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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur zumindest mittelbaren Bestimmung einer aus einem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge. Ein derartiges System kann beispielsweise die genaue Dosierung von Zutaten zu Gerichten oder das Mischen von Getränken erleichtern. Jedoch sind auch andere Anwendungen, zum Beispiel medizinische oder kosmetische Anwendungen oder ähnliches denkbar. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerproprammprodukt sowie ein computerlesbares Medium im Zusammenhang dem erfindungsgemäßen System bzw. Verfahren.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2010 041 112 A1 der Anmelderin ist ein System mit einem Durchflussmessgerät bekannt, das zum Beispiel auf den Kopfbereich eines Behälters oder auf die Oberseite eines Trinkbechers oder ähnliches aufgesteckt beziehungsweise mit den angesprochenen Bereichen der Behälter verbunden werden kann. Das bekannte System weist darüber hinaus eine Auswerteeinrichtung und akustische oder optische Anzeigemittel auf, die die Menge der mittels des Durchflussgeräts erfassten, aus dem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge meldet beziehungsweise anzeigt. Das bekannte System stellt eine gemeinsame Baueinheit dar, die somit üblicherweise nur für Behälter verwendet werden kann, die gleiche Befestigungsmöglichkeiten beziehungsweise Dimensionierungen im Bereich der mit dem Behälter verbundenen Baueinheit aufweisen. Eine universelle Verwendung für unterschiedliche Behälter ist mit dem bekannten System typischerweise nicht möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße System der zumindest mittelbaren Bestimmung einer aus einem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es für verschiedene Behälter und für verschiedene Durchflusselemente verwendbar ist und mit einem relativ geringen Aufwand herstellbar bzw. ausgebildet ist. Hierzu schlägt es das erfindungsmäße System vor, dass dieses ein vorzugsweise eine konstante Durchflussmenge aufweisendes Durchflusselement zur Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter aufweist sowie ein Sensorelement zur zumindest mittelbaren Erfassung einer Position des Durchflusselements in Bezug zu wenigstens einer Raumachse, wobei die Daten des Sensorelements einer Auswerteeinrichtung als Eingangsgröße zuführbar sind, und wobei die Auswerteeinrichtung mit einer Zeitmesseinrichtung zusammenwirkt, die in Abhängigkeit der von dem Sensorelement erfassten Position des Durchflusselements aktivierbar ist.
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In seiner allgemeinsten Form ermöglicht es somit das erfindungsgemäße System durch Positions- beziehungsweise Lageerkennung des Durchflusselements daraus zu schließen, dass über das Durchflusselement Flüssigkeit aus dem Behälter entnommen wird. Hierzu umfasst das System ein Sensorelement, das die Lage des Durchflusselements, insbesondere die Neigung des Durchflusselements zum Ausgießen von Flüssigkeit aus dem Behälter, erfasst. In Abhängigkeit der Winkelstellung des Durchflusselements (beispielsweise ab einem Winkel von 45° gegenüber der Senkrechten) kann dann beispielsweise über die aktivierte Zeitmesseinrichtung die Zeitspanne bestimmt werden, während der das Durchflusselement die zur Entnahme der Flüssigkeit aus dem Behälter erforderliche (Mindest-) Winkellage aufweist. In Kenntnis des üblicherweise eine konstante Durchflussmenge aufweisenden Durchflusselements kann somit allein über die Zeitbestimmung bestimmt werden, wieviel Flüssigkeit aus dem Behälter entnommen wurde.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems zur zumindest mittelbaren Bestimmung einer aus einem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Eine erste konstruktiv bevorzugte Ausgestaltung des Systems sieht vor, dass zumindest das Durchflusselement und das Sensorelement eine gemeinsame Baueinheit ausbilden. Eine derartige Baueinheit kann beispielsweise in Form eines Flaschen- beziehungsweise Behälteraufsatzes ausgebildet sein, sodass durch einfaches Austauschen der Baueinheit diese mit unterschiedlichen, jeweils gleichen Behältern verwendet werden kann.
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Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass das Durchflusselement und das Sensorelement als zwei separate, miteinander nicht verbundene Baueinheiten ausgebildet sind, und dass das Sensorelement vorzugsweise an dem Behälter starr befestigbar ist. Eine derartige Ausgestaltung des Systems ermöglicht es beispielsweise ein und dasselbe Sensorelement für unterschiedliche Behälter verwenden zu können, in denen dieses beispielsweise durch ein Selbstklebepad oder ähnlichem mit dem Behälter verbunden wird. Unabhängig von der Form beziehungsweise Gestalt des Behälters kann somit das Sensorelement mit unterschiedlichen Durchflusselementen kombiniert werden, die ggf. dem jeweiligen Behälter angepasst sind.
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Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn mit der Auswerteeinrichtung zusammenwirkende Identifikationsmittel vorgesehen sind, und wenn die Identifikationsmittel Informationen der Durchflussmenge des Durchflusselements aufweisen. Somit kann die Auswerteeinrichtung unmittelbar die entsprechende, aus dem Behälter entnommene Flüssigkeitsmenge bestimmen. Eine manuelle bzw. durch den Nutzer erforderliche Berechnung über die Zeitspanne der Entnahme ist nicht erforderlich.
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In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass die Identifikationsmittel Informationen bezüglich winkel- bzw. lageabhängiger Durchflussmengen des Durchflusselements aufweisen. Gemeint ist damit, dass auch solche Durchflusselemente verwendet werden können, die in Abhängigkeit ihres Neigungs- beziehungsweise Kippwinkels zum Behälter gegebenenfalls sich ändernde Durchflussmengen aufweisen. Das somit ausgestaltete System ermöglicht eine besonders genaue Messung der aus dem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge, da auch bei einer Änderung des Neigungsbeziehungsweise Kippwinkels des Durchflusselements zum jeweiligen Winkel exakte Daten bezüglich der Durchflussmenge vorliegen.
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Eine weitere, für einen Anwender besonders bedienungsfreundliche Ausgestaltung des Systems sieht vor, dass die Auswerteeinrichtung als eine mit dem Durchflusselement und dem Sensorelement nicht verbundene Einrichtung, insbesondere in Form eines in einem Smartphone oder ähnlichem Endgerät abgespeichertes Datenprogramms ausgebildet ist. Somit kann der Systemaufwand insofern verringert werden, als dass dieses im Wesentlichen lediglich das Sensorelement und das Durchflusselement benötigt, während die Auswerteeinrichtung in Form eines Algorithmus beziehungsweise Datenprogramms auf einem Smartphone oder ähnlichem Endgerät des Benutzers abgespeichert ist, und es lediglich erforderlich ist, dass die von dem Sensorelement erfassten Daten an das Endgerät (Smartphone) übermittelt werden, was beispielsweise über Bluetooth o.ä. Standards erfolgen kann.
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Besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn das Sensorelement als IMU-Sensor ausgebildet ist. Unter einem IMU (Inertial Measurement Unit) - Sensor wird eine räumliche Anordnung mehrerer Inetrialsensoren wie Drehratensensoren oder Beschleunigungssensoren verstanden. Ein derartiger IMU-Sensor ermöglicht insbesondere typischerweise auch die Erfassung von Kippwinkeln beziehungsweise Positionen in mehreren Raumrichtungen beziehungsweise Raumachsen und somit eine besonders genaue Erfassung der Position des Durchflusselements und dessen Durchflussmenge.
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Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur zumindest mittelbaren Bestimmung einer aus einem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs, ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt die Bestandteile eines ersten Systems zur Bestimmung der aus einem Behälter entnommenen Flüssigkeitsmenge in einer schematischen Darstellung und
- 2 eine Darstellung entsprechend der 1 bei einem modifizierten System, bei dem ein Lageerkennungssensor als Bestandteil des Durchflusselements ausgebildet ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Gleiche Elemente beziehungsweise Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 sind die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Systems 100 zur zumindest mittelbaren Bestimmung einer aus einem Behälter B entnommenen Flüssigkeitsmenge M dargestellt. Bei dem Behälter B handelt es sich rein beispielhaft um eine Flasche, die mit der Flüssigkeit F befüllt ist. Jedoch können grundsätzlich beliebige Behälter B für das erfindungsgemäße System 100 verwendet werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, dass das in der 1 als Bestandteil des Systems 100 dargestellte Durchflusselement 10 dem jeweiligen Behälter B beziehungsweise dessen Öffnung angepasst ist, derart, dass bei der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter B die Flüssigkeit F lediglich über das Durchflusselement 10 aus dem Behälter B austritt.
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Das Durchflusselement 10 ist in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in Art eines in die Behälteröffnung 12 beziehungsweise den Flaschenhals dichtend einsetzbaren Korkenelements 14 ausgebildet. Es weist eine beispielsweise aus Metall ausgebildete Röhre 16 auf, die derart geformt ist, dass ab einer bestimmten Neigung einer Längsachse 18 des Behälters B bzw. des Durchflusselements 10, beispielsweise ab einer Neigung der Längsachse 18 gegenüber der Senkrechten um einen Winkel α von mehr als 45°, eine konstante Durchflussmenge Q an Flüssigkeit F durch das Durchflusselement 10 aus dem Behälter B austritt, wobei die Längsachse 18 des Durchflusselements 10 mit der Längsachse 18 des Behälters B fluchtet bzw. parallel hierzu verläuft.
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Zur Erfassung der Position beziehungsweise Lage der Längsachse 18 des Behälters B und des Durchflusselements 10 zur Senkrechten ist bei dem System 100 an der Außenseite des Behälters B ein Sensorelement 20 angeordnet. Das Sensorelement 20 ist vorzugsweise in Form eines IMU-Sensorelements 20 ausgebildet und starr beziehungsweise fest mit der Wand 22 des Behälters B verbunden, beispielsweise durch eine lösbare Klebeverbindung oder ähnlichem.
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Weiterhin umfasst das System 100 eine Auswerteeinrichtung 25, beispielsweise in Form eines Computerprogrammprodukts 26. Die Auswerteeinrichtung 25 beziehungsweise das Computerprogrammprodukt 26 ist in Form einer App auf einem Endgerät, insbesondere in Form eines Smartphones 30, verfügbar bzw. vorgesehen. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung 25 beziehungsweise das Smartphone 30 mit der Sensoreinrichtung 20 kommunizieren kann, beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung.
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Auch kann es vorgesehen sein, dass an dem Durchflusselement 10 ein Identifikationsmittel 32 angeordnet ist, das von der Auswerteeinrichtung 25 und/oder dem Sensorelement 20 auslesbar beziehungsweise identifizierbar ist. Das Identifikationsmittel 32 umfasst beispielsweise Informationen, welche Durchflussmenge Q durch das Durchflusselement 10 fließt, wobei diese Informationen vorzugsweise als winkelabhängige Informationen bezüglich der Durchflussmenge Q gebildet sind.
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Falls das Sensorelement 20 dazu ausgebildet ist, lediglich Winkeländerungen beziehungsweise Lageänderungen zu erkennen, so ist es vorgesehen, dass zur Kalibrierung der Position des Behälters B bzw. des Durchflusselements 10 nach Aktivierung der entsprechenden App auf dem Smartphone 30 der Behälter B zunächst in eine Position gestellt wird, in der die Längsachse 18 des Behälters B senkrecht ausgerichtet ist. Nach Erkennung der entsprechenden Position durch die App wird nach Überschreitung eines minimalen Kippwinkels α daraus geschlossen, dass Flüssigkeit F aus dem Behälter B entnommen wird.
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Um die Flüssigkeitsmenge M zu bestimmen, kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass ab dem Überschreiten des Winkels α eine Zeitmesseinrichtung 40 aktiviert wird, um die Zeitspanne t zu messen, in der der Winkel α ist als die beispielhaft erwähnten 45°. Diese Zeitspanne t wird beispielsweise auf dem Display 31 des Smartphones 30 angezeigt. In Kenntnis der Durchflussmenge Q (pro Zeiteinheit) kann dann auf die entnommene Flüssigkeitsmenge M aus dem Behälter B geschlossen werden. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass in Kenntnis der Durchflussmenge Q des Durchflusselements 10 die Auswerteeinrichtung 25 die entsprechende Flüssigkeitsmenge M selbständig berechnet beziehungsweise über das Smartphone 30 auf dem Display 31 anzeigt oder auf sonstige Art und Weise den Nutzer informiert.
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Bei dem in der 1 dargestellten System 100 sind das Durchflusselement 10 und das Sensorelement 20 als separate, nicht miteinander verbundene Baueinheiten ausgebildet. In der 2 sind die Bestandteile eines Systems 100a dargestellt, bei der das Sensorelement 20 und das Durchflusselement 10 eine gemeinsame Baueinheit 50 ausbilden.
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Das soweit beschriebene System 100, 100a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt beziehungsweise modifiziert werden, um vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Auswerteeinrichtung 25 in Form einer separaten Einrichtung beziehungsweise nicht in Form einer App auf einem Smartphone 30 auszubilden. Auch kann die Auswerteeinrichtung 25 zusammen mit dem Durchflusselement 10 und/oder dem Sensorelement 20 eine gemeinsame Baueinheit ausbilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010041112 A1 [0002]
