JPH1186109A - 通過物体カウンタおよび商品在庫カウンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動部を含まない故障の少ない構造の手段で計
数をおこなう。 【解決手段】商品９の投入口５に連接して導入板６と商
品ラック７が設けられる。この商品ラック７は、円弧状
のセグメント８を垂直方向に並べた垂直列の２つを図で
左右に対向させるとともに、対向するセグメント８同士
の位置をずらせて配置する。各垂直列の対向空間は、ジ
グザグ状で商品９の格納庫と搬送路して兼用される。図
で右側の列の上から３番目のセグメント８の背面に圧電
プラスチックフィルム１を貼着する。重力搬送される商
品９との衝突による衝撃力がセグメント８を介して圧電
プラスチックフィルム１に伝えられ、そのときの出力信
号が処理・演算回路10を介して前処理・信号処理され累
計演算された後、通過個数として出力される。補充時と
販売時の各通過個数が別々に計数され、その和として初
期の商品在庫数が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、傾斜した通路に
沿って重力搬送される物体の定点通過個数を圧電センサ
や感圧センサなどを用いて計数するカウンタで、とくに
自動販売機における初期の商品在庫数の計数に好適な通
過物体カウンタと、この方式では稀に誤計数が起こる要
因があるので、実際の計数値から通過個数を高い確度で
推定するようにした通過物体カウンタと、以上とは別方
式の自動販売機における初期の商品在庫数を計数する商
品在庫カウンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動販売機では、初期の商品在庫
数の計数に次のような方式がとられてきた。補充時に商
品が通路に付設したゲートやレバーを通過するときにこ
れを変位させ、この変位によってマイクロスイッチを作
動させるようにし、その作動信号（接点信号）の個数に
基づき初期の商品在庫数を計数するという方式である。
なお、販売中の中間在庫数は初期の商品在庫数から、そ
の中間時点までに計数された販売個数を差し引いて求め
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、その計数
がゲートなどの機械的手段つまり可動部を含む手段でお
こなわれたため、故障が起こりやすいという欠点があっ
た。この発明が解決しようとする課題は、可動部を含ま
ない手段で計数をおこなう通過物体カウンタおよび商品
在庫カウンタを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、傾斜した通
路に沿って重力搬送される物体の定点通過個数を計数す
るカウンタであって、 (1) 通過物体の作用力（衝撃力または衝撃的押圧力）に
応じて電気信号を出力する、たとえば圧電プラスチック
フィルムの形式をとる圧電センサを、通路の定点に対応
する箇所に設ける。

【０００５】(2) 通過物体の作用力に応じて、その作用
部分の電気抵抗が変化する材料、言い換えれば初期に絶
縁性であったものが作用部分だけ導電性に変わる材料、
たとえば感圧（導電性）ゴムからなる感圧センサを、通
路の定点に対応する箇所に設ける。 (3) 通路の定点に対応する箇所に設けられて、物体通過
に基づいて音響を発する、たとえば打楽器のような発音
手段と；その音響を受けてこれに応じた電気信号を出力
するマイクロフォンと；を備える。という各構成であ
る。

【０００６】ここで、前記(1) と(2) において、圧電セ
ンサの出力、または感圧センサの電気抵抗もしくは導電
性に基づく出力が、短時間に時系列的に複数個発生する
ときには、予め定めた短時間内の発生出力のうち最初だ
けを有効とし、他の全てを無効とする、という構成であ
るのが好ましい。また、前記(1) 〜(3) において、物体
は、自動販売機の商品であり、通路は、自動販売機内で
商品の収納庫と払出し用搬送路を兼ねる商品ラックであ
り、商品補充時の定点通過商品と販売時の定点通過商品
の各計数に基づいて初期の商品在庫数を求めることがで
きる、という構成であるのが好ましい。

【０００７】またさらに、前記の(1) と(2) において、
物体は、自動販売機の商品であり、通路は、自動販売機
内で商品の収納庫と払出し用搬送路を兼ねる商品ラック
であり、商品補充時の定点通過商品の個数と販売時の定
点通過商品の計数に基づいて初期の商品在庫数を求める
とともに、その商品補充時の定点通過商品の個数を、カ
ウンタによる計数値に応じ実験結果から得られた計数値
−推定個数の対応関係に基づいて推定する、という構成
であるのが好ましい。

【０００８】また、この発明は、自動販売機内で商品の
収納庫と払出し用搬送路を兼ねる商品ラックに収納され
た初期の商品在庫数を求めるカウンタであって、商品ラ
ックの投入口に連接する箇所に設けられて、商品ラック
に満杯または満杯近く収納された商品の最上位のものが
位置することに基づいて作動する位置センサ、たとえば
感圧（導電性）ゴムからなる位置センサを備える、とい
う構成である。

【０００９】したがって、この発明（前記(1),(2) 参
照）では、物体が通路の定点に対応する箇所を通過する
ときに、その通過時の作用力（衝撃力または衝撃的押圧
力）を受けるごとに圧電センサまたは感圧センサが電気
信号を出力する。この出力に基づいて物体の定点通過個
数を計数することができる。しかも、１回の物体通過時
に、その姿勢が斜めであったり、または小さく跳ね返
る、つまりバウンドして、作用力が複数回繰り返して働
くことがあっても、各センサの最初の出力だけが有効と
され、所定短時間に発生する他の全ての出力が無効とさ
れるから、バウンドに起因する誤計数の恐れが防止され
る。

【００１０】また、この発明（前記(3) 参照）では、物
体通過に基づいて発音手段を介し音響が発生し、この音
響がマイクロフォンで検出される。この検出の回数に基
づいて物体の定点通過個数を計数することができる。と
くに、物体が自動販売機の商品で、通路が自動販売機内
で商品の収納庫と払出し搬送路を兼ねる商品ラックであ
るときには、圧電センサ、感圧センサ、またはマイクロ
フォンの出力に基づいて第１段階の商品補充時の通過商
品と、第２段階の販売時の通過商品がそれぞれ計数され
る。なお、各出力は、補充時には投入に起因する比較的
大きい搬送速度による強い弾みで、作用力（衝撃力や衝
撃的押圧力）が比較的大きいから、それに応じて比較的
高レベルになり、販売時には１個ずつの下方移動に起因
する低搬送速度による弱い弾みで作用力が小さいから、
それに応じて低レベルになる。補充時と販売時とで出力
レベルに大小はあるものの、出力信号の個数つまり商品
の計数値には関係ないから、補充時と販売時の各計数値
を加算することによって初期の商品在庫数を求めること
ができる。なお、この場合に、補充前の商品在庫数は零
であるという条件とする。以後、とくに断らない限り同
様の条件であるものとする。

【００１１】またさらに、物体が自動販売機の商品で、
通路が自動販売機内で商品の収納庫と払出し搬送路を兼
ねる商品ラックであるときには、圧電センサか感圧セン
サの出力に基づいて第１段階の商品補充時の通過商品の
個数が推定され、また第２段階の販売時の通過商品の個
数が計数される。ここで、第１段階の商品補充時の通過
商品の個数は、カウンタによる計数値に応じ実験結果か
ら得られた計数値−推定個数の対応関係に基づいて推定
される。

【００１２】この個数推定の根拠は次のとおりである。
補充時には投入に起因する比較的大きい搬送速度による
強い弾みで、作用力（衝撃力や衝撃的押圧力）が比較的
大きくなるとともに、以下に述べるプラス側の誤計数の
要因がある。定点箇所でカウンタ（圧電センサか感圧セ
ンサ）と接触するか、または不安定に接触して停止し
た、第１段階の商品補充を終わったときの最上位商品
が、その後に上方に積み重なる形で順次投入される商品
の衝撃を直接・間接に受けて、その都度カウンタに作用
力を加え、その分だけ余計に計数されることになる。こ
の誤計数は第１段階の補充後に投入される商品全てにつ
いて起こるわけではなく、稀でしかも微妙・不確定であ
る。たとえば、作用力の方向がカウンタの面に直角か直
角に近いときには検出されて誤計数となるが、作用力の
方向がカウンタ面に平行か平行に近いときには検出され
ず誤計数とはならない。また、商品の作用力は、その大
きさが商品重量や商品ラック内を搬送されるときの弾み
方によって大幅に変化するとともに、その方向も大幅に
変化するから、カウンタによって商品通過と検出される
か、されないか、つまり誤計数されるか、されないかは
微妙になるわけである。この誤計数を解消することが実
際上は非常に困難であるから、次善の策として、商品補
充時の定点通過商品の個数を、カウンタによる計数値に
応じ実験結果から得られた計数値−推定個数の対応関係
に基づいて推定する、という方法をとったわけである。

【００１３】この計数値・推定個数の対応関係は、各商
品を実際に適用される自動販売機の商品ラックに補充し
てみて、第１段階の補充時の計数値の変動（バラツキ）
と、そのときの実際個数の関係を求め、この関係から集
約して、計数値−推定個数の対応関係を導出した。その
具体的内容については実施例で詳しく述べる。ところ
で、第２段階の販売時には、商品１個ずつの下方移動に
起因する比較的小さい搬送速度による弱い弾みとなるか
ら、補充時に起こりうるような誤計数の要因は経験的に
もほとんどなく、カウンタの計数値はそのまま十分に信
用できるレベルである。したがって、補充時の前記のよ
うな推定個数と、販売時のカウンタによる計数値を加算
することによって初期の商品在庫数を確度高く求めるこ
とができる。

【００１４】さらに、この発明では、初期に商品が商品
ラックに満杯または満杯近く収納されると、位置センサ
の作動によってそのことが認識される。したがって、予
め商品ラックに満杯または満杯近く収納されたときの商
品在庫数を商品の種類別に求めておくことで、在庫商品
の種類に応じてその初期の商品在庫数を計数することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態として、以
下に第１〜第４の各実施例について図面を参照しながら
説明する。なお、各実施例とも自動販売機における商品
在庫数の計数に適用される場合で説明してある。以下の
図の説明に先立って、その理解のために予め従来一般の
自動販売機について、その断面図である図１４を参照し
ながら説明する。図１４において、左側がそれぞれ開口
した外箱31と内箱32の間に断熱材33が充填され、開口を
閉鎖する形の内扉14の内部にも符号を付けてない断熱材
が充填される。外扉15には、商品展示部や商品選択キ
ー、広告媒体などが設けられる。商品ラック７は、いわ
ゆるサーペンタイン式で、上部の傾斜した導入板部分は
除いて、ジグザグに屈曲しながら垂直方向に伸びる空間
として前後方向（図で左右方向）に４個が並列して配設
され、その中に円筒状商品９が軸線を水平にして積み重
ねて収納されるとともに下側から搬出されるごとに順次
下方に送られる。各商品ラック７の下部には、販売信号
に基づいて商品９を搬出するための搬出機構20が設けら
れる。つまり、商品ラック７は、商品９の収納庫と払出
し用搬送路を兼ねる。搬出された商品９は、シュート16
に沿って落下して内扉14の下方に連接するフラップ扉17
を押し開き、取り出し口18に送出される。自動販売機の
内部を適温にするために、選択的に動作する冷却器23と
加熱器としてのヒータ24、空気循環用のファン28、およ
び図示してない温度調節装置が設置される。さらに、自
動販売機の底部に機械室29があって、ここに蒸気圧縮式
冷凍サイクルに基づいて動作する冷凍用の圧縮機21と凝
縮器（コンデンサ）22と空冷用のファン27からなる凝縮
ユニット（コンデンシングユニット）が設置される。空
冷用のファン27によって、外扉15の下部に設けられた空
気取入口25から外気が吸い込まれ、背面側の空気排出口
26から後方に排出される過程で、凝縮器22および圧縮機
21が空冷される。

【００１６】さて本題に移り、まず第１実施例の説明に
入る。図１はセンサ取付箇所周辺の側面図である。商品
９の投入口５に連接して導入板６が設けられ、さらにこ
れに続いて商品ラック７が設けられる。この商品ラック
７は、円弧状の板状部材であるセグメント８を垂直方向
に隣接させて並べ、その垂直列を前後（図で左右）に対
向させて配置し、しかも前後の各列で対向するセグメン
ト８の位置をずらせるように構成する。２列によって形
成された対向空間は、ジグザグ状であって、商品９の格
納庫および搬送路として兼用される。転落する形で重力
搬送される商品９が衝突する側で、投入口５に比較的近
い箇所にある、図では右側の列の上から３番目のセグメ
ント８の背面に圧電プラスチックフィルム１を貼着す
る。背面に貼着する理由は、商品９との直接的な衝突を
避けて損傷を防ぐためで、このことで衝撃力は弱まるが
検出には問題ない。この圧電プラスチックフィルム１
は、圧電特性とともに優れた柔軟性や耐衝撃性、耐水
性、良好な取扱い性を兼ね備えた薄膜状圧電センサであ
る。圧電プラスチックフィルム１の貼着位置は、補充時
に商品９による不規則な力が作用しないように投入口５
の近くを避け、なるべく上位のセグメント８を選択する
のが望ましい。さて、商品９が商品ラック７を通って重
力搬送されるときに、図の右側の列の上から３番目のセ
グメント８の左側表面に衝突し、その衝突による衝撃力
がセグメント８を介して圧電プラスチックフィルム１に
伝えられる。そのとき圧電プラスチックフィルム１から
出力される信号は、処理・演算回路10を介して前処理と
信号処理と累計演算がおこなわれ、商品９の通過回数
（個数）として出力される。なお、前処理と信号処理と
累計演算については、図２ないし図７を参照しながら、
商品補充時と販売時についてそれぞれ詳しく後述する。

【００１７】図２は第１実施例でセンサ取付箇所周辺の
商品補充時における側面図である。図において、補充前
の商品在庫数は零とする。商品９が投入口５から連続的
に商品ラック７に投入されると、まず下側から圧電プラ
スチックフィルム１のレベルまで格納される白丸表示の
商品（以下、前段の商品という）９の個数に応じた数の
出力であるパルス信号が、通過時の各衝撃力に応じて圧
電プラスチックフィルム１から出力される。補充終了後
には、この前段の商品９の上に、さらに斜線ハッチング
した商品（以下、後段の商品という）９が積み重なって
収納されるが、この後段の商品９については、圧電プラ
スチックフィルム１の箇所をまだ通過してないから、衝
撃力を受けることがなく出力されない。もっとも、後段
の商品９の一つが投入され、既に格納された先行の後段
商品９と衝突すると、この衝撃力は先行の後段商品９の
複数個と、前段で最上位にある（圧電プラスチックフィ
ルム１の箇所にある）商品９を介して圧電プラスチック
フィルム１に間接的に伝えられる。しかし、この間接的
に伝えられた衝撃力のレベルは、補充時に前段の商品９
が直接に通過するときのレベルに比べて低いから、等価
的には出力されない形となって計数されることはない。

【００１８】図３は商品補充時における処理済圧電セン
サ出力−時間の対応図である。横軸に時間、縦軸に処理
済圧電センサ出力をとって示すと、時間経過とともに、
補充時の投入間隔に応じた時間的間隔で並ぶ高さＨのパ
ルス信号となる。このパルス信号の個数Ｎ1 が、図２の
補充時の前段の商品９の個数に相当し、図１の処理・演
算回路10によって計数される。なお、「処理済」の意味
は、一つには実際の圧電センサ出力は衝撃力に応じてレ
ベル高低の激しいパルス信号であるため、レベルを一定
に揃える前処理をしたり、もう一つには衝突の状況によ
って起こりうる誤計数を防止するための信号処理をおこ
なうことである。つまり、１個の商品９が斜めに衝突し
たり、または衝突時に小さく跳ね返る、つまりバウンド
して、衝撃力が複数回繰り返して働くことになり、その
出力が短時間に複数回繰り返されるために、その繰り返
されたパルス信号の個数を計数すると誤ることになる。
したがって、最初の１個のパルス信号だけを有効とし、
後続の繰返し信号を無効にするという、信号処理をおこ
なう必要がある。

【００１９】この信号処理について、図６の処理前圧電
センサ出力−時間の対応図を参照しながら説明する。図
に示すように、処理前つまり実際の圧電センサ出力は、
レベルが激しく変動する。そこで、(1) 一定のしきい値
Ｈを設定することでレベルを揃える、(2) 衝撃が短時間
に複数回（図では、しきい値Ｈを超える回数は２回）繰
り返されることに対しては、最初のしきい値Ｈを超える
信号だけを有効とし、その後の不感帯時間に相当する所
定短時間ａ内に発生する他の信号（図では、１個）を無
効とする、という信号処理をおこなう。一般に、衝撃の
短時間内の繰返し回数は複数回であるが、実際には図に
示したように、多くの場合しきい値Ｈを超えるレベルの
出力は２回で、３回目から急速にレベルが減衰する。な
お、この信号処理は、しきい値Ｈにレベルを揃える前処
理や次の段階の商品通過個数の累計演算処理とともに、
図１における処理・演算回路10でおこなわれる。

【００２０】図４はセンサ取付箇所周辺の商品販売時に
おける側面図である。図において、商品９の販売がおこ
なわれるのに応じて、図２における斜線ハッチングした
後段商品９が重力搬送されて１個分ずつ下降する。この
重力搬送時に、後段の商品９がセグメント８を介して圧
電プラスチックフィルム１に、前段商品９による（図２
参照）より弱い衝撃力が加えられ、この弱い衝撃力に応
じて圧電プラスチックフィルム１からやや低レベルのパ
ルス信号が出力される。このパルス信号によって、後段
の商品９と同じ個数の販売が終了したとき、後段商品９
の分の計数が終了することになる。この後段の商品９の
計数について、次に図５を参照しながら説明する。

【００２１】図５は商品販売時における処理済圧電セン
サ出力−時間の対応図である。時間経過とともに、販売
の時間間隔に応じて並ぶ、図３の信号レベルＨより低い
信号レベルＬのパルス信号となる。このレベルＬのパル
ス信号の個数Ｎ2 が、図２と図４における斜線ハッチン
グの後段商品９の個数に相当する。その個数Ｎ2 の計数
は、パルス信号の前処理および信号処理とともに、図１
の処理・演算回路10によっておこなわれる。図３，図５
における各パルス信号の個数Ｎ1 ，Ｎ2 の和、Ｎ1 ＋Ｎ
2 が初期の商品在庫数になる。ここで、Ｎ1 の計数は、
商品補充の終了したときに終了し、Ｎ2 の計数は、販売
がある程度進行したとき、つまり補充終了時にまだ圧電
プラスチックフィルム１に衝撃力を加えてない商品（図
２の後段商品）９の販売が終了したときに終了する。

【００２２】第１実施例における初期の商品在庫の求め
方について、図７の商品計数動作を示すフローチャート
を主に、既に述べた図２ないし図６を補助的にそれぞれ
参照しながら説明する。ステップＳ1 で、商品補充のた
めに投入口（図２の図示してない扉を押し開く形で投入
口５）が開かれる。ステップＳ2 で、前段の商品個数を
表すｉが初期化、ｉ＝０、とされた後、ステップＳ3
で、圧電センサ（図２の圧電プラスチックフィルム１）
の出力Ｈ（図３参照）の有無が判断され、ＹＥＳならス
テップＳ4 に、ＮＯならステップＳ7 に移る。ステップ
Ｓ4 で、ｉがインクリメントされて（１つだけ加算され
て）、ここまでの通過個数の累計値が求められる。次の
ステップＳ5 で、タイマＴが零から起動され、ステップ
Ｓ6 で、Ｔが所定短時間ａ（不感帯時間）を超えるま
で、つまり最初の出力Ｈがあってから不感帯時間ａが経
過するまで待って、ステップＳ3 の前に戻る。ステップ
Ｓ5 とステップＳ6 は、図６で説明したように、１個の
商品が衝突時にバウンド等して衝撃力が複数回繰り返し
て働くことによる誤計数を防止するための処理で、不感
帯時間ａの間に発生する可能性のある出力Ｈを無効にす
る手続きである。以下、ステップＳ3 からステップＳ6
までの手順が繰り返されることによって、最終的にステ
ップＳ4 で商品通過個数の累計値が求められる。さて、
ステップＳ7 で、投入口が閉じているか（商品補充が終
了したか）が判断され、判断の結果がＮＯなら、まだ商
品補充中であるからステップＳ3 の前に戻り、ＹＥＳな
ら、商品補充は終了したから次のステップＳ8 に移る。
ここまでが商品補充時の前段商品の累計個数を求める手
順である。これ以降が商品販売時の後段商品の累計個数
を求める手順である。

【００２３】ステップＳ8 で、後段の商品個数を表すｊ
が初期化、ｊ＝０、とされた後に、ステップＳ9 で、販
売信号Ｓの有無が判断される。販売信号Ｓが有れば、ス
テップＳ10で、出力Ｌ（図５参照）の有無が判断され
る。ＹＥＳなら、ステップＳ11で、ｊがインクリメント
されて（１つだけ加算されて）、ここまでの通過個数の
累計値が求められた後に、ステップＳ9 の前に戻る。こ
こで、ステップＳ11の後に、図６で説明したように、１
個の商品が複数回繰り返して衝撃力を加えることによる
誤計数を防止するための処理、つまり不感帯時間ａの間
に発生する可能性のある出力Ｌを無効にする手続きが必
要である。しかし、実際にはステップＳ9で次の販売信
号Ｓを待つ間に、不感帯時間ａを十分超える時間がある
から、この手続きを省略したわけである。

【００２４】さて、ステップＳ10でＮＯなら、販売信号
Ｓが有るにもかかわらず出力Ｌが無い、つまり後段商品
が全て圧電センサの箇所を通過し終わったことを意味す
るから、ステップＳ12で、初期の在庫数Ｚ（＝Ｎ1 ＋Ｎ
2 ）が求められて一連の商品在庫数を計数するための手
順は終了する。ここで、Ｎ1 ＝（ｉ＋１）の最終値、Ｎ
2 ＝（ｊ＋１）の最終値である。

【００２５】第２実施例について、図８のセンサ取付箇
所周辺の側面図を参照しながら説明する。第２実施例が
第１実施例と異なる点は、図１の圧電プラスチックフィ
ルム１に代えて、感圧ゴム２が用いられ、しかもセグメ
ント８の表面に貼着したことである。この感圧ゴム２
は、商品９の通過するときの直接的作用力（衝撃的押圧
力）に応じてその作用部分の電気抵抗が変化する、言い
換えれば作用部分の初期に絶縁性であった性質が導電性
に変化する材料からなる感圧センサである。この感圧ゴ
ム２の出力が、その電気抵抗または導電性に基づいて処
理・演算回路１１を介して電気信号に変換された後に、
第１実施例で述べたと同様に、前処理と信号処理と累計
演算がおこなわれる。

【００２６】ところで、第１，第２の各実施例におい
て、第１段階の商品補充時の通過商品を、圧電プラスチ
ックフィルム（圧電センサ）１か、感圧ゴム（感圧セン
サ）２で計数するとき（計数値は図７のＮ1 に相当す
る）、実際には次に述べるようなプラス側の誤計数が起
こる。第１実施例の場合で、図１１(a) ，(b) を参照し
ながら説明する。図１１(a) は、第１段階の商品補充を
終わったときの最上位商品が、圧電センサ１と確実に接
触して停止した状態、図１１(b) は、同じくその最上位
商品が、圧電センサ１の下端部と不安定に接触して停止
した状態である。したがって、その後に上方に積み重な
る形で順次投入される商品（ここでは破線でその１個を
示した）が、直接・間接に最上位商品に衝撃を与え、そ
の都度、圧電センサ１に作用力を加え、その分だけ余計
に計数されることになる。この誤計数は第１段階の補充
後に投入される破線の商品について稀に起こるもので、
しかも起こるか起こらないかが非常に微妙・不確定であ
る。たとえば、作用力の方向がカウンタの面に直角か直
角に近いときには検出されて誤計数となるが、作用力の
方向がカウンタ面に平行か平行に近いときには検出され
ず誤計数とはならない。また、商品の作用力は、その大
きさが商品重量や商品ラック内を搬送されるときの弾み
方によって大幅に変化するとともに、その方向も大幅に
変化するから、カウンタによって商品通過と検出される
か、されないか、つまり誤計数されるか、されないかは
微妙になる。この誤計数を解消することは実際上、非常
に困難であるから、次善の策として、次のように第１段
階の商品補充時の通過商品の個数を推定する方法をとっ
た。

【００２７】図１２は、商品補充時の計数値（圧電セン
サ１による計数値）と、そのときの推定個数との対応関
係である。商品補充時の計数値が１４以下のときには、
１１個と推定し、以下同様に１５〜１６のときには１３
個、１７以上に対しては１６個、とそれぞれ推定する。
この対応関係は、以下に述べるような実験結果から集約
して求めた。

【００２８】図１３は、各商品別に適用される自動販売
機の商品ラック７に実際に多数回繰り返して補充して求
めた、第１段階の補充時の計数値の変動（バラツキ）
と、そのときの実際個数の関係である。左側の縦列に商
品名、中間の縦列に商品補充時の計数値変動、右側の縦
列に実際個数をとる。たとえば、商品Ａ（リアルゴール
ド）では、計数値が１７〜１８の範囲で変動し、実際個
数は１６個であった。以下、各商品Ｂ，Ｃ，Ｄ…Ｋ（い
ずれも実際の名称は省略した）について、記載のように
計数値変動と、そのときの実際個数の関係を求めた。こ
こで、計数値変動がいずれも実際個数の値以上となっ
て、最上位商品に上方に積み重なる形で順次投入される
商品が直接・間接に衝撃を与えることを示している（図
１１参照）。このデータから、実際個数を、１１個、１
３個、１６個の３つのグループに集約し、それに対して
互いに重なり合わないように計数値の変動範囲を定めた
のが、図１２に示した対応関係である。図１２の対応関
係から得られる推定個数は当然ながら誤差を含むと考え
られるが、もともと微妙・不確定な要因によって変動す
る計数値から、できるだけ確度の高い個数を推定するた
めに、実験データに裏打ちされて導出された「計数値−
推定個数の対応関係」を根拠とした、というのがこの方
法の眼目である。

【００２９】図９は第３実施例でセンサ取付箇所周辺の
側面図である。第３実施例では、投入口５に近いセグメ
ント８に、商品９の通過に基づいて音響を発する、たと
えば打楽器のような発音体４が付設され、それに対向さ
せてマイクロフォン３が設置される。なお、マイクロフ
ォン３が接続される電子回路の図示は省略してある。ま
た、発音体４は、セグメント８の一部を加工して一体化
させる構成にすることも可能である。したがって、発音
体４の箇所を通過する商品９の計数がマイクロフォン３
の出力に基づいておこなわれることになる。第３実施例
においても、前記の第１と第２の各実施例におけると同
様に、補充時の商品９で発音体４の箇所を通過するとき
の第１段階（前段）の計数と、補充時には発音体４の箇
所を通過しないで、販売がある程度進んで通過する商品
９の第２段階（後段）の計数がおこなわれ、その各段階
の計数値の和で初期の商品在庫数を求めることができ
る。第３実施例では、商品９が通過時にバウンドして発
音体４と複数回衝突を繰り返して正確には複数個の音を
発するが、マイクロフォン３では特性上、全体が１個の
音として検出されるから、第１，第２の各実施例におけ
るような、最初の出力だけを有効とし、後続の出力を無
効とする信号処理の必要性は本質的にない。

【００３０】第４実施例について、図１０のセンサ取付
箇所周辺の側面図を参照しながら説明する。図におい
て、投入口５近くの導入板６の上に感圧ゴム２Ａが付設
され、これに検出回路１２が接続される。感圧ゴム２Ａ
の位置は、商品ラック７に満杯または満杯近く収納され
た商品９の最上位のものがくる位置に相当する。この感
圧ゴム２Ａは、位置センサであって、第２実施例で商品
９の搬送時にその通過ごとに受ける押圧力の回数を計数
するようにした用法と異なって、商品９がその位置に存
在することをその押圧力に基づいて検知する。つまり、
当初に商品９が商品ラック７に満杯または満杯近く収納
されると、位置センサである感圧ゴム２Ａの出力によっ
てそのことを知ることができる。したがって、予め商品
ラック７に満杯または満杯近く収納されたときの商品在
庫数を商品９の種類別に求めておくことで、在庫商品の
種類に応じてその初期の商品在庫数を計数できる。ま
た、図で右側の上から３番目のセグメント８にも別の位
置センサとしての感圧ゴム２Ｂとその検出回路１２が設
置されるが、これは商品補充時に満杯が間近いことを係
員に予告するためのセンサで、その予告信号によって補
充作業をやりやすくするメリットがある。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、次のような優れた効
果が期待できる。 (1) 圧電センサまたは感圧センサの設置という、可動部
を含まない簡単な構造のカウンタによって、それぞれ正
確な通過物体個数がわかるから、いずれも高い対費用効
果が得られる。とくに物体通過時に、その通過姿勢が斜
めであったり、または小さく跳ね返る、つまりバウンド
して、作用力（衝撃力や衝撃的押圧力）が短時間内に複
数回繰り返して働くことがあっても、センサ出力（電気
信号）の信号処理によって、各センサの最初の出力だけ
が有効とされ、所定短時間に発生する他の全ての出力が
無効とされるから、バウンド等に起因する誤計数の恐れ
が防止されて正確な計数が支援される。

【００３２】(2) マイクロフォンを用いた発明によれ
ば、商品に非接触に計数でき、かつセンサであるマイク
ロフォンが損傷を受ける恐れがない外、商品の通過時の
バウンド等に起因する複数音の影響を本質的に受けない
から、実施・運用する上でさらに便利である。 (3) 通過物体カウンタを自動販売機の商品に適用するこ
とによって、自動販売機の商品ラックに収納される初期
の在庫数が計数されて、商品の在庫管理、ひいては自動
販売機の運営が良好におこなわれる。

【００３３】(4) 圧電センサや感圧センサを用いた通過
物体カウンタを自動販売機の商品に適用するとき、稀に
起こりうる誤計数に対して、カウンタの計数値から個数
を推定する、という実験データに裏打ちされた実際上極
めて有効・簡単な改善策を講じることができ、商品の在
庫管理ひいては自動販売機の合理的運営を支援すること
ができる。

【００３４】(5) 位置センサを適用することによって、
さらに簡単に正確な初期の、満杯または満杯に近い商品
在庫数を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１実施例でセンサ取付箇所周
辺の側面図

【図２】第１実施例でセンサ取付箇所周辺の商品補充時
における側面図

【図３】第１実施例で商品補充時における処理済圧電セ
ンサ出力−時間の対応図

【図４】第１実施例でセンサ取付箇所周辺の商品販売時
における側面図

【図５】第１実施例で商品販売時における処理済圧電セ
ンサ出力−時間の対応図

【図６】第１実施例における処理前圧電センサ出力−時
間の対応図

【図７】第１実施例の商品計数動作を示すフローチャー
ト

【図８】この発明に係る第２実施例でセンサ取付箇所周
辺の側面図

【図９】この発明に係る第３実施例でセンサ取付箇所周
辺の側面図

【図１０】この発明に係る第４実施例でセンサ取付箇所
周辺の側面図

【図１１】第１実施例で誤計数の起こりうる場合を示
し、(a) は一例の側面図、(b) は別の例の側面図

【図１２】第１実施例における商品補充時の計数値−推
定個数の対応図

【図１３】第１実施例における商品名−商品補充時の計
数値−実際個数の対応図

【図１４】従来一般の自動販売機の断面図

【符号の説明】

１ 圧電プラスチックフィルム（圧電センサ） ２，２Ａ，２Ｂ 感圧ゴム（感圧センサ） ３ マイクロフォン ４ 発音体 ５ 投入口 ６ 導入板 ７ 商品ラック ８ セグメント ９ 商品 １０，１１ 処理・演算回路 １２ 検出回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】傾斜した通路に沿って重力搬送される物体
   の定点通過個数を計数するカウンタであって、通過物体
   の作用力に応じて電気信号を出力する圧電センサを、通
   路の定点に対応する箇所に設けることを特徴とする通過
   物体カウンタ。
2. 【請求項２】傾斜した通路に沿って重力搬送される物体
   の定点通過個数を計数するカウンタであって、通過物体
   の作用力に応じてその作用部分の電気抵抗が変化する材
   料からなる感圧センサを、通路の定点に対応する箇所に
   設けることを特徴とする通過物体カウンタ。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のカウンタにおい
   て、圧電センサの出力、または感圧センサの電気抵抗に
   基づく出力が、短時間に時系列的に複数個発生するとき
   には、予め定めた短時間内の出力のうち最初だけを有効
   とし、他の全てを無効とすることを特徴とする通過物体
   カウンタ。
4. 【請求項４】傾斜した通路に沿って重力搬送される物体
   の定点通過個数を計数するカウンタであって、通路の定
   点に対応する箇所に設けられて、物体通過に基づいて音
   響を発する発音手段と；その音響を受けてこれに応じた
   電気信号を出力するマイクロフォンと；を備えることを
   特徴とする通過物体カウンタ。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかの項に記載の
   カウンタにおいて、物体は、自動販売機の商品であり、
   通路は、自動販売機内で商品の収納庫と払出し用搬送路
   を兼ねる商品ラックであり、商品補充時の定点通過商品
   と販売時の定点通過商品の各計数に基づいて初期の商品
   在庫数を求めることができることを特徴とする通過物体
   カウンタ。
6. 【請求項６】請求項１ないし３のいずれかの項に記載の
   カウンタにおいて、物体は、自動販売機の商品であり、
   通路は、自動販売機内で商品の収納庫と払出し用搬送路
   を兼ねる商品ラックであり、商品補充時の定点通過商品
   の個数と販売時の定点通過商品の計数に基づいて初期の
   商品在庫数を求めるとともに、その商品補充時の定点通
   過商品の個数を、カウンタによる計数値に応じ実験結果
   から得られた計数値−推定個数の対応関係に基づいて推
   定することを特徴とする通過物体カウンタ。
7. 【請求項７】自動販売機内で商品の収納庫と払出し用搬
   送路を兼ねる商品ラックに収納された初期の商品在庫数
   を求めるカウンタであって、商品ラックの投入口に連接
   する箇所に設けられて、商品ラックに満杯または満杯近
   く収納された商品の最上位のものが位置することに基づ
   いて作動する位置センサを備えることを特徴とする商品
   在庫カウンタ。