Устройство для обработки пищи
Настоящее изобретение относится к устройству для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком. Более конкретно, настоящее изобретение относится к такому устройству для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком, с помощью которого можно определить количество типа макронутриента в пищевом продукте в устройстве для обработки пищи. Предложено устройство (100) для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком. Устройство содержит камеру (110) для обработки пищи, выполненную с возможностью приема пищевых продуктов, блок (120) для обработки пищи, выполненный с возможностью обработки пищевых продуктов в камере для обработки пищи, и оптический элемент (130), выполненный с возможностью отражения испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона по направлению к датчику, причем оптический элемент расположен в блоке для обработки пищи или канале, образованном в камере для обработки пищи. Технический результат заключается в обеспечении улучшенного устройства для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком так, чтобы уменьшить эффект механического повреждения и/или изменения цвета на пути испущенного или отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком. Более конкретно, настоящее изобретение относится к такому устройству для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком, с помощью которого можно определить количество типа макронутриента в пищевом продукте в устройстве для обработки пищи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В WO 2018/019620 A1 раскрыто, что блендер для пищевых продуктов имеет систему оптического анализа, содержащую модуль датчика, имеющий источник света и датчик света для регистрирования отраженного света, и контрольный отражатель. По меньшей одно устройство из модуля датчика и контрольного отражателя установлено на вращательном лезвии блендера для пищевых продуктов в основании емкости блендера. Благодаря тому, что в этой области нет пены, тем самым обеспечивается лучшее место для оптического анализа. За счет использования лезвия в качестве места расположения для по меньшей мере части системы оптического анализа обеспечивается эффективное использование пространства.
[0003] Многие люди постепенно начинают уделять больше внимания своему здоровью и осознают, что правильное питание важно для здоровья и хорошего самочувствия. Соответственно возрастает спрос на кухонные принадлежности, способные идентифицировать и/или измерять макронутриенты в пищевом содержимом, например, на настольный блендер с функциональной возможностью определения количества каждого из множества макронутриентов пищевого содержимого в чаше блендера. Функциональная возможность измерения или оценки количества макронутриентов в пищевых продуктах особенно полезна для пользователей, которые потребляют жидкую пищу в качестве по меньшей мере части своего рациона и заинтересованы в потреблении питательных веществ в своем рационе.
[0004] Одним из известных способов оценки макронутриентов в пищевых продуктах является спектроскопия в ближней инфракрасной области (БИК- спектроскопия). Излучение ближнего инфракрасного диапазона определяется как область с длиной волны от 730 до 2500 нм, находящаяся между видимым светом с более короткими длинами волн и инфракрасным излучением с большими длинами волн. Излучение в средней инфракрасной области (2500-50000 нм) обеспечивает кванты энергии, вызывающие изменение энергетического состояния колеблющихся молекул. При облучении образца пищи излучение выборочно поглощается в соответствии с конкретными частотами колебаний присутствующих молекул и вызывает образование спектра. Спектр среднего инфракрасного диапазона пищевых ингредиентов может состоять из резких полос поглощения, с помощью которых могут быть идентифицированы органические соединения.
[0005] При оценке макронутриентов в пище и/или напитке в дополнение к своей быстроте БИК-спектроскопия предлагает ряд важных преимуществ. Это физический неразрушающий способ, который требует минимальной подготовки образца или не требует его подготовки при высокой точности. В противоположность традиционному химическому анализу, не требуются реагенты, и отсутствует образование отходов. Кроме того, благодаря тому, что методика является мультианалитической, одновременно можно выполнить несколько определений. Следовательно, для обеспечения пользователю простого способа оценки макронутриентов в пищевых продуктах в устройстве для обработки пищи было бы желательным внедрить использование БИК-спектроскопии в устройство для обработки пищи, такое как блендер.
[0006] Для создания достаточно надежной модели для оценки макронутриентов в жидких пищевых продуктах необходимо, чтобы система БИК-спектроскопии измеряла поглощение испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона пищевыми продуктами, а не отражение из-за его низкого соотношения сигнал-шум. Для установления пути прохождения излучения ближнего инфракрасного диапазона через жидкость там, где длина пути составляет порядка нескольких сантиметров, совместно с системой БИК-спектроскопии необходимо использовать оптический элемент.
[0007] Одной из проблем, связанных со встраиванием системы БИК-спектроскопии и оптического элемента в устройство для обработки пищи, является потенциальное механическое повреждение, которое может быть вызвано перемещением пищевых ингредиентов в устройстве, в частности при использовании жестких твердых пищевых ингредиентов. Например, перемещение пищевых продуктов во время работы устройства может повреждать отражающую поверхность оптического элемента и пагубно влиять на путь отраженного света ближнего инфракрасного диапазона. В дополнение к потенциальному механическому повреждению также может возникнуть изменение цвета, которое может привести к изменениям отраженного спектра ближнего инфракрасного диапазона и в последующем принятого датчиком системы. Хотя в некоторых случаях степень повреждения или изменения цвета могут быть компенсированы выполнением калибровки, необходимая для обеспечения такой компенсации операция калибровки будет означать, что пользователю необходимо осуществить дополнительные этапы. Это может вызвать неудобства и также возможности совершения ошибок во время процесса калибровки. Кроме того, если степень повреждения и/или изменения цвета превышает конкретное пороговое значение, компенсация посредством калибровки может быть невозможна.
[0008] Один из способов решения проблемы механического повреждения и/или изменения цвета заключается в выполнении БИК-системы таким образом, что излучение ближнего инфракрасного диапазона входит и выходит в местах, расположенных в стороне от областей с сильным потоком пищевых ингредиентов. Однако этот способ может привести к другим проблемам, таким как низкое соотношение сигнал-шум и/или низкая практичность.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Как указано выше, существует ряд недостатков, связанных с доступными в настоящее время методиками обеспечения устройства для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком. Например, известные в настоящее время конструкции основаны на размещении мест входа и выхода излучения в стороне от областей с сильным потоком пищевых ингредиентов. Однако такие конструкции могут снижать точность измерения макронутриентов в пищевых продуктах в устройстве для обработки пищи. Таким образом, было бы предпочтительным обеспечение улучшенного устройства для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком так, чтобы уменьшить эффект механического повреждения и/или изменения цвета на пути испущенного или отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0010] Для лучшего решения одной или более указанных выше проблем согласно первому аспекту предложено устройство для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком. Устройство содержит: камеру для обработки пищи, выполненную с возможностью приема пищевых продуктов, блок для обработки пищи, выполненный с возможностью обработки пищевых продуктов в камере для обработки пищи, и оптический элемент, выполненный с возможностью отражения испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона по направлению к датчику, причем оптический элемент расположен в блоке для обработки пищи или канале, образованном в камере для обработки пищи.
[0011] В некоторых вариантах осуществления канал может быть образован углубленной частью в основании камеры для обработки пищи, а оптический элемент может быть расположен на первой боковой стенке канала.
[0012] В некоторых вариантах осуществления канал может быть образован частью внутренней поверхности камеры для обработки пищи и выступающей частью в основании камеры для обработки пищи, а оптический элемент может быть расположен на первой боковой стенке канала.
[0013] В некоторых вариантах осуществления устройство для обработки пищи может также содержать защитный элемент, расположенный на второй боковой стенке канала. В этих вариантах осуществления вторая боковая стенка может быть противоположна первой боковой стенке, и положение защитного элемента может соответствовать положению оптического элемента.
[0014] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент и оптический элемент могут быть образованы в качестве единого цельного блока.
[0015] В некоторых вариантах осуществления оптический элемент может представлять собой первый оптический элемент, при этом устройство для обработки пищи может также содержать второй оптический элемент. В этих вариантах осуществления первый оптический элемент может быть расположен на первой боковой стенке канала, а второй оптический элемент может быть расположен на второй боковой стенке канала, и первая боковая стенка канала может быть выполнена таким образом, что входящее света от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона отражается на первом оптическом элементе по направлению ко второму оптическому элементу, а входящий свет от второго оптического элемента может отражаться по направлению к датчику.
[0016] В некоторых вариантах осуществления канал может быть выполнен таким образом, что площадь его поперечного сечения увеличивается по его длине вдоль направления потока, созданного блоком для обработки пищи во время работы.
[0017] В некоторых вариантах осуществления блок для обработки пищи может содержать вал, выполненный с возможностью соединения с двигателем, а оптический элемент может быть расположен на валу блока для обработки пищи.
[0018] В некоторых вариантах осуществления блок для обработки пищи может содержать установочный блок, а оптический элемент может быть расположен на установочном блоке.
[0019] В некоторых вариантах осуществления оптический элемент может содержать зеркальный элемент. Также, в некоторых вариантах осуществления оптический элемент может содержать защитный слой. В этих вариантах осуществления защитный слой может содержать твердое стекло.
[0020] Согласно второму аспекту предложена система, содержащая устройство для обработки пищи, описанное выше. Система может также содержать: источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона, и управляющий блок, выполненный с возможностью определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах на основе спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0021] В некоторых вариантах осуществления система может также содержать блок основания, на котором установлена с возможностью снятия камера для обработки пищи устройства. В этих вариантах осуществления источник излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик могут быть встроены в блок основания.
[0022] В некоторых вариантах осуществления система может также содержать перемешивающий блок. В этих вариантах осуществления источник излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик могут быть встроены в перемешивающий блок, причем перемешивающий блок может также содержать участок для направления света, выполненный с возможностью направления света от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона к пищевым продуктам, размещенным в камере для обработки пищи, и с возможностью направления отраженного света к датчику.
[0023] Согласно описанным выше аспектам и вариантам осуществления устранены ограничения существующих методик. В частности, описанные выше аспекты и варианты осуществления обеспечивают возможность использования устройства для обработки пищи с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком, уменьшая вероятность вредного воздействия, вызванного протекающими пищевыми продуктами (например, механического повреждения), на оптический элемент в устройстве.
[0024] Эти и другие аспекты настоящего раскрытия будут очевидны из варианта(ов) реализации, описанного(ых) ниже, и пояснены со ссылкой на него(них).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025] Для лучшего понимания вариантов осуществления и чтобы показать более четко, как они могут быть реализованы, далее будет сделана ссылка только в качестве примера на сопроводительные чертежи, на которых:
[0026] На ФИГ. 1 показана блок-схема устройства для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком согласно одному варианту осуществления; и
[0027] На ФИГ. 2 показана блок-схема системы согласно одному варианту осуществления;
[0028] На ФИГ. 3A показан перспективный вид схематичного изображения устройства для обработки пищи согласно одному варианту осуществления;
[0029] На ФИГ. 3B показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства для обработки пищи по ФИГ. 3A;
[0030] На ФИГ. 3C показан частичный вид сверху схематичного изображения устройства для обработки пищи по ФИГ. 3A;
[0031] На ФИГ. 4A показан частичный вид в разрезе реализации устройства для обработки пищи согласно одному варианту осуществления;
[0032] На ФИГ. 4B показан частичный вид в перспективе устройства для обработки пищи по ФИГ. 4A;
[0033] На ФИГ. 5A показан частичный вид в разрезе реализации системы согласно одному варианту осуществления;
[0034] На ФИГ. 5B показан частичный вид в перспективе системы по ФИГ. 5A;
[0035] На ФИГ. 6 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения системы согласно одному варианту осуществления;
[0036] На ФИГ. 7 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения системы согласно одному варианту осуществления;
[0037] На ФИГ. 8 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства для обработки пищи согласно одному варианту осуществления;
[0038] На ФИГ. 9 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства для обработки пищи согласно одному варианту осуществления;
[0039] На ФИГ. 10 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства для обработки пищи согласно одному варианту осуществления; и
[0040] На ФИГ. 11 показан перемешивающий блок системы согласно одному варианту осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0041] Как указано выше, предложено улучшенное устройство для обработки пищи, которое решает существующие проблемы.
[0042] На ФИГ. 1 показана блок-схема устройства 100 для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком согласно одному варианту осуществления. В некоторых вариантах осуществления устройство 100 может представлять собой устройство для обработки пищи, такое как блендер, смесительная сокоотжимная машина или кухонный комбайн и тому подобное. Следует понимать, что устройство 100 может представлять собой любое устройство, которое имеет функцию обработки пищи (например, резка или перемешивание).
[0043] Как показано на ФИГ. 1, устройство 100 содержит камеру 110 для обработки пищи, блок 120 для обработки пищи и оптический элемент 130. Камера (110) для обработки пищи выполнена с возможностью приема пищевых продуктов (например, множества пищевых ингредиентов). Камера 110 для обработки пищи может быть выполнена из любого материала или комбинации материалов, предпочтительно прозрачного материала так, чтобы обеспечить пользователю возможность наблюдения за действием по обработке пищи и состоянием пищевых продуктов, размещенных внутри камеры 110 для обработки пищи во время использования устройства 100. Кроме того, хотя на ФИГ. 1 этого не показано, в некоторых вариантах осуществления устройство 100 может содержать закрывающий элемент для закрытия камеры 110 для обработки пищи, чтобы заключить продукты внутри. Закрывающий элемент может быть выполнен в форме крышки, которая выполнена с возможностью удаления с камеры 110 для обработки пищи, или шарнирной крышки. В некоторых вариантах осуществления для закрепления закрывающего элемента на камере 110 для обработки пищи во время использования устройства 100 может быть выполнен стопорный механизм.
[0044] Блок 120 для обработки пищи выполнен с возможностью обработки пищевых продуктов в камере 110 для обработки пищи. Как будет понятно из различных вариантов осуществления настоящего изобретения, блок 120 для обработки пищи расположен внутри камеры 110 для обработки пищи таким образом, что пищевые продукты, размещенные внутри контейнера 110, могут быть обработаны блоком 120 для обработки пищи напрямую. В некоторых вариантах осуществления блок 120 для обработки пищи может содержать режущий элемент. Также, в некоторых вариантах осуществления блок 120 для обработки пищи может содержать вал, выполненный с возможностью соединения с двигателем, и/или установочный блок. Это будет пояснено более подробно со ссылкой на ФИГ. 8 - 10.
[0045] Оптический элемент 130 выполнен с возможностью отражения испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона по направлению к датчику. В некоторых вариантах осуществления оптический элемент 130 может содержать по меньшей мере один зеркальный элемент. Зеркальный элемент может представлять собой отражающий металлический элемент, имеющий металлическое покрытие с высокой отражающей способностью. Например, в некоторых вариантах осуществления зеркальный элемент может содержать покрытие серебром, золотом, нержавеющей сталью и/или алюминием. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления оптический элемент 130 может содержать защитный слой, например слой твердого стекла. Как будет пояснено более подробно со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже, оптический элемент 130 расположен в блоке 120 для обработки пищи или канале, образованном в камере 110 для обработки пищи. Таким образом, когда испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона входит в камеру 110 для обработки пищи, испускаемое излучение направляется через пищевые продукты внутри камеры 110 для обработки пищи и достигает оптического элемента 130, от которого свет отражается. Оптический элемент 130 также расположен (например, по своей ориентации) таким образом, что отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона затем выходит из камеры 110 для обработки пищи, чтобы достигнуть датчика. Благодаря тому, что оптический элемент 130 расположен либо в блоке 120 для обработки пищи, либо в конкретном канале, образованном в камере 110 для обработки пищи, можно уменьшить вероятность механического повреждения при обеспечении того, что может быть достигнуто достаточное соотношение сигнал-шум спектра излучения, принятого датчиком.
[0046] Следует понимать, что на ФИГ. 1 показаны только элементы, необходимые для того, чтобы проиллюстрировать аспект устройства 100, при этом в практической реализации, устройство 100 может содержать альтернативные или дополнительные элементы к тем, которые показаны. Например, как показано в некоторых из вариантов осуществления, описанных ниже, устройство 100 может также содержать защитный элемент, расположенный в камере 110 для обработки пищи. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления защитный элемент может содержать материал твердого стекла для того, чтобы обеспечить защиту места входа и/или места выхода излучения ближнего инфракрасного диапазона в камере для обработки пищи. Это дополнительно уменьшает вероятность механического повреждения и/или изменения цвета элементов устройства 100, которое может вызвать нежелательные эффекты по отношению к пути испускаемого или отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0047] На ФИГ. 2 показана блок-схема системы 20, содержащей устройство 100, такое как устройство для обработки пищи, описанное со ссылкой на ФИГ. 1, источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона, датчик 220, управляющий блок 230, перемешивающий блок 240 и блок 250 основания. Как пояснено со ссылкой на ФИГ. 1, устройство 100 может содержать камеру для обработки пищи, блок для обработки пищи и оптический элемент. Для краткости, пояснение в отношении камеры для обработки пищи, блока для обработки пищи и оптического элемента опущено, поскольку эти элементы по существу функционируют таким же образом, как описано в отношении устройства 100, показанного на ФИГ. 1.
[0048] В некоторых вариантах осуществления система 20 может быть реализована в виде блендера, смесительной сокоотжимной машины или кухонного комбайна и тому подобного. Следует понимать, что в этих вариантах осуществления система 20 может быть реализована в качестве любого устройства, которое имеет функцию обработки пищи (например, резка или перемешивание). Кроме того, в этих вариантах осуществления устройство 100 системы 20 может служить в качестве элемента устройства для обработки пищи, а не в качестве самого устройства для обработки пищи.
[0049] Источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона выполнен с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона. В некоторых вариантах осуществления источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона может быть выполнен с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона в диапазоне длины волны от 780 нм до 2500 нм, и, в частности, в диапазоне от 780 нм до 1200 нм. Во время работы системы 20, испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от источника 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона входит в камеру для обработки пищи устройства 100 и проходит через пищевые продукты, размещенные в камере для обработки пищи и затем отражается от оптического элемента. Датчик 220 выполнен с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона от оптического элемента, а управляющий блок 230 выполнен с возможностью определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах на основе спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона, измеренного датчиком 220. В некоторых вариантах осуществления датчик может быть расположен рядом с камерой для обработки пищи устройства 100 и соединен с управляющим блоком 230 беспроводным или проводным соединением.
[0050] В некоторых вариантах осуществления источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик 220 могут быть объединены в качестве единого модуля испускания и приема излучения ближнего инфракрасного диапазона (в настоящем документе названный “модулем излучения ближнего инфракрасного диапазона”). Модуль излучения ближнего инфракрасного диапазона может быть выполнен в качестве отдельного элемента, который может быть соединен с камерой для обработки пищи устройства 100 с возможностью снятия, или в качестве элемента, который встроен в камеру для обработки пищи устройства 100 или блок 250 основания системы 20. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона, датчик 220 и управляющий блок 230 могут быть объединены в качестве единого модуля излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0051] Также, в некоторых вариантах осуществления источник 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик 220 могут быть встроены в перемешивающий блок 240. В этих вариантах осуществления перемешивающий блок 240 может представлять собой ложку или лопатку. Кроме того, в этих вариантах осуществления перемешивающий блок 240 может также содержать участок для направления излучения, выполненный с возможностью направления излучения от источника 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона к пищевым продуктам, размещенным в камере для обработки пищи устройства 100, и с возможностью направления отраженного излучения от оптического элемента устройства 100 к датчику 220. Это будет пояснено более подробно со ссылкой на ФИГ. 11.
[0052] Как указано выше, управляющий блок 230 выполнен с возможностью определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах на основе спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона, измеренного датчиком 220. Определение количества по меньшей мере одного типа макронутриента в управляющем блоке 230 может быть основано на модели, которая создана на основе известного спектра ближнего инфракрасного диапазона множества пищевых ингредиентов и их соответствующих известных макронутриентов. Модель может представлять собой хемометрическую модель, и модель может быть создана и/или обучена дополнительно на основе сравнения между измеренным спектром излучения ближнего инфракрасного диапазона с помощью датчика 230 и спектром множества макронутриентов (т.е. углеводов, протеинов, жиров, пищевых волокон и воды). Определение количества по меньшей мере одного типа макронутриента может включать подклассификацию типа макронутриента, такого как глюкоза. Кроме того, определение количества по меньшей мере одного типа макронутриента может включать определение относительного количества каждого из множества макронутриентов в пищевых продуктах.
[0053] За счет использования хемометрической модели надежная предварительная оценка количества по меньшей мере одного типа макронутриента может быть определена на основе его спектра ближнего инфракрасного диапазона. Следует понимать, что надежность определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента на основе хемометрической модели может зависеть от разнообразия и/или размера пищевых ингредиентов, на которых обучена хемометрическая модель, точности, с которой известно количество макронутриентов этих ингредиентов для обучения, а также точности параметров устройства(в) и/или методики(к) (например, химическое определение), используемых для получения данных для обучения (таких как данные, относящиеся по меньшей мере к одному сравнению между измеренным спектром излучения ближнего инфракрасного диапазона и спектром множества макронутриентов). Подход, связанный с использованием хемометрической модели, является, как правило, более подходящим в случаях, в которых пищевые продукты содержат сложную смесь различных типов макронутриентов.
[0054] Согласно альтернативным вариантам осуществления определение количества по меньшей мере одного типа макронутриента может быть напрямую основано на сравнении между измеренным спектром излучения ближнего инфракрасного диапазона с помощью датчика и спектром множества макронутриентов. Например, измеренный спектр излучения ближнего инфракрасного диапазона можно сравнить с множеством спектров, каждый из которых связан с типом чистого вещества (например, протеиновый порошок, растворенный в воде, волокна, растворенные в воде, животное или растительное масло, сахарные растворы). Такой подход является, как правило, более подходящим в случаях, в которых пищевые продукты содержат небольшое количество различных типов макронутриентов.
[0055] Управляющий блок 230 может быть реализован различными способами с помощью программных и/или аппаратных средств для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе. Например, управляющий блок 230 может быть реализован в качестве элемента внешнего устройства, например, смартфона или интеллектуального устройства, или в качестве программного кода или программных средств в цифровом облаке, которое соединено с датчиком 220. Управляющий блок 230 может содержать один или более микропроцессоров или цифровой сигнальный процессор (ЦСП), который может быть запрограммирован с использованием программных средств или компьютерного программного кода для выполнения необходимых функций и/или для управления элементами управляющего блока 230 для выполнения необходимых функций. Управляющий блок 230 может быть реализован в качестве комбинации выделенных аппаратных средств для выполнения некоторых функций (например, усилителей, предварительных усилителей, аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и/или цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП)) и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров, контроллеров, ЦСП и связанных схем) для выполнения других функций. Примеры элементов, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают, но не ограничены, обычные микропроцессоры, ЦСП, специализированные интегральные микросхемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ).
[0056] Согласно различным вариантам осуществления управляющий блок 230 может быть связан с одним или более блоками памяти или содержать их, которые содержат любой тип памяти, такой как кэш или системная память, включая энергозависимую или энергонезависимую память, такую как запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ), статическое ЗУПВ (С ЗУПВ), динамическое ЗУПВ (ДЗУПВ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), программируемое ПЗУ (ППЗУ), стираемое перепрограммируемое ПЗУ (СППЗУ) и электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ (ЭСППЗУ). Управляющий блок 230 или связанный блок памяти может также быть использован для хранения программного кода, который может быть выполнен процессором в управляющем блоке 230 для выполнения функций, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления блок памяти может хранить спектры множества макронутриентов для сравнения с измеренным спектром излучения ближнего инфракрасного диапазона в управляющем блоке 230.
[0057] В некоторых вариантах осуществления система 20 может также содержать пользовательский интерфейс (не показан на чертеже). Пользовательский интерфейс устройства 20 может использоваться для обеспечения пользователя устройства 100 для обработки пищи и/или системы 20 информацией, полученной после определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах в управляющем блоке 230. Управляющий блок 230 системы 20 может быть выполнен с возможностью управления пользовательским интерфейсом для обеспечения информации, относящейся к определению количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах в камере для обработки пищи. Пользовательский интерфейс, как указано в настоящем документе, может быть любым пользовательским интерфейсом, который обеспечивает предоставление (или вывод или отображение) данных (или информации) пользователю устройства 100 и/или системы 20. В некоторых вариантах осуществления пользовательский интерфейс может содержать отображающий блок.
[0058] Альтернативно или дополнительно, пользовательский интерфейс, как указано в настоящем документе, может быть любым пользовательским интерфейсом, который обеспечивает пользователю устройства 100 и/или системы 20 возможность выполнить дополнительный пользовательский ввод, взаимодействие с и/или управление устройством 100 и/или системой 20. Например, пользовательский интерфейс, как указано в настоящем документе, может содержать один или более переключателей, одну или более кнопок, кнопочную панель, клавиатуру, датчик распознавания жеста, сенсорный экран или приложение (например, одно из планшета или смартфона), один или более микрофонов или любые другие аудио элементы, или любые другие элементы пользовательского интерфейса, или комбинацию элементов пользовательского интерфейса.
[0059] Блок 250 основания выполнен с возможностью поддержки камеры для обработки пищи устройства 100. В некоторых вариантах осуществления камера для обработки пищи устройства 100 может быть выполнена с возможностью разъемной установки на блок 250 основания таким образом, что она закреплена на блоке 250 основания во время использования устройства 100. Камера для обработки пищи устройства 100 может быть откреплена от блока 250 основания, например, для очистки камеры для обработки пищи и/или блока 250 основания. Как указано выше, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно устройство из источника 210 излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчика 220 может быть встроено в блок 250 основания.
[0060] Следует понимать, что на ФИГ. 2 показаны только элементы устройства, необходимые для иллюстрации этого аспекта системы, и в практической реализации система 20 и устройство 100 для обработки пищи могут содержать дополнительные элементы к тем, которые показаны. Например, система 20 может содержать батарею или другое устройство электропитания для питания системы (например, управляющий блок 230) или средства для соединения системы 20 с главными устройствами электропитания. Также следует понимать, что в некоторых вариантах система 20 может не содержать перемешивающий блок 240 или блок 250 основания.
[0061] На ФИГ. 3A, на ФИГ. 3B и на ФИГ. 3C соответственно показаны перспективный вид схематичного изображения, частичный вид в разрезе схематичного изображения и частичный вид сверху схематичного изображения устройства 300 для обработки пищи согласно варианту осуществления.
[0062] Со ссылкой на ФИГ. 3A и ФИГ. 3B, устройство 300 для обработки пищи содержит камеру 310 для обработки пищи к которой может быть присоединен модуль 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона, как показано на чертежах. В этом варианте осуществления модуль 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. Устройство 300 для обработки пищи также содержит блок для обработки пищи (не показан на чертеже), оптический элемент 330 и защитный элемент 340.
[0063] В настоящем варианте осуществления камера 310 для обработки пищи также содержит основание 312, в котором образован канал. Более подробно, камера 310 для обработки пищи содержит выступающую часть 314 на основании 312, которая образует канал с внутренней поверхностью камеры 310 для обработки пищи. Выступающая часть 314 может принять изогнутую форму так, чтобы соответствовать части изогнутой поверхности камеры 310 для обработки пищи в этом варианте осуществления, а также соответствовать потоку, созданному блоком для обработки пищи устройства 300 (в направлении, как показано стрелкой на ФИГ. 3C).
[0064] Как показано на ФИГ. 3B, оптический элемент 330 расположен на первой боковой стенке канала, а защитный элемент 340 расположен на второй боковой стенке канала, причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке. Кроме того, положение защитного элемента 340 соответствует положению оптического элемента 330, как показано на ФИГ. 3B и на ФИГ. 3C. Оптический элемент 330 может также содержать защитный слой, например, слой твердого стекла. В этом варианте осуществления оптический элемент 330 и защитный элемент 340 образованы в качестве единого цельного блока. Таким образом, единый цельный блок, содержащий оптический элемент 330 и защитный элемент 340, может быть изготовлен и в последующем легко собран в устройстве 300 для обработки пищи.
[0065] Кроме того, как показано на ФИГ. 3A - 3C, модуль 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона в настоящем варианте осуществления соединен с камерой 310 для обработки пищи таким образом, что испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от модуля 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона входит в камеру 310 для обработки пищи в месте, соответствующему положению оптического элемента 330 и защитного элемента 340, и, таким образом, что отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона от оптического элемента 330 направляется через защитный элемент 340 по направлению к модулю 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0066] Когда устройство 300 для обработки пищи находится в работе, блок обработки пищи создает поток пищевых продуктов таким образом, что по меньшей мере часть пищевых продуктов протекает через канал, образованный выступающей частью 314 и внутренней поверхностью камеры 310 для обработки пищи. Излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона, входит в камеру 310 для обработки пищи, проходит через защитный элемент 340 и часть пищевых продуктов в канале до отражения от оптического элемента 330 и снова через часть пищевых продуктов, достигая модуля 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 350 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Поскольку оптический элемент 330 расположен на боковой стенке канала, образованного в камере 310 для обработки пищи, оптический элемент 330 может быть защищен от прямого воздействия потока пищевых продуктов, созданного блоком для обработки пищи. Следовательно, в этом варианте осуществления обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптического элемента 330.
[0067] На ФИГ. 4A и на ФИГ. 4B показаны соответственно частичный вид в разрезе и частичный вид в разрезе реализации устройства 400 для обработки пищи согласно варианту осуществления.
[0068] Со ссылкой на ФИГ. 4A и на ФИГ. 4B, устройство 400 для обработки пищи содержит камеру 410 для обработки пищи, к которой может быть прикреплен модуль 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона, как показано на чертежах. В этом варианте осуществления модуль 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. Кроме того, как показано на ФИГ. 4A и на ФИГ. 4B, модуль 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона выполнен таким образом, что он может быть соединен с камерой 410 для обработки пищи с возможностью снятия. Устройство 400 для обработки пищи также содержит блок 420 для обработки пищи, оптический элемент 430 и защитный элемент 440.
[0069] В настоящем варианте осуществления камера 410 для обработки пищи содержит основание 412, в котором образован канал. Более подробно, камера 410 для обработки пищи содержит углубленную часть 414 в основании 412. Углубленная часть 414 образует канал, в котором расположен оптический элемент 430, и он может принимать изогнутую форму так, чтобы соответствовать потоку, созданному блоком 420 для обработки пищи. Кроме того, канал в этом варианте осуществления выполнен таким образом, что площадь его поперечного сечения увеличивается по его длине вдоль направления потока, созданного блоком 420 для обработки пищи. На ФИГ. 4B показано это увеличение площади поперечного сечения канала в направлении против часовой стрелки (при виде сверху устройства 400 для обработки пищи). Увеличение площади поперечного сечения канала помогает предотвратить попадание пищевых ингредиентов или пищевых продуктов в канал или их застревание в нем.
[0070] Как показано на ФИГ. 4A и на ФИГ. 4B, оптический элемент 430 расположен на первой боковой стенке канала, а защитный элемент 440 расположен на второй боковой стенке канала, причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке. Кроме того, положение защитного элемента 440 соответствует положению оптического элемента 430, как показано на ФИГ. 4A. Защитный элемент 440 выполнен с возможностью защиты части камеры 410 для обработки пищи между защитным элементом 440 и модулем 450 ближнего излучения от изменения цвета. Оптический элемент 430 может также содержать защитный слой, например, слой твердого стекла. В этом варианте осуществления оптический элемент 430 и защитный элемент 440 образованы в качестве единого цельного блока. Таким образом, единый цельный блок, содержащий оптический элемент 430 и защитный элемент 440, может быть изготовлен и в последующем легко собран в устройстве 400 для обработки пищи.
[0071] Кроме того, в настоящем варианте осуществления модуль 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона соединен с камерой 410 для обработки пищи таким образом, что испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от модуля 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона входит в камеру 410 для обработки пищи в месте, соответствующему положению оптического элемента 430 и защитного элемента 440, и таким образом, что отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона от оптического элемента 430 направляется через защитный элемент 340 по направлению к модулю 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0072] Когда устройство 400 для обработки пищи находится в работе, блок 420 обработки пищи создает поток пищевых продуктов таким образом, что по меньшей мере часть пищевых продуктов протекает через канал, образованный углубленной частью 414. Излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона, входит в камеру 410 для обработки пищи, проходит через защитный элемент 440 и часть пищевых продуктов в канале до отражения от оптического элемента 430 и снова через часть пищевых продуктов, достигая модуля 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 450 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Опять же, поскольку оптический элемент 430 расположен на боковой стенке канала, образованного в камере 410 для обработки пищи, оптический элемент 430 может быть защищен от прямого воздействия потока пищевых продуктов, созданного блоком для обработки пищи. Следовательно, обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптического элемента 430.
[0073] На ФИГ. 5A и на ФИГ. 5B соответственно показаны частичный вид в разрезе и частичный вид в перспективе реализации системы 500 согласно одному варианту осуществления.
[0074] Со ссылкой на ФИГ. 5A и на ФИГ. 5B, система 500 содержит устройство, содержащее: камеру 510 для обработки пищи, блок 520 для обработки пищи, оптический элемент 530 и защитный элемент 540. Система 500 также содержит блок 560 основания и модуль 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Модуль 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. Кроме того, модуль 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона в этом варианте осуществления встроен в блок 560 основания таким образом, что часть модуля 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона соединена с камерой 510 для обработки пищи.
[0075] В настоящем варианте осуществления камера 510 для обработки пищи содержит основание 512, в котором образован канал. Более подробно, камера 510 для обработки пищи содержит углубленную часть 514 в основании 512. Углубленная часть 514 образует канал, в котором расположен оптический элемент 530, и он может принимать изогнутую форму так, чтобы соответствовать потоку, созданному блоком 520 для обработки пищи. Кроме того, канал в этом варианте осуществления выполнен таким образом, что площадь его поперечного сечения увеличивается по его длине вдоль направления потока, созданного блоком 520 для обработки пищи. На ФИГ. 5B показано это увеличение площади поперечного сечения канала в направлении против часовой стрелки (при виде сверху системы 500). Увеличение площади поперечного сечения канала помогает предотвратить попадание пищевых ингредиентов или пищевых продуктов в канал или их застревание в нем.
[0076] Как показано на ФИГ. 5A и на ФИГ. 5B, оптический элемент 530 расположен на первой боковой стенке канала, а защитный элемент 540 расположен на второй боковой стенке канала, причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке. Кроме того, положение защитного элемента 540 соответствует положению оптического элемента 530, как показано на ФИГ. 5A. Оптический элемент 530 может также содержать защитный слой, например, слой твердого стекла. В этом варианте осуществления оптический элемент 530 и защитный элемент 540 образованы в качестве единого цельного блока. Таким образом, единый цельный блок, содержащий оптический элемент 530 и защитный элемент 540, может быть изготовлен и в последующем легко собран в устройстве для обработки пищи.
[0077] Кроме того, в настоящем варианте осуществления модуль 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона соединен с камерой 510 для обработки пищи таким образом, что испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от модуля 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона входит в камеру 510 для обработки пищи в месте, соответствующему положению оптического элемента 530 и защитного элемента 540, и таким образом, что отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона от оптического элемента 530 направляется через защитный элемент 540 по направлению к модулю 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0078] Когда система 500 находится в работе, блок 520 для обработки пищи создает поток пищевых продуктов таким образом, что по меньшей мере часть пищевых продуктов протекает через канал, образованный углубленной частью 514. Излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона, входит в камеру 510 для обработки пищи, проходит через защитный элемент 540 и часть пищевых продуктов в канале до отражения от оптического элемента 530 и снова через часть пищевых продуктов, достигая модуля 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 550 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Опять же, поскольку оптический элемент 530 расположен на боковой стенке канала, образованного в камере 510 для обработки пищи, оптический элемент 530 может быть защищен от прямого воздействия потока пищевых продуктов, созданного блоком для обработки пищи. Следовательно, обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптического элемента 530.
[0079] На ФИГ. 6 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения системы 600 согласно одному варианту осуществления, и на ФИГ. 7 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения системы 700 согласно другому варианту осуществления.
[0080] Система 600, как показано на ФИГ. 6, содержит устройство для обработки пищи, содержащее: камеру 610 для обработки пищи, блок для обработки пищи (не показан на чертеже), первый оптический элемент 632 и второй оптический элемент 634. Система 600 также содержит модуль 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона и блок 660 основания. Модуль 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона. и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона, и модуль 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона встроен в блок 660 основания таким образом, что испускаемое излучение направлено к основанию 612 камеры 610 для обработки пищи, а датчик расположен для приема излучения на основании 612 камеры 610 для обработки пищи. Как показано на ФИГ. 6, камера 610 для обработки пищи установлена на блок 660 основания с возможностью снятия.
[0081] Кроме того, как показано на ФИГ. 6, канал образован на основании 612 камеры 610 для обработки пищи. Более подробно, камера 610 для обработки пищи содержит выступающую часть 614 на основании 612, которая образует канал с частью внутренней поверхности камеры 610 для обработки пищи. В этом варианте осуществления выступающая часть 614 образует первую боковую стенку канала, а часть внутренней поверхности камеры 610 для обработки пищи образует вторую боковую стенку канала, причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке. Первый оптический элемент 632 расположен на первой боковой стенке канала, т.е. выступающей части 614 в этом варианте осуществления, а второй оптический элемент 634 расположен на второй боковой стенке канала так, чтобы соответствовать положению первого оптического элемента 632. Кроме того, первая боковая стенка канала, т.е. выступающая часть 614, выполнена таким образом, что входящее излучение от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона (т.е. модуля 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона в этом варианте осуществления) отражается на первом оптическом элементе 632 по направлению ко второму оптическому элементу 634, и таким образом, что входящее излучение от второго оптического элемента 634 отражается по направлению к датчику (т.е. модулю 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона в этом варианте осуществления).
[0082] Более подробно, первая боковая стенка канала в этом варианте осуществления содержит наклонную поверхность, как показано на ФИГ. 6. Поскольку в этом варианте осуществления модуль 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона расположен в блоке 660 основания по существу ниже первой боковой стенки канала, входящее излучение от модуля 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона отражается по существу под прямым углом на первом оптическом элементе 632 и по направлению ко второму оптическому элементу 634, который расположен на второй боковой стенке канала, и входящее отраженное излучение от второго оптического элемента 634 впоследствии отражается по существу под прямым углом на первом оптическом элементе 632 по направлению к модулю 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Следует понимать, что поскольку положения и/или ориентации первого оптического элемента 632 и второго оптического элемента 634 зависят от положения и/или ориентации модуля 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона, в некоторых альтернативных вариантах осуществления первый оптический элемент 632 и второй оптический элемент 634 могут не занимать точных положений и/или ориентаций, как показано на ФИГ. 6.
[0083] Когда система 600 находится в работе, блок для обработки пищи создает поток пищевых продуктов таким образом, что по меньшей мере часть пищевых продуктов протекает через канал, образованный выступающей частью 614 и внутренней поверхностью камеры 610 для обработки пищи. Излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона, входит в камеру 610 для обработки пищи до отражения на первом оптическом элементе 632 по направлению к каналу и через часть пищевых продуктов в канале. Впоследствии, отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона отражается снова на первом оптическом элементе 632 по направлению к модулю излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 650 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Поскольку первый оптический элемент 632 и второй оптический элемент 634 расположены на боковых стенках канала, образованного в камере 610 для обработки пищи, оптические элементы могут быть защищены от прямого воздействия потока пищевых продуктов, созданного блоком для обработки пищи. Следовательно, обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптических элементов 632, 634.
[0084] Аналогично, система 700, как показано на ФИГ. 7, содержит устройство для обработки пищи, содержащее: камеру 710 для обработки пищи, блок для обработки пищи (не показан на чертеже), первый оптический элемент 732 и второй оптический элемент 734. Система 700 также содержит модуль 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона и блок 760 основания. Модуль 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона, и модуль 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона встроен в блок 760 основания таким образом, что испускаемое излучение направлено к основанию 712 камеры 710 для обработки пищи, и датчик расположен для приема излучения на основании 712 камеры 710 для обработки пищи. Как показано на ФИГ. 7, камера 710 для обработки пищи установлена на блоке 760 основания с возможностью снятия.
[0085] Кроме того, как показано на ФИГ. 7, канал образован на основании 712 камеры 710 для обработки пищи. Более подробно, камера 710 для обработки пищи содержит углубленную часть 714 на основании 712. Углубленная часть 714 образует канал с первой боковой стенкой и второй боковой стенкой, причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке. Первый оптический элемент 732 расположен на первой боковой стенке канала, а второй оптический элемент 734 расположен на второй боковой стенке канала так, чтобы соответствовать положению первого оптического элемента 732. Кроме того, первая боковая стенка канала выполнена таким образом, что входящее излучение от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона (т.е. модуля 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона в этом варианте осуществления) отражается на первом оптическом элементе 732 по направлению ко второму оптическому элементу 734, и таким образом, что входящее излучение от второго оптического элемента 734 отражается по направлению к датчику (т.е. модулю 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона в этом варианте осуществления).
[0086] Более подробно, первая боковая стенка канала в этом варианте осуществления содержит наклонную поверхность, как показано на ФИГ. 7. Поскольку в этом варианте осуществления модуль 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона расположен в блоке 760 основания по существу ниже первой боковой стенки канала, входящее излучение от модуля 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона отражается по существу под прямым углом на первом оптическом элементе 732 и по направлению ко второму оптическому элементу 734, который расположен на второй боковой стенке канала, образованного в основании 712 камеры 710 для обработки пищи, и входящее отраженное излучение от второго оптического элемента 734 впоследствии отражается по существу под прямым углом на первом оптическом элементе 732 по направлению к модулю 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Следует понимать, что поскольку положения и/или ориентации первого оптического элемента 732 и второго оптического элемента 734 зависят от положения и/или ориентации модуля 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона, в некоторых альтернативных вариантах осуществления первый оптический элемент 732 и второй оптический элемент 734 могут не занимать точные положения и/или ориентации, как показано на ФИГ. 7.
[0087] Когда система 700 находится в работе, блок для обработки пищи создает поток пищевых продуктов таким образом, что по меньшей мере часть пищевых продуктов протекает через канал, образованный углубленной частью 714. Излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона, входит в камеру 710 для обработки пищи до отражения на первом оптическом элементе 732 по направлению к каналу и через часть пищевых продуктов в канале. Впоследствии, отраженное излучение ближнего инфракрасного диапазона отражается снова на первом оптическом элементе 732 по направлению к модулю 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 750 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Поскольку первый оптический элемент 732 и второй оптический элемент 734 расположены на боковых стенках канала, образованного в камере 710 для обработки пищи, оптические элементы могут быть защищены от прямого воздействия потока пищевых продуктов, созданного блоком для обработки пищи. Следовательно, обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптических элементов 732, 734.
[0088] Хотя на чертежах не показано, в некоторых вариантах осуществления каждый из первого и второго оптических элементов систем, как показано на ФИГ. 6 и на ФИГ. 7, может содержать защитный слой. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления для защиты части(ей) камеры для обработки пищи или других элементов системы от изменения цвета в камере для обработки пищи в устройстве для обработки пищи системы может быть выполнен по меньшей мере один защитный элемент.
[0089] На ФИГ. 8 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства 800 для обработки пищи согласно одному варианту осуществления, на ФИГ. 9 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства 900 для обработки пищи согласно другому варианту осуществления, и на ФИГ. 10 показан частичный вид в разрезе схематичного изображения устройства 1000 для обработки пищи согласно еще одному другому варианту осуществления.
[0090] Устройство 800 для обработки пищи, как показано на ФИГ. 8, содержит камеру для обработки пищи, имеющую основание 812, к которому может быть прикреплен модуль 850 излучения ближнего инфракрасного диапазона, блок 820 для обработки пищи и оптический элемент 830. В этом варианте осуществления модуль 850 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. Кроме того, в этом варианте осуществления блок 820 для обработки пищи содержит вал 822, который выполнен с возможностью соединения с двигателем, и режущий элемент 824. Оптический элемент 830 расположен на валу 822 таким образом, что излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 850 излучения ближнего инфракрасного диапазона, отражается оптическим элементом 830, когда оно достигает оптического элемента 830, и таким образом, что отраженное излучение возвращается к датчику модуля 850 излучения ближнего инфракрасного диапазона для измерения.
[0091] Аналогично устройству 800 для обработки пищи, как описано со ссылкой на ФИГ. 8, устройство 900 для обработки пищи, как показано на ФИГ. 9, также содержит камеру для обработки пищи, имеющую основание 912, к которому может быть прикреплен модуль 950 излучения ближнего инфракрасного диапазона, блок 920 для обработки пищи и оптический элемент 930. Также, аналогично модулю 850 излучения ближнего инфракрасного диапазона, как описано со ссылкой на ФИГ. 8, модуль 950 излучения ближнего инфракрасного диапазона настоящего варианта осуществления также содержит встроенный источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и встроенный датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. Блок 920 для обработки пищи также содержит вал 922, который выполнен с возможностью соединения с двигателем, и режущий элемент 924. Оптический элемент 930 расположен на валу 922 таким образом, что излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от модуля 950 излучения ближнего инфракрасного диапазона, отражается оптическим элементом 930, когда оно достигает оптического элемента 930, и таким образом, что отраженное излучение возвращается к датчику модуля 950 ближнего инфракрасного диапазона для измерения.
[0092] Разница между устройством 800 для обработки пищи по ФИГ. 8 и устройством 900 для обработки пищи по ФИГ. 9 заключается в том, что оптический элемент 830 по ФИГ. 8 содержит множество участков, каждый из которых расположен под углом относительно основания 812 камеры для обработки пищи, а оптический элемент 930 по ФИГ. 9 содержит поверхность, параллельную основанию 912 камеры для обработки пищи. Соответственно, модули 850, 950 излучения ближнего инфракрасного диапазона каждого из этих вариантов осуществления ориентированы так, чтобы соответствовать ориентации оптического элемента для обеспечения отражения испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона обратно к модулю 850, 950 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Хотя на ФИГ. 8 и на ФИГ. 9 показаны отличающиеся конфигурации и ориентации оптических элементов этих вариантов осуществления, оба из этих оптических элементов расположены под режущим элементом 824, 924 блока 820, 920 для обработки пищи. Следовательно, оптические элементы 830, 930 обоих из этих вариантов осуществления расположены таким образом, что они менее подвержены прямому воздействию потока пищевых продуктов, создаваемого блоком 820, 920 для обработки пищи, и особенно режущим элементом 824, 924. В результате обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптического элемента 830, 930.
[0093] Устройство 1000 для обработки пищи, как показано на ФИГ. 10, аналогично вариантам осуществления, описанным со ссылкой на ФИГ. 8 и на ФИГ. 9. Устройство 1000 содержит камеру 1010 для обработки пищи, к которой может быть прикреплен первый модуль 1050 излучения ближнего инфракрасного диапазона и второй модуль 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона, блок 1020 для обработки пищи и оптический элемент 1030. Каждый из первого и второго модулей 1050, 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона содержит источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона, и датчик, выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона. В этом варианте осуществления один из первого и второго модулей 1050, 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона может служить в качестве резервного модуля излучения ближнего инфракрасного диапазона в случае неисправности другого модуля излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0094] В некоторых вариантах осуществления источник излучения ближнего инфракрасного диапазона из первого и второго модулей 1050, 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона может иметь отличающиеся диапазоны длин волн. Таким образом, в этих вариантах осуществления точность определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента может быть увеличена по сравнению с устройствами/системами, содержащими только один источник излучения ближнего инфракрасного диапазона.
[0095] Блок 1020 для обработки пищи также содержит установочный блок 1026, расположенный в основании 1012 камеры 1010 для обработки пищи, вал 1022, который выполнен с возможностью соединения с двигателем, и режущий элемент 1024. Как показано на ФИГ. 10, вал 1022 установлен на установочном блоке 1026 с возможностью вращения. Оптический элемент 1030 расположен на установочном блоке 1026 таким образом, что излучение ближнего инфракрасного диапазона, испускаемое от по меньшей мере одного из первого модуля 1050 излучения ближнего инфракрасного диапазона и второго модуля 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона, отражается оптическим элементом 1030, когда оно достигает оптического элемента 1030, и таким образом, что отраженное излучение возвращается к датчику по меньшей мере одного из первого модуля 1050 излучения ближнего инфракрасного диапазона и второго модуля 1052 излучения ближнего инфракрасного диапазона для измерения.
[0096] Поскольку оптический элемент 1030 в настоящем варианте осуществления расположен на установочном блоке 1026 блока 1020 для обработки пищи, менее вероятно, что он подвергнется прямому воздействию потока пищевых продуктов, созданного режущим элементом 1024 блока 1020 для обработки пищи. В результате обеспечена уменьшенная вероятность механического повреждения оптического элемента 1030.
[0097] На ФИГ. 11 показан перемешивающий блок системы согласно одному варианту осуществления. Как показано на ФИГ. 11, перемешивающий блок 1100 реализован в качестве перемешивающей ложки для использования в системе. Система также содержит источник излучения ближнего инфракрасного диапазона, датчик и управляющий блок, которые выполнены в качестве модуля 1150 излучения ближнего инфракрасного диапазона, расположенного на первом конце перемешивающего блока 1100, и оптический элемент 1170. Хотя на ФИГ. 11 не показано, система также содержит устройство для обработки пищи, которое в свою очередь содержит камеру для обработки пищи, блок для обработки пищи и оптический элемент.
[0098] Перемешивающий блок 1100 также содержит участок 1110 для направления излучения, выполненный с возможностью направления излучения от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона модуля 1150 излучения ближнего инфракрасного диапазона к пищевым продуктам, размещенным в камере для обработки пищи устройства для обработки пищи, и с возможностью направления отраженного излучения к датчику модуля 1150 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Соответственно, во время работы перемешивающего блока 1110, когда по меньшей мере часть его расположена внутри камеры для обработки пищи устройства для обработки пищи, испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона может быть направлено через участок 1110 для направления излучения от первого конца перемешивающего блока 1100 по направлению ко второму концу перемешивающего блока 1100 и к пищевым продуктам, размещенным в камере для обработки пищи. В некоторых вариантах осуществления испускаемое излучение ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона может выходить из перемешивающего блока 1110 через оптический элемент 1170. Оптический элемент 1170 может содержать защитный слой, который служит для защиты от истирания, а также от изменения цвета части перемешивающего блока самого оптического элемента 1170.
[0099] Впоследствии, излучение ближнего инфракрасного диапазона отражается на оптическом элементе 1130 и снова через пищевые продукты, участок 1110 для направления излучения и достигает модуля 1150 излучения ближнего инфракрасного диапазона, чтобы быть измеренным датчиком в модуле 1150 излучения ближнего инфракрасного диапазона. Поскольку источник излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик в этом варианте осуществления выполнены в перемешивающем блоке 1100, необходимость в обеспечении этих элементов в устройстве для обработки пищи отсутствует. Таким образом, перемешивающий блок 1100 может быть использован с устройством для обработки пищи, которое содержит оптический элемент, такой как описан в вариантах осуществления выше.
[00100] Изменения к описанным вариантам осуществления могут быть понятны и выполнены специалистами в области техники при практической реализации заявленного изобретения при изучении чертежей, раскрытия изобретения и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово “содержащий” не исключает наличие других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множества. Сам факт того, что конкретные средства измерения приведены во взаимно несвязанных зависимых пунктах формулы, не указывает на то, что сочетание таких средств измерения не может быть использовано с обеспечением достижения преимуществ. В формуле изобретения любые ссылочные обозначения не следует толковать как ограничение объема.
1. Устройство (100) для обработки пищи для использования с источником излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчиком, содержащее:
камеру (110) для обработки пищи, выполненную с возможностью приема пищевых продуктов;
блок (120) для обработки пищи, выполненный с возможностью обработки пищевых продуктов в камере для обработки пищи; и
оптический элемент (130), выполненный с возможностью отражения испускаемого излучения ближнего инфракрасного диапазона от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона по направлению к датчику,
при этом оптический элемент расположен в блоке для обработки пищи или канале, образованном в камере для обработки пищи,
причем канал образован частью внутренней поверхности камеры (310, 610) для обработки пищи и выступающей частью в основании (312, 612) камеры для обработки пищи, а оптический элемент (330, 632) расположен на первой боковой стенке канала.
2. Устройство (400, 700) для обработки пищи по п. 1, в котором канал образован углубленной частью (414, 514, 714) в основании (412, 512, 712) камеры (410, 510, 710) для обработки пищи, а оптический элемент (430, 430, 732) расположен на первой боковой стенке канала.
3. Устройство (300, 400, 500) для обработки пищи по п. 1 или 2, также содержащее защитный элемент (340, 440, 540), расположенный на второй боковой стенке канала,
причем вторая боковая стенка противоположна первой боковой стенке, а положение защитного элемента соответствует положению оптического элемента (330, 430, 530).
4. Устройство (300, 400, 500) для обработки пищи по п. 3, в котором защитный элемент (340, 440, 540) и оптический элемент (330, 430, 530) образованы в качестве единого цельного блока.
5. Устройство (600, 700) для обработки пищи по п. 3 или 4, в котором оптический элемент представляет собой первый оптический элемент (632, 732), при этом устройство для обработки пищи также содержит второй оптический элемент (634, 734),
причем первый оптический элемент расположен на первой боковой стенке канала, а второй оптический элемент расположен на второй боковой стенке канала, и
первая боковая стенка канала выполнена таким образом, что обеспечена возможность отражения входящего излучения от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона на первом оптическом элементе по направлению ко второму оптическому элементу и обеспечена возможность отражения входящего излучения от второго оптического элемента по направлению к датчику.
6. Устройство (400, 500) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, в котором канал выполнен таким образом, что площадь его поперечного сечения увеличивается по его длине вдоль направления потока, создаваемого блоком для обработки пищи во время работы.
7. Устройство (800, 900) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, в котором блок (820, 920) для обработки пищи содержит вал (822, 922), выполненный с возможностью соединения с двигателем, причем оптический элемент (830, 930) расположен на валу блока для обработки пищи.
8. Устройство (1000) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, в котором блок (1020) для обработки пищи содержит установочный блок (1026), причем оптический элемент расположен на установочном блоке.
9. Устройство (100) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, в котором оптический элемент (130) содержит зеркальный элемент.
10. Устройство (100) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, в котором оптический элемент (130) содержит защитный слой.
11. Устройство (100) для обработки пищи по п. 10, в котором защитный слой содержит твердое стекло.
12. Система (20), содержащая устройство (100) для обработки пищи по любому из предыдущих пунктов, а также содержащая:
источник (210) излучения ближнего инфракрасного диапазона, выполненный с возможностью испускания излучения ближнего инфракрасного диапазона;
датчик (220), выполненный с возможностью измерения спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона; и
управляющий блок (230), выполненный с возможностью определения количества по меньшей мере одного типа макронутриента в пищевых продуктах на основе спектра отраженного излучения ближнего инфракрасного диапазона.
13. Система (20) по п. 12, также содержащая блок (250) основания, на котором установлена с возможностью снятия камера (110) для обработки пищи устройства, причем источник излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик встроены в блок основания.
14. Система по п. 12 или 13, также содержащая перемешивающий блок (1100),
причем источник излучения ближнего инфракрасного диапазона и датчик встроены в перемешивающий блок, а
перемешивающий блок также содержит участок (1110) для направления излучения, выполненный с возможностью направления излучения от источника излучения ближнего инфракрасного диапазона к пищевым продуктам, размещенным в камере для обработки пищи, и с возможностью направления отраженного излучения к датчику.
