JP3826275B2 - 自動販売機の商品検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品収容庫内への商品投入数を検出するための自動販売機の商品検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
密閉型容器を有する商品（缶飲料、瓶飲料、ペットボトル飲料等）を販売する最近の自動販売機は、複数の商品を種類別に収容する複数の商品収容庫と、複数の商品収容庫内への商品投入数を検出する複数の検出器とを具備している。特に、上記の自動販売機を管理する営業所等は、自動販売機毎の検出器の出力内容をオンラインまたはオフラインで取得して、商品在庫、故障の有無等を管理している。尚、上記の検出器は、静電容量センサ、光センサ等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の検出器の検出感度は、自動販売機が取り扱う全種類の商品を検出可能とする平均検出感度に固定されたものであり、各種類の商品毎の最適な検出感度に固定されたものではない。
【０００４】
従って、以下の問題があった。
【０００５】
（１）検出器の平均検出感度が新種類の商品を検出できない範囲である場合、特定の商品収容庫の検出器を新種類の商品を検出するための検出器に交換すると、新種類の商品を販売できるが、検出器を交換するための作業が煩雑となる。上記の理由から、検出器の検出感度を各種類の商品毎に固定することは非現実的である。
【０００６】
（２）検出器の平均検出感度が低下する側の誤差を有する場合、商品収容庫内内への商品投入数を検出できなくなる。一方、検出器の平均検出感度が向上する側の誤差を有する場合、商品収容庫内への商品投入数の他にノイズまでも誤検出してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、検出器の検出感度を個別設定できる自動販売機の商品検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために創作されたものである。
【０００９】
請求項１は、商品が商品収容庫内の所定位置を通過した際に生じる変化値と基準値とを比較して当該商品を検出する検出器を配設した自動販売機の商品検出装置において、複数種類の商品に対応する複数の基準値または前記検出器の配設条件に対応する複数の基準値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から複数の基準値の何れかを選択して前記検出器へ設定する制御手段と、を備えたものである。
【００１０】
請求項２は、請求項１に係り、前記制御手段は、前記記憶手段の基準値を通信媒体を用いて前記検出器に設定するものである。
【００１１】
請求項３は、請求項１または２に係り、前記検出器は、商品が前記商品収容庫内の所定位置を通過するとき、当該商品の誘電率に対応するコンデンサの静電容量の変化を利用して前記変化値を得る静電容量センサである。
【００１２】
請求項４は、請求項３に係り、前記記憶手段の基準値は、周波数情報または周期情報である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用する前扉を閉じた状態の自動販売機の正面図の一例である。尚、自動販売機は、例えば缶飲料を販売するものとする。
【００１５】
図１において、前扉１は、自動販売機の左右側面端の何れかを支軸として開閉するものであり、商品選択釦と商品収容庫とを対応付けるコラム設定、缶飲料補充等を行うときは解錠して開き、通常販売を行うときは施錠して閉じておくものである。パネル２は、透明な樹脂板であり、内部に陳列される複数種類の缶飲料サンプル３を確認するためのものである。つまり、利用者は、パネル２を通して複数種類の缶飲料サンプル３を見渡すことにより、購入したい缶飲料を選択できる。硬貨投入口４は、利用者が硬貨を投入する部分であり、投入硬貨は自動販売機内部のコインメカに供給される。紙幣挿入口５は、利用者が紙幣を挿入する部分であり、挿入紙幣は自動販売機内部のビルバリに供給される。表示器６は、コラム設定を行うとき、前扉１の背面側で着脱自在となるリモコン７の操作に応じて商品選択釦、収容庫等の対応番号を表示し、通常販売を行うとき、投入硬貨金額、挿入紙幣金額等を表示するものである。尚、表示器６は、有機ＥＬ、ＬＣＤ、ＬＥＤ等の表示素子からなる。商品選択釦８は、販売可ランプ９および売り切れランプ１０を内蔵し、缶飲料サンプル３それぞれに対応してパネル２の前面側に設けられるものである。販売可ランプ９は、利用者が少なくとも１本の缶飲料を購入できる硬貨投入または紙幣挿入を行うと、自動販売機内部のコラムに缶飲料が収容されている場合のみ、この缶飲料に対応するものが点灯する。売り切れランプ１０は、自動販売機内部の所定コラムが空になると、この缶飲料に対応するものが常時点灯する。表示板１１は、商品選択釦８それぞれに対応してパネル２の前面側または背面側に設けられ、通常販売を行うとき、缶飲料に関する情報（加熱飲料であることを表す文字“ＨＯＴ”および冷却飲料であることを表す文字“ＣＯＬＤ”）を色別表示するものである。尚、表示板１１は、透過性の樹脂パネルである。販売中ランプ１２は、缶飲料が正常販売されるときに点灯するものである。販売中止ランプ１３は、全缶飲料が売り切れとなったとき、或いは、缶飲料を販売するための販売機構が故障したとき、点灯するものである。釣銭切れランプ１４は、コインメカ内部の釣銭用硬貨の合計金額が一定金額以下のときに点灯するものである。販売可ランプ９が点灯している商品選択釦８を押下すると、この缶飲料サンプル３に対応する缶飲料が商品取出口１５まで搬出される。返却レバー１６は、投入硬貨を返却口１７から返却したり、投入硬貨または挿入紙幣から缶飲料購入金額を差し引いた釣銭を返却口１７から返却したりするためのものである。
【００１６】
図２は、本発明を適用する前扉を開いた状態の自動販売機の正面図の一例である。
【００１７】
図２において、複数の商品収容庫１０１は、各々が複数の商品投入口１０２と複数の商品払出部１０３との間を上下方向に連通するサーペンタイン形状のものである。複数の商品収容庫１０１は、複数の商品投入口１０２からの缶飲料サンプル３に対応する缶飲料を順次収容するものである。複数の商品払出部１０３は、複数の商品収容庫１０１それぞれの下部に配設され、販売指示に応答して商品収容庫１０１の最下部の缶飲料を払い出したり、商品収容庫１０１の売り切れ状態を検出したりするものである。シュート１０４は、複数の商品払出部１０３から払い出された缶飲料を商品取出口１５まで搬出させるものである。機械室１０５は、冷凍サイクルを実行するための蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧器、および加熱ヒータ等を内蔵するものである。複数の静電容量センサ１０６（検出部）は、複数の商品投入口１０２の下部近傍に配設され、商品投入口１０２からの缶飲料が通過したときの検出信号を制御部（図示せず）に供給するものである。当該制御部は、静電容量センサ１０６からの検出信号から、各商品収容庫１０１の在庫情報を作成する。
【００１８】
図３は本発明の自動販売機の商品検出装置を説明するためのブロック図である。
【００１９】
図３において、主制御部２０１（制御手段）は、自動販売機の制御を統括するものであり、ＲＯＭ（記憶手段）、ＣＰＵ、ＲＡＭ、周辺回路（Ｉ／Ｏ、タイマ、カウンタ等）から成るものである。詳述すると、ＲＯＭは、後述する複数の従制御部を統括制御するためのプログラムデータが予め格納されたものであり、ＣＰＵは、ＲＯＭから読み出されたプログラムデータの解読結果に従って複数の従制御部を統括制御するものであり、ＲＡＭは、ＣＰＵによる演算結果、複数の従制御部からの各種データ等の書き込みまたは読み出しを行うものである。ハードウエア面では、ＲＯＭ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、またはデータを電気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ＥＥＰＲＯＭ（フラッシュＲＯＭを含む）等の不揮発性メモリである。ＣＰＵは、ＲＯＭの実行アドレスを指定するプログラムカウンタ、ＲＯＭからの読み出し内容を解読するインストラクションデコーダ、論理演算を行う演算論理ユニット、演算データを一時格納するアキュムレータ等を内蔵する。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリであり、バックアップ電源を用いて記憶内容を保持する。
【００２０】
硬貨処理制御部２０２、紙幣処理制御部２０３、接客制御部２０４、販売制御部２０５は、複数の従制御部に相当し、ハードウエア面において、主制御部２０１と同様のＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭを内蔵する。
【００２１】
硬貨投入機構２０６は、釣銭切れを検出する釣銭切れセンサを備え、硬貨投入口４からの投入硬貨を受け取り、必要に応じて釣銭を返却口１７から返却するものである。硬貨処理制御部２０２は、硬貨投入機構２０６を制御し、投入硬貨の金種、正偽等の判別、金種別枚数の計算、金庫への余剰硬貨の収容、釣銭払い出し等を行わせるものである。紙幣挿入機構２０７は、硬貨投入機構２０６と同様に、釣札切れを検出する釣札切れセンサを備え、紙幣挿入口５からの挿入紙幣を受け取り、必要に応じて釣札を紙幣挿入口５から返却するものである。紙幣処理制御部２０３は、紙幣挿入機構２０７を制御し、挿入紙幣の金種、正偽等の判別、金種別枚数の計算、釣札払い出し等を行わせるものである。硬貨処理制御部２０２および紙幣処理制御部２０３は、硬貨投入および紙幣挿入が行われるその都度、処理動作を実行する。尚、硬貨処理制御部２０２および硬貨投入機構２０６はコインメカを構成し、紙幣処理制御部２０３および紙幣挿入機構２０７はビルバリを構成する。接客面２０８は、表示部６、商品選択釦８、販売中ランプ１２、販売中止ランプ１３、釣銭切れランプ１４から成るものである。接客制御部２０４は、接客面２０８を制御する。つまり、接客制御部２０４は、主制御部２０１からの缶飲料販売に関する接客指示に従って、販売中ランプ１２、販売中止ランプ１３、釣銭切れランプ１４を点灯させたり、販売飲料別の販売可ランプ９または売り切れランプ１０を点灯させたり、更には、複数の商品選択釦８の何れが押下されたのかを検出し、このときの検出信号を主制御部２０１に送信したりする。販売機構２０９は、図２の商品払出部１０３を制御し、指定された商品収容庫１０１の最下部の缶飲料を払い出して商品取出口１５まで搬出するものである。販売制御部２０５は、販売機構２０９を制御し、接客制御部２０４からの前記検出信号に応答した主制御部２０１からの販売指示に従って、利用者が希望する缶飲料を商品取出口１５まで搬出するものである。
【００２２】
リモコン７は、機能キーと、数字キーと、これらのキーの操作に関する内容を表示する表示部（有機ＥＬ、ＬＣＤ等）とを、前面に備えたものである。リモコン７は、前扉１の裏面に着脱自在に配設され、商品選択釦８と商品収容庫１０１とを対応付けするコラム設定、金額設定、メンテナンス等を行う際に操作するものであり、この操作情報を主制御部２０１に送信する。主制御部２０１は、この操作情報に基づいて、硬貨処理制御部２０２、紙幣処理制御部２０３、接客制御部２０４、販売制御部２０５に対して、それぞれの指示を行う。
【００２３】
静電容量センサ１０６は、商品投入口１０２からの缶飲料が静電容量センサ１０６自体の上部を通過すると、この缶飲料の誘電率に対応するコンデンサの静電容量の変化を利用して変化値を出力するものである。詳述すると、電極板２１０は、大地面と電位差を有し、大地面とともにコンデンサを構成するものである。即ち、商品投入口１０２からの缶飲料が電極板２１０と大地面との間の空間を通過すると、上記のコンデンサの静電容量は缶飲料の誘電率に応じて変化する。尚、上記のコンデンサとして、２枚の電極板で構成するコンデンサ等、その他のコンデンサを適用しても差し支えない。ＲＣ発振回路２１１は、上記のコンデンサの静電容量と抵抗（図示せず）の抵抗値とより決定する時定数に従って発振するものである。分周回路２１２は、ＣＰＵ２１３がＲＣ発振回路２１１の発振周波数（例えば数ＭＨｚ程度）を演算処理可能となる周波数まで分周するものである。ＣＰＵ２１３は、分周回路２１２の分周周波数の変化を受けて、商品投入口１０２からの缶飲料の通過を検出するものである。ＣＰＵ２１３は、レジスタＡ、Ｂを有する。レジスタＡは、分周回路２１２の分周周波数の逆数である分周周期ＴＡの２進数データ（変化値）を一定周期単位で更新保持する。レジスタＢは、上記の分周周期と比較する基準周期ＴＢの２進数データ（基準値）を保持する。商品投入口１０２からの缶飲料が電極板２１０と大地面との間の空間を通過する場合、上記のコンデンサの静電容量は、缶飲料の誘電率の影響を受けるので、商品投入口１０２からの缶飲料が電極板２１０と大地面との間の空間を通過しない場合に比べて大となる方向に変化する。即ち、缶飲料の誘電率が大となるほど、上記のコンデンサの静電容量が大となるので、ＲＣ発振回路２１１の発振周波数は小となる（分周回路２１２の分周周期ＴＡは大となる）。静電容量センサ１０６は、分周周期ＴＡが基準周期ＴＢより大であるとき、缶飲料が通過したものと判別して検出信号を主制御部２０１に供給する。主制御部２０１は、静電容量センサ１０６からの検出信号に応答して、各商品収容庫１０１の在庫情報を作成してＲＡＭに記憶する。信号線２１４（通信媒体）は、主制御部２０１、従制御部２０２乃至２０５、リモコン７の間を接続するものである。
【００２４】
尚、主制御部２０１と従制御部２０２乃至２０５との間の通信は、主制御部２０１が優先的な送信権を有するポーリング方式、或いは、主制御部２０１および従制御部２０２乃至２０５が対等な送信権を有するコンテンション方式の何れであってもよい。
【００２５】
図４は、分周周期ＴＡと基準周期とＴＢの関係を示す図であり、基準周期ＴＢは、上記のコンデンサの静電容量が変化しないときの分周周期ＴＡと、上記のコンデンサの静電容量が最小変化するときの分周周期ＴＣとの間の値となるように設定される。
【００２６】
図５は、密閉型容器の種類と静電容量センサの配設条件とに対応する複数の基準周期ＴＢを示す図である。飲料商品の誘電率は、飲料商品を密閉する容器の種類（スチール缶、アルミ缶、瓶、ペットボトル等）に応じて異なり、静電容量センサ１０６の検出感度は、各種自動販売機への静電容量センサ１０６の配設条件に応じて異なる。そこで、主制御部２０１のＲＯＭは、各商品収容庫１０１に適する基準周期ＴＢを設定できるように、密閉型容器の種類と静電容量センサ１０６の配設条件とで決定する複数の基準周期ＴＢの２進数データを、基準周期テーブルとして予め記憶している。
【００２７】
以下、各静電容量センサ１０６のための基準周期ＴＢの設定動作を説明する。尚、説明の便宜上、図２において、商品収容庫１０１への静電容量センサ１０６の配設条件は“ｂ”であるものとし、左側２個の商品収容庫１０１の商品を缶飲料からペットボトル飲料へ変更し、右側２個の商品収容庫１０１の商品を缶飲料から瓶飲料へ変更するものとする。
【００２８】
先ず、営業所等の作業員は、リモコン７を用いて、左側２個の商品収容庫１０１の基準周期ＴＢを変更するための機能キーおよび数字キーを操作する。主制御部２０１は、リモコン７から左側２個の商品収容庫１０１の基準周期ＴＢを変更するための入力信号を受信すると、ＲＯＭから基準周期ＴＢ１１を読み出して各静電容量センサ１０６のレジスタＢに設定する。次に、営業所等の作業員は、リモコン７を用いて、右側２個の商品収容庫１０１の基準周期ＴＢを変更するための機能キーおよび数字キーを操作する。主制御部２０１は、リモコン７から右側２個の商品収容庫１０１の基準周期ＴＢを変更するための入力信号を受信すると、ＲＯＭから基準周期ＴＢ８を読み出して各静電容量センサ１０６のレジスタＢに設定する。以上より、各商品収容庫１０１の基準周期ＴＢの個別設定を終了する。
【００２９】
尚、本発明は、リモコン７の代わりに携帯端末（パソコン、ＰＤＡ等）を使用して、各商品収容庫１０１の基準周期ＴＢを無線（通信媒体）で個別設定してもよい。この場合、自動販売機の前扉１を開ける手間が省けるので、作業効率が向上する。また、本発明は、静電容量センサ１０６の代わりに光センサを配設してもよい。この場合、光センサの受光感度が基準値となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、検出器の検出感度を個別設定できるので、商品収容庫内への商品投入数を確実に検出できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する前扉を閉じた状態の自動販売機の正面図の一例である。
【図２】本発明を適用する前扉を開いた状態の自動販売機の正面図の一例である。
【図３】本発明の自動販売機の商品検出装置を説明するためのブロック図である。
【図４】分周周期ＴＡと基準周期とＴＢの関係を示す図である。
【図５】密閉型容器の種類と静電容量センサの配設条件とに対応する複数の基準周期ＴＢを示す図である。
【符号の説明】
７ リモコン
１０１ 商品収容庫
１０２ 商品投入口
１０３ 商品払出部
１０６ 静電容量センサ
２０１ 主制御部
２１０ 電極板
２１１ ＲＣ発振回路
２１２ 分周回路
２１３ ＣＰＵ
２１４ 信号線

Claims (4)

1. 商品が商品収容庫内の所定位置を通過した際に生じる変化値と基準値とを比較して当該商品を検出する検出器を配設した自動販売機の商品検出装置において、
   複数種類の商品に対応する複数の基準値または前記検出器の配設条件に対応する複数の基準値を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から複数の基準値の何れかを選択して前記検出器へ設定する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動販売機の商品検出装置。
2. 前記制御手段は、前記記憶手段の基準値を通信媒体を用いて前記検出器に設定することを特徴とする請求項１記載の自動販売機の商品検出装置。
3. 前記検出器は、商品が前記商品収容庫内の所定位置を通過するとき、当該商品の誘電率に対応するコンデンサの静電容量の変化を利用して前記変化値を得る静電容量センサであることを特徴とする請求項１または２記載の自動販売機の商品検出装置。
4. 前記記憶手段の基準値は、周波数情報または周期情報であることを特徴とする請求項３記載の自動販売機の商品検出装置。

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