JP6866594B2

JP6866594B2 - 自動販売機

Info

Publication number: JP6866594B2
Application number: JP2016183680A
Authority: JP
Inventors: 江利川　肇; 肇江利川
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: CN107862792B; CN107862792A; JP2018049410A

Description

本発明は、販売指令が与えられた場合に、該当するコラムに設けられた払出機構が駆動して該コラムの最下位の商品が払い出され、払い出された商品がシュータを転動して商品取出部に案内される販売動作を行う自動販売機に関するものである。

従来、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機は、自動販売機本体である本体キャビネットを備えている。本体キャビネットは、前面が開口した直方状の断熱筐体として形成されたものである。この本体キャビネットには、その前面に外扉と内扉とが設けられており、その内部に商品収容庫が設けられている。外扉は、本体キャビネットの前面開口を開閉するためのものである。内扉は、断熱構造を有しており、商品収容庫の前面を開閉するためのものである。商品収容庫は断熱構造を有しており、その内部に背面ダクト及び商品収納ラックが設けられている。

背面ダクトは、商品収容庫の背面側に設けられており、商品収容庫を収納域と導風路とに区画するものである。この背面ダクトには、上部に吸込口が形成されているとともに、下部に吹出口が設けられている。この吹出口の前方には蒸発器及び庫内送風ファンが設けられている。蒸発器は、商品収容庫の外部に設けられた圧縮機や凝縮器等と冷凍サイクルを構成するものであり、自身の周囲空気を冷却するものである。

商品収納ラックは商品収容庫の収納域に配設されている。この商品収納ラックは、投入された商品をコラム毎に上下方向に沿って収納するもので、販売指令が与えられた場合に、該当するコラムの最下位の商品を払い出すものである。商品収納ラックから払い出された商品は、商品取出部に案内され、外扉に設けられた商品取出口を通じて取り出し可能な状態になる。

このような自動販売機では、商品収納ラックの各コラムへの商品補充数を安価に検出するために、商品の投入音を検出して補充数を算出するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１４３１４３号公報

ところで、上述した自動販売機においても、販売指令に基づいて商品収納ラックから商品を払い出す販売動作においては、販売動作中の不具合を検出するために、種々のセンサを多大に必要とし、複雑な配線を必要としていた。そのため、製造コストは依然として高いものであった。

本発明は、上記実情に鑑みて、信頼性を保持しつつ部品点数を削減して製造コストの低減化を図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。

上記目的を達成するために、本発明に係る自動販売機は、販売指令が与えられた場合に、該当するコラムに設けられた払出機構が駆動して該コラムの最下位の商品が払い出され、払い出された商品がシュータを転動して商品取出部に案内される販売動作を行う自動販売機において、自動販売機本体に設けられ、音圧を検知する音圧検知手段と、前記音圧検知手段により検知された音圧に基づき前記販売動作におけるスペクトログラムを取得し、取得したスペクトログラムにおける所定時間の所定周波数域で定められる判定範囲の音響パワー値が、該判定範囲に対応して予め設定された閾値を下回っている場合、前記販売動作に不具合が生じたと判定する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける第１時間の第１周波数域で定められる第１判定範囲の音響パワー値が、該第１判定範囲に対応して予め設定された第１基準値を下回っている場合、前記払出機構に不具合が生じたと判定することを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後の第２時間の第２周波数域で定められる第２判定範囲の音響パワー値が、該第２判定範囲に対応して予め設定された第２基準値を下回っている場合、前記シュータに商品が落下していないと判定することを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第２時間よりも後の第３時間の第３周波数域で定められる第３判定範囲の音響パワー値が、該第３判定範囲に対応して予め設定された第３基準値を下回っている場合、前記商品取出部に商品が案内されていないと判定することを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後で前記第２時間よりも前となる第４時間の第４周波数域で定められる第４判定範囲の音響パワー値と、該当するコラムの前回の販売動作で取得されたスペクトログラムにおける第４判定範囲の音響パワー値との変化割合が予め決められた変化基準値を下回っているとともに、今回のスペクトログラムの前記第２判定範囲の音響パワー値が前記第２基準値を下回り、かつ今回のスペクトログラムの前記第３判定範囲の音響パワー値が前記第３基準値を下回っている場合、前記コラムに商品詰まりが発生したと判定することを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後で前記第２時間よりも前となる第４時間の第４周波数域で定められる第４判定範囲の音響パワー値と、該当するコラムの前回の販売動作で取得されたスペクトログラムにおける第４判定範囲の音響パワー値との変化割合が予め決められた基準判定値を上回る場合、当該コラムの商品残数が所定数以下であると判定することを特徴とする。

本発明によれば、制御手段が、音圧検知手段により検知された音圧に基づき販売動作におけるスペクトログラムを取得し、取得したスペクトログラムにおける所定時間の所定周波数域で定められる判定範囲の音響パワー値が、該判定範囲に対応して予め設定された閾値を下回っている場合、販売動作に不具合が生じたと判定するので、従来のように複数のセンサを設置する必要がない。従って、信頼性を保持しつつ部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。しかも、複数のセンサを設置する必要がないことから配線も複雑なものとならず、これにより、電装スペースの有効活用を図ることができる。

図１は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を正面から見た場合を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態である自動販売機を模式的に示す断面側面図である。図３は、本発明の実施の形態である自動販売機の特徴的な制御系を模式的に示す模式図である。図４は、図３に示したスペクトログラム取得部で取得される販売動作のスペクトログラムを示す図表である。図５は、図３に示した制御部が実施する販売動作不具合判定制御の処理内容を示すフローチャートである。図６は、図５に示した処理で取得されるスペクトログラムの一例を示す図表である。図７は、図５に示した処理で取得されるスペクトログラムの一例を示す図表である。図８は、図５に示した処理で取得されるスペクトログラムの一例を示す図表である。図９は、図３に示した制御部が実施する商品残数判定制御の処理内容を示すフローチャートである。図１０は、図９に示す処理で取得されたスペクトログラムを示す図表である。図１１は、図９に示す処理で読み出されたスペクトログラムを示す図表である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である自動販売機を模式的に示すものであり、図１は、内部構造を正面から見た場合を示す断面図、図２は、断面側面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けられている。これら商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。

また本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けられている。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。

上記商品収容庫３には、それぞれ商品収納ラック６、払出機構７、シュータ８及び蒸発器９が設けられている。商品収納ラック６は、複数のコラム６ａを有し、各コラム６ａ毎に商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。払出機構７は、各コラム６ａの下部に設けられており、当該コラム６ａに収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ払い出すためのものである。シュータ８は、払出機構７から払い出された商品を外扉４に設けられた商品取出部４ａに案内するものである。この商品取出部４ａは、案内された商品を、該外扉４に設けられた商品取出口４ｂを通じて取り出し可能な状態にさせるものである。

蒸発器９は、シュータ８の下方域であって商品収容庫３の背面側底部に配設されている。この蒸発器９は、商品収容庫３の下方側にある機械室１０に配設された圧縮機１１、凝縮器１２及び膨張機構１３とともに冷媒配管１４で順次接続されてなる冷媒回路１５を構成し、自身を通過する冷媒が蒸発することにより商品収容庫３の内部を冷却させるものである。

ここで、圧縮機１１は、冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にするものである。凝縮器１２は、通過する冷媒を周囲空気との間で熱交換、すなわち通過する空気と周囲空気（例えば外気）とを熱交換させて凝縮させるもので、圧縮機１１とともに冷却機１１ａを構成するものである。この凝縮器１２の近傍には庫外送風ファンＦ１が設けられている。庫外送風ファンＦ１は、駆動することにより凝縮器１２の周囲を通過する外気の送風量を増減させるものである。膨張機構１３は、例えばキャピラリーチューブや電子膨張弁等により構成されるもので、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

上記蒸発器９の前方域に庫内送風ファンＦ２が配設されている。庫内送風ファンＦ２は、蒸発器９を通じて冷媒と熱交換した庫内空気を商品収容庫３の前方下部より吹き出し、背面ダクト１６を通じて循環させるものである。

このような自動販売機においては、外扉４の前面に設けられた図示せぬ硬貨投入口より硬貨、あるいは図示せぬ紙幣挿通口より紙幣が挿通されて後述する金銭処理装置３０で金銭が処理され、かつ該外扉４の前面に設けられた図示せぬ商品選択ボタンが押下操作されて商品が選択されることにより販売指令が与えられた場合、次のような販売動作を行う。

すなわち、押下操作された商品選択ボタンに関連付けられたコラム６ａの払出機構７を動作させる。これにより、該コラム６ａの最下位の商品が払出機構７により下方に払い出され、シュータ８を転動して商品取出部４ａに案内される。このように商品取出部４ａに案内された商品は、商品取出口４ｂを通じて取り出し可能な状態となり、商品の販売動作が完了する。

図３は、本発明の実施の形態である自動販売機の特徴的な制御系を模式的に示す模式図である。この図３に示すように、自動販売機は、音圧検知部２０、金銭処理装置３０及び制御部４０を備えている。

音圧検知部２０は、本体キャビネット１の内部に配設されており、音圧を検知する音圧検知手段である。この音圧検知部２０は、検知した音圧を音圧信号として制御部４０に送出するものである。

金銭処理装置３０は、コインメック及びビルバリデータを包含するものであり、硬貨投入口より投入された硬貨の処理、並びに紙幣挿通口より挿入された紙幣の処理を行うものである。

制御部４０は、メモリ４９に記憶されたプログラムやデータにしたがって自動販売機の動作の一部を統括的に制御するものであり、入力処理部４１、スペクトログラム取得部４２、不具合判定制御部４３、残数判定制御部４４、出力処理部４５を備えている。

尚、制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。また、かかる制御部４０は、自動販売機の動作を統括する自販機制御部（図示せず）の一部を構成していてもよいし、自販機制御部から独立して構成していてもよい。

入力処理部４１は、音圧検知部２０から与えられる音圧信号を入力するものである。スペクトログラム取得部４２は、入力処理部４１を通じて音圧信号に基づき、図４に示すような、販売指令が与えられてからの販売動作のスペクトログラムを取得するものである。このスペクトログラム取得部４２は、取得したスペクトログラムを販売動作に係るコラム６ａと関連付けてメモリ４９に記憶させる。

スペクトログラムは、周知のものであり、パワースペクトルの解析の結果を時間軸上にプロットした、時間、周波数、音響の強さを示す３次元グラフであり、横軸が時間、縦軸が周波数、色（ハッチング）が音響パワーを示している。

かかるスペクトログラムにおいて、販売指令が与えられてから例えば０．６〜０．７秒の時間（第１時間）での例えば５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数域（第１周波数域）を払出動作判定範囲（第１判定範囲）イとしている。

販売指令が与えられてから例えば０．９〜１．５秒の時間（第４時間）での例えば２０Ｈｚ〜５０００Ｈｚの周波数域（第４周波数域）を商品詰まり判定範囲（第４判定範囲）ロとしている。

販売指令が与えられてから例えば１．６〜１．７秒の時間（第２時間）での例えば２０Ｈｚ〜５０００Ｈｚの周波数域（第２周波数域）をシュータ落下判定範囲（第２判定範囲）ハとしている。

販売指令が与えられてから例えば１．９〜２．０秒の時間（第３時間）での例えば５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数域（第３周波数域）を商品取出部案内判定範囲（第３判定範囲）ニとしている。

そして、上記自動販売機の該当するコラム６ａの通常の販売動作においては、図４に示したようなスペクトログラムが取得され、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が６２．７ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が６４．４ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が６３．１ｄＢとされる。

不具合判定制御部４３は、スペクトログラム取得部４２を通じて取得された今回の販売動作のスペクトログラムに基づき、不具合の判定処理を行うものである。

残数判定制御部４４は、スペクトログラム取得部４２を通じて取得された今回の販売動作のスペクトログラムと、当該コラム６ａにおける前回の販売動作のスペクトログラムとの比較に基づき、当該コラム６ａにおける商品残数の判定処理を行うものである。出力処理部４５は、金銭処理装置３０に対して返金指令等の指令を出力するものである。

図５は、図３に示した制御部が実施する販売動作不具合判定制御の処理内容を示すフローチャートである。かかる販売動作不具合判定制御は、販売指令が与えられて自動販売機が販売動作を行う際に、この販売動作と並行して行われるものである。

この販売動作不具合判定制御において制御部４０は、入力処理部４１を通じて音圧検知部２０より音圧信号を入力した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、スペクトログラム取得部４２を通じて今回の販売動作のスペクトログラムを取得する（ステップＳ１０２）。

このようにしてスペクトログラムを取得した制御部４０は、不具合判定制御部４３を通じて不具合の判定処理を実施する（ステップＳ１０３）。この不具合の判定処理について具体的に説明する。

上記ステップＳ１０２でスペクトログラム取得部４２を通じて取得されたスペクトログラムが、図６に示すものであった場合について説明する。

この図６に示すスペクトログラムでは、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が例えば４５．７ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が５１．８ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が４５．７ｄＢになっており、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が、該払出動作判定範囲イに対応して予め設定された払出動作判定閾値（第１基準値）を下回っているとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が、該シュータ落下判定範囲ハに対応して予め設定されたシュータ落下判定閾値（第２基準値）を下回っており、更に商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が、該商品取出部案内判定範囲ニに対応して予め設定された商品取出部案内判定閾値（第３基準値）を下回っているものとする。

ここで、払出動作判定閾値は、通常の販売動作における払出動作判定範囲イの音響パワー平均値と、待機時おいて取得されたスペクトログラムの払出動作判定範囲の音響パワー平均値との中間値であるとする。また、シュータ落下判定閾値は、通常の販売動作におけるシュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値と、待機時おいて取得されたスペクトログラムのシュータ落下判定範囲の音響パワー平均値との中間値であるとする。更に、商品取出部案内判定閾値は、通常の販売動作における商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値と、待機時おいて取得されたスペクトログラムの商品取出部案内判定範囲の音響パワー平均値との中間値であるとする。

そして、不具合判定制御部４３は、今回の取得されたスペクトログラム（図６）の払出動作判定範囲イの音響パワー平均値（４５．７ｄＢ）と払出動作判定閾値とを比較するとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値（５１．８ｄＢ）とシュータ落下判定閾値とを比較し、かつ商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値（４５．７ｄＢ）と商品取出部案内判定閾値とを比較する。

その結果、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が払出動作判定閾値を下回るとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値を下回り、かつ商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回る場合には、払出機構７に不具合が生じたと判定する。

上記ステップＳ１０２でスペクトログラム取得部４２を通じて取得されたスペクトログラムが、図７に示すものであった場合について説明する。この図７に示すスペクトログラムでは、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が例えば６２．７ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が５１．８ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が４５．７ｄＢになっており、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が払出動作判定閾値以上であり、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値を下回るとともに、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回っているものとする。

そして、不具合判定制御部４３は、今回の取得されたスペクトログラム（図７）の払出動作判定範囲イの音響パワー平均値（６２．７ｄＢ）と払出動作判定閾値とを比較するとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値（５１．８ｄＢ）とシュータ落下判定閾値とを比較し、かつ商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値（４５．７ｄＢ）と商品取出部案内判定閾値とを比較する。

その結果、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が払出動作判定閾値以上であるが、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値を下回るとともに商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回る場合には、シュータ８に商品が落下せずに払出機構７で商品詰まりの不具合が生じたと判定する。

上記ステップＳ１０２でスペクトログラム取得部４２を通じて取得されたスペクトログラムが、図８に示すものであった場合について説明する。この図８に示すスペクトログラムでは、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が例えば６２．７ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が６４．４ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が４５．７ｄＢになっており、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が払出動作判定閾値以上であって、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値以上であり、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回っているものとする。

そして、不具合判定制御部４３は、今回の取得されたスペクトログラム（図８）の払出動作判定範囲イの音響パワー平均値（６２．７ｄＢ）と払出動作判定閾値とを比較するとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値（６４．４ｄＢ）とシュータ落下判定閾値とを比較し、かつ商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値（４５．７ｄＢ）と商品取出部案内判定閾値とを比較する。

その結果、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が払出動作判定閾値以上であり、かつシュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値以上であるが、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回る場合には、商品取出部４ａに商品が案内されていない不具合が生じたと判定する。

上記ステップＳ１０２でスペクトログラム取得部４２を通じて取得されたスペクトログラムが、図７に示したもののように、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値を下回るとともに、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回っているものとする。

そして、今回の販売動作のスペクトログラムの商品詰まり判定範囲ロと、該当するコラム６ａの前回の販売動作のスペクトログラムをメモリ４９から読み出し、互いのスペクトログラムの商品詰まり判定範囲の変化割合を算出し、この算出した変化割合が予め決められた変化基準値（例えば±１％）を下回っているか否かを比較する。

そして、不具合判定制御部４３は、変化割合が変化基準値を下回っているとともに、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値がシュータ落下判定閾値を下回り、かつ商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が商品取出部案内判定閾値を下回る場合には、当該コラム６ａの内部にて商品詰まりの不具合が生じたと判定する。

このように説明したステップＳ１０３で不具合が生じた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部４０は、出力処理部４５を通じて金銭処理装置３０に返金指令を送出し（ステップＳ１０５）、その後に手順をリターンして今回の処理を終了する。

これによれば、金銭処理装置３０より投入された金銭の返却が行われることとなり、販売動作の不具合により、利用者が不当な不利益を被ることを防止することができる。

一方、上記ステップＳ１０３で不具合が生じていない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、制御部４０は、特に明示しないが金銭処理装置３０や自販機制御部に販売完了信号を送出して、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

図９は、図３に示した制御部が実施する商品残数判定制御の処理内容を示すフローチャートである。かかる商品残数判定制御は、販売指令が与えられて自動販売機が販売動作を行う際に、この販売動作と並行して行われるものである。

この商品残数判定制御において制御部４０は、入力処理部４１を通じて音圧検知部２０より音圧信号を入力した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、スペクトログラム取得部４２を通じて、図１０に示すような今回の販売動作のスペクトログラムを取得する（ステップＳ２０２）。この図１０に示すスペクトログラムにおいては、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が例えば６２．７ｄＢ、商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値が５８．６ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が６４．４ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が６３．１ｄＢになっているものとする。

このようにして今回の販売動作のスペクトログラムを取得した制御部４０は、残数判定制御部４４を通じて、メモリ４９より該当するコラム６ａの前回の販売動作のスペクトログラムを読み出す（ステップＳ２０３）。この前回の販売動作のスペクトログラムを図１１に示す。

図１１に示すスペクトログラムにおいては、払出動作判定範囲イの音響パワー平均値が例えば６２．７ｄＢ、商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値が６０．２ｄＢ、シュータ落下判定範囲ハの音響パワー平均値が６４．４ｄＢ、商品取出部案内判定範囲ニの音響パワー平均値が６３．１ｄＢになっているものとする。

そして、上記ステップＳ２０３の処理を行った制御部４０の残数制御部４４は、前回のスペクトログラムの商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値から今回のスペクトログラムの商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値の変化割合を算出する（ステップＳ２０４）。

つまり、前回のスペクトログラムの商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値が６０．２ｄＢであるから、これを真数で表示すると、１．００６８４×１０^−６［Ｗ／ｍ^２］となる。一方、今回のスペクトログラムの商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値が５８．６ｄＢであるから、これを真数で表示すると、７．２１６７６×１０^−７［Ｗ／ｍ^２］となる。そして、これらより変化割合は、例えばマイナス２８％であると算出される。

このようにして変化割合を算出した残数制御部４４は、変化割合がメモリ４９から読み出した基準判定値（例えば２５％）を上回るか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

変化割合が基準判定値を上回る場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、残数制御部４４は、該当コラム６ａの商品残数が２本以下（所定数以下）と判定する（ステップＳ２０６）。

ここで、変化割合が基準判定値（ここでは例えば２５％）を上回る場合に、該当するコラム６ａの商品残数が所定数以下と判定することができる理由について説明する。

上述したように、各コラム６ａには商品が上下方向に沿って収納されている。スペクトログラムにおける商品詰まり判定範囲ロの音響パワー平均値は、当該コラム６ａにおける商品全体の落下位置エネルギーが表現される。

そのため、販売動作によりコラム６ａの商品が例えば１４本から１３本に変化するのに比べて、例えば３本から２本に変化する方が、音響パワー平均値は小さくなるが、変化割合が大きくなる。

そこで、今回の商品残数判定制御においては、変化割合の大きさの変化に着目し、該変化割合が基準判定値を上回る場合に、当該コラム６ａの商品残数が所定数以下と判定できるのである。

このようにしてコラム６ａの商品残数が２本以下と判定した残数制御部４４は、かかる残数をメモリ４９に記憶し（ステップＳ２０７）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

一方、変化割合が基準判定値以下である場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、残数制御部４４は、上述したステップＳ２０６及びステップＳ２０７の処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

以上説明したように、本発明の実施の形態である自動販売機によれば、制御部４０が、販売動作において取得したスペクトログラムにおける判定範囲（払出動作判定範囲イ、シュータ落下判定範囲ハ、商品取出部案内判定範囲ニ）の音響パワー平均値が、該判定範囲に対応して予め設定された閾値（払出動作判定閾値、シュータ落下判定閾値、商品取出部案内判定閾値）を下回っている場合、販売動作に不具合が生じたと判定するので、従来のように複数のセンサを設置する必要がない。従って、信頼性を保持しつつ部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができる。しかも、複数のセンサを設置する必要がないことから配線も複雑なものとならず、これにより、電装スペースの有効活用を図ることができる。

上記自動販売機によれば、制御部４０が、販売動作において取得したスペクトログラムにおける商品詰まり判定範囲ロの音響パワー値と、該当するコラム６ａの前回の販売動作で取得されたスペクトログラムにおける商品詰まり判定範囲の音響パワー値との変化割合が予め決められた基準判定値（例えば２５％）を上回る場合、当該コラム６ａの商品残数が所定数（例えば２本）以下であると判定するので、各コラム６ａの商品残数、特に残り少なくなってきた商品の残数を認識することができ、商品の売り切れの検出を容易なものとすることができる。

特に、従来の自動販売機ではセンサの設置個所等により検知可能な商品残数が一義的に定まっていたが、本実施の形態の自動販売機では、基準判定値を任意に設定することでコラム６ａの商品残数の検知数を変更することができ、十分に高い信頼性を得ることが可能である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、販売動作不具合判定制御において、不具合が生じたと判定された場合には、金銭処理装置３０に返金指令を送出していたが、本発明においては、自販機制御部に指令を与えて再度販売動作の行うリトライ動作を行ってもよい。

上述した実施の形態では、商品残数判定制御における基準判定値が例えば２５％として説明したが、本発明においては、基準判定値は任意に変更可能である。例えば、基準判定値を３９％とする場合には、変化割合が該基準判定値を上回ると、当該コラムの商品残数は１本以下と判定することができ、基準判定値を６０％とする場合には、変化割合が該基準判定値を上回ると、当該コラムの商品残数は０本、すなわち売切と判定することができる。

上述した実施の形態では、スペクトログラム中の各判定範囲イ、ロ、ハ、ニは、事前に定義されたものとして説明しているが、本発明においては、これら各判定範囲イ、ロ、ハ、ニが実販売において時系列的に機械学習により自動設定されるようにしてもよいし、事前設定されているプロファイルをベースにして、変化の特徴が顕著に得られる範囲に自動的に修正する機能を有してもよい。

１本体キャビネット
４ａ商品取出部
６ａコラム
７払出機構
８シュータ
２０音圧検知部
３０金銭処理装置
４０制御部
４１入力処理部
４２スペクトログラム取得部
４３不具合判定制御部
４４残数判定制御部
４５出力処理部
４９メモリ

Claims

販売指令が与えられた場合に、該当するコラムに設けられた払出機構が駆動して該コラムの最下位の商品が払い出され、払い出された商品がシュータを転動して商品取出部に案内される販売動作を行う自動販売機において、
自動販売機本体に設けられ、音圧を検知する音圧検知手段と、
前記音圧検知手段により検知された音圧に基づき前記販売動作におけるスペクトログラムを取得し、取得したスペクトログラムにおける第１時間の第１周波数域で定められる第１判定範囲の音響パワー値が、該第１判定範囲に対応して予め設定された第１基準値を下回っている場合、前記払出機構に不具合が生じたと判定するとともに、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後の第２時間の第２周波数域で定められる第２判定範囲の音響パワー値が、該第２判定範囲に対応して予め設定された第２基準値を下回っている場合、前記シュータに商品が落下していないと判定し、更に前記スペクトログラムにおける前記第２時間よりも後の第３時間の第３周波数域で定められる第３判定範囲の音響パワー値が、該第３判定範囲に対応して予め設定された第３基準値を下回っている場合、前記商品取出部に商品が案内されていないと判定する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後で前記第２時間よりも前となる第４時間の第４周波数域で定められる第４判定範囲の音響パワー値と、該当するコラムの前回の販売動作で取得されたスペクトログラムにおける第４判定範囲の音響パワー値との変化割合が予め決められた変化基準値を下回っているとともに、今回のスペクトログラムの前記第２判定範囲の音響パワー値が前記第２基準値を下回り、かつ今回のスペクトログラムの前記第３判定範囲の音響パワー値が前記第３基準値を下回っている場合、前記コラムに商品詰まりが発生したと判定することを特徴とする自動販売機。
販売指令が与えられた場合に、該当するコラムに設けられた払出機構が駆動して該コラムの最下位の商品が払い出され、払い出された商品がシュータを転動して商品取出部に案内される販売動作を行う自動販売機において、
自動販売機本体に設けられ、音圧を検知する音圧検知手段と、
前記音圧検知手段により検知された音圧に基づき前記販売動作におけるスペクトログラムを取得し、取得したスペクトログラムにおける第１時間の第１周波数域で定められる第１判定範囲の音響パワー値が、該第１判定範囲に対応して予め設定された第１基準値を下回っている場合、前記払出機構に不具合が生じたと判定するとともに、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後の第２時間の第２周波数域で定められる第２判定範囲の音響パワー値が、該第２判定範囲に対応して予め設定された第２基準値を下回っている場合、前記シュータに商品が落下していないと判定し、更に前記スペクトログラムにおける前記第２時間よりも後の第３時間の第３周波数域で定められる第３判定範囲の音響パワー値が、該第３判定範囲に対応して予め設定された第３基準値を下回っている場合、前記商品取出部に商品が案内されていないと判定する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記スペクトログラムにおける前記第１時間よりも後で前記第２時間よりも前となる第４時間の第４周波数域で定められる第４判定範囲の音響パワー値と、該当するコラムの前回の販売動作で取得されたスペクトログラムにおける第４判定範囲の音響パワー値との変化割合が予め決められた基準判定値を上回る場合、当該コラムの商品残数が所定数以下であると判定することを特徴とする自動販売機。