用于分配膳食的方法和设备与流程

本公开涉及用于分配膳食(meal)和用于确定食物的营养成分的设备和方法，更具体地，本公开涉及固态发光装置(solid-state lighting)在这种设备和方法中的应用。

背景技术：

1、食物在食物供应链的不同阶段被浪费，造成巨大的社会、经济和环境影响。食物浪费会导致温室气体排放，并造成水和土地的浪费。

2、食物垃圾可以描述为农场出场前和出场后食物垃圾。已经做出了巨大的努力来从源头上减少食物垃圾，并且通过将食物垃圾从垃圾填埋场转移成其他有益的用途，诸如利用农场中的厌氧分解池将食物垃圾处理成能源和有用的生物固体，使得在减少农场出场前食物垃圾(食物损耗)方面取得了很大的成就。

3、然而，农场出场后食物垃圾来自许多不同的来源，诸如酒店、零售店、学校和家庭，使得由于农场出场后食物垃圾的来源在地理上通常是分散的，因此难以提供有效的解决源头处食物垃圾的方案。例如，食物垃圾的一个重要原因在于酒店中提供的自助早餐，这些早餐通常需要储备充足，以在早餐服务时间的任何时候满足每个酒店客人的需求，即使客人自己可能只选择少量的食物。因此，在早餐服务结束时，相当数量的未食用的食物被浪费是很常见的。

4、还存在与食物垃圾处理相关的巨大成本。

技术实现思路

1、在所附的独立权利要求中限定了本公开的各个方面。从属权利要求中阐述了一些实施例的细节。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种用于分配膳食的系统，包括：膳食分配器，所述膳食分配器包括至少一个膳食容器(meal enclosure)和用于从该膳食容器或每个膳食容器自动分配相应膳食的装置；以及计算装置，所述计算装置布置成与所述膳食分配器通信连接，并且配置成执行计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时启动所述用于自动分配膳食的装置；其中，所述膳食容器或每个膳食容器包括温度控制装置和灭菌装置，并且其中所述温度控制装置和/或所述灭菌装置包括固态发光装置。

3、借助于灭菌装置和温度控制装置的操作，可以将膳食保持温暖或较冷，并且可以将膳食灭菌以减少食物浪费和污染。

4、根据本公开的一些实施例，所述至少一个膳食容器可以包括多个膳食容器，并且用于自动分配膳食的装置可以包括可滑动抽屉。该系统还可以包括在所述计算装置控制下的锁定装置，用于将所述可滑动抽屉锁定在关闭位置和/或打开位置。

5、用于从所述膳食容器或每个膳食容器自动分配相应膳食的装置可以包括线性致动器。所述线性致动器可以包括连接到所述可滑动抽屉的杆。所述杆可以连接到所述可滑动抽屉的前面板。所述线性致动器可被操作以使所述杆伸出而将所述可滑动抽屉移动到用户能够触及所述抽屉的内部的打开位置，以及使所述杆缩回而将所述可滑动抽屉移动到关闭位置。

6、所述线性致动器可以位于所述可滑动抽屉的下方。有利的是，所述线性致动器位于可滑动抽屉下方的这种布置使得能够从膳食分配器的后部无障碍地触及抽屉的内部(例如通过在抽屉后部设置通道门)。这种触及使得厨房工作人员(例如)能够从膳食分配器的后侧重新补充抽屉的内容物。当膳食分配器被结合到两个相邻房间之间的墙壁中时，这种配置是特别有利的，使得(例如)厨房工作人员可以从厨房触及抽屉的后部，并且用户可以从服务室触及抽屉的前部。

7、在一些实施例中，所述计算装置可以进一步与网络通信连接，并且该系统还可以包括用于从膳食分配器订购膳食的设备。这种订购设备可以与网络通信连接，并且所述计算装置可以包括服务器和客户端设备中的至少一个。

8、该系统还可以包括用于识别特定用户的扫描器(scanner)，该扫描器可以与计算装置通信连接。所述扫描器可以包括以下至少一种：qr码阅读器、条形码阅读器、视觉识别装置。这种视觉识别装置可以包括面部识别装置。

9、在一些实施例中，所述温度控制装置可以包括温度传感器，这样的温度传感器可以包括红外温度传感器。所述温度控制装置可以包括红外发射器或可加热垫(例如包括电加热元件的垫)，并且所述固态发光装置可以包括用于辐射紫外(uv)光的装置。所述可加热垫可以设置在所述可滑动抽屉内。

10、所述可滑动抽屉可以包括门，所述门用于提供对所述可滑动抽屉的后侧的访问。所述门可以是铰链门。

11、所述可滑动抽屉的至少一个表面可以衬有隔热材料。所述隔热材料可以是氯丁橡胶。所述门的内表面可以衬有隔热材料。

12、所述膳食分配器可以设置有传感器(例如，在可滑动抽屉内)，用于检测膳食容器内膳食的存在。用于自动分配膳食的装置可以配置成基于(例如响应于)由传感器获得的测量值来分配相应的膳食(例如，通过打开可滑动抽屉)或者关闭膳食容器(例如，通过关闭可滑动抽屉)。所述传感器可以是弹簧传感器。所述传感器可以是测力传感器(load-cellsensor)。所述测力传感器可用于确定可滑动抽屉内膳食的重量。所确定的膳食的重量可以被传输到用户设备或远程服务器。

13、可选地，所述膳食容器或每个膳食容器可以包括冷却装置，并且所述膳食容器或每个膳食容器可以包括多个温度区。这种冷却装置可以包括热泵、制冷盘管、冰盒中的至少一种。

14、可选地，固态发光装置可以包括氮化镓、有机金属、可溶性铂中的至少一种。

15、根据本公开的第二个方面，提供了一种由计算机实现的方法，该方法适于在根据本公开的第一方面的连接到网络的所述计算装置、所述设备和另一计算机中的至少一个上执行，该方法包括：从所述设备的用户界面接收订单指令，其中所述指令至少包括分配时间指示符(dispensing time indicator)和膳食类型指示符；将所述订单指令发送到所述计算装置；以及根据所述订单指令从所述膳食分配器分配膳食。

16、在一些实施例中，该方法还可以包括以下步骤：从本公开第一方面的扫描器接收用户的标识。

17、根据本公开的第三个方面，提供了一种由计算机实现的方法，该方法适于在根据本公开的任何前述方面的连接到网络的所述计算装置、所述设备和另一计算机中的至少一个上执行，该方法包括以下步骤：a)通过本公开的第一方面的所述红外温度传感器来确定所述膳食容器中所述膳食的温度；b)通过所述计算装置记录所述膳食容器中所述膳食的温度；c)通过根据本公开的前述任一方面的所述uv固态发光装置对所述膳食容器中的所述膳食进行灭菌，其中使用uv光照射所述膳食预定的时间长度；d)依次重复本方面的步骤a和步骤b，直到所述膳食的温度下降到低于预定的阈值温度；e)当所述膳食下降到低于预定的阈值温度时，重复本方面的步骤c；f)依次重复本方面的步骤d和步骤e，直到所述膳食被分配。

18、根据本公开的第四个方面，提供了一种由计算机实现的方法，该方法适合于在根据本公开的任何前述方面的连接到网络的所述计算装置、所述设备和另一计算机中的至少一个上执行，该方法包括以下步骤：通过本公开的第一个方面所述的红外温度传感器(或通过其他合适的装置，诸如测力传感器)，检测所述膳食容器中所述膳食的分配；通过根据本公开的任何前述方面的所述uv固态发光装置对所述膳食容器进行灭菌，其中使用uv光照射所述膳食容器预定的时间长度。

19、在上述由计算机实现的方法的一些实施例中，uv光的波长可以在240nm和260nm之间，为了灭菌的目的，预定的时间长度可以是5分钟，从而防止会导致食物腐败的进一步的微生物活动。预定的阈值温度例如可以是65摄氏度或更低。事实上，虽然65摄氏度的温度有助于防止微生物活动，但是由紫外光提供的灭菌效果使得食物能够保持在较低的温度，例如50摄氏度，同时仍然将微生物活动抑制在安全和可接受的限度内。类似地，当提供紫外线灭菌时，冷的食物可以保持比它原本需要的温度更高。例如，借助于紫外光提供的灭菌效果，冷的食物可以安全地保存在比约4摄氏度的常规温度高的温度下。

20、可选地，在任何上述方法中，所述膳食的至少一个组成部分可以通过区块链分类账(blockchain ledger)追踪到所述膳食容器。

21、借助于上述方法的订单指令，配餐员能够更好地计划和适应膳食分配器的用户的膳食需求，并在膳食分配之前及时适当地储备膳食分配器。

22、借助于每个膳食容器分配单份膳食，在膳食或用户之间没有交叉污染。此外，与例如自助餐系统相比，单份膳食的分配减少了浪费。

23、此外，借助于单份膳食从单个膳食容器分配给单个用户，可以控制和追踪与膳食的接触。

24、借助于区块链分类账，还可以追踪供应给给定单个用户的膳食的来源。

25、“膳食容器”的概念包括仅用于一餐，而不是用于多餐的膳食容器。这种膳食包括食物和/或饮料，并且可以包括为单个人或一起用餐的一群人(例如单个家庭)分配的食物和/或饮料。这种膳食还可以包括农业食品。

26、根据本公开的第五个方面，提供了一种确定食物的营养成分的方法，该方法包括：用来自至少一个固态灯的光照射食物；使用光传感器检测从食物反射或发射的相应光；以及基于对由所述光传感器检测的光的波长和相应强度的量子模拟和机器学习来确定食物的营养成分。

27、根据本公开的另一个方面，提供了一种确定食物的营养成分的方法，该方法包括：用来自至少一个固态灯的光来照射食物；使用光传感器检测从食物反射或发射的相应光；使用量子模拟和机器学习来提高对光传感器数据(光的波长和相应强度)的洞察力(insight)，以确定食物的营养成分。

28、根据本公开的又一个方面，提供了一种确定食物的营养成分的方法，该方法包括：用来自至少一个固态灯的光来照射食物；使用光传感器检测从食物反射或发射的相应光；以及基于由光传感器检测到的光的波长和相应强度来确定食物的营养成分。

29、关于所述第五个方面和所述另一个及所述又一个方面，所述至少一个固态灯和所述光传感器可以设置在本公开的第一个方面的膳食容器内部。

30、所述至少一个固态灯可以配置成使用uvc(紫外线c段)、红外线、nir(近红外)和mir(中红外)辐射中的至少一种来照射食物。可以设置单个固态灯，以使用uvc区域和红外区域内的辐射照射食物。作为替代，可以设置多个固态灯，其中多个固态灯中的一个固态灯配置成使用uvc辐射照射食物，并且另一个固态灯配置成使用红外辐射照射食物。

31、固态灯可以配置成(例如同时)：使用由该固态灯产生的uvc辐射对食物进行灭菌，并且使用由同一固态灯产生的红外辐射对食物进行加热。

32、该方法还可以包括使用光传感器测量从代谢物的纯样品、代谢物的纯样品和食物样品的混合物反射或发射的光。

33、该方法还可以包括使用量子模拟振动耦合团簇(vcc)，并在来自光传感器的这些数据集上应用合适的本征解算器(eigensolvers)，以建立关于电子激发的进一步信息，使得能够进一步从光谱数据中识别代谢物，这是从使用光谱数据仅确定官能团的标准实践向前迈出的一步。

34、该方法还可以包括存储通过执行液相色谱-质谱(lc-ms)或气相色谱-质谱(gc-ms)获得的代谢物、及代谢物和食物样品的混合物的数据。

35、该方法还可以包括存储对应于来自光传感器的量子模拟数据集的数据和来自lc-ms和gc-ms的数据，并使用存储的数据确定食物的营养成分。也可以使用神经网络来确定食物的营养成分。可以使用存储的数据来训练神经网络。

36、根据本公开的第六个方面，提供了一种根据第一个方面的系统，该系统配置成实现第五个方面或更多方面的方法。