JP7363320B2 - 商品検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、商品の検出領域を通過する態様で発光部から受光部に向けて光を照射し、受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置に関するものである。

商品の販売を行う自動販売機には、商品収納庫の商品ラックに収納された商品を搬送トレイに繰り出した後、搬送トレイによって搬送して商品取出領域に払い出すようにしたものがある。

この種の自動販売機には、搬送トレイに商品を検出するための検出手段が設けられている。検出手段は、商品ラックから搬送トレイに対して商品が繰り出されたか否かを検出するためのもので、複数の発光素子及び複数の受光素子を備え、発光素子のそれぞれから照射された光が搬送トレイの上方を通過して対応する受光素子に入射するように設けられている。

上記のように構成された自動販売機では、搬送トレイに商品が存在する場合、発光素子から受光素子への入射が商品によって遮られることになり、受光素子での入射状態に変化が生じる。従って、受光素子の入射状態を監視することで、商品ラックから商品が繰り出されたか否かを検出することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－６００１４号公報

上述した検出手段にあっては、発光素子から照射される光が拡散することなく対応する受光素子に到達すれば、反射光の影響を考慮する必要がなく、商品を高い精度で検出することが可能となる。しかしながら、直進性の高い発光素子は一般に高価であり、商品検出装置の製造コストに多大な影響を及ぼす場合が多い。このため、商品検出装置の製造コストを抑えた上で正確な検出を行うには、発光素子から照射された光の拡散による影響を考慮する必要がある。

すなわち、発光素子から照射された光には、直接対応する受光素子に入射されるもの（以下、「直接光」ともいう）ばかりでなく、発光素子から拡散して照射され、該発光素子に対向配置されていない別の受光素子に入射するもの（以下、「拡散光」ともいう）もある。この拡散光は、直接光とは受光素子に至る光路が異なるため、対応する受光素子に対して直接光の入射が遮られた状態においても他の受光素子に入射する場合がある。このような場合には、搬送トレイに商品が載置されているにも関わらず、検出手段においては継続していずれかの受光素子に光が入射することになり、正確な検出を行うことが困難となる。

本発明は、上記実情に鑑みて、商品の検出精度を向上させることができる商品検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る商品検出装置は、商品の検出領域を臨む態様で設けられた複数の発光部と、対応する発光部に対向する態様で設けられた複数の受光部とを備え、前記商品の検出領域を通過する態様で前記発光部から前記受光部に向けて光を照射し、前記受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置であって、前記複数の発光部は、予め決められた条件に従って、交互に光を照射することを特徴とする。

また本発明は、上記商品検出装置において、前記複数の発光部は、予め決められた条件に従って、複数個ずつ交互に光を照射することを特徴とする。

また本発明は、上記商品検出装置において、前記商品の検出領域は、上下方向に沿って移動可能であって載置する商品を搬送する搬送トレイが、該商品が取り出されることを許容する商品取出位置まで移動した場合に、該搬送トレイの商品の載置面上に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、複数の発光部が予め決められた条件に従って交互に光を照射するようにして、受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の検出領域の商品の有無を検出しているので、拡散光による誤検出を抑制することができ、商品の検出精度を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である商品検出装置が適用される自動販売機の正面図である。 図２は、本発明の実施の形態である商品検出装置が適用される自動販売機を右方から見た断面側面図である。 図３は、本発明の実施の形態である商品検出装置が適用される自動販売機を左方から見た断面側面図である。 図４は、図２及び図３に示した発光素子の照射パターンを示す説明図である。 図５は、図２及び図３に示した発光素子の照射パターンを示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る商品検出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１～３は、それぞれ本発明の実施の形態である商品検出装置が適用される自動販売機を示すものであり、図１は正面図であり、図２は右方から見た断面側面図であり、図３は左方から見た断面側面図である。

ここで例示する自動販売機１は、容器入り商品や箱入り商品等の定形商品、あるいは袋入り商品等の不定形商品を販売対象とする汎用のもので、本体キャビネット１０及び外扉２０を備えている。

本体キャビネット１０は、前面に開口（以下、前面開口ともいう）１１を有した直方状の筐体であり、内部に商品収納庫１２ａを有している。

商品収納庫１２ａは、断熱材に囲繞されて断熱構造を有している。この商品収納庫１２ａには、商品ラック１３が上下方向に沿って複数段設けられている。これら商品ラック１３は、それぞれ商品収納庫１２ａの両側に立設された図示せぬラック支持側板間に架設されている。かかる商品ラック１３は、それぞれ商品を前後方向に沿って収納する商品コラム１４が左右に併設されて構成されている。商品コラム１４は、従来公知のものであり、前後方向に沿って延在するスパイラル１４ａの各ピッチ間に商品を拘束して商品を収納するものである。このような商品コラム１４は、駆動源からの駆動力が伝達して駆動する場合に、最前の商品を前方側に払い出すものである。

尚、商品コラム１４としては、必ずしもスパイラル１４ａの回転によって商品を払い出すものに限らず、例えば、前後一対のプーリ間に無端状に張設された搬送ベルトの上方側水平延在部分に商品を載置し、搬送ベルトの変位より、最前の商品を前方側に払い出すものであってもよい。

外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口１１を閉塞するのに十分な大きさを有しており、本体キャビネット１０の前方側の左側縁部に揺動可能に設けられている。この外扉２０は、断熱構造を有するものであり、窓部２１及び商品取出口２２が設けられている。

窓部２１は、複層ガラス等の透明、かつ断熱性を有した面材２３が配設されることによって構成されたもので、本体キャビネット１０の前面開口１１が外扉２０によって閉塞された場合にも、すべての商品ラック１３の商品コラム１４において最前列に収納された商品を外部から視認させることが可能である。尚、図には明示していないが、商品コラム１４には識別番号が設定されているとともに、商品コラム１４の前端には窓部２１を通じて視認可能となるように識別番号が表示されている。

商品取出口２２は、利用者が購入商品を受け取るための開口であり、外扉２０において窓部２１よりも下方となる位置に形成されている。商品取出口２２の開口上縁は、最下段に配設された商品ラック１３よりもさらに下方に位置するように設定されている。この商品取出口２２は、外扉２０に設けた取出蓋２４によって常時閉塞された状態にあり、取出蓋２４を内側に向けて押し回すことで開放することができる。取出蓋２４は、左右方向に沿った開閉軸２４ａにより、上端部を介して外扉２０に支持させたものである。図には明示していないが、外扉２０において商品取出口２２の周囲に位置する部分には、商品取出口２２を通じて商品収納庫１２ａの内部雰囲気と外気とが流通するのを防止するガスケットが取出蓋２４と対向する部分の全周に配設されている。

また外扉２０には、図１に示すように、窓部２１の側方となる部位に操作部３０が集約して設けられている。操作部３０は、利用者が自動販売機１を利用する際に操作するためのもので、紙幣挿入口３１、硬貨投入口３２、返却レバー３３、硬貨返却口３４、入力部３５、表示部３６を備えている。紙幣挿入口３１は紙幣を受け入れるための開口であり、硬貨投入口３２は硬貨を受け入れるための開口である。返却レバー３３は、貨幣の返却を行う場合に操作するものである。硬貨返却口３４は、返却硬貨や釣り銭が払い出される部分である。入力部３５は、購入する商品を指示するためのものである。本実施の形態では、貨幣が投入された場合に有効となり、購入商品を収納した商品コラム１４の識別番号を直接入力するテンキーを備えて入力部３５を構成している。表示部３６は、入力部３５から入力された入力情報や、販売中、投入金額、釣り銭切れ、お札中止といった自動販売機１を利用する際に必要となる各種情報を表示するためのものである。

上記商品収納庫１２ａには、冷却手段としての蒸発器１５ａが設けられている。蒸発器１５ａは、商品収納庫１２ａの下方域に画成された機械室１２ｂに配設された圧縮機１５ｂや凝縮器１５ｃ等と冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成しており、自身の図示せぬ冷媒通路を通過する冷媒と、自身の周囲を通過する商品収納庫１２ａの内部の空気とを熱交換させて該空気を冷却させるものである。

蒸発器１５ａの周囲で冷却された空気は、送風ファン１６が駆動することにより、商品収納庫１２ａの背面に設置された背面ダクト１７の吸込口１７ａより通風路１８に吸い込まれ、この通風路１８を通過した後に吹出口１７ｂから吹き出されることにより、商品ラック１３（商品コラム１４）に収納された商品を冷却することになる。

上記商品ラック１３の前方域には、その両側に左右一対となる態様で搬送レール４０が配設されており、これら搬送レール４０間を搬送トレイ４１が図示せぬ搬送機構により上下方向に沿って移動可能に設けられている。つまり、搬送レール４０間には、搬送トレイ４１を通過させるための搬送通路４２が形成されている。

この搬送通路４２は、機械室１２ｂの前方となる商品取出位置４３まで延在している。ここで商品取出位置４３は、搬送トレイ４１により搬送された商品を、該搬送トレイ４１の載置面４１ａに載置された状態のまま、商品取出口２２を通じて利用者が取り出すことができる位置である。尚、搬送トレイ４１は、待機状態においては、商品取出位置４３に配置されている。

そのような商品取出位置４３の左右両側部分には、互いに対向配置された発光素子（発光部）５１及び受光素子（受光部）５２を備えた商品検出装置５０が設けられている。

商品検出装置５０は、発光素子５１から受光素子５２に向けて光を照射し、受光素子５２に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出するもので、商品取出位置４３の左右両側部分の互いに異なる複数箇所に配設されている。より具体的には、図２に示すように、商品取出位置４３に配置された搬送トレイ４１の商品の載置面４１ａよりも上方域となる商品取出位置４３の左側部分に、前後に並設した第１発光素子５１ａ及び第２発光素子５１ｂが設けてあり、更にこれら第１発光素子５１ａ及び第２発光素子５１ｂの間に上下に並設した第３発光素子５１ｃ及び第４発光素子５１ｄが設けられている。一方、商品取出位置４３の右側部分には、第１発光素子５１ａと対向する部分に第１受光素子５２ａが設けられ、第２発光素子５１ｂと対向する部分に第２受光素子５２ｂが設けられ、第３発光素子５１ｃと対向する部分に第３受光素子５２ｃが設けられ、第４発光素子５１ｄと対向する部分に第４受光素子５２ｄが設けられている。尚、対となる発光素子５１と受光素子５２とが互いに対向していれば、発光素子５１及び受光素子５２は、左右両側部分のどちらに設けられてもよい。

これにより、商品取出位置４３まで移動した搬送トレイ４１の商品の載置面４１ａ上に商品の検出領域が構成され、商品検出装置５０は、商品の検出領域を臨む態様で設けられている。

そして、そのような商品検出装置５０においては、図４及び図５に示すように、予め決められた条件に従って、第１発光素子５１ａを含む複数個と、第２発光素子５１ｂを含む複数個とが交互に光を照射するようにしている。具体的には、第１発光素子５１ａ及び第４発光素子５１ｄと、第２発光素子５１ｂ及び第３発光素子５１ｃとが、交互に光を照射するようにして、受光素子５２に対する光の入射状態に基づいて商品の検出領域である搬送トレイ４１の載置面４１ａ上の商品の有無を検出している。

以上のような構成を有する商品検出装置５０によれば、商品取出位置４３に配置された搬送トレイ４１の載置面４１ａ上を商品の検出領域として、予め決められた条件に従って、第１発光素子５１ａを含む複数個（第１発光素子５１ａ及び第４発光素子５１ｄ）と、第２発光素子５１ｂを含む複数個（第２発光素子５１ｂ及び第３発光素子５１ｃ）とが交互に光を照射するようにして、受光素子５２に対する光の入射状態に基づいて載置面４１ａ上の商品の有無を検出しているので、複数個ずつ光を照射することで様々な形状を有する商品に対応して検出することができ、複数個ずつ交互に光を照射することで拡散光による誤検出を抑制することができる。従って、商品の検出精度を向上させることができる。

そして、商品検出装置５０が商品取出位置４３の左右両側部分に設けられ、商品取出位置４３まで移動して該商品取出位置４３に配置された搬送トレイ４１の載置面４１ａ上を商品の検出領域として商品の有無を検出するので、該商品の検出領域で商品が有りと検出された場合に紙幣挿入口３１又は硬貨投入口３２で投入された貨幣の減算処理を行うことができ、該商品の検出領域で商品が無しと検出された場合に紙幣挿入口３１又は硬貨返却口３４を通じて投入された貨幣を返却することができ、商品取出口２２を通じて利用者が商品を取り出すことができない状態で減算処理してしまうことを防止することができ、利用者が不測の不利益を被ることがない。

また商品検出装置５０が、商品取出位置４３に配置された搬送トレイ４１の載置面４１ａ上を商品の検出領域として商品の有無を検出するので、自動販売機１の利用者が操作部３０における紙幣挿入口３１や硬貨投入口３２を通じて貨幣を投入して入力部３５で購入する商品を選択したタイミングで、商品の有無を検出することができる。つまり、待機状態にある搬送トレイ４１の載置面４１ａ上の商品の有無を検出することができる。これにより、商品検出装置５０により商品が有りと検出された場合、表示部３６に売切表示を行いつつ入力部３５による入力操作を無効化させ、紙幣挿入口３１及び硬貨返却口３４を通じて投入された貨幣を返却する。これによれば、搬送トレイ４１に商品が載置されている状態で新たな商品を購入されてしまうことを防止することができる。

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の商品検出装置５０では、予め決められた条件に従って、第１発光素子５１ａを含む複数個（第１発光素子５１ａ及び第４発光素子５１ｄ）と、第２発光素子５１ｂを含む複数個（第２発光素子５１ｂ及び第３発光素子５１ｃ）とが交互に光を照射するようにしていたが、本発明においては、発光部が交互に光を照射するのであれば、複数個ずつ光を照射しなくてもよい。発光部が交互に光を照射するのであれば、拡散光による誤検出を抑制することができる。

上述した実施の形態である商品検出装置５０は、第１発光素子５１ａ及び第４発光素子５１ｄと、第２発光素子５１ｂ及び第３発光素子５１ｃとが交互に光を照射するようにしていたが、本発明においては、最も前後に離隔する第１発光素子５１ａと第２発光素子５１ｂとが交互に光を照射するのであれば、第１発光素子５１ａ及び第３発光素子５１ｃと、第２発光素子５１ｂ及び第４発光素子５１ｄとが、交互に光を照射してもよい。

上述した実施の形態である商品検出装置５０は、商品取出位置４３の左右両側部分に設けられていたが、本発明においては、搬送トレイの左右の両側壁部分に商品検出装置が設けられていてもよい。

１…自動販売機、１０…本体キャビネット、１２ａ…商品収納庫、１３…商品ラック、１４…商品コラム、２０…外扉、２２…商品取出口、３０…操作部、４０…搬送レール、４１…搬送トレイ、４１ａ…載置面、４２…搬送通路、４３…商品取出位置、５０…商品検出装置、５１…発光素子（発光部）、５２…受光素子（受光部）。

Claims (1)

1. 商品の検出領域を臨む態様で設けられた複数の発光部と、
   対応する発光部に対向する態様で設けられた複数の受光部と
   を備え、
   前記商品の検出領域を通過する態様で前記発光部から前記受光部に向けて光を照射し、前記受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置であって、
   前記商品の検出領域は、上下方向に沿って移動可能であって載置する商品を搬送する搬送トレイが、該商品が取り出されることを許容する商品取出位置まで移動した場合に、該搬送トレイの商品の載置面上に構成され、
   前記複数の発光部は、
   前後に離隔する態様で並設された第１発光素子及び第２発光素子と、
   前記第１発光素子と前記第２発光素子との間にて上下に離隔する態様で並設された第３発光素子及び第４発光素子と
   を備え、
   予め決められた条件に従って、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の一方と、前記第３発光素子及び前記第４発光素子の一方とが、交互に光を照射することを特徴とする商品検出装置。

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