(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内のストック部に収容させた複数種類の商品のうちの所定の商品を、硬貨の投入に伴って払い出す自動販売機において、
前記商品の品種を表示する部分を前面に露出させるように前記商品を収容させる前記ストック部と、
前記ストック部とドアとの間で鉛直面内に配置させて、可動部を上下左右に移動させる可動ステージと、
前記可動ステージの前記可動部に固定させると共に、前記ストック部の前方で上下左右に移動して、前記商品の種類を読み取る撮像部とを備え、
前記撮像部は、前記ストック部内の前記商品を撮像及び硬貨搬送通路の途中における硬貨撮像位置で前記硬貨を撮像することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記可動ステージは、開放した前記ドアの閉鎖毎に前記可動部を駆動させ、前記撮像部によって、前記ストック部内の前記商品を撮像することを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
前記撮像部は、前記ドアの閉鎖状態で前記硬貨撮像位置に待機させることを特徴とする請求項１又は２記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨の投入によって所望の商品を払い出すようにした自動販売機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般的に利用されているこの種の自動販売機としては、予め決められた場所に決められた商品をストックさせ、利用者が、操作パネルの所望のボタンを押すことで、商品取出口へ所望の商品を払い出すように構成している。また、商品購入のために投入された硬貨については、硬貨の直径や質量、場合によっては磁性体であるか否かの判断によって、硬貨の種類や真偽を判別している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動販売機において、商品の多様化が進んでいる現在では、商品の種類に応じた多数のストック部を用意する必要がある。そして、決められたストック部に決められた商品を補充する作業は、商品の多様化に伴って煩雑となり、商品の補充ミスが起こり易い状況下にある。このように、現在の自動販売機は、補充作業者にとって使い勝手の悪いものである。また、売れ行きの良い商品は、ストック数を多くし、売れ行きの悪い商品は、ストック数を少なくするといったストック部の割り振りが、商品の売れ行きの状況に応じて自由に行い難い。このように、従来の自動販売機は、商品管理の点において融通性が極めて低いものであった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ストック部内の商品管理の融通性を高めるようにした自動販売機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動販売機は、ハウジング内のストック部に収容させた複数種類の商品のうちの所定の商品を、硬貨の投入に伴って払い出す自動販売機において、商品の品種を表示する部分を前面に露出させるように商品を収容させるストック部と、ストック部とドアとの間で鉛直面内に配置させて、可動部を上下左右に移動させる可動ステージと、可動ステージの可動部に固定させると共に、ストック部の前方で上下左右に移動して、商品の種類を読み取る撮像部とを備え、撮像部は、ストック部内の商品を撮像及び硬貨搬送通路の途中における硬貨撮像位置で硬貨を撮像することを特徴とする。
【０００６】
この自動販売機は、商品の品種を表示する部分（ラベル等の商品識別部分）が前面に露出するような使用態様で、商品を各ストック部内に収容させることが前提となる発明である。商品をこのようにストックさせた状態で、可動ステージの可動部を、ストック部の前方において鉛直面内で上下左右に移動させる。このとき、可動部に固定させた撮像部によって、各商品の商品識別部分を撮像する。このようにして撮像された結果は、ストック部内の商品を管理する上で様々に利用されることになる。例えば、撮像結果に基づいて、各商品の位置を事後的に特定するので、予め決められたストック部内に決められた商品が収容されていない場合には、商品の補充ミスを発見することができる。従って、商品の補充作業を補完するような利用が可能となる。また、売れ行きの良い商品は、ストック数を多くし、売れ行きの悪い商品は、ストック数を少なくするといったストック部の割り振りを頻繁に変えるような利用態様でも、商品の撮像結果の有効利用によって可能となる。このように、本発明の自動販売機では、ストック部とドアとの間に可動ステージを配置させ、この可動ステージに撮像部を搭載させる結果として、自動販売機自体の汎用性が高められることになる。
【０００７】
さらに、撮像部は、ストック部内の商品を撮像及び硬貨搬送通路の途中における硬貨撮像位置で硬貨を撮像する。このような構成を採用した場合、可動ステージによって上下左右に移動する一つの撮像部によって、商品の撮像と硬貨の撮像とを可能にし、ストック部内の商品の管理と投入された硬貨の管理とを達成させる。
【０００８】
また、可動ステージは、開放したドアの閉鎖毎に可動部を駆動させ、撮像部によって、ストック部内の商品を撮像すると好適である。このような構成を採用した場合、商品を補充するような場合、ドアは開放されるので、ドアが閉鎖される都度、撮像部によって商品を撮像すると、商品管理が確実なものとなる。また、機械の点検などのためにドアが開けられた場合でも、ストック部内の商品の位置が不用意に変えられる場合もあるので、この意味でも有効な手法である。
【０００９】
また、撮像部は、ドアの閉鎖状態で硬貨撮像位置に待機させると好適である。ドアを閉鎖している状態では、商品の位置が不用意に変わることがないので、硬貨の投入に備えるために撮像部を硬貨認識位置に待機させることは有効な手法といえる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による自動販売機の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、この自動販売機１は、タバコ用のものであり、操作パネル２を上部に配置した開閉ドア３を有している。このドア３は、ハウジング４の前面に片持ち支持の状態で取り付けられ、商品の補充時、釣銭の補充時、溜まった硬貨の取出し時または内部点検時などに開閉される。このハウジング４内には、多数のストック部５がマトリックス状に配置され、各ストック部５には、商品としてのタバコが横置きの状態（寝せた状態）で縦方向に段積みされている。また、ストック部５の側方には硬貨選別部６が配置され、コイン投入口７から投入した硬貨の種類は、この硬貨選別部６内の磁気測定、質量測定又は径測定などの様々な手法によって選別されると同時に、不適切な硬貨は釣銭取出口に排出させている。
【００１２】
ここで、図１及び図２に示すように、自動販売機１において、ストック部５とドア３との間の空間に可動ステージ８を配置させている。この可動ステージ８は、鉛直平面内に配置させる矩形状のフレーム１０を有し、このフレーム１０の縦ビーム１１には第１のボールネジ機構１２が取り付けられ、このボールネジ機構１２のネジ軸１３は鉛直方向に延在し、このネジ軸１３は縦ビーム１１に固定したモータ１４によって所定の方向に回転する。また、このネジ軸１３には雌ネジ部１６が螺着され、この雌ネジ部１６には水平に延びるガイドレール１７の一端が固定され、この他端は縦ビーム１１に固定したガイドバー１８に対して摺動する。
【００１３】
さらに、ガイドレール１７には、第２のボールネジ機構１８が取り付けられ、この機構１８のネジ軸１９は水平方向に延在し、このネジ軸１９は、ガイドレール１７に固定したモータ２０によって所定の方向に回転する。また、ネジ軸１９には雌ネジ部２１が螺着され、この雌ネジ部２１には、ガイドレール１７上を直線的に水平移動する可動部２２が固定されている。前述した可動ステージ８において、第１及び第２のボールネジ機構１２，１８の各モータ１４，２０を適宜に駆動させることにより、可動部２２は、鉛直平面内で任意の位置に移動できる。
【００１４】
このような可動部２２には、図３に示すように、ＣＣＤカメラやレンズ等が組み込まれた撮像部２３が固定されて、この撮像部２３のレンズは、常にストック部５側に向けられている。従って、可動部２２の位置制御によって、撮像部２３は鉛直面内で自由に移動でき、撮像部２３による各ストック部５内の撮像を可能にする。
【００１５】
そして、各ストック部５において、図４に示すように、タバコの品種を表示する部分（ラベル等の商品識別部分）が前面に露出するように収容され、商品毎の撮像を配慮して、各商品は、その商品識別部分が同一鉛直平面上に整列するように、ストック部５内に収容させる。従って、撮像部２３を上下左右に移動させながら、全ての商品を個別に撮像すると、その後の画像処理によって、多数あるストック部５のうちの所定のストック部５内に予定外の商品が紛れ込んでいることを認識できる。この場合に、ドア３を開けて商品を再度補充し直すことを作業者にランプ等で促す。このように、商品毎の画像データ処理情報は、商品の補充作業を補完するように利用できる。
【００１６】
また、売れ行きの良い商品は、ストック数を多くし、売れ行きの悪い商品は、ストック数を少なくするといったストック部５の割り振り数を頻繁に変えるような利用態様でも、商品の撮像結果を利用する結果、商品がどのようにストックされても簡単に対応できる。このように、自動販売機１に撮像部２３を搭載させることで、ストック部５内での商品管理の融通性が高められることになる。なお、商品の払い出し作業は、ストック部５毎に設けられた商品押出し装置によって行われ、この装置は、最下に位置する商品をピストン等で押し出すようにした周知の構成であり、図示しない。
【００１７】
また、コイン投入口７から投入した硬貨は、周知の硬貨選別部６内の磁気測定、質量測定又は径測定などの様々な手法によって選別されるが、このような選別手法とは別に、前述した撮像部２３によっても選別させている。図５に示すように、硬貨搬送通路２６は、硬貨選別部６内を通って硬貨貯留部２７まで延在するが、硬貨搬送通路２６は、その途中において、撮像部２３で硬貨を撮像できる位置（硬貨撮像位置Ｓ）まで引き出される。なお、硬貨搬送通路２６は、コイン投入口７から硬貨貯留部２７までの間において、可動ステージ８内を通過することになる。そこで、撮像部２３の上面に連絡通路２６ａを固定させ、撮像部２３を硬貨撮像位置Ｓに待機させているときのみ、硬貨搬送通路２６をコイン投入口７から硬貨貯留部２７までつなげる（図３参照）。
【００１８】
この硬貨撮像位置Ｓには、図１，図３及び図５に示すように、筺体２９の前面に防塵ガラス２８が嵌め込まれている。この防塵ガラス２８は、商品識別部分が整列している平面（商品整列面）の延長上に配置され、この防塵ガラス２８の裏面側を硬貨搬送通路２６が通過する。この硬貨搬送通路２６は、硬貨が立った状態で転がるように、防塵ガラス２８の裏面に沿って延びている。従って、硬貨搬送通路２６に沿って流動する硬貨のおもて面又は裏面を、撮像部２３によって防塵ガラス２８越しに撮像することができる。そして、撮像の結果、偽造と判断された不適切な硬貨は釣銭取出口に排出される。
【００１９】
このように、可動ステージ８によって上下左右に自由に移動できる撮像部２３によって、商品及び硬貨の撮像を可能にしているが、ドア３を閉鎖している状態では、商品の位置が不用意に変わることがないので、硬貨の投入に備えるため、撮像部２３は硬貨認識位置Ｓすなわち防塵ガラス２８の前方に待機する。このようにして、ストック部５内の商品の管理と投入された硬貨の管理とを、一つの撮像部２３によって可能にする。
【００２０】
また、硬貨及び商品の撮像を可能にする撮像部２３の構成としては、当社出願の特願平１０−２４７４５０（特開２０００−０７６５１３号公報）がある。ここに開示した撮像手段は、背景画像に基づいて所定のしきい値を決定し、このしきい値に基づいて対象画像を２値化することで、対象画像と背景部分とを効率よく分離できる。この技術は、硬貨の正確な読み取りを可能にするばかりでなく、商品の商品識別部分の正確な読み取りをも可能にするものである。
【００２１】
次に、前述した自動販売機１の動作について、図６に基づいて説明する。
【００２２】
作業者は、商品の補充のためにドア３を開けて、所定のストック部５に予め決められた商品を補充し、商品補充完了後にドア３が閉められる。また、内部点検のためにドア３が開けられることもある。そこで、ドア３を閉めると同時に、可動ステージ８のモータ１４，２０を可動ステージ制御部３０によって制御させながら、上端から順に撮像部２３を縦方向に一ピッチ（タバコの箱の厚み分）ずつ移動させ続ける。このとき、一ピッチの移動毎に撮像部２３によって、商品を個別に撮像する。
【００２３】
撮像部２３による一撮影毎の情報は画像メモリ３１内に一旦格納され、この撮影情報は、商品データ格納メモリ３２内に予め記憶させておいた品種毎の情報と商品照合処理部３３において比較される。そして、合致する品種が検出されたら、その情報を商品格納メモリ３４内に入力する。なお、品種が特定できない場合は未確定情報として入力する。このとき、可動ステージ８に設けられたエンコーダからの出力によって、撮影部２３の位置情報も併せて商品格納メモリ３４内に入力する。このようにして、全ストック部５に対して、上から順に商品を撮像しながら品種を特定し続け、全の商品の撮像結果を、商品格納メモリ３４内に記憶させる。
【００２４】
このとき、商品格納メモリ３４内のデータは、ストック部５毎に保存させている。そこで、このデータに基づいて、一のストック部５内に異なる品種データが存在するか否かを異品種検索処理部３５によって一ストック部５毎に判断する。そして、一ストック部５内に予定外の商品が紛れ込んでいると判断された場合には、ランプや警告音などの警報発生手段３６によって作業者に注意を促す。このとき、どのストック部５に商品補充ミスが発生しているかを、ストック部５に付された番号で液晶表示させる。前述した一連の動作は、各ストック部５内に商品がミスなく補充されるまでドア３が閉じられる度に続けられることになる。
【００２５】
前述した補充作業完了後において、撮像部２３を硬貨確認位置Ｓに待機させる。その後、利用者が、コイン投入口７から硬貨を投入すると、硬貨選別部６を通過した硬貨は撮像部２３によって撮像され、一硬貨毎の撮像情報は画像メモリ３１内に一旦格納される。この撮像情報は、硬貨データ格納メモリ３７内に予め記憶させておいた金種毎の情報と硬貨照合処理部３８において比較される。そして、硬貨照合処理部３８で特定できた硬貨の金種と硬貨選別部６からの金種情報とが合致した場合には、その硬貨は、本物と認定されて、硬貨計数カウンタによって処理される。また、硬貨選別部６からの情報と合致しなかった場合には、その硬貨は、偽物と認定されて釣銭取出口に排出される。
【００２６】
このようにして硬貨の真偽を鑑別しながら、投入金額が所望以上に達すると、商品の払い出し準備が整う。その後、利用者が操作パネル２の所望の操作ボタンを押して、所望の商品を選択した場合には、商品格納メモリ３４内の情報を商品取出し制御部３９内に入力させ、利用者が所望した商品を収容しているストック部５を商品取出し制御部３９によって特定する。そして、商品押出し装置４０は、ストック部５毎に設けられているので、制御部３９からの信号に基づいて任意の商品押出し装置４０のピストンを駆動させて最下に位置する商品を払い出す。その後、釣銭が払い出されて、一連の販売動作が完了する。
【００２７】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、図６に示した制御はあくまでも一例であり、例えば、商品の補充ミスが発生した場合でも作業者に警告を発せず、商品格納メモリ３４内の情報として、補充ミスの商品がどのストック部５のどの位置にあるかを記憶させておく。これにより、商品販売中において、この補充ミス商品がストック部５の最下位置にきたとき、販売中止ランプを点灯させるようにしてもよい。また、自動販売機１で取り扱われる商品は、タバコに限られず、紙パックや缶の清涼飲料水などであってもよい。そして、商品の品種を表示する商品識別部分は、予め印刷された商品名であっても、バーコードなどの識別符号であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による自動販売機は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、ハウジング内のストック部に収容させた複数種類の商品のうちの所定の商品を、硬貨の投入に伴って払い出す自動販売機において、商品の品種を表示する部分を前面に露出させるように商品を収容させるストック部と、ストック部とドアとの間で鉛直面内に配置させて、可動部を上下左右に移動させる可動ステージと、可動ステージの可動部に固定させると共に、ストック部の前方で上下左右に移動して、商品の種類を読み取る撮像部とを備え、撮像部は、ストック部内の商品を撮像及び硬貨搬送通路の途中における硬貨撮像位置で硬貨を撮像することにより、ストック部内の商品管理の融通性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動販売機の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の自動販売機に適用する可動ステージを示す正面図である。
【図３】硬貨撮像位置に撮像部を待機させた状態を示す断面図である。
【図４】ストック部内に商品を収容させた状態を示す正面図である。
【図５】硬貨搬送通路を示す正面図である。
【図６】本発明に係る自動販売機の制御構成を示す図である。
【符号の説明】
１…自動販売機、３…ドア、４…ハウジング、５…ストック部、８…可動ステージ、２２…可動部、２３…撮像部、２６…硬貨搬送通路、Ｓ…硬貨搬送位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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