CN110612050A - 添加剂输送控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种模块化流量监测包(MFMP)，其用于添加剂输送系统中。MFMP可能以待向现有的添加剂输送系统中添加的附加物形式进行制造，或可能并入到药筒或容器结构中。MFMP包括流量传感器和用户致动器位置传感器，所述流量传感器用于感测基础流体的流量，所述用户致动器位置传感器用于感测一个或多个用户致动添加剂流量调节杠杆的位置。可能包含多色LED阵列的视觉显示器能够向用户传输与用户使用添加剂输送系统或用户的营养需求相关的信息。这类信息可能包括所输送添加剂的当前剂量、是否已消耗推荐剂量的添加剂、添加剂药筒或供应源的剩余寿命以及与健康或表现监测相关的其它数据。

Description

添加剂输送控制系统和方法
优先权要求和相关申请的参考
根据所有可适用的法律、条约、公约和法规，要求2017年2月22日提交的标题为“输送系统”的美国临时申请第62/462,310号的优先权。所述申请中所描述的主题通过引用整体并入本文中。如果本申请的要素或主题或上述临时申请中的说明书、权利要求书或附图的一部分在其它情况下未含于本申请中，则所述要素、主题或部分通过引用并入在本申请中，用于任何和所有可适用的规则、程序或法律。
技术领域
本公开涉及用于饮料和其它产品的分配和输送系统。本发明还涉及以下分配和输送系统，其中添加剂(例如调味剂、浓缩物或补充剂)可以在可更换的药筒中提供并且随着基础流体(例如水)从容器分配和/或消耗而与所述基础流体混合，并且其中提供基础流体的单向流动以防止添加剂与基础流体供应源混合，因此可以与不同的添加剂输送系统一起使用。本发明还涉及以下分配和输送系统，其共用于用户调节与基础流体混合的添加剂的量。本公开还涉及以下用户界面和用户界面特征，其用于使得用户能够监测和控制在分配期间与基础流体混合的添加剂剂量。本发明还涉及用于基于各种输入引导用户决定添加剂分散的系统和方法，所述输入包括但不限于性别、身高、体重、遗传组成、水合和电解质水平、历史营养和锻炼信息、以及由智能手机、健身追踪器、智能装置等提供的实时活动信息。本公开还涉及在营养应用程序中利用添加剂剂量调节特征的方法，例如，用于增强人类在体育和其它活动中的表现。
背景技术
用于向从容器分配的流中提供用户调节的添加剂流的添加剂输送系统是通常已知的。这类系统可以应用于饮料混合，并且可以并入有可拆卸式药筒，所述可拆卸式药筒用于储存待向基础流体(例如水)中添加的添加剂(例如调味剂)的供应源。示例性装置和方法公开于2017年10月19日公布的标题为可调节的添加剂药筒系统和方法(ADJUSTABLEADDITIVE CARTRIDGESYSTEMS AND METHODS)的美国公开申请第2017/0296988号和美国专利第9,498,086号和第9,795,242号中。
需要增强添加剂输送系统的用户界面和添加剂剂量监测和控制特征，例如在上述公开中所描述的那些。还需要利用这类用户界面和添加剂量监测和控制特征来支持和提出关于身体活动(包括体育活动)的变化、实时营养需求和一般健康的推荐。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种模块化流量监测包(MFMP)，其用于添加剂输送系统中。MFMP可以以待向现有的添加剂输送系统中添加的附加物形式进行制造，或可以并入到药筒或容器结构中。MFMP可以包括限定穿过所述MFMP的流动路径以及保护内部组件的外部壳体。管限定了壳体中的流通路径。提供了一种流速监测装置，其用于感测管中的流动，并且可以包含磁性涡轮机，所述磁性涡轮机与霍尔效应传感器和容纳在壳体内并安装在内部电路板上的支撑电路配合。内部电源和感应式充电电路可以并入到MFMP中。感应式充电电路可以包括在壳体的外壁内或仅在壳体的外壁内延伸的线圈。线圈可以是空心绕线或围绕印刷电路板的外径布线的印刷电路线圈，以形成印刷电路线圈。MFMP还包括用户致动器位置传感器，其用于感测一个或多个用户致动添加剂流量调节杠杆或其它结构的位置。应注意，单个数字磁传感器也可以用于感测所有三个磁性元件的位置，所述感测通过对这些磁性元件的场进行定位并且标注基于每个位置和定位可能性的反馈来进行。可以包含多色LED阵列的视觉显示器并入到MFMP中并且可以处于其上壁上，以便当所述MFMP处于添加剂输送系统中的安装位置时对于用户可见。视觉显示器可以向用户传输与用户使用添加剂输送系统或用户的营养需求相关的信息。虽然我们展示了单个LED，但其它显示技术可以并入以允许这类定位反馈。此信息也可以通过移动应用程序指示。这类信息可以包括所输送添加剂的当前剂量、是否已消耗推荐剂量的添加剂、添加剂药筒或供应源的剩余寿命以及与健康或表现监测相关的其它数据。MFMP可以适于监测向基础流体供应的超过一种添加剂和对应数目的添加剂药筒。另外，剂量类型可以手动地加以选择或任选地由RFID读取器来检测，所述RFID读取器读取包装ID、制造日期、保质期和产品类型以进行标识和认证。此信息将受到密码保护，就像与待显示的包装信息有关的ATMELTK5551RFID应答器一样。
根据另一方面，MFMP可以与外部装置和系统通信以增强用户体验。这类装置可以包括智能手机、锻炼设备、心率和血压监测器、健身追踪器和“智能”装置，例如配备有计算机的锻炼设备。可以显示产品可能不或不能显示的额外移动信息。可以显示的信息包括一段时间内的总剂量、消耗累加器和剂量累加器。相关剂量信息可以与个人概况、水合和电解质水平、历史营养和锻炼信息以及实时活动信息组合使用，以为用户开发定制的剂量推荐。可以利用智能手机应用程序或用于计算平台的其它应用程序来促进用户与MFMP的交互。此应用程序的用例可以是定期参加骑自行车的个体。通过测量表现数据，包括速度、峰值输出、覆盖距离、心率、乳酸产量(通过健身追踪器、车载自行车计算机和其它智能装置测量)，并将其与相同时间段的添加剂数据(例如电解质剂量)进行比较，可以获得与最佳电解质剂量的相关性，并通过应用程序转发给用户。
根据另一方面，利用MFMP的推荐系统可以接受多个数据集作为输入以确定用户的实时水合和营养需求，并且可以在用户参与身体活动时对实时计时器中的添加剂剂量进行推荐。
附图说明
从以下详细描述和附图中，本发明的上述和其它附带的优点和特征将变得显而易见，其中相似的附图标记始终表示相似的元件。应理解，说明书和实施例旨在作为说明性实例，而不旨在限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求书中阐述。
图1是适合于应用本发明的示例性分配器环境的正面分解图。
图2是包含根据本发明一个方面的MFMP的示例性内部添加剂输送系统的正面组装图。
图3是根据本发明一个方面的适合于应用MFMP的双药筒添加剂输送系统环境的顶视图。
图4是图3的双药筒添加剂输送系统的正视图。
图5是根据本发明各方面的示例性MFMP的横截面图。
图6是示例性MFMP的顶视图。
图7是根据本发明各方面的用于利用MFMP的系统的示意图。
图8是根据本发明各方面的用于指示示例性MFMP的添加剂水平、充电容量和寿命终止条件的示例性用户界面的细节。
图9是根据本发明各方面的MFMP的示例性逻辑流程的流程图。
图10是根据本发明各方面的可以利用MFMP来监测或输入到系统中的示例性数据字段的表示。
图11描绘了可以在根据本发明各方面的系统中使用的日常活动、卡路里摄入和燃烧的卡路里以及体重的示例性数据集。
图12描绘了可以在根据本发明各方面的系统中使用的随步行或跑步速度变化而消耗的能量(卡路里)的示例性数据集。
图13描绘了根据本发明各方面的智能手机上的药品给药应用程序的用户界面显示。
图14描绘了根据本发明各方面的智能手机上的膳食应用程序的用户界面显示。
图15描绘了根据本发明各方面的智能手机上的风味和水合应用程序的用户界面显示。
图16描绘了根据本发明各方面的可以显示为了最佳表现而收集的整体统计数据和数据的应用程序的用户界面显示。
具体实施方式
图1是根据本发明各方面的适合于应用MFMP的示例性分配器环境10的正面分解图。例如饮用水瓶的分配器可以包括容器主体12和螺纹配合盖14，所述容器主体12限定用于容纳基础流体(水)的内部容积，所述螺旋配合盖14具有喷口16。另外参考图2，并且添加剂输送系统100可以与分配器环境10协作地相关联。添加剂输送系统100可以包括进入管104，其用于将基础流体向上传输并通过围绕所述进入管104安置的环形药筒102。药筒可以包括处于其内部的端口(图2中未示出)，所述端口将添加剂传送到管104内的混合区域中。药筒102的旋转位置可以由用户以将要描述的方式使用致动器来调节，以在基础流体在进入管104中流动时调节向所述基础流体中添加的添加剂的量。根据本发明的各方面，模块化流量监测包(MFMP)200可以与添加剂输送系统100协作地相关联，以增强用户对添加剂的监测和控制。监测添加剂的用量。
图3和4描绘了示例性双盒添加剂输送系统的细节，所述双盒添加剂输送系统可以是根据本发明各方面的MFMP的合适使用环境。图3是顶视图，而图4是正视图。第一和第二药筒102.1和102.2可以是相对于进入管104同心地安置的圆柱形环形容器。每个可以具有端口126.1和126.2，以允许相应添加剂从内部空间流动到进入管中以与基础流体混合。来自药筒102.1和102.2的相应的添加剂流可以用控制臂120.1和120.2控制，所述控制臂120.1和120.2连接到同心地向下延伸的环形杆124.1和124.2，并且可以具有限定用于与药筒102.1和102.2上的相应端口选择性对准的端口。因此，控制臂120.1和120.2的旋转运动可以导致将相应的添加剂流从药筒102.1和102.2调节到进入管内的基础流体的流动路径中。控制臂可以包括磁性元件122.1和122.2，其用于使其致动/运动能够从其所处的密封壳体210的外部进行控制。药筒102.1和102.2可以提供有机器可读标识信息，包括RFID标签、条形码或其它电子存储信息，其可以向MFMP标识药筒类型、风味类型、日期和其它有用信息。可以将合适的读取组件并入到MFMP中以读取机器可读标识信息。
图5是示出示例性MFMP 200的进一步细节的横截面图。本身可以是磁性涡轮机的流速测量装置230可以位于中心并且安装成响应于管104内的流体流动而旋转运动。可以安装霍尔效应传感器240以检测涡轮机230的旋转速率，使得可以获得表示管104内基础流体的流速的数据。例如电池的电源250为了MFMP 200的内部组件的操作提供电能，所述内部组件可以密封在壳体210内。电路板245可以支撑电池250、传感器240以及支持电子元件，所述电子元件可以包括微处理器、存储器、用于视觉指示器的驱动器和用于与壳体内部外部的接收器通信的无线电组件。可以包括RFID读取器的药筒读取器也可以存在于电路板上以感测正在使用的一个或多个药筒的标识。感应式充电线圈211可以安装在壳体210的外壁内或附近，用于实现电源250的感应式充电。
图6是示例性MFMP的顶视图，其包括多个视觉指示器225，所述视觉指示器225被安装成使得从壳体外部并且当所述单元安装在添加剂输送系统上时，所述视觉指示器225可以对用户可见。壳体210的上壁可以由澄清透明的材料制成，以允许观察视觉指示器，所述视觉指示器可以安装在内部电路板上。可以包括相应的传感磁体127.1和127.2以感测控制臂120.1和120.2的旋转位置。视觉指示器可以包括每个盒的指示器组(图6中所示的每组四个)225.1和225.2，例如多个分离的光源，例如LED，其可以是多色的。如将要解释的，指示器组225.1和225.2向用户传输关于与每个药筒相关的添加剂剂量的信息。可以存在其它指示器，包括用于指示电源250上的电荷水平的电荷指示器227。相应的寿命终止(EOL)指示器229.1和229.2可以与每个药筒指示器组相关联以指示药筒的EOL。
图7是根据本发明各方面的用于利用MFMP的系统的示意图。示例性MFMP的组件在框200中表示。在此实施方案中，添加剂输送系统中的MFMP可以利用和监测三个药筒。基于微处理器的中央控制系统260可以包括非易失性存储器和加速度计，并接收来自霍尔传感器240以及致动器臂位置传感器127.1、127.2和127.3的输入，所述霍尔传感器240感应地感测涡轮230的旋转速率。控制系统260还控制无线电接口264和无线感应式充电器211，以及视觉指示器组225。
根据本发明的各方面，MFMP 200可以通过无线电接口264与锻炼设备、健身追踪器和自行车计算机介接。无线电接口264还允许与运行合适应用程序的智能电话直接无线电交互或通过云或广域网进行交互。可以通过RFID读取药筒数据，并且线圈位于印刷电路板上。每个药筒可以具有RFD芯片，所述RFD芯片具有特定类型和产品数据。用于给药的文丘里位置(Venturi position)被磁性追踪。通过保持传感器和电子元件本质上分离，我们可以设计一个超声波密封的防水电子元件包，以确保可靠性和易用性。
图8示出了用于视觉指示器组的示例性模式组，以指示状态并推荐添加剂的消耗和剂量。闪烁指示器可以用于指示用户应消耗。通信语言将示出您的活动水平的推荐剂量。通过指示寿命终止、推荐剂量和当前剂量，我们可以基于历史表现和当前活动来修改剂量行为。在此实例中，我们以闪烁形式示出当前推荐，但我们也可以同时以常亮形式示出当前设置。显示器还被设计成通过指示寿命百分比来示出药筒的寿命。这些相同的气体压力计型指示器可用于示出电荷状态(电池寿命剩余0-100％)和充电状态(充电百分比0-100％)。
图9示出了示例性逻辑流程。在步骤902处，MFMP通常可以默认为睡眠模式。如果在904处检测到运动，则逻辑进行到步骤906，否则，逻辑循环到902。在906处，读取药筒标识符；可以从存储在存储器中的概况读取混合比设置；可以更新累加值，例如体积、消耗的卡路里；计算EOL百分比；并且感测电池电量。在908处，启动监测循环以检查消耗流并更新累加值和比例。在910处，逻辑检查所指示的EOL标记。这可以通过将添加剂的累加值与已知的添加剂供应量进行比较来确定。如果是，则在912处，激活视觉指示器以指示给定药筒的EOL，并且逻辑流到步骤914。如果在910处没有标记EOL，则逻辑直接进入决策914。在914处，逻辑检查是否期望计时器和消耗模式。此时，决定触发警报和通知。计时器基于与剂量设置相关的流量和消耗时间。可以预设比较数据，在应用程序上通过RFID数据设置投放量(brought in)。理想的是使消耗表与药筒一起加入，并且在安装新药筒时重置。如果使用流量的使用累加器和剂量计时器累加器在转换为uL或mL时大于使用表值，则指示寿命终止。如果是，则使用916处的指示器进行推荐，并且将通知标记发送到移动装置和/或云。在918处，检查通信是否被中断。在920处，系统与云或移动装置介接以更新概况、使用数据和推荐，以及显示所述单元的充电指示器正在充电。在922处，在例如EEPROM的累加器中更新新值。累计剂量、流速和时间流量以用于寿命终止比较。此累加值存储在两个位置中以防止数据丢失，并在每次使用后在非易失性存储器中更新。这些累加器也用于整体流量、通过剂量计数器的流动和药筒累加器的总体使用(使用流量、剂量随时间的变化)以得到每次吸饮使用的uL或mL量。
图10是根据本发明各方面的可以利用MFMP来监测或输入到系统中的示例性数据集的表示。用户概况数据集可以包括身高、体重、性别、年龄、ID体重、身高、性别、年龄、ID、健康等级、体重等级、心脏健康等级、BMI、快速质量、无脂肪质量、膳食、饮食记录、锻炼记录、个人反馈记录、肌肉量史、体脂史。瓶子使用概况可以包括存储的优选混合比、添加剂产品类型、按比例A-B-C的消耗累加器、总体消耗、倾斜时间、活动、使用之间的时间、平均使用时间。锻炼设备概况可以包括给定锻炼设备的参数，包括RMP、步数、扭矩、仰角、倾斜百分比、千瓦时、所需峰值能量、平均能量、温度、英里、使用时间、重复次数、连续锻炼时间和KWH消耗。可穿戴设备概况可以包括活动、步数、心率、连续活动时间、总活动时间、最大心率、静息心率。本身可以是移动应用程序或基于云服务的应用程序的系统聚合器可以接收数据集作为输入以生成最佳消耗、推荐消耗速率、最佳混合物、电解质水平、蛋白质和卡路里摄入推荐。聚合器还可以生成或允许用户生成关于使用和最佳表现、与物理测试的比较结果、最佳表现曲线、表现增强机会等的报告。
当使用加速度计时，装置本身可以追踪步行和跑步的门，并且可以利用此信息并将其与移动装置相关联。
图11描绘了可以在根据本发明各方面的系统中使用的日常活动、卡路里摄入和燃烧的卡路里以及体重的示例性数据集。
图12描绘了可以在根据本发明各方面的系统中使用的随步行或跑步速度变化而消耗的能量(卡路里)的示例性数据集。
图13描绘了根据本发明各方面的智能手机上的动态体育应用程序的用户界面显示。应用程序可以呈现概览屏幕(左)、推荐屏幕(中间)和历史结果屏幕(右)。
图14描绘了根据本发明各方面的智能手机上的药品输送应用程序的用户界面显示。应用程序可以呈现概览屏幕(左)和推荐屏幕(右)。
图15描绘了根据本发明各方面的智能手机上的膳食管理应用程序的用户界面显示。应用程序可以呈现概览屏幕(左)和推荐屏幕(右)。
用户界面显示还可以包括根据本发明各方面的智能手机上的风味和水合应用程序。
图16描绘了根据本发明各方面的可以显示为了最佳表现而收集的整体统计数据和数据的应用程序的用户界面显示。
应理解，本发明各个方面的其它变化和修改的实施方案对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，并且本发明不受本文所描述的具体实施例的限制。因此，预期由本发明覆盖落入以下权利要求书的精神和范围内的任何和所有修改、变化或等同物。

Claims (8)

1.一种模块化流量监测包，其用于监测和控制添加剂输送系统中的添加剂流量，所述系统包括至少一个用户致动控制器，所述控制器用于控制从药筒向基础流体中添加的添加剂的量，所述控制器包含：
流量传感器，所述流量传感器用于感测基础流体的流量；
位置传感器，所述位置传感器用于感测用户致动控制器的位置；
视觉指示器，所述视觉指示器用于基于基础流体流量和用户致动控制的位置向用户显示推荐剂量相关信息。
2.根据权利要求1所述的包，其中所述视觉指示器包含至少一个LED。
3.根据权利要求1所述的包，其还包含寿命终止指示器，所述寿命终止指示器用于指示所述药筒的寿命终止。
4.根据权利要求1所述的包，其中所述流量传感器包含安置在基础流体流动路径中的磁性涡轮机和用于感测所述磁性涡轮机的旋转的霍尔效应传感器。
5.一种添加剂输送系统，其包含：
用于允许基础流体流动的基础液体流动路径；
用于在所述基础液体流动通过所述基础液体流动通道时允许添加剂流与所述基础液体混合的添加剂流动路径；
用于测量所述添加剂的流量的流量测量装置；
用于允许用户调节向所述基础流体中添加的添加剂剂量的流量调节装置；
用于向所述用户传输关于所述添加剂的信息的用户界面。
6.根据权利要求5所述的添加剂输送系统，其中所述用户界面包括视觉显示器，所述视觉显示器用于指示是否已达到预定的添加剂消耗量。
7.根据权利要求5所述的添加剂输送系统，其中所述用户界面包括视觉显示器，所述视觉显示器用于指示添加剂供应源的剩余寿命。
8.根据权利要求5所述的添加剂输送系统，其中所述用户界面包含多个分离的光学指示器。
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