JP2008065429A

JP2008065429A - 自動販売機

Info

Publication number: JP2008065429A
Application number: JP2006239997A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Matoba; 一嘉的場
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: JP4720690B2

Abstract

【課題】コストを掛けることなく、商品売切れを確実に検出することができる自動販売機を提供すること。
【解決手段】本発明の自動販売機１０は、複数の商品４０を収容する収容域を有する商品棚５０と、商品棚５０の収容域に収容された商品列を先頭商品側へ搬送する商品搬送ユニット４１と、商品搬送ユニット４１によって搬送された商品列の先頭商品４０を取得して払い出すべく、商品搬送ユニット４１の先頭商品側に沿った面上を移動するバケット９０と、検出部９０２ｂを商品棚５０に対向させる態様で前記バケットに配置し、検出部９０２ｂの延長上に位置する物品を非接触で検出する非接触センサ９０２と、バケット９０が先頭商品４０を取得した後に、商品の収容域を横切るように非接触センサ９０２を移動させ、この間の非接触センサ９０２の検出結果に基づいて商品の有無を検知する制御手段とを備えている。
【選択図】図１５

Description

本発明は、商品搬送ユニットによって搬送された商品をバケットで取得して商品取出口まで搬送させて販売する自動販売機に関するものである。

従来、商品収容庫内の垂直方向に設けられている複数段の商品棚と、この商品棚上に載置されている商品列を先頭商品側へ搬送する複数の商品搬送ユニットと、これら商品搬送ユニットによって搬送された先頭商品を取得するためのバケットとを備えた自動販売機がある。この自動販売機では、利用者によって商品が選択された場合に、バケットを所定の待機位置から該当する商品を収納した商品列まで移動させて停止させ、商品搬送ユニットによって払い出された商品をバケットに取得させ、商品を取得したバケットを商品取出口まで移動させる。

上記自動販売機では、各商品搬送ユニットの数及び取付位置を変更できるように汎用性をもたせてあるため、各商品搬送ユニットには商品の有無を検知するセンサが設けられていなかった。そこで、この種の自動販売機において、商品の売切れを検知するために、バケットの所定位置に非接触型のセンサを搭載し、バケットが先頭商品を取得した後に、この非接触センサが次販売商品と対向する位置にくるまでバケットをＹ方向（上部）に移動させた後停止させ、この停止位置における非接触センサの検出結果に基づいて商品の有無を検知するようにしたものがある（特許文献１を参照）。この自動販売機によれば、バケットが先頭商品を取得する動作を利用して、次販売商品の有無の検知動作を実行するため、商品の売切れ検知のための独立した動作を設定する必要がなく、商品の売切れを効率よく検出することが可能となる。

特開２００５−２２７９０１号公報

ところで、特許文献１の自動販売機では、非接触センサとして反射センサを適用しており、次販売商品が存在する場合には、非接触センサからの光が次販売商品の面で反射し、この反射光を非接触センサが検知することにより、商品搬送ユニットに次販売商品が存在すると判別される。特許文献１の自動販売機の場合、次販売商品の一点のみに投光し、その一点からの光の反射強度から商品の有無を判別しているため、次販売商品の反射場所によって反射強度が異なることもあり得る。従って、例えば次販売商品がずれて配置されているような場合には、反射強度が低下し、その結果、次販売商品が存在するにも拘らず、商品を検出できない虞がある。もちろん、非接触センサの大きさを大きくしたり、あるいは非接触センサを複数設置すれば、商品の有無を確実に検知することは可能となるが、この場合、非接触センサの設置コストが増大するという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、商品搬送ユニットによって搬送された商品をバケットで取得して商品取出口まで搬送させて販売する自動販売機において、コストを掛けることなく、商品売切れを確実に検出することができる自動販売機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る自動販売機は、複数の商品を収容する収容域を有する商品棚と、前記商品棚の収容域に収容された商品列を先頭商品側へ搬送する商品搬送ユニットと、前記商品搬送ユニットによって搬送された前記商品列の先頭商品を取得して払い出すべく、前記商品搬送ユニットの先頭商品側に沿った面上を移動するバケットと、検出部を前記商品棚に対向させる態様で前記バケットに配置し、該検出部の延長上に位置する物品を非接触で検出する非接触センサと、前記バケットが前記先頭商品を取得した後に、前記収容域を横切るように前記非接触センサを移動させ、この間の前記非接触センサの検出結果に基づいて商品の有無を検知する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る自動販売機は、上記請求項１において、前記制御手段が、前記非接触センサが前記収容域を横切るときに検出した信号によってのみ商品の有無を検知することを特徴とする。

本発明の自動販売機によれば、商品棚の収容域に収容された商品を取得するバケットに非接触センサを配置し、このバケットが先頭商品を取得した後に、この収容域を横切るように非接触センサを移動させ、この間の非接触センサの検出結果に基づいて商品の有無を検知するようにしたので、例えば次販売商品が商品列からずれて配置されているような場合であっても、確実に商品を検出することができ、コストを掛けることなく検出精度を向上させることができる。

以下に、図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態を詳細に説明する。

［自動販売機の構成］
図１の正面図に例示するように、本実施の形態の自動販売機は、例えば、缶、ビン、ペットボトル、紙パックに封入された飲料、カップ等の容器に収容された乳製品や菓子等、様々な形状及び大きさを有する商品４０を販売できるものである。本実施の形態の自動販売機の外観構成は、主として、筐体１０と、この筐体１０の前面に開閉可能に設けられた扉式の前面パネル１３（前扉）とからなっている。また、本実施の形態の自動販売機は、所謂シースルー型であるため、前面パネル１３には透明板が組み込まれていて顧客が自動販売機の内部に収納されている商品４０や商品４０の販売動作等を外から透視できるようになっている。さらに、前面パネル１３の透明板以外の部分には、購買しようとする商品４０の選択に際して顧客が操作する操作パネル１４、紙幣及びコインの収受を行う金銭収受装置１６、顧客が商品４０を取り出すための商品払出部１７、釣銭を返却するための釣銭払出部１８、施錠装置１９等が設けられている。

自動販売機の内部の商品収納室は、上下（Ｙ方向）に亘る複数の収納棚５０から形成されている。各収納棚５０には、自動販売機の前後方向（Ｚ方向）に摺動可能に商品ケース３０（商品棚）が収納されている。この商品ケース３０の内部には、この商品ケース３０内の空間を左右方向（Ｘ方向）に仕切る仕切板６５が設けられ、この仕切板６５によって、商品４０を収納するためのスペースである複数の商品ラック３９が形成されている。商品４０は、商品ラック３９に前後方向に縦列された状態で収容されている。また、前面パネル１３と収納棚５０の前端との間の空間内には、この空間内をＸＹ方向に移動し、商品４０を商品払出部１７の位置まで搬送するためのバケット９０が設けられている。

［商品搬送ユニット］
図２は、前述した商品ケース３０及びその周辺部の構成を前方側斜め上方から見た分解斜視図である。商品ケース３０は、主として、略長方形状をなす底面板３１と、この底面板３１の後端部に形成された所定高さの背板３２と、この底面板３１の両端部に形成された所定高さの側板３３とからなる。前述した仕切板６５は、略長方形状をなし、その前後方向（Ｚ方向）に、商品ケース３０の奥行長と略同じ長さを有する。また、仕切板６５には、下端の所定位置にてＬ字状の鍵部６６が形成され、後方端にて突板部６７が形成されている。さらに、仕切板６５は、商品ケース３０の底面板３１に設けられているスリット３５に鍵部６６を挿入し、かつ、商品ケース３０の背板３２に形成されているスリット３４に突板部６７を挿入することにより商品ケース３０に装着されるようになっている。このような構成により、仕切板６５は、商品ケース３０の任意の位置に容易に装着可能となっている。

また、図２に示すように、商品ラック３９の底部には、商品４０を前後方向（Ｚ方向）に移動させるためのコンベアユニット４１（商品搬送ユニット）が装着されている。このコンベアユニット４１は、前後方向に駆動される無端（エンドレス）のベルト４３と、ベルト４３を支持するコンベア基台４５とを有している。ベルト４３は、商品４０を載置して前方（Ｚ方向）に搬送するためのものであり、合成繊継の帯状織布が環状に繋がれ、その両端部に沿って、例えば後述する背凭れ板６０をベルト４３の所定位置に固定するためのスプロケット穴４４が一定の間隔で設けられたものである。このベルト４３は、コンベア基台４５の前端側及び後端側にそれぞれ設けられている駆動プーリ５４及び従動プーリ５５に張架されている。また、コンベア基台４５の下部にはＬ宇状の鍵部４２が設けられ、鍵部４２を商品ケース３０のスリット３５に嵌入させることにより、コンベアユニット４１は、商品ケース３０の底面板３１に装着可能となっている。つまり、コンベアユニット４１は、商品４０の大きさや商品４０の種類等に応じて商品ケース３０の任意の位置に装着可能となっている。以上から、本実施の形態においては、商品ケース３０に対して一定間隔又は異なる間隔で複数のコンベアユニット４１を装着できることとなる。

また、コンベアユニット４１の前端部に設けられた駆動プーリ５４には、これと同軸に、バケット９０側からベルト４３を駆動させる動力を受けるベルト用歯車５３が固設されている。このベルト用歯車５３は、バケット９０に設けられている歯車機構９９（駆動伝達機構）（図５及び図６）と噛合されて、ベルト４３を動かすための動力をバケット９０から伝達する。また、コンベアユニット４１の前端部には、縦列の先頭をなす商品４０（先頭商品）をコンベアユニット４１の前端位置にて停止させるための可動ストッパ７０が、後述する受渡部材７１を介して設けられている。なお、図２は、可動ストッパ７０が商品４０を移動規制すべく上側（Ｙ側）に位置した状態を例示する。背凭れ板６０は、直立した状態でコンベア基台４５に装着されて、背凭れ板６０からの押出力によって商品４０が前方側（Ｚ側）に繰り出される。この背凭れ板６０は、その底部にて突起部（不図示）を有し、突起部をベルト４３のスプロケット穴４４に挿入することによりコンベア基台４５に装着される。また、背凭れ板６０は、商品列の最後尾に載置された商品４０に当接しつつ、ベルト４３の駆動にともなって前方向に移動する。これにより、商品４０は、確実に自動販売機の前方側に繰り出される。

さらに、収納棚５０の両側部からＹ方向に立設する側板５１ａ，５１ｂは、商品ケース３０を摺動自在に保持する。つまり、商品ケース３０は、＋Ｚ方向に引き出されるとともに−Ｚ方向に収納されることとなる。一方の側板５１ａは、−Ｘ方向に突出する突片５１ｃを有する。突片５１ｃは、収納棚５０に収納された状態の商品ケース３０の垂直位置を検出するためのものである。Ｘ方向に延在する鉛直移動機構８１は、電動モータ９１５の駆動力が伝達されることにより、Ｙ方向を移動するものである。これにより、鉛直移動機構８１の案内レール８１ａ上に装着されるバケット９０は、Ｘ方向及びＹ方向を自在に移動することとなる。

また、鉛直移動機構８１は、Ｙ方向を移動する過程において、商品棚５０の突片５１ｃの有無を非接触で検出する位置検出センサ８１ｂ（非接触センサ）を有する。位置検出センサ８１ｂは、光信号（例えば赤外光）を発光する発光素子８１ｃと、この光信号を受光する受光素子８１ｄとを有しており、Ｙ方向を移動する過程において突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在する位置に固定される。つまり、受光素子８１ｄが発光素子８１ｃからの光信号を受光不可能である場合、突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在して信号経路を遮断しており、収納棚５０に収納された状態の商品ケース３０の垂直位置を検出することが可能となる（図３−１参照）。一方、受光素子８１ｄが発光素子８１ｃからの光信号を受光可能である場合、突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在していない（図３−２参照）。

図４の正面図に例示するように、前述の受渡部材７１は、駆動プーリ５４を覆うように凹形状をなして、コンベアユニット４１の前端部に固定される。この受渡部材７１の正面には、可動ストッパ７０を支持する支持面７２ａとともに、この支持面７２ａの下側（−Ｙ側）に後述する反射面７２ｈ（ユニット識別部材）が形成されている、この反射面７２ｈは略正方形状をなし、垂直辺Ｐがコンベアユニット４１のＸ方向の検出位置及びバケット９０のＸ方向の停止位置を規定する基点となり、水平辺Ｈがコンベアユニット４１のＹ方向の検出位置及びバケット９０のＹ方向の停止位置を規定する基点となるものである。

［バケット］
図５は、バケット９０を商品取得口側から見た斜視図である。バケット９０は、コンベアユニット４１からベルト４３によって前面方向（＋Ｚ方向）に押し出された商品４０が収容される空間をなす収容部９１を備えている。また、バケット９０は、可動ストッパ７０をコンベアユニット４１の下方側に退避させるためのレバー機構９５を備えている。このレバー機構９５は、図５の収容部９１の下側（−Ｙ側）に示される、略正方形状の板材からなるレバー部材９３を有し、このレバー部材９３をレバー部材用軸部９３ａの周りに回動させつつ同図の右側（−Ｘ側）に移動させるものである。また、バケット９０は、このバケット９０がコンベアユニット４１の前端に位置している際にコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に噛合される歯車機構９９と、この歯車機構９９を駆動するための適宜な電動モータ（不図示）とを備えている。また、バケット９０は、収容部９１に収容された商品４０を商品払出部１７（図１を参照）に払い出す際にバケット用ベルト９２（載置面）を駆動するためのバケット用ベルト駆動機構（不図示）等を備えている。また、バケット９０は、バケット用ベルト９２の下側中央部に位置検出センサ９０２（非接触センサ）を備え、コンベアユニット４１の受渡部材７１の反射面７２ｈと対向して投光し、この反射面７２ｈからの反射光を受光するようになっている。

図６に示すように、本実施の形態の歯車機構９９は、バケット９０の商品取得口の下側（−Ｙ側）から突出してコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に噛合し、商品４０の搬送後にはこのバケット９０の下側に退避するようになっている。このような歯車機構９９の動作によって、歯車機構９９とベルト用歯車５３との間には、搬送方向（Ｚ方向）の力が作用しないようになっている。なお、図６は、バケット９０がコンベアユニット４１に対向したときのこのバケット９０及びコンベアユニット４１の配置を示す側面図である。

また、図６に示すように、本実施の形態の位置検出センサ９０２は、発光素子９０２ａと、この発光素子９０２ａからの反射光を受光する受光素子９０２ｂとから構成されている。この発光素子９０２ａ及び受光素子９０２ｂは、同一のＸ方向位置において互いに異なるＹ方向位置に並設されている。これにより、発光素子９０２ａから投光された赤外光（図６におけるＩＬ）が受渡部材７１の反射面７２ｈにて反射され、かつ反射されたこの赤外光が受光素子９０２ｂに受光されたときに、位置検出センサ９０２は検出信号を出力するようになっている。ここで、位置検出センサ９０２が反射面７２ｈのみを選択的に検出するために、発光素子９０２ａ及び受光素子９０２ｂの対は、反射面７２ｈと平行になるように傾斜して配設されている。例えば、発行素子９０２ａからの赤外光が受光素子９０２ｂにて受光されなくなる位置（図６を参照）が、Ｙ方向におけるバケット９０の停止位置とする。

一方、前述したように、自動販売機の前面パネル１３と収納棚５０の前端との間の空間内において、バケット９０は、ＸＹ方向、即ち、複数のコンベアユニット４１の前面側全体に亘って移動するようになっている（図１を参照）。つまり、自動販売機の筐体１０内には、バケット９０を自動販売機の幅方向（Ｘ方向）に移動させる後述する水平移動機構と、このバケット９０を上下（Ｙ方向）に移動させる後述する鉛直移動機構８１とが設けられ、バケット９０はこれらの機構によって支持されている。

また、図５及び図７−１に示すように、バケット９０の−Ｚ方向側における両側板には発光素子９３ａ及び受光素子９３ｂが設けられている。受光素子９３ｂは発光素子９３ａからの発光光路を受光する位置に設けられており、商品４０が通過したかどうかを判別するために用いられる。

図７及び図８に示すように、バケット９０は、このバケット９０に設けられた回転自在の４つのローラ９５０が案内レール８１ａにおいて転がることにより、Ｘ方向に可動となっている。ここで、図７−２は、図７−１に示すバケット９０の下部の拡大図である。また、図７−２に示すように、バケット９０には、バケット用ベルト９２の下側（−Ｙ側）に電動モータ９１０が設けられている。電動モータ９１０の回転駆動力は、同じくバケット用ベルト９２の下側に設けられ互いに噛合するピニオン機構部によってギア９１２からギア９１８ａまで伝達される。ここで、図８に示すピニオン９１８ｂは、図７−２に示すギア９１８ａに対して同軸に固設され、ともに回転する。よって、電動モータ９１０の回転駆動力はピニオン９１８ｂまで伝達される。図８に示すように、ピニオン９１８ｂは案内レール８１ａに敷設されたラック８１０と噛合している。これにより、本実施の形態においては、電動モータ９１０が所定回数だけ回転すると、前述した駆動力伝達によってピニオン９１８ｂも所定回数だけ回転し、バケット９０が案内レール８１ａに対してＸ方向に所定距離だけ移動するようになっている。

さらに、図７−２に示すように、バケット９０には、ギア９１４と対向してパルスエンコーダ９２０（パルス発生器）が設けられている。このパルスエンコーダ９２０は、放射状をなしてエンゴーダ用スリット９２０ｂが穿設された回転子９２０ａと、このエンコーダ用スリット９２０ｂを通過する光を検出する毎にパルス信号を発生するエンコーダ用光検出器９２０ｃとから構成されている。なお、本実施の形態の電動モータ９１０の回転量に応じた数をもってパルス信号はパルスエンコーダ９２０によって出力されるが、これに限定されるものではない。例えば、図７−２に示す電動モータ９１０がステッピングモータであれば、ステッピングモータが自身の回転量に応じた数をもってパルス信号を出力する機能を有することとなる。よって、この場合、パルス用エンコーダ９２０を特に設ける必要はない。前述した水平移動機構の構成により、バケット９０は、案内レール８１ａの上をＸ方向に前記のパルス信号数に相当する距離だけ移動可能となる。一方、鉛直移動機構８１も、水平移動機構と同様、電動モータ９１５（図１を参照）の回転動作によってＹ方向に所定距離だけ移動するものであって、適宜なパルスエンコーダ９９０（パルス発生器、図９参照）を備えている。

［停止位置演算手段］
図９は、本実施の形態におけるコンベアユニット４１の位置を検出するための制御手段の一例を説明するブロック図である。図９に示す制御部２００は、位置検出センサ９０２からの反射面７２ｈの有無を示す検出信号を受信し、更にパルスエンコーダ９２０からのバケット９０のＸ方向位置に相当するパルス信号を受信し、これにより、バケット９０のＸ方向の動作を制御する。また、制御部２００は、位置検出センサ８１ｂからの突片５１ｃの有無を示す検出信号を受信し、更にパルスエンコーダ９９０からのバケット９０のＹ方向位置に相当するパルス信号を受信し、これにより、バケット９０のＹ方向の動作を制御する。

なお、本実施の形態の制御部２００は、バケット９０を移動させて商品ケース３０におけるコンベアユニット４１の位置を検出する検出制御を行うとともに、商品４０を販売するために当該バケット９０の商品取得口をコンベアユニット４１の開口部まで移動させて販売機構２０２を制御する販売制御を行う。

ＲＡＭ２０４は、前述した検出制御時にコンベアユニット４１の位置に対応するパルス信号数等を記憶するものであり、ＲＯＭ２０６は、制御部２００を動作させる適宜なプログラムを記憶するものである。

なお、ＲＯＭ２０６は、データを製造工程で焼き付け固定するマスクＲＯＭ、データを紫外線消去することによりデータを繰り返し書き込み／読み出しできるＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶素子で構成される。また、ＲＡＭ２０４は、ＳＲＡＭ等の揮発性素子により構成される。本実施の形態においては、ＲＡＭ２０４のデータはバックアップ電源により保持されている。

リモコン２１０は、例えば、自動販売機の出荷時や商品変更時等に、商品ケース２０におけるコンベアユニット４１の位置が変更になったとき、例えば作業員が、この変更された位置に関するデータを制御部２００に入力するための端末をなす。リモコン２１０は、制御部２００に対して前述した検出制御を要求する要求信号を入力するための検出釦２１２を備えている。

［商品搬送ユニットの位置検出動作］
前述した構成を有する自動販売機の制御手段が、バケット９０を移動させてコンベアユニット４１の位置を検出する動作について、図１０〜図１３を参照しつつ説明する。図１０は、本実施の形態の自動販売機の商品ケース３０とバケット９０との関係を説明するための平面図である。図１０に示す商品ケース３０には、Ｘ方向に例えば８列のコンベアユニット４１１〜４１８が並設されるものとする。なお、本実施の形態においては、各コンベアユニット４１１〜４１８がＸ方向に一定の幅を有するように商品ケース３０が仕切板６５にて仕切られている。しかし、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１１〜４１８の装着位置はこれに限定されるものではなく、仕切板６５とともにＸ方向の異なる位置に装着可能である。

案内レール８１ａにおけるバケット９０のＸ方向位置は、バケット９０の図１０における右端（ＢＲ）から左側に向かって増大するパルスエンコーダ９２０からのパルス信号数によって表される。ここで、例えば、バケット９０が案内レール８１ａ上に設けられた右限スイッチ８１ｅを押下することによって、この右端（ＢＲ）にてバケット９０のＸ方向の移動を停止させるものとする。

同様に、例えば、バケット９０が案内レール８１ａ上に設けられた左限スイッチ８１ｆを押下することによって、左端（ＢＬ）にてバケット９０のＸ方向の移動を停止させるものとする。これらのＢＲ〜ＢＬの範囲内でバケット９０がＸ方向に移動するとき、前述した位置検出センサ９０２は、その受光素子９０２ｂが所定の閾値以上の受光強度をもって光を感知したとき、検出信号を制御部２００（図９を参照）に出力する。

また、図１０の“ＢＣ”に示される例においては、バケット９０は、このバケット９０の商品取得口がコンベアユニット４１４の開口部と対向する位置にある。このとき、位置検出センサ９０２は、受光素子９０２ｂがコンベアユニット４１４の受渡部材７１の反射面７２ｈからの反射光を受光することによって、検出信号を制御部２００に出力する。この検出信号を受信した制御部２００は、パルスエンコーダ９２０からの電動モータ９１０の回転数に相当するパルス信号数をＲＡＭ２０４に記憶させる。

図１１は、コンベアユニット４１８からコンベアユニット４１１までバケット９０が右端の初期位置から−Ｘ方向に移動するときの位置検出センサ９０２からの検出信号と、パルスエンコーダ９２０からのパルス信号とを示す図である。なお、バケット９０が右端から左端に移動する際の右端の初期位置において、パルスエンコーダ９２０のパルス信号の値はその都度リセットされる。

図１１によれば、例えば検出信号Ｃ４は、パルス信号が９００パルス目でローレベル（low level）からハイレベル（high level）となり、パルス信号が９４２パルス目でハイレベルからローレベルとなる。換言すると、位置検出センサ９０２が反射板７２ｈの図４右側の垂直辺Ｐの位置まで移動して反射光を受光したとき、検出信号Ｃ４はローレベルからハイレベルヘ変化し、一方、位置検出センサ９０２が反射板７２ｈの図４左側の垂直辺Ｐの位置までさらに移動して反射光をあらかじめ定められた閾値以上で受光できなくなったとき、検出信号Ｃ４はハイレベルからローレベルヘ変化する。

本実施の形態においては、Ｘ方向にてバケット９０の歯車機構９９がコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に正確に噛合する際の位置検出センサ９０２のＸ方向位置は、図４右側の垂直辺Ｐから９パルス分だけ左側であるものとする。制御部２００は、ＲＯＭ２０６に記憶された適宜なプログラムに基づいて、例えば、前記の“９００パルス”を、コンベアユニット４１４が図１０における商品ケース３０の左端から“４番目”に装着されたものであることと関連付けて、ＲＡＭ２０４に例えば“（４，９００）”と対応付けて記憶させる。

図１２において、より具体的に示すように、コンベアユニット４１の位置に関するデータ（検出位置）は、事前の所定のテストモードにおいて、８段分の商品ケース３０の全てについて取得される。図１２は、本実施の形態の自動販売機によるコンベアユニット４１の検出動作におけるバケット９０の移動経路の一例を示す図である。

例えば作業員によって前面パネル１３が開放され、例えば前面パネル１３の背面側に設けられたリモコン２１０の検出釦２１２が押下されたものとする。待機位置にあったバケット９０の垂直移動、水平移動、及び対角移動は、電動モータ９１５（図１を参照）による鉛直移動機構８１のＹ方向の移動と、電動モータ９１０（図７−２を参照）によるバケット９０のＸ方向の移動によって実現される。より具体的には、作業員等が商品の入れ替え作業等を行う際に、商品の大きさに応じて商品ケース３０に対するコンベアユニット４１のＸ方向の装着位置を変更した場合、変更後のコンベアユニット４１のＸ方向及びＹ方向の装着位置に関するデータをＲＡＭ２０４に記憶し直さない限り、バケット９０は装着位置変更後のコンベアユニット４１に対して商品を取得できる適切な位置で対向することができない。このような場合、作業員等によるリモコン２１０の操作によって、鉛直移動機構８１のＹ方向の移動及びバケット９０にＸ方向の移動を行い、８段分の商品ケース３０に装着される全コンベアユニット４１のＸ方向及びＹ方向の絶対位置情報を検出し、ＲＡＭ２０４に記憶することとなる。

図１３は、コンベアユニット４１をＸ方向位置及びＹ方向位置で特定した位置に関するデータの一例を示す図である。このデータは事前に検出された検出位置に関する情報として制御部２００により取得され、ＲＡＭ２０４に記憶される。一例として、コンベアユニット４１４を特定する検出データは、このコンベアユニット４１４が図１２において上から数えて第１段目の商品ケース３０の左端から４番目に位置するために、“１４”とされる。これに対して、Ｘ方向位置に相当するパルスエンコーダ９２０からのパルス信号数は、例えば前述した“９００”である。

一方、図１３に示すように、本実施の形態においては、Ｙ方向位置に相当するパルスエンコーダ９９０からのパルス信号数は“１８１０”としている。この“１８１０”は、鉛直移動機構８１における位置検出センサ８１ｂの信号経路が最上段の収納棚５０から突出する突片５１ｃにて遮断された位置に対応する、パルスエンコーダ９９０のパルス信号数である。本実施の形態においては、Ｙ方向にてバケット９０の歯車機構９９がコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に正確に噛合する際の位置検出センサ９０２のＹ方向位置は、図４下側の水平辺Ｈの位置であるものとする。以上から、コンベアユニット４１４を特定するバケット９０の位置データは“（１４，９００，１８１０）”である。上記のようにして、各コンベアユニット４１の位置を事前に検出した後は、例えば図１３に示す位置データに基づいて、指定されたコンベアユニット４１までバケット９０を移動させる。

［次販売商品の有無検出動作］
次に、図１、図６、図７、図９、図１４〜図１６を参照して、コンベアユニット４１に載置されている先頭商品に続く次販売商品が存在するかどうかを検出する動作について説明する。図１４は、バケット９０が指定された商品ラックの先頭商品を取得する際の移動軌跡を示した図である。なお、図１４では、説明を分かりやすくするために前面パネル１３が省略されている。また、図１５は、次販売商品の有無検出動作におけるバケット９０（位置検出センサ９０２）の移動軌跡及び商品検知有効範囲を示したものであり、検出対象となるコンベアユニット付近を−Ｚ方向に向かって見た図である。なお、図１５は、バケット９０が収容部９１に先頭商品４０を取得した直後の状態を概略的に示している。また、図１５に示された位置Ａ、Ｂ、Ｃは、バケット９０に搭載された位置検出センサ９０２の位置を示すものである。また、図１６は、位置検出センサ９０２が商品の収容域を横切り、次販売商品を検出した状態を概略的に示したものであり、検出対象となるコンベアユニット付近を−Ｚ方向に向かって見た図である。

まず、操作パネル１４においていずれか１個のコンベアユニット４１に載置された商品が指定されたとする。例えば、上から４段目の商品ケース３０におけるコンベアユニット４４３が指定されたこととする。制御部２００では、操作パネル１４からのコンベアユニット４４３に対応する出力を受け取ることによって、バケット９０をコンベアユニット４４３と対向させるべく、事前に検出したコンベアユニット４４３の位置データに基づき制御信号を出力する。Ｘ方向の電動モータ９１０及びＹ方向の電動モータ９１５は、この制御信号に従って駆動し、これによりバケット９０は待機位置Ｐ１から、コンベアユニット４４３と対向する位置Ｐ２まで−Ｘ方向及び＋Ｙ方向を同時に移動する。コンベアユニット４４３と対向する位置Ｐ２でバケット９０が停止すると、可動ストッパ７０が軸７０ａを中心に時計方向に回動してコンベアユニット４４３からバケット９０への先頭商品の受け渡しを可能とし、バケット９０の歯車機構９９がコンベアユニット４４３のベルト用歯車５３と噛合って先頭商品４０を＋Ｚ方向へ移動させるための駆動力を伝達し、ベルト４３及びバケット用ベルト９２の上面が＋Ｚ方向へ移動し、これにより先頭商品４０はバケット９０の収容部９１に取り込まれる。このとき、制御部２００では、先頭商品４０がコンベアユニット４４３からバケット９０へ受け渡される経路を交差する発光素子９３ａ及び受光素子９３ｂ間の光路が、一度遮断されたことを検出し、これによりバケット９０の収納部９１に先頭商品４０が取り込まれたことを判別する。

バケット９０が先頭商品４０を受け取った後、バケット９０の歯車機構９９はベルト用歯車５３から離間してバケット用ベルト９２の下部に収容され、バケット９０とコンベアユニット４４３との結合が解除される。さらに、可動ストッパ７０は、弾性力を受けて反時計方向に回動して停止する。

その後、以下に説明するように、位置検出センサ９０２を移動させ、次販売商品４０の有無を検出する。図１５に示す状態から、制御部２００からの制御信号によってＸ方向の電動モータ９１０及びＹ方向の電動モータ９１５を駆動させる。このとき、位置検出センサ９０２は動作した状態である。図１５に示すように、まず、ＲＡＭ２０４の位置データに基づいて、バケット９０を、コンベアユニット４４３と対向した位置から＋Ｘ方向にＡ１パルス分だけ移動させる。これにより、位置検出センサ９０２は、位置Ａから位置Ｂに移動する（ステップＳ１）。次いで、バケット９０を＋Ｙ方向にＢ１パルス分だけ移動させる。これにより、位置検出センサ９０２は、位置Ｂから位置Ｃに移動する（ステップＳ２）。この位置Ｃは、コンベアユニット４４３の可動ストッパ７０の先端部分よりも上部（＋Ｙ方向）にある。

次いで、バケット９０を−Ｘ方向へＣ１パルス分だけ移動させる。これにより、位置検出センサ９０２は、商品４０の収容域、すなわち、次販売商品４０を横切ることになる（ステップＳ３）。図１５に示すように、本実施形態では、位置検出センサ９０２の移動経路において、商品検知有効範囲が設定されている。この商品検知有効範囲は、商品ラック３９内の収容域のＸ方向長さと同じか又はこれより小さく設定され、予めＲＡＭ２０４に記憶されている。本実施形態では、バケット９０が販売動作を開始したときから位置検出センサ９０２を動作させているが、制御部２００は、位置検出センサ９０２がこの商品検知有効範囲内を通過する間に検出した信号によってのみ、商品の有無を検知するようにしている。なお、位置検出センサ９０２が位置Ａ〜Ｃ間を移動する距離Ａ１、Ｂ１、Ｃ１パルスは、商品ラック３９の収容域のＸ方向長さや商品寸法から適宜決定されるものであり、予めＲＡＭ２０４に記憶されている。

図１６は、位置検出センサ９０２が商品の収容域、すなわち、次販売商品４０を横切った状態が示されている。図１６に示すように収容域に次販売商品４０が存在する場合、位置検出センサ９０２が収容部を横切る間に、位置検出センサ９０２の発光素子９０２ａからの赤外光が次販売商品４０の＋Ｚ方向の面に反射し、反射光となって受光素子９０２ｂにて受光され、この検出出力が制御部２００に供給される。受光素子９０２ｂが受光する反射光のレベルは予め閾値が設定されており、位置検出センサ９０２が収容部を横切る間に一度でもこの閾値を超えた場合には、制御部２００はコンベアユニット４４３に次販売商品４０が存在すると判別し、商品売り切れとは判別しない。

一方、バケット９０によって取得された商品が最後の販売商品であり、次販売商品が存在しない場合、位置検出センサ９０２の発光素子９０２ａからの赤外光は、次販売商品４０の反射面がないため、コンベアユニット４４３の−Ｚ方向側へ通過し、受光素子９０２ｂは反射光を受光しない。従って、位置検出センサ９０２が収容部を横切る間に閾値を超えることはなく、制御部２００は、次販売商品４０が存在しないものと判別する。なお、位置検出センサ９０２に設定される閾値は、位置検出センサ９０２が収容域を横切る際の、位置検出センサ９０２と次販商品４０との間のＺ方向の距離に応じて適宜設定される。

制御部２００がコンベアユニット４４３に次販商品が存在しないと判別した場合、制御部２００はコンベアユニット４４３が商品売り切れ状態であることを示す判別結果をＲＡＭ２０４に記憶させ、コンベアユニット４４３を指定する操作パネル１４の操作を無効化する。なお、制御部２００は、ＲＡＭ２０４に記憶されているコンベアユニット４４３の商品売り切れを示す判別結果に基づいて、コンベアユニット４４３の商品売り切れを表示パネル１５に表示させることも可能である。この場合、顧客は、表示パネル１５の内容を見て商品売り切れのコンベアユニット４４３を迅速且つ確実に把握することができ、また、商品売り切れ中のコンベアユニット４４３に対応する番号や記号を操作パネル１４から入力してしまった場合でも、バケット９０が移動しないことと相まって、売り切れていない別の商品を購入する操作へ即座に移行できる。

その後、制御部２００では、バケット９０を位置Ｐ２´から商品払出部１７が設けられている位置まで移動させるための制御信号を出力し、この制御信号に従って電動モータ９１０、９１５が駆動し、バケット９０は＋Ｘ方向および−Ｙ方向を同時に移動し、位置Ｐ２´から位置Ｐ３まで移動して、先頭商品４０を商品払出部１７に払い出す。

バケット９０による先頭商品４０の払出後、制御部２００では、バケット９０を位置Ｐ３から待機位置Ｐ１まで移動させるための制御信号を出力し、この制御信号に従って電動モータ９１０、９１５が駆動し、バケット９０が位置Ｐ３から待機位置Ｐ１まで移動して停止する。

次に、商品補充時の商品有無検出動作について説明する。作業員が前面パネル１３を開放して、商品ケース３０の各商品ラック３９の収容域に商品４０を補充した後に、位置検出センサ９０２を動作させることにより全商品の有無を検知させることができる。図１７は商品補充時の位置検出センサ９０２の移動軌跡を示したものであり、商品ラック３９内に収容された商品４０やコンベアユニット４１は省略されている。例えば、商品補充作業が終了して前面パネル１３を閉じた後に、リモコン２１０によって位置検出センサ９０２を動作させ、位置検出センサ９０２が収納棚５０に載置された商品４０を横切るようにバケット９０を移動させる。図１７に示すように、この動作を最下段の収納棚５０から始めて最上段の収納棚５０まで行うことにより、８段分の商品棚５０におけるすべての商品ラック３９内の商品の有無を検知する。制御部２００は、位置検出センサ９０２から商品補充後の商品有無情報を取得し、補充前の商品有無情報をすべて消去した後に、新しい商品の有無情報をＲＡＭ２０４に記憶させる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、商品棚の収容域に収容された商品を取得するバケットに非接触センサを配置し、このバケットが先頭商品を取得した後に、非接触センサがこの収容域を横切るように非接触センサを移動させ、この間の非接触センサの検出結果に基づいて商品の有無を検知するようにした。より具体的には、非接触センサ９０２が収容域を横切る間に次販売商品からの反射光が一度でも閾値を超えたならば、次販売商品があるものと判別するようにしたので、例えば次販売商品が商品列からずれて配置されているような場合であっても、確実に商品を検出することができ、コストを掛けることなく検出精度を向上させることができる。

また、非接触センサの移動経路中に商品検知有効範囲を設定し、非接触センサがこの商品検知有効範囲を移動する間に検出した信号によってのみ商品の有無を判別するようにした。これにより、商品以外に、商品ラックやコンベアユニット等の部材を検出するといった誤検知を防止することができ、検出精度をさらに向上させることが可能となる。

また、商品を販売するときに移動するバケットの移動過程に、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３を追加するだけで、バケットの移動軌跡を効率よく利用して商品売り切れを判別することができるとともに、コンベアユニットの位置を検出するための非接触センサを、次販売商品の有無を検出するためのセンサとして兼用することで、自動販売機のコストをさらに抑えることができる。

また、商品補充後に、非接触センサが各商品棚の商品を横切る態様でバケットを移動させ、補充後の全商品の有無を検知することにより、制御部が自動的に商品の有無情報を取得することができるから、商品補充時にどの商品を補充したかを作業員がいちいち入力する必要がなくなる。また、商品補充時に、作業員がある商品ラックの商品を補充し忘れたような場合であっても、その後に非接触センサがその商品ラックに商品が存在しないことを検知して、この検出結果を新しい商品情報として制御部に送信することができる。

なお、上記実施形態では、非接触センサとして反射センサを適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、静電容量センサ、磁気センサ等を使用することもできる。

本発明の実施の形態の自動販売機の外観構成を示す図である。本実施の形態の商品ケースを前方斜め上方から見た分解斜視図である。本実施の形態のＹ方向の位置検出センサを示す図である。本実施の形態のＹ方向の位置検出センサの異なる状態を示す図である。本実施の形態の受渡部材の正面図である。本実施の形態のバケットを商品取得口側から見た斜視図である。本実施の形態のバケット及びコンベアユニットの側面図である。本実施の形態のバケット及び案内レールの斜視図である。その一部を拡大して示す斜視図である。本実施の形態のバケット及び案内レールのもう一つの斜視図である。本実施の形態の制御機構を示すブロック図である。本実施の形態のコンベアユニットとバケットとの関係を説明するための平面図である。本実施の形態のバケット移動時の位置検出センサからの検出信号とパルスエンコーダからのパルス信号とを示す図である。本実施の形態のコンベアユニットの位置検出時のバケットの移動経路の一例を示す図である。本実施の形態のコンベアユニットの位置に関するデータの一例を示す図である。本実施の形態において、バケットが任意のコンベアユニットの商品を取得して払い出す際の移動軌跡を示す図である。本実施の形態の次販売商品の有無検出動作における位置検出センサの移動軌跡及び商品検知有効範囲を示す図である。本実施の形態の次販売商品の有無検出動作において、位置検出センサが商品の収容域を横切った状態を概略的に示す図である。本実施の形態において、商品補充後の位置検出センサの移動経路の一例を示す図である。

符号の説明

１０自動販売機
４０商品
４１商品搬送ユニット
５０商品棚
９０バケット
２００制御手段
９０２非接触センサ

Claims

複数の商品を収容する収容域を有する商品棚と、
前記商品棚の収容域に収容された商品列を先頭商品側へ搬送する商品搬送ユニットと、
前記商品搬送ユニットによって搬送された前記商品列の先頭商品を取得して払い出すべく、前記商品搬送ユニットの先頭商品側に沿った面上を移動するバケットと、
検出部を前記商品棚に対向させる態様で前記バケットに配置し、該検出部の延長上に位置する物品を非接触で検出する非接触センサと、
前記バケットが前記先頭商品を取得した後に、前記収容域を横切るように前記非接触センサを移動させ、この間の前記非接触センサの検出結果に基づいて商品の有無を検知する制御手段と、
を備えたことを特徴とする自動販売機。
前記制御手段は、
前記非接触センサが前記収容域を横切るときに検出した信号によってのみ商品の有無を検知することを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。