JPH0755718B2 - 容器に飲料を自動的に充填するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、飲料分配に関し、更に詳細には、ポストミッ
クス（post−mix）炭酸ソフト飲料の如き飲料を容器に
自動的に充填するための装置に関する。

従来の技術及びその課題 今までは、飲料分配器の分配弁組立体のノズルの下にお
ける、カップのような飲料容器の正確な位置づけに応答
して、飲料を容器に自動的に充填する装置を提供する試
みが行なわれてきた。このような装置は、例えば、伝導
性又は容量的な電気的プローブ（probe）の如き液体レ
ベル検出器が液体レベルを測定するのに使用された。

また、超音波エネルギー及び関連する回路を用いて容器
内の異なる液体レベルを測定することも公知である。

異なる大きさの飲料容器乃至カップの充填を制御する自
動システムでは、そのカップは充填中に泡を生ずる。又
は泡を生ずることのない飲料と共に、種々の量のアイス
を含むことができる。このシステムは変換器組立体及び
制御モジュールを含み、双方とも好ましくは飲料分配弁
組立体に連結される。変換器組立体はノズルに隣接して
取付けられており、超音波エネルギーを送信する第１の
クリスタル（crystal）と、反射された超音波エネルギ
ーを受信する第２のクリスタルとを使用している。双方
のクリスタルは、クリスタルと空気との間のビームの結
合を提供するため、及び所定形状のビームを送信するた
め、又は所定領域からビームを受信するためにレンズを
有している。制御モジュールは、充填操作を制御するた
めのマイクロプロセッサ及び関連する回路を含んでお
り、前記充填操作にはカップが弁組立体のノズルの下に
存在することを決定すること、カップが多すぎるアイス
を有していないことを決定すること、泡の沈下を待って
カップを充たすこと、完全に充たすようにカップを満た
すこと、そして充填が終ったことを操作員に知らせる信
号を生成することとを含んでいる。

本発明の目的は、飲料カップの充填を自動的に制御する
装置を提供することである。

他の目的は飲料カップを自動的に充填するバイ・スタテ
ィック（bi−static）超音波システムを提供することで
ある。

更に他の目的は、容器支持表面、即ちグレート（grat
e）、カップリップ及びカップ内の液レベルから受信し
た信号を使用するようなシステムを抵抗することであ
る。

他の目的は、容器及び液体レベルが空気中にあり、且つ
クリスタルに非常に接近している高分解能バイ・スタテ
ィック超音波充填システムを提供することである。

他の目的は、受信器利得が別々の受信器クリスタルに対
して各受信周期中一定の利得を維持しているが、検出レ
ベル又は機構（scheme）が変化される、詳細には検出機
構は送信されたビームがノズルの下方約1/2インチ（約1
2.7mm）になるまで非常に低く下方へ回転され、それか
ら検出機構が信号損失を補償するために一定のランプ
（ramp）において作動される超音波システムを提供する
ことである。

本発明の他の目的は、飲料カップの充填を自動的に制御
する超音波システムを提供することであり、このシステ
ムは、（１）約400KHzの周波数を使用する、（２）バイ
・スタティック変換器システムを使用する、（３）立下
り縁（trailing edge）よりもむしろ反射された超音波
エネルギーパルスの立ち上り縁を検査する、（４）ある
ルーチン中カップリップをマスクする、（５）変換器に
レンズを設ける、（６）超音波ビームを形づくるのに
も、それを空気と結合するのにもレンズ材料を使用す
る、（７）カップの振動、従ってリップの振動のために
最初の充填には時間充填を使用する、（８）液レベル
（これはリップよりもよい反射物である）を調べるため
低い利得を使用するが、ルーチンのある部分の間リップ
を使用しない、（９）リップの上を調べ（LGRATEサブル
ーチン）そしてリップ以上の信号が受信されたとき（充
填しすぎを示している）充填を止める、そして（10）充
填時間を測定し、そして充填時間が最大時間期間を越え
るとき（例えば、その中に穴を有しているカップの連続
充填を防止するため）充填を止める。

本発明の他の目的は、隣接する飲料分配弁組立体上に使
用するシステムを提供して、このような弁組立体からそ
の間に干渉もなく飲料カップの充填を自動的に制御する
ことである。

本発明のなお更に他の目的は、その間に干渉もなく互に
近接している超音波により制御される弁組立体の配置を
可能にすることである。

本発明の更に他の目的は、交流電源の異なる半サイクル
に対して隣接する弁組立体の作動の同調することによっ
て隣接する超音波により制御される弁組立体からの好ま
しくない干渉を防止することである。

本発明は添付図面と関連して読むとき以下の詳細な説明
から更に完全に理解されるであろう。同じような要素に
は同じ参照番号が付されている。

実施例 図面を参照して説明すると、本発明の第１の実施態様を
第１図乃至第26図を参照して説明し、第２の実施態様を
第27図乃至第46図を参照して説明する。

第１図は、４つの同じ飲料分配弁組立体を有しているポ
スト・ミックス（post−mix）飲料分配器10を示してお
り、その各々は、弁組立体の２つのソレノイド（１方は
シロップ用そして１方は炭酸水用）で作用する各弁組立
体12の下方に垂直に延びている通常のカップ作動機械的
レバーの代りに本発明の１つの実施態様の自動充填装置
を含むように変更された。弁組立体12の各々はソフトド
リンク飲料（通常各弁組立からの異なる飲料）を、カッ
プ支持表面、即ちグレート（grate）８上に支持され
た、種々の大きさのカップ14及び16内に分配するのに使
用される。１つの特定の飲料分配器10及び１つの特定の
弁組立体12が示されている、しかし乍ら任意の弁組立体
及び任意の飲料分配器を使用することができる。第１図
の10及び12に示された如き飲料分配器及び飲料分配弁組
立体は、公知であり、従ってその詳細な説明は必要がな
い。

第１図及び第２図を参照して説明すると、本発明の第１
の実施態様の自動充填装置は、弁組立12の底面22上の、
ノズル24の後に配置された変換器組立体20と、弁組立体
12の前部に取付けられた制御モジュール26とを含んでい
る。

変換器組立体20は、第３図に最もよく示されており、且
つプラスチックハウジング28を有し、この中にプラスチ
ックレンズ32を有している送信器クリスタル30と、プラ
スチックレンズ36を有している受信器クリスタル34とを
有する。送信器及び受信器クリスタルは、それぞれ真鍮
チューブ38及び40の内側に配置されている。１対のシー
ルドされたケーブル42及び44がクランプ46によってハウ
ジング28に接続されている。各ケーブルは真鍮チューブ
のそれぞれ１つに接続されたシールドワイヤと、第３図
に示された如く、その反対位置においてクリスタルのそ
れぞれの１つに接続された１対のワイヤとを有してい
る。クリスタルの各々はその上部面及び下部面の各々の
上に金属焼き付け（plating）を有している。クリスタ
ルへのワイヤ接続はクリスタル上の金属焼き付けの１つ
に各々の１つをはんだ付けし、更にケーブル42及び44の
２つの22ゲージワイヤにはんだ付けした１対の34ゲージ
ワイヤを含んでいる。ケーブル42及び44は長さ約６イン
チ（約152.4mm）であり、且つ制御モジュール26に接続
するために単一のMTAコネクタ48で終っている。ハウジ
ング28内のすべての空間はウレタンフォーム50で満たさ
れている。

クリスタル30及び34は好ましくはP2T−４セラミックク
リスタル（特定のクリスタルに対する包括的商品名）で
あり、これ等はチタン酸鉛及びジルコニウム酸鉛であ
る。クリスタル30及び34は好ましくは商標イーストマン
（Eastman）910で販売されているようなのり（glue）を
約1/2滴使用することによってそれぞれのレンズ32及び3
6に取付けられる。プラスチックレンズは好ましくはAB
S、ポリカーボネート、アクリル又はポリスチレンプラ
スチックで作られる。

プラスチックハウジング28は１対のフランジ52（第２
図）を有しており、各々が変換器組立体20を弁組立体12
に取付けるためのねじ穴を有している。

真鍮チューブ38及び40はクリスタルを電気的にシールド
又は絶縁し、クリスタルを音から隔離し、（組立体20の
すべての要素を所定の位置に保持するためにモールド又
は取付具内に注入され、それから硬化可能であるウレタ
ンフォームと共に）クリスタルを機械的に保持する機能
を有している。

使用に最も望ましい周波数の選択は下記の如く行なわれ
た。上限に関しては、空気中における超音波音の減衰が
約600Hz以上において数インチ以上で使用するには大き
くなりすぎる。更に、455KHzの放送帯域IF周波数及び55
0Hz乃至1.65MHzのAM放送帯域を避けるのが望ましい。FC
C割当て周波数から遠ざかることによって、且つ放送局
に対してあまり強くない送信器の使用によって、本発明
の自動制御システムに接近して操作されているラジオ受
信器への干渉は排除される。

下限（lower limit）に関しては、ビームパターンが他
の弁組立体に近接することによって制限（constrict）
されるので、3dB点の14インチ（約355.6mm）において２
インチ（約50.8mm）スプレッドがこのビームパターンに
適する考えられた。この２インチスプレッドは全体で約
８度の角度を生ずる。スペースを考慮して、直径1/2イ
ンチ（約12.7mm）のクリスタルが選択された。好ましい
周波数として400Hz周波数が選択された。200Hz乃至400H
zの範囲内の他の周波数が代りに使用された。

クリスタルパターンは、１つが前後方向に最良レベルの
利得を与えるように経験的に選択されていて、クリスタ
ル30及び34は、ノズル24とスプラッシュプレート（spla
sh plate）25との間で前後方向に整合している。12イ
ンチ（約304.8mm）において3dBゲインを有する得られた
全体の利得パターンは、3.5度の左右方向広がりと、12
度の前後方向の広がりとを有している。

所望のビームパターンを達成するためにはクリスタルに
レンズを設ける必要があった。２インチ（約50.8mm）の
凹半径（concave radius）が側方から側方にせばまる
８度乃至3.5度を生じ、そして４インチ（約102mm）の凸
半径が前方から後方に広がる８度乃至12度を生じ、これ
等が約3/4インチ（約19.1mm）の幅を有しており、且つ3
dB利得において約2 1/2インチ（約63.5mm）の長さを有
しており、そして変換器組立体20から12インチ（約305m
m）離れている細長いフートプリントをもったフアン形
状のビームパターンを形成した。このビーム形状フート
プリントは分配器に対して前方から後方に延びているそ
の長い寸法を有している。

クリスタル30及び34から空気への結合は下記の如く計算
された。

PZT−４の特定インピーダンスは66×10E6レイルス（ray
ls）に等しい（以下の記載に亘りＥ＝指数）。

送信されたパラー（Tp）は、 N2＝空気の特性インピーダンス。

N1＝PZT−４の特性インピーダンス。

Pc＝クリスタルのパワー出力。

Tp＝１ワットイン（1watt in）に対して12.6×10E−
６、又は0.00126％が空気に行く。

第３の材料が空気と材料との間に導入されると下記の式
が得られる 第３の材料のために重要な殆んどの材料は0.1×10E6乃
至10×10E6レイルス間の特定インピーダンスを有する。

0.1×10E6に対して、 Tp＝25×10E−６ 10×10E6に対して、 Tp＝22×10E−６ 0.1×10E6乃至10×10E6レイルス間の特性インピーダン
スを有する空気に対する結合（coupling）として使用さ
れた任意の無損失材料に対しては、得られる入力パワー
は少くとも倍加され、そして空気に伝えられるエネルギ
ーは僅かに10％だけ変化する。好ましいレンズ材料はア
クリル又はABSの如きプラスチックの１つである。

レンズは、 （１）製造に好都合のようにプラスチックでなければな
らない、 （２）直径1/2インチ（約12.7mm）、且つ厚さ約0.08で
なければならない、 （３）１方の軸線で凹状半径２インチ（約50.8mm）そし
て他方の軸線で凸状半径４インチ（約102mm）を有して
いなければならない、 （４）のり（glue）（商標イーストマン（Eastman）910
で販売されているのが好ましく、又は同等のもの）の約
1/2滴でクリスタル表面にセメント接合されなければな
らない。

レンズ取付に関して、受信器と送信器との間の音響結合
を減少するために、レンズはポリウレタンフオームに取
付けられる。真鍮チューブが各クリスタル及びその内部
フオームマウントを囲んでおり、これは電気的シールデ
ィングを提供し、且つクリスタルへのケーブルワイヤリ
ングのシールドにはんだ付けされる。クリスタルは浮動
（floating）のままにおかれ、即ち両方の電極はある電
位においてアースに関連しない。これは受信器がアース
に関連するノイズをピックアップ（pick up）しないの
で受信器内に大きな電気的隔離を与える。真鍮チューブ
は所望のパッケージ形状にポリウレタンフォームによっ
て所定の位置に保たれる。レンズは底面のフォームパッ
ケージから突出する。

クリスタルの形状及び材料に関して、送信器クリスタル
は好ましくは400KHzの直列共振に対して1/2インチ（約1
2.7mm）のOD×0.200インチ（約5.08mm）である。PZT−
４材料が強度、効率及び加工性の容易さにおける最良の
妥協（compromise）としてクリスタル30及び34に対して
選択された。受信器クリスタルは400KHzの並列共振に対
して好ましくは1/2インチ（約12.7mm）OD×0.0190イン
チ（約2.28mm）であり、且つPZT−４材料で作られてい
る。

電気的ワイヤリングに関して、よじってシールドされた
対の22ゲージよりワイヤが使用されている。ワイヤのシ
ールディングは真鍮チューブ38及び40にはんだ付けされ
る。真鍮チューブは互いに電気的に隔離されている。１
対の34ゲージ中実ワイヤが金属を薄くかぶせたクリスタ
ル面を横切ってはんだ付けされ、それから22ゲージリー
ドワイヤにはんだ付けされる。すべてのワイヤリングは
所定位置にフォーム（foam）される。よじられた対のブ
ラックワイヤが小さな点でマークされた外側のクリスタ
ル面に取付けられる。

制御モジュール26は制御回路板に収容され、これにクリ
スタル30及び34はケーブル42及び44及びコネクタ48によ
って接続される。第4A図及び第4B図は一緒に制御回路60
のマスターブロック線図を提供する。制御回路は第４図
乃至第12図を参照して説明する。

受信器変換器62（第４図、第５図及び第６図）はPZT−
４材料で作られた400KHz、直径1/2インチ（約12.7mm）
並列共振ピエゾ−電気クリスタル34である。クリスタル
はビームパターンを受信するように形成されたプラスチ
ックレンズ36によって空気に結合される。変換器組立体
20は、直径5/8インチ（約15.9mm）であり、且つ電気的
隔離のために使用されている。真鍮チューブ40と一体に
なっている。クリスタル34はチューブの１端において露
出したレンズ36とチューブ内で中心が合うように取付け
られる。チューブ組立体は音響隔離のためのポリウレタ
ンと共にフォーム（foam）される。

受信器部分64（第４図、第５図及び第６図）は全利得96
dBを有しており、且つ２つの保護ダイオード110及び112
と、２つのMC1350PIF増幅器114及び116とを具備してお
り、それ等は同調した変圧器118を介して他の同調した
変圧器120と相互に接続されていて、第２の増幅器116を
検出器68に接続する。これ等の増幅器114及び116はピン
（pin）５からの利得制御のための設備（provision）を
有しており、且つマイクロコンピュータによってこの用
途に使用される。

検出器回路68（第４図、第５図及び第７図）は400KHzを
受信器64から直流アナログ信号に変える。この検出器は
パルスのエンベロップを検出するのみならず、それが直
流結合検出器であるから、それがパルス幅変化によるオ
フセットシフト（offset shift）を有していないとい
う点で特殊である。平衡（balanced）検出器システムを
有することによって、温度ドリフト（drift）が非常に
低い。

受信器利得減少70（第４図、第５図及び第６図）は、32
ステージの利得レベル制御を可能にするマイクロプロセ
ッサ66によって駆動される２進ウエートされた（binary
weighted）電流低下（sinking）DA変換器を形成する
５つの抵抗体を具備している。

しきい値比較器（第４図、第５図及び第７図）はLM393N
比較器122を具備しており、且つ時間変化検出（time v
arying detection）と共にアナログ受信器信号をディ
ジタル信号に変換するのに使用され、このディジタル信
号がマイクロプロセッサ66に供給される。この回路内に
は100K電位差計を用いて時間変化検出器のスロープを調
整する手段と、500オーム電位差計125を用いてしきい値
検出器を調整する手段とがある。

時間変化検出発生器（generator）74（第４図、第５図
及び第７図）はマイクロプロセッサ66が送信器に送るゲ
ート信号を使用し、そして15ナノフアラッドのコンデン
サ124に２つの電圧を荷電し、これが時間変化検出器の
波形のピークレベルを設定する。この回路は2N4126スイ
ッチングトランジスタ126とその回路に供給するための
電源とを具備している。

変調器76（第４図、第５図及び第９図）は12ボルトツエ
ナダイオード128と２つのトランジスタ130及び132とを
有しており、これ等が発振器からの送信ゲート信号
（Ｔ）及び400KHz信号のための（アンディング（Andin
g））機能を果たす。このアンディング信号はそれから1
2ボルトツエナダイオード128及び2N4402トランジスタ13
2を介して最終増幅器78のゲートにレベルシフトされ
る。

最終増幅器（第４図、第５図及び第９図）はBUZ−71AMO
S−FET134と、抵抗体136と、変圧器138とを具備してい
る。抵抗体はMOS−FET134のゲートソースコンデンサに
放電する。MOS−FET134は出力変圧器138をゲート駆動信
号に応答してマイナス20ボルト供給に切換える。変圧器
138は送信クリスタル30までの電圧を約2000ボルトにス
テップする。

送信変換器（transmit transducer）80は、厚さを除い
て受信器クリスタル34と殆んど同一であるPZT−４材料
で作られた400KHz、直径1/2インチ（約12.7mm）直列共
振ピエゾー電気クリスタル30を具備している。クリスタ
ル30はプラスチックレンズ32によって空気に結合されて
おり、このプラスチックレンズ32もまたビームパターン
を形成するように形造られている。送信発信器80の組立
体は受信器に対しても上述と全く同じである。

マイクロコンピュータ66（第４図及び第５図）はジェネ
ラルインストルーメント（General Instrument）のPic
−1654であり、且つ全システムのインテリジェンス及び
制御機能を含んでいる。それは12のI/Oピンを介してシ
ステムの残りの部分に連絡している。それはまた発振器
回路と、マスタークリアー回路と、実時間クロックカウ
ンター入力とを含んでいる。

クリスタル82（第４図及び第５図）及び4MHzクリスタル
の構成要素はPic−1654における発振器のためのフィー
ドバック回路網を形成する受動構成要素を具備する。

パワー・オン（power−on）リセット回路84（第４図及
び第５図）は、4MHz発振器クリスタル82をスタートし、
且つマイクロプロセッサ66を初期設定されるのを可能に
するパワー・オン（POWER−ON）においてマイクロプロ
セッサ66に対して10ミリセコンドのリセットパルスを形
成する。

10分割カウンター86（第４図、第５図及び第10図）は、
4MHzコンピュータクロックを400KHz方形波に変換して送
信器を作動する。

３分割カウンター88（第４図、第５図及び第10図参照）
は、400KHz信号をマイクロコンピュータ66に実時間クロ
ックカウンター入力として印加される133KHz信号に変換
する。

ナンバー13及びナンバー14は10回路によるディバイドと
３回路によるディバイドとを有している同じIC（74HC39
0）ディバイダーチップ内に取り囲まれている。

フロントパネルモジュール（第４図、第５図及び第12
図）は２つの発光ダイオード（LED）指示器92及び94を
含んでいる。１方はオーバーアイス／カップ除去（Over
−Ice/Cup Remove）（第４図、第５図及び第12図）の
赤指示器であり、そして他方はカップが充填されること
ができる又は充填されつつあることを指示する緑の「充
填」発光ダイオード94である。この指示器94はカップが
充填をスタートするまでオーケー（ok）であるとき絶え
ず「オン」を保つ。カップ内に多すぎるアイスがある場
合、又はカップがカップとして識別されない場合、赤の
指示ライト92がオン又はオフに点灯する。

制御モジュール26の下方背面上のカバー（図示せず）を
除去することによって接近可能である５つの個々のスイ
ッチを具備しているプログラミング・ディップ・スイッ
チ96（第４図、第５図及び第11A図）がある。１方のス
イッチは、どの形式の弁組立体が自動制御システムに取
付けられるかによって、標準的流れの弁組立体又は急速
な流れの弁組立体との間を選択するのに使用される。他
方のスイッチは泡状の製品又は水の如きフラット（fla
t）な製品を選択するのに使用される。他の３つのスイ
ッチはアイスレベル又はテスト位置を選択するのに使用
される。テスト位置は製造中受信器の整合のために使用
され、そして現場使用を有していない。３つのアイスレ
ベルスイッチの２進出力は第11B図に例示された如く、1
/8カップから7/8カップまでの７つのアイスレベル選択
を許容する。

マルチプレクサ回路98（第４図及び第５図）はマイクロ
プロセッサ66によりディップスイッチのいずれかを読み
取るのを可能にし、又は必要なとき受信器の利得を設定
するのを可能にする。それは５つの信号ダイオードを具
備する。

電源100（第４図、第５図及び第６図）は分配器10にお
いて50VAC変換器（図示せず）からの交流24ボルトを使
用する。本制御システムは交流24ボルトのとき２ボルト
・アンペア以下を消費する。交流24ボルトは整流及び濾
波されて直流マイナス20ボルト供給及び直流プラス25ボ
ルト供給を形成する。マイナス20ボルト供給はツエナダ
イオードによって調整され、そして送信器にパワーを供
給する。プラス25ボルト供給は調整されないが、サージ
保護として使用される39ボルトツエナダイオードを有し
ている。直流25ボルト供給は78L15の３つの端子調整器1
40によって受信器サブシステムのための15ボルトまで調
整して下げられる。MPS−A42トランジスタ142はフライ
バック発振器として使用されてコンピュータ回路を作動
するのに必要なプラス５ボルトを提供する。プラス５ボ
ルト供給と2N4124トランジスタ146との間に接続された
4.3ボルトツエナダイオード144はフライバック発振器を
調整するのに役立つ。

弁組立体12の２つのソレノイドのための出力スイッチ10
4（第４図、第５図及び第８図）はマイクロコンピュー
タ66から作動されるか、又は制御モジュール26のフロン
ト上の手動押ボタン102から作動される。抵抗体ダイオ
ード回路網はマイクロプロセッサ66及び手動スイッチ10
2を2N4124トランジスタ148のベースに結合し、このトラ
ンジスタ148はそれから出力トライアック149をオン又は
オフし、これが弁組立体12における２つのソレノイドを
オン又はオフにする。

第13図乃至第16図を参照してソフトウエアを説明する。
第13図は変換器組立体20と、レンズ32及び36と、飲料分
配弁組立体12のノズル24と、制御モジュール26と、スプ
ラッシュ・プレート25と、グレート18及びカップリップ
17を有しているカップ底部19と、カップ内のアイスの頂
部レベル21とを示している側部立面図である。

ソフトウエアは開始ルーチン（INIT）と、カップ検出ル
ーチン（CPUDET）と、充填ルーチン（FILL）と、カップ
除去ルーチン（CUPREM）で明示された４つの主なルーチ
ンを含んでいる。

ソフトウエアはまたタイム遅延（WAIT）、２つの数の差
の絶対値（DIFF）、グレート／オーバーフロー検出器
（LGRATE）、送信（以下に記載されている如きTBDQ、TB
DW、及びTLD）、受信（REC）として規定されている５つ
のサブルーチンを含んでいる。

送信器サブルーチンは受信器ルーチンのための変数を設
定し、そして25マイクロセコンドのパルスを出力する
（0.01インチ（約0.25mm）のエアスペースを占める400K
Hzのとき10サイクル）、この時間中に送信器が能動とな
る。受信器変数の選択は３つの異なる入口点（又は送信
されたビームを反射する表面を離れて）、TBDQ（送信底
部検出器）、TBDW（窓を有する送信底部検出器）、及び
TLD（送信リップ検出器）、を通り行なわれる。

受信器はソフトウエアによって制御される32ステップの
利得を有する。利得は送信のスタートから約1.3インチ
（33.02mm）ターゲット距離時間（180ミリセコンド）ま
で最小にセットされる。その時利得は入口点ルーチンに
おいてセットアップされた利得点数に等しく設定され
る。TLDに対して、利得は常に最大に設定される。TBDQ
及びTBDWに対して、利得は呼出し（calling）ルーチン
によって決定される。TBDQ及びTLDにおいて、検出され
た第１のエコーの距離は処理（processing）のために捕
えられる。TBDWにおいて、リップマスキング窓が使用可
能（enable）にされ、これがリップ距離＋0.25インチ
（約6.35mm）よりも近い任意のエコーを無視する。これ
はより高い利得によってカップ内を上昇する液レベルを
調べるのに使用されるのを可能にする。すべての入口点
の下で、５つの送信及び受信はRAMに記憶されたエコー
距離によって行なわれる。処理アルゴリズムがTLDに対
して0.1インチ（約2.54mm）、又はTBDQ及びTBDWに対し
て１インチ（25.4mm）以内で互いに関連する２つのサン
プルをさがす。２つの距離の平均がエコー距離として使
用される。２ミリセコンドの遅延は前の多重反射を崩壊
（decay）可能にするために各々が送信される前に組み
入れられる。

WAITは手動押ボタンが押されると直ちに呼び出しルーチ
ンに戻るプログラム可能な遅延サブルーチンである。そ
れは１秒の最大遅延を有している。

DIFFは２つの数の値の絶対値を計算するサブルーチンで
ある。

LGRATEはグレート（Grate）／オーバーフロー検出器サ
ブルーチンであり、且つFILLルーチン中に使用される。
それは最大利得及び窓なし（on window）を検出するの
にTLDを使用する。サブルーチンがリップ距離マイナス
0.1インチ（約2.54mm）より少いエコー距離を検出すれ
ば、オーバーフローフラグが戻る前に設定される。サブ
ルーチンがグレート距離0.25インチ（約6.35mm）以内の
エコー距離を検出すれば、カップ除去フラグが戻る前に
設定される。

INITはマイクロコンピュータが「マスタークリア（Mast
er Clear）」（ハードウエア）によって初期設定され
るとき使用される。指令“GOTOINIT"はコンピューター
に命令してこのルーチンを励起し初め、このルーチンは
下記を含んでいる。（１）RAMがクリアされる。（２）
パワーを安定化するため１秒待つ。（３）使用可能にな
れば診断ルーチンを進行する。（４）最大利得且つ窓の
ないとき７インチ（約177.8mm）と13インチ（約330.4m
m）との間のエコー距離をさがすのにTLDを使用する。
（５）それがこの範囲内でエコーを検出しなければ、フ
ロントパネル上の「オーバーアイス（Over Ice）指示
器が点灯する。（６）それが７インチ（約177.8mm）乃
至13インチ（約330.4mm）以内にエコー距離を検出すれ
ば、その距離はグレート距離としてRAMに記憶され、そ
してプログラムはCUPDETにおいて続く。

CUPDETはカップ検出ルーチンである。このルーチンはTL
Dに使用するデータを集め、且つ下記の手順に使用する
カップを受入れる。

A.フロントパネル上の手動充填スイッチは正確な作動を
確かめるために連続的に監視される。手動スイッチが押
されると、コンピューターは直ちにカップ除去ルーチン
を開始する。

B.安定なリップ距離がグレートから３インチ（約76.2m
m）以上に確立されなければならない。安定なリップ距
離は0.2インチ（約5.08mm）以内で互に連続している６
ミリセコンドだけ隔てられたTLDからの連続エコー距離
として規定される。これは130ミリセコンドで安定であ
るカップリップに対応している。

C.カップ底又はアイスレベルはグレート上方0.1インチ
（約2.54mm）以上及びリップ下方0.25インチ（約6.35m
m）以上であることを識別されなければならない。これ
はTBDWを使用することにより、且つ利得を下記の如く変
化することによって達成される。

最小利得により、TBDWを用いてエコー距離が得られる。
エコー距離がグレートにより接近して0.1インチ（約2.5
4mm）以下であれば、利得は１ステップ増加され、そし
て他のサンプルがとられる。利得が最大に達すれば、オ
ーバーアイス指示器が点灯し、そしてカップ検出ルーチ
ンが再び開始する。

D.アイス／底の高さは上記の（Ｃ）において大要を述べ
た如く得られた最後の距離及びグレートから計算され、
それから実際のアイス高さとして記憶される。カップの
高さはリップ距離及びグレートから計算される。カップ
の高さは８で割られて、その商がアイスレベルプログラ
ミングスイッチ上で選択される如き３ビット２進数入力
を乗ぜられる。この許容し得るアイスの高さが実際のア
イスの高さと比較される。実際のアイスの高さがスイッ
チ選択によって許容されたよりも大きければ、オーバー
・アイス指示器が点灯し、そしてカップ検出ルーチンが
再び始まる。実際のアイス高さがスイッチによって選択
された量よりも少なければ、充填（FILL）ルーチンが開
始する。

充填ルーチンは完全な充填及びトップオフ（top off）
作動を制御する。このルーチンはソレノイド作動を最大
の３オン／オフサイクルに制限する。各々の最初の２サ
イクルの後、ルーチンは次のサイクルをスタートする前
に泡（foam）が静まるのを待つ。泡が静まりそしてカッ
プが充填量の7/20インチ（約8.9mm）以内になった後、
カップ除去ルーチンが開始する。充填ルーチン中の任意
の時に手動スイッチが押されると、カップ除去ルーチン
は直ちに始まる。サイクルの各々は最大ソレノイドオン
時間を有しており、若しそれを越えればカップ除去ルー
チンを存在せしめる。

充填ルーチンの詳細な説明は下記の通りである。

A.弁組立体12のソレノイドが作動されると、いくつかの
検査及び相関関係が行なわれる。利得は初めに最大利得
の11/16に設定される。リップ距離が４インチ（約101.6
mm）より少なければ、利得は経験的に得られた式によっ
て調整される。

利得＝利得−1/8（４インチ（約101.6mm）−リップ距
離）。

リップ距離が４インチ（約101.6mm）よりも少なけれ
ば、リップ距離は経験的に得られた式によって調整され
る。

リップ距離＝リップ距離−1/8（４インチ（約101.6mm）
−リップ距離）。

リップ距離が0.1インチ（約2.54mm）より少なければ、
リップ距離は0.1インチ（約2.54mm）に設定されて、カ
ップオーバーフローを正確に機能可能にする。

この特定のカップ高さに対する時定数は式により計算さ
れる。

時定数＝カップ高さ−２インチ（約50.8mm）。

この時定数は３サイクルの各々に使用されて、カップ高
さに比例する最大「ソレノイドオン（Solenoid on）」
を提供する。

B.利得は流体レベルが検出されるように、且つリップが
充填の開始における如きカップが振動する期間中に検出
されないように調整されなければならない。これを達成
するために、カップ高さに比例する時間周期がプログラ
ムされて充填のスタートを可能にし、且つ充分な重さ
（weight）の利得がカップ振動を最小にして必要なとき
に利得を調整可能にする。この期間中このルーチンはエ
コー距離がリップ距離の0.75インチ（約19.1mm）以内で
あれば検査するのにTBDQを使用する。若しそうであれ
ば、利得は１ステップ減少する。利得が最小に達すれ
ば、カップ除去ルーチンが始まる。カップがこの期間中
に除去されれば、ソレノイドはオフにならない、という
のはグレート／オーバーフロー検出機サブルーチンが利
得を調整するために出来る限り多くのサンプルを得よう
とすることによってこの周期中呼び出されないからであ
る。この周期の終りにソレノイドはオンのままである。

C.第２の最大時間周期が始まり、それもまたカップの高
さに比例する。この時間周期中に、このルーチンは液レ
ベルを監視するのにTBDWを使用し、そして液レベルがリ
ップ距離の0.5インチ（約12.7mm）以内であるときソレ
ノイドをオフにする。グレート／オーバーフロー検出器
サブルーチンがカップが除去されたかどうか、又はTBDW
が上昇する液レベルをミスし、そしてオーバーフローが
切迫しているかどうかを調べるため検査する。カップが
なくなっていれば、カップ除去ルーチンが始まる。オー
バーフローが指示されなければ、ソレノイドはオフにな
る。

D.この時５秒の休止が始まり、泡がカップリップの下方
0.25インチ（約6.35mm）に静まるのを可能にする。グレ
ート／オーバーフローサブルーチンは各秒に１度カップ
が所定の位置にあることを確認するため検査する。カッ
プがなくなっていれば、カップ除去ルーチンがスタート
する。

E.5秒の休止後、泡を沈下するための最小秒数が16に設
定され、そして１秒に１回、エコー距離がTBDQによって
得られる。２つの連続エコー距離が互に0.1インチ（約
2.54mm）以内であれば、又は周期時間がすきていれば、
トップオフ（top off）サイクルが始まる。グレート／
オーバーフロー検出器サブルーチンは１秒に１回カップ
の不在（missing cup）を検査する。カップが不在であ
ることが発見されれば、カップ除去ルーチンが始まる。

F.トップオフ（top off）サイクルは液レベルがリップ
ノ7/20インチ（約8.9mm）以内であるかを決定するのにT
BDQを使用する。この状態が存在すれば、ソレノイドは
オンにならない。エコー距離が7/20インチ（約8.9mm）
以内になければ、ソレノイドはその状態に適合される
（met）までオンになる。

G.「Ｄ」、「Ｅ」及び「Ｆ」の繰返が生じて、第２のト
ップオフサイクルを実行する。

カップ除去ルーチン（CUPREM）が充填指示器92をオフに
し、弁組立体12のソレノイドをオフにし、そしてオーバ
ーアイス指示計94をオンにする。それはTLDを使用し、
そしてグレートの0.25インチ（約6.35mm）以内のエコー
距離を待つ。この状態が存在すれば、新しいグレート距
離が記憶されて、オーバーアイス指示器がオフになり、
そしてカップ検出ルーチンが再び始まる。

上述のように、本発明のシステムは飲料用カップの自動
的充填を制御するための超音波方法及び装置を提供す
る。本システムは、コーヒー、紅茶、ミルク、フルーツ
ジュース、及び炭酸ソフトドリンクのような如何なる飲
料についても使用することができる。飲料は充填中に泡
を生成してもしなくてもよい。異なった寸法のカップを
使用することができ、又それらは中に氷を有することが
できる。

本システムは如何なる既知の標準の飲料分配装置とも連
結して使用することができる。炭酸ソフトドリンク分配
装置の場合には、本発明のトランスジューサ組立体及び
制御モジュールは弁組立体上に直接位置することができ
る。カップ作動アーム及びマイクロスイッチは標準の弁
組立体から取除くことができる。第８図のトライアック
149がマイクロスイッチと置き代りにそして同時にシロ
ップソレノイド及び炭酸化水ソレノイドをオンにし且つ
オフにする。

本発明のシステムは分配装置の電源がオンの時はいつで
もオンになり且つ作動する。この電源はしばしば冷凍シ
ステムをオンに維持するために分配装置に対してオンの
状態に置かれる。

さて上述のシステムを詳細に言及することなく簡単に概
要をのべる。

本システムは先ずグレート（grate）信号を得てこれをR
AM中に記憶する。これをなす寸法は各々が約２マイクロ
セカンド間隔をへだてた５つの25マイクロセカンドのパ
ルス（空気中で約１インチ（2.5cm）の長さを有する）
を発信することである。１インチ（2.5cm）内で同じ２
つの信号が受信されない場合は、この最初の組のパルス
は捨てられそして新しい組の５つのパルスが直ちに（約
２マイクロセカンド内に）発信せしめられる。２つの信
号が受信され且つ0.1インチ内にある場合、そしてそれ
らが約７乃至13インチ間隔をへだてている場合は、シス
テムはそれがグレート距離であることを決定し且つそれ
をRAM中に記憶する。

次いでシステムはカップ検出ルーチンに進む。同じ組の
パルスが発信せしめられ、最高感度で受信される。カッ
プの存在を決定するために、システムは各々６ミリセカ
ンドだけ離れており、２インチ内に相関する５つの連続
するエコー距離を検知しなければならない。即ち５組の
パルスが各組間６ミリセカンドで発信せしめられる。少
なくとも２つの信号が0.1インチ内にある第１組の５つ
のパルスから受信される場合は、それは１の値（即ち１
エコー距離）である。0.2インチ内に一列になっている
それらの５つを受信した後、システムはカップの縁（又
はグレート以外の何物か）が存在することを知る。

次いでシステムは次のルーチンに進む。このルーチンで
はグレート上0.1インチよりも大きく且つカップの縁の
下0.25インチよりも大きいある物、即ちカップの底か又
は氷をさがす。システムがこれを見つけた場合は、その
ある物の存在がカップである（たとえば手のようなもの
ではなく）と結論づける。氷又は底が得られた時は、そ
れは一時的に記憶される。次いでカップの高さが計算さ
れそして氷の高さが計算される。次にカップが氷を多く
持ち過ぎているか否かが計算される。もしそうでなけれ
ば、システムは「充填」ルーチンに進む。このルーチン
はいくらか複雑である。

「充填」ルーチンでは４つの充填期間がある。第１の期
間即ち最初の充填はモニターされないがカップ高さに基
づく時間因子としてセットされている。ある通常の状態
下でそれは約カップの1/3を充填するだろう。次いでシ
ステムは、充填を中止することなく、自動的に第２期間
に切り換り、その期間では充填がモニターされ、そして
液面が記憶された縁距離の0.7インチ以内まで上昇した
時充填を停止する。次に「充填」ルーチンは（制御モジ
ュールが発泡性飲料のためにセットされている場合に
は）泡を静めるために５秒間待つ。モニターは泡が静止
するのを待ち続けそして0.1インチ内に２つの距離が受
信された時、液面が縁の7/20インチ以内にあるかどうか
を計算する。そうでない場合は、充填が再び始られそし
て液面が縁の7/20インチ以内になるまでモニターされ
る。7/20インチ以内にある場合は充填が再び開始されな
い。次いでこの「仕上げ（top off）」ルーチンが更に
５秒間休止の後に反復される。

「充填」ルーチンが終った後、充填指示灯92がオンにさ
れ、ソレノイドがオフにされ、そしてオーバーアイス指
示灯94がオフにされる。

次に、本発明の第２の態様を第27〜46図を参照して説明
する。この態様と第１〜26図を参照して説明した態様と
の間の重要な差異は、この態様は超音波制御システムを
有する２つの又はそれ以上の飲料分配弁が相互に干渉す
ることなく、たがいに接近して、分配装置上の弁に接近
するように、位置付けられるように設計されているとい
うことである。しかしながら上記２つの態様の他の多く
の特徴は同じである。

第27図は、弁組立体12に類似した弁組立体212を示し、
これは第１図の分配装置10上の１つ又はそれ以上の弁組
立体のように使用することができる。本発明のこの態様
の自動充填装置は弁組立体212の底面222上で且つノズル
224の背後に位置した変換器組立体220と、弁組立体212
の前面に取付けられた制御モジュール226を含む。

変換器組立体220は第28〜30図に最も良く示されてお
り、プラスチックハウジング228を含み、ハウジング228
内にはプラスチックレンズ232を有する発信機クリスタ
ル230及びプラスチックレンズ236を有する別個の受信機
クリスタル234が内蔵されている。発信機クリスタル及
び受信機クリスタルは夫々真鍮チユーブ238及び240内に
位置している。

１対のしゃへいケーブル242及び244の各々は、第28図に
示すように、真鍮チユーブ238及び240の夫々に接続され
たしゃへい導線と夫々１つのクリスタルの両側に接続さ
れた１対の導線とからなる。各クリスタルはその上面及
び下面の各々に金属板を有する。クリスタルに対する導
線接続は上記クリスタル板に直接はんだ付けされた28ゲ
ージの導線である。

ケーブル242及び244は長さが約９インチ（23cm）であ
り、制御モジュール226に接続するために、（第３図の4
8のような）単一のMTA接続で終っている。ハウジング22
8内の実質的にすべての空間にウレタンフォーム250が充
填されている。

発信機クリスタル230及び受信機クリスタル234は好まし
くはPZT−5aセラミッククリスタル（特定のクリスタル
材料のための一般的な市販呼称）であり、それはチタン
酸鉛とジルコン酸鉛の組合せである。クリスタルの各々
は、好ましくは商品名「イーストマン（Eastman）910」
で市販されているような接着剤の約1/2滴を用いて、夫
々のレンズに取付けられる。プラスチックレンズはABS
又はポリカーボネートプラスチックで作られるのが好ま
しい。

プラスチックハウジング228はその両側に１対のフラン
ジを有し、各フランジは変換器組立体220を弁組立体212
に取付けるためのねじ孔を有する。

真鍮チユーブ238及び240は上述の真鍮チユーブ38及び40
と同じ機能を有する。第28〜30図に示すように、変換器
組立体220はプラスチックハウジング228、ウレタンフォ
ーム充填剤250、ウレタンフォーム製ふた400、プラスチ
ックカバー402及び発信機及び受信機副組立体420及び42
2を含む。上記副組立体420及び422は発泡性充填剤250内
の１対の間隔をへだてた円筒状の空隙内に収納されてい
る。

発信機副組立体420は発信機クリスタル230、レンズ23
2、ウレタンフォーム製はめ輪424及び真鍮チユーブ238
を含む。同様に受信機副組立体は受信機クリスタル23
4、レンズ236、ウレタンフォーム製はめ輪426及び真鍮
チユーブ240を含む。

レンズ232及び234は第28図に示すような形状を有し、ク
リスタルを受け入れるために正方形のフランジと円形の
リップとを有する。クリスタルは上述のようにレンズに
接着される。クリスタルレンズのユニットは次にはめ輪
内に押込まれ、そして管がはめ輪上に押される。レンズ
はクリスタルの下面に対する導線接続のための凹みを有
し、そしてはめ輪はクリスタルに接続される２本の導線
のために、第28図で示すように２つの溝を有する。真鍮
チユーブに接続される導線のための溝は設けられていな
い。

ハウジング228は１対の薄いフランジ408及び410と１対
の厚いフランジ412及び414を有し、それらは変換器組立
体220を分配装置の弁212に接続する際に使用するためね
じ孔を有する。厚いフランジ412及び414はハウジング22
0の位置、即ち発信されるビームの位置を調整するため
に使用される。

第28図に示すようにレンズ232及び236は発泡性充填剤25
0の底の方へ引込まれていてその間にバッフル251を提供
している。又充填剤250の下側側壁253はレンズ232及び2
34の下に延びている。バッフル251は超音波エネルギー
が発信機から受信機へ直接通過するのを防止する。側壁
253は超音波エネルギーが隣接弁へわき道して送られる
のを防止する。フォームは超音波エネルギーを吸収す
る。

使用のため最も好適な周波数の選択は第１の態様を参照
してのべた方式と同じである。

ビームの形に関しては、14インチ（36cm）において、合
計の最高ビームパターンは検知可能限界（−40dB）にお
いて横方向で３インチ（7.6cm）幅よりも小さく、前後
で約３インチ（7.6cm）であり、全面で−3dBポイントで
あり0dBまで接近して続きそして後方で−6dBに先細りす
ることが必要である。ノズルの方へパターンの全面近く
の点における利得は最大であり、パターンが背後の点に
達するにつれて約6dBまで滑らかに利得が低下すること
が必要である。クリスタルパターンは、最良のカップの
絶対氷（前面）の比を与えるように、且つクリスタルが
ノズル224と飛散プレート25の間で前後に整合するよう
に経験的に選択される。

12インチにおいて得られる全体の利得のパターンは3.5
度の横の拡がりと12度の前後の拡がりを有していた。

所望のビームパターンを得るためにクリスタルにレンズ
を設けることが必要であった。２インチの半径の凹面は
発信及び受信クリスタルの両方に対して横方向に８度か
ら3.5度の狭まりを生じ、半径４インチの凸面は受信機
クリスタルに対して前後に８度から12゜の拡がりを生じ
た。そしてクリスタルの1/2に対して前面の方へ平坦で
あり、引続き後方へ３インチの半径で凸である発信機ク
リスタルのためのレンズ、それは−3dBにおいて幅約3/4
インチ、長さ約2 1/2インチの細長い足跡を有し、且つ
前面から約１インチで、前面において−3dB、後面にお
いて−6dB、変換器組立体220から12インチ離れている輝
点（bright spot）を有する扇形のビームパターンを形
成した。このビーム形状の足跡は分配装置に対して前後
に延びる長い寸法を有する。

クリスタルから空気への接続は第１の態様について上述
したと同じ寸法で計算された。

この第２の態様の１つの変化はレンズが発泡性パッケー
ジの底面に挿入されていることである。

クリスタルの形及び材質に関しては、発信機クリスタル
は好ましくは400KHzの直列共振に対して1/2インチOD/0.
200インチである。強度、効率、低い機械的Ｑ及び加工
の容易さにおける最良の妥協としてクリスタル230及び2
34に対してPZT−5a材料が選択された。受信機クリスタ
ルは好ましくは400KHzの並列共振に対して1/2インチOD
×0.190インチであり、又PZT−5a材料から作られる。

導線に関しては、しゃへいされた対の28ゲージのより線
が使用され、クリスタル表面上のプレートに直接はんだ
付けされる。真鍮チユーブは互いに電気的に絶縁され
る。黒い導線のよられた対は小さい点でしるしを付けら
れた外側クリスタル面に取付けられる。

制御モジュール226は制御回路板を収容し、それにクリ
スタルがケーブル242及び244及び接続部248によって接
続される。第31A及び31B図は共に制御回路260のマスタ
ープロックダイヤグラムを提供する。次に第31〜39図を
参照して制御回路を説明する。

受信機変換器262（第31、32、33図）はビームパターン
を受けるように成形されたプラスチックレンズによって
空気に連結された400KHz、直径1/2インチの並列共振ピ
エゾ電気クリスタルである。変換器組立体220は直径が5
/8インチで電気絶縁のために使用される真鍮チユーブ24
0を組込んでいる。クリスタルは、それが管の中心にあ
りレンズ236が管の一端で露出するように設置される。
ポリウレタンフォームは音響絶縁を提供する。

受信機の部分264（第31、32、33図）は96dBの合計利得
を有しそして２つの保護ダイオード310及び312と２つの
MC1350 PIF増幅器314及び316からなり、この増幅器は
共振変圧器318を介して今１つの共振変圧器320に接続さ
れて第２増幅器316を検出器268に接続する。これらの増
幅器314及び316はピン（pin）５から利得制御を提供し
そして本願においてはマイクロコンピュータ266によっ
て使用される。

検出器回路268（第31、32、33図）は受信機264からの40
0KHzを直流アナログ信号に変換する。この検出器はパル
スの包絡線を検知し得るだけでなく、直流連結検出器で
あるために、パルス副変動によるオフセットシフトを有
しないという特徴を有する。平均のとれた検出器システ
ムを有することによって温度ドリフトは非常に低い。

受信機の利得リダクション回路270（第31、32、33図）
はマイクロコンピュータ266によって駆動されるバイナ
リー加重電流降下Ｄ−Ａコンバーター（binary weight
ed current sinking“D to A"converter）を形成する
５個の抵抗からなり、32段の利得レベル制御を許容す
る。

限界比較器272（第31、32、33図）はLM393N比較器322か
らなり、時間変化検知（time varying detection）と
共にアナログ受信器信号をデジタル信号に変換し次いで
マイクロコンピュータ266に供給するために使用され
る。

時間変化検出発生器274（第31、32、34図）はマイクロ
コンピュータ266からのマニュアル/TVD信号を使用し、
そして15ナノフアラッドのコンデンサ324を２ボルトに
荷重し、それは時間変化検出器波形のピークレベルをセ
ットする。この回路は2N4126切換えトランジスタ326と
この回路を支持するための電源とからなる。第31、32、
34図に示す60Hz検出器で60Hz検出が達成される。入って
来る60Hz、24VACの電源がろ波された後、比較器LM393N3
22の1/2によって感知され、そして出力はTVD信号を地絡
に分路し、これは検出器268の信号が地絡上でバイアス
されるために、検出器比較器出力を60Hz波形の1/2の高
さに強制する。マイクロコンピュータ266はこれを感知
し、そして検出器比較器からの60Hz信号の下降縁を用い
てそのシーケンスをスタートさせそしてそれによって60
Ez−24VAC電源システムに位相同期される。隣接する弁
組立体はそれらの24VAC導線450及び452を逆にすること
によって分離され、そのために隣接するユニットが60Hz
電源の異なった1/2サイクルに同期し、これによって相
互に干渉しない。代りに、導線450及び452の２つの可能
な方向を示すために２位置符号「Ａ」及び「Ｂ」を有す
るスイッチを設けてもよい。かくして１つの弁組立体が
「Ａ」位置を有するならば、隣接する各々の弁組立体
「Ｂ」位置上にスイッチを有しなければならない。一つ
以上間隔をへだてたユニットは互いに干渉しないように
充分に離れている。

モジュレータ276（第31、32、36図）は12ボルトのツエ
ナダイオード328及び受信機ゲート信号（Ｔ）と発信器
からの400KHz信号の「アンド」機能を果す２つのトラン
ジスタ330及び332からなる。この「アンド」信号は次に
12ボルト・ツエナダイオード328と2N4402トランジスタ3
32を介して最終増幅器278のゲートにレベルシフトされ
る。

最終増幅器278（第31、32、36図）はIRF−523MOS−FET3
34、抵抗336及びトランジスタ338からなる。抵抗はMOS
−FET334のゲート源コンデンサを放電する。MOS−FET33
4は出力変圧器338をゲート駆動信号に応じてマイナス20
ボルト電源に切変える。変圧器338は発信機クリスタル2
30を約2000ボルトまで昇圧する。

発信変換器280（第31、32、36図）は400KHz、1/2インチ
直径の直列共振ピエゾ電気クリスタル30からなり、クリ
スタル30は厚さ以外は受信機クリスタルと同じPZT−5A
材料から作られている。クリスタル230はプラスチック
レンズ232によって空気に接続され、レンズは又はビー
ムパターンを形成するように形成されている。発信変換
器280の組立体は上述の受信機のそれと全く同じであ
る。

マイクロコンピュータ266（第31、32図）は一般装置Pic
−1654であり、全システムのインテリジェンス及び制御
機能を含む。それは12のI/Oピンを介してシステムの残
りに連絡している。それは又発振器回路、マスタークリ
ヤ回路及びリアルタイムクロックカウンター入力を含
む。

クリスタル282（第31、32図）及び4MHzクリスタルの成
分はPic−1654中の発振器のためのフイードバックネッ
トワークを形成する受動成分からなる。

パワーオンリセット回路284（第31、32図）は「パワー
オン」においてマイクロコンピュータ266に対して10ミ
リセカンドのリセットパルスを形成し、4MHz発振器クリ
スタル282をスタートさせそしてマイクロコンピュータ2
66を開始せしめる。

10分割カウンタ288（第31、32、37図）は4MHzコンピュ
ータクロックと400KHz方形波信号に変換し発信機を作動
する。

３分割カウンタ288（第31、32、37図）は400KHz信号を3
33KHz信号に変換し、これはリアルタイムクロックカウ
ンター入力としてマイクロコンピュータ266に供給され
る。番号13及び番号14は10分割及び３分割回路を有する
同じIC（74HC390）デバイダチップ内に包まれる。

前面パネルモジュール290（第31、32、39図）は２つのL
ED指示器292及び294からなる。１つは「オーバーアイス
／カップ除去」（第31、32、39図）赤色指示器292であ
り、今１つは緑色の「充填」LFD294でありカップが充填
され得ること又は充填されつつあることを示す。この指
示器294はカップが充填の終りまでOKである時に確実に
「オン」にとどまる。カップ中に余りに多くの氷がある
場合には、「オーバーアイス／カップ除去」赤色指示器
が点灯し、カップが取除かれるまで点灯し続ける。カッ
プの位置が悪いためにカップと認められない時は、緑色
の指示器294はオン、オフに点滅する。

プログラミングディップスイッチ296（第31、32、38A
図）は制御モジュール226の下部後方面上のカバー（図
示しない）を取除くことによって近接可能な５つの個々
のスイッチからなる。１つのスイッチは通常流弁組立体
又は急速流弁組立体を選択するために使用され、弁組立
体が如何なる型であるかによって自動制御システムが取
付けられる。今１つのスイッチは発泡性製品又は水のよ
うに無味の製品を選択するために使用される。他の３つ
のスイッチは氷のレベル又はテスト位置を選択するため
に使用される。テスト位置は製造中受信機の整合のため
に使用され、現場の用途を有しない。３つの氷レベルス
イッチの２進出力は第38図で示すようにカップの1/8乃
至7/8の７種類の氷レベルの選択を可能にする。

多重回路298（第31、32図）はマイクロコンピュータ266
はディップスイッチを読むか又は必要な時に受信機の利
得をセットすることを可能にする。それは５個の信号ダ
イオードからなる。

電源300（第31、32、35図）は分配装置10内の24VAC変圧
器（図示しない）からの24ボルト交流を使用する。この
24ボルト交流はシステムの操作を妨害するような高周波
ノイズを除去するためにろ波（フィルター）される。本
制御システムの消費電力は24ボルト交流において２ボル
ト−アンペヤよりも少ない。24ボルト交流は整流されろ
波されてマイナス20ボルト直流源とプラス25ボルト直流
源を形成する。マイナス20ボルト直流源はツエナダイオ
ードで調整されそして発信器に動力を供給する。プラス
25ボルト電源は調整されないがサージ保護として使用さ
れる39ボルトツエナダイオードを有する。25ボルト直流
源は78L153端子調整器340によって受信機サブシステム
のため15ボルトに調整される。MPS−A06トランジスタ14
2はコンピュータ回路を作動するために必要なプラス５
ボルトを与えるためにフライバック発振器として使用さ
れる。プラス５ボルト電源と2N4124トランジスタ346の
ベースとの間に接続されている4.3ボルトのツエナダイ
オードはフライバック発振器を調整する働きをする。

弁組立体212の２つのソレノイドのための出力スイッチ3
04（第31、32、35図）はマイクロコンピュータ266又は
制御モジュール226の前面の手動押しボタン302で操作さ
れる。抵抗、オプトカプラーネットワークはマイクロコ
ンピュータ266をトライアック349に接続し、トライアッ
ク349は、マイクロプロセッサ266又は手動押しボタン30
2が必要とする時弁212の弁ソレノイドを付勢する。

次に第40〜46図を参照してソフトウエアについて説明す
る。

ソフトウエアは４つの主ルーチンを含み、それらは開始
ルーチン（INIT）、カップ検出ルーチン（CUPDET）、充
填ルーチン（FILL）及びカップ除去ルーチン（CUPREM）
として示される。

ソフトウエアは又６つのサブルーチンを含み、それらは
時間遅れ（WAIT）、２つの数値の差の絶対値（DIFF）、
グレート／オーバーフロー検出器（LGRATE）、発信／受
信、テストモードのためのチェック（TSTCHK）及び時々
の最大値のためのチェック（TIMOUT）として定義され
る。

発信／受信サブルーチンは発信機を25マイクロセカンド
（0.1″の空隙を占有する400KHzにおいて10サイクル）
だけ作動せしめ、次に反射に対する受信機出力をモニタ
することによって距離データを得る。２つの発信／受信
期間はサイン曲線インプット電圧の単一の半サイクルの
期間に含まれる。同期は正確な半サイクル期間のみの発
信を許容し、隣接する弁の曲線インプット導線を逆にす
ることによって干渉なしで２つの弁が並行して作動する
ことを可能にする。サブルーチンに対する３つの異なる
エントリー点は受信機のオプションを選択する。TBD
（発信底検出器）、TBDW（窓を持った発信底検出器）及
びTLD（発信縁検出器）。

受信機はソフトウエアによって制御される32段の利得を
有する。利得は発信のスタートから約0.9インチターゲ
ット距離時間（180マイクロセカンド）まで最小にセッ
トされる。その時点で、利得はエントリー点ルーチンに
セットされた可変の利得に等しくセットされる。TLDに
ついては、利得は常に最大にセットされる。TBD及びTBD
Wについては、利得は呼出しルーチンによって決定され
る。TBD及びTLDにおいては、検出される第１エコーの距
離はプロセシングのために捕獲される。TBDWにおいて
は、縁をマスクする窓は縁距離プラス0.35インチより接
近している如何なるエコーも無視することを可能にす
る。これはより高い利得がカップ内の液面の上昇を見る
ために使用されることを可能にする。すべてのエントリ
ー点の下では、各々が２ミリセカンドの受信時間及びす
べての反射が終るための２ミリセカンドの待ちによって
分離された、２つの発信が作られそして受信された距離
がRAM内に記憶される。これらの距離が0.4インチ内に相
関するならばプロセシングの算法はこの距離を受け入
れ、そして正しい距離として平均値に戻す。２つの距離
が相関しない時は、ルーチンは同期信号を待ち、相関す
べき２つの新しいサンプルを取る。

WAITは手動押しボタンを押した時直に呼出しルーチンに
戻るプログラム可能な遅延サブルーチンである。それは
3.5マイクロセカンドの最小遅れと、0.9秒の最大遅れを
有する。

DIFFは２つの数値の差の絶対値を算出するサブルーチン
である。

LGRATEは、充填ルーチンの間にカップが除去されたか又
は泡もしくは液体がカップの縁の上に上ったかどうかを
決定するために使用されるグレート／オーバーフロー検
出器サブルーチンである。このサブルーチンはTLDを使
用して最大利得で且つ窓なしで決定する。TLDが正確に1
3.5インチの距離に戻ると、この距離は除去されそしてT
LDが再び呼び出される。13.7インチが受信機ソフトウエ
アで許容される最大距離であり、反射が検出されなかっ
たことを示す。TLDが0.25インチより小さい距離に戻る
と、オーバーフローの標識が直ちにセットされる。TLD
が３つの連続したTLDに対する呼出しのために記憶され
た縁距離より接近した0.1インチ以上の距離に戻ると、
オーバーフロー標識がセットされる。TLDが12の連続し
たTLDに対する呼出しのために記憶されたグレート値よ
り上で0.25インチより遠い距離に戻ると、カップ除去標
識がセットされる。いずれかの時点でTLDが上記状態に
適合しない距離に戻ると、サブルーチンは標識をセット
しないで終る。

TSTCHK（第44A図）は５位置DIP（ジュアルインラインパ
ッケージ）スイッチを読むサブルーチンである。スイッ
チ位置はRAM符号スイッチ内の位置に記憶される。１、
２及び３位置のスイッチがすべてオフになると、テスト
標識がセットされる。

TIMOOT（第44B図）はソレノイド弁がオンにされる時に
使用される。このサブルーチンは「弁のオンの時間（Va
lue on time）」レジスタをデクレメントし、そして
このレジスタの値がゼロであるかどうかを見るためにチ
ェックする。それがゼロより大きいとサブルーチンは終
る。レジスタの値がゼロであると、トラップループに入
り、それからはハードウエアのリセットによる以外は何
も存在しない。トラップループはソレノイドをオフにし
代りに赤及び緑の指示器を点滅する。

INIT（第45A図）はマイクロコンピュータが「マスター
クリア（Master Clear」）（ハードウエア）によって
開始せしめられる時に使用される。指令“GOTO INTT"
はコンピューターにこのルーチンを開始することを命令
する。これは次のようなものからなる。

a.すべてのRAMをクリアにする。

b.出力が安定するように１秒待つ。

c.TSTCHKを呼出し、テスト標識がセットされたら診断ル
ーチンを進行せしめる。

d.TLDを用いて最大利得と、７インチと13インチの間に
エコー距離のための窓の無いことを見る。

e.それがこの範囲内でエコーを検出しない時は前面パネ
ル上の、「オーバーアイス」指示器が点滅する。

f.それが７〜13インチ内にエコー距離を検出しない時
は、８つのサンプルの平均がRAMに記憶されそしてプロ
グラムはCUPDETに続く。

CUPDETはカップ検出ルーチンである。このルーチンはTL
Dを用いてデータを集めそして次の手順を用いてカップ
を受け入れる。

a.前面パネルの手動充填スイッチが連続的にモニターさ
れて適当な操作を確実にする。手動スイッチが押される
と、コンピュータは直ちにカップ除去ルーチンを開始す
る。DIPスイッチがTSTCHKを呼び出すことによって読ま
れそしてテスト標識がセットされると、CUPDETルーチン
が終りそしてINITルーチンが始まる。

b.安定な縁距離がGRATE上３インチ以上に確立されなけ
ればならない。安定な縁距離は、0.1インチ内で相関す
る６ミリセカンドによって分離されたTLDから５連続エ
コー距離として定義される。これは330ミリセカンドに
対して安定であるカップの縁に対応する。この安定な縁
距離がクリスタルに余り接近し過ぎると（0.6イン
チ）、縁距離は除去され、充填指示器が点滅しそしてCU
PDETが再び始まる。

c.カップの底又は氷のレベルはGRATE上0.1インチ以上で
且つ縁の下0.5インチ以上であることが識別されなけれ
ばならない。これはTBDWを用い利得を次のように変化す
ることによって達成される。最小利得で、TBDWを用いて
エコー距離を得よ。もしこのエコー距離がGRATEより0.1
インチ以上接近していない場合には、利得は１段増加さ
れそしてもう１つのサンプルが取られる。利得が最大に
達すると、充填指示器が点滅しそしてカップ検出ルーチ
ンが再び始まる。

d.氷／底高さが上記（ｃ）でのべたようにして得られた
最後の距離及びGRATEから計算され次いで現実の氷高さ
として記憶される。カップ高さは縁距離及びGRATEから
計算される。このカップ高さは８で割られそしてその商
は氷レベルプログラミングスイッチ上で選択される時イ
ンプットされる３ビット２進番号によって乗ぜられる。
この許容可能な氷高さが現実の氷高さ及び縁距離と比較
される。もしも現実の氷高さがスイッチ選択によって許
容されるよりも大きいが、縁距離より0.5インチよりも
少なく下であると、カップは除去されそしてカップ除去
ルーチンが始まる。もしも現実の氷高さが縁距離の0.5
インチ以内であれば、カップは正しく位置しておらずそ
してカップ検出ルーチンが再び始まる前に充填指示器が
点滅する。もしも現実の氷高さがスイッチによって選択
されたレベル以下であると、充填ルーチンが始まる。

充填ルーチン（FILL）は、完全充填及びトップオフ作動
を制御する。このルーチンは、ソレノイド作動を最大３
オン／オフ・サイクルに制限する。各最初の２サイクル
に後、ルーチンは、次のサイクルの開始前に、泡を落ち
着かせるために待機する。カップが満たされると、カッ
プ除去ルーチンが開始する。もし、充填ルーチン中のい
つでも手動スイッチが押される、とカップ除去ルーチン
がすぐに開始する。時間通りに、バルブを監視するため
に、ソレノイドバルブが充填プログラムでオンにされる
時間中、タイムアウト・サブルーチンが呼ばれる。も
し、時間中の最大バルブが越えると、タイムアウト・サ
ブルーチンがバルブをオフにし且つ充填ルーチンには応
じない。充填ルーチンの詳細は次の通りである。a.ソレ
ノイドが作動せしめられる前に、いくつかのチェック及
び修正がなされる。利得は最初最大に設定される。リッ
プ間隔が４インチ（約101.6mm）より小さいとき、利得
が経験的に得られた次の方程式に従って調整される。

利得＝利得−1/8（４インチ−リップ間隔） リップ間隔が４インチ（約101.6mm）よりも小さいと
き、リップ間隔が経験的に得られた次の方程式に従って
調整される。

リップ間隔＝リップ間隔−1/8(４インチ−リップ間隔) 特定のカップ高さに対する時定数は、次の方程式によっ
て計算される。

時定数＝SEVのためのカップ高さ/4及び速い流れのため
のカップ高さ/8 時定数は３つのサイクルの最初に使用されて、カップ高
さに比例する最初の充填時間を提供する。

b.利得は、液体レベルが検出され且つ充填の開始時の如
くカップが振動している期間中にリップがないように、
調整しなければならない。また、カップが完全に位置付
けられなかった場合、リップ間隔が最初の検出位置より
も、少し遠くにあることがある。利得の調整するため
に、カップの高さに比例する最初の充填期間はカップの
振動を最小にし且つ必要なときに利得の調整を可能にす
る。この期間中、このルーチンは、エコー間隔が記憶し
たリップ間隔の0.75インチ（約19.05mm）内にあるか否
かチェックするために、TBDを使用する。この場合、利
得は１ステップ減少する。利得が最小に達すると、カッ
プ除去ルーチンが開始する。この時間は、次の通りにリ
ップ間隔を調整するためにも使用される。LGRATEが呼び
出されて、次いでオーバーフローが検出されると、リッ
プ間隔は漸減する（LGRATEのオーバーフローが0.1イン
チ（2.54mm）より大きく記憶されたリップ間隔よりも小
さいと定義される。）。次いでLGRATEがミッシングカッ
プを検出すると、すぐにカップ除去ルーチンが開始す
る。この期間の終わりにて、ソレノイドバルブは留どま
っている。

c.次の期間中、ルーチンがTBDWを使用して、流体レベル
を監視する。泡／フラット（Foamy/Flat）スイッチが泡
に設定されると、流体レベルがSEV用に0.5インチ（約1
2.7mm）又はFFV用に0.7インチ（約17.78mm）の時に、ソ
レノイドがオフになる。もし、泡／フラットスイッチが
平坦に設定されると、カップ除去ルーチンが開始する、
液体レベルがSEV用に0.2インチ（約5.08mm）又はFFV用
に0.3インチ（約7.62mm）までソレノイドはオフになら
ない。この条件は、ソレノイドをオフにするための２つ
の連続的なチェックに合致しなければならない。グレー
ト／オーバーフロー（Grate/Overflow）検出器サブルー
チンが、カップが除去されてか、又はTBDWが液体レベル
の上昇を見失い、オーバーフローが差し迫っているかを
知るためにチェックをする。カップを見失っていると、
カップ除去ルーチンが開始する。オーバーフローが示さ
れると、ソレノイドがオフになる。

d.4秒休止が、泡の安定を許すこのときに開始する。グ
レート／オーバーフローサブルーチンが連続的に除去さ
れるべきカップをチェックする。この場合、カップ除去
ルーチンがすぐに開始する。

e.この休止の後、他の４秒期間が開始する。TBDを使用
して、泡レベルが監視される。泡が10回の連続的なチェ
ックで0.4インチ（約10.16mm）より低いと、この期間が
終わり、第１のトップオフ（top−off）期間が開始す
る。泡が４秒以内に0.4インチ（約10.16mm）以下に落ち
ない場合、とにかく、この第１のトップオフ期間が開始
する。グレート／オーバーフローサブルーチンがミッシ
ングカップのために連続的にチェックする。もしミッシ
ングカップが検出されると、カップ除去ルーチンが開始
する。

f.第１のトップオフサイクルがTBDを使用して、液体／
泡レベルが、正規の１ 1/2オンス／秒バルブ組立体用
に0.1インチ（約2.54mm）以内、及びより速い３オンス
／秒バルブ組立体用に0.05インチ（約1.27mm）以内であ
るかを決定する。この状態が存在する場合には、ソレノ
イドはオンにならず、このサイクルが終了する。そうで
ない場合には、次いで、状態が合致するまでに、ソレノ
イドがオンになる。安定性のため、ソレノイドが0.25秒
の最大オンタイム時間を有する。

g.“D"、“E"及び“F"が繰り返されて、“F"において、
値が、正規の１ 1/2オンス／秒バルブ組立体用に0.2イ
ンチ（約5.08mm）であり、より速い３オンス／秒バルブ
組立体用に0.05インチ（約1.27mm）である例外を有し
て、第２のトップオフサイクルが行なわれる。

カップ除去ルーチン（CUPREM）が充填表示器をオフに
し、ソレノイドをオフにし、且つオーバーアイス（Over
−Ice）表示器をオンにする。それは、TLDを使用し、グ
レートの0.25インチ（約6.35mm）以内のエコー間隔待機
する。この状態が存在すると、新たなグレート間隔が記
憶され、オーバーアイス表示器がオフになり、カップ検
出ルーチンが再び開始する。

本発明の好ましい態様を詳細に説明したが、特許請求の
範囲で規定された本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく変形が可能であることを理解すべきである。たと
えば、クリスタル及びレンズに対して他の材料を用いる
ことができ、又別の数のクリスタルを用いることもで
き、更に変換器組立体の２つのクリスタルに対して他の
配列及び位置付けを用いることもできる。更に異なった
超音波発信機及び受信機、もし望むならばたとえば各種
の超音波薄片装置、をクリスタルの代りに用いることが
できる。２つの特定の制御回路を詳細に説明したが、他
の制御回路及び他の成分を用いることができる。マイク
ロコンピュータについて説明しそしてそれが好ましいけ
れども、制御回路は代りに、たとえば遠隔RAM及びROMに
接続されたマイクロプロセッサを用いることができる。
変換器組立体及び制御モジュールを分配装置の弁組立体
に取付けて示したが、これは本質的なことではない。そ
れらを分配装置に取付けそして弁組立体に電気的に接続
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各々が本発明の自動充填システムを使用して
いる４つの弁組立体を有している飲料分配器の斜視図で
ある。 第２図は、第１図の弁組立体の１つの斜視図である。 第３図は、第２図に示された変換器組立体の断面側面図
である。 第4A図及び第4B図は、本発明の１実施態様の自動制御シ
ステムのマスターブロック線図である。第５図は、マイ
クロプロセッサブロック線図である。 第６図は、受信器と、受信器フロントと、第４図のD/A
利得減少とを含んでいる受信器サブ組立体の部分の概略
的回路線図である。 第７図は、第４図の検出器しきい値比較器とを含んでい
る受信器サブ組立体の他の部分の概略的回路線図であ
る。 第８図は、第４図の電源及び出力スイッチの概略的回路
線図である。 第９図は、第４図の送信器の概略的回路線図である。 第10図は、第４図の分周器の概略的回路線図である。 第11A図は、第４図のディプ（dip）スイッチの概略的回
路線図である。 第11B図は、どのように所望のアイスレベルに対してス
イッチを設定するかを示している表である。第12図は、
手動充填スイッチと、オーバー・アイス及び充填指示計
ライトとを備えたフロントパネルモジュールの概略的回
路線図である。 第13図は、ノズル、変換器組立体、グレート（grate）
及びカップを示している立面図である。 第14図乃至第26図は、第４図のブロック線図のコンピュ
ータ66を操作するソフトウエアのメインルーチン及びサ
ブルーチンを例示しているフローチャートである。 第27図は、第１図の飲料分配器に有用な弁組立体の他の
実施態様の斜視図である。 第28図は、第27図に示された変換器の断面側面図であ
る。 第29図は、第28図の変換器組立体の断面図である。 第30図は、第28図の変換器の分解斜視図である。 第31A図及び第31B図は、本発明の好ましい実施態様の自
動制御システムのマスターブロック線図である。 第32図は、マイクロプロセッサのブロック線図である。 第33図は、第31図の受信器と、受信器フロント端と、D/
A利得減少とを含んでいる受信器サブ組立体の部分の概
略的回路線図である。 第34図は、第31図の検出器としきい値比較器と、時間変
化検出ジェネレータと、60Hz検出器とを含んでいる受信
器サブ組立体の他の部分の概略的回路線図である。 第35図は、第31図の電源及び出力スイッチの概略的回路
線図である。 第36図は、第31図の送信器の概略的回路線図である。 第37図は、第31図の分周器の概略的回路線図である。 第38A図は、第31図のディイプスイッチの概略的回路線
図であり、そして第38B図はどのようにして所望のアイ
スレベルのスイッチを設定するかを示している表であ
る。 第39図は、手動充填スイッチ及びオーバー・アイス及び
充填指示ライトを備えたフロントパネルモジュールの概
略的回路線図である。 第40図乃至第46図は、第31図のブロック線図のマイクロ
プロセッサを作動するソフトウエアのメインルーチン及
びサブルーチンを例示しているフローチャートである。 10……ポストミックス飲料分配器 12……弁組立体 14、16……カップ 18……グレート 20……変換器組立体 24……ノズル 26……制御モジュール 28……プラスチックハウジング 32、36……プラスチックレンズ 42、44……ケーブル 30、34……クリスタル 62……受信器変換器 68……検出器回路 76……変調器 80……送信変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダブリユー・フランク・ステムブリツジ・ ザサード アメリカ合衆国ジヨージア州イーストポイ ント・フアリスストリート 1821 (56)参考文献 特開 昭49−22996（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−145712（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−162531（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）飲料分配ノズルの下に位置付けられ
   た容器支持表面の方に向けて、下方に、超音波エネルギ
   ーを送信し、該支持表面の方向から反射された超音波エ
   ネルギーを受信して、対応する信号を生成する超音波エ
   ネルギー変換器手段と、 （ｂ）上記生成した信号を用いて、該ノズルの下の該支
   持表面上に配置された容器の存在を検出する制御回路手
   段とを具備し、 （ｃ）該制御回路手段が、上記容器の存在の検出に結果
   に従って、該支持表面上の該容器への、該ノズルからの
   飲料の充填を制御する充填制御手段を含み、 （ｄ）該制御回路手段が、該充填制御手段に従って、該
   容器に飲料を充填してる間に、該容器のリップの上方に
   表面が存在していること検出したときに、充填を終了さ
   せる手段を含む ことを特徴とする、容器に飲料を自動的に充填するため
   の装置。
2. 【請求項２】（ａ）隣接し、対をなした飲料分配弁組立
   体を具備し、 該飲料分配弁組立体の各々が、 飲料分配ノズルの下に位置付けられた容器支持表面の方
   に向けて、下方に、超音波エネルギーを送信し、該支持
   表面の方向から反射された超音波エネルギーを受信し
   て、対応する信号を生成する超音波エネルギー変換器手
   段と、 上記生成した信号を用いて、該ノズルの下の該支持表面
   上に配置された容器の存在を検出する制御回路手段とを
   具備し、 該制御回路手段が、上記容器の存在の検出の結果に従っ
   て、該支持表面上の該容器への、該ノズルからの飲料の
   充填を制御する手段を含み、 （ｂ）更に、隣接した弁組立体の動作を交流電源の異な
   った半分サイクルと同期させることによって、該隣接し
   た弁組立体を時間をおいて隔てて動作させ、それらの間
   の干渉を防止する手段を具備する ことを特徴とする、容器に飲料を自動的に充填するため
   の装置。