CN108463414B - 一种用于将配料分配到容器中的配料供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明的各方面涉及用于饮料容器的配料供应系统。该系统包括：盖子保持器，配料室，喷嘴；用于将配料从配料室经由喷嘴分配到容器的分配器，用于测量容器中的液体量的第一传感器和控制器。控制器被配置为：接收启动信号，接收饮料容器中的液体的量的测量，接收配料简档，基于分配器计算将被分配到容器中的液体的配料的初始量，基于测量的量和配料简档并控制分配器以将初始量的成配料添加到液体中。

Description

一种用于将配料分配到容器中的配料供应系统

背景技术

水对人类至关重要。身体中的每个系统都依赖于水。人体由55％至75％的水组成，需要及时补充水。缺水会导致脱水，这是当某人身体内没有足够的水来进行正常功能时发生的情况。即使轻度脱水即体重下降1％到2％也会耗尽能量，令人疲倦。脱水对非常年轻和非常年长的人能造成特别的健康风险。脱水症状和体征包括但不限于过度口渴、疲劳、头痛、口干、小便或无尿、肌肉无力、头晕等。人们似乎随身携带瓶装水。世界各地的健康从业者建议每天喝八杯水。

向水中添加补充剂如维生素、矿物质、盐、油等可具有几个主要优点。饮用水的主要原因包括维持体液平衡、控制卡路里、激励肌肉、维持皮肤质量等。因此，添加补充剂如维生素和矿物质可能有助于维持许多这些功能。添加药物、香料、维生素、糖浆、盐、异味酮、食用色素、矿物质和营养素等活性和非活性补充剂对液体如水、果汁或其他饮料增加益处，特别是对消费者健康有益的那些。

发明内容

本发明的各方面涉及用于饮料容器的配料供应系统。该系统可以包括：盖子保持器，配料隔室，喷嘴；用于将配料从配料隔室经由喷嘴分配到容器的分配器，用于测量容器中的液体量的第一传感器和控制器。控制器可以被配置为：接收启动信号，接收容器中的液体量的测量值，接收配料简档，基于分配器计算要分配到容器中的液体的配料的初始量，基于测量的量和配料简档并控制分配器以将初始量的配料添加到液体中。

本发明的其他方面涉及一种控制饮料容器的配料供应系统的方法。该方法可以包括：接收启动信号，接收容器中液体量的测量值，接收配料简档，基于该分配值计算要通过分配器分配到容器中的液体的配料的初始量，并控制分配器将初始量的配料添加到液体中。

附图说明

在说明书的结论部分中特别指出并清楚地要求了被视为本发明的主题。然而，关于组织和操作方法以及其目的，特征和优点，本发明可以通过参考附图的以下详细描述来最好地理解，在附图中：

图1是根据本发明的一些实施例的用于容器的配料供应系统的图示；

图2A是根据本发明的一些实施例的图1的配料供应系统的侧剖视图的图示；

图2B是根据本发明的一些实施例的图1的配料供应系统的侧视图的图示；

图3是根据本发明的一些实施例的图1的配料供应系统的配料隔室和喷嘴的图示；

图4是根据本发明的一些实施例的用于容器的配料供应系统的图示；和

图5是根据本发明的一些实施例的控制容器的配料供应系统的方法的流程图。

应该理解，为了说明的简单和清楚，附图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外，在认为合适的地方，附图标记可以在附图中重复以指示对应或类似的元件。

附图详述

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将会理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，众所周知的方法、程序和组件未被详细描述以免混淆本发明。

图1是根据本发明的一些实施例的用于饮料容器的配料供应系统的图示。系统100可以组装或连接(例如，旋拧)在包括颈部108的容器102的顶上。系统100可以与用户设备104(例如，智能手机、平板电脑、智能手表等)进行无线通信。在一些实施例中，系统100包括用于容纳配料隔室130、喷嘴132、用于将配料从配料隔室130经由喷嘴132分配到容器102的分配器116、第一传感器134、第二传感器136和一个控制器114。

盖110可以构造成组装或附接到容器102上以允许液体(例如饮料)从容器102中通过，经过颈部108朝向饮用饮料的用户，如图2B所示。盖110可以包括盖110的人体工学开口126和用于保持第二传感器136的凹槽124。回到图1，盖110可以进一步被设计成保持和支撑系统100的各种部件。盖110可以包括印刷电路板(PCB)112，其具有用于保持和连接分配器116、第一传感器134、第二传感器135和控制器114的喷嘴槽128。PCB112可以进一步保持和连接通信单元(未示出)以与用户无线通信例如，使用蓝牙、蓝牙智能(BLE)、Li-Fi、Wi-Fi、ANT、ZigBee或任何其他专有通信协议/频率(频带)的设备104。

控制器114可以包括任何处理单元(即，处理器)，诸如CPU芯片或者其他类似结构，用于执行存储在包含于控制器114中或与控制器114相关联的存储器中的指令。存储器可以存储要由控制器114的处理单元执行的指令，例如根据图5的流程图的一些操作。存储器可以进一步存储与容器102、用户、配料和/或液体有关的数据(例如饮料)。

在一些实施例中，配料隔室130被配置为可与盖110连接和分离。配料隔室130可以是可消耗的胶囊，其在使用后可以用新胶囊代替。用户可以选择几种类型的胶囊中的一种附接到盖110上。例如，用户可以选择附着包含具有橙味和维生素C的配料的胶囊。

在一些实施例中，分配器116在喷嘴132上产生压力以接收来自隔室130的配料，然后该配料进一步通过喷嘴132并被分配到容器102中。分配器116的示例包括但不限于：分配泵、电子控制阀、MEMS倾翻模块等。从图2A中的图示更好地理解分配器116相对于喷嘴132和隔室130的布置。

在一些实施例中，第一传感器134是用于测量容器102中的液体量。第一传感器134的示例包括但不限于光学传感器、电容传感器和超声波传感器。第一传感器134可以测量容器102中的液位。

在一些实施例中，第二传感器136设置在凹槽124中并且检测盖110的人体工学开口126的打开和关闭、盖110与容器102的附接或分离等。传感器136包括但不限于触摸传感器、陀螺仪传感器、振动传感器、磁性传感器、光学传感器和机电传感器。

在一些实施例中，系统100包括输出单元138。输出单元138可以包括但不限于用于在从控制器114接收提醒信号时生成音频信号的音频单元，被连接以在接收时来自控制器114的提醒信号时照亮的一个或多个发光源，以及振动单元在接收到来自控制器114的提醒信号时产生振动信号。发光源的示例包括但不限于LED，有机照明和荧光效果；并且音频单元的示例包括但不限于扬声器、蜂鸣器、压电蜂鸣器等。

在一些实施例中，帽100包括用于容纳电池保持器120、电池118、分配器116、控制器114和印刷电路板112的壳体单元122。壳体单元122可包括用于储存配料和喷嘴132的隔室130，喷嘴132从隔室130突出穿过喷嘴接收槽128、分配器116和颈部108，用于将配料传送到容器102中。

现在参考图3，图3是根据本发明的一些实施例的壳体单元122的侧面立体图的图示。配料302储存在隔室130内。配料302的例子包括但不限于药物、香料、维生素、糖浆、盐、异味酮、食用色素、矿物质和营养素。

现在参考图4，图4是根据本发明的一些实施例的用于饮料容器的配料供应系统的图示。系统400可以包括与系统100基本相同的部件。系统400可以组装或连接(例如，拧紧)在包括颈部408的容器402的顶上。系统400可以与用户设备404无线通信，例如，智能手机、平板电脑、智能手表等。在一些实施例中，系统400包括用于保持配料隔室430、喷嘴432和分配器416的盖410，用于通过喷嘴408将配料从配料隔室分配到容器。在一些实施例中，盖410包括人体工学开口426。在一些实施例中，系统400包括诸如传感器134的第一传感器，诸如传感器136的第二传感器以及诸如控制器114(图1中所示)的控制器。

在一些实施例中，系统400还包括位于容器402的颈部408内的收集器组件423。收集器组件423可以包括收集器425、第一螺纹427和第二螺纹429。收集器425可以从喷嘴432通过颈部408接收配料。收集器425可具有第一侧425a和第二侧425b。在一些实施例中，第一螺纹427将收集器425的第一侧425a连接到颈部408，并且第二螺纹429将收集器425的第二侧425b连接到颈部408上。在一些实施例中，第一螺纹427和第二螺纹429保持收集器425平行于凹痕。

在一些实施例中，移动收集器425内的配料的目的是避免配料与容器402中的液体(例如饮料)混合。使用者可以容易地使用消耗配料和饮料而不滴落配料进入饮料。例如，该配料是油基维生素，例如欧米加3或维生素E，其可以和水一起饮用用，但不能与水混合，因此油基维生素落入容器中以略微倾斜水的顶层并通过容器402的颈部408饮用。在一些实施例中，还使用收集器425添加水基配料以确保用户从容器中取出第一杯饮料以消耗全部量的配料(例如维生素)。

在一些实施例中，系统400还包括用于保持和连接控制器(图4中未示出)、分配器416、电池418、电池座420和通信单元(未示出)的印刷电路板412)，用于与用户设备404无线通信的印刷电路板412。在一些实施例中，印刷电路板412被放置在盖410上，平行于盖410中的凹痕。印刷电路板412可具有喷嘴接收槽(图4中未示出)。

在一些实施例中，系统400包括外壳单元422，外壳单元422包括用于储存配料的隔室430，从隔室430突出的喷嘴432穿过喷嘴接收槽(图4中未示出)和颈部408，用于将配料进入容器402。

现在参考图5，图5是根据本发明的一些实施例的控制用于饮料容器的配料供应系统的方法的流程图。图5的方法的实施例由包括在诸如系统100和/或系统400的配料供应系统中的控制器114或通过与控制器114通信的外部处理器来执行。外部处理器可以包括在用户设备中，例如用户设备104或404，或者可以是通过互联网与用户设备104或404通信的服务器。在操作510中，实施例包括接收启动信号。启动信号可以从第二传感器接收，例如第二传感器136。启动信号可以包括来自容器102或402的附接系统100或400的以及盖110的人体工学开口126的打开或关闭。依靠附接/打开/关闭控制器114或处理器可以启动一系列依赖于时间的动作。在一些实施例中，可以从用户设备接收启动信号，例如用户设备104或404。例如，用户可以点击在移动电话上运行并与系统100或400相关联的应用程序，并启动时间依赖的行为。

在一些实施例中，在操作515中，以下时间相关动作是从第一传感器(例如传感器134)接收容器中的液体(例如，饮料)的量的测量。传感器134可以测量在容器102或402中的液体液位，例如使用光学信号、超声波信号等。在操作520中，实施例包括接收配料简档。例如，当系统100被附接到1/2容量的容器时，传感器134可以发送测量结果，其中400毫米的液体当前被保持在容器中。配料简档可以经由通信单元从用户设备104或404，通过互联网从外部数据库接收，或者可以存储在与控制器114或处理器相关联的存储器中。配料简档可包括配料(例如维生素，矿物质，香料等)的材料含量，配料中材料的浓度，配料的状态(例如固体粉末，液体溶液等)等等。

在一些实施例中，在操作425中，控制器114或处理器可进一步从用户设备104/404接收用户简档。用户简档可包括年龄、性别、医疗数据、地理位置等。在一些实施例中，控制器114或处理器可以从用户设备104/404接收附加数据，诸如时间和日期、天气报告等。

在操作530中，实施例包括通过位于容器102/402的盖子110/410中的分配器(例如，分配器116或416)计算将被分配到容器102/402中的液体的初始量的配料基于测量的量和配料曲线。在一些实施例中，控制器114或处理器也可以基于用户简档和/或附加数据来计算初始量。

有一实施例是，当来自第一传感器的测量指示容器已满时，进行操作530中用于计算配料的初始量的以将维生素C添加至1/2容量容器中的水中。配料简档包括日常配料的剂量为90毫克/天的维生素C(美国医学研究所美国食品和营养委员会为18岁以上男性推荐的每日摄入量)。用户资料包括一名20岁男性，体重70公斤。在170厘米的高度，预计每天消耗2升水。假设用户持有或可能从容器饮用的平均小时数为9小时/天，计算如下：

每日配料量/容器小时的平均小时数＝90毫克/9小时＝10毫克/小时；

每日饮水量/容器的平均小时数＝2升/9小时＝222毫升/小时；

计算分配到整个容器中的第一配料量是20毫克。

在操作535中，实施例包括控制分配器以将初始量的配料添加到液体中。控制器114或处理器可控制分配器116/416以将初始量(例如20毫克维生素C)添加到容器中的液体中。

在操作540中，实施例包括从第一传感器接收容器中的液体量的测量结果。第一传感器134可以根据使用者的饮用情况来测量容器中的液体量。只要用户从容器中饮用，饮料的量随着时间而减少。在操作545中，实施例包括检测容器中液体量的增加。当使用者用液体(例如，加水)重新灌注容器时，传感器134将检测到液体量的增加。

因此，液体中配料的浓度降低(有时显着)并且可能需要添加配料。在操作550中，实施例包括基于所检测到的液体量的增加和配料简档来计算待由分配器分配到容器中的液体的第二量的配料。在一些实施例中，计算可以进一步包括用户的简档和附加数据。

在一个进行在操作550中计算第二配料量的实例中，以将更多的维生素C添加到先前实例的1/2容量容器中的水中。当传感器检测到减少250毫升时，向容器添加额外的250毫升水以填充它，例如传感器134。因此，为维持相同浓度的维生素C需要添加到水中的第二量维生素C是10毫克。

在操作555中，实施例包括控制分配器以将第二量的配料添加到液体中。控制器114或处理器可以控制分配器116/416以将第二量(例如，10毫克的维生素C)添加到容器102/402。

虽然本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域的普通技术人员现在将想到许多修改，替换，改变和等同物。因此，应该理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本发明真实精神内的所有这些修改和变化。

Claims (15)

1.一种用于饮料容器的配料供应系统，包括：盖子保持器；配料隔室；喷嘴；具有喷嘴接收槽的印刷电路板；用于通过喷嘴将配料从配料隔室分配到容器的分配器，其中所述喷嘴从所述配料隔室突出并穿过所述喷嘴接收槽、所述分配器和所述容器的颈部，以用于将配料传送到所述容器中；第一传感器，用于测量容器中的液体量；以及控制器，被配置为：接收启动信号；接收容器中液体量的测量结果；接收配料文件；基于所测量的测量结果和配料简档计算要通过分配器分配到容器中的液体的初始量的配料；和控制分配器以将初始量的配料添加到液体中。

2.根据权利要求1所述的配料供应系统，其中所述控制器进一步配置成：从第一传感器接收容器中的液体量的测量结果；检测容器中的液体量的增加；基于检测到的液体量的增加量和配料简档，计算待由分配器分配到容器中的液体的第二量的配料；和控制分配器以将第二量的配料添加到液体中。

3.根据权利要求1所述的配料供应系统，其中所述控制器进一步配置成：接收用户简档；和还基于用户简档计算配料初始量。

4.根据权利要求1所述的配料供应系统，还包括：第二传感器；和其中所述控制器还被配置为从所述第一传感器接收所述启动信号。

5.根据权利要求4所述的配料供应系统，其中，所述第二传感器是从由触摸传感器、陀螺仪传感器、振动传感器、磁性传感器、光学传感器和机电传感器组成的组中选择的。

6.根据权利要求3所述的配料供应系统，还包括与用户设备通信的通信单元。

7.根据权利要求6所述的配料供应系统，其中从所述用户设备接收所述启动信号。

8.根据权利要求6所述的配料供应系统，其中，所述用户简档是经由所述通信单元从所述用户设备接收的。

9.根据权利要求6所述的配料供应系统，其中，所述配料简档是经由所述通信单元从所述用户设备接收的。

10.根据权利要求1所述的配料供应系统，其中所述配料简档存储在与所述控制器相关联的存储器上。

11.根据权利要求1所述的配料供应系统，其中，控制器、分配器以及第一传感器和第二传感器连接到印刷电路板。

12.根据权利要求1所述的配料供应系统，其中，所述第一传感器是从由光学传感器、电容传感器和超声波传感器组成的组中选择的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的配料供应系统，还包括：收集器组件，该收集器组件从喷嘴接收配料并且构造成在倾斜容器时将配料供应到液体。

14.根据权利要求4或11所述的配料供应系统，还包括电连接到所述控制器、所述第一传感器和所述第二传感器以及所述分配器的电池和电池座。

15.根据权利要求1-12中任一项所述的配料供应系统，其特征在于，所述配料供应系统还包括由所述盖子保持器保持的盖子，所述配料隔室能够与所述盖子连接以及能够与所述盖子分离。

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