(57)【要約】【課題】電気モータによって駆動されて回転するコーヒーミルのバーの回転数を計数する方法を提供すること。【解決手段】この方法は、モータの速度に比例して変化する、モータの少なくとも１つの電気的パラメータＰiが、一定の時間間隔Ｔi内に測定されることと、各時間間隔Ｔi内の速度Ｖiが、実験に基づいて得られた関係式に基づいて、前記パラメータＰiから計算されることと、各時間間隔Ｔi内にバーによって行われた回転数Ｎiが、決定された速度Ｖiから計算されることとを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータによって駆動されて回転するコーヒーミルのバーの、回転数を計数する方法であって、
前記モータの速度に比例して変化する、前記モータの少なくとも１つの電気的パラメータＰiが、一定の時間間隔Ｔi内に測定されることと、
各時間間隔Ｔi内の速度Ｖiが、実験的に得られた関係式に基づいて前記パラメータＰiから計算されることと、
各時間間隔Ｔi内に前記バーによって行われた回転数Ｎiが、決定された前記速度Ｖiから計算されることと
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記回転数の合計ΣＮiが予め定めた回転数の閾値に到達するときに、前記モータが停止させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気モータは、交流および電圧Ｕによって電力供給されるモータであり、
前記モータの前記パラメータＰiは、吸収強度（ａｂｓｏｒｂｅｄ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記モータの前記供給電圧Ｕが測定されること、および前記電圧に応じて前記速度の計算に修正が加えられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記電気モータは、直流電源モータであり、
前記モータの前記速度に比例して変わる前記モータの前記電気的パラメータは、逆起電力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記時間間隔Ｔiは、１０ミリ秒から１／１０秒の間、好ましくは２０ミリ秒であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
測定された前記パラメータＰiが所与の期間内に予め定めた閾値より大きい場合に、前記モータが停止させられることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
測定された前記パラメータＰiが予め定めた閾値より小さい場合に、前記モータが停止させられることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載される方法によって回転数が計数されるバーを有するコーヒーミルを備えることを特徴とするコーヒー浸出液を準備するための器具。
【請求項１０】
メモリを備え、
前記メモリ内に、実験的に得られた前記パラメータＰiと前記速度Ｖiとの間の関係式が記憶されていることを特徴とする請求項９に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーヒー浸出液（ｃｏｆｆｅｅ  ｉｎｆｕｓｉｏｎ）を準備（ｐｒｅｐａｒｅ）するための器具の分野に関し、より詳細には、コーヒー豆ミルを備えるエスプレッソタイプの器具の分野に関する。
【０００２】
本発明は、さらに詳細には、電気モータによって駆動されて回転するコーヒーミルの粉砕バー（ｇｒｉｎｄｉｎｇ  ｂｕｒｒ）の回転数を計数するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
上述のタイプの器具では、バーによって分配される粉砕されたコーヒーの量は、バーが行う回転数によって決まる。したがって、飲料製造サイクル中に予め定めた量の挽かれたコーヒーを分配するために、バーが行う回転数を正確に決定することが重要である。
【０００４】
電気モータによって駆動されるコーヒーミルを備える器具が知られている（特許文献１参照）。バーが行う回転数はセンサによって決定され、予め定めた回転数に到達したとき、モータを停止させるための命令が出される。例えばホール効果センサ等のセンサは、モータとミルとの間に配置された減速ギアの歯車上に配置された、例えば磁気マーカ等のマーカの通過を検出する。
【０００５】
【特許文献１】仏国実用新案証公開第２６４８０３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転数を計数するためのこの知られた方法は、測定回路に接続されたジャンパワイヤ（ｊｕｍｐｅｒ  ｗｉｒｅ）を備えるセンサと、減速ギアの歯車に取り付けられたマーカを必要とするという欠点を有する。この構成により、製造および組立てコストが高くなり、またマーカに対するセンサのずれ、又はジャンパワイヤ内の断線（ｂｒｅａｋ）に関連する信頼性の問題が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、センサの使用をなくすことができ結果的に使用が単純で経済的な、コーヒーミルのバーの回転数を計数するための方法を含む、コーヒー浸出液を準備するための器具を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、ジャンパワイヤ及び可動部品を使用せずに高い信頼性をもたらす、コーヒーミルのバーの回転数を計数するための方法を含む、コーヒー浸出液を準備するための器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、本発明は、電気モータによって駆動されて回転するコーヒーミルのバーの回転数を計数する方法に関する。この方法は、
モータの速度に比例して変化する、前記モータの少なくとも１つの電気的パラメータＰiが、一定の時間間隔Ｔi内に測定されることと、
各時間間隔Ｔi内の速度Ｖiが、実験的に得られた関係式に基づいて前記パラメータＰiから計算されることと、
各時間間隔Ｔi内にバーによって行われた回転数Ｎiが、決定された前記速度Ｖiから計算されること
を特徴とする。
【００１０】
この方法は、モータの制御回路に含まれる非常に単純な測定回路により、この制御回路外にいかなる部品も必要とせずに、モータの電気的パラメータを直接測定することに基づいてバーを制御することを可能にする。
【００１１】
有利には、回転数の合計ΣＮiが予め定めた回転数の閾値に到達するとき、モータは停止させられる。
【００１２】
本発明の特定の実施形態によれば、電気モータは、交流および電圧Ｕによって電力供給されるモータであり、前記モータの前記パラメータＰiは、吸収強度（ａｂｓｏｒｂｅｄ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）である。
【００１３】
この実施形態における強度の測定は、制御回路内で既に必要とされているシャント（ｓｈｕｎｔ）レジスタ及びマイクロコントローラを通じて容易に得ることができ、制御回路に多くの部品を加えない。
【００１４】
有利には、モータの供給電圧Ｕが測定され、前記電圧の関数として速度計算に修正が加えられる。
【００１５】
この特徴は、交流電源モータの使用とともに、線間電圧（ｌｉｎｅ  ｖｏｌｔａｇｅ）の変動とは無関係に、回転数の計数の良好な精度を得ることを可能にする。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、電気モータは、直流電源モータであり、前記モータの速度に比例して変わるモータの電気的パラメータは、逆起電力（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）である。
【００１７】
有利には、時間間隔Ｔiは、１０ミリ秒から１／１０秒の間、好ましくは２０ミリ秒である。
【００１８】
この２０ミリ秒のサンプリングは、５０ヘルツの電力線周波数（ｐｏｗｅｒ  ｌｉｎｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）における線間電圧の１サイクルに相当するので、実行が容易である。電力線周波数が６０ヘルツである場合、時間間隔Ｔiは、好ましくは１６．６６６ミリ秒である。
【００１９】
本発明の別の特徴によれば、測定されたパラメータＰiが所与の期間内に予め定めた閾値より大きい場合、モータは停止させられる。
【００２０】
そのような特徴は、コーヒーミルが故障したときそれを検出することと、引き続いてモータを、それが損傷を受ける前に停止することを可能にする。
【００２１】
本発明の別の特徴によれば、測定されたパラメータＰiが予め定めた閾値より小さい場合、モータは停止させられる。
【００２２】
そのような特徴は、コーヒーミルが空であるときにそれを検出することと、誤った量のコーヒーの分配（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）を、モータを停止することによって停止することを可能にする。
【００２３】
さらに、本発明はまた、本発明の主題である方法によって回転数が計数されるバーを有するコーヒーミルを備える、コーヒー浸出液を準備するための器具に関する。
【００２４】
本発明の主題である方法によって回転数が計数されるバーを有するコーヒーミルを備える、そのような器具は、使用が単純かつ経済的であり、高い信頼性を有する。
【００２５】
有利には、器具はメモリを備え、そのメモリ内に、実験的に得られたパラメータＰiと速度Ｖiとの間の関係式が記憶される。
【００２６】
この特徴は、良好な精度を得るために、回転計数方法をモータの特性に適合させることを可能にする。
【００２７】
本発明は、非限定的な例として理解され、添付図面に示される実施形態を検討することによって、より明確に理解されるであろう。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、改良された、コーヒーミルのバーの回転数を計数するための方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を理解するために必要とされる素子のみが示されている。
【００３０】
本発明は、コーヒーミルを備えるコーヒー準備用の器具に関する。ミルは、例えば４０の減速比を有する減速ギアを介して、モータによって駆動されるバー（ｂｕｒｒ）を備える。
【００３１】
本発明の第１の特定の実施形態によれば、モータは交流によって電力供給される。
【００３２】
図１は、コーヒーミルのバーを駆動する交流電源モータ２の制御回路１を概略的に示す。制御回路１は、モータ２のための制御素子４と、モータ２を通過する電流イメージ（ｔｈｅ  ｉｍａｇｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を提供する素子５とを備える。有利には、モータの制御素子は、トライアック４であり、電流イメージを提供する素子は、シャント（ｓｈｕｎｔ）５である。トライアック４およびシャント５は、モータ２と直列で接続されており、器具のコンセントが差し込まれているときに２つの端子ＬおよびＮを通じて交流供給電圧を受ける。
【００３３】
制御回路１内に、器具の様々な機能を制御するためのプログラムを備えるマイクロコントローラ３が埋め込まれている。マイクロコントローラ３は、様々な情報を入力にて受け取り、出力にて送出する。入力６にて、マイクロコントローラ３は、モータを通過する電流Ｉの瞬間値を、シャント５を通じて一定の間隔で受け取る。別の入力７にて、マイクロコントローラ３は、供給電圧Ｕのイメージを受け取り、これにより、マイクロコントローラ３が電圧値を測定することと、電圧がゼロに等しい瞬間、すなわちゼロ交差として知られる瞬間を定義することとが可能になる。出力８から、マイクロコントローラ３は、トライアック４を制御する。
【００３４】
図３は、交流電源モータによってバーが駆動されるコーヒーミルが、ある量の挽かれたコーヒーを分配すること、すなわち、ミルのバーが予め定めた回転数を完了した時点に至ることを可能にする一連のステップを示す。
【００３５】
図３のフローチャートに示される第１のステップ１００は、コーヒーミルをオンにすることである。実際には、このステップを実行するために、使用者は、ミルの容器が十分なコーヒー豆を収容していることを確認した後に、制御回路１に電力を供給することを可能にするスイッチタイプの作動機構を動作させる。
【００３６】
第２のステップ１０１は、マイクロコントローラ３のプログラムを初期化するためのステップである。このステップはまた、マイクロコントローラ３に含まれる回数計数器のゼロへのリセットも含む。この計数器の時間単位Ｔiは、好ましくは２０ミリ秒であり、これは、５０Ｈｚの電源周波数（ｍａｉｎｓ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）での線間電圧の１サイクルに相当する。この計数器は、供給電圧イメージを受け取る入力７を利用して、マイクロコントローラ３によって実施される。ゼロ交差は、新しい各時間単位Ｔiが始まる瞬間であり、ｉは、新しい各時間単位の開始時に増分させられる添字である。このステップ中に、マイクロコントローラ３は、その出力８によってトライアック４を作動させることにより、モータ２を始動させる。
【００３７】
ステップ１０２は、計数器を、マイクロコントローラ３により添字ｉだけ増分させることに相当し、これにより、時間基準（ｔｉｍｅ  ｂａｓｅ）をクロックすることが可能になり、ミルの粉砕サイクルを時間単位ごとに進めることが可能になる。
【００３８】
ステップ１０３は、時間単位Ｔi中の２つのパラメータ、すなわち、モータを通過する電流Ｉiの量および電力線電圧Ｕiを、測定するためのステップである。
【００３９】
時間単位Ｔi中にモータ２を通過する、電流Ｉiの量の測定を実行するために、マイクロコントローラ３は、この時間単位を、例えば２００マイクロ秒など、測定において良好な精度を得るための十分に短い継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）のサンプルに分割する。各サンプル内で、マイクロコントローラ３は、強度Ｉの値を、シャント５を介して入力６により獲得し、時間単位Ｔi中にモータ２を通過する電流Ｉiの量を獲得するために、これらの値Ｉの合計を計算する。
【００４０】
マイクロコントローラ３は同時に、供給電圧イメージを受ける入力７によって、時間単位Ｔi中にモータ２を通過する電圧Ｕiの測定を実行する。
【００４１】
時間Ｔiが経過したとき、マイクロコントローラ３は、時間単位Ｔi中のモータ２の速度Ｖiを決定するステップ１０４を実行する。
【００４２】
これを行うために、マイクロコントローラ３は、実験に基づいてモータ２の特性の関数として実験的に定義された対応表（図２）を用いて、測定された電流Ｉiの量を理論速度（ｒａｗ  ｓｐｅｅｄ）Ｖiｂに変換する。この表は、マイクロコントローラ３内に記憶される。
【００４３】
最後に、１秒あたりの回転数として表される速度Ｖiを電圧Ｕiの測定値の関数として得るために、マイクロコントローラ３は、補正係数Ｃiによって理論速度Ｖiｂを補正する：Ｖi＝Ｖiｂ×Ｃi。電圧Ｕiに応じた係数Ｃiの変化の法則（ｌａｗ  ｏｆ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は、実験に基づいて決定されたものであり、線形方程式Ｃi＝０．００７６Ｕi−０．７２０２の形をとる。この変化の法則は、マイクロコントローラ３内に記憶される。
【００４４】
ステップ１０５は、時間Ｔi中にモータ２によって行われた回転数Ｎiを計算するためのステップである。マイクロコントローラ３は、関係式Ｎi＝Ｖi／Ｔiによって与えられるこの計算を実行する。
【００４５】
ステップ１０６は、コーヒーミルの異常動作の２つのケースを検査するための試験ステップである。
【００４６】
第１のケースは、例えばバー内の石などによる、モータ２の妨害（ｊａｍｍｉｎｇ）に相当する。妨害されたモータ２の検出は、モータ２によって駆動される機械的アセンブリの保護を可能にする。この検出は、迅速でなければならず、電気妨害（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）に敏感しすぎてはならない。
【００４７】
妨害されたモータ２の検出を実行するために、マイクロコントローラ３は、Ｎiの最後の５つの値を、記憶された値Ｎminiと比較する。これらの値のそれぞれが、Ｎmini未満である場合、モータ２は妨害されているとみなされ、その場合、マイクロコントローラ３は、モータ２を停止するための命令を出す。これら５つの値のうちの少なくとも１つが、Ｎminiよりも大きい場合、マイクロコントローラ３はサイクルを続行し、ステップ１０６内の試験の第２の部分に進む。
【００４８】
そのような方法は、５つの時間単位Ｔiにて設定された期間よりも発生時間が短い電気妨害を、無視することを可能にする。
【００４９】
ステップ１０６で検出される、ミルの異常動作の第２のケースは、ミル内のコーヒーの欠如に相当する。
【００５０】
妨害されたモータの検出と同じ方法で、マイクロコントローラ３は、Ｎiの最後の５つの値を、記憶された値Ｎmaxiと比較する。これらの値のそれぞれが、Ｎmaxiより大きい場合、コーヒーミルは空であるとみなされ、その場合、マイクロコントローラ３は、モータ２を停止するための命令を出す。これら５つの値のうちの少なくとも１つが、Ｎmaxi未満である場合、マイクロコントローラ３はサイクルを続行し、ステップ１０７に進む。
【００５１】
記憶された値Ｎmaxiは、製造されるすべての器具で同じ値とすることができる。有利には、記憶された値Ｎmaxiは、生産ライン上で実行される動作試験に応じて、各器具用にカスタマイズすることができ、また、この記憶された値Ｎmaxiは、実行される粉砕サイクルの数に応じて、器具の耐用期間にわたって発展させる（ｅｖｏｌｖｅ）こともできる。
【００５２】
ステップ１０７は、コーヒー量分配サイクル（ｃｏｆｆｅｅ  ｄｏｓｅ  ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  ｃｙｃｌｅ）の終了を検出するための試験ステップである。マイクロコントローラ３は、回転数Ｎiの合計を計算するための計数器と、ある量のコーヒーを分配するために必要とされるモータの回転数に相当する、記憶された値Ｎｏとを備える。
【００５３】
マイクロコントローラは、回転数Ｎiの合計を、記憶された値Ｎｏと比較する。ΣＮi＜Ｎｏである場合、マイクロコントローラは、ステップ１０２に戻る。ΣＮi＞Ｎｏである場合、ある量のコーヒーを分配するために必要とされるモータ２の回転数に到達しており、マイクロコントローラ３はステップ１０８に進み、その出力８によってモータ２を停止するための命令を出す。
【００５４】
本発明の第２の実施形態によれば、モータは、直流によって電力供給される。
【００５５】
図４は、コーヒー浸出液を準備するための器具内に含まれるコーヒーミルのバーを駆動する、直流電源モータ１２の制御回路１１を概略的に示す。制御回路１１は、ダイオードブリッジ１９と、モータ１２用の制御素子１４とを備える。制御回路１１は、器具のコンセントが差し込まれるとき、２つの端子ＬおよびＮを通じて交流供給電圧を受ける。
【００５６】
ダイオードブリッジ１９は、モータ１２の端子にて、交流電圧を直流電圧に変換する。有利には、モータ１２の制御素子は、トライアック１４である。
【００５７】
制御回路１１内に、器具の様々な機能を制御するためのプログラムを備えるマイクロコントローラ１３が埋め込まれている。マイクロコントローラ１３は、様々な情報を入力にて受け取り、出力から送出する。入力１６にて、マイクロコントローラは、モータ１２の逆起電力ＣＥＭＦの瞬間値を、一定の時間間隔で受け取る。別の入力１７にて、マイクロコントローラは、供給電圧Ｕのイメージを受け取り、これにより、マイクロコントローラ１３が電圧値を測定すること、および、電圧がゼロに等しい瞬間、すなわちゼロ交差として知られる瞬間を定義することが可能になる。出力１８から、マイクロコントローラは、トライアック１４を制御する。
【００５８】
図６は、直流電源モータによってバーが駆動されるコーヒーミルが、ある量の挽かれたコーヒー（ａｄｏｓｅ  ｏｆ  ｇｒｏｕｎｄ  ｃｏｆｆｅｅ）を分配すること、すなわちミルのバーが予め定めた数の回転を完了した時点に至ることを可能にする、一連のステップを示す。
【００５９】
ステップ２００（器具をオンにする）、２０１（初期化およびモータ始動）、ステップ２０２（計数器の増分）は、上記のステップ１００、１０２、および１０２と同じである。
【００６０】
ステップ２０３は、時間単位Ｔi中の逆起電力ＣＥＭＦiを測定するためのステップである。
【００６１】
マイクロコントローラ１３は、入力１７によって検出されるゼロ交差の直後、および出力１８によって制御されるトライアック１４の作動の前の、モータ１２に電力が供給されていない位相の間に、この測定を実行する。マイクロコントローラ１３は、その入力１６によって、逆起電力ＣＥＭＦiを測定する。
【００６２】
時間Ｔiが経過したとき、マイクロコントローラ１３は、時間単位Ｔi中のモータ１２の速度Ｖiを決定するステップ２０４を実行する。
【００６３】
これを行うために、マイクロコントローラ１３は、実験に基づいてモータ１２の特性に応じて定義された線形関係式（図５）によって、測定された逆起電力ＣＥＭＦiを速度Ｖiに変換する。この関係式は、マイクロコントローラ１３内に記憶される。図５の例では、関係式は、式：Ｖ＝１０３．５７ＣＥＭＦ−１１３．８７の形をとる。
【００６４】
後続のステップ２０５から２０８は、上記のステップ１０５から１０８と同じである。
【００６５】
本発明は決して、例としてのみ与えられ説明された実施形態によって限定されないことを理解されたい。特に様々な素子の構成または技術的な同等物の置換の観点から、本発明の保護の範囲を逸脱することなく他の修正を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の特定の実施形態による、コーヒーミルのバーを駆動する交流電源モータの制御回路を概略的に示す図である。
【図２】測定された電流Ｉiの量と、コーヒーミルのバーを駆動する交流電源モータの理論速度Ｖiｂとの間の、例示的な対応表を示す図である。
【図３】交流電源モータによって駆動される場合のコーヒーミルのバーの回転数を計数するための方法の例示的な動作アルゴリズムを示す図である。
【図４】本発明の別の特定の実施形態による、コーヒーミルのバーを駆動する直流電源モータの制御回路を示す概略図である。
【図５】コーヒーミルのバーを駆動する直流電源モータの、測定された逆起電力ＣＥＭＦiと速度Ｖiとの間の例示的な関係を示す図である。
【図６】直流電源モータである場合の、コーヒーミルのバーの回転数を計数するための方法の例示的な動作アルゴリズムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2009119244000001.pdf