JP7138325B1 - 商品在庫検出装置及び商品在庫検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】商品の表面の性質や色が多種多様な場合であっても、商品の在庫を確実に検出する。
【解決手段】商品側当接部１３は、アームの一端部に設けられ、スリットから上方に突出し、本体部の上面に載置された商品と当接すると、スリットから下方に陥没する。センサー側対向部１４は、アームの他端部に設けられ、商品側当接部よりも重く構成され、自重により、本体部の内部の下方に揺動して、商品側当接部を上方に突出させる。商品側当接部が下方に陥没すると、アームの揺動に伴って、本体部の内部の上方に揺動する。反射型センサー１５は、センサー側対向部が本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、センサー側対向部を検出可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、商品在庫検出装置及び商品在庫検出方法に関する。

直方体に形成された商品、例えば、たばこ等の自動販売機について、商品ストッカー内の商品の在庫があるか否かを検出することは、売り切れ表示の必要性や商品補充のタイミングの点から重要である。従来から、商品在庫を検出する技術は多種存在する。

例えば、特開平９－２８８７６４号公報（特許文献１）には、自動販売機本体内部および自動販売機の扉裏面に設けた商品ストッカー内の商品を、自動販売機本体内部と扉裏面に設けた商品ストッカーの間を上下左右に移動でき、且つ、上下方向を軸として水平に回転できる商品取り出し装置で商品ストッカー内の最下段の商品から順次取り出し、扉表面にある商品取り出し口に排出する構造の自動販売機が開示されている。この自動販売機は、商品取り出し装置に装着した反射型フォトセンサーで、商品ストッカー内の商品在庫を検出する機能を有する。これにより、購買者への商品売り切れ表示はもちろんのこと、商品取り出し時間が短縮され、購買者へのサービスが向上する。更に、一つの商品取り出し装置に１個の反射型フォトセンサーですむため、製造コストは低減され、配線も少なくなり構造も簡単となり、その分商品の収納量が増加することになる。また、本発明は反射型フォトセンサーの自己診断ができるため、購買者へのサービスが向上するとともに、自動販売機の管理が容易になるとしている。

又、特開２００１－２３０１３号公報（特許文献２）には、商品払い出し手段と、第１商品センサーと、ボックス状のバケットと、第２商品センサーと、停止手段と、傾斜収容手段と、を備える自動販売機の商品搬出装置が開示されている。商品払い出し手段は、前後方向に延びる商品通路に前後に並べて収納した複数の商品を、販売時に、前方に移動させることにより、最前に位置する商品を商品通路の前端の払出口から払い出す。第１商品センサーは、商品が払出口の付近に至った後、当該払出口を通過したか否かを検知する。バケットは、後端部に開口を有し、販売時に、払出口から払い出された商品を、当該払出口の付近で開口を介して受け取り、開口に連なる収容部に収容し、当該商品を商品取出口に搬出する。第２商品センサーは、受け取った商品が当該収容部の前端部に到達したか否かを検知する。停止手段は、商品が通過していないことを第１商品センサーが検知し、かつ、当該商品が到達したことを第２商品センサーが検知したときに、商品払い出し手段の作動を停止させる。傾斜収容手段は、商品払い出し手段の作動が停止手段により停止されるときに、バケットが受け取った商品を前下がりに傾斜させることにより、収容部に収容する。これにより、バケットの大きさをコンパクトに維持しながら、その内部の収容部よりも奥行き寸法の大きな商品も収容することができるとしている。

又、特開２０１０－２８２５８９号公報（特許文献３）には、商品が収納してある商品収納コラム毎に、背後から商品を押し出すことにより最前に位置する商品を払い出すプッシャを備えた商品ラックと、商品ラックの前方域を移動し、選択された商品収納コラムから払い出された商品を受け取って搬送するキャッチャーメカとを備えた自動販売機が開示されている。この自動販売機は、商品収納コラムは、左右一対となる態様で商品ラックに着脱可能に立設してなり、上端部間に掛け渡した態様で商品を収納し、かつ、プッシャにより背後から押し出されることにより、最前にある商品を払い出してキャッチャーメカに設けられた商品検出センサーに払出後の商品を検出させるアタッチメント部材を備える。これにより、例えば、ガム商品等の前後幅が小さい小物商品であっても、従来のように商品どうしの隙間を十分に確保することなく、前後方向に沿って連続した態様で商品をアタッチメント部材の上端部間に収納することができ、これにより、小物商品の収納効率の拡大を図ることができるとしている。

特開平９－２８８７６４号公報 特開２００１－２３０１３号公報 特開２０１０－２８２５８９号公報

自動販売機等に利用されている商品の在庫を検出するための構成には、商品の物理的な接触により商品の在庫を検出する物理スイッチタイプと、赤外線等の光が商品から反射することにより商品の在庫を検出する反射型センサータイプとが存在する。

物理スイッチタイプでは、例えば、商品がスイッチに接触して、商品の自重によりスイッチを押して動作させることで、スイッチの動作を検出して、商品の存在を検出する。このような構成では、商品の表面の性質（例えば、材質等）や色には影響を受けること無く、無関係に商品を検出することが出来る。しかしながら、一方で、商品の自重が必要であるため、商品が軽量品の場合には、商品が自重によりスイッチを動作させることが出来ず、一定の重量を有する商品にしか適用出来ないという課題がある。

又、反射型センサータイプでは、例えば、商品の表面の一部（例えば、一側面）に光を照射し、商品の一部から反射した反射光を検出することで、商品が存在することを検出する。この反射型センサーには、例えば、反射型赤外線センサー、拡散反射型赤外線センサー、反射型フォトセンサー等が用いられている。このような構成では、商品の重量には影響を受けること無く、無関係に商品を検出することが出来る。しかしながら、一方で、商品の表面の一部から光を反射させる必要があるため、商品の性質が光を反射しない又は光を吸収する場合や商品の表面の色が暗い色の場合は、反射型センサーは、適切に反射光を検出することが出来ず、商品の検出率が極端に低下するという課題がある。

特に、自動販売機に収納される商品の表面の性質や色は、多種多様であることが多いため、反射型センサーで、商品の表面の一部を直接検出する構成では、商品の検出率が、商品の種類に応じて極端に低下し、商品在庫の誤検知に繋がるという課題がある。又、商品が軽量品の場合、商品の表面の一部が検出し難いことがあり、この場合も、商品在庫の誤検知に繋がるという課題がある。

更に、物理スイッチタイプと反射型センサータイプとでは、その特徴や利点が全く異なるため、例えば、商品が、軽量品で、且つ、商品の表面の性質や色が多種多様な場合は、その商品の検出率が極端に低下してしまうという課題がある。

特許文献１－３に記載の技術では、反射型センサーで商品の表面の一部を直接検出するため、商品の表面の性質や色が特殊であったり、商品が軽量品であったりした場合には、上述と同様に、検出率が低下するという課題がある。

そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、商品が、軽量品で、且つ、商品の表面の性質や色が多種多様な場合であっても、商品の在庫を確実に検出することが可能な商品在庫検出装置及び商品在庫検出方法を提供することを目的とする。

本発明に係る商品在庫検出装置は、本体部と、スリットと、アームと、商品側当接部と、センサー側対向部と、反射型センサーと、商品判定制御部と、を備える。本体部は、上面に商品が載置される。スリットは、前記本体部の上面の一部に設けられる。アームは、中央部が前記本体部の内部に回転軸で軸支され、両端部が上下に揺動する。商品側当接部は、前記アームの一端部に設けられ、前記スリットから上方に突出し、前記本体部の上面に載置された商品と当接すると、前記スリットから下方に陥没する。センサー側対向部は、前記アームの他端部に設けられ、前記商品側当接部よりも重く構成され、自重により、前記本体部の内部の下方に揺動して、前記商品側当接部を上方に突出させ、前記商品側当接部が下方に陥没すると、前記アームの揺動に伴って、前記本体部の内部の上方に揺動する。反射型センサーは、前記センサー側対向部が前記本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、前記センサー側対向部を検出可能である。商品判定制御部は、前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出した場合に、前記商品が存在すると判定し、前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出しない場合に、前記商品が存在しないと判定する。

本発明に係る商品在庫検出方法は、本体部と、アームと、スリットと、商品側当接部と、センサー側対向部と、反射型センサーと、を備えた商品在庫検出装置の商品在庫検出方法であって、商品判定制御工程を備える。ここで、商品判定制御工程は、商品判定制御部に対応する。

本発明によれば、商品が、軽量品で、且つ、商品の表面の性質や色が多種多様な場合であっても、商品の在庫を確実に検出することが可能となる。

本発明の実施形態に係る商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図と機能ブロック図である。 商品在庫検出装置の一例を示す平面斜視図（図２Ａ）と、複数の商品が積載された商品在庫検出装置の一例を示す平面斜視図（図２Ｂ）と、である。 本発明の実施形態に係る商品在庫検出方法の実行手順を示すためのフローチャートである。 第二の商品が搬送される際の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図４Ａ）と、第一の商品が投出される際の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図４Ｂ）と、である。 第一の商品が投出された後の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図５Ａ）と、第二の商品が投出される際の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図５Ｂ）と、である。 第二の商品が投出された後の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図６Ａ）と、突起部が回転した際の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図６Ｂ）と、である。 第三の商品が投出された後の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図７Ａ）と、第四の商品が投出された後の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図７Ｂ）と、である。 検出ユニットが一列の場合の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図８Ａ）と、検出ユニットが三列の場合の商品在庫検出装置の一例を示す断面概略図（図８Ｂ）と、である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

本発明の実施形態に係る商品在庫検出装置１は、基本的に、図１に示すように、本体部１０と、スリット１１と、アーム１２と、商品側当接部１３と、センサー側対向部１４と、反射型センサー１５と、を備える。

ここで、本体部１０は、上面１０ａに商品Ｐが載置される。商品Ｐは、例えば、軽量品であり、具体的には、直方体を想定し、たばこやおもちゃ箱、簡単な景品箱等を挙げることが出来る。このような商品Ｐの表面の性質は、紙やプラスチック等、多種多様であり、商品Ｐの表面の色は、白色から黒色まで、多種多様である。スリット１１は、本体部１０の上面１０ａの一部に設けられている。アーム１２は、中央部１２ａが本体部１０の内部に回動軸１２ｂで軸支され、両端部が上下に揺動する。

又、商品側当接部１３は、アーム１２の一端部に設けられ、スリット１１から上方に突出し、本体部１０の上面１０ａに載置された商品Ｐと当接すると、スリット１１から下方に陥没する。

更に、センサー側対向部１４は、アーム１２の他端部に設けられ、商品側当接部１３よりも重く構成され、自重により、本体部１０の内部の下方に揺動して、商品側当接部１３を上方に突出させ、商品側当接部１３が下方に陥没すると、アーム１２の揺動に伴って、本体部１０の内部の上方に揺動する。

そして、反射型センサー１５は、センサー側対向部１４が本体部１０の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、センサー側対向部１４を検出可能である。反射型センサー１５は、例えば、赤外線等の光を照射し、対象物から反射した反射光を検出する。対象物が反射型センサー１５に対向する位置に存在する場合は、反射型センサー１５は、対象物が存在する旨の信号（例えば、ＯＮ信号）を発信し、対象物が反射型センサー１５に対向する位置に存在しない場合は、反射型センサー１５は、対象物が存在しない旨の信号（例えば、ＯＦＦ信号）を発信する。

さて、反射型センサー１５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等に電気的に接続されており、ＣＰＵは、反射型センサー１５からの信号を受信して、ＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭ等に記憶されているプログラムを実行する。又、後述する各制御部についても、ＣＰＵがプログラムを実行することで当該各制御部を実現する。

ここで、本発明の実施形態に係る商品在庫検出装置１は、反射型センサー１５がセンサー側対向部１４を検出した場合に、商品Ｐが存在すると判定し、反射型センサー１５がセンサー側対向部１４を検出しない場合に、商品Ｐが存在しないと判定する商品判定制御部１０１を備えている。これにより、商品Ｐが、軽量品で、且つ、商品Ｐの表面の性質や色が多種多様な場合であっても、商品Ｐの在庫を確実に検出することが可能となる。

即ち、本発明では、反射型センサー１５が、商品Ｐの表面の一部を直接検出するのではなく、商品Ｐが載置された際に揺動するセンサー側対向部１４を検出するように構成している。つまり、本発明では、物理スイッチタイプの要素と反射型センサータイプの要素とを組み合わせて、商品Ｐの存在を、センサー側対向部１４を介して間接的に検出している。これにより、商品Ｐの表面が多種多様であったり、商品Ｐが軽量品であったりしても、反射型センサー１５が検出する対象は、センサー側対向部１４と変わらないことから、商品Ｐの表面の性質や色等に全く左右されずに、商品Ｐを確実に検出することが可能となる。又、センサー側対向部１４を、反射型センサー１５が検出し易い最適な構成（例えば、樹脂製）とすることで、商品Ｐの検出率を更に高めることが可能となる。

更に、本発明では、物理スイッチタイプの要素に基づいて、アーム１２の構成を利用し、商品Ｐが当接する商品側当接部１３と、反射型センサー１５が検出するセンサー側対向部１４とを別々に構成して、てこの原理を活用している。つまり、商品Ｐが軽量品であっても、商品Ｐが商品側当接部１３に接触・当接すれば、直ぐに、センサー側対向部１４が上方に揺動して、反射型センサー１５がセンサー側対向部１４を検出することが出来る。これにより、商品Ｐが軽量品であっても、商品側当接部１３が容易に下方に揺動することから、反射型センサー１５がセンサー側対向部１４を確実に検出することが出来る。

更に、本発明では、反射型センサータイプの要素に基づいて、反射型センサー１５を検出用センサーとして採用している。反射型センサー１５は、半導体で構成された部品であり、物理スイッチタイプの要素のように、マイクロスイッチやリードスイッチ等の物理的な接触や変形がある部品と比較して、圧倒的に故障率が低い。そのため、本発明では、商品在庫検出装置１の長寿命化を図ることが出来る。

そして、本発明では、アーム１２と反射型センサー１５とを活用しているため、部品点数を少なくすることが可能であり、小型化を実現することが出来る。

さて、本体部１０の構成に特に限定は無いが、例えば、図１に示すように、直方体の形状、楕円柱の形状等を挙げることが出来る。又、スリット１１の形状に特に限定は無いが、後述のように、商品Ｐを搬送する搬送機構が存在する場合は、商品Ｐの搬送方向に沿った形状であると好ましい。これにより、商品Ｐが搬送された際に、スリット１１から突出した商品側当接部１３が商品Ｐの搬送を阻害することなく、商品Ｐの搬送を円滑に行うことが出来る。

又、アーム１２の構成に特に限定は無いが、例えば、図１に示すように、逆Ｓ字状に形成されたり、Ｓ字状やくの字状、コの字状に形成されたりする。商品側当接部１３の構成に特に限定は無いが、例えば、スリット１１から上方に向かってコの字状に形成される。センサー側対向部１４の構成に特に限定は無いが、例えば、扁平に形成され、アーム１２全体の重心Ｇａをアーム１２の回転軸１２ｂ（支点）よりも、センサー側対向部１４の方に配置させる。これにより、商品側当接部１３を商品Ｐに接触させ易くすることが出来るとともに、センサー側対向部１４に反射型センサー１５の反射板及び重りの役割を持たせて、センサー側対向部１４の自重により、センサー側対向部１４を本体部１０の内部の下方に揺動させて、商品側当接部１３を上方に突出させることが可能となる。又、センサー側対向部１４を扁平にすることにより、センサー側対向部１４が本体部１０の内部の上方に揺動した際に、反射型センサー１５の検出感度を高めることが出来る。

ここで、アーム１２の重心Ｇａをアーム１２の回転軸１２ｂに近づけることで、商品側当接部１３の揺動感度を高めて、より軽い商品Ｐでも商品側当接部１３を容易に下方に陥没させることが出来る。一方、アーム１２の重心Ｇａをアーム１２の回転軸１２ｂから遠ざけることで、特定の重さ未満の商品Ｐでは、商品側当接部１３を下方に陥没させないようにして、特定の重さ以上の商品Ｐに限って、商品側当接部１３の揺動を生じさせることが可能となる。

尚、センサー側対向部１４の形状に特に限定は無いが、例えば、図１に示すように、円形でも良いし、楕円形でも三角形でも四角形でも多角形でも構わない。センサー側対向部１４の厚みや面積を適宜調整することで、アーム１２の重心Ｇａの位置を調整することが可能である。

又、反射型センサー１５の構成に特に限定は無いが、例えば、本体部１０の上面１０ａが水平方向に沿って配置されている場合、反射型センサー１５の検出面は、本体部１０の上面１０ａに対して垂直方向（鉛直方向）に沿って配置されると好ましい。反射型センサー１５の検出面が水平方向に沿って配置された場合、この検出面に埃やゴミが積もり、反射型センサー１５の光（赤外線）が埃やゴミに遮られたり、検出面が反射光を検出し難くなったり（検出出来なかったり）することがある。そこで、反射型センサー１５の検出面を本体部１０の上面１０ａに対して垂直方向に沿って配置することで、検出面に埃やゴミが積もることが無くなるため、長期間使用したとしても、検出率の悪化を更に抑えることが可能となる。

さて、商品在庫検出装置１は、本体部１０の上面１０ａに載置された一つの商品Ｐの存在を検出するために、基本的に、上述した第一のスリット１１と、第一のアーム１２と、第一の商品側当接部１３と、第一のセンサー側対向部１４と、第一の反射型センサー１５と、を備えている。これらの構成は、検出ユニットと称する。ここで、本発明の実施形態では、二つの商品Ｐの存在をそれぞれ検出するために、二つの検出ユニットを設けている。もう一つの検出ユニットは、第二のスリット２１と、第二のアーム２２と、第二の商品側当接部２３と、第二のセンサー側対向部２４と、第二の反射型センサー２５と、で構成される。

ここで、図１に示すように、第二のアーム２２の中央部２２ａは、第一のアーム１２の回動軸１２ｂで共通して軸支されているため、第二のスリット２１と、第二のアーム２２と、第二の商品側当接部２３と、第二のセンサー側対向部２４と、第二の反射型センサー２５とは、回転軸１２ｂを中心に、第一のスリット１１と、第一のアーム１２と、第一の商品側当接部１３と、第一のセンサー側対向部１４と、第一の反射型センサー１５と、にそれぞれ左右対称に配置されている。これにより、二つのアーム１２、２２をコンパクトに配置して、二つの並んだ商品Ｐの存在をそれぞれ検出することが出来る。

又、商品在庫検出装置１において、商品Ｐを搬送する方法に特に限定は無いが、例えば、本体部１０に設けられたベルトを回転することで、ベルトの上に乗った商品Ｐを搬送したり、ベルトに設けられた突起部で商品Ｐを押して搬送したりしても良い。具体的には、商品在庫検出装置１には、図２に示すように、商品Ｐを搬送するために、二つのローラ３１ａ、３１ｂと、ベルト３２と、突起部３３と、を備える。ここで、二つのローラ３１ａ、３１ｂは、回転軸を並行にして本体部１０の前後方向に配置されている。二つのローラ３１ａ、３１ｂの一方又は両方は、駆動制御部１０２に接続され、一方の方向に回転する。ここでは、二つのローラ３１ａ、３１ｂは、図２Ａから見て、反時計回りに回転する。又、ベルト３２は、無端状であり、二つのローラ３１ａ、３１ｂに掛けられており、適度な張力で張られている。又、突起部３３は、ベルト３２の表面の一部に設けられており、ベルト３２の回転に伴って本体部１０の上面１０ａを含む表面を回転する。これにより、突起部３３が回転することで、本体部１０の上面１０ａに存在する商品Ｐを押して、本体部１０の上面１０ａから外部に投出させることが出来る。

尚、スリット１１は、ベルト３２の回転方向に沿って設けられると、商品側当接部１３をベルト３２の回転方向に沿って上方に突出させることが出来る。そのため、商品側当接部１３に当接した商品Ｐが突起部３３で搬送された際に、商品側当接部１３を商品Ｐから円滑に離脱させることが可能となる。又、商品Ｐから離脱した商品側当接部１３に対して次の商品Ｐを突起部３３で搬送した際に、商品側当接部１３を次の商品Ｐに円滑に当接させることが可能となる。

又、商品在庫検出装置１には、図１、図２Ａに示すように、商品Ｐの投出を検出するために、投出用スリット４１と、投出用アーム４２と、投出用当接部４３と、投出用対向部４４と、投出用センサー４５と、を備える。ここで、投出用スリット４１は、本体部１０の側面側で、且つ、ベルト３２の回転方向の下流側の一部に設けられている。投出用アーム４２は、中央部４２ａが本体部１０の内部に回動軸４２ｂで軸支され、両端部が上下に揺動する。

投出用当接部４３は、投出用アーム４２の一端部に設けられ、投出用スリット４１から突出し、搬送された商品Ｐが投出して当接すると、投出用スリット４１から陥没する。

更に、投出用対向部４４は、投出用アーム４２の他端部に設けられ、投出用当接部４３よりも重く構成され、自重により、本体部１０の内部の下方に揺動して、投出用当接部４３を突出させ、投出用当接部４３が陥没すると、投出用アーム４２の揺動に伴って、本体部１０の内部の上方に揺動する。

そして、投出用センサー４５は、投出用対向部４４が本体部１０の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、投出用対向部４４を検出可能である。投出用センサー４５は、例えば、上述の反射型センサーを採用することが出来る。投出用センサー４５は、赤外線等の光を照射し、対象物から反射した反射光を検出する。対象物が投出用センサー４５に対向する位置に存在する場合は、投出用センサー４５は、対象物が存在する旨の信号（ＯＮ信号）を発信し、対象物が投出用センサー４５に対向する位置に存在しない場合は、投出用センサー４５は、対象物が存在しない旨の信号（ＯＦＦ信号）を発信する。

投出用センサー４５も、反射型センサー１５と同様に、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等に電気的に接続されており、ＣＰＵは、投出用センサー４５からの信号を受信して、ＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭ等に記憶されているプログラムを実行する。

そして、本発明の実施形態に係る商品在庫検出装置１は、投出用センサー４５が投出用対向部４４を検出した場合に、商品Ｐが投出したと判定し、投出用センサー４５が投出用対向部４４を検出しない場合に、商品Ｐが投出しないと判定する投出判定制御部１０３を備えている。これにより、商品Ｐの表面が多種多様であったり、商品Ｐが軽量品であったりしても、商品Ｐの投出を確実に検出することが可能となる。つまり、上述と同様に、商品Ｐの投出を、投出用対向部４４を介して間接的に検出しているため、検出率の向上や長寿命化を図ることが出来る。

ここで、投出用スリット４１の構成に特に限定は無いが、例えば、上下方向に沿って設けられる。又、投出用アーム４２の構成に特に限定は無いが、例えば、図１に示すように、くの字状に形成されたり、逆Ｓ字状やＳ字状、コの字状に形成されたりする。投出用当接部４３の構成に特に限定は無いが、例えば、本体部１０の上面１０ａに沿った平坦状に形成される。これにより、投出した商品Ｐが投出用当接部４３に当接し易くすることが出来る。更に、投出用対向部４４の構成に特に限定は無いが、例えば、扁平に形成され、投出用当接部４３よりも重く構成され、投出用アーム４２全体の重心Ｇｂを投出用アーム４２の回動軸４２ｂ（支点）よりも、投出用対向部４４の方に配置させる。これにより、上述と同様に、投出用対向部４４に投出用センサー４５の反射板及び重りの役割を持たせて、投出用対向部４４の自重により、投出用対向部４４を本体部１０の内部の下方に揺動させて、投出用当接部４３を上方に突出させることが可能となる。又、投出用対向部４４を扁平にすることにより、投出用対向部４４が本体部１０の内部の上方に揺動した際に、投出用センサー４５の検出感度を高めることが出来る。

ここで、投出用対向部４４の形状に特に限定は無いが、例えば、図１に示すように、円形でも良いし、楕円形でも三角形でも四角形でも多角形でも構わない。投出用対向部４４の厚みや面積を適宜調整することで、投出用アーム４２の重心Ｇｂの位置を調整することが可能である。

更に、商品在庫検出装置１には、図２Ｂに示すように、本体部１０の上面１０ａに、商品Ｐを収容するケース５１が設けられ、ケース５１の内部に、積載された複数の商品Ｐが収容される。これらの商品Ｐは、突起部３３の回転により搬送されて、外部に投出される。本発明の実施形態では、二つの検出ユニットに併せて、二つの商品Ｐが、ベルト３２の回転方向に沿って並列に載置され、この二つの商品Ｐのそれぞれに三つの商品Ｐが積載されて、ケース５１に収容されている。ケース５１は、例えば、本体部１０の上面１０ａの外周端でビス止めされている。

又、ケース５１には、ベルト３２の回転方向の上流側の一部が開口され、ケース５１の一部に設けられたヒンジ５２を介して、その開口部５３の一部を開閉可能な扉５４が設けられている。商品Ｐを補充する作業者は、この扉５４を開放して、複数の商品Ｐを積載して収容し、この扉５４を閉塞することで、商品Ｐが適切に本体部１０の上面１０ａに載置される。

又、ケース５１には、ベルト３２の回転方向の下流側にガイド板５５が設けられ、投出される商品Ｐが商品在庫検出装置１からはみ出して投出されないように、商品Ｐの投出を規制している。

次に、図３－図７を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。先ず、購買者が、商品在庫検出装置１を搭載した自動販売機を確認して、自動販売機に掲載している複数の商品（例えば、たばこ）のうち、特定の商品を選択して、コインを入れる等の決済処理をすると、自動販売機の購入制御部１０４が、商品の購入を受け付ける（図３：Ｓ１０１）。

次に、購入制御部１０４が、商品在庫検出装置１に購入対象の商品Ｐの投出を指示すると、商品在庫検出装置１の駆動制御部１０２が、購入対象の商品Ｐに対応する二つのローラ３１ａ、３１ｂを特定し、これらを回転させることで、二つのローラ３１ａ、３１ｂに掛けられたベルト３２を回転させる（図３：Ｓ１０２）。

ここで、ベルト３２の回転に伴って、図４Ａに示すように、ベルト３２の表面の一部に設けられた突起部３３が本体部１０の上面１０ａを含む表面を回転する。ここでは、突起部３３は、図４Ａから見て、反時計回りに回転している。

購入対象の商品Ｐに対応する商品在庫検出装置１では、例えば、図４Ａに示すように、二つの商品Ｐが積載された二段積みの商品Ｐが、ベルト３２の回転方向に沿って並列に載置されている。ここで、ベルト３２の回転方向の下流側に積載された最下の商品を第一の商品Ｐ１とし、ベルト３２の回転方向の上流側に積載された最下の商品を第二の商品Ｐ２とする。又、ベルト３２の回転方向の下流側に積載された最上の商品を第三の商品Ｐ３とし、ベルト３２の回転方向の上流側に積載された最上の商品を第四の商品Ｐ４とする。

ここで、第一の商品Ｐ１と第二の商品Ｐ２とは、第一の商品側当接部１３と第二の商品側当接部２３とのそれぞれに当接しているため、第一のセンサー側対向部１４と第二のセンサー側対向部２４とのそれぞれを本体部１０の内部の上方に揺動させている。これにより、第一の反射型センサー１５と第二の反射型センサー２５とは、第一のセンサー側対向部１４と第二のセンサー側対向部２４とのそれぞれを検出し、ＯＮ信号を発信している。

さて、突起部３３が反時計回りに回転すると、図４Ａに示すように、ベルト３２の回転方向の上流側に積載された最下の第二の商品Ｐ２が突起部３３に押されて、ベルト３２の回転方向の下流側に搬送される。すると、図４Ｂに示すように、第二の商品Ｐ２が搬送されることで、第二の商品Ｐ２の直上に載置された第四の商品Ｐ４が真下に落下する。この場合、第二の商品Ｐ２が搬送されることで、第二の商品Ｐ２と第二の商品側当接部２３との当接が一瞬解消されるものの、落下した第四の商品Ｐ４が第二の商品側当接部２３に当接し、第二の反射型センサー２５は、第二のセンサー側対向部２４を検出する。

又、ベルト３２の回転方向の下流側に積載された最下の第一の商品Ｐ１が、第二の商品Ｐ２に押されて、本体部１０の上面１０ａから外部に飛び出す。又、第一の商品Ｐ１が、投出用スリット４１から突出している投出用当接部４３に当接し、投出用当接部４３を下方に押下しながら、外部に投出される。

ここで、第一の商品Ｐ１が投出されることで、第一の商品Ｐ１と第一の商品側当接部１３との当接が一瞬解消されるものの、搬送された第二の商品Ｐ２が第一の商品側当接部１３に当接し、第一の反射型センサー１５は、第一のセンサー側対向部１４を検出する。又、この場合、投出された第一の商品Ｐ１は、自動販売機の取り出し口に落下するため、購買者は、落下した第一の商品Ｐ１を取り出し口から取得することが出来る。

さて、投出用当接部４３が、下方に揺動すると、投出用対向部４４は、投出用アーム４２の揺動に伴って、本体部１０の内部の上方に揺動し、投出用センサー４５は、投出用対向部４４を検出する。つまり、投出用センサー４５は、ＯＦＦ信号を発信していたところ、投出用対向部４４の検出に対応するＯＮ信号を発信する。

ここで、商品在庫検出装置１の投出判定制御部１０３は、投出用センサー４５から、今までＯＦＦ信号を受信して、商品Ｐの投出が行われていないと判定していたところ（図３：Ｓ１０３ＮＯ）、投出用センサー４５からＯＮ信号を受信することで、商品Ｐの投出が行われたと判定する（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）。すると、駆動制御部１０２は、二つのローラ３１ａ、３１ｂの回転を停止して、ベルト３２の回転を停止させる（図３：Ｓ１０４）。これにより、ベルト３２の回転を適切なタイミングで停止させることが出来る。

ところで、第一の商品Ｐ１が下方に落下すると、投出用当接部４３は何も接触していない状態になるため、図５Ａに示すように、投出用対向部４４は、自重により本体部１０の内部の下方に揺動し、投出用センサー４５は、再び、投出用対向部４４を検出しない状態になる。又、投出用当接部４３が、投出用アーム４２の揺動に伴って、再度、上方に揺動する。

ここで、商品在庫検出装置１の商品判定制御部１０１は、第一の反射型センサー１５からＯＮ信号を受信して、商品Ｐの在庫が存在すると判定する（図３：Ｓ１０５ＹＥＳ）。この場合は、商品Ｐが品切れでは無いため、Ｓ１０１に戻って、購入制御部１０４が、購買者から商品の購入の受付を再開する。

さて、購買者が、再度、この商品Ｐを購入すると、購入制御部１０４が商品の購入を受け付け（図３：Ｓ１０１）、駆動制御部１０２が、ベルト３２を回転させる（図３：Ｓ１０２）。

ここで、ベルト３２の回転に伴って、図５Ｂに示すように、突起部３３は、最下の第二の商品Ｐ２を押して、ベルト３２の回転方向の下流側に搬送する。すると、図６Ａに示すように、第二の商品Ｐ２が搬送されることで、第二の商品Ｐ２の直上に載置された第三の商品Ｐ３が真下に落下する。この場合も、第二の商品Ｐ２と第一の商品側当接部１３との当接が一瞬解消されるものの、落下した第三の商品Ｐ３が第一の商品側当接部１３に当接し、第一の反射型センサー１５は、第一のセンサー側対向部１４を検出する。

又、第二の商品Ｐ２が、突起部３３に押されて、本体部１０の上面１０ａから外部に飛び出し、投出用当接部４３を下方に押下しながら、外部に投出される。

ここでも、投出用当接部４３が下方に揺動することで、投出用センサー４５は、本体部１０の内部の上方に揺動した投出用対向部４４を検出し、投出用対向部４４の検出に対応するＯＮ信号を発信する。そして、投出判定制御部１０３は、投出用センサー４５からＯＦＦ信号を受信していたところ（図３：Ｓ１０３ＮＯ）、投出用センサー４５からのＯＮ信号を受信して、商品Ｐの投出が行われたと判定する（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）。すると、駆動制御部１０２は、ベルト３２の回転を停止させる（図３：Ｓ１０４）。

又、第二の商品Ｐ２が下方に落下すると、図６Ｂに示すように、投出用当接部４３が上方に揺動し、投出用対向部４４は本体部１０の内部の下方に揺動し、投出用センサー４５は、再び、投出用対向部４４を検出しない状態になる。

ここで、商品判定制御部１０１は、再度、第一の反射型センサー１５から、ＯＮ信号を受信するため、商品Ｐの在庫が存在すると判定する（図３：Ｓ１０５ＹＥＳ）。この場合も、商品Ｐが品切れでは無いため、Ｓ１０１に戻って、購入制御部１０４が、購買者から商品の購入の受付を再開する。

さて、購買者が、更に、この商品Ｐを購入すると、購入制御部１０４が商品の購入を受け付け（図３：Ｓ１０１）、駆動制御部１０２が、ベルト３２を回転させる（図３：Ｓ１０２）。

ここで、ベルト３２の回転に伴って、図６Ｂに示すように、突起部３３が、本体部１０の上面１０ａを含む表面を反時計回りに回転して、第四の商品Ｐ４を押して、ベルト３２の回転方向の下流側に搬送する。すると、図７Ａに示すように、ベルト３２の回転方向の下流側に載置された第三の商品Ｐ３が、第四の商品Ｐ４に押されて、本体部１０の上面１０ａから外部に飛び出し、投出用当接部４３を下方に押下しながら、外部に投出される。

又、投出用当接部４３が下方に揺動することで、投出用対向部４４は本体部１０の内部の上方に揺動し、投出用センサー４５は投出用対向部４４を検出し、投出用対向部４４の検出に対応するＯＮ信号を発信する。

すると、投出判定制御部１０３は、投出用センサー４５からのＯＮ信号を受信して、商品Ｐの投出が行われたと判定し（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）、駆動制御部１０２は、ベルト３２の回転を停止させる（図３：Ｓ１０４）。又、第三の商品Ｐ３が下方に落下すると、上述と同様に、投出用当接部４３が上方に揺動し、投出用センサー４５は、再び、投出用対向部４４を検出しない状態になる。

ところで、第四の商品Ｐ４が、突起部３３に押されてベルト３２の回転方向の下流側に搬送されると、第四の商品Ｐ４と第二の商品側当接部２３との当接が解消される。又、第四の商品Ｐ４の直上には何ら商品が存在しないことから、第二の商品側当接部２３は、何ら当接しない状態となる。すると、第二のセンサー側対向部２４は、本体部１０の内部の下方に揺動し、第二の反射型センサー２５は、ＯＦＦ信号を発信する。

すると、商品判定制御部１０１は、第二の反射型センサー２５から、ＯＦＦ信号を受信するため、ベルト３２の回転方向の上流側には商品Ｐの在庫が存在しないと判定する（図３：Ｓ１０５ＮＯ）。次に、商品判定制御部１０１は、第一の反射型センサー１５から、ＯＮ信号を受信することで、ベルト３２の回転方向の下流側には商品Ｐの在庫が存在すると判定する（図３：Ｓ１０６ＹＥＳ）。この場合は、未だ商品Ｐが品切れでは無いため、Ｓ１０１に戻って、購入制御部１０４が、購買者から商品の購入の受付を再開する。

尚、この場合は、商品Ｐはベルト３２の回転方向の下流側に一つしか存在しないため、例えば、購入制御部１０４は、自動販売機の表示部に、この商品Ｐは最後の一つである旨の表示を行っても良い。

さて、購買者が、この商品Ｐを購入すると、上述と同様に、購入制御部１０４が商品の購入を受け付け（図３：Ｓ１０１）、駆動制御部１０２が、ベルト３２を回転させる（図３：Ｓ１０２）。

ここで、ベルト３２の回転に伴って、図７Ｂに示すように、突起部３３が回転して、第四の商品Ｐ４を押して、本体部１０の上面１０ａから外部に押し出す。次に、第四の商品Ｐ４が押し出されることで、第四の商品Ｐ４と第一の商品側当接部１３との当接が解消されるが、第四の商品Ｐ４の直上には何ら商品が存在しないため、第一の商品側当接部１３は、何ら当接しない状態となる。すると、第一のセンサー側対向部１４は本体部１０の内部の下方に揺動し、第一の反射型センサー１５は、ＯＦＦ信号を発信する。又、投出用当接部４３が下方に揺動することで、再度、投出用センサー４５は投出用対向部４４を検出し、投出用対向部４４の検出に対応するＯＮ信号を発信する。

すると、投出判定制御部１０３は、投出用センサー４５からのＯＮ信号を受信して、商品Ｐの投出が行われたと判定し（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）、駆動制御部１０２は、ベルト３２の回転を停止させる（図３：Ｓ１０４）。又、第四の商品Ｐ４が下方に落下すると、投出用センサー４５は、再び、投出用対向部４４を検出しない状態になる。

ここで、商品判定制御部１０１は、第二の反射型センサー２５から、ＯＦＦ信号を受信して、ベルト３２の回転方向の上流側には商品Ｐの在庫が存在しないと判定する（図３：Ｓ１０５ＮＯ）。更に、商品判定制御部１０１は、第一の反射型センサー１５から、ＯＦＦ信号を受信して、ベルト３２の回転方向の下流側には商品Ｐの在庫が存在しないと判定する（図３：Ｓ１０６ＮＯ）。この場合は、商品Ｐが品切れになったため、購入制御部１０４は、自動販売機の表示部に、この商品Ｐは品切れである旨の表示を行う（図３：Ｓ１０７）。これにより、商品Ｐの品切れを確実に通知することが可能となる。

ところで、本発明の実施形態では、二つの検出ユニットを並べて構成しているが、一つの検出ユニットでも良いし、二つ以上の検出ユニットであっても構わない。例えば、図８Ａに示すように、商品Ｐが幅の細長い直方体の場合は、一つの検出ユニットで構成しても良い。例えば、一つの検出ユニットは、第一のスリット１１と、第一のアーム１２と、第一の商品側当接部１３と、第一のセンサー側対向部１４と、第一の反射型センサー１５と、を備えている。又、図８Ｂに示すように、商品Ｐが幅の短い直方体の場合は、三つの検出ユニットを並べて構成しても構わない。例えば、第一の検出ユニットでは、第一のスリット１１と、第一のアーム１２と、第一の商品側当接部１３と、第一のセンサー側対向部１４と、第一の反射型センサー１５と、を備え、第二の検出ユニットでは、第二のスリット２１と、第二のアーム２２と、第二の商品側当接部２３と、第二のセンサー側対向部２４と、第二の反射型センサー２５と、を備える。ここでは、第二のアーム２２の中央部２２ａは、第一のアーム１２の回動軸１２ｂで共通して軸支されている。第三の検出ユニットでは、第二の検出ユニットに隣接して、第三のスリット６１と、第三のアーム６２と、第三の商品側当接部６３と、第三のセンサー側対向部６４と、第三の反射型センサー６５と、を備える。第三のアーム６２の中央部６２ａは回動軸６２ｂで軸支されている。このように構成しても構わない。

尚、本発明の実施形態では、商品在庫検出装置１が各制御部を備えるよう構成したが、当該各制御部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、プログラムを装置に読み出させ、当該装置が各制御部を実現する。その場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各制御部が実行する工程をハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。

以上のように、本発明に係る商品在庫検出装置及び商品在庫検出方法は、自動販売機に限らずに、商品の在庫を検出するための各種装置に有用であり、商品が、軽量品で、且つ、商品の表面の性質や色が多種多様な場合であっても、商品の在庫を確実に検出することが可能な商品在庫検出装置及び商品在庫検出方法として有効である。

１ 商品在庫検出装置
１０ 本体部
１１ スリット
１２ アーム
１３ 商品側当接部
１４ センサー側対向部
１５ 反射型センサー
１０１ 商品判定制御部

Claims (4)

1. 上面に軽量品の商品が載置される本体部と、
   前記本体部の上面の一部に設けられたスリットと、
   中央部が前記本体部の内部に回転軸で軸支され、両端部が上下に揺動するアームと、
   前記アームの一端部に設けられ、前記スリットから上方に突出し、前記本体部の上面に載置された商品と当接して、前記スリットから下方に陥没する商品側当接部と、
   前記アームの他端部に設けられ、前記商品側当接部よりも重く構成され、自重により、前記本体部の内部の下方に揺動して、前記商品側当接部を上方に突出させ、前記商品側当接部が下方に陥没すると、前記アームの揺動に伴って、前記本体部の内部の上方に揺動するセンサー側対向部と、
   前記センサー側対向部が前記本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、前記センサー側対向部を検出可能な反射型センサーと、
   前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出した場合に、前記商品が存在すると判定し、前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出しない場合に、前記商品が存在しないと判定する商品判定制御部と、
   を備え、
   前記アームは、逆Ｓ字状に形成され、
   前記商品側当接部は、前記スリットから上方に向かってコの字状に形成され、
   前記センサー側対向部は、扁平に形成され、前記アーム全体の重心を前記アームの回転軸よりも、前記センサー側対向部の方に配置される、
   商品在庫検出装置。
2. 前記本体部に設けられ、回転により、前記商品を搬送するベルトと、
   前記本体部の側面側で、且つ、前記ベルトの回転方向の下流側の一部に設けられた投出用スリットと、
   中央部が前記本体部の内部に回動軸で軸支され、両端部が上下に揺動する投出用アームと、
   前記投出用アームの一端部に設けられ、前記投出用スリットから突出し、前記搬送された商品が投出して当接すると、前記投出用スリットから陥没する投出用当接部と、
   前記投出用アームの他端部に設けられ、前記投出用当接部よりも重く構成され、自重により、前記本体部の内部の下方に揺動して、前記投出用当接部を突出させ、前記投出用当接部が陥没すると、前記投出用アームの揺動に伴って、前記本体部の内部の上方に揺動する投出用対向部と、
   前記投出用対向部が前記本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、前記投出用対向部を検出可能な投出用センサーと、
   前記投出用センサーが前記投出用対向部を検出した場合に、前記商品が投出したと判定し、前記投出用センサーが前記投出用対向部を検出しない場合に、前記商品が投出しないと判定する投出判定制御部と、
   を更に備える、
   請求項１に記載の商品在庫検出装置。
3. 上面に商品が載置される本体部と、
   前記本体部の上面の一部に設けられたスリットと、
   中央部が前記本体部の内部に回転軸で軸支され、両端部が上下に揺動するアームと、
   前記アームの一端部に設けられ、前記スリットから上方に突出し、前記商品が前記本体部の上面に載置されると、当該商品と当接して、前記スリットから下方に陥没する商品側当接部と、
   前記アームの他端部に設けられ、前記商品側当接部よりも重く構成され、自重により、前記本体部の内部の下方に揺動して、前記商品側当接部を上方に突出させ、前記商品側当接部が下方に陥没すると、前記アームの揺動に伴って、前記本体部の内部の上方に揺動するセンサー側対向部と、
   前記センサー側対向部が前記本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、前記センサー側対向部を検出可能な反射型センサーと、
   を備える商品在庫検出装置の商品在庫検出方法であって、
   前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出した場合に、前記商品の在庫が存在すると判定し、前記反射型センサーが前記センサー側対向部を検出しない場合に、前記商品の在庫が存在しないと判定する商品判定制御工程
   を備え、
   前記アームは、逆Ｓ字状に形成され、
   前記商品側当接部は、前記スリットから上方に向かってコの字状に形成され、
   前記センサー側対向部は、扁平に形成され、前記アーム全体の重心を前記アームの回転軸よりも、前記センサー側対向部の方に配置される、
   商品在庫検出方法。
4. 前記商品在庫検出装置は、
   前記本体部に設けられ、回転により、前記商品を搬送するベルトと、
   前記本体部の側面側で、且つ、前記ベルトの回転方向の下流側の一部に設けられた投出用スリットと、
   中央部が前記本体部の内部に回動軸で軸支され、両端部が上下に揺動する投出用アームと、
   前記投出用アームの一端部に設けられ、前記投出用スリットから突出し、前記搬送された商品が投出して当接すると、前記投出用スリットから陥没する投出用当接部と、
   前記投出用アームの他端部に設けられ、前記投出用当接部よりも重く構成され、自重により、前記本体部の内部の下方に揺動して、前記投出用当接部を突出させ、前記投出用当接部が陥没すると、前記投出用アームの揺動に伴って、前記本体部の内部の上方に揺動する投出用対向部と、
   前記投出用対向部が前記本体部の内部の上方に揺動した際の所定の位置に設けられ、前記投出用対向部を検出可能な投出用センサーと、
   を備え、
   本商品在庫検出方法は、
   前記投出用センサーが前記投出用対向部を検出した場合に、前記商品が投出したと判定し、前記投出用センサーが前記投出用対向部を検出しない場合に、前記商品が投出しないと判定する投出判定制御工程
   を更に備える、
   請求項３に記載の商品在庫検出方法。

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