KR20100078506A - 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치 및그 방법 - Google Patents

Abstract

분말 원료(커피, 프림, 설탕, 차)를 혼합하여 판매하는 커피 자동판매기에 있어서, 각각의 원료 통에 보관되는 원료의 매진 상태를 감지할 수 있도록 한 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치 및 그 방법이 개시된다.

개시된 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치는, 원료 통의 하부에 설치되어 담겨진 원료의 매진을 검출하는 원료 매진 검출부와; 상기 원료 매진 검출부에 의해 특정 원료의 매진이 검출되면 특정 원료의 매진을 경고하기 위한 원료 매진 경고 제어신호를 발생하는 제어부; 및 상기 제어부에서 발생하는 특정 원료매진 경고 제어신호에 따라 시각적으로 원료매진을 경고해주는 원료매진 경고부를 포함한다.

자동판매기, 원료매진, 감지, 원료매진 경고

Description

정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치 및 그 방법{Apparatus for sensing powder stste in vending machine using capacitive sensor and method thereof}

본 발명은 자동판매기의 원료매진 감지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분말 원료(커피, 프림, 설탕, 차)를 혼합하여 판매하는 커피 자동판매기에 있어서, 각각의 원료 통에 보관되는 원료의 매진 상태를 감지할 수 있도록 한 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동판매기란 무인 판매방식으로서, 커피, 차, 음료 등의 상품들을 그 내부에 구비해 두고, 이용자가 구입하고자 하는 상품에 상응하는 금액을 투입한 다음, 소망하는 상품을 선택하면 선택된 상품이 투출구로 투출되는 판매기기를 말한다.

특히, 분말 상태로 저장되는 커피와 각종 차의 원료를 물과 혼합하여 컵으로 토출하는 자동판매기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 전체적인 외관을 형성하는 본 체(10)와, 상기 본체(10) 내부에는 물통(11)과 상기 물통(11)의 물을 소정온도 가열시키는 온수장치(17)와, 각종 원료가 분말상태로 저장되는 복수의 캐니스터(12)가 설치되고, 물과 분말상태의 재료를 공급받아 이들을 혼합시켜 커피 등의 음료를 만드는 혼합기(19)와 컵투출구(14)와, 컵을 투출시키는 컵디스펜서(18) 등이 설치된다.

특히 캐니스터(12)는 그 내부에 원료가 담겨지고 이를 개폐하기 위한 덮개가 마련되고, 하측에는 담겨진 원료를 토출하는 토출부(13)가 구비되어 있다.

이와 같은 컵 음료 자동판매기의 사용시에는 사용자가 동전을 투입한 후 사용자의 기호에 맞는 음료를 선택하면 선택된 음료의 재료는 캐니스터(12)에서 토출되어 물과 혼합되어 컵과 함께 인출되게 된다.

이러한 자동판매기에 있어서, 내부에 컵이나 물이 전부 소진하게 되면 자동판매기의 디스플레이부에 매진이라는 안내 등이 켜져 자동판매기는 물이나 컵이 재충전될 때까지는 사용할 수 없음을 사용자에게 알릴 수 있도록 하여 사용자가 자동판매기를 사용하지 않도록 유도하였다.

그러나 이러한 종래의 자동판매기는, 물이나 컵이 전부 매진된 상태를 검출하여 사용자에게 통보해주는 것은 가능하나, 분말 원료(커피, 프림, 설탕, 차, 등)가 매진된 것을 사용자에게 통보해줄 수 없는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 자동판매기의 단점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 분말 원료(커피, 프림, 설탕, 차)를 혼합하여 판매하는 커피 자동판매기에 있어서, 각각의 원료 통에 보관되는 원료의 매진 상태를 감지할 수 있도록 한 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 "정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지 장치"는,

원료 통의 하부에 설치되어 담겨진 원료의 매진을 검출하는 원료 매진 검출부와;

상기 원료 매진 검출부에 의해 특정 원료의 매진이 검출되면 특정 원료의 매진을 경고하기 위한 원료 매진 경고 제어신호를 발생하는 제어부; 및

상기 제어부에서 발생하는 특정 원료매진 경고 제어신호에 따라 시각적으로 원료매진을 경고해주는 원료매진 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 원료 매진 검출부는, 모든 원료 통의 하부에 각각 설치되어, 원료에 포함된 수분에 따라 변화하는 정전용량을 검출하는 복수의 정전용량센서와; 상기 정전용량센서에서 출력하는 검출 값을 통신을 통해 상기 제어부에 전달하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 "정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지 방법"은,

전원 투입 후 초기화를 수행한 상태에서 수위 감지를 수행하여 부족한 수위에 대해서는 급수를 수행하는 단계와;

상기 수위가 일정 수위일 경우 컵 감지를 수행하고, 컵이 소진된 경우에는 컵 없음을 표시한 후 판매를 자동으로 중지시키는 단계와;

상기 컵이 존재할 경우에는 원료 감지를 수행하고, 원료 매진이 감지되면 원료 매진 상태를 표시 및 경고해주고, 자동으로 판매를 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 원료 감지는,

모든 원료 통의 하부에 각각 설치된 정전용량센서를 이용하여 원료에 포함된 수분에 따라 변화하는 정전용량을 검출하는 방식으로 원료 매진을 감지하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 원료 매진 상태의 경고는,

원료 없음 상태를 나타내는 발광다이오드(LED)를 점등 또는 점멸시키거나 운영자가 확인할 수 있는 점검코드를 표시하여 시각적으로 원료 매진 상태를 경고해주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 분말 원료(커피, 프림, 설탕, 차)를 혼합하여 판매하는 커피 자동판매기에 있어서, 각각의 원료 통에 보관되는 원료의 매진 상태를 정전용량센서를 통해 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있으며, 원료 매진 감지시 이를 관리자에게 통보해줄 수 있어 관리자에게 자동판매기의 관리 편의성을 도모해주는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 자동판매기의 구조도로서, 전체적인 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10) 내부에는 물통(11)과 상기 물통(11)의 물을 소정온도 가열시키는 온수장치(17)와, 각종 음료의 원료가 분말상태로 저장되는 원료 통(12)이 설치되고, 물과 분말상태의 재료를 공급받아 이들을 혼합시켜 커피 등의 음료를 만드는 혼합기(19)와 컵 투출구(14)와, 컵을 투출시키는 컵 디스펜서(18) 등이 설치된다.

특히, 원료 통(12)은 그 내부에 원료가 담겨지고 이를 개폐하기 위한 덮개가 마련되고, 하측에는 담겨진 원료를 토출하는 토출부(13)가 구비되어 있으며, 내부의 하부에는 담겨진 원료의 매진 여부를 검출하는 정전용량센서(20)가 구비된다.

이러한 정전용량센서(20)는 각각의 원료 통에 모두 구비되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 "정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지 장치"의 구성을 보인 블록도로서, 주화 입금과 주화 감별, 불량 주화 토출 등을 수행하는 금전 메커니즘(110)과, 상품을 선택하기 위한 다수의 상품 선택 버튼을 구비하고 사용자가 상품을 선택하기 위한 상품 선택부(120)와, 원료 통의 하부에 설치되어 담긴 원료의 매진을 검출하는 원료 매진 검출부(130)와; 상기 원료 매진 검출부에 의해 특정 원료의 매진이 검출되면 특정 원료의 매진을 경고하기 위한 원료 매진 경고 제어신호를 발생하는 제어부(140)와; 상기 제어부(140)에서 발생하는 특정 원료매진 경고 제어신호에 따라 시각적으로 원료매진을 경고해주는 원료매진 경고부(170)와; 상기 선택 상품의 가격 표시나 물/컵 없음을 표시해주는 표시부(150) 및 선택 상품을 투출해주는 상품 투출부(160)를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 "정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지 방법"을 보인 흐름도로서, 전원 투입 후 초기화를 수행한 상태에서 수위 감지를 수행하여 부족한 수위에 대해서는 급수를 수행하는 단계(S101 ~ S109)와; 상기 수위가 일정 수위일 경우 컵 감지를 수행하고, 컵이 소진된 경우에는 컵 없음을 표시한 후 판매를 자동으로 중지시키는 단계(S111 ~ S115, S125)와; 상기 컵이 존재할 경우에는 원료 감지를 수행하고, 원료 매진이 감지되면 원료 매진 상태를 표시 및 경고해주고, 자동으로 판매를 중지하는 단계(S117 ~ S125)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료 매진 감지 장치 및 그 방법을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동판매기에 구동용 전원이 투입되면 제어부(140)는 초기화 동작을 수행한다(S101 ~ S103).

이후 온수장치(17)의 소정 위치에 장착된 수위감지센서(도면에는 도시하지 않음)를 이용하여 수위를 감지하게 되고, 감지된 수위가 일정 수위 이하일 경우에는 급수 장치를 구동시켜 상기 온수장치에 일정량의 급수를 진행하게 된다(S105 ~ S109).

급수가 이루어지거나 온수 장치에 일정 수위가 존재할 경우에는, 컵 감지 장치를 통해 컵이 있는지를 확인하게 되고, 이 결과 컵이 없으면 표시부(150)를 통해 컵 없음을 표시함과 동시에 자동으로 판매 중지 동작을 수행하게 된다(S111 ~ S115, S125).

이후 물이 일정 수위 이상이고 컵이 존재할 경우에는 종래와 같은 자동판매기로서 동작을 하게 되고, 사용자가 상품을 구매할 수 있는 정도의 주화를 투입하고 상품을 선택하면 해당 상품에 대한 원료 배합 과정을 수행하고, 원료 배합 과정이 종료되면 해당 상품을 투출하게 된다. 이러한 과정은 종래 자동판매기에서 상품 판매와 동일한 방식으로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 자동판매기에 원료 감지 기능을 부가하여, 정확하게 원료를 감지함은 물론 원료 부족으로 인해 발생하는 제반 문제점을 해소하기 위한 것이다.

이를 위해서, 원료 매진 검출부(130) 내의 정전용량센서는 각각의 원료 통(12)의 하부에 설치되어 수분에 따라 변화하는 정전용량 변화를 검출하는 방식으로 원료의 존재 여부를 감지하게 되고, 그 결과를 통신모듈을 통해 제어부(140)에 제공한다. 여기서 정전용량센서는 수분에 따라 정전 용량 값이 변화하는 것을 이용한 센서로서, 공지의 정전용량센서를 이용하게 된다. 예컨대, 원료 통에 원료가 존재하게 되면 수분이 감지되어 특정의 원료 검출 값이 출력되며, 원료 통에 원료가 매진되면 수분이 감지되지 않아 상기 정전용량 값이 변화하여 상기 특정의 원료 검출 값과는 전혀 다른 레벨의 원료 검출 값이 통신모듈에 전달된다. 이때 각각의 정전용량센서는 자신의 고유번호가 있거나 서로 다른 포트를 통해 통신모듈에 검출 신호가 전달되기 때문에, 통신모듈에서는 각각의 정전용량센서를 구분할 수 있게 된다.

따라서 제어부(140)는 상기 통신모듈을 통해 전달되는 원료 매진 검출 값을 분석하여, 어느 원료가 매진되었는지를 확인하게 되고, 그 확인 결과에 대응하게 원료 매진 경고부(170)를 구동시켜 원료 매진 상태를 시각적으로 관리자에게 알려주게 된다. 여기서 통신모듈에서 원료 매진 검출 값을 제어부(140)에 제공할 때 각각의 정전용량센서마다 고유번호를 부여함으로써, 해당 원료의 인지가 가능하다. 예를 들어, 커피 원료를 담고 있는 원료 통에 장착된 정전용량센서의 고유번호를 01이라고 가정하고, 설탕 원료를 담고 있는 통에 장착된 정전용량센서의 고유번호를 02라고 가정하면, 통신모듈에서 제어부(140)로 원료 매진 검출 값을 제공할 때, 검출 데이터의 맨 앞에 고유번호(예를 들어, 01......)를 기재함으로써, 제어부(140)는 용이하게 해당 원료를 인지하게 된다.

이후 원료 매진 경고부(170)는 복수의 발광다이오드(LED)를 이용하여, 해당 발광다이오드의 상부나 하부에 해당 원료의 이름을 부여함으로써, 관리자가 용이하게 어느 원료가 매진되었는지를 용이하게 인지하도록 하거나, 점검코드를 발생하여 운영자가 용이하게 어느 원료가 매진되었는지를 인지하도록 한다(S117 ~ S123). 원료 매진이 검출되면, 자동판매기를 판매 중지로 자동 제어하는 것이 바람직하다(S125).

한편, 상기와 같이 원료 매진이 검출되면 무조건 자동판매기의 동작을 중지시키는 것도 가능하나, 다른 방법으로는 해당 원료에 대한 음료 판매만 중지하고, 원료가 충분한 다른 음료에 대해서는 판매하는 것도 가능하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 자동판매기의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지방법을 보인 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120… 상품 선택부

130… 원료매진 검출부

140… 제어부

150… 표시부

160… 원료매진 경고부

Claims (5)

1. 자동판매기의 원료매진 감지 장치에 있어서,

   원료 통의 하부에 설치되어 담긴 원료의 매진을 검출하는 원료 매진 검출부와;

   상기 원료 매진 검출부에 의해 특정 원료의 매진이 검출되면 특정 원료의 매진을 경고하기 위한 원료 매진 경고 제어신호를 발생하는 제어부; 및

   상기 제어부에서 발생하는 특정 원료매진 경고 제어신호에 따라 시각적으로 원료매진을 경고해주는 원료매진 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원료 매진 검출부는, 모든 원료 통의 하부에 각각 설치되어, 원료에 포함된 수분에 따라 변화하는 정전용량을 검출하는 복수의 정전용량센서와; 상기 정전용량센서에서 출력하는 검출 값을 통신을 통해 상기 제어부에 전달하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지장치.
3. 자동판매기의 원료매진 감지 방법에 있어서,

   전원 투입 후 초기화를 수행한 상태에서 수위 감지를 수행하여 부족한 수위에 대해서는 급수를 수행하는 단계와;

   상기 수위가 일정 수위일 경우 컵 감지를 수행하고, 컵이 소진된 경우에는 컵 없음을 표시한 후 판매를 자동으로 중지시키는 단계와;

   상기 컵이 존재할 경우에는 원료 감지를 수행하고, 원료 매진이 감지되면 원료 매진 상태를 표시 및 경고해주고, 자동으로 판매를 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 원료 감지는,

   모든 원료 통의 하부에 각각 설치된 정전용량센서를 이용하여 원료에 포함된 수분에 따라 변화하는 정전용량을 검출하는 방식으로 원료 매진을 감지하는 것을 특징으로 하는 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 원료 매진 상태의 경고는,

   원료 없음 상태를 나타내는 발광다이오드(LED)를 점등 또는 점멸시켜 시각적으로 표시해주거나 운영자가 확인할 수 있는 점검코드를 시각적으로 표시해주어 원료 매진 상태를 경고해주는 것을 특징으로 하는 정전용량방식을 이용한 자동판매기의 원료매진 감지방법.

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