JP2022511916A - カプセルを認識する飲料調製マシン - Google Patents

Abstract

飲料（２）を調製及び注出するためのマシン（１）は、カプセル（３）を挿入するための離隔位置とそのようなカプセル（３）の抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能である第１の部分（１１）及び第２の部分（１２）を有するカプセル抽出ユニット（１０）と、そのようなカプセル（３）の抽出を行うように抽出ユニット（１０）を制御する制御ユニット（４０）と、そのようなカプセル（３）の抽出を行うことによって形成された飲料（２）を、容器配置領域内に置かれたユーザ容器（４）に注出するための出口（２０）と、マシン（１）に挿入されたカプセルの少なくとも一部の色を認識するように制御ユニット（４０）に接続されたカプセル認識構成（３０）と、を備える。【選択図】 図１２

Description

本発明の分野は、調製される飲料の原材料のカプセルを使用する飲料調製マシンに関する。本発明の分野は、特に、カプセルを使用し、例えば飲料調製パラメータをカプセルの認識された種類に適合させるために、マシン内に挿入されたカプセルの種類を自動的に認識するように構成されている飲料調製マシンに関する。

本明細書の目的上、「飲料」は、茶、コーヒー、ホットチョコレート又はコールドチョコレート、ミルク、スープ、ベビーフードなどの、人が飲食可能な任意の液体物質を含むことを意図している。「カプセル」は、任意の材料、例えば、プラスチック、アルミニウム、リサイクル可能及び／又は生物分解性パッケージなどの、原材料を収容する軟質ポッド又は硬質カートリッジを含む任意の形状及び構造の封入式パッケージ、特に気密性パッケージ内に、風味原材料などの予め一定量に分配された任意の飲料原材料を含むことを意図している。カプセルは、１人分の飲料又は複数人分の飲料を調製するための量の原材料を収容することができる。

ある種の飲料調製マシンはカプセルを使用しており、カプセルは、抽出若しくは溶解される原材料、及び／又はマシン内にて保管され自動的に投入される、若しくは飲み物の調製時に添加される原材料を収容している。いくつかの飲料マシンは充填手段を有し、充填手段は、通常は水である液体用のポンプを含み、ポンプは水の供給源から、冷水、又は例えばサーモブロック等の加熱手段により実際には加熱された液体を圧送する。

特に、コーヒー調製の分野では、飲料原材料を収容したカプセルが淹出装置に挿入されるマシンが広く開発されてきた。

淹出装置は、使用に際し、「新しい」カプセルを挿入しやすくし、このカプセルを取り除きやすくするように開発されてきた。典型的には、淹出装置は、カプセルを挿入／除去するための構成から、カプセル内の原材料を淹出するための構成へと相対的に移動可能な２つの部分を備えている。

淹出装置の可動部分の作動は手動であってもよく、これは、国際公開第２００９／０４３６３０号、同第０１／１５５８１号、同第０２／４３５４１号、同第２０１０／０１５４２７号、同第２０１０／１２８１０９号、同第２０１１／１４４７１９号、及び同第２０１２／０３２０１９号に開示されている。様々な取り扱い構成が、欧州特許第１８６７２６０号、国際公開第２００５／００４６８３、同第２００７／１３５１３６号、同第２００８／１３８７１０号、同第２００９／０７４５５０号、同第２００９／０７４５５３号、同第２００９／０７４５５５号、同第２００９／０７４５５７号、同第２００９／０７４５５９号、同第２０１０／０３７８０６号、同第２０１１／０４２４００号、同第２０１１／０４２４０１号、及び同第２０１１／１４４７２０号に開示されている。このような構成の飲料マシンへの統合は、国際公開第２００９／０７４５５０号、同第２０１１／１４４７１９号、欧州特許出願公開第２０１４１９５０４６号、同第２０１４１９５０４８号、及び同第２０１４１９５０６７号に開示されている。

淹出装置の可動部分の作動は、電動であってもよい。そのようなシステムは、例えば、欧州特許第１７６７１２９号に開示されている。この場合、淹出装置を開ける又は閉じるためにユーザが手作業を行う必要はない。淹出装置は、淹出装置の可動部分にスイッチを介して組み込まれた、安全ドアを備えたカプセル挿入路を有し、このスイッチは、閉じるときに挿入路における望ましくない指の存在を検知し、締め付けによる怪我を防止するためのものである。カプセル挿入路のための代替的カバーが、国際公開第２０１２／０９３１０７号及び同第２０１３／１２７９０６号に開示されている。別の電動システムが、国際公開第２０１２／０２５２５８号、同第２０１２／０２５２５９号、及び同第２０１３／１２７４７６号に開示されている。

マシンに動作命令を提供するか、又はマシンからフィードバックを取得するために、ユーザがそのようなマシンと相互作用することを可能にするために、例えば以下の参考文献に言及される様々なシステムが当該技術分野において開示されている。オーストリア特許第４１０ ３７７号、スイス特許第６８２ ７９８号、ドイツ特許第４４ ２９ ３５３号、同第２０２ ００ ４１９号、ドイツ特許出願公開第２０ ２００６ ０１９ ０３９号、同第２００７ ００８ ５９０号、欧州特許第１ ４４８ ０８４号、同第１ ６７６ ５０９号、欧州特許出願公開第０８１５５８５１．２号、フランス特許第２ ６２４ ８４４号、イギリス特許第２ ３９７ ５１０号、米国特許第４，３７７，０４９号、同第４，４５８，７３５号、同第４，５５４，４１９号、同第４，７６７，６３２号、同第４，９５４，６９７号、同第５，３１２，０２０号、同第５，３３５，７０５号、同第５，３７２，０６１号、同第５，３７５，５０８号、同第５，６４５，２３０号、同第５，６８５，４３５号、同第５，７３１，９８１号、同第５，８３６，２３６号、同第５，９５９，８６９号、同第６，１８２，５５５号、同第６，３５４，３４１号、同第６，７５９，０７２号、米国特許出願公開第２００７／０１５７８２０号、国際公開第９７／２５６３４号、同第９９／５０１７２号、同第２００４／０３０４３５号、同第２００４／０３０４３８号、同第２００６／０６３６４５号、同第２００６／０９０１８３号、同第２００７／００３０６２号、同第２００７／００３９９０号、同第２００８／１０４７５１号、同第２００８／１３８７１０号、同第２００８／１３８８２０号、同第２０１０／００３９３２号、同第２０１１／１４４７２０号、及び同第２０１２／０３２０１９号。

マシンの動作を容易にするために、例えば、国際公開第２０１２／１２３４４０号に開示されているように、マシンに供給されたカプセルを自動的に識別し、その後、カプセルを自動的に取り扱って抽出を行うことが可能である。

国際公開第２０１２／０４９４２６（Ａ２）号は、インターネットを経由してリモートサーバに接続された飲料調製マシンを備えるシステムを記載している。マシンに供給されるカプセルの特性、例えばその色は、マシンによってキャプチャされ、カプセルの種類を判定するリモートサーバに送られる。

カプセルを自動的に確実に識別するマシンを用いた飲料注出は、依然として改善する必要がある。

米国特許出願公開第２０１２／１２３４４０号は、例えば、バーコードを復号するため、特にキャプチャされた画像内におけるバーコードの縁部を判定するために、例えば、センサからのＲＧＢ又はＹＵＶカラー画像信号のいずれをも使用できるカラー画像センサを有するバーコードスキャナについて記載している。

本発明は飲料を調製するマシンに関する。飲料調製マシンは、家庭内又は家庭外のマシンとすることができる。

マシンは、コーヒー、茶、チョコレート、ココア、ミルク、スープ、ベビーフードなどの調製用であってもよい。

飲料の調製は、典型的には、複数の飲料原材料、例えば水と乳粉末の混合、及び／又は、飲料原材料の浸出、例えば挽いたコーヒー若しくは茶の水による浸出などを含む。そのような原材料の１つ以上は、固まっていない粉末形態及び／若しくは凝集粉末形態、並びに／又は液体形態、特に濃縮した形態で供給することができる。キャリア又は希釈液、例えば水を、そのような原材料と混合して飲料を形成することができる。典型的には、ユーザ要求に応じて１人分（例えば、１杯分）に相当する所定量の飲料が形成及び注出される。そのような１人分の量は、飲料の種類に応じて、２５～２００ｍＬの範囲内、及び、例えば、カップを満たすための量である最大３００又は４００ｍＬとすることができる。形成され、注出される飲料は、リストレット、エスプレッソ、ルンゴ、カプチーノ、ラッテマキアート、カフェラテ、アメリカーノコーヒー、茶などから選択されてもよい。特に、コーヒーマシンは、例えば、１人分当たり２０～６０ｍＬの調節可能体積でエスプレッソを、及び／又は、例えば、１人分当たり７０～１５０ｍＬの範囲の体積でルンゴを注出するように構成されてもよい。

本発明のマシンは、飲料を形成するために飲料原材料カプセルの抽出を行うための抽出ユニットを有する。ユニットは第１の部分及び第２の部分を有し、これらはカプセルを挿入及び／又は除去するための離隔位置と、そのようなカプセルを固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能である。閉鎖位置において第１の部分及び第２の部分は、典型的には抽出チャンバを画定する。

カプセルは、カプセル本体、例えば概ね直線状又はテーパ状の本体を備えることができる。カプセルは、カプセル本体の周縁部、例えば縁又は面から延びる、円形周縁環状フランジ、例えば可撓性又は剛性のフランジを有し得る。カプセルは、茶、コーヒー、ホットチョコレート、コールドチョコレート、ミルク、スープ又はベビーフードを調製するための風味原材料を収容することができる。

第１の部分及び第２の部分の少なくとも一方の部分は、テーパ状の空洞、例えば円錐形若しくは角錐形の空洞、又は直線状の空洞、例えば円筒形若しくは台形の空洞など、例えばカプセル内に原材料を受け入れるための空洞を画定してもよい。そのような空洞は、第１の部分と第２の部分の相対移動の方向と概ね同一直線上にある軸線に沿って延びてもよい。抽出チャンバは、その後、そのような空洞によって片側で画定される。

これらの第１の部分及び第２の部分の他方の部分は、別の空洞によって画定されてもよく、又はカプセルのフロースルー面を開くための穴開け要素を備えたプレート、又はカプセルの予め開口される、又は自己開口のフロースルー面と協働する非侵襲型プレートなどの抽出プレートを含んでもよい。

抽出チャンバの例は、国際公開第２００８／０３７６４２号及び同第２０１３／０２６８４３号に開示されている。

これらの部分の少なくとも一方は、カプセルオープナー、例えば、１つ以上のカプセル穴開け器を有することができる。

カプセルはまた、自己開口式機構部を含むこともできる。自己開口式カプセルは、例えば、スイス特許第６０５２９３号及び国際公開第０３／０５９７７８号に開示されている。

閉じたカプセルが使用される場合、第１の部分及び第２の部分は、刃及び／又は引裂き具などのカプセルオープナー、例えばＮｅｓｐｒｅｓｓｏ（商標）マシンから既知であるような、又は欧州特許第０５１２４７０号、同第２０６８６８４号、及び国際公開第２０１４／０７６０４１号並びにこれらに引用されている参考文献に開示されているような、例えば、引裂きプロファイルを有するプレートを含むことができる。

これらの部分の少なくとも一方は、そのようなカプセル内に収容された原材料と混合される液体を流入させるための開口部を有してもよい。

マシンは、そのようなカプセルの抽出を行うように抽出ユニットを制御するための制御ユニットを含む。制御ユニットには、例えば、電気コードを介して電源によって給電することができる。

マシンは、そのようなカプセルの抽出を行うことによって形成された飲料を容器配置領域に配置されたカップ又はマグなどのユーザ容器に注出するための出口を有する。

液体に風味をつけるために水などのキャリア液体をカプセルに（液体駆動装置、例えば、ポンプによって）流通させ、例えば、第１の部分及び第２の部分の相対運動の方向又は抽出の長手方向若しくは中心方向に概ね平行である抽出方向に沿って、カプセル内に保持された風味原材料にさらすことによって、風味をつけた飲料を調製することができる。

例えば、ユーザ容器は、飲料を収集するために容器支持体上に配置することができる。

容器支持体は、そのようなマシンが配置された外部配置支持体によって形成することができる。

容器支持体は、マシンによって構成された支持体、例えば移動可能若しくは取り外し可能なマシン支持体によって形成されてもよい。

容器配置領域は、出口の下にそのようなユーザ受容器を支持するためのマシン受容部支持体と関連付けることができる。支持体は、ドリップトレイ、例えば支持体を支持するドリップトレイと関連付けることができ、かつ／又は出口の下でハウジングに対して垂直方向に移動可能であってもよく、かつ／又は出口の下から離れるようにハウジングに対して移動可能であってもよく、様々な高さでユーザ受容器を出口の下に配置することを可能にする。好適な受容部支持体の例は、欧州特許第０５４９８８７号、同第１４４０６３９号、同第１７３１０６５号、同第１８６７２６０号、米国特許第５，１６１，４５５号、同第５，３５３，６９２号、国際公開第２００９／０７４５５７号、同第２００９／０７４５５９号、同第２００９／１３５８６９号、同第２０１１／１５４４９２号、同第２０１２／００７３１３号、同第２０１３／１８６３３９号、同第２０１６／０９６７０５号、同第２０１６／０９６７０６号、及び同第２０１６／０９６７０７号に開示されている。

実施形態では、出口は、マシンヘッド、及び／又は、移動可能な飲料ガイドに固定され、又は、これらにより形成され、又は、これらに取り付けられ、又は、これらの中に取り付けられることができ、
マシンヘッドは、出口が容器配置領域の上方に位置する展開位置、及び、出口が外部マシン主ハウジング内に後退した収納位置を有し、第１の部分及び第２の部分の少なくとも一方によって、又は、制御ユニットによって制御されるアクチュエータによって、主ハウジングの内部に向かって、及び主ハウジングから外部に向かって駆動されるマシンヘッドであり、
移動可能な飲料ガイドは、飲料を容器配置領域に注出する飲料注出構成、及び、例えば、残りの飲料をガイドからガイドエッジを経由して廃棄物容器に排出することによって、容器配置領域への飲料の注出を防止する飲料停止構成を有し、第１の部分及び第２の部分の少なくとも一方によって、又は、マシンヘッド（若しくは上記のマシンヘッド）によって、又は、制御ユニットにより制御されるアクチュエータによって、注出構成と停止構成との間で駆動される飲料ガイドである。

例えば、マシンは、国際公開第２０１７／０３７２１２号及び同第２０１７／０３７２１５号に開示されているようなマシンヘッドを備える。

本発明を実施するための好適な廃棄物容器の例は、欧州特許第１８６７２６０号、国際公開第２００９／０７４５５９号、同第２００９／１３５８６９号、同第２０１０／１２８１０９号、同第２０１１／０８６０８７号、同第２０１１／０８６０８８号、国際出願ＰＣＴ／ＥＰ第２０１７／０５０２３７号、及び国際公開第２０１７／０３７２１２号に開示されている。

流体導入ガイドは、本体及び／又はマシンヘッド内に完全に閉じ込めることができる。

本発明を実施するのに好適な又は適合可能な流体導入ガイドの詳細は、国際公開第２００６／０５０７６９号、同第２０１２／０７２７５８号、同第２０１３／１２７９０７号、同第２０１６／０８３４８８号及び同第２０１７／０３７２１２号に開示されている。

抽出ユニットは、カプセルを抽出チャンバに供給するカプセルフィーダを備えることができ、このフィーダは、そのようなカプセルをフィーダから抽出チャンバに向けて放出するための放出構成、及び、そのようなカプセルを抽出チャンバから離して保持するための保持構成を有するカプセルディスペンサを有する。

カプセルディスペンサは、機械的及び／又は磁気的なカプセルゲートによって形成することができ、カプセルゲートは、例えば、そのようなカプセルの外形の少なくとも一部を補完し、これに整合する形状を有するカプセルホルダである。

カプセルホルダは、移動可能なカプセルゲートを有してもよく、カプセルゲートは、抽出チャンバに向けた移送を妨げる位置と抽出チャンバに向けた移送をクリアする位置との間で枢動可能及び／又は並進可能である。

カプセルホルダは、保持構成から放出構成に、及びその逆に移行するためのアクチュエータを有してもよく、そのようなアクチュエータは制御ユニットによって制御される。

カプセルを抽出に向けて放出した直後に、カプセルディスペンサは、抽出チャンバに向けたアクセスがカプセルを放出することが必要とされるときにのみ提供されるように、放出構成から保持構成に移行されてもよい。

好適なカプセルディスペンサの詳細は、国際公開第２０１２／１２６９７１号、同第２０１４／０５６６４１号、同第２０１４／０５６６４２号、及び同第２０１５／０８６３７１号に開示されている。

カプセルフィーダは、そのようなカプセルを抽出チャンバに案内して、カプセルが抽出チャンバに入るようカプセルを所定の向きにするための通路を含んでもよく、そのような通路は、第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置へと相対的に移動させる前に、離隔位置にある第１の部分と第２の部分との間にそのようなカプセルを固定するための、カプセル固定器と関連付けられている。

第１の部分及び第２の部分（及び任意選択的にカプセル案内通路）と原材料カプセルとの間の相互作用は、国際公開第２００５／００４６８３号、同第２００７／１３５１３５号、同第２００７／１３５１３６号、同第２００８／０３７６４２号、及び、同第２０１３／０２６８５６号に開示されている種類であってもよい。

制御ユニットは、第１の部分及び第２の部分が離隔位置にあるときに、又は、第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に戻された場合には、そのようなカプセルが抽出チャンバに入るように離隔位置に向けて移動しているときに、そのようなカプセルをフィーダから放出するようにカプセルディスペンサを制御することができる。

制御ユニットは、第１の部分及び第２の部分が以下の場合であるとき、そのようなカプセルを抽出チャンバから離してフィーダにて保持するようにカプセルディスペンサを制御することができる。
閉鎖位置にあるか、若しくは閉鎖位置へと相対的に移動しているとき、又は
離隔位置にあり、そのようなカプセルがディスペンサから放出されたとしても、第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に到達する前にそのようなカプセルを抽出チャンバに受け入れるには不十分な時間しか残されていないにもかかわらず、閉鎖位置へと相対的に移動されようとするとき。

カプセルフィーダは、制御ユニットに接続されたカプセルセンサを含んでもよく、又は、カプセルセンサと関連付けられてもよく、制御ユニットは、カプセルセンサがそのようなカプセルをカプセルディスペンサ上で又はカプセルディスペンサにて感知しないときに、カプセルディスペンサを保持構成にするか、又は保持構成に維持するように構成されている。カプセルセンサの例は、例えば、国際公開第２０１２／１２３４４０号、同第２０１４／１４７１２８、同第２０１５／１７３２８５、同第２０１５／１７３２８９、同第２０１５／１７３２９２、同第２０１６／００５３５２号、及び、同第２０１６／００５４１７号に開示されている。

制御ユニットは、アクチュエータを制御して、それにより、例えば、カプセル検知、カプセル認識、マシンのユーザインターフェースのユーザによる作動など、又はそれらの組み合わせなどの飲料調製作動イベントから開始して、５～１２秒、例えば７～１０秒などの３～１５秒の範囲内の所定の時間が経過した後、第１の部分及び第２の部分が、閉鎖位置から離隔位置に、及び離隔位置から閉鎖位置に、アクチュエータにより移動されるように構成されることができる。

アクチュエータ（例えば、モーター）によって相対的に移動されるそのような部分の実施例は、欧州特許第１７６７１２９号、国際公開第２０１２／０２５２５８号、同第２０１２／０２５２５９号、同第２０１３／１２７４７６号、及び同第２０１４／０５６６４１号に開示されている。

例えば、第１の部分及び第２の部分は、一般的に直線状の軸線に沿って、閉鎖位置から離隔位置に、及び／又はその逆に、アクチュエータによって相対的に移動可能である。

マシンは、液体、例えば水を抽出チャンバに供給するための液体供給装置を含んでもよく、液体供給装置は、制御ユニットに接続されて制御ユニットによって制御され、そのような液体を抽出チャンバ内に供給し、かつ、そのような供給を自動的に、及び／又は制御ユニットに接続されたユーザインターフェースを介して手動で、及び／又はそのような容器の除去が検知構成によって検知されたときに、中断する。例えば、液体供給装置は、液体タンク又は外部の液体供給部に接続するための液体コネクタなどの、液体の供給源；液体を抽出チャンバに案内するための１つ以上の液体チューブ；そのような液体を抽出チャンバ内に駆動するための、ポンプ、例えば、電磁ポンプ（レシプロピストンポンプ）、又は蠕動ポンプ、又はダイヤフラムポンプなどの液体駆動装置；及び、液体を熱的に調節するための、例えば、加熱器及び／又は冷却器、インライン熱コンディショナ、例えば、インラインフローコンディショナなどの熱コンディショナ、のうちの１つ以上を含む。

好適な液体の供給源、例えば、タンク又はコネクタの例は、国際公開第２０１６／００５３４９号、欧州特許第２０１５１９４０２０．２号、国際出願ＰＣＴ／ＥＰ第２０１７／０５０２３７号、及びそこで参照された参考文献に開示されている。

熱コンディショナは、ボイラ又はサーモブロック又はオンデマンドヒータ（ＯＤＨ）、例えば欧州特許第１２５３８４４号、同第１３８０２４３号、及び同第１８０９１５１号に開示されている種類のＯＤＨであってもよい。

ポンプの例及びそれらの飲料マシンへの組み込みは、国際公開第２００９／１５００３０号、同第２０１０／１０８７００号、同第２０１１／１０７５７４号、及び同第２０１３／０９８１７３号に開示されている。

制御ユニットは、
液体をカプセル内に収容された原材料と混合して、出口を通して注出される飲料を形成するために、任意選択的に、ユニットへのそのようなカプセルの供給をカプセルセンサ（又は上記のカプセルセンサ）で感知した後に、第１の部分及び第２の部分を離隔位置から閉鎖位置に移動させて、カプセルが抽出チャンバ内に収納された状態で第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に到達したときに、及び／又は、
ユニットの少なくとも一部及び任意選択的に出口を濯ぐ又は洗浄するように、カプセルが抽出チャンバ内に収納されていない状態で、第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に到達したときに、
液体を抽出チャンバに自動的に供給するように液体供給装置を制御するように構成されており、
液体供給装置は、例えば、飲料を、例えば淹出などによって形成するためのそのような液体の温度とは異なる濯ぎ温度又は洗浄温度で液体を供給するように構成されていてもよい。

特定の実施形態において、低温の又は冷却された飲料を送出することもまた企図されている。

制御ユニットは、カプセルが抽出チャンバ内に収納されていない（例えば、検知又は認識されていない）状態で、第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に到達したときに、液体を抽出チャンバに自動的に供給しないように液体供給装置を制御するように構成することができる。例えば、制御ユニットは、対応する手入力によるユーザ入力を制御ユニットに接続されたユーザインターフェース上で感知すると、液体を抽出チャンバに供給するように液体供給装置を制御するように構成されている。

制御ユニットは、抽出終了管理プログラムを有してもよい。このプログラムは、液体の供給が中断されたときに（例えば、所定の抽出プロセスが終了したか、又は、抽出プロセスに欠陥があると検知されたときに）自動的に実行されて、
第１の部分と第２の部分との間にカプセルがあればそこから取り除くように、第１の部分及び第２の部分を離隔位置へと直ちに相対的に移動させる、又は
所定の時間、例えば、２～３秒などの１～５秒の範囲で第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置に維持し、これにより、例えば制御ユニットに接続されたユーザインターフェースを介して、液体供給装置によって更なる量の液体を抽出チャンバに供給するための手入力による要求を可能にし、所定の時間中にそのような手入力による要求がない場合、第１の部分と第２の部分との間にカプセルがあればそこから取り除いて、例えば、そのようなカプセルを取り除いて廃棄物容器（又は上記の廃棄物容器）によって形成された使用済みカプセル収集器に移動させるように、第１の部分及び第２の部分を離隔位置に相対的に移動させる。

例えば、第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置に移動させる前に、これらの部分は、所定の時間、例えば、２～４秒などの１～６秒の範囲の所定の時間にわたって離隔位置に留まって、第１の部分と第２の部分との間への新規カプセルの挿入を可能にすることができ、その後、新規カプセルの抽出を行うために、新規カプセルが抽出チャンバ内に収納された状態で第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置に相対的に移動させる。

したがって、ユーザは、同じユーザ受容器への２人分（以上）の飲料（例えば、ダブルエスプレッソ）の注出を要求することができる。

本発明によれば、マシンは、
抽出ユニットと、制御ユニットと、出口と、色認識モジュールとを備えており、抽出ユニットは、飲料原材料カプセルの抽出を行って飲料を形成するためのものであり、例えば、第１の部分及び第２の部分を有するユニットであり、第１の部分及び第２の部分が、カプセルを挿入及び／又は除去するための離隔位置と、第１の部分及び第２の部分が抽出チャンバを画定する閉鎖位置などの、カプセルを固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能であり、任意選択的に、第１の部分及び第２の部分のうちの少なくとも一方は、カプセルオープナー、例えば、１つ以上のカプセル穴開け器を有し、及び／又は、第１の部分及び第２の部分の少なくとも一方は、そのようなカプセルに収容された原材料と混合される液体を流入させるための開口部を有しており、
制御ユニットは、例えば、電気コードを介して電源によって給電される制御ユニットなどの、そのようなカプセルの抽出を行うように抽出ユニットを制御するためのものであり、
出口は、そのようなカプセルの抽出を行うことによって形成された飲料を、飲料を収集するための容器配置領域に配置された、カップ又はマグなどのユーザ容器に注出するためのものであり、容器配置領域は、例えば、マシンが上に配置される外部配置支持体、又は移動可能な若しくは取り外し可能なマシン支持体などの、マシン支持体などの容器支持体の上などであり、
色認識モジュールは、マシンに挿入されたカプセルの色を認識するためのものであり、色認識モジュールは、そのようなカプセルの表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するための色センサを備えており、
色認識モジュールは、サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較することであって、
サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
色相距離、彩度距離、及び明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
によって、サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較することを行うように構成されている。

ＨＳＬベクトル間の色相、彩度、及び明度距離に基づいてＨＳＬスコアを計算することにより、互いに近いことがある色の中でさえも信頼できる色認識を達成することができる。実験により、本発明のマシンは、飲料調製マシンの内部などの、苛酷となることもある環境であっても、広範囲の色における信頼性の高い色認識を実現できることが示されている。

マシンの色認識モジュールは、例えば、サンプル色のＲＧＢサンプル色ベクトルからＨＳＬサンプル色ベクトルを計算するように構成されている。

色認識モジュールは、例えば、サンプル色の暗さレベル及び彩度低下レベルを計算し、結果として得られるＨＳＬスコアに対する、場合により確実に計算されない距離の影響を最小化するために、暗さレベル及び／又は彩度低下レベルに基づいて決定されたそれぞれのＨＳＬ重みにより色相距離、彩度距離及び明度距離を重み付けすることによってＨＳＬスコアを計算するように構成されている。

実施形態では、色認識モジュールは、サンプル色と少なくとも１つの基準色との間の距離を示す第２のスコアを計算するように構成される。第２のスコアは、１つ又は複数のＨＳＬスコアの計算が、色を認識して、したがって十分な確率でサンプリングされたカプセルの種類を判定する、ということができない場合、第２のチェックとして使用される。

第２のスコアは、例えば、ＲＧＢスコアであり、色認識モジュールは、例えば、ＲＧＢスコアを計算することであって、
サンプル色のＲＧＢサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色のＲＧＢ基準色ベクトルとの間の色距離を計算することと、
サンプル色のサンプル色度ベクトルと少なくとも１つの基準色の基準色度ベクトルとの間の色度距離を計算することと、
色距離及び色度距離によりスコアを計算して、色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、によって、
ＲＧＢスコアを計算することを行うように構成されている。

ＲＧＢスコアを計算することは、例えば、サンプル色の光度レベルを計算し、光度レベルに基づいて決定されたそれぞれのバランス係数によって、色距離及び色度距離を重み付けすることを意味する。

色認識モジュールは、例えば、色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致をＨＳＬスコアから判定できなかった場合、第２のスコアを計算するように構成されている。第２のスコアは、例えば、特定のサンプル色についてのＨＳＬスコアが第１の所定のＨＳＬスコア閾値を下回らない場合に計算される。

実施形態では、特定のサンプル色について全てのＨＳＬスコアが第２の所定のＨＳＬスコア閾値を上回る場合、例えば、未知の種類のものとして判定された場合、サンプリングされたカプセル。次いで、第２のスコアは、サンプル色がそのようなＨＳＬスコアにつながる１つ以上の基準色に実際に対応するか否かをチェックするために、例えば、１つ以上のＨＳＬスコアが第１のＨＳＬスコア閾値と第２のＨＳＬスコア閾値との間にあるかどうかを計算するだけである。好ましくは、第２のスコアは、そのようなＨＳＬスコアをもたらす基準色のサブセットに対してのみ計算される。１つ以上の第２のスコアが、例えば、所定の第２のスコア閾値を下回る場合、サンプリングされたカプセルは、例えば、最も低い第２のスコアにつながる基準色に対応する種類であるとみなされる。

飲料調製マシンは、好ましくは、色認識モジュールによるカプセルの色のサンプリングを可能にするように、色認識モジュールの前にカプセルを保持するための保持手段を有するカプセル認識位置を備える。

実施形態では、色認識モジュールは、サンプル色と複数の基準色の各基準色との間の一致を判定するための複数のＨＳＬスコアを計算することによって、サンプル色を複数の基準色と比較するように構成されている。

色認識モジュールは、例えば、サンプル色に最も一致する基準色に基づいてカプセルを認識するように構成されている。

色認識モジュールは、例えば、ＨＳＬスコアが閾値以下である場合には、サンプル色と基準色との間の一致があると判定し、ＨＳＬスコアが閾値を上回る場合には、サンプル色と基準色との間の一致がないと判定するように構成されている。

マシンは、マシンのカプセルフィーダ上に配置された又はカプセルフィーダに接近するカプセルの存在を検知し、色認識モジュールによる色認識を作動させるためのカプセル検知器を更に備えてもよい。

マシンは、マシンのカプセルフィーダ上に配置された又はカプセルフィーダに接近するカプセルの材料を認識するための材料検知器を更に備えてもよい。

本発明の別の態様は、先行請求項のいずれかに記載のマシンと、例えばマシンの抽出チャンバ内にあるカプセル、又はマシンのカプセルフィーダによって処理されるカプセルなどの、カプセルとの組み合わせに関する。

本発明の別の態様は、上記のマシンにおいてカプセルから飲料を調製及び注出する方法であって、マシン内にカプセルを挿入するステップと、カプセルの表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するステップと、
前記サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップであって、
サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
色相距離、彩度距離、及び明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
によって、サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップと、
比較の結果に基づいて、カプセルの種類を認識するステップと、第１の部分及び第２の部分を第１の部分及び第２の部分の離隔位置に相対的に移動させるステップと、カプセルを抽出ユニットに供給するステップと、第１の部分及び第２の部分を第１の部分及び第２の部分の閉鎖位置に相対的に移動させて、カプセルを抽出チャンバ内に位置決めするステップと、カプセルの認識された種類に基づいて決定された抽出パラメータを適用して抽出チャンバ内のカプセルの抽出を行って、飲料を調製するステップと、調製された飲料を出口を通して注出するステップとを含む、方法に関する。

本発明の更なる態様は、上記に記載のマシンのための、上記に記載の組み合わせを形成するための、又は、上記に記載の方法を実行するための、カプセルの使用であって、カプセルの種類は、
カプセルの表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するステップと、
サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップであって、
サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分とＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
色相距離、彩度距離、及び明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
によって、サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップと、
によって認識され、
カプセルの認識された種類に基づいて決定された抽出パラメータを適用して、飲料を調製するために抽出チャンバ内のカプセルの抽出を行う、使用に関する。

ここで、本発明を概略図を参照して説明する。
本発明によるマシンの斜視図である。 認識されマシンの抽出チャンバに向かって供給されることになるカプセル及びユーザ容器を伴った、図１に示されるマシンの断面図である。 第１の部分及び第２の部分が、相対的な閉鎖位置から相対的な離隔位置に移動された、図２に示されるマシン及びカプセルを示す図である。 カプセルが抽出チャンバに向けて放出された、図３のマシン及びカプセルの断面図である。 放出されたカプセルが、離隔位置にある第１の部分及び第２の部分との間に固定された、図４のマシン及びカプセルを示す図である。 第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に相対的に移動されてカプセルが収容される抽出チャンバを形成し、液体供給装置がカプセル内の風味原材料と混合して出口を通してユーザ容器に注出する液体を抽出チャンバに供給している、図５のマシン及びカプセルを示す図である。 カプセルの抽出を行った後、かつ第１の部分及び第２の部分がその離隔位置に相対的に移動した後、カプセルが廃棄物収集器内に排出され、新しいカプセルがマシンの抽出チャンバに向かって供給されていない、図６のマシン及びカプセルを示す図である。 抽出が終わったカプセルの排出時に新しいカプセルがマシンの抽出チャンバに向かって供給される、図７のマシン及びカプセルの変形例を示す図である。 本発明による色認識モジュールの断面図である。 図９の色認識モジュール及び認識されているカプセルの断面図である。 本発明の色認識方法を示すブロック図である。 ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分値及び明度成分値の関数として本発明のＨＳＬスコアを計算するために使用される重みの間の関係を示す図である。 ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分値及び明度成分値の関数として本発明のＨＳＬスコアを計算するために使用される色相重みの間の関係を示す図である。 本発明の代替的な色認識方法を示すブロック図である。

図１～図８は、茶、コーヒー、ホットチョコレート、コールドチョコレート、ミルク、スープ、又はベビーフードなどの飲料２を調製及び注出するための、本発明による飲料マシン１の例示的な実施形態を示す。原材料は、（例えば、「技術分野」の見出しの下で上記した種類の）原材料カプセル３の形態で供給してもよい。

図１～図８の順序は、マシン１における原材料カプセル３の供給から飲料調製後のカプセル３の除去までの飲料調製順序を示す。

マシン１は、飲料原材料カプセル３の抽出を行って飲料２を形成するための抽出ユニット１０を含む。抽出ユニット１０は、例えば、第１の部分１１及び第２の部分１２を有し、これらは、カプセル３を挿入及び／又は除去するための離隔位置と、そのようなカプセル３を固定して抽出を行うための、第１の部分１１と第２の部分１２が抽出チャンバ１００を画定する閉鎖位置などの閉鎖位置との間で相対的に移動可能である。例えば、部分１１、１２のうちの少なくとも一方は、カプセルオープナー、例えば１つ以上のカプセル穴開け器を有し、及び／又は、部分１１、１２のうちの少なくとも一方は、そのようなカプセル３内に収容された原材料と混合される液体を流入させるための開口部を有する。

マシン１は、図２～図８に概略的に示され、抽出ユニット１０を制御してカプセル３の抽出を行うための制御ユニット４０を含む。制御ユニット４０は、例えば、電気コード４５を介して電源によって、又は、例えば自動車バッテリ若しくは可搬型バッテリ若しくはマシンバッテリなどのバッテリの直流電源によって給電されてもよい。

マシン１は、そのようなカプセル３の抽出を行うことによって形成された飲料２を、飲料２を収集するために容器配置領域内に配置されたカップ又はマグなどのユーザ容器４に注出するための出口２０を有する。そのような領域は、例えば、そのようなマシン１が配置された外部配置支持体５、又は、マシン支持体６、例えば、移動可能若しくは取り外し可能なマシン支持体６、例えば、外部配置支持体５上又は外部配置支持体５より上方に位置するマシン支持体６などの、容器支持体５、６の上であってもよい。

実施形態では、出口２０は、例えば、マシンヘッド２１に固定され、又は、マシンヘッド２１によって形成され、又は、マシンヘッド２１に取り付けられ、又は、マシンヘッド２１の中に取り付けられる。マシンヘッド２１は、容器配置領域の上方に出口２０が配置される展開位置と、出口２０が外部マシン主ハウジング１４内に後退した収納位置を有する。マシンヘッド２１は、第１の部分１１と第２の部分１２のうちの少なくとも一方によって、又は、制御ユニットにより制御されたアクチュエータによって、ハウジング１４の内部に向かって、及び、ハウジング１４から外部に向かって駆動されてもよい。

出口２０は、例えば、図に示される飲料注出構成を有する可動飲料ガイド２２に固定されるか、又は、可動飲料ガイド２２によって形成され、又は、可動飲料ガイド２２に取り付けられるか、又は、可動飲料ガイド２２の中に取り付けられてもよい。可動飲料ガイド２２は、例えば、図６に示され、飲料２を容器配置領域に注出するための飲料注出構成、及び、例えば、図２で見ることができるように、容器配置領域への飲料の注出を、例えば、ガイド２２からの残留飲料をガイドエッジ２３を経由して廃棄物容器６０に排出することによって防止する飲料停止構成を有する。ガイド２２は、第１の部分１１及び第２の部分１２のうちの少なくとも一方によって、又は、マシンヘッド（若しくは上記のマシンヘッド）２１によって、又は、制御ユニットにより制御されるアクチュエータによって、注出構成と停止構成との間で駆動させることができる。

抽出ユニット１０は、相対的な離隔位置と閉鎖位置との間で第１の部分１１及び第２の部分１２を相対的に移動させるように構成されたアクチュエータ１３を含む。アクチュエータ１３は、制御ユニット４０に接続され、それによって制御されて、第１の部分１１及び第２の部分１２を相対的に移動させる。

制御ユニット４０は、抽出ユニット１０を起動及び／又は制御するための入力デバイスに接続される。本発明によれば、入力デバイスは、例えば、抽出ユニット１０に挿入されようとしているカプセル３の種類を認識するための、ユーザインターフェース４１及び色認識モジュール８を含む。入力デバイスは、任意選択的に、抽出ユニット１０内に配置された及び／又は抽出ユニット１０に接近するカプセル３の存在を感知するためのカプセルセンサを更に備える。

抽出ユニット１０は、カプセル３を抽出チャンバ１００に供給するためのカプセルフィーダ１５を含んでもよい。カプセルフィーダ１５は、カプセルフィーダ１５から抽出チャンバ１００に向かってカプセル３を放出するための放出構成、及びカプセル３を抽出チャンバ１００から離して保持するための保持構成を有するカプセルディスペンサ１５１を有することができる。カプセルフィーダ１５は、例えば、カプセル３の外側形状の少なくとも一部と一致するようなカプセルホルダ１５１などの機械的及び／又は磁気カプセルゲートを含むことができる。

カプセルフィーダ１５は、カプセル３を抽出チャンバ１００に入れるために所定のカプセルの向きにして抽出チャンバ１００に案内するための通路１５２（図４）を有することができ、そのような通路１５２は、離隔位置（図５）にある第１の部分１１及び第２の部分１２がその閉鎖位置（図６）へと相対的に移動するまで、第１の部分１１と第２の部分１２との間でカプセル３を固定するためのカプセル固定器と関連付けられてよい。

制御ユニット４０は、第１の部分１１及び第２の部分１２が離隔位置にあるとき（図４）、又は第１の部分１１及び第２の部分１２がそれらの閉鎖位置に戻されている場合には（図６）、カプセル３が抽出チャンバ１００に入るように第１の部分１１及び第２の部分１２が離隔位置に向かって移動しているとき、カプセルディスペンサ１５１を制御してカプセル３をフィーダ１５から放出することができる。

制御ユニット４０は、第１の部分１１及び第２の部分１２が、にあるか、若しくは閉鎖位置に向かって移動しているとき（図２）、又は、第１の部分１１及び第２の部分１２が離隔位置にあり、閉鎖位置に移動しようとしていてカプセル３がディスペンサ１５１から放出された場合に第１の部分１１及び第２の部分１２が閉鎖位置に達する前にカプセル３が抽出チャンバ１００内に受け入れられるための十分な時間がない場合、カプセルディスペンサ１５１を制御して、カプセル３を抽出チャンバ１００から離してフィーダ１５に保持してもよい。

任意選択的に、カプセルフィーダ１５はカプセルセンサを含んでもよく、又はこれに関連付けられてもよく、カプセルセンサは例えば、カプセルディスペンサ１５１上又はカプセルディスペンサ１５１においてカプセルセンサがカプセル３を感知しないときに（図７）カプセルディスペンサ１５１を保持構成にする又は保持構成に維持するように構成された制御ユニット４０に接続されている。

制御ユニット４０は、第１の部分１１及び第２の部分１２が、例えばカプセル検知、カプセル認識、マシンのユーザインターフェースのユーザ作動、若しくは離隔位置への到達、又はそれらの組み合わせなど（図２～図６）の飲料調製作動イベントから開始して所定の時間が経過した後、アクチュエータ１３によって離隔位置から閉鎖位置へと移動させられるように、アクチュエータ１３を制御するように構成されてもよい。例えば、所定の時間は、５～１２秒、例えば７～１０秒などの３～１５秒の範囲である。

抽出ユニット１０は、液体、例えば水を抽出チャンバ１００に供給するための液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を含んでもよい（図２）。液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４は、制御ユニット４０に接続され、制御ユニット４０によって制御されて、液体を抽出チャンバ１００に供給することができ、かつそのような供給を、例えば、制御ユニット４０に接続されたユーザインターフェース４１を介して自動的及び／又は手動で中断することができる。

例えば、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４は、液体タンク又は外部の液体供給部に接続するための液体コネクタなどの液体５０の供給源、抽出チャンバ１００に液体を案内するための１つ以上の液体チューブ５１、５２、液体を抽出チャンバ１００内に駆動するためのポンプなどの液体駆動装置５３、及び、液体を熱的に調整するための加熱器及び／又は冷却器などの熱調節器５４、例えば、インラインフローコンディショナなどのインライン熱コンディショナのうちの１つ以上を含む。

制御ユニット４０は、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を制御して、第１の部分１１及び第２の部分１２が閉鎖位置に到達しており、第１の部分１１及び第２の部分１２が離隔位置から閉鎖位置まで移動してカプセル３が抽出チャンバ１００内に収容された状態で、抽出チャンバ１００内に自動的に液体を供給するように構成することができる。これにより、液体がカプセル３内に収容された原材料と混ぜ合わされて出口２０を通して注出するための飲料２が形成される。図６を参照されたい。

制御ユニット４０は、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を制御して、第１の部分１１と第２の部分１２が閉鎖位置に到達しており、抽出チャンバ１００内にカプセルが収容されていない場合、抽出チャンバ１００内に液体を自動的に供給して、抽出ユニット１０の少なくとも一部、及び任意選択的に出口２０を濯ぐ又は洗浄するように構成されてもよい。例えば、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４は、例えば淹出によって飲料を生成するための、そのような液体の温度とは異なる濯ぎ温度又は洗浄温度で液体を供給するように構成されている。

特定の実施形態において、低温の又は冷却された飲料を送出することもまた企図されている。

制御ユニット４０は、第１の部分１１及び第２の部分１２が閉鎖位置に到達しており、抽出チャンバ１００内にカプセルが収容されていない場合、自動的に液体を抽出チャンバ１００に供給しないように、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を制御するように構成され得る。制御ユニット４０は、例えば、制御ユニット４０に接続されたユーザインターフェース４１上の対応する手動ユーザ入力を感知すると、液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を制御して、抽出チャンバ１００内に液体を供給するように構成される。

本発明によれば、マシン１は、制御ユニット４０に接続され、抽出チャンバ１００に供給された又は供給されようとしているカプセル３の種類を認識するように構成された色認識モジュール８を含む。以下で更に詳細に説明するように、色認識モジュール８は、カプセル３の表面の少なくとも一部の色を認識することによって、カプセル３の種類を認識する。制御ユニット４０は、好ましくは、種類に関連付けられた液体供給プログラムに従って液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を制御するように構成されており、液体供給プログラムは、認識されたカプセル３の抽出の間一定又は可変とする、供給される液体の液体温度、流量、圧力及び体積から選択される１つ以上の調整されたパラメータを用いる。例えば、この種類は、抽出チャンバ１００内で抽出可能な複数のカプセルタイプから選択することができ、それぞれは、制御ユニット４０と接続された又は接続可能な内部又は外部データ記憶手段に記憶された基準色と関連付けられている。

色認識モジュール８は好ましくは、カプセルフィーダ１５の近傍、より具体的には、カプセルディスペンサ１５１の近く、周囲、及び／又は内部に位置決めされる。

制御ユニット４０は、抽出終了管理プログラムを有してもよく、このプログラムは、液体供給が中断されたとき（例えば、所定の抽出プロセスが終了した場合、又は不完全であることが検知された場合）、自動的に実行されて、
第１の部分１１と第２の部分１２との間にカプセル３があればそこから取り除くように第１の部分１１及び第２の部分１２を離隔位置に直ちに相対的に移動させる、又は
第１の部分１１及び第２の部分１２を、所定の時間、例えば２～３秒などの１～５秒の範囲内で閉鎖位置に維持し、例えば追加量の液体を液体供給装置５０、５１、５２、５３、５４を介して抽出チャンバ１００内に供給するための、制御ユニット４０に接続されたユーザインターフェース４１からの手入力による要求を許容し、その所定時間内にそのような手入力による要求がない場合、第１の部分１１及び第２の部分１２をそれらの隔離位置に相対的に移動させ、第１の部分１１と第２の部分１２との間にカプセル３があればそれを除去し、そのようなカプセル３を例えば廃棄物容器（又は上記の廃棄物容器）６０によって形成された使用済みカプセル収集器６０内に移動させてもよい。

任意選択的に、第１の部分１１及び第２の部分１２をそれらの閉鎖位置に移動させる前に、第１の部分１１及び第２の部分１２を、１～６秒の範囲内、例えば２～４秒の所定時間、それらの離隔位置に留まらせて新しいカプセル３を第１の部分１１と第２の部分１２との間に挿入できるようにしてもよく、その後、抽出チャンバ１００内に新しいカプセル３を収容した状態で閉鎖位置に相対的に移動して、新しいカプセル３の抽出を行う。

使用中、以下のステップを実行することができる（図１～図６）。
容器４を容器配置領域内に配置するステップ、
カプセル３をカプセルフィーダ１５上に配置するステップ、
色認識モジュール８によってカプセル３の種類を認識するステップ、
第１の部分１１及び第２の部分１２を、自動的に、半自動的に、又は手動で、それらの離隔位置に相対的に移動させるステップ、
カプセル３を抽出ユニット１０に供給するステップ、
第１の部分１１及び第２の部分１２をそれらの閉鎖位置に相対的に移動させてカプセル３を抽出チャンバ１００内に位置決めするステップ、
カプセル３の認識された種類に基づいて決定された抽出パラメータを適用して抽出チャンバ１００内のカプセル３の抽出を行って、飲料２を調製するステップ、及び
調製された飲料２を出口２０を通して容器４に注出するステップ。

本発明によれば、認識モジュール８は、マシン１内に挿入された又はマシン１上に配置された、例えば、ユーザによってカプセルフィーダ１５上に配置されたカプセル３を、そのカプセル３の少なくとも一部の色を認識することによって、カプセル３の種類を判定するように構成される。

マシン１は、典型的には、様々な飲料及び／又は様々なスタイルの飲料を調製するために、様々な種類のカプセルの抽出を行うことを可能にする。抽出チャンバ１００内で抽出可能な様々な種類のカプセルは、例えば、その中に含まれる様々な原材料及び／又は原材料の様々な調整に対応する。実施形態では、カプセルのそれぞれの種類は、特定の種類のコーヒーに対応し、例えば、他の種類のカプセルに収容されるコーヒーと異なっているが、その原産地、焙煎度、挽き目、カプセル分量、及び／又はそのカフェイン含有量のうちの１つ以上において排他的ではない。代わりに、又はこれらの組み合わせにより、マシン１内において抽出可能な異なる種類のカプセルは、例えばコーヒー、ミルク、スープ、乳児用ミルク、茶、冷たい飲料などの異なる飲料の調製のための原材料に対応する。

好ましくは、カプセルの各種類は、カプセル３の少なくとも一部分の特定の基準色に関連付けられ、それによって、例えば、ユーザが異なる種類のカプセルを視覚的に区別することを可能にする。このような基準色を表すデータ、例えば基準色ベクトル、典型的には基準色当たり少なくとも１つの基準ベクトルを表すデータは、好ましくは、制御ユニット４０及び／又は認識モジュール８と接続された、又は接続可能な内部又は外部データ記憶手段に記憶される。

マシン１は、カプセル３の特定の種類に特有の調製パラメータを使用して、各カプセル３の抽出を行うように構成されてもよい。調製パラメータとしては、例えば、キャリア液体温度、キャリア液体体積、抽出時間、キャリア液体圧力、キャリア液体の種類、連続調製フェーズ数などのうちの１つ以上を含む。マシン１内において抽出可能な各種類のカプセルに使用するための調製パラメータは、好ましくは、制御ユニット４０及び／又は色認識モジュール８と接続された、又は接続可能な内部又は外部データ記憶手段に記憶される。適切な調製パラメータは、色認識モジュール８によって判定され、認識されたカプセル３の抽出を制御するために制御ユニット４０によって使用されるカプセル３の種類に基づいて選択される。

マシン１はまた、例えばマシン１でのカプセル消費を監視するために、マシン内で抽出が行われた各カプセルの種類に関する情報を記憶するように、及び／又は外部のサーバに送信するように構成されてもよい。

図９を参照すると、色認識モジュール８は、例えば白色ＬＥＤ又は任意の他の適切な、好ましくは既知のかつ明確なスペクトルを有する光源などの光源８２と、例えばＲＧＢセンサのような色センサ８１と、を備える。色認識モジュール８は、好ましくは、例えば、光源８２をオン及びオフに切り替えるために、及び／又は色センサ８１からの信号を受信及び処理するために、光源８２及び色センサ８１を制御するための、例えば、ＡＳＩＣ又はプログラマブルマイクロコントローラを含むが、これに限定されないコントローラ８３を更に備える。光源８２、色センサ８１、及びコントローラ８３は、それらを既知の方法で、必要な電力並びにデータ接続及び／又は相互接続と併せて提供する、好ましくは電子基板８０に、典型的にはＰＣＢに、例えばはんだ付けにより取り付けられる。コントローラ８３は、好ましくは、マシン１の制御ユニット４０に接続され、制御ユニット４０によって制御される。

好ましくは、色認識モジュール８は、光源８２によって放出された光を標的位置に向けて案内し、例えば環境光などの寄生光の感知を回避するために、好ましくは色センサ８１によって受け取られた光を、好ましくは、標的位置に位置する物体によって反射された光に制限するための光ガイド８９を備える。光ガイド８９は、例えば、電子基板８０に関連付けられ、例えば、取り付けられ、光源８２及び／又は色センサ８１を少なくとも部分的に覆うカバーの形態を有する。カバーは、例えば、光を標的位置との間で案内するための開口部又は他の案内手段を含む。図示された例では、色センサ８１と光源８２のそれぞれの上のカバーにキャビティが形成され、その上方側に開口している。キャビティの内壁は、好ましくは、キャビティ内での反射を回避するように成形されており、この反射は、標的位置に位置する物体の照明不良、及び／又は物体によって反射された光の色感知の不良につながり得る。

実施形態では、色認識モジュール８は、光源８２の温度及び／又はそのすぐ近傍の周囲温度を測定するために、図には表されない温度センサを更に備える。温度センサは、好ましくは、電子基板８０に直接又は間接的に取り付けられる。次いで、測定された温度は、例えば、光源８２の温度に起因した光源８２によって放出される光の特性の可能な変化を考慮して、感知された色の特性を補正するために、コントローラ８３によって、又は色センサ８１によって直接使用されてもよい。光源８２は、例えば、その強度及び／又はスペクトルなどの特性が、好ましくは既知の様式で光源の温度に依存する白色光を発光するＬＥＤを含む。したがって、光源８１の、及び／又はその周囲の測定温度により、感知された色の特性に対するこれらの変化の影響を補正することが可能になる。

任意選択的に、マシン１は、カプセルフィーダ上に配置された又はカプセルフィーダに接近するカプセルを検知するためのカプセル検知器８４を備える。カプセル検知器８４は、例えば、好ましくは電子基板８０に取り付けられた、例えばはんだ付けされた、色認識モジュール８内に含まれる。しかしながら、本発明の枠組み内で、カプセル検知器の他の位置への配置も可能である。カプセル検知器８４は、任意の適切な種類、例えば、赤外線（ＩＲ）検知器、誘導性及び／又は抵抗検知器、機械的スイッチング素子などの、存在／運動検知器であってもよい。カプセル検知器８４は、例えば、色認識モジュール８のコントローラ８３によって制御されるか、又はマシンの制御ユニットによって直接制御される。

実施形態では、マシン１は、カプセルフィーダ上に配置された又はカプセルフィーダに接近するカプセルの材料を検知するために、図には表されていない材料検知器を更に備える。材料検知器は、例えば、カプセルの金属本体を認識するインダクタ又は抵抗要素である。材料検知器の出力は、例えば、コントローラ８３に送られ、カプセルフィーダ上に配置された又はカプセルフィーダに接近するカプセルの種類を判定するための追加の基準として、色認識モジュール８の出力と併せて使用される。材料検知器は、任意選択のカプセル検知器８４に加えて追加の検知器であってもよく、又は単一の検知器、例えば、誘導性、容量性、又は抵抗性検知器をカプセル検知器及び材料検知器として使用することができる。

図１０は、マシンのカプセルフィーダ１５内に配置された、マシンの抽出チャンバへの導入前のカプセル３を示す。色認識モジュール８は、好ましくはカプセルフィーダ１５と関連付けられているか、又はカプセルフィーダ１５の一部分である。色認識モジュール８は、例えば、カプセルホルダ１５１に取り付けられ、光源によって放出された光がカプセルフィーダ１５内に配置されたカプセル３の表面に向けられるように、そしてカプセル３の表面によって反射された光源の光の少なくとも一部が、色センサに向けられるように位置決めされる。

図示の実施例では、色認識モジュール８は、カプセルホルダ１５１のカプセル受容表面の下に取り付けられている。カプセルホルダ１５１の、好ましくは不透明な材料に窓が形成され、これが色認識モジュール８の光ガイドの開口部と協働して、光源によって放出された光がカプセルホルダ１５１上に配置されたカプセル３の表面の少なくとも一部に到達することを可能にし、かつ表面によって反射された光が色センサによって受光されることを可能にする。

カプセルホルダ１５１の好ましくは不透明な材料に形成された窓は、好ましくは、色認識モジュール８、特に、色センサ、光源及び任意選択のカプセル検知器の要素を、排他的ではないが、ほこり、カプセルホルダ１５１の窓に挿入された物体などの外部の機械的攻撃から保護するために、半透明材料によって被覆される。実施形態では、カプセルホルダ１５１のカプセル受容表面は、例えば剛性の半透明のプラスチック材料で作られて、カプセルホルダ１５１上に正確に配置されたときにカプセル３に安定な位置を提供するために、例えばカプセル３の表面の形状に一致するように成形された、半透明なスキン１５３で被覆される。実施形態では、カバー１５３は、色認識モジュール８によるカプセル３の色感知を著しく損なうことなく、色認識モジュール８及びその要素をマシンのユーザの視界において少なくとも部分的に隠すために、更に軽く色付けされる。

実施形態では、カプセル３がカプセルフィーダ１５に接近及び／又は配置されると、任意選択のカプセル検知器は、カプセル３の存在を検知し、対応する信号をコントローラ及び／又はマシンの制御ユニットに送り、これは、光源を起動してカプセルホルダ１５１上に配置されたカプセル３の表面の少なくとも一部を照明する。次に、色センサが起動され、表面によって反射されて色センサによって受光された光からカプセル３のサンプル色を感知する。次いで、サンプル色は、例えば、色認識モジュール８のコントローラによって、及び／又はマシンの制御ユニットによって、１つ以上の既知の基準色と比較され、サンプル色と少なくとも１つの基準色との間の一致を判定する。あるいは、特に、マシンがいかなるカプセル検知器も含まない場合、認識モジュール８、具体的には、光源及び色センサは、例えば、飲料調製コマンドの起動によって、例えばマシンのユーザインターフェースのユーザ操作によって起動される。

好ましくは、色センサ８１は、センサのフォトダイオードによって受光された入射光内の原色の再分配を表す３つの生値（raw value）Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒを提供するＲＧＢ（赤色緑色青色）センサである。これらの３つの生値は、典型的には、対応する周波数範囲内の受信光の一定時間にわたる積分の結果である。積分時間は、例えば２００ｍｓに設定される。出力値Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒは、例えば１９ビットで表され、０～５２４２８７の値をとることができる。

図１１のブロック図は、本発明の色認識方法の一実施形態を概略的に示す。

サンプリングステップ７１では、色センサ８１は、例えば上記に説明したように、マシンのカプセルフィーダ内に配置されたカプセルの表面の少なくとも一部のサンプル色を感知し、生のサンプル色ベクトルを生成する。生のサンプル色ベクトルは、例えば、その成分が、感知されたサンプル色を表す３つの生値Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒである、生のＲＧＢサンプル色ベクトルである。

較正ステップ７２では、生の色ベクトル（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）は、好ましくは個々のマシンに特有の、例えば、その色認識モジュールの実際の特性に特有の、１つ以上の較正ベクトルで補正される。較正ベクトルは、好ましくは、色認識モジュールのメモリ記憶装置内に記憶されるか、又は色認識モジュールにアクセス可能であり、例えば、コントローラ８３のメモリ記憶装置８４内に記憶されるか、又はコントローラ８３にアクセス可能である。

較正ベクトルは、例えば、マシンが、又は少なくとも色認識モジュールを有するカプセルフィーダが、完全に機能した時点で各マシンに対して、好ましくはマシン製造ラインの終わりに生成されるブラックバランス較正ベクトル及びホワイトバランス較正ベクトルを含む。較正ベクトルを生成するために、較正色サンプル、例えば較正ブラックカプセルが、カプセルフィーダ上に配置され、その色は、較正ベクトル、例えば、ブラックバランス較正ベクトルＢｃａｌを生成する色センサ８１によって感知され、較正色サンプル、例えば、Ｂｃａｌ_ｒｅｄ、Ｂｃａｌ_{ｇｒｅｅｎ}、及びＢｃａｌ_ｂｌｕｅの感知の結果として、センサによって生成された対応する３つの生の成分値を有する。次いで、同じ手順が、好ましくは、第２の較正ベクトル、例えば、ホワイトバランス較正ベクトルＷｃａｌ（Ｗｃａｌ_ｒｅｄ，Ｗｃａｌ_{ｇｒｅｅｎ}，Ｗｃａｌ_ｂｌｕｅ）を生成するために、別の較正色サンプル、例えば較正ホワイトサンプルで、繰り返される。較正ベクトルは、次いで、メモリ記憶装置８４内に記憶される。

マシン固有の較正ベクトル、特に、上記で説明したように生成されるブラックバランス較正ベクトル及びホワイトバランス較正ベクトルを用いて生のサンプル色ベクトルを補正することにより、例えば、各マシンの光源、色センサ、スキンの透明性、光ガイド効率などの特性のばらつきに起因する、個々のマシン間の色感知における潜在的に大きなばらつきを補償することが可能になる。これらのマシン固有のばらつきによる生サンプルの色ベクトルを補正することにより、全てのマシンにわたって信頼性の高い一貫したカプセル色認識を実現することができる。

実施形態では、補正計算は、例えば０．０～１．０の出力範囲を有する、生のサンプル色ベクトルの各原色の生値の、２つの較正ベクトルの対応する較正値までの正規化された距離の計算である。したがって、補正されたサンプル色ベクトルＲ、Ｇ、Ｂは、例えば、以下の式に従って計算される。

しかしながら、他の較正アルゴリズム及び／又は式が、キャプチャされた生サンプルをマシン固有の変動から補正するため、及び／又は、例えば、寄生光、温度などの環境条件による変動から補正するために、本発明の枠組み内で可能である。しかしながら、好ましくは、較正アルゴリズムは、０．０～１．０の範囲内の正規化された成分値を含む補正されたＲＧＢサンプル色ベクトルをもたらすために選択される。

ＨＳＬ変換ステップ７３では、以前に較正されたＲＧＢサンプル色ベクトル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が、色相、彩度及び明度（ＨＳＬ）サンプル色ベクトル（Ｈ，Ｓ，Ｌ）に変換される。ＨＳＬ色表現は、色を作っている属性を人の視覚が知覚する方法とより密接に整合することを試みる代替的な色表現である。

本発明によれば、ＲＧＢからＨＳＬへの変換は、例えば、ＨＳＬベクトル成分Ｈ（色相）、Ｌ（明度）及びＳ（彩度）が、較正されたＲＧＢサンプル色ベクトルのＲ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）成分から計算されることで、以下の式に従って、実行される。

式中、Ｍ＝ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）であり、ｍ＝ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）であり、ＣはＣ＝Ｍ－ｍとして計算される色度成分である。

上記の式は、０～３６０°の色相値並びに０～１００％の彩度及び明度値を得るように較正されている。

ＨＳＬ比較ステップ７４では、ＨＳＬサンプル色ベクトル（Ｈ，Ｓ，Ｌ）は、例えばコントローラ８３によって、既知の種類のカプセルを表す少なくとも１つのＨＳＬ基準色ベクトルと比較される。ＨＳＬ基準色ベクトルは、例えば、コントローラ８３のルックアップテーブル８５に記憶されるか、又はコントローラ８３にアクセス可能であるか、又はルックアップテーブル８５に記憶されたＲＧＢ基準色ベクトルから例えばコントローラ８３によって計算される。好ましい実施形態では、ＨＳＬサンプル色ベクトルと少なくとも１つのＨＳＬ基準色ベクトルとの間の差の量を表すＨＳＬスコアが、比較の結果として計算される。

ルックアップテーブル８５は、典型的には、複数の基準色ベクトル、既知の種類のカプセル当たり、典型的には少なくとも１つのＲＧＢ及び／又は１つのＨＳＬ基準色ベクトルを含む。好ましくは、ルックアップテーブルは、既知の種類のカプセル当たり１つのＲＧＢ基準色ベクトル及び１つの対応するＨＳＬ基準色ベクトルを含む。あるいは、ルックアップテーブルは、既知の種類のカプセル当たり１つのＲＧＢ基準色ベクトルを含み、コントローラ８３及び／又は他の計算手段は、要求があるとＨＳＬ変換ステップ７３に関連して上述した式を使用して、記憶されたＲＧＢ基準色ベクトルからＨＳＬ基準色ベクトルを計算するように構成される。

ＨＳＬサンプル色ベクトルは、例えば、各既知の種類のカプセルの各ＨＳＬ基準色ベクトルと個別に比較され、各比較の結果としてＨＳＬスコアが計算される。好ましくは、ＨＳＬスコアは、ＨＳＬサンプル色ベクトルとの比較の結果で最も低いＨＳＬスコアとなるＨＳＬ基準色ベクトルが、サンプリングされたカプセルの種類に最も近いカプセルの種類を表すように計算される。あるいは、ＨＳＬスコアは、最も高いＨＳＬスコアをもたらすＨＳＬ基準色ベクトルが最も近いカプセルの種類を表すように計算される。

ＨＳＬスコアは、例えば、ＨＳＬサンプル色ベクトル（Ｈ，Ｓ，Ｌ）とＨＳＬ基準色ベクトル（Ｈ_ｒｅｆ，Ｓ_ｒｅｆ，Ｌ_ｒｅｆ）との間の距離を表す。距離は、例えば、それぞれ、ＨＳＬベクトル成分Ｈ、Ｓ及びＬに対する色相距離ＤｉｓｔＨｕｅ、彩度距離ＤｉｓｔＳａｔ、及び明度距離ＤｉｓｔＬｉｇｈｔによって表される。ＨＳＬスコアは、例えば、個々の距離ＤｉｓｔＨｕｅ、ＤｉｓｔＳａｔ及びＤｉｓｔＬｉｇｈｔのバランスをとった和又は加重和として計算される。

色相距離、彩度距離、及び明度距離は、例えば、以下の式に従って計算される。

すなわち、色相距離は１８０°を超えることはできない。

好ましくは、ＨＳＬスコアは、次のように計算される。
Ｓｃｏｒｅ＝ＤｉｓｔＨｕｅ＊ＷｅｉｇｈｔＨｕｅ＋ＤｉｓｔＳａｔ＊ＷｅｉｇｈｔＳａｔ＋ＤｉｓｔＬｉｇｈｔ＊ＷｅｉｇｈｔＬｉｇｈｔ

ＨＳＬ重み、すなわち、色相重みＷｅｉｇｈｔＨｕｅ、彩度重みＷｅｉｇｈｔＳａｔ、及び／又は明度重みＷｅｉｇｈｔＬｉｇｈｔの値は、好ましくはＨＳＬサンプル色ベクトル（Ｈ，Ｓ，Ｌ）の彩度Ｓ成分及び／又は明度Ｌ成分の値に依存する。

低明度値の場合、例えば、彩度計算は、分母内に明度を有するため、非常に不正確になる。低彩度Ｓ値及び低明度Ｌ値の場合、色相計算は非常に不正確になる。したがって、ＨＳＬの重みは、好ましくは、ＨＳＬスコアにおける不正確な可能性のある値の重要性を最小限に抑えるように、これらの値に応じて変化するように選択される。

ＨＳＬ重みは、例えば、以下に説明するように計算される。

第１に、サンプルの色、暗さレベルｄａｒｋＬｅｖｅｌ及び彩度低下レベルｄｅｓａｔＬｅｖｅｌにおける暗さの量及び色の欠如を示す係数は、それぞれ、以下の式に従ってＨＳＬサンプル色ベクトル（Ｈ、Ｓ、Ｌ）から計算される。

したがって、暗さレベル係数ｄａｒｋＬｅｖｅｌ及び彩度低下レベル係数ｄｅｓａｔＬｅｖｅｌの値は、好ましくは、０．０～１．０の範囲内にあるように正規化される。暗さ閾値ｄａｒｋＴｈｒｅｓｈｏｌｄ及び彩度低下閾値ｄｅｓａｔＴｈｒｅｓｈｏｌｄは、それぞれＬ及びＳの値であり、それより下では、それぞれのレベルは増加し始める一方で、暗さべき数ｄａｒｋＰｏｗｅｒ及び彩度低下べき数ｄｅｓａｔＰｏｗｅｒは、レベルが上昇するそれぞれの大きさである。

次に、ＨＳＬ重みは、以下のように計算される。

図１２の表は、上記式によるＨＳＬ重みと彩度値及び／又は明度値との関係を示す。色相重みｈｕｅＷｅｉｇｈｔは、Ｌ＝Ｓである特定の場合の図１２の表に示されている。図１３の表は、上記の式に従って、ＨＳＬサンプル色ベクトルのこれらの成分のそれぞれの範囲全体にわたる彩度Ｓ及び明度Ｌの関数としての色相重みｈｕｅＷｅｉｇｈｔを示す。

実施形態では、ＨＳＬサンプル色ベクトルは、各既知の種類のカプセルのＨＳＬ基準色ベクトルと比較され、ＨＳＬスコアは、各比較の結果として計算される。例えば、ＨＳＬサンプル色ベクトルと比較したときに最も低いスコアをもたらすＨＳＬ基準色ベクトルは、したがってサンプリングされた色を表すとみなされ、決定ステップ７５で使用されて、サンプリングされたカプセルの種類を判定する。任意選択的に、どのスコアも所定の最大ＨＳＬスコア値ＭＡＸ＿ＨＳＬ＿ＳＣＯＲＥよりも低くない場合、サンプリングされたカプセルは、決定ステップ７５で未知の種類のものとみなされる。

ＨＳＬ比較ステップ７４における計算の数を低減するために、ＨＳＬ基準色ベクトルの少なくとも一部は、対応するスコアが計算される前に比較から除外され得る。特定のＨＳＬサンプル色ベクトルに関して、ＨＳＬスコアは、したがって、ＨＳＬ基準ベクトルのサブセットのみで計算され得る。除外は、例えば、一致を可能にするために大きすぎるベクトルの成分の少なくとも一部の間の絶対差に基づいて実行される。

例えば、サンプリングされた明るい着色カプセルに関して、少なくともいくつかのＨＳＬ基準色ベクトルの除去は、例えば以下の基準に従って、色相及び／又は彩度の絶対差で操作されてもよい。
Ｌ≧５％かつＤｉｓｔＨｕｅ＞６％である場合＝＞除去
すなわち、サンプリングされたカプセルが明るい着色カプセルであり、特定のＨＳＬ基準色ベクトルを有する色相距離ＤｉｓｔＨｕｅが所定の閾値、例えば６％を上回る場合、対応するＨＳＬ基準色ベクトルは除外され、
Ｌ≧５％かつＤｉｓｔＳａｔ＞６％である場合＝＞除去
すなわち、サンプリングされたカプセルが明るい着色カプセルであり、特定のＨＳＬ基準色を有する彩度距離ＤｉｓｔＳａｔが所定の閾値、例えば６％を上回る場合、対応するＨＳＬ基準色ベクトルが除外される。

同様に、ブラックカプセル及び／又はブラック基準色に関して、少なくともいくつかのＨＳＬ基準色ベクトルの除去は、明度の絶対差で操作されてもよい。
Ｌ≧０．７５％かつＬ_ｒｅｆ＜０．５％である場合＝＞除去
すなわち、非ブラックカプセルはブラック基準色と比較されない。
Ｌ＜０．５％かつＬ_ｒｅｆ≧０．７５％である場合＝＞除去
すなわち、ブラックカプセルは、非ブラック基準色と比較されない。

決定ステップ７５では、ＨＳＬ比較ステップ７４の結果に基づいて、サンプリングされたカプセルの種類に対する決定が行われる。サンプリングされたカプセルの種類は、例えば最低のＨＳＬスコアをもたらしたＨＳＬサンプル色ベクトルに対応するタイプであると判定される。任意選択的に、どのＨＳＬスコアも、例えば最大ＨＳＬスコア閾値ＭＡＸ＿ＨＳＬ＿ＳＣＯＲＥよりも低くない場合、サンプリングされたカプセルは未知の種類であるとみなされる。

決定ステップ７５の結果、すなわち、カプセルの判定された種類は、次いで、好ましくは、飲料又は食品調製マシンの制御ユニットに送信され、これは、通路１５２を開いてカプセル３が抽出チャンバ１００に挿入されるようにし、マシン１の様々な要素、特に、熱コンディショナ５４及び液体駆動装置５３を制御して、識別された種類のカプセルに特に適合されたパラメータを使用して、カプセルの内容物から飲料２又は食品を調製する。

計算及び決定ステップ７２～７５は、色認識モジュールのコントローラ８３によって実行されるように、説明全体を通して説明されている。しかしながら、これらのステップのうちの少なくともいくつかは、マシン８の制御ユニット４０によって、又は飲料調製マシンの別のコンピューティングデバイスによって実行され得ることは、本発明の範囲内である。色認識モジュール８のコントローラ８３は、例えば、飲料調製マシンの制御ユニット４０の一部であってもよい。

図１４のブロック図は、本発明の色認識方法の他の実施形態を概略的に示し、追加の制御ステップ７６は、ＨＳＬ比較ステップ７４の後かつ決定ステップ７５の前に実行される。制御ステップ７６において、ＨＳＬ比較ステップ７４が満足のいく結果を生まなかったと判定される場合、すなわち、サンプリングされたカプセルの種類の決定を、ＨＳＬ比較ステップ７４の結果に基づいて十分な信頼性で取得することができないと判定される場合、ＨＳＬ比較ステップ７４の結果を確認又は無効化するために、別のアルゴリズムを使用した第２の比較ステップ７７が行われる。第２の比較ステップ７７の結果、及び場合によってはＨＳＬ比較ステップ７４の結果は、サンプリングされたカプセルの種類を判定するために、次に決定ステップ７５で使用される。

ＨＳＬ比較ステップ７４によって明白な結果が得られ、サンプリングされたカプセルの種類に関する決定をこの基準で行うことができる場合、制御ステップ７６において、第２の比較ステップ７７を実行せずに決定ステップ７５に直接進むことが決定される。

第２の比較ステップ７７が行われるか否かを判定するための基準は、例えば、ＨＳＬ比較ステップ７４から得られる最小ＨＳＬスコアにリンクする。例えば、最小ＨＳＬスコアが所定の最大ＨＳＬスコア閾値ＭＡＸ＿ＨＳＬ＿ＳＣＯＲＥを上回るが、超えていればサンプリングされた色が基準色に対応する確率がゼロに近い、所定の明白な不一致閾値ＯＵＴ＿ＨＳＬ＿ＳＣＯＲＥを下回る場合、第２の比較ステップ７７で第２のチェックが行われる。しかしながら、本発明の枠組み内で、単独で又は組み合わせて、他の基準が可能である。例えば、第２の比較ステップ７７は、ＨＳＬ比較ステップ７４から得られる２つ以上のスコアが所定の最大ＨＳＬスコア閾値ＭＡＸ＿ＨＳＬ＿ＳＣＯＲＥ未満である場合、又はいくつかのスコアが、例えば、乱れているサンプリングステップ７１の徴候であり得る所定の範囲内にある場合に、実行されてもよい。

第２の比較ステップ７７は、サンプル色と、第２の比較を実施する決定につながったか、若しくは所与の基準色のサブセットとのサンプル色の比較につながった１つ以上のＨＳＬスコアに対応する１つ以上の基準色との比較に限定されてもよく、又は、それは、マシンに既知の全ての基準色とのサンプル色の比較を示唆してもよい。第２の比較ステップ７７においてサンプル色が比較されるべき基準色の判定は、例えば、第２の比較ステップ７７の実行につながった基準に依存する。

第２の比較ステップ７７では、好ましくは較正されたサンプル色ベクトルは、例えばコントローラ８３によって、コントローラ８３のルックアップテーブル８５に記憶された又はコントローラ８３にアクセス可能な少なくとも１つの基準色ベクトルと比較され、サンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色ベクトルとの間の差の量を表す第２のスコアが、好ましくは計算される。例えば、低い第２のスコアは、サンプル色ベクトルと基準色との間の密接な一致を示す。あるいは、密接な一致は、高い第２のスコアによって示される。

実施形態では、第２の比較ステップ７７の第２の色認識方法は、ＲＧＢ色認識アルゴリズムを使用して実行される。

ＲＧＢ色認識アルゴリズムは、例えば、以下によってＲＧＢスコアを計算することを意味する：較正ステップ７２で較正されたＲＧＢサンプル色ベクトル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＲＧＢ基準色ベクトルとの間の色距離を計算すること；サンプル色のサンプル色度ベクトルと基準色の基準色度ベクトルとの間の色度距離を計算することと；色距離と色度距離を加算することであって、各距離は、任意選択で、以下で更に説明するようにサンプル色の光度に応じてそれぞれの係数によって重み付けされる、加算すること。

あるいは、ＲＧＢスコアは、例えば、最大のＲＧＢスコア値から計算された色距離及び計算された色度距離を減算することによって計算され、それぞれが場合によってはそれぞれの係数によって重み付けされる。

しかしながら、他の式及び／又はアルゴリズムが、サンプル色と基準色との間の差を表す第２のスコア、例えばＲＧＢスコアを計算するために、本発明の枠組み内で、上記と組み合わせて、又は上記の代わりに、可能である。ＲＧＢスコアは、例えば、計算された色距離及び色度距離を互いに乗算及び／又は除算することによって計算することができ、場合によっては、それらのそれぞれを特定の係数によって重み付けすることによって計算され得る。

色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒは、例えば、ＲＧＢサンプル色ベクトルとＲＧＢ基準色ベクトルとの間のユークリッド距離として計算される。したがって、色距離は、例えば、以下の式に従って計算される。

式中、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢサンプル色ベクトルであり、（Ｒ_ｒｅｆ，Ｇ_ｒｅｆ，Ｂ_ｒｅｆ）はＲＧＢ基準色ベクトルである。

色度距離ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａは、好ましくは、サンプル色のサンプル色度ベクトルと基準色の色度基準ベクトルとの間のユークリッド距離として計算される。

色度ベクトルは、以下の式に従って計算される。サンプル色度ベクトルについて、

であり、基準色度ベクトルについては、

である。

それぞれの既知の基準色の１つの色度ベクトルは、例えば、ルックアップテーブル８５に記憶される。代替的に又はこれらの組み合わせでは、色度基準ベクトルは、色認識モジュールのコントローラ８３による要求に応じて対応するＲＧＢ基準色ベクトルから計算される。

色度距離は、例えば、以下の式に従って計算される。

式中、（ＣｈｒＲ，ＣｈｒＧ，ＣｈｒＢ）は、サンプル色度ベクトルであり、（ＣｈｒＲ_ｒｅｆ，ＣｈｒＧ_ｒｅｆ，ＣｈｒＢ_ｒｅｆ）は基準色度ベクトルである。

しかしながら、本発明の枠組み内で、他の式を使用して色及び色度の距離の計算を色ベクトルの次元数に応じて行ってもよく、これは色ベクトルの次元数に限定されない。例えば、マンハッタン距離又は任意の他の適切なベクトル距離を計算することができる。

色度ベクトルは、同じ色の光度変化に敏感ではなく、これは、例えば、飲料調製マシンの周りの周囲照明の変動、光源の強度のばらつきなどのために、本発明の色認識モジュールの意図される通常の使用において頻繁であり得る。したがって、色を比較するために色度ベクトルを使用することは、ＲＧＢ色ベクトルを使用するよりも一般的によりロバストである。

しかしながら、暗色のカプセルに関して、色度は、上記式中の分数の指名者（nominators）及び分母が一般に小さい値であるために、１つの測定から次の測定までに大きく変化するという問題が存在する。したがって、色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒは、概して、暗いサンプル色を比較すると、より信頼性の高い結果を提供する。

実施形態では、色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒ及び色度距離ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａは、したがって、色サンプルの光度に応じて、ＲＧＢスコアを計算する際に異なるように考慮される。例えば、計算されたスコアにおける色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒの重みは、暗色の色度距離ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａの重みよりも重要であるが、色度距離ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａの重みは明るい色の色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒの重みよりも重要である。

実施形態では、第２の比較ステップ７７の結果として、ＲＧＢスコアは、例えば、色距離ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒから計算され、色度距離ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａは、次式に従って距離の加重和として計算される。
Ｓｃｏｒｅ＝ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒ＊ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＋ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａ＊ＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ
式中、重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａは、以下のように計算されたＲＧＢ色サンプルの光度に応じて選択される。

これは、サンプル色の明るさ又は暗さを表す値である。

具体的な重み付け係数は、例えば、特定の光度範囲に対して以下のように判定することができる：
０＜Ｌｕｍ＜Ｔｈ_１である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｌｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｌｃｈ
Ｔｈ１＜Ｌｕｍ＜Ｔｈ_２である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｍｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｍｃｈ
Ｌｕｍ＞Ｔｈ_２である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｈｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｈｃｈ
式中、Ｔｈ_１及びＴｈ_２は、それぞれ第１及び第２の光度閾値であり、Ｌｃ、Ｌｃｈ、Ｍｃ、Ｍｃｈ、Ｈｃ、Ｈｃｈは、それぞれ低、中、及び高サンプル色光度に対する重み付け係数の既定値である。

しかしながら、本発明の枠組み内で、各範囲についてのそれぞれの所定の係数を用いて、他の数の光度範囲が可能であり、かつ／又は、重み付け係数は、サンプル色の明度値の関数として各比較ステップについて計算されてもよい。関数は、例えば、線形、指数関数、対数、又は任意の他の種類のものであってもよい。

好ましくは、上で説明した理由のために、色重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒは、高い光度のサンプル色の場合よりも低い光度のサンプル色に対してより高く、一方で、色度重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａは、高い光度のサンプル色よりも低い光度のサンプル色に対して低い。

実験は、例えば、Ｔｈ_１＝７０、Ｔｈ_２＝４５０、Ｌｃ＝３、Ｌｃｈ＝０．２５、Ｍｃ＝０．２５、Ｍｃｈ＝２．５、Ｈｃ＝０．２５及びＨｃｈ＝５の値において良好な結果示している。

第２比較ステップ７７でＲＧＢサンプル色ベクトルを複数のＲＧＢ基準色ベクトルと比較した場合、サンプル色は、例えば、第２の比較が最も低いＲＧＢスコアをもたらす基準色であるとみなされる。任意選択的に、最も低いＲＧＢスコアが、既定の最大ＲＧＢスコア閾値最大値ＭＡＸ＿ＲＧＢ＿ＳＣＯＲＥよりも高い場合、カプセルは未知の種類のものとみなされる。あるいは、サンプル色は、結果として得られるＲＧＢスコアが既定の閾値を下回るまで、又は、高いスコアが一致を示す実施形態では既定の閾値を上回るまで、第２の比較ステップ７７で基準色１つずつと比較される。どのＲＧＢスコアも予め定義された最大ＲＧＢスコア閾値最大値ＭＡＸ＿ＲＧＢ＿ＳＣＣＯＲＥを下回っていない場合、カプセルは、例えば、未知の種類のものとみなされる。

決定ステップ７５では、第２の比較ステップ７７及び／又はＨＳＬ比較ステップ７４の結果に基づいて、サンプリングされたカプセルの種類に関する決定が行われる。

制御ステップ７６の後、第２の比較ステップ７７が開始されなかった場合、上記で更に説明したように、ＨＳＬ比較ステップ７４のみの結果に基づいて決定を行う。

制御ステップ７６の後、第２の比較ステップ７７が開始された場合、サンプリングされたカプセルの種類を判定するために、第２の比較ステップ７７の結果のみに基づいて、又はＨＳＬ比較ステップ７４の結果と併せて、第２の比較ステップ７７の結果に基づいて決定が行われる。第２の比較ステップ７７の結果は、例えば、結果として得られるＲＧＢスコアの値によって、サンプル色と特定の基準色との間の一致又は近似一致が確認されるか、又は否定される（infirmed）という点で、ＨＳＬ比較ステップ７４の結果を確認又は否定するために使用される。

決定ステップ７５の結果は、上記で説明したように、サンプリングされたカプセルの種類が既知のカプセルの種類のうちの１つであるか、又は任意選択的に未知の種類のものであると判定されるということである。

決定ステップ７５の結果、すなわち、カプセルの判定された種類は、次いで、好ましくは、飲料又は食品調製マシンの制御ユニットに送信され、これは、通路１５２を開いてカプセル３が抽出チャンバ１００に挿入されるようにし、マシン１の様々な要素、特に、熱コンディショナ５４及び液体駆動装置５３を制御して、識別された種類のカプセルに特に適合されたパラメータを使用して、カプセルの内容物から飲料２又は食品を調製する。

実施形態では、色認識方法の結果は、例えば、同じ又は非常に類似した色を有するが、異なる材料、例えば、アルミニウム及びプラスチック又は紙で作製されており、マシンによる異なる処理を必要とする異なる原材料を含有する可能性があるカプセルを区別するための、カプセルの種類を特定するための追加的な基準としての任意選択の材料検知器の出力と更に組み合わされる。

Claims (16)

1. 茶、コーヒー、ホットチョコレート、コールドチョコレート、ミルク、スープ又はベビーフードなどの飲料（２）を調製及び注出するためのマシン（１）であって、前記マシン（１）は、抽出ユニット（１０）と、制御ユニット（４０）と、出口（２０）と、色認識モジュールとを備えており、
   前記抽出ユニット（１０）は、飲料原材料カプセル（３）の抽出を行って前記飲料（２）を形成するためのものであり、例えば、第１の部分（１１）及び第２の部分（１２）を有するユニットであり、前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）は、カプセル（３）を挿入及び／又は除去するための離隔位置と、前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）が抽出チャンバ（１００）を画定する閉鎖位置などの、前記カプセル（３）を固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能であり、任意選択的に、前記部分（１１、１２）のうちの少なくとも一方は、カプセルオープナー、例えば、１つ以上のカプセル穴開け器を有し、及び／又は前記部分（１１、１２）のうちの少なくとも一方は、前記カプセル（３）に収容された原材料と混合される液体を流入させるための開口部を有しており、
   前記制御ユニット（４０）は、例えば、電気コード（４５）を介して電源によって給電される制御ユニットなどの、前記カプセル（３）の抽出を行うように前記抽出ユニット（１０）を制御するためのものであり、
   前記出口（２０）は、前記カプセル（３）の抽出を行うことによって形成された前記飲料（２）を、前記飲料（２）を収集するための容器配置領域に配置された、カップ又はマグなどのユーザ容器（４）に注出するためのものであり、前記容器配置領域は、例えば、前記マシン（１）が上に配置される外部配置支持体（５）、又は移動可能な若しくは取り外し可能なマシン支持体（６）などのマシン支持体（６）などの容器支持体（５、６）の上などであり、
   前記色認識モジュールは、前記マシン（１）に挿入されたカプセル（３）の色を認識するためのものであり、前記色認識モジュールは、前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するための色センサを備える、マシン（１）において、
   前記色認識モジュールが、前記サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較することであって、
   前記サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
   前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と前記少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
   前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
   前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
   前記色相距離、前記彩度距離、及び前記明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、前記色サンプルと前記少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
   によって、前記サンプル色を前記少なくとも１つの基準色と比較することを行うように構成されていることを特徴とする、マシン（１）。
2. 前記色認識モジュールが、前記サンプル色のＲＧＢサンプル色ベクトルから前記ＨＳＬサンプル色ベクトルを計算するように構成されている、請求項１に記載のマシン。
3. 前記色認識モジュールが、前記サンプル色の暗さレベル及び彩度低下レベルを計算することと、前記暗さレベル及び／又は前記彩度低下レベルに基づいて決定されたそれぞれのＨＳＬ重みにより前記色相距離、前記彩度距離、及び前記明度距離を重み付けすることとによって、前記ＨＳＬスコアを計算するように構成されている、請求項１又は２に記載のマシン。
4. 前記色認識モジュールが、前記サンプル色と少なくとも１つの基準色との間の距離を示す第２のスコアを計算するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のマシン。
5. 前記第２のスコアがＲＧＢスコアであり、前記色認識モジュールが、前記ＲＧＢスコアを計算することであって、
   前記サンプル色のＲＧＢサンプル色ベクトルと前記少なくとも１つの基準色のＲＧＢ基準色ベクトルとの間の色距離を計算することと、
   前記サンプル色のサンプル色度ベクトルと前記少なくとも１つの基準色の基準色度ベクトルとの間の色度距離を計算することと、
   前記色距離及び前記色度距離によりスコアを計算して、前記色サンプルと前記少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
   によって、前記ＲＧＢスコアを計算することを行うように構成されている、請求項４に記載のマシン。
6. 前記色認識モジュールが、前記サンプル色の光度レベルを計算することと、前記光度レベルに基づいて決定されたそれぞれのバランス係数によって前記色距離及び前記色度距離を重み付けすることによって、前記ＲＧＢスコアを計算するように構成されている、請求項５に記載のマシン。
7. 前記色認識モジュールが、前記色サンプルと少なくとも１つの基準色との間の一致を前記ＨＳＬスコアから判定できなかった場合、前記第２のスコアを計算するように構成されている、請求項４～６のいずれか一項に記載のマシン。
8. 前記色認識モジュールによる前記カプセルの前記色のサンプリングを可能にするためなどに、前記色認識モジュールの前に前記カプセルを保持するための保持手段を有するカプセル認識位置を更に有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のマシン。
9. 前記色認識モジュールが、前記サンプル色と複数の基準色の各基準色との間の一致を判定するための複数のＨＳＬスコアを計算することによって、前記サンプル色を前記複数の基準色と比較するように構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載のマシン。
10. 前記色認識モジュールは、前記複数の基準色のうち前記サンプル色に最も一致する基準色に基づいて前記カプセル（３）を認識するように構成されている、請求項９に記載のマシン。
11. 前記色認識モジュールが、前記ＨＳＬスコアが閾値以下である場合には、前記サンプル色と前記基準色との間の一致があると判定し、前記ＨＳＬスコアが前記閾値を上回る場合には、前記サンプル色と前記基準色との間の一致がないと判定するように構成されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載のマシン。
12. 前記マシン（１）のカプセルフィーダ（１５）上に配置された又はカプセルフィーダ（１５）に接近するカプセル（３）の存在を検知し、前記色認識モジュールによる色認識を作動させるためのカプセル検知器（８４）を更に備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載のマシン。
13. 前記マシン（１）のカプセルフィーダ（１５）上に配置された又はカプセルフィーダ（１５）に接近するカプセル（３）の材料を認識するための材料検知器を更に備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載のマシン。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のマシン（１）と、例えば前記マシンの抽出チャンバ（１００）内にあるカプセル（３）又は前記マシン（１）のカプセルフィーダ（１５）によって処理されているカプセル（３）などの、カプセル（３）との組み合わせ。
15. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のマシン内のカプセル（３）から飲料（２）を調製及び注出する方法であって、
    前記マシン（１）内にカプセル（３）を挿入するステップと、
    前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するステップと、
    前記サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップであって、
    前記サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と前記少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
    前記色相距離、前記彩度距離、及び前記明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、前記色サンプルと前記少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
    によって、前記サンプル色を前記少なくとも１つの基準色と比較するステップと、
    前記比較の結果に基づいて、前記カプセル（３）の種類を認識するステップと、
    前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）を前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）の離隔位置に相対的に移動させるステップと、
    前記カプセル（３）を前記抽出ユニット（１０）に供給するステップと、
    前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）を前記第１の部分（１１）及び前記第２の部分（１２）の閉鎖位置に相対的に移動させて、前記カプセル（３）を前記抽出チャンバ（１００）内に位置決めするステップと、
    前記カプセル（３）の認識された前記種類に基づいて決定された抽出パラメータを適用して前記抽出チャンバ（１００）内の前記カプセル（３）の抽出を行って、飲料（２）を調製するステップと、
    調製された前記飲料（２）を前記出口（２０）を通して注出するステップと、
    を含む、方法。
16. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のマシンのための、請求項１４に記載の組み合わせを形成するための、又は、請求項１５に記載の方法を実行するための、カプセル（３）の使用であって、前記カプセル（３）の種類は、
    前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部のサンプル色を感知するステップと、
    前記サンプル色を少なくとも１つの基準色と比較するステップであって、
    前記サンプル色のＨＳＬサンプル色ベクトルを計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの色相成分と前記少なくとも１つの基準色のＨＳＬ基準色ベクトルの色相成分との間の色相距離を計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの彩度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの彩度成分との間の彩度距離を計算することと、
    前記ＨＳＬサンプル色ベクトルの明度成分と前記ＨＳＬ基準色ベクトルの明度成分との間の明度距離を計算することと、
    前記色相距離、前記彩度距離、及び前記明度距離によりＨＳＬスコアを計算して、前記色サンプルと前記少なくとも１つの基準色との間の一致を判定することと、
    によって、前記サンプル色を前記少なくとも１つの基準色と比較するステップと、
    によって認識され、
    前記カプセル（３）の認識された前記種類に基づいて決定された抽出パラメータを適用して、前記飲料（２）を調製するために前記抽出チャンバ（１００）内の前記カプセル（３）の抽出を行う、使用。
    
    

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