patents

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M·博洛涅西
M·Q·潘
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Abstract

本发明提供了一种饮料或食品制备机器(4)，其包括：组分加工单元(14)，所述组分加工单元用于加工饮料或食品组分以由所述饮料或食品组分制备饮料或食品；以及控制系统(16)，所述控制系统能够操作以执行制备方法，所述制备方法包括控制所述组分加工单元以制备所述饮料或食品，所述控制系统包括用户界面(36)，其中所述用户界面包括：非接触式传感器(40)，所述非接触式传感器能够操作以在无物理接触的情况下感测用户的身体部分；以及反馈单元，所述反馈单元能够操作以向用户提供反馈，其中所述控制系统被配置成：使用所述非接触式传感器感测作为输入的所述用户的身体部分；以及响应于所述感测，改变与所述制备方法相关联的参数的值，并经由所述反馈单元指示所述值的变化。

Description

饮料制备机器的用户界面
技术领域
本发明涉及饮料或食品制备机器，并且具体地涉及用于控制所述机器的用户界面。
背景技术
用于制备饮料或食品的机器越来越多地被配置成使用包括单份饮料或食品材料例如咖啡、茶、冰淇淋、酸奶的容器进行操作。该机器可被配置成用于通过加工该容器中的所述材料例如通过加入流体诸如奶或水然后向其施加混合，来进行制备，此类机器在PCT/EP13/072692中公开。另选地，该机器可被配置成用于通过从该容器中至少部分地提取材料成分例如通过溶解或冲煮，并将其排入容座中以供最终用户消耗，来进行制备。在EP2393404 A1、EP 2470053 A1、WO 2009/113035中提供了后者的此类机器的示例。
这些机器的日益流行可部分地归因于，与传统机器相比，例如与手动操作的炉面浓缩咖啡机或法式咖啡壶(法式滤压壶)相比，它们增强了用户的便利性。
尤其是，上述机器包括组分加工单元，该组分加工单元能够操作以通过将流体(通常是水)施加到所需饮料或食品，来加工所述材料。控制系统控制组分加工单元以执行制备方法。据此，制备方法已与许多参数例如温度、体积、强度、启动/停止相关联，所述参数可根据用户偏好进行调整。因此，该控制系统包括供用户调整许多参数的用户界面。
用于调整与制备方法相关联的参数的用户界面的示例在EP 2571409、CH 693016、US6732634和2155023中有所提供。因此，此类机器的已知用户界面包括需要触摸输入的机械致动单元和/或设备，例如，以下中的一个或组合：按钮；刻度盘；开关；以及具有触摸感测的图形屏幕。此类用户界面的缺点是它们可能不美观。另一个缺点是它们的生产成本可能较高。又一个缺点是它们在机器上可能要占据/需要大量空间。又一个缺点是随着重复使用，尤其是在商用环境下的重复使用，它们可能变得不卫生并且难以清洁。又一个缺点是用户可能对操作这些界面不感兴趣。
因此，尽管已投入相当多的精力来开发所述用户界面，但还需要进一步的改善。
发明内容
本发明的目的是提供具有用户界面的饮料或食品制备机器，该用户界面可调整与饮料制备方法相关联的参数，并且其使用非常卫生。
有利的是提供美观的此类用户界面。
有利的是提供紧凑的此类用户界面。
有利的是提供成本有效的此类用户界面。
有利的是提供易于清洁的此类用户界面。
有利的是提供对最终用户极具吸引力并且便于操作的此类用户界面。
本发明的目的通过以下方式实现：根据权利要求1所述的饮料或食品制备机器；以及根据权利要求15所述的方法。
根据本发明的第一方面，本文公开了一种饮料或食品制备机器，该饮料或食品制备机器包括：组分加工单元，该组分加工单元用于加工饮料或食品组分以由该饮料或食品组分制备饮料或食品；以及控制系统，该控制系统能够操作以(例如，通过执行存储在存储器上的饮料或食品制备程序，该存储器与处理器相关联)执行制备方法，该制备方法包括控制所述组分加工单元以制备饮料或食品，该控制系统包括用户界面(以接收针对所述控制的用户指令，例如用于执行制备方法并控制所述方法的一方面的用户指令)，其中用户界面包括：非接触式传感器，该非接触式传感器能够操作以在不对用户的身体部分进行物理接触(即，在身体部分和传感器之间)的情况下进行感测；以及反馈单元，该反馈单元能够操作以向用户提供反馈，其中控制系统被配置成：使用非接触式传感器感测作为输入的所述用户的身体部分(即，用户使用所述身体部分与用户界面进行的交互)；以及响应于所述感测，改变与制备方法相关联(例如，用于制备方法)的参数的值，并经由反馈单元指示值的变化。反馈单元和非接触式传感器通常彼此离散地布置。通常，值从所存储的值改变为不同的存储值。身体部分通常为用户的手。
本发明的目的有利地得以实现，因为用户不需要触摸机器的用户界面来改变参数。具体地讲，用户界面对最终用户极具吸引力并且便于操作。
参数(例如，该参数的一个或多个值)优选地存储在控制系统的存储器单元上。参数优选地包括值可被改变以实现所制备食品或饮料的不同特性的变量，例如，参数优选地用于制备方法中以控制组分加工单元，诸如流体加热器和/或泵。参数可例如为针对所添加组分(例如，水或奶)的量的配方或加工指令(例如，制备方法的特定阶段的时间段、所处温度或体积)。参数可为以下项中的一者或组合：饮料或食品体积(例如，杯子装满时的尺寸)；饮料或食品温度；饮料或食品强度；制备方法期间的压力；制备方法期间的流速；预润湿时间(例如，针对研磨咖啡的预润湿时间)；冲煮时间。
具体而言，非接触式传感器可被配置成感测以下项中的一者：接近度；移动；用户的身体部分的手势。因此，非接触式传感器可包括以下项中的一者：接近传感器；运动传感器；手势传感器。
优选的是，非接触式传感器包括接近传感器。接近传感器可被配置成用于通过选自由以下项组成的组中的一者或组合来检测接近度：电磁场；电磁辐射(红外线)；电容；感应；光电性。优选的是，接近传感器为光学红外线传感器。
反馈单元可包括音频指示器，诸如警报或预先录制的语言指令。另选地，反馈单元可包括视觉指示器，诸如可包括LED(发光二极管)或灯泡或照射器的光源。反馈单元可包括多个(例如，2、3、4、5或更多个)视觉指示器，这些视觉指示器可彼此离散地布置。每个视觉指示器可用于指示参数的单个值或参数的值的变化(例如，每个视觉指示器与特定值相关联)。每个指示器可包括带有单独标记或集成标记的光源。优选地存在两个或三个或四个指示器，每个指示器指示所制备饮料或食品的不同体积(例如，小、中等或大)。
控制系统可被被配置成在没有由所述非接触式传感器感测到输入(即，在制备方法期间感测的用户的身体部分的交互)而执行后续制备方法的情况下使用所述参数的先前值或默认值，并经由所述反馈单元指示所述参数的所述先前值。
控制系统可被配置成针对由非接触式传感器感测的每个输入(即，来自用户的身体部分的每个交互，该身体部分旨在与用户界面进行交互)而将参数递增至多个存储值中的下一个存储值(例如，在一个循环中参数可根据多个感测的输入重复循环，其中由反馈单元指示值的每个变化)。这种配置极其有利(对于处于接近或运动检测配置的传感器而言)，因为可使用单个非接触式传感器，从而降低成本。在不够成本有效的示例中，使用了两个此类传感器：一个递增参数，并且一个递减参数。
控制系统可被配置成通过以下方式感测来自身体部分的后续(即，每个)输入(即，以确定用户经由身体部分进行的后续交互)：身体部分在传感器的操作范围内的移开和引入(例如，引入和移开包括单次交互)；身体部分保持在非接触式传感器的操作范围内的持续时间，即通过时间间隔(身体部分保持在传感器的操作范围内的时间越长，确定的交互就越多，例如，每秒确定一次交互)；或通过另一种合适的方式(诸如改变身体部分与传感器之间的距离)。在此类示例中，非接触式传感器通常为接近传感器。控制系统的此类配置是有利的，因为避免了多于一个的传感器。因此，本发明更具成本效益。
控制系统可被配置成在以下情况下执行制备方法：在经由用户界面(通常为不同于上述那些的用户界面的部件，诸如上电/开启按钮/开关)接收来自用户的指令时；和/或在检测到容器(例如，由稍后描述的检测单元检测到的容器)的存在时。
控制系统可被配置成能够在非接触式传感器于自执行制备方法起的第一预定时间量(诸如2.5秒、5秒、7.5秒、10秒、15秒，或介于2.5秒和15秒之间的任何值)内感测到输入的情况下，递增所述参数(即，如果未在第一预定时间量内感测到输入，则不能进行该递增)。
控制系统可被配置成在以下情况下停止制备方法：非接触式传感器在第一预定时间量之后感测到输入；以及任选地，感测所述输入的时间小于自执行制备方法起的第二预定时间量，其中第二预定时间量大于第一预定时间量(例如，第二预定时间量比第一预定时间量大2.5秒、5秒、7.5秒、10秒、15秒或介于2.5秒和15秒之间的任何值)。这样，第一预定时间量和第二预定时间量为制备方法的停止界定了时间极限。控制系统可被配置成在非接触式传感器从制备方法停止时开始的第三预定时间量(例如，2.5秒、5秒、7.5秒、10秒、15秒或介于2.5秒和15秒之间的任何值)内感测到输入(例如，另外的输入)的情况下重启制备方法。
组分加工单元可包括以下中的一者：提取单元；溶解单元；混合单元。组分加工单元还可包括能够操作以将流体供应至前述单元的流体源。通常，流体源包括流体泵和流体加热器。前述单元可被配置成用于与容纳有饮料或食品材料的容器一起操作。
饮料或食品制备机器还可包括：容器传输单元，该容器传输单元被布置成从用户接收容器(例如，包括可移动的容器支承件，该容器支承件相对于机器的壳体是暴露的)并且能够操作以实现将所接收到的容器传送至组分加工单元。控制系统还可包括容器检测单元，该容器检测单元用于检测由容器传输单元接收的容器。检测单元可包括电感式传感器，该电感式传感器用于感测金属容器的金属部分(例如，胶囊的主体或盖子部分)。另选地，检测单元可包括光学传感器或其它合适的传感器。控制系统可被配置成在检测到由容器传输单元接收的容器时，控制容器传输单元以实现所述传送。此外，它可被配置成执行制备方法和/或将非接触式传感器和用户界面的反馈单元切换到操作状态。有利地，用户可在无需触摸饮料或食品制备机器的情况下执行制备方法。容器传输单元可任选地包括覆盖构件，该覆盖构件被配置成覆盖检测单元以防止意外触发所述传送和制备方法。
控制系统可被配置成控制容器传输单元以在非接触式传感器感测到输入的情况下实现将所接收到的容器传送至组分加工单元。通常，前述控制仅在执行制备方法前可行。有利地，用户可手动控制传输单元以传送未检测到的胶囊，例如塑料胶囊，由此检测单元被配置成检测金属胶囊。控制系统可被配置成在稍后定义的第一距离范围和/或第二距离范围内确定来自身体部分的输入的情况下实现所述控制。
非接触式传感器包括(即，仅包括或除其它传感器类型中的一者之外还包括)能够操作以识别用户的身体部分的距离的接近传感器。控制单元可被配置成确定所述身体部分处于第一距离范围或不同于第一距离范围的第二(与第一距离范围没有重叠)距离范围内。第一距离范围可与前述输入感测(即，改变参数的值的输入感测)相关联。第一距离范围可为距所述传感器远侧的距离，例如恰好在非接触式传感器处，或与非接触式传感器的距离大于5cm或10cm，并且任选地该距离至多为传感器的标称范围。第二距离范围可为距所述传感器近侧的距离，例如恰好(例如，用户将他们的手恰好放在传感器上)在传感器处，或与传感器的距离小于5cm或10cm。
控制系统可被配置成在确定由非接触式传感器感测的输入在第二距离范围内的情况下，以用户可编程模式进行操作，所述用户可编程模式包括用户定义参数的值。优选地，用户定义的值与视觉指示器(例如，指示参数值的变化、参数的默认值以及参数的先前值的视觉指示器)中的一者相关联。优选地，在执行制备方法之后，在可编程模式下启用前述操作。优选地，当非接触式传感器停止感测用户的身体部分(例如，用户移开了他们的手)时，已分配的饮料或食品的体积被设置成用户定义的值。另选地，可基于非接触式传感器感测用户的身体部分的持续时间来将饮料的温度设置成用户定义的值，例如较长的感测时长等同于较高的温度，反之亦然。
容器供饮料或食品制备机器使用(例如，其尺寸被适当地设定)。容器用于容纳饮料或食品材料(例如，其具有内部容积并且可为食品安全的)。容器可为单份容器，即其尺寸被设定成适合容纳用于制备单份(例如，预先分份的)所述产品的饮料或食品材料的剂量。容器可为一次性使用的容器，即它旨在用于单次制备方法，此后它优选地变得不可用，例如，通过穿孔、渗透、移开盖子或耗尽所述材料。容器可包括以下中的一者：胶囊；囊袋；供最终用户从其消耗饮料或食品的容座。胶囊可具有5mL至80mL的内部容积。容座可具有150mL至350mL的内部容积。根据应用，囊袋可具有150mL至350mL或200mL至300mL或50mL至150mL的内部容积。优选地，容器为容纳有饮料制备材料的胶囊。
根据本发明的第二方面，本公开提供了一种制备饮料或食品的方法，该方法优选地使用如根据第一方面的任一特征定义的饮料或食品制备机器。该方法包括：在所述机器上执行制备方法，该制备方法包括该机器的控制系统控制组分加工单元来制备所述饮料或食品；通过控制系统的非接触式传感器感测用户的身体部分；响应于所述感测改变与制备方法相关联的参数的值；以及经由反馈单元指示值的变化。该方法还可包括根据第一方面的任一特征操作饮料或食品制备机器。
根据本发明的第三方面，本公开提供了如第一方面所述的容器用于根据第一方面的任一特征的饮料或食品制备机器的用途。
本发明的以上方面可按任何合适的组合方式进行组合。此外，本文中的各种特征可与以上方面中的一者或多者组合，以提供除了具体所示和所描述的那些以外的组合。根据权利要求书、具体实施方式以及附图，本发明的另外的目的和有利特征将显而易见。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了展示如何有效实施本发明的实施方案，现在将通过示例的方式参考示意性的附图，其中：
图1是示出根据本发明的包括饮料或食品制备机器和容器的饮料或食品制备系统的一个实施方案的示意图；
图2和图3为示出根据饮料或食品制备机器的实施方案的容器传输单元、反馈单元以及非接触式传感器的相应透视图和剖视图；
图4是示出根据图1的饮料或食品制备机器的控制系统的框图；
图5包括示出前述反馈单元的实施方案的示意图；
图6至图8包括示出可由饮料或食品制备机器的控制系统执行的各种条件的流程图。
具体实施方式
饮料/食品制备系统
饮料或食品制备系统2，它的一个示例在图1中示出，在它的第一层级处包括：饮料或食品制备机器4；容器6，其在下文中进行描述。
制备机器
饮料或食品制备机器4能够操作以将饮料或食品组分加工成用于通过食用和/或饮用来消耗的饮料和/或食品，或者原位加工材料，该饮料或食品组分可以包括容纳饮料或食物材料的一部分(本文中的材料)的容器。通常，加工包括将流体，诸如水或奶添加至所述材料。如本文中所定义的食品材料可以包括能够被加工成通常适于食用的营养物质的物质，它可以是冷的或热的，其非穷尽示例为：酸奶；慕斯；冻糕；汤；冰淇淋；果汁冰糕；奶油冻；冰沙。通常，所制备的食品为液体或凝胶。如本文中所定义的饮料材料可以包括能够被加工成适于饮用的物质的物质，它可以是冷的或热的，其非穷尽示例为：茶；咖啡，包括研磨咖啡；热巧克力；奶；露酒。应当理解，这二者的定义之间存在一定程度的重叠，即所述机器4可以制备食品和饮料两者。
通常，制备机器4的尺寸适合在工作台上使用，即长度、宽度和高度小于70cm。制备机器4在其第一层级包括：壳体10；组分加工单元14；以及控制系统16；它们在下文中被依次描述。
壳体
壳体10容纳并且支承所述机器的第一层级部件，并且在制备机器4的第二层级包括：用于邻接水平布置的支承表面的基座110；用于在其上安装其它第一层级部件的主体112。
组分加工单元
根据具体实施方案，组分加工单元14可被配置成通过加工材料来制备食品/饮料，所述材料被布置：在作为囊袋或胶囊的单份、一次性使用的容器6中；在为用于最终用户从其进行消耗的容座的容器6中；成原状；以及它们的组合。具体地，该材料被加工以实现其组成的改变，例如，通过溶解或提取或混合其成分。将讨论每种配置的实施方案。
一般地，在所有实施方案中，组分加工单元14在制备机器4的第二层级包括流体源12，该流体源能够操作以将流体供应到容器6。流体通常是水或奶，流体可以经过调理(即经过加热或冷却)。流体源12通常在制备机器4的第三层级包括：用于容纳流体的贮存器20，该流体在大多数应用中为1升至5升的流体；流体泵22，诸如可由电动马达或感应线圈驱动的往复泵或旋转泵；任选的流体加热器24，其通常包括在线热块式加热器；用于供应流体的出口。贮存器20、流体泵22、流体加热器24和出口以任何合适的顺序彼此流体连通并且形成流体管线。流体源12可以任选地包括传感器以测量流体流速和/或递送的流体的量。这样的传感器的一个示例是流量计，其可以包括霍尔传感器或其它合适的传感器来测量转子的旋转，来自该传感器的信号被提供给处理器38，如将讨论的。
用于从容器中提取食品/饮料的组分加工单元
根据一个实施方案，组分加工单元14能够操作以：接收容纳材料的容器6；处理容器6，以从中提取出一种或多种饮料成分，并将所述成分分配到备用容座中以供最终用户消耗。该容器通常是单次使用的单份容器，诸如胶囊或囊袋。
首先将描述与所述胶囊一起使用的组分加工单元14，它的一个示例在图1中示出。组分加工单元14包括能够操作以在胶囊接收位置和胶囊提取位置之间移动的提取单元26，当从胶囊提取位置移动到胶囊接收位置时，该提取单元可移动通过或移动到胶囊排出位置，其中用过的胶囊可从该胶囊排出位置中排出。提取单元26从流体源12接收流体。提取单元26通常包括：注射头28；胶囊保持器30；胶囊保持器加载系统32；胶囊插入通道34A；胶囊排出通道34B，它们将被依次描述。
注射头28被配置成在胶囊6被胶囊保持器30保持时将流体注射到该胶囊的腔室中，并且为此，该注射头上已安装了注射器，该注射器具有与流体源12的出口流体连通的喷嘴。
胶囊保持器30被配置成在提取期间保持胶囊6，并且为此，该胶囊保持器可操作地连接到注射头28。胶囊保持器30能够操作以移动，从而实现所述胶囊接收位置和胶囊提取位置：在胶囊保持器处于胶囊接收位置的情况下，可将胶囊6从胶囊插入通道34A供应至胶囊保持器30；在胶囊保持器30处于胶囊提取位置的情况下，由保持器30保持所供应的胶囊6，注入头28可将流体注入到所保持胶囊的腔室中，并且可从中提取一种或多种成分。当将胶囊保持器30从胶囊提取位置移动到胶囊接收位置时，胶囊保持器30可移动通过或移动到所述胶囊排出位置，其中用过的胶囊6可经由胶囊排出通道34B从胶囊保持器30中排出。
胶囊保持器加载系统32能够操作以在胶囊接收位置和胶囊提取位置之间驱动胶囊保持器30。
上述容器提取单元14通常为加压提取单元，例如在冲煮期间该容器被液压密封，并受到5巴至20巴的压力。通常该泵为感应泵。提取单元可另选地通过如EP 2594171 A1中所公开的离心法来操作，该文献以引用方式并入本文。
组分加工单元14可另选地包括被配置成如EP 1472156和EP 1784344中所公开的溶解单元，所述文献以引用方式并入本文。
在包括囊袋的容器6的示例中，组分加工单元14包括提取和/或溶解单元，该提取和/或溶解单元能够操作以接收该囊袋，并且在其入口处注入来自流体源12的流体。注入的流体与囊袋内的材料混合以至少部分地制备饮料，该饮料通过囊袋出口离开该囊袋。提取或溶解单元包括：支承机构，其用以接收未使用的囊袋并且排出用过的囊袋；注射器，其被配置成将流体从流体源的出口供应到囊袋。更多细节在WO 2014/125123中提供，该文献以引用方式并入本文。
用于在容器中制备供最终用户消耗的食品/饮料的组分加工单元
根据另一个实施方案，组分加工单元14(未示出)通常能够操作以制备储存在容器6中的材料，该容器是容座，诸如杯子、壶或被配置成盛装大概150mL至350mL所制备的产品的其它合适的容座。在本文中，组分加工单元14包括：混合单元，该混合单元包括：搅拌器单元；任选的辅料产品单元；热交换器；容座支承件，它们将被依次描述。
搅拌器单元能够操作以搅拌容座内的材料，以至少部分地在其中进行制备。搅拌器单元可以包括任何合适的混合装置，例如：行星式混合器；螺旋式混合器；立式斩拌机。通常，搅拌器单元包括：用于混合的器具，该器具具有与材料接触的混合头；以及用于驱动该混合器具的驱动单元，诸如电动马达或螺线管。在行星式混合器的一个优选示例中，混合头包括在以回转角速度W2旋转的偏移轴上以径向角速度W1旋转的搅拌器，这样的装置在PCT/EP13/072692中公开，该文献以引用方式并入本文。
辅料产品单元能够操作以向容器6供应辅料产品，诸如顶料。辅料产品单元包括：用于储存所述产品的贮存器；用于实现从贮存器分配所述产品的电操作分配系统。
热交换器能够操作以从容座传送和/或提取热能。在传送热能的示例中，热交换器可以包括加热器诸如热块式加热器。在提取热能的示例中，热交换器可以包括热泵诸如制冷式循环热泵。
容座支承件能够操作以在制备方法期间支承容器，使得该容器在由搅拌器单元搅拌其中的材料期间保持静止。容座支承件优选地与热交换器热关联，使得热能的传送可以与受支承的容座发生。
在上述的一个变型中，组分加工单元14还包括用于接收容器6(诸如囊袋)并且将相关联的材料分配到容座中的分配机构，该相关联的材料在容座中被制备。这样的一个示例在EP 14167344 A中公开，该文献以引用方式并入本文。
在上述的又一个变型中，混合单元包括分配机构，该分配机构能够操作以从贮存器将单份相关联的材料分配到容座中，该材料在容座中被制备，和/或在将材料分配到容座中之前原位制备材料。这样的示例在WO 2010/034722和WO 2013/014142中公开，这些文献以引用方式并入本文。
容器传输单元
在其中组分加工单元14处理容器6的实施方案中，饮料或食品制备机器4可包括容器传输单元48，该容器传输单元能够操作以从用户接收容器6并将所述容器6传送至组分加工单元14。容器传输单元48的示例示于图2和图3中，上述图示出适于容器6的所述单元48，所述容器为胶囊。容器传输单元48通常包括：可移动的容器支承件50；用于致动所述支承件50的致动单元52。
可移动的容器支承件50能够操作以在容器接收位置和容器传输位置之间移动，从而在从前者所述位置移动至后者所述位置时，所接收的容器6被传送至组分加工单元14。具体地讲，所述支承件50可被配置成以滑动和/或旋转或其它方式在所述位置之间传输。在示于图4中的示例中，支承件50能够滑动，并且显示为在容器传输位置处。通常可移动的容器支承件50被布置在组分加工单元14上方，使得容器通过重力从所述支承件50被传输至所述单元14。
致动单元52能够操作以在所述位置之间驱动支承件50，并且可包括各种致动器和/或联接至其的机构，这取决于支承件的配置，例如由电动马达(未示出)驱动的线性或旋转致动器。致动单元52由将讨论的控制系统16控制。
控制系统概述
控制系统16，它的一个示例在图4中示出，其能够操作以控制组分加工单元14来执行制备方法，该制备方法包括饮料/食品的制备。控制系统16通常包括：用户界面36；处理器38；任选的传感器40；电源42，它们将被依次描述。
用户界面32包括使得最终用户能够与处理器38进行交互的硬件，并且因此可操作地连接到该处理器。更具体地讲：用户界面接收来自用户的命令；用户界面信号将所述命令传送到处理器38作为输入。这些命令可以是例如用以执行制备方法的指令。用户界面的硬件在下文中有更详细的描述。用户界面可包括各种硬件，例如按钮，诸如操纵杆按钮或按压按钮；操纵杆；LED；图形或字符LDC；具有触摸感测和/或屏幕边缘按钮的图形屏幕。
任选的传感器40可操作地连接到处理器38以提供用于监测所述方法的输入。传感器40通常包括以下各项中的一个或多个：流体温度传感器；流体液面传感器；位置传感器例如用于感测提取单元26的位置；流速和/或体积传感器。
处理器38通常能够操作以：接收输入，即来自用户界面36和/或来自传感器40的所述命令；根据存储在存储器单元(或编程逻辑)中的程序代码处理输入；提供输出，这通常是所述制备方法。该方法可利用开环控制来执行，或更优选地利用使用来自传感器40的输入信号作为反馈的闭环控制来执行。处理器38通常包括被布置为集成电路(通常为微处理器或微控制器)的存储器、输入和输出系统部件。处理器38可包括其它合适的集成电路，诸如：ASIC；可编程逻辑设备诸如FPGA；模拟集成电路诸如控制器。处理器38还可包括上述集成电路中的一个或多个，即多个处理器。处理器38通常包括用于存储程序代码(诸如可执行以用于制备方法的制备程序)和任选地数据的存储器单元46。存储器单元46通常包括：用于存储程序代码和操作参数的非易失性存储器，例如EPROM、EEPROM或闪存；用于数据存储的易失性存储器(RAM)。存储器单元可以包括单独和/或集成(例如在处理器的管芯上)的存储器。通常，处理器38包括用于对制备方法进行计时(以及用于执行指令)的时钟，如将讨论的。
电源42能够操作以向处理器38和组分加工单元14，尤其是泵22供应电能，如将讨论的。电源42可包括各种装置，诸如电池或用以接收和调节主电源的单元。
根据本发明的控制系统
根据本发明的控制系统16包括用户界面36以接收用于控制制备方法的用户指令，其中用户界面36包括：非接触式传感器56，该非接触式传感器能够操作以在所述传感器和用户之间无物理接触的情况下感测用户的身体部分；以及反馈单元58，该反馈单元能够操作以向用户提供反馈，用户界面的示例布置示于图2中。非接触式传感器56和反馈单元58通常如相对于图4中的用户界面36大致所示连接至处理器。
具体地讲，控制系统16被配置成：通过非接触式传感器56感测作为输入的用户的身体部分(即，用户经由身体部分与机器之间的交互)；以及响应于所述感测，改变与制备方法相关联的参数的值(例如，存储在处理器38的存储器单元46中的值)，并经由反馈单元指示值的变化。
控制系统16感测所述输入可包括：非接触式传感器56本身(例如，经由传感器上的单独处理单元)感测输入、处理所述输入并向处理器38提供通知信号；非接触式传感器56向处理器38提供信号，该信号随后由处理器处理以确定所述感测。
参数可包括与制备方法相关联的任何变量(所述变量可根据组分加工单元14的实施方案而变化)。具体地讲，参数为值可被改变以实现所制备食品或饮料的不同特性的变量，例如它可以是针对所添加组分(例如，水或奶等)的量或处理指令(例如，温度、流速等)的与配方相关的参数。因此，参数通常选自包括以下项的列表：所制备的饮料或食品的温度；所制备的饮料或食品的体积；所制备的饮料或食品的强度；与所制备的饮料或食品的组成相关联的另一参数，例如，克丽玛或发泡的程度；制备方法期间的压力；制备方法期间的流速(这两者都可导致产品的不同组成，例如克丽玛/其强度的量)。
非接触式传感器56可被配置成通过以下项中的一者感测用户的交互：接近度；移动；用户的身体部分的手势。因此，非接触式传感器可包括以下项中的一者：接近传感器；运动传感器；手势传感器；其它合适的传感器。被感测的用户的身体部分通常为用户的手。在接近传感器的示例中，为了触发，可将身体部分布置在传感器的操作范围内，传感器可能也能够确定身体部分距其自身的范围。在运动传感器的示例中，为了触发，可使身体部分例如以高于阈值的速度在传感器的操作范围内移动。在手势传感器的示例中，为了触发，用户可作出由传感器识别的一种或多种手势(例如，用他们的手指)。
通常，非接触式传感器56的操作范围(即，标称范围)为距离传感器0.5米至1米(或者，在例如接近传感器的实例中，传感器可由放置在机器上方的物体触发)。
以下示例大致参考优选的接近传感器提供，然而应当理解，所述传感器可扩展至其它的前述传感器类型(或这些类型与接近传感器结合)。接近传感器可被配置成用于通过选自由以下项组成的组中的一者或组合来检测接近度：电磁场；电磁辐射(红外线)；电容；感应；光电性。优选的是，接近传感器为光学和红外线传感器，合适的示例是ST微电子VL6180。
反馈单元58包括硬件以指示参数的值的变化，并且可包括视觉指示器和/或音频指示器。在视觉指示器的优选示例中，反馈单元58通常包括多个(例如，2、3、4、5、6或更多个)离散的视觉指示器60，其中每个视觉指示器60指示参数的单个值。视觉指示器60通常包括光源64诸如LED(发光二极管)或其它合适的光源诸如照射器/灯泡。
视觉指示器60还可包括标记62以指示参数的值的变化。标记62可被布置在接近光源64的操作区域上或被布置在接近光源的操作区域中；或通过光源显示(例如，光源被配置或可编程以显示具体对象)。标记62通常包括图像，例如：容座填充体积(如果前述参数是所制备饮料或食品的体积)；颜色，该颜色用于在前述参数为所制备饮料或食品的温度的情况下指示高温或色温(例如，相应的红色或蓝色)。
图5A示出其中反馈单元58包括两个视觉指示器60A、60B的示例，每个视觉指示器包括光源64和标记62，具体地讲：参数为所制备的饮料或食品的体积；光源64包括LED；标记62印刷在机器4的壳体10上，与机器在操作接近度内；标记62包括部分填充的容座的图像，由此第一视觉指示器60A具有标记62，该标记指示比第二视觉指示器60B的所述标记小的容座尺寸。图5B示出经扩展的图5A的示例，包括四个视觉指示器60A-60D。
指示参数的值的变化的前述指示可包括：指示参数的值的差异；和/或指示待变成的值。在后者的情况下，任选地也可指示先前的参数的值。在此类示例中，控制系统16通常被配置成存取参数的控制系统值(例如，从存储器单元46)并对其做出适当的变化，例如将其变成另一个值。
指示参数的值的差异的前述指示可包括：指示实际值的差异或指示代表性差异。作为前者的示例：饮料或食品的体积的单位变化以cm3(例如，±10cm3)显示；饮料或食品的温度的单位变化以℃(例如，±2℃)显示。作为后者的示例：饮料或食品的体积的变化以沿轴线移动的表示体积变化的滑动条显示；饮料或食品的温度的变化以沿轴线移动的表示高温和低温变化的滑动条显示。
指示参数待变成的值的前述指示可包括指示实际值或参数假定值的代表量。作为前者的示例：饮料或食品的实际体积以cm3显示；饮料或食品的实际温度以℃显示。作为后者的示例：具有与实际填充水平相关联的填充水平的容座以沿轴线移动的表示体积的滑动条显示；饮料或食品的温度以沿轴线移动的表示高温和低温的滑动条显示。
在优选的示例(如图5所示)中，参数为体积并且优选的是指示参数待变成的值。以下示例使用此类配置，但它们可针对其它参数和其指令进行调整。
控制系统的任选逻辑条件
控制系统16可被配置成实施与非接触式传感器56相关联的各种逻辑条件以及对制备方法以及反馈单元58的后续控制，该非接触式传感器感测用户的身体部分的交互。出于图6中用于通用制备方法66的描述性目的，任选地组合这些逻辑条件。通常在开始时执行框68，该框包括经由反馈单元58向用户指示参数的当前值。
参考图6，如由任选条件70所示，在制备方法期间，控制系统16可被配置成确定是否感测到用户的身体部分(例如，如果在接近度确认时用户的手放置在非接触式传感器56的操作范围内)，并且如果感测到身体部分(即，用户做出了交互)，则执行框72，该框包括将参数递增至多个存储值序列中的下一个。
以图5A为例：对身体部分的第一感测(即，由用户做出的第一交互)导致视觉指示器60A仅发射光并导致所选参数的第一值；对身体部分的第二感测(即，由用户做出的进一步交互)导致视觉指示器60B仅发射光并导致所选参数的第二值；并且对身体部分的第三感测导致视觉指示器60A仅发射光并导致所选参数的第三值；随着进一步感测重复所述循环。
以图5B为例：对身体部分的第一感测(即，由用户做出的第一交互)导致视觉指示器60A仅发射光并导致所选参数的第一值；对身体部分的第二感测(即，由用户做出的进一步交互)导致视觉指示器60B仅发射光并导致所选参数的第二值；对身体部分的第三感测导致视觉指示器60C仅发射光并导致所选参数的第三值；对身体部分的第四感测导致视觉指示器60D仅发射光并导致所选参数的第四值；随着进一步感测重复所述循环。
对用户的身体部分的第一感测和后续感测(即，由用户做出的第一交互和后续交互)可由控制系统16以各种方式确定，这取决于非接触式传感器56的具体配置。
在非接触式传感器56为接近传感器的实例中，控制系统可能基于以下项来区分用户的后续交互：身体部分在传感器的操作范围内的移开或引入(例如，引入和移开包括单次交互)；时间间隔(身体部分保持在传感器的操作范围内的时间越长，确定的交互就越多，例如，每秒确定一次交互)；或通过另一种合适的方式(诸如改变身体部分与传感器之间的距离)。优选的是使用移开和再引入的方法。也可使用多于一个的此类传感器来实现对交互的区分(例如，一个传感器感测其操作范围内的交互以向上循环，并且另一个向下循环)，但由于成本原因，更优选的是单个传感器解决方案。
在非接触式传感器56为运动传感器的实例中，控制系统可能基于身体部分在传感器的操作范围内的前述移开和引入来区分用户的后续交互。
在非接触式传感器56为手势传感器的实例中，控制系统可能基于可识别手势之间的切换来区分用户的后续交互。
在图6中，参数的值的循环由条件70和框72的循环指示。循环通常包括再次执行框68，使得向用户指示参数的值的变化。
作为逻辑条件70的可选方面，控制系统16可被配置成在执行制备方法的第一预定时间量(例如，2.5秒或5秒或10秒或15秒，所述时间通常使用处理器38的时钟测量)内感测来自身体部分的交互时，实现对所述参数的值的前述增值。否则，参数可能是不可调整的。这样，控制系统仅在可以调整所述参数时接受调整所述参数的命令，例如：在已经制备的饮料或食品的体积可能大于由反馈单元58的视觉指示器60中的一个或多个指示的体积的第一预定时间量之后；在已经制备的饮料或食品的温度大于或小于由反馈单元58的视觉指示器60中的一个或多个指示的温度的第一预定时间量之后。
在框74处，控制系统16可被配置成使得用于后续制备方法的参数的值为：默认值；或用于先前制备方法的值；或者如果已经根据条件70感测到来自身体部分的交互，并且根据框72改变了参数的值，则为经递增的下一个参数存储值。在此类操作模式中，控制系统16通常被配置成经由反馈单元指示待使用的参数的值。
在可选的条件76处，控制系统16可被配置成在前述第一预定时间量之后确定身体部分是否已作出了交互，并且如果为真，则执行框78来停止制备方法。这样，由用户通过其身体部分作出的交互起作用，从而关闭制备方法，而不是调整参数。有利的是，增大了用户界面36的功能范围。另选地，第一预定时间量之后所感测到的来自身体部分的交互可能没有效果。
在可选的条件76处，除了在紧邻前述条件之外，控制系统16还可被配置成仅在对来自身体部分的所述交互感测的时间小于自制备方法开始的第二预定时间量时实现对制备方法的所述停止(即，框78)，其中第二预定时间量大于第一预定时间量，例如，其可为10秒或15秒或20秒。这样，不可能停止完成/接近完成的制备方法。
控制系统16可被配置成在第一预定时间量之后没有感测到来自身体部分的交互时，并且任选地，在第二预定时间量之前没有感测到来自身体部分的交互时继续和完成制备方法，如由条件76到框80的错误连接所指出的那样。
在其中第一预定时间量之后并且任选地第二预定时间量之前感测到身体部分的交互并且制备方法停止(即，条件76为真并且执行框78)的配置中，任选地，控制系统16可被配置成在从制备方法停止时开始的第三预定时间量(例如，2.5秒或5秒或10秒)内感测到身体部分的进一步交互的情况下重启制备方法。在图6中，后者由条件82指示，并通过框84重启。这样，如果用户判定他们停止得过早，则他们可重启制备方法。在这种条件下，通常可使用相同的参数的值从终止点继续制备方法。
任选地，紧邻前述条件之后，所感测到的身体部分的进一步交互可根据前述停止条件实现对制备方法的停止(如由图6中从框84至条件76的循环所指出的那样)。在此类实例中，制备方法的持续时间可被视为出于逻辑条件的目的(例如，确定第二预定时间量的间隔)而停止，直到重启制备方法。
控制系统16可被配置成进一步实施各种逻辑条件，这些逻辑条件出于描述性目的示于图7和图8中。这些逻辑条件任选地与上文所讨论的任一种条件(如图6所示)相结合。首先将参考图7描述那些逻辑条件。
在包括容器传输单元48的饮料或食品制备机器4的示例中，控制系统16可被配置成例如通过控制致动单元52(该致动单元致动可移动的容器支承件50)来控制传输单元48，以将所接收到的容器6传送至组分加工单元14。
在可选的条件86处，控制系统16可具体地被配置成确定非接触式传感器56是否感测到身体部分的交互。如果为真，则执行框88来控制容器传输单元48，以实现将容器传送至组分加工单元14。这样，用户可通过他们供应至容器传输单元48的任何容器来控制机器4，以执行制备方法。与条件86相关联的身体部分的交互可为在任何距离处或在稍后描述的第一距离范围和/或第二距离范围内感测到的身体部分。在第二距离范围内要求进行交互的优势在于存在较少的偶然触发。
与包括容器传输单元48的机器4一起，控制系统16可任选地包括能够操作以检测容器6的容器检测单元54。具体地讲，容器检测单元54被布置成检测可移动容器支承件50上的容器6，因此其可布置在所述支承件50上(如图3所示)或与其在操作接近度内。通常，所述单元54能够操作以检测金属容器6，因此其可包括电感式传感器。在其它示例中，其可包括光学传感器或其它合适的传感器。
在可选的条件90处，控制系统16可被配置成确定容器检测单元54是否检测到容器6，并且如果为真，则执行框88，以将容器传送至组分加工单元14。
在将容器6传送至组分加工单元14(88框)之后，控制系统16通常被配置成执行制备方法66。
除了并且在两个紧邻前述条件之前：任选地，框92包括机器4，该机器例如通过从用户界面36的部件(诸如开关(未示出))接收用户命令而被开启；框94包括控制系统16，该控制系统接收前述开启命令并且随后将机器4的相关部件从关闭或待机状态上电(例如，通过将流体加热器24加热至特定温度)。控制系统16可被配置成通过反馈单元58(例如，通过其视觉指示器60的一个或多个闪烁)指示上电。
在完成上电后，通常用运算符OR处理条件86和90。控制系统16通常将机器4维持上电第四预定时间量(诸如2分钟至10分钟)，如由条件96所指出的那样。在第四预定时间量内，控制系统16搜索条件86和90(如由来自框96的循环所指出的那样)，如果在预定时间量内两个条件皆不为真，则控制系统16可将机器4的相关部件关闭或切换至待机模式，如框98所指出的那样。
图8示出另一个逻辑条件，该逻辑条件可任选地在围绕图6的条件70(即，在条件70之前)的循环内执行。具体地讲，如由条件100所指出的那样，非接触式传感器56能够操作以识别身体部分的交互距所述传感器的距离。控制系统16可被配置成确定所述身体部分处于第一距离范围或不同于第一距离范围的第二(即没有重叠)距离范围内。第一距离范围可与前述身体部分的交互(即，与图6的条件相关联的那些)相关联。第一距离范围可为距所述传感器远侧的距离，例如恰好在非接触式传感器处，或与非接触式传感器的距离大于5cm或10cm(并且该距离至多为传感器的标称范围)。第二距离范围可为距所述传感器近侧的距离，例如恰好(例如，用户将他们的手恰好放在非接触式传感器上)在非接触式传感器处，或与非接触式传感器的距离小于5cm或10cm。
响应于对身体部分在第二距离范围内的交互的确定，控制系统16可被配置成以用户可编程的模式操作(如由框102所指出的那样)。有利的是，增大了用户界面的功能性。用户可编程模式通常包括用户定义的参数的前述存储值中的一者，如框104所指出的那样。通常，联合反馈单元58的视觉指示器60中的一者来指定值。通常，基于身体部分的交互的持续时间和/或在做出/移开身体部分的所述交互时制备方法期间的阶段处确定参数的值。
作为后者的示例，由此参数为体积：用户可维持身体部分的前述交互，同时视觉指示器60中的一者被指示并且容座被填充；并且当用户移开交互后，已被填充的体积值存储在与特定视觉指示器60相关联的存储器单元46上。
作为前者的示例，由此参数为温度：与所指出的视觉指示器60相关联的参数的值可为用户基于交互的持续时间而定义的，例如较长的交互等同于较高的温度，反之亦然。
标记列表
2 饮料或食品制备系统
4 饮料或食品制备机器
10 壳体
110 基座
112 主体
14 组分加工单元
12 流体源
20 贮存器
22 流体泵
24 流体热交换器
26 提取单元
28 注射头
30 胶囊保持器
32 胶囊保持器加载系统
34A 胶囊插入通道
34B 胶囊排出通道
16 控制系统
36 用户界面
56 非接触式传感器
58 反馈单元
60 视觉指示器
62 标记
64 光源
38 处理器
46 存储器单元
40 传感器
42 电源
54 容器检测单元
48 容器传输单元
50 可移动的容器支承件
52 致动器单元
6 容器(胶囊/容座/囊袋)

Claims (15)

1.一种饮料或食品制备机器，包括：
组分加工单元，所述组分加工单元用于加工饮料或食品组分以由所述饮料或食品组分制备饮料或食品；以及
控制系统，所述控制系统能够操作以执行制备方法，所述制备方法包括控制所述组分加工单元以制备所述饮料或食品，所述控制系统包括用户界面，其中所述用户界面包括：
非接触式传感器，所述非接触式传感器能够操作以在无物理接触的情况下感测用户的身体部分；以及反馈单元，所述反馈单元能够操作以向用户提供反馈，
其中所述控制系统被配置成：使用所述非接触式传感器感测作为输入的所述用户的身体部分；以及响应于所述感测，改变与所述制备方法相关联的参数的值，并经由所述反馈单元指示所述值的变化。
2.根据权利要求1所述的饮料或食品制备机器，其中所述参数存储在所述控制系统的存储器单元上，并且包括值能够被改变以实现所制备的饮料或食品的不同特性的变量，所述参数能够为选自由以下项组成的组中的一者或组合：饮料或食品体积；饮料或食品温度；饮料或食品强度；所述制备方法期间的压力；所述制备方法期间的流速；冲煮时间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述非接触式传感器包括接近传感器，所述接近传感器能够被配置成用于通过选自由以下项组成的组中的一者或组合检测接近度：电磁场；电磁辐射(红外线)；电容；感应；光电，优选地该接近传感器为光学红外传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述反馈单元包括视觉指示器。
5.根据紧接的前一项权利要求所述的饮料或食品制备机器，其中所述反馈单元包括多个视觉指示器，由此每个视觉指示器指示参数的单个值或参数的值的变化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成在没有由所述非接触式传感器感测到输入而执行后续制备方法的情况下使用所述参数的先前值或默认值，并经由所述反馈单元指示所述参数的所述先前值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成针对由所述非接触式传感器感测到的来自身体部分的每个输入而将所述参数递增至多个存储值中的下一个。
8.根据紧接的前一项权利要求所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成通过以下方式感测来自身体部分的后续输入：所述身体部分在所述非接触式传感器的操作范围内的移开和引入；所述身体部分维持在所述非接触式传感器的所述操作范围内的持续时间。
9.根据紧接的前两项权利要求中的任一者所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成在所述非接触式传感器于自执行制备方法起的第一预定时间量内感测到输入时实现对所述参数的增值。
10.根据紧接的前一项权利要求所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成在以下情况下停止所述制备方法：在所述第一预定时间量之后感测到输入；以及任选地，感测到所述输入的时间小于自执行所述制备方法起的第二预定时间量，其中所述第二预定时间量大于所述第一预定时间量。
11.根据紧接的前一项权利要求所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成：在从所述制备方法停止时开始的第三预定时间量内感测到输入的情况下重启所述制备方法。
12.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述机器还包括：
容器传输单元，所述容器传输单元被布置成从用户接收容器，并且能够操作以实现将所接收到的容器传送至所述组分加工单元，
所述控制系统还包括检测单元，所述检测单元用于检测由所述容器传输单元接收的容器，
所述控制系统被配置成在检测到由容器传输单元接收的容器时，控制所述容器传输单元以实现所述传送并执行制备方法。
13.根据紧接的前一项权利要求所述的饮料或食品制备机器，其中所述控制系统被配置成控制所述容器传输单元，以在所述非接触式传感器感测到输入的情况下实现将所接收到的容器传送至所述组分加工单元。
14.根据前述权利要求中任一项所述的饮料或食品制备机器，其中所述非接触式传感器包括接近传感器，所述接近传感器能够操作以识别用户的身体部分距所述传感器的距离，并且所述控制系统被配置成确定所述身体部分处于第一距离范围内或不同于所述第一距离范围的第二距离范围内，
所述控制系统被配置成在确定所述身体部分处于所述第二距离范围内的情况下在用户可编程模式下操作，
所述用户可编程模式包括用户定义所述参数的值。
15.一种使用饮料或食品制备机器制备饮料或食品的方法，所述方法包括：
在所述机器上执行制备方法，所述制备方法包括该机器的控制系统控制组分加工单元来制备所述饮料或食品；
通过所述控制系统的非接触式传感器感测用户的身体部分；
响应于所述感测改变与所述制备方法相关联的参数的值；以及
经由反馈单元指示所述值的变化。
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