JP6726286B2 - 食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置に関する。本発明の文脈において、食品物質とは、任意のタイプ（可溶性または不溶性、粉末、顆粒、液体など）であり得る。

飲料を製造可能な多くのタイプの従来装置があり、該装置は、一般に、使用時にカプセルを挿入することができる抽出チャンバが形成された抽出ユニットを備える。抽出ユニットは、第１の部分と第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分は、互いに離間して、抽出チャンバ内にカプセルを配置できるように抽出チャンバが開放されたホーム位置と、ともに連結されて、抽出チャンバを閉鎖する抽出位置と、の間で少なくとも一方が他方に対して移動することができる。要求に応じて、第１の部分と第２の部分との相対移動は、手動で達成される場合や、特定のユーザコマンドの後に、または自動的にモータ駆動される場合がある。

使用中に、閉鎖した抽出チャンバに収容されたカプセルを介して水（高温かつ加圧されているか、またはどちらでもない）を循環させることによって飲料を形成し、該飲料を装置の外部に供給するための、飲料製造手段が設けられている。

また、従来の装置には、第１の部分または第２の部分のいずれか一方が固定されており、他方を取り外してカプセルを装填した後に、該他方を装置に再度取り付けて飲料を製造する装置や、第１の部分および第２の部分の両方が装置の残りの部分に常時固定された状態にあり、それらがおおよそ複雑な様々な線に沿って互いに近接および離間することしかできない装置もある。後者のタイプには、水平ユニットを有するもの（すなわち、第１の部分と第２の部分とが互いに近接および離間する移動が、水平軸に沿う移動に続いて生じるもの）として知られるような装置群も含まれ、該装置群は、第１の部分と第２の部分とがホーム位置にあるときにそれらの中間位置で使用される新しいカプセルを支持するように設計された、カプセルを保持するための保持手段も備える。このような装置は、インフィード部を有し、使用中に、カプセルを該インフィード部で供給することができ、保持手段までの供給路が該インフィード部から延在し、通常は、カプセルが重力によりスライドして該インフィード部に沿って前進する。

飲料の製造装置の分野では、装置に供給されるカプセルの種類を識別し、これに基づいて飲料の供給方法を決定できる多くの従来装置もある。

その目的に使用される第１の技術によれば、カプセルが電磁識別要素（例えば、ＲＦＩＤ要素）を有し、且つ該カプセルが対応するリーダーを備える。この解決策は、操作上、良好な結果をもたらすが、各カプセルに使い捨ての識別要素を使用する必要があるため高価である。

対照的に、現在使用されている第２の技術は、カプセルの光学認証を含み、該認証は、抽出チャンバ上に配置されてカプセル上のバーコードまたはＱＲコードを読み取るように設計された読み取り装置によるものである。しかしながら、この後者の解決策にも欠点がある。具体的に、抽出チャンバは、通常条件下で飲料が少なくとも部分的に循環することによって壁面特には光学認証装置上に残留物が残る虞や、カプセル内に存在する食品物質が偶発的に分散して壁面を厚く覆う虞のある汚れた場所である、という事実により、経時的に認証の信頼性が低下する場合がある。さらに、商業的な観点から言えば、カプセル上にバーコードやＱＲコードを複製する必要があるがために、カプセルの外観が購入者に与え得る魅力に悪影響を及ぼす。

挿入されたカプセルの種類を自動で識別し、それに基づいて飲料の供給方法を選択できる装置は、すべての消費者にとって手の届かない比較的高価な機械である。特に、コーヒーなどの飲料においては、すべての消費者には自身の好みがあり、自動機において提供される方法とは異なる方法を用いて、特定のタイプのカプセルが供給されることを好み得ることは周知である。

さらに、ユーザがすべての操作を制御する最も単純な装置では、装置と互換性があると断言されているが品質基準が低いために装置の製造者によって全く認証されていないカプセルの使用や、誤ったカプセルの使用により、装置を損傷させるケースが増加している。誤ったカプセルの使用は、特に、２つの方法で生じ得る。すなわち、あるシステムにおいて他のシステムのカプセルが誤って使用される場合（市販の多くのカプセルは、外観が非常によく似ている）と、機械で選択された特定の供給方法（例えば、高圧で供給されるエスプレッソコーヒー、または低圧で供給されるフィルタコーヒー）に対して、その用途に設計されていないカプセルが誤って挿入される場合である。

結果として、最も複雑な機械と同様に、最も単純な装置においても、製造者によって認証されていないカプセルや誤ったカプセルの装置内での使用を防止できる制御システムが必要である。このシステムもまた、簡潔で、安価で、信頼性のあるものでなければならない。

これに関連して、本発明の基礎をなす技術目的は、上述の欠点を克服する、食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置を提供することにある。

特に、本発明の技術目的は、正しいカプセルおよび／または装置製造者によって承認されたカプセルが使用される場合にのみ動作して飲料を提供でき、同時に、簡潔で信頼性の高い制御システムが装備された、食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置を提供することにある。

ここに示す技術目的および目標は、添付の特許請求の範囲の記載に従う、食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置によって実質的に達成される。

本発明のさらなる特徴および利点は、食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置の、いくつかの好適かつ非限定的な実施形態が示された添付の図面を参照して、詳細な説明においてより明らかになる。

本発明に従う食品物質を含むカプセルを使用した飲料の製造装置の第１実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図である。 図２〜５は、本発明に従う飲料の製造装置の第２実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、カプセルが供給路に沿って４つの異なる位置にそれぞれ配置されている図である。 図２〜５は、本発明に従う飲料の製造装置の第２実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、カプセルが供給路に沿って４つの異なる位置にそれぞれ配置されている図である。 図２〜５は、本発明に従う飲料の製造装置の第２実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、カプセルが供給路に沿って４つの異なる位置にそれぞれ配置されている図である。 図２〜５は、本発明に従う飲料の製造装置の第２実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、カプセルが供給路に沿って４つの異なる位置にそれぞれ配置されている図である。 図６，７は、本発明に従う飲料の製造装置の第３実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、２つの異なる状態を示す図である。 図６，７は、本発明に従う飲料の製造装置の第３実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、２つの異なる状態を示す図である。 本発明の文脈においてカプセルの識別部として使用可能なカプセル蓋の一例を示す図である。 本発明の文脈においてカプセルの識別部として使用可能なカプセル蓋の一例を示す図である。 本発明の文脈においてカプセルの識別部として使用可能なカプセル蓋の一例を示す図である。 本発明の文脈においてカプセルの識別部として使用可能なカプセル蓋の一例を示す図である。 図８のカプセルを参照して説明される、同じカプセルが装置の画像捕捉領域で採用できる複数の可能な角度方向を示す図である。 図１３〜１６は、図２〜５に示された位置にそれぞれカプセルがあるときの、カプセルの識別部と、図２の装置の一部である画像取得デバイスで取得可能な画像範囲と、の相対位置をカプセル蓋に垂直な方向から見た概略図である。 図１３〜１６は、図２〜５に示された位置にそれぞれカプセルがあるときの、カプセルの識別部と、図２の装置の一部である画像取得デバイスで取得可能な画像範囲と、の相対位置をカプセル蓋に垂直な方向から見た概略図である。 図１３〜１６は、図２〜５に示された位置にそれぞれカプセルがあるときの、カプセルの識別部と、図２の装置の一部である画像取得デバイスで取得可能な画像範囲と、の相対位置をカプセル蓋に垂直な方向から見た概略図である。 図１３〜１６は、図２〜５に示された位置にそれぞれカプセルがあるときの、カプセルの識別部と、図２の装置の一部である画像取得デバイスで取得可能な画像範囲と、の相対位置をカプセル蓋に垂直な方向から見た概略図である。 図１７〜１９は、本発明に従う飲料の製造装置の第４実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、異なる３つの状態を示す図である。 図１７〜１９は、本発明に従う飲料の製造装置の第４実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、異なる３つの状態を示す図である。 図１７〜１９は、本発明に従う飲料の製造装置の第４実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図であり、異なる３つの状態を示す図である。 本発明に従う飲料の製造装置の第５実施形態の、いくつかの部分が断面で示された概略側面図である。

上記の図を参照すると、参照番号１は、本発明に従って製造された、食品物質を有するカプセル２を使用した飲料の製造装置を全体として示す。添付の図面において、装置１は、概略的にのみ示されていることに留意されたい。特に、いくつかの詳細は、本発明の革新的な態様に関連する部分を参照して排他的に示されているが、既知の態様に関するすべての詳細は意図的に省略されている。

装置１は、使用中に、カプセル２を挿入することができる抽出チャンバ４が形成された抽出ユニット３を備え、飲料を製造するために使用される。特に、本発明は、カップ状の本体５と、本体５の上端に固定された蓋６と、を備えるカプセル２と共に有利に使用され得る。

抽出チャンバ４に関連して、既知のものであって本発明の革新的な態様には関連しないがために添付の図面には示されていない製造手段がある。この製造手段は、使用中に、閉鎖した抽出チャンバ４に収容されたカプセル２を介して高温でも高温でなくてもよい水を循環させることよって飲料を形成し、この方法で形成した飲料を装置１の外部に供給するように設計されている。この既知の方法において、飲料製造手段は、加圧されていても加圧されていなくてもよい水を抽出チャンバ４に供給するための給水回路と、製造された飲料を外部に供給するための供給ダクトと、を両方とも備える。また、必要に応じて、カプセル２内に水を供給するように、カプセル２に第１の孔を形成するための第１の穿孔手段と、飲料をカプセル２の外に排出させるように、第２の孔を形成するための第２の穿孔手段と、を備える。いずれにしても、飲料製造手段は、本発明の革新的な態様の一部ではなく、それ自体が従来技術のものと同様であるため、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。

抽出ユニット３は、第１の部分７と第２の部分８とを備え、第１の部分および第２の部分は、抽出チャンバ４が開放されたホーム位置と、抽出チャンバ４が閉鎖された抽出位置と、の間で少なくとも一方が他方に対して移動することができる。抽出ユニット３の第１の部分７および第２の部分８は、これらがホーム位置にあるとき、カプセル２を抽出チャンバ４内に挿入できるように十分に離間し、一方で、これらが抽出位置にあるとき、これらはともに連結して（図１，６）、使用中に、抽出チャンバ４内のカプセル２を把持する。

添付の図１〜７において、抽出ユニット３は水平型である。したがって、第１の部分７および第２の部分８は、抽出チャンバ４によって画定される中心軸に平行な水平方向の移動線で、他方に対して移動することができる。さらに、抽出チャンバ４は、有利には、第１の部分７または第２の部分８のいずれか一方（添付の図面では、第２の部分８）に実質的に全体的に形成され、他方の部分（添付の図面では第１の部分７）は、抽出チャンバ４の閉鎖要素としてのみ作用する。

第１の部分７および第２の部分８がホーム位置にあるとき、第１の部分７および第２の部分８は、それらの間にカプセル２を配置できるように十分に離間している。有利には、カプセルは、その中心線が抽出チャンバ４の中心線に対して実質的に水平かつ平行であるかまたは一致するように配置される。第１の部分７および第２の部分８がホーム位置にあるときに、これらの間にカプセル２が配置される待機位置に該カプセル２を保持するために、装置１は、既知の方法でカプセル２の保持手段を備える。上記の保持手段は、第１の部分７および第２の部分８がホーム位置にあるときも、ホーム位置から抽出位置へシフトする少なくとも一部の間も（通常は、カプセル２が落下することがないように、カプセル２が抽出チャンバ４内に十分に挿入されるまで）、待機位置にカプセル２を保持することができる。

添付の図面には示されていないが、保持手段の構造は、要件に応じて変化し得る（例えば、欧州特許第１７２１５５３（Ｂ１）号明細書および欧州特許第１７５７２１２（Ｂ１）号明細書に記載されている）。例えば、それらは、外側に移動できるような方法で第１の部分７に摺動可能に取り付けられた２つのブロックを備えていてもよい。各ブロックには、他方のブロックに面する垂直溝（底部で閉じている）が設けられており、該垂直溝には、使用中に、カプセル２の突出上部フランジが挿入される。第１の部分７および第２の部分８が抽出位置へシフトした後、ブロックはまた、抽出チャンバ４内でカプセル２を解放するように離間して広がることができる。しかしながら、これらは既知の解決策であるため、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。

有利には、装置１は、第１の部分７および第２の部分８がホーム位置に戻る際、飲料供給の終了時に抽出チャンバ４からカプセル２を排出させる、カプセル２排出手段を備える。排出手段は、保持手段から構成されていてもよいし、保持手段から独立していてもよい。いずれにせよ、これらは既知のタイプのものであるため、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。

対照的に、図１７〜２０の実施形態では、第２の部分８がカプセル２のためのハウジング２２を形成し、該第２の部分８は、ホーム位置に対応する外側位置と、内側位置と、の間で装置１の残りの部分に対して移動することができる。第２の部分８が外側位置にあるとき、ハウジング２２は装置の外部からアクセス可能であり、カプセル２をハウジング２２に挿入すること、および／または、ハウジング２２から取り外すことができる。対照的に、第２の部分８が内側位置にあるとき、カプセル２をハウジング２２に挿入することも、ハウジング２２から取り外すこともできない。

さらに、有利には、装置は、内側位置と外側位置との間における第２の部分８のシフトを少なくとも部分的にガイドするように設計された、ガイド要素２３を備える。

より具体的には、図１７〜１９の実施形態では、第２の部分８が、内側位置と外側位置との間のシフト全体にわたって、ガイド要素２３に摺動可能に連結されている一方で、図２０の実施形態では、第２の部分８が、内側位置と外側位置との間のシフトの一部においてのみ、ガイド要素２３に摺動可能に連結されている。実際、この後者の実施形態では、第２の部分が、外側位置に向かってシフトするある地点でガイド要素２３から外れることができ、その結果、外側位置は、装置１の残りの部分から完全に分離した任意の位置に対応する。

他の実施形態では、図示しないが、装置が、使用中に、カプセル２を抽出チャンバ４に向かって移送するための支持体を備えることも可能である。支持体は、カプセル２を装填することができるピックアップ位置と、カプセル２を抽出チャンバ内に解放することができる解放位置と、の間で移動することができる。したがって、この場合も、カプセル２は、装置１に供給された後に装置１の内部をガイドされながら移動する。

さらに他の実施形態では、第２の部分８がカプセル２のためのハウジング２２を形成することも可能であり、第２の部分８がホーム位置にあるときに、カプセル２は、それ自身の動き（有利には、重力により摺動して落下すること）によってハウジング２２に挿入されてもよい。

使用中に、装置１にカプセル２を供給できる、装置１内に形成されたインフィード部９も設けられている。例えば、図１〜７の実施形態において、インフィード部９は、装置１の外側ケースに形成された開口部によって、または図示されるような管状のガイド要素によって形成され得る。図１７〜１９の実施形態において、インフィード部９は、第２の部分８が外側位置に配置されているとき、第２の部分８に形成されたハウジング２２に対応する。最後に、図２０の実施形態において、インフィード部９は、第２の部分がガイド要素２３と連結可能であるかまたはガイド要素２３から取り外し可能である位置に配置されているとき、第２の部分８に形成されたハウジング２２に対応する。

カプセル２供給路１０は、インフィード部９から始まって延びている。使用時、カプセル２は、この供給路に沿って抽出チャンバに向かって移動する。

図１〜７の実施形態では、カプセル２が重力によってスライドしてインフィード部９から保持手段に引き渡されるように、供給路１０が保持手段まで延びており、有利には、供給路１０が少なくとも１つの垂直コンポーネントを備える。添付の図面では、垂直コンポーネントが、保持手段および開放された抽出チャンバ４の上方に垂直に延びるインフィード部９を有する垂直な供給路１０によって達成されるが、他の実施形態では、インフィード部９が、有利には、保持手段に対して垂直に整列していなくてもよい。この場合、装置１はまた、保持手段の上方に垂直に整列した蒸気排出孔を有利に備え、使用中に抽出チャンバ４内に存在する残留蒸気を、該抽出チャンバが開放されるときに蒸気排出孔を介して解放させることができる。

対照的に、図１７〜２０の実施形態において、供給路１０は、内側位置と外側位置との間の、第２の部分８の移動経路の少なくとも一部に対応し、使用中に、供給路１０に沿うカプセルの移動は、第２の部分８がそれ自体の移動経路に沿って移動した後に続いて生じる。具体的に、図１７〜１９の実施形態では、供給路１０が、第２の部分８の移動経路と一致しているが、図２０の実施形態では、供給路１０が、ガイド要素２３によってガイドされる第２の部分８の移動経路の一部とだけ一致している。事実、後者の場合、第２の部分８は、インフィード部９で装置１の残りの部分と連結されていてもよいし、連結されていなくてもよい。

装置１が可動支持体を備える上述の実施形態において、支持体は、供給路１０に沿って移動する。

対照的に、第２の部分８がホーム位置にあるときに、装置内部における供給路１０に沿うカプセル２それ自体の動きによって、カプセル２が第２の部分８のハウジング２２に挿入され得る場合、ハウジング２２が供給路１０を画定する。

図１〜７の実施形態では、閉鎖要素１１が供給路１０に沿って配置され、閉鎖要素１１がカプセル２の供給を妨げる閉位置と、閉鎖要素１１がカプセル２の通過を許容する解除位置と、の間で移動することができる。閉鎖要素１１は、閉鎖要素１１の動きが第１の部分７および第２の部分８の動きと連動するように、抽出ユニット３に動作可能に接続されている。このようにして、閉鎖要素１１は、第１の部分７および第２の部分８が抽出位置にあるときに閉位置に配置され、第１の部分７および第２の部分８がホーム位置にあるときに解除位置に配置される。

第２の部分８だけが可動である図１〜７に示される実施形態では、閉鎖要素１１は、一種の仕切りを形成する剛性要素で実質的に構成されており、第２の部分８に接続されて第２の部分８と同期して動く。

図１〜７に示される実施形態において採用できる、飲料製造手段、抽出ユニット３、閉鎖要素１１、保持手段および排出手段は、例えば、本出願人による国際公開第２０１５／０１９２４８（Ａ１）号および国際公開第２０１５／０１９２４９（Ａ１）号に記載されており、これについてはさらなる詳細について参照するべきであり、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の第１の革新的な態様によれば、装置１は、抽出チャンバ４の外側に供給路１０に沿って配置された、少なくとも１つの画像取得デバイス１２をさらに備え、画像取得デバイス１２は、カプセル２が、供給路１０に沿って位置する画像捕捉領域１３に少なくともあるときに、該カプセル２の１つ以上の画像を取得するために使用される。より具体的には、画像取得デバイス１２は、使用中のカプセル２が画像捕捉領域１３に配置されたときに、該カプセル２の少なくとも識別部１４の画像を取り込むように設計されている。本発明の文脈にいて、識別部１４は、肉眼で視覚的に認識可能なグラフィック要素１５が存在する部分である。さらに、有利には、グラフィック要素１５は、当のカプセル２が装置１と互換性があり、かつ装置１の製造者によって承認されていることを消費者に示すように設計され、好ましくは登録された、ワードマークまたは図形マークで構成されている。グラフィック要素１５を示す画像を検出するために、画像取得デバイス１２は少なくとも可視光の範囲内で動作する。

さらに、好適な実施形態では、識別部１４が、カプセル２の蓋６の中央部から構成されることが有利であり、そうすれば、カプセル２の中心軸に対する該カプセル２の向きとは無関係に、識別部１４を画像取得デバイス１２によって常に検出することができる。結果、以下により詳細に説明するように、カプセル２は、その方向性に注意を払う必要なしに装置１に供給されてもよい。

好適な実施形態において、画像取得デバイス１２は、少なくとも１つの光学センサ、有利にはＣＩＳ（接触画像センサ）タイプのセンサを備える。しかしながら、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサやＣＭＯＳ技術を用いた他のセンサなど、他のタイプのセンサが存在することさえある。

好ましくは、画像取得デバイス１２は、画像捕捉領域１３に面する光学センサに加えて、使用中に、識別部１４を好適に照らして反復可能な特性を有する第１の画像の取得を可能にするための、画像捕捉領域１３に面する少なくとも１つの照明要素（不図示）も備える。有利には、照明要素は、１つ以上のＬＥＤから構成され得る。

画像取得デバイス１２の最適な動作を可能にするためにも、装置１は、有利には、使用中に、カプセル２の供給を供給路１０に沿ってガイドするための、少なくとも１つのガイドをさらに備える。画像捕捉領域１３において、ガイドは、カプセル２の蓋６を、画像取得デバイス１２に向けて、有利には、画像取得デバイス１２の光学軸に対して実質的に垂直に保持するように形成されていることが好ましい。好適な実施形態において、ガイドは、互いに対向する一対のチャネル１６（必要であれば、保持手段に存在するチャネルと整列している）から構成され、カプセル２のフランジ１７は、該チャネル１６においてガイドされた方法で摺動する。

さらに、画像取得デバイス１２は、使用中に、カプセル２の蓋６の外面に対応する平面において、蓋６の全体または少なくとも識別部１４の全体のいずれかを含む領域を覆うような視野角を有することが好ましい。後者の場合は、添付の図１３〜１６に概略的に示されている。破線で描かれた円１８は、画像取得デバイス１２のレンズによって画定される視野角を示し、一点鎖線で描かれた正方形１９は、画像取得デバイス１２のセンサによって画定される視野角（したがって、画像が参照される実際の領域）を示し、識別部１４は、蓋６の中央領域に対応している。

実施形態に応じて、画像捕捉領域１３は、閉鎖要素１１の上流（図１〜５）または下流（図６，７）のいずれかで、供給路１０に沿って供給されるカプセル２を参照して位置決めされ得る。対照的に、画像捕捉領域１３は、常に、保持手段の上流に配置されている。さらに、いくつかの実施形態では、閉鎖要素１１が閉位置にあるときに、その上にあるカプセル２が画像捕捉領域１３にあるように、有利には、画像捕捉領域１３は閉鎖要素１１によって下流と区切られている（図１）。

装置１はまた、画像取得デバイス１２によって検出された画像を受信するために該画像取得デバイス１２に接続された、電子処理ユニット２０（図１の装置を参照してのみ示す）を備える。電子処理ユニット２０は、飲料の製造を選択的に可能または不可能にするようにプログラムされている。

必要に応じて、電子処理ユニット２０は、装置１の全体の操作（飲料製造手段から抽出ユニット３の任意の動作まで）を制御するように設定された、装置１の制御ユニットから直接構成されていてもよいし、装置１から完全に独立した実体であって、飲料の製造の同意または拒否を通信するために装置１に接続されていてもよい。

特に、電子処理ユニット２０は、以下の動作ステップを実行するようにプログラムされている：
カプセル２の識別部１４および関連するグラフィック要素１５が可視である、画像取得デバイス１２によって検出された第１の画像を、グラフィック要素１５も示す装置１に保存された１つ以上の参照画像と電子的に比較するステップと；
第１の画像内で可視のグラフィック要素１５と、保存された参照画像の少なくとも１つにおいて可視であるグラフィック要素と、の間に一致が存在するか否かを検証するステップと；
一致が確認された場合にのみ、飲料の製造を可能にするステップ。

比較および検証ステップは、任意の画像処理／認識方法を使用して実行することができる。しかしながら、有利には、第１の画像は、ＲＡＷ形式の画像取得デバイス１２によって検出され得る。この場合、電子処理ユニット２０は、比較ステップに進む前に、第１の画像を処理して、それを局所的な記述に縮小するようにプログラムされ得る。このようにして、第１の画像に対して処理されるデータを、ベクトル集合からなる「フィンガープリント」に縮小することができる。同じ方法で、対応する「フィンガープリント」もまた、保存画像用に保存される。続く比較ステップの間に実行されるのは、保存画像の「フィンガープリント」を形成している既知のベクトルのデータベース内で、第１の画像の「フィンガープリント」に対応するベクトルを検索することである。画像比較技術における既知の方法では、各比較にスコアが割り当てられ、一致するスコアとして定義される。各比較の全体的な一致スコア（これは、比較された個々のベクトルの一致スコアに依存する）に基づいて、一致の有無を評価することができる。実際には、予め設定された閾値を越えた場合に、一致が見つかったことを確認することができる。使用する閾値の選択は、当分野の専門家に委ねられており、画像の解像度や色数などを含む多くの要因に依存する。より具体的に、好適な実施形態では、正規化された相互相関係数を計算することによって一致スコアが決定される。

電子処理ユニット２０が第１の画像を処理して局所的な記述に縮小するステップに関しては、１つの可能な方法に従い、第１の画像上で電子処理ユニット２０によって実行される１組のサブステップが含まれていてもよく、該サブステップには、デモザイク処理、閾値処理、近位線の評価が含まれる。これらのサブステップは、第１の画像の予備的なフィルタリングを提供し、続く比較および検証ステップのための一定性能の中間出力を保証する。

カプセル２がそれ自体の中心軸に対して配向されていない、添付の図に示されるような実施形態では、電子処理ユニット２０によって実行されるアルゴリズムの開発中に、単一のカプセル２（図８において、蓋６が示されているようにもの）が、理論的には無限の異なる向き（そのいくつかは、図１２に示されている）で画像捕捉領域１３に到達する可能性が少なからずあるという事実を考慮することも必要である。これを考慮して、比較ステップは、比較ステップの間にグラフィック要素の可能な相互回転についても評価しながら、第１の画像を単一の保存画像と比較することによって実行することができ、または、保存された第１の画像を、それぞれのグラフィック要素１５の角度方向に関して排他的に異なる複数の保存画像と比較することによって実行することができる。しかしながら、後者の場合、保存画像は、３６０°回転のすべてを十分な角度分解能でカバーしなければならず、処理時間および／またはコストが潜在的にかなり増加する。実行する比較数を減らし、かつ照合精度を高めるために、有利には、グラフィック要素１５またはいずれの場合も識別部１４は、容易に識別可能な参照要素２１を備えていてもよく、これらの参照要素２１を使用して、既知の基準に対する第１の画像の向きを（少なくとも１８０°未満で）特定することができる。好適な実施形態において、これは、図８〜１１の例として示されているように、基準方向に平行な線に沿って識別部１４内に鮮明な色の変化（例えば、白色から黒色）を生成することによって行われる。さらに、電子処理ユニット２０は、実際の比較ステップの前に、以下のさらなるサブステップを実行する。すなわち、第１の画像内で参照要素２１を識別するサブステップと、基準方向に対する関連する向きを識別するサブステップと、そのようにして測定された角度だけ画像の（カウンタ）回転を行うサブステップである。さらに、保存画像は、（基準方向に対して）角度０°および１８０°の近傍のみを、比較的高い角分解能でカバーする。例えば、角度０°および角度１８０°に対して±５°の近傍で０°３０’の分解能では、実行される比較の最大数は４２である。代替的に、保存画像を０°の近傍にのみ保持し、一致が見つからなければ、第１の画像をさらに１８０°回転させ、そのように回転された画像に基づいて比較を繰り返すことができる。

対照的に、装置１がグラフィック要素１５の一定の向きを保証するような装置であれば、第１の画像は、常に、単一の保存画像と比較され得ることは明らかである。

上述したことは、画像捕捉領域１３内に配置されたカプセル２を示す第１の画像の処理に関するものであり、したがって、装置１は、少なくとも第１の画像が取得されるまで、もしくは、カプセル２に対して飲料供給が可能になるまで、カプセル２が画像捕捉領域１３内で常に停止することを保証するように作られているかどうかによって（例えば、図１の装置１参照）、または、対照的に、カプセル２が画像捕捉領域１３を排他的に移動するように作られているかどうかによって、異なるアプリケーションを有することができる。

前者は、管理が非常に簡単である一方で、後者は、さらなる装置を必要とする。

特に、装置１は、カプセル２が抽出ユニット３に供給されるたびに、第１の画像の取得を保証しなければならない。これは、多くの方法で達成され得る。例えば、まず、画像取得デバイス１２は、画像捕捉領域１３の画像を、常時、連続的に取得し、これらの画像の検証に基づいてカプセル２の有無を確認することができる。これらの画像の取得の頻度は、カプセル２の移動速度を考慮して、少なくとも１つの第１の画像（すなわち、識別部１４および全体的なグラフィック要素１５を示す画像）の取得を保証するものでなければならない。代替的に、抽出チャンバ４が開口しているときにだけ、カプセル２が画像捕捉領域１３を通過できるように画像捕捉領域１３を配置してもよく、画像取得デバイス１２は、抽出チャンバ４が開口しているときにだけ、画像捕捉領域１３の画像を連続的に取得する。さらに、カプセル２存在検出手段（図示しないが、例えば、フォトセルまたは機械的スイッチを含む）が供給路にあってもよく、画像取得デバイス１２は、検出手段がカプセル２の存在を検出したときにだけ、画像捕捉領域１３の画像を連続的に取得することができる。

必要に応じて、画像取得デバイス１２は、カプセル２が画像捕捉領域１３を通過した後に、画像捕捉領域１３の画像を連続的に取得しても取得しなくてもよい。

したがって、電子処理ユニット２０は、一般に、画像取得デバイス１２によって複数の画像が次々に検出されて、その中から保存画像と比較される第１の画像を特定するようにプログラムされ得る。このプロセスは、図１３〜１６に概略的に示されており、画像捕捉領域１３を通過するカプセル２の識別部１４が全体的に示されている。第１の画像は、図１５の状態で取得可能である。

また、一般的に、電子処理ユニット２０は、画像取得デバイス１２と動作可能に接続されていてもよい。画像取得デバイス１２の操作を制御し、使用中に、カプセル２が少なくとも画像捕捉領域１３に配置されているか画像捕捉領域１３を通過したときに画像の取得を引き起こすようにするためである

さらに、少なくともモータ駆動されるユニットでは、図１のように、画像捕捉領域１３が閉鎖要素１１によって下流と区切られているときに、画像捕捉領域１３内に配置されたカプセル２の第１の画像の予備的な取得があり、第１の画像が保存画像の１つと一致した場合にだけ、第１の部分７および第２の部分８を抽出位置からホーム位置へシフトさせることができるように、電子処理ユニット２０がプログラムされていることが有利である。

いくつかの好適な実施形態では、画像取得デバイス１２が、飲料の供給を可能にした第１の画像の取得後も画像の取得を続け、電子処理ユニット２０が、これらの追加の画像を検査して、第１の画像の取得後にカプセル２の移動が保持手段に向けて継続されているかどうか、または、カプセル２の移動が反転しているかどうかを確かめるようにプログラムされており、反転している場合、飲料の供給が阻止される。これにより、第１のカプセル２を取り出した後（例えば、ユーザが、作ろうとする飲料のタイプについて心変わりした後）に装置１に挿入された第２のカプセル２に、第１のカプセル２に与えられた同意が意図せずに割り当てられることを防止できる。

最後に、図示されていない他の実施形態では、画像取得デバイス１２によって検出される第１の画像はまた、飲料の供給方法に関する情報を装置に提供するために使用される。この結果は、カプセルの種類に応じて異なるグラフィック要素１５を使用し、かつ保存画像のデータベースに、可能なグラフィック要素のすべての画像が保存されていることを確実にすることによって達成され得る。本発明に従う装置１の操作は、飲料を供給するためには、先に示したところに基づいて、電子処理ユニット２０からの事前の権能が要求されるという事実を除いては、従来装置のそれに対応する。

したがって、概して、本発明はまた、上述のタイプの食品物質を含むカプセル２を使用した飲料製造装置１において、飲料の供給を可能にするための方法を含む。当該方法は、以下のステップを含む：
識別部１４および関連するグラフィック要素１５が可視であるカプセル２が画像捕捉領域１３にあるときに、画像取得デバイス１２を使用して第１の画像を検出するステップと；
第１の画像を、装置１に保存された１つ以上の参照画像と電子的に比較するステップと；
第１の画像における可視のグラフィック要素１５と、保存された参照画像の少なくとも１つにおける可視のそれと、の間に一致があるか否かを検証するステップと；
一致が確認された場合にのみ飲料の製造を可能にするステップ。

特に、本発明によれば、グラフィック要素１５は、商標（図形またはワードタイプであり得る）で構成されている。

最後に、本発明は、新しい装置の製造および既存の装置の改造の両方に有利に提供され得る点に留意されたい。

本発明は、重要な利点をもたらす。

実際に、本発明は、シンプルで安価かつ信頼できる制御システムの開発を可能にしており、装置に適して装置の製造者に承認されたカプセルが使用される場合にのみ飲料が提供され得るように、飲料の製造装置の動作を制御することができる。

特に、カプセルの供給路に沿って抽出チャンバの外に配置された画像取得デバイスを使用して、カプセルの蓋に配置された商標を認識することを含む解決策は、装置の使用に伴う劣化の影響を受けないので、経時的に見ても、認識動作を極めて信頼性高く再現性のあるものにすることができる。

最後に、本発明は、製造が比較的容易であり、本発明の実施に関連するコストもそれほど高くないことに留意されたい。

上述した本発明は、本発明の概念の範囲から逸脱することなく、いくつかの方法で変更および適合させることができる。

すべての詳細は、他の技術的に等価な要素に置換することができ、使用される材料、ならびに、様々な構成要素の形状および寸法は、要求に応じて変化し得る。

Claims (22)

1. 食品物質を含むカプセル（２）を使用した飲料の製造装置であって：
   使用中に、カプセル（２）を挿入することができる抽出チャンバ（４）が形成された抽出ユニット（３）を備え、前記抽出ユニット（３）は、第１の部分（７）と第２の部分（８）とを備え、前記第１の部分（７）および第２の部分（８）は、互いに離間して、前記抽出チャンバ（４）の中にカプセル（２）を挿入できるように前記抽出チャンバ（４）が開放されたホーム位置と、ともに連結されて、前記抽出チャンバ（４）を閉鎖する抽出位置と、の間で少なくとも一方が他方に対して移動することができ、
   使用中に、カプセル（２）を前記装置（１）に供給できるインフィード部（９）を備え、前記装置（１）におけるカプセル（２）の供給路（１０）は、前記インフィード部（９）から延び；
   使用中に、閉鎖した前記抽出チャンバ（４）に収容されたカプセル（２）を介して水を循環させることによって飲料を形成し、該飲料を前記装置（１）の外部に供給するための、飲料製造手段を備え；
   前記抽出チャンバ（４）の外部に前記供給路（１０）に沿って配置され、使用中に、前記供給路（１０）に沿って位置する画像捕捉領域（１３）にカプセル（２）が配置されたときに、グラフィック要素（１５）が存在しかつ可視であるカプセル（２）上の少なくとも１つの識別部（１４）の画像を取り込むように設計された、少なくとも１つの画像取得デバイス（１２）を備え；前記画像取得デバイス（１２）は、少なくとも可視光の範囲内で動作可能であり；
   前記画像取得デバイス（１２）に接続され、前記画像取得デバイス（１２）によって検出された画像を受信する電子処理ユニット（２０）を備え；
   前記電子処理ユニット（２０）は：
   カプセル（２）の前記識別部（１４）および前記関連するグラフィック要素（１５）が可視である、前記画像取得デバイス（１２）から検出された第１の画像を、前記装置（１）に保存された１つ以上の参照画像と電子的に比較するステップと；
   前記第１の画像内で可視である前記グラフィック要素（１５）と、前記保存された参照画像の少なくとも１つにおいて可視であるグラフィック要素と、の間に一致が存在するか否かを検証するステップと；
   一致が確認された場合にのみ、前記飲料の製造を可能にするステップと、を含む動作ステップを実行することによって、前記飲料の製造を選択的に可能にするか否かがプログラムされており、
   前記画像取得デバイス（１２）が、前記飲料の提供を可能にした第１の画像の取得後も画像の取得を継続し、かつ前記電子処理ユニット（２０）が、前記一致が確認された前記第１の画像の取得後に、継続して取得された前記画像を検査して、前記カプセル（２）の移動が前記保持手段に向けて継続されているかどうか、または、反転しているかどうかを判定し、前記移動が反転している場合に前記飲料の供給を阻止するようにプログラムされている、装置。
2. 前記電子処理ユニット（２０）が、前記画像取得デバイス（１２）によって次々に検出された複数の画像を次々と検査し、前記保存画像と比較される前記第１の画像をそれらの中から特定するようにプログラムされている、請求項１に記載の装置。
3. 前記電子処理ユニット（２０）が、前記画像取得デバイス（１２）に動作可能に接続されており、前記画像取得デバイス（１２）の動作を制御して、使用中に、カプセル（２）が少なくとも前記画像捕捉領域（１３）内に配置されているか前記画像捕捉領域（１３）を通過するときに前記画像の取得を引き起こす、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記電子処理ユニットに接続されて前記供給路でカプセル（２）の存在を検出するための検出手段をさらに備え、少なくとも、前記検出手段が前記カプセル（２）の存在を検出してから、前記カプセル（２）が前記画像捕捉領域（１３）を越えるまでに前記画像の取得を引き起こすように、前記電子処理ユニット（２０）が前記画像取得デバイス（１２）を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記第１の画像を前記装置（１）に保存された１つ以上の参照画像と電子的に比較する前記ステップの前に、前記電子処理ユニット（２０）が、前記第１の画像の、基準方向に対する角度方向を決定する動作ステップをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記画像取得デバイス（１２）が、前記画像捕捉領域（１３）に面する少なくとも１つの光学センサと、使用中に、前記識別部（１４）を照らすために使用される、前記画像捕捉領域（１３）に面する少なくとも１つの照明要素と、を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記画像取得デバイス（１２）が、少なくとも１つのＣＩＳ光学センサを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 使用中に、前記供給路（１０）に沿って供給されるカプセル（２）をガイドするための少なくとも１つのガイドをさらに備え、前記ガイドが、前記画像捕捉領域（１３）において、前記画像取得デバイス（１２）に向けられた前記カプセル（２）の蓋（６）を保持するような形状である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記画像取得デバイス（１２）が、使用中に、前記カプセル（２）の前記蓋（６）の外面に対応する平面において、前記識別部（１４）全体を含む領域をカバーするように視角を有し、前記識別部（１４）が、前記蓋（６）の中央領域または前記蓋（６）全体に対応している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記第２の部分（８）が、前記カプセルのためのハウジング（２２）を形成し、前記ホーム位置に対応する、前記ハウジング（２２）が前記装置の外側からアクセス可能であって前記ハウジング（２２）に前記カプセル（２）を挿入および取出し可能である、外側位置と、前記ハウジング（２２）に前記カプセル（２）を挿入または取出し不可能である、内側位置と、の間で前記装置（１）の残りの部分に対して移動することができ、前記供給路（１０）が、前記第２の部分（８）の前記内側位置と前記外側位置との間の移動経路の少なくとも一部に対応し、使用中に、前記カプセルの前記供給路（１０）に沿う移動が、前記第２の部分（８）の前記移動経路に沿う移動に続いて生じる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記第２の部分（８）が、該第２の部分（８）が前記外側位置にあるときに前記装置（１）の前記残りの部分から分離しており、前記第２の部分が、前記インフィード部（９）で前記装置（１）の前記残りの部分と連結し分離することができる、請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置が、使用中に、前記カプセル（２）を前記インフィード部（９）から前記抽出チャンバに向けて移送するために、前記供給路に沿って移動することができる支持体をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記第２の部分（８）が、前記カプセル（２）のためのハウジング（２２）を形成し、前記第２の部分（８）が前記ホーム位置にあるとき、前記ハウジング（２２）が前記供給路（１０）を画定し、前記カプセル（２）が、前記供給路（１０）に沿う移動によって前記ハウジング（２２）内に挿入可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記第１の部分（７）と前記第２の部分（８）との間で前記カプセル（２）を保持するための保持手段をさらに備え、これらの部分が前記ホーム位置にあるとき、前記供給路が前記保持手段まで延びている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記画像捕捉領域（１３）が、前記供給路（１０）に沿って供給されるカプセル（２）を基準に、前記保持手段の上流に配置されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記供給路（１０）に沿って位置してカプセル（２）の供給を防ぐ閉位置と、カプセル（２）の通過を可能にする解除位置と、の間を移動することができる閉鎖要素（１１）をさらに備え、前記閉鎖要素（１１）は、前記抽出ユニット（３）と動作可能に接続して、前記第１の部分（７）および前記第２の部分（８）が前記抽出位置にあるときに前記閉位置に配置され、前記第１の部分（７）および前記第２の部分（８）が前記ホーム位置にあるときに前記解除位置に配置される、請求項１３、１４または１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記画像捕捉領域（１３）が、前記供給路（１０）に沿って供給されるカプセル（２）を基準に、前記閉鎖要素（１１）の上流に配置されている、請求項１６に記載の装置。
18. 前記画像捕捉領域（１３）は、前記閉鎖要素（１１）が前記閉位置にあるときに、前記閉鎖要素上にあるカプセル（２）が前記画像捕捉領域（１３）内にあるように、前記閉鎖要素（１１）によって下流に区切られている、請求項１７に記載の装置。
19. 前記電子処理ユニット（２０）が、前記画像捕捉領域（１３）に配置されたカプセル（２）の第１の画像を参照して前記一致を発見した場合にだけ、前記第１の部分（７）および前記第２の部分（８）が前記抽出位置から前記ホーム位置へシフトすることを可能にするようにプログラムされている、請求項１８に記載の装置。
20. 前記画像捕捉領域（１３）が、前記供給路（１０）に沿って供給されるカプセル（２）を参照して、前記閉鎖要素（１１）の下流に位置している、請求項１６に記載の装置。
21. 食品成分を含むカプセル（２）を使用して飲料を製造するための装置（１）において、飲料の供給を可能にするための方法であって：
    使用中に、カプセル（２）を挿入することができる抽出チャンバ（４）が形成された抽出ユニット（３）を備え、前記抽出ユニット（３）は、第１の部分（７）と第２の部分（８）とを備え、前記第１の部分（７）および第２の部分（８）は、前記抽出チャンバ（４）の中にカプセル（２）を配置できるように前記抽出チャンバ（４）が開放されたホーム位置と、ともに連結されて、前記抽出チャンバ（４）を閉鎖する抽出位置と、の間で少なくとも一方が他方に対して移動することができ、
    使用中に、カプセル（２）を前記装置（１）に供給できるインフィード部（９）を備え、前記装置（１）におけるカプセル（２）の供給路（１０）は、前記インフィード部（９）から延び；
    使用中に、閉鎖した前記抽出チャンバ（４）に収容されたカプセル（２）を介して水を循環させることによって飲料を形成し、該飲料を前記装置（１）の外部に供給するための、飲料製造手段を備え；
    前記抽出チャンバ（４）の外部に前記供給路（１０）に沿って配置され、使用中に、前記供給路（１０）に沿って位置する画像捕捉領域（１３）にカプセル（２）が配置されたときに、商標で構成されたグラフィック要素（１５）が存在しかつ可視であるカプセル（２）上の少なくとも１つの識別部（１４）の画像を取り込むように設計された、少なくとも１つの画像取得デバイス（１２）を含み；前記画像取得デバイス（１２）は、少なくとも可視光の範囲内で動作可能であり；
    前記画像取得デバイス（１２）に接続され、前記画像取得デバイス（１２）によって検出された画像を受信する電子処理ユニット（２０）を備え；
    前記方法は：
    前記識別部（１４）および前記関連するグラフィック要素（１５）が可視である前記カプセル（２）が前記画像捕捉領域（１３９にあるときに、前記画像取得デバイス（１２）を使用して第１の画像を検出するステップと；
    前記第１の画像を、前記装置（１）に保存された１つ以上の参照画像と電子的に比較するステップと；
    前記第１の画像における可視の前記グラフィック要素（１５）と、前記保存された参照画像の少なくとも１つにおける可視のそれと、の間に一致があるか否かを検証するステップと；
    前記一致が確認された場合にのみ前記飲料の製造を可能にするステップと：
    前記画像取得デバイス（１２）を使用して、前記飲料の提供を可能にした第１の画像の取得後も画像の取得を継続するステップと；
    前記一致が確認された前記第１の画像の取得後に、前記カプセル（２）の移動が前記供給路に沿って継続されているかどうか、または、反転しているかどうかを判定するために、前記一致が確認された前記第１の画像の取得後に、継続して取得された前記画像を検査するステップと；
    前記移動が反転している場合に前記飲料の供給を阻止するステップと、を含む、方法。
22. 前記識別部（１４）が、前記カプセル（２）の前記蓋（６）上で識別され、前記グラフィック要素（１５）が登録商標で構成されている、請求項２１に記載の方法。

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