JP7380295B2

JP7380295B2 - 飲料供給装置

Info

Publication number: JP7380295B2
Application number: JP2020023847A
Authority: JP
Inventors: 太一毛利; 雅登池邊
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: JP2021127159A

Description

本発明は、カップの色情報を識別する判定枠内にカップの表面に記載された注記文字やマークなどが存在する場合であっても識別精度の低下を抑えることができる飲料供給装置に関する。

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、飲料供給部に配置されたカップに対して、該飲料供給部を構成するノズルより飲料を吐出して供給するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－２７４７６７号公報

ところで、従来、飲料供給部の載置部に載置されたカップに飲料を供給する場合、載置部に載置されたカップの画像を撮像し、この撮像画像内におけるカップの画像領域上に判定枠を設け、この判定枠内の色情報や輝度情報などをもとにカップ識別を行い、カップ識別に対応した飲料をカップに供給するようにしていた。

しかし、判定枠内に、カップ表面に注記文字、模様、マーク、傷、汚れなどが存在する場合、これらの存在により色情報の識別精度が低下するという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カップの色情報を識別する判定枠内にカップの表面に記載された注記文字やマークなどが存在する場合であっても識別精度の低下を抑え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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、飲料供給部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、前記カップの撮像画像を取得する撮像部と、前記撮像部が取得した撮像画像における前記カップの所定領域に判定枠を設け、該判定枠内の色情報をもとに前記カップの色を判定する判定部と、前記判定部によって判定された色に対応する飲料を生成し、前記カップに供給する制御を行う飲料供給制御部と、を備え、前記判定枠は、複数の分割判定枠からなり、前記判定部は、各分割判定枠内の色情報の標準偏差を求め、前記標準偏差が所定値を超える分割判定枠以外の分割判定枠内の色情報をもとに前記カップの色を判定する。

また、本発明は、上記の発明において、前記分割判定枠は、前記カップの周方向に配列されるようにしてもよい。

また、本発明は、上記の発明において、前記分割判定枠の全てが前記所定値を超える場合、前記カップの再配置を案内する案内部を備えるようにしてもよい。

また、本発明は、上記の発明において、前記色情報の標準偏差は、色空間上の標準偏差、各色要素の標準偏差の最大値、各色要素の標準偏差の平均値、各色要素の標準偏差の加算値、選択した１つの要素の標準偏差のいずれかであってもよい。

本発明によれば、カップの色情報を識別する判定枠内にカップの表面に記載された注記文字やマークなどが存在する場合であっても識別精度の低下を抑えることができる。

図１は、本発明の実施の形態である飲料供給装置の外観構成を示す斜視図である。図２は、図１に示した飲料供給装置の制御系の構成を模式的に示すブロック図である。図３は、図１に示した飲料供給部の構成を示す正面図である。図４は、図１に示した飲料供給部の構成を示す断面図である。図５は、撮像画像上の判定枠の一例を示す図である。図６は、制御部による飲料供給制御処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態である飲料供給装置１の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、飲料供給装置１の制御系の構成を模式的に示すブロック図である。また、図２は、図１に示した飲料供給部２２の構成を示す正面図である。また、図４は、図１に示した飲料供給部２２の構成を示す断面図である。

ここで例示する飲料供給装置１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、容器である有底円筒状のカップＣに、例えばカフェラテ等の乳飲料を含んだコーヒー飲料を供給するものである。

飲料供給装置１は、本体キャビネット１０及び前面扉２０を備えている。本体キャビネット１０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１０の内部には、飲料（例えばコーヒー）を生成する飲料生成部１１が設けてある。

前面扉２０は、本体キャビネット１０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２０は、本体キャビネット１０の前方側の一側縁部において、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１０の前面の開口を開閉することが可能である。

前面扉２０は、前面が接客面を構成しており、表示部２１、飲料供給部２２及び開閉扉２２ａが設けてある。表示部２１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２１ａを有している。

飲料供給部２２は、表示部２１の下方側に凹部を設けることにより構成してある。この飲料供給部２２は、ノズル２３、ステージ２４、後壁２５、及び、側壁２６Ｌ，２６Ｒを有している（図３，４参照）。ノズル２３は、飲料生成部１１で生成された飲料を下方に向けて吐出するものである。ステージ２４は、ノズル２３の下方域に設けてある。ステージ２４は、カップＣを載置させる載置部であり、円弧状のストッパ２４ａが設けてある。また、ステージ２４には、ノズル２３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２４ｂが形成されており（図４参照）、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２５は、ステージ２４の後面を覆うものである。側壁２６Ｌ，２６Ｒは、ステージ２４の両側面を覆うものである。側壁２６Ｌ，２６Ｒは、後壁２５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２２ａ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、飲料供給部２２の入口２７を覆うのに十分な大きさを有している。開閉扉２２ａは、左側端部が前面扉２０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２２ａは、飲料供給部２２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、飲料供給部２２に近接する態様で後方に揺動する場合に飲料供給部２２の入口２７を閉成させることが可能であり、飲料供給部２２から離隔する態様で前方に揺動する場合に入口２７を開成させることが可能である。

図２に示すように、飲料供給装置１は、カップ検出部３１、投光部３２、撮像部３３、扉開閉検知部３５、扉開閉ロック機構３６及び制御部４０を備える。

カップ検出部３１は、例えば光センサ等により構成されるもので、飲料供給部２２におけるカップＣの配置の有無、すなわちステージ２４にカップＣが載置されたか否かを検出するものである。カップ検出部３１は、カップＣの有無の検出結果を制御部４０に与える。

投光部３２は、図３及び図４に示すように、飲料供給部２２における左方の側壁２６Ｌ及び右方の側壁２６Ｒに設けてある。投光部３２は、例えばＬＥＤであり、ステージ２４に載置されたカップＣの表面に対して光照射を行う。投光部３２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２６Ｌ，２６Ｒの上方部に設けてある。

撮像部３３は、飲料供給部２２における左方の側壁２６Ｌの下部に設けられ、カップＣを含む画像を取得する。

扉開閉検知部３５は、飲料供給部２２の入口２７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３５は、開閉扉２２ａによる入口２７の開閉を検知するものであり、より詳細には、入口２７が閉成、すなわち開閉扉２２ａが閉となるか否かを検知するものである。扉開閉検知部３５は、開閉扉２２ａが閉となるか否かの検知結果を制御部４０に与える。

扉開閉ロック機構３６は、飲料供給部２２の入口２７の近傍に設けてある。この扉開閉ロック機構３６は、入口２７を閉成する開閉扉２２ａが閉となる状態を保持させて該開閉扉２２ａ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２２ａ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。扉開閉ロック機構３６の切り替えは、制御部４０からの指令に応じて行われる。

制御部４０は、飲料生成部１１、表示部２１、カップ検出部３１、投光部３２、撮像部３３、扉開閉検知部３５、扉開閉ロック機構３６を接続し、記憶部４１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。

制御部４０は、装置全体を制御する制御部であり、判定部４０ａ、飲料供給制御部４０ｂ及び案内部４０ｃを有する。判定部４０ａは、撮像部３３が取得した撮像画像におけるカップＣの所定領域に判定枠を設け、この判定枠内の色情報をもとにカップＣの色を判定する。具体的には、図５に示すように、撮像画像Ｄ内のカップ画像ＤＣ内に予め設定された判定枠Ｗを設け、この判定枠Ｗ内の色情報をもとにカップＣの色を判定する。

ここで、判定枠Ｗは、カップＣの周方向に配列された４つの分割判定枠Ｗ１～Ｗ４から構成される。判定部４０ａは、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４内の色情報の標準偏差を求め、この標準偏差が所定値を超える分割判定枠以外の分割判定枠内の色情報をもとにカップＣの色を判定する。例えば、図５に示すように分割判定枠Ｗ３，Ｗ４には、カップＣの表面色上に文字列Ｍ１やマークＭ２の画像が映されており、色情報がばらつき、カップＣの色判定の精度が低下する。このため、判定部４０ａは、分割判定枠Ｗ１～Ｗ４内の色情報の標準偏差を求め、この標準偏差が所定値を超える分割判定枠Ｗ３，Ｗ４を除外し、標準偏差が所定値以内の分割判定枠Ｗ１，Ｗ２内の色情報をもとにカップＣの色判定を行う。

なお、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４内の色情報の標準偏差は、ＨＳＶ色空間などの色空間上の標準偏差、各色要素の標準偏差の最大値、各色要素の標準偏差の平均値、各色要素の標準偏差の加算値、選択した１つの要素の標準偏差のいずれであってもよい。また、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４をカップＣの周方向に配列したのは、文字等の並びがカップＣの軸方向に縦書きされる場合が多いからである。したがって、文字等の並びが周方向に横書きされる場合、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４は、カップＣの軸方向に配列される。

飲料供給制御部４０ｂは、判定部によって判定されたカップの色に対応する飲料を生成し、カップＣに供給する制御を行う。

案内部４０ｃは、分割判定枠Ｗ１～Ｗ４の全ての標準偏差が所定値を超える場合、カップＣを回して再配置するよう案内する。この案内は、表示部２１に案内表示してもよいし、音声案内であってもよい。表示部２１による案内表示では、文字表示以外にカップＣの再配置操作を絵的に案内表示してもよい。

＜飲料供給制御処理＞
次に、図６に示したフローチャートを参照して制御部４０による飲料供給制御処理手順について説明する。

図６に示すように、制御部４０は、まず、カップ検出部３１によりカップＣが飲料供給部２２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３１は、カップＣがステージ２４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４０は、扉開閉検知部３５の検知結果をもとに、開閉扉２２ａが閉であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。開閉扉２２ａ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４０は、開閉扉２２ａが閉である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、投光部３２によるカップＣの表面への投光を行って、撮像部３３にカップＣを含む撮像画像の取得を指示して撮像画像を取得し、判定枠Ｗ内の色情報をもとにカップＣの色判定を行う（ステップＳ１０３）。その後、判定部４０ａによる色判定が可能であったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。色判定が可能とは、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４内に少なくても１つの分割判定枠が所定値以内の標準偏差であった場合である。色判定ができなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、案内部４０ｃは、カップＣの再配置を促す案内を行う（ステップＳ１０５）。その後、ステップＳ１０１に移行する。

色判定ができた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、判定部４０ａは、判定された色に対応するカップＣの飲料の種類を判定する（ステップＳ１０６）。例えば、カップＣの色が茶色である場合、カフェラテであると判定し、カップＣの色が白色である場合、ブレンドコーヒーであると判定し、カップＣの色が紺色である場合、プレミアムコーヒーであると判定する。

その後、制御部４０は、表示部２１に対して、判定したカップＣに供給する飲料の表示と、確認の文言が表示された入力部２１ａのタッチを案内する案内表示を行う（ステップＳ１０７）。

その後、制御部４０は、入力部２１ａがタッチされたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。入力部２１ａがタッチされない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、制御部４０は、ステップＳ１０６の判断処理を繰り返す。一方、入力部２１ａがタッチされた場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御部４０は、扉開閉ロック機構３６を用いて開閉扉２２ａを閉状態にロックし（ステップＳ１０９）、飲料生成部１１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Ｓ１１０）。

その後、制御部４０は、飲料生成部１１による飲料供給が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。飲料供給が終了していない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）には、制御部４０は、ステップＳ１１０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Ｓ１１１：Ｙｅｓ）には、制御部４０は、扉開閉ロック機構３６による開閉扉２２ａの閉状態のロックを解除し（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。なお、上記の処理は所定期間ごとに繰り返し行う。

本実施の形態では、判定枠Ｗを複数の分割判定枠Ｗ１～Ｗ４に分割し、判定部４０ａが、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４内の色情報の標準偏差を求め、標準偏差が所定値を超える分割判定枠以外の分割判定枠内の色情報をもとにカップＣの色を判定するようにしているので、判定枠Ｗ内に文字等が存在する場合であっても、カップＣの色識別精度の低下を抑えることができる。

なお、上記の実施の形態では、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４が隣接していたが、これに限らず、各分割判定枠Ｗ１～Ｗ４が離隔して配置されてもよい。

また、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１飲料供給装置
１０本体キャビネット
１１飲料生成部
２０前面扉
２１表示部
２１ａ入力部
２２飲料供給部
２２ａ開閉扉
２３ノズル
２４ステージ
２４ａストッパ
２４ｂ通過孔
２５後壁
２６Ｌ，２６Ｒ側壁
２７入口
３１カップ検出部
３２投光部
３３撮像部
３５扉開閉検知部
３６扉開閉ロック機構
４０制御部
４０ａ判定部
４０ｂ飲料供給制御部
４０ｃ案内部
４１記憶部
Ｃカップ
Ｄ撮像画像
ＤＣカップ画像
ＤＣ，ＤＡ画像
Ｍ１文字列
Ｍ２マーク
Ｗ判定枠
Ｗ１～Ｗ４分割判定枠

Claims

飲料供給部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、
前記カップの撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した撮像画像上における前記カップの一部に対応する所定領域に予め判定枠を設けておき、該判定枠内の色情報をもとに前記カップの色を判定する判定部と、
前記判定部によって判定された色に対応する飲料を生成し、前記カップに供給する制御を行う飲料供給制御部と、
を備え、
前記判定枠は、複数の分割判定枠からなり、
前記判定部は、各分割判定枠内の色情報の標準偏差を求め、前記標準偏差が所定値を超える分割判定枠以外の分割判定枠内の色情報をもとに前記カップの色を判定する飲料供給装置。
前記分割判定枠は、前記カップの周方向に配列される請求項１に記載の飲料供給装置。
前記分割判定枠の全てが前記所定値を超える場合、前記カップの再配置を案内する案内部を備える請求項１又は２に記載の飲料供給装置。
前記色情報の標準偏差は、色空間上の各色要素の標準偏差の最大値、各色要素の標準偏差の平均値、各色要素の標準偏差の加算値、選択した１つの要素の標準偏差のいずれかである請求項１～３のいずれか一つに記載の飲料供給装置。