WO2018025693A1 - 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ - Google Patents

自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ Download PDF

Info

Publication number
WO2018025693A1
WO2018025693A1 PCT/JP2017/026754 JP2017026754W WO2018025693A1 WO 2018025693 A1 WO2018025693 A1 WO 2018025693A1 JP 2017026754 W JP2017026754 W JP 2017026754W WO 2018025693 A1 WO2018025693 A1 WO 2018025693A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vending machine
product selection
panel
selection panel
machine interface
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026754
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚志 木原
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN201780046335.9A priority Critical patent/CN109564713A/zh
Priority to JP2018531843A priority patent/JP6424987B2/ja
Publication of WO2018025693A1 publication Critical patent/WO2018025693A1/ja
Priority to US16/171,812 priority patent/US11417165B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/0014—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for vending, access and use of specific services not covered anywhere else in G07F17/00
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F9/00—Details other than those peculiar to special kinds or types of apparatus
    • G07F9/02—Devices for alarm or indication, e.g. when empty; Advertising arrangements in coin-freed apparatus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04842—Selection of displayed objects or displayed text elements
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F9/00—Details other than those peculiar to special kinds or types of apparatus
    • G07F9/02—Devices for alarm or indication, e.g. when empty; Advertising arrangements in coin-freed apparatus
    • G07F9/026—Devices for alarm or indication, e.g. when empty; Advertising arrangements in coin-freed apparatus for alarm, monitoring and auditing in vending machines or means for indication, e.g. when empty
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H01H13/704—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by the layers, e.g. by their material or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/9625—Touch switches using a force resistance transducer
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/964—Piezoelectric touch switches
    • H03K17/9643—Piezoelectric touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857—Macromolecular compositions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a vending machine interface and a pressure sensor used for the vending machine interface.
  • the vending machine has a selection button for each product sample so that the user can select a plurality of displayed products.
  • Patent Document 1 describes the arrangement of selection buttons.
  • Patent Document 1 a plurality of through holes are provided in the surface panel.
  • a selection button is disposed in each of the plurality of through holes.
  • a vending machine having a surface panel without through holes has been desired.
  • the present invention provides a vending machine interface that can detect a user's product selection operation without a through-hole and a selection button on the front panel, and a pressure sensor used in the vending machine interface. To do.
  • the vending machine interface includes a front panel, a product selection panel, and a piezoelectric element.
  • the front panel bends in the normal direction when pressed by the user.
  • the product selection panel is disposed to face the front panel.
  • a detection element is affixed on the said product selection panel, and detects the bending of the said surface panel.
  • the product selection panel is arranged opposite to the front panel. “Arranged in opposition” means a state in which the main surface of the product selection panel is arranged in parallel to the main surface of the front panel and is not fixed to the front panel. Since the product selection panel is not fixed to the front panel, when the front panel is bent, the vicinity of the pressed position is greatly bent and the other positions are not greatly bent. Therefore, the vending machine interface can appropriately detect the user's selection operation for each product by the piezoelectric element.
  • the user's selection operation for each product can be detected without providing a through hole and a selection button on the front panel.
  • FIG. 4A is a diagram showing the deflection of the front panel and the product selection panel in this embodiment, and FIG. 4B shows the deflection when the front panel and the product selection panel are fixed.
  • FIG. It is a block diagram of a press sensor.
  • 6A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the first modification, and FIG. 6B is an XY plan view.
  • FIG. 7A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the second modification, and FIG. 7B is an XY plan view.
  • FIG. 6A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the first modification
  • FIG. 6B is an XY plan view.
  • FIG. 7A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the second modification
  • FIG. 7B is an XY plan view.
  • FIG. 8A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the third modification, and FIG. 8B is an XY plan view.
  • FIG. 9A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the modified example 4, and FIG. 9B is an XY plan view.
  • FIG. 10A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the modified example 5, and FIG. 10B is an XY plan view.
  • FIGS. 11A and 11B are partially transparent perspective views of a vending machine according to the sixth modification. It is a partially transparent perspective view of a vending machine.
  • FIG. 1 is an external view of the vending machine 1.
  • FIG. 2 is a partially transparent perspective view of the vending machine 1.
  • the vending machine 1 includes a rectangular parallelepiped housing 50, a surface panel 10, a change discharge unit 30, a product discharge unit 40, a bill insertion slot 15, and a coin insertion slot 17.
  • the front panel 10 is provided in the upper (Z direction side) opening of the front surface of the housing 50.
  • a space for arranging a plurality of product samples 55 and a plurality of product selection panels 20 is provided in the opening of the housing 50 where the front panel 10 is arranged.
  • the front panel 10 has a rectangular shape when viewed from the front, and is fixed to the housing 50 with at least four corners.
  • the front panel 10 bends in the normal direction when the user presses the surface. Further, since the front panel 10 has transparency, the user can see a plurality of product samples 55 from the front.
  • the product sample 55 is fixed on the horizontal plate 201.
  • the main surface of the horizontal plate 201 is arranged on the XY plane, and is connected to the product selection panel 20 at the front side (Y direction side) end.
  • the horizontal plate 201 is fixed to the housing 50.
  • the product selection panel 20 is disposed orthogonal to the horizontal plate 201, and the main surface is disposed on the XZ plane.
  • the product selection panel 20 has a plurality of piezoelectric elements 100 attached to the main surface on the back side ( ⁇ Y direction side).
  • the piezoelectric element 100 may be attached to the front side (Y direction side) of the product selection panel 20.
  • the piezoelectric element 100 may be bent and affixed so as to straddle the product selection panel 20 and the horizontal plate 201 as shown in FIG.
  • the product selection panel 20 does not necessarily need to be orthogonal to the horizontal plate 201, and may have a portion facing the front panel, and may have a partially curved structure or a chamfered structure. .
  • the horizontal plate 201 is not essential.
  • grips and hangs a product sample from the back side may be sufficient.
  • the product selection panel 20 is fixed to the housing 50 at both ends.
  • the vending machine interface according to the present embodiment includes a front panel 10, a product selection panel 20, and a piezoelectric element 100 as a minimum configuration.
  • the structure which displays a product sample may be sufficient.
  • the plurality of piezoelectric elements 100 are attached to the product selection panel 20 at positions corresponding to the product samples 55, respectively.
  • the product name or price of the product sample 55 is displayed on the product selection panel 20.
  • the product selection panel 20 is also bent.
  • the product selection panel 20 bends around a predetermined position pressed by the user. Therefore, the piezoelectric element 100 attached to the predetermined position bends and generates an electric charge.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the piezoelectric element 100.
  • the piezoelectric element 100 includes a first electrode 21, a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as FPC 22), a second electrode 23, a piezoelectric film 24, and a conductive thin film member 25.
  • the first electrode 21 and the second electrode 23 are previously formed on both main surfaces of the FPC 22, respectively.
  • the second electrode 23 is attached to the product selection panel 20 via an adhesive or the like.
  • the second electrode 23 functions as a shield conductor. However, the second electrode 23 is not essential.
  • FPC 22 is a flexible insulating base material such as polyimide, PET, or liquid crystal polymer.
  • the second electrode 23 is formed on the lower surface side (Y direction side) of the FPC 22.
  • the first electrode 21 is formed on the upper surface side ( ⁇ Y direction side) of the FPC 22.
  • the first electrode 21 functions as a signal electrode for detecting charges generated in the piezoelectric film 24.
  • the first electrode 21 is formed along the longitudinal direction (X direction) of the FPC 22.
  • a piezoelectric film 24 is attached to the upper surface of the first electrode 21.
  • a conductive thin film member 25 is attached to the upper surface of the piezoelectric film 24.
  • the conductive thin film member 25 for example, a conductive nonwoven fabric formed with an adhesive or a copper foil impregnated with a resin formed with an adhesive is used. Thereby, the conductive thin film member 25 functions as a ground conductor.
  • the conductive thin film member 25 preferably has a lower rigidity than the first electrode 21 and the second electrode 23 so as not to hinder the deformation of the piezoelectric film.
  • the conductive thin film member 25 may be the same as the material used for the first electrode 21 and the second electrode 23. In that case, the conductive thin film member 25 is preferably thinner than the first electrode 21 and the second electrode 23.
  • Piezoelectric film 24 is a piezoelectric material that generates electric charges on opposing flat membrane surfaces by expansion and contraction.
  • PVDF or a chiral polymer is used for the piezoelectric film 24.
  • a chiral polymer more preferably, uniaxially stretched polylactic acid (PLA), more specifically, L-type polylactic acid (PLLA) is used.
  • the uniaxial stretching direction of polylactic acid is a direction that forms approximately 45 ° with respect to the longitudinal direction (X direction) or the lateral direction (Y direction) of the piezoelectric film.
  • About 45 ° is, for example, a range of ⁇ 10 °. However, a range slightly exceeding ⁇ 10 ° is also included in about 45 °.
  • stretching direction differs in the location which is easy to deform
  • a piezoelectric film having a uniaxial stretching direction of 45 ° is disposed at a location where deformation is difficult, and a piezoelectric film having a uniaxial stretching direction slightly shifted from 45 ° is disposed at a location where deformation is likely to occur.
  • the in-plane distribution of the pressing sensitivity of the front panel 10 can be made uniform (sensitivity difference can be reduced).
  • the front panel 10 may be easily deformed near the center, and may be difficult to deform as it approaches the outer periphery.
  • the uniaxial stretching direction of the piezoelectric film attached near the outer periphery is 45 °, and a piezoelectric film having a uniaxial stretching direction deviating from 45 ° as the center is approached is disposed.
  • a chiral polymer has a helical structure in its main chain, and has a piezoelectric property when oriented uniaxially and molecules are oriented. Since chiral polymers generate piezoelectricity by molecular orientation treatment such as stretching, it is not necessary to perform poling treatment unlike other polymers such as PVDF and piezoelectric ceramics. In particular, since polylactic acid is not pyroelectric, when the user presses the front panel 10, even if heat from the user's finger or the like is transmitted, the detected charge amount changes. There is no. The piezoelectric constant of uniaxially stretched PLLA belongs to a very high class among polymers.
  • the piezoelectric strain constant d 14 of PLLA can be as high as 10 to 20 pC / N by adjusting conditions such as stretching conditions, heat treatment conditions, and additive blending. Furthermore, the piezoelectric constant of PLLA does not vary with time and is extremely stable. The piezoelectric film 24 using the chiral polymer does not react when the user simply touches the surface panel 10 with a finger. Therefore, there is no possibility that the vending machine 1 erroneously detects that a product has been selected even though the user has not pressed the front panel 10.
  • the stretching ratio of the piezoelectric film is preferably about 3 to 8 times.
  • the stretching ratio of the piezoelectric film is preferably about 3 to 8 times.
  • the product selection panel 20 is disposed opposite to the front panel 10. “Paired arrangement” means that the main surface of the product selection panel 20 is arranged in parallel to the main surface of the front panel 10 and the product selection panel 20 is not fixed to the front panel 10. Say state. As shown in FIG. 3, the product selection panel 20 may be disposed away from the front panel 10 or may be in contact with the front panel 10.
  • FIG. 4A is a diagram showing the deflection of the front panel and the product selection panel in this embodiment, and FIG. 4B shows the deflection when the front panel and the product selection panel are fixed.
  • FIG. 4B shows the deflection when the front panel and the product selection panel are fixed.
  • FIG. 4B shows the flexures in FIGS. 4A and 4B are exaggerated for explanation.
  • the product selection panel 20 is not fixed to the front panel 10. Therefore, when the predetermined position of the front panel 10 is pressed, the product selection panel 20 is largely bent along the front panel 10 around the predetermined position, but the other positions are not greatly bent.
  • the piezoelectric element 100 arranged at a predetermined position generates charges, and the other piezoelectric elements 100 do not generate charges (or generate relatively small charges).
  • FIG. 5 is a block diagram of a pressure sensor used in the vending machine interface.
  • the pressure sensor 5 includes a plurality of piezoelectric elements 100 and a detection unit 150.
  • the detection unit 150 is connected to a plurality of piezoelectric elements 100.
  • the detection unit 150 detects a pressing operation on the front panel 10 by detecting charges generated in each piezoelectric element 100.
  • Each piezoelectric element 100 is affixed to a position corresponding to each product sample 55 in the product selection panel 20. Therefore, the detection unit 150 determines the piezoelectric element 100 that has detected the electric charge, thereby obtaining the identification information of the product selected by the user (or the identification information of the piezoelectric element 100) of the vending machine 1 (not shown). Output to.
  • the press sensor 5 includes a memory (not shown), and stores a table indicating correspondence between the piezoelectric element 100 and the product identification information.
  • the vending machine interface of the present embodiment can detect a selection operation for each product without providing a through hole in the front panel 10 and without arranging a selection button. Since the vending machine interface according to the present embodiment detects a user's pressing operation using a piezoelectric element, unlike a capacitive touch panel, it does not react only by touching a finger. The vending machine interface of the present embodiment can prevent erroneous operation and erroneous determination because it can be determined that a product has been selected when the user performs a firm pressing operation.
  • the vending machine interface of the present embodiment has a light sample stronger than a liquid crystal display that displays a product sample on a display because a product sample is installed and a user's pressing operation is detected by a piezoelectric element. Vending machines can be installed even outdoors.
  • FIG. 6A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the first modification.
  • FIG. 6B is an XY plan view. 6A, components that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the vending machine interface according to the first modification includes a partition plate 250.
  • the partition plate 250 is connected to the back surface of the product selection panel 20.
  • the partition plate 250 is disposed orthogonal to the main surface of the product selection panel 20, and the main surface is disposed on the YZ plane.
  • the partition plate 250 is also connected to the horizontal plate 201. However, it is not essential to be connected to the horizontal plate 201.
  • the partition plate 250 is provided between adjacent product samples. That is, the partition plate 250 is provided between the piezoelectric elements 100.
  • the partition plate 250 hinders deformation of the product selection panel 20. Thereby, when the predetermined position of the front panel 10 is pressed, the product selection panel 20 is suppressed from being bent at a position other than the predetermined position. Therefore, the vending machine interface according to the first modification can further suppress electric charges generated in the piezoelectric elements 100 other than the piezoelectric elements 100 arranged at the predetermined positions.
  • FIG. 7A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the second modification.
  • FIG. 7B is an XY plan view.
  • the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the interface for the vending machine according to the second modification is the product selection panel 20, and a plurality of slits 251 are formed at positions corresponding to product samples.
  • the plurality of slits 251 are formed along the direction parallel to the piezoelectric element 100 and parallel to the main surface of the product selection panel 20.
  • the slit 251 has a rectangular shape when viewed from the front, and a long side is formed along the X direction.
  • One slit 251 may be provided between adjacent product samples. In this case, the number of slits can be reduced and manufacturing is easy.
  • the slit 251 may be a through-hole penetrating both main surfaces of the product selection panel 20, or may be a groove provided on one main surface or the other main surface.
  • the ease of bending may be changed by adjusting the area and depth of the slits and grooves. For example, the position near the position where the front panel 10 or the product selection panel is fixed is not easily deformed, so the area of the slit or groove is increased, and the position far from the position is easily deformed. Also good.
  • the product selection panel 20 is partially released from connection with the horizontal plate 201 by forming a plurality of slits 251. Therefore, when the predetermined position of the front panel 10 is pressed, the predetermined position of the product selection panel 20 is bent more greatly. Therefore, the vending machine interface of the second modification can increase the electric charge generated in the piezoelectric element 100 arranged at a predetermined position.
  • FIG. 8A is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the third modification.
  • FIG. 8B is an XY plan view. 8A and 8B, the components common to those in FIGS. 7A and 7B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the interface for the vending machine of the third modification has a plurality of slits 252 formed in the horizontal plate 201.
  • the plurality of slits 252 are formed in parallel to the piezoelectric element 100 and in a direction parallel to the main surface of the product selection panel 20.
  • the slit 252 has a rectangular shape when viewed from the front, and a long side is formed along the X direction.
  • the product selection panel 20 is partially released from the connection with the horizontal plate 201 by forming a plurality of slits 252. Therefore, when the predetermined position of the front panel 10 is pressed, the predetermined position of the product selection panel 20 is bent more greatly. Therefore, also in the vending machine interface according to the third modification, the charge generated in the piezoelectric element 100 of the piezoelectric element 100 arranged at a predetermined position can be increased.
  • FIG. 9 (A) is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the fourth modification.
  • FIG. 9B is an XY plan view. 9A and 9B, the same components as those in FIGS. 8A and 8B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the interface for the vending machine according to the modified example 4 includes a partition plate 250 in addition to the configurations shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). Therefore, when the product selection panel 20 is partially released from the connection with the horizontal plate 201 and a predetermined position of the front panel 10 is pressed, bending at a position other than the predetermined position is suppressed.
  • the vending machine interface may further include a partition plate 250 in addition to the slits 251 shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 10 (A) is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the fifth modification.
  • FIG. 10B is an XY plan view. 10A and 10B, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the vending machine interface according to the modified example 5 is provided with a protrusion 253 between the front panel 10 and the product selection panel 20.
  • the projection 253 is provided on the product selection panel 20, but may be provided on the front panel 10.
  • the protrusion 253 presses the product selection panel 20. Therefore, the range of the pressing position is narrower than when the front panel 10 directly presses the product selection panel 20. Therefore, the product selection panel 20 is largely bent at the position where the piezoelectric element 100 is disposed, and is not greatly bent at other positions. Moreover, since the product selection panel 20 is pressed by the protrusions 253, the product can be selected more accurately.
  • FIG. 11 (A) is a partially transparent perspective view of the vending machine according to the sixth modification. Constituent elements common to those in FIG.
  • two piezoelectric elements are arranged at both ends (both ends in the X direction) of the product selection panel 20.
  • the detection unit 150 estimates the pressed position (selected product) by calculating the ratio of the charges generated in the piezoelectric element 100A and the piezoelectric element 100B.
  • a relatively large charge is generated in the piezoelectric element 100A disposed on the left side, and relatively small in the piezoelectric element 100B disposed on the right side. Charge is generated (or no charge is generated).
  • the user presses near the left and right center of the front panel 10 similar charges are generated in the piezoelectric element 100A and the piezoelectric element 100B.
  • a relatively large charge is generated in the piezoelectric element 100B, and a relatively small charge is generated (or no charge is generated) in the piezoelectric element 100A.
  • the detection unit 150 can estimate the pressed position (selected product) by calculating the ratio of the charges generated in the piezoelectric element 100A and the piezoelectric element 100B.
  • the product selection panel 20 is provided with a slit 256, so that the product selection panel 20 is bent. Can be bigger.
  • one slit 256 is formed in the product selection panel 20 as the slit 256.
  • the slit 256 is formed along a direction parallel to the main surface of the product selection panel 20.
  • the slit 256 has a rectangular shape when viewed from the front, and a long side is formed along the X direction.
  • the horizontal plate 201 may be provided with a slit.
  • the slits may be provided on both the product selection panel and the horizontal plate, or may be provided so as to straddle the product selection panel and the horizontal plate. Furthermore, a slit may be provided only on the product selection panel at a position corresponding to a product sample, and the other may be provided only on the horizontal plate.
  • a strain gauge or the like whose resistance value changes when an external pressure is applied may be used. Since the strain gauge uses a change in resistance, the detection value does not change greatly compared to the piezoelectric element regardless of the pressing speed (whether the user presses quickly or slowly). However, the strain gauge consumes more power than the piezoelectric element. Further, when the front panel 10 is deformed, it is difficult to distinguish whether the strain gauge is a deformation caused by a user's pressing or a deformation caused by other reasons. If the front panel 10 is installed in a place (for example, outdoors) that is easily affected by outside air, the front panel 10 may be slightly deformed. Therefore, in the case of a device installed outdoors such as a vending machine, a piezoelectric element is useful.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

自動販売機用インタフェースは、表面パネルと、商品選択用パネルと、圧電素子と、を備えている。表面パネルは、利用者に押圧されることにより法線方向に撓む。商品選択用パネルは、前記表面パネルに対して対向配置されている。検出素子は、前記商品選択用パネルに貼り付けられ、前記表面パネルの撓みを検出する。

Description

自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ
　本発明は、自動販売機用インタフェースおよび該自動販売機用インタフェースに用いられる押圧センサに関する。
　自動販売機は、利用者が陳列された複数の商品を選択できるように、商品見本毎に選択ボタンを備えている。例えば、特許文献１には、選択ボタンの配置について記載されている。
特開平６－１６２３３２号公報
　特許文献１の構造では、表面パネルに複数の貫通孔が設けられている。複数の貫通孔には、それぞれ選択ボタンが配置されている。しかし、近年、貫通孔のない表面パネルを備えた自動販売機が望まれている。
　そこで、本発明は、表面パネルに貫通孔および選択ボタンが無くとも、利用者の商品選択操作を検出することができる自動販売機用インタフェース、および該自動販売機用インタフェースに用いられる押圧センサを提供する。
　自動販売機用インタフェースは、表面パネルと、商品選択用パネルと、圧電素子と、を備えている。表面パネルは、利用者に押圧されることにより法線方向に撓む。商品選択用パネルは、前記表面パネルに対して対向配置されている。検出素子は、前記商品選択用パネルに貼り付けられ、前記表面パネルの撓みを検出する。
　このように、自動販売機用インタフェースは、商品選択用パネルが表面パネルに対向配置されている。「対向配置されている」とは、表面パネルの主面に対して、商品選択用パネルの主面が平行に配置され、かつ、表面パネルに固定されていない状態を言う。商品選択用パネルは、表面パネルには固定されていないため、表面パネルが撓んだときに、押圧された位置付近が大きく撓み、他の位置は大きく撓むことがない。したがって、自動販売機用インタフェースは、圧電素子により、各商品に対する利用者の選択操作を適切に検出することができる。
　この発明によれば、表面パネルに貫通孔および選択ボタンを設けることなく、各商品に対する利用者の選択操作を検出することができる。
自動販売機の外観図である。 自動販売機の一部透過斜視図である。 圧電素子の構造を示す断面図である。 図４（Ａ）は、本実施形態における表面パネルと商品選択用パネルの撓みを示す図であり、図４（Ｂ）は、表面パネルと商品選択用パネルが固定されている場合の撓みを示す図である。 押圧センサのブロック図である。 図６（Ａ）は、変形例１に係る自動販売機の一部透過斜視図であり、図６（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。 図７（Ａ）は、変形例２に係る自動販売機の一部透過斜視図であり、図７（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。 図８（Ａ）は、変形例３に係る自動販売機の一部透過斜視図であり、図８（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。 図９（Ａ）は、変形例４に係る自動販売機の一部透過斜視図であり、図９（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。 図１０（Ａ）は、変形例５に係る自動販売機の一部透過斜視図であり、図１０（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。 図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、変形例６に係る自動販売機の一部透過斜視図である。 自動販売機の一部透過斜視図である。
　図１は、自動販売機１の外観図である。図２は、自動販売機１の一部透過斜視図である。
　自動販売機１は、直方体形状の筐体５０と、表面パネル１０と、釣り銭排出部３０と、商品排出部４０と、紙幣投入口１５と、硬貨投入口１７と、を備えている。
　表面パネル１０は、筐体５０の正面のうち上側（Ｚ方向側）の開口部に設けられている。筐体５０のうち、表面パネル１０が配置されている開口部には、複数の商品見本５５と、複数の商品選択用パネル２０と、を配置するための空間が設けられている。
　表面パネル１０は、正面から見た形状が長方形状であり、少なくとも４つの角で筐体５０に固定される。表面パネル１０は、利用者が表面を押したときに、法線方向に撓むようになっている。また、表面パネル１０は、透明性を有するため、利用者が正面から複数の商品見本５５を見ることができる。
　図２に示すように、商品見本５５は、水平板２０１に乗せられて固定されている。水平板２０１は、主面がＸＹ平面上に配置され、正面側（Ｙ方向側）の端部で商品選択用パネル２０と接続されている。水平板２０１は、筐体５０に固定されている。
　商品選択用パネル２０は、水平板２０１と直交して配置され、主面がＸＺ平面上に配置されている。商品選択用パネル２０は、背面側（－Ｙ方向側）の主面に、複数の圧電素子１００が貼り付けられている。ただし、圧電素子１００は、商品選択用パネル２０の正面側（Ｙ方向側）に貼り付けられていてもよい。また、圧電素子１００は、図１２に示すように、商品選択用パネル２０および水平板２０１にまたがるように、折れ曲がって貼り付けられていてもよい。またさらに、商品選択用パネル２０は必ずしも水平板２０１と直交する必要はなく、表面パネルに対して対面する部分があればよく、部分的に湾曲された構造や面取りされた構造であってもよい。
　なお、水平板２０１は、必須ではない。例えば、商品見本を背面側から把持して吊り下げる構成であってもよい。この場合、商品選択用パネル２０は、両端部で筐体５０に固定される。本実施形態における自動販売機用インタフェースは、最小構成として、表面パネル１０と、商品選択用パネル２０と、圧電素子１００と、を備えている。また、商品見本はディスプレイ表示する構成であってもよい。
　複数の圧電素子１００は、商品選択用パネル２０のうち、それぞれ商品見本５５に対応する位置に貼り付けられている。商品選択用パネル２０には、商品見本５５の商品名または価格等が表示されている。利用者は、当該商品名または価格等が表示された箇所を押圧する。すなわち、利用者は、表面パネル１０を介して、購入対象の商品見本５５の下側の商品選択用パネル２０を押圧する。これにより、表面パネル１０が撓む。表面パネル１０が撓むと、商品選択用パネル２０も撓む。商品選択用パネル２０は、利用者が押圧した所定位置を中心として撓む。よって、当該所定位置に貼り付けられている圧電素子１００が撓み、電荷を発生する。
　図３は、圧電素子１００の構造を示す断面図である。圧電素子１００は、第１電極２１、フレキシブルプリント回路基板（以降ＦＰＣ２２と称する。）、第２電極２３、圧電フィルム２４、および導電性薄膜部材２５を備えている。
　第１電極２１および第２電極２３は、予めＦＰＣ２２の両主面にそれぞれ形成されている。第２電極２３は、粘着剤等を介して商品選択用パネル２０に貼り付けられる。第２電極２３は、シールド導体として機能する。ただし、第２電極２３は必須ではない。
　ＦＰＣ２２は、ポリイミド、ＰＥＴ、または液晶ポリマー等の可撓性を有する絶縁性基材である。第２電極２３は、ＦＰＣ２２の下面側（Ｙ方向側）に形成されている。
　ＦＰＣ２２の上面側（－Ｙ方向側）には、第１電極２１が形成されている。第１電極２１は、圧電フィルム２４で発生する電荷を検出するためのシグナル電極として機能する。第１電極２１は、ＦＰＣ２２の長尺方向（Ｘ方向）に沿って形成されている。
　第１電極２１の上面には、圧電フィルム２４が貼り付けられている。また、圧電フィルム２４の上面には、導電性薄膜部材２５が貼り付けられている。導電性薄膜部材２５は、例えば導電性不織布に粘着剤が形成されたもの、または樹脂が含浸された銅箔に粘着剤が形成されたものが用いられる。これにより、導電性薄膜部材２５は、グランド導体として機能する。なお、導電性薄膜部材２５は、圧電フィルムの変形を阻害しないように、第１電極２１および第２電極２３よりも剛性が低いことが好ましい。導電性薄膜部材２５は、第１電極２１および第２電極２３で用いられている材質と同じであってもよい。その場合、導電性薄膜部材２５の厚みは、第１電極２１および第２電極２３よりも薄いことが好ましい。
　圧電フィルム２４は、伸縮によって対向する平膜面に電荷を発生する圧電材料である。圧電フィルム２４は、例えばＰＶＤＦまたはキラル高分子が用いられる。キラル高分子を用いる場合には、より好ましくは、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＡ）、より具体的にはＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）が用いられる。ポリ乳酸の一軸延伸方向は、圧電フィルムの長手方向（Ｘ方向）または短手方向（Ｙ方向）に対して略４５°を成す方向である。略４５°とは、例えば±１０°の範囲である。ただし、±１０°をわずかに超えた範囲も、略４５°に含まれる。また、表面パネル１０の面内において、変形し易い箇所と変形しにくい箇所とで、延伸方向が異なる圧電フィルムを配置してもよい。例えば、変形しにくい箇所には、一軸延伸方向が４５°の圧電フィルムを配置し、変形し易い箇所には、一軸延伸方向が４５°から少しずれた圧電フィルムを配置する。この場合、表面パネル１０の押圧感度の面内分布を均一化（感度の差異を軽減）することができる。例えば、表面パネル１０は、中心付近が変形し易く、外周に近付くにつれて変形しにくい場合がある。この場合、外周付近に貼り付ける圧電フィルムの一軸延伸方向は４５°であり、中心に近付くにつれて一軸延伸方向が４５°からずれた圧電フィルムを配置する。
　キラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有し、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。キラル高分子は、延伸等による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。特に、ポリ乳酸は、焦電性がないため、利用者が表面パネル１０を押圧した時に、仮に該利用者の指等の熱が伝わる場合であっても、検出される電荷量が変化することがない。また、一軸延伸されたＰＬＬＡの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。例えば、ＰＬＬＡの圧電歪み定数ｄ１４は、延伸条件、熱処理条件、添加物の配合等の条件を整えることにより１０～２０ｐＣ／Ｎという高い値が得られる。さらに、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。キラル高分子を用いた圧電フィルム２４は、利用者が表面パネル１０を指で触れただけでは反応しない。したがって、自動販売機１は、該利用者が表面パネル１０を押していないにも関わらず、商品を選択したと誤検知するおそれが無い。
　なお、圧電フィルムの延伸倍率は３～８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。なお、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。例えばある方向をＸ軸としてその方向に８倍、その軸に直交するＹ軸方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそＸ軸方向に４倍の一軸延伸を施した場合とほぼ同等の効果が得られる。単純に一軸延伸した圧電フィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
　そして、本実施形態では、商品選択用パネル２０が、表面パネル１０に対向配置されている。「対向配置されている」とは、表面パネル１０の主面に対して、商品選択用パネル２０の主面が平行に配置され、かつ、商品選択用パネル２０が表面パネル１０に固定されていない状態を言う。図３に示すように、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０から離れて配置されていてもよいし、表面パネル１０に接していてもよい。
　図４（Ａ）は、本実施形態における表面パネルと商品選択用パネルの撓みを示す図であり、図４（Ｂ）は、表面パネルと商品選択用パネルが固定されている場合の撓みを示す図である。ただし、図４（Ａ）および図４（Ｂ）の撓みは、説明のために誇張して記載している。
　図４（Ｂ）に示すように、仮に、商品選択用パネル２０が、表面パネル１０に固定されている場合、表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０の撓みに追従して、該押圧された所定位置だけではなく、全体が大きく撓む。そのため、所定位置に配置された圧電素子１００だけではなく、他の圧電素子１００も撓むことになり、他の圧電素子１００においても電荷が生じる。
　しかし、図４（Ａ）に示すように、本実施形態では、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０には固定されていない。したがって、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、該所定位置の周囲は表面パネル１０に沿って大きく撓むが、他の位置は大きく撓むことがない。
　したがって、本実施形態の構成では、所定位置に配置された圧電素子１００が、電荷を発生し、他の圧電素子１００は電荷を発生しない（または相対的に小さい電荷を発生する）。
　図５は、上記自動販売機用インタフェースに用いられる、押圧センサのブロック図である。押圧センサ５は、複数の圧電素子１００と、検出部１５０と、を備えている。検出部１５０は、複数の圧電素子１００が接続される。検出部１５０は、各圧電素子１００で発生する電荷を検出することにより、表面パネル１０に対する押圧操作を検出する。
　各圧電素子１００は、商品選択用パネル２０のうち各商品見本５５に対応する位置に貼り付けられている。したがって、検出部１５０は、電荷を検出した圧電素子１００を判定することで、利用者が選択した商品の識別情報（または圧電素子１００の識別情報）を自動販売機１の制御部（不図示）に出力する。検出部１５０が商品の識別情報を出力する場合には、押圧センサ５がメモリ（不図示）を備え、該メモリにおいて、圧電素子１００と商品の識別情報との対応を示すテーブルを記憶する。
　以上の構成により、本実施形態の自動販売機用インタフェースは、表面パネル１０に貫通孔を設けることなく、かつ選択ボタンを配置する必要もなく、各商品に対する選択操作を検出することができる。本実施形態の自動販売機用インタフェースは、圧電素子を用いて利用者の押圧操作を検出するため、静電容量式タッチパネルと異なり、指が触れるだけでは反応しない。本実施形態の自動販売機用インタフェースは、利用者がしっかりと押圧操作をした場合に、商品が選択されたと判定することができるため、誤操作および誤判定を防ぐことができる。また、本実施形態の自動販売機用インタフェースは、商品見本を設置して、圧電素子により利用者の押圧操作を検出するため、商品見本をディスプレイに表示する液晶表示器よりも耐光性が強く、屋外においても自動販売機を設置することができる。
　次に、図６（Ａ）は、変形例１に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図６（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。図６（Ａ）において、図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例１の自動販売機用インタフェースは、仕切り板２５０を備えている。仕切り板２５０は、商品選択用パネル２０の裏面に接続されている。仕切り板２５０は、商品選択用パネル２０の主面に対して直交して配置され、主面がＹＺ平面上に配置されている。また、仕切り板２５０は、水平板２０１にも接続されている。ただし、水平板２０１に接続されていることは必須ではない。仕切り板２５０は、隣り合う商品見本の間に設けられている。すなわち、仕切り板２５０は、各圧電素子１００の間に設けられている。
　仕切り板２５０は、商品選択用パネル２０の変形を阻害する。これにより、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、所定位置以外の位置における撓みが抑制される。したがって、変形例１の自動販売機用インタフェースは、所定位置に配置された圧電素子１００以外の圧電素子１００に生じる電荷を、より抑制することができる。
　次に、図７（Ａ）は、変形例２に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図７（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。図７（Ａ）において、図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例２の自動販売機用インタフェースは、商品選択用パネル２０であって、商品見本に対応する位置に複数のスリット２５１が形成されている。複数のスリット２５１は、それぞれ圧電素子１００に平行して、かつ商品選択用パネル２０の主面に平行する方向に沿って形成されている。スリット２５１は、正面から見た形状が長方形状であり、長辺がＸ方向に沿って形成されている。スリット２５１は隣り合う商品見本の間に一つ設けられていても良い。この場合、スリットの数を少なくすることができ、製造が容易である。
　なお、スリット２５１は商品選択用パネル２０の両主面を貫通する貫通孔であってもよく、一方主面または他方主面に設けられた溝であってもよい。また、スリットや溝の面積、深さを調整することで撓み易さを変更しても良い。例えば表面パネル１０あるいは商品選択用パネルが固定されている位置から近い位置は変形し難いため、スリットあるいは溝の面積を大きくし、遠い位置は変形し易い為、スリットあるいは溝の面積を小さくしてもよい。
　商品選択用パネル２０は、複数のスリット２５１が形成されていることにより、水平板２０１との接続から部分的に開放される。したがって、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、該所定位置がより大きく撓む。よって、変形例２の自動販売機用インタフェースは、所定位置に配置された圧電素子１００に生じる電荷を大きくすることができる。
　図８（Ａ）は、変形例３に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図８（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。図８（Ａ）および図８（Ｂ）において、図７（Ａ）および図７（Ｂ）と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例３の自動販売機用インタフェースは、水平板２０１に複数のスリット２５２が形成されている。複数のスリット２５２は、それぞれ圧電素子１００に平行して、かつ商品選択用パネル２０の主面に平行する方向に沿って形成されている。スリット２５２は、正面から見た形状が長方形状であり、長辺がＸ方向に沿って形成されている。
　変形例３においても、商品選択用パネル２０は、複数のスリット２５２が形成されていることにより、水平板２０１との接続から部分的に開放される。したがって、商品選択用パネル２０は、表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、該所定位置がより大きく撓む。したがって、変形例３の自動販売機用インタフェースにおいても、所定位置に配置された圧電素子１００の圧電素子１００に生じる電荷を大きくすることができる。
　次に、図９（Ａ）は、変形例４に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図９（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）において、図８（Ａ）および図８（Ｂ）と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例４の自動販売機用インタフェースは、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示した構成に加えて、仕切り板２５０を備えている。したがって、商品選択用パネル２０は、水平板２０１との接続から部分的に開放され、かつ表面パネル１０の所定位置が押圧された場合に、所定位置以外の位置における撓みが抑制される。
　なお、自動販売機用インタフェースは、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示したスリット２５１に加えて、さらに仕切り板２５０を備えていてもよい。
　次に、図１０（Ａ）は、変形例５に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図１０（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面図である。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）において、図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例５に係る自動販売機用インタフェースは、表面パネル１０と商品選択用パネル２０との間に突起２５３が設けられている。この例では、商品選択用パネル２０に突起２５３が設けられているが、表面パネル１０に設けられていてもよい。
　変形例５に係る自動販売機用インタフェースでは、表面パネル１０が押圧された場合に、突起２５３が商品選択用パネル２０を押圧する。したがって、表面パネル１０が直接、商品選択用パネル２０を押圧する場合に比べて、押圧位置の範囲がより狭くなる。よって、商品選択用パネル２０は、圧電素子１００が配置されている位置が大きく撓み、他の位置は大きく撓むことがない。また、商品選択用パネル２０は、突起２５３で押圧されるため、より正確に商品を選択することができる。
　図１１（Ａ）は、変形例６に係る自動販売機の一部透過斜視図である。図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
　変形例６に係る自動販売機用インタフェースは、２つの圧電素子（圧電素子１００Ａおよび圧電素子１００Ｂ）が商品選択用パネル２０の両端部（Ｘ方向の両端部）に配置されている。検出部１５０は、圧電素子１００Ａおよび圧電素子１００Ｂで生じた電荷の比を算出することで、押圧位置（選択された商品）を推定する。
　例えば、利用者が、表面パネル１０の左側を押圧した場合には、左側に配置されている圧電素子１００Ａにおいて相対的に大きい電荷が生じ、右側に配置されている圧電素子１００Ｂでは相対的に小さい電荷が生じる（または電荷が生じない）。利用者が表面パネル１０の左右の中央付近を押圧した場合には、圧電素子１００Ａおよび圧電素子１００Ｂにおいて同程度の電荷が生じる。利用者が、表面パネル１０の右側を押圧した場合には、圧電素子１００Ｂにおいて相対的に大きい電荷が生じ、圧電素子１００Ａでは相対的に小さい電荷が生じる（または電荷が生じない）。
　したがって、検出部１５０は、圧電素子１００Ａおよび圧電素子１００Ｂで生じた電荷の比を算出することで、押圧位置（選択された商品）を推定することができる。
　なお、図１１（Ｂ）に示すように、両端部に圧電素子１００Ａおよび圧電素子１００Ｂを配置する場合においても、商品選択用パネル２０にスリット２５６を設けることで、商品選択用パネル２０の撓みを大きくすることができる。図１１（Ｂ）の例では、スリット２５６は、商品選択用パネル２０に１つのスリット２５６が形成されている。スリット２５６は、商品選択用パネル２０の主面に平行する方向に沿って形成されている。スリット２５６は、正面から見た形状が長方形状であり、長辺がＸ方向に沿って形成されている。無論、水平板２０１にスリットを設ける態様であってもよい。
また、スリットは商品選択用パネルおよび水平板の両方に設けてもよいし、商品選択用パネルと水平板に跨るように設けてもよい。またさらに、ある商品見本に対応する位置には商品選択用パネルにのみスリットを設け、その他は水平板にのみ設けてもよい。
　また、圧電素子については、ひずみゲージ等の、外部から押圧を加えると抵抗値が変化するものを用いてもよい。ひずみゲージは、抵抗の変化を利用したものであるため、圧電素子に比べて、押圧の速度（利用者が速く押すか、ゆっくりと押すか）に関わらず、検出値は大きく変化しない。ただし、ひずみゲージは、圧電素子よりも消費電力が増えてしまう。また、ひずみゲージは、表面パネル１０が変形した場合に、利用者の押圧による変形であるか、それ以外の原因による変形であるか、を区別することは困難である。表面パネル１０は、外気の影響を受けやすい箇所（例えば屋外）に設置すると、わずかに変形してしまう可能性がある。したがって、自動販売機のように屋外に設置される装置の場合は、圧電素子が有用である。
１…自動販売機
５…押圧センサ
１０…表面パネル
１５…紙幣投入口
１７…硬貨投入口
２０…商品選択用パネル
２１…第１電極
２２…ＦＰＣ
２３…第２電極
２４…圧電フィルム
２５…導電性薄膜部材
３０…銭排出部
４０…商品排出部
５０…筐体
５５…商品見本
１００，１００Ａ，１００Ｂ…圧電素子
１５０…検出部
２０１…水平板
２５０…仕切り板
２５１，２５２，２５６…スリット
２５３…突起

Claims (11)

  1. 　利用者に押圧されることにより法線方向に撓む表面パネルと、
    　前記表面パネルに対して対向配置された商品選択用パネルと、
    　前記商品選択用パネルに貼り付けられた、前記表面パネルの撓みを検出する検出素子と、
    　を備えた自動販売機用インタフェース。
  2. 　前記検出素子は、圧電素子である、
    　請求項１に記載の自動販売機用インタフェース。
  3. 　前記検出素子は、ひずみゲージである、
    　請求項１に記載の自動販売機用インタフェース。
  4. 　前記商品選択用パネルは、商品見本毎に、複数の前記検出素子が貼り付けられている、
    　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  5. 　前記商品選択用パネルの裏面に接続される仕切り板を備え、
    　前記仕切り板は、隣り合う商品見本の間に設けられている、
    　請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  6. 　前記商品選択用パネルに直交する水平板を備え、
    　前記水平板のうち、前記商品選択用パネル側に配置される位置に、前記商品選択用パネルの主面に平行する方向に沿ってスリットが形成されている、
    　請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  7. 　前記商品選択用パネルに直交する水平板を備え、
    　前記商品選択用パネルのうち、前記水平板側に配置される位置に、前記水平板の主面に平行する方向に沿ってスリットが形成されている、
    　請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  8. 　少なくとも２つの検出素子が前記商品選択用パネルの端部に配置されている、
    　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  9. 　前記商品選択用パネルは、前記表面パネルから離れて配置されている、
    　請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェース。
  10. 　前記表面パネルまたは前記商品選択用パネルの主面には、突起が設けられている、
    　請求項９に記載の自動販売機用インタフェース。
  11. 　請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の自動販売機用インタフェースに用いられる押圧センサであって、
    　前記検出素子に生じる電荷を検出することにより、前記表面パネルに対する押圧操作を検出する検出部を備えた、
    　押圧センサ。
PCT/JP2017/026754 2016-08-02 2017-07-25 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ WO2018025693A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780046335.9A CN109564713A (zh) 2016-08-02 2017-07-25 自动售货机用接口以及按压传感器
JP2018531843A JP6424987B2 (ja) 2016-08-02 2017-07-25 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ
US16/171,812 US11417165B2 (en) 2016-08-02 2018-10-26 Vending machine interface and pressure sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-151888 2016-08-02
JP2016151888 2016-08-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/171,812 Continuation US11417165B2 (en) 2016-08-02 2018-10-26 Vending machine interface and pressure sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018025693A1 true WO2018025693A1 (ja) 2018-02-08

Family

ID=61072677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/026754 WO2018025693A1 (ja) 2016-08-02 2017-07-25 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11417165B2 (ja)
JP (1) JP6424987B2 (ja)
CN (1) CN109564713A (ja)
WO (1) WO2018025693A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020095896A1 (ja) * 2018-11-06 2021-02-15 株式会社村田製作所 検出装置及び照明切替装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111470388A (zh) * 2020-05-10 2020-07-31 华中科技大学同济医学院附属协和医院 一种电梯按钮消毒装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377049A (en) * 1980-05-22 1983-03-22 Pepsico Inc. Capacitive switching panel
JPH0237489A (ja) * 1988-07-27 1990-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 自動販売機の商品選択装置
JPH02306286A (ja) * 1989-05-22 1990-12-19 Mini Pairo Denki:Kk 表示式スイッチ装置
JP2000276637A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Nakai Meihan Kk 自動販売機
US20090228142A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-10 Coin Acceptors, Inc. Method of selecting a product from a refrigerated glass front vending machine
US20120065775A1 (en) * 2010-03-16 2012-03-15 Coin Acceptors, Inc. Refrigerated solid front vending machine and method of operation

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4354613A (en) * 1980-05-15 1982-10-19 Trafalgar Industries, Inc. Microprocessor based vending apparatus
US4598379A (en) * 1982-11-12 1986-07-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Control system of an automatic vending machine
US4554419A (en) * 1983-12-02 1985-11-19 The Coca-Cola Company Touch selection panel for a vending machine
US5022172A (en) * 1987-03-19 1991-06-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Display apparatus for an automatic vending machine
US5255968A (en) * 1990-12-13 1993-10-26 The Vendo Company Replaceable sign face
US5303844A (en) * 1992-04-28 1994-04-19 Keyosk Corporation Automated apparatus, system and method for reliably vending articles of increased value
JPH06162332A (ja) 1992-11-20 1994-06-10 Shibaura Eng Works Co Ltd 自動販売機
US20030125836A1 (en) * 2002-11-23 2003-07-03 Munroe Chirnomas Method and apparatus for controlling a vending machine
WO2005007520A2 (en) * 2003-07-14 2005-01-27 Maytag Corporation Can and bottle dispenser
WO2005057379A2 (en) * 2003-12-09 2005-06-23 Walker Digital, Llc Products and processes for establishing multi-transaction relationships with customers of vending machines
US8041453B2 (en) * 2004-09-27 2011-10-18 Walker Digital, Llc Method and apparatus for defining and utilizing product location in a vending machine
KR100689393B1 (ko) * 2005-05-19 2007-03-02 삼성전자주식회사 키 패드 어셈블리
US20060289553A1 (en) * 2005-06-27 2006-12-28 Ranco Incorporated Of Delaware Adaptive energy usage profile management and control system for vending devices and the like
PT103791B (pt) * 2007-07-17 2010-04-01 Univ Do Minho Teclado baseado em polímero, co-polímero ou compósito com propriedades piezo- e/ou piroeléctricas e respectivas utilizações
CN201369711Y (zh) * 2009-03-11 2009-12-23 杭州利尔达科技有限公司 触摸按键板
US8620472B2 (en) * 2009-08-27 2013-12-31 Utique, Inc. Dispensing mechanism for centralized robotic gantry
US20120268379A1 (en) 2009-12-28 2012-10-25 Toshikazu Yoshioka Illuminated key sheet
KR101809191B1 (ko) * 2010-10-11 2018-01-18 삼성전자주식회사 터치 패널
JP2015028766A (ja) * 2013-06-24 2015-02-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 触感呈示装置および触感呈示方法
CN203503053U (zh) * 2013-09-09 2014-03-26 天津雷云峰科技有限公司 一种防水防尘的售货机商品选择机构
EP2908236A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-19 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device and index display method thereof
CN204442333U (zh) * 2015-03-16 2015-07-01 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 按键组件和具有其的家用电器
US10133108B2 (en) * 2015-04-08 2018-11-20 Guardian Glass, LLC Vending machines with large area transparent touch electrode technology, and/or associated methods
CN204740667U (zh) * 2015-05-22 2015-11-04 贾小莹 水果沙拉自助售货机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377049A (en) * 1980-05-22 1983-03-22 Pepsico Inc. Capacitive switching panel
JPH0237489A (ja) * 1988-07-27 1990-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 自動販売機の商品選択装置
JPH02306286A (ja) * 1989-05-22 1990-12-19 Mini Pairo Denki:Kk 表示式スイッチ装置
JP2000276637A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Nakai Meihan Kk 自動販売機
US20090228142A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-10 Coin Acceptors, Inc. Method of selecting a product from a refrigerated glass front vending machine
US20120065775A1 (en) * 2010-03-16 2012-03-15 Coin Acceptors, Inc. Refrigerated solid front vending machine and method of operation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020095896A1 (ja) * 2018-11-06 2021-02-15 株式会社村田製作所 検出装置及び照明切替装置
US11831308B2 (en) 2018-11-06 2023-11-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Detection device and illumination switching device

Also Published As

Publication number Publication date
US20190066430A1 (en) 2019-02-28
US11417165B2 (en) 2022-08-16
JPWO2018025693A1 (ja) 2018-11-29
CN109564713A (zh) 2019-04-02
JP6424987B2 (ja) 2018-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5924405B2 (ja) 押圧力センサ
CN105593794B (zh) 具备压力检测器的触摸面板
JP6069500B2 (ja) 押圧センサ付き表示パネル、および押圧入力機能付き電子機器
US20160109983A1 (en) Touch panel
EP2952940A1 (en) Display panel with pressing sensor, and electronic device with pressing input function
US10120514B2 (en) Capacitive touch pressure sensor constructed from flexible substrate
WO2018025693A1 (ja) 自動販売機用インタフェースおよび押圧センサ
US11243632B2 (en) Piezoelectric device and display device
JP6677355B2 (ja) 操作検出装置および表示装置
JP6795097B2 (ja) 押圧センサ及び電子機器
JP6624343B2 (ja) センサ、タッチパネル、及び電子機器
JP6136462B2 (ja) 押圧検出センサ、および操作入力装置
JP6222397B2 (ja) タッチ式入力装置
WO2018131674A1 (ja) こすれ検知センサ及び電子機器
JP6418335B2 (ja) タッチパネル、タッチ式入力装置
JP6468403B2 (ja) 圧電センサ、タッチ式入力装置
JP6620912B2 (ja) 押し位置検出センサ及び電子機器
JP2018060308A (ja) 押圧力検知センサおよび電子機器
JP5954502B2 (ja) 入力装置及びプログラム
JP7016876B2 (ja) 電子機器
JP2023091156A (ja) 電子機器
JP2012146125A (ja) 入力装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018531843

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17836799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17836799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1