JP7715718B2 - 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カプセルの認識された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、ホットチョコレート又はコールドチョコレート、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、任意の材料、例えば、プラスチック、アルミニウム、リサイクル可能及び／又は生物分解性パッケージなどの、原材料を収容する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、特に気密性パッケージ内に、風味原材料などの予め一定量に分配された任意の飲料原材料を含むことを意図している。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、若しくは飲み物の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デバイス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」カプセルを挿入しやすくし、このカプセルを取り除きやすくするように開発されてきた。典型的には、淹出装置は、カプセルを挿入する／取り除くための構成から、カプセル内の原材料を淹出するための構成へと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号に開示されている。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出し、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、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。

マシンの動作を円滑にするために、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、次にカプセルを自動的に操作して抽出を行うことが可能である。

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。

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、例えば水と乳粉末の混合、及び／又は、飲料原材料の浸出若しく淹出、例えば挽いたコーヒー若しくは茶の水による浸出若しくは淹出などを含む。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。キャリア又は希釈液、例えば水を、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、飲料の種類に応じて、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人分当たり２０～６０ｍＬの調節可能体積でエスプレッソを、及び／又は、例えば、１人分当たり７０～１５０ｍＬの範囲の体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の抽出を行うためのユニットを有する。ユニットは第１の部分及び第２の部分を有し、これらはカプセルを挿入する及び／又は取り除くための開放位置と、そのようなカプセルを固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能である。閉鎖位置において第１の部分及び第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、例えば略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香味原材料を収容することができる。

第１の部分及び第２の部分の少なくとも一方の部分は、テーパ状の空洞、例えば円錐形若しくは角錐形の空洞、又は直線状の空洞、例えば円筒形若しくは台形の空洞など、例えばカプセル内に原材料を受け入れるための空洞を画定してもよい。そのような空洞は、第１の部分と第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-through 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。

抽出チャンバの実施例は、国際公開第２００８／０３７６４２号及び同第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。

カプセルはまた、自己開口式機構部を含むこともできる。自己開口式カプセルは、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を流入させる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の抽出を行う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。制御ユニットには、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の抽出を行う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。

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の部分及び第２の部分の相対運動の方向又は抽出の長手方向若しく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さらすことによって、風味をつけた飲料を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されてもよい。

容器配置領域は、出口の下にそのようなユーザ受容器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器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の部分及び第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、
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の部分及び第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号及び同第２０１７／０３７２１５号に開示されているようなマシンヘッドを備える。

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、例えば、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まで通過してもよい。

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、カプセルが抽出チャンバに入るようカプセルを所定の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の部分及び第２の部分を閉鎖位置へと相対的に移動させる前に、開放位置にある第１の部分と第２の部分との間にそのような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の部分及び第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の部分及び第２の部分が開放位置にあるときに、又は、第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に戻された場合には、そのようなカプセルが抽出チャンバに入るように開放位置に向けて移動しているときに、そのような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の部分及び第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。

閉鎖位置にあるか、若しくは閉鎖位置へと相対的に移動しているとき、又は
開放位置にあり、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の部分及び第２の部分が閉鎖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、閉鎖位置へと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含んでもよく、又は、その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知しないときに、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、それにより、例えば、カプセル検出、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など、又はそれらの組み合わせなどの飲料調製作動イベントから開始して、５～１２秒、例えば７～１０秒などの３～１５秒の範囲内の所定の時間が経過した後、第１の部分及び第２の部分が、閉鎖位置から開放位置に、及び開放位置から閉鎖位置に、アクチュエータにより移動されるように構成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、閉鎖位置から開放位置に、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が取り除かれたことが検出装置によって検出されたときに、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、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などの熱コンディショナ、のうちの１つ以上を含む。

好適な液体の供給源、例えば、タンク又はコネクタの例は、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、
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ために、任意選択的に、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（又は上記のカプセルセンサ）で検知した後に、第１の部分及び第２の部分を開放位置から閉鎖位置に移動させて、カプセルが抽出チャンバ内に収納された状態で第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に到達したときに、及び／又は、
ユニットの少なくとも一部及び任意選択的に出口を濯ぐ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の部分及び第２の部分が閉鎖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そのような液体の温度とは異なる濯ぎ温度又は洗浄温度で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（例えば、検出又は認識されていない）状態で、第１の部分及び第２の部分が閉鎖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知すると、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、抽出終了管理プログラムを有してもよい。このプログラムは、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出されたときに）自動的に実行されて、
第１の部分と第２の部分との間にカプセルがあればそこから取り除くように、第１の部分及び第２の部分を開放位置へと直ちに相対的に移動させる、又は
所定の時間、例えば、２～３秒などの１～５秒の範囲で第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置に維持し、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、所定の時間中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の部分との間にカプセルがあればそこから取り除いて、例えば、そのようなカプセルを取り除いて廃棄物容器（又は上記の廃棄物容器）によって形成された使用済みカプセル収集器に移動させるように、第１の部分及び第２の部分を開放位置に相対的に移動させる。

例えば、第１の部分及び第２の部分を閉鎖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開放位置に留まって、第１の部分と第２の部分との間への新しいカプセルの挿入を可能にすることができ、その後、新しいカプセルの抽出を行うために、新しいカプセルが抽出チャンバ内に収納された状態で第１の部分及び第２の部分を閉鎖位置に相対的に移動させる。

したがって、ユーザは、同じユーザ受容器への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、
飲料原材料カプセルの抽出を行って飲料を形成するための抽出ユニットであって、例えば、第１の部分及び第２の部分を有するユニットであって、第１の部分及び第２の部分は、カプセルを挿入する及び／又は取り除くための開放位置と、第１及び第２の部分が抽出チャンバを画定する閉鎖位置など、カプセルを固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相体的に移動可能であり、任意選択的に、第１及び第２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、及び／又は、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する、抽出ユニットと、
カプセルの抽出を行うように抽出ユニットを制御するための制御ユニットであり、例えば電気コードを介して、主電源から電力が供給される制御ユニットと、
カプセルの抽出を行うことによって形成された飲料を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であって、ユーザ容器は、飲料を収集するために、容器支持体上の、例えば、マシンが配置される外部配置支持体上の、又はマシン支持体、例えば、移動可能若しくは取り外し可能なマシン支持体上の、容器設置領域に配置される、出口と、
上記マシン内に挿入されたカプセルの種類を認識するためのカプセル認識モジュールであって、
カプセルの表面の少なくとも一部を照明するための光源と、
カプセルの表面の少なくとも一部の光学特性を検知するための光学センサと、
を備えるカプセル認識モジュールと、を備え、
カプセル認識モジュールが、
光源がオフになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の光学特性を検知することによって、光学特性の補正値を決定し、
光源がオンになっている間にカプセル（３）の表面の少なくとも一部の光学特性を検知することによって、光学特性の少なくとも１つのサンプル値を決定し、
補正値及び少なくとも１つのサンプル値を用いて補正されたサンプル値を計算し、
補正されたサンプル値を、カプセルの種類を表す少なくとも１つの基準値と比較することによって、カプセルの種類を決定する、
ように構成されている。

好ましくは、カプセル認識モジュールは、少なくとも１つのサンプル値から補正値を差し引くことによって、補正されたサンプル値を計算するように構成されている。

実施形態では、カプセル認識モジュールは、光源がオンになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の２つ以上の、例えば３つのサンプル値を連続的に決定するように構成されている。次いで、このように決定されたサンプル値は、例えば、サンプル値測定中の検知条件の可能な変動を検出するために互いに比較され、これは、不安定なカプセル及び／又は急速に変化する周囲条件、特に環境照明条件を示し得る。サンプル値内の変動が所定の閾値よりも高い場合、サンプル値は例えば無視され、カプセル認識プロセスは中断され、開始から繰り返される可能性がある。変動が所定の閾値以下である場合、サンプル値のうちの１つは、検知ステップから得られたサンプル値として使用されるか、又はサンプル値を平均し、検知ステップから得られたサンプル値として平均を使用する。次いで、補正されたサンプル値は、例えば、得られたサンプル値から補正値を差し引くことによって計算される。

カプセル認識モジュールは、好ましくは、第１のステップで補正値を決定し、第２のステップで少なくとも１つのサンプル値を決定するように構成されており、カプセル認識モジュールは、
第２のステップ後のステップで、光源がオフになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の光学特性を検知することによって、光学特性の制御値を決定し、
制御値と補正値との差を計算し、
その差が予め定められた閾値以上である場合、以前に決定された少なくとも１つのサンプル値を捨て、第１のステップで再びカプセル認識プロセスを開始し、
その差が予め定められた閾値未満である場合、カプセルの決定された種類をマシンの制御ユニットに送信するように更に構成されている。

検知された光学特性は、例えばカプセルの色であり、値は、そのような色を特徴付けるベクトル、例えば３次元色ベクトルである。次いで、カプセル認識モジュールは、補正されたサンプル値と少なくとも１つの基準値との間のユークリッド距離を計算することによって、カプセルの種類を決定するように構成され得、少なくとも１つの基準値は、カプセルの種類を表す。

好ましくは、マシンは、カプセル認識位置を備える。

マシンはまた、マシンの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存在を検出し、カプセル認識モジュールによるカプセル認識を作動させるためのカプセル検出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た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出器を更に備えてもよい。

別の態様では、本発明は、そのようなマシンと、カプセル、例えば、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るカプセルなど、との組み合わせに関する。

更なる別の態様では、本発明は、そのようなマシンにおいてカプセルから飲料を調製して注出するための方法に関し、その方法は、
マシン内にカプセルを挿入するステップと、
光源がオフになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の光学的特性を光学センサで検知することによって、光学特性の補正値を決定するステップと、
光源がオンになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の光学特性を検知することによって、光学特性の少なくとも１つのサンプル値を決定するステップと、
補正値及び少なくとも１つのサンプル値を用いて補正されたサンプル値を計算するステップと、
補正されたサンプル値を少なくとも１つの基準値と比較することによってカプセルの種類を決定するステップであって、少なくとも１つの基準値は、カプセルの種類を表すステップと、を含む。

補正されたサンプル値は、少なくとも１つのサンプル値から補正値を差し引くことによって計算され得る。

好ましくは、少なくとも１つのサンプル値を決定するステップは、光源がオンになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の３つのサンプル値を連続的に決定し、３つのサンプル値の平均を計算して平均から補正値を差し引くことことによって、補正されたサンプル値を計算すること、を含む。

好ましい実施形態では、補正値を決定するステップは第１のステップで実行され、少なくとも１つのサンプル値を決定するステップは第２のステップで実行され、方法は、
第２のステップ後のステップで、光源がオフになっている間にカプセルの表面の少なくとも一部の光学特性を検知することによって、光学特性の制御値を決定するステップと、
制御値と補正値との差を計算するステップと、
その差が予め定められた閾値以上である場合、以前に決定された少なくとも１つのサンプル値を捨て、第１のステップで再びカプセル認識プロセスを開始するステップと、
その差が予め定められた閾値未満である場合、カプセルの決定された種類を制御ユニットに送信するステップと、を更に含む。

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。 認識されてマシンの抽出チャンバに向かって供給されることに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の部分及び第２の部分が、閉鎖位置から開放位置に移動された、図２に示すマシン及びカプセルを示す図である。 カプセルが抽出チャンバに向けて放出された、図３のマシン及びカプセルの断面図である。 放出されたカプセルが、開放位置にある第１の部分及び第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である。 第１の部分及び第２の部分が閉鎖位置に互いに対して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、液体供給装置が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している、図５のマシン及びカプセルを示す図である。 カプセルの抽出を行った後、かつ第１の部分及び第２の部分がその開放位置に互いに対して移動した後、カプセルが廃棄物収集器内に排出され、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ていない、図６のマシン及びカプセルを示す図である。 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図である。 本発明の実施形態によるカプセル認識モジュール及び認識されているカプセルの断面図である。 図９のカプセル認識モジュールの断面図である。 本発明によるカプセル認識モジュールを較正する方法を示すブロック図である。

図１～図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を調製して注出するための、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～図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の取り除き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の抽出を行って飲料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、第１の部分１１及び第２の部分１２を有し、これらは、カプセル３を挿入及び／又は取り除くための開放位置と、第１の部分１１及び第２の部分１２が抽出チャンバ１００を画定する閉鎖位置など、そのようなカプセル３を固定して抽出を行うための閉鎖位置との間で相対的に移動可能である。例えば、部分１１、１２のうち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、部分１１、１２のうち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を流入させるための開口部を有する。

マシン１は、図２～図８に概略的に示され、カプセル３の抽出を行うように抽出ユニット１０を制御するための制御ユニット４０を含む。制御ユニット４０は、例えば電気コード４５を介して、主電源によって、又は、例えば自動車バッテリ若しくは可搬型バッテリ若しくはマシンバッテリなどの１つ以上のバッテリの直流電源から電力が供給されてもよい。

マシン１は、そのようなカプセル３の抽出を行うことによって形成された飲料２を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を有し、ユーザ容器４は、飲料２を収集するために容器設置領域に配置されている。そのような容器設置領域は、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、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、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などの、容器支持体５、６の上であってもよい。

実施形態では、出口２０は、例えば、マシンヘッド２１に固定される、又は、マシンヘッド２１によって形成される、又は、マシンヘッド２１に取り付けられる、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は、例えば、出口２０が容器設置領域の上方に位置する展開位置と、出口２０がマシン１の外部主ハウジング１４内に後退した収納位置とを有する。マシンヘッド２１は、第１の部分１１及び第２の部分１２のうち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、又は、可動飲料ガイド２２によって形成される、又は、可動飲料ガイド２２に取り付けられる、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の部分１１及び第２の部分１２のうち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）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、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して第１の部分１１及び第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、制御ユニット４０によって制御されて、互いに対して第１の部分１１及び第２の部分１２を移動させる。

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及びカプセル認識モジュール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の存在を検知するための、例えば、カプセル認識位置に配置された及び／又はカプセル認識位置に接近するカプセル３の存在を検知するための、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を含むことができる。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、そのような通路１５２は、開放位置（図５）にある第１の部分１１及び第２の部分１２がその閉鎖位置（図６）へと互いに対して移動するまで、第１の部分１１と第２の部分１２との間でカプセル３を固定するためのカプセル固定器と関連付けられることが好ましい。

制御ユニット４０は、第１の部分１１及び第２の部分１２が開放位置にあるとき（図４）、又は第１の部分１１及び第２の部分１２がそれらの閉鎖位置に戻されている場合には（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１１及び第２の部分１２が開放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１１及び第２の部分１２が、閉鎖位置にあるか、若しくは閉鎖位置に向かって移動しているとき（図２）、又は、第１の部分１１及び第２の部分１２が開放位置にあり、閉鎖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１１及び第２の部分１２が閉鎖位置に達する前にカプセル３が抽出チャンバ１００内に受け入れら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から離してフィーダ１５に保持してもよい。

任意選択的に、カプセルフィーダ１５は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く、カプセルセンサは例えば、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においてカプセルセンサがカプセル３を検知しないときに（図７）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、例えばカプセル検出、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、若しくは開放位置への到達、又はそれらの組み合わせなど（図２～図６）の飲料調製作動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によって開放位置から閉鎖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。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の供給源、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、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、及び、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のうちの１つ以上を含む。

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及び第２の部分１２が閉鎖位置に到達しており、第１の部分１１及び第２の部分１２が開放位置から閉鎖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が閉鎖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に、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生成するための、そのような液体の温度とは異なる濯ぎ温度又は洗浄温度で液体を供給するように構成されている。

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、抽出チャンバ１００内にカプセルが収容されていない状態で第１の部分１１及び第２の部分１２が閉鎖位置に到達している場合、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。例えば、制御ユニット４０は、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知すると、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、好ましくは画定されたカプセル認識位置に配置されたカプセル３の種類を認識するように構成されたカプセル認識モジュール８を含む。本発明によれば、カプセル認識モジュール８は、カプセル３の表面の少なくとも一部の少なくとも１つの光学特性、例えば、色、輝度、又は任意の他の光学特性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種類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少なくとも１つの光学特性と関連付けられている。

カプセル認識モジュール８は、例えば、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／又は内部に配置される。カプセル認識位置は、例えば、カプセルフィーダ１５内、例えば、カプセルディスペンサ１５１上に画定される。

制御ユニット４０は、抽出終了管理プログラムを有してもよく、このプログラムは、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）、自動的に実行されて、
第１の部分１１と第２の部分１２との間にカプセル３があればそこから取り除くように第１の部分１１及び第２の部分１２を互いに対して開放位置に直ちに移動させる、又は
第１の部分１１及び第２の部分１２を、所定の時間、例えば２～３秒などの１～５秒の範囲内で閉鎖位置に維持し、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、その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１１と第２の部分１２との間にカプセル３があればそこから取り除くように第１の部分１１及び第２の部分１２を互いに対して開放位置に移動させて、例えばそのようなカプセル３を廃棄物容器（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１１及び第２の部分１２をそれらの閉鎖位置に移動させる前に、第１の部分１１及び第２の部分１２を、１～６秒の範囲内、例えば２～４秒の所定時間、それらの開放位置に留まらせて新しいカプセル３を第１の部分１１と第２の部分１２との間に挿入できるようにしてもよく、その後、抽出チャンバ１００内に新しいカプセル３を収容した状態で閉鎖位置に相対的に移動させて、新しいカプセル３の抽出を行う。

使用中、以下のステップを実行することができる（図１～図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、
カプセル認識モジュール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及び第２の部分１２を、自動的に、半自動的に、又は手動で、それらの開放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１１及び第２の部分１２をそれらの閉鎖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の抽出を行って、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、好ましくはカプセル認識位置内の、例えばカプセルフィーダ１５上のカプセル３の種類を、そのカプセル３の表面の少なくとも一部の光学特性を認識することによって決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の抽出を行うことを可能にする。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収容さ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うちの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、各種類のカプセルは、カプセル３の表面の少なくとも一部のうちの、少なくとも１つの特定の光学特性、例えば、基準色、基準輝度、又は別の基準光学特性に関連付けられ、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。このような基準光学特性を表すデータ、例えば基準色ベクトル及び／又は輝度値は、好ましくは、制御ユニット４０及び／又はカプセル認識モジュール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の抽出を行うように構成されてもよい。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／又はカプセル認識モジュール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、カプセル認識モジュール８によって決定され、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、マシン内で抽出が行わ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、カプセル認識モジュール８は、光源８２、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と、光学センサ８１、例えば、カメラ、色センサ、フォトセンサ、又は測定される光学特性を捉えるのに適した任意の他の光学センサなどと、を備える。カプセル認識モジュール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／又は光学センサ８１からの信号を受信及び処理するために、光源８２及び光学センサ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、光学センサ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。

実施形態では、カプセル認識モジュール８は、例えば、光源８２によって放出された光をカプセル認識位置、又はカプセル認識位置の少なくとも一部に向けて案内し、例えば環境光などの寄生光の検知をできるだけ回避するために、光学センサ８１によって受け取られた光を、好ましくはカプセル認識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／又は光学センサ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、光をカプセル認識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、光学センサ８１と光源８２のそれぞれの上のカバーに空洞が形成され、その上方側に開口している。空洞の内壁は、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、カプセル認識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検知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出するためのカプセル検出器８４を備える。カプセル検出器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、カプセル認識モジュール８内に含まれる。しかしながら、本発明の枠組み内で、カプセル検出器の他の位置への配置も可能である。カプセル検出器８４は、任意の適切な種類、例えば、赤外線（ＩＲ）検出器、誘導性及び／又は抵抗検出器、機械的スイッチング素子などの、存在及び／又は運動検出器であってもよい。カプセル検出器８４は、例えば、カプセル認識モジュール８のコントローラ８３によって制御される、又はマシンの制御ユニットによって直接制御される。カプセル検出器８４は、例えば、カプセル認識位置に配置された又はカプセル認識位置に接近するカプセルの存在を検出する。

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出するために、図には表されていない材料検出器を更に備える。材料検出器は、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。材料検出器の出力は、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種類を決定するための追加の基準として、カプセル認識モジュール８の出力と併せて使用される。材料検出器は、任意選択的なカプセル検出器８４に加えて、追加の検出器であり得る。あるいは、単一の検出器、例えば、誘導性、容量性又は抵抗性検出器を、カプセル検出器及び材料検出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内のカプセル認識位置に配置された、マシンの抽出チャンバへの導入前のカプセル３を示す。カプセル認識モジュール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。カプセル認識モジュール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内のカプセル認識位置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、光学センサ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、カプセル認識モジュール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上のカプセル認識位置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光学センサ８１によって受光することを可能にするために、カプセル認識モジュール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、カプセル認識モジュール８、特に光学センサ８１、光源８２、及び任意選択のカプセル検出器８４の要素を、外部のマシン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。外部のマシン的侵害には、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、これらに限らない。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上のカプセル認識位置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、カプセル認識モジュール８によるカプセル３の光学的検知を著しく損なうことなく、カプセル認識モジュール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ている。

実施形態では、カプセル３がカプセルフィーダ１５内のカプセル認識位置に接近及び／又は配置されると、任意選択のカプセル検出器８４はカプセル３の存在を検出し、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、カプセル認識モジュール８を作動させて、カプセル認識プロセスを開始する。

カプセル認識プロセスは、光源８２を作動させてカプセル認識位置に位置するカプセル３の表面の少なくとも一部を照らし、その表面によって反射され、光学センサ８１によって受け取られた光から、例えばカプセル３の色、輝度又は別の光学特性などの少なくとも１つの光学特性を検知するように、光学センサ８１を作動させ、カプセル３の、又はカプセル３の検知された表面のそのような光学特性を特徴付けるサンプル値を決定することを含む。サンプル値は、例えば、輝度、所定の周波数範囲における反射率などの光学特性を特徴付ける数値、又は、数値のベクトル、例えば公開されたＰＣＴ出願国際公開第２０１８／２２９１０２（Ａ１）号に記載されているように色を特徴付ける３次元ベクトルである。次いで、カプセル３の少なくとも１つのサンプル値又はいくつかのサンプル値の平均を、光学特性の１つ以上の既知の基準値と比較し、各基準値は、典型的に異なる種類のカプセルを表す。好ましくは、認識されるカプセル３の種類は、代表的な基準値がカプセル３について決定されたサンプル値又は平均サンプル値に最も近い種類であるとして決定される。

あるいは、特にマシンが任意のカプセル検出器を含まない場合、カプセル認識モジュール８は、例えば、飲料調製コマンドの作動によって、例えばマシンのユーザインターフェースのユーザ操作によって作動される。

実施形態では、カプセル認識モジュール８は色認識モジュールであり、カプセル認識は、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＰＣＴ出願国際公開第２０１８／２２９１０２（Ａ１）号に記載されているように実行される。代わりに、又はそれらの組み合わせで、カプセル認識モジュールは、カプセル３の表面の全体的な反射率、１つ以上の周波数スペクトルの反射レベル、輝度、又は任意の他の適切な光学特性を決定してもよい。

簡潔にするために、本出願全体を通して使用されるときの用語は、例えば、好ましくは限定された周波数範囲内の輝度値若しくは全体的な反射率レベルなどの単一の数値、又は、例えばＲＧＢ色ベクトル若しくは国際公開第２０１８／２２９１０２（Ａ１）号に記載されているような色ベクトルなどの数値のベクトルを指し得る。

カプセル認識位置に配置されたカプセルの検知された光学特性を表すサンプル値の決定に対する環境光の効果を排除するか、又は少なくとも緩和し、それによってカプセル認識プロセスにおけるエラーの確率を低減するために、本発明のカプセル認識モジュール８は、補正ステップを実行するように構成されている。

本発明によれば、補正ステップは、カプセル認識モジュール８の光源８２がオフになっている間、すなわち、カプセル認識位置におけるカプセル３の表面が環境光のみによって照らされる間に、カプセル認識位置に配置されたカプセル３の光学特性を検知することを含む。好ましくは、照明を除き、補正値を決定する間の条件は、少なくとも１つのサンプル値を決定する間の条件と同じである。特に、補正値及び少なくとも１つのサンプル値は、カプセルが光学センサ８１に対して同じ位置、好ましくはカプセル認識位置にある間にサンプリングされる。

補正値を使用して、少なくとも１つのサンプル値を、光源８２のみによって放出される光の影響下でのみ、すなわち環境光の影響なしに、サンプリングされたカプセル３の光学特性を表す少なくとも１つの補正されたサンプル値に補正する。

補正されたサンプル値は、例えば、サンプル値から、又は同じカプセル３を表すサンプル値の平均から補正値を差し引くことことによって計算される。しかしながら、補正されたサンプル値を計算する他の方法が、例えば光学特性の性質、光学特性を特徴付ける単位又は値などに応じて、本発明の枠組み内で可能である。

図１１の図に概略的に示す本発明のカプセル認識プロセスの好ましい実施形態によれば、補正値は、第１のステップ７１で決定される。したがって、カプセルがカプセル認識位置に配置され、検出センサの信号によって自動的に、又はマシンのユーザインターフェースのユーザによる作動を通じて手動にてのいずれかでカプセル認識プロセスが起動されると、カプセル認識モジュールの光学センサは、光源がオフになっている間にカプセルの対応する光学特性を検知し、それによって補正値が決定される。第２のステップ７２では、光源がオンになり、光学センサがカプセルの同じ光学特性を検知し、それによってカプセルの光学特性の少なくとも１つのサンプル値を決定する。第２のステップ７２では、光学センサは、好ましくは、カプセルの光学特性を少なくとも２回、例えば３回、例えばバーストで、連続的に検知する。次いで、このように決定された少なくとも２つ、例えば３つのサンプル値は、好ましくは、サンプル値測定バースト中の検知条件の可能な変動を検出するために互いに比較され、これは、不安定なカプセル及び／又は急速に変化する環境条件、具体的には環境照明条件を示し得て、これは、カプセル認識プロセスの誤った結果をもたらし得る。サンプル値内の変動が所定の閾値よりも高い場合、サンプル値は例えば無視され、カプセル認識プロセスは中断され、開始から繰り返される可能性がある。変動が所定の閾値以下である場合、サンプル値のうちの１つは、検知ステップから得られたサンプル値として使用される、又はサンプル値を平均し、検知ステップから得られたサンプル値として平均を使用する。次いで、補正されたサンプル値は、例えば、得られたサンプル値から補正値を差し引くことによって計算される。あるいは、同じカプセルの各サンプル値を補正値によって補正し、次いで、同じカプセルの他の補正されたサンプル値で平均化する。

次いで、得られた補正されたサンプル値をステップ７３で使用して、上で説明したように、基準値に基づいて検知されたカプセルの種類を決定する。

任意選択的に、カプセルの光学特性は、カプセル認識プロセスのステップ７４で、光源がオフの状態で再び検知される。このように決定された制御値は、カプセル認識プロセス中に環境照明条件が安定したままであったかどうかを決定するために、第１のステップ７１で捕捉された補正値と比較される。

環境光が認識プロセスの開始と終了との間で著しく変化した場合、すなわち、補正値と制御値との差が予め定められた閾値を超える場合、カプセル認識プロセスは、好ましくは、照明条件の変化によって誘発され得るエラーを回避するために、第１のステップ７１から繰り返される。

カプセル認識プロセスの開始とその終了との間で環境光に著しい変化が起こらなかった場合、すなわち、補正値と制御値との差が予め定められた閾値未満である場合、カプセル認識プロセス中に決定されたカプセルの種類は高確率で正しいと捉えられ、したがって、認識されたカプセルを使用して飲料調製プロセスを制御するためにマシンのコントローラによって使用される。

あるいは、カプセルの種類を決定するステップ７３は、カプセル認識プロセス中に環境光が著しく変化したかどうかを決定するステップ７５の後に実行される。したがって、答えが正の場合、すなわち、環境光が著しく変化し、カプセル認識プロセスが同じカプセルに対して再開始されなければならない場合、恐らく関係のない補正されたサンプル値と基準値とを比較する不必要な操作を割愛することができる。同様に、同じ理由により、少なくとも１つのサンプル値を補正値で補正することが、決定ステップ７５の後に実行されてもよい。

Claims (15)

1. 飲料（２）を調製して注出するためのマシン（１）であって、
   飲料原材料カプセル（３）の抽出を行って前記飲料（２）を形成するための抽出ユニット（１０）と、
   前記カプセル（３）の抽出を行うように前記抽出ユニット（１０）を制御するための制御ユニット（４０）と、
   前記カプセル（３）の抽出を行うことによって形成された前記飲料（２）を、前記飲料（２）を収集するように容器設置領域に配置されるユーザ容器（４）に注出するための出口（２０）と、
   画定されたカプセル認識位置において前記マシン（１）に挿入された前記カプセル（３）の種類を認識するためのカプセル認識モジュール（８）であって、
   前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部を照明するための光源（８２）と、
   前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の光学特性を検知するための光学センサ（８１）と、を備える、カプセル認識モジュール（８）と、を備え、
   前記カプセル認識モジュール（８）が、
   前記光源（８２）がオフになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の前記光学特性を検知することによって、前記光学特性の補正値を決定し、
   前記光源（８２）がオンになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の前記光学特性を検知することによって、前記光学特性の少なくとも１つのサンプル値を決定し、
   前記補正値及び前記少なくとも１つのサンプル値を用いて補正されたサンプル値を計算し、
   前記補正されたサンプル値を、カプセルの種類を表す少なくとも１つの基準値と比較することによって、前記カプセルの前記種類を決定する、
   ように構成されている、マシン（１）。
2. 前記カプセル認識モジュール（８）が、前記補正値を前記少なくとも１つのサンプル値から差し引くことによって、前記補正されたサンプル値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. 前記カプセル認識モジュール（８）が、前記光源（８２）がオンになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の３つのサンプル値を連続的に決定し、前記３つのサンプル値の平均を計算して前記平均から前記補正値を差し引くことによって前記補正されたサンプル値を計算するように構成されている、請求項１又は２に記載のマシン。
4. 前記カプセル認識モジュール（８）が、カプセル認識プロセスが起動されると、前記補正値を第１のステップ（７１）で決定し、前記少なくとも１つのサンプル値を第２のステップ（７２）で決定するように構成されており、前記カプセル認識モジュール（８）が、
   前記第２のステップ（７２）の後のステップ（７４）で、前記光源（８２）がオフになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の前記光学特性を検知することによって、前記光学特性の制御値を決定し、
   前記制御値と前記補正値との差を計算し、
   前記差が予め定められた閾値以上である場合、以前に決定された前記少なくとも１つのサンプル値を捨て、前記第１のステップ（７１）で前記カプセル認識プロセスを再び開始し、
   前記差が前記予め定められた閾値未満である場合、前記カプセル（３）の前記決定された種類を前記制御ユニットに送信する、
   ように更に構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のマシン。
5. 前記光学特性が前記カプセル（３）の色であり、前記サンプル値及び前記基準値が、前記色を特徴付けるベクトルである、請求項１～４のいずれか一項に記載のマシン。
6. 前記カプセル認識モジュール（８）が、前記補正されたサンプル値と少なくとも１つの基準値との間のユークリッド距離を計算することによって、前記カプセルの種類を決定するように構成されており、前記少なくとも１つの基準値がカプセルの種類を表す、請求項５に記載のマシン。
7. 前記カプセル認識モジュール（８）によって前記カプセル（３）を認識するためのカプセル認識位置を更に有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のマシン。
8. 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）に接近する前記カプセル（３）の存在を検出し、前記カプセル認識モジュール（８）によるカプセル認識を作動させるためのカプセル検出器（８４）を更に備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のマシン。
9. 前記マシン（１）の別の若しくは前記カプセルフィーダ（１５）上に配置された又は別の若しくは前記カプセルフィーダ（１５）に接近する前記カプセル（３）の材料を認識するための材料検出器を更に備える、請求項８に記載のマシン。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載のマシン（１）と、前記カプセル（３）との組み合わせ。
11. 請求項１～９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）を調製して注出する方法であって、
    前記マシン（１）内に前記カプセル（３）を挿入するステップと、
    前記光源（８２）がオフになっている間に前記カプセル（３）の表面の少なくとも一部の光学特性を前記光学センサ（８１）で検知することによって、前記光学特性の補正値を決定するステップと、
    前記光源（８２）がオンになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の前記光学特性を検知することによって、前記光学特性の少なくとも１つのサンプル値を決定するステップと、
    前記補正値及び前記少なくとも１つのサンプル値を用いて補正されたサンプル値を計算するステップと、
    前記補正されたサンプル値を少なくとも１つの基準値と比較することによって前記カプセルの種類を決定するステップであって、前記少なくとも１つの基準値がカプセルの種類を表す、ステップと、
    を含む、方法。
12. 前記補正されたサンプル値が、前記補正値を前記少なくとも１つのサンプル値から差し引くことによって計算される、請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも１つのサンプル値を決定する前記ステップが、前記光源（８２）がオンになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の３つのサンプル値を連続的に決定し、前記３つのサンプル値の平均を計算して前記補正値を前記平均から差し引くことによって、前記補正されたサンプル値を計算することを含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
14. カプセル認識プロセスが起動されると、前記補正値を決定する前記ステップが第１のステップ（７１）で実行され、前記少なくとも１つのサンプル値を決定する前記ステップが第２のステップ（７２）で実行され、前記方法が、
    前記第２のステップ（７２）の後のステップ（７４）で、前記光源（８２）がオフになっている間に前記カプセル（３）の前記表面の前記少なくとも一部の前記光学特性を検知することによって、前記光学特性の制御値を決定するステップと、
    前記制御値と前記補正値との差を計算するステップと、
    前記差が予め定められた閾値以上である場合、以前に決定された前記少なくとも１つのサンプル値を捨て、前記第１のステップ（７１）で前記カプセル認識プロセスを再び開始するステップと、
    前記差が前記予め定められた閾値未満である場合、前記カプセル（３）の前記決定された種類を前記制御ユニットに送信するステップと、を更に含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項１～９のいずれか一項に記載のマシン（１）によって飲料（２）を調製して注出するため、
    カプセル（３）及び前記マシン（１）を備える、請求項１０に記載の組み合わせを実施するため、
    又は
    前記マシン（１）内の前記カプセル（３）から飲料を調製して注出するために、請求項１１～１４のいずれか一項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）が、前記カプセル認識モジュール（８）によって決定可能な種類を有する、
    カプセル（３）の使用。