JPH01502464A - 改良になる販売選択スイッチ検出・復号装置を有する自動販売制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 改良になる販売選択スイッチ検出・ 復号装置を有する自動販売制御装置 先艶旦皇遣 １発明の分野 この発明は一般的に自動販売機の動作を制御する制御装置に関し、特に、製品選 択スイッチ、硬貨返却スイッチ、又は自動販売機に一般に見られる任意の他の自 動販売機動作制御又は検出スイッチのような自動販売機のスイッチの動作を検出 する改良になる検出及び復号化機構を備えた制御装置に関する。

２従来技術の説明 多くの自動販売機はその動作制御のためにプロタラム化されたマイクロプロセッ サ又はマイクロコンピュータを含む制御回路を使用している０例えば１本発明の 譲受人に譲渡され、そして、言及により本明細書に組み込まれた米国特許第４． ４ｊ８，１８７号の開示を参照、この制御回路の動作中には、自動販売機の顧客 による使用又は顧客の使用に応答する結果生じる自動販売機の動作の結果として 複数のスイッチの閉成状態を検出して復号化することが必要である０例えば、自 動販売機で品目を顧客が選択したいと望むときに、顧客は一般的にその品目の価 格に等しいか又はこの価格以上の硬貨を挿入し。

そして、その品目に対応する１つ以上の選択ボタンを押す、自動販売機は顧客の 預は入れ金額とその選択された品目の価格とを比較し、′その預は入れ金額か価 格に等しいか又は価格以上のものの場合、販売モータのような分配手段を動作さ せてその選択された品目を顧客に分配する。顧客の預は入れ金額が品目の価格以 上のものである場合、その差額は一般的につり銭を渡すためにその自動販売機に 保持された硬貨供給部から顧客に返還される。

多種類の上記の動作にはスイッチが使用されており、あるいは又使用される可能 性がある０例えば、スイッチは自動販売機内への顧客による硬貨の挿入を検出し てこれを預は入れ分とする場合にかかわる可能性かある。顧客が選択スイッチを 動作させると、対応する選択スイッチが閉じられる。スイッチは販売モータの動 作を検出するため、販売モータか適切に動作しているかどうかを判別するため、 製品が売り切れているか否かを確認するため、又は製品が顧客に分配されたとい うことを確認するために使用することができる。又別のスイッチをつり銭硬貨の 提供を監視するため、又は顧客につり銭が実際に返却されたということを監視す るために使用することもできる。自動販売機は、機能するために、自動販売機は この自動販売機が使用している上記のスイッチのいずれによる閉成をも検出し、 そして、一度この閉成が検出されるとどのスイッチが閉じているかを識別するこ とができなけれはならない。

例えば、自動販売機の選択スイッチを検出して復号化するいくつかの従来技術の 装置が知られている。米国特許第４，５９３，３６１号は、各々かシフトレジス タの対応入力点に接続されている８個の容量性タッチスイッチよりなる容量性タ ッチパネルを示している。そのレジスタからの直列データは中央プロセッサに転 送される前に第２のシフトレジスタに入力される。そして、選択スイッチサブル ーチンは販売選択かなされたか否かを判別する。

米国特許第４，３５４，６１３号は１つの選択スイッチか販売される各品目ごと に設けられている選択スイッチ装置を記載している。これらの選択スイッチに対 応する複数の選択ボタンが行及び列に配列されている。各行ごとの線と各列ごと の線は動作された選択ボタンな復号化する場合に使用される。同様に、米国特許 第４．２３３．６６０号及び４，２２５，０５６号は制御マイクロプロセッサに より順次付勢及び行列線の呼び掛けで順次呼び掛けられる製品選択押ボタンスイ ッチのキーボードマトリクスを説明しＣいる。米国特許第４，２３１，１０５号 も選択スイッチ及び価格設定スイッチのマトリクス配列を示している。

種々のキーボード復号化システムは何年もの間にわたり自動販売機の分野におい て使用されているということか解る。どのキーボード復号化システムの費用効果 も以下のいくつかのパラメータに依存している。即ち、使用されるキーバッド又 はスイッチの価格、使用されるスイッチの数を復号化するために必要となる線の 数、スイッチな復号化するための支援ハードウェアの価格、復号化されたスイッ チデータを出力するために復号ハードウェアにより必要とされる線路の数、及び 復号ハードウェアの物理的なサイズである。上にリストされた要素の１つ又は２ つを最適化するために自動販売に関する従来技術は種々の機構を記載しているが 、どれもリストに挙げた５つのパラメータ全部の観点からは最適ではない、この ことは、多種類のキーボード及びキーバットがこれらの品目のメーカから長い間 利用可能であったという事実にも関わらず真理である。

例えば、複数のキーＭを復号化するために、復号化されるＭ個のキーに対する共 通線と、このＭ個のキーの各々に別々の線を提供するキーボード及びキーバット か利用できる。従って、この復号化構成はキーボードに対してＭ＋１本の線を有 している。復号化ハードウェアは、従って、Ｍ本の入力線（キーあたり１本）を 必要とし、そして、一般的には、１　ｏ　ｇ　＊　Ｍ　（もつとも近い整数に切 上げられる）本の外線を必要とする２進出力を有している。２進デコーダ、処理 装置への入力／出力（■１０）線、及びこれらの要素のための必要な物理的空間 の価格は高い。

より多くのキーを制御するためにより少ない線を使用するキーボードも利用可能 である。この例は、２つの出力、即ち、スイッチの行を表す出力とスイッチと列 を表す出力をキースイッチの押し下げにより生じさせるマトリクス構造である。

従って、キーボードに要求された線路の数はｘ＋Ｙである。ここでＸはキースイ ッチの行の数を表し、Ｙはキースイッチの列の数を表す、線Ｘ＋Ｙの全数は直前 の節で説明した機構に要求される線の数よりもほぼ少なくすることができる。し かしながら、全線数はマトリクスの設定の関数となる。換言すれば、８ｘ２のマ トリクススイッチのように４×４のマトリクスｔ、ｔ１６個のスイッチを要する 。しかしながら、前者の機構は８個の復号線を有し、後者の機構は１０本の線を 使用する。マトリクス構成は明らかな利点を有しているカイ、その復号ハードウ ェアにより要求される線路の数は一般的には非常に多く、従って高価格である。

他のキーボード装置はＮ者択２復号構成の場合のような符号化出力を有している 。この復号機構では、各スイッチの押下により３つの接触かなされる。これらの 接触の１つは常に接地されている。他の２つの接触はスイッチか押されたときに 接地されるたけである。従って出力線は各スイッチの押し下げごとの接地線の他 に２本の線を低にする。この機構においてＮ本の線＋共通線を使用して復号化す ることかできるスイッチの数ＭはＭ＝（Ｎ）（Ｎ−１）／２である。従って、７ 本の線と１本の共通線の場合、２１個のスイ・ンチを復号化することカイできる 、即ち、（（７）（７−１）／２−２１である。換言すれば。

２の組み合せにおける７本の線は１本の共通線を考慮して復号化できる（７ｘ６ ）／２＝２１個のスイッチである。この機構は前述の機構に比較して利点を有す るか、スイッチな復号化するために使用される復号ノｚ−トウエアにおいてかな りの数の線を依然として必要とし、そして、比較的高価なスイッチを必要とする 。

最後に、線の数を減少してスイッチの復号化を達成することができるように抵抗 性又は容量性の回路網を利用する多種類のスイッチ復号装置が非販売関係で記載 され４．４１５，７８１号（４，４２９，３０１号及び４゜４９５，４８５号を 参照。

発ｍ約 本発明は低価格で販売分野における長い間の問題を扱うものであり、そして、動 作された自動販売機スイッチを復号化する改良になる低価格装置を提供する０例 えば、自動販売機のキーボード選択スイッチは本発明の一実施例による装置で復 号化され、僅か２本の線がキーボードに行き、そして、１本の線のみが復号へ− ドウェアに行き動作されたキーを復号化する。

本発明の詳細は以下に記載するが、別の利点はその記載から明らかになる。

の　な口 第１１５！ｌは本発明による制御装置を持つ自動販売機の略式のブロック線図で あり、 第２ＦＡは本発明による装置で使用される別のキーボード回路網の構成図であり 、 第３図は本発明による制御装置で使用される別のキーホード回路網の構成図であ り、 第４図は本発明による制御装置の好適な実施例の構成図であり、及び 第５図は第４［ｉ！１に示したスイッチ装置でのスイッチの閉成を復号化するた めのフローチャートである。

１厳皇ＩＩ Ｎ４１図は自動販売機１００の略式のブロック線図であり、この自動販売機１０ ０はＶ　ｇｕｓｐｌｙに接続された電圧供給線１１とスイッチ復号手段２０に接 続されたキーボード符表平１−５０２４Ｃ；４　（４） 復号線１２を備えたキーボード回路網ｌＯを有している。

第１図に示したように、Ｖ　５ｕｐｐｌｙスイッチ復号手段２０に線１１を介し て直接接続されている。しかしながら、他の実施例では復号手段２０に電圧を供 給するなんらかの他の手段か設けられて僅か１本の出力線がキーボード回路網ｌ Ｏを復号手段２０に接続し、それにより最小数の復号線を与える。スイッチ復号 手段２０は論理制御手段３０に接続された単一の出力線２１を有している。論理 制御手段３０も自動販売機１００の小機能を制御する複数の自動販売機手段に接 続されている。第１図に示したように、これらの手段は硬貨試験手段４０、価格 形成手段５０、ディスプレイ手段６０、硬貨返却手段７０及び製品配送手段８０ を有している。自動販売機の小機能を制御するためのこれらの特足の手段は例示 的な目的で示しであるか、一般的な自動販売機で見られる他のこのような手段は 存在し、そして、論理制御手段３０と本発明に関連して容易に動作することがで きる。更に、小機能制御の各手段は簡単化のために単一の接ｌ＆線によりマイク ロプロセッサ３０に接続して示しである。しかしながら、各手段とマイクロプロ セッサ３０との間のいくつかの接続は正常に存在する。実際の接続数は自動販売 機及びその制御装置に使用される要素に依存する。

論理制御手段３０は一般的にはインテル８０５１チツプのような適当にプログラ ムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータである。論理制御手段３ ０は自動販売ｆｉｌｏｏの全動作を制御する。マイクロプロセッサにより制御さ れる自動販売機の全動作は一般的に当業者に公知である０例えば、米国特許第４ ，５９３，３６１号、４゜４９８．５７０号、４，４８１，５９０ＪｉＪｆ、４ ，４５８゜１８７号、４，３７２，４６４号、４，３５４，６１３号、４，３２ ８，５３９号、４，２３３，６６０号、４゜２３１．１０５号及び４，２２５， ０５６号を参照、従って、この動作は単に簡単に述べることにする。

顧客が硬貨を自動販売ｆｉｌｏｏに挿入すると、硬貨試験手段４０は貨幣の有効 性と単位について試験を行ない、そして、硬貨試験手段４０を論理制御手段３０ に接続する線４１に信号を発生する。更に別の硬貨が挿入されると、Ｗ客の預は 入れ分が判別され、そして、論理制御手段３０か線６１に信号を発生して表示手 段６０に顧客の預は入れ分を表示させる。

顧客か選択をするための適当な預は入れ分を有する場合、顧客はキーボード回路 網ｌＯを使用して選択をすることができる。この選択が一度なされると、論理制 御手段３０は価格設定手段５０からの選択に関する価格を判別し、この価格を顧 客の預は入れ分と比較し、そして、製品配送手段８０に命令を与えて選択された 製品を送る。顧客の預は入れ分が不充分であった場合は、論理制御手段３０によ り表示手段６０は預は入れ分が不充分であることを表示するか又は別の選択をさ せられる。顧客は次により低い価格の別の選択をすることができ、又は、硬貨返 却手段７０を使用して自分のお金の返済を受けることができる。以下に詳しく述 べる選択スイッチの検出及び復号化の場合を除き、この全ての動作は一般的に公 知である。

第１図に示したように、この図のキーボード回路網１０は２本の線のみにより接 続されている。その１本はスイッチ復号手段２０への電圧供給線１１である。な るべくなら、キーボード回路網１０はスイッチＳ０、Ｓ２、Ｓユ、Ｓ４．・・・ Ｓ、（Ｎは選択スイッチの全体の数）、及び各スイッチかこれらのインピーダン スの少なくとも１つに電気的に関係付けられるようにこれらのスイッチに接続さ れたインピータンスＺ１、Ｚ２、Ｚｌ、Ｚ４、・・・Ｚ　Ｈ＊、の両方よりなる キーパ・ンド又はキーボード装置を有することが好ましい。

特に、第１図に示したように、選択スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、・・・Ｓ Ｎの各々の１つの接点は電圧供給線１１によりＶ　＊ｕｐｐ＋アに接続されてい る。インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚｌ、・　・・Ｚｏは電圧供給線１１と キーボード復号線１２との間に互いに直列に接続されている。スイッチＳ８、Ｓ ２、Ｓ３、Ｓ４、・・・ＳＨの各々の他の接点は対応的に番号を付けたインピー ダンスと次のより高い番号を付けたインピータンスとの間に接続されている０例 えば、スイッチＳ１はインピーダンスＺ１と２２の間に接続され、スイッチＳ２ はインピータンスＺＨとＺ　Ｎ１１との間に接続されている。第４図に関して更 に詳しく説明する好適な実施例では、インピーダンスは同一公称抵抗を有する直 列接続の抵抗である。スイッチの押下に依存して、結果として生じる独特の等価 インピーダンスＺ　ｋｅｙｂｏａｒｄはキーボード復号線１２に与えられ、そし てこれにより復号手段２０に接続される０例えば、スイッチＳ、が閉じられると 、線１２に与えられ、そして、復号手段２０により測定されたインピーダンスは ほぼｚｌとなる。スイッチＳ４が閉じられると。

測定されたインピーダンスはほぼＺ１＋Ｚｔ　＋Ｚ、＋Ｚ４となる、この測定さ れたインピーダンスは押下された各スイッチごとに独特なものである。このイン ピーダンスの復号化はスイッチ復号手段２ｏと論理制御手段３ｏにより行なわれ る。スイッチ復号手段２０は、なるべくなう、キーボード復号線１２によってス イッチ復号手段２０に接続されたインピーダンスを示す周波数を持つ信号を単一 のスイッチ復号１１２１に発生するインピーダンス−周波数変換器であることか 好ましい、更に第４図と第５図に関して以下に述べるように、スイッチ復号線２ １の信号は、選択スイッチのどれか閉じられたかを判別するために論理制御手段 ３０により使用される。

選択スイッチとインピーダンスの相互接続は全システム要件に依存する多くの方 法で達成することがてきる。第１図では、復号化出力が最大の優先順位を持つス イッチの押下を示すようにスイッチか接続される。第１図に示した優先順位はＳ 、、Ｓ、、Ｓｌ、・・ＳＨでありスイッチＳｌは最高の優先順位を持ち、そして 、スイッチＳＨは最低の優先順位を持つ、換言すれば、スイッチＳＩが押される と、Ｓ。

よりも低い優先順位を持つスイッチはＳｌにより短絡され、そして、もしもこれ らのスイッチか同時に押された場合はこれらのスイッチは信号透過状態となる。

スイッチＳＩのインピーダンスＺ、のみがスイッチ復号手段２０に接続されたと き、Ｓ、のみが復号化される。第１図に示した装置の場合、同時に押される２つ のスイッチによりより高い優先順位を持つスイッチの復号化が行なわれる０本発 明の場合、複数のスイッチを迅速に押すことによる意図的なだましは１つのスイ ッチの正しい復号化として論理制御手段３０により見られるのみとなる。更に、 この機構は高雑音不感応レベル及び容易な構成を考慮して、値か等しく且つ比較 的低い抵抗て実施することかてきる。

第２図と第３図の構成図は第２と第３のキーボード回路網１０ＡとＩＯＢを示し 、これらは回路網１０のように複数のスイッチＳｒ　、Ｓｌ　、Ｓ：ｌ　・・・ Ｓ８及びインピータンスＺＩ、Ｚ２　、Ｚｓ　・・・ＺＨの接続よりなる。キー ボード回路網ｌＯとは異なって、もしも設計か適切なら。

キーボード回路網１０ＡとＩＯＢにより同時の複数のスイッチの閉成の復号化が 可能となる。

特に、第２図の回路網１０Ａては、各スイッチはスイッチ−インピーダンス対で 対応番号を与えられたインピーダンスと直列に接続されている０例えば、スイッ チＳＩはインピーダンスＺｌと直列接続され、スイッチＳＮはインピータンスＺ Ｎと直列接続されている。スイッチ−インピーダンス対の全ては線１１と１２の 間に並列接続されている。最後に、インピーダンスＺ　Ｎ　＊　ｒもＸ線１１と １２の間のスイッチ−インピーダンス対と並列接続されている。

第３図のキーボード回路網１０Ｂにおいて、各スイッチはスイッチ−インピーダ ンス対をなしてその対応番号を与えられたインピーダンスと並列接続されている ０例えば、スイッチＳ、はインピーダンスＺｌと並列接続され、スイッチＳ２は インピーダンスＺ８と並列接続されている。スイッチ−インピーダンス対の全て は直列に線１１と１２の間においてインピーダンスＺ□１と直列接続されている 。

第２図と第３図に示したキーボード回路網１０ＡとＩＯＢそれぞれにおいて、イ ンピーダンスは各スイッチ及び複数スイッチの閉成に独特な復号インピーダンス を提供するように選択することかでき、これにより、検出される複数のスイッチ の押し下げに関する不正な復号化が可能となり、あるいは又１価格設定、或は又 なんらかの他の機能のため動作モードからサービスモードへの動作モードの変更 のようななんらかの他の目的で、複数のスイッチの閉成を認識することがてさる 。この後者の方法は価格要因が全体で最小数のスイッチか使用されるべきである ということを要求する場合に特に重要となる。第２図と第３図に示した構成は一 般的には、不等のインピーダンスを必要とし、そして、第２図の組合せ又は第３ 図の直列の組合せが、１つ以上のスイッチの押し下げ又はスイッチの押し下げの 組み合せの場合に等価インピーダンスが生じるのを防止するよう注意が要求され る。

第１図、第２図及び第３図のキーボード回路網１Ｏ１１０Ａ及びＩＯＢの各々に おいては、たとえ全てのスイッチが開かれており又は閉じられていても線１１と １２の間にはインピーダンスか存在するということは注目すべきである。このイ ンピーダンスは常に基準インピーダンスとなる。この基準インピーダンスの場所 は物理的な場所、従って、キーボード回路網における他のインピーダンスの環境 を表すので、この基準インピーダンスはキーボード復号化方式を修正するために 使用することができる。即ち、基準出力は常にスイッチ復号手段２０によってス イッチ復号線２１に発生される。この出力は論理制御手段２０により使用されて 復号化されたスイッチ出力の相対測定をすることができる基準点を確立すること ができる。この構成により、構成要素の温度、湿度及び老化及び目動販売機及そ の制御装置により経験される他の環境変化を補償することか可能となる。更に、 任意のインピーダンスの公称値に対する許容誤差はキーボードのインピーダンス 間の相対許容誤差の接近している限り補償することかできる。一般的には、はぼ 同時に同じ処理により形成される抵抗は似た仕方でそれらの公称提供値とは異な っている０例えば、抵抗かカーボンインキのスクリーニングにより膜状のスイッ チパッケージの一部として形成される場合、全ての抵抗はほぼ同じ仕方で高又は 低へ変化する傾向かある。従って、キーボード毎の絶対インピーダンスは重要で なく、特定のキーボードで使用されるインピーダンス間の相対許容誤差のみが重 要である。従って、この構成により環境変化ばかりでなく製造工程の変化に対す る補償が可能となる。

第４図は本発明の好適な実施例を示す、この実施例では、第１図〜第３図のイン ピーダンスＺｌ〜ＺＮ＊Ｉは抵抗Ｒ，〜Ｒ０，で置換されている。この好適な実 施例における抵抗Ｒ１〜Ｒ，や、は５％の許容誤差を持つ２８００オームの同一 公称値を有しており、キーボードスイッチの数は２１、即ちＮ＝２１、そして、 キーボード回路網抵抗の数は２２．即ち、Ｎ＋１＝２２である。これらの抵抗は スイッチＳ　１〜Ｓ　ｓ　ｔ　Ｖ　ＩＩＩＪＩＩＩＩＩＩ！、及び線１１と１２ に接続されてキーボード回路網１０ｃを形成している。これは、インピーダンス Ｚ、〜ＺＮ、１か対応ラベル付けの要素に接続されて、上に詳しく述べた第１図 のキーボード回路網１０を形成するのと全く同じ方法で形成される。

スイッチ復号手段２０は無安定マルチバイブレータとして構成されたテキサスイ ンストルメントからのＮＥ５５５チ・ンブのような５５５タイマーを使用して設 計されたインピータンス−周波数変換器である。特に、タイプ５５５１Ｃは次の ごとくキーボード復号線に接続されている。

キーボード復号線１２は抵抗ＲＢの第１の端子と５５５ＩＣの入力点に接続され ている。抵抗ＲＢの第２の端子はコンデンサＣを介して接地され、及び、直接５ ５４ＭＣの別の入力点に接続される。第４図に示したように、キーボード回路網 ＩＯＣは、複数のスイッチＳｌ〜Ｓ、１のとれ（単数又は複数）が閉じられたか に依存して変化する等価抵抗ＲＡを与える０等価抵抗ＲＡ、抵抗Ｒ，及びコンデ ンサＣの値は５５５１Ｃにより発生される出力信号の周波数を決定する。抵抗Ｒ ，とコンデンサＣは値が決っているので、５５５ＩＣにより発生される出力信号 の周波数は等価抵抗ＲＡが変ると変化する。この好適な実施例では、抵抗ＲＩＩ とコンデンサＣに適当な値は、それぞれ、７２０オームと０．１マイクロフアラ ツドである。５５５１Ｃからの出力信号はス、イッチ復号線２１によって論理制 御手段３０に接続される。この好適な実施例では、この論理手段３０はスイッチ の閉成検出及び復号化のために第５図のフローチャートに従ってプロクラムされ た適当プログラム化のインテル８０５１マイクロプロセツサチツプである。

マイクロプロセッサ３０は５５５１Ｃからの信号の周期Ｔを測定する。この信号 の周期Ｔはその周波数の逆数（ｌ／ｆ）である、この回路の解析によれば１等し い抵抗Ｒ８〜Ｒ，，の場合、周期の等増分はスイッチＳ　Ｉ−Ｓ　ｓが優先順位 で閉じられるに従ってマイクロプロセッサ３０により測定される。

第４図に示した好適な実施例では、論理制御手段３０は、全てのスイッチか開い ているとき線２１の出力周波数Ｆｏの逆数である基準周期を確立する；ここてＲ Ａｏは全てのスイッチか開いているときに測定される等価抵抗ＲＡである。従っ て、 ＲＡ、＝　Ｒ＋　＋Ｒ２−−−＋Ｒ）１　＋ＲＮここでＴｏは次のように計算す ることかできる：値Ｔ０はマイクロプロセッサ３０により測定され、そして基準 値として退避される。上の式からＴの全ての値はＲＡｏに比例し、そして、ＲＡ ｏの全ての要素、即ち、Ｒ，、Ｒ２・・・・Ｒ，、か等しい場合、ＴはＲＡに正 比例する。更に、ステッ変化期間値ＴはＴ＝Ｔ、−ＴＨの場合に決定することか てきる。ここて、ＴＨはスイッチＮか押されている場合に測定又は計算される期 間である。隣接スイッチの押し下げの場合、測定された期間の差は許容誤差のば ら付きを受けるＴに等しい。従って、簡単な復号アルゴリズムか可能であり、こ れにより、Ｔｏは全てのスイッチＳｌ　・・・ＳＮ＋１が開かれているときにマ イクロプロセッサにより測定される。■は次に抵抗の数Ｎ＋１によりＴｏを割算 することにより計算されマイクロプロセッサによりメモリに退避されるる、特定 のシステムにおけるスイッチ要素の数を知ることによって簡単な復号方法か実施 できる。この１つの方法は第５図のフローチャートに示しである。

なるべくなう、第５図のフローチャート２００は第４図のマイクロプロセッサ３ ０のようなマイクロプロセッサ用のソフトウェアプログラムとして構成されるの か望ましい、このようなプログラムは種々の構成を取ることかでき、第５図のフ ローチャート２００に基づいて当業者により容易に書くことかできる。フローチ ャート２００は２０１として示した開始ブロックで始まる。これは一般的には自 動販売機１００の動作を制御するための全プログラムにおけるサブルーチンの開 始となるものと考えてよい。説明上、最初に全てのスイッチは開かれ、そして、 特にそうでなく記載されるまで開いたままであるとする。プロセッサ３０は２０ ２として示した第２のブロックに進み、全てのスイッチが開いている場合の基礎 期間Ｔ０を測定して記憶する。上述のように、基礎期間Ｔ０は全てのスイッチＳ ８、・・・８．４か開いているときの復号手段２０からの出力信号の周波数Ｆ０ の逆数である。Ｔｏを測定し記憶して、マイクロプロセッサ３０はフローチャー ト２００のブロック２０３に進み、そして、基礎期間Ｔ０を抵抗の数Ｎ＋１で有 効に割算することによりてステップ変化期間値Ｔを計算し記憶する。いくつかの 方法で１例えば、ｌの単位をＮ回引算することによってＮ＋１による割算を行な うことは電子的に可能であるので、本発明は基準値及びステップ変化期間値の計 算に基づいてほぼ同様な結果を有効に達成するためにこれらの代替方法を考慮し ている。

次にフローチャート２００に戻り、フロック２０４で、マイクロプロセッサ３０ は復号手段２０からの出力に接続された内部タイマーを０にする。なるべくなら 、この内部タイマーはこの内部タイマーか受けるパルスの後縁によりトリガされ ることか望ましく、従って、ブロック２０５では、マイクロプロセッサ３０は後 縁が受信されたか否かを判別する。ｔ＆縁が受信されていない場合は、マイクロ プロセッサ３０は内部タイマーに接続される任意の信号の周期に比較して非常に 短い詩間の間待機する。そして、後縁が検出されたか否かを再びチェックする。

このプロセスは後縁か検出されるまて繰り返される、そして２次にマイクロプロ セッサ３０はフローチャート２００のブロック２０７へ進む、この点で、内部タ イマーが始動される。この内部タイマーは次の後縁が受信されよで動作する。第 ２の即ち次の後縁の検出はブロック２０５における最初の、即ち、前の後縁の検 出に似ておりブロック２０７により制御される。この次の後縁の検出時に、タイ マーはブロック２０８て停止され、そして、期間Ｐが計算される。この期間Ｐは タイマーか後縁どうしの発生間に動作した時間である。

フロック２０８Ａと２０８Ｂで、マイクロプロセッサ３０は測定された期間Ｐが 全てのスイッチの開放条件を示すかどうかを判別する。これをするために、マイ クロプロセッサ３０はまず記憶された基礎期間Ｔ０と２により割算された記憶ス テップ変化期間値（Ｔ／２）との差Ｔ、−Ｔ／２に等しい値を計算する。マイク ロプロセッサ３０は次に期間Ｐかこの値Ｔ０−Ｔ／２より大きいか又はこの値Ｔ 、−Ｔ／２に等しいか否かを判別する。

この例では、全てのスイッチは開かれていて開かれたままとなづていると仮定さ れたので、測定された期間Ｐは実際基礎周期Ｔ０にほぼ等しく、従って、差Ｔ。

−Ｔ／２よりも大きくなる。従って、マイクロプロセッサ３０はブロック２０８ Ｂに進み、ここで、マイクロプロセッサは全てのスイッチの開放状態を認識し、 そして、ブロック２０２にループバックする。マイクロプロセッサ３０は、ある スイッチが閉じ°られるまで上記のようにループをし続ける０次にマイクロプロ セッサが再びブロック２０８Ａに達したときにスイッチＳ２が閉じられていたと すると、期間Ｐはもはや差Ｔ、−Ｔ／２よりも大きくはならす又は等しくはなく なる。従って、マイクロプロセッサ３ｏはブロック２０９に進む、ブロック２０ ９では、マイクロプロセッサ３０は、ブロック２０３で以前に計算されたステッ プ変化期間値Ｔに基づいて任意の値Ｔを計算する。この好適な実施例では、値Ｔ はステップ変化期間値Ｔの１．５倍、即ち、Ｔ＝１．５７として計算される。ブ ロック２０９で又、スイッチ数変数ＳＷＮＵＭが１に等しく設定される、即ち、 ＳＷＮＵＭ＝１゜ ブロック２１０に進んで、マイクロプロセッサ３０は期間Ｐを比較してこの期間 が値Ｔより少ないか否かを判別する。この実施例では、スイッチＳ２が閉じられ ると仮定した。従って、線１２で見られた抵抗は抵抗ＦＬＩとＲ２の抵抗値の和 （Ｒ１＋Ｒ２）であり、ステップ変化期間値Ｔて表した期間Ｐは約２Ｔである。

それ故、期間Ｐは少くとも１．５７に等しい値Ｔである。従って、マイクロプロ セッサ３０はフローチャート２００のブロック２１１に進み、そして、値Ｔをス テップ変化期間値Ｔだけ増加する。即ち、Ｔ＝Ｔ＋Ｔ、ブロック２１２ては、ス イッチ数変数ＳＷＮＵＭも又ｌたけ増加される、即ち、ＳＷＮＵＭ＝ＳＷＮＵＭ ＋１である。ブロック２１３ては、マイクロプロセッサ３０はスイッチ数変数Ｓ ＷＮＵＭかスイッチの数Ｎよりも大きいか否かを判別する、即ち、ＳＷＮＬＩＭ ＞Ｎ？、もしもこれが成り立つならば、マイクロプロセッサ３０はブロック２１ ４に進み、スイッチＳＮが閉じられているいうことを示すものとしてスイッチ数 変数ＳＷＮＵＭを復号化する。もしもＳＷＮＵＭかＮより大きくなければ１本実 施例の場合そうであるが、マイクロプロセッサ３０はブロック２１０にループバ ックする。このループはスイッチ数変数ＳＷＮＵＭがブロック２１４で一度復号 化されるまで続く、スイッチＳ２が閉じられているこの実施例の場合、スイッチ 数変数□はループを通りだときに２として復号化される。ＳＷＮｔｌＭがブロッ ク２１４て復号化されると、自動販売機１００の全制御プログラムは他の復号装 置からの復号情報を丁度利用するように、その復号情報を利用するように進む。

本発明による装置によって復号化することかできるスイッチの数の基本的な限界 はキーボードのインピーダンスの許容誤差の関数である。第２の限界は復号手段 ２０によって生じる出力周波数の範囲とそれらを復号化するための論理制御手段 ３０の能力である。特に、高周波はマイクロプロセッサ３０のような復号装置の 限界に接近することができる。これらの内の第１の限界は５％の許容誤差の抵抗 が使用される場合の１００個のスイッチから１％の許容誤差の抵抗が使用される ２５００個のスイッチまでにわたるものとしてほぼ示すことかできる。これらの 数字は、普通の要素の許容誤差の分布と、もしも全スイッチ容量が使用される場 合には復号速度で０．２７％の許容誤差を持つ、第２の限界は復号装置の作動周 波数の範囲により決定される。

一般的な自動販売機の用途においては、２１個の選択スイッチか必要である。こ の数は本発明の上記の限界のいずれからも光分離れており、そして、本発明の復 号容量は必要となる線の数に比較して従来技術の容量をかなり越える。

本発明の別の利点はいくつかある。しかしながら、特に注目すべきものはキーボ ードを構成する場合に多くの異なった低価格の構成で実施か容易であるというこ とである。１つの適当な構成は膜キーボードを使用することである。この種のキ ーボードでは、銀インクスイッチ接点に対し導体として動作するように膜シート に銀インクを付着するスクリーニング方法を使用することは一般的である。これ と同じスクリーニング方法は−カーボンインクを付着して膜シートに「抵抗」要 素を付着するために使用することができる。この方法によれば、キーボードの価 格を１〜３％増加させる可能性のある付加的なスクリーニング段階が加えられる 。抵抗要素を形成するこのスクリーニング方法により、一般的には、所望の公称 抵抗値からの約１２％の絶対許容誤差が生じるる０本発明では、この許容誤差は 、Ｔｏに対して「修正」又は「標準化」されるので重要ではない。

この抵抗スクリーニング方法における相対的な許容誤差は一般的には５％より少 ないか、この許容誤差は又抵抗要素の物理的な位置の関数であるので、これらの 抵抗要素か互いに接近配置されるならばこの許容誤差は更に減少することがてき る。この相対許容誤差は、又、異なるカーボンインクが異なる抵抗の大きさ用に 使用されるので必要とされる抵抗の絶対値に依存する。一般的には、最も厳しい 許容誤差はより低い抵抗値で得ることかできる。

別の構成は、都合のよいときはいつも、取り付けられる従来のスイッチを用いて キーボードを構成することである。この場合、適切な別々の抵抗がスイッチ位置 に取り付けられる。これにより上記の本発明を含むように現存のシステムの迅速 且つ廉価な改良又は再設計が可能となる。特に、特定の場所に機械的なスイッチ を必要とするより以前の電気機械式自動販売機又は電子機械は上に説明した仕方 で再配線され、そして、本発明を含む電子制御システムと共に使用することがで きる。

更に別の構成はプリント回路板に取り付けられるスイッチと、（より厳しい相対 許容誤差の）別々の抵抗又はＤＩＰ又はＳＩＰ抵抗パッケージを取付けたプリン ト回路板を使用することである。これにより非常に低価格の自動販売機のキーボ ードを作ることができる。更に価格の面での利点は制御電子装置の残りが同一の プリント回路板に取り付けられた場合に得ることができる。現存の自動販売機の 選択スイッチ復号機構はこの可能性、特に上記のＮ者択２方法のようなものを除 外しでいる。Ｎ者選択２方法においては、数個の接点を同時に作る比較的高価な スイッチか必要とされる。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、３ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．改良になる自動販売選択スイッチ検出部及び復号装置（２０）を有し、自動 販売機（１００）を制御する販売機制御装置であって、 分配される製品を選択する複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）、 複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）のどれが閉じられたかに依存して独特のキーボ ードインピーダンス（ＲＡ）を提供する少なくとも１つのキーボード復号線（１ ２）を持つキーボード回路網（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）を形成するよう に複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）に電気的に接続された複数のインピーダンス （Ｚｎ＋１）、 複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）の少なくとも１つの閉成を検出して復号化し、 そして、スイッチ復号線（２１）に前記の閉成を示す出力信号を発生するスイッ チ復号手段（２０）であって、前記のキーボード復号線（１２）により前記のキ ーボード回路網に接続される入力を持つスイッチ復号手段（２０）、及び複数の 販売選択スイッチ（Ｓｎ）のどれが閉じられたかの判別を前記のスイッチ復号手 段（２０）のスイッチ復号線（２１）における出力信号からなすと共に、自動販 売機の制御全体において前記の判別を利用する論理制御手段（３０）であって、 スイッチ復号手段（２０）のスイッチ復号線（２１）と、自動販売機の小機能を 制御するための複数の自動販売機手段（４０、５０、６０、７０、８０）に接続 された論理制御手段（３０）を有することを特徴とする自動販売機制御装置。 ２．選択スイッチ（Ｓｎ）（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…Ｓｎ）の数がＮであり、イン ピーダンス（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、…Ｚｎ＋１）の数がＮ＋１であり、そして、選 択スイッチ（Ｓｎ）とインピーダンス（Ｚｎ＋１）が電気的に接続されて、スイ ッチ（Ｓｎ）がＺ＝Ｚｘにより閉じられたときにキーボード復号線に提供された インピーダンス（Ｚｋｅｙｂｏａｒｄ）を持つキーボード回路網（１０、１０Ａ 、１０Ｂ、１０Ｃ）を形成することを特徴とする請求の範囲１記載の自動販売機 制御装置。 ３．選択スイッチ（Ｓｎ）の各々がキーボード回路網（１０、１０Ａ、１０Ｂ、 １０Ｃ）内のその位置によって決定される優先順位を割り当てられ、複数の選択 スイッチ（Ｓｎ）が閉じられているときに、最高の優先順位を持つスイッチが自 動的に復号化されることを特徴とする請求の範囲２記載の自動販売機制御装置。 ４．インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３…ＺＮの各々は同一の公称値を持つ抵抗で あることを特徴とする請求の範囲２記載の自動販売機制御装置。 ５．スイッチ復号手段（２０）はインピーダンスー周波数変換器を有し、この変 換器の出力信号はキーボード復号線（１２）に接続された入力点におけるインピ ーダンスを示す周波数を有していることを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれ か１つに記載の自動販売機制御装置。 ６．論理制御手段（３０）はマイクロプロセッサを有し、スイッチ復号手段の出 力信号（２１）はマイクロプロセッサの入力点に接続され、この入力点はスイッ チ復号手段の出力信号（２１）の周期を測定することを特徴とする請求の範囲５ 記載の自動販売機制御装置。 ７．マイクロプロセッサ（３０）はスイッチの数Ｎを記憶し、そして、全ての複 数の選択スイッチ（Ｓｎ）が開かれているときに全てのスイッチの開いている期 間の値Ｔ。をまず計算し、次にＮ＋１でＴ。を有効に割算することによってステ ップ変化期間の値Ｔを計算し、記憶装置にこのＴを退避し、そして、前記選択ス イッチが閉じられたときに復号手段からの出力信号の期間のＴに対する比を計算 することによって閉じられていたスイッチを判別することによりスイッチの閉成 を復号化することを特徴とする請求の範囲６記載の自動販売機制御装置。 ８．販売選択スイッチ（Ｓｎ）の不正な組み合せが同時に閉じられているか否か を判別する手段を論理制御手段（３０）が更に有することを特徴とする請求の範 囲１記載の自動販売機制御装置。 ９．キーボード回路網（１０Ａ）において、複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）の 各々が複数のスイッチーインピーダンス対における複数のインピーダンス（Ｚｎ ）の１つと直列に接続され、そして、前記複数のスイッチインピーダンス対が別 のインピーダンス（Ｚｎ＋１）と並列に接続されていることを特徴とする請求の 範囲１記載の販売機制御装置。 １０．キーボート回路網（１０Ｂ）において、複数のスイッチーインピーダンス 対を形成するために前記複数の販売選択スイッチ（Ｓｎ）の各々が前記複数のイ ンピーダンス（Ｚｎ）の対応するものに接続され、そして、前記複数のスイッチ インピーダンス対が別のインピーダンス（Ｚｎ＋１）と直列にたがいに接続され ていることを特徴とする請求の範囲１記載の自動販売機制御装置。 １１．各選択スイッチ（Ｓｎ）の可能な閉成又は選択スイッチの閉成の組み合せ が独特のキーボードインピーダンス（ＲＡ）を提供するように前記インピーダン ス各々（Ｚｎ）のインピーダンス値が選択された異なる値であることを特徴とす る請求の範囲９又は１０のいずれかに記載の自動販売機制御装置。 １２．更に複数の自動販売機動作スイッチ（Ｓｎ）とこの複数の自動販売機動作 スイッチ（Ｓｎ）と電気的に接続された別の複数のインピーダンス（Ｚｎ）を有 し、これによりこの複数の自動販売機動作スイッチのどのスイッチ（Ｓｎ）が閉 じられているかに依存して独特の動作スイッチ回路網インピーダンス（ＲＡ）を 提供する少なくとも１つの動作スイッチ回路網復号線（１２）を持つ動作スイッ チ回路網（１０、１０Ａ、１０Ｃ）を形成することを特徴とする請求の範囲１、 ２、８、９、又は１０のいずれか１つに記載の自動販売機制御装置。 １３．マイクロプロセッサを基本とした制御システム（３０）を含む自動販売機 （１００）においてどの選択スイッチ（Ｓｎ）が閉じられたかに依存して独特の キーボードインピーダンス（ＲＡ）を提供する少なくとも１体のキーボード復号 線（１２）を持つキーボード（１０）回路網を形成するように電気的に接続され たインピーダンスと選択スイッチ（Ｓｎ）よりなる回路網（１０、１０Ａ、１０ Ｂ、１０Ｃ）内に配列された自動販売選択スイッチ（Ｓｎ）の閉成状態を検出し て復号化する方法であって、独特のキーボードインピーダンス（ＲＡ）を示す期 間（Ｔ）を持つ信号を発生し、 回路網内の全ての選択スイッチ（Ｓｎ）が開いている全てのスイッチ開放基礎期 間（Ｔｏ）を測定し、回路網（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）の全ての選択ス イッチ（Ｓｎ）が開いているときに独特のキーボードインピーダンス（ＲＡｏ） に関連する値によって全てのスイッチ開放期間（Ｔｏ）を有効に割算することに よってステップ変化期間値を計算し、販売選択スイッチ（Ｓｎ）の閉成後信号の 期間（Ｔ）を再度測定し、及び 閉成後に測定された期間（Ｔ）とステップ変化期間値を比較することによってど の販売選択スイッチ（Ｓｎ）が閉じられていたかを判別することを特徴とする販 売選択スイッチの閉成の検出及び復号化方法。