JP2005263278A - Beverage dispenser - Google Patents

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Masahiro Kamiyama
正裕 上山
Akira Goiizuka
晃 後飯塚
Masafumi Nakazato
雅史 中里
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a beverage dispenser which is capable of being adopted to a variety of cups and reducing erroneous detection caused by objects in the vicinity of the cup, thus, capable of conducting high precision cup detection. <P>SOLUTION: The beverage dispenser 1 that supplies beverage into a cup is provided with cup sensors for detecting the cup C and a control device 20 that regulates the supply of the beverage into the cup C based on the output of the cup sensor, while the cup sensors are of transmission type ultrasonic sensors in each of which the cup C is placed between a transmitting side transducer 17A and a receiving side transducer 17B, and the control device 20 determines the presence or absence of the cup C based on a phase difference between a signal transmitted from the transmitting side transducer 17A and a signal received by the receiving side transducer 17B. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、センサにより検出されたカップに飲料を供給する飲料ディスペンサに関するものである。   The present invention relates to a beverage dispenser for supplying a beverage to a cup detected by a sensor.

従来より、飲料をカップに供給する飲料ディスペンサでは、本体上部に飲料の吐出を行うポストミックスバルブが設けられ、本体前面などにカップを検出するセンサが設けられていた。そして、センサによりカップの存在が検出されていることを条件に、本体上部前面などに設けられる飲料選択ボタンを操作することで、規定量の飲料の供給が行われている(特許文献1参照。)。   Conventionally, in a beverage dispenser that supplies a beverage to a cup, a post-mix valve that discharges the beverage is provided at the top of the main body, and a sensor that detects the cup is provided on the front surface of the main body. Then, on the condition that the presence of the cup is detected by the sensor, a specified amount of beverage is supplied by operating a beverage selection button provided on the upper front surface of the main body (see Patent Document 1). ).

カップを検出するセンサには、例えば光の発光部と受光部を備えた光透過型センサ(光センサ)が用いられる。この光センサは、発光部からの光に対して受光部が光の遮断を検出することでカップ検出の信号を出力するものであった。
特開2003−26293号公報
As the sensor for detecting the cup, for example, a light transmission type sensor (light sensor) including a light emitting part and a light receiving part is used. This optical sensor outputs a cup detection signal when the light receiving unit detects light blocking with respect to the light from the light emitting unit.
JP 2003-26293 A

昨今では、飲料の供給を行う飲料ディスペンサにおいて使用されるカップが多様化している。しかしながら、従来の飲料ディスペンサでは、上述したようにカップの検出に光センサが用いられていたため、ガラスコップなど光を透過してしまう透明カップを検出できないという問題がある。そのため、透明カップに飲料の供給を行う場合には、センサによるカップの検出を行い規定量の飲料の供給を行う方法ではなく、飲料選択ボタンの操作時間により飲料の供給量を調整する方法が採用される。   Nowadays, cups used in beverage dispensers that supply beverages are diversified. However, in the conventional beverage dispenser, since the optical sensor is used for detecting the cup as described above, there is a problem that a transparent cup that transmits light such as a glass cup cannot be detected. Therefore, when supplying a beverage to a transparent cup, a method of adjusting the beverage supply amount according to the operation time of the beverage selection button is adopted instead of a method of detecting a cup by a sensor and supplying a prescribed amount of beverage. Is done.

しかしながら、最近では、レストランなどのサービスで来店した顧客が当該飲料ディスペンサを自由に操作して飲料を吐出できる、所謂、フリードリンクサービスに用いられる使用法が増加したため、飲料吐出時の安全性の向上、悪戯防止などの観点からカップセンサを搭載した飲料ディスペンサの要求がある。   However, recently, customers who have come to services such as restaurants can freely operate the beverage dispenser to discharge beverages, so the usage used for so-called free drink services has increased, improving the safety when discharging beverages, There is a demand for a beverage dispenser equipped with a cup sensor from the standpoint of preventing mischief.

そこで、透明カップでもカップの存在を検出することができるカップセンサとして超音波センサを用いることが考えられる。一般に、超音波センサには反射型センサと透過型センサがあり、反射型センサは検知距離が0.5〜50m程度と近距離の検出ができないことから、飲料ディスペンサにおけるカップの検出には透過型の超音波センサが適している。   Therefore, it is conceivable to use an ultrasonic sensor as a cup sensor that can detect the presence of a cup even in a transparent cup. In general, ultrasonic sensors include a reflective sensor and a transmissive sensor, and the reflective sensor has a detection distance of about 0.5 to 50 m and cannot detect a short distance. The ultrasonic sensor is suitable.

透過型の超音波センサは、送信側と受信側の間に存在する物体により送信側から受信側に送信された超音波が遮断され、受信側の信号レベルが低下することによって、物体の存在及び通過を検出するものである。しかしながら、超音波の特性上、送信側から放射される超音波は指向性が鈍く、検出対象となるカップ以外の方向にも超音波が放出されることから、送受信間にカップがある状態でも飲料ディスペンサの前に人が立つことで、人の体、若しくは荷物等に反射した超音波が受信側に到達し誤検出が発生する問題がある。   The transmission-type ultrasonic sensor is configured such that the ultrasonic wave transmitted from the transmission side to the reception side is blocked by the object existing between the transmission side and the reception side, and the signal level on the reception side is lowered, so that the presence of the object and The passage is detected. However, due to the characteristics of ultrasonic waves, ultrasonic waves radiated from the transmission side have low directivity, and ultrasonic waves are emitted in directions other than the cup to be detected. When a person stands in front of a dispenser, there is a problem in that an ultrasonic wave reflected on a person's body or luggage reaches the receiving side and erroneous detection occurs.

本発明の飲料ディスペンサは、飲料をカップに供給するものであって、カップを検出するためのカップ検出手段と、該カップ検出手段の出力に基づいてカップへの飲料供給を制御する制御手段とを備え、カップ検出手段は、送信側と受信側間にカップが置かれる透過型の超音波センサであり、制御手段は、送信側から送信された信号と受信側にて受信された信号との位相差に基づいてカップの有無を判定するものである。   The beverage dispenser of the present invention supplies a beverage to a cup, and includes a cup detection means for detecting the cup and a control means for controlling the beverage supply to the cup based on the output of the cup detection means. The cup detection means is a transmission type ultrasonic sensor in which a cup is placed between the transmission side and the reception side, and the control means is a circuit between the signal transmitted from the transmission side and the signal received at the reception side. The presence or absence of a cup is determined based on the phase difference.

請求項2の発明の飲料ディスペンサは、上記発明において、制御手段は、位相差の単位時間当たりの変化率が規定値以内である場合に当該位相差のデータを有効として扱うものである。   In the beverage dispenser of the invention of claim 2, in the above invention, the control means treats the phase difference data as valid when the rate of change of the phase difference per unit time is within a specified value.

請求項3の発明の飲料ディスペンサは、上記各発明において、カップ検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段は、温度検出手段の出力に基づき、温度補正制御を実行するものである。   According to a third aspect of the present invention, the beverage dispenser includes, in each of the above inventions, temperature detection means for detecting a temperature near the cup detection means, and the control means executes temperature correction control based on the output of the temperature detection means. is there.

請求項4の発明の飲料ディスペンサは、上記各発明において、制御手段は、送信側と受信側との距離による誤差を補正するためのトリミング制御を実行するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above beverage dispenser, the control means executes trimming control for correcting an error due to a distance between the transmission side and the reception side.

本発明では、飲料をカップに供給する飲料ディスペンサにおいて、カップを検出するためのカップ検出手段と、このカップ検出手段の出力に基づいてカップへの飲料供給を制御する制御手段とを備え、カップ検出手段を、送信側と受信側間にカップが置かれる透過型の超音波センサとしたので、光を透過する透明なカップであっても支障無くカップの有無を検出できる。また、反射型超音波センサの如く近距離においてカップの検出が困難となる問題も無い。   In the present invention, in a beverage dispenser for supplying a beverage to a cup, a cup detection means for detecting the cup, and a control means for controlling the beverage supply to the cup based on the output of the cup detection means, the cup detection Since the means is a transmission type ultrasonic sensor in which a cup is placed between the transmission side and the reception side, the presence or absence of the cup can be detected without any trouble even if it is a transparent cup that transmits light. Further, there is no problem that it is difficult to detect the cup at a short distance as in the reflection type ultrasonic sensor.

特に、制御手段は、送信側から送信された信号と受信側にて受信された信号との位相差に基づいてカップの有無を判定するので、反射波による誤動作を極力抑えることができるようになり、高精度なカップ検出が可能となる。   In particular, since the control means determines the presence or absence of a cup based on the phase difference between the signal transmitted from the transmission side and the signal received at the reception side, it becomes possible to suppress malfunctions due to reflected waves as much as possible. Highly accurate cup detection is possible.

請求項2の発明では、上記において制御手段は、位相差の単位時間当たりの変化率が規定値以内である場合に当該位相差のデータを有効として扱うので、人体などに反射した超音波による影響を防止し、より精度の高いカップ検出を実現できるようになる。   In the invention of claim 2, in the above, the control means treats the data of the phase difference as valid when the rate of change of the phase difference per unit time is within the specified value, so that the influence of the ultrasonic wave reflected on the human body or the like And more accurate cup detection can be realized.

請求項3の発明では、上記各発明においてカップ検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段は、温度検出手段の出力に基づき、温度補正制御を実行するので、温度による超音波の伝播速度の変化を補正し、周囲温度に影響されないカップ検出を実現できるようになる。   According to a third aspect of the present invention, in each of the above inventions, the temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the cup detecting means is provided, and the control means executes temperature correction control based on the output of the temperature detecting means. This makes it possible to realize cup detection that is not affected by the ambient temperature.

請求項4の発明では、上記各発明において制御手段は、送信側と受信側との距離による誤差を補正するためのトリミング制御を実行するので、カップ検出手段の送信側と受信側の取り付け誤差による超音波の伝播距離の変化を補正してより安定したカップ検出を実現できるようになる。   In the invention of claim 4, in each of the above inventions, the control means executes trimming control for correcting the error due to the distance between the transmission side and the reception side, so that it depends on the attachment error between the transmission side and the reception side of the cup detection means. A more stable cup detection can be realized by correcting the change in the propagation distance of the ultrasonic wave.

本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、多様化するカップに対応することができ、且つ、カップ周辺の物体による誤検出を低減し、高精度なカップ検出を実現することができる飲料ディスペンサを提供することを目的とする。以下、本実施例の飲料ディスペンサ1について図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施例の飲料ディスペンサ1の正面構成図、図2は同じく飲料ディスペンサ1の側面構成図を示している。   The present invention has been made to solve the conventional technical problems, can cope with diversified cups, reduces false detections due to objects around the cups, and performs highly accurate cup detection. An object is to provide a beverage dispenser that can be realized. Hereinafter, the beverage dispenser 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a front view of a beverage dispenser 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the beverage dispenser 1 similarly.

本実施例の飲料ディスペンサ1は、液体原料タンク8に充填された液体原料を送出して希釈水や炭酸水などの希釈液と混合して飲料としてカップCに供給するものであり、断面略コ字状を呈する本体2により構成されている。本体2内には、保冷庫3、保冷庫3の前扉4、保冷庫3内を冷却する保冷庫冷却コイル5、保冷庫冷却コイル5に冷媒を送る冷却器6、保冷庫冷却コイル5で冷却された冷気を保冷室3内に循環させる冷気送風装置7が設けられている。   The beverage dispenser 1 according to the present embodiment is configured to feed the liquid raw material filled in the liquid raw material tank 8 and mix it with a diluting liquid such as diluted water or carbonated water and supply it to the cup C as a beverage. It is comprised by the main body 2 which exhibits character shape. In the main body 2, there are a cool box 3, a front door 4 of the cool box 3, a cool box cooling coil 5 that cools the inside of the cool box 3, a cooler 6 that sends refrigerant to the cool box cooling coil 5, and a cool box cooling coil 5. A cold air blower 7 that circulates the cooled cold air into the cold insulation chamber 3 is provided.

また、この本体2には、液体原料タンク8に接続されたシロップ流路9が構成される。このシロップ流路9には流量を調節するフローレギュレータ10及び後述する制御装置20からの信号で液体原料供給をオン、オフする働きをするポストミックスバルブ11が連通されると共に、希釈液流路15が連通され、ポストミックスバルブ11に供給された液体原料と希釈液はノズルで混合されて飲料となりカップCに供給される。   Further, a syrup flow path 9 connected to the liquid raw material tank 8 is configured in the main body 2. The syrup passage 9 is connected to a flow regulator 10 that adjusts the flow rate and a postmix valve 11 that functions to turn on and off the supply of the liquid material in response to a signal from a control device 20 that will be described later. Are communicated, and the liquid raw material and diluent supplied to the postmix valve 11 are mixed by a nozzle to become a beverage and supplied to the cup C.

更に、本体2内には冷却水槽12が設けられる。この冷却水槽12は、水槽内の冷却水でカーボネータ(炭酸水製造装置)13内の炭酸水や水冷却コイル14内の希釈水等の希釈液を冷却するものであり、水槽内の冷却水は、前記冷却器6により冷却されている。カーボネータ13に接続された炭酸水流路15及び水冷却コイル14出口側には流量を調節するフローレギュレータ10が接続され、ポストミックスバルブ11が連通され、ポストミックスバルブ11で液体原料と希釈液は混合されて飲料となりカップCに供給される。   Further, a cooling water tank 12 is provided in the main body 2. This cooling water tank 12 cools dilution liquid such as carbonated water in a carbonator (carbonated water production apparatus) 13 and dilution water in a water cooling coil 14 with cooling water in the water tank. The cooler 6 cools the air. A flow regulator 10 for adjusting the flow rate is connected to the carbonated water flow path 15 and the water cooling coil 14 outlet side connected to the carbonator 13, a postmix valve 11 is communicated, and the liquid raw material and diluent are mixed by the postmix valve 11. It becomes a beverage and is supplied to the cup C.

更に、ポストミックスバルブ11の下方には、当該ポストミックスバルブ11から供給された飲料を受容するためのカップCを置くためのカップ設置台16が設けられており、これらポストミックスバルブ11とカップ設置台16との間には、カップ設置台16上に置かれたカップCの左右側方に位置してカップセンサを構成するトランデューサ17A、17Bが設けられている。また、トランデューサ17A、17Bの何れかの周辺には、センサ周辺温度を検出するための温度センサ18が設けられている。   Further, below the post mix valve 11, there is provided a cup installation table 16 for placing a cup C for receiving the beverage supplied from the post mix valve 11. Between the base 16, transducers 17 </ b> A and 17 </ b> B that constitute the cup sensor are provided on the left and right sides of the cup C placed on the cup mounting base 16. Further, a temperature sensor 18 for detecting the sensor ambient temperature is provided around either of the transducers 17A and 17B.

カップセンサは透過型の超音波センサにより構成されている。以下、図3の制御ブロック図を参照して前記制御装置20への当該カップセンサ及びカップセンサに関する出力構成を説明する。カップセンサは、パルス発生回路21と、トランデューサ17A、17Bと、増幅器22と、位相比較器23と、積分回路24と、A/D変換器25とを備えている。これにより、パルス発生回路21で発生した電気信号を送信側トランデューサ17Aに出力することで、当該送信側トランデューサ17Aは係る電気信号を超音波へ変換し、受信側トランデューサ17Bに伝播する。受信側トランデューサ17Bは、送信側トランデューサ17Aより伝播された超音波を電気信号に戻し、該電気信号を増幅器22にて増幅させ、トランデューサでの変換ロスを補正した後、当該信号を位相比較器23に出力する。   The cup sensor is composed of a transmission type ultrasonic sensor. Hereinafter, with reference to the control block diagram of FIG. 3, the output configuration related to the cup sensor and the cup sensor to the control device 20 will be described. The cup sensor includes a pulse generation circuit 21, transducers 17A and 17B, an amplifier 22, a phase comparator 23, an integration circuit 24, and an A / D converter 25. Thus, by outputting the electrical signal generated by the pulse generation circuit 21 to the transmission side transducer 17A, the transmission side transducer 17A converts the electrical signal into an ultrasonic wave and propagates it to the reception side transducer 17B. The reception-side transducer 17B returns the ultrasonic wave propagated from the transmission-side transducer 17A to an electrical signal, amplifies the electrical signal with the amplifier 22, corrects the conversion loss in the transducer, and then converts the signal into a phase. Output to the comparator 23.

位相比較器23には、パルス発生回路21から送信側トランデューサ17Aへ送信する前の電気信号も出力されており、これにより、位相比較器23は送信側トランデューサ17Aへ送信する前の電気信号と受信側トランデューサ17Bを通した後の電気信号の位相比較を行い、両信号の位相差をパルス幅として積分回路24に出力する。   The electrical signal before being transmitted from the pulse generation circuit 21 to the transmission side transducer 17A is also output to the phase comparator 23, whereby the phase comparator 23 is an electrical signal before being transmitted to the transmission side transducer 17A. And the phase of the electric signal after passing through the receiving-side transducer 17B are compared, and the phase difference between the two signals is output to the integrating circuit 24 as a pulse width.

積分回路24は、LPFから構成されており、位相比較器23から出力された両信号の位相差を積分し直流電圧に変換した後、積分された位相比較器23の出力信号をA/D変換器25に出力する。A/D変換器25は、上述の如く積分された位相比較器23からの出力信号をデジタルデータへ変換し、当該位相差のデータを位相データとして制御装置20に出力する。   The integrating circuit 24 is composed of an LPF, integrates the phase difference between both signals output from the phase comparator 23 and converts it into a DC voltage, and then converts the integrated output signal of the phase comparator 23 into an A / D converter. Output to the device 25. The A / D converter 25 converts the output signal from the phase comparator 23 integrated as described above into digital data, and outputs the phase difference data to the control device 20 as phase data.

また、制御装置20には、カップセンサ周辺の温度を検出する温度センサ18の電気信号がA/D変換器26においてデジタルデータへ変換された後、温度データとして出力されている。   Further, the electrical signal of the temperature sensor 18 that detects the temperature around the cup sensor is converted into digital data by the A / D converter 26 and then output to the control device 20 as temperature data.

尚、制御装置20には、上述した如きカップセンサの出力及び温度センサ18の出力以外にも、当該飲料ディスペンサ1の電源信号の出力、図示しない飲料供給ボタンの操作による飲料供給信号の出力などが入力されており、これに基づき飲料の供給を行うポストミックスバルブ11などが制御される。   In addition to the output of the cup sensor and the temperature sensor 18 as described above, the control device 20 also outputs a power supply signal of the beverage dispenser 1, an output of a beverage supply signal by operating a beverage supply button (not shown), and the like. The postmix valve 11 and the like for supplying the beverage are controlled based on the input.

次に、上述した如きカップセンサによるカップCの検出動作について図4乃至図7のフローチャート図を参照して説明する。図4は制御全体を示すフローチャート図であり、図5乃至図7は各処理のフローチャート図である。先ずはじめに、制御装置20はステップS1において、トリミング開始信号が入力されたか否かを判断する。このトリミング開始信号は、当該飲料ディスペンサ1が設置され、電源が投入されることにより出力される信号である。尚、本実施例では、電源投入によりトリミング開始信号の入力としているが、格別に販売可ボタンなどを設けている場合には、当該ボタンの操作によりトリミング開始信号の出力を行ってもよいものとする。   Next, the detection operation of the cup C by the cup sensor as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the overall control, and FIGS. 5 to 7 are flowcharts of each process. First, in step S1, the control device 20 determines whether or not a trimming start signal has been input. This trimming start signal is a signal output when the beverage dispenser 1 is installed and the power is turned on. In this embodiment, the trimming start signal is input when the power is turned on. However, if a specially sellable button is provided, the trimming start signal may be output by operating the button. To do.

トリミング開始信号の入力があった場合には、制御装置20は、ステップS2に進み、カップCなどが置かれていない状態でセンサ取付バラツキ補正処理を行う。このセンサ取付バラツキ補正処理は、同様の仕様により構成される装置であっても、トランデューサ17A、17Bの取付位置の微妙なバラツキによって超音波の伝播距離が変化することから、電源投入時などトリミング開始信号の入力があった場合に限り、送信側トランデューサ17Aと受信側トランデューサ17Bとの距離による誤差を補正するトリミング制御である。   When the trimming start signal is input, the control device 20 proceeds to step S2 and performs sensor attachment variation correction processing in a state where the cup C or the like is not placed. In this sensor mounting variation correction process, even if the device has the same specifications, the ultrasonic propagation distance changes due to subtle variations in the mounting positions of the transducers 17A and 17B. This is trimming control for correcting an error due to the distance between the transmitting-side transducer 17A and the receiving-side transducer 17B only when a start signal is input.

即ち、超音波の波長は次式により表すことができ、例えば、+15℃の環境下で周波数40kHzのトランデューサを使用した場合には、波長は8.5mmとなる。
λ=C/f (式1)
但し、C=音波の伝播速度、λ=波長、f=周波数であるものとする。
これにより、トランデューサ17A、17Bの取付位置のバラツキが微妙に影響することから、後段のセンサ判定処理において基準として用いる基準位相データを装置ごとに決定する必要がある。
That is, the wavelength of the ultrasonic wave can be expressed by the following equation. For example, when a transducer having a frequency of 40 kHz is used in an environment of + 15 ° C., the wavelength is 8.5 mm.
λ = C / f (Formula 1)
However, it is assumed that C = acoustic wave propagation speed, λ = wavelength, and f = frequency.
As a result, variations in the mounting positions of the transducers 17A and 17B are subtly affected, and therefore it is necessary to determine reference phase data used as a reference in the subsequent sensor determination process for each apparatus.

センサ取付バラツキ補正処理において、制御装置20は、先ず、ステップS21において、上述した如く送信側トランデューサ17Aへ送信する前の電気信号と受信側トランデューサ17Bを通した後の電気信号の位相比較により得られる位相データをA/D変換器25から入力する。入力後、ステップS22において所定の遅延時間を経過させた後、ステップS23に進み、ステップS21にて入力された位相データの入力が規定回数、本実施例では5回行われたか否かを判断する。規定回数に満たない場合は、再びステップS21に戻り、一定間隔ごとに位相データを規定回数だけ入力し、内部の記憶手段に記憶する。   In the sensor mounting variation correction process, first, in step S21, the control device 20 performs phase comparison between the electrical signal before being transmitted to the transmitting side transducer 17A and the electrical signal after having passed through the receiving side transducer 17B as described above. The obtained phase data is input from the A / D converter 25. After the input, after a predetermined delay time has elapsed in step S22, the process proceeds to step S23, and it is determined whether or not the phase data input in step S21 has been performed a prescribed number of times, in this embodiment, five times. . If it is less than the specified number of times, the process returns to step S21 again, and phase data is input a specified number of times at regular intervals and stored in the internal storage means.

次に、制御装置20は、ステップS24において、入力された各位相データ間の変化率を算出し、当該変化率が予め定められた規定値以内である場合には、ステップS26に進み、上述した如く温度センサ18から得られる温度データをA/D変換器26から入力し、後段の温度補正処理にて温度偏差の基準となる基準温度データとして内部の記憶手段に記憶する。   Next, in step S24, the control device 20 calculates the rate of change between the input phase data, and when the rate of change is within a predetermined value, the process proceeds to step S26 and described above. As described above, the temperature data obtained from the temperature sensor 18 is input from the A / D converter 26 and stored in the internal storage means as reference temperature data that becomes a reference for the temperature deviation in the temperature correction processing in the subsequent stage.

ここで、制御装置20が温度データの入力を行うのは、超音波の音速は、簡易的に次式で表されるように、周囲の温度によって超音波は位相変化するため、後段の温度補正処理にて周辺温度の変化に基づく補正を行うのに必要となるからである。
C=331.5√(T/273)=331.5+0.607t (m/s) (式2)
但し、C=音波の伝播速度、T=絶対温度、t=摂氏温度である。尚、√(T/273)は(T/273)の平方根を示す。
Here, the control device 20 inputs the temperature data because the ultrasonic sound velocity changes in phase depending on the ambient temperature as represented by the following equation. This is because it is necessary to perform correction based on changes in ambient temperature in the process.
C = 331.5√ (T / 273) = 331.5 + 0.607t (m / s) (Formula 2)
Where C = velocity of sound waves, T = absolute temperature, and t = degrees Celsius. Note that √ (T / 273) indicates the square root of (T / 273).

その後、制御装置20は、ステップS27に進み、各位相データの平均値を基準位相データとして記憶手段に記憶し、センサ取付バラツキ補正処理を終了する。   Thereafter, the control device 20 proceeds to step S27, stores the average value of each phase data in the storage means as reference phase data, and ends the sensor attachment variation correction process.

他方、ステップS24において、算出された変化率が予め定められた規定値以外である場合には、送信側トランデューサ17Aから放射された直接波が何らかの物体に遮られ、装置の周辺の人など移動する物体に反射した反射波が回り込んだ状態で受信側トランデューサ17Bに受信されたものとみなされるため、基準位相データとして有効ではないことから、ステップS25において、入力された各位相データをクリアし再びステップS21に戻る。   On the other hand, if the calculated rate of change is other than a predetermined specified value in step S24, the direct wave radiated from the transmitting-side transducer 17A is blocked by some object, and a person around the apparatus moves. Since the reflected wave reflected by the object to be transmitted is considered to have been received by the receiving-side transducer 17B and is not valid as the reference phase data, each input phase data is cleared in step S25. Then, the process returns again to step S21.

尚、通常もトランデューサの指向性が鈍いことから、受信側トランデューサ17Bには直接波以外の反射波もマルチパスで入力されるが、上述した如き反射波に比べ直接波の信号強度が強く反射波は抑制されるため、各位相データ間に大きな変化は現れず安定している。   In general, since the directivity of the transducer is dull, reflected waves other than the direct wave are also input to the receiving side transducer 17B by multipath, but the signal intensity of the direct wave is stronger than the reflected wave as described above. Since the reflected wave is suppressed, a large change does not appear between each phase data, and it is stable.

上述した如きセンサ取付バラツキ補正処理後、制御装置20は、ステップS2からステップS3に進み、温度補正処理(温度補正制御)を行う。温度補正処理は、各センサ判定処理の前に必ず行われる処理であり、センサ取付バラツキ補正処理にて取得された基準位相データを温度変化に応じて補正するものである。   After the sensor mounting variation correction process as described above, the control device 20 proceeds from step S2 to step S3, and performs a temperature correction process (temperature correction control). The temperature correction process is a process that is always performed before each sensor determination process, and corrects the reference phase data acquired in the sensor attachment variation correction process according to a temperature change.

先ず、制御装置20は、ステップS31において温度センサ18により検出された温度データをA/D変換器26から入力する。次に、ステップS32に進み、前段のセンサ取付バラツキ補正処理にて取得された基準温度データとステップS31において入力された現在温度データとから温度偏差を算出し、温度補正データとする。その後、制御装置20は、ステップS33に進み、上述した如く内部の記憶手段に記憶された基準位相データをステップS32において取得された温度補正データで補正し、新たな基準位相データとして記憶手段に上書きする。尚、基準位相データの温度補正データによる補正は、前記式2の温度に対する音波の伝播速度と、前記式1の音速に対する波長で算出される補正係数を基準位相データに反映させることで行うものとする。   First, the control device 20 inputs temperature data detected by the temperature sensor 18 in step S31 from the A / D converter 26. Next, the process proceeds to step S32, where a temperature deviation is calculated from the reference temperature data acquired in the sensor mounting variation correction process in the previous stage and the current temperature data input in step S31 to obtain temperature correction data. Thereafter, the control device 20 proceeds to step S33, corrects the reference phase data stored in the internal storage means as described above with the temperature correction data acquired in step S32, and overwrites the storage means as new reference phase data. To do. The correction of the reference phase data with the temperature correction data is performed by reflecting the reference wave data with the correction coefficient calculated by the propagation velocity of the sound wave with respect to the temperature of the equation 2 and the wavelength with respect to the sound velocity of the equation 1. To do.

上述した如き温度補正処理後、制御装置20は、ステップS3からステップS4に進み、カップCの有無を検出するセンサ判定処理を行う。センサ判定処理において、制御装置20は、先ず、ステップS41において、上述した如く送信側トランデューサ17Aへ送信する前の電気信号と受信側トランデューサ17Bを通した後の電気信号の位相比較により得られる位相データをA/D変換器25から入力する。入力後、ステップS42において所定の遅延時間を経過させた後、ステップS43に進み、ステップS41にて入力された位相データの入力が規定回数、本実施例では5回行われたか否かを判断する。規定回数に満たない場合は、再びステップS41に戻り、一定間隔ごとに位相データを規定回数だけ入力し、内部の記憶手段に記憶する。   After the temperature correction process as described above, the control device 20 proceeds from step S3 to step S4, and performs a sensor determination process for detecting the presence or absence of the cup C. In the sensor determination process, first, in step S41, the control device 20 is obtained by comparing the phase of the electrical signal before transmission to the transmission side transducer 17A and the electrical signal after passing through the reception side transducer 17B as described above. Phase data is input from the A / D converter 25. After the input, after a predetermined delay time has elapsed in step S42, the process proceeds to step S43, and it is determined whether or not the phase data input in step S41 has been performed a prescribed number of times, in this embodiment, five times. . If it is less than the prescribed number, the process returns to step S41 again, and phase data is inputted a prescribed number of times at regular intervals and stored in the internal storage means.

次に、制御装置20は、ステップS44において、入力された各位相データ間の単位時間当たりの変化率を算出し、当該変化率が規定値以外である場合には、人などの移動する物体に反射した反射波が回り込んだ状態で入力された信号や、ノイズによるデータが含まれており、安定した有効なデータとして用いることができないと判断し、ステップS41に戻る。入力された位相データ間で変化率が予め定められた規定値以内である場合には、超音波の直接波の有効な位相データが得られたものと判断しステップS46に進む。   Next, in step S44, the control device 20 calculates the rate of change per unit time between the input phase data. If the rate of change is other than the specified value, the control device 20 determines that the moving object such as a person is moved. It is determined that a signal input in a state where the reflected wave is reflected and data due to noise are included and cannot be used as stable and valid data, and the process returns to step S41. If the rate of change between the input phase data is within a predetermined value, it is determined that effective phase data of the ultrasonic direct wave has been obtained, and the process proceeds to step S46.

そして、制御装置20は、ステップS46において各位相データの平均値を算出し、有効データAとする。その後、ステップS47において、有効データAと上記温度補正処理にて補正された後の基準位相データを比較し、規定値以内であればステップS48に進み、カップなしを出力すると共に、規定値以外であればステップS49に進み、カップ有りを出力する。   Then, the control device 20 calculates the average value of each phase data in step S46 and sets it as valid data A. Thereafter, in step S47, the effective data A is compared with the reference phase data corrected by the temperature correction process, and if it is within the specified value, the process proceeds to step S48 to output “no cup” and other than the specified value. If there is, the process proceeds to step S49 to output the presence of a cup.

そして、カップ有りの出力があった場合には、制御装置20は、図示しない飲料供給ボタンの操作による飲料供給信号の出力に基づき、所定の供給時間だけポストミックスバルブ11を開放する。これにより、液体原料タンク8に収納している液体原料とカーボネータ13からの炭酸水又は希釈水が供給されポストミックスバルブ11内で混合された飲料をカップに所定量だけ供給される。   And when there exists an output with a cup, the control apparatus 20 opens the postmix valve 11 only for predetermined supply time based on the output of the drink supply signal by operation of the drink supply button which is not shown in figure. Thereby, the liquid raw material stored in the liquid raw material tank 8 and the carbonated water or dilution water from the carbonator 13 are supplied and the beverage mixed in the postmix valve 11 is supplied to the cup by a predetermined amount.

センサ判定処理を行った後は、図4に示す如くスタートに戻り、以降ループ動作を行うものとする。尚、トリミング開始信号の入力は、装置の設置時など、超音波の伝播距離のバラツキ・変化を補正する必要があるときのみに実行され、温度補正処理はセンサ判定処理のループの中で毎回行われるものとする。   After performing the sensor determination process, the process returns to the start as shown in FIG. The input of the trimming start signal is executed only when it is necessary to correct the variation or change in the ultrasonic propagation distance, such as when the apparatus is installed. The temperature correction process is performed every time in the sensor determination process loop. Shall be.

以上の構成により、本実施例では、カップCを検出する手段として、送信側トランデューサ17Aと受信側トランデューサ17B間にカップCが置かれる透過型の超音波センサを用いているので、光を透過する透明なカップであっても支障無くカップCの有無を検出することができる。また、反射型超音波センサの如く近距離においてカップCの検出が困難となる問題も無い。   With the above configuration, in this embodiment, as a means for detecting the cup C, a transmission type ultrasonic sensor in which the cup C is placed between the transmission side transducer 17A and the reception side transducer 17B is used. The presence or absence of the cup C can be detected without any trouble even if the transparent cup is transparent. Further, there is no problem that it is difficult to detect the cup C at a short distance as in the case of the reflective ultrasonic sensor.

特に、本実施例のカップセンサによれば、制御装置20によって、送信側トランデューサ17Aから送信された信号と受信側トランデューサ17Bにて受信された信号との位相差に基づいてカップCの有無を判定するので、反射波による誤動作を極力抑えることができるようになり、高精度なカップ検出が可能となる。   In particular, according to the cup sensor of the present embodiment, the presence or absence of the cup C based on the phase difference between the signal transmitted from the transmission-side transducer 17A and the signal received by the reception-side transducer 17B by the control device 20. Therefore, the malfunction due to the reflected wave can be suppressed as much as possible, and the cup can be detected with high accuracy.

また、本実施例では、制御装置20は、上述した如く位相差の単位時間当たりの変化率を算出し、当該変化率が規定値以内である場合にのみ有効な位相差のデータとして扱うので、人体などに反射した超音波による影響を防止し、より精度の高いカップ検出を実現できるようになる。   Further, in this embodiment, the control device 20 calculates the rate of change of the phase difference per unit time as described above, and treats it as valid phase difference data only when the rate of change is within a specified value. This makes it possible to prevent the influence of ultrasonic waves reflected on the human body and the like and to realize cup detection with higher accuracy.

更にまた、本実施例では、温度センサ18によりカップセンサ周囲の温度を検出し、当該温度センサの出力に基づき、温度補正処理を実行することにより、温度による超音波の伝播速度の変化を補正することが可能となり、周囲温度に影響されないカップ検出を実現することができる。   Furthermore, in this embodiment, the temperature around the cup sensor is detected by the temperature sensor 18, and the temperature correction process is executed based on the output of the temperature sensor, thereby correcting the change in the propagation speed of the ultrasonic wave due to the temperature. This makes it possible to realize cup detection that is not affected by the ambient temperature.

また、上述した如く本実施例では、当該装置の設置時などに送信側トランデューサ17Aと受信側トランデューサ17Bとの距離による誤差を補正するセンサ取付バラツキ補正処理を行うので、各装置ごとにカップセンサの送信側トランデューサ17Aと受信側トランデューサ17Bの取り付け誤差による超音波の伝播距離の変化を補正することが可能となる。これにより、より安定したカップ検出を実現できるようになる。   In addition, as described above, in this embodiment, sensor installation variation correction processing is performed to correct an error due to the distance between the transmitting-side transducer 17A and the receiving-side transducer 17B when the device is installed. It is possible to correct a change in the propagation distance of the ultrasonic wave due to an attachment error between the sensor-side transducer 17A and the receiver-side transducer 17B. As a result, more stable cup detection can be realized.

本実施例の飲料ディスペンサの正面構成図である。It is a front block diagram of the drink dispenser of a present Example. 同じく飲料ディスペンサの側面構成図である。It is a side lineblock diagram of a drink dispenser similarly. 制御ブロック図である。It is a control block diagram. カップ検出動作全体のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the whole cup detection operation. センサ取付バラツキ補正処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of a sensor attachment variation correction process. 温度補正処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of a temperature correction process. センサ判定処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of a sensor determination process.

符号の説明Explanation of symbols

C カップ
1 飲料ディスペンサ
2 本体
11 ポストミックスバルブ
16 カップ設置台
17A、17B トランデューサ(カップセンサ)
18 温度センサ
20 制御装置(マイクロコンピュータ)
21 パルス発生回路
22 増幅器
23 位相比較器
24 積分回路
25、26 A/D変換器
C Cup 1 Beverage dispenser 2 Main body 11 Post mix valve 16 Cup mounting base 17A, 17B Transducer (cup sensor)
18 Temperature sensor 20 Control device (microcomputer)
21 Pulse generation circuit 22 Amplifier 23 Phase comparator 24 Integration circuit 25, 26 A / D converter

Claims (4)

飲料をカップに供給する飲料ディスペンサにおいて、
前記カップを検出するためのカップ検出手段と、該カップ検出手段の出力に基づいて前記カップへの飲料供給を制御する制御手段とを備え、
前記カップ検出手段は、送信側と受信側間に前記カップが置かれる透過型の超音波センサであり、前記制御手段は、前記送信側から送信された信号と前記受信側にて受信された信号との位相差に基づいて前記カップの有無を判定することを特徴とする飲料ディスペンサ。
In a beverage dispenser for supplying beverage to a cup,
A cup detection means for detecting the cup, and a control means for controlling the beverage supply to the cup based on the output of the cup detection means,
The cup detection means is a transmission type ultrasonic sensor in which the cup is placed between a transmission side and a reception side, and the control means is a signal transmitted from the transmission side and a signal received on the reception side. The presence or absence of the cup is determined based on the phase difference between the beverage dispenser and the beverage dispenser.
前記制御手段は、前記位相差の単位時間当たりの変化率が規定値以内である場合に当該位相差のデータを有効として扱うことを特徴とする請求項1の飲料ディスペンサ。   The beverage dispenser according to claim 1, wherein the control means treats the data of the phase difference as valid when the rate of change per unit time of the phase difference is within a specified value. 前記カップ検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段の出力に基づき、温度補正制御を実行することを特徴とする請求項1又は請求項2の飲料ディスペンサ。   The beverage according to claim 1 or 2, further comprising temperature detection means for detecting a temperature in the vicinity of the cup detection means, wherein the control means performs temperature correction control based on an output of the temperature detection means. Dispenser. 前記制御手段は、前記送信側と受信側との距離による誤差を補正するためのトリミング制御を実行することを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3の飲料ディスペンサ。   The beverage dispenser according to claim 1, 2 or 3, wherein the control means executes trimming control for correcting an error due to a distance between the transmission side and the reception side.
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