JP6876208B1 - バウムクーヘン焼成機の制御装置、制御方法及び制御プログラム、並びにバウムクーヘン焼成機 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態におけるバウムクーヘン焼成機の制御装置は、オーブンと、生地容器と、前記オーブンの焼き位置と前記生地容器の生地を前記回転ロールの生地へ塗布する生地塗布位置との間を移動可能な回転ロールとを備えるバウムクーヘン焼成機の制御装置である。前記制御装置は、バウムクーヘンの生地が積層された前記回転ロールを、前記生地塗布位置から前記オーブンの焼き位置へ移動させる動作、及び前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる動作を制御するコンピュータを備える。前記コンピュータは、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の一部を撮影するカメラから、前記オーブンの焼き位置において前記回転ロールの回転に伴い回転する生地の外周面を少なくとも1周分を撮影した複数の画像群を取得する画像取得処理と、前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する判定処理と、を実行するよう構成される。
上記構成1において、前記コンピュータは、前記バウムクーヘン焼成機に対する操作者の操作に基づいて、前記操作者による前記バウムクーヘンの生地の焼き加減の判断を推定する判断推定処理と、前記推定された操作者の判断の結果と、前記判断時を含む期間において前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分を撮影した複数の画像群とを教師データとして用いた機械学習により、前記判定処理で用いられる学習済モデルを生成する学習処理とをさらに実行するように構成されてもよい。
上記構成1又は2において、前記コンピュータは、前記複数の画像を取得する際に、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は、前記オーブンの温度の少なくとも1つをさらに取得してもよい。前記コンピュータは、前記判定処理において、前記複数の画像群が示す前記生地の外周面の焼き色に加えて、取得した前記回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は前記オーブンの温度の少なくとも1つに基づいて、前記決定を行ってもよい。このように、回転速度、焼成時間又は温度の少なくとも1つを用いることで、回転速度、焼成時間又は温度の少なくとも1つの焼き加減への影響を考慮した判定が可能になる。その結果、焼き加減がより適切になるように、回転ロールを焼き位置から生地塗布位置へ移動させる時期を制御することができる。
上記構成2又は3において、前記コンピュータは、前記学習処理において、前記操作者による前記操作の判断時を含む期間における、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は、前記オーブンの温度の少なくとも1つをさらに用いて、前記学習済モデルを生成してもよい。このように、生地の外周面の画像に加えて、回転速度、焼成時間又は温度の少なくとも1つを教師データとすることで、より適切な焼き加減判断を可能にする学習済モデルを得ることができる。
前記コンピュータは、前記判定処理において、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の周方向の移動速度、又は前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の前記外周の直径の少なくとも1つを取得してもよい。前記コンピュータは、前記判定処理において、前記複数の画像群が示す前記生地の外周面の焼き色に加え、取得した前記移動速度又は前記直径の少なくとも1つに基づいて、前記決定を行ってもよい。
前記コンピュータは、前記学習処理において、前記操作者による前記焼き加減の判断時を含む期間における、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の周方向の移動速度、又は、前記バウムクーヘンの生地の外周の直径の少なくとも1つをさらに用いて、前記学習済モデルを生成してもよい。これにより、生地の積層による焼成条件の違いを反映した学習済モデルを生成することができる。
本発明の実施形態におけるバウムクーヘン焼成機は、オーブンと、生地容器と、前記オーブンの焼き位置と前記生地容器との間を移動可能な回転ロールと、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の一部を撮影するカメラと、コンピュータを含む制御装置と、を備える。前記コンピュータは、バウムクーヘンの生地が積層された前記回転ロールを、前記生地容器の生地を前記回転ロールの生地へ塗布する生地塗布位置から前記オーブンの焼き位置へ移動させる動作、及び前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる動作を制御するコンピュータである。前記コンピュータは、前記カメラから、前記オーブンの焼き位置において前記回転ロールの回転に伴い回転する生地の外周面を少なくとも1周分を撮影した複数の画像群を取得する画像取得処理と、前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する判定処理と、を実行するよう構成される。
[実施形態]
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化又は模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。
図1は、本実施形態におけるバウムクーヘン焼成機の正面図である。図2は、図1に示すバウムクーヘン焼成機の側面図である。図1及び図2に示すバウムクーヘン焼成機1は、オーブン2と、バウムクーヘンの生地を積層して回転する回転ロール3と、バウムクーヘンの焼成前の生地を収納する生地容器4と、回転ロール3をオーブンの焼き位置と、生地塗布位置との間で移動させる移動機構(5、6)と、バウムクーヘン焼成機の動作を制御する制御装置を構成するコンピュータ8とを備える。
図4は、コンピュータ8により構成される制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。図4に示す例では、コンピュータ8は、制御部81、画像取得部82、判定部83、判断推定部84、及び学習部85を備える。制御部81は、移動機構(アーム5とアクチュエータ6)を制御する。これにより、制御部81は、バウムクーヘンの生地が積層された回転ロール3を、生地塗布位置からオーブン2の焼き位置へ移動させる動作(焼成を開始する動作)、及び、オーブン2の焼き位置から生地塗布位置へ移動させる動作(焼成を終了する動作)を制御する。また、制御部81は、回転ロール3の回転を制御する。このようにして、コンピュータ8により、回転ロール3の軸周りの回転、及び、回転ロール3の軸に垂直な方向への移動が制御される。なお、制御部81は、オーブン2のヒーター22を制御してもよい。すなわち、コンピュータ8は、オーブン2を制御することもできる。
図5は、コンピュータ8によるバウムクーヘン焼成機1の制御処理の一例を示すフローチャートである。図5に示す例では、コンピュータ8は、1層分の生地を回転ロール3に塗布して焼成する動作をバウムクーヘン焼成機1にさせる場合の例である。コンピュータ8は、回転ロール3を生地塗布位置で回転させ、1層分の生地を回転ロール3に積層された生地の外周面に塗布する(S1)。塗布後、コンピュータ8は、回転ロール3を生地塗布位置からオーブン2の焼き位置へ移動させる(S2)。これにより、焼成が開始される。焼成工程では、オーブン2の焼き位置において、バウムクーヘンの生地が積層された回転ロール3が回転する。
図9は、バウムクーヘン焼成機1の焼成動作に基づいて、学習処理のための教師データを収集する処理の一例を示すフローチャートである。図9に示す例では、バウムクーヘン焼成機1が、操作者の操作に従って、1層分の生地を回転ロール3に塗布して焼成する場合の例である。バウムクーヘン焼成機1は、操作者の操作に従って、回転ロール3を生地塗布位置で回転させ、1層分の生地を回転ロール3に積層された生地の外周面に塗布する(S11)。塗布後、操作者の操作により、回転ロール3が生地塗布位置からオーブン2の焼き位置へ移動する(S12)。これにより、焼成が開始される。焼成工程では、オーブン2の焼き位置において、バウムクーヘンの生地が積層された回転ロール3が回転する。
上記例では、カメラ7の画像を用いた焼き加減の判定に基づく制御の対象は、焼成時間(回転ロールの焼き位置からの移動時期)であるが、コンピュータ8の制御対象はこれに限られない。例えば、カメラ7で撮影された、オーブンの焼き位置におけるバウムクーヘンの生地の外周面の少なくとも1周分の複数の画像群に基づいて、回転ロール3の回転速度、又は、オーブンの温度の少なくとも1つを制御することができる。この場合、コンピュータ8は、機械学習により生成された学習済モデルを用いて、複数の画像群に基づく、回転速度又はオーブンの温度の少なくとも1つの制御を決定することができる。学習済モデルは、例えば、生地の外周面の画像を入力とし、回転速度又はオーブン温度の少なくとも1つの制御情報を出力とする処理を実行するためのデータセットであってもよい。コンピュータ8は、操作者のバウムクーヘン焼成機の操作による焼成中に検出される回転速度又はオーブン温度の少なくとも1つと、カメラ7の画像とを教師データとして、上記の学習モデルを生成することができる。
Claims (8)
- オーブンと、生地容器と、前記オーブンの焼き位置と前記生地容器との間を移動可能な回転ロールとを備えるバウムクーヘン焼成機の制御装置であって、
バウムクーヘンの生地が積層された前記回転ロールを、前記生地容器の生地を回転ロールの生地に塗布する生地塗布位置から前記オーブンの焼き位置へ移動させる動作、及び前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる動作を制御するコンピュータを備え、
前記コンピュータは、
前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の一部を撮影するカメラから、前記オーブンの焼き位置において前記回転ロールの回転に伴い回転する生地の外周面を少なくとも1周分を撮影した複数の画像群を取得する画像取得処理と、
前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する判定処理と、
前記バウムクーヘン焼成機に対する操作者の操作に基づいて、前記操作者による前記バウムクーヘンの生地の焼き加減の判断を推定する判断推定処理と、
前記推定された操作者の判断の結果と、前記判断時を含む期間において前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分を撮影した複数の画像群とを教師データとして用いた機械学習により、前記判定処理で用いられる学習済モデルを生成する学習処理と、
を実行するよう構成される、バウムクーヘン焼成機の制御装置。 - 前記コンピュータは、
前記複数の画像を取得する際に、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は、前記オーブンの温度の少なくとも1つをさらに取得し、
前記判定処理において、前記複数の画像群が示す前記生地の外周面の焼き色に加えて、取得した前記回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は、前記オーブンの温度の少なくとも1つに基づいて、前記決定を行う、請求項1に記載のバウムクーヘン焼成機の制御装置。 - 前記コンピュータは、前記学習処理において、前記操作者による前記操作の判断時を含む期間における、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の回転速度、前記バウムクーヘンの生地の外表面の焼成時間、又は、前記オーブンの温度の少なくとも1つをさらに用いて、前記学習済モデルを生成する、請求項1又は2に記載のバウムクーヘン焼成機の制御装置。
- 前記コンピュータは、前記判定処理において、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の周方向の移動速度、又は前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周の直径の少なくとも1つを取得し、
前記判定処理において、前記複数の画像群が示す前記生地の外周面の焼き色に加え、取得した前記移動速度又は前記直径の少なくとも1つに基づいて、前記決定を行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載のバウムクーヘン焼成機の制御装置。 - 前記コンピュータは、前記学習処理において、前記操作者による前記焼き加減の判断時を含む期間における、前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の周方向の移動速度、又は、前記バウムクーヘンの生地の外周の直径の少なくとも1つをさらに用いて、前記学習済モデルを生成する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のバウムクーヘン焼成機の制御装置。
- オーブンと、
生地容器と、
前記オーブンの焼き位置と前記生地容器との間を移動可能な回転ロールと、
前記回転ロールに積層された前記バウムクーヘンの生地の外周面の一部を撮影するカメラと、
コンピュータを含む制御装置と、を備え、
前記コンピュータは、
前記バウムクーヘンの生地が積層された前記回転ロールを、前記生地容器の生地を前記回転ロールの生地へ塗布する生地塗布位置から前記オーブンの焼き位置へ移動させる動作、及び前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる動作を制御するコンピュータであり、
前記コンピュータは、
前記カメラから、前記オーブンの焼き位置において前記回転ロールの回転に伴い回転する生地の外周面を少なくとも1周分を撮影した複数の画像群を取得する画像取得処理と、
前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する判定処理と、
バウムクーヘン焼成機に対する操作者の操作に基づいて、前記操作者による前記バウムクーヘンの生地の焼き加減の判断を推定する判断推定処理と、
前記推定された操作者の判断の結果と、前記判断時を含む期間において前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分を撮影した複数の画像群とを教師データとして用いた機械学習により、前記判定処理で用いられる学習済モデルを生成する学習処理と、
を実行するよう構成される、バウムクーヘン焼成機。 - オーブンと、生地容器と、前記オーブンの焼き位置と前記生地容器との間を移動可能な回転ロールとを備えるバウムクーヘン焼成機の制御方法であって、
コンピュータが、
前記バウムクーヘン焼成機に対する操作者の操作に基づいて、前記操作者によるバウムクーヘンの生地の焼き加減の判断を推定する判断推定工程と、
前記推定された操作者の判断の結果と、前記判断時を含む期間において前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分を撮影した複数の画像群とを教師データとして用いた機械学習により、判定処理で用いられる学習済モデルを生成する学習工程とを有し、
前記学習済モデルは、コンピュータが、前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する前記判定処理で用いられるデータである、バウムクーヘン焼成機の制御方法。 - オーブンと、生地容器と、前記オーブンの焼き位置と前記生地容器との間を移動可能な回転ロールとを備えるバウムクーヘン焼成機の制御プログラムであって、
前記バウムクーヘン焼成機に対する操作者の操作に基づいて、前記操作者によるバウムクーヘンの生地の焼き加減の判断を推定する判断推定処理と、
前記推定された操作者の判断の結果と、前記判断時を含む期間において前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分を撮影した複数の画像群とを教師データとして用いた機械学習により、判定処理で用いられる学習済モデルを生成する学習処理とをコンピュータに実行させ、
前記学習済モデルは、前記コンピュータが、前記オーブンの焼き位置における前記生地の外周面の少なくとも1周分の前記複数の画像群により示される前記生地の外周面の焼き色に基づいて、前記回転ロールを前記オーブンの焼き位置から前記生地塗布位置へ移動させる時期を決定する前記判定処理で用いられるデータである、バウムクーヘン焼成機の制御プログラム。
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