JP4238738B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

本発明は、商品列からバケットで商品を取得することによって当該商品を販売する自動販売機、特にシースルー型の自動販売機に適用するときに有効となる技術に関する。

シースルー型の自動販売機とは、商品収納庫内の垂直方向に設けられている複数段の商品棚と、これらの複数段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機構と、この商品搬送機構によって搬送された商品列の先頭商品を取得して払い出すべく、水平方向および垂直方向を移動可能なバケットと、バケットを水平方向と垂直方向へ移動させるバケット駆動機構と、を有するものである。顧客は、商品収納庫を閉塞する前扉（前面パネル）の広範囲に亘って設けられている透視可能な窓（ガラス、樹脂等）を通して陳列されている実際の商品群を確認し、購入したい商品を指定することとなる。これにより、バケット駆動機構にて駆動されるバケットが、該当する商品を搬送する商品搬送機構のところまで移動して当該商品を取得し、その後、商品払出口のところまで移動して商品を払い出すこととなる。
特開２０００−１１３３０６号公報

シースルー型自動販売機では、前扉に商品を確認するための広範囲に亘る窓が設けられているため、商品収納庫に収納されている種々の商品群の中で何れの商品が売り切れであるのかについて、顧客は顧客自身の視覚で確認することが可能である。そのため、従来のシースルー型自動販売機では一般に、どの商品搬送機構における商品が売り切れているのかを顧客に前もって知らせる手段を有していない。

シースルー型自動販売機における個々の商品搬送機構には販売する商品を識別するための番号や記号が付されている（例えば１，２，３・・・やＡ，Ｂ，Ｃ・・・など）。顧客は、商品を確認するための窓を介して商品が売り切れていない商品搬送機構に付されている番号を確認し、前扉に設けられている商品釦（例えばテンキー等）を操作して、購入したい商品がある商品搬送機構に対応する番号や記号を入力することとなる。

しかし、顧客自身の視覚で売り切れている商品搬送機構を確認できるにも関わらず、顧客が誤って商品売り切れ中の商品搬送機構を商品釦で選択する可能性がある。もし、顧客が商品売り切れ中の商品搬送機構を誤って選択した場合、バケットは商品売り切れ中の当該商品搬送機構と対向する位置まで待機位置から移動し、商品がバケット内に取り込まれることがないことを検出して商品売り切れと判別し、待機位置へ再度戻って、投入金銭（またはカード等にチャージされている金銭価値情報）を返却するか或いは別商品の購入を勧める表示を行う等していた。

商品売り切れ中の商品搬送機構に対してバケットが上記の移動を行うと、顧客は、投入金額の返却にしても、別商品の購入にしても、バケットが待機位置から商品売り切れの商品搬送機構を経由して当該待機位置へ再度戻ってくるまでの比較的長い時間、自動販売機と対面して待たなければならず、顧客が多大な迷惑を被る問題があった。特に、顧客が別商品を購入する意志がない場合にはただ単に待たされるだけで、その顧客が当該自動販売機でその後も商品を購入するという意志を削ぐ可能性もあり、早急な改善が望まれていた。

そこで、本発明は、商品搬送機構における商品売り切れを効果的に検出し、顧客に迷惑をかけることのない自動販売機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための主たる発明は、商品収納庫内に設けられた商品棚と、前記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商品搬送機構と、前記商品搬送機構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、前記商品搬送機構の前記先頭商品側を水平方向および垂直方向へ移動可能なバケットと、前記バケットを水平方向と垂直方向へ移動させるバケット駆動機構と、を有する自動販売機において、前記バケットの所定位置に設けられた、前記先頭商品に続く次販商品を検出するための非接触センサと、前記バケットが前記先頭商品の取得動作終了後、前記非接触センサが前記商品搬送機構の水平方向の中心で前記次販商品と対向する位置となるように前記バケット駆動機構を移動させ、前記非接触センサが前記次販商品を検出しないとき、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別する制御部と、を備えたことを特徴とする。この自動販売機によれば、バケットが先頭商品を取得しにいく動作を利用して、次販商品の有無の検知動作を実行するため、わざわざ商品の売り切れ検知のための独立した動作を設定することなく、次販商品の有無を効率的に検出することが可能となる。なお、前記非接触センサは、前記バケットが前記商品搬送機構から前記先頭商品を取得して払い出すための経路を除く当該バケットの所定位置に設けられることが望ましい。これにより、バケットが商品搬送機構から先頭商品を取得する動作過程を、非接触センサが邪魔することはなく、バケットは商品を確実に取得することが可能となる。

また、かかる自動販売機において、前記商品搬送機構における商品を販売するための商品釦を有し、前記制御部は、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別したときの判別結果に基づいて、以後の前記商品釦の操作を無効にするとともに前記バケット駆動機構の移動を禁止する、ことを特徴とする。この自動販売機によれば、例えば顧客が商品売り切れ中の商品搬送機構に対応する商品釦を操作しても、バケットは移動することなく顧客に対して商品の売り切れを早期に理解させることが可能となる。なお、顧客に当該商品搬送機構における商品の売り切れを告知する方法として、後述するドアに表示部を設け、その表示部に売り切れ表示をすることも可能である。

更に、かかる自動販売機において、前記制御部は、前記商品収納庫を閉塞するためのドアを開閉する都度、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別した前記判別結果を無効とすることを特徴とする。ドアを開閉するのは、商品棚に商品を補充したりすることが主である。そこで、制御部が商品搬送機構における商品を売り切れと判別した判別結果を、ドアの開閉の都度無効（リセット）とする。これにより、ドアを閉じる前に商品売り切れであった商品搬送機構に対し、ドアを閉じた後、当該商品搬送機構が指定された場合にはバケットは当該商品搬送機構と対向する位置まで移動して次販商品の有無を検知することとなる。ドアの開閉が行われたときは、当該商品搬送機構によって搬送される商品が補充されている可能性が極めて高いため、非常に有効な動作となる。

本発明によれば、先頭商品に続く次販商品の有無を効率的に検出できる。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝自動販売機の構成＝＝＝
図１の正面図に例示されるように、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、当該筐体１０の前面に開閉可能に設けられた扉式の前面パネル１３（ドア）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や当該商品４０の販売動作等を外から透視できるようになっている。更に、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（商品釦）、投入金額・釣銭金額・商品番号などの各種情報が表示される表示パネル１５（表示部）、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庫１２（図１２）は、上下（Ｙ方向）にわたる複数の収納棚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、当該商品ケース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、当該仕切板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コラム３９が形成されている。商品４０は、商品コラム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。

＜＜＜商品搬送機構＞＞＞
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、当該底面板３１の後端部に形成された所定高さの背板３２と、当該底面板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。更に、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、且つ、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に示されるように、商品ケース３０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（商品搬送機構）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、当該ベルト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、合成繊維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を当該ベルト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字状の鍵部４２が設けられ、当該鍵部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（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当該バケット９０から伝達するものである。また、コンベアユニット４１の前端部には、従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。尚、図２においては、可動ストッパ７０が商品４０を位置規制すべく上側（＋Ｙ側）に位置した状態が例示されている。

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、当該背凭れ板６０からの押出力によって商品４０を前方側（＋Ｚ側）に繰り出すものである。この背凭れ板６０は、その底部にて突起部（不図示）を有し、当該突起部をベルト４３のスプロケット穴４４に嵌入することにより、コンベア基台４５に装着されるものである。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。

更に、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Ｚ方向に対して摺動自在に保持するものである。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方向および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当該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（ａ）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（ｂ）参照）。

図４の正面図に例示されるように、前述した受渡部材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ものである。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、当該支持面７２ａの下側（−Ｙ側）に後述する反射面７２ｈ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は、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１のＸ方向の装着位置を定める際の基準となるものであり、水平辺Ｈは、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１のＹ方向の装着位置を定める際の基準となるものである。

＜＜＜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、当該レバー部材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。これにより、図２に開示される可動ストッパ７０は、受渡部材７１に軸支されるとともに軸７０ａを中心に時計方向に回動し、−Ｙ方向に待避してコンベアユニット４１からバケット９０への商品４０の受け渡しを可能とする。また、バケット９０は、当該バケット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）に払い出す際にバケット用ベルト９２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（非接触型反射センサ）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、当該反射面７２ｈからの反射光を受光するようになっている。

図６に示されるように、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の搬送後には当該バケット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。尚、図６は、バケット９０がコンベアユニット４１に対向したときの当該バケット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に示されるように、本実施の形態の位置検出センサ９０２（非接触センサ）は、発光素子９０２ａと、当該発光素子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、且つ当該反射された赤外光が受光素子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は、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の対が反射面７２ｈと平行になるように＋Ｚ方向に傾斜して配設されている。例えば、発光素子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）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の前面側全体にわたって移動するようになっている（図１参照）。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、当該バケット９０を上下（Ｙ方向）に移動させる鉛直移動機構８１とが設けられ、当該バケット９０はこれらからなるバケット駆動機構によって支持されている。

また、図５および図７（ａ）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および受光素子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。つまり、発光素子９３ａおよび受光素子９３ｂ間の光路が透過、遮断、透過となることにより、バケット９０に商品４０が取り込まれたものと判別することができる。

図７及び図８に示されるように、バケット９０は、当該バケット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。

また、図７（ｂ）に示されるように、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に示されるピニオン９１８ｂは、図７（ｂ）に示されるギア９１８ａに対して同軸に固設され、ともに回転するものである。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に示されるように、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。

更に、図７（ｂ）に示されるように、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コーダ用スリット９２０ｂが穿設された回転子９２０ａと、当該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。尚、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（ｂ）に示される電動モータ９１０がステッピングモータであれば、当該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、案内レール８１ａを有する鉛直移動機構も、水平移動機構と同様、電動モータ９１５（図１参照）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（図９参照）を備えている。

＜＜＜バケットの停止位置を求める制御構成＞＞＞
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。同図に示される制御部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。同様に、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。尚、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ものである。

ＲＡＭ２０４は、Ｘ方向及びＹ方向における全コンベアユニット４１の装着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、前述した制御部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。尚、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、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等の不揮発性記憶素子で構成される。また、ＲＡＭ２０４は、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶素子又はＳＲＡＭ等の揮発性記憶素子で構成される。ＲＡＭ２０４は、揮発性記憶素子で構成される場合、ＲＡＭ２０４のデータはバックアップ電源により保持される。

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３０に対す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、当該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ものである。リモコン２１０は、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１の位置を適宜のタイミングで検出するための操作釦２１２を備えている。

前面パネルスイッチ２１４は、前面パネル１３が開放されたときにオンし、前面パネル１３が閉じられたときにオフするものである。前面パネル１３が開放し閉じられたときのオンオフ信号は制御部２００に供給される。

＝＝＝商品搬送機構の位置検出動作＝＝＝
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乃至図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に示される商品ケース３０には、Ｘ方向に例えば８列のコンベアユニット４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８が並設されるものとする。尚、本実施の形態においては、各コンベアユニット４１１乃至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乃至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、前記の右端（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、前記の左端（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。前記のＢＲから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が反射面７２ｈを介して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）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、当該バケット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。尚、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。
同図によれば、例えば検出信号Ｃ４は、パルス信号が２８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３２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へ変化し、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の位置まで更に移動して反射光を予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へ変化する。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“２８パルス”と“３２パルス”との平均値“３０（＝（２８＋３２）／２）パルス”を、コンベアユニット４１４の水平位置の情報としてＲＡＭ２０４に記憶させる。尚、ＲＡＭ２０４に記憶されるコンベアユニット４１１乃至４１８のＸ方向の装着位置情報のうちのパルス数（平均値）は、反射板７２ｈの図４右側及び左側の垂直辺Ｐの中間位置を示すパルス数である。また、これに限定されず、図４右側の垂直辺Ｐを検出した時点のパルス数と一定パルス数を加算したパルス数を、コンベアユニット４１の水平位置の情報としてＲＡＭ２０４に記憶させても良い。

図１２において、より具体的に示されるように、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１のＸ方向及びＹ方向の装着位置に関するデータは、８段分の商品ケース３０について取得される。同図は、本実施の形態の自動販売機による全コンベアユニット４１の装着位置を検出する初期動作についてバケット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、例えば当該前面パネル１３の背面側に設けられたリモコン２１０の操作釦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の対角移動は、例えば適宜なパルスエンコーダを備えた電動モータ９１５（図１）等の駆動手段による案内レール８１ａのＹ方向の移動と、電動モータ９１０（図７）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Ｘ方向の絶対位置情報を検出し、ＲＡＭ２０４に記憶することとなる。

先ず、鉛直移動機構８１及びバケット９０が図１２の待機位置にある状態から、鉛直移動機構８１が電動モータ９１５の駆動力によってＹ方向に上昇し始め、再下段の収納棚５０から突出する突片５１ｃが位置検出センサ８１ｂの発光素子８１ｃ及び受光素子８１ｄの間に介在したときに上昇を停止する。つまり、位置検出センサ８１ｂに形成される信号経路が突片５１ｃで遮断されるため、このときの位置検出センサ８１ｂの検出信号を制御部２００が受信することにより、鉛直移動機構８１のＹ方向の移動は停止する。パルスエンコーダ９９０のパルス数は初期状態においてリセットされており、鉛直移動機構８１が停止したときのパルス数が、再下段の収納棚５０内の商品ケース３０に装着されるコンベアユニット４８１乃至４８５のＹ方向の位置情報となる。この状態において、バケット９０は電動モータ９１０の駆動力によって図１２の右端から左端へ移動し、位置検出センサ８１ｂが反射板７２ｈからの赤外光の反射の有無を検出し、再下段の収納棚５０内の商品ケース３０に装着されるコンベアユニット４８１乃至４８５のＸ方向の位置をパルス数で検出する。こうして検出されたコンベアユニット４８１乃至４８５のＸ方向及びＹ方向の位置情報（パルス数）はＲＡＭ２０４に記憶される。但し、上記したように、Ｘ方向の位置情報は、反射板７２ｈの中間位置にあたるパルス数である。上記した鉛直移動機構８１のＹ方向への移動及びコンベア９０のＸ方向への移動を最上段の収納棚５０まで図１２に示す軌跡で繰り返すことにより、全コンベアユニット４１１乃至４８５のＸ方向及びＹ方向の位置情報を取得できることとなる。鉛直移動機構８１及びコンベア９０は、コンベアユニット４１１が装着されたＸ方向及びＹ方向の位置まで移動した後、待機位置へ戻ることとなる。

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、当該コンベアユニット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“３０”である。一方、図１２に示されるように、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例えば“１３８”としている。この“１３８”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のパルス数である。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、“３０、１３８”である。

＝＝＝次販商品の有無検出動作＝＝＝
図１、図６、図７、図９、図１４乃至図１７を参照しつつ、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、バケットが指定された商品コラムの先頭商品を取得する際の移動軌跡を示す図である。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を省略した簡略図面となっている。また、図１５は、バケットが商品を取得するためにコンベアユニットと対向した状態を図１４の−Ｚ方向に向かって見た図である。また、図１６は、バケットが先頭商品を取得した後に次販商品を検出した状態を図１４の−Ｚ方向に向かって見た図である。更に、図１７は、バケットが先頭商品を取得した後に次販商品が存在しない状態を図１４の−Ｚ方向に向かって見た図である。

先ず、操作パネル１４において何れか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。本実施の形態では、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からの当該コンベアユニット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と対向させるべく移動させるための制御信号を出力する。Ｘ方向の電動モータ９１０およびＹ方向の電動モータ９１５はこの制御信号に従って駆動され、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方向および＋Ｙ方向を同時に移動する。このときのコンベアユニット４４３とバケット９０の対向関係を示すのが図１５である。図１５の状態から、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４０の受け渡しを可能とし、歯車機構９９がベルト用歯車５３と噛み合って先頭商品４０を図１４の＋Ｚ方向へ移動させるための駆動力を伝達し、ベルト４３およ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に取り込まれることとなる。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へ受け渡される径路を交差する発光素子９３ａおよび受光素子９３ｂ間の光路が、一度遮断されたことを検出し、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と判別する。

バケット９０では先頭商品４０を受け取った後、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との結合は解除される。更に、可動ストッパ７０は、弾性力を受けて図１５の位置まで反時計方向に回動して停止する。その後、位置検出センサ９０２が受け取り済みの先頭商品４０に続く次販商品４０を検出できる位置、つまりＹ方向において可動ストッパ７０の上部となる図１６の位置となるまで、制御部２００からの制御信号によってＹ方向の電動モータ９１５を駆動し、バケット９０を図１６の位置Ｐ２′まで移動させる。このとき、図１６に示すように、次販商品４０が存在していれば、位置検出センサ９０２における発光素子９０２ａからの赤外光が次販商品４０の＋Ｚ方向の面を反射面として受光素子９０２ｂにて受光され、この検出出力が制御部２００に供給される。これにより、制御部２００は、コンベアユニット４４３には次販商品４０が存在することと判別し、商品売り切れとは判別しない。

ところが、図１７に示すように、先頭商品４０がコンベアユニット４４３における最後の販売商品であって、先頭商品４０に続く次販商品が存在していなかった場合、バケット９０は図１６と同じ位置Ｐ２′で停止する訳ではあるが、位置検出センサ９０２における発光素子９０２ａからの赤外光は、＋Ｚ方向における図１６の次販商品４０の反射面がないことに起因して、コンベアユニット４４３の−Ｚ方向側へ通過してしまう。これにより、受光素子９０２ｂは、発光素子９０２ａからの赤外光の反射を図１６と同様には受光できなくなる。詳しくは、図１６の場合、受光素子９０２ｂが受光する反射光のレベルは予め定められた閾値レベルを超えるものであり、これにより制御部２００は次販商品４０が存在するものと判別する。しかし、図１７の場合、受光素子９０２ｂが受光する反射光のレベルは予め定められた閾値レベルを超えることはなく、これにより制御部２００は次販商品４０が存在しないものと判別する。なお、位置検出センサ９０２に設定される前記閾値レベルは、位置検出センサ９０２と先頭商品の位置まで移動した次販商品４０との間のＺ方向の距離に応じて適宜設定可能である。制御部２００がコンベアユニット４４３において次販商品が存在しないものと判別した場合、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（例えばコンベアユニット４４３に対応付けたフラグ）をＲＡＭ２０４に記憶する。

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Ｐ３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は駆動される。これにより、バケット９０は、電動モータ９１０、９１５からの駆動力が伝達されて＋Ｘ方向および−Ｙ方向を同時に移動し、位置Ｐ２′から位置Ｐ３まで移動する。この位置Ｐ３においてバケット９０は既に位置Ｐ２で受け取っている先頭商品４０を商品払出部１７に払い出すこととなる。

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は駆動される。これにより、バケット９０は、電動モータ９１０、９１５の駆動力が伝達されて位置Ｐ３から待機位置Ｐ１まで移動して停止する。なお、図１４では、位置Ｐ３および待機位置Ｐ１におけるＸ方向の位置は同一であり、この場合、バケット９０が位置Ｐ３から待機位置Ｐ１へ移動する過程でＸ方向用の電動モータ９１０は停止していることとなる。

以上説明したように、商品を販売するときに移動するバケット９０の移動過程に位置Ｐ２′を追加するだけで、バケット９０の移動軌跡を効率よく利用して、コンベアユニット４１における商品売り切れを判別することが可能となる。しかも、コンベアユニット４１における商品売り切れを一度検出してしまえば、該当するコンベアユニット４１の商品売り切れを示す判別結果をＲＡＭ２０４に記憶させるため、制御部２００の制御信号によって、このコンベアユニット４１を指定する操作パネル１４の操作を無効とし、つまりバケットが商品売り切れ中のコンベアユニット４１に向かって移動することを防止できる。これにより、顧客としては、従来のようなバケットが待機位置から指定されたコンベアユニットの位置を経由して待機位置へ再び移動するなどという動作もなく、それに要する時間を待たなくて済むので、迷惑を被ることがなくなる。更に、顧客にと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こととなる。

また、制御部２００は、何れかのコンベアユニット４１における商品が売り切れているものと判別した場合、ＲＡＭ２０４に記憶されている当該コンベアユニット４１の商品売り切れを示す判別結果に基づいて、当該コンベアユニット４１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４１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４１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こととなる。

また、コンベアユニット４１の位置を検出するための位置検出センサ９０２を、次販商品４０の有無を検出するためのセンサとして兼用するため、自動販売機のコストを抑えることが可能となる。

なお、バケット９０が図１５の位置から図１６の位置へ移動する際、Ｙ方向の電動モータの駆動力によって垂直方向を上昇することとした。商品４０の＋Ｚ方向における面を位置検出センサ９０２が反射面とすることができれば問題ないのであるが、商品４０のＸ方向への載置ずれを考慮すると、位置検出センサ９０２の発光素子９０２ａが赤外光を照射する商品４０の＋Ｚ方向面の照射ポイントは、コンベアユニット４１のＸ方向における中心ポイントであることが望ましい。そこで、バケット９０が図１５の位置Ｐ２から図１６、図１７の位置Ｐ２′へ移動した後、位置検出センサ９０２が図１６の破線に示す位置となるように、Ｘ方向の電動モータ９１０を駆動し、バケット９０を−Ｘ方向に移動させても良い。

＝＝＝前面パネルの開閉動作と次販商品の有無検出動作との関係＝＝＝
前面パネル１３の裏面には、前面パネルスイッチ２１４（図９）が設けられている。この前面パネルスイッチ２１４は、前面パネル１３が開放されたときにオンし、前面パネル１３が閉じられたときにオフするものである。前面パネル１３が開放し閉じられたときのオンオフ信号は制御部２００に供給される。制御部２００は、前面パネルスイッチ２１４のオン信号を受信したとき、ＲＡＭ２０４に記憶されているコンベアユニット４１の商品売り切れに関する情報を全てリセット（無効）する。ここで、前面パネル１３を開閉するのは、商品ケース３０に商品４０を補充したりすることが主な目的である。そこで、制御部２００がコンベアユニット４１における商品４０を売り切れと判別した判別結果を、前面パネル１３の開閉の都度リセットする。これにより、前面パネル１３を閉じる前に商品売り切れであったコンベアユニット４１に対し、前面パネル１３を閉じた後、当該コンベアユニット４１が指定された場合にはバケット９０は当該コンベアユニット４１と対向する位置まで移動して次販商品４０の有無を検出することとなる。前面パネル１３の開閉が行われたときは、当該コンベアユニット４１によって搬送される商品が補充されている可能性が極めて高いため、非常に有効な動作となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

例えば、位置検出センサ９０２とは独立したセンサを、コンベアユニット４１からバケット９０へ商品を受け渡すための径路以外の部位、特に、バケット９０が位置Ｐ２から位置Ｐ２′へ移動する距離がより短くなる部位に設け、バケット９０が指定されたコンベアユニット４１から商品４０を取得して払い出し、待機位置Ｐ１へ戻る時間を、位置Ｐ２′を経由しない時間により近づけることも可能である。この場合、顧客にとっては、バケット９０の移動時間の増加について、より気がつき難くなる。また、次販商品４０を検出する非接触センサは、本実施の形態で開示する赤外光の反射型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可能である。

また、コンベアユニット４１上における商品の有無を検出するための非接触センサを、バケット９０がコンベアユニット４１から先頭の商品４０を取得する径路のうち、商品４０を検出することのない位置が存在するならば当該位置に設けることも可能である。この場合、バケット９０が商品４０を取得してから次販商品を検出するために移動する距離を極めて短く設定することが可能となる。

本実施の形態にかかる自動販売機の外観構成を示す正面図である。 本実施の形態にかかる商品ケースを前方斜め上方から見た分解斜視図である。 本実施の形態にかかるＹ方向の位置検出センサを示す図である。 本実施の形態にかかる受渡部材を示す正面図である。 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。 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。 本実施の形態において、バケットが特定のコンベアユニットと対向した状態を示す要部拡大図である。 本実施の形態において、次販商品を有と検出することを示す要部拡大図である。 本実施の形態において、次販商品を無と検出することを示す要部拡大図である。

符号の説明

１４ 操作パネル ３０ 商品ケース
４０ 商品 ４１ コンベアユニット
７０ 可動ストッパ ７２ｈ 反射面
８１ 可動架台 ８１ａ 案内レール
８１ｂ 位置検出センサ ９０ バケット
２００ 制御部 ２０２ 販売機構
２０４ ＲＡＭ ２０６ ＲＯＭ
２１０ リモコン ２１２ 識別釦
２１４ 前面パネルスイッチ ９０２ 位置検知センサ
９１０ Ｘ方向の電動モータ ９１５ Ｙ方向の電動モータ

Claims (4)

1. 商品収納庫内に設けられた商品棚と、前記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商品搬送機構と、前記商品搬送機構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、前記商品搬送機構の前記先頭商品側を水平方向および垂直方向へ移動可能なバケットと、前記バケットを水平方向と垂直方向へ移動させるバケット駆動機構と、を有する自動販売機において、
   前記バケットの所定位置に設けられた、前記先頭商品に続く次販商品を検出するための非接触センサと、
   前記バケットが前記先頭商品の取得動作終了後、前記非接触センサが前記商品搬送機構の水平方向の中心で前記次販商品と対向する位置となるように前記バケット駆動機構を移動させ、前記非接触センサが前記次販商品を検出しないとき、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別する制御部と、
   を備えたことを特徴とする自動販売機。
2. 前記非接触センサは、前記バケットが前記商品搬送機構から前記先頭商品を取得して払い出すための経路を除く当該バケットの所定位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記商品搬送機構における商品を販売するための商品釦を有し、
   前記制御部は、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別したときの判別結果に基づいて、以後の前記商品釦の操作を無効にするとともに前記バケット駆動機構の移動を禁止する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機。
4. 前記制御部は、前記商品収納庫を閉塞するためのドアを開閉する都度、前記商品搬送機構における商品を売り切れと判別した前記判別結果を無効とすることを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。

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