用于管理用于食品加工的机器的支持系统及相应方法与流程

用于管理用于食品加工的机器的支持系统及相应方法
[0001]
本发明涉及一种用于管理用于食品加工的机器的支持系统及相应方法：例如，用于处理液体或半液体食品的机器。
[0002]
用于食品加工的现有技术的机器不具有为装配工程师/安装人员/最终用户提供即时支持的系统，该即时支持针对这些操作人员在他们在行业中的日常工作过程中被要求对机器执行不同的操作(例如，机器设置、机器维护、借助配方的生产、机器清洁等)。
[0003]
此外，即使在构想了某种形式的支持的情况下，也通常通过远程支持手段(例如，电话)来提供，缺点是远程支持人员与在机器上工作的操作人员之间可能有误解。
[0004]
因此，业界认为有必要减少与生产机器的安装、维护和/或运行相关的时间。
[0005]
此外，期望这种安装和维护没有人为错误。
[0006]
因此，在用于食品加工的机器上工作的技术人员(安装和装配工程师)感受到对于减少机器的安装时间和错误的需求。
[0007]
在这一示例中，机器的(最终)用户感受到的另一个需求是减少清洗/清洁和维护机器涉及的时间和错误。
[0008]
机器的用户感受到的另一个需求是接收用于执行配方和用于管理由机器可执行的工作程序的全面且有效的支持：作为非限定性示例，批量冷冻和/或烹饪/烘焙程序。
[0009]
一般来说，还应强调的是，在相关行业中，一般需要减少对技术人员(装配和维护工程师)和/或对机器终端用户的关于要求他们在机器上执行的特定活动的专业培训的时间和成本。
[0010]
因此，本发明旨在通过提供用于管理根据本发明加工(任何种类的)食品的机器的支持系统来满足上述需求。
[0011]
参考上述目的，本发明的技术特征被清楚地描述于所附权利要求中，且参考解说了本发明的示例、非限制性实施例的附图，本发明的优点通过后文的详细描述是更为明显的，其中：
[0012]-图1是根据本发明的一个或多个实施例的机器的示意图；
[0013]-图2是根据一个或多个实施例的系统的示意图；以及
[0014]-图3到8解说了一个或多个实施例的各方面和特征。
[0015]
参照附图，数字10表示本发明的用于加工食品的机器。
[0016]
如本公开中所使用的“加工”意指为处理目的对食品执行的任何操作，例如热、机械、化学、清洁或任何其他类型的操作。例如，加工可以包括清洁与食品接触的表面，并且机器10可以包括洗碗机。
[0017]
机器10可以是用于生产食品的任何机器。
[0018]
然而，在下文中，为了易于理解且不失概括性，机器10将被描述为设计成(热)加工液体或半液体产品的机器，例如，适于执行诸如巴氏杀菌之类的热处理或用于制作冰淇淋产品。
[0019]
图1中解说的用于加工液体或半液体食品的机器10优选地是用于制造冰淇淋、面包和糖果等类的产品的机器(作为非限定性示例：意式冰淇淋、软质冰淇淋、沙冰、奶昔、酸
奶、冷冻甜点、冷冻奶油)，并且因此可以包括用于制作冰淇淋(软质冰淇淋或手工冰淇淋)的配备用于热处理(巴氏杀菌)的容器的机器。
[0020]
用于加工食品(诸如举例而言，液体或半液体产品等)的机器10包括：
[0021]
--
加工室100，其配置为接收食品；如图1中所解说的(机器10可优选包括用于处理液体或半液体基础产品并限定加工室100的容器102)，
[0022]-至少一个致动器104，其配置为在加工室100内的食品上应用加工工艺；如图1中所解说的，致动器104可优选包括搅拌器(优选安装在容器102内)，以混合加工室100内的产品；
[0023]-处理和控制单元106；以及
[0024]-数据交换模块108，优选地为无线收发器，连接(例如，包括或耦合)在处理和控制单元106中。
[0025]
如本公开中所使用的“致动器”意指在食品上操作以对其执行(任何种类：例如机械、热或化学的)处理的任何机械、电气、电子或其他元件。
[0026]
根据一方面，致动器104可由一个或多个加热和/或冷却元件来定义。
[0027]
更一般地说，机器10可以是用于加工任何种类的食品的机器：例如，它可以是烤箱、冰箱、捏合机、用于冰淇淋/面包店和糖果行业的机器或其他机器。
[0028]
如果用于加工食品的机器10是烤箱，则机器10可以包括以下元件中的一个或多个：
[0029]-配置成热加工食品的一个或多个加热元件(并且，在本公开中，也称为在产品上操作的“致动器”)，
[0030]-用于调整产品处理温度的一个或多个控件，
[0031]-允许调整产品上的一个或多个热循环的一个或多个控件，
[0032]-用于调整风扇的速度和开/关时间循环的一个或多个控件，
[0033]-控制并调整烤箱内的湿度的一个或多个控件。
[0034]
根据本发明的一方面，处理和控制单元106被配置成例如通过打开和关闭和/或通过修改其操作状态来驱动致动器104(或者如果机器10包括多个致动器104，则为多个致动器)。
[0035]
如图1中所解说的，用于加工食品的机器10还可以包括热加工系统110，其包括与处理容器102相关联的热交换器112。
[0036]
如图1的非限定性示例所解说的，机器10可以包括连接到搅拌器104以驱动搅拌器旋转的电机。优选地，电机被连接到处理和控制单元106。
[0037]
根据另一方面，热系统110包括与处理容器102相关联的热交换器112、另一热交换器114、压缩机116和减压元件118。应注意，热交换器112、另一热交换器114、压缩机116和减压元件118定义包含热交换器流体的电路。
[0038]
换言之，热系统110是热力学系统(被配置成使用热交换器流体根据热力学循环工作)。
[0039]
根据另一方面，机器10包括用户接口120，该用户接口120包括至少一个用户可操作的控件(优选地多个控件)，并被连接到处理和控制单元106。优选地，接口120包括用户可操作的激活和选择控件和/或按钮。
[0040]
根据又一方面，机器10包括分配器(dispenser)122，该分配器122被连接到用于处理液体或半液体基础产品的第一处理容器100，并且该分配器122允许产品被从容器100中提取出。分配器122优选地包括用户可操作的杆，以允许分配加工后的产品。
[0041]
图2示出了用于管理根据本发明的用于加工食品的机器10的支持系统1的非限定性示例。如图2中所解说的，该系统包括机器10，例如上述类型，其包括加工室100、致动器104和数据交换模块108。
[0042]
支持系统1还包括增强现实面罩设备20：也就是说，通过该设备，用户可以通过多媒体信息(电子操作和传送)增强其感官体验，所述多媒体信息覆盖在由他们的眼睛所感知的东西上。
[0043]
面罩设备20包括：
[0044]-配置成捕捉至少一个第一图像im1的至少一个相机200；
[0045]-配置成显示至少一个第二图像im2的至少一个显示器202
[0046]-数据交换模块204，可连接到(并且类似于)机器10的数据交换模块108，其被配置成传送第一图像im1并接收第二图像im2。
[0047]
在一个或多个实施例中，相机200可以包括照相相机：例如，智能手机的照相相机。
[0048]
在一个或多个实施例中，面罩设备20可包括要被佩戴在用户头部或头戴式显示器(hmd)上的设备(例如，增强现实护目镜)，和/或便携式设备或手持显示器(例如平板电脑、pc或智能手机)，和/或空间设备或显示器(例如，视频投影仪、全息图、射频标签)。以下，为了简单和易于理解，将提及头戴式面罩20，但不失概括性。
[0049]
处理和控制单元106被连接到(例如，耦合到或包括)数据交换模块108。
[0050]
随着本说明书的继续将变得清楚，当连接数据交换模块108、204时，处理和控制单元106被配置成用于：
[0051]-从面罩设备20接收由数据交换模块108捕捉的第一图像im1，
[0052]-在第一图像im1中标识多个真实元素o1、o2、o3，其中真实元素o1、o2、o3可以指示机器10的部件或组件，
[0053]-可任选地将一个或多个增强现实元素g1-g4与多个真实元素o1-o3中的一个或多个真实元素o1-o3相关联。
[0054]
表述“增强现实元素”被用于意指基于在第一图像im1中存在或可从中导出的信息(例如，基于在第一图像im1中标识的一个或多个真实元素o1-o3)来生成的任何图形元素(包括文本)和/或声音元素。
[0055]
可任选地，处理和控制单元106被配置成用于：
[0056]-生成第二图像im2，
[0057]-将一个或多个增强现实图形元素g1-g5合并到第二图像im2中，以及
[0058]-通过面罩设备20的数据交换模块204将第二图像im2(包含增强现实元素)传送到面罩设备20。
[0059]
可任选地，面罩设备20可以包括声音再现装置，并且处理和控制单元106可任选地被配置成用于将一个或多个增强现实声音元素与多个真实元素o1-o3中的一个或多个真实元素o1-o3相关联。
[0060]
因此，面罩设备可向操作员(设置或维护工程师、机器的最终用户等)提供图形指
示和/或声音指示，以支持要在机器上执行的不同活动(例如，设置、维护、准备产品和制作配方、清洁等)。
[0061]
增强现实元素g1-g5可以是不同种类的：例如，它们可以包括文本元素、几何元素、图形连接元素(例如箭头)和/或在一个或多个第一区域中标识的真实对象的静态和/或动态的虚拟重建。
[0062]
根据本发明的一方面，处理和控制单元106可以同时用于机器10的处理和控制单元的功能以及用于管理增强现实面罩设备20的计算机的功能。处理和控制单元106可以包括机器10的控制卡。因此，机器10可以包括并管理增强现实内容。
[0063]
在一个或多个实施例中，用于加工食品的机器10可以包括存储器126，该存储器126被连接到(例如，耦合到或插入到)处理和控制单元106并且包含与用于加工食品的机器的操作和/或安装和/或维护有关的多个增强现实元素g1-g5。
[0064]
在一个或多个实施例中，存储器126可以包括机器10的组件的多个几何/尺寸/颜色信息项和/或处理单元106被配置成标识的对象(诸如，用户的上肢)。因此，标识第一图像im1中的多个真实元素o1、o2、o3的步骤可以包括以本领域技术人员已知的方式将捕捉的第一图像im1与存储在存储器126中的信息进行比较。
[0065]
在一个或多个实施例中，存储器126可以包括描绘机器10的组件和/或处理单元106被配置成要标识的对象(诸如，用户的上肢)的多个图像。因此，标识第一图像im1中的多个真实元素o1、o2、o3的步骤可以包括以本领域技术人员已知的方式将捕捉的第一图像im1与存储在存储器126中的图像进行比较。
[0066]
在一个或多个实施例中，存储器126可以包括与机器10的生命周期和/或事件历史相关的信息，并且处理和控制单元106可被配置成管理该生命周期和/或事件历史。
[0067]
根据本发明的一方面，相机200可以定位在面罩设备20上，以便捕捉覆盖用户视野的第一图像im1。换言之，用户的视野至少部分地覆盖在至少一个相机200上，如图2中所示，其中虚线示出用户的眼睛所看到的以及由相机200在图像平面中捕捉到的东西。图3至图6例示了本发明关于面罩设备20和处理和控制单元106的一些方面。具体而言，图3示出了由面罩设备20捕捉的第一图像im1的非限定性示例，图4和图5示出了由机器10的控制单元106生成的第二图像im2的非限定性示例，而图6示出了佩戴增强现实面罩设备20的用户在使用中在显示器202上看到的东西的非限定性示例。
[0068]
参照图2和图3，佩戴面罩设备20并注视机器10的用户可以允许相机200捕捉机器10或其一部分的图像10'。第一图像im1可以由机器10的处理和控制单元106来处理，并且可以在第一图像im1中表示多个真实元素o1、o2、o3。多个真实元素o1、o2、o3的每个真实元素oi可以在第一图像im1中界定相应的第一区域ri。
[0069]
在一个或多个实施例中，第一图像im1由第一像素矩阵构成，并且第一区域r1-r3各自包括第一像素矩阵的多个像素。
[0070]
在一个或多个实施例中，第二图像im2由第二像素矩阵构成，第二像素矩阵的像素与第一像素矩阵的像素具有预定的匹配(例如，一对一)。这样，第二区域i1、i2、i3可以与第一像素矩阵中的第一区域r1-r3相关联，并且第一像素矩阵的每个第一区域r1-r3可以匹配第二像素矩阵的相应第二区域i1-i3。
[0071]
根据本发明的一方面，一个或多个增强现实图形元素g1-g4因此可以位于第二图
像im2中，至少部分位于第二区域i1-i3中；例如，增强现实图形元素g1和g3可以包括将第二区域i1和i2链接到增强现实图形元素g2和g4的增强现实连接图形元素(例如，线条或箭头)。
[0072]
换言之，当投影到显示器上时，增强现实图形元素g1-g4可以覆盖在真实对象o1-o3和机器10的图像上，如由操作员的眼睛通过面罩设备20在最佳位置看到的那样。
[0073]
在一个或多个实施例中，一旦已经标识出真实元素o1、o2、o3，一个或多个增强现实图形元素g1、g2、g3、g4可以与它们相关联。在图3-5中所解说的非限定性示例中，增强现实图形元素g1、g2与真实元素o1相关联，由区域r1界定，增强现实图形元素g3、g4与真实元素o2关联，由区域r2界定，并且没有图形元素与真实元素o3相关联。
[0074]
增强现实图形元素g1-g4可以被配置成增强用户的感官体验并方便用户必须在机器10上执行的动作：例如，其安装、维护和/或使用。
[0075]
根据本发明的一方面，用于加工食品的机器10可包括至少一个传感器124，如图1中所解说的，该传感器被配置成检测机器10的操作和/或状态参数：例如，加工室100内的温度和/或压力、和/或馈入到加工室100中、存在于加工室100内或从加工室100导出的食品量。
[0076]
因此，可操作地连接到至少一个传感器124的处理和控制单元106可以被配置成用于：
[0077]-接收运行和/或状态参数；
[0078]-生成可包括指示检测到的参数的至少一个文本元素图形元素g5；以及
[0079]-将第二图像im2合并到所生成的图形元素g5中。
[0080]
如图4中所解说的，图形元素g5可被合并到第二图像im2的外围部分中。
[0081]
如图4中所解说的，图形元素g5可以包括由传感器124检测到的值的指示。
[0082]
附加地或替代地，如图5中所解说的，处理和控制单元106可被配置成用于：
[0083]-检查由至少一个传感器124检测到的运行和/或状态参数是否落在预定间隔内，从而指示机器的正确操作；
[0084]-如果运行和/或状态参数在预定间隔以外，则生成定义报警消息的图形元素g5；以及
[0085]-将第二图像im2合并到所生成的图形元素g5中。
[0086]
在一个或多个实施例中，处理和控制单元106可以被配置成通过数据交换模块108、204将第二图像im2传送到面罩设备20。如图6中所解说的，面罩设备20可以被配置成显示第二图像im2。
[0087]
根据本发明的一方面，面罩设备20的显示器202可以包括透光的(例如，透明的)透镜，并且可以被配置成显示覆盖在用户视野上的第二图像im2。例如，图像可以由投影仪投影到透镜上。换句话说，显示器202可以被视为护目镜透镜，并且用户能够同时看到增强现实图形元素g1-g5，并且覆盖在真实对象(例如，机器10)上。
[0088]
还定义了用于管理(例如，安装、维护、使用)加工食品的机器10的支持方法。该方法包括：
[0089]-提供系统1，该系统1包括增强现实面罩设备20和用于如上所述地加工食品的机器10；
[0090]-用面罩设备20的相机200捕捉至少一个第一图像im1；
[0091]-标识至少一个第一图像im1内的一个或多个真实元素o1-o3；
[0092]-将一个或多个增强现实图形元素g1-g5合并到至少一个第二图像im2中，如例如在图4中所解说的；以及
[0093]-用面罩设备20的至少一个显示器202显示至少一个第二图像im2。
[0094]
根据本发明的一方面，在图像im1中标识的一个或多个真实元素o1-o4可以指示机器的一个或多个组件在至少一个第一图像中的位置，诸如举例而言，分配器122、用户接口120或允许访问机器10的机构的门(参见图8)。该方法可包括将一个或多个增强现实图形元素g1-g4与所标识的一个或多个真实元素o1-o3相关联，如例如图4中所解说的。
[0095]
根据本发明的一方面，由本公开提供的方法允许用户逐步通过用于制造食品的一系列步骤。作为非限定性示例，用于加工食品的机器可以是烤箱，并且该方法可以为用户提供对甜味烘焙产品的制备支持。例如，该方法可以方便以下步骤：选择基础产品、计算基础产品的量、混合基础产品以及在机器中加工混合物。
[0096]
在一个或多个实施例中，该方法可包括以下步骤：
[0097]-提供至少一个传感器124，例如，温度和/或压力传感器和/或检测在加工室100中存在、馈入或从加工室100中的加工导出的产品量的传感器；
[0098]-用至少一个传感器124检测用于加工食品的机器10的运行和/或状态参数，例如，温度、压力和/或产品量；
[0099]-生成包括指示检测到的参数的至少一个文本元素的图形元素g5；以及
[0100]-如例如图4和5中所解说的，将所生成的图形元素g5合并到第二图像im2中。
[0101]
根据本发明的一方面，该方法可以包括以下步骤：
[0102]-检查由至少一个传感器124检测到的运行和/或状态参数是否在预定间隔内，从而指示机器10的正确操作；
[0103]-如果运行和/或状态参数在预定的时间间隔外，例如，达到潜在临界值的温度和/或低于特定值的量，则生成包括警报消息的图形元素g5，如图5中所解说的；以及
[0104]-将至少一个第二图像im2合并到所生成的图形元素g5中。
[0105]
本发明可具有许多应用：例如，它可被用于方便用户与机器之间的交互，执行用户手册的功能(如以下更好阐明的)。
[0106]
根据本发明的一方面，如图7中所解说的，该方法可以包括：
[0107]-提供存储器126，其被用于存储与用于加工食品的机器10的操作和/或安装和/或维护有关的多个增强现实元素g1-g5；
[0108]-在面罩设备20的显示器202上显示菜单g6；
[0109]-当从菜单g6中选择选项时，从存储器126中检索与该选项相关联的增强现实元素集g1-g5；以及
[0110]-显示该集合的一个或多个增强现实元素g1-g5。
[0111]
根据本发明的一方面，可以通过处理和控制单元106识别来自用户的输入来选择菜单g6中的选项。在一个或多个实施例中，输入可以从输入设备导出，诸如增强现实手套或腕带或用作指针设备的智能手机，其可被耦合至面罩设备20以及处理及控制单元106。另外，或者可任选地，如图8的非限定性示例中所解说的，输入可以来自于以与识别多个真实
元素o1-o4相同的方式识别用户的至少一个上肢的一部分(例如，一个或多个手指、手等)o4/r4。基于第一图像im1上至少一个上肢的部分o4的位置r4，理解从菜单g6中选择哪个选项是可能的，因为所选择的选项将被定位(参见第二区域i6a、i6b、i6c在图8中)在与至少一个上肢的该部分o4的位置r4相关联的第二区域i4中的第二图像im2中。在图8的非限定性示例中，所选择的选项是第二个区域i6c中的选项，因为它部分覆盖在区域i4上。
[0112]
根据本发明的一方面，该方法可以包括以下步骤：
[0113]-显示菜单g6，其包括用于显示机器10的正确操作的选项和/或用于机器10的维护的选项；
[0114]-当选择了选项时，从存储器126中检索与该选项相关联的增强现实元素集g1-g5；以及
[0115]-将检索到的增强现实图形元素集的一个或多个增强现实元素g1-g5合并到至少一个第二图像im2中。
[0116]
另外，或者可任选地，如图8中所解说的，选项可以以菜单以外的形式显示。实际上，对于由机器10识别的每个真实元素oi而言，诸如在图8的非限定性示例中的接口120、分配器122或门128，访问专用内容是可能的。
[0117]
具体参考图8，处理和控制单元106因此可以被配置成用于：
[0118]-标识多个真实对象，诸如举例而言，接口120、分配器122和门128；
[0119]-生成指示识别出的真实对象的多个文本元素和将文本元素连接到真实元素的多个增强现实图形连接元素(例如，线条或箭头)；以及
[0120]-将文本元素和多个增强现实图形连接元素(例如，线条或箭头)合并到第二图像im2中。
[0121]
在一个或多个实施例中，用于管理机器10的支持系统可以允许：-工程师的安装、维护、管理和/或故障诊断；
[0122]-安装支持，例如，它可包括工程师第一次启动机器所需的硬件和软件的初始步骤；
[0123]-对机器的最终用户的支持，例如，通过方便客户与机器的交互以制作配方或用于清洁(例如，面罩设备20可以引导客户完成程序，并且可以包括说明手册)。
[0124]
在后一种情况下，即，在其中处理和控制单元106为机器的最终用户提供支持的情况下，用户逐步完成配方：这有利地防止错误，并允许实现逐步的过程，该过程指导用户使用机器直到准备成品。
[0125]
根据本发明的一方面，配方可包含产品量、时间-温度循环的详细描述和机器设置。
[0126]
在一个或多个实施例中，增强现实元素(优选地是图形)g1-g5可允许设置时间和/或在使用中的机器上显示该设置。
[0127]
例如，菜单g6可以包括一个或多个配方。在其中机器10包括用于加工烘焙、和糖果以及冰淇淋行业中的液体或半液体产品的机器的情况下，菜单g6可以包括用于引导用户完成冰淇淋、巧克力、奶昔等的生产的选项。操作员选择选项的时刻，机器10可以在面罩设备20的显示器202上以增强现实元素的形式(优选但不一定是图形)g1-g5显示一个或多个指示，该一个或多个指示可以包括例如用户必须执行的动作和要添加的产品量。
[0128]
例如，信息可以实时更新，并且可被适配于用户执行的动作。
[0129]
以相同的方式，菜单g6可以包括方便用户清洁机器10的选项。一旦已经选择了要被清洁的机器10的部件，机器10通过面罩20可以显示以下内容：
[0130]-在机器10的某些组件(例如，搅拌器19)在清洁期间有损坏的风险的情况下，警报消息；
[0131]-要被清洁的组件的分解图，以帮助用户拆卸和重新组装组件；
[0132]-关于执行所述操作所需的工具的指示，例如，根据要被清洁的机器组件，哪种螺丝刀最适合哪种螺钉。
[0133]
在这种情况下，信息可被实时更新，并且可适配于用户执行的操作。
[0134]
有利的是，在任何问题的情况下，实时连接到远程支持服务，以便通过与机器交互来逐步解决问题是可能的。
[0135]
有利的是，所提出的系统和方法允许减少与生产机器的安装、维护和/或运行相关的时间。
[0136]
此外，所提出的系统和方法允许降低与生产机器的安装、维护和/或运行相关的人为错误的可能性，因为人员可以通过面罩设备协助和逐步完成上述活动的执行。
[0137]
最后，所提出的系统和方法允许更快速和更高效地执行维护和故障诊断，例如通过减少员工培训成本和时间。
[0138]
此外，用所提出的系统和方法，雇用的员工需要较少的培训，因为面罩设备帮助操作员执行其职责，实际上替代了与特定机器相关的特定培训和专有技术。
[0139]
此外，有利的是，所提出的系统和方法为最终产品的生产配方的实施提供了有效的支持，这有助于最终用户根据由国际专家(厨师、主厨和国际知名专家)规定的程序生产成品。