JP6667545B2 - コーヒー豆グラインダーにコーヒー豆が無いことを検知する方法 - Google Patents

Description

典型的なコーヒー豆グラインダーには、コーヒー豆を粉砕装置に送り出すためにコーヒー豆を置くホッパーが含まれる。粉砕装置によってコーヒー豆が挽かれ、挽かれたコーヒー豆が容器に集められる。容器は、抽出バスケット、又は類似の容器のような、コーヒーを抽出する機械の一部であってよい。コーヒー豆グラインダーはまた、コーヒーを抽出する機械とは別に作られてよく、コーヒーを抽出する機械では、挽かれたコーヒーが容器から取出されて抽出バスケットに注がれる。

コーヒー豆グラインダーのホッパーの中にコーヒー豆が無いことは早く検知されるべきである。コーヒー豆が無いことを検知するのが遅れた場合、仮にモータが長時間、無負荷運転をすると、粉砕装置の一部であるモータがオーバーヒートすることがある。所望の量（例えば、重量）のコーヒーが挽かれた場合、又はホッパーの中にもうコーヒー豆がないことが検知されるとすぐに、モータの運転を停止するものが既知のコーヒー豆グラインダーの中にはある。

所望の量のコーヒー豆が挽かれたことを測定するために質量センサが用いられている。例えば、１つの既知のコーヒー豆グラインダーは、作られるべき挽かれたコーヒーの所望の重量を選ぶためのセレクタを有するコントロール回路を具える。容器の下に置かれた重量センサが容器に溜まる挽かれたコーヒーを繰返し量り、コントロール回路に実際の重量信号を伝達する。実際の重量が、作られるべき挽かれたコーヒーの選ばれた重量と比較され、計量された重量が選ばれた重量に等しい場合、コントロール回路が粉砕機構を止める。しかしながら、コーヒー豆グラインダーの粉砕機構にコーヒー豆を供給するホッパーにコーヒー豆がない場合にモータを止めるという記載はない。

コーヒー豆グラインダーのホッパーの中にコーヒー豆がないという検知は、ホッパーの中に置かれた光センサによって行われている。しかしながら、これらの光センサは、コーヒー豆グラインダーがよりいっそう頻繁に使用されるにつれて、ほこりで覆われ得る。他の既知のコーヒー豆グラインダーは、モータを通して流れる電流を監視し、モータを流れる電流量からホッパーの中にコーヒー豆が無いという結論を下す。この検知方法の問題は、粉砕機構の中の歯車の１つが動かなくなり、電気モータの出力軸がもうこれ以上回転しない場合に、実際に失速したのがモータであっても、モータを流れる電流量が増加し、ホッパーが空であるという結論を導き出す。

上記を考慮して、コーヒー豆グラインダーの状態を検知するための方法を提供する。その方法には、コーヒー豆グラインダーの粉砕装置のモータに電源電圧を供給し、モータ失速検知センサによってモータの少なくとも１つの作動パラメータを監視することが含まれる。その方法にはさらに、モータの失速が、モータ失速検知センサによってモータの少なくとも１つの作動パラメータを監視することに基づいて検知されたかどうかを決定することも含まれる。その方法はまた、重量センサを用いて粉砕装置によって挽かれたコーヒーの重量を量り、モータの失速が検知されず、予め定められた時間に重量センサが重量の変化を検知しなかった場合に、粉砕装置にコーヒー豆を供給するホッパーの中にコーヒー豆が無いということを決定することも含まれる。

コーヒー豆グラインダーの１つ実施例には、粉砕装置、ホッパー、重量センサ、モータ失速検知センサ、ユーザーインターフェイス、及びコントローラが含まれる。粉砕装置は粉砕機構と作動的に連結された出力軸を有するモータを具える。粉砕装置にコーヒー豆を供給するために、ホッパーが粉砕装置に配置される。粉砕装置によって挽かれたコーヒー豆が重量センサで計量されるべく重量センサに向かって集められるように、重量センサは粉砕装置に配置される。モータの作動パラメータを監視するために、モータ失速検知センサはモータと関連付けられている。ユーザーインターフェイスにはディスプレイが含まれる。コントローラはモータ、重量センサ、モータ失速検知センサ、及びユーザーインターフェイスと電気的につながっている。コントローラは、モータ失速検知センサからの信号に基づいてモータの失速状況を決定するようにプログラムされている。モータの失速が検知されず、予め定められた時間に重量センサが重量の変化を検知しなかった場合に、ホッパーの中にコーヒー豆が無いということを示す「豆無し状態」を決定するようにコントローラはプログラムされている。

図１はコーヒー豆グラインダーの概略図。

図２はコーヒー豆グラインダーの状態を検知するための方法を示すフロー図。

図１には、粉砕装置１２、ホッパー１４、重量センサ１６、モータ失速検知センサ１８、ユーザーインターフェイス２０、コントローラ２２、及び容器２４を具えるコーヒー豆グラインダー１０が概略的に示されている。コーヒー豆グラインダー１０は、ホッパー１４の中に豆がない場合に、粉砕装置１２の作動時間を減らすように設計されている。

粉砕装置１２は粉砕機構３４と作動的に連結された出力軸３２を有するモータ３０を具える。モータ３０は電力源（示されず。）から電力を受け、モータ３０へ流れる電力はコントローラ２２によってコントロールされる。粉砕機構３４は、バー(burrs)、挽きホイール(grinding wheel)、又はコーヒー豆を所望の粉状のコーヒーに挽くために用いられ得る他のタイプの既知の機構を具えてよい。一般的に、１つのバーがモータ３０によって駆動され、もう１つのバー又は挽きホイールが動いているバーに対して静止している。既知のコーヒー豆グラインダーのように、ギアボックス又は他のタイプの変速機がモータとバーの間に設けられてよい。

粉砕装置１２にコーヒー豆を供給するためにホッパー１４は粉砕装置１２に配置される。示された実施例では、ホッパー１４は粉砕装置１２の鉛直上方に設けられ、これにより、コーヒー豆は重力によってホッパー１４から粉砕装置１２に供給され得る。コーヒー豆がホッパーの中に残っているかどうかを検知するために光センサを用いる既知のコーヒー豆グラインダーと異なり、示された実施例では、ホッパー１４に光センサはなくてよい。

粉砕装置１２によって挽かれたコーヒー豆が重量センサ１６によって計量されるべく重量センサ１６に向かって集められるように、重量センサ１６は粉砕装置１２に配置される。図１には、粉砕装置１２によって挽かれたコーヒー豆が容器２４に集められるように、容器２４を粉砕装置１２に配置してよいことが示されている。容器２４は粉砕装置１２から挽いたコーヒー豆を集めることができ、重量センサ１６は容器２４とその中にある挽かれたコーヒー豆の重さを量ることができる。重量センサ１６は容器２４の下に設けられたロードセルであってよいが、他の既知のタイプの重量センサが使用されてよい。

モータ３０の少なくとも１つの作動パラメータを監視するために、モータ失速(stall)検知センサ１８がモータ３０と関連付けられる。１つの例では、モータ失速検知センサ１８はモータ３０を流れる電流を監視する電流センサである。他の実施例では、モータ失速検知センサ１８はモータ３０の出力軸３２の毎分回転数を検知するように構成されたホール効果センサを含んでよい。

コーヒー豆グラインダー１０の操作者から見えるように、ユーザーインターフェイス２０はコーヒー豆グラインダー１０の表面に設けられている。コーヒー豆グラインダー１０の使用者に情報を表示するために、ユーザーインターフェイス２０はディスプレイ４０を具える。また、ユーザーインターフェイス２０を介してコーヒー豆グラインダー１０に指示を入力する使用者によって押され、触れられ、又は操作され得る、ボタン、調整ノブ、クイックホイール、又は他の類似の装置のような、使用者入力装置４２をユーザーインターフェイス２０は含む。

コントローラ２２はモータ３０、重量センサ１６、モータ失速検知センサ１８、及びユーザーインターフェイス２０と電気的につながっている。コントローラ２２は、モータ失速検知センサ１８からの信号に基づいてモータの失速状況を決定するようにプログラムされている。コントローラ２２はまた、ディスプレイ４０をコントロールするようにプログラムされている。より具体的には、モータの失速が検知されず、予め定められた時間に重量センサ１６が重量の変化を検知しなかった場合に、ホッパー１４の中にコーヒー豆が無いということを表示するためにディスプレイ４０をコントロールするようにコントローラ２２はプログラムされている。

図１に示されたコーヒー豆グラインダー１０のようなコーヒー豆グラインダーの状態を検知するための方法が図２を参照して説明される。図２には特定の命令における特定の手順が示されているが、手順を操作する順番を変えてよい。さらに、手順によっては他の手順と同時に行われてよい。論理的順序によって手順が説明されるが、これは手順が行なわれなくてはならない順序を限定するものではない。

コーヒー豆グラインダー１０は様々な状態で動くように構成されている。これらの状態には、スリープ状態、準備完了状態、挽き状態、豆無し状態、失速状態、及びオーバーヒート状態が含まれる。コントローラ２２は連続的にコーヒー豆グラインダー１０の状態を監視する。準備完了状態又は豆無し状態において予め定められた連続した時間が経過すると、スリープ状態に入る。スリープ状態とは、ユーザーインターフェイス２０の或る特定の領域が点灯していない省電力モードである。コーヒー豆グラインダー１０がスリープ状態中に、ユーザーインターフェイス２０の適当な使用者入力装置４２が押され、触れられ、すなわち、起動されると、コーヒー豆グラインダー１０は準備完了状態に入る。準備完了状態では、コーヒー豆グラインダー１０はコントローラ２２と通信しているユーザーインターフェイス２０によってプログラムされてよい。ホッパー１４の中にコーヒー豆が残っているかどうかを決定することに関係がないので、コーヒー豆グラインダー１０にプログラムされ得る全ての特徴を詳細に説明しない。より詳しく以下に説明される状況においてコーヒー豆グラインダー１０はまた準備完了状態に入り得る。

粉砕装置１２のモータ３０が動いている場合、コーヒー豆グラインダー１０は挽き状態である。コーヒー豆グラインダー１０は、より詳しく以下に説明される特定の状況が発生すると豆無し状態及び失速状態に入る。モータ３０の運転時間がオーバーヒートに関わる程十分に長い場合に、挽き状態の後にオーバーヒート状態に入る。オーバーヒート状態の間は、モータ３０は止まり、モータ３０がちょうどよく冷えることができる予め定められた時間が経過するまで、モータ３０のスイッチは入らない。

コーヒー豆グラインダーの状態を検知するための方法は、手順１００の準備完了状態にあるコーヒー豆グラインダー１０で始まる。手順１０２では、電圧が電力源（示されず。）からモータ３０に供給される。これは通常、コーヒー豆を挽き始めるために操作者がユーザーインターフェイス２０の適当な使用者入力装置４２を押すと起こる。電圧がモータ３０から供給されている間、コーヒー豆グラインダー１０の状態は、手順１０４において挽き状態に更新される。コントローラ２２はコーヒー豆グラインダー１０の状態を監視し続け、更新し続ける。挽き状態の場合、手順１０６では、モータ失速検知センサ１８がモータ３０の少なくとも１つの作動パラメータを監視する。上述したとおり、モータ失速検知センサ１８は電流センサであってよい。この例では、監視されている作動パラメータはモータ３０を流れる電流である。モータ３０からの電流が通常の電流よりも大きいと、これはモータ３０の失速を意味する。他の例では、モータ失速検知センサ１８はモータ３０の出力軸３２の毎分回転数を検知するように構成される。この場合、監視されている作動パラメータは出力軸３２の毎分回転数である。出力軸３２の毎分回転数が（一般的には０に近い）閾値を下回ると、モータ３０の失速を意味する。

手順１０８では、例えば、モータ３０を流れる電流、又は出力軸３２の毎分回転数のような作動パラメータをモータ失速検知センサ１８によって監視することに基づいてモータの失速が検知されるかどうかを決定し得る。モータの失速が手順１０８において検知されない場合、モータ３０に電圧を供給する手順１０２に逆戻りする。モータの失速が手順１０８において検知された場合、コーヒー豆グラインダー１０の状態は手順１１２において失速状態に更新され、手順１１４においてモータの失速が起こったということを表示するためにコントローラ２２はディスプレイ４０をコントロールする。その後コントローラ２２は手順１１６においてモータ３０への電圧の供給を止め、モータ３０、及び電源とモータ３０の間のヒューズを保護する。

手順１０４に戻って参照すると、再び挽き状態中で、手順１０６のモータの作動パラメータの監視に加えて、粉砕装置１２によって挽かれたコーヒーの重量が手順１２０において監視される。これは、重量センサ１６を用いて粉砕装置１２によって挽かれたコーヒーの重量を量ることによって行われ得る。重量センサ１６は、粉砕装置１２によって挽かれたコーヒーを集める容器２４の下に設けられたロードセルであってよい。

挽かれたコーヒーの重量を監視することには、手順１２２において予め定められた時間が経過し、挽かれたコーヒーの重量が変化したかどうかを決定することと、手順１２４において挽かれたコーヒーが所望の重量に達したかどうかを決定することが含まれ得る。仮に手順１２２において挽かれたコーヒーの重量が予め定められた時間、例えば、１秒間の間に変化した場合、ホッパー１４の中にまだ豆があり、粉砕装置１２に豆が供給されていることを示している。従って、方法は手順１０２に逆戻りし、モータ３０に電圧を供給し、挽き状態を続け得る。

コーヒー豆グラインダー１０はまた、挽かれるべき所望のコーヒーの量を使用者が入力できるように構成されてよい。例えば、ホッパー１４は最高１２杯のコーヒーを淹れるために必要なだけのコーヒー豆を挽くのに十分なコーヒー豆を蓄えるように構成されてよい。しかしながら、コーヒー豆グラインダー１０の操作者は４杯分のコーヒーしか望まないかもしれない。その場合操作者はユーザーインターフェイス２０を介してコーヒーカップの望ましい数を入力してよく、コントローラ２２は、所望のカップ数を作り出すために、挽かれたコーヒー豆の質量又は重量を決定するように構成されてよい。このように、手順１２０において、挽かれたコーヒーの重量を監視している間、挽かれたコーヒーの重量が重量センサ１６を使って量られるので、十分なコーヒーが挽かれたかどうか決定するために、重量センサ１６で検知される実際の重量が、使用者からの入力に基づいて選ばれた所望の重量と比較され得る。仮にコーヒー豆グラインダー１０の使用者によって何も入力されないとしても、所望の重量として既定の所望量を設定してよい。所望の重量に達しなかった場合は、挽き動作が続けられ、手順１０２に逆戻りし、電圧がモータ３０に供給され、コーヒー豆グラインダー１０の状態は手順１０４の挽き状態のままである。手順１２４において、所望の重量に達した場合は、コーヒー豆グラインダー１０の状態は手順１２６の準備完了状態又はオーバーヒート状態に更新され、手順１２８において、コーヒー豆グラインダー１０が準備完了（又はオーバーヒート）状態であることを示す表示がディスプレイ４０に示され、手順１１６において、モータ３０への電圧の供給が止められ得る。モータ３０の運転時間がオーバーヒートに関わる程十分に長い場合、コーヒー豆グラインダー１０は準備完了状態ではなくオーバーヒート状態に入り得る。

手順１２２に戻って参照すると、挽かれたコーヒーの重量が予め定められた時間を経過しても変化しない場合、コントローラ２２は手順１４０及び１４２においてコーヒー豆グラインダー１０の状態を調べる。上記のとおり、手順１２４において所望の重量に達していたなら、コーヒー豆グラインダー１０の状態は挽き状態から準備完了状態又はオーバーヒート状態へと変化する。挽かれたコーヒーの重量が重量センサ１６において変化しない場合、それは手順１２４において所望の重量に達し、モータ３０が失速し、又はホッパー１４がこれ以上、粉砕装置１２に豆を送り出さない、すなわち、ホッパー１４が空だからである。コーヒー豆グラインダー１０が準備完了状態又はオーバーヒート状態であるかどうかを知るために調べることによって、挽かれたコーヒーが所望の重量に達したかどうかを調べることができる。このように、手順１４０において、コントローラ２２は、コーヒー豆グラインダー１０が準備完了状態又はオーバーヒート状態であるかどうかを決定し、このことは、容器２４の中の挽かれたコーヒーが所望の重量に達したかどうかに関して示し得る。コーヒー豆グラインダー１０が準備完了状態又はオーバーヒート状態である場合、所望の重量に達したことを示す。コントローラ２２は手順１２８においてコーヒー豆グラインダー１０が準備完了状態又はオーバーヒート状態であること表示するためにディスプレイ４０をコントロールする。モータ３０の運転時間がオーバーヒートに関わる程十分に長い場合、コーヒー豆グラインダー１０はオーバーヒート状態に入り、コントローラ２２はこのような表示を示すためにディスプレイ４０をコントロールし得る。しかしながら、手順１４０においてコーヒー豆グラインダー１０が準備完了状態又はオーバーヒート状態ではないとコントローラ２２によって決定されると、このことは所望の重量に達していない表示としてとられる。このように、ホッパー１４が空であるためホッパー１４が粉砕装置１２にコーヒー豆を送り出さない、又は例えば、粉砕機構３４にコーヒー豆が引っ掛かることによってモータ３０が失速したかのいずれかであるので、手順１２２において挽かれたコーヒーの重量が変化しなかったかどうかが決定されなければならない。

手順１４２において、コントローラ２２はコーヒー豆グラインダー１０が失速状態であるかどうか決定する。コーヒー豆グラインダー１０が失速状態である場合、ディスプレイ４０は手順１１４においてモータ３０の失速を表示し得る。しかしながら、手順１４４において、コーヒー豆グラインダー１０が失速状態でないとコントローラ２２によって決定される場合、コントローラ２２は手順１４４においてコーヒー豆グラインダー１０の状態を豆無し状態に更新する。豆無し状態という決定は、粉砕装置１２にコーヒー豆を供給するホッパー１４の中に豆が無いことを示す。このように、手順１４８において、コントローラ２２はホッパー１４の中に豆が無いということを示すためにディスプレイ４０をコントロールし、これにより、手順１４４のモータ失速表示、及び手順１２８の準備完了表示とは異なる表示が可能となる。手順１１６においてモータ３０への電圧の供給は止められ得る。

コーヒー豆グラインダーの状態を検知するためのコーヒー豆グラインダー及びその方法についてこれまで詳細に説明してきた。前記の詳細な説明を読み、理解することで改良及び改変が想起されるであろう。しかしながら、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。本発明は、むしろ、添付の請求項、及びその均等物によって広く定められるものである。上記の開示、その他の特徴及び機能、すなわち、それらの改変又は変更が望ましく結びつけられて、他の異なる多くのシステム、すなわち、応用例になり得るということが理解されるであろう。また、現時点では思いつかない、若しくは想定外の様々な代替、修正、変更、又は改良が当業者によって後になされるであろうが、それもまた、添付の請求項に含まれることが意図されている。

Claims (15)

1. コーヒー豆グラインダーの状態を検知する方法であって、
   粉砕装置のモータに電圧を供給することと、
   モータ失速検知センサによって前記モータの少なくとも１つの作動パラメータを監視することと、
   前記モータの失速が前記モータ失速検知センサによって前記モータの少なくとも１つの作動パラメータを監視することに基づいて検知されたかどうかを決定することと、
   重量センサを用いて前記粉砕装置によって挽かれたコーヒーの重量を量ることと、
   前記モータの失速が検知されず、予め定められた時間に前記重量センサが重量の変化を検知しなかった場合に、前記粉砕装置にコーヒー豆を供給するホッパーの中にコーヒー豆が無いということを決定することが含まれる、
   方法。
2. 前記モータ失速検知センサが電流センサであって、前記少なくとも１つの作動パラメータが前記モータを流れる電流である、請求項１の方法。
3. 前記モータ失速検知センサが前記モータの出力軸の毎分回転数を検知するように構成され、前記少なくとも１つの作動パラメータが前記出力軸の毎分回転数である、請求項１の方法。
4. 前記重量センサが前記粉砕装置によって挽かれたコーヒーを集める容器の下に設けられたロードセルである、請求項１の方法。
5. 前記重量センサを用いて前記粉砕装置によって挽かれたコーヒーの重量を量ることに基づいて挽かれたコーヒーの重量が所望の量に達したかどうかを決定することと、
   前記所望の重量に達しなかったという決定に基づいて前記ホッパーの中に豆が無いということを決定することが含まれる、
   請求項１の方法。
6. 前記コーヒー豆グラインダーのユーザーインターフェイスに所望の重量が入力されない場合に、前記所望の重量として予め定められた所望の重量が用いられる、請求項５の方法。
7. 前記ホッパーの中に豆が無いことが決定されると前記コーヒー豆グラインダーのディスプレイに第１の表示が示され、モータの失速が決定された場合に、前記第１の表示とは異なる第２の表示が前記ディスプレイに示されることが含まれる、請求項１の方法。
8. 前記ホッパーの中に豆が無いことが決定されると前記モータへの電圧の供給が止められることが含まれる、請求項１の方法。
9. コーヒー豆グラインダーであって、
   粉砕機構と作動的に連結された出力軸を有するモータを具える粉砕装置と、
   前記粉砕装置にコーヒー豆を供給するために前記粉砕装置に配置されているホッパーと、
   前記粉砕装置に配置されている重量センサとを具え、前記重量センサが前記粉砕装置によって挽かれたコーヒー豆が前記重量センサで計量されるべく前記重量センサに向かって集められるように配置されており、
   前記モータの作動パラメータを監視するために前記モータと関連付けられているモータ失速検知センサと、
   ディスプレイを具えるユーザーインターフェイスと、
   前記モータ、重量センサ、モータ失速検知センサ、及びユーザーインターフェイスと電気的につながっているコントローラとを具え、
   前記コントローラが前記モータ失速検知センサからの信号に基づいてモータの失速状況を決定するようにプログラムされており、
   前記コントローラがモータの失速が検知されず、予め定められた時間に前記重量センサが重量の変化を検知しなかった場合に、前記ホッパーの中にコーヒー豆が無いということを示す「豆無し状態」を決定するようにプログラムされている、
   コーヒー豆グラインダー。
10. 前記「豆無し状態」が決定された場合に、第１の表示を示すために、前記コントローラが前記ディスプレイをコントロールするようプログラムされ、前記モータの失速状況が決定された場合に、前記第１の表示とは異なる第２の表示を示すために、前記コントローラが前記ディスプレイをコントロールするようにプログラムされている、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
11. 前記粉砕機構が前記出力軸と作動的に連結されたバー又は挽きホイールを具えている、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
12. 前記モータ失速検知センサが電流センサである、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
13. 前記モータ失速検知センサが前記モータの出力軸の毎分回転数を検知するように構成されたホール効果センサである、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
14. 前記粉砕装置に配置された容器を具え、前記容器が前記粉砕装置によって挽かれたコーヒー豆が前記容器に向かって集められるように配置されており、前記重量センサが前記容器の下に設けられたロードセルである、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
15. 前記「豆無し状態」が決定された場合に、前記コントローラが前記モータへの電圧の供給を止めるようにプログラムされている、請求項９のコーヒー豆グラインダー。
    
    

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