(57)【要約】【課題】汎用性が高く且つ小型化及び低コスト化が可能な自動販売機の制御装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ１２０及び第１のコネクタ１１０を備えた主回路基板１００と第２のコネクタ２１０を備えた副回路基板２００とを接続する制御装置において、主回路基板１００はマイクロコンピュータ１２０と第１のコネクタ１１０を接続するバスライン１２１をシステムバス又は入出力バスとして機能させるかを切り替えるバス機能切替部３０４を備える。また主回路基板１００は副回路基板２００の種別を判別し、前記バスライン１２１の機能を自動的に切り替える。【選択図】  図３
2011048528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンピュータと主制御プログラムが記憶されたメモリとが実装された主回路基板を備え、マイクロコンピュータが主制御プログラムを実行することにより自動販売機の各種機器を制御する制御装置において、
前記主回路基板に、前記マイクロコンピュータのバスラインと接続した第１のコネクタと、前記マイクロコンピュータのバスラインをバスインタフェイス又は入出力ポートの何れかの機能に切り替える制御手段とを設けた
ことを特徴とする自動販売機の制御装置。
【請求項２】
第２のコネクタが設けられた副回路基板を、前記主回路基板の第１のコネクタと副回路基板の第２のコネクタとを嵌合させることにより装着可能とした
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機の制御装置。
【請求項３】
前記副回路基板を主回路基板に対して平行となるように配置した
ことを特徴とする請求項２記載の自動販売機の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、第１のコネクタに装着された副回路基板の種類を識別し、識別結果に基づきバスラインの機能を切り替える
ことを特徴とする請求項２記載の自動販売機の制御装置。
【請求項５】
副回路基板には主回路基板のマイクロコンピュータで実行される自身用の副制御プログラム又は自身の制御に必要な制御用データを記憶するメモリを備え、
主回路基板は、第１のコネクタに副回路基板が装着されると副回路基板のメモリから副制御プログラム又は制御用データを主回路基板のメモリに読み込む
ことを特徴とする請求項２記載の自動販売機の制御装置。
【請求項６】
主回路基板のマイクロコンピュータは、バスインタフェイスとして機能させたバスラインと内部のシステムバスとのアクセススピードの調停を図る調停手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機の各部を制御する制御端末や各種センサや操作部等と接続し自動販売機を統括的に制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に自動販売機の制御装置は、箱状の筐体と、該筐体内に収容した回路基板とを備えている。回路基板には、マイクロコンピュータ，制御プログラムを記憶したメモリ，各種インタフェイス回路等が実装されている。また回路基板には、自動販売機の各部を制御する制御端末，温度センサや扉開閉検出用などの各種センサ，商品選択ボタンなどの操作部等と接続するためのコネクタが多数設けられている。さらに回路基板には、動作設定を入力するためのスイッチ類や、動作状態等を表示するＬＥＤ等の表示器が実装されている。従来の自動販売機の制御装置としては例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
近年、自動販売機の機能が多様化してきており、これに伴い各自動販売機に合わせて制御装置の機種が増加している。このため多種類の制御装置を開発する必要がありコストが高くなるという問題があった。また製造・組み立ての段階においては、自動販売機の機種に応じて正しい制御装置を選択・組み付けする必要があるため作業が煩雑であるという問題もあった。一方で制御装置をより小型化したいという要求もあった。
【０００４】
このような課題を解決するために制御装置を２つの機能に分けて実装することが考えられる。具体的には、主要な自動販売機で共通・汎用な機能を主回路基板に実装するとともに、特定の自動販売機に固有な機能を副回路基板に実装し、主回路基板に副回路基板を着脱自在に装着可能に構成する（例えば特許文献２参照）。このような構成により、全ての自動販売機で制御装置を共通化することができる。そして、主要な自動販売機については副回路基板が未装着の制御装置を用いればよく、特定の自動販売機については該自動販売機に対応した副回路基板を装着した制御装置を用いればよい。また、制御装置に全ての機種の自動販売機に対応させた機能を実装する必要がないので小型化を図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５７４２５号公報
【特許文献２】特開平９−８３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上述のように主回路基板と副回路基板とを用いる制御装置においては以下のような問題があった。上述の構成においては、主回路基板に実装したマイクロコンピュータのシステムバスを副回路基板に接続すると好適である。これにより主回路基板のマイクロコンピュータが副回路基板上の回路に直接アクセスできるからである。換言すれば、マイクロコンピュータやメモリなどを実装した高機能な副回路基板を用いるためには、主回路基板上のシステムバスを副回路基板に接続する必要がある。他方、副回路基板を、例えば商品選択ボタン及びランプ等を備えたマトリクス回路等と接続するためのインタフェイスとして機能させたい場合もある。この場合、主回路基板上のシステムバスを副回路基板に接続させた形態では、副回路基板に入出力回路を実装する必要がある。このため副回路基板が複雑化・高コスト化するという問題がある。なお、上述のようなマトリクス回路は、従来からの自動販売機の規格上、接続ピン数が数十ピンで且つサイズも大きいコネクタを用いる必要がある。一方で自動販売機の機種によっては他の規格により商品選択ボタン及びランプ等と接続するため前述の大きなコネクタは必ずしも必須ではない。このため特に制御装置の小型化という観点から前述の問題は重要である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、汎用性が高く且つ小型化及び低コスト化が可能な自動販売機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、マイクロコンピュータと主制御プログラムが記憶されたメモリとが実装された主回路基板を備え、マイクロコンピュータが主制御プログラムを実行することにより自動販売機の各種機器を制御する制御装置において、前記主回路基板に、前記マイクロコンピュータのバスラインと接続した第１のコネクタと、前記マイクロコンピュータのバスラインをバスインタフェイス又は入出力ポートの何れかの機能に切り替える制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、主回路基板のマイクロコンピュータから第１のコネクタに接続したバスラインをバスインタフェイス又は入出力ポートの何れかの機能に切り替えることができる。これにより該第１のコネクタに装着する副回路基板として種々の形態のものを用いることができる。具体的には、マイクロコンピュータやメモリを備えた高機能な副回路基板を用いる場合には、第１のコネクタに接続したバスラインをバスインタフェイスとして機能させればよい。一方、副回路基板を入出力用のインタフェイスとして機能させたい場合には、第１のコネクタに接続したバスラインを入出力ポートとして機能させることにより副回路基板上の回路構成を簡便なものとすることができる。
【００１０】
本発明の好適な態様の一例として、第２のコネクタが設けられた副回路基板を、前記主回路基板の第１のコネクタと副回路基板の第２のコネクタとを嵌合させることにより装着可能とするものが挙げられる。このように第１のコネクタと第２のコネクタを直接嵌合させることにより小型化を図ることができる。また、さらに前記副回路基板を主回路基板に対して平行となるように配置すると小型化の観点から好適である。
【００１１】
また、本発明の好適な態様の一例として、前記制御手段は、第１のコネクタに装着された副回路基板の種類を識別し、識別結果に基づきバスラインの機能を切り替えるものが挙げられる。これにより副回路基板の種類に応じた適切な制御処理を行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明の好適な態様の一例として、副回路基板には主回路基板のマイクロコンピュータで実行される自身用の副制御プログラム又は自身の制御に必要な制御用データを記憶するメモリを備え、主回路基板は、第１のコネクタに副回路基板が装着されると副回路基板のメモリから副制御プログラム又は制御用データを主回路基板のメモリに読み込むものが挙げられる。これにより副回路基板の種類に応じた適切な制御処理を行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明の好適な態様の一例として、主回路基板のマイクロコンピュータは、バスインタフェイスとして機能させたバスラインと内部のシステムバスとのアクセススピードの調停を図る調停手段を備えたことを特徴とするものが挙げられる。これにより副回路基板を装着しても主回路基板においてアクセススピード低下などの悪影響が発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、副回路基板と主回路基板との接続形態として、バスインタフェイスにより接続した形態と入出力ポートにより接続した形態の両方を適宜選択することができる。これにより副回路基板として種々のものを形態のものを用いることができる。これにより汎用性が高いものとなる。また入出力ポートを介して副回路基板と主回路基板を接続可能なので、副回路基板を入出力用のインタフェイスとして機能させたい場合には、副回路基板を簡便な構成で低コストで構成できる。また汎用性が高くないが比較的大きなサイズの部品が必要な機能については当該機能を副回路基板側に実装することで主回路基板側のサイズを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】自動販売機の制御装置の分解斜視図
【図２】主回路基板と副回路基板の接続形態を説明する図
【図３】主回路基板の機能ブロック図
【図４】制御装置の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施の形態に係る自動販売機の制御装置について図面を参照して説明する。図１は自動販売機の制御装置の分解斜視図、図２は主回路基板と副回路基板の接続形態を説明する図、図３は主回路基板の機能ブロック図、図４は制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【００１７】
本実施の形態に係る自動販売機の制御装置は、図１に示すように、下面（図１では上側の面）開口の箱状の筐体１０と、筐体１０に収容された主回路基板１００及び副回路基板２００とを備えている。筐体１０の開口縁部には自動販売機に取り付けるための取付片１１が張り出している。主回路基板１００と副回路基板２００とは厚み方向に重なるように配置されている。主回路基板１００の副回路基板２００と対向する面には雌型の第１のコネクタ１１０が設けられている。一方、副回路基板２００の主回路基板１００と対向する面には雄型の第２のコネクタ２１０が設けられている。主回路基板１００と副回路基板２００とは、接続用ケーブル等を介することなく、第２のコネクタ２１０を第１のコネクタ１１０の嵌合部に嵌合させることにより電気的に接続されるとともに機械的に保持された状態で結合される。また結合時には主回路基板１００と副回路基板とは互いに平行となるように配置される。なお、主回路基板１００には主要な自動販売機で共通・汎用な機能を実装するとともに、特定の自動販売機に固有な機能は副回路基板２００に実装すると好適である。したがって、副回路基板２００は自動販売機のタイプ・機能等に応じて装着すればよく必ずしも必須ではない点に留意されたい。
【００１８】
主回路基板１００には、図２に示すように、システムＬＳＩ１２０が実装されている。システムＬＳＩ１２０は、ＣＰＵ，メモリ，タイマ，Ｉ／Ｏ等の機能を集積したマイクロコンピュータの一種であり、本実施の形態ではゲートアレイＩＣ  を用いた。システムＬＳＩ１２０の一部のバスライン１２１は第１のコネクタ１１０に接続されている。システムＬＳＩ１２０の一部のＩ／Ｏポート１２２も第１のコネクタ１１０に接続されている。主回路基板１００の詳細については後述する。
【００１９】
副回路基板２００には制御回路２２０が実装されており、該制御回路２２０は第２のコネクタ２１０・第１のコネクタ１１０を介してシステムＬＳＩ１２０のバスライン１２０に接続する。ここで制御回路２２０は副回路基板２００の機能に対応して実装されたものであり種々の回路構成が可能である。具体的には、第２のコネクタ２１０と制御回路２２０を結ぶバスラインがシステムバスであるものとして実装してもよいし、入出力ポートであるものとして実装してもよい。さらに前者の場合には、必要に応じて、システムバスに接続する不揮発性の記憶手段であるフラッシュメモリ２３０に副回路基板２００用の副制御プログラム２３５を記憶しておくと好適である。この副制御プログラム２３５は後述するように主回路基板１００のシステムＬＳＩ１２０により実行されるものである。また、副回路基板２００には、自身の種別を識別する識別子を保持した識別子保持部２４０を備えている。識別子保持部２４０は第２のコネクタ２１０・第１のコネクタ１１０を介してシステムＬＳＩ１２０のＩ／Ｏポート１２２に接続する。該識別子保持部２４０は、例えば識別子を保持した不揮発性のメモリや識別子を設定可能なＤＩＰスイッチなどを用いることにより識別子の値を変更可能に構成してもよいし、ハードウェア的に実装することにより固定値を示すように構成してもよい。
【００２０】
主回路基板１００の詳細について図３の機能ブロック図を参照して説明する。なおここでは本願発明の要旨に係るもののみ説明するものとする。図３に示すように、システムＬＳＩ１２０には、主演算部３０１と、バスインタフェイス部３０２と、バス機能切替部３０３と、副回路基板判別部３０４と、入出力ポート部３０５とが構築されている。システムＬＳＩ１２０内のシステムバス３１０は、主演算部３０１，バスインタフェイス部３０２，入出力ポート部３０５とを接続している。また主回路基板１００には、揮発性の記憶手段であるＳＲＡＭ３２０及びＳＤＲＡＭ３３０と、不揮発性の記憶手段であるフラッシュメモリ３４０とが実装されている。各メモリ３２０〜３４０はシステムＬＳＩ１２０のシステムバス３１０に接続している。フラッシュメモリ３４０には、制御装置の初期動作時に実行される初期処理プログラム３４１と主制御プログラム３４２とが記憶されている。ＳＲＡＭ３２０は制御装置の動作時において各種のデータを保持するためのものであり図示省略の電池によりバックアップされている。ＳＤＲＡＭ３３０には、後述するように初期処理プログラム３４１により、フラッシュメモリ３４０から転送された主制御プログラム３４２や、副回路基板２００から転送された副制御プログラム２３５が記憶される。
【００２１】
バスインタフェイス部３０２は、副回路基板２００が装着された場合であって且つ副回路基板２００がシステムバスを介して接続された場合に、外部回路である副回路基板２００上の制御回路２２０とシステムＬＳＩ１２０内の各機能部や各メモリ３２０〜３４０とのアクセススピードの調停を図るものである。すなわち、外部回路である副回路基板２００上の制御回路２２０へのアクセススピードは、システムＬＳＩ１２０内の各機能部や各メモリ３２０〜３４０へのアクセススピードより遅い場合が多い。そこでバスインタフェイス部３０２は外部回路用にクロックウェイト制御を行いシステムバス３１０におけるアクセススピードを遅くするよう制御する。これにより副回路基板２００上の制御回路２２０へのアクセスが、システムバス３１０の動作に悪影響（主としてアクセススピードの低下）を与えることがない。
【００２２】
副回路基板判別部３０４は、第１のコネクタ１１０に副回路基板２００が装着されたこと、及び、副回路基板２００の識別子保持部２４０から識別子を検出して副回路基板２００の種別を判別する。ここで副回路基板判別部３０４は、少なくとも副回路基板２００との接続形態がシステムバスであるか入出力ポートであるかを判別する。
【００２３】
バス機能切替部３０３は、副回路基板判別部３０４により判別された接続形態がシステムバスである場合には、システムＬＳＩ１２０のバスライン１２１がシステムバス３１０と接続するように切替処理を行う。一方バス機能切替部３０３は、副回路基板判別部３０４により判別された接続形態が入出力ポートである場合には、入出力ポート部３０５と接続したライン３１１がシステムＬＳＩ１２０のバスライン１２１と接続するように切替処理を行う。
【００２４】
次に本実施の形態に係る自動販売機の制御装置の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。制御装置は、電源投入或いはリセット動作により、主演算部３０１がフラッシュメモリ３４０に記憶されている初期処理プログラム３４１を実行する。該初期処理プログラム３４１の処理においては、まず、フラッシュメモリ３４０に記憶されている主制御プログラム３４２をＳＤＲＡＭ３３０に転送する（ステップＳ１）。次に、副回路基板判別部３０４が第１のコネクタ１１０に副回路基板２００が装着されたことを検出すると（ステップＳ２）、該副回路基板２００の接続形態が入出力ポートである場合には（ステップＳ３）、バス機能切替部３０３が、入出力ポート部３０５と接続したライン３１１とシステムＬＳＩ１２０のバスライン１２１とを接続するように切替処理を行う（ステップＳ４）。一方、該副回路基板２００の接続形態がシステムバスである場合には（ステップＳ３）、バス機能切替部３０３が、システムＬＳＩ１２０のバスライン１２１とシステムバス３１０とが接続するように切替処理を行う（ステップＳ５）。さらに、副回路基板２００に副制御プログラム２３５が記憶されている場合には（ステップＳ６）、該副制御プログラム２３５をＳＤＲＡＭ３３０に転送する（ステップＳ７）。以上の処理の後に、主演算部３０１はＳＤＲＡＭ３３０に記憶されている主制御プログラム３４２に処理を移行する（ステップＳ８）。なお、主制御プログラム３４２は、副制御プログラム２３５が存在する場合には必要に応じて当該プログラムを呼び出すことにより副回路基板２００を機能させることができる。
【００２５】
以上詳述したように本実施の形態に係る自動販売機の制御装置によれば、主回路基板１００と副回路基板２００とを備えており、必要に応じて副回路基板２００を装着すればよいので汎用性が向上するとともに小型化が容易となる。また、主回路基板１００と副回路基板２００は第１のコネクタ１１０と第２のコネクタ２１０を直接嵌合させ、且つ、主回路基板１００と副回路基板２００とは互いに平行となるように配置されているので小型化が容易となる。また、主回路基板１００のシステムＬＳＩ１２０のバスライン１２１が第１のコネクタ１１０と接続しており、且つ、該バスライン１２１がシステムバス又は入出力ポートとして機能を切り替えることができる。これにより副回路基板２００として種々のものを用いることができるとともに回路の簡便化を図れる。さらに前記バスライン１２１の切り換えが自動的に行われるので組み付け時の誤設定等を未然に防止できるとともに組み付けの手間が軽減できる。さらに副回路基板２００用の副制御プログラムが必要な場合であっても、当該副制御プログラムが自動的に主回路基板１００に読み込まれるので誤設定の防止及び組み付けの手間を軽減できる。
【００２６】
以上本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば上記実施の形態では主回路基板１００と副回路基板２００とが重なるように配置したが併設するような接続形態としてもよい。また上記実施の形態では主回路基板１００と副回路基板２００とをコネクタにより直接接続していたがケーブルを介して接続するようにしてもよい。また上記実施の形態ではマイクロコンピュータとしてゲートアレイＩＣを用いたが他の種類のＩＣを用いてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１００…主回路基板、１１０…第１のコネクタ、１２０…システムＬＳＩ、１２１…バスライン、３０３…バス機能切替部、３０４…副回路基板判別部、３０６…入出力ポート部、３１０…システムバス、２００…副回路基板、２１０…第２のコネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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