WO2020110971A1

WO2020110971A1 - カップ検出装置及び飲料供給装置

Info

Publication number: WO2020110971A1
Application number: PCT/JP2019/045882
Authority: WO
Inventors: 長島　隆一; 祐介中村; 太一毛利; 雅登池邊
Original assignee: 富士電機株式会社
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-06-04

Abstract

供給ステージＡ２に配置されたカップＣを検出するカップ検出装置であって、カップＣの表面に光照射を行う第１の投光部Ａ３０と、カップＣの表面において第１の投光部Ａ３０からの光の反射領域を撮像する撮像部Ａ３１と、撮像部Ａ３１の取得した画像データにおける白飛びしている領域が予め設定した下限閾値以下の場合にカップＣが透明であると判定する判定部Ａ４２とを備えている。

Description

カップ検出装置及び飲料供給装置

　本発明は、カップ検出装置及び飲料供給装置に関するものである。

　従来、例えばコンビニエンスストア等の店舗には、コーヒーマシン等の飲料供給装置（飲料ディスペンサ）が設置されている。飲料供給装置は、利用者により飲料が選択された場合に、例えばコーヒー豆挽き及びドリッピングの抽出処理等を行って飲料を生成し、供給ステージに配置されたカップに対して飲料を供給するものである。

　そのような飲料供給装置においては、供給ステージにカップが配置されているか否かを検出するカップ検出装置が設けられており、カップを検出した場合にのみ飲料の供給を行うようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－２７４７６７号公報

　ところで、昨今の飲料供給装置では、供給する飲料の種類に応じて使用するカップの材質を変更するものがある。例えば、ホット飲料を供給する場合には、紙製のカップを用いるようにし、コールド飲料を供給する場合には、透明樹脂製のカップを用いるようにした飲料供給装置がある。こうした飲料供給装置では、供給ステージに配置されたカップの材質と、供給指示された飲料の種類とが適切な組み合せでない場合、エラー表示する等して、飲料の供給を実施しないように構成することが好ましい。つまり、カップ検出装置としては、供給ステージにカップが配置されているか否かを検出するばかりでなく、カップの材質を検出する機能を有していれば、誤って透明樹脂製のカップにホット飲料が供給される事態を未然に防止することができるようになる。

　また、昨今の飲料供給装置では、供給する飲料の種類に応じて使用するカップの種類を変更するものがある。例えば、コールドのレギュラーコーヒーを供給する場合には、内部に氷が入れられた透明樹脂製のカップ（以下、アイスコーヒー用カップともいう）を用いるようにし、コールドのカフェラテ等の乳飲料を含有するコーヒーを供給する場合には、内部に氷が入れられた透明樹脂製のものであって、その周面に所定の文字が記載されたカップ（以下、アイスカフェラテ用カップともいう）を用いるようにした飲料供給装置である。こうした飲料供給装置では、供給ステージに配置されたカップの種類と、供給指示された飲料の種類とが適切な組み合わせでない場合、飲料の供給を実施しないように構成することが望ましい。つまり、供給ステージに配置されたカップの種類を判定する機能を有していれば、誤ってレギュラーコーヒー用カップに対して、カフェラテが供給される事態を未然に防止することができるようになる。

　本発明は、上記実情に鑑みて、カップが透明であるか否かを精度良く検出することのできるカップ検出装置を提供することを目的とする。

　また本発明は、上記実情に鑑みて、カップの種類を良好に判定することができる飲料供給装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明に係るカップ検出装置は、供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、カップの表面に光照射を行う投光部と、前記カップの表面において前記投光部からの光の反射領域を撮像する撮像部と、前記撮像部の取得した画像データにおける白飛びしている領域が予め設定した下限閾値以下の場合にカップが透明であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

　また本発明は、上述したカップ検出装置において、前記判定部は、前記撮像部の取得した画像データにおいて白飛びしている画素数をカウントすることによって白飛びしている領域を測定することを特徴とする。

　また本発明は、上述したカップ検出装置において、前記判定部は、前記撮像部の取得した画像データの平均輝度に基づいて白飛びしている領域を測定することを特徴とする。

　また本発明は、上述したカップ検出装置において、前記判定部は、白飛びしている領域を測定する以前に、前記撮像部の取得した画像データに対してコントラストを上げる処理を施した後、輝度を下げる処理を施すことを特徴とする。

　また本発明に係るカップ検出装置は、供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、カップに光照射を行う投光部と、前記カップの表面において前記投光部からの光の透過領域を撮像する撮像部と、前記撮像部の取得した画像データにおいて前記投光部からの透過光を検出した場合にカップが透明であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

　また本発明に係るカップ検出装置は、供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、カップの表面に光照射を行う第１の投光部と、第１の投光部とは異なる方向からカップに対して第１の投光部とは異なる色温度の光照射を行う第２の投光部と、カップの表面において第１の投光部からの光の反射領域を撮像するとともに、第２の投光部からの光の透過領域を撮像する撮像部と、前記撮像部の取得した画像データにおける白飛びしている領域が予め設定した下限閾値を下回り、かつ前記第２の投光部からの透過光を検出した場合にカップが透明であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

　本発明に係る飲料供給装置は、供給ステージに配置されたカップに対して、飲料生成部で生成した飲料を供給する飲料供給装置であって、前記カップの表面の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得された前記カップの色に関する情報を所定条件に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対して輝度調整及びコントラスト調整を行うことにより白色化処理を行う補正処理部と、前記補正処理部により白色化処理が行われたデータにおける黒色部分のばらつきの大きさ、あるいは輝度の大きさにより前記カップの種類を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

　また本発明は、上記飲料供給装置において、前記情報取得部は、前記カップの表面における被撮像領域を撮像する撮像部であり、前記判定部は、標準偏差の値により前記被撮像領域の黒色文字の有無を識別して前記カップの種類を判定することを特徴とする。

　また本発明は、上記飲料供給装置において、前記カップの表面に光照射を行う第１投光部と、前記第１投光部とは異なる方向から前記カップに対して光照射を行う第２投光部とを備え、前記被撮像領域が、前記第１投光部からの光の反射領域であって、前記第２投光部からの光の透過領域であり、前記第２投光部は、前記第１投光部よりも輝度が大きいことを特徴とする。

　また本発明は、上記飲料供給装置において、前記補正処理部は、前記カップの色に関する情報の各画素について、赤色成分、緑色成分及び青色成分のうち最大値となる色成分でグレースケールに変換させることを特徴とする。

　また本発明は、上記飲料供給装置において、前記カップは、透明樹脂製のもので、内部に氷が入っていることを特徴とする。

　本発明によれば、カップが透明である場合には投光部からの光が透過するため、撮像部の取得した画像データにおいて白飛びしている領域が透明でないカップよりも小さくなる。従って、白飛びしている領域の大小に応じてカップが透明であるか否かを精度良く判定することが可能となる。

　また、本発明によれば、カップが透明でない場合、あるいは透光性に乏しいものである場合にはカップの表面において投光部からの光の透過領域に透過光が検出されることがない。従って、透過光の有無を検出することでカップが透明であるか否かを精度良く判定することが可能となる。

　本発明によれば、情報取得部がカップの表面の情報を取得し、補正処理部が、情報取得部で取得されたカップの色に関する情報を所定条件に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対して輝度調整及びコントラスト調整を行うことにより白色化処理を行い、判定部が、補正処理部により白色化処理が行われたデータにおける黒色部分のばらつきの大きさ、あるいは輝度の大きさによりカップの種類を判定するので、カップを透過する色情報については白色化させてカップの種類を判定することができ、カップの種類を良好に判定することができる。

図１は、本発明の実施の形態であるカップ検出装置を適用した飲料供給装置を概念的に示す正面図である。図２は、図１に示した飲料供給装置の断面図である。図３は、図１に示した飲料供給装置の制御系を示すブロック図である。図４は、図３に示した制御部で実施されるカップの判定手順を示すもので、（ａ）は撮像部が取得した画像データである紙製カップの概念図、（ｂ）は（ａ）の画像データに対してコントラストを上げる処理を施した後の概念図、（ｃ）は（ｂ）の画像データに対してさらに輝度を下げる処理を施した後の概念図及びその一部拡大図である。図５は、図３に示した制御部で実施されるカップの判定手順を示すもので、（ａ）は撮像部が取得した画像データである透明樹脂製カップの概念図、（ｂ）は（ａ）の画像データに対してコントラストを上げる処理を施した後の概念図、（ｃ）は（ｂ）の画像データに対してさらに輝度を下げる処理を施した後の概念図及びその一部拡大図である。図６は、本発明の実施の形態２である飲料供給装置の外観構成を示す斜視図である。図７は、本発明の実施の形態２である飲料供給装置の制御系を模式的に示すブロック図である。図８の（ａ）は、コールドのレギュラーコーヒー用のカップを示す外観図であり、図８の（ｂ）は、コールドのカフェラテ用のカップを示す外観図である。図９は、図１に示した供給ステージを概念的に示す正面図である。図１０は、図１に示した供給ステージの断面図である。図１１は、第１投光部、第２投光部及び撮像部の配置関係を示す説明図である。図１２の（ａ）は、撮像部で撮像した画像データを示す説明図であり、図１２の（ｂ）は、補正処理部で白色化処理を行ったデータを示す説明図である。図１３は、図７に示した制御部が実施する飲料供給制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

　以下、添付図面を参照しながら本発明に係るカップ検出装置及び飲料供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
　図１及び図２は、本発明の実施の形態１であるカップ検出装置を概念的に示したものである。ここで例示するカップ検出装置は、飲料供給装置Ａ１の供給ステージＡ２にコールド飲料専用の透明樹脂製カップＣｕが載置されたか、ホット飲料専用の紙製カップＣｈが載置されたかを検出するものである。透明樹脂製カップＣｕは、無色で透明であり、飲料が供給される以前の状態で予め内部に氷が入ったものである。この透明樹脂製カップＣｕは、内部の氷が融解しないように冷凍庫の内部で冷凍保管されている。紙製カップＣｈは、白色で不透明であり、透明樹脂製カップＣｕとほぼ同じ形状、ほぼ大きさに形成されている。この紙製カップＣｈは、内部が空の状態で常温保管されている。

　供給ステージＡ２は、上述の透明樹脂製カップＣｕ及び紙製カップＣｈ（以下、総称する場合には単にカップＣという）が載置された場合に、カップＣの内部に飲料を供給するためのものである。本実施の形態１では、飲料供給装置Ａ１の前面に凹部を設けることによって供給ステージＡ２が構成してある。すなわち、供給ステージＡ２は、カップＣが載置される水平の載置面Ａ２１ａを有した載置板Ａ２１と、載置板Ａ２１の後面を覆う後壁Ａ２２と、載置板Ａ２１の両側面を覆う左右の側壁Ａ２３Ｌ，Ａ２３Ｒと、載置板Ａ２１の載置面Ａ２１ａを覆う天壁Ａ２４とを有して構成してある。図からも明らかなように、供給ステージＡ２の後壁Ａ２２は、飲料供給装置Ａ１の前面と平行となるように設けられている。供給ステージＡ２の両側壁Ａ２３Ｌ，Ａ２３Ｒは、後壁Ａ２２の両側縁部から前方に向けて相互間隔が漸次増大するように設けられている。

　この供給ステージＡ２には、図１において左方に位置する一方の側壁Ａ２３Ｌに第１の投光部Ａ３０及び撮像部Ａ３１が設けてある一方、図１において右方に位置するもう一方の側壁Ａ２３Ｒに第２の投光部Ａ３２が設けてある。第１の投光部Ａ３０及び第２の投光部Ａ３２は、それぞれ供給ステージＡ２の載置面Ａ２１ａに載置されたカップＣの表面に対して光照射を行うものである。本実施の形態１の飲料供給装置Ａ１は、設置場所に色温度５０００Ｋの光を照射する室内照明が設けられていることを前提とし、第１の投光部Ａ３０として、色温度５０００Ｋの光を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を適用し、第２の投光部Ａ３２として、色温度６５００Ｋの光を照射するＬＥＤを適用している。図２からも明らかなように、これら第１の投光部Ａ３０及び第２の投光部Ａ３２は、カップＣの上部周面に対して斜め上方から光を照射することができるように、それぞれ側壁Ａ２３Ｌ，Ａ２３Ｒの上方部に設けてある。撮像部Ａ３１は、カップＣの表面において第１の投光部Ａ３０から照射された光の反射領域であって、第２投光部から照射された光の透過領域に合致する部分を撮像するもので、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサによって構成してある。

　また、飲料供給装置Ａ１には、前面に飲料選択ボタンＡ３及び表示部Ａ４が設けてある。飲料選択ボタンＡ３は、供給する飲料がホット飲料であるかコールド飲料であるかを選択するものである。飲料選択ボタンＡ３からの選択信号は、後述の制御部Ａ４０に与えられることになる。表示部Ａ４は、制御部Ａ４０からの制御信号に応じた表示を行うもので、例えば液晶ディスプレイによって構成してある。

　図３は、上述の飲料供給装置Ａ１に適用されるカップ検出装置の制御系を示すものである。図３に示す制御部Ａ４０は、飲料選択ボタンＡ３からの選択信号及び撮像部Ａ３１の取得した画像データに基づいて表示部Ａ４及び飲料供給部Ａ５の制御を行うものである。飲料供給部Ａ５は、図には明示していないが、制御部Ａ４０からの駆動信号に応じて動作し、供給ステージＡ２に載置されたカップＣに対してホット飲料及びコールド飲料を選択的に供給するものである。本実施の形態１の制御部Ａ４０は、画像処理部Ａ４１及び判定部Ａ４２を有するように構成してある。

　画像処理部Ａ４１は、撮像部Ａ３１の取得した画像データが与えられると、この画像データに対して画像処理を施すことにより、白飛びしている領域（ＲＧＢ値が２５５，２５５，２５５の領域）と、白飛びしていない領域との差を明瞭化するものである。本実施の形態１の画像処理部Ａ４１では、図４及び図５に示すように、撮像部Ａ３１の取得した画像データに対してコントラストを上げる処理を施した後、輝度を下げる処理を施すようにしている。画像データに対してコントラストを上げる処理を行った場合には、画面の明るい部分がより明るく、暗い部分がより暗くなる。さらに、この画像データに対して輝度を下げる処理を行うと、白飛びしている領域に変更が加えられることなく輝度の低い部分が黒く潰れることになり、白飛びしている領域との差がより明瞭となる。

　判定部Ａ４２は、画像処理部Ａ４１の処理した画像データに基づいて供給ステージＡ２の載置面Ａ２１ａに載置されたカップＣが無色透明の透明樹脂製カップＣｕであるか、あるいは白色の紙製カップＣｈであるかの判定を行うものである。より具体的に説明すると、判定部Ａ４２は、画像処理部Ａ４１の処理した画像データが与えられると、所定の矩形領域を切り出し、切り出した矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域の測定を行う。判定部Ａ４２が切り出す矩形領域には、カップＣの表面において第１の投光部Ａ３０の中心光が照射される部分を含むように設定してある。その後、判定部Ａ４２は、矩形画像データＳにおける白飛びしている領域の割合と予め設定した閾値との比較を行うとともに、矩形画像データＳに色温度６５００Ｋに対応した色相及び彩度を有した部分が存在するか否かの検出を行い、この検出結果と先の比較結果とに基づいてカップＣの種類を判定する。

　本実施の形態１では、予め２つの閾値が判定部Ａ４２に設定してある。第１の閾値は、カップＣが紙製カップＣｈであるか否かの判定基準となるもので、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域が８０％と設定してある。第２の閾値（下限閾値）は、カップＣが透明樹脂製カップＣｕであるか否かの判定基準となるもので、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域が４０％と設定してある。矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域の測定は、矩形画像データＳを構成する画素のうち、ＲＧＢ値が２５５，２５５，２５５となっている画素数をカウントすることによって算出しても良いし、矩形画像データＳの平均輝度から白飛びしている領域の割合を導出するようにしても良い。ＲＧＢ値が２５５，２５５，２５５となっている画素数をカウントする方法によれば、飲料供給装置Ａ１が設置される環境等、外部環境の影響を受けることがない。従って、例えば、イタズラによってレーザーポインタからのレーザ光がカップＣに照射されているような状況下においても、白飛びしている領域をより正確に測定することが可能となる。

　上述の制御部Ａ４０としては、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現しても良いし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現したり、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現することも可能である。

　以下、制御部Ａ４０の処理内容について説明し、併せて本願発明の特徴部分について詳述する。この飲料供給装置Ａ１では、飲料選択ボタンＡ３がオンされると、制御部Ａ４０からの駆動信号により第１の投光部Ａ３０及び第２の投光部Ａ３２から供給ステージＡ２に対して光の照射が開始されるとともに、撮像部Ａ３１によって供給ステージＡ２の撮像が行われる。さらに制御部Ａ４０は、撮像部Ａ３１の取得した画像データに基づき、判定部Ａ４２を通じてカップＣの種類（ここではカップＣ無しを含む）を判定する処理を実施する。

　具体的に説明すると、判定部Ａ４２は、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域が第１の閾値以上で、しかも６５００Ｋに対応した色相及び彩度部分を検出しない場合、供給ステージＡ２に紙製カップＣｈが載置されていると判定する。すなわち、紙製カップＣｈの場合には、図４に示すように、第１の投光部Ａ３０から照射された光がカップＣの表面において反射する割合が高いため、図４（ｃ）に示すように、矩形画像データＳの大部分が白飛びしている状態となる。さらに、紙製カップＣｈでは、第２の投光部Ａ３２から照射された色温度６５００Ｋの光が透過することがなく、撮像部Ａ３１の取得したカップＣの画像データに６５００Ｋに対応した色相及び彩度を有した部分が現れることがない。従って、上述の検出結果の場合、判定部Ａ４２は、供給ステージＡ２にカップＣが載置され、かつ載置されたカップＣが透明樹脂製カップＣｕではないと判定する。これにより、制御部Ａ４０は、例えば飲料選択ボタンＡ３によって選択された飲料がホット飲料であれば、そのまま飲料の供給を開始し、一方、飲料選択ボタンＡ３によってコールド飲料が選択されている場合には、表示部Ａ４を介して供給する飲料とカップＣとが合致していない旨のエラー表示を行うことができる。

　一方、判定部Ａ４２は、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域が第２の閾値以下で、しかも６５００Ｋに対応した色相及び彩度部分を検出した場合、供給ステージＡ２にカップＣが載置され、かつ載置されたカップＣが透明樹脂製カップＣｕであると判定する。すなわち、透明樹脂製カップＣｕの場合には、図５に示すように、第１の投光部Ａ３０から照射された光がカップＣを透過し、表面において反射する割合が紙製カップＣｈに対して低い。このため、図５（ｃ）に示すように、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域についても、紙製カップＣｈより小さくなる。さらに、透明樹脂製カップＣｕでは、第２の投光部Ａ３２から照射された色温度６５００Ｋの光が透過するため、撮像部Ａ３１の取得したカップＣの画像データや内部の氷の画像データに６５００Ｋに対応した色相及び彩度を有した部分が現れることになる。従って、上述の検出結果の場合には、供給ステージＡ２に載置されたカップＣが判定部Ａ４２によって透明樹脂製カップＣｕではあると判定される。これにより、制御部Ａ４０は、例えば飲料選択ボタンＡ３によって選択された飲料がコールド飲料であれば、そのまま飲料の供給を開始し、一方、飲料選択ボタンＡ３によってホット飲料が選択されている場合には、表示部Ａ４を介して供給する飲料とカップＣとが合致していない旨のエラー表示を行うことができる。

　因に、矩形画像データＳに白飛びしている領域がない場合、判定部Ａ４２は、カップＣが載置されていないと判定する。従って、制御部Ａ４０は、例えば表示部Ａ４を通じてカップＣがない旨のエラー表示を行うことができる。また、矩形画像データＳにおいて白飛びしている領域が第１の閾値未満、かつ第２の閾値を上回っている場合、つまり白飛びしている領域が４０％を超え、かつ８０％未満の場合には、カップＣを載置する位置の修正が必要である旨のエラー表示を行うようにしても良い。

　以上説明したように、上述の飲料供給装置Ａ１では、カップＣの表面に光を照射した場合の白飛びする領域が紙製カップＣｈと透明樹脂製カップＣｕとで異なる性質を利用し、さらにはカップＣに光を照射した場合の透光性が紙製カップＣｈと透明樹脂製カップＣｕとで異なる性質を利用して両者の違いを判定するようにしているため、供給ステージＡ２の載置面Ａ２１ａに載置されたカップＣが透明であるか否かを精度良く判定することが可能となる。これにより、例えば透明樹脂製カップＣｕにホット飲料を供給してしまう事態を招来するおそれがなくなる等の利点がある。

　尚、上述した実施の形態１では、撮像部Ａ３１の取得した画像データに含まれる白飛びしている領域の大小に基づく判定と、第２の投光部Ａ３２からの透過光の有無に基づく判定とによってカップＣが透明であるか否かを判定するようにしているため、より精度の高い判定を行うことができる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、撮像部Ａ３１の取得した画像データに含まれる白飛びしている領域の大小だけからカップＣの種類を判定しても良いし、第２の投光部Ａ３２からの透過光の有無だけからカップＣが透明であるか否かを判定するようにしても良い。白飛びしている領域の大小だけからカップＣの種類を判定する場合には、第１の投光部Ａ３０と第２の投光部Ａ３２とで色温度を一致させても構わない。また、第１の投光部Ａ３０と第２の投光部Ａ３２とで色温度が異なるように設定する場合に上述した実施の形態１では、第２の投光部Ａ３２の色温度を第１の投光部Ａ３０よりも高く設定しているが、逆の態様で色温度が異なるように設定しても良い。さらに、白飛びしている領域の大小に基づいてカップＣの種類を判定する場合に予めコントラスト及び輝度を変更する画像処理を行っているため、判定精度の点で有利となるが、必ずしも画像処理を行う必要はない。

　また、上述した実施の形態１では、下限閾値である第２の閾値の他に第１の閾値を設定し、白飛びしている領域がこの第１の閾値以上の場合に紙製カップであると判定するようにしているが、必ずしも第１の閾値は設ける必要はなく、第２の閾値を超えた場合に透明カップでないと判定しても良い。

　さらに、上述した実施の形態１では、検出対象となるカップＣを供給ステージＡ２の載置面Ａ２１ａに載置させるようにしているが、本発明はこれに限定されず、ハンドに挟持された状態のカップＣを検出対象とすることも可能である。尚、第１の投光部Ａ３０、第２の投光部Ａ３２及び撮像部Ａ３１が設けられる側壁Ａ２３Ｌ，Ａ２３Ｒについては、供給ステージＡ２に載置されたカップＣの両側において互いに平行となるように配設してあっても良い。さらに、透明樹脂製カップＣｕとの判定対象となる不透明のカップとして白色の紙製カップＣｈを例示しているが、必ずしも白色である必要はなく、また不透明であれば必ずしも紙製である必要もない。また、制御部Ａ４０によるカップの判定結果に基づいて表示部Ａ４及び飲料供給部Ａ５の制御を行うようにしているが、必ずしもこれに限定されない。

＜実施の形態２＞
　図６及び図７は、それぞれ本発明の実施の形態２である飲料供給装置を示すもので、図６は、外観構成を示す斜視図であり、図７は、制御系を模式的に示すブロック図である。

　ここで例示する飲料供給装置は、例えばコンビニエンスストア等の店舗に設置されるコーヒーマシンであり、例えばコーヒー豆挽き及びドリッピングの抽出処理を行って、例えばカップＣにコーヒー等の飲料を供給するものである。このような飲料供給装置は、装置本体Ｂ１を備えている。

　ここでカップＣとしては、コールドのレギュラーコーヒー用のもの（以下、アイスコーヒー用カップともいう）と、コールドのカフェラテ用のもの（以下、アイスカフェラテ用カップともいう）とがある。尚、ここで例示したアイスコーヒー用カップとアイスカフェラテ用カップとは、一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。

　アイスコーヒー用カップは、図８の（ａ）に示すように、無色で透明な透明樹脂製のものであり、飲料が供給される以前の状態で予め内部に氷が入ったものである。このアイスコーヒー用カップは、内部の氷が融解しないように冷凍庫の内部で冷凍保管されている。

　アイスカフェラテ用カップは、図８の（ｂ）に示すように、無色で透明な透明樹脂製のものであり、飲料が供給される以前の状態で予め内部に氷が入ったものである。このアイスカフェラテ用カップの周面の下部には、例えば「Ｃａｆｆｅ　Ｌａｔｔｅ」等の黒色文字が記載された識別領域Ｔが設けられている。またアイスカフェラテ用カップは、アイスコーヒー用カップと同様に、内部の氷が融解しないように冷凍庫の内部で冷凍保管されている。

　装置本体Ｂ１は、本体キャビネットＢ１０及び前面扉Ｂ２０を備えている。本体キャビネットＢ１０は、前面が開口した略直方状の形態を成すものである。この本体キャビネットＢ１０の内部には、飲料（例えばコーヒー）を生成する飲料生成部Ｂ１１が設けてある。

　前面扉Ｂ２０は、本体キャビネットＢ１０の前面の開口を閉塞するのに十分な大きさを有する扉体である。この前面扉Ｂ２０は、本体キャビネットＢ１０の前方側一側縁部において、上下方向に沿って延在する図示せぬ軸部の中心軸回りに揺動可能に設けてあり、本体キャビネットＢ１０の前面の開口を開閉することが可能である。

　かかる前面扉Ｂ２０は、前面が接客面を構成しており、表示部Ｂ２１、供給ステージＢ２２及び開閉扉Ｂ２３が設けてある。表示部Ｂ２１は、例えば液晶タッチパネルで構成されており、各種情報を表示するとともに、タッチ操作等の入力操作が可能な入力部Ｂ２１ａを有している。

　供給ステージＢ２２は、表示部Ｂ２１の下方側に凹部を設けることにより構成してある。この供給ステージＢ２２は、図９及び図１０にも示すように、ノズルＢ２２１、載置板Ｂ２２２、後壁Ｂ２２３及び側壁Ｂ２２４Ｌ，Ｂ２２４Ｒを有している。ノズルＢ２２１は、飲料生成部Ｂ１１で生成された飲料を下方に向けて吐出するものである。載置板Ｂ２２２は、ノズルＢ２２１の下方域に設けてある。この載置板Ｂ２２２は、カップＣを載置させるものであり、円弧状のストッパＢ２２２ａが設けてある。また載置板Ｂ２２２には、ノズルＢ２２１から吐出されてカップＣに供給されなかった飲料を通過させる複数の通過孔Ｂ２２２ｂが形成してあり、その下方には飲料を貯留するためのトレイ（図示せず）が設けてある。

　後壁Ｂ２２３は、載置板Ｂ２２２の後面を覆うものである。側壁Ｂ２２４Ｌ，Ｂ２２４Ｒは、載置板Ｂ２２２の両側面を覆うものである。これら側壁Ｂ２２４Ｌ，Ｂ２２４Ｒは、後壁Ｂ２２３の両側縁部から前方に向けて相互間隔が漸次増大するように設けられている。

　開閉扉Ｂ２３は、例えば透明な樹脂等の透光性材料により構成されるものであり、供給ステージＢ２２の入口Ｂ２２５を覆うのに十分な大きさを有している。この開閉扉Ｂ２３は、左側端部が前面扉Ｂ２０に軸支されており、前後方向に沿って揺動可能なものである。つまり、開閉扉Ｂ２３は、供給ステージＢ２２に近接離反する態様で前後方向に沿って揺動可能であり、供給ステージＢ２２に近接する態様で後方に揺動する場合に供給ステージＢ２２の入口Ｂ２２５を閉成させることが可能であり、供給ステージＢ２２から離隔する態様で前方に揺動する場合に入口Ｂ２２５を開成させることが可能である。

　図７に示すように、飲料供給装置は、カップ検出部Ｂ３１、第１投光部Ｂ３２、第２投光部Ｂ３３、撮像部Ｂ３４、扉開閉検知部Ｂ３５、扉開閉ロック機構Ｂ３６及び制御部Ｂ４０を備えている。

　カップ検出部Ｂ３１は、例えば光センサ等により構成されるもので、供給ステージＢ２２におけるカップＣの配置の有無、すなわち載置板Ｂ２２２にカップＣが載置されたか否かを検出するものである。かかるカップ検出部Ｂ３１は、カップＣの有無の検出結果を制御部Ｂ４０に与えるものである。

　第１投光部Ｂ３２は、図８及び図９に示したように、供給ステージＢ２２における左方の側壁Ｂ２２４Ｌに設けてある。この第１投光部Ｂ３２は、載置板Ｂ２２２に載置されたカップＣの表面に対して光照射を行うものであり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を適用している。

　第２投光部Ｂ３３は、図８及び図９に示したように、供給ステージＢ２２における右方の側壁Ｂ２２４Ｒに設けてある。この第２投光部Ｂ３３は、載置板Ｂ２２２に載置されたカップＣの表面に対して光照射を行うものであり、ＬＥＤを適用している。

　これら第１投光部Ｂ３２及び第２投光部Ｂ３３は、カップＣの上部周面に対して斜め上方から光を照射することができるように、それぞれ側壁Ｂ２２４Ｌ，Ｂ２２４Ｒの上方部に設けてある。第１投光部Ｂ３２は、識別領域Ｔの上方に光照射を行うものであり、第２投光部Ｂ３３は、第１投光部Ｂ３２よりも輝度が大きくなるように調整してある。

　撮像部Ｂ３４は、図９及び図１０に示したように、供給ステージＢ２２における左方の側壁Ｂ２２４Ｌに設けてある。この撮像部Ｂ３４は、図１１に示すように、カップＣの表面において第１投光部Ｂ３２から照射された光の反射領域であって、第２投光部Ｂ３３から照射された光の透過領域に合致する被撮像領域ＳＲ、すなわち、自身に対向する識別領域Ｔの一部を含む被撮像領域ＳＲを撮像するもので、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサによって構成してある。

　扉開閉検知部Ｂ３５は、供給ステージＢ２２の入口Ｂ２２５の近傍に設けてあり、例えば光センサ等で構成してある。この扉開閉検知部Ｂ３５は、開閉扉Ｂ２３による入口Ｂ２２５の開閉を検知するものであり、より詳細には、入口Ｂ２２５が閉成、すなわち開閉扉Ｂ２３が閉となるか否かを検知するものである。かかる扉開閉検知部Ｂ３５は、開閉扉Ｂ２３が閉となるか否かの検知結果を制御部Ｂ４０に与えるものである。

　扉開閉ロック機構Ｂ３６は、供給ステージＢ２２の入口Ｂ２２５の近傍に設けてある。この扉開閉ロック機構Ｂ３６は、入口Ｂ２２５を閉成する開閉扉Ｂ２３が閉となる状態を保持させて該開閉扉Ｂ２３が前方に向けて揺動することを規制するロック状態と、該開閉扉Ｂ２３が前方に向けて揺動することを許容する解除状態との間で択一的に切替可能なものである。かかる扉開閉ロック機構Ｂ３６の切り替えは、制御部Ｂ４０から与えられる指令に応じて行われる。

　制御部Ｂ４０は、上述した飲料生成部Ｂ１１、表示部Ｂ２１、カップ検出部Ｂ３１、第１投光部Ｂ３２、第２投光部Ｂ３３、撮像部Ｂ３４、扉開閉検知部Ｂ３５、扉開閉ロック機構Ｂ３６に電気的に接続してあり、同じく電気的に接続された記憶部Ｂ４１に記憶されたプログラムやデータにしたがって、これら各部の動作を統括的に制御するものである。

　この制御部Ｂ４０は、補正処理部Ｂ４０ａ及び判定部Ｂ４０ｂを有している。尚、制御部Ｂ４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

　補正処理部Ｂ４０ａは、撮像部Ｂ３４の取得した画像データが与えられると、該画像データに含まれる色に関する情報を所定条件（例えば輝度）に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対してコントラスト調整及び輝度調整を行って白色化処理を行うものである。より詳細に説明すると、補正処理部Ｂ４０ａは、変換したグレースケールの各画素に対して、コントラストを上げる処理を施した後、輝度を下げる処理を施すようにしている。グレースケールのデータに対してコントラストを上げる処理を行った場合には、明るい部分がより明るく、暗い部分がより暗くなる。そして、グレースケールのデータに対して輝度を下げる処理を行うと、図１２の（ａ）から図１２の（ｂ）に示すように、黒い部分には変更が加えられることなく、黒い部分と白い部分との差がより明瞭となる。尚、図１２に示したカップＣは、アイスカフェラテ用カップであり、アイスコーヒー用カップである場合には、識別領域Ｔに黒色文字が示されない。

　判定部Ｂ４０ｂは、補正処理部Ｂ４０ａが白色化処理したデータに基づいて載置板Ｂ２２２に載置されたカップＣが、アイスコーヒー用カップであるか、あるいはアイスカフェラテ用カップであるかの判定を行うものである。より具体的に説明すると、判定部Ｂ４０ｂは、補正処理部Ｂ４０ａが白色化処理した画像データが与えられると、黒色部分の標準偏差を算出し、算出値（標準偏差の値）と予め設定した閾値との比較を行い、算出値が閾値以上である場合に、カップＣがアイスカフェラテ用カップと判定するものである。

　図１３は、図７に示した制御部Ｂ４０が実施する飲料供給制御処理の処理内容を示すフローチャートである。かかる飲料供給制御処理の処理内容を説明しながら飲料供給装置の動作について説明する。

　この飲料供給制御処理において制御部Ｂ４０は、カップ検出部Ｂ３１によりカップＣが供給ステージＢ２２に有ると検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。すなわち、カップ検出部Ｂ３１は、カップＣが載置板Ｂ２２２に載置されたか否かを検出する。

　カップＣが有ると検出された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部Ｂ４０は、扉開閉検知部Ｂ３５の検知結果をもとに、開閉扉Ｂ２３が閉であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。開閉扉Ｂ２３が閉でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）には、ステップＳ１０２の判断処理を繰り返す。

　一方、制御部Ｂ４０は、開閉扉Ｂ２３が閉である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、第１投光部Ｂ３２及び第２投光部Ｂ３３に投光指令を与えてカップＣの表面に対して光照射を行う（ステップＳ１０３）。光照射を行った制御部Ｂ４０は、カップＣの種類の判定を行う（ステップＳ１０４）。

　このカップＣの種類の判定においては、制御部Ｂ４０は、撮像部Ｂ３４を通じてカップＣの被撮像領域ＳＲにおける画像データの取得待ちとなる。そして、撮像部Ｂ３４の取得した画像データが与えられると、制御部Ｂ４０は、補正処理部Ｂ４０ａを通じて、画像データに含まれる色に関する情報を輝度に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対してコントラスト調整及び輝度調整を行って白色化処理を行う。その後、制御部Ｂ４０は、判定部Ｂ４０ｂを通じて、補正処理部Ｂ４０ａが白色化処理したデータに基づいて載置板Ｂ２２２に載置されたカップＣが、アイスコーヒー用カップであるか、あるいはアイスカフェラテ用カップであるかの判定を行う。

　そのようにしてカップＣの種類の判定を行った制御部Ｂ４０は、表示部Ｂ２１に対して、上述したステップＳ１０４で判定した種類のカップＣに対応した飲料、すなわち供給すべき飲料（アイスコーヒー飲料又はアイスカフェラテ飲料）の表示と、確認の文言が表示された入力部Ｂ２１ａのタッチを案内する案内表示を行う（ステップＳ１０５）。

　その後、制御部Ｂ４０は、入力部Ｂ２１ａがタッチされたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。入力部Ｂ２１ａがタッチされない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、制御部Ｂ４０は、ステップＳ１０６の判断処理を繰り返す。一方、入力部Ｂ２１ａがタッチされた場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御部Ｂ４０は、扉開閉ロック機構Ｂ３６を用いて開閉扉Ｂ２３を閉状態にロックし（ステップＳ１０７）、飲料生成部Ｂ１１に対して、供給する飲料の生成及び供給の処理を行わせる（ステップＳ１０８）。

　その後、制御部Ｂ４０は、飲料生成部Ｂ１１による飲料供給が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０９）。飲料供給が終了していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）には、制御部Ｂ４０は、ステップＳ１０８に戻って飲料の生成及び供給の処理を続行する。

　一方、飲料供給が終了した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）には、制御部Ｂ４０は、第１投光部Ｂ３２及び第２投光部Ｂ３３に投光停止指令を与えて光照射を停止させるとともに、扉開閉ロック機構Ｂ３６による開閉扉Ｂ２３の閉状態のロックを解除し（ステップＳ１１０，ステップＳ１１１）、その後に手順をリターンして今回の処理を終了する。

　以上説明したように、本発明の実施の形態２である飲料供給装置においては、撮像部Ｂ３４がカップＣの表面における被撮像領域ＳＲを撮像し、制御部Ｂ４０の補正処理部Ｂ４０ａが、撮像部Ｂ３４の取得した画像データに含まれる色に関する情報を輝度に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対してコントラスト調整及び輝度調整を行って白色化処理を行い、制御部Ｂ４０の判定部Ｂ４０ｂが、補正処理部Ｂ４０ａが白色化処理したデータにおける黒色部分の標準偏差の値により、供給ステージＢ２２のカップＣの種類の判定を行うので、カップＣを透過する載置板Ｂ２２２の通過孔Ｂ２２２ｂや、カップＣを透過する黒色文字（つまり、被撮像領域ＳＲ以外の識別領域Ｔに記載された黒色文字）については白色化させてカップＣの種類を判定することができる。よって、上記飲料供給装置によれば、カップＣの種類を良好に判定することができる。

　上記飲料供給装置によれば、被撮像領域ＳＲが、第１投光部Ｂ３２からの光の反射領域であって、第２投光部Ｂ３３からの光の透過領域であり、第２投光部Ｂ３３が、第１投光部Ｂ３２よりも輝度が大きいので、被撮像領域ＳＲの黒色文字の背景をより白く（明るく）することが可能になり、結果的に、被撮像領域ＳＲにおける黒色文字がより顕著に示された画像を取得することができ、カップＣの種類を良好に判定することができる。

　以上、本発明の好適な実施の形態２について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

　上述した実施の形態２では、制御部Ｂ４０の判定部Ｂ４０ｂが、補正処理部Ｂ４０ａが白色化処理したデータにおける黒色部分の標準偏差の値により、供給ステージＢ２２のカップＣの種類の判定を行うようにしていたが、本発明においては、補正処理部が白色化処理したデータにおける黒色部分のばらつきの大きさや、該黒色部分の輝度の大きさによりカップの種類の判定を行ってもよい。尚、黒色部分のばらつきについては、例えばヒストグラム等の統計的手法を適用することができる。

　上述した実施の形態２では、第２投光部Ｂ３３が第１投光部Ｂ３２よりも輝度が大きいものとして説明したが、本発明においては、例えば店舗の照明等の装置外部からの光が十分に与えられる場合には、第２投光部の輝度が第１投光部の輝度よりも大きいものである必要はない。つまり、第２投光部の輝度が第１投光部の輝度よりも小さくても構わない。

　上述した実施の形態２では、カップＣの表面の情報を取得する情報取得手段とし、カップＣの被撮像領域ＳＲを撮像する撮像部Ｂ３４を例示したが、本発明においては、カップの表面の色情報を含む情報を取得することができれば、例えば色センサ等を情報取得手段として用いてもよい。

　上述した実施の形態２では、識別領域Ｔに黒色文字が付されたアイスカフェラテ用カップを例示したが、本発明においては、識別領域に黒色模様や黒色記号等が付されたカップを判定対象としてもよい。

　上述した実施の形態２では、制御部Ｂ４０の補正処理部Ｂ４０ａが、撮像部Ｂ３４で取得された画像データに含まれる色に関する情報を輝度に従ってグレースケールに変換していたが、本発明においては、補正処理部は次のように情報取得部で取得されたカップの色に関する情報をグレースケールに変換させてもよい。

　すなわち、補正処理部は、カップの色に関する情報の各画素について、赤色成分、緑色成分及び青色成分のうち最大値となる色成分でグレースケールに変換させるようにしてもよい。これによれば、例えば太陽光等によりカップの内部の氷等が着色された情報が取得された場合でも、各画素について赤色成分、緑色成分及び青色成分のうち最大値となる色成分でグレースケールに変換させることで氷等を白色にさせることができ、結果的に、カップの種類を良好に判定することができる。

　Ａ１…飲料供給装置、Ａ２…供給ステージ、Ａ３…飲料選択ボタン、Ａ４…表示部、Ａ５…飲料供給部、Ａ２１…載置板、Ａ２１ａ…載置面、Ａ２２…後壁、Ａ２３Ｌ，Ａ２３Ｒ…側壁、Ａ２４…天壁、Ａ３０…第１の投光部、Ａ３１…撮像部、Ａ３２…第２の投光部、Ａ４０…制御部、Ａ４１…画像処理部、Ａ４２…判定部、Ｃｕ…透明樹脂製カップ、Ｃｈ…紙製カップ、Ｓ…矩形画像データ、Ｂ１…装置本体、Ｂ１０…本体キャビネット、Ｂ１１…飲料生成部、Ｂ２０…前面扉、Ｂ２１…表示部、Ｂ２２…供給ステージ、Ｂ２２１…ノズル、Ｂ２２２…載置板、Ｂ２２３…後壁、Ｂ２２４Ｌ，Ｂ２２４Ｒ…側壁、Ｂ２２５…入口、Ｂ２３…開閉扉、Ｂ３１…カップ検出部、Ｂ３２…第１投光部、Ｂ３３…第２投光部、Ｂ３４…撮像部、Ｂ３５…扉開閉検知部、Ｂ３６…扉開閉ロック機構、Ｂ４０…制御部、Ｂ４０ａ…補正処理部、Ｂ４０ｂ…判定部、Ｂ４１…記憶部、Ｃ…カップ、ＳＲ…被撮像領域、Ｔ…識別領域。

Claims

　供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、
　カップの表面に光照射を行う投光部と、
　前記カップの表面において前記投光部からの光の反射領域を撮像する撮像部と、
　前記撮像部の取得した画像データにおける白飛びしている領域が予め設定した下限閾値以下の場合にカップが透明であると判定する判定部と
　を備えたことを特徴とするカップ検出装置。
　前記判定部は、前記撮像部の取得した画像データにおいて白飛びしている画素数をカウントすることによって白飛びしている領域を測定することを特徴とする請求項１に記載のカップ検出装置。
　前記判定部は、前記撮像部の取得した画像データの平均輝度に基づいて白飛びしている領域を測定することを特徴とする請求項１に記載のカップ検出装置。
　前記判定部は、白飛びしている領域を測定する以前に、前記撮像部の取得した画像データに対してコントラストを上げる処理を施した後、輝度を下げる処理を施すことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のカップ検出装置。
　供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、
　カップに光照射を行う投光部と、
　前記カップの表面において前記投光部からの光の透過領域を撮像する撮像部と、
　前記撮像部の取得した画像データにおいて前記投光部からの透過光を検出した場合にカップが透明であると判定する判定部と
　を備えたことを特徴とするカップ検出装置。
　供給ステージに配置されたカップを検出するカップ検出装置であって、
　カップの表面に光照射を行う第１の投光部と、
　第１の投光部とは異なる方向からカップに対して第１の投光部とは異なる色温度の光照射を行う第２の投光部と、
　カップの表面において第１の投光部からの光の反射領域を撮像するとともに、第２の投光部からの光の透過領域を撮像する撮像部と、
　前記撮像部の取得した画像データにおける白飛びしている領域が予め設定した下限閾値を下回り、かつ前記第２の投光部からの透過光を検出した場合にカップが透明であると判定する判定部と
　を備えたことを特徴とするカップ検出装置。
　供給ステージに配置されたカップに対して、飲料生成部で生成した飲料を供給する飲料供給装置であって、
　前記カップの表面の情報を取得する情報取得部と、
　前記情報取得部で取得された前記カップの色に関する情報を所定条件に従ってグレースケールに変換し、変換したグレースケールの各画素に対して輝度調整及びコントラスト調整を行うことにより白色化処理を行う補正処理部と、
　前記補正処理部により白色化処理が行われたデータにおける黒色部分のばらつきの大きさ、あるいは輝度の大きさにより前記カップの種類を判定する判定部と
　を備えたことを特徴とする飲料供給装置。
　前記情報取得部は、前記カップの表面における被撮像領域を撮像する撮像部であり、
　前記判定部は、標準偏差の値により前記被撮像領域の黒色文字の有無を識別して前記カップの種類を判定することを特徴とする請求項７に記載の飲料供給装置。
　前記カップの表面に光照射を行う第１投光部と、
　前記第１投光部とは異なる方向から前記カップに対して光照射を行う第２投光部と
　を備え、
　前記被撮像領域が、前記第１投光部からの光の反射領域であって、前記第２投光部からの光の透過領域であり、
　前記第２投光部は、前記第１投光部よりも輝度が大きいことを特徴とする請求項８に記載の飲料供給装置。
　前記補正処理部は、前記カップの色に関する情報の各画素について、赤色成分、緑色成分及び青色成分のうち最大値となる色成分でグレースケールに変換させることを特徴とする請求項７～９のいずれか１つに記載の飲料供給装置。
　前記カップは、透明樹脂製のもので、内部に氷が入っていることを特徴とする請求項７～１０のいずれか１つに記載の飲料供給装置。