DE102016107086B4 - Hot drinks machine with volume and overflow detection - Google Patents
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Abstract
Heißgetränkeautomat (1), insbesondere Kaffeevollautomat, mit mindestens zwei oder mehr Leuchtmitteln (51 - 54) zum Beleuchten eines Auslassbereiches (2) in Fließrichtung (6) unterhalb eines Getränkeauslasses (6) des Heißgetränkeautomaten (1), wobei die Leuchtmittel (51 - 54) zum Ausleuchten des Auslassbereiches (2) aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen (71 - 74) vorgesehen sind, mit mindestens einer Kamera (4) zum Aufnehmen von Bildern eines im Auslassbereich (2) angeordneten Behälters (3), und mit einer Gerätesteuerung (13), die dazu eingerichtet ist, eine Auslassmenge und/oder eine Auslasszusammensetzung eines Heißgetränkes in Abhängigkeit von zumindest zwei mit der Kamera (4) erfassten Bildern zu steuern, wobei der Auslassbereich (2) für jedes Bild mit zumindest einem anderen Leuchtmittel (51 - 54) beleuchtet ist.Hot drinks machine (1), in particular fully automatic coffee machine, with at least two or more lamps (51 - 54) for illuminating an outlet area (2) in the direction of flow (6) below a drinks outlet (6) of the hot drinks machine (1), the lamps (51 - 54 ) are provided for illuminating the outlet area (2) from different lighting directions (71 - 74), with at least one camera (4) for recording images of a container (3) arranged in the outlet area (2), and with a device control (13), which is set up to control an outlet quantity and/or an outlet composition of a hot beverage as a function of at least two images captured by the camera (4), the outlet area (2) being illuminated with at least one different light source (51 - 54) for each image is.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißgetränkeautomaten mit mindestens zwei oder mehr Leuchtmitteln zum Beleuchten eines Auslassbereiches in Fließrichtung unterhalb eines Getränkeauslasses des Heißgetränkeautomaten, und mit mindestens einer Kamera zum Aufnehmen von Bildern eines im Auslassbereich angeordneten Behälters. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Steuern einer Auslassmenge eines Heißgetränkes und/oder mehrerer Teilauslassmengen verschiedener Getränkezusätze des Heißgetränkes beim Befüllen eines in einem Auslassbereich eines Heißgetränkeautomaten angeordneten Behälters.The present invention relates to a hot drinks machine with at least two or more lamps for illuminating an outlet area in the direction of flow below a drinks outlet of the hot drinks machine, and with at least one camera for recording images of a container arranged in the outlet area. The present invention also relates to a method for controlling an outlet quantity of a hot beverage and/or several partial outlet quantities of different beverage additives of the hot beverage when filling a container arranged in an outlet area of a hot beverage machine.
Es sind Kaffeevollautomaten bekannt, die ein Benutzerprofil eines Benutzers speichern. Im Benutzerprofil ist beispielsweise ein Mischungsverhältnis von Kaffee, Wasser, Milch und/oder weiteren Getränkezusätzen hinterlegt. Ein solches Mischungsverhältnis wird dabei herkömmlich für eine bestimmte Tasse, und daher bezogen auf das Aufnahmevolumen dieser Tasse, gespeichert. Daher stimmt das Mischungsverhältnis nicht mehr, wenn der Benutzer eine Tasse/einen Behälter mit einem abweichenden Aufnahmevolumen verwendet.Fully automatic coffee machines are known that store a user profile of a user. For example, a mixing ratio of coffee, water, milk and/or other beverage additives is stored in the user profile. Such a mixing ratio is conventionally stored for a specific cup and is therefore related to the capacity of this cup. Therefore, if the user uses a cup/container with a different capacity, the mixing ratio will no longer be correct.
Zudem kann es zum Überlaufen des Behälters kommen, wenn dieser ein geringeres Aufnahmevolumen aufweist und der Benutzer den Bezug nicht rechtzeitig stoppt. Andererseits wird der Behälter nicht vollständig gefüllt, wenn sein Aufnahmevolumen kleiner als das Aufnahmevolumen der als Referenz verwendeten Tasse ist.In addition, the container can overflow if it has a lower capacity and the user does not stop drawing off in good time. On the other hand, if its capacity is smaller than the capacity of the cup used as a reference, the container will not be completely filled.
Es sind Heißgetränkeautomaten bekannt, die die Behälterhöhe erfassen, indem ein Erfassungsmittel auf den Behälterrand abgesenkt wird, und der Behälter anschließend entsprechend gefüllt wird.Hot beverage vending machines are known which detect the container height by lowering a detection means onto the edge of the container and then filling the container accordingly.
Jedoch kann es auch bei diesem Verfahren zu einem Überlaufen der Tasse beim Befüllen kommen, wenn in der Tasse bereits ein Getränkezusatz enthalten ist oder die Tasse ein geringeres Volumen gegenüber einer sogenannten Referenztasse aufweist.However, this method can also cause the cup to overflow during filling if the cup already contains a beverage additive or the cup has a smaller volume than a so-called reference cup.
Aus der
Aus der
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Heißgetränkeautomaten zu schaffen, der einen Behälter mit einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis verschiedener Getränkezusätze befüllt, sowie ein Verfahren zum Steuern einer Auslassmenge eines Heißgetränkes und/oder mehrerer Auslassmengen verschiedener Getränkezusätze des Heißgetränkes für den Behälter zu schaffen.The object of the present invention is to create a hot beverage vending machine that fills a container with a predetermined mixing ratio of different beverage additives, and to create a method for controlling an outlet quantity of a hot beverage and/or several outlet quantities of different beverage additives in the hot beverage for the container.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Heißgetränkeautomaten mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und mit einem Verfahren zum Steuern einer Auslassmenge eines Heißgetränkes und/oder mehrerer Teilauslassmengen verschiedener Getränkezusätze des Heißgetränkes beim Befüllen eines Behälters mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.The object is achieved with a hot beverage vending machine having the features of
Dafür wird ein Heißgetränkeautomat, insbesondere ein Kaffeevollautomat, geschaffen. Der Kaffeevollautomat weist mindestens zwei oder mehr Leuchtmittel zum Beleuchten eines Auslassbereiches in Fließrichtung unterhalb eines Getränkeauslasses des Heißgetränkeautomaten auf. Die Leuchtmittel sind zum Ausleuchten des Auslassbereiches aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen vorgesehen. Weiterhin weist der Heißgetränkeautomat mindestens eine Kamera zum Aufnehmen von Bildern eines im Auslassbereich angeordneten Behälters auf. Der Heißgetränkeautomat weist zudem eine Gerätesteuerung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Auslassmenge und/oder eine Zusammensetzung eines aus dem Getränkeauslass des Heißgetränkeautomaten ausgelassenen Heißgetränkes in Abhängigkeit von zumindest zwei mit der Kamera erfassten Bildern zu steuern. Dabei wird der Auslassbereich beim Aufnehmen der Bilder mit einem oder mit mehreren Leuchtmitteln beleuchtet. Der Heißgetränkeautomat zeichnet sich dadurch aus, dass der Auslassbereich für jedes Bild mit zumindest einem anderen Leuchtmittel beleuchtet ist.A hot drinks machine, in particular a fully automatic coffee machine, is created for this purpose. The fully automatic coffee machine has at least two or more lamps for illuminating an outlet area in the direction of flow below a beverage outlet of the hot beverage machine. The lighting means are provided for illuminating the outlet area from different lighting directions. Furthermore, the hot drinks machine has at least one camera for recording images of a container arranged in the outlet area. The hot beverage machine also has a device controller that is set up to control an outlet quantity and/or a composition of a hot beverage released from the beverage outlet of the hot beverage machine as a function of at least two images captured by the camera. The outlet area is illuminated with one or more illuminants when the images are taken. The hot drinks machine is distinguished by the fact that the outlet area for each image is illuminated with at least one different light source.
Durch das Beleuchten aus verschiedenen Richtungen werden verschiedene Konturen des Behälters angeleuchtet. Dadurch können jeweils die Konturen verschiedener Bereiche des Behälters besser erfasst werden. Durch einen Vergleich der hell zu dunkel Übergänge der Bilder können die Konturen des Behälters so vervollständigt werden.Different contours of the container are illuminated by illuminating from different directions. As a result, the contours of different areas of the container can be recorded better in each case. By comparing the bright to dark transitions of the images, the contours of the container can be completed.
Die erfassten Konturen des Behälters sind bevorzugt Außenkonturen des Behälters. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass die Gerätesteuerung dazu ausgelegt ist, einen Behälterrand, eine Behälteröffnung und/oder einen Behälterinnenraum des Behälters zu erfassen. Dadurch kann dem Benutzer angezeigt werden, ob der Behälter fluchtend unter dem Getränkeauslass angeordnet ist. Zudem ist eine Füllstandshöhe des Heißgetränkes im Behälter so überwachbar.The detected contours of the container are preferably the outer contours of the container. However, it is also preferred that the device control is designed to detect a container edge, a container opening and/or a container interior of the container. As a result, the user can be shown whether the container is arranged flush under the beverage outlet. In addition, a filling level of the hot beverage in the container can be monitored in this way.
Alternativ oder zusätzlich ist die Gerätesteuerung bevorzugt dazu ausgelegt, ein Behältervolumen des Behälters zu berechnen. Eine Berechnung des Behältervolumens erfolgt dabei bevorzugt anhand der erfassten Außenkonturen des Behälters.Alternatively or additionally, the device control is preferably designed to calculate a container volume of the container. The container volume is preferably calculated on the basis of the detected outer contours of the container.
Das, insbesondere anhand der Außenkontur, berechnete Behältervolumen ist bevorzugt ein Außenvolumen des Behälters. Vorzugsweise wird das Innenvolumen des Behälters unter Berücksichtigung einer Umrechnungskonstante, die ein Maß für eine Behälterdicke des Behälters ist, anhand des Außenvolumens berechnet. Dabei wird ein Volumen, das der Behälterdicke entspricht, vom Außenvolumen abgerechnet, um das Innenvolumen zu berechnen.The container volume calculated, in particular on the basis of the outer contour, is preferably an outer volume of the container. The internal volume of the container is preferably calculated on the basis of the external volume, taking into account a conversion constant which is a measure of a container thickness of the container. At this time, a volume corresponding to the container thickness is subtracted from the outer volume to calculate the inner volume.
Der Heißgetränkeautomat kann dafür ein Leuchtmittel vor, hinter, an gegenüberliegenden Seiten und/oder unterhalb des Auslassbereiches aufweisen. Die Leuchtmittel sind dabei bevorzugt als Infrarotleuchtmittel ausgebildet.For this purpose, the hot drinks machine can have a light source in front of, behind, on opposite sides and/or below the outlet area. The light sources are preferably in the form of infrared light sources.
Um sehr deutliche hell zu dunkel Übergänge zu erfassen, ist die Kamera bevorzugt als eine CCD- Kamera ausgebildet. Sie ist bevorzugt in Fließrichtung oberhalb des Auslassbereiches angeordnet. Vorzugsweise weist sie einen Neigungswinkel gegenüber einem unterhalb des Auslassbereiches angeordneten Abtropfgitter auf. Dadurch kann der Auslassbereich, insbesondere unterhalb des Getränkeauslasses, erfasst werden. In einer bevorzugten Weiterbildung ist eine CMOS-Kamera im Einsatz, die gegenüber einer CCD-Kamera eine verbesserte Lichtempfindlichkeit aufweist und deutlich schneller ist.In order to capture very clear light-to-dark transitions, the camera is preferably designed as a CCD camera. It is preferably arranged above the outlet area in the direction of flow. It preferably has an angle of inclination in relation to a drip grid arranged below the outlet area. As a result, the outlet area, in particular below the beverage outlet, can be detected. In a preferred development, a CMOS camera is used, which has improved light sensitivity compared to a CCD camera and is significantly faster.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Steuern einer Auslassmenge eines Heißgetränkes und/oder mehrerer Teilauslassmengen verschiedener Getränkezusätze des Heißgetränkes beim Befüllen eines in einem Auslassbereich des Heißgetränkeautomaten angeordneten Behälters. Die Teilauslassmengen werden anhand der Zusammensetzung des Heißgetränkes bevorzugt berechnet.The object is also achieved with a method for controlling an outlet quantity of a hot beverage and/or several partial outlet quantities of different beverage additives of the hot beverage when filling a container arranged in an outlet area of the hot beverage machine. The partial outlet quantities are preferably calculated based on the composition of the hot beverage.
Das Verfahren sieht vor, dass:
- a) zumindest zwei Bilder des Behälters bei wechselnder Beleuchtung des Auslassbereiches mit jeweils zumindest einem anderen Leuchtmittel aufgenommen werden,
- b) hell zu dunkel Übergänge der Bilder erfasst werden,
- c) die erfassten hell zu dunkel Übergänge der Bilder miteinander verglichen und/oder überlagert werden, wobei
- - eine Außenkontur des Behälters,
- - ein Behälterinnenraum,
- - eine Behälteröffnung, und/oder
- - ein Behälterrand erfasst werden, und
- d) ein Behältervolumen anhand der Außenkontur berechnet wird.
- a) at least two images of the container are recorded with changing illumination of the outlet area, each with at least one different illuminant,
- b) light to dark transitions of the images are recorded,
- c) the recorded light-to-dark transitions of the images are compared with one another and/or superimposed, with
- - an outer contour of the container,
- - a container interior,
- - a container opening, and/or
- - a container edge are detected, and
- d) a container volume is calculated based on the outer contour.
Das Verfahren ermöglicht ein Steuern einer Auslassmenge eines Heißgetränkes in einen im Auslassbereich eines Heißgetränkeautomaten angeordneten Behälter. Dabei kann der Füllstand des Heißgetränkes überwacht werden. Anhand der Außenkontur des Behälters ist ein Behältervolumen des Behälters, und anhand dessen eine mögliche Auslassmenge, berechenbar, bei der ein Überlaufen des Behälters vermieden wird. Dies ermöglicht ein gezieltes Berechnen der Anteile verschiedener Getränkezusätze eines Heißgetränkes einer definierten Zusammensetzung.The method makes it possible to control an outlet quantity of a hot beverage into a container arranged in the outlet area of a hot beverage machine. The fill level of the hot drink can be monitored. A container volume of the container can be calculated on the basis of the outer contour of the container, and on the basis of this a possible discharge quantity, at which an overflow of the container is avoided. This enables a targeted calculation of the proportions of different beverage additives in a hot beverage of a defined composition.
Bevorzugt wird für die Aufnahme der Bilder eine Kamera, insbesondere eine CCD- Kamera oder CMOS-Kamera, genutzt. Prinzipiell ist auch eine herkömmliche Schwarz/weiß, Farb- oder Infrarotkamera nutzbar. Es hat sich aber gezeigt, dass mit einer Kamera der genannten Art eine sehr gute Genauigkeit erreichbar ist.A camera, in particular a CCD camera or CMOS camera, is preferably used to record the images. In principle, a conventional black/white, color or infrared camera can also be used. However, it has been shown that a very good level of accuracy can be achieved with a camera of the type mentioned.
Die Kamera nimmt zumindest zwei oder mehr Bilder des Auslassbereiches, insbesondere unterhalb des Getränkeauslasses, aus einer festen Perspektive auf. Dabei wird der Auslassbereich für jedes der Bilder aus zumindest einer anderen Beleuchtungsrichtung beleuchtet. Der Heißgetränkeautomat weist dafür Leuchtmittel auf, die den Auslassbereich jeweils aus einer anderen Beleuchtungsrichtung beleuchten. Vorzugsweise sind die Leuchtmittel dafür im oder nahe des Auslassbereiches an verschiedenen Positionen des Heißgetränkeautomaten angeordnet.The camera records at least two or more images of the outlet area, in particular below the beverage outlet, from a fixed perspective. The outlet area for each of the images is illuminated from at least one different illumination direction. For this purpose, the hot drinks machine has lamps that illuminate the outlet area from a different lighting direction. For this purpose, the lighting means are preferably arranged in or near the outlet area at different positions of the hot drinks machine.
Um die hell zu dunkel Übergänge zu erfassen weist der Heißgetränkeautomat zudem eine Gerätesteuerung auf. Die Gerätesteuerung ist dazu ausgebildet, die mehreren Leuchtmittel sowie die Kamera zu steuern. Zudem ist sie dazu ausgelegt, die hell zu dunkel Übergänge der Bilder zu erfassen. Vorzugsweise werden dabei immer entweder die Übergänge von dunkel zu hell, oder die Übergänge von hell zu dunkel erfasst. Die hell zu dunkel Übergänge geben die Außenkontur des Behälters zumindest approximativ wieder.In order to detect the light to dark transitions, the hot drinks machine also has a device control. The device controller is designed to control the multiple light sources and the camera. In addition, it is designed to light up to capture dark transitions of the images. Preferably, either the transitions from dark to light or the transitions from light to dark are always recorded. The transitions from light to dark at least approximately reproduce the outer contour of the container.
Da aufgrund der verschiedenen Beleuchtungsrichtung der Leuchtmittel verschiedene Bereiche des Behälters ausgeleuchtet werden, können mit jedem der Bilder andere Konturbereiche des Behälters erfasst werden. Durch Überlagerung mehrerer Bilder wird ein gegebenenfalls mit einem einzigen Bild nicht vollständig erfassbarer Konturbereich vervollständigt.Since different areas of the container are illuminated due to the different direction of illumination of the lamps, different contour areas of the container can be recorded with each of the images. By overlaying several images, a contour area that may not be fully detectable with a single image is completed.
Zudem ermöglicht die Überlagerung der Bilder eine Plausibilitätsprüfung der erfassten Außenkontur. Es ist bevorzugt, dass ein oder mehrere weitere Bilder aus einer oder mehreren verschiedenen Beleuchtungsrichtungen aufgenommen werden, wenn die erfasste Außenkontur unplausibel ist.In addition, the superimposition of the images enables a plausibility check of the recorded outer contour. It is preferred that one or more additional images are recorded from one or more different illumination directions if the outer contour detected is implausible.
Vorzugsweise werden anhand des Vergleiches der hell zu dunkel Übergänge mehrere im Auslassbereich angeordnete Behälter erkannt, insbesondere im Rahmen der Plausibilitätsprüfung. In Abhängigkeit von den Beleuchtungsrichtungen der genutzten Leuchtmittel ist anhand des Vergleiches der hell zu dunkel Übergänge erkennbar, ob und wenn ja, welcher Behälter unterhalb des Getränkeauslasses angeordnet ist. Die Gerätesteuerung ist bevorzugt dazu ausgelegt, dass das Befüllen eines Behälters nur erfolgt, wenn dieser unterhalb des Getränkeauslasses angeordnet ist.A plurality of containers arranged in the outlet area are preferably recognized on the basis of the comparison of the light to dark transitions, in particular as part of the plausibility check. Depending on the lighting directions of the lamps used, a comparison of the light to dark transitions shows whether and if so, which container is arranged below the beverage outlet. The device control is preferably designed such that a container is only filled if it is arranged below the beverage outlet.
Bei der Bestimmung der Außenkontur des Behälters wird ein im Auslassbereich angeordnetes Abtropfgitter bevorzugt als Referenzunterkante erfasst. Das Abtropfgitter wird beispielsweise anhand seiner Struktur erfasst. Ebenfalls bevorzugt kann ein Leuchtmittel zur Erfassung des Abtropfgitters vorgesehen sein.When determining the outer contour of the container, a drip grid arranged in the outlet area is preferably recorded as the lower reference edge. The drip grid is recorded, for example, based on its structure. Also preferably, a lighting means can be provided for detecting the drip grid.
Zur Bestimmung der Behälteröffnung kann anhand der hell zu dunkel Übergänge eine Ellipse, die die Behälteröffnung umschließt, approximativ bestimmt werden.To determine the container opening, an ellipse, which encloses the container opening, can be approximately determined on the basis of the light to dark transitions.
Weiterhin bevorzugt werden anhand des Vergleiches der hell zu dunkel Übergänge transparente Behälter erkannt. Für transparente Behälter ist eine Änderung des Füllstandes anhand des Vergleiches der hell zu dunkel Übergänge hintereinander aufgenommener Bilder unmittelbar erfassbar, ohne die Behälteröffnung und/oder den Behälterinnenraum zu überwachen. Daher ist zur Füllstandsbestimmung ein vereinfachter Algorithmus verwendbar.Furthermore, transparent containers are preferably recognized on the basis of the comparison of the light to dark transitions. For transparent containers, a change in the fill level can be detected immediately by comparing the light-to-dark transitions taken one after the other, without monitoring the container opening and/or the container interior. A simplified algorithm can therefore be used to determine the filling level.
Eine zum Befüllen des Behälters vorgesehene Auslassmenge des Heißgetränkes wird bevorzugt anhand des Innenvolumens berechnet. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Teilauslassmengen eines verschiedene Getränkezusätze enthaltenden Heißgetränkes bezogen auf das berechnete Innenvolumen berechnet werden. Besonders bevorzugt werden die Getränkezusätze nacheinander eingefüllt. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Auslassmenge des Heißgetränkes kleiner als das Innenvolumen des Behälters ist, insbesondere etwa 15 - 25% kleiner. Eine gegebenenfalls zu klein bemessene Umrechnungskonstante zur Berücksichtigung der Behälterdicke führt daher beim Befüllen nicht zu einem Überlaufen des Behälters. Auch berücksichtigt die um etwa 15 - 25% kleinere Auslassmenge gegenüber dem Innenvolumen des Behälters, dass gegebenenfalls bereits ein Getränkezusatz in den Behälter eingefüllt ist.An outlet quantity of the hot beverage provided for filling the container is preferably calculated on the basis of the internal volume. Furthermore, it is preferred that the partial outlet quantities of a hot beverage containing various beverage additives are calculated in relation to the calculated internal volume. The beverage additives are particularly preferably filled in one after the other. It is particularly preferred that the outlet quantity of the hot beverage is smaller than the internal volume of the container, in particular about 15-25% smaller. A conversion constant that may be too small to take account of the container thickness therefore does not lead to the container overflowing during filling. The approximately 15-25% smaller outlet volume compared to the interior volume of the container also takes into account that a beverage additive may already have been filled into the container.
Zudem können während des Befüllens fortlaufend Bilder des Behälters, insbesondere bei wechselnder Beleuchtung des Auslassbereiches, aufgenommen werden. Es ist bevorzugt, dass durch Vergleich der hell zu dunkel Übergänge der Behälteröffnung und/oder des Behälterinnenraums mehrerer während des Befüllens fortlaufend aufgenommener Bilder eine Änderung der Füllstandshöhe des Heißgetränkes im Behälter erfasst wird. In addition, images of the container can be continuously recorded during filling, in particular when the lighting in the outlet area changes. It is preferred that a change in the filling level of the hot beverage in the container is detected by comparing the light to dark transitions of the container opening and/or the container interior of several images continuously recorded during the filling.
Vorzugsweise wird der Getränkeauslass gestoppt, wenn die Füllstandshöhe einen Grenzwert bezogen auf den Behälterrand erreicht. Besonders bevorzugt wird das Befüllen gestoppt, wenn das Heißgetränk etwa 1-2cm unterhalb des Behälterrandes erfasst wird. Dadurch wird ein Überlaufen auch dann noch verhindert, wenn der Behälter bereits eine große Menge eines Getränkezusatzes enthielt.The beverage outlet is preferably stopped when the filling level reaches a limit value in relation to the edge of the container. The filling is particularly preferably stopped when the hot beverage is grasped approximately 1-2 cm below the edge of the container. This will prevent overflow even if the container already contained a large amount of a beverage additive.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Heißgetränkeautomaten.
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1 shows a hot drinks machine according to the invention.
Der Kaffeevollautomat 1 weist einen Getränkeauslass 11 zum Auslassen eines Heißgetränkes, beispielsweise Kaffee, Milchkaffee oder Cappuccino (nicht dargestellt) auf. Der Getränkeauslass 11 ist in einem Auslassbereich 2 des Heißgetränkeautomaten 1 angeordnet. Er ragt hier geringfügig in den Auslassbereich 2 hinein.The fully
Um das Heißgetränk aufzufangen, ist ein Behälter 3 in Fließrichtung 6 des Heißgetränkes unterhalb des Getränkeauslasses 11 anordbar. Als Behälter 3 ist hier eine Tasse gezeigt. Der Behälter 3 ist auf der Aufstellfläche bzw. einem Abtropfgitter 12 des Heißgetränkeautomaten 1 abgestellt. In order to collect the hot beverage, a
Um den Behälter 3 möglichst vollständig mit einem Heißgetränk, insbesondere einer definierten Zusammensetzung verschiedener Getränkezusätze, befüllen zu können, sieht der dargestellte Heißgetränkeautomat 1 eine Berechnung des Innenvolumens des Behälters 3 vor. Anhand des Innenvolumens sind die Auslassmenge des Heißgetränkes sowie gegebenenfalls die Teilauslassmengen der Getränkezusätze des Heißgetränkes berechenbar.In order to be able to fill the
Dafür weist der Heißgetränkeautomat 1 eine Gerätesteuerung 13 auf, die dazu ausgelegt ist, eine Auslassmenge und/oder mehrere Teilauslassmengen eines aus einer Zusammensetzung mehrerer Getränkezusätze bestehenden Heißgetränkes in Abhängigkeit von zumindest zwei mit einer Kamera 4 erfassten Bildern zu steuern. Die Kamera 4 ist dafür vorzugsweise oberhalb des Auslassbereiches 2 angeordnet, so dass sie den in Fließrichtung 6 unterhalb des Getränkeauslasses 11 angeordneten Auslassbereich 2 erfasst. Vorzugsweise weist sie dafür einen Neigungswinkel 41, insbesondere zu einem Abtropfgitter 12, auf. Sie ist hier vorteilhafterwesie als CCD- Kamera oder nochmals bevorzugt als CMOS-Kamera ausgebildet.For this purpose, the
Das Abtropfgitter 12 ist zum Abstellen des Behälters 3 vorgesehen und bildet eine Untergrenze des Auslassbereiches 2. Vorzugsweise wird es als eine Referenzunterkante genutzt.The
Im oder nahe dem Auslassbereich 2 sind seitlich, hinter, oberhalb und/oder unterhalb diesem mehrere Leuchtmittel 51 - 54 angeordnet. Dargestellt sind hier ein flächiges Leuchtmittel 53 an einer der Kamera 4 gegenüberliegenden Seite des Auslassbereiches 2, ein flächiges Leuchtmittel 51 unterhalb des Auslassbereiches 2 am hinteren Ende der Nische im unteren Bereich bzw. knapp oberhalb der Aufstellfläche bzw. des Abtropfgitters 12 , ein Punktleuchtmittel oder sogenannter Spotstrahler 52 auf der Seite, wo die Kamera 4 angebracht ist sowie jeweils oberhalb des Auslassbereiches 2 seitlich des Getränkeauslasses 11 ein Punktleuchtmittel 54. Die Leuchtmittel 51 - 54 sind als Infrarotleuchtmittel ausgebildet. Sie sind soweit es für die Anmutung des Heißgetränkeautomaten 1 vorteilhaft ist, hinter infrarotdurchlässigen Wänden 14 angeordnet. Da die Leuchtmittel 51 - 54 an verschiedenen Positionen des Auslassbereiches 2 angeordnet sind, beleuchten sie den Bereich 2 bzw. den darin aufgestellten Behälter 3 aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen 71 - 74.In or near the
Es hat sich gezeigt, dass durch Ausleuchten des Auslassbereiches 2 mit nur einem einzigen Leuchtmittel 51 - 54 die Kontur des Behälters 3 nicht ausreichend erfassbar ist. Daher werden mehrere Bilder mit der Kamera 4 aufgenommen, wobei für jedes der Bilder zumindest ein anderes Leuchtmittel 51 - 54 verwendet wird. Dadurch ändert sich die Beleuchtungsrichtung 71 - 74, in der der Behälter 3 beleuchtet wird. Dadurch werden verschiedene Bereiche des Behälters 3 beleuchtet. Da die Kamera 4 die Bilder aus einer festen Perspektive aufnimmt, werden verschiedene Bereiche des Behälters 3 anhand der hell zu dunkel Übergänge erfasst. Diese können überlagert werden. Dadurch kann die Kontur des Behälters 3, insbesondere seine Außenkontur, vervollständig werden.It has been shown that the contour of the
Zudem ist die Gerätesteuerung 13 dazu ausgelegt, einen Behälterrand 31, eine Behälteröffnung 33 und/oder einen Behälterinnenraum 32 zu erfassen. Auch dies erfolgt durch den Vergleich der hell zu dunkel Übergänge der verschiedenen Bilder. Zur Bestimmung der Behälteröffnung 33 kann anhand der hell zu dunkel Übergänge eine Ellipse, die die Behälteröffnung 33 umschließt, approximativ bestimmt werden.In addition, the
Die Überlagerung der Bilder ermöglicht eine Plausibilitätsprüfung der Außenkontur. Dabei können mehrere im Auslassbereich angeordnete Behälter 3 erfasst werden. Anhand der erfassten Behälteröffnung 33 jedes Behälters ist erkennbar, welcher Behälter unterhalb des Getränkeauslasses 11 angeordnet ist. Die Gerätesteuerung 13 ist dazu ausgelegt, nur die oder diesen Behälter 3 zu befüllen. Sofern keiner der Behälter 3 unterhalb des Getränkeauslasses 11 angeordnet ist, wird dies dem Bediener angezeigt. Dafür weist der Heißgetränkeautomat 1 eine Anzeige 15, insbesondere ein Display, auf.The superimposition of the images enables a plausibility check of the outer contour. In this way,
Anhand der Außenkontur ist weiterhin ein Behältervolumen berechenbar. Dabei wird zunächst das Behälteraußenvolumen berechnet. Dann wird das Behälterinnenvolumen anhand des Behälteraußenvolumens berechnet, wobei eine Behälterdicke durch eine Umrechnungskonstante berücksichtigt wird.A container volume can also be calculated on the basis of the outer contour. First of all, the outer volume of the container is calculated. Then, the container inner volume is calculated from the container outer volume, considering a container thickness by a conversion constant.
Anhand des berechneten Innenvolumens kann nun die Auslassmenge des Heißgetränkes und/oder können die Teilauslassmengen der Getränkezusätze berechnet werden.Based on the calculated internal volume, the outlet quantity of the hot beverage and/or the partial outlet quantities of the beverage additives can now be calculated.
Während des Befüllens werden weiterhin Bilder mit der Kamera 4 erfasst. Auch dabei ist es bevorzugt, dass verschiedene Leuchtmittel 51 - 54 genutzt werden, um die Beleuchtungsrichtung 71 - 74 zu verändern und den Behälter 3 durch Vergleich der hell zu dunkel Übergänge möglichst vollständig zu erfassen.During the filling, the camera 4 continues to capture images. Here, too, it is preferred that different illuminants 51 - 54 are used in order to change the direction of illumination 71 - 74 and to cover the
Mit diesen Bildern wird der Füllstand des Behälters erfasst. Dabei wird das Auslassen des Heißgetränkes gestoppt, wenn die Füllstandshöhe einen Grenzwert bezogen auf den Behälterrand 31 erreicht hat.The filling level of the container is recorded with these images. The dispensing of the hot beverage is stopped when the fill level has reached a limit value in relation to the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Heißgetränkeautomat, KaffeevollautomatHot drinks machine, fully automatic coffee machine
- 1111
- Getränkeauslassbeverage outlet
- 1212
- Abtropfgitterdrip grid
- 1313
- Gerätesteuerungdevice control
- 1414
- Infrarotdurchlässige Wände / Scheiben der NischeInfrared permeable walls / panes of the niche
- 1515
- Anzeige, Displaydisplay, display
- 22
- Auslassbereichoutlet area
- 33
- Behältercontainer
- 3131
- Behälterrandcontainer rim
- 3232
- Behälterinnenraumcontainer interior
- 3333
- Behälteröffnungcontainer opening
- 44
- Kameracamera
- 4141
- Neigungswinkeltilt angle
- 51 - 5451 - 54
- Leuchtmittel, Infrarotleuchtenilluminants, infrared lamps
- 66
- Fließrichtungflow direction
- 71 - 7471 - 74
- Beleuchtungsrichtungenlighting directions
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-
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