(57)【要約】内部キャビティを画定する筐体と、筐体内部の予め定められた位置に予め定められたグループの収納製品が配置されて成る商品収納領域とを含む自動販売機装置。販売される商品を収納領域から払出し領域に移動させるために、商品取出し装置が筐体に関連付けられる。ユーザインタフェースおよび制御装置は、払出し装置の利用者が商品払出し動作を開始することを可能にし、利用者選択商品が商品収納領域の予め定められた位置から取り出されて払出し領域に移動されるように、商品取出し装置が制御された移動をするための信号を発生する。ユーザインタフェースおよび制御装置は、収納領域に対応する予め定められた構成の収納商品グループが配置されているときに、取出し装置のための適切な制御信号を発生するために各々必要である、複数の制御情報セットを保存するためのメモリを含む。制御装置に結合された選択装置は、希望の商品が利用者によって選択されたときに、それが商品収納領域の予め定められた位置から適切に取り出されて払出し領域に移動するように、対応する予め定められた構成のグループの商品がそこに収納されているときに、メモリ内の制御情報セットのうちの一つを選択することを可能にする。
2005518598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
販売する商品を収納するために前記筐体内に配置された収納領域であって、前記収納された商品の予め定められたグループが前記収納領域内の予め定められた位置に配置されて成る収納領域と、
販売される商品を収納領域の前記グループのうちの選択された一つから払出し領域に移動させるための、前記筐体に関連付けられ、複数の予め定められたグループの収納商品に共通する商品取出し装置と、
払出し装置の利用者が商品払出し動作を開始することを可能にし、かつ収納領域に対応する予め定められた構成の前記グループの収納商品が配置されているときに、商品取出し装置の制御された移動をもたらす制御信号を発生するためのユーザインタフェースおよび制御装置と、
を含む、商品を販売するための機械であって、
前記ユーザインタフェースおよび制御装置が、
前記収納領域に対応する予め定められた構成の前記グループの収納商品が配置されているときに、前記取出し装置のために適切な制御信号を生成するために各々必要である、複数の制御情報セットを保存するためのメモリと、
希望する製品が利用者によって選択されたときに、それが商品収納領域の予め定められた位置から適切に取り出されて払出し領域に移動するように、メモリ内の前記制御情報セットの所与の一つを選択することを可能にするため、前記制御装置に結合された選択装置を含んで成る機械。
【請求項２】
前記収納領域に収納される少なくとも一つの予め定められたグループの前記商品がそれに関連付けられるプランコードを持ち、前記プランコードがメモリに保存された前記制御情報セットの予め定められた一つに対応することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プランコードがバーコードを含み、前記選択装置が、メモリに保存された前記制御情報セットの内の所与の一つを選択するのに充分な情報を制御装置に入力するために、バーコードスキャナを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記プランコードが電子的に保存されたコードを含み、前記選択装置が、メモリに保存された前記制御情報セットの内の所与の一つを選択するのに充分な情報を制御装置に入力するため、前記電子的に保存されたコードの読み取りに適応したスキャナを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
自動販売機に販売すべき商品を補充するための方法であって、
前記販売機の収納領域内の予め定められた位置に予め定められたグループの商品を配置するステップであって、前記配置が所与のプラノグラム(plan-o-gram)に一致して成るステップと、
収納領域に対応する所与のプラノグラムの商品が配置されている時に、取出し装置における適切な制御信号を生成するために各々必要である、複数の制御情報セットの内の一つを選択することによって、前記収納された商品の適切な一つを取り出すために前記自動販売機の商品取出し装置をプログラムするステップを含む方法。
【請求項６】
前記選択が、複数の前記制御情報セットにより保存されたメモリへのアクセスによって行なわれることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記選択が、機器内に配置されており制御情報が予めプログラムされたメモリにアクセスすることを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１２０条に基づき、「Programming Presets In A Vending Machine」と称する、２００２年２月２６日出願の米国仮特許出願第６０／３６０，１２７号の優先権を主張する。この特許出願の開示全体を参照として本書に組み込む。
【０００２】
本発明は、自動販売機などの商品払出し機における商品取出し装置（ＡＲＤ）(article retrieving device)の制御を予めプログラムすることに関するものであり、特に、各制御セットが自動販売機の複数の商品収納構成の一つ一つに対応して自動販売機のプログラミングを適切にセットアップするように構成された、複数の予め設定されたＡＲＤ制御セットの保存に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態および詳細を示すものであり、上述した概略的説明および後述する詳細な説明と共に、本発明の特徴を説明するのに役立つ。
【０００４】
図１および２に示す通り、自動販売機１０は、筐体１２の三つの側壁だけでなくその頂部および底部をも形成する薄板金から一般的に構成される筐体１２を含む。正面扉１４は一般的に同様の材料から構成され、それはヒンジ１６を介して筐体１２の開口した第四側面に装着される。一般的に、全体的または部分的に扉１４に装着される、利用者商品選択機構（一般的に商品グラフィックスおよび選択ボタンまたはキーパッドを含む）および利用者支払いシステム（一般的に硬貨および紙幣判別装置を含む）のような、自動販売機１０の従来の部分の詳細は、本発明を理解するために必要ではないので、これ以上の説明はここには提示しない。
【０００５】
筐体１２の内部は収納領域２０を含み、それは、図示した実施形態では、自動販売機１０によって払い出される商品の縦方向の積重ねを収納するために垂直に配列された商品収納箱２２を含む。筐体１２内の上方部分は、電子制御式の（すなわちロボットによる）商品取出し装置（ＡＲＤ）２４を含む。ＡＲＤ２４は、先行する米国特許第５，２４０，１３９号で公知でありかつ示された通りに、あるいは最近の私のＰＣＴ特許公報の一つ、例えばＷＯ０２／０３３４０Ａ１（「METHOD AND APPARATUS FOR POSITIONING AN ARTICLE HANDLING DEVICE」と称し、参照によってここに組み込む米国特許出願第１０／２０５，７７０号に対応する）によって教示された通りに構成することができ、後者の重要な図を本明細書に図２として示す。ＡＲＤ２４は、箱２２内に収容された商品２７を取り出し、払出し領域２３にそれらを正確に置くために使用され、そこで利用者はアクセス扉２５を操作して選択した商品２７を取り出すことができる。
【０００６】
筐体１２が冷蔵ユニット２９を含む場合、商品２７を払出し領域２３に置き、ＡＲＤ２４を制御して断熱扉３１を揺動開放させることができる。筐体１２内で利用可能な空間に応じて、ＡＲＤは、商品収納領域２０の上、または筐体１２内の空間のどこか他の部分に位置する、通常の静止位置つまりそれが商品を払い出す時間内にそれが占める位置を持つことができる。さらに、上述した実施形態では、商品収納箱は垂直に配置されるが、本発明の代替的実施形態では、水平またはそれらの間の任意の角度など、他の配置を示すこともできた。収納された製品の配置がここに示すものとは異なる場合、ＡＲＤ２４の向きおよび動作はそれに応じて変更しなければならないが、それはこの技術の通常の熟練者が充分に対応できる範囲内での変更である。さらに、本発明は、米国特許第５，２４０，１３９号に示すように、冷凍および冷蔵自動販売機と共に利用することができ、様々な種類の熱分離扉をＡＲＤ２４と商品収納庫との間に配置することができる。
【０００７】
図示した実施形態においては、ＡＲＤ２４は、キャリッジ２６を商品収納領域２０上で例えば前後（Ｘ）方向に移動させるために、第一ビーム２８に沿って横方向へ摺動運動するように取り付けられたキャリッジ２６を含む。さらに、ビーム２８は、ビーム２８を商品収納箱２２上で例えば左右（Ｙ）方向に移動させるため、一対のビーム３０ａおよび３０ｂに沿って横方向へ摺動運動するように取り付けられる。キャリッジ２６およびビーム２８の上述した横方向への摺動運動を制御可能にするため、キャリッジ２６およびビーム２８にはモータ３２および３４がそれぞれ取り付けられる。ブロワモータ３６を含む吸込発生器は、ブロワ３６とピックアップヘッド３８との間に連結された吸込ホース４０を介して商品取出しピックアップヘッド３８に吸込力を提供する。ホース４０は移動するピックアップヘッド３８と固定位置にあるブロワモータ３６との間に接続されるので、ホース４０の供給は、供給ループ３７を筐体１２の片側の狭壁部３９内に閉じ込めることによって提供される。狭幅ローラ４１が供給ループ３７の上で転動するように配置され、それによってホース４０が供給ループ３７から伸縮するときにホース４０の張力が維持される。
【０００８】
上記の構成では、キャリッジ２６は商品取出しピックアップヘッド３８を、特定された一つの商品収納箱２２上など予め定められた位置で制御可能に配置することができる。ピックアップヘッド３８に接続される吸込ホース４０の端は例えば、ピックアップヘッド３８の上下（Ｚ）移動を制御するように、キャリッジ２６内に装着された一組のピンチローラ（図示せず）を駆動しかつホース４０と係合するモータ４２によって、上下（Ｚ）方向の制御を可能にして駆動する。従来の設計の自動販売機制御システム４４は、キャリッジ２６内のピンチローラを駆動し、それによってキャリッジ２６をビーム２８に沿って移動させ、かつビーム２８をビーム３０に沿って移動させるために、モータ３２、３４および４２を制御するための制御信号を発生させる。つまり、ピックアップヘッド３２の左右（Ｙ）、前後（Ｘ）、および上下（Ｚ）方向の移動を制御するこれらの構成要素は、ロボット商品取出し装置２４を構成する。言うまでもなく、制御システム４４は、自動販売機の適切な動作のための全ての従来の制御機能をも実行する。
【０００９】
ここに記載する発明は、どのような型の電子制御式の商品取出し装置にも適用可能であることを明記する。例えば、ロボット位置決め機構は、ピックアップヘッド３８の「Ｒ」運動を確立するための固定長（または代替的に入れ子式区分材）のＩビームを含みかつ「θ」運動を確立するために枢動する型の回転（Ｒ、θ）装置を含むことが望ましい。代替的な、本発明の別の環境において、ロボットホース位置決め機構は、吸着アームまたはシザーシステム(scissor system)を含むか、あるいはより従来的なスパイラルワイヤ払出し機構のように全く異なる払出し技法を使用することができる。前述の通り、ＡＲＤ２４は、縦列以外の構成に収納された商品を払い出すために動作を修正することができ、ＡＲＤ２４の適切な変更によって、商品収納のための水平または他の角度を適用することができる。さらに、ＡＲＤ２４は、機械的噛み合いまたは柄杓、磁気的引力装置、ポータブル吸込発生器等のような他の型のピックアップ装置を配置するために使用することができる。
【００１０】
さらになお、図示した実施形態では、単一の収納領域および商品取出し装置しか示さないが、ここに記載する発明は、各々が役目を果たす異なる収納領域（該収納領域は払い出される商品を横方向または縦方向に整列した積重ね状態に収納することができる）において働く二つのロボット機構（両方とも縦方向に（つまり一方を他方の上に）または横方向に（一方を他方の前に）配置するか、または混合して、一つを縦方向に、一つを横方向に配置する）のような、複数収納領域および／またはロボット商品取扱い機構を有する型の払出し装置や商品ハンドラにも使用することができる。さらに、複数の商品取扱い機構を設ける場合、特定の各動作用に調整することができる。例えば、比較的大きい直径のピックアップヘッドを持ち、高い空気流量と控えめの吸引真空供給装置を使用することができるものや、逆に比較的小さい直径のピックアップヘッドを持ち、低い空気流と高い吸引真空供給を使用することができるものがある。
【００１１】
ここに記載するような商品収納構成において、利用者が希望する商品の一意の選択を行なったとき、制御システム４４が、（正確な支払いが利用者によって行なわれたと決定するために）必要とされる正確な支払いとは何であるか、およびその選択が収納領域で配置されている場所はどこなのかを、払出しサイクル開始（または少なくとも完了）前に認識するように、制御システム４４を正しくプログラムすることが重要である。さらに詳しくは、ここに記載する装置で利用者が選択した商品を払い出すことに関し、ＡＲＤ２４はピックアップヘッド３８を商品収納領域における一意の座標（この場合は一意のＸ／Ｙ座標）に正しく配置しなければならない。該座標は、利用者によって選択された商品を保持する箱２２の上にピックアップヘッド２８を位置決めする。
【００１２】
これに関し、図３は、機械１０の商品選択部の商品ディスプレイおよび利用者選択ボタンが、機械１０に現在プログラムされかつ制御システム４４に設定されているプログラミング命令の一意のセットと一致するように、収納領域を補充するサービスマンが利用並びに順守しなければならない、収納領域２０の多くの典型的なプラノグラム(plan-o-gram)（つまり商品収納レイアウトおよび構成の断面）の一つを示す。現在のプラノグラムとＡＲＤ２４のプログラミング命令との厳密な一致は、機械１０の利用者が希望する商品の適切な払出しに必要不可欠である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のように、３０、４０、または５０種類もの可能な選択肢があり、各々がＸおよびＹ座標だけでなく、おそらく（箱２２はすべて同じ高さ、あるいは同じ高さでの補充がされるとは限らないため）Ｚ方向でも一意の位置を持つ場合、ＡＲＤ２４におけるプラノグラムの変更に必要な新しいプログラミング命令の入力は、サービスマンにとって極めて時間のかかる仕事になり得る。
【００１４】
先行技術の機械では、例えば、扉１４の内側に装着されたキーパッド５２のような、筐体１２内部に装着されたサービスマン用キーパッドを介して、サービスマンが手動でＡＲＤ２４および制御システム４４のための価格をプログラムすることが必要であった。
【００１５】
図３は、箱２２のＸおよびＹ位置がより見易いように、自動販売機１０の収納領域の頂部付近の断面図を示す。「＋」記号は所与のプラノグラム５０の各箱２２の中心を示し、該中心は一般的に、その中に収納された商品２７のピックアップヘッド３８による適切な取出しのための最良の標的となる。箱２２の異なる大きさと形状は、そこに収納される商品の異なるパッケージに対応するだけでなく、所与の筐体１２の内部の効果的な利用を結果的にもたらすレイアウトや構成にも対応することに注目されたい。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の原理によると、制御システム４４に関連するメモリ（特に図示しないが従来の設計および動作のランダムアクセスまたは読出し専用メモリＲＡＭ／ＲＯＭなど）は、予め設定された数のプラノグラムのための少なくとも位置情報をそこに保存するように予めプログラムされる。更に、予めプログラムされた情報は、商品選択ボタンの関連付けだけでなく、価格情報や日付及び賞味期限情報さえも含むことができる。商品に関連するデータの追加属性は、どの製品が特定の時間帯に販売できないか、商品収納箱の連鎖、箱床または所与の製品の高さ、および特定商品のＩＤコードを含むことができる。そのような構成では、サービスマンは、機械が図３のプラノグラム５０のような特定のものに従って装填されたことを制御システムに単に知らせるだけでよく、それにより商品ピックアップヘッド３８のＸ、ＹおよびＺ位置さえも正確に制御する全ての位置情報が、予め定められた利用者選択情報と調和するように、予めプログラムされる。メモリは自動販売機の制御装置内に完全に配置することができ、あるいは代替的に、制御装置はそれに関連付けられるより限定されたメモリを持つことができ、予めプログラムされた情報のセットを別個のメモリに保存することができる。別個のメモリはパーソナルデジタルアシスタント（つまりポータブルコンピュータ）の一部とするか、またはデータ入力５２、５４、または５５の一つを介して機械１０内にロードすることができる。
【００１７】
ここでは矩形の座標および位置情報を記載する。収納領域において、選択された商品を取り出し、払い出すために商品取出し装置により制御される商品位置は、Ｒ、シータのような他の型の位置情報を使用して画定できることにも注意されたい。したがって、一般的に、予めプログラムされた情報のセットは、そこに収容された商品であって、機械が修理点検され、新しい商品が補充された後で商品取出し装置が適切に取り出さなければならない商品の予め定められた型の「標的」を少なくとも含む。
【００１８】
そのような予めプログラムされた情報は、ＸおよびＹ位置情報だけでなく、各箱内に積み重ねて収納された商品の高さに関する情報（Ｚ位置情報）をも含み、各箱に関連付けられる商品の各々の価格および関連選択ボタンのみならず、同一選択肢の追加数量が複数の箱によって搬出されるように（「高容量」商品の場合に便利）特定の箱を「連鎖」させるかどうかなど、他の情報をも含むことができ、含むことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の原理によると、サービスマンは予め設定されたプラノグラムに従って商品を自動販売機１０に補充し、次いで制御システム４４のメモリ内に予めプログラムされ設定されたプラノグラムのデータベースを探索して、使用されているものに最も近いものを見つけることができる。この方法で、予めプログラムされたプラノグラムのうち選択されたものには、最小限の修正のみが必要となる。そのような修正および変更は、例えばキーパッド５２を使用して行うことができ、事前に保存されたプラノグラムのデータに最小限の変更を施すことによって、制御システム４４のメモリに全く新しいプラノグラムに必要な情報を完全に再プログラムすることに比べ、より迅速かつ正確に完了できる。したがって、本発明は、新しい製品の補充後だけでなく、プラノグラムが変更されたときにも、サービスマンが機械を適切にプログラミングするために必要な時間を大幅に削減する。
【００２０】
本発明の別の態様では、公知のワイヤレスＰＤＡ（ポータブルコンピュータ）入力および出力ポート５４（図１に図示）など、サービスマンがアクセス可能な入力ポートを介して、新しいプラノグラムを制御システム４４に入力することができる。代替的に、または追加的に、機械１０の動作の詳細を遠隔位置に自動報告するより新しい自動販売機１０では、今や制御システム４４と関連付けられる型のインターネットまたは他のワイヤードまたはワイヤレス接続５５を使用して、現場のサービスマンを使用することなく、保存されたプラノグラムを遠隔的に更新および変更可能なことも考えられる。
【００２１】
本発明のさらに別の態様において、自動販売機１０は、筐体１２の内壁に装着された、図２に示すバーコードスキャナ（ＢＣＲ）５６のような、商品識別（ＩＤ）装置を含むことができる。ＢＣＲは、販売される商品を一意に識別し、そのＩＤデータを制御システム４４に報告するように、消費者商品のパッケージの外側に従来見られるバーコードまたはＵＰＣマークを走査するために使用することができる。制御システム４４は、どの選択ボタンが作動したか、どのプラノグラムが現在機械にあるかを認知しているため、それは実時間で、サービスマンの機械内プログラミングの正しいセットアップを確認し、正しくない場合、間違った商品が払い出されないように、機械の動作を停止することができる。制御システム４４は、例えば出力ポート５５を介して、エラーを遠隔当事者に報告することさえもできる。代替的に、ローディングの誤りに関する情報を保存し、機械１０の次回の修理点検時にポート５４からサービスマンに利用できるようにすることができる。
【００２２】
図４および５は、本発明のさらに別の態様に係るさらなるプラノグラムを示す。図４は、図３のプラノグラムを示すが、そこに収納される商品２７の例示的識別が含まれており、図５は、異なる商品および異なるプラノグラム並びにレイアウトを持つプラノグラムを示す。予め設定またはプログラムされたプラノグラムと一致しないプラノグラムがサービスマンによって提供される場合、サービスマンは例えばサービスキーパッド５２を使用して、サービスマンが機械１０に新しい商品を提供または補充するのに使用したプラノグラムの属性（物理的および財政的）に最も近いプラノグラムを選択した後で、行う必要のある変更を制御システム４４に知らせることができる。この技法は、本発明のこのさらなる態様で、機械１０に新しいプラノグラムまたは同じプラノグラムをも正確に再ロードするのに必要な時間を結果的にかなり削減する。
【００２３】
本発明のさらに別の態様では、箱２２の新規のグループ化によってサービスマンがより容易かつ迅速に商品の再充填を行うことができるように、プラノグラムを設計することができる。さらに詳しくは、図４の太く濃い線によって示すように、箱２２の中央グループ５６は、それらが全て同時に取り扱われ、すなわち収納領域２０から着脱することができるように、それらを全て開口頂部の容器内に配置することによって、または他のグループ化技法によって、グループ化することができる。クッキーのグループ５８およびチップのグループ６０によって示すように、商品収納箱２２の内の複数の箱のそのようなグループ化も可能である。同様のグループ化は、グループ化された状態で示す図５のプラノグラムでも行うことができる。筐体１２に少なくとも部分的に出し入れすることによって販売される新しい商品の箱への再補充を容易にするため、商品収納箱２２のうちの複数の箱をグループ化することは、許可された米国特許出願第０９／６３３，４７７号のみならず、「Method and Apparatus for Storing Articles for use with an Article Handling Device」と称する私の米国特許出願第１０／２１５，１０１号にも示されている（双方を参照によってここに組み込む）。一つの実施形態において、そのようなグループ化された箱２２のうちの補給が必要な一つまたはそれ以上を補給済のものと「スワップアウト」(swapping-out)することによって、小部分または内容収納領域全体でも迅速かつ容易に補給することを可能にするホイール付き構造によって、箱はひとまとめにグループ化される。本発明のさらなる態様において、グループ化された箱２２は、サービスマンが新しいグループ化された箱２２を収納領域２０に配置した後でそれを走査したときに、制御システム４４の適切な動作のために必要な予めプログラムされた情報が機械１０に提供されるように設計された、それに関連付けられたＢＣＲラベル（または無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ）を持つことができる。
【００２４】
本発明を特定の実施形態に関連して開示したが、上記説明および請求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することなく、記載した実施形態の多数の変形、代替、および変更が可能である。したがって、本発明を記載した実施形態に限定するつもりはなく、上記記載および請求の範囲によって規定される範囲およびその均等範囲を含むつもりである。
【００２５】
本発明の方法および／または装置の範囲内に該当すると考えられる要素、作用および／またはステップに関するさらなる詳細を請求の範囲に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の原理に従って構成されかつ動作する自動販売機の側面図。
【図２】図１の自動販売機の部分切欠き斜視図。
【図３】一般的にプラノグラムと呼ばれる例示的商品収納構成を有する、図１または２に示したような自動販売機の断面平面図。
【図４】一般的にプラノグラムと呼ばれる例示的商品収納構成を有する、図１または２に示したような自動販売機の断面平面図。
【図５】図４に示した種類のプラノグラムの代替実施形態の断面平面図。
【図１】
2005518598.tif 000003
【図２】
2005518598.tif 000004
【図３】
2005518598.tif 000005
【図４】
2005518598.tif 000006
【図５】
2005518598.tif 000007
【国際調査報告】
2005518598.tif 000008