用于通過離心法制備飲料的代碼載體和膠囊，用于通過離心法制備飲料的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飲料制備領(lǐng)域，尤其是涉及使用含有配料的膠囊在飲料制備機器中制 備飲料。本發(fā)明尤其涉及適于存儲與膠囊有關(guān)的信息的光學可讀代碼、與包含代碼的代碼 載體相關(guān)聯(lián)或嵌入有包含代碼的代碼載體的膠囊、用于讀取并使用此類信息來制備飲料的 讀取和處理方法以及布置。
【背景技術(shù)】
[0002] 出于本說明書的目的，"飲料"意在包括任一種可供人類食用的液體物質(zhì)，諸如咖 啡、茶、巧克力熱飲或冷飲、奶、湯、嬰兒食品等。"膠囊"意在包括封閉包裝內(nèi)的任一種預先 分份的飲料配料或配料的組合(下文稱為"配料"），該封閉包裝由任一種合適的材料(諸如 塑料、鋁、可回收和/或可生物降解材料以及它們的組合)制成，包括容納配料的柔軟莢包或 剛性儲盒。
[0003] 某些飲料制備機器使用膠囊，這些膠囊容納待提取或待溶解的配料，和/或在機器 中儲存和自動定量投放的配料或在制備飲料時添加的配料。一些飲料機具有液體填充裝 置，該液體填充裝置包括用于液體(通常為水)的栗，該栗用來栗送來自水源的液體，這種液 體是冷的或通過加熱裝置(如加熱塊等)加熱。某些飲料制備機器被布置為使用離心提取工 藝來制備飲料。其原理主要在于在膠囊的容器中提供飲料配料、將液體送入接收器中并且 使接收器高速旋轉(zhuǎn)以確保液體與粉末相互作用，同時在接收器中形成液體壓力梯度;這種 壓力從接收器中心向接收器周邊逐漸增大。當液體穿過咖啡料層時，發(fā)生咖啡組合物的提 取，并獲得從接收器周邊流出的液體提取物。
[0004]通常，合適的做法是為使用者提供一系列不同類型的膠囊，這些膠囊容納具有特 定口味特征的不同配料(例如，不同咖啡共混物），用同一臺機器制備出各種不同的飲料(例 如，不同的咖啡類型）?？赏ㄟ^改變膠囊的內(nèi)容物(例如，咖啡重量、不同共混物等)和通過調(diào) 節(jié)關(guān)鍵機器參數(shù)(諸如，供應的液體體積或溫度、轉(zhuǎn)速、和壓力栗)來改變飲料的特征。因此， 需要識別插入飲料機中的膠囊的類型，以便能夠根據(jù)所插入的類型來調(diào)節(jié)沖煮參數(shù)。此外， 可能還希望膠囊嵌入有其他信息，例如有效期之類的安全信息或批號之類的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
[0005] W02010/026053涉及利用離心力的受控飲料制備設(shè)備。膠囊可包括提供在膠囊外 表面的條形碼，通過該條形碼能夠檢測膠囊的類型和/或膠囊內(nèi)提供的配料的性質(zhì)，以便將 預定的提取流程應用于待制備的飲料。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中例如在文檔EP1764015A1中已知在與常規(guī)的非離心咖啡沖煮系統(tǒng)一起 使用的咖啡片的圓形冠部的一小個區(qū)域上局部印刷識別條形碼。所述系統(tǒng)包括用于讀取膠 囊上的識別條形碼的條形碼讀取器。條形碼讀取器或條形碼掃描器是包括光源、透鏡和光 傳感器的電子裝置，其中光傳感器將光脈沖轉(zhuǎn)換為電脈沖。條形碼讀取器一般包括發(fā)光二 極管/激光二極管或相機型傳感器。飲料制備機器中的條形碼讀取器適于通過使傳感元件 移動經(jīng)過條形碼(通過移動/改變光源束的取向來掃描整個代碼)或通過用光敏陣列/矩陣 一次采集整個代碼的圖像來讀取條形碼。
[0007] 使用這種代碼讀取器不適合在具有旋轉(zhuǎn)沖煮單元的離心提取型系統(tǒng)的環(huán)境中使 用。使用具有移動部件如掃描元件的條形碼讀取器可能會在可靠性方面引起嚴重關(guān)注，因 為當其被置于緊鄰旋轉(zhuǎn)沖煮單元時，可能暴露于產(chǎn)生周期性振動和熱蒸汽的惡劣環(huán)境中。 具有相機型傳感器的條形碼讀取器應該被定位成能夠采集整個條形碼的圖像。所以，需要 能夠從讀取器直接看見整個代碼。由于專用于代碼讀取器的旋轉(zhuǎn)沖煮單元中的可用自由空 間相當有限，所以一般不可能滿足這一可見性要求。
[0008] 無論使用何種條形碼讀取器，離心提取型系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)沖煮單元的幾何構(gòu)型阻止 條形碼讀取器讀取鋪展在膠囊大區(qū)部上的代碼：因此，條形碼的尺寸受到嚴格限制，從而對 于給定的可靠性級別只能讀取相當?shù)蛿?shù)量的編碼信息，通常僅為約20比特。另外，條形碼讀 取器的價格相當昂貴。
[0009]當膠囊被定位到旋轉(zhuǎn)沖煮單元中時可靠地讀取印刷在所述膠囊上的代碼意味著 可靠地識別形成所述代碼的符號序列，尤其是在旋轉(zhuǎn)沖煮單元的惡劣環(huán)境中。此外，在代碼 讀取器不知曉膠囊插入在膠囊保持器中的位置和/或取向的情況下，代碼也應該能夠被讀 取。本領(lǐng)域已知的用于膠囊的傳統(tǒng)條形碼和其他光學編碼元件無法滿足這些要求。
[0010]待審國際專利申請PCT/EP11/057670涉及適于與用于制備飲料的膠囊相關(guān)聯(lián)或為 這種膠囊的一部分的載體。該載體包括在其上表示有至少一個符號序列的區(qū)部，這樣當膠 囊被驅(qū)動圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，能由外部設(shè)備的讀取裝置按順序讀取每個符號，其中每個序 列將一組與膠囊有關(guān)的信息編碼。這種發(fā)明能夠使得大量編碼信息成為可用，諸如約100比 特的冗余信息或非冗余信息，而無需使用具有掃描元件之類的移動部件的條形碼讀取器， 這些條形碼讀取器可在可靠性方面引起嚴重關(guān)注。這種發(fā)明的另一個優(yōu)點是，當膠囊位于 旋轉(zhuǎn)膠囊保持器中的準備沖煮位置時，能夠通過旋轉(zhuǎn)膠囊來讀取代碼載體。然而，序列碼的 結(jié)構(gòu)。
[0011]然而，仍需要改善在載體上表示的代碼的模式和/或結(jié)構(gòu)以提高讀數(shù)的可靠性，尤 其是在使用膠囊來制備飲料的離心飲料機的情況下。仍需要提供一種具有代碼的膠囊，當 膠囊被定位在離心提取型系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)膠囊保持器中時，在不知曉所述代碼的位置和/或取 向的情況下，代碼讀取器仍能夠可靠地讀取膠囊的代碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的一個目的是提供用于儲存、讀取和處理與膠囊有關(guān)的信息的裝置，更具 體地講，所述信息用于識別制備機內(nèi)的所述膠囊、用于檢索或讀取用于調(diào)節(jié)機器工作參數(shù) 以及/或者用于控制用所述膠囊制備飲料的參數(shù)。另一個目的是提供嵌入有這種裝置的膠 囊。
[0013] 另一個目的是控制用于制備飲料的最佳條件。
[0014] 另一個目的是提供利用設(shè)置在機器中的傳感器可靠地讀取與膠囊有關(guān)的信息的 解決方案。具體地講，該傳感器可設(shè)置在機器的處理模塊/沖煮單元中，其中的可用空間受 到限制，并且其中的環(huán)境可能不利于這樣的讀取:例如，環(huán)境中可能含有沖煮產(chǎn)生的配料痕 跡、蒸氣和/或液體。
[0015] 根據(jù)獨立權(quán)利要求的膠囊、載體、設(shè)備或方法滿足這些目的中的一個或多個。從屬 權(quán)利要求進一步提供了為實現(xiàn)這些目的和/或其他好處的解決方案。
[0016]更具體地講，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及與膠囊相關(guān)聯(lián)或為膠囊的一部分的代碼 載體，所述膠囊用于通過膠囊的離心運動來在飲料制備設(shè)備中輸送飲料。該載體包括由至 少一個第一符號序列形成的代碼。所述代碼在載體上表示為使得當膠囊被驅(qū)動圍繞旋轉(zhuǎn)軸 旋轉(zhuǎn)時，能由外部讀取設(shè)備的讀取裝置按順序讀取每個符號。第一序列包括至少一個第一 數(shù)據(jù)序列，該第一數(shù)據(jù)序列由至少兩個符號子序列形成。所述至少兩個子序列中的每一個 還包括允許對所述子序列的符號進行有效性檢查的至少一個驗錯符號。
[0017]通過提供能在膠囊被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時按順序讀取的符號，可提高編碼數(shù)據(jù)的量，并且/ 或者可擴大每個符號覆蓋的區(qū)域，從而提高讀數(shù)的整體可靠性。所謂"按順序"，應理解為在 給定時間讀取一個或有限數(shù)量個的符號（小于包含在每個序列中的符號數(shù)量）：例如，可單 獨讀取每個符號。因此，可由讀取裝置在膠囊圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)360度后執(zhí)行載體中所有序 列中包括的所有符號的至少一次讀取。
[0018]第一序列的結(jié)構(gòu)可獲得更可靠的讀數(shù)。更具體地講，通過將第一序列拆分為子序 列，其中每個子序列提供有驗錯符號，就可能不僅對第一序列整體、而且還對每個子序列執(zhí) 行更可靠的有效性檢查。這就允許識別代碼中的未被正確讀取的特定部分。例如，還可能在 已識別不正確的子序列后，只使用有效子序列，而不是拋棄整個序列。此外，當重復使用同 一序列時，所述結(jié)構(gòu)允許獲得更可靠的代碼讀數(shù)。
[0019]特別地，由每個子序列編碼的信息可包括用于識別與膠囊相關(guān)的類型的信息，和/ 或下列選項中的一種或組合：
[0020] ?與用膠囊制備飲料的參數(shù)有關(guān)的信息，諸如制備過程中的最佳轉(zhuǎn)速、進入膠囊 的水的溫度、膠囊外飲料收集器的溫度、進入膠囊的水的流速以及操作順序等；
[0021] ?用于本地和/或遠程檢索用膠囊制備飲料的參數(shù)的信息，例如允許識別膠囊類 型的標識符；
[0022] ?與膠囊生產(chǎn)有關(guān)的信息，諸如生產(chǎn)批次標識符、生產(chǎn)日期、推薦使用日期、過期 日期等；
[0023] ?用于本地和/或遠程檢索與膠囊生產(chǎn)有關(guān)的信息的信息。
[0024] 被布置成序列的符號用于表示傳達與膠囊有關(guān)的一組信息的數(shù)據(jù)。例如，每個序 列可表示整數(shù)個比特。每個符號可編碼一個或多個二進制位。也可用符號之間的轉(zhuǎn)換來表 示數(shù)據(jù)。可使用調(diào)制方案將符號布置成序列，例如使用曼徹斯特編碼之類的線性編碼。
[0025] 可由具有可測量特征的實體來將每個符號表示在部分中，所述符號可通過測量布 置讀取，其中可測量特征根據(jù)由所述符號傳達的值不同而改變。每個符號可被印刷和/或壓 印。符號的形狀可選自以下不完全列表:拱形線段、單獨為直線但沿著該部分的至少一部分 延伸的線段、點、多邊形、幾何形狀。符號可以是能由包括在讀取裝置內(nèi)的光學傳感器讀取， 根據(jù)所述符號的值來選擇每個符號的顏色和/或形狀?？捎迷谧匀还庀氯搜鄄豢梢姷哪?(例如，紫外光下可見的墨水)來印刷符號。可用具有對光有不同反射和/或吸收特性表面的 圖案來印刷或壓印符號。圖案可具有第一表面和第二表面，其中第一表面具有傾斜的光鏡 面反射或光吸收特性，第二表面具有平的光鏡面反射或平的光反射特性?？蛇x擇其他可變 的物理特征來區(qū)分每個符號，例如顏色、反射率、不透明度、光吸收水平、磁場、感應磁場、電 阻率、電容等。
[0026] 第一序列內(nèi)的每個符號子序列用于將與膠囊有關(guān)的不同信息編碼。例如，第一序 列可包括四個符號子序列。第一子序列可用于將與用膠囊制備飲料的配方有關(guān)的信息編 碼，并且還包括一個驗錯符號PR，該驗錯符號用于將與第一子序列的符號有關(guān)的校驗位編 碼。第二子序列可用于將與膠囊類型有關(guān)的信息編碼，并且包括驗錯符號PT，該驗錯符號用 于將與第二子序列的符號有關(guān)的校驗位編碼。第三子序列可用于將與膠囊制備過程中的預 潤濕循環(huán)有關(guān)的信息編碼，并且還包括驗錯符號PP，該驗錯符號用于將與第三子序列的符 號有關(guān)的校驗位編碼。第四子序列可用于將與儲存在膠囊中的配料有關(guān)的信息編碼，并且 還包括驗錯符號PPr，該驗錯符號用于將與第四子序列的符號有關(guān)的校驗位編碼。
[0027] 所述至少兩個子序列中的每一個的所述至少一個驗錯符號可用于將至少一個校 驗位編碼，通過執(zhí)行包括在對應子序列中的符號的校驗和來獲得該校驗位。所述至少一個 驗錯符號可包含檢錯或糾錯信息，尤其是與數(shù)據(jù)有關(guān)的檢錯或糾錯信息。用于檢錯的信息 可包括重復碼、校驗位(諸如偶或奇校驗位或它們的組合）、校驗和、循環(huán)冗余檢查、加密散 列函數(shù)數(shù)據(jù)等。用于糾錯的信息可包括糾錯碼、前向糾錯碼，尤其是卷積碼或分組碼。
[0028] 優(yōu)選地，代碼載體包括至少第二符號序列，該第二序列包括至少一個與第一序列 的第一數(shù)據(jù)序列相同的第二數(shù)據(jù)序列。更具體地講，代碼載體還可包括整數(shù)η個符號序列，η 個序列中的每一個包括至少一個與第一序列的第一數(shù)據(jù)序列相同的數(shù)據(jù)序列，其中數(shù)字η 大于或等于3。因此，可通過比較每個重復序列的不同子序列來執(zhí)