JP7257337B2 - カプセルを認識する飲料調製マシン - Google Patents

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認識されたカプセルの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、温かい又は冷たいチョコレート、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、風味原材料などの、予め一定量に分配した任意の飲料原材料を含むことを意図しており、飲料原材料などは、任意の材料による封入式パッケージ内、特に、例えば、プラスチック、アルミニウム、リサイクル可能及び／又は生物分解性があるパッケージなどの、気密性があり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内に収容されている。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か、若しくは飲料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」カプセルを容易に挿入し、及びこのカプセルを容易に取り除くことができ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、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号に記載されている。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。

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、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、例えば以下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４１０３７７号、スイス特許第６８２７９８号、ドイツ特許第４４２９３５３号、同第２０２００４１９号、ドイツ特許出願公開第２０ ２００６ ０１９０３９号、同第２００７ ００８５９０号、欧州特許第１４４８０８４号、同第１６７６５０９号、欧州特許出願公開第０８１５５８５１．２号、フランス特許第２６２４８４４号、イギリス特許第２３９７５１０号、米国特許第４３７７０４９号、同第４４５８７３５号、同第４５５４４１９号、同第４７６７６３２号、同第４９５４６９７号、同第５３１２０２０号、同第５３３５７０５号、同第５３７２０６１号、同第５３７５５０８号、同第５６４５２３０号、同第５６８５４３５号、同第５７３１９８１号、同第５８３６２３６号、同第５９５９８６９号、同第６１８２５５５号、同第６３５４３４１号、同第６７５９０７２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、マシンは、マシンに供給されたカプセルを自動的に識別し、その上でカプセルを自動的に操作して抽出することが可能である。

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、マシンによって捕捉され、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。

文献米国特許第２０１２／１２３４４０号は、例えば、バーコードを復号するため、特に捕捉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、複数の飲料原材料の混合、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。水などのキャリア又は希釈液を、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ポーション当たり２０～６０ｍＬの調節可能容積でエスプレッソ、及び／又は、例えば、１ポーション当たり７０～１５０ｍＬの範囲の容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を抽出するための抽出ユニットを有する。抽出ユニットは、カプセルを挿入する及び／又は取り除くための離隔位置と、そのようなカプセルを固定及び抽出するための閉位置との間で相対的に移動可能である第１の部分及び第２の部分を有する。閉位置において第１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及び第２の部分のうちの少なくとも一方の部分は、例えばカプセル内の原材料を受け入れるための空洞の範囲を画定することができ、この空洞は、テーパ状の空洞（例えば、円錐若しくは角錐空洞）又は直線状の空洞（例えば、円筒形若しくは台形空洞）である。そのような空洞は、第１及び第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、カプセルの通流面（flow-though face）を開口する穴開け要素が設けられたプレート、又は、カプセルの予め開口された通流面又は自己開口式の通流面と協働するための非侵入式プレートなどの、抽出プレートを含んでもよい。）を開口する穴開け要素が設けられたプレート、又は、カプセルの予め開口された通流面又は自己開口式の通流面と協働するための非侵入式プレートなどの、抽出プレートを含んでもよい。

抽出チャンバの実施例は、国際公開第２００８／０３７６４２号及び国際公開第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、自己開口式機構部を含むこともできる。自己開口カプセルは、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の部分と第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の流入の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を抽出する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を抽出する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。

風味をつけた飲料は、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及び第２の部分の相対運動の方向又は抽出の長手方向又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晒すことによって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してもよい。

容器配置領域は、出口の下にそのようなユーザ受容体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体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又は第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、及び／又は
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号及び国際公開第２０１７／０３７２１５号に開示されているようなマシンヘッドを備えている。

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、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この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、カプセルを抽出チャンバに入れるための所定のカプセル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及び第２の部分を閉位置に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及び第２の部分が離隔位置にあるときに、又は、第１及び第２の部分が閉位置に戻された場合には、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、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。
閉位置にあるか、若しくは閉位置に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及び第２の部分が閉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、閉位置に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備えてもよく、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検出しないときに、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、第１の部分と第２の部分がアクチュエータによって移動されるように構成されることができ、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整トリガイベントから開始し、５～１２秒など３～１５秒の範囲内の所定の時間、例えば７～１０秒が経過した後、第１の部分と第２の部分は閉位置から離隔位置に、及び離隔位置から閉位置に、アクチュエータにより移動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、閉位置から離隔位置まで及び／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出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熱コンディショナ、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である熱コンディショナ、のうちの１つ以上を備える。

好適な液体の供給源（例えば、タンク又はコネクタ）の実施例は、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、
任意選択的に、抽出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）カプセルセンサで検出した後に、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ように、第１の部分と第２の部分を離隔位置から閉位置に移動させて、カプセルが抽出チャンバ内に収納された状態で、第１の部分と第２の部分が閉位置に到達したときに、及び／又は、
抽出ユニットの少なくとも一部及び任意選択的に出口を濯ぎ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及び第２の部分が閉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液体の温度とは異なる濯ぎ温度又は洗浄温度で該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状態で（例えば、検知又は認識されずに）、第１及び第２の部分が閉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検出すると、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、抽出終了処理プログラムを有してもよい。この抽出処理プログラムは、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、
一切のカプセルを第１及び第２の部分の間から取り除くように第１及び第２の部分を離隔位置に直ちに相対的に移動させるか、又は
所定の時間の間、例えば、２～３秒などの１～５秒の範囲で第１及び第２の部分を閉位置に維持し、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、所定の時間の間にそのような手入力による要求がない場合、一切のカプセルを第１及び第２の部分の間から取り除き、例えば、そのようなカプセルを廃棄物容器（又は上記）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するように、第１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及び第２の部分を閉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り、新規カプセルの抽出のために、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及び第２の部分を閉位置に相対的に移動させる前に、第１と第２の部分の間への新規カプセルの挿入を可能にすることができる。

したがって、ユーザは、同じユーザ受容体への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、色認識モジュールを備えており、抽出ユニットは、飲料原材料カプセルを抽出して飲料を形成するためのものであり、例えば、第１の部分と第２の部分を有するユニットであり、第１の部分と第２の部分は、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の部分と第２の部分がそのようなカプセルを固定し抽出するために、抽出チャンバを画定する閉位置などの閉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の部分と第２の部分の少なくとも一方は、１つ以上のカプセル穴開け器などのカプセルオープナーを有し、及び／又は、第１の部分と第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、そのようなカプセルを抽出するように抽出ユニットを制御するためのものであり、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であり、
出口は、そのようなカプセルを抽出する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、そのようなマシンがその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、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検出するための色センサを備えている、マシンにおいて、
色認識モジュールは、
サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、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ように構成されている。

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際に、色距離及び色度距離の両方を使用することにより、暗い色のみならず明るい色のための広範囲の基準色について、より信頼できる堅牢な色認識を実現することができる。

色認識モジュールは、好ましくは、サンプル色ベクトルからサンプル色度ベクトルを計算するように構成されている。サンプル色ベクトル及び基準色ベクトルは、好ましくは３次元ＲＧＢベクトルである。

好ましい実施形態では、色認識モジュールは、サンプル色の明度（luminosity level）レベルを計算し、明度レベルに基づいて判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によって、スコアを計算するように構成されている。

マシンは、好ましくは、カプセルが配置されるカプセル認識位置を有し、典型的には保持手段によって保持され、その間に、その色は、色認識モジュールによってサンプリングされる。カプセル認識位置は、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ために、色認識モジュールの前に、特にその色センサの前にカプセルを保持するための保持手段を有する。

好ましい実施形態では、色認識モジュールは、サンプル色ベクトルと基準色ベクトルとのユークリッド距離を計算することによって、色距離を計算し、サンプル色度ベクトルと基準色度ベクトルとの間のユークリッド距離を計算することによって色度距離を計算するように構成されている。

色認識モジュールは、好ましくは、サンプル色と複数の基準色の内の各基準色との間の一致を判定するための複数の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、好ましくは、複数の基準色の内の、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、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一致を判定し、スコアが閾値を超える場合には、サンプル色と基準色との間の不一致を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る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トリガす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る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く、材料検知器からの情報は、例えば、カプセルの種類を認識するための追加の基準として、色認識モジュールの出力と併せて使用される。

本発明はまた、上述のマシンと、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ているカプセルなどの、カプセルとの組み合わせにも関する。

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し注出する方法に関し、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検出するステップと、
サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、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及び第２の部分を、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と第２の部分を閉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配置するステップと、認識されたカプセルの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を抽出して、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。

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、
カプセルの表面の少なくとも一部のサンプル色を検出するステップと、
○サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、色サンプルと少なくとも１つの基準色のカプセル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り、カプセルの種類が認識され、
認識されたカプセルの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を抽出して、飲料が調製される、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と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の部分と第２の部分が、相対的な閉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。 カプセルが抽出チャンバに向けて放出された、図３のマシン断面図及びカプセルを示す。 放出されたカプセルが、離隔位置にある第１の部分と第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５のマシン及びカプセルを示しており、第１の部分と第２の部分は、閉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、液体供給装置は、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する。 カプセルの抽出後、かつ第１の部分と第２の部分がその離隔位置に相対的に移動後の図６のマシン及びカプセルを示しており、カプセルは廃棄物収集器内に排出され、新しいカプセルはマシンの抽出チャンバに向かって供給されていない。 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。 本発明による色認識モジュールの断面図及び認識されているカプセルである。 図９の色認識モジュールの断面図である。

図１～８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１～８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を抽出して飲料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、カプセル３を挿入及び／又は除去するための離隔位置と、第１の部分１１と第２の部分１２がそのようなカプセル３を固定し抽出するための抽出チャンバ１００を画定する閉位置などの閉位置との間で、相対的に移動可能な第１の部分１１及び第２の部分１２を有する。例えば、部分１１，１２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、上記部分１１，１２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の流入のための開口部を有する。

マシン１は、図２－８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を抽出するための制御ユニット４０を含む。制御ユニット４０には、例えば、電気コード４５を介して電源によって、又は、自動車バッテリ又は可搬型バッテリ又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を抽出する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、容器支持体５、６上の、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上の、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上の、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には、容器配置領域の上方に出口２０が位置する展開位置と、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の内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及び第２の部分１１，１２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）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位置との間で第１の部分１１と第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部分１１と第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の存在を検出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る。通路１５２は、離隔位置（図５）にある第１の部分１１と第２の部分１２が、相互が閉する位置（図６）まで相対的に移動する以前においては、第１の部分１１と第２の部分１２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の部分と第２の部分１１，１２が離隔位置にあるとき（図４）、又は第１の部分と第２の部分１１，１２がそれらの閉位置に戻された場合には（図６）、カプセル３が抽出チャンバ１００に入るように第１の部分と第２の部分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の部分と第２の部分１１，１２が、閉位置にあるか又は閉位置に向かって移動しているとき、又は、第１の部分と第２の部分１１，１２が離隔位置にあり、閉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の部分と第２の部分１１，１２が閉位置に達する前にカプセル３が抽出チャンバ１００内に受容さ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から離れてフィーダ１５に保持するように制御してもよい（図２）。

任意選択的に、カプセルフィーダ１５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（図７）においてカプセルセンサがカプセル３を検出しないときに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に接続された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い。

制御ユニット４０は、第１の部分と第２の部分１１，１２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、又は離隔位置への到達、又はそれらの組み合わせなどの飲料調製トリガ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。（図２～６）、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１つ以上の供給源と、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と、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と、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とを含む。

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と第２の部分１２が閉位置に到達しており、第１の部分１１と第２の部分１２が離隔位置から閉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形成するための、そのような液体の温度とは異なる濯ぎ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検出すると、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／又は内部に位置する。

制御ユニット４０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）、抽出終了管理プログラムを自動的に実行し、
一切のカプセル３を第１及び第２の部分１１，１２の間から取り除くように第１及び第２の部分１１，１２を離隔位置に直ちに相対的に移動させるか、又は
第１の部分と第２の部分１１，１２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、当該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の部分と第２の部分１１，１２をそれらの位置に相対的に移動させ、第１の部分と第２の部分１１，１２の間からカプセル３を除去し、そのようなカプセル３を例えば廃棄物容器６０（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の部分と第２の部分１１，１２をそれらの閉位置に移動させる前に、第１の部分と第２の部分１１，１２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、新しいカプセル３を抽出するために抽出チャンバ１００内に新しいカプセル３を収容して閉位置に相対的に移動する前に、新しいカプセル３の第１の部分と第２の部分１１，１２の間への挿入を可能とすることができる。

使用中、以下のステップを実行することができる（図１～６）。
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と第２の部分１２を、自動的に、半自動的に、又は手動で、それらの離各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の部分と第２の部分１１，１２をそれらの閉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内に配置するステップ、
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を抽出して、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を抽出することを可能にする。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含ま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を抽出するように構成され得る。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、マシン内で抽出さ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によって放射された光を標的位置に向けて誘導し、例えば環境光などの寄生光の検出を回避するために、色センサ８１が受光する光を、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を更に備える。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、キャビティは、色センサ８１と光源８２のそれぞれの上のカバーに形成され、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、空洞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検出の不良につながり得る。

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の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８２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、カプセル３の表面によって反射される光源８２の光の少なくとも一部が、色センサ８１に向けられているように配置される。

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。窓が、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、窓は、光源８２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するため、及び、その表面によって反射された光を色センサ８１によって受光することを可能にするために、色認識モジュール８の光ガイド８９の開口部と協働する。

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、色認識モジュール８、特に色センサ８１、光源８２、及び任意選択のカプセル検知器８４の要素を、外部の機械的侵害から保護するために、半透明材料によって被覆されることが好ましい。外部の機械的侵害には、汚れ、カプセルホルダ１５１の窓に挿入される物体などが含まれるが、これに限らない。実施形態では、カプセルホルダ１５１のカプセル受容表面は、カプセルホルダ１５１上に正しく配置されたときにカプセル３に安定な位置を提供するように、例えば、硬質の半透明なプラスチック材料で作られカプセル３の表面の形状に一致するように成形された、例えば成型加工された、半透明のスキン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の色検出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８４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８３及び／又はマシンの制御ユニットに送信し、これにより、光源８２を作動させて、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。色センサ８１は、次に、この表面によって反射され、色センサ８１によって受光された光からカプセル３のサンプル色を検出するように作動される。次に、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８３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、このサンプル色と少なくとも１つの基準色との間の一致が判定される。あるいは、特に、マシンが任意のカプセル検知器を含まない場合、認識モジュール８、具体的には、光源８２及び色センサ８１は、例えば、飲料調製コマンドの起動によって、マシンのユーザインターフェースの例えばユーザの作動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は、本発明の色認識方法の一実施形態を概略的に示す。

第１のステップ７１では、色センサ８１は、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検出し、検出されたサンプル色を表す３つの生値Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒの生サンプル色ベクトルを生成する。

次のステップ７２では、生サンプル色ベクトルは、個々のマシンに、特にその色認識モジュールの実際の特性に特異的な１つ以上の較正ベクトルで補正され、例えば、コントローラ８３のメモリ記憶装置８４内、又はコントローラ８３にアクセス可能なメモリ記憶装置８４内の、色認識モジュールのメモリ記憶装置、又は、色認識モジュールにアクセス可能なメモリ記憶装置に記憶される。

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、基準色サンプル、例えば基準黒色サンプルをカプセルフィーダ上に配置し、その色を、較正ベクトルを生成する色センサ８１によって検出する。較正ベクトル、例えば、ブラックバランス較正ベクトルＢｒｅｆは、検出ステップ、例えばＢｒｅｆ_ｒｅｄ、Ｂｒｅｆ_{ｇｒｅｅｎ}、及びＢｒｅｆ_ｒｅｄの結果として、センサによって生成された対応する３つの生値を有する。次に、二番目の較正ベクトル、例えば、ホワイトバランス較正ベクトルＷｒｅｆ（Ｗｒｅｆ_ｒｅｄ，Ｗｒｅｆ_{ｇｒｅｅｎ}，Ｗｒｅｆ_ｒｅｄ）を生成するために、別の基準色サンプル、例えば基準白色サンプルを用いて、同じ手順を繰り返すことが好ましい。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サンプルの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検出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できかつ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、出力範囲が例えば０～１０００である２つの較正ベクトルの対応する較正値間の生サンプル色ベクトルの各原色生値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／又は式は、本発明の枠組内において、捕捉された生サンプルのマシン固有のばらつきの補正、及び／又は、例えば寄生光などの環境条件によるばらつきの補正を行うために可能である。

次のステップ７３では、以前に補正されたサンプル色ベクトル（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、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に格納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、好ましくは、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差の量を表すスコアが計算される。

実施形態では、ルックアップテーブルは、複数の基準色ベクトル、典型的には、既知の１種類のカプセル当たり１つの基準色ベクトルを含む。サンプル色ベクトルは、好ましくは、ルックアップテーブル８５の各基準色ベクトルと個別に比較され、それぞれの比較のためにスコアが計算される。例えば、最も低いスコアを与える基準色ベクトルは、最も近いカプセルの種類を表す。任意選択的に、最低スコアが既定の最大限スコアＭＡＸ＿ＳＣＯＲＥを上回る場合、比較ステップ７３、及びしたがってカプセル色認識プロセスは不合格であると見做され、対応するカプセルは未知の種類であると見做される。

あるいは、スコアは、最も高いスコアを与える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。その場合、任意選択で、最高スコアが既定の最小スコア未満である場合、比較ステップ、及びしたがってカプセル色認識プロセスは不合格であると見做され、対応するカプセルは未知の種類であると見做される。

スコアは、例えば、サンプル色ベクトルと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と、によって計算される。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明度に応じてそれぞれの因子によって重み付けされる。

あるいは、スコアは、例えば、最大限スコア値から、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、色距離及び色度距離はそれぞれの因子によって重み付けされ得る。

しかしながら、他の計算式及び／又はアルゴリズムは、本発明の枠組内において、上記と組み合わせて、又は上記の代わりに、計算された色距離及び色度距離からサンプル色と基準色との差を表すスコアを計算するために可能である。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／又は分割することによって計算することができ、それぞれを特定の因子などで重み付けすることも可能である。

色距離は、好ましくは、サンプル色ベクトルと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、サンプル色ベクトルであり、（Ｒ_ｒｅｆ，Ｇ_ｒｅｆ，Ｂ_ｒｅｆ）は基準色ベクトルである。

色度距離は、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基準色度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。

したがって、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、本発明の枠組内において他の式を使用して、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、本発明の色認識モジュールの意図された通常の使用において頻繁であり得る、同じ色の明度変化に敏感ではない。この変化は、例えば、飲料調製マシンの周りの周囲照明の変化、光源８２の強度の変化などに起因し得る。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、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、カプセルが暗色である場合の問題が依然として存在しており、上記の式における指名者（nominator）と分母の値が概して小さいため、色度の測定値は測定の都度大幅にばらつく。したがって、暗いサンプル色を比較する場合、色距離が一般により信頼性の高い結果を提供する。

したがって、実施形態では、スコアを計算する際に色距離と色度距離は色サンプルの明度に応じて異なった考慮がなされる。例えば、算出されたスコアにおける色距離の重み付けは、色度距離の重み付けよりも暗色においてより重要である一方、色度距離の重み付けは色距離の重み付けよりも明るい色において重要である。

実施形態では、比較ステップ７３の結果として、スコアは、例えば、色距離及び色度距離から、距離の重み付けされた和として式に従って計算される。
Ｓｃｏｒｅ＝ＤｉｓｔＣｏｌｏｕｒ＊ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＋ＤｉｓｔＣｈｒｏｍａ＊ＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ
ここで、重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａは、以下のように計算された色サンプルの明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、特定の明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＜Ｔｈ１である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｌｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｌｃｈ
Ｔｈ１＜Ｌｕｍ＜Ｔｈ２である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｍｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｍｃｈ
Ｌｕｍ＞Ｔｈ２である場合、ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒ＝Ｈｃ及びＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａ＝Ｈｃｈ
式中、Ｔｈ１及びＴｈ２は、それぞれ第１及び第２の明度閾値であり、Ｌｃ、Ｌｃｈ、Ｍｃ、Ｍｃｈ、Ｈｃ、Ｈｃｈは、それぞれ低、中、及び高サンプル色明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因子を用いて、他の数の明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、上で説明した理由により、重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｏｌｏｕｒは、高明度のサンプル色よりも低い明度のサンプル色に対して高く、一方、重み付け係数ＢａｌａｎｃｅＣｈｒｏｍａは、高明度のサンプル色よりも低い明度のサンプル色に対して低い。

実験は、例えば、Ｔｈ１＝７０、Ｔｈ２＝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。

実施形態では、サンプルの色は、比較ステップ７３において、ルックアップテーブル８５に格納された又は別の方法で飲料調製マシンに既知である各基準色と比較し、各比較の結果としてスコアが計算される。後続の判定ステップ７４では、全ての計算されたスコア値に基づいてカプセルの種類に関する判定がなされ、サンプルの色は、比較において最低スコアをもたらした基準色であると見做される。したがって、検出されたカプセルの種類は、この基準色に対応する種類であると判定される。任意選択で、最低スコアが最大限スコアよりも高い場合、比較は失敗し、カプセルは未知の種類のものと見做される。

あるいは、比較ステップ７３では、結果として得られた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、サンプルの色は、ひとつひとつ基準色と比較される。後続の判定ステップ７４では、サンプル色は、最終比較基準色、すなわち、スコアが閾値を下回ったか又は上回った最初の基準色であると見做される。したがって、検出されたカプセルの種類は、この基準色に対応する種類であると判定される。いずれの比較によっても上記条件を満たすスコアが得られない場合、比較は失敗し、カプセルは未知の種類のものと見做される。

上記比較方法は組み合わせることができ、それにより、例えば、既定の閾値よりも高い計算されたスコア値につながる基準色は無視され、次いで、残りの基準色を用いて得られたスコア値が、例えば最低スコア値に対応する最良の推定一致を判定するために、互いに比較される。

判定ステップ７４の結果、すなわち、判定された種類のカプセルの結果は、好ましくは、飲料調製マシンの制御ユニットに送信される。制御ユニットは、通路１５２を開いて抽出チャンバ１００内へのカプセル３の挿入を可能にし、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、認識された種類のカプセルに特異的に適合されたパラメータを使用して飲料２を調製する。

生色ベクトル補正ステップ７２、比較ステップ７３、及び判定ステップ７４は、本質的に色認識モジュール８のコントローラ８３によって実行されるように記述されている。しかしながら、マシン１の他の計算機が、上記のステップのうちの１つ以上を実行してもよい。具体的には、上記のステップの一部又は全ては、例えば、飲料調製マシン１の色センサ８１及び／又は制御ユニット４０によって実行されてもよい。

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 (14)

1. 飲料（２）を調製し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）を抽出して前記飲料（２）を形成するためのものであり、
   前記制御ユニット（４０）は、前記カプセル（３）を抽出する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）を抽出する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ユーザ容器（４）に注出するためのものであり、
   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、前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部のサンプル色を検出するための色センサを備えている、マシン（１）において、
   前記色認識モジュールは、
   前記サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、前記サンプル色と前記少なくとも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は、前記サンプル色ベクトルから前記サンプル色度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. 前記サンプル色ベクトル及び前記基準色ベクトルは、３次元ＲＧＢベクトルである、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は、前記サンプル色の明度レベルを計算し、前記明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１～４のいずれか一項に記載のマシン。
6. 前記色認識モジュールは、前記サンプル色ベクトルと前記基準色ベクトルとのユークリッド距離を計算することによって、前記色距離を計算し、前記サンプル色度ベクトルと前記基準色度ベクトルとの間のユークリッド距離を計算することによって、前記色度距離を計算するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のマシン。
7. 前記色認識モジュールは、前記サンプル色と複数の基準色の内の各基準色との間の一致を判定するための複数の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１～６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は、前記複数の基準色の内の、前記サンプル色に最も一致する前記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７に記載のマシン。
9. 前記色認識モジュールは、前記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を判定し、前記スコアが前記閾値を超える場合には、前記サンプル色と前記基準色との間の不一致を判定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トリガするためのカプセル検知器（８４）を更に備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のマシン。
11. 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１～１０のいずれか一項に記載のマシン。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のマシン（１）と、カプセル（３）との組み合わせ。
13. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のマシンにおいてカプセル（３）から飲料（２）を調製し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検出するステップと、
    前記サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、前記サンプル色と前記少なくとも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、
    前記抽出ユニット（１０）の第１の部分（１１）及び第２の部分（１２）を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）と前記第２の部分（１２）を閉位置に相対的に移動させて前記カプセル（３）を抽出チャンバ（１００）内に配置するステップと、
    前記認識された前記カプセル（３）の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）を抽出して、前記飲料（２）を調製するステップと、
    前記調製された飲料（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。
14. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のマシンのための、
    請求項１２に記載の組み合わせを形成するための、又は、
    請求項１３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）の表面の少なくとも一部のサンプル色を検出するステップと、
    前記サンプル色のサンプル色ベクトルと少なくとも１つの基準色の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るスコアを計算して、前記サンプル色と前記少なくとも１つの基準色のカプセル（３）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り、前記カプセル（３）の種類が認識され、
    前記認識された前記カプセル（３）の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）内の前記カプセル（３）を抽出して、前記飲料（２）が調製される、使用。

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