JP7007764B2 - 料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、麺料理を含む料理を顧客からの注文に応じて自動的に提供する料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

近年、飲食店における従業員不足等の背景から、飲食店におけるサービスの工程を自動化したいという要請がある。麺料理の製造システムについても、自動化の要請があり、従来から特許文献１～特許文献６のような技術が提案されている。

特許文献１には、そば製麺機又はうどん製麺機で製造されたそば又はうどんが通水性収収納容器に入れられた状態で、環状に移動しながら茹湯槽内で茹でられ、次工程の水受け溝体内で環状に移動しながら冷温水麺処理装置で処理され、次工程でそば又はうどんは販売容器に移され、さらに、次工程でそば又はうどんが入れられた販売容器に、冷汁供給装置から冷汁を注入するか、又は、温汁供給装置から温汁を注入して、最後に、取出口に販売容器を送り出すことにより、温そば、温うどん、冷そば、又は、冷うどんを提供する麺調理装置が開示されている。

特許文献２には、カゴの中にラーメンの麺が入れられた状態で、茹で上げ部においてカゴが釜の中を環状の経路を移動することによって麺が茹でられ、次工程の環状経路からなる仕上げ部において、容器にラーメンのスープを供給し、次いで容器にカゴから麺を入れ、次いで容器に焼豚等の種物を入れ、次いで容器に薬味を入れ、最後に仕上げ部から自動配送コンベヤへ容器を送り出す麺類自動調理装置が開示されている。

特許文献３には、搬送コンベア上を直線移動する容器に、生麺供給機から供給されてゆで釜装置において茹でられた麺、次いでスープ、具、薬味が加えられ、最後に、容器が受取台に送り出されるラーメン・チャンポン等の自動調理機が開示されている。

特許文献４には、コンベア状の食品搬送ボックスの上に食器が載せられ、この食器に、スープ、次に、冷蔵庫内において予め密閉容器に入れられた具、次に、調理保温装置において密閉容器に入れられと共に加熱装置において予め加熱調理された麺を入れ、最後に、客が商品取出口から食器に入った商品を取り出す日本そば、うどん、中華そば等の茹で麺の自動調理装置が開示されている。

特許文献５には、パスタを茹でる調理槽と、槽内の水を加熱する加熱手段と、槽内へ水を加える手段と、高水位検出手段と、自動的に満水とされてパスタ調理中には水位が高水位と最大溢流水位間に維持する高水位検出手段に応答する制御手段を具備するパスタ調理システムが開示されている。

特許文献６には、調理容器の中の調理材料を、高さ分布測定部を有するアームによりかき混ぜる調理補助ロボットが開示されている。

特公平７－２４６２６号公報 特開昭６０－１８６２５９号公報 特開平７－２２７３５４号公報 特開２００７－２３３９９５号公報 特開平６－１５３８３９号公報 特許第４５３１８３２号公報

上記特許文献１に記載の麺調理装置では、そば又はうどんを茹でて冷汁又は温汁を注入するだけの調理に限られ、茹でた麺や具材の加熱調理を行う装置がなく、また、そば又はうどん以外の麺類の調理についての具体的な開示はない。また、上記特許文献１に記載の麺調理装置では、各装置において、そば、うどん、通水性収納容器又は販売容器がそれぞれ環状の循環ルートに沿って移動されるために、各装置は広い設置面積が必要となる。また、上記特許文献１に記載の麺調理装置では、顧客からの注文は、麺調理装置に備えられている販売する麺類に対応して複数配設された選択スイッチによって選択された麺類の受付カードにより行われ、商品の受け取りには受付カードが必要となる。

上記特許文献２に記載の麺類自動調理装置では、ラーメンを茹でる工程、ラーメンにスープや焼豚などの種物や薬味を入れる工程とからなるが、茹でた麺や具材の加熱調理を行う装置がなく、また、ラーメン以外の麺類の調理についての具体的な開示はない。また、上記特許文献２に記載の麺類自動調理装置では、各装置において、ラーメンがそれぞれ環状の循環ルートに沿って移動されるために、各装置は広い設置面積が必要となる。また、上記特許文献２に記載の麺類自動調理装置では、顧客からの注文の取り方については開示されていない。

上記特許文献３に記載の自動調理機では、茹でた麺や具材の加熱調理を行う装置がなく、調理可能な麺類の種類が限られており、ラーメンやチャンポンが例示されているが、その具材の調理については具体的な開示がない。また、上記特許文献３に記載の自動調理機では、搬送コンベア上を直線移動する容器に食材を順次投入するため、広い設置面積が必要となる。また、上記特許文献３に記載の自動調理機では、顧客からの注文の取り方については開示されていない。

上記特許文献４に記載の自動調理装置では、多数の密閉容器にそれぞれ入れられた麺を一括して加熱調理することは記載されているが、その後の麺の調理や食材の調理を行うものでは無く、調理可能な麺類の種類が限られている。また、上記特許文献４に記載の自動調理装置では、搬送コンベア上を直線移動する容器に、予めそれぞれ密閉容器に入れられた麺と具材を順次投入するため、広い設置面積、密閉容器の設置スペースが必要となる。また、上記特許文献４に記載の自動調理装置では、自動販売機であり、その自動販売機に金銭を投入して販売指令を与えるものである。

上記特許文献５に記載のパスタ調理システムでは、パスタを茹でる作業を省力化するシステムであるが、茹でた麺や具材の加熱調理を行う装置がない。また、上記特許文献５に記載のパスタ調理システムでは、顧客からの注文の取り方については開示されていない。

上記特許文献６に記載の調理補助ロボットでは、調理容器の中の調理材料を混ぜるだけであるため、料理の調理を自動化することはできない。また、上記特許文献５に記載の調理補助ロボットでは、顧客からの注文の取り方については開示されていない。

そこで、本発明の目的は、さまざまな料理に適用が可能であり、省スペース化と自動化が可能な料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成できる。すなわち、本発明の第１の態様の料理自動提供システムは、
顧客の注文に応じて複数種類の料理を調理可能な料理自動提供システムであって、
食材を調理容器に供給する食材供給装置と、
前記調理容器を加熱するための加熱装置と、
前記調理容器を洗浄する調理容器洗浄装置と、
前記調理容器を移動させることができる移動装置と、
を少なくとも備え、
前記移動装置は、前記調理容器を少なくとも前記食材供給装置から食材の供給を受ける食材供給位置、前記加熱装置により加熱する加熱位置、及び、前記調理容器洗浄装置により前記調理容器を洗浄する洗浄位置に移動させることができ、
前記加熱装置は、少なくとも前記注文に応じて前記調理容器が前記食材供給装置から供給された食材を加熱調理し、
前記調理容器は前記調理容器洗浄装置により洗浄され、再度料理を調理するために使用されることを特徴とする。

本発明の第２の態様の料理自動提供システムは、第１の態様の料理自動提供システムにおいて、前記注文に応じて麺を加熱できる前記麺加熱装置を備えることを特徴とする。

本発明の第３の態様の料理自動提供システムは、第２の態様の料理自動提供システムにおいて、
前記麺加熱装置に自動的に麺を供給する麺供給装置を備え、
前記麺供給装置は少なくとも
麺を所望の温度で保管する麺保管手段、及び
前記麺保管手段から所定量の麺を取り出す麺取出手段、及び、
前記麺取出手段により取出された麺を前記麺加熱装置の所定の位置に搬送する麺搬送手段を備えることを特徴とする。

本発明の第４の態様の料理自動提供システムは、第３の態様の料理自動提供システムにおいて、
少なくとも前記麺供給装置、前記移動装置、及び、前記麺加熱装置を備える料理自動提供システムであって、
前記麺供給装置は前記麺加熱装置に自動的に麺を供給し、
麺を所望の温度で保管する麺保管手段、
前記麺保管手段から所定量の麺を取り出す麺取出手段、及び、
前記麺取出手段により取出された麺を前記麺加熱装置の所定の位置に搬送する麺搬送手段を備えると共に、
前記麺供給装置は、顧客の注文に応じて複数種類の麺の中から所定の麺を所定の分量だ
け取り出し、前記麺加熱装置に自動的に麺を供給し、
前記移動装置は、少なくとも一台の移動式の調理容器把持装置を備え、外周に凸部が設けられた前記調理容器を移動させる移動装置であって、
前記調理容器把持装置は前記調理容器の前記凸部を把持して移動させること、及び、姿勢を調整することが可能であり、かつ、
前記麺加熱装置は、カゴ内で麺を加熱し、加熱した麺を容器に取り出す麺加熱装置であって、
カゴ内で麺を加熱する動作、
加熱された麺の入ったカゴを持ち上げる動作、
前記持ち上げられたカゴよりも下方、かつ、麺を加熱する位置よりも上方の所定位置に
容器を配置する動作、及び、
前記持ち上げたカゴを傾けて、カゴの中の麺を容器に移動させる動作を行うことを特徴
とする
特徴とする。

本発明の第５の態様の料理自動提供システムは、第１～３のいずれかの態様の料理自動提供システムにおいて、前記移動装置は、少なくとも１台の移動式の調理容器把持装置からなり、前記調理容器把持装置は少なくとも前記調理容器を把持して移動させること、及び、前記調理容器の姿勢を調整することが可能であることを特徴とする。

本発明の第６の態様の料理自動提供システムは、第１～第５のいずれかの態様の料理自動提供システムにおいて、麺料理以外の調理が可能であることを特徴とする。

本発明の第７の態様の料理自動提供システムは、第１～第６のいずれかの態様の料理自動提供システムにおいて、前記麺加熱装置及び／又は前記加熱装置は、同時に複数の調理が可能であることを特徴とする。

本発明の第８の態様の料理自動提供方法は、
顧客の注文に応じて複数種類の料理を調理可能な料理方法であって、
食材供給装置によって食材を調理容器に供給する食材供給ステップと、
加熱装置によって前記調理容器を加熱する加熱ステップと、
調理容器洗浄装置によって前記調理容器を洗浄する調理容器洗浄ステップと、
移動装置によって前記調理容器を移動させる調理容器移動ステップと、
を有し、
前記調理容器移動ステップでは、前記移動装置が、前記調理容器を少なくとも前記食材供給装置から食材の供給を受ける位置、前記加熱装置により加熱する位置、又は、調理容器洗浄装置によって洗浄する位置に移動させることができ、
前記加熱ステップでは、前記加熱装置が、少なくとも前記注文に応じて前記調理容器が前記食材供給装置から供給された食材を加熱調理することができ、
前記調理容器洗浄ステップで洗浄された前記調理容器が、再度料理を調理するために使用されることを特徴とする。

本発明の第９の態様のプログラムは、第８の態様の料理自動提供方法における各ステップをコンピュータにより実行することを特徴とする。

本発明の第１０の態様の記憶媒体は、第９の態様のプログラムを記憶したことを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、さまざまな料理に適用が可能であり、省スペース化と自動化が可能な料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体を提供することができる。

第１実施形態の料理自動提供システム１斜視図である。 図１の別の角度からの斜視図である。 図１のまた別の角度からの斜視図である。 第２実施形態の料理自動提供システム１の斜視図である。 図４の別の角度からの斜視図である。 図４の食材供給装置の外枠等を透明処理した斜視図である。 食器洗浄機による食器の洗浄を説明する説明図である。 図７の下膳食器ピッキングにおける画像認識の説明図である。 食材供給装置の概略図である。 食材容器ストックラック用のスライド装置の説明図である。 食材容器の説明図である。 食材容器落下装置の斜視図である。 図１２の各部材の平面図である。 図１２の動作説明図である。 食材容器スライド装置の斜視図である。 図１５の動作説明図である。 食材容器取り出し装置の斜視図である。 図１７の平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体を説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明の技術思想を具体化するための料理自動提供システム、飲食店、飲食店用自動システム、料理自動提供方法、プログラム及び記憶媒体を例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る料理自動提供システム１について、図１～図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態の斜視図である。図２は、図１の別の角度からの斜視図である。また、図３は、図１のまた別の角度からの斜視図である。

本実施形態の料理自動提供システム１は、顧客の注文に応じて、食材及び麺を供給し、料理を調理し、提供容器に盛り付けた料理を顧客に提供し、提供容器ないし調理容器を洗浄すること等が可能なシステムである。本実施形態の料理自動提供システム１では、複数種類の麺料理、例えば、パスタ、ラーメン、ちゃんぽん、そば、うどん、ソーメン、ニュー麺、冷麦、ほうとう、きしめん、焼そば等にも対応できる。本実施形態の料理自動提供システム１は、例えばパスタの場合には、スパゲッティ、リングイネ、フィットチーネ、ラザニア、マカロニ、ペンネ等のさまざまな種類のパスタを含み、また、ソースやスープや具材やレシピ等についても複数種類の料理を調理することが可能である。また、後述のように、麺料理以外の料理を調理することも可能である。

本実施形態の料理自動提供システム１は、麺供給装置１０、茹で器１１、茹で器１１で麺を茹でるためのかご１２、食材供給装置１３、調理器具１４により食材ないし麺の加熱調理が可能な電磁調理器１６、移動装置としてのロボットアーム１５、加熱装置としての電磁調理器１６、提供容器１７を供給する提供容器供給装置１８、調理容器１４を洗浄する洗浄機１９、配膳コンベア２０ないし自動配膳機２１、図示されていない提供容器１７等の使用済みの食器を洗浄する提供容器洗浄機等から構成されている。

本実施形態の料理自動供給システム１においては、１つの麺供給装置１０と２つのかご１２を有する１つの茹で器１１と２つの電磁調理器１６と２つの提供容器を提供することができる提供容器供給装置１８とからなるユニットが、図１の左右両側に左右対称となるような配置で一対設けられている。両ユニットが１つの食材供給装置１３を共用することができるが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、食材供給装置１３を一対設けてもよい。なお、本実施例では加熱装置として電磁調理器１６を例に挙げて説明しているが、本実施形態はこれに限定されるものでは無く、例えば、ガス調理器、電熱調理器等としてもよい。

麺供給装置１０は、各種の麺３０の種類の中から少なくとも１種類の麺３０を複数食分保管すると共に、麺３０をかご１２に対して供給する。麺供給装置１０には、麺３０が一食分ずつまとめられた状態で保管されており、かご１２に対して麺３０が一食分ずつ供給される。麺３０を一食分ずつまとめられた状態とするためには、例えば麺供給装置１０内を冷凍温度として、冷凍状態の麺３０を保管することができるようにすることができる。この場合、冷凍状態の麺３０の形状をかご１２の形状と合わせておくことにより、かご１２への麺３０の投入が容易となる。かご１２が麺供給装置１０からの麺供給位置にあるときには、麺供給装置１０に設けられた麺供給ガイド（図示省略）により、麺供給装置１０の麺送り出し部から送り出された麺３０は、かご１２内に適切に収まるような状態で投入される。ここでは、麺３０が冷凍状態でる場合を例示したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、麺３０が乾麺である場合や、生麺である場合等でもよく、また、麺３０を１食分ずつ束ねておく手段、及び、麺３０をかご１２へ投入する際に当該１食分ずつ束ねておく手段から麺を開放する手段を設けることもできる。

麺３０は１食分ずつまとめられており、この１食分の量は通常の一人前の量とすることができるが、また、大盛や小盛の量を設けておき、麺供給装置１０において１食分の量を区別して保管しておくと共に、顧客からの注文に応じて所定の量の麺３０を取り出すようにすることも可能である。また、麺供給装置１０は、複数種類の麺を区別して保管しておくと共に、顧客からの注文に応じて所定の種類の麺３０を取り出すようにすることも可能である。

かご１２は、茹で器１１の中で麺が湯に触れることができるような通水性を有しており、特に材質を限定するものでは無いが、例えば金属製や樹脂製や木製等である。図１では、かご１２の形状は有底四角柱状であるが、本実施形態はこれに限定されるものでは無く、例えば有底円柱状、有底角柱状であってもよい。また、かご１２の形状は、麺が冷凍麺である場合には、冷凍麺の形状に対応するものであるものが望ましく、図１では、麺供給装置１０に多くの麺を保管する観点から、冷凍麺の形状を例えば直方体形状とした。

かご１２は、茹で器１１の中で麺を茹でる下降位置と、麺供給装置１０から麺３０の供給を受ける高さ位置である上昇位置との間で、上下動できるように構成されている。なお、上昇位置は、調理容器１４に茹でた麺３０を入れる高さ位置とすることもできる。かご１２は、上昇位置において略水平方向に移動することができ、麺供給装置１０からの麺供給位置、茹で器１１の上方の位置、及び、電磁調理器１６の上方で調理容器１４に麺３０を入れる位置の間で略水平方向に移動することができる。特に限定されるものではないが、麺供給装置１０からの麺供給位置、茹で器１１の上方の位置、及び、電磁調理器１６の上方で調理容器１４に麺３０を入れる位置が一直線上にある場合には、上方位置におけるかご１２の移動は、略平行移動となる。ここでは、かご１２が電磁調理器１６に載せられた状態の調理容器１４の上方位置まで移動できるものとして説明したが、本実施例はこれに限定されるものでは無く、例えば、かご１２を移動させる代わりに、かご１２が茹で器１１の上方位置にある場合に、調理容器１４をロボットアーム１５により移動させ、かご１２の下方に位置させた状態で、調理容器１４にかご１２の中の麺を入れることができる。本実施形態では、移動装置おして、ロボットアーム１５（例えば多関節型のロボットアーム、図１参照）を例示したが、本実施例はこれに限定されるものでは無く、例えば、レールに沿って摺動するような移動装置、伸縮可能なアームを有する移動装置、昇降可能な移動装置、複数のアクチュエータを組み合わせた移動装置等でもよい。

かご１２から調理容器１４に麺３０を入れるために、例えば、調理容器１４の上で、かご１２の角度を傾けてかご１２の開放端を下に向けることにより、かご１２内の麺を調理容器１４に流し入れることができる。また、例えば、かご１２の底部が開閉可能に制御される場合には、調理容器１２の上で、かご１２の底部を開放するように制御することによって、かご１２内の麺３０を調理容器１２に入れることができる。かご１２が、提供容器１７の上まで略水平方向に移動する場合には、提供容器１７に直接、かご１２内の麺３０を入れることが可能である。

ここでは、麺を加熱する装置の一例として、茹で器１１を挙げて説明したが、本実施形態では麺を加熱する装置は茹で器１１に限定されるものではなく、例えば蒸し器（図示省略）や煮込み器等であってもよい。また、茹で器１１の用途は麺を茹でるだけなく、例えば野菜を茹でたり、水餃子を茹でたり、いろいろな食材を茹でることができる。かご１２が食材供給部１３の食材供給口のところまで移動できるようにしておけば、かご１２は食材供給部１３から顧客の注文に従って所定の食材を所定の量だけ受け取ることができ、その食材を茹で器１１で所定時間だけ調理することが可能である。また、電磁調理器１６も麺料理以外の料理に用いることができる。電磁調理器１６に調理容器１４を載置することにより、麺料理以外にも、炒め料理、煮込み料理、焼料理、加熱調理等のさまざまな調理が可能で、さまざま料理を提供することが可能である。

茹で器１１は、かご１２の上下動により茹で時間を設定できる。茹で時間は、麺の種類（パスタ、ラーメン、そば、うどんなど）や状態（冷凍、乾麺、生麺など）や量（普通の一人前、大盛、小盛など）に応じて自動的に設定される。図１では、茹で器１１は２つのかご１２を同時に収容するものとして描かれているが、このかご１２の数は特に限定されるものではなく、１つだけでも、３つ以上であってもよい。図１においては、茹で器１１に同時に投入できるかご１２の数は、電磁調理器１６の数と同数の２つとしている。本実施形態では、茹で器１１は、２つのかご収容スペースを有しており、２つのかご１２は茹で器１１の２つの収容スペースの中のどちらにでも収容できるようになっている。また、２つのかご１２は、独立して上下動、水平方向移動が可能となっている。したがって、顧客からの注文に応じて、適切なタイミングで麺供給装置１０からかご１２に麺３０を供給し、茹で器１１によりかご１２に供給された麺３０を予め設定された時間だけ茹でることができる。なお、茹で時間は顧客の注文に応じて決定される。例えば、パスタの場合にはメニュー（レシピや調理方法）に応じて茹で時間が調整されている。また、茹で器１１は、湯の温度、湯の量等が自動で調整されており、また、湯の交換時期は調理の状況、注文の状況、麺の種類、茹でるものの種類、調理の量や頻度等に応じて自動的に管理され、湯の交換作業についても自動的に行うことができる。

茹で器１１に隣接して２つの電磁調理器１６が設けられており、それぞれ調理容器１４を加熱できる。調理容器１４は例えば有底円筒状のフライパンからなる。食料供給器１３には、複数種類の食材が保管されており、調理容器１４に対して顧客の注文に応じた食材を供給することができる。食料供給器１３においては、保管する食材に適した温度条件（冷蔵、冷凍、常温、保温）で保管されている。食材供給装置１３には、固体の食材だけでなく、ソースやスープ、様々な具材、調味料、薬味等も保管されており、顧客の注文に応じて所定の食材が所定の量だけ調理容器１４に供給される。食材供給装置１３に保管されている食材には、仕込みのための調理がされたものも含まれ、これらの仕込みは別途配置されている食材仕込み手段により行われる。例えば、トマトピューレの調理、スープの煮込み調理、ネギを刻む調理等の食材の仕込みについては、それぞれ、自動調理機によって行うこともできるが、例えば、これを人手で行うことにしてもよく、あるいは、別の場所で仕込まれたものを食料供給器１３に保管することにしてもよい。食材供給装置１３には、食材に応じた供給口が設けられており、例えば食材が固体の具材であれば計量された分だけ供給口から調理容器１４に供給され、また、例えば食材がソースやスープの場合には供給口にバルブが設けられており、計量された分だけソースやスープが供給口から調理容器１４に供給される。

トマトピューレの調理、スープの煮込み調理、ネギを刻む調理等の食材の仕込みを、それぞれ、自動調理機によって行う場合には、各食材、例えばトマトやネギの形状や色が画像認識され、食材の種類や状態を把握し、食材に適した加工を行うための加工手段に搬送される。この搬送の際には、食材の種類や状態に合わせて各食材の適宜の場所を例えば把持することによりピックアップする必要がある。食材の画像認識については、後述の実施形態を参照されたい。

食材供給装置１３の供給口に対応する位置に、調理容器１４をロボットアーム１５により移動させてから、所定の食材を所定量だけ調理容器１４に供給するように、ロボットアーム１５の制御と食糧供給器１３の制御とは連動されている。食材供給装置１３から食材の供給を受けた調理容器１４は、ロボットアームにより電磁調理器１６へ移動され、加熱調理される。例えばスープを温めるだけであれば、電磁調理器１６による加熱調理中に調理容器１４内の食材を攪拌する必要は無い。

一方、例えば複数の具材をソースや調味料と共に炒める場合には、加熱調理中に調理容器１４内の食材を攪拌する必要がある。調理容器１４内の食材を攪拌する方法の1つとして、例えば、電磁調理器１６の上で調理容器１４を回転させる方法がある。図１では、電磁調理器１６の調理容器１４の載置面は平面上に記載されているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば電磁調理器１６の調理容器１４の載置面を調理容器１４の形状に合わせた凹部とすることも可能である。例えばこの凹部には調理容器１４を所定の角度だけ傾けて載置して、この凹部内で調理容器１４をモータ等で回転駆動することにより、調理容器１４の中の食材を攪拌することができる（この場合、調理容器１４は回転軸が所定方向に傾いた回転運動を行うことになる）。また、例えばロボットアーム１５で、へら（図示省略）を掴み、ロボットアームを制御することにより、当該へらで、電磁調理器１６上の調理容器１４の中の食材を攪拌することもできる。

提供容器供給装置１８には、提供容器１７が複数個、保管されており、図１では2個ずつの提供容器１７を電磁調理器１６に隣接した位置に提供することができる。ロボットアーム１５により調理容器１４を掴んで、提供容器１７上で傾けることにより、調理容器１４内で調理された料理を、提供容器１７に盛り付けることができる。なお、本実施形態の盛り付け方法はこれに限定されるものでは無く、例えば、ロボットアーム１５で料理掬い用具を把持し、この料理掬い用具により調理容器１４内の料理を提供容器１７に盛り付けることができる。使用後の調理容器１４は、ロボットアーム１５により洗浄機１９に運ばれ、洗浄される。洗浄後の調理容器１４は、ロボットアーム１５により取出され、次の料理のために使用される。

ロボットアーム１５が提供容器１７を掴んで移動させることができる場合には、提供容器１７に直接、食材供給装置１３に保管された食材を入れることができる。例えば、提供容器１７に直接、食材供給装置１３に保管されたスープを注いだり、具材、トッピング、薬味等の食材を盛り付けたりすることもできる。

顧客からの注文を受けると、かご１２内に麺供給装置１０から麺３０が投入され、茹で器１１で所定時間茹でられる。一方、調理容器１４には提供容器供給装置１８から所定の食材が所定の量だけ供給され、電磁調理器１６により加熱料理される。このとき、麺の茹で上がり時間と、電磁調理器１６による食材の加熱調理が完了し麺を受け入れる準備ができた時間と、が関連するように制御されており、調理容器１４内での加熱料理の進捗に合せて、ちょうど茹で上がった麺を調理容器１４に投入することができるようになっている。また、２つのかごが、２つの電磁調理器１６を有するユニットが2組あり、合計４つのかごと４つの電磁調理器を利用することができるため、４つの料理を並列して行うことができる。ただし、図１では、各ユニットにはロボットアーム１５が1台、麺供給装置１０が１つ、洗浄機１９が１つであり、また、食材供給装置１３が両ユニットに共通して１つであるし、また、２つのかご１２の移動経路を考慮する必要もあるため、各部が協調して制御され、優先順や制御の順番が調整され、全ての料理の進捗が適切に進むように制御される。例えば、パスタ料理の場合に、アルデンテで仕上げるために、麺の茹で時間、及び、麺を茹で上がりから電磁調理器１６により調理容器１４内でソースとパスタとを混ぜ合わせる加熱料理時間が重要となるため、これらの時間を適切に管理できるように優先順序やシーケンスを決定し、例えば、２つの電磁調理器１６による加熱料理終了時間が重なるような場合には、ロボットアーム１５が調理されたパスタを提供容器１７に盛り付けるまでの時間を考慮して、２つのかご１２に投入されたパスタの茹で始める時間をずらす等の制御を行う。なお、ロボットアーム１５の数を増やすこと、茹で器１１に同時に入れられるかご１２の数を増やすこと、複数のかご１２が同時に移動できるような移動経路を設けること、洗浄機１９の数を増やすこと、食材供給装置の数を増やすこと、麺供給装置１０から同時に複数のかご１２に麺を投入できるようにすること、自動配膳機２１を複数設けることも可能であるが、配置スペースやシステム１のコスト等の問題を考慮する必要がある。

電磁調理器１６による加熱料理は、全ての具材を同時に投入することに限られない、調理メニューによっては、加熱時間が長い食材を先に加熱し、後から、加熱時間が短い食材を投入するようにすることもできる。例えば、メニューがパスタである場合には、例えば食材供給装置１３から調理容器１４に供給された食材及びパスタソースを電磁調理器１６により炒めて、次に、茹で器１１により茹でられたパスタ（麺３０）を調理容器１４に投入し、パスタに対して、具材とパスタソースを混ぜ合わせて、提供容器１７に盛り付け、必要に応じて、食材供給装置１３からトッピングを供給して、パスタ料理が完成する。そばやうどんの場合には、例えば、茹で上がった麺３０を提供容器１７に入れ、次に、電磁調理器１６で加熱した汁、あるいは、食材供給装置１３から温かい汁を提供容器１７に加え、最後に、食材供給装置１３から具材、トッピング、薬味等の食材を載せて完成する。ラーメンの場合には、例えば、提供容器１７に電磁調理器１６で加熱調理したスープまたは食材供給装置１３から供給された温かいスープを注ぎ、これに茹で器１１により茹で上げられた麺３０を加え、最後に、食材供給装置１３から具材、トッピング、薬味等の食材を載せて完成する。

配膳コンベア２０及び自動配膳機２１は、提供容器１７に盛り付けられた料理を、注文を受けた顧客のところまで配膳することができる。例えば、配膳コンベア２０は、提供容器供給装置から料理が盛り付けられた提供容器を受け取り、その料理を注文した顧客のいる配膳カンターへその料理を配膳することができるし、また、配膳コンベア２０から別の自動配膳機（図示省略）にその料理を渡し、当該自動配膳機がその料理を注文した顧客のところまでその料理を配膳するようにしてもよい。また、例えば、自動配膳機２１は、自走式であるから、提供容器供給装置から料理が盛り付けられた提供容器を受け取り、その料理を注文した顧客のいるところまでその料理を配膳することができる。顧客に料理を配膳する場合、料理だけでなく、箸、レンゲ、スプーン、フォーク、ナイフ、おしぼり、ナフキン等を提供することができ、これらの提供のタイミングは、料理の提供と同時だけに限らず、顧客が入店し席についたタイミング等とすることも可能である。

本実施形態に係る料理自動提供システムは、顧客からの注文を受け付ける手段（図示省略）を備えている。顧客からの注文を受け付ける手段は、例えば、対話形式での注文を受け付けること、メニューをカスタマイズした注文を受け付けること、無線通信端末からの注文を受け付けること、専用端末からの注文を受け付けること、音声認識により注文を受け付けること、画像認識により注文を受け付けること等が可能である。これらの選択は携帯端末において対話形式で行われ、ヘルプ画面も参酌することができるため、顧客により容易に選択ないし入力することが可能である。例えば、顧客の好みのカスタマイズした注文を受け付けることが可能である。顧客の過去のオーダーをシステムに記憶させておくことで、顧客特有のメニューや人気のメニュー等を注文時に顧客に提示することも可能である。例えば、特定の顧客によってカスタマイズされたメニューをお薦めメニューないしレギュラーメニューとして提供することも可能である。

顧客は携帯端末から無線通信により注文することができるので、システムから離れた場所、例えば店舗の外からでも注文を行うことができる。注文を遠隔地から行う場合には、実際に店舗に到着する時刻を予め入力できるようにしておくことができ、また、店舗に到着時に簡単な操作により、あるいは、例えばジオフェンスにより自動的に顧客の位置が判別され、料理の提供が行われる。

システム１の前で注文を行う方法としては、携帯端末１６を用いない方法もある。例えば、システム１に所定の注文受付（図示省略）を設けておき、音声認識により、顧客の音声による注文を認識することができる。注文を受け付けると「顧客番号〇〇番です。ただいまお作りしておりますので、少々お待ちください。」等の音声ガイドないし文字表示を行い、顧客に顧客番号を報知すると共に、注文どおりの料理を調理し、配膳コンベア２０により料理が運ばれるカンターの前にいるその料理を注文した顧客に対して、その料理を提供することができる。また、その料理の顧客番号を表示することで、顧客は自分が注文した料理を認識することが可能である。また、例えば、提供容器１７に、識別番号を貼付する装置を設けておくこともできる。あるいは、顧客のいる席まで、自動配膳機２１により、注文された料理を配膳することも可能である。

提供容器１７には、顧客の識別場号が付加されている。例えば、この識別番号には、バーコード等も含まれている。自動配膳機２１は、バーコードリーダを備えており、飲料の容器に添付されたバーコードから配膳先の顧客の情報を把握する。顧客は携帯端末を所持しているため、飲料自動提供システムは店内における顧客の位置情報を把握することができる。これにより、飲料配膳装置は、飲料の容器に添付された顧客情報から、配達先の顧客のテーブルの位置を把握することができる。ここでは、バーコードリーダを用いるものを例示したが、本実施例はこれ限定されるものではなく、例えば、システム１から自動配膳機２１に配膳される料理のデータが送信されるように構成することも可能である。

自動配膳機２１は、例えば店内を自走可能な自動搬送装置であり、店内の床に設けられたガイドパターンや、飲料配膳装置が有する位置情報手段による誘導により、目標となる顧客のテーブルまで、料理を配膳することができる。また、自動配膳機２１は、顧客の使用済みの容器を回収し、提供容器洗浄機（図示省略）まで、使用済みの提供容器１７を搬送することも可能である。例えば、自動配膳機２１が画像認識装置及びロボットアームを備えていれば、顧客の使用済みの容器を認識し、ロボットアームにより容器を回収することが可能である。なお、使用済みの容器を回収する際には、顧客に容器を回収することの許可を求める質問を行い、顧客の許可があった場合には、容器を回収する旨の報知を行った上で、容器を回収することが望ましい。また、使用済みの提供容器１７を顧客から回収するだけではなく、箸、レンゲ、スプーン、フォーク、ナイフ、おしぼり、ナフキン等の回収もかのである。回収された、箸、レンゲ、スプーン、フォーク、ナイフ等は、提供容器洗浄機あるいは別の洗浄装置により洗浄及び乾燥され、次に顧客に提供されるまで所定の保管手段に保管される。おしぼりやナフキン等は、洗濯手段により洗濯及び乾燥が行われ、次に顧客に提供されるまで所定の保管手段に保管される。料理に加え、箸、レンゲ、スプーン、フォーク、ナイフ、おしぼり、ナフキン等の提供、回収、洗浄ないし洗濯等も、自動配膳機２１を使用する等により、自動化することが可能である。

また、自動配膳機２１は携帯端末を用いなくとも顧客からの注文を受け付けることが可能である。例えば、自動配膳機２１に所定の注文受付手段を設けておき、音声認識により、顧客の音声による注文を認識することができる。注文を受け付けると「顧客番号〇〇番です。ただいまお作りしておりますので、少々お待ちください。」等の音声ガイドないし文字表示を行い、顧客に顧客番号を報知すると共に、注文内容をシステム１に送信する。システム１では、注文どおりの料理を調理し、自動配膳機２１は料理を顧客の席まで配膳する。

自動配膳機２１によって回収された使用済みの提供容器１７、あるいは、顧客から使用済みの提供容器１７を受け取る装置（図示省略）から回収された提供容器１７は、提供容器洗浄装置（図示省略）により洗浄及び乾燥され、洗浄後された提供容器１７は、自動配膳機２１により、提供容器供給装置１８に運ばれ、保管される。なお、本実施形態では料理自動提供システム１の全ての工程を自動化するものとして説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、盛り付けを整えてトッピング食材を加える作業を手動で行うこと、料理の配膳を手動で行うこと、注文の受付を手動で行うこと等も可能である。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る料理自動提供システム１について、図４～図６を参照して説明する。図４は、本実施形態の料理自動提供システム１の斜視図である。図５は、図４の別の角度からの斜視図である。

本実施形態の料理自動提供システム１は、第１実施形態と同様に、顧客の注文に応じて、食材及び麺を供給し、料理を調理し、提供容器に盛り付けた料理を顧客に提供し、提供容器ないし調理容器を洗浄すること等が可能なシステムであり、システムの各装置は自動的に制御・調整される。本実施形態の料理自動提供システム１では、第１実施形態と同様に、複数種類の麺料理、例えば、パスタ、ラーメン、ちゃんぽん、そば、うどん、ソーメン、ニュー麺、冷麦、ほうとう、きしめん、焼そば等にも対応できる。本実施形態の料理自動提供システム１は、例えばパスタの場合には、スパゲッティ、リングイネ、フィットチーネ、ラザニア、マカロニ、ペンネ等のさまざまな種類のパスタを含み、また、ソースやスープや具材やレシピ等についても複数種類の料理を調理することが可能である。また、後述のように、麺料理以外の料理を調理することも可能である。

本実施形態の料理自動提供システム１は、図４の左側から順に、麺供給装置１０、茹で器１１、調理容器１４を洗浄する洗浄機１９、調理容器１４により食材ないし麺の加熱調理が可能な加熱調理装置４１、調理容器待機部４２、調理容器１４に肉、野菜、ソース、調味料等の食材を供給する食材供給装置１３、提供容器１７に調理された料理を盛り付ける盛付装置４３、及び、提供容器１７を貯蔵し、必要な種類の提供容器１７を盛付装置４３の盛付位置に供給する提供容器供給装置１８を備えている。また、料理自動提供システム１は、麺供給装置１０、茹で器１１、洗浄機１９、加熱調理装置４１、調理容器待機部４２、食材供給装置１３、及び、盛付装置４３の間で調理容器１４を把持して移動させ、また、姿勢を調整する調理容器把持装置４０を備えている。

麺供給装置１０は、麺を貯蔵し、注文に応じた種類の麺を、所定の分量だけ供給する装置である。麺供給装置１０は、生麺、乾麺、冷凍麺等、どのような種類の麺を貯蔵するようにすることも可能であり、麺の種類に応じた温度、湿度等の条件を設定するために、温度、湿度調整手段を備えている。例えば、冷凍麺を貯蔵する場合には、麺供給装置１０には冷凍温度帯まで温度調整可能な温度制御手段が備えられている。麺供給装置１０は、複数種類の麺を貯蔵することが可能であると共に、取り出す量を調整可能であり、顧客の注文に応じて所望の種類の麺を、所望の分量だけ供給することができる。例えば、麺供給装置１０は、パスタの場合には、スパゲッティ、リングイネ、フィットチーネ、ラザニア、マカロニ、ペンネ等のさまざまな種類を貯蔵できる。

また、分量に関しては、普通盛り、小盛り、大盛り、特盛等、複数種類のサイズに対応可能である。例えば冷凍麺の場合に、普通サイズの麺と、ハーフサイズの麺とを用意しておき、普通盛りでは普通サイズの麺を1個提供し、小盛りではハーフサイズの麺を１個提供し、大盛りでは普通サイズの麺１個とハーフサイズの麺を1個提供し、特盛では普通サイズの麺を2個提供することが可能である。なお、茹で器１１の容量の関係から、1回分の茹で量として特盛りの分量が多すぎる場合には、麺供給装置１０は普通サイズの麺を2回分、茹で器１１に提供し、茹で器では普通サイズの麺を２回分茹で上げて、この２回分茹で上げた麺を１食分の特盛サイズの麺として、調理容器１４に供給するようにすることもできる。また、１食分の冷凍麺のサイズを、普通サイズ麺、ハーフサイズ麺に加え、大盛サイズ麺、さらには、特盛サイズ麺等と、麺のサイズの種類を増やすことも可能である。

麺供給装置には複数段にわたって、また、各段には複数列に配列されて麺が貯蔵されている。貯蔵された麺は、列ごとに順番に1食分ずつ、麺ガイド部３１に送り出される。図５には6段の貯蔵スペースを有する麺供給装置が例示されており、例えば6段の貯蔵スペースの一番上の段から順番に麺が供給され、一番上の段の麺が無くなると、2番目の段、次に、3番目段と順に、麺が供給される。各段においては、例えば、複数列の一番右側の列、また、各列の一番手前から1食分ずつ、麺ガイド部３１に麺が送り出される。麺ガイド部31送り出された麺は、麺ガイド部３１の傾斜面を滑り下りて麺受け部３２に載せられる。麺受け部３２は昇降可能であり、麺が供給される段の麺ガイド部３１の位置まで麺を迎えに行く。

麺を載せた麺受け部３２は昇降機構３４により昇降することにより、麺供給部３３の位置に麺受け部３２を移動させる。麺供給部３３の位置において、麺受け部３２は供給部３３に麺を送り出すように姿勢が調整される。すなわち、麺受け部３２は麺供給部３３に対応する高さにおいて、水平方向に回転し、麺受け部３２のガイド部を、麺を供給する麺供給部の位置に合わせた上で、麺受け部３２の鉛直方向への角度を下方に傾けるように調整されることにより、麺受け部３２のガイドが麺供給部３３に設けられた傾斜部に位置合わせされ、麺がこの傾斜部に沿ってスライドし、茹で器１１のカゴ１２内に投入される。図５の例では、カゴ１２は２個用意されており、麺供給部３３も各カゴに対応する位置に2個設けられている。

茹で器１１において麺は顧客からの注文に応じた茹で時間だけ茹でられ、茹でられた麺は、予め具材及びソースが加熱調理されている調理容器１４に移される。麺が茹で上がるとカゴ１２は上方に持ち上げられる。持ち上げられたカゴの下方、かつ、麺を加熱する位置よりも上方であって、茹で１１の略中央の位置に調理容器１４が調理容器把持装置４０によって位置決めされる。次に、持ち上げられたカゴ１２が傾けられて、カゴ１２の中の麺が調理容器１４に移される。この時、調理容器１４が麺を受ける位置は、カゴ１２が持ち上げられた位置に合わせて調整される。

麺が茹で上がる時期に合わせて、調理容器１４において食材及びソースの加熱調理をしておく。洗浄機１９で洗浄された調理容器１４は、調理容器把持装置４０によって、食材供給装置１３内を移動されながら、顧客からの注文に対応して食材供給装置１３ら複数種類の食材及びソースが供給される。食品供給装置１３には、複数種類の食材、複数種類のソース、及び、複数種類の調味料等が適切な温度及び／又は湿度条件のもと保管されている。例えば、食品供給装置１３は冷蔵装置を備えている。調理容器１４は、調理容器把持装置４０によって、食材供給装置１３内の所定の食材ないしソースの供給位置に位置決めされながら、所定の食材ないしソースを受け取る。

所定の食材ないしソースを受け取った、調理容器１４は調理容器把持装置４０によって加熱容器待機部４２に運ばれるか、あるいは、加熱調理装置４１が空いており、かつ、麺の茹で上がり時間を待つ必要がない場合には、直接、加熱調理装置４１の調理容器受け入れ位置に運ばれる。加熱料調理装置４１は、本実施形態では2個設けられている。加熱料理器４１に空きがない場合、加熱調理開始時間まで時間があり、麺の茹で上がり時間を待つ必要がある場合、複数台の調理容器把持装置４０間で調理容器１４を受け渡す場合には、調理容器１４は調理容器待機部４２において、一時待機ないし仮置きされる。例えば、本実施形態の2台の調理容器把持装置４０は、自走できる範囲がそれぞれ決められているため、調理容器１４を移動させる位置によっては、調理容器把持装置４０間で調理容器１４を受け渡す必要が生じる場合がある。この場合に、一方の調理容器把持装置４０が一旦調理容器１４を調理容器待機部４２に仮置きし、他方の調理容器把持装置４０が仮置きされた調理容器１４を取り上げることができる。なお、調理容器把持装置４０間が自走できる範囲は重複して設定することも可能である。加熱調理を開始する時間、加熱調理における加熱時間、加熱料理の加熱の強さ等は、顧客の注文に応じて自動的に調整される。

加熱調理装置４１においては、調理容器１４が鉛直上向きから所定の角度傾いた姿勢で保持された状態で回転されながら、加熱手段、例えば電磁加熱手段により加熱される。調理容器１４を回転されながら加熱することにより、食材を均等に加熱することができると共に、食材とソースとを適切に混ぜ合わせることができる。

加熱調理装置４１によって加熱調理された調理容器１４は、茹で器１１の麺受け入れ位置に調理容器把持装置４０によって運ばれ、茹で上がった麺が投入される。麺が投入された調理容器１４は、調理容器把持装置４０によって再び加熱調理装置４１に運ばれ、調理容器１４が回転しながら加熱されることにより、食材とソースに対して茹で上がった麺が加熱されながら混ぜ合わせられる。

所定時間の加熱調理が終了すると、調理容器１４は調理容器把持装置４０によって食材供給装置１３の端部に位置する盛付装置４３に運ばれる。盛付装置４３の所定位置には提供容器供給装置１８によって、盛付装置４３の盛り付け位置に提供容器１７が準備されている。提供容器１７に対して、盛付装置４３は調理容器１４を所定の角度で傾けることにより、調理された料理を提供容器１７に盛り付けることができる。盛り付けられた提供容器１７は例えば自動配膳機２１等（図１参照）により、顧客に提供される。なお、自動配膳機２１等の動作は第１実施形態と同様であるので説明は省略する。本実施形態では、盛付装置４３は2組設けられており、提供容器供給装置１８も、2組の盛付装置４３の盛り付け位置に対応してそれぞれ提供容器１７を供給することができる。

複数の食材を加熱調理する場合に、加熱時間が異なる場合もある、この場合には例えば、加熱時間が長い食材を先に調理容器１４に投入して加熱調理装置４１により所定時間加熱調理し、その後、食材供給装置１３から加熱時間の短い食材を調理容器１４に加えて、さらに所定時間の加熱調理を行うこともできる。また、調理容器１４に麺を加えた後に、食材供給装置１３から食材の供給を受けるようにしてもよい。加熱調理の時間、順序等は、顧客からの注文に応じて、必要となる食材等にも応じて自動的に計画される。

また、加熱調理装置４１において調理された調理容器１４が調理容器把持装置４０により盛付装置４３に運ばれる途中に、食材供給装置の中を通るが、この食材供給装置の中を通る時に、食材供給装置から調理容器１４の料理に対してトッピング食材を追加することも可能である。トッピング食材を追加する場合には、調理容器把持装置４０が食材供給装置１３のトッピング食材追加位置に調理容器１４を移動させる。

盛付装置４３で料理が盛り付け終わった後、調理容器１４は調理容器把持装置４０によって洗浄装置１９に運ばれる。本実施例では洗浄装置１９は2個設けられている。洗浄装置１９に使用済みの調理容器１４が収容面を下に向ける姿勢でセットされると、洗浄装置１９の蓋が閉められ、洗浄装置１９内では回転ノズルから噴出される洗浄水によって、調理容器１４が洗浄され、また、回転ノズルから噴出されるすすぎ用水によって調理容器１４のすすぎが行われ、さらに、必要に応じて調理容器１４の乾燥が行われる。

調理容器１４の乾燥の態様は、洗浄装置１９の運転形態に応じて様々な選択が可能である。例えば、温水洗浄の場合には、調理容器１４は自然乾燥させることが可能である。また、必要に応じてエアーの吹き付けにより、水分を吹き飛ばして除去することも可能である。また、例えば、冷風ないし温風を用いた乾燥も可能である。

調理容器１４は複数備えられており、例えば、4個の調理容器１４を同時に用いて調理を行うことができる。調理容器把持装置４０は、調理容器１４の外周に全周に亘って設けられたフランジ部４５を一対の可動式の把持爪４６によって把持及び解放することができる。調理容器把持装置４０は後述のようにレール４８（図６参照）に沿って自走可能であり、水平方向に回転可能であり、また、位置・姿勢調整部４７を備えており、把持爪４６は位置・姿勢調整部４７に設けられているので、把持爪４６は調理容器１４を把持した状態で、調理容器１４の位置及び姿勢を調整することができる。例えば、調理容器把持装置４０は、調理容器１４を移動させたり、向きを変えたり、昇降したり、加熱調理装置４１に配置するために調理容器１４の姿勢を調整したりすることができる。

図６は食材供給装置の内部を説明するために、食材供給装置の外枠等を透明処理した斜視図である。図６Ａは、調理容器把持装置４０が調理容器１４を調理容器待機部４２の付近に搬送している時の部分斜視図である。図６Ｂは、調理容器把持装置４０が調理容器１４を盛付装置４３の付近に搬送している時の部分斜視図である。調理容器１４の外周には全周に亘ってフランジ部４５が設けられているので、調理容器把持装置４０は把持爪４６によって、フランジ部４５の全周に亘ってどの部分でも把持することができるので、調理容器把持装置４０が調理容器１４を把持する際の位置決め制御を簡略化できる。フランジ部４５の断面は例えばＬ字型とすることができ、把持爪４６により把持しやすい形状とすることができる。調理容器１４の外周とＬ字型のフランジとで、フランジ部４５の内側に下に向かって開いたコ字状の空間を、調理容器１４の外周を一周に亘って形成している。また、このコ字状の空間の上面部分には複数の孔部を設けることにより、洗浄装置１９での洗浄時にコ字状空間に溜まった洗浄水を排出することができる。

調理容器把持装置４０は、走行手段４９によりレール４８に沿って走行できるように構成されている。走行手段４９はレール４８の周囲を取り囲むような電動の駆動手段である。本実施形態では、1本のレール４８に対して、2個の調理容器把持装置４０が設けられていて、2個の調理容器把持装置４０が協働して、複数の調理容器１４を取り回している。2個の調理容器把持装置４０はそれぞれ可動範囲が定められているが、前述のとおり、この可動範囲が重複している範囲があってもよい。

本実施形態で例示した各装置の数や配置は例示に過ぎず、本実施形態を限定するものではなく、各装置の数は例えば2個に限定されるものではなく、1個であっても、3個以上であってもよい。調理容器１４の数も4個に限定されるものではなく、1個以上であればよく、５個以上であってもよい。また、本実施形態は料理自動提供システム１の全ての工程を自動化するものとして説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、盛付装置４３、提供容器供給装置１８の一部、または、全部を手動で行うことも可能である。例えば、盛付装置４３によって提供容器１７に盛り付けられた料理の盛り付けを手動で整えたり、また例えば、提供容器１７を所定の位置に配置することを手動で行ったり、さらには、例えば仕上げとして、盛付を整え、トッピングを加えることを手動で行うこと、また、例えば顧客への料理の配膳を手動で行うこと、また顧客からの注文の受付を手動で行うこと等も可能である。

調理容器１４を複数、例えば４個用いるシステムにおいては、同時に複数の注文された料理の調理を並行して行うことができる。この場合、顧客からの複数の注文された料理を同時に調理する処理が可能である。どの調理容器１４に対して、食材供給装置１３からどの食材を供給し、どの順番で加熱料理装置によりどのような温度強度でどの程度の時間加熱するか、また、注文どおりの麺の種類及び量を茹で器１１により茹で上げるタイミング、加熱料理装置により加熱のタイミング等、複数の料理を同時に行うためのシーケンスは、料理自動提供システム１の制御手段により自動的に計算され、この計算されたシーケンスに従って、料理自動提供システム１の各装置は自動的に協調した制御が行われる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る料理自動提供システム１について説明する。第１実施形態の図１～３及び第２実施形態の図４～６には図示されていないが、本実施形態の料理自動供給システム１は、茹で器１１、電磁調理器１６、加熱調理装置４１の他に、焼き器、揚物器、蒸し器、煮込み器、加圧調理器、冷却器、オーブン、グリル、電子レンジ、炊飯器等を備えており、麺料理以外にも多種多様な料理を自動的に提供することが可能である。さらには、飲料自動提供システムと組み合わせることにより、アルコール飲料、温かい飲料、冷たい飲料等を含む飲料を自動的に調製すると共に容器に注いで自動的に顧客に提供することが可能である。使用済みの容器等の食器の回収や洗浄も、前述の使用済み提供容器１７の回収と同様の手段により、自動化可能である。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る自動飲食店について説明する。本実施形態の自動飲食店は、第１～第３実施形態のいずれか少なくとも１つの料理自動提供システム１を備えており、顧客の携帯端末等からの注文にしたがって、料理の注文を受け付け、自動的に注文にしたがったレシピと調理方法で料理を調理し、顧客に料理を配膳することができる。また、本実施形態の自動飲食店は、店内の空席状況を自動で把握すること、遠隔からでも顧客による空席の確認ができること、遠隔からでも顧客による席の予約ができること、遠隔からでも顧客によるメニューの注文ができること、顧客への料理の提供が自動化されていること、料金の決済が顧客の端末から可能であること、配膳が自動化されていること、使用後の提供容器の回収が自動化されていること、使用後の提供容器の洗浄が自動化されていること、洗浄後の提供容器の補充が自動化されていること、使用後の調理容器の洗浄が自動化されていること、店内における顧客の席への誘導が自動化されていること、顧客への料理の提供が自動化されていること、顧客からの注文の予測が自動化されていること、食材の仕入れのための発注が自動化されていること、納品された食材が自動的に前記供給器に補充されていること等が可能である。

店内の空席状況を自動で把握する手段について一例として撮像装置を用いた例を説明する。店内にカメラ等の撮像装置が設けられており、店内の客席の様子を撮影している。この撮影した画像を画像認識することにより、店内の空席状況を自動的に、かつ、リアルタイムで把握することができる。これにより、店内の空席を自動的に判別し、空席情報を予約システムに反映することができる。この予約システムを利用することにより、顧客はいつでもリアルタイムで店舗の空席を確認し、所望の席を予約することができ、かつ、席の予約と共に、料理の注文も併せて行うことが可能である。また、料理の提供時期を予約時間に合わせて調整することができるため、入店後の適切なタイミングで顧客に対して注文された料理を提供することができる。なお、撮像手段としては、白黒カメラ、カラーカメラ、赤外線カメラ、ビデオカメラ等、適宜の手段を用いることができる。また、動画による画像認識だけでなく、所定間隔で静止画を画像認識することによっても空席を判断することができる。さらに、顧客に提供される料理を画像認識により解析することにより、顧客がどのようなペースで食事を勧めているかを把握することができる。このため、料理自動提供システム１は、顧客の食事のペースに合わせて、料理を提供することができると共に、追加の料理（デザートや飲み物も含む）の注文を、携帯端末を介して勧めることができる。

入店した顧客の席への案内を自動化することも可能である。顧客が席を予約している場合には、予約時に発行された予約番号、顧客コード等を示すことにより、例えば、顧客の携帯端末に登録されているバーコード、二次元バーコード等を店舗入り口にある読み取り装置にかざすこと、あるいは、例えば、顧客の携帯端末からの近距離無線通信等の通信によるＩＤコードの認証を行うこと等により、システム１が顧客を認識する。次に、顧客の携帯端末、または、店舗の表示装置により、顧客の予約した席が表示されるので、顧客は自分が予約した席を認識することができる。また、自動配膳機２１を用いて、顧客を予約された席まで案内することもできる。

顧客が予約をしてない場合には、顧客は携帯端末により来店したことを店舗の入口で無線通信によりシステム１に通知すること、あるいは、顧客の携帯端末からの近距離無線通信等の通信によりシステム１と通信すること等により、システム１はその顧客のＩＤを把握し、過去の来店履歴など確認し、顧客の携帯端末、または、店舗の表示装置により、顧客に適宜の空席を提案する。顧客がその席を承認することにより、顧客の席が決定され、携帯端末による案内、店舗内の表示装置による表示、自動配膳機２１を用いて顧客を予約された席まで案内すること等の手段により、顧客を席まで案内する。料理の注文は顧客の携帯端末または店舗の専用端末等によって行うことができる。空席が無い場合には、システム１は、待ち時間を顧客の携帯端末に表示すること、あるいは、店舗の表示装置に表示すること等により、顧客に予想される待ち時間、待ち人数等を提示し、顧客が空席待ちをするか否かの回答を求める。顧客が空席待ちを選択した場合には、随時、待ち状況を顧客に報知すると共に、お勧めメニューの紹介、店舗の紹介等の情報提供を行い、空席ができた場合には、空席待ちの順番に従い、その顧客の順番になったら前述と同様に空席に案内する。

会計については携帯端末からの注文の場合には、携帯端末から電子的に決済を行うことができる。店舗の専用端末、音声認識装置による注文等の場合にも、顧客の携帯端末からの電子決済が可能であるが、店舗に自動決済装置を設けておけば、顧客がその自動決済装置を用いて、キャシュカード、クレジットカード、現金、電子マネー、プリペイドカード等の適宜の決済手段により、支払を行うことが可能である。店舗の出口にゲートを設けておき、顧客が所定のＩＤを提示すること、例えば携帯端末による近距離無線通信による顧客のＩＤを提示することにより、ゲートが開くようにしておけば、料金を未払いの顧客を識別して、ゲートの開閉を制御でき、また、音声ないし表示により未払いの顧客への料金の支払いを促すことができる。なお、料金を先払いするシステムを採用する場合には、顧客が未払いのまま店舗を出ることは防止できる。

次に、食材の仕入れのための発注、在庫管理を自動化する手段、納品された食材が自動的に食材供給装置１３ないし麺供給装置１０に補充される手段について説明する。実施例のシステム１は、全ての顧客の注文データに加え、他の店舗の注文データ、過去の注文履歴データ、天候データ、気温データ、湿度データ、カレンダー情報、イベント情報、人出予想情報、撮像手段を画像認識することによって得られた店内の混雑状況等の各種情報を把握しており、これらの情報から、当該店舗の来客数及び各メニューの注文を予測し、予め食材ないし麺の在庫を管理すると共に、食材の仕入れのための発注を自動化することができる。当該店舗の来客数及び各メニューの注文を予測のためには、各顧客の注文データ、過去の注文履歴データ、他店舗等の関連システムからの情報、情報調査機関の情報、及び、インターネットの情報等も利用可能であり、これらの多量の情報を例えば人工知能を用いた機械学習により解析することが可能である。

予め予測された注文に対応する食材等の在庫については、発注の内容に応じて、システム１の在庫管理にしたがって管理される。納品された在庫は、所定のストック場所に管理され、適宜食材供給装置１３及び麺供給装置１０等に適宜供給される。食材供給装置１３及び麺供給装置１０等への食材ないし麺の補充は、例えば自動配膳機２１を用いて自動化することが可能である。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る料理自動提供システム１について説明する。本実施形態では、第１～第４実施形態で説明した料理自動提供システム１の適用場所が席予約できる飲食店だけでなく、様々な形態の飲食店、食品販売店等、多様な態様で実施可能なことを説明する。例えば、スーパーマーケット、デパート、商店、コンビニエンスストア等においても、本実施形態の料理自動提供システム１を利用することが可能であり、例えば、コンビニエンスストアにおいて揚物器による揚物料理等を含む料理の自動調理が可能である。また、例えば、宴会場、結婚式場、イベント会場等においても、本実施形態の料理自動提供システム１を利用することが可能である。また、ホテル、旅館、民宿、ペンション、宿泊施設等においても、本実施形態の料理自動提供システム１を利用することが可能である。また、例えば、デパートの食堂、ショッピングモールのフードコート、社員食堂等においても、本実施形態の料理自動提供システム１を利用することが可能である。また、移動式の店舗、例えば車両内に料理自動提供システム１を設置することができ、車両の移動中、あるいは、移動先での自動調理が可能である。また、店舗内で料理を製造して販売する店舗、小規模な店舗、仮設店舗、料理工場等においても、本実施形態の料理自動提供システム１を利用することが可能である。

また、本実施形態の料理自動提供システム１において、全ての工程を自動化することが可能であるが、一部の工程を手動で行うようなシステムとすることも可能である。例えば、提供容器１７への料理の盛り付けやトッピングの盛り付け等の工程、顧客への料理の配膳、顧客の席への案内、空席の確認や関の予約、顧客から料理の注文を受けシステム１にその注文を入力すること、食材や麺の補充、仕込みや食材の発注や在庫管理、提供容器１７の洗浄等の一部を人手で行うことも可能である。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係る料理自動提供システム１について説明する。本実施形態では、第１～第５実施形態で説明した料理自動提供システム１は、さらに、デリバリー店舗やデリバリー工場等にも適用可能である。以下、本実施形態の料理自動提供システム１がデリバリー店舗に適用された例について説明する。

顧客はデリバリー店舗の注文システムに対してウエッブサイト等を通じて、スマートフォンやタブレット端末等の通信機器を用いて遠隔から料理の注文を行う。デリバリー店舗のウエッブサイトには取り扱われている複数の料理について、お勧めの料理、人気の料理、料理のレシピ等の情報と共に開示されている。顧客はこれらの開示された料理を選択するだけでなく、料理のレシピや、調理方法（焼時間や茹で加減など）を指定することができる。さらに、顧客の過去の注文履歴や顧客の好みデータがデリバリー店舗側の注文システムに登録されている場合、あるいは、顧客が登録した場合には、過去の様々の条件での多数の顧客からの注文履歴、関連店舗における注文履歴等のビッグデータからの機械学習等を用いることにより、顧客情報及び顧客の注文時の状況、例えば季節、日時、天候、地域、関連するイベント情報等に基づいて、顧客に対してお勧めの料理や、お勧めのレシピ、お勧めの調理方法などを提案することが可能である。

デリバリー店舗の注文システムは、顧客からの料理の情報及び届け先の情報を受け付けると、顧客に対して受け付けた料理を確認する情報と共に、配達予定時刻の情報を通知する。デリバリー店舗の注文システムは、自店舗の持つ配送システム及び／又は他者が運営する配送システムと連携されている。デリバリー店舗の注文システムが顧客から注文を受け付けると、注文システムは顧客の指定した配送先までの料理の配送を手配し、顧客に対しては受け付けた料理の内容と共に手配した配送予定時間を含む配送情報を通知する。配送情報には配送ルートや配送者の情報を含めることもできる。調理の進捗状況、道路状況等に応じて配達予定時刻に所定の時間以上、例えば５分以上の変更が生じた場合には、顧客に対して配達時刻の変更を通知することも可能である。

デリバリー店舗が注文システムにより顧客の注文を受け付けた場合、前述の料理自動提供システム１は、顧客の注文に基づき、その時の季節、日時、天候、仕入れの状況、仕入れられた食材の状態、他の注文の状況等、総合的に判断した上で、顧客の注文に対して、さらには、顧客情報が登録されている場合には顧客の好み情報等も加味した上で、その時々に応じたその顧客に適したレシピ及び調理方法によって、料理を自動的に行う。注文システムは複数の顧客から複数の異なる料理の注文を同時期に受け付けることがあるため、調理の順序についても適切に決定することにより、顧客の待ち時間が短くなるように設定される。

顧客の注文した料理が出来上がると、料理は所定の配送容器に収納され、注文システムが予約しておいた配送者に自動的に引き渡される。その後は、配送者がデリバリー店舗から指示されたとおり、配送ルートを通って顧客の指定した場所まで、配送システムにより予め定められた時間以内に、配送容器に収容された料理を顧客宛てに届ける。注文システムが顧客からの注文を受けた際に、料金を電子決済しておくことにより、配達時における現金のやり取りは不要になる。また、配達者は携帯端末を携帯しているため、配達時に計端端末による電子決済を行うことも可能である。さらに、配達者は自動運転車、自動運転ドローン等の自動デリバリーシステムを用いることもできるため、この場合には、注文受付、調理、配送を含め、全ての工程を無人による自動化が可能となる。食品の安全上、また、交通の安全上、この自動化の一部を人手で行う、あるいは、人手による監視を行うこともできるが、一部を人手で行う場合にも従来のデリバリー店舗と比較すると大幅な省人化が可能である。

本実施形態ではデリバリー店舗を例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、店舗よりも規模の大きいデリバリー工場、レストランや食堂における出前、移動式店舗（例えば料理自動提供システム搭載車両）における現地販売やケータリング等、様々な形態での料理のデリバリーに適用可能である。

［第7実施形態］
本発明の第７実施形態に係る料理自動提供システム１について説明する。本実施形態では、第１～第６実施形態で説明した料理自動提供システム１に、さらに、トマトピューレの調理、スープの煮込み調理、ネギを刻む調理等の食材の仕込みを行う自動調理機を追加したものである。食材の仕込みを、それぞれ、自動調理機によって行う場合には、各食材、例えばトマトやネギの形状や色が画像認識され、食材の種類や状態を把握し、食材に適した加工を行うための加工手段に搬送される。この搬送の際には、食材の種類や状態に合わせて各食材の適宜の位置を、搬送手段、例えばロボットアームにより把持すること等により、ピックアップして搬送する必要がある。

そこで、画像取得装置により取得された画像を用いて食材を画像認識し、食材をロボットアームでピックアップする手段について、トマトの外形とヘタの形状とを画像認識して、ヘタの方向からトマトをロボットアームによりピックアップする例を説明する。画像取得装置としては、特に限定されるものではないが、二次元画像、例えば二次元カラー画像を取得できるカメラを用いる。画像入力装置としては、ステレオカメラ等、立体画像を取得できるカメラを用いてもよいが、ここでは安価なカメラを用いる例として、二次元画像を取得できるカメラを用いた場合について説明する。

二次元画像から食材を画像認識するために、ニューラルネットワークを用いて、二次元画像から食材の種類、食材の外形、食材の特徴領域等の複数の情報を出力させる。例えばトマトの場合には、トマトの外形、特徴領域としてのヘタの形状や位置等の情報を出力させる。画像認識としては、例えば公知のMask-RCNN等の二次元画像から物体の種類（以下「ラベル」という。）と物体の外形（輪郭マスク画像）を出力できる。

本実施形態の画像認識装置では、このMask-RCNNを更に発展させ、物体の外形だけでなく、物体の特徴領域のマスク画像を得ることができる。すなわち、トマトの例では、トマトの外形、トマトの種類、トマトのヘタのマスク画像を出力することができる。単純に物体の外形と物体の特徴点とを別々に学習させる場合と異なり、物体の外形と、その物体の外形内における部分領域とを一体としてマルチタスク学習・認識させることにより、物体の特徴領域の境界等が明瞭なマスク画像を得ることができる。

このためには、画像認識装置に予め、物体の画像と、物体の領域と、ラベルとからなるデータを複数与えておき、さらに、特徴領域の形状として既知の形状を与えておく。トマトの例では、トマトの画像と、トマトの領域（輪郭）と、トマトの種類とを与えておき、さらに、一般的なトマトのヘタの形状をMask-RCNNに予め与えておく。また、一般的なトマトのヘタの形状における、トマトのヘタの中心位置は明らかであるため、トマトのヘタのマスク画像から、トマトのヘタの中心位置を演算により求めることができる。あるいは、一般的なトマトとのヘタの中心位置の情報を画像認識装置に予め与えておくことにより、トマトのヘタの中心位置を出力させるようにしてもよい。

ここで、画像認識装置に予め与えられるのは、いわゆるモデルデータではなく、一般的なトマトの画像に関するデータによって学習されているため、様々な種類、色、大きさのトマトの認識が可能である。

二次元画像中のどのピクセルが、三次元座標のどの位置に対応しているのかを与えることで、物体とカメラの三次元的な位置姿勢関係を解くアルゴリズムとしては、例えば公知のOpen Computer Vision Library（「OpenCV」と略される。）である、Solve Perspective-n-Point（SolvePNP)という手法を採用することができる。上述のMask-RCNNが出力するMask画像にSolvePNPを組み合わせることで、三次元カメラ等を用いずとも、二次元画像のみで物体の位置及び姿勢を推定する画像認識装置を得ることができる。トマトの例では、トマトの外形及びトマトのヘタのマスク画像ないし中心位置から、トマトの位置及び姿勢を演算することができる。トマトはヘタの方向（以下「正面」という。）から見ると二次元画像上では略円形なしは略回転対称形状となる。しかしながら、正面以外の方向から見た場合には、次元カラー画像上では見かけ上、円形や回転対称形状ではなく、ヘタの中心位置もトマトの輪郭の中心からずれて見える。本実施形態の画像認識装置は、二次元画像上でこのような既知の特徴が、どのように見えるか演算することによって、画像取得装置からみて物体がどの方向に位置し（物体の位置）、どのように傾いているのか（食器の姿勢）を得ることができる。

一般に画像処理により出力された物体の位置は、カメラの光軸方向（奥行方向）に精度が悪く、また、物体のモデルデータによって予め物体の寸法が既知でないと奥行方向の距離を推定できない。本実施形態の画像認識装置は前述のとおりモデルレスであるため、画像取得装置から物体までの距離を正確に演算することは困難である。そこで、本実施形態では、画像認識装置を用いてモデルレスで物体の位置及び姿勢を推定して、当該物体をピックアップするための方法について、以下に説明する。

ロボットアームを物体に近付ける軌道を、画像取得装置、例えば二次元カメラの光軸方向に沿うように、カメラ座標系原点と物体とを結ぶ直線に沿ってロボットアームを動かすようにする。例えば、ロボットアームの把持部材の軸線が、トマトの中心を通ってトマトのヘタに向かう直線（以下「トマト中心軸」という。）と一致するような姿勢を維持したまま、ロボットアームをカメラ座標系原点とトマトのヘタの中心とを結ぶ直線に沿ってロボットアームを動かす。この場合、位置や姿勢の状態によっては、ロボットアームの軸が回りきってしまうことや、特異姿勢を経由してしまうことで、計画した軌道上でロボットアームアを動かすことが不可能となる事態を避ける必要がある。そこで、ロボットアームの把持部材の姿勢に応じたピックアップ目標終点姿勢までの経由点において可操作性を一定値以上確保すること、ロボットアーム各軸の回転量が少なくなること等を条件にロボットアームを制御している。

ロボットアームの把持部材には把持センサ、例えば接触センサが設けられている。ロボットアームの把持部材が物体を把持すると、接触センサが反応し、ピックアップ成功と判断し、ロボットアームを引き上げ、物体を搬送位置へと搬送する。先に述べたとおり、画像認識装置が二次元画像によってモデルレスで画像を認識している場合には、画像取得装置から物体までの距離を正確に演算できないところ、物体が載置されていると予想される高さまでロボットアームを駆動する。ロボットアームの把持部材が、物体の載置されている載置面の高さまで達した場合には、ピックアップ失敗としてロボットアームを待機位置まで引き上げる。なお、物体が載置されている載置面の高さは予めロボットアーム駆動装置が把握しているパラメータである。これにより、本実施形態の画像認識装置は、二次元画像を用い、モデル画像を登録していない状態（モデルレス）でも、物体の位置及び姿勢を推定して、当該物体をピックアップすることができる。

本実施形態では二次元カラー画像を用いており、トマト全体の色や形に加え、トマトのヘタの部分のマスク画像から、トマトの種類に加え、トマトの鮮度や完熟の度合いを判断することも可能となる。トマトの種類、鮮度や完熟度を推定するためには、機械学習、例えばディープラーニング等を用いた画像認識を採用することができる。推定されたトマトの種類、鮮度や完熟度の情報から、当該トマトの加工の仕方をさらに演算により決定することが可能となる。

以上、ロボットアームによってトマトをピックアップする場合を例に挙げて説明したが、本実施形態の画像認識装置は、トマト以外の様々な物体についても同様にして、二次元画像を用い、モデル画像を登録していない状態（モデルレス）でも、物体の位置及び姿勢を推定することができ、この推定に基づいてロボットアームを用いて当該物体をピックアップすることが可能である。本実施形態の画像認識装置は、例えば物体が長ネギの場合には、長ネギの種類、長ネギの外形、また、長ネギの特徴領域として長ネギの白い部分のマスク画像等の複数の情報を出力させることができ、これによって、長ネギの白い部分の中心部をロボットアームにより把持してピックアップしたり、長ネギの白い部分だけをカットしたりする加工のために、画像認識装置によって得られた情報を利用可能である。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態に係る料理自動提供システム１について説明する。本実施形態では、第１～第７実施形態で説明した料理自動提供システム１に、さらに、食器自動洗浄システムを付加したものについて説明する。店舗における省力化のためには、食器の配膳のみならず、食べ終わった食器の回収、食器の洗浄、洗浄した食器の収納についての自動化も必要となる。これらの食器の取扱いの際にも、前述の第７実施形態で説明した画像認識装置が利用可能である。ここでは、前述の画像認識装置により食器を取り扱う例、特に、食器を洗浄機に食器を投入し、取り出し、食器の種類ごとにコンテナに収容するシステムについて説明する。

実施形態７では、トマトをロボットアームでピックアップするために画像認識装置はトマトのヘタを特徴領域として認識させたが、食器の場合には、特に皿やボール等の場合には、これらの食器の糸底領域を特徴領域として学習させることが有効である。すなわち、本実施形態の画像認識装置では、食器の外形に加えて、特徴領域として食器の糸底領域のマスク画像を同時に学習と出力できるように設計されている。本実施形態の画像認識装置では、食器の種類、食器の外形に加え、外形内の特徴領域である食器の糸底をマルチタスク学習・認識させることで、糸底領域のマスク画像についても、きれいに丸みを描けるようにしている。

このためには、画像認識装置に予め、物体の画像と、物体の領域と、ラベルとからなるデータを複数与えておき、さらに、特徴領域の形状として既知の形状を与えておく。食器の例では、食器の画像と、食器の領域（輪郭）と、食器の種類（ラベル）とを複数組与えて学習させる。さらに、一般的な糸底の糸底形状を、既知の形状（円、正方形、長方形など）と対比させることにより、次の方法により、その位置と姿勢を演算することができる。食器の糸底の傾きに応じて、二次元画像上では見かけ上、円などの形状が細長く歪んで見える。この関係を利用し、既知の形状、例えば円形が二次元カメラに写した時に二次元画像上でどのように見えるかを演算により解くことで、二次元カメラからみて食器がどの方向に位置し、どの方広に傾いているかを推定することが可能である。

ここで、本実施形態の画像認識装置に予め与えられるのは、いわゆるモデルデータではなく、画像認識装置は一般的な食器の画像に関するデータによって学習されているため、様々な種類、色、大きさのトマトの認識が可能である。なお、本実施例の画像認識装置で用いられる画像認識のアルゴリズムは前述の実施形態７のものを使用可能であるため、このアルゴリズムについての詳細な説明は省略する。

一般に画像処理により出力された物体の位置は、カメラの光軸方向（奥行方向）に精度が悪く、また、物体のモデルデータによって予め物体の寸法が既知でないと奥行方向の距離を推定できない。本実施形態の画像認識装置は前述のとおりモデルレスであるため、画像取得装置から物体までの距離を正確に演算することは困難である。そこで、本実施形態では、画像認識装置を用いてモデルレスで物体の位置及び姿勢を推定して、当該物体をピックアップするための方法について、以下に説明する。

ロボットアームを物体に近付ける軌道を、画像取得装置、例えば二次元カメラの光軸方向に沿うように、カメラ座標系原点と物体とを結ぶ直線に沿ってロボットアームを動かすようにする。ここでは、ロボットアームの先端に設けた吸着面で食器の糸底を吸着してピックアップする例を説明する。二次元カメラの光軸方向に沿ってロボットアームが食器にアプローチするピックアップ軌道として、カメラ座標系原点と食器を結ぶ直線に沿ってロボットアームを動かす。

直線軌道をロボットアームの吸着面の姿勢を維持したまま、移動する場合、位置姿勢によってはロボットアームの軸が回りきってしまったり、特異姿勢を経由してしまったりすることで計画した軌跡に沿ってロボットアームを制御することが不可能となることを避ける必要がある。このために、食器姿勢と位置に応じたピックアップ目標終点姿勢までの経由点において可操作性を一定値以上確保できることと、ロボットアーム各軸の回転量が少ないような、食器法線周りの振り角と吸着パッドの使い分けを行う。すなわち、ロボットアームには、向きが異なる（例えば９０度向きが異なる）２つの吸着パッドが設けることができる。

吸着パッドを真空引きしている真空経路内に設けられた吸着センサが反応したらピックアップ成功としてロボットアームを引き上げ、続いて、食器を所定の収納コンテナ等に収納する。奥行きの距離が不定である場合でも、食器をピックアップできるように、食器の載置面の高さまはロボットアームの吸着パッドを食器の糸底に近づけていく。もしも食器の載置面の高さまでロボットアームの吸着パッドが到達したらピックアップ失敗と判断し、ロボットアームを待機位置まで引き上げる。なお、食器が載置されている載置面の高さは予めロボットアーム駆動装置が把握しているパラメータである。これにより、本実施形態の画像認識装置は、二次元画像を用い、モデル画像を登録していない状態（モデルレス）でも、食器を位置及び姿勢を推定して、当該物体をピックアップすることができる。

この画像認識装置を食器洗浄機により洗浄された食器のピックアップに適用すれば、食器洗浄機により洗浄された食器を、食器洗浄機から、あるいは、食器洗浄機に投入された食器ラックから食器の糸底の中心に対し、ロボットアームに設けた吸引パッドを接触させ、食器をピックアップし、食器の種類ごとに食器を収容コンテナに収容することが可能である。

次に、この画像認識装置を使用済みの食器を食器洗浄機へ投入する、あるいは、食器洗浄機に投入する食器ラックに対して食器を収容することに適用する例を図７及び図８を用いて説明する。図７は、食器洗浄機による食器の洗浄を説明する説明図であり、図８は図７の下膳食器ピッキングにおける画像認識の説明図である。

図７に示されているように、食器洗浄機による食器の洗浄工程には、（１）下膳食器ピッキング工程、（２）残飯処理及び予荒い工程、（３）食器をラックに入れる工程、及び、（４）洗い終わった食器をラックから取り出し収納する工程等を含む。この中（４）の工程については、前述の食器の糸底をロボットアームに設けた吸引パッドによりピックアップし、食器の種類ごとに食器を収容コンテナに収容する工程と同様である。上記（２）及び（３）の工手は、上記（１）の下膳食器ピッキング工程によって、食器をロボットアームによりピックアップした後の工程であり、食器をピッキングした状態で予洗いし、続いて所定の規則により、食器を洗浄用の初期ラックに収容する工程である。

上記（１）の工程では、使用済み食器の種類を判別し、ゴミとを区別し、ロボットアームの把持手段によりピックアップする工程であるため、上述の実施形態７で述べた画像認識装置を適用することが可能である。図８には、上記（１）の工程で画像認識装置により、食器の種類（皿、コップ、ボール、箸など）とゴミ（紙屑など）とを認識されている様子を示す。図８に示されているように、本実施形態の画像認識装置により、食器の種類及びゴミを区別して認識することが可能である。したがって、この画像認識装置によって認識された情報を基いて上記（１）の下膳食器ピッキング工程におけるロボットアームによる適宜の食器把持手段により、食器のピックアップ制御が可能となる。

［第９実施形態］
本発明の第９実施形態に係る料理自動提供システム１について図９～１８を参照して説明する。本実施形態では、第１～第８実施形態で説明した料理自動提供システム１において、食材供給装置の具体例を説明する。ただし、本実施形態においては、食材供給装置の一例を示すものであり、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、他の態様の食材供給装置も採用することができる。

図９は、食材供給装置５０の概略図である。食材供給装置５０は、食材容器５１を収容する食材容器ストックラック５２、食材容器ストックラック５２から所定の食材容器５１を落下させる食材容器落下装置５３、食材容器落下装置５３から落下された食材容器５１をスライドさせて搬送する食材容器スライド装置５４、食材容器スライド装置５４を搬送された食材容器５１を回転させて収容されている具材を取り出す食材容器取出装置５５、及び、食材容器取出装置５５によって取り出された食材容器５１をストックする食材容器ストック装置５６を備えている。

食材容器ストックラック５２には、食材容器５１が食材容器スライド装置５４の長さ方向、幅方向に配列されると共に、高さ方向に対しても複数個が重ねられた状態で、食材容器ストックラック５２の全体が冷蔵庫内に収容されると共に、食材容器ストックラック５２の全体が冷蔵庫内からスライドして取り出すことができる。食材容器ストックラック５２は、食材容器スライド装置５４の長さ方向及び幅方向にマトリックス状に仕切版が設けられており、マトリックス状に仕切られた各空間に対して、高さ方向に複数の食材容器５１が収容できるように構成されている。特に限定されるものではないが、食材容器ストックラック５２には食材容器５１を、例えば、食材容器スライド装置５４の長さ方向に４個、幅方向に４個、高さ方向に８個収容することができる。

食材容器落下装置５３は、食材容器スライド装置５４に収容された所定の食品容器５１を食材容器スライド装置５４へ落下させる。食材容器落下装置５３は、食材容器ストックラック５２にマトリックス状に収容された複数の食材容器５１の中から、決められたものだけを選定して１つずつ落下させることができる。食材容器ストックラック５２の複数の食材容器５１には、異なる種類の食材を収容しておくことができる。食材容器ストックラック５２のどの位置にどの食材を収容した食材容器５１を補充するかは、対応するメニューの種類等に応じて自由に設定することが可能である。例えば、マトリックス状に区切られた１つの仕切の中には、同じ種類の食材が収容された食材容器５１を補充するようにすることができる。補充の際にはどの位置にどの食材を収容するかを料理自動提供システム１において決定しておき、この予め定められたとおりに各食材が収容された食材容器５１が、食材容器ストックラック５２の所定の位置に収容される。

食材容器スライド装置５４は、食材容器落下装置５３により落下された所定の食材容器５１を図９の左側の排出位置までスライドして搬送させる。食材容器スライド装置５４の排出位置にある、食材容器取出装置５５において、食材容器５１は回転させられることによって、内部に収容されている食材が取り出され、空になった食材容器５１は開口側を下方に伏せられた状で、食材容器ストック装置５６に移動する。食材容器ストック装置５６にストックされた空の食材容器５１は、食材容器回収手段、例えばロボットアーム等によって、回収される。なお、食材容器ストック装置５６にストックされた空の食材容器５１は、人手によって回収してもよい。

図１０は、食材容器ストックラック用のスライド装置の説明図である。食材容器ストックラック５２は、全体が冷蔵庫内に収容されると共に、全体がスライド装置５７によって、冷蔵庫内からスライドして取り出すことができる。

図１１は、食材容器の説明図である。図１１Ａは平面図、図１１Ｂは斜視図、図１１Ｃは側面図、図１１Ｄは背面図である。食材容器５１は、食材投入部６０、落下防止部６１、スライド部６２、底付き防止部６３、回転軸６４、及び、被押圧部６５を有している。食材投入部６０には、内部に仕切をもておくこともでき、図１１の例では食材投入部６０は１つ仕切により、２つのスペースに分けられている。

食材容器５１の両側面には、側方に突設された一対の落下防止部６１が設けられている。食材容器ストックラック５２には、食材容器ストックラック５２のマトリックス状に仕切られた各空間の内方に突出し、高さ方向に延びるレール状部材が設けられている。このレール状部材は、食材容器５１の両側面にそれぞれ突設された一対の落下防止部材６１の間に挿入され、食器容器５１を食材容器ストックラック５２の上方から補充する際に、食器容器５１がレール状部材に沿って摺接することによって、食材容器ストックラック５２のマトリックス状に仕切られた各空間内において食材容器５１が落下することなく、かつ、上方から補充された食器容器５１が姿勢を維持したまま滑らかに滑り降りるように設計されている。

スライド部６２は、落下防止部材６１の下面に設けられ、後述のスライドレール７０（図１５）の両側壁の上面をスライドするように設計されている。これにより食材容器スライド装置５４において食材容器５１は安定した姿勢を維持したままスライドすることができる。

底付き防止部６３は、食材容器５１の下部（図１１Ｃの右下端）に例えば一対設けられており、食材容器５１が食材容器ストックラック５２内で上下方向に重ねられてストックされているときに、すぐ下に収容されている別の食材容器５１の上面フランジ部の上に食材容器５１の姿勢を水平に保ったまま載置することができる。また、底付き防止部６３によって、食材容器５１がスライドレール７０の底面を滑らかにスライドできるようになる。

回転軸６４は、食材容器５１の下部（図１１Ｃの左下端）に例えば一対設けられている。回転軸６４が、食材容器スライド装置５４の食材容器５１の排出位置において、回転軸係合部材７３と係合することによって、食材容器５１は回転軸６４を中心に回転し、食材投入部６０に収容されている食材が下方へ取り出される。また、回転軸６４は、底付き防止部材６３と共に食材容器５１が載置されたときに、その姿勢を水平に保つことができる。

食材容器５１の背面に設けられている被押圧部６５は、後述の押圧部材７２（図１５）によって押圧される部分である。被押圧部６５は、高さ方向に延び、食材容器５１の背面の幅方向に交互に設けられた複数の凹凸形状部を有する。押圧部材７２が凹凸形状部を押圧することにより、押圧部材７２と被押圧部材６５との間の摺動抵抗を適度に調整し、食材容器５１の姿勢を水平に保ったままスライドレール７０上で食材容器５１を滑らかに搬送することができる。

図１２は、食材容器落下装置の斜視図である。また、図１３は、図１２の各部材の平面図である。食材容器落下手段５３は、固定レール６７と、固定レール６７に対して摺動可能に把持される第１摺動レール６８及び第２摺動レール６９を有している。固定レールの上面内方には、間隔ａの周期を持った所定のピッチの複数の凹部が設けられている。第１摺動レール６８の内方には間隔ａの周期を持った所定のピッチの凹部が設けられている。また、第２摺動レール６９の内方には間隔ｂの周期を持った所定のピッチの凹部が設けられている。

図１４は、食材容器落下装置５３の動作説明図であり、最初に「４」の位置にある食材容器５１を落下させ、次に、「１」の位置にある食材容器５１を落下させる動作を説明したものである。固定レール６７、第１摺動レール６８及び第２摺動レール６９は、各スライドレール７０に沿って一組設けられており、スライドレール上の４箇所にストックされている食材容器５１の中、指定された食材容器５１を落下させることができるように構成されている。

図１４Ａでは、「１」～「４」のいずれの位置の食材容器５１も固定されている。図１４Ｂでは、第１摺動レール６８が所定量だけ移動し、一番右側「４」の位置の食材容器５１が１つだけ落下し、すぐに図１４Ｃの位置に戻される。図１４Ｄでは、第２摺動レール６９が所定量だけ右側に移動し、次に、図１４Ｅでは、第１摺動レール６８も右方向に所定量だけ移動することによって、一番左側「１」の位置の食材容器５１が１つだけ落下し、その後すぐに、例えば図１４Ａの位置まで戻される。このような動作によって、指定された位置から食材容器５１を１つずつ取り出すことが可能である。

図１５は、食材容器スライド装置５４の斜視図である。食材容器スライド装置５４はスライドレール７０、駆動力発生装置７１、押圧部材７２、及び、回転軸係合部材７３を有している。スライドレール７０は落下した食材容器を受け止め、排出位置まで搬送する。スライドレール７０は断面上向きに開いたコ字状で、上面の開放された両側面（以下、「サイドレール」ということがある。）にはフランジを有している。この一対のフランジ部の上面には、食材容器５１のスライド部６２の下面が摺接する。駆動力発生装置７１は押圧部材７２を駆動し、押圧部材７２によって押圧することにより、落下した食材容器５１を排出位置まで搬送する。

スライド部６２によって、食材容器５１は水平姿勢を保った状態でスライドレール７０に沿って搬送することができる。この搬送の際に、食材容器５１の下面に設けられた回転軸６４及び底付き防止部６３が、スライドレール７０の底部の上面に摺接するように設定することもできるが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、フランジ部の上面に食材容器５１のスライド部６２の下面が摺接するが、回転軸６４及び底付き防止部６３とスライドレール７０の底部の上面との間には所定の間隙を設けることも可能である。

回転軸係合部材７３はスライドレール７０の排出部位に設けられた、例えば幅方向に亘って設定されたピン状の部材であり、幅方向の中央部は下方に向かってコ字状に屈曲しており、幅方向の両端部はスライドレール７０の底面から所定の高さ位置に略水平に設けられており、幅方向の両端部において回転軸係合部材７３は食材容器５１底部の一対の回転軸６４に係合するように設けられている。また、回転軸係合部材７３の幅方向の中央部には下方にコ字状に屈曲した部位があり、この下方にコ字状に屈曲した部位の上を押圧部材７２が通過する位置関係となる。このような設定により、押圧部材７２の先端側がスライドレール７０の排出部位において回転軸係合部材７３に干渉することなく、その先まで進むことができるため、食材容器５１の背面をスライドレール７０の排出端部を越えて押圧することにより、回転した後に空になった食材容器５１の回転軸６４と回転軸係合部材７３との係合を解除し、食材容器５１が具材供給部６０の開口側を伏せた姿勢で、食材容器ストック装置５６に移動する。

図１６は、食材容器スライド装置５４の動作説明図である。図１６Ａではスライドレール７０のサイドレールのフランジ部の上面に、食材容器５１のスライド部６２の下面が摺接しているため、食材容器５１の姿勢が水平に保たれたまま、スライドレール７０に沿って食材容器５１を排出位置に向かって搬送することができる。

図１６Ｂでは食材容器５１底面の回転軸７３が、回転軸係合部材７３の幅方向の両端部において係合することにより、さらに、押圧部材７２により押圧することにより回転軸７３を中心に食材容器５１が回転を開始する。

図１６Ｃでは回転が始まった食材容器５１をさらに押圧部材７２により押圧することにより、さらに食材容器５１を回転させる。この時、食材容器５１の回転が進み、食材容器５１の重心位置と回転軸６４とを結ぶ直線が、回転軸係合部材７３からの鉛直線よりも所定確度だけ、例えば５度程度だけ越えて排出側に移動したときには、食材容器５１は自重により、さらに回転し、図１６Ｄの位置で略１８０度まで回転し、食材容器５１に収容された食材が後述の食材落下穴から取り出される。図１６Ｄにおいて、さらに押圧部材７２が食材容器５１を押圧すると、食材容器５１の回転軸６４と回転軸係合部材７３との係合を解除し、食材容器５１が具材供給部６０の開口側を伏せた姿勢で、食材容器ストック装置５６の所定のストック位置まで移動する。

図１７は食材容器取り出し装置の斜視図であり、食材容器５１が図１６Ｄの位置にある時の状態を示す。スライドレール７０は複数列、例えば４列設けられている。スライドレール７０の排出位置上方には、カバー部材７６が設けられている。カバー部材は異物混入を防止できるばかりではなく、さらに、食材容器５１が回転しすぎてオーバーシュートすることを防ぐ役割もある。

図１８は食材容器取り出し装置の平面図である。食材容器５１が図１６Ｄの位置にある時、食材容器５１の真下の位置に具材落下穴７５が設けられており、食材容器５１が回転することによって食材容器５１から落下した食材は、具材落下穴７５を介して、その下方位置に搬送されている調理容器１４に投入される。

本実施形態では、一例としてスライドレール７０を4個用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば幅方向に移動可能な1個のスライドレール７０を用いて、食材容器５１が落下する位置に併せてスライドレール７０を移動させて、落下してくる食材容器５１を受けるようにすることもできる。この場合、食材容器取出装置５５及び具材落下穴７５等もスライドレール７０と一緒に移動できるものを用いれば、１個の移動可能なスライドレール７０に対して、食材容器取出装置５５及び具材落下穴７５等も一組設ければよい。また、幅方向に移動可能なスライドレール７０等を複数個、例えば２個用いることも可能である。なお、スライドレール７０を複数個設けた場合には、同時に複数の食材容器５１を落下させることが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の技術思想を具体化するための料理自動提供システムを例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、その他の実施形態のものにも等しく適用し得るものであり、また、これらの実施形態の一部を省略、追加、変更することや、各実施形態の態様を組み合わせることが可能である。例えば完全自動システムにおいて、必要に応じてその一部を手動で置き換えること等も可能である。

１…料理自動提供システム
１０…麺供給装置
１１…茹で器
１２…かご
１３…食材供給装置
１４…調理容器
１５…ロボットアーム
１６…電磁調理器
１７…提供容器
１８…提供容器供給装置
１９…洗浄機
２０…配膳コンベア
２１…自動配膳機
３０…麺

Claims (10)

1. 顧客の注文に応じて複数種類の料理を調理可能な料理自動提供システムであって、
   食材を調理容器に供給する食材供給装置と、
   前記調理容器を加熱するための加熱装置と、
   前記調理容器を洗浄する調理容器洗浄装置と、
   前記調理容器を移動させることができる移動装置と、
   を少なくとも備え、
   前記移動装置は、前記調理容器を少なくとも前記食材供給装置から食材の供給を受ける食材供給位置、前記加熱装置により加熱する加熱位置、及び、前記調理容器洗浄装置により前記調理容器を洗浄する洗浄位置に移動させることができ、
   前記加熱装置は、少なくとも前記注文に応じて前記調理容器が前記食材供給装置から供給された食材を加熱調理し、
   前記調理容器は前記調理容器洗浄装置により洗浄され、再度料理を調理するために使用されることを特徴とする料理自動提供システム。
2. 前記注文に応じて麺を加熱できる麺加熱装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の料理自動提供システム。
3. 前記麺加熱装置に自動的に麺を供給する麺供給装置を備え、
   前記麺供給装置は少なくとも
   麺を所望の温度で保管する麺保管手段、及び
   前記麺保管手段から所定量の麺を取り出す麺取出手段、及び、
   前記麺取出手段により取出された麺を前記麺加熱装置の所定の位置に搬送する麺搬送手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の料理自動提供システム。
4. 少なくとも前記麺供給装置、前記移動装置、及び、前記麺加熱装置を備える料理自動提供システムであって、
   前記麺供給装置は前記麺加熱装置に自動的に麺を供給し、
   麺を所望の温度で保管する麺保管手段、
   前記麺保管手段から所定量の麺を取り出す麺取出手段、及び、
   前記麺取出手段により取出された麺を前記麺加熱装置の所定の位置に搬送する麺搬送手段を備えると共に、
   前記麺供給装置は、顧客の注文に応じて複数種類の麺の中から所定の麺を所定の分量だ
   け取り出し、前記麺加熱装置に自動的に麺を供給し、
   前記移動装置は、少なくとも一台の移動式の調理容器把持装置を備え、外周に凸部が設けられた前記調理容器を移動させる移動装置であって、
   前記調理容器把持装置は前記調理容器の前記凸部を把持して移動させること、及び、姿勢を調整することが可能であり、かつ、
   前記麺加熱装置は、カゴ内で麺を加熱し、加熱した麺を容器に取り出す麺加熱装置であって、
   カゴ内で麺を加熱する動作、
   加熱された麺の入ったカゴを持ち上げる動作、
   前記持ち上げられたカゴよりも下方、かつ、麺を加熱する位置よりも上方の所定位置に
   容器を配置する動作、及び、
   前記持ち上げたカゴを傾けて、カゴの中の麺を容器に移動させる動作を行うことを特徴
   とする請求項３に記載の料理自動提供システム。
5. 前記移動装置は、少なくとも１台の移動式の調理容器把持装置からなり、
   前記調理容器把持装置は少なくとも前記調理容器を把持して移動させること、及び、前記調理容器の姿勢を調整することが可能であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の料理自動提供システム。
6. 麺料理以外の調理が可能であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の料理自動提供システム。
7. 前記麺加熱装置及び／又は前記加熱装置は、同時に複数の調理が可能であることを特徴
   とする請求項１～６のいずれか１項に記載の料理自動提供システム。
8. 顧客の注文に応じて複数種類の料理を調理可能な料理方法であって、
   食材供給装置によって食材を調理容器に供給する食材供給ステップと、
   加熱装置によって前記調理容器を加熱する加熱ステップと、
   調理容器洗浄装置によって前記調理容器を洗浄する調理容器洗浄ステップと、
   移動装置によって前記調理容器を移動させる調理容器移動ステップと、
   を有し、
   前記調理容器移動ステップでは、前記移動装置が、前記調理容器を少なくとも前記食材供給装置から食材の供給を受ける位置、前記加熱装置により加熱する位置、又は、調理容器洗浄装置によって洗浄する位置に移動させることができ、
   前記加熱ステップでは、前記加熱装置が、少なくとも前記注文に応じて前記調理容器が前記食材供給装置から供給された食材を加熱調理することができ、
   前記調理容器洗浄ステップで洗浄された前記調理容器が、再度料理を調理するために使用されることを特徴とする料理自動提供方法。
9. 請求項８記載の料理自動提供方法における各ステップをコンピュータにより実行することを特徴とするプログラム。
10. 請求項９記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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