具有感觉刺激、感测和/或数据处理部件的餐具系统
阅读：2发布：2020-10-16
专利汇可以提供具有感觉刺激、感测和/或数据处理部件的餐具系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了具有感觉刺激、感测和/或 数据处理 部件的餐具系统。主动餐具系统包括至少一个餐盘单元，该餐盘单元通过设置提供从该餐盘发出的光的视觉感觉刺激部件以及电源来提供视觉刺激。其他装置可提供听觉和触觉刺激。该餐盘单元可以是其中装置和 电路 都包含在该单元中并且被保护免于碰到 水 的单个部件，或者可以是两个部件：上半透明餐盘以及包括用于引导光通过该上半透明餐盘的装置和电路的底盘。，下面是具有感觉刺激、感测和/或数据处理部件的餐具系统专利的具体信息内容。
1.一种机械结构，其具有进餐表面并且包括刺激部件、感测部件和处理器部件中的任一种，其中所述部件接近所述进餐表面，所述进餐表面相对于围绕所述进餐表面的区域凹进，所述进餐表面凹进以便容纳食物并防止从所述进餐表面溢出，在所述刺激部件是视觉刺激部件的情况下，(a)所述视觉刺激部件具有多个位点，所述多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的形状的光，或者(b)所述视觉刺激部件被密封在所述机械结构中。
2.根据权利要求1所述的机械结构，其中所述刺激部件包括多个位点，所述多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的图像的光。
3.根据权利要求1所述的机械结构，其中所述刺激部件包括包含液晶显示器的视觉刺激部件。
4.根据权利要求1所述的机械结构，其中所述机械结构包括处理器部件或感测部件中的至少一个。
5.一种主动餐具系统，包括：进餐表面，所述进餐表面相对于围绕所述进餐表面的区域凹进，所述进餐表面凹进以便容纳食物并防止从所述进餐表面溢出，还包括与所述进餐表面相组合的用于支撑所述进餐表面的机械结构，并且(1)与所述机械结构功能上相关，以下任何一种在进餐时工作：感测部件、刺激部件和处理器部件，条件是(a)当所述机械结构具有视觉刺激部件并且所述刺激部件不同于软件控制的图形显示器时，要么(i)光从所述进餐表面从多个位点发出，该多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的形状的光，要么(ii)所述视觉刺激部件密封在所述机械结构中，或者(b)当所述感测部件感测重量时，所述刺激部件包括与由秤提供的信息不同的信息；或者(2)所述机械结构具有可调整支撑结构、用于将食物支撑在高起的位置的水平进餐平台，而键盘至少部分地位于所述进餐平台下，所述进餐平台的至少一部分是半透明的，以允许在进餐期间看见所述键盘的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的主动餐具系统，其中所述主动餐具系统包括：
进餐表面，所述进餐表面相对于围绕所述进餐表面的区域凹进，所述进餐表面凹进以便容纳食物并防止从所述进餐表面溢出，还包括与所述进餐表面相组合的用于支撑所述进餐表面的机械结构，并且(1)与所述机械结构功能上相关，以下任何一种在进餐时工作：感测部件、刺激部件或处理器部件，条件是(a)当所述机械结构具有视觉刺激部件并且所述刺激部件不同于软件控制的图形显示器时，要么(i)光从所述进餐表面从多个位点发出，该多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的形状的光，要么(ii)所述视觉刺激部件密封在所述机械结构中，或者(b)当所述感测部件感测重量时，所述刺激部件包括与由秤提供的信息不同的信息。
7.根据权利要求6所述的主动餐具系统，其中所述系统包括感测部件。
8.根据权利要求7所述的主动餐具系统，其中所述感测部件感测所述进餐表面上的食物的特性。
9.根据权利要求8所述的主动餐具系统，其中所述特性是位置或重量，且所述系统包括响应于所述感测部件的刺激部件。
10.根据权利要求6所述的主动餐具系统，其中所述系统包括刺激部件。
11.根据权利要求6所述的主动餐具系统，其中所述系统包括第一处理器。
12.根据权利要求11所述的主动餐具系统，其中所述第一处理器与第二处理器通信。
13.根据权利要求5所述的主动餐具系统，其中所述机械结构在所述进餐表面下具有用于单独容纳处理器模块的空间。
14.一种主动餐具系统，包括：进餐表面、与所述进餐表面相组合的用于支撑所述进餐表面的机械结构、与所述机械结构功能上相关的在进餐期间工作的视觉刺激部件，其中所述视觉刺激部件包括形成图像的多个光发射位点。
15.根据权利要求14所述的主动餐具系统，其中所述视觉刺激部件由处理器控制。
16.根据权利要求15所述的主动餐具系统，包括处理器可读程序。
17.根据权利要求15所述的主动餐具系统，包括电感测所述进餐表面上的重量的感测部件。
18.根据权利要求14所述的主动餐具系统，包括用于与进餐者交互的处理器可读程序以及电感测所述进餐表面上的重量的感测部件，其中所述处理器可读程序响应于所述感测部件而修改所述视觉刺激部件。
19.根据权利要求14所述的主动餐具系统，其中所述视觉刺激部件包括所述进餐表面下的LCD。
20.一种主动餐具系统，包括至少一个进餐表面、与所述进餐表面相组合的用于支撑所述进餐表面的机械结构以及感测部件，其中当所述感测部件感测重量时，所述主动餐具系统还包括提供与由秤提供的信息不同的信息的刺激部件。
21.根据权利要求20所述的主动餐具系统，包括多个进餐表面，且还包括视觉刺激部件，其中所述视觉刺激部件由处理器、用于与进餐者交互的处理器可读程序以及电感测所述进餐表面上的重量的所述感测部件来控制，其中所述处理器可读程序响应于所述感测部件而修改所述视觉刺激部件。
22.根据权利要求20所述的主动餐具系统，其中所述刺激部件是视觉刺激部件。
23.一种主动餐具系统，包括用于容纳膝上型电脑的外壳，所述外壳与所述膝上型电脑连通，还包括用于餐盘的餐盘支撑件，其能够感测所述餐盘中的食物的属性。
24.根据权利要求23所述的主动餐具系统，其中所述处理器模块包括显示器，且所述结构在所述显示器上具有透明罩。
25.根据权利要求24所述的主动餐具系统，其中所述显示器显示视频。
26.一种采用根据权利要求1所述的主动餐具系统的方法，该主动餐具系统采用位于其外部的计算机存储器，所述方法包括：
从所述计算机存储器向所述处理器传递数据；并且
根据所述数据的类型，显示、播放或操作所述数据。
27.一种采用包括紧邻刺激部件的进餐表面的主动餐具来增强进餐体验的方法，所述方法包括：
向进餐者呈现所述进餐表面上的食物；并且
激活所述刺激部件，以在所述食物的消耗期间提供刺激。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述刺激部件是视觉或听觉部件中的至少一个。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述刺激部件是与所述进餐者的食物消耗相关的视觉显示器。
30.一种用于向进餐者呈现食物的方法，所述方法包括：
向进餐者呈现根据权利要求1所述的主动餐具系统的所述进餐表面上的食物；
感测所述进餐表面上的所述食物的重量；并且
呈现与所感测的食物重量相关的视觉或听觉刺激。
31.一种基座，一种从所述基座延伸的可调整支撑结构，一种用于支撑食物的水平进餐平台，而键盘至少部分位于所述进餐平台下并由所述支撑结构支撑在从所述基座高起的位置，所述进餐平台的至少一部分是半透明的，以允许在进餐期间看见所述键盘的至少一部分。
32.一种用于提供进餐体验的方法，所述方法包括：
运行具有用于选择至少一个主动餐具系统的指令的计算机程序；
将数据发送到具有用于接收并存储所述数据的接收器的所述主动餐具系统；并且由所述主动餐具系统对所述数据进行操作。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括步骤：
从数据源选择所述数据。
34.根据权利要求32所述的方法，还包括步骤：
选择用于接收并存储所述数据的所述主动餐具系统的部件。
35.一种餐盘单元，包括：
餐盘；
电源；
视觉感觉刺激部件，其被容纳在所述餐盘或底盘之一中或附接到所述餐盘或底盘之一，并且包括从包含发光二极管(LED)、光波导、电致发光光源、液晶显示器(LCD)板、荧光显示器、等离子体显示器、白炽灯、荧光灯和荧光材料的组中选择的至少一个光源；
视觉感觉刺激部件控制器，用于选择性地对所述至少一个光源赋能以便增强进餐体验；
形成图像的来自所述至少一个光源的光，其中光导与所述LED和白炽灯一起使用。
36.一种主动餐具系统，包括：
包括至少一个光导的餐盘；
底盘；
至少一个附接到所述底盘的视觉感觉刺激部件；
用于向所述至少一个视觉感觉刺激部件赋能并产生光的电源，其中当所述盘与所述底盘功能上相关时，所述光被引导至所述至少一个光导。
37.根据权利要求36所述的主动餐具系统，其中所述底盘还包括：(1)在所述至少一个视觉感觉刺激部件和所述至少一个光导之间的半透明膜，以及(2)用于移动所述半透明膜并修改所述光的致动器。
38.根据权利要求36所述的主动餐具系统，其中所述底盘还包括包含控制器、处理器、扬声器、光修改器和致动器的组中的至少一个。
39.根据权利要求36所述的主动餐具系统，其中所述餐盘包括腔，所述至少一个光导从所述腔延伸，所述底盘包括突起，所述突起用于插入所述腔并且与所述至少一个光导功能上相关地支撑所述至少一个视觉感觉刺激部件。
40.一种主动餐具系统，包括进餐表面以及与所述进餐表面相组合的用于支撑所述进餐表面的机械结构，所述机械结构包括用于膝上型电脑或游戏板的外壳，所述外壳被所述膝上型电脑或游戏板占据。
具有感觉刺激、感测和/或数据处理部件的餐具系统
技术领域
[0002] 本发明的领域是与食物呈现和/或消耗相关联的装置。
背景技术
[0003] 我们生命的很大一部分都花费在消耗包括饮料的食物上。摄食是主要目标。但是，存在希望对进食有着某种另外体验的若干情况。可以与若干人进行与该消耗相关的对话。但是，独自进食可能是孤独的体验。我们都看到过食客边进食边看电视的餐馆。孩子在父母试图向他们喂食时可能不顺从。为了鼓励孩子进食而使用了各种盘设计。容器上的标签是静态的并限于具有印刷设计。快餐连锁店具有各种含有图形设计的碟子，如最新的电影男主角。在这些情况下，食客受到用于不同目的的、不同于食物的刺激。其他刺激可包括娱乐、消遣、奖赏等等。
[0004] 如在电视机的情形下，很大程度上食客不能控制正在呈现的内容，或者如在食盘设计中，呈现是静态的而迅速失去其吸引力。此外，还希望利用食客进食的时间段来呈现信息。
[0005] 而且，还希望提供具有吸引人的设计的餐具、器具和饮料容器。在用餐时，努力使瓷器、玻璃器皿和器具与有吸引力的桌子适当地相关。在很多场合，庆祝事件或节日，其中装饰就与该事件或节日相关。对每个事件使用不同组的瓷器超出了大多数家庭担负和储藏的能力。
[0006] 此外，希望提供动态的灵活的部件，其中针对观看者的节目可以容易地更换、可以适应具体情况，并且可以按需要扩展。个人计算机(“PC”)使得有机会设计可涉及与进餐相关联的具体情况的节目。即使计算机的成本降低，对专用于进餐体验来说计算机仍然是相当大的投资。能够使用可得到的数据处理设备而无需与专用设备相关联的投资是有利的。将餐具与用户已经拥有的数据处理设备相组合提供了相当经济的优点，并且鼓励食物呈现与编程数据处理器的组合。
[0007] 存在见于非类似技术中并且具有不同于提供进餐体验的目的的若干装置。例如，由Nolan Bushnell发明的游戏Pong，就是一种允许两个玩家关于将虚拟球碰到虚拟墙弹起而进行比赛的视觉游戏。这种游戏可以以桌子的形式创建，在该形式中，玩家表面上可能已吃了由桌子支撑的食物。然而，尽管食物存在的可能性存在，但食物不与该游戏相关联并且食物的存在对于装置的目的而言是偶然的。其他装置已用来称重食物，如食物秤。可以想象，食物秤可具有用于指示重量和相关信息例如重量单位的处理器，但是任何视觉呈现都限于重量而非食物消耗。
[0009] 相关文献
[0010] Garmaise的美国专利5,678,925描述了一种用于感测并指示其液体内容物的温度的杯子。Tipton的美国专利5,575,553描述了一种在侧壁中封装了灯用于照亮侧壁的容器。Crapio的美国专利3,839,793描述了一种具有暴露的LED的器具。Reber等人的美国专利5,969,606描述了一种具有湿度传感器的食物存放容器。De Lange的美国专利5,023,761描述了一种具有用于照亮器具工作端处的食物的灯的器具容器。Voskoboinik等人的美国专利5,485,355描述了一种类似线缆的电致发光光源。Albert的美国专利
5,075,970描述了一种发出声音的器具。Carson的美国专利6,254,247B1描述了一种液体容器和在该容器上产生全息图像的方法。
5,075,970描述了一种发出声音的器具。Carson的美国专利6,254,247B1描述了一种液体容器和在该容器上产生全息图像的方法。
发明内容
[0011] 本发明涉及具有单媒体或多媒体能力并且任选地具有通信能力的餐具系统。提供了主动餐具系统，其产生特别是可识别格式的感觉信号，其中该信号由独立操作启动，通常与被呈现的食物相关。这种主动餐具系统还可以与诸如口头或接触的用户输入相关联，并且还可以是可编程的。典型的主动餐具系统反馈通常包括视觉、听觉和触觉反馈中的至少一种，采用光源如点光源、图像和信息；语音源如麦克风、扬声器和语音合成器，允许了言语交互和通信能力等。主动餐具系统可以直接或间接提供所述信号，其中主动餐具系统、特别是半透明盘或碟，可以坐落在具有所述能力的底盘上。所述装置的部件包括处理器、存储器、存储器中的计算机程序、电源、反馈装置、扬声器、光纤部件、光源、端口等。在很多情况下，当光源称为发光二极管(LED)时，光源可以是激光二极管。主动餐具系统可以具有独立的数据处理和监视器或者与膝上型PC配合，其中膝上型电脑监视器提供视觉呈现和数据处理、对从主动餐具系统获得的信号的分析以及改变视觉呈现的机会。本发明的主动餐具系统有很多用途，包括但不限于通知用户/进餐者或向用户/进餐者提供娱乐，并且可以显示电视信号、无线电信号、音乐播放器信号、计算机信号等。附图说明
[0012] 图1是孩子使用主动餐具系统如盘、餐叉和杯子的透视图。
[0013] 图2A是用作进餐表面、透射元件和支撑元件的半透明方形餐盘的平面图，该餐盘在方形底盘上，方形底盘顶上有LCD板。图2B是半透明方形盘在方形底盘上的端视图。图2C是顶上有LCD板的方形底盘的端视图。
[0014] 图3A是圆形餐盘的平面图，在该盘的体内具有诸如光纤的光导和相关联的电路。图3B是该盘的体内的光纤的端视图。
[0015] 图4A－4D是可以通过将光导嵌入具有半透明顶表面的盘内而得到的简单设计的例子。在该圆盘的边缘内示出的每条线表示光导的一部分。
[0016] 图5A是图6A的盘中的光通道的横截面视图。图5B是图6B的盘中的通道中的光纤的横截面视图。
[0017] 图6A是具有光通道的盘的顶视图。图6B是在通道中有光纤的盘的顶视图。
[0018] 图7A－7C是光纤的横截面视图。图7A是裸光纤的横截面视图。图7B是其包层的一部分被去除的光纤的横截面视图。图7C是其壁的一部分被蚀刻或变粗糙的光纤的横截面视图。
[0020] 图9A－9D是具有由一种或多种视觉显示技术如光导、光纤、电致发光线(electroluminescent wire)元件、LED、LCD板等产生的各种主动餐具系统设计的盘的平面图。
[0021] 图10A－10C是具有可编程运动图像的主动餐具系统容器的三个正视图。图10D是具有图像板和电路部件的容器的平面图。
[0022] 图11是具有一个或多个主动部件的盘的横截面侧视图，该主动部件包括但不限于光导、LED、LCD板、接通/关断按钮、数字处理器和电池。为清楚起见没有示出互连。
[0023] 图12A是与餐盘基座(也称为底盘)功能上相关地定位的餐盘的横截面视图，其中该餐盘具有一个或多个传感器，并且其中该餐盘和餐盘基座可以相互交流信息。图12B是图12A的餐盘的简化横截面视图，其中仅示出连接器。图12C是图12A的餐盘基座的侧视图。
[0024] 图13是与本发明的主动餐具系统物品的包括显示装置的各种感测和刺激部件通信的处理器的电路框图。
[0026] 图15A－15C是具有一个或多个主动部件的各种主动餐具系统器具的平面图。图15D是具有一个或多个主动部件的杯子的侧视图。为清楚起见没有示出电路。
[0027] 图16A是具有一个或多个主动部件的杯子的侧视图。在这种情况下，该主动部件是悬浮在非油基的(non-oil-based)液体中的油。示出了杯子基座中的任选的照明部件。图16B是具有一个或多个主动部件的器具(刀)的侧视图，该主动部件诸如非油基的液体中的油。示出了刀柄基座中的任选的照明部件。图16C是图16A的杯子的平面图。
[0028] 图17A是具有含有一个或多个主动部件的标签的容器的侧视图。在这种情况下，一个主动部件是光纤。还示出LED、接通/关断开关和电路。图17B是图17A的具有含有一个或多个主动部件的标签的容器的横截面视图。图17C是在容器壁内有一个或多个主动部件的容器的横截面视图。图17D是内部具有一个或多个主动部件的容器的横截面视图。在这种情况下，一个主动部件是光纤。图17E是图17D的内部具有一个或多个主动部件的容器的横截面侧视图。示出了光纤。
[0029] 图18A和图18B是具有含有一个或多个主动部件的标签的容器的侧视图。图18A示出七段显示器。图18B示出包括LCD板和扬声器的更为复杂的标签。图18C是与图18A和18B相关联的电路框图。为清楚起见，该电路没有在图18A和18B上示出。
[0030] 图19A是包括在内部具有旋转部件的餐盘的主动餐具系统的侧横截面视图。图19B是图19A的旋转部件的平面图。此外，该旋转部件可包括一个或多个主动部件。餐盘的非旋转部分尤其可包括一个或多个光导部件、光透射部件、光修改部件或光扭曲部件。
[0031] 图20A是包括在内部具有旋转部件的餐盘的主动餐具系统的侧横截面视图，其中该餐盘与餐盘基座(也称为底盘)功能上相关，该餐盘基座具有与该旋转部件磁耦合的动力旋转装置。图20B是磁耦合的旋转装置的平面图。
[0033] 图22是主动餐盘的平面图，其中信息围绕进餐表面的周边显示和更新。
[0034] 图23A是包括具有多个隔间和一个或多个主动部件的餐盘的主动餐具系统的平面图。在这种情况下，隔间包括LCD板，其中可显示小的图以鼓励用户/食客。图23B是用于向图23A的盘通报信息的控制板的平面图。
[0035] 图24A是包括餐盘的主动餐具系统的透视图，该餐盘具有按照功能关系定位的视觉感觉刺激部件。图24B是具有按照功能关系定位的视觉感觉刺激部件的食物容器的透视图。
[0036] 图25是主动餐具系统的透视图，该主动餐具系统包括：具有3个食碟的餐盘；位于次视频后面的暂停的主视频；用于控制包括主动餐具餐盘、主动餐具杯子和主动餐具器具中的至少一个的主动餐具系统的远程控制。
[0037] 图26是主动餐具进餐表面计算机盖和该主动餐具进餐表面计算机盖套在其上的膝上型计算机的透视图。
[0038] 图27是主动餐具进餐表面计算机盖的下侧的透视图，其中计算机监视器食物罩与计算机键盘食物罩接合。图27B是该主动餐具进餐表面计算机盖的透视图，其中该计算机监视器食物罩被向后折叠以与计算机键盘食物罩相配合。
[0039] 图28是具有食物感测平台和食碟的主动餐具进餐表面的一部分的透视图。
[0040] 图29A是主动餐具进餐表面的食物感测平台部分的横截面。图29B是主动餐具进餐表面的第二种类型的食物感测平台部分的横截面。图29C是主动餐具进餐表面的第三种类型的食物感测平台部分的横截面。图29D是主动餐具进餐表面的第三种类型的食物感测平台部分的横截面。
[0041] 图30是从主动餐具餐盘的食物感测平台接收重量信息的处理器的电路框图。
[0042] 图31是从主动餐具餐盘的食物感测平台接收编码器信息并输出用以点亮该主动餐具餐盘上的一个或多个灯的信号的计算机处理器的框图。
[0043] 图32是描述控制主动餐具餐盘的示例性计算机程序的一部分的流程图。
[0044] 图33是包括3个进餐隔间的计算机盖和平板计算机的透视图，每个进餐隔间示例不同的反馈照明。
[0045] 图34是具有4个进餐表面的膝上型计算机形式的主动餐具系统，一个进餐表面在监视器侧边，一个进餐表面能够在监视器前旋转，两个进餐表面覆盖膝上型计算机的一部分并且在键盘侧边。
[0046] 图35是具有餐具盖的游戏板。
[0047] 图36是具有主动餐具对接碟的便携式音乐播放器。
[0048] 图37A是具有从底盘感应地接收电能的餐盘的主动餐具系统的横截面。图37B是图37A的餐盘的平面图。图37C是图37A的底盘的平面图。图37D是由图37A的盘和底盘采用的示例性电路。
[0049] 图38是向外部显示器发送信号的主动餐具系统的透视图。
[0050] 图39是主动餐具系统的横截面，其中具有进餐表面的被动半透明盘通过光耦合器接收来自视觉显示器底盘的光。
[0051] 图40A是另一个主动餐具系统的平面图，其中被动盘通过光耦合器接收来自视觉显示器的光。图40B是图40A的被动盘的横截面视图。
[0052] 图41A是包括便携式计算机以及用于接近该计算机而定位食物和饮料的可调整结构的主动餐具系统的透视图。图41B是图41A的可调整结构的透视图。图41C是图41A的可调整结构的透视图，其中框架和表面的延伸能够被调整。
[0053] 图42是包括主动餐具盘、至少一个进餐表面以及由该主动餐具盘容纳或者附接到该主动餐具盘的显示装置的主动餐具系统的透视图。
[0056] 图45是具有进餐表面和用于检测食物的光学传感器的主动餐具系统的横截面视图。
[0057] 图46是具有进餐表面和用于检测食物的光学传感器的主动餐具系统的平面图。
[0058] 图47A是包括被动盘和可拆卸主动底盘的组装好的主动餐具系统的横截面视图，该被动盘具有进餐表面和一个或多个光导，该可拆卸主动底盘具有用于将光发射到该被动盘的该一个或多个光导中的一个或多个光源。图47B是图47A的未组装的被动盘和主动底盘的横截面视图。图47C是包括被动盘和可拆卸主动底盘的组装好的主动餐具系统的横截面视图，该被动盘具有进餐表面和一个或多个光导，该可拆卸主动底盘具有用于将光发射到该被动盘的该一个或多个光导中的一个或多个光源。图47C还示出用于在发射的光到达一个或多个光导之前影响该光的任选的马达和旋转半透明膜。
[0059] 图48A－48I是典型的主动餐具盘形状的横截面视图。
具体实施方式
[0060] 提供了可给予单媒体或多媒体呈现的主动餐具系统。主动餐具系统包括提供视觉刺激、听觉刺激和触觉刺激中的至少一种、通常至少提供视觉刺激的装置，其中刺激可与呈现的食物相关。主动餐具系统可包括电源、用于产生信号的一个或多个装置，还可包括用于感测和/或接收信号的一个或多个装置以及用于处理信号和/或数据的处理器。主动餐具系统可包括所有所述感测和刺激产生装置。主动餐具系统还可包括用以控制所述装置并执行由主动餐具系统提供的各种操作的电路。
[0061] 主动餐具系统包括作为中央元件的进餐表面。进餐表面等同于进食表面，并且是食盘或餐盘的暴露的表面。进餐表面相对于围绕该进餐表面的区域凹进。凹进表面用于容纳食物，周围区域防止溢出。与该进餐表面组合的是支撑该进餐表面的机械结构。
[0062] 作为该系统的一部分，还有感测部件、刺激部件或处理器部件中的至少一个；或者机械结构具有单独容纳处理器模块的形状。典型地，当机械结构在进餐表面下具有与软件控制的图形显示器不同的刺激部件时，光从进餐表面发射出或者机械结构与进餐表面整合在一起。当感测部件感测到重量时，典型地，刺激部件将包括与由秤提供的信息不同的信息。
[0063] 典型地，感测部件、刺激部件或处理器部件之一与机械结构在功能上相关。这些部件可以被附接、整合、模制或密封入、嵌入、接触、连接到机械结构或者直接包括在机械结构中。可替换的，机械结构可以具有“空间”，该空间包括用于容纳处理器部件的洞、槽、开口等，通常机械结构尤其是在进餐过程中能够覆盖处理器部件的至少一部分。
[0064] 期望机械结构由诸如餐桌、书桌、高脚椅等的家具来支撑，家具类型可用于进餐但不必要限于进餐。家具将机械结构提升到用该机械结构可方便地进餐的高度，但是可以将进餐表面提升到高于正常进餐高度的某个高度。机械结构所提升到的高度通常约为2.5英尺或更大，且小于约3.5英尺，其中机械结构通常将进餐表面提升到支撑件上方小于约1英尺的高度。在盘的情形下，进餐表面可以提升约1英寸或更小。
[0065] 主动餐具系统典型地具有餐盘，该餐盘具有用于容纳和呈现食物的暴露的进餐表面。提到“餐盘”或“餐碟”，餐盘或餐碟典型地包括任何凹进的相对平坦的进餐表面、较深的餐碟、餐碗等，其中典型地使用器具或者手指来移走食物。其还可包括用于控制感觉刺激或感测部件的控制器，如开关、控制电路、处理器等。因此主动餐具系统可迎合各种器官感觉特性。刺激和感测部件可以与被呈现的食物直接或间接地相关，如食物的存在、食物的消耗、温度、食物菜单、选择等，或者提供吸引注意力的刺激，如娱乐、信息、教育展示、推广性广告等，这可以使进餐者保持兴趣并接近食物。该盘可以是单一物体，其包括进餐表面、光透射实体和支撑部件，其中后者可以是同一结构的元件。通常，该盘与光发生器相关联，该光发生器可独立于该同一结构的元件或者是它的一部分。可存在一个或多个邻接或分离的进餐表面。每个进餐表面通常接近一个或多个刺激实体例如透射实体或与其并置。通常，当光发生器在进餐表面下方时，进餐表面下的区域是能光透射的。典型地，感测部件是机械结构的一部分。
[0066] 在主动餐具系统中，主动餐具系统部件可包括或可适配成包括数据处理器和视觉反馈显示单元。通过将一主动餐具系统部件设计成与该单元配合来形成整体结构，所得到的主动餐具系统在向观看者呈现食物的同时提供刺激方面具有该单元的灵活性。而且，来自该主动餐具系统部件的信号可以由数据处理器处理，并用于提供刺激。数据处理器和视觉反馈显示单元可以由个人计算机如具有监视器的膝上型计算机或者游戏控制台来提供。当数据处理器和监视器与除了可分离的进餐表面以外的主动餐具系统的其他部件整合时，该组合单元称为“感觉单元”。当数据处理器和监视器与除了可分离的进餐表面以外的主动餐具系统的其他部件可分离时，这种其他部件称为“可分离的感觉单元”。
[0067] 本发明的子组件采用具有暴露的进餐表面的餐盘以及连接至用于控制刺激的外部处理器的连接器。以这种方式，该子组件可以作为与处理器分离的单独实体出售，其中用户可以将该子组件与外部处理器连接。通过将合适的部件与该子组件中的盘整合，这些可以当该子组件与外部处理器连接时由外部处理器来控制。
[0068] 对于本发明的目的，“主动餐具系统”包括用作呈现、存放、利用或消耗食物的元件以及提供感觉刺激、感测和控制的所有部件。主动餐具系统包括餐具，如碟具、器具、容器、扁平餐具、有脚餐具以及与这些实体一起使用的辅助装置如杯保持器。主动餐具系统可包括含有单独部件的部件和子系统。对物理上可分离和不可分离部件与主动餐具系统的子系统之间加以区别。在该系统中存在至少一个进餐表面，如餐盘、餐碗或餐碟，从该处消耗食物。进餐表面在使用时可以由餐位餐具的一个部件来支撑。存在至少一个提供感觉刺激的主动部件。可存在一个或多个被动部件。在描述本发明时，那些产生或利用电功率的部件称为“主动”部件，并且主动子系统包括至少一个主动部件。每个主动部件在采用电功率来提供反馈给用户/进餐者和/或感测用户/进餐者输入方面是主动的。那些不产生或使用电功率的部件或子系统分别称为“被动”部件或子系统。
[0069] 提到处理器时，处理器可以是可编程的或者非可编程的，例如硬连线的，并且可存在一个或多个处理器。编程可以用硬件或软件来完成。可编程处理器可以是中央处理单元(CPU)、微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)等，其典型地与ROM和RAM连接，并且在ROM和/或RAM中具有控制可编程处理器的工作的软件程序。处理器还可以是可编程逻辑阵列(PLA)、场可编程逻辑阵列(FPLA)、可编程阵列逻辑(PAL)等等。处理器可用于接收来自传感器的信号并输出主动餐具系统的刺激。处理器可以是现有系统、尤其是商业上可得到的系统的一部分，除了处理器之外还具有图形显示器和任选的一个或多个用于连接到机械结构的电子装置的端口。这种现有系统通常包括膝上型电脑，其中“膝上型电脑”是指膝上型计算机、平板计算机、手持式计算机、智能移动终端等等的系列。现有系统通常还包括游戏板，其中“游戏板”是指游戏板、游戏控制台等。例子是Sony Sony Game Console,Microsoft 等。
[0070] 主动餐具系统还可包括感测能力。感测可以涉及感测部件，其包括但不限于接触传感器、触摸屏、运动传感器、接近度传感器、温度传感器、水分传感器、压力传感器、光传感器、声音传感器等。感测能力可以与食物特性如重量、位置、质心、温度、移动、颜色、反射率、不透明度、尺寸、密度、体积等相关联。
[0071] 导向进餐者的刺激可以提供对进食的鼓励、对进食的奖励、威胁消息、教育消息、信息、关于食物选择的指导等。进餐表面的一部分可以具有可逆向阻塞的入口。例如，通向甜点的入口可以被阻塞，直到主动餐具系统感测到其他食物已被吃了为止。
[0072] 其他形式的刺激可包括：例如盘中的加热元件的盘和食物的加热、彩色图案、图片、照片等。对于视觉刺激，采用光发生器。光发生器可以采取各种形式，如LCD、LED、电致发光线、荧光灯、等离子体显示器、氖灯、白炽灯、光纤、光通道或管、CRT等。当将光发生器称为系统的部件时，相关联的视频处理、接口和电路被固有地包括，如果未被明确地包括的话。当将光发生器称为系统的部件时，光发生器还可包括触摸屏，即使未被明确地示出。
[0073] 主动餐具系统可包括具有餐盘的器皿和器具。餐位餐具的不同部件每个都可以提供刺激和感测，并且可以相互通信以及与主动餐具系统的用户通信。例如，可以规定：器具与餐盘的接近或接触可产生将器具带到进餐表面上的食物的鼓励，并识别何时该器具离开进餐表面。
[0074] 在区别本发明的装置与食物秤时，秤限于只提供关于食物重量的信息，如重量、表示重量的单位例如克、价格等。
[0075] 主动餐具系统可以在餐馆中使用并且提供可以是分级的食物菜单。这种主动餐具系统可以在进餐表面上显示各种食物选项的图像，就像定购了该食物时该食物实际上会呈现的样子。主动餐具系统可以例如通过感测与盘的接触或语音输入来允许食客输入、定购和支付。主动餐具系统上的食客订单可以被自动导向厨房。
[0076] 特别有趣的是餐盘，其可以用于：特别是用传统的或主动的器具和饮用容器来呈现食物、展示各种设计、提供信息或娱乐等等。餐盘通常是主动餐具系统的涉及大多数的(如果不是所有的)针对用户/食客的刺激的中心。
[0077] 餐盘可以是主动系统或子系统，并具有所有或一些包含在餐盘中的电路和刺激产生装置。例如，通过模制具有用于容纳所述装置和连接所述装置的隔间和通道的餐盘的上层或下层，所述各种装置可以容易地处于合适的位置和关系并因此被连接。然后可以用封装化合物、环氧、玻璃纤维等来密封所有所述装置，以保护这些装置和连接器不受湿气的影响。互补层例如底盖可以当密封剂固化时被附接，从而与密封剂接合并提供有吸引力的餐盘，例如有吸引力的底层。可替换地，可以提供接近餐盘边缘的通道，其中底层具有装配到通道中的隆起。通过在通道中或隆起上设置密封剂，将隆起装配到通道中将密封上层与下层以形成餐盘。该设计允许在餐盘边缘处有用于连接到其他部件如电池、天线等的腔、导线等。隔间可以设置在边缘处以便容纳通过可由抗蚀材料制成的导线、垫等与内部装置工作地连接的电池，使得可以在去掉电池之后洗餐盘。
[0078] 密封盘的上层和下层的方式是提供抗水密封。按照这种方式，可以洗餐盘，并且防止层之间的装置和电路被腐蚀。通过设置外部电源或提供用于容纳电源的密封隔间，可以提供只缺少该电源但是在使用时可以与该电源连接的完整的盘。
[0079] 餐盘单元可具有：上餐盘，该上餐盘的至少一部分是半透明的；以及具有各种用于刺激或感测的装置的底盘。这种半透明盘包括进餐表面、透射实体且进一步用作进餐表面的支撑结构。半透明盘可以是玻璃或各种塑料，如聚碳酸酯、PVC、有机玻璃(Plexiglas)、聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基戊烯-1、迭尔林(delrin)等。半透明盘可以容易地模制并且典型地为较薄的，以允许高效地透射来自底盘的光。可以采用约1至10mm范围内的厚度。此外，各种设计可以合并到半透明餐盘中，以与从底盘发出的刺激合作。
[0080] 餐具系统可以能够进行数据通信，如发送数据或接收下载的数据，如视频文件、电影、图片、设计、音频文件、计算机程序等。该数据通信可以离线进行或实时流播。该数据通信可以通过有线或无线链路进行。该数据通信可以来自或去往网址。该数据通信可以来自或去往服务器计算机。数据通信可以来自或去往点对点网络。数据通信可以通过包括http,https,ftp等的任何方便的协议来进行。主动餐具系统可以容纳外部硬件介质如DVD、CD、记忆棒、软盘、硬盘等，其中内容可以在主动餐具系统上看见和/或听见。通过设置用于接收然后可呈现为刺激的外部信号的端口、连接器、发射器或接收器，主动餐具系统提供了大的灵活性。由此，主动餐具系统可以是自含式的或者依赖外部装置来提供然后被呈现给用户/食客的信号。
[0081] 由主动餐具系统接收的数据可以根据所接收数据的类型按照不同方式使用。典型地，如果数据是图片文件格式，则主动餐具系统将显示数字图像；如果数据是电影或视频格式，则主动餐具系统将显示电影或视频；如果数据是触觉反馈文件格式，则主动餐具系统将提供触觉反馈；如果数据是音频文件格式，则主动餐具系统将播放声音；如果数据是计算机程序，则主动餐具系统将运行该程序。但是，一种类型的数据可以转换为不同的刺激；例如，音频格式可以转换为触觉格式和/或视觉格式或者可以用于增强视觉图像。
[0082] “图像”意指一种由不同位点(site)的光发射所形成的表达，通常与简单几何形状不同。一般地，图像由多个光发射位点形成。光发射位点可以用一个或多个电致发光元件、多个LED、LCD显示器、荧光显示器、等离子体显示器、多个白炽灯等等来获得。简单几何形状包括圆形和3－4个边的各种规则多边形，如三角形、正方形和矩形。
[0083] 主动餐具系统可包括具有进餐表面并包括刺激部件、感测部件和处理器部件中的任一种的机械结构，其中该部件接近进餐表面，进餐表面相对于围绕进餐表面的区域凹进，进餐表面凹进以便容纳食物并防止从所述进餐表面溢出，并且在刺激部件是视觉刺激部件的情况下，(a)视觉刺激部件具有多个位点，该多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的形状的光，或者(b)视觉刺激部件被密封在机械结构中。
[0084] 主动餐具系统还可包括：进餐表面，其中进餐表面相对于围绕进餐表面的区域凹进，其中进餐表面凹进以便容纳食物并防止从所述进餐表面溢出，而且还包括与进餐表面相组合的用于支撑进餐表面的机械结构，并且(1)与机械结构功能上相关，以下任何一种在进餐时工作：感测部件、刺激部件和处理器部件，条件是(a)当机械结构具有视觉刺激部件并且该刺激部件不同于软件控制的图形显示器时，要么(i)光从进餐表面从多个位点发出，该多个位点发射产生与单个简单几何形状不同的形状的光，要么(ii)视觉刺激部件密封在机械结构中，或者(b)当感测部件感测重量时，刺激部件包括与由秤提供的信息不同的信息；或者(2)机械结构具有可调整支撑结构、用于将食物支撑在高起的位置的水平进餐平台，而键盘至少部分地位于该进餐平台下，该进餐平台的至少一部分是半透明的，以允许在进餐期间看见键盘的至少一部分。
[0085] 典型的主动餐具系统视觉显示器包括光导(如光纤、电致发光光源、主动餐具系统材料中的光通道、光管等)、液晶显示器、发光二极管、激光二极管、等离子体显示器、荧光灯、荧光流(fluorescing fluid)、白炽灯等。主动餐具系统可包括触觉反馈，其包括但不限于震动触觉反馈、触觉反馈、皮肤电反馈和力反馈，从而用户/食客可以感觉期望的主动餐具系统的运动、撞击、摇晃或震动。有用的震动触觉反馈元件是具有偏心质量的旋转马达，这种旋转马达可在震动蜂窝电话中见到。典型的听觉反馈显示器包括音圈扬声器、压电扬声器等，其包括在蜂窝电话中使用的扬声器和声音产生元件。
[0086] 主动餐具系统可以接受影响主动餐具系统的视觉、听觉或触觉显示的有线或无线输入，如来自数据处理器的信号。例如，主动餐具系统可以接受语音输入、有线或无线鼠标输入、有线或无线外设输入。可以使用主动餐具系统来玩游戏，其中主动餐具系统餐盘包括视觉反馈显示器。主动餐具系统可以具有用于控制所显示的内容、提供游戏控制输入、与其他主动餐具系统通信等的内置控件。
[0087] 特别有趣的实施例包括使被动或主动部件或子系统包括与可分离的主动部件或子系统交互的进餐表面。例如，可以将作为主动子系统的底盘设置在具有进餐表面的餐盘下。这种底盘可以放在桌上，是桌子的一部分或附着到桌。在一个实施例中，餐盘的至少一部分是半透明的，而底盘通过餐盘的半透明部分发送视觉感觉刺激。另一个例子是使用与包括进餐表面的子系统配合的视觉反馈显示器例如监视器和数据处理器例如膝上型计算机。该子系统任选地包括用于感测存在的食物量的变化的传感器并且提供反馈。还可以通过数据处理器提供对与平均每次摄入量相关的食物单位的识别，并让传感器识别何时该量的变化与平均摄入量不相关，例如在食物被丢弃时。
[0088] 人们可能对感测食物在进餐表面上的位置感兴趣。可用作感测部件的各种技术包括红外发射器/检测器、包括CCD相机的相机、触摸屏、压力和重量传感器、超声波、雷达、温度、传感器、激光器、接近度传感器等。根据该技术，不同的实体按照不同的公知方式与进餐表面相关地定位。来自感测部件的信号可以被发送给刺激部件以调制刺激。所感测的信息可以按照各种方式由主动餐具系统使用。例如，如果检测到当孩子进食时食物在碟子旁移来移去而不是被消耗，则可以通知父母或者可以更改对孩子的刺激。可以通过电话、电子邮件、寻呼机、听觉信号等来通知父母。在另一个实施例中，可以改变显示在进餐表面的设计(颜色和图案)。有吸引力的是，可以模拟与食物的位置相关的静电图案。
[0089] 主动餐具系统的一个物品可以与主动餐具系统的另一个物品交流信息。主动餐具系统餐叉可以将其运动通报给同一用户/食客的主动餐具系统餐盘或不同用户/食客的主动餐具系统餐盘。典型地不与主动餐具系统物理接触的计算机可以实时或离线地与主动餐具系统通信。
[0090] 主动餐具系统可包括有绳电话技术、无绳电话技术、步谈机技术、移动/蜂窝电话技术、互联网接入、web搜索技术等等。
[0091] 广告商可以将推广与主动餐具系统相组合。例如，快餐店可提供上面有活动和/或有声电影角色或交互式游戏的主动餐具系统杯子、餐盘和/或器具。
[0092] 本主动餐具系统用于提供增强的进餐体验。可以向进餐者呈现视觉、听觉、触觉或其他感觉刺激以增强进餐体验。进餐表面维持在刺激部件附近。特别有趣的是设置与刺激部件通信的处理器来提供期望的刺激。该方法包括：在这种进餐表面上向进餐者呈现食物；在计算机上运行具有用于选择至少一个主动餐具系统的指令的计算机程序；从计算机存储器向该处理器转移数据；并结合主动餐具系统的部件如餐盘或底盘，根据数据类型来显示、播放或操作数据。所选择的部件具有用于接收和存储数据的接收器。还可以从数据源中选择被包括在转移到该主动餐具系统部件的数据中的数据。以这种方式，可以在消耗食物期间提供刺激。该刺激可与食物及其消耗相关，提供关于食物、其准备、其特性等的信息。
[0093] 特别有趣的是感测进餐表面上的食物的重量。可以提供与所感测的食物重量相关的视觉或听觉刺激。可以提供与食物消耗相关的听觉信号并提供与该消耗相关的奖励、指令等。
[0094] 在下面参照附图中提供的实施例来进一步详细描述本发明。
[0095] 图1示出坐在桌子101处、使用包括主动餐盘102、主动餐叉103和主动杯子104的各种主动餐具系统物品的用户/进餐者100。在该图中只示出这3个主动部件实例；但是，按照本发明，用于吃、喝、容纳、端上、支撑、倒、存放、准备、保持和混合食物的很多不同物品在包括主动或被动部件时可以视为主动餐具系统。为清楚起见，主动餐盘102上没有任何食物。这种主动部件可包括一个或多个各种主动感觉刺激和感测部件。视觉刺激部件包括但不限于发光二极管(LED)、光纤、光管、电致发光光源、光通道、液晶显示(LCD)板、白炽灯、荧光灯、荧光流等。这种主动餐具系统可包括一个或多个听觉感觉刺激部件，包括但不限于音圈扬声器、压电扬声器和其他声音产生部件。这种主动餐具系统可包括一个或多个感测部件，包括但不限于接触传感器、触摸屏、运动传感器、接近度传感器、温度传感器、水分传感器、压力传感器、光传感器、声音传感器等。这种主动餐具系统还可包括一个或多个触觉反馈部件，包括但不限于向用户/进餐者提供触觉和力反馈的触觉、震动触觉和力反馈部件。这种主动餐具系统可以向用户/进餐者提供多媒体进餐体验。
[0096] 图2A－2C提供本主动餐具系统发明的一个实施例，其中LCD屏幕与餐盘表面功能上相关地定位，在此情形中，位于餐盘下。该实施例提供矩形主动餐具系统213，其包括：具有LCD视觉显示器202的主动底盘或主动底盘子系统201；以及被动餐盘200，其中上表面212的至少一部分为半透明以允许看见由视觉显示器202提供的信息的至少一部分。被动餐盘200可以附接到主动底盘201或者不附接。图2A是定位在主动底盘上的被动餐盘的平面图。图2B是在主动底盘201上的被动餐盘200的侧视图。图2C是主动底盘的侧视图。被动餐盘200可以通过支撑件210接触桌子，其中主动底盘可通过支撑件210之间的开口211来接近。可替换地，被动餐盘可以由主动底盘来支撑而不与桌面直接接触。
[0097] 图2A－2C的主动底盘201包括产生显示控制信号的处理器203，显示放大电路214使用该显示控制信号来驱动视觉显示器202。这里在图2A－2C中未示出互连，但是后面在图13中提供了概括的功能框图。电气细节对本领域技术人员来说是公知的。主动底盘
201还包括电池204、电适配器/电池充电器连接器208、扬声器207、接通/关断开关206、外部介质槽205和数据适配器209。外部介质槽205可以容纳任何各种过去、现在或未来介质，包括但不限于CD、DVD、软盘、磁带、记忆棒等。数据适配器209代表一个或多个用于各种无线和有线数据的端口连接器，且可以是USB连接器、固件连接器、串行连接器、并行连接器、红外连接器、电磁连接器等。在图2A－2C中，为了安全原因，任选地，数据适配器209和电适配器/电池充电器连接器208被支撑件210阻塞，以防止在进餐期间至任何装置的有线连接，如果在进餐期间液体溅到线或连接上，则该有线连接可能存在电危险。
201还包括电池204、电适配器/电池充电器连接器208、扬声器207、接通/关断开关206、外部介质槽205和数据适配器209。外部介质槽205可以容纳任何各种过去、现在或未来介质，包括但不限于CD、DVD、软盘、磁带、记忆棒等。数据适配器209代表一个或多个用于各种无线和有线数据的端口连接器，且可以是USB连接器、固件连接器、串行连接器、并行连接器、红外连接器、电磁连接器等。在图2A－2C中，为了安全原因，任选地，数据适配器209和电适配器/电池充电器连接器208被支撑件210阻塞，以防止在进餐期间至任何装置的有线连接，如果在进餐期间液体溅到线或连接上，则该有线连接可能存在电危险。
[0098] 图3A是本发明的一个实施例的平面图，其中视觉显示器由与餐盘功能上相关地定位的诸如光纤、电致发光光源、光管、光通道等的光导组成。在该实施例中，由光导点亮两个眼睛和笑容的表达。左眼包括光导301和相关联的LED302；右眼包括光导303和相关联的LED304；笑容包括光导305和相关联的LED306。图3A还示出电源307、接通/关断开关308(如单极单掷开关)、电阻器309,310和311以及互连。所示出的实施例提供了非常简单的电路，其中按下接通/关断开关会点亮LED及其相关联的光导。在更为复杂的实施例中，可使用处理器来提供更为复杂的照明效果。用以提供许多种照明效果的电路对本领域技术人员而言是公知的。
[0099] 电源307可以是电池，且可以是可再充电的且可以是可替换的。电池还可以制造在盘中，使得不能由用户替换。如果可再充电，则电池可以被拆下并再充电。可替换地，电池可以留在盘中并通过盘上的连接器(未示出)再充电。如果希望盘上没有任何开口或连接器，则电池还可以与餐盘中的变压器(未示出)相关联，从而其可以通过如在图37A－37D中提供的外部电磁场来感应式地充电。电池还可以与餐盘中的光生伏打电池(未示出)相关联，该光生伏打电池用光来对电池充电。
[0100] 照明电源、电路和/或一个或多个照明部件可以是可拆卸的。照明部件和电路可以位于餐盘的材料之内或位于进餐表面下方。在这种情况下，照明部件和餐盘的进餐表面之间应当有足够的材料是半透明的，以允许从照明部件逃逸的光的至少一部分被用户/进餐者看见。餐盘可以由典型的餐盘材料如瓷器、玻璃、陶瓷、塑料、瓷等来制造。餐盘的半透明部分由任何硬的无毒半透明材料如玻璃、塑料等制成。半透明液体也可以封装在光源和餐盘表面之间。
[0101] 图3B是图3A的餐盘的侧视图，其中为清楚起见只示出产生笑容的光导305和相关联的LED306，它们在此情形下位于餐盘的材料之内。
[0102] 图4A－4B是可以使用图3A和3B的光导实施例来容易地产生的各种餐盘设计。多个光导可以在单个餐盘中共存，并且选择性地被激活以示出脸在改变表情。在图4A－4B中，组成眼睛和嘴的线条可以对每个脸部线条使用一个或多个光导来产生。
[0103] 图5A是图6A的餐盘500的截面5A－5A的横截面图。在餐盘中存在通道501，其用于将来自光源502的光沿着其路径引导和扩散至反射表面507。光可以在内部反射，或者光可以折射。从餐盘的表面逃逸的折射光可以被用户/进餐者看见。可以这样选择通道的直径，使得期望量的光从通道逃逸以便由用户/进餐者看见。还可以选择表面粗糙度和任选的涂层来确定从通道逃逸的光量。用户/进餐者可以对这种通道增强进行分级以沿着通道提供期望的发光强度。例如，可能期望让通道的端部比中部发射较多光，即发光更多，或反之亦然，或者可能期望沿着通道长度均匀地发光。
[0105] 图5B是餐盘503的截面6B－6B的横截面图。存在通道505，其中放置了光导504，如光纤、电致发光光源或光管。光导在一端具有光源506，并且可以在另一端具有任选的反射表面508。用户/进餐者可以选择餐盘通道和光导的折射率以及光导和通道壁之间的任何间隙的折射率，以产生期望的折射量和被感知的通道发光。这种光学技术是本领域技术人员所公知的。
[0106] 图7A是光导700的横截面。这种光导可以是光纤、电致发光光源、光管或任何其他合适的光导部件。图7B是光导701，其具有用以帮助防止光逃逸的包层702。在图7B中去除了该包层的一部分703以允许期望的光量从期望的光导截面逃逸。图7C是光导704的横截面，其中该光导的一部分705已被修改为允许光逃逸。可以使用各种技术如通过蚀刻、刻划等来修改光导。
[0107] 图8A是光导800的侧视图。在一端有光源801，而在另一端有任选的反射表面802。该光导可以是光纤、电致发光光源、光管或任何其他合适的光导元件，其中光可以被允许逃逸并穿过半透明材料以便用户/进餐者看见。如果该光导是光纤，则理论上未超出与该表面的临界入射角的光803将在内部反射，而超出该临界入射角的光804将根据Snell定律折射。穿过半透明材料的折射光可以被用户/进餐者看见。光导还可以是具有开口的光管，该开口允许光以期望的位置和量逃逸。
[0108] 光源通常是发光二极管(LED)和/或激光二极管，但还可以是任何各种光产生装置，包括白炽灯、电致发光元件、荧光灯、炽光线圈(glowingcoil)等。
[0110] 图8C示出具有数字处理器和存储器并由电源812供电的集成电路块811。当处理器检测到开关813闭合时，处理器在其存储器中运行确定向哪个光源814供电以及何时供电的程序。用于产生这种电路的技术是本领域技术人员所公知的，实际的电路实施可能大为不同。本发明不限于使用这里提供的简单示例电路的实施例。
[0111] 图9A－9D是具有变化的视觉显示设计和技术的主动餐具系统餐盘。听觉输出可以与任何这些视觉显示相组合。图9A和9B分别是利用光导来产生期望的图案和设计的餐盘900和901。可以用光导来点亮线902和903中的每一个，光导包括但不限于“有损耗的”光纤(即其允许一些光逃逸从而被用户/进餐者看见)、电致发光光源、光通道、光管等。
[0112] 图9C是包括一个或多个LED905的餐盘904，该LED可以按照期望的顺序或响应于用户/进餐者或食物活动而被点亮。该LED可以是任何各种技术和希望的颜色，包括但不限于红、黄、蓝、绿等。彩色LED矩阵可以组合使用以产生合成图像，其中一个或多个LED代表单个图像元素(像素)。
[0113] 图9D是包括主动LCD屏幕的主动餐具系统餐盘906，该LCD屏幕能够显示大数量的不同图像。LCD屏幕可以具有均匀的像素矩阵，其中可以显示任意图像或字母数字字符。可替换地，为了降低成本和复杂度，LCD屏幕可以只包括有限数量的图像或字母数字字符的部分。通过用像素图案或预设图像部分来对LCD排序，用户/进餐者可以感知物体或字母数字字符的移动。由主动餐具系统可视地显示的移动或不移动的物体可以与来自该主动餐具系统的听觉刺激相关联，以提供多媒体体验。
[0114] 用户/进餐者可以将图片或电影如婚礼图片、婴儿图片、旅游图片或电影等加载到主动餐具系统餐盘上以便显示。娱乐和/或其他期望的图像、美术品、视频、图形、声音、触觉感觉、“屏保”等可以从网址下载以便显示在主动餐具系统的部件如餐盘上。桌布的数字图像或其他期望的颜色或图案可以下载并显示在餐盘上，从而餐盘与桌布或餐会主题匹配。幻灯片可以显示在主动餐具系统盘上。电影可以显示在主动餐具系统餐盘上。餐盘可以与电视调谐器、TV线缆、碟形卫星天线等相关联，使得用户/进餐者可以在其餐盘上收看电视。主动餐具系统餐盘可起到计算机监视器的作用。声音可以被纪录并通过与餐盘相关联的震动部分或扬声器回放。例如，餐盘会显示静止或移动文本“Happy Birthday，Jill！”，同时通过扬声器可听地显示“Happy Birthday”歌。在歌结束时，可以在餐盘上显示Jill在婴儿时的图像或电影。
[0115] 图10A－10C是主动餐具系统液体容器的三个正视图，该主动餐具系统液体容器在此情形下是包括视觉显示器1001、听觉显示器1002、用户/进餐者交互控制1003、处理器1004和电源1005的主动餐具杯1000。这3个视图通过连续改变图像的显示位置而示出由用户/进餐者感知为从右向左移动的图像。视觉显示器使用任何能够显示图像的技术，包括但不限于LCD技术、LED技术、等离子体屏幕技术、电致发光技术等。该杯可以具有用于接通视觉显示器、与图像交互、玩游戏、与其他人通信或控制该杯工作的用户控件。该杯可以通过听觉显示器1002向用户/进餐者提供听觉反馈。该听觉反馈可以是与该图像相关联的声音，且该声音不需要与该图像相关联。听觉反馈可以包含语音、音乐、蜂鸣声以及其他噪声和声音。听觉反馈可以提供广告和娱乐。该杯可以通过麦克风(未示出)从用户/进餐者接受听觉输入。图10D是图10A－10C的主动餐具系统杯1000的平面图。
[0116] 图11是包括各种视觉显示器的主动餐具系统餐盘1100的侧横截面视图，视觉显示器包括LCD屏幕1101、具有相关联的光导照明LED1103的光导1102和分离的LED1104。尽管在图11中示出3个视觉显示部件中的每一个，主动餐具系统也可以只包括这些视觉显示部件之一，或者可包括这些视觉显示器中的多个，并且/或者主动餐具系统可包括未在此图中示出的其他视觉显示器，如等离子体显示器、荧光显示器等。图11的主动餐具系统餐盘还包括开关1105，其可以用于接通/关断视觉显示器、电源1106和处理器1107。主动餐具系统可包括用以控制主动餐具系统餐盘的各种模式和功能的多个开关和控件。电源可包括电池、可再充电电池、A/C至D/C电源、变压器等。处理器可以是中央处理单元(CPU)、微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)等，并且可以使计算机存储器如RAM和ROM与其相关联，并在存储器中有计算机程序。处理器还可以是可编程逻辑阵列(PLA)或可编程阵列逻辑(PAL)。处理器具有与视觉显示器、开关和电源的连接，其中处理器能够使得视觉显示器按照期望的方式被点亮和/或显示期望的图像。图11的部件和特定电路之间的互连是本领域技术人员所公知的，并因此为清楚起见从图中省略。
[0117] 图12A－12C是包括与非进餐底盘1201功能上相关的餐盘1200的主动餐具系统的侧横截面视图，其中餐盘和非进餐底盘不永久地彼此附着。餐盘1200和非进餐底盘1201的这种配置在希望将餐盘浸没到水中或将其放置到洗碟机中时有应用，取决于设计选择，这可能不适用于非进餐底盘。例如，非进餐底盘可能具有110V的电线和墙插头1202或者其他高压交流电电源。非餐盘还可能具有扬声器1203(如音圈扬声器)、麦克风1204、开关1205、处理器1206以及在浸入水中时可能不正常的其他部件和隔间1207。
[0118] 图12A和12B的餐盘具有至少一个能够提供反馈或感测状态的感觉元件。这种感觉元件包括但不限于LED1213、LCD屏幕1214、光导1215、电致发光元件、等离子体屏幕、荧光灯、照明流体、触觉反馈致动器1216(如震动触觉反馈致动器(例如偏心质量致动器)、触摸反馈致动器、力反馈致动器等)、压力传感器1208、温度传感器1209、倾斜传感器、接近度传感器、扬声器1203、麦克风1204、电磁传感器、运动传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器、心率传感器、血压传感器、热量计等。
[0119] 如图12A所示，压力传感器1208可包括放置在餐盘表面下并与惠斯通电桥电路(未示出，但是为本领域技术人员所公知)电连接的应变计。温度传感器1209可包括热敏电阻(电路未示出，但是为本领域技术人员所公知)。接近度传感器可包括红外发射器-检测器对LED1210(电路未示出，但是为本领域技术人员所公知)。这些传感器将其信号通过与非进餐底盘上的连接器1212配对的餐盘上的连接器1211传送给处理器(存储器和互联未示出，但是为本领域技术人员所公知)。与温度传感器1209相结合或独立于温度传感器1209，可以设置用于加热食物并且如需要则将食物保持在期望温度的加热元件1217，其中温度传感器1209可用于控制加热元件1217。
[0120] 图12B的餐盘可以通过有线或无线连接与图12C的非进餐底盘交流信息。有线连接包括但不限于包括触及配对金属触点的金属触点。无线连接包括但不限于电磁通信、基于光的通信、声学通信等。电磁通信可用于交流数据以及能量(典型地通过变压器)。基于光的通信可包括光绝缘体。
[0121] 图13是处理器1300如微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等的框图。该处理器可以具有与其相关联的计算机存储器，如RAM和ROM，并在存储器中具有计算机程序。该处理器还可以是可编程逻辑阵列(PLA)或可编程阵列逻辑(PAL)。该处理器与一个或多个感测和显示装置通信。这种装置包括但不限于：包括可具有相关联的控制硬件和软件1302的LED1301的视觉指示器、可具有相关联的控制硬件和软件1304的LCD1303、等离子体显示器、电致发光光源和荧光显示器、CRT、可具有相关联的控制硬件和软件1306的包括音圈和压电扬声器的扬声器1305、麦克风1307、可具有相关联的控制硬件和软件1309的马达1308、力和触觉反馈显示器、运动传感器、温度传感器1310、压力传感器1311、接触传感器、水分传感器、湿度传感器、倾斜传感器、无线端口、USB通信端口1312、串行端口、并行端口、火线端口、CD驱动器1313、存储卡端口、接通/关断和其他控制开关1314、天线1315、电源1316等。任何感测和显示装置可具有它们自己专用的控制硬件和软件，即使未在图中明确示出。
[0122] 不是所有按照本发明的可能的感测和刺激部件或装置都在图13中示出。只描绘了一些示例性的感测和显示装置，而接口硬件及软件和互连的细节是本领域技术人员所公知的。存在多种能够提供期望结果的感测和显示技术，且并非所有这样的特定技术都被列出。例如，当列出马达1308时，其可以是电动马达、气动马达、压电马达、液压马达或任何其他用于基于控制信号产生线性位移或角位移的技术。在列出温度传感器时，其可以是热敏电阻、热电耦等，或用于检测温度并将其转换为可用信号的任何其他装置。当列出电源时，其可以是电池、A/C适配器、变压器或用于存储、转换或产生电能的任何其他装置。
[0123] 图14是包括主动感测和反馈的进餐器具1400的平面图。具体地说，该进餐器具是餐叉，其中光导1401从位于柄1404中的LED1403延伸到叉尖1402。在柄1404中还定位有接通/关断开关1405、电源1406和电路1407。LED1403通过互连1408连接到电路1407，开关1405通过互连1409连接到电路1407，电源1406通过互连1410连接到电路1407。电路1407的细节对本领域技术人员来说是公知的。开关1405可以是任何接触或接近度传感器，电源1406可以是任何用于供给电能的装置，包括但不限于电池。
[0124] 图15A－15C是主动进餐器具的3个不同实例的平面图。在图15A中，餐叉1500具有从光源1502发出的光导1501，且其中光导引导光发射以便照亮餐叉的期望部分，如3个叉尖1503中的每一个。为清楚起见未示出电源、接通/关断开关、控制电子装置和互联，它们对本领域技术人员来说是公知的。类似地，图15B是具有从光源1506发出的光导1505的勺子1504，且其中光导引导光发射以便照亮勺子的期望部分，如勺子1507的端部的图案。同样为清楚起见省略电气细节，它们对本领域技术人员来说是公知的。图15C是具有从光源1510发出的光导1509的餐刀1508，且其中光导引导光发射以便照亮餐刀的期望部分，如餐刀的刀刃1511。同样为清楚起见省略电气细节，它们对本领域技术人员来说是公知的。
[0125] 图15D是具有多个主动部件的饮用容器1512。在该实施例中，示出4个不同的光导实例，包括星星1513、新月1514、双波线1515和螺旋1516。在该图中，示出螺旋1516在与饮用容器相关联的任选吸管上。每个光导都与光源相关联，且每个光导引导光发射以便照亮容器的期望部分。所示出的饮用容器还包括没有光导的光源1517。该光源可以是LED。同样为清楚起见省略电气细节，它们对本领域技术人员来说是公知的。在图15A－15D中的每一个中，可以按照期望的空间或时间模式向光源赋能，并且可以基于来自任何各种传感器(未示出)的信号来赋能，所述传感器包括但不限于接触传感器、倾斜传感器、水分传感器、温度传感器、声音传感器、射频传感器、电磁传感器、光传感器等。
[0126] 图16A和16C分别是具有主动部件的饮用容器1600的侧视图和平面图。在该实施例中，容器壁1601填充有两种液体如水和油，其中油的特定重力大于水的重力。在该容器的基座1602中是光源1603和加热源。在该实施例中，光源是白炽灯，并且还用作加热源。还可存在接通/关断开关1604、电源1605、电控制电路1606和互连1607。在该实施例中，电控制电路是电阻器，电源是电池。这种电子装置还可以遍布整个容器壁而分布，而不需要仅集中在基座中。这种电路的细节对本领域技术人员来说是公知的。由于油和水不混合，所以油将以无定形形状1608遍布于水1609中。此外，由于油比水重，因此油形状将下沉到容器基座附近的水的底部。在此加热源将加热油和周围的水，导致油上升为较靠近容器壁的顶部，而较冷的油形状和较靠近顶部的水朝着底部下沉。随着时间的过去，一些油形状将分离为多个片，而其他油形状将重新组合。此外，由于油和水的变化的光学特性，当油形状移动时，基座中的光源将产生有趣的和有娱乐性的光学图案。
[0127] 可以选择油的特定类型和/或水的特定特性，以提供期望的物理和光学特性。例如，不同的油可呈现期望的荧光特性；它们可具有不同的分离和重新组合特性，并且可以以不同的速率下沉和上升。
[0128] 图16B是包括类似油－水技术的进餐器具。在该实施例中，刀柄1610中具有油1611和水1612，且还包括照明和加热源以及相关联的电子装置，该电子装置未在该实施利中示出，且对本领域技术人员来说是公知的。
[0129] 图16A－16C是主动餐具系统的部件的简单实例，如饮用容器和进餐器具，它们具有主动部件。在这些图中示出的具体示例是为了说明这些类型的部件，而并非旨在限制。
[0130] 主动餐具系统还可包括静电技术。例如，主动餐具系统的部件可以是部分中空的，并填充有含离子的气体和被赋能的电极，使得在用户/进餐者接触该主动餐具系统部件的外表面时会出现电弧，看上去象从电极到用户/进餐者接触的点的小型闪电。这种技术对本领域技术人员来说是公知的，细节没有明确给出但是通过引用结合于此。
[0131] 主动餐具系统在包括家庭和餐馆中的娱乐和推广的很多应用中都是期望的。例如，快餐店可提供主动餐具系统作为推广物品。具有照明源的主动餐具系统将使得在黑暗的环境中进餐是有趣的。照明源可包括黑光，油可包括相关联的与黑光匹配的荧光。
[0132] 图17A是具有主动部件的液体容器1700的正视图。在该特定实施例中，啤酒瓶具有含有光导1702、光源1703、功能控制开关1704以及包含电源的电路1705的标签1701。与其他光导的情况一样，该光导将来自光源的光引导至一个或多个位置，在该一个或多个位置处，光发射以便用户/进餐者看见。光可以在光导的整个长度上、在光导的一部分上和/或在一个或多个离散点发射。在图17A的实施例中，标签1701的标记如啤酒的名称被点亮，产生了类似于小型霓虹街灯的视觉效果。可以使用产生不同颜色的光源。
[0133] 图17B是图17A的剖面顶视图，示出光导1702和相关联的附着到标签1701的部件，标签1701附着到液体容器的正面。
[0134] 图17C是类似于图17B的剖面视图，但是其中照明源1706和光导1707位于液体容器的壁1708之内。来自该照明源的光可以按照各种方式引导，这些方式包括通过光纤、电致发光光源、光管、可包含空气、气体或其他可发出荧光的流体的光通道等等。相关联的电子装置未示出，但对本领域技术人员来说是公知的。
[0135] 图17D是图17E的剖视图，其中光导1709的至少一部分位于液体容器1711的液体1710之内。来自照明源1712的光可以按照各种方式引导，这些方式包括通过光纤、光管等等。以这样的位置，光导1709可以照亮被容纳的液体1710。光源1712可位于各种方便的地方，包括容器壁之内、容器之内的液体中、或者来自光源的光可以进入光导的任何位置。相关联的电子装置没有示出，但对本领域技术人员来说是公知的。
[0136] 图17E是图17D的液体容器1711的侧横截面视图，其中光导1709的至少一部分位于该液体容器中的液体1710之内。相关联的电子装置没有示出，但对本领域技术人员来说是公知的。
[0137] 图18A是具有主动标签的液体容器1800的正视图。标签1801可包括各种显示元件如图片或7段显示器1802的段。该标签的主动元件可包括LCD或LED技术。该标签可具有可用于接通/关断显示器并选择期望图像来显示的功能开关1803。为清楚起见，包括电源的相关联的电子装置没有示出，但对本领域技术人员来说是公知的。
[0138] 图18B是具有标签的液体容器1804的正视图，该标签具有能够产生大数量的期望图像的可单独控制的图像元素(像素)的矩阵。标签1805可以是与液体容器相关联的分离部件，也可以是包括一个或多个主动部件的容器本身的一个区域。与电视屏幕类似，像素可以产生文本1806或其他图像1807，在适当像素排序的情况下，图像1807可显得在移动。此特定实施例的标签还包括听觉输出装置1808。这种听觉输出装置可以是压电扬声器、音圈扬声器或用于产生声音的任何其他适当装置。所示标签还包括一个功能控制开关1809；
尽管也可以使用多个功能控制开关。该功能控制开关可以接通/关断视觉显示，可以接通/关断听觉输出，还可以从一个或多个视觉或听觉显示中选择。
尽管也可以使用多个功能控制开关。该功能控制开关可以接通/关断视觉显示，可以接通/关断听觉输出，还可以从一个或多个视觉或听觉显示中选择。
[0139] 图18C是包括处理器1810、功能控制开关1811、电源1812、音频放大器1813、音频输出装置1814和具有驱动器1815的视觉显示器的电路框图。该电路框图还包括一个或多个任选的传感器1816和任选的无线通信能力1817。标签还可包括用以检测口头用户/进餐者输入的麦克风(未示出)。传感器包括但不限于接触传感器、运动传感器、温度传感器、位置传感器、湿度传感器、光传感器、声音传感器、液位传感器、用于检测容器是否开着的传感器等。电路框图的细节和如何物理实施它对本领域的技术人员来说是公知的。
[0140] 对于图18B的实施例，用户/进餐者可以看见和/或听见标签上的移动广告。广告可以与来自一个或多个传感器的信号相关联。销售商可以发送可与来自一个或多个传感器的信号相关联的经更新的广告。例如，如果传感器是全球定位系统(GPS)，则液体容器销售商可以发送特定于用户/进餐者的城市或餐馆的广告。餐馆可以将广告发送给餐馆内的用户/进餐者，且用户/进餐者可以通过启动液体容器上的功能控制开关或者通过对着麦克风说话来响应。利用传感器可以收集关于用户/进餐者的信息。
[0141] 至此描述的很多实施例已包括了液体容器，但旨在示例主动部件可以如何与许多种类的主动餐具系统相关联而不限于液体容器。
[0142] 图19A是包括静止进餐表面1901和可动内部部分1902的主动餐盘1900的侧横截面视图。在该实施例中，可动内部部分是由扁平的“薄烤饼”马达1903旋转的旋转碟。旋转碟的平面图在图19B中示出。静止进餐表面可包括一个或多个主动元件，包括但不限于LED1904和光导。静止进餐表面还可包括部分1905，部分1905为半透明的从而使来自可动内部部分的光可以被用户/进餐者看见。进餐表面可以具有一个或多个用于漫射、修改或透射来自可动内部部分的光的元件。这些元件可包括光导1906、具有不同形状和折射率的部件1907、半透明膜等。可动内部部分1902可包括一个或多个主动部件，包括但不限于光源如LED1908、具有相关联的光源1909的光导、LED或LCD板1910、反射表面1911、电致发光元件等。文本和图像可以被显示并且可以提供广告。可以产生万花筒图像。为清楚起见，电路的细节被省略，但对本领域的技术人员来说是公知的。与其他实施例一样，这里的实施例中示出的具有餐盘的主动技术还可应用于其他主动餐具系统部件，包括杯子、器具等。
[0143] 图20A是具有第一可动内部部分2001的静止进餐表面2000的侧横截面视图。尽管为清楚起见未在图20A中重绘主动感测和反馈特征，图20A的实施例的静止进餐表面2000和第一可动内部部分2001可以具有分别与图19A和19B的静止进餐表面1901和可动内部部分1902类似的主动感测和反馈特征；但是，不同于由马达直接移动的第一可动内部部分2001，图20A的实施例的第一可动内部部分2001通过磁体与由马达2003移动并且可以设置在第一可动部分2001下方的第二可动部分2002磁耦合。存在多种将第一可动部分与第二可动部分磁耦合的方法，使得第二可动部分的运动引起第一可动部分运动。例如，第二可动部分可以具有磁体2004，其可以是永久磁体或电磁体，其与第一可动部分中的铁基物体2005功能上相关地定位，使得由第二可动部分的磁体提供的磁场2006穿过静止进餐表面2000并提供对第一可动部分2001中的铁基物体2005的磁吸引。因此，当第一可动部分运动时，第二可动部分类似地运动。可替换地，第一可动部分可包括磁体，其为永久磁体或电磁体，其与电动化的第二可动部分中的铁基物体磁耦合。
[0144] 图21A－21D是主动餐盘2100的实施例的平面图，其中用户/进餐者可以看见描绘为蜘蛛2101的可刷新的移动图像。该图像可以由包括与餐盘功能上相关的LCD屏幕的各种技术产生。例如，LCD屏幕可以附着到餐盘，或者可以位于上表面下并且可通过餐盘中的光学器件看见。餐盘可包括光学器件，其包括但不限于放大图像、缩小图像尺寸、扭曲图像、使来自图像的光的全部或一部分改变方向或者允许不加改变地观看图像的光学器件。图21A－21D示出移动的蜘蛛在不同时间的图像。在图21A中，蜘蛛2101在主动餐盘2100的顶部；在图21B中，蜘蛛2101围绕主动餐盘2100的周边逆时针爬行；在图21C中，蜘蛛
2101逆时针爬行得更远；在图21D中，蜘蛛2101从网2102上掉下。
2101逆时针爬行得更远；在图21D中，蜘蛛2101从网2102上掉下。
[0145] 图22是主动餐盘2200的平面图，其中显示了信息。在该实施例中，信息围绕餐盘的边缘显示；尽管信息也可以显示在餐盘上的任何方便的位置。该信息可包括但不限于文本、图形、图像、广告2201、简讯、股票行情2202、时间2203、温度、天气、体育比分、可伴随着来自与该餐盘相关联的扬声器的音乐的歌曲信息、预约通知、电话号码、问候等。显示在主动餐具系统餐盘上的信息可以被预编程到与餐盘相关联的存储器中，该信息可以实时接收和/或可以通过有线或无线技术、外部介质等提供给餐盘。
[0146] 图23A是主动餐具系统餐盘2300的平面图。该实施例具有用于与用户/进餐者交流的可移动角色2301。该餐盘还包括任选的分界线2302和与分区的内容2304相关联的分区标签2303。该分界线可以是物理的或视觉显示的分界线。该角色可以与用户/进餐者例如孩子交流，其中在进餐时，该角色娱乐、鼓励和/或指导等用户/进餐者。该角色可以是计算机产生的动画、记录的视频等。视觉、听觉和触觉反馈可以与该角色相关联。在一个场景中，该角色可以使用听觉反馈来告诉年轻的用户/进餐者豆子很好吃而且所有它的朋友都吃完了豆子，从而鼓励该年轻的用户/进餐者吃他本来不吃的食物。
[0147] 图23B是能够与主动餐具系统餐盘2300通信或者一般而言与任何主动餐具系统部件通信的计算装置2305的平面图。在该实施例中，该机算装置是手持式的并且具有包括图形显示器的触摸屏2306，还具有任选的输入笔2307和键盘2308。该计算装置可以无线地或通过线与主动餐具系统餐盘通信。这种有线和/或无线通信的细节是本领域技术人员所公知的。一个应用是父母可以使用该机算装置与孩子用户/进餐者通过其主动餐具系统餐盘通信。例如，使用任选的输入笔2307，父母可以触摸该计算装置上的触摸屏2306的对应于孩子的主动餐具系统餐盘上的食物或特定位置的部分，这可引起可移动角色2301的期望响应或者可引起至孩子的某种其他反馈。例如，父母可以触摸触摸屏上标记有“BEANS”的分区2309，导致在餐盘上活动的角色显得在餐盘上从标有“MEAT”的分区跳到标有“BEANS”的分区，并利用听觉或视觉反馈询问孩子是否愿意吃一些豆子。餐盘可以具有能够检测到孩子正接近豆子而使用器具的接触或接近度感测(未示出，但为本领域的技术人员所公知)，使得该角色于是给予孩子正增强的反馈。父母可以从该计算装置中调用很多种命令，这些命令通过孩子用户/进餐者的主动餐具系统产生至孩子用户/进餐者的期望反馈。
[0148] 图24A是上面有食物2401的餐盘2400的透视图，餐盘2400还具有与餐盘功能上紧密相关的诸如LCD或等离子体显示器的视觉显示器2402。在该实施例中，视觉显示器2402附接到餐盘2400，使得视觉显示器2402至少有一部分不意图被食物2401覆盖。视觉显示器2402可以通过铰链2403附接到餐盘2400，使得用户/进餐者可以改变视觉显示器
2402的角度。这种任选的铰链包括但不限于具有配合销的两片铰链、活铰链、挠性接头等。
视觉显示器2402可以能够一直向后倾斜，从而其与餐盘2400位于同一平面上。视觉显示器2402还可以能够一直向前倾斜从而其覆盖餐盘2400。该视觉显示器的控制和通信电路是本领域技术人员所公知的，并且可以位于任何方便的位置，包括视觉显示器屏幕后或者餐盘下。为清楚起见未在此示出该电路。该实施例的一个优点是视觉显示器2402的信息
2404不会被食物2401遮盖，然而视觉显示器2402仍然与餐盘2400紧密相关联。听觉感觉刺激部件、感测部件和/或触觉部件也可以与该实施例的餐盘相关联。
2402的角度。这种任选的铰链包括但不限于具有配合销的两片铰链、活铰链、挠性接头等。
视觉显示器2402可以能够一直向后倾斜，从而其与餐盘2400位于同一平面上。视觉显示器2402还可以能够一直向前倾斜从而其覆盖餐盘2400。该视觉显示器的控制和通信电路是本领域技术人员所公知的，并且可以位于任何方便的位置，包括视觉显示器屏幕后或者餐盘下。为清楚起见未在此示出该电路。该实施例的一个优点是视觉显示器2402的信息
2404不会被食物2401遮盖，然而视觉显示器2402仍然与餐盘2400紧密相关联。听觉感觉刺激部件、感测部件和/或触觉部件也可以与该实施例的餐盘相关联。
[0149] 图24B是内有食物2406的食物容器2405的透视图，食物容器2405还具有与该容器功能上紧密相关的诸如LCD、电致发光显示器、LED显示器或等离子体显示器的视觉显示器2407。该实施例的典型应用见于快餐店，如在分发儿童餐、鸡块等的地方。在该实施例中，视觉显示器2407与食物容器的盖2410相关联，使得视觉显示器2407至少有一部分不意图被食物2406覆盖。视觉显示器2407可以附着到该食物容器的盖2410，盖2410可以通过铰链2408挠性地附接到该食物容器的底部2411，使得进餐者可以改变视觉显示器2407的角度。这种任选的铰链2408包括但不限于具有配合销的两片铰链、活铰链、挠性接头等。具有相关联的视觉显示器的食物容器盖可以能够一直向后倾斜，从而视觉显示器与该食物容器的底部的底表面位于同一平面上。具有相关联的视觉显示器的食物容器盖还可以能够一直向前倾斜，从而覆盖该食物容器的底部。视觉显示器的控制和通信电路是本领域技术人员所公知的，并且可以位于该食物容器上或周围任何方便的位置，包括在盖中并在相关联的视觉显示器屏幕后、或者在该食物容器的底部下。为清楚起见未在此示出该电路。该实施例的一个优点是视觉显示器2407的信息2409不会被食物2406遮盖，然而视觉显示器
2407仍然与食物容器2405紧密相关联。听觉感觉刺激部件、感测部件和/或触觉部件也可以与该实施例的食物容器相关联。
2407仍然与食物容器2405紧密相关联。听觉感觉刺激部件、感测部件和/或触觉部件也可以与该实施例的食物容器相关联。
[0150] 图25是包括结构2518的主动餐具系统2520的一个实施例的透视图。在该实施例中，分别有三个食碟2500、2501和2502，每个食碟都在食物感测平台(未示出)上。包括猴子2505和大象2504的卡通的第一视频2519显示在屏幕2503上。该例子演示这样的情形：来自至少一个食碟2500的食物2506吃得不足够快，使得与食碟2500相关联的灯2507被点亮，第一视频2519暂停，而第二视频2508获得支配权，其中第二视频2508的角色2509鼓励进餐者(在此情形中是“Billy”)请多吃特定食碟2500中的食物2506。
[0151] 主动餐具系统的其他主动餐具部件包括具有发光叉尖2511的餐叉2510和具有发光设计2513及LED2514的饮用杯2512。为了进一步描述这些以及其他餐具部件，参照图14－16。主动餐具系统2520的工作可以由其他装置来控制。所描绘的控制器2515允许人通过按下按钮2516、2521和2522中任一个将从指定的食碟吃的命令发给进餐者。控制器2515向结构2518中的控制电路(未示出)发送无线信号。该无线信号使得第一视频2519暂停，并启动第二视频2508，其中第二视频2508指示进餐者吃更多食碟2500中的食物2506。该信号还使得灯2507被点亮。该信号可利用红外或RF技术等发送到该电路。可替换地，该信号可利用有线连接来发送。
[0152] 图26是主动餐具系统2607的透视图。在第一有用实施例中，结构2600包括集成处理器(不可见)和显示器2602；在第二有用实施例中，结构2600能够容纳诸如可由具有显示器2603和键盘2605的膝上型计算机2601提供的处理器和显示器。在第二实施例中，典型地，结构2600的至少一部分2604覆盖膝上型计算机2601的至少一部分2608，并保护膝上型计算机2601及其键盘2605免于碰到食物。同样在第二实施例中，结构2600的屏幕2602是半透明的，并保护膝上型电脑显示器2603免于碰到食物。在第一和第二实施例中，结构2600都包括至少一个食碟，其中感测放置在该食碟进餐表面上的食物(未示出)的至少一个特性或属性。被感测的典型食物特性包括重量和质心。在该图中描绘了3个食碟
2606。无论结构2600包括集成显示器还是容纳显示器，结构2600都可包括刺激部件，如视觉、听觉或触觉刺激部件，它们都没有在图26中示出。典型的视觉刺激部件包括LED和电致发光线。感测电路未示出，其典型地通过线或者无线地连接到与处理器相关联的电路。控制处理器的计算机程序可以引起响应于被感测的食物的特性的动作。例如，如果没有以感测食物重量随时间的变化的传感器所确定的期望速率消耗食物，则可以暂停由刺激部件显示的视频或音乐文件。
2606。无论结构2600包括集成显示器还是容纳显示器，结构2600都可包括刺激部件，如视觉、听觉或触觉刺激部件，它们都没有在图26中示出。典型的视觉刺激部件包括LED和电致发光线。感测电路未示出，其典型地通过线或者无线地连接到与处理器相关联的电路。控制处理器的计算机程序可以引起响应于被感测的食物的特性的动作。例如，如果没有以感测食物重量随时间的变化的传感器所确定的期望速率消耗食物，则可以暂停由刺激部件显示的视频或音乐文件。
[0153] 图27A和27B是主动餐具系统结构2700的一部分的透视图。结构2700能够容纳诸如由图26的膝上型计算机2601提供的处理器和显示器。结构2700可包括任何各种有用的刺激和感测部件，它们都没有在图27A和27B中示出。图27A和27B而是在此简化为示例诸如可由图26的第二实施例采用的有用铰链结构的关键概念。如果图27A和27B的铰链结构被图26的第二实施例采用，则图27A和27B的视图是从图26的结构2600的右下部向上看的。铰链结构允许结构2700打开成第一构造(图27A)，其中结构2700可覆盖膝上型计算机2601的全部或一部分以保护其免于碰到食物。铰链结构还允许结构2700闭合成第二构造(图27B)，其中结构2700变得更为紧凑以便存放，还用于保护感测和电路部件。
[0154] 在图27A和27B中，主动餐具结构2700具有显示器结构2701，用于支撑膝上型电脑2601的显示器2603附近的半透明表面2703，以保护显示器2603免于碰到食物。显示器结构2701可以搁置在显示器2603周围的框架上、与该框架接触或配准。显示器结构2701包括连杆2705和2708，并分别通过铰链销2707和2710相对于分别包括配合连杆2706和2709的结构表面2704而定位。标识结构表面2704和配合连杆2709之间的边缘2702，以帮助阐明图27A和27B的构造之间的关系。
[0155] 图28是主动餐具系统2800的一部分的特写透视图，主动餐具系统2800包括具有表面2801、食物感测表面2802和餐碟2803的结构。有时，具有其电路的食物感测表面2802称为主动部件；而餐碟2803当其不包含电子装置时称为被动部件。食物感测表面2802可以位于结构表面2801的下方、与其位于同一高度或位于其上方。可用于微波炉、冰箱、冷冻机、炉子等的餐碟2803通常填充有食物，然后放置到食物感测表面上。用于食物感测表面的电路未示出。主动餐具系统2800的这一部分可包括任何各种有用的和期望的刺激和感测部件，还可以代表图25－27的主动餐具系统的前部。图28的穿过包括食物感测表面2802的主动餐具系统2800的部分的横截面A－A在图29A－29D中被进一步描绘。图29A－29D的每个实施例有时称为一种类型的主动子系统。
[0156] 图29A是图28的穿过包括食物感测表面2802的主动餐具系统2800的部分的横截面A－A的第一实施例。图29A的食物感测表面2907和表面2903分别对应于图28的食物感测表面2802和表面2801。在图29A中，测压元件2900用于测量食物感测表面2907、搁置在食物感测表面2918上的食碟2803以及任何放在该食碟进餐表面上的食物的“组合重量”。在该第一实施例中，采用测压元件2900的主动餐具系统2800实时感测食碟进餐表面上存在的食物的重量变化，并推断吃食物的速度，主动餐具系统2800还使得对应的刺激被呈现给进餐者和/或通知另一人。
[0157] 在图29A中，测压元件2900的端2901通过衬垫2902与表面2903间隔开来，并通过紧固件2904附着到表面2903。测压元件2900的端2905通过紧固件2908附着到食物感测表面2907，并通过衬垫2906与食物感测表面2907间隔开来。密封剂2909防止从食碟2803溢出的食物触及测压元件2900及其相关联的电路(未示出)。密封剂2909典型地是诸如橡胶或塑料的挠性材料，其可以被清洁和消毒并且可以提供食物感测表面2907和表面2903之间的防水密封。
[0158] 测压元件2900具有有助于以公知方式引导弯曲的挠性段2910。测压元件2900的挠性段2910可以通过从测压元件中去除材料，如通过钻孔、砂磨、机械加工、铣等来产生。在测压元件是模制的或铸造的情况下，挠性段2910还可以由合适的模子来产生。当负荷施加到与端2901相对的端2905时，测压元件2900的挠性段2910引起测压元件2900“双弯曲”，从而导致端2905相对于端2901偏转。测压元件2900具有4个安装在挠性段2910附近的应变计2911、2912、2913、2914，以当由于组合重量而导致端2905相对于端2901偏转时测量双弯曲的量。为清楚起见，将应变计的线从图中省略。当食物添加到搁置在食物感测表面2907上的食碟2803的进餐表面时，端2905进一步相对于端2901偏转，且应变计2911和2914增大其应变，而应变计2912和2913减小其应变。类似地，当食物从搁置在食物感测表面2907上的食碟2803的进餐表面移走时，端2905相对于端2901的偏转减小，且应变计2911和2914减小其应变，而应变计2912和2913增大其应变。将来自应变计的信号转换为与该组合重量相关的电信号的电路在图20中示出。
[0159] 测压元件2900的一个有用的实施例由铝合金制成，其中深度尺度(到页面内)和高度尺度的典型范围为1/4＂到1＂，长度尺度的典型范围为1＂到6＂。Temecula,CA的Transducer 制造这种测压元件，包括其EBB系列。可用于感测食物感测表面上的食物重量的另一类型的测压元件是“细梁”测压元件，其可以由具有典型范围为
0.002＂到0.1＂的较薄高度尺度的诸如301SS铍铜的材料制成。Transducer Techniques亦制造这种细梁测压元件，包括其TBS系列。
0.002＂到0.1＂的较薄高度尺度的诸如301SS铍铜的材料制成。Transducer Techniques亦制造这种细梁测压元件，包括其TBS系列。
[0160] 图29B是图28的穿过包括食物感测表面2802的主动餐具系统2800的部分的横截面A－A的第二实施例。图29B的食物感测表面2918和表面2920分别对应于图28的食物感测表面2802和表面2801。在图29B中，压缩测压元件2915用于测量食物感测表面2918、搁置在食物感测表面2918上的食碟2803以及任何放在该食碟进餐表面上的食物的“组合重量”。在该第二实施例中，采用压缩测压元件2915的主动餐具系统2800实时感测食碟进餐表面上存在的食物的重量变化，并推断吃食物的速度，主动餐具系统2800还使得对应的刺激被呈现给进餐者和/或通知另一人。
[0161] 在图29B中，食物感测表面2918搁置在压缩测压元件2915的负荷按钮2917上，而压缩测压元件2915搁置在表面2920的凹进段2916上。密封剂2919防止从食碟2803溢出的食物触及压缩测压元件2915及其相关联的电路(未示出)。密封剂2919典型地是诸如橡胶或塑料的挠性材料，其可以被清洁和消毒并且可以提供食物感测表面2918和表面2920之间的防水密封。
[0162] 当食物添加到搁置在食物感测表面2918上的食碟2803的进餐表面时，负荷按钮2917对压缩测压元件2915的体施加压力。所施加的压力典型地由压缩测压元件2915体内的应变计感测。为清楚起见，应变计的线从图中省略。使用根据所采用的应变计的构造的电路，可以测量进餐表面上存在的食物的量的变化和组合重量。典型的电路类似于图30的电路。当使用3个或更多压缩测压元件2915时，还可以测量进餐表面上的食物的质心。
[0163] 压缩测压元件2915的一个有用的实施例由体直径范围为1/4＂到3＂且高度范围为1/8＂到2＂的经热处理的17－4ph不锈钢制成。Transducer Techniques制造这种压缩测压元件，包括其SLB系列。
[0164] 图29C是图28的穿过包括食物感测表面2802的主动餐具系统2800的部分的横截面A－A的第三实施例。图29C的食物感测表面2921和表面2932分别对应于图28的食物感测表面2802和表面2801。在图29C中，采用位移传感器2906来测量由食物感测表面2921、搁置在食物感测表面2921上的食碟2803以及任何放在该食碟进餐表面上的食物的“组合重量”导致的食物感测表面2921的位移。位移传感器2946具有附接到食物感测表面2921的可动元件2931以及附接到弹性保持元件2928的静止元件2930。位移传感器2946可以是任何方便的位移传感器，包括但不限于(1)线性编码器，其中可动元件2931具有编码器槽，静止元件2930包含用于感测该编码器槽的光学传感器；(2)LVDT(线性可变位移变送器)，其中可动元件2931是LVDT可动芯，静止元件2930包含感测线圈；(3)光学位移传感器等等。在该第三实施例中，采用位移传感器2946的主动餐具系统2800实时感测与食碟进餐表面上存在的食物的重量变化对应的位移变化，并推断吃食物的速度，主动餐具系统2800还使得对应的刺激被呈现给进餐者和/或通知另一人。
[0165] 在图29C中，食物感测表面2921搁置在分别通过引导部件2922和2923附接到表面2920的压缩弹簧2926和2927上。引导部件2922和2923分别穿过食物感测表面2921的引导开口2924和2925。引导部件2922和2923在一端附着到表面2932，并在另一端具有弹性保持部件2928和2929。相应地，弹簧2926和2927在弹性保持部件2928和2929和食物感测表面2921之间施加力。存在至少一个具有相关联的引导部件的压缩弹簧，且典型地存在多于两个的具有相关联的引导部件的压缩弹簧。顺着表面2932中的开口的周边并且附接到表面2932和食物感测表面2921的密封剂2933防止从食碟2803溢出的食物触及压缩弹簧2926和2927、引导部件2922和2923、位移传感器2946及其相关联的电路(未示出)。密封剂2933典型地是诸如橡胶或塑料的挠性材料，其可以被清洁和消毒并且可以提供食物感测表面2921和表面2932之间的防水密封。
[0166] 当食物添加到搁置在食物感测表面2921上的食碟2803的进餐表面时，食物感测表面2921分别对着弹性保持部件2928和2929压缩压缩弹簧2926和2927，而位移传感器2946测量食物感测表面2921相对于弹性保持部件2929的位移。为清楚起见，位移传感器
2946的电线从图中省略。使用根据所采用的位移传感器的类型的电路，可以测量进餐表面上存在的食物的量的变化和组合重量。将来自线性编码器的信号转换为与该组合重量相关的电信号的电路的框图在图31中示出。可以使用多个位移传感器，且当使用3个或更多位移传感器时，还可以测量进餐表面上的食物的质心。
2946的电线从图中省略。使用根据所采用的位移传感器的类型的电路，可以测量进餐表面上存在的食物的量的变化和组合重量。将来自线性编码器的信号转换为与该组合重量相关的电信号的电路的框图在图31中示出。可以使用多个位移传感器，且当使用3个或更多位移传感器时，还可以测量进餐表面上的食物的质心。
[0167] 图29D是图28的穿过包括食物感测表面2802的主动餐具系统2800的部分的横截面A－A的第四实施例。图29D的食物感测表面2934和表面2947分别对应于图28的食物感测表面2802和表面2801。在图29D中，采用至少一个位移传感器来测量由食物感测表面2934、搁置在食物感测表面2934上的食碟2945以及任何放在该食碟进餐表面上的食物的“组合重量”导致的食物感测表面2934的位移。所采用的位移传感器可以是任何方便的位移传感器，包括但不限于(1)线性编码器；(2)LVDT(线性可变位移变送器)；(3)光学位移传感器等等。图29D的左部示出光学位移传感器2948的使用，而右部示出线性编码器2949的使用。典型地，采用单个位移传感器的技术；但是在图29D中示例了两个不同位移传感器的技术。位移传感器2948包括红外发射器－检测器对2940，其感测从反射表面2941反射的红外光的量，该反射表面刚性地附接到食物感测表面2934。当该食物感测表面上下移动时，反射表面2941分别接近和远离红外发射器－检测器对2940，从而来自红外发射器－检测器对2940的信号分别增大和减小。位移传感器2949包括红外发射器－检测器对2937，其反映离开附接到表面2947的静止编码器元件2939的光。静止编码器元件2939具有一系列的光反射和非反射线2938，使得当红外发射器－检测器对2937相对于静止编码器元件2939移动并经过该系列的光反射和非反射线2938时，来自红外发射器－检测器对2937的电信号分别增大和减小。可以对电信号的峰值计数，以确定红外发射器－检测器对2937相对于静止编码器元件2939的位置。在第四实施例中，采用至少一个位移传感器的主动餐具系统2800实时感测与食碟进餐表面上存在的食物的重量变化对应的位移变化，并推断吃食物的速度，主动餐具系统2800还使得对应的刺激被呈现给进餐者和/或通知另一人。
[0168] 对于给定的组合重量，食物感测表面2934相对于表面2947的位移量由一端分别附接到食物感测表面部分2935和2936且另一端附接到表面2947的张力弹簧2942和2943中的张力来确定。存在至少一个张力弹簧，且典型地存在多于两个的张力弹簧。顺着表面2947中的开口的周边并附接到表面2947和食物感测表面2934的密封剂2944防止从食碟
2945溢出的食物触及张力弹簧2942和2943、位移传感器2949和2948及其相关联的电路(未示出)。密封剂2944典型地是诸如橡胶或塑料的挠性材料，其可以被清洁和消毒并且可以提供食物感测表面2934和表面2947之间的防水密封。
2945溢出的食物触及张力弹簧2942和2943、位移传感器2949和2948及其相关联的电路(未示出)。密封剂2944典型地是诸如橡胶或塑料的挠性材料，其可以被清洁和消毒并且可以提供食物感测表面2934和表面2947之间的防水密封。
[0169] 当食物添加到搁置在食物感测表面2934上的食碟2945的进餐表面时，食物感测表面2934拉伸张力弹簧2942和2943，而位移传感器2949和/或2948测量食物感测表面2934相对于表面2947的位移。为清楚起见，位移传感器2949和2948的电线从图中省略。
使用根据所采用的位移传感器的类型的电路，可以测量进餐表面上存在的食物的量的变化和组合重量。可以使用多个位移传感器，且当使用3个或更多位移传感器时，还可以测量进餐表面上的食物的质心。
使用根据所采用的位移传感器的类型的电路，可以测量进餐表面上存在的食物的量的变化和组合重量。可以使用多个位移传感器，且当使用3个或更多位移传感器时，还可以测量进餐表面上的食物的质心。
[0170] 图30是将来自测压元件的应变计的信号转换为与该测压元件的偏转相关的电信号的电路。这种电路可以用于确定图29A或图29B的测压元件的偏转。参照图29A，应变计2911、2912、2913和2914对应于图30中的按照惠斯通电桥配置连线的应变计3000、3002、
3003和3001。当测压元件2900在食物负荷下偏转时，应变计3000和3001经受张力(正应变)，应变计3002和3003经受压缩(负应变)。这4个应变计形成激励电压3004的两个单独的分压器。由应变计3001和3002组成的分压器产生电压3005，由应变计3003和
3000组成的分压器产生电压3006。这两个电压3005和3006的差由仪表放大器3007确定。仪表放大器典型地具有常常包括放大和滤波的高阻抗输入级，然后是差分放大级。仪表放大器可以通过单个集成电路来实现，也可以使用多个集成电路和离散部件如运算放大器、电阻器、电容器等来实现。仪表放大器3007的输出电压3008可以由滤波器3009滤波。
这种滤波器可以是任何方便的滤波器，包括通过Sallen－Key运算放大器拓扑实现的二阶Butterworth滤波器。经滤波的模拟电压3010被输入到模数转换器(ADC)3011，ADC3011可以使用激励电压3004作为转换基准输入3012和3013。ADC3011可以是任何方便的转换器，且可以是单个集成电路，或者可以使用多个集成电路和离散部件来实现。ADC3011可以是任何期望的分辨率。来自ADC3011的数字数据3014被输入到处理器3015以便处理。
3003和3001。当测压元件2900在食物负荷下偏转时，应变计3000和3001经受张力(正应变)，应变计3002和3003经受压缩(负应变)。这4个应变计形成激励电压3004的两个单独的分压器。由应变计3001和3002组成的分压器产生电压3005，由应变计3003和
3000组成的分压器产生电压3006。这两个电压3005和3006的差由仪表放大器3007确定。仪表放大器典型地具有常常包括放大和滤波的高阻抗输入级，然后是差分放大级。仪表放大器可以通过单个集成电路来实现，也可以使用多个集成电路和离散部件如运算放大器、电阻器、电容器等来实现。仪表放大器3007的输出电压3008可以由滤波器3009滤波。
这种滤波器可以是任何方便的滤波器，包括通过Sallen－Key运算放大器拓扑实现的二阶Butterworth滤波器。经滤波的模拟电压3010被输入到模数转换器(ADC)3011，ADC3011可以使用激励电压3004作为转换基准输入3012和3013。ADC3011可以是任何方便的转换器，且可以是单个集成电路，或者可以使用多个集成电路和离散部件来实现。ADC3011可以是任何期望的分辨率。来自ADC3011的数字数据3014被输入到处理器3015以便处理。
[0171] 图31是将来自线性编码器的信号转换为与该组合重量相关的电信号并输出光刺激的电路框图。这种电路可以由图29C和29D的位移传感器采用。线性编码器3100可以是任何方便的线性编码器，包括光学线性编码器。光学线性编码器典型地具有可相对于外壳移动的可移动元件，其中该可移动元件具有不透明的槽或半透明的带。外壳典型地具有用于发射光的红外发射器以及用于接收穿过可移动元件的槽或半透明带的光的红外检测器。线性编码器可用于测量可移动元件和外壳之间的位移。用在示例性实施例中的红外发射器－检测器是Fairchild H21LTB 的光中断器开关(Optical InterrupterSwitch)。
[0172] 线性编码器3100输出编码器信号3101，编码器信号3101包括两个相位差为1/4周期的脉冲列。正交检测器3102将编码器信号3101转换为单个脉冲列和方向信号，统称为正交输出信号3103。正交检测器3102可以是专用的单个集成电路，或者可以利用74LS74触发器或等价装置来实现。计数器3104接收正交信号3103，并确定对应于线性编码器的绝对位置的总计数信号3105。用在示例性实施例中的计数器是Fairchild74F579A1集成电路。处理器3106接收总计数信号3105并对其进行处理。基于总计数信号3105的值，处理器3106可以向锁存器3108输出点亮命令3107，锁存器3108将命令3107存储为经存储的点亮命令3109。用在示例性实施例中的锁存器3108是74LS373。经存储的点亮命令3109被输入到光驱动器3110，光驱动器3110产生接通灯3112所必需的信号3111。在示例性实施例中，光驱动器3110是7406集成电路，灯3112是LED。
[0173] 图32是用于控制本发明实施例的计算机程序的示例性算法和逻辑的框图。该逻辑用于鼓励孩子至少以最低速率吃一种或多种食物的实施例。由该实施例提供的鼓励形式是只要他足够快地吃在他面前的每一种食物直到每种食物被吃得足够多，就允许他在吃时观看由他选择的视频。任何各种单媒体或多媒体形式的娱乐或信息都可以提供该鼓励。在该实施例中，如果孩子没有至少以指定的最低速率吃每种食物，则暂停他期望的视频，并播放明确要求孩子吃他不足够快地吃的食物从而他期望的视频才能继续播放的警告视频。
[0174] 具体地说，程序从框3200开始。这里，如果孩子的视频还未播放，则其可以开始。在执行典型的编程初始化如存储器分配之后，在框3201中，程序查询每个食物隔间的重量。查询重量可包括读取图30中的模数转换器3011的数字输出。然后程序确定重量的各种函数。例如，典型地计算每个食物隔间中的重量变化速率。在框3202中，将每个隔间中的食物的绝对重量以及重量的减少速率与期望值相比较。直到每个隔间中的重量都低于指定水平，则只要每个食物隔间的重量的减少速率(假定其与相应隔间中的食物的消耗速率关联)超过需要的水平，就允许继续播放视频(即在此情形中的鼓励类型)。
[0175] 如果特定隔间中的食物的减少速率不足够快，则向进餐者提供警告信号，如框3203所示。典型的警告信号包括一个或多个灯(典型的是LED)的闪烁，还可包括不同颜色的LED，且该闪烁可以按照各种顺序进行。再次查询食物隔间的重量，如框3204所示，并再次测试必要的条件。
[0176] 如果在先前的测试之后提供了警告信号，并且在框3205中确定一个或多个食物隔间中的食物消耗速率仍然不足够快，则暂停视频并向进餐者发出一个或多个严厉警告，如框3206所示。这种严厉警告可包括：LED持续接通、以及图形角色出现在视频监视器上并明确通知进餐者在更多特定食物被吃之前，视频不会继续。还可以通过任何各种方法来向父母报告，这些方法包括寻呼、电话呼叫、电子邮件、声音信号、文本消息等。与严厉警告相关联的图形角色可以由父母选择为孩子进餐者特别喜欢、尊敬或认同的卡通。该角色及其属性(如合成语音参数和移动信息)可以按照各种方式选择，这些方式包括从主动餐具系统上的存储器的角色库中选择，或者该角色及其属性可以从网址下载。该角色提出的请求可以由父母输入文件，并由主动餐具系统以对应于该卡通角色的合成语音说出。示例性的角色可以是老鼠，示例性的请求如下：“嗨，Billy，我们一起观看视频非常开心，但在你吃更多蔬菜之前，我们将不能继续观看。”然后该角色可指向没有吃得足够快的特定食碟。
[0177] 食物隔间的重量被再次监视，如框3207所示。如果框3208确定仍然没有消耗足够的食物，则程序的控制返回框3206。父母可以输入将由该角色说出的多个请求，其中每次运行框3206时，都可以说出不同的请求。这些请求可以被选择为由该角色随机地或者按照特定顺序说出，如当要发出依次更严厉的警告时，特定顺序可能是期望的。
[0178] 当每个食物容器的重量下降到低于预定水平时，程序终止。在程序终止之前，可以通过任何各种方法向父母报告孩子已经吃完了，这些方法包括寻呼、电话呼叫、电子邮件、声音信号、文本消息等。同样在程序终止之前，该角色可以发出存储的祝贺消息，如“好孩子，Billy！感谢你吃光了所有食物。我期待以后再次与你一起观看另一视频。”[0179] 图33是包括计算机3301和主动餐具计算机盖3300的主动餐具系统。在该图中，计算机3301是便携式平板计算机。主动餐具计算机盖3300示出主动餐具盖可包括的几个示例性特征；但是，所示出的主动餐具计算机盖3300实施例并非旨在限制主动餐具计算机盖可包括的特征或结构的范围。一般来说，主动餐具计算机盖典型地包括至少一个食物隔间、至少一个感觉刺激或感测部件以及用于覆盖计算机的至少一部分如计算机3301的视觉显示屏3309和键盘3310并避免其碰到食物的可清洁材料(典型地为塑料)。
[0180] 在图33中，主动餐具计算机盖3300示出3个不同的食物隔间；但是，典型地，当主动餐具计算机盖具有多个食物隔间时，每个隔间将具有相同的总体设计。食物隔间3302包括勾画出食物隔间3302的至少一部分的轮廓的电致发光视觉刺激3305。食物隔间3303包括位于该食物隔间上的LED视觉刺激3306。食物隔间3304包括位于该食物隔间附近的LED视觉刺激3307。如图所示，主动餐具计算机盖3300具有用于覆盖计算机3301的视觉反馈显示屏3309的透明屏幕3308。
[0181] 食物隔间(3302、3303或3304)的视觉刺激可以与在计算机3301上运行的计算机程序相关联地激活。主动餐具计算机盖3300典型地通过有线或无线技术与计算机3301交流信息。计算机3301还可以通过有线或无线技术提供电能给主动餐具计算机盖3300。当无线地提供电能时，典型地通过将主动餐具计算机盖3300与计算机3301感应地耦合来提供电能。
[0182] 食物隔间可包括用于检测食物和/或监视食物隔间中的食物的消耗的食物传感器，如重量传感器或光学传感器。食物隔间还可以与可被移走以便清洁和/或用微波炉加热的食碟一起使用。
[0183] 图34是示出食物隔间可以怎样以及在何处相对于键盘和监视器定位的主动餐具系统3400。主动餐具系统3400可包括主动餐具计算机盖和计算机，或者可以是集成单元。下面的描述针对这样的情形：主动餐具系统3400是集成单元，即食物隔间和任何相关联的刺激或感测都集成到包括处理器、存储器、键盘、视觉显示器和与膝上型计算机典型地相关联的其他部件的计算机结构中。
[0184] 主动餐具系统3400包括LCD监视器上的透明盖3402，其中透明盖3402与监视器外壳3401一起形成防水密封。食物隔间3405附接到监视器外壳3401并到监视器屏幕和透明盖3402的侧边。食物隔间3406通过转座附接到监视器外壳3401。该转座包括第一连杆3407，第一连杆3407的第一端从食物隔间3406延伸，而第二端通过铰链销3409附接到第二连杆3408的第一端。第二连杆3408的第二端(即未插销的端)附接到监视器外壳3401。因此，食物隔间3406可以旋转到各种期望位置，如监视器的前方或侧边。
[0185] 食物隔间3410和3411安装至键盘外壳3412，并且典型地安装至键盘3404的侧边；尽管食物隔间3410或3411亦可覆盖键盘3404的一部分或全部。如图所示，键盘3404被可清洁材料3403覆盖，可清洁材料3403典型地是透明的、挠性的塑料。尽管未明确示出，但与其他实施例一样，食物隔间可包括刺激和/或感测部件，且这种部件可以与处理器通信。
[0186] 图35是包括手持式计算机3505和装配在手持式计算机3505上的主动餐具计算机盖3500的主动餐具系统。手持式计算机3505可以是包括视觉显示器3508、处理器、存储器和计算机程序的任何便携式装置。便携式装置的类型包括游戏板、个人数字助理(PDA)、便携式PC、移动电话等。这样的便携式装置的例子包括Sony的Playstation(PSP)、Nintendo的 Micro、Palm的 手持式计算机、Palm的
蜂窝电话和Research IN Motion的 在图中，手持式计算机3505具有用户
输入3506和3507。主动餐具计算机盖3500具有结构3501以及食物隔间3502和3503；尽管仅一个食物隔间是必需的。主动餐具计算机盖3500还具有附接到结构3501的透明材料如塑料，该透明材料允许用户看见视觉显示器3508上的重要信息，如视频或游戏反馈，但防止食物损坏手持式计算机3505和相关联的部件。
蜂窝电话和Research IN Motion的 在图中，手持式计算机3505具有用户
输入3506和3507。主动餐具计算机盖3500具有结构3501以及食物隔间3502和3503；尽管仅一个食物隔间是必需的。主动餐具计算机盖3500还具有附接到结构3501的透明材料如塑料，该透明材料允许用户看见视觉显示器3508上的重要信息，如视频或游戏反馈，但防止食物损坏手持式计算机3505和相关联的部件。
[0187] 如关于本发明的其他实施例讨论的那样，食物隔间可包括刺激和/或感测部件。这样的部件包括LED、电致发光元件、诸如测压元件的食物感测装置等。主动餐具计算机盖
3500可以与手持式计算机3505交流一个或多个信号，其中这种交流可以通过有线或无线连接进行。主动餐具计算机盖3500可以与在手持式计算机350上运行的计算机程序相关联地工作。例如，手持式计算机3505可以运行视频，如果用户没有以与食物隔间3502和3503相关联的测压元件所感测的期望速率吃食物隔间3502和3503中的食物，则该视频被在手持式计算机3505上运行的计算机程序暂停。如果该视频是视频游戏的输出显示，如果用户没有以期望速率吃，则除了暂停游戏之外，游戏还可扣除用户的分数。取决于所期望的控制方便性等级，手持式计算机3505的控件3506和3507可以被主动餐具计算机盖3500完全覆盖、部分覆盖或完全不覆盖。
3500可以与手持式计算机3505交流一个或多个信号，其中这种交流可以通过有线或无线连接进行。主动餐具计算机盖3500可以与在手持式计算机350上运行的计算机程序相关联地工作。例如，手持式计算机3505可以运行视频，如果用户没有以与食物隔间3502和3503相关联的测压元件所感测的期望速率吃食物隔间3502和3503中的食物，则该视频被在手持式计算机3505上运行的计算机程序暂停。如果该视频是视频游戏的输出显示，如果用户没有以期望速率吃，则除了暂停游戏之外，游戏还可扣除用户的分数。取决于所期望的控制方便性等级，手持式计算机3505的控件3506和3507可以被主动餐具计算机盖3500完全覆盖、部分覆盖或完全不覆盖。
[0188] 图36是能够容纳便携式装置3604如音乐播放器(例如Apple Computer的)、视频播放器、移动电话、手持式游戏板、手持式计算机等的主动餐具系统3600。主动餐具系统3600具有食物隔间3601、可包括腔和/或连接器的对接位置3602，还可包括扬声器。扬声器可以具有任何方便的扬声器设计，包括音圈或压电扬声器。如果期望使主动盘3700防水从而可以放入洗碟机，则压电扬声器可能是优选的。便携式装置3604典型地包括视觉反馈屏幕3607、用户输入控件3606和对接连接器3605。有用的实施例是便携式装置3604是播放音乐视频的Apple 其中音乐视频可以在吃食物隔间3601中的食物时看到，且音乐通过扬声器3603收听。与其他实施例一样，食物隔间3601可以具有相关联的刺激和感测技术(未示出)。该感测技术可包括用于感测存在的食物的量的食物传感器，如测压元件。主动餐具系统3600可包含集成处理器(未示出)或可以使用与便携式装置3604相关联的处理器来从食物传感器获取数据并影响便携式装置3604的工作，如暂停其工作直到食物如期望的那样被消耗为止。
[0189] 图37A是包括主动餐盘3700的主动餐具系统的横截面视图，主动餐盘3700使用变压器无线地从底盘3711接收电能。图37A的主动餐盘3700的横截面穿过图37B的截面B－B；而图37A的底盘3711的横截面穿过图37C的截面C－C。图37B是主动餐盘3700的平面图；图37C是底盘3711的平面图，图37D是用于在主动餐盘3700和底盘3711之间感应地转换电能的电路的示意图。图37A－37C的附图标记一致。
[0190] 诸如来自墙插座、电源、电池等的外部电能进入底盘3711。在图37A－37C的实施例中，外部电能通过连接器3716从墙插座进来。连接器3716通过线3715连接到可包括处理器的底盘电子装置模块3714。底盘电子装置模块3714包括用于驱动变压器初级线圈3713的引线3722和3723的任何电路。如果底盘3711包括底盘通信模块3717，则底盘电子装置模块3714还可以与底盘通信模块3717交流信息。底盘通信模块3717可以通过线
3718和连接器3719与外部处理器交流信息。底盘通信模块3717还可以通过包括红外(IR)光和射频(RF)电磁波的无线技术与主动餐盘3700中的主动餐盘通信模块3710交流信息。
当采用IR光在主动餐盘通信模块3710和底盘通信模块3717之间交流信息时，主动餐盘通信模块3710和底盘通信模块3717之间的底盘3711和主动餐盘3700的至少一部分是半透明的。
3718和连接器3719与外部处理器交流信息。底盘通信模块3717还可以通过包括红外(IR)光和射频(RF)电磁波的无线技术与主动餐盘3700中的主动餐盘通信模块3710交流信息。
当采用IR光在主动餐盘通信模块3710和底盘通信模块3717之间交流信息时，主动餐盘通信模块3710和底盘通信模块3717之间的底盘3711和主动餐盘3700的至少一部分是半透明的。
[0191] 引线3722和3723围绕着芯3712(典型地由铁制成)卷绕，从而产生变压器的初级线圈3713。当主动盘3700放置在底盘3711的顶上时，芯3712装配到腔3702中。理想地，芯3712和腔3702壁之间存在非常小的间隙。主动盘电子装置模块3703的引线3720和3721环绕该腔，从而产生变压器的次级线圈3701。当交流(A/C)电压信号被设置到初级线圈3713的引线3722和3723之间时，电磁场建立在芯3712中，且交流电压存在于次级线圈3701的引线3720和3721之间。忽略寄生或其他非理想电压损耗，出现在次级线圈3701的引线3720和3721之间的交流电压的幅度等于出现在初级线圈3713的引线3722和3723之间的交流电压乘以次级线圈3701的绕组与初级线圈3713的绕组之比。
[0192] 功率调节模块3703包括与变压器次级线圈3701相关联的电压整流、调整和调节电路。包括这种电路的框图见于图37D中。功率调节模块3703与主动餐盘电子装置模块3704连接，主动餐盘电子装置模块3704典型地包括用于控制主动餐盘3700的功能的处理器。如果主动餐盘3700包括主动盘通信模块3710，则主动餐盘电子装置模块3704还可以与主动餐盘通信模块3710交流信息。
[0193] 图37A－37C的实施例包括主动餐盘3700中的具有保护透明屏幕3706的LCD显示器3705。该实施例还包括在腔3708中凹进的扬声器3707，腔3708在主动餐盘3700下部上的倾斜表面上。腔3708具有唇3709，使得主动餐盘边缘上的任何液体或食物滴将聚集在主动餐盘3700的唇3709上并从唇3709滴下，而不滴到扬声器上。主动餐盘电子装置模块3704包括用于控制LCD显示器3705和扬声器3707的控制器。
[0194] 图37D是利用感应变压器将来自墙插座的电能通过底盘3711并无线地发送到主动餐盘3700的电路的典型部件的示意图。来自墙插座的电能由VAC IN3728表示。该电能被提供给底盘3711并驱动具有芯3712的变压器的初级线圈3713，其中初级线圈3713和变压器芯3712都位于底盘3711中。变压器的次级线圈3701位于主动餐盘3700中。次级线圈3701的输出是交流电流(A/C)，因此其首先由包括4个功率整流二极管3724的桥式整流器整流。足以满足该用途的部件是1N4001整流二极管。然后桥式整流器的输出被低通滤波。
存在很多适用于低通滤波的电路。图37D中使用的低通滤波器是包括电阻器R3725和电容器C13726的简单无源低通滤波器。为了进一步去除纹波并为其他电路提供期望的输出电压VDC OUT，在电容器3729之后使用电压调整器3727。利用变压器将来自墙插座的电能感应地发送到主动餐盘3700，主动餐盘3700不需要任何功率连接器或电池隔间，并因此可制成防水的且可放入洗碟机。
存在很多适用于低通滤波的电路。图37D中使用的低通滤波器是包括电阻器R3725和电容器C13726的简单无源低通滤波器。为了进一步去除纹波并为其他电路提供期望的输出电压VDC OUT，在电容器3729之后使用电压调整器3727。利用变压器将来自墙插座的电能感应地发送到主动餐盘3700，主动餐盘3700不需要任何功率连接器或电池隔间，并因此可制成防水的且可放入洗碟机。
[0195] 图38是主动餐具系统，其中主动餐具餐盘3800与具有屏幕3810的监视器3801通过主动餐具餐盘3800上的无线收发器3802和监视器3801上的无线收发器3803无线地通信。每个无线收发器都可以发送或接收无线信号。监视器3801可以是电视机或任何其他方便的视频输出装置。主动餐具餐盘3800和监视器3801之间的通信还可以通过有线技术来进行。该无线技术可以是任何方便和有效的技术，如红外(IR)、射频电磁波(RF)等。主动餐具餐盘3800还可以与单元3807通信，然后单元3807通过有线或无线连接3808与监视器3801通信。单元3807是一种与监视器通信的装置，包括但不限于数字视频记录器(DVR)、 机顶盒、DVD播放机、VCR、游戏控制台等。主动餐具餐盘3800可以通过有线或无线链路与单元3807通信，但在图38中，示出单元3807具有用以与主动餐具餐盘3802的无线收发器3802交流无线信号的无线收发器3809。
[0196] 图38的实施例中的主动餐具餐盘3800具有多个食物隔间3804和扬声器3805。该特定实施例还示出无线收发器3802通过线缆3806从主动餐具餐盘3800的主外壳延伸；
但是，无线收发器3802可以是主外壳的一部分，或者在主外壳内部。食物隔间3804中的进食活动可通过感测技术(未示出)来感测，并且可用于控制监视器3801和/或单元3807。
例如，如果主动餐具餐盘3800感测到没有以期望的速率吃食物隔间3804中的食物，则在达到期望的速率之前，可以暂停正显示在监视器屏幕3810上的视频。
但是，无线收发器3802可以是主外壳的一部分，或者在主外壳内部。食物隔间3804中的进食活动可通过感测技术(未示出)来感测，并且可用于控制监视器3801和/或单元3807。
例如，如果主动餐具餐盘3800感测到没有以期望的速率吃食物隔间3804中的食物，则在达到期望的速率之前，可以暂停正显示在监视器屏幕3810上的视频。
[0197] 图39是在光耦合器3901的顶上具有被动餐盘3900的主动餐具系统的横截面视图，光耦合器3901引导来自支撑表面3904上的视觉显示器3903的屏幕3902的光。光耦合器3901的至少一部分3905与被动餐盘3900接触，且光耦合器3901的至少一部分3906与屏幕3902接触。在被动餐盘3900与光耦合器的部分3905接触的区域附近，被动餐盘3900的至少一部分是半透明的。选择光耦合器的部分3905和3906的折射率和其他物理和光学特性，以提供从视觉显示器3903的屏幕3902到被动餐盘3900的期望光传递，然后该光穿过半透明被动餐盘3900并被观察者观察到。
[0198] 图40A和40B提供主动餐具系统的另一个实施例，其中来自视觉显示器屏幕的光透射过任选的光耦合器，然后透射过被动餐盘以便进餐者看见。图40A是主动餐具系统的平面图，图40B是图40A的穿过截面D－D的横截面。被动餐盘4000具有用于进餐的进餐部分4001以及包括用于向进餐者显示信息的区域4005、4006、4007、4008、4009、4010、4011、4012、4013、4014、4015的信息部分。
[0199] 至少有一部分为半透明的被动餐盘4000与具有屏幕4003的视觉显示器4002面对地放置。任选的光耦合结构4004提供屏幕4003和被动餐盘4000之间的光耦合。例如，通过选择光耦合结构4004的折射率，可以控制从光离开屏幕4003时直到进入被动餐盘4000时光的弯曲。在图40A和40B的示例性实施例中，被动餐盘4000的进餐部分4001靠在屏幕4003上，而被动餐盘4000的信息部分4017靠在光耦合结构4004上。
[0200] 在图40A和40B的实施例的一个示例性应用中，示出十三(13)个不同的数字图像和/或视频，进餐部分4001中有一个，且信息部分4017的12个部分中的每一个中都有一个。在图40A中，在信息部分4017的12个部分中的每一个之间示出的分界线是纯图形的，使得分界线显示在屏幕4003上并通过被动餐盘4000观察到。例如在婚礼周年纪念会上，客人可以在信息部分4017的部分中看见来自婚礼的10个图像，在信息部分4017的其余两个部分中看见两个视频，在进餐部分4001中看见婚礼招待的图像。被动餐盘4000可以容易地在洗碟机中冲洗或放置在微波炉中。
[0201] 视觉显示器4002可包括声音输出，如扬声器或扬声器插孔。视觉显示器4002还可包括用于与视觉显示器4002互传信息的有线或无线技术。视觉显示器4002还可包括用于执行其他期望功能的传感器和/或刺激器和/或可编程处理器。
[0202] 图41A是包括计算机4110和结构4100的主动餐具系统，结构4100用于将食物保持在相对于计算机4110的方便位置，使得进餐者可以容易地在吃喝时接近计算机4110而不用担心将食物和饮料溅在计算机4110、其键盘4111、计算机监视器4112或屏幕4113上。
[0203] 在图41A和41B的示例性实施例中，结构4100具有基座4107，计算机4110典型地搁置在基座4107上。用于抬高食物容器的抬高结构通过段4105附接到基座4107。抬高结构的段4105可旋转地附接到段4103，其中段4105和4103能够围绕分隔区域4115相对于彼此地旋转。在图41B的示例性实施例中，抬高结构的段4102相对于段4103的抬高可以使用上紧带4104来调整。例如，当上紧带4104向一个方向扭转时，段4102相对于段4103的抬高可以自由调整，直到上紧带4104向另一个方向扭转到紧时为止。
[0204] 具有腔4109的液体容器保持器4108附接到段4102。饮用容器4114可以放置在腔4109中。包括框架4106和表面4101的食盘也附接到段4102。因此，液体容器保持器4108和包括框架4106和表面4101的食盘都可以通过抬高结构在相对于计算机4110的抬高和位置方面来调整。典型地，表面4101是半透明的，从而可以看见本来被遮蔽的计算机的部分。同样，框架4106也可以是半透明的。图41A和41B的示例性实施例是针对使用右手来接近其他物品如计算机鼠标、书写工具、餐巾等的用户配置的。相应地，结构4100被示出在左侧有抬高结构，而在右侧在计算机4110和具有表面4101的框架4106之间留下未被遮蔽的空隙。如果需要，具有表面4101的框架4106可以旋转，使得框架4106和表面4101不覆盖计算机4110或仅有一部分覆盖计算机4110。
[0205] 与图41B类似，图41C提供另一个有用的实施例，该实施例包括基座4121、从该基座延伸的可调整支撑结构、水平进餐平台(也称为食盘和表面4116)，该进餐平台用于支撑食物，而键盘至少部分位于该进餐平台下并由该支撑结构支撑在从基座4121高起的位置，其中，典型地，进餐平台的至少一部分是半透明的，以允许在进餐时看到键盘的至少一部分。
[0206] 图41C的实施例类似于图41B，但另外，包括框架4115和表面4116(其中，典型地，表面4116的至少一部分是半透明的)的食盘除了能够旋转和上下调整之外，还能够延伸或缩进。在图41C中，框架4115包括固定表面4119所附接到的固定框架部件4117以及滑动表面4120所附接到的滑动框架部件4118。具有滑动表面4120的滑动框架部件4118能够由用户相对于具有固定表面4119的固定框架部件4117延伸或缩进。图41C中还示例了包括第一基座腿4122和第二基座腿4123的U形基座4121。取决于两个腿4122和4123之间的期望间隔，两个腿4122和4123可以分别放置在膝上型计算机如膝上型计算机4110前和/或后，或者可以放置在该计算机下。
[0207] 图42是包括餐盘单元4200的主动餐具系统，餐盘单元4200可进一步包括一个或多个食物隔间4201。餐盘单元4200包括用于连接到装置的连接器4202。连接器4202还可以以期望取向支撑所连接的装置。在图42的示例性实施例中，连接器4202包括装置所插入的腔。在图42的示例性实施例中，示出3个示例性装置，但是本发明不限于这样的3个示例性装置。示例性装置包括便携式游戏单元4208(例如Sony Playstation)、计算机监视器4203和便携式计算机4205。计算机监视器4203可以是平板计算机的一部分，便携式计算机4205可以是移动电话的一部分。该装置可以通过有线或无线连接器与餐盘单元4200连接，且这种连接可以是连接器4202的一部分，或者可以通过包括用于连接到餐盘单元4200的连接器4214和用于连接到该装置的连接器4215的外部连接来实现，且其中连接器4214和4215通过线4213连接。连接器4214和4215可以是USB连接器、串行连接器、并行连接器或任何其他方便的有线或无线连接器。
[0208] 在图42中，便携式游戏单元4208具有用户输入控件4210和4212，并具有视觉显示器4209。该游戏单元还具有包括扬声器4217和音频输出插孔4218的声音输出。计算机监视器4203具有屏幕4204、扬声器4219和音频输出插孔4220。便携式计算机4205具有视觉显示器4206、用户输入按钮4207、扬声器4221和音频输出插孔4222。当连接到餐盘单元4200时，来自装置的声音信息可以从餐盘单元4200上的扬声器4216输出。声音信息还可以通过音频输入插孔4223输入到餐盘单元4200。
[0209] 图43是显示在具有屏幕4301的计算机监视器4300上的具有图形用户界面(GUI)的计算机程序，其中该GUI允许容易地可视地选择待显示在主动餐具系统上的内容。一般而言，具有GUI的计算机程序使得服务员更容易和更直观地“创作”主动餐具内容。在该计算机程序的一个实例中，服务员设置具有4个主动餐具餐盘的物理桌，其中每个餐盘都具有视觉显示器。服务员在其计算机上定义了具有4个图形盘图标4303、4304、4305和4306的图形桌图标4302。可替换地，服务员可以从预定列表中选择具有餐盘的桌图标。然后服务员可以在其计算机上打开包含一个或多个图形图像4308、4309、4310、4311、4312和4313的文件夹4307。使用其计算机鼠标4314和公知的“拖放”计算机鼠标范例，服务员可以将期望图像4313的缩略图图标从文件夹4307“拖”到第二位置4315，然后将期望图像4313的缩略图图标“放”在期望盘4306的图形图标上。该计算机软件将拖放缩略图图标的动作解释为这样的命令：将图像的缩略图显示在期望盘的对应图形图标上，并还将必要的图像数据通过无线或有线技术发送给对应于图形盘图标的物理主动餐具餐盘。
[0210] 还可以使用该计算机程序来配置图像的特性，如其中可以在餐盘上展示幻灯片。这些特性包括显示多个图像，其中图像的显示时间可以由服务员设置。服务员还可以选择一个图像如何消除或渐渐融入到下一个中。服务员还可以选择待与图像一起显示的文本或声音，使得可以为每个物理餐盘编写多媒体表演。一般而言，可选择的特性包括通常可从幻灯片软件如Microsoft 得到的特性。
[0211] 在前述例子中，从文件夹4307拖放的图标代表图像。但是，一般而言，该图标可以代表影响主动餐具系统的工作的可执行应用、视频、多媒体呈现、对象链接和嵌入(OLE)、通信链路、计算机程序、函数、命令等。
[0212] 图44是显示在具有屏幕4401的计算机监视器4400上的具有图形用户界面(GUI)的计算机程序，其中该GUI允许容易地可视地选择待显示在主动餐具系统上的内容。一般而言，具有GUI的计算机程序使得服务员更容易和更直观地“创作”主动餐具内容。在该计算机程序的一个实例中，服务员设置具有图40A和40B的主动餐具餐盘4000的物理桌。服务员在其计算机上选择对应于主动餐具餐盘4000的、具有12个图形区域图标4403至4414的图形盘图标4402。然后服务员可以在其计算机上打开包含一个或多个图形图像4416至4421的文件夹4415。使用其计算机鼠标4422和公知的“拖放”计算机鼠标范例，服务员可以将期望图像4421的缩略图图标从文件夹4415“拖”到第二位置4423，然后将期望图像
4421的缩略图图标“放”在期望区域图标4412的图形图标上。该计算机软件将拖放缩略图图标的动作解释为这样的命令：将图像的缩略图显示在对应图形区域图标中，并还将必要的图像数据通过无线或有线技术发送给物理主动餐具餐盘4000并将其显示在对应区域
4011中。
4421的缩略图图标“放”在期望区域图标4412的图形图标上。该计算机软件将拖放缩略图图标的动作解释为这样的命令：将图像的缩略图显示在对应图形区域图标中，并还将必要的图像数据通过无线或有线技术发送给物理主动餐具餐盘4000并将其显示在对应区域
4011中。
[0213] 还可以使用该计算机程序来配置图像的特性，如其中可以在餐盘上展示幻灯片。这些特性包括显示多个图像，其中图像的显示时间可以由服务员设置。服务员还可以选择一个图像如何消除或渐渐融入到下一个中。服务员还可以选择待与图像一起显示的文本或声音，使得可以为每个物理餐盘编写多媒体表演。一般而言，可选择的特性包括通常可从幻灯片软件如Microsoft 得到的特性。
[0214] 在前述例子中，从文件夹4415拖放的图标代表图像。但是，一般而言，该图标可以代表影响主动餐具系统的工作的可执行应用、视频、多媒体呈现、对象链接和嵌入(OLE)、通信链路、计算机程序、函数、命令等。
[0215] 图45是主动餐具系统的横截面，其中餐盘4500上的食物4501由光学传感器4502检测。可以使用任何方便的光学传感器。图45的实施例中的特定光学传感器4502是红外发射器－检测器传感器，其中红外(IR)光从发射器4503发射，穿过餐盘4500的半透明部分4505，从食物4501的表面反射，并由IR检测器4504检测。典型地，IR发射器4503是LED或激光二极管，IR检测器4504是光电二极管、光电晶体管达林顿电路(photo Darlington)、光电池等。用于这样的传感器的驱动和处理电路是本领域技术人员所公知的，从而为清楚起见从图45中省略。如果没有食物存在，则非常有限量的所发射的IR光将反射，从而由IR检测器4504感测到的信号将是小的。相反，如果发射器4503上方有食物存在，则所发射的IR光的一大部分将反射，从而由IR检测器4504感测到的信号将比较大。一般而言，由IR检测器4504返回的信号与存在的食物的量相关。典型地，使用多于一个IR发射器－检测器传感器。大的IR发射器－检测器传感器阵列可用于提供用于确定餐盘4500上存在的食物的量的期望分辨率。
[0216] 图46是包括餐盘4600的主动餐具系统的平面图，其中光源4607从餐盘4600的一部分朝着位于餐盘4600的另一部分的光检测器4605发射光，其中食物4610可以位于光源4607和光检测器4605之间。在图46的示例性实施例中，光源4607是绕着轴4608旋转的激光二极管。该激光二极管还可以由透镜或其他装置转换为块状光，以免于旋转该激光二极管。来自激光二极管4607的光穿过半透明食物屏障4616，并由光检测器4605检测，除非其被食物4610阻挡。利用该光检测器，可以确定食物4610的存在、量和位置。在图46中，餐盘4600划分为3个部分，第一部分中含有食物4610和光检测器4605，第二部分中含有食物4611、4612和光检测器4604，第三部分中含有食物4613和光检测器4606。光检测器可以是任何方便的光检测器，包括但不限于电荷耦合器件(CCD)阵列、线性CCD阵列、相机、CCD相机、横向效应光电二极管、光电二极管阵列、光电晶体管阵列、光电池阵列等。用于这样的发射器和检测器的驱动和处理电路是本领域技术人员所公知的，为清楚起见从图46中省略。
[0217] 图47A和47B是包括被动餐盘4700和主动底盘4706的主动餐具系统的横截面。被动餐盘4700包括进餐表面4701、一个或多个光导4702和底表面4703。被动餐盘4700还可包括光波导。典型的光导包括光纤线、通道、管等。主动底盘4706包括一个或多个光源
4711。在图中，每个光源4711是具有发光部分4712的发光二极管(LED)。该LED可以是激光二极管并且/或者可以以任何各种期望的波长发光。光源4711可以是任何期望的光源，包括LED、激光二极管、电致发光光源、液晶显示器光源(LCD)、荧光灯、等离子体灯、白炽灯等。该主动餐具系统可包括一个或多个光源4711，且当使用多个光源4711时，光源4711可以全部是相同类型的光源，或者可以是不同类型的光源。
4711。在图中，每个光源4711是具有发光部分4712的发光二极管(LED)。该LED可以是激光二极管并且/或者可以以任何各种期望的波长发光。光源4711可以是任何期望的光源，包括LED、激光二极管、电致发光光源、液晶显示器光源(LCD)、荧光灯、等离子体灯、白炽灯等。该主动餐具系统可包括一个或多个光源4711，且当使用多个光源4711时，光源4711可以全部是相同类型的光源，或者可以是不同类型的光源。
[0218] 由光导4702引导的光可以单独地、或者一起形成增强进餐体验的图像。这种图像可包括但不限于脸、如由图4A－4D提供的笑脸、卡通形象、太阳、月亮、星星、图案、设计或任何其他期望的图像。该图像可以通过选择性地向光源赋能、通过在光源已被赋能后影响光、通过影响光导或任何其他合理的技术来更改。通过动态更改该图像，该图像可以显得在移动。例如，动作形象可以显得在行走、爬行、飞行等；脸可以显得在笑、眨眼、说话、皱眉等；图案可以显得随时间或随音乐节拍变形，该音乐还可以从主动餐具系统发出。
[0219] 在图47A和47B的示例性实施例中，主动底盘4706还充当被动餐盘4700的基座。在该实施例中，主动底盘4706具有支撑光源4711的突起4709。突起4709装配到被动盘
4700中的腔4710中，并且将光源4711与光导4702功能上相关地定位。典型地，光源4711面对光导4702地定位。从光源4711发射的光被引导通过光导4702，并被允许从光导4702在期望位点或区域分散，从而提供了由进餐者看见的期望照明效果。存在多种本领域技术人员所公知的从光导分散光的方式，包括但不限于在光导中引入不连续性、更改折射率、更改光导或其环境的半透明度、磨损或蚀刻表面、改变光导的尺度使得光的入射角能够超过全内反射的临界角、施加涂层、终止光导等。
4700中的腔4710中，并且将光源4711与光导4702功能上相关地定位。典型地，光源4711面对光导4702地定位。从光源4711发射的光被引导通过光导4702，并被允许从光导4702在期望位点或区域分散，从而提供了由进餐者看见的期望照明效果。存在多种本领域技术人员所公知的从光导分散光的方式，包括但不限于在光导中引入不连续性、更改折射率、更改光导或其环境的半透明度、磨损或蚀刻表面、改变光导的尺度使得光的入射角能够超过全内反射的临界角、施加涂层、终止光导等。
[0220] 在图47B中，示出主动底盘4706包括电源4727、控制开关4725、任选的处理器4726和任选的扬声器4728。电源4727可包括任何方便的电源，包括但不限于电池、功率适配器连接器、如图37A－37D所示的感应变压器等。控制开关4725可以控制任何各种功能，包括但不限于接通/关断灯、选择各种照明效果之一如闪光或选通，且可用于选择处理器4726的工作模式等。处理器4726可用于控制各种复杂的刺激，包括但不限于向扬声器
4728输出音乐和将照明效果与相关联的音乐节拍同步。处理器4726还可以有线或无线地从其他实体接收数据或发送数据到其他实体。这样的数据可包括操作命令、期望的刺激如期望的照明效果、期望的音乐等。电路和互连的细节是本领域技术人员所公知的，为清楚起见从图中省略。
4728输出音乐和将照明效果与相关联的音乐节拍同步。处理器4726还可以有线或无线地从其他实体接收数据或发送数据到其他实体。这样的数据可包括操作命令、期望的刺激如期望的照明效果、期望的音乐等。电路和互连的细节是本领域技术人员所公知的，为清楚起见从图中省略。
[0221] 在图47A和47B的示例性实施例中，示出主动底盘4706包括支撑结构4708。还示出主动底盘4706包括底盘紧固件4705，底盘紧固件4705通过餐盘紧固件4704将主动底盘4706紧固到被动餐盘4700。底盘紧固件4705可以是任何方便的紧固件，包括但不限于一个或多个简单的突起，该突起装配到餐盘紧固件4704中并且通过摩擦将主动底盘4706与被动餐盘4700保持在一起。存在本领域技术人员所公知的可采用的多种其他紧固技术，包括钩子、夹子、铆钉、滑锁、榫槽锁(tongue-in-groove lock)、 螺丝等。
[0222] 图47C是包括被动餐盘4707和主动底盘4718的主动餐具系统的横截面。被动餐盘4707包括进餐表面4713、一个或多个光导4714以及底表面4715。被动餐盘4707还可包括光波导。典型的光导包括光纤线、通道、管等。主动底盘4718包括一个或多个光源。在图中，示出一个光源4720，其是白炽灯。可替换地，光源4720可以是LED。该LED可以是激光二极管并且/或者可以以任何各种期望的波长发光。一般而言，光源4720可以是任何期望的光源，包括LED、激光二极管、电致发光光源、LCD、荧光灯、等离子体灯、白炽灯等。该主动餐具系统可包括一个或多个光源，且当使用多个光源时，光源可以全部是相同类型的光源，或者可以是不同类型的光源。
[0223] 由光导4714引导的光可以单独地、或者一起形成增强进餐体验的图像。这种图像可包括但不限于脸、如由图4A－4D提供的笑脸、卡通形象、太阳、月亮、星星、图案、设计或任何其他期望的图像。该图像可以通过选择性地向光源赋能、通过在光源已被赋能后影响光、通过影响光导或任何其他合理的技术来更改。通过动态更改该图像，该图像可以显得在移动。例如，动作形象可以显得在行走、爬行、飞行等；脸可以显得在笑、眨眼、说话、皱眉等；图案可以显得随时间或随音乐节拍变形，该音乐还可以从主动餐具系统发出。
[0224] 从光源4720发射的光通过使其穿过光修改器来更改。在图47C的示例性实施例中，光修改用运动的半透明膜4724来实现。半透明膜4724的运动可以是预定的，或者可以被可更改地控制。半透明膜4724由致动器4721如旋转电马达移动。存在本领域技术人员所公知的可替换地用于移动低质量半透明膜4724的各种其他适用的致动器。当从光源4720发射的光穿过半透明膜4724时，在其进入光导4714之前，其呈现半透明膜4724所给予的颜色和图案。因此，取决于半透明膜4724上的图案，当马达移动半透明膜4724时，进入并通过光导并最终被分散以便进餐者看见的光被改变。
[0225] 在图47C的示例性实施例中，主动底盘4718还充当被动餐盘4707的基座。光源4720与光导4714功能上相关地定位，且典型地，光源4720面对光导4714地定位。从光源
4720发射的光被引导通过光导4714，并被允许从光导4714在期望位点或区域分散，从而提供了由进餐者看见的期望照明效果。存在多种本领域技术人员所公知的从光导分散光的方式，包括但不限于在光导中引入不连续性、更改折射率、更改光导或其环境的半透明度、磨损或蚀刻表面、改变光导的尺度使得光的入射角能够超过全内反射的临界角、施加涂层、终止光导等。
4720发射的光被引导通过光导4714，并被允许从光导4714在期望位点或区域分散，从而提供了由进餐者看见的期望照明效果。存在多种本领域技术人员所公知的从光导分散光的方式，包括但不限于在光导中引入不连续性、更改折射率、更改光导或其环境的半透明度、磨损或蚀刻表面、改变光导的尺度使得光的入射角能够超过全内反射的临界角、施加涂层、终止光导等。
[0226] 在图47C中，示出主动底盘4718包括电源4730、控制开关4729、任选的处理器4731和任选的扬声器4732。电源4730可包括任何方便的电源，包括但不限于电池、功率适配器连接器、如图37A－37D所示的感应变压器等。控制开关4729可以控制任何各种功能，包括但不限于接通/关断灯、选择各种照明效果之一如闪光或选通，可控制马达的轴的速率、方向和位置，且可用于选择处理器4731的工作模式等。处理器4731可用于控制各种复杂的刺激，包括但不限于向扬声器4732输出音乐和将照明效果与相关联的音乐节拍同步。
处理器4731还可以有线或无线地从其他实体接收数据或发送数据到其他实体。这样的数据可包括操作命令、期望的刺激如期望的照明效果、期望的音乐等。电路和互连的细节是本领域技术人员所公知的，为清楚起见从图中省略。
处理器4731还可以有线或无线地从其他实体接收数据或发送数据到其他实体。这样的数据可包括操作命令、期望的刺激如期望的照明效果、期望的音乐等。电路和互连的细节是本领域技术人员所公知的，为清楚起见从图中省略。
[0227] 在图47C的示例性实施例中，示出主动底盘4718包括支撑结构4719。还示出主动底盘4718包括底盘紧固件4717，底盘紧固件4717通过餐盘紧固件4716将主动底盘4718紧固到被动餐盘4707。底盘紧固件4717可以是任何方便的紧固件，包括但不限于一个或多个简单的突起，该突起装配到餐盘紧固件4716中并且通过摩擦将主动底盘4706与被动餐盘4700保持在一起。存在本领域技术人员所公知的可采用的多种其他紧固技术，包括钩子、夹子、铆钉、滑锁、榫槽锁、 螺丝等。
[0228] 图48A－48I是可用在主动餐具系统中的典型餐盘形状的横截面视图。可替换地，其他餐盘形状可以用在主动餐具系统中。图48A是包括进餐表面4801和向上弯曲的围绕表面4802的餐盘4800的形状的横截面视图。典型地，该围绕表面用于将食物从该盘的外部引导回进餐表面所在的该盘的更靠近中心的部分，以减少溢出，并提供用于抓持该盘的方便表面。
[0229] 图48B是包括进餐表面4803和向下弯曲的围绕表面4805的餐盘4804的形状的横截面视图。
[0230] 图48C是包括进餐表面4807和相对平坦(横截面)倾斜围绕表面4808的餐盘4806的形状的横截面视图。
[0231] 图48D是包括进餐表面4810、第一平坦(横截面)倾斜围绕表面4811以及倾斜度低于第一倾斜围绕表面4811的第二平坦(横截面)围绕表面4812的餐盘4809的形状的横截面视图。
[0232] 图48E是包括进餐表面4814、第一向上弯曲围绕表面4815、第二平坦(横截面)倾斜围绕表面4816和支撑件4817的餐盘4813的形状的横截面视图。
[0233] 图48F是包括进餐表面4819、第一竖直围绕表面4820和第二平坦(横截面)倾斜围绕表面4821的餐盘4818的形状的横截面视图。
[0234] 图48G是包括进餐表面4823、第一竖直围绕表面4824和第二水平围绕表面4825的餐盘4822的形状的横截面视图。
[0235] 图48H是包括进餐表面4827、第一向上弯曲围绕表面4828、第二水平围绕表面4829以及向下弯曲的外边缘4830的餐盘4826的形状的横截面视图。
[0236] 图48I是包括进餐表面4832和竖直围绕表面4833的餐盘4831的形状的横截面视图。
[0237] 从上面的描述可以看出，提供了一种使用主动餐具系统中的餐具、尤其是正餐餐具的新的方式。不同于尽管有吸引力但是被动的静态正餐餐具，本发明的正餐餐具主动为各种目的而提供许多刺激。该主动餐具系统正餐餐具可用于鼓励年轻用户或进餐者吃食物、一边吃一边学习、响应于请求和命令、感受娱乐、被监视、听音乐、看电视、借助于该正餐餐具通信等。成年人可以使用该正餐餐具与其他人通信、看比赛、回顾活动、阅读电子邮件、搜索互联网等。本发明的主动餐具系统提供了一种使用普通餐具的全新范例，并使得该主动餐具系统在其应用中高度通用。
[0239] 尽管为了清楚地理解本发明已通过图示和举例较详细地描述了本发明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，在本发明的教示下，可以在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下对本发明进行特定变化和修改。
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