JPH01502553A - 自動販売機制御システムのための低価格モータホーム検出、モータ速度制御および電力供給 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動販売機制御システムのための低価格モータホーム検出、モータ速度制御およ び電力供給え１Ω遣Ｊ 発明の分野 本発明は一般的には自動販売機の動作を制御するための制御装置に関し、特に、 改良になる製品配送モーターホーム検出回路、速度制御回路及び電源回路を有す る制御装置に関する。

従来技術の説明 マイクロプロセッサにより制御される自動販売機の動作全体は一般的には当業者 に公知である０例えば、未開特許第４，５９３，３６１号、４，４９８，５７０ 号。

４．４８１，５９０号、４，３７２，４６５号、４，３５４．６１３号、４，３ ２８，５３９号、４，２３３゜６６０号、４，２３１，１０５号及び４，２２５ ，０５６号を参照、従って、この動作は本発明の理解に直接開運する程度までの み本願において説明する。自動販売機製品配送モーターホーム検出に関する技術 の多くは１本願の譲受人に譲渡され、そして、言及により本願に組み込まれた米 国特許第４，４５８，１８７号に記載されている。米国特許第４，４５８，１８ ７号は、電気動作アクチェエータのような製品配送手段を持っ目動販売機用の自 動販売機制御及び診１ｌｉＩＩｔ置を記載している。インピーダンス素子及びス イッチは互いに直列接続され及びこのアクチュエータと並列回路に接続されてい る。このスイッチの開閉はこのアクチュエータの動作により制御される。アクチ ュエータか適当な位置にあるか否か、即ち、開回路又は短絡されているか否かは 上記並列回路のインピーダンスの変化の、制御及び診Ｗｒ装置の検出により快足 される。米国特許第４，４５８．１８７号に開示のいくつかの実施例ては、別々 の動作及び試験信号がアクチュエータに供給される。又別の実施例ては、２４ｖ ＤＣ動作信号及び５Ｖ　ＲＭＳ　ＡＣ試験信号が単一の線上で組み合される。そ の実施例の試験回路はＤＣ試験回路とＡＣ試験回路を有している。

ホーム位置検出技術における別の従来技術はコインアクセプタインコーホレーテ ッド（Ｃｏｉｎ　Ａｃｃｅｐｔｏｒｓ、Ｉｎｃ、）により製造された制御装置に 見られる。特に、この会社のものは各モータと直列の、モータにより作動される 単極双投スイッチを配置する機構を使用している。ホーム位置はカム作動スイッ チかホーム位置で非常に簡単に開いて閉じたときに発生する短いスイッチ開放動 作を検出することにより検出される。この機構はスイッチの常開接点及び常閉接 点を短絡する。スイッチ遷移中にのみ回路の「開放」は検出される。この「開放 」は監視されてホーム位置を判別するために使用される。この方式は基本的には 、ホーム検出回路内のどこでも受信された雑音が偽のホーム表示を与える可能性 があるという点において基本的には雑音感応型である。

又、実際の信号は非反復性であるので、ホーム位置の事実を「再度チェック」す る方法は存在しない、更に、モーター電流はスイッチ接点を通され、そして、実 際これらの接点により切り換・えられるので、スイッチの寿命は短くなる。

米国特許第４．２３１．１０５号は自動販売機内に３けるモータの回転速度を示 す一連のパルスを発生する符号化機構と、適当なときにモータパワーを除去する ために所定期間中のパルスの数に応答する処理手段を記載している。モーター速 度及び位置を監視するためのこの種の符号化機構は一般によく知られているが、 特定の自動販売機の用途では不必要に複雑で高価である。

自動販売機の製品配送モーターの速度制御領域を見るに、従来技術はこのモータ の速度を一定に維持するために慎重な制御になるほぼ一定のＤＣ電力供給を行う ため調整ＤＣ電源を利用している。これらの機構は通常は２つのカテゴリーに入 る。最初のカテゴリーでは、直列電圧調整装置（複数）が使用され、そして、第 ２のカテゴリーのものでは比較的一定の電圧出力を発生するフィルタに接続され たスイッチモード調整装置が使用されている。モータの速度は通常は直接制御さ れないが、動作ＤＣモータの負荷か通常一定の場合は、比較的一定のＤＣ出力電 圧を発生する電源の使用はモータ動作速度を比較的一定に維持するに充分である 。これらのシステムの使用の欠点は直列電圧調整装置で消散される電力であり。

スイッチモード電源の高価格である。

はぼ全ての電気回路は直流（ＤＣ）電源を必要とする。このような電源は現代の 自動販売機て一般的に見られる電子制御システムに必要である。それは、マイク ロプロセッサのような使用される要素は５Ｖ　ＤＣ十又は−５％を必要とするか らである。従って、これらのシステムは調整電源を有している。それは、未調整 の電源の出力電圧は負荷、線路電圧の変化、及び温度変化で変るからである。

１１皇１１ 本発明は簡単で費用効果性の改良になる自動販売機製品配送モータホーム位置検 出装置を記載する０本発明は又自動販売機の製品配送モータ及び自動販売機の制 御システムの両方に調整され変調された電圧を効率的に提供する低価格電源を記 載する。

本発明のＤＪＩｌは以下に説明するが、他の利点はその説明から明らかとなる。

第１図は、本発明による自動販売機製品配送モータ制御回路を有する自動販売装 置の１実施例の略図であり、第２図は第１図のモータ制御回路で使用されるに適 した別の電源回路を示し、 第３図は第１図のモータ制御回路で使用されるに適したモータモジュールの電気 接続を示す略図であり。

！８３Ａ図は第３図のモータモジュールのモータ、カム及びスイッチの機械的接 続の略図てあり。

第４図は第１図のモータ制御回路で使用されるに適したモータホーム検出回路の 詳細を示す略図てあり、第５図は第４図のモータホーム検出回路の種々の点で見 られる出力信号を示す一連のグラフであり。

ｌ８６１２１は標準的なスイッチモート電源の略図であり、第７図は変形された 線路依存型スイッチモード電源の略図てあり、 第８図は標準的なパルス幅変調回路の略図であり、ｇＩＩＧ図は変形された低価 格線路依存パルス幅変調回路の略図であり、及び 第１０図は第９ｒＡの変形された低価格線路依存パルス幅変調回路の出力を示す １対のグラフである。

１鼠皇１」 第１図は１本発明により共に接続された。改良になる製品配送モータホーム検出 器、モータ速度制御装置及び電源を備えた自動販売装置１００の第１の実施例を ブロック線図で示す、！１Ｆｓ１１Ｊに示したように、目動販売装置１００は、 第１の電源９．＄２の電源ｌＯ１複数のモータモジュール４０、モータ駆動部マ トリクスアレイ３０に配列された電源駆動部（複数）４２とシンク駆動部４４． モータホーム検出回路５５、及びマイクロプロセッサ制御回路６０を有している 。１４１図の主要ブロックの各々に関する更に別の詳細は次のごとく続く図面て 与えられる。第３因は個々のモータモジュール４０の回路の詳細を示し、第４図 はモータホーム検出回路５５の回路の詳細を示し、第６図と第７図は電源ｌＯと して使用される適当な電源の回路の詳細を示し、そして、第８図と第９図は電源 回路９とｌＯで使用される適当なパルス幅変調回路の詳細を示す。

電１ＩＡ９はマイクロプロセッサ制御回路６０とディスプレイＬＥＤのような自 動販売機の要素に電力を供給するが。

一般的により高い電圧を必要とするモータモジュール４２には電力を供給しない 、一般的には、電Ｗ９は５ポルト電源を供給するが、モータモジュール４０は２ ４ボルト電源を必要とする。電源９はＡＣＣプリ９回路３をＡＣ変圧器の適当な 端子に接続する線ｌと２を有　し、変圧器はＡＣ線路電圧に接続されている。ブ リッジ回路３の出力はＤＣフィルタ４に接続され、このフィルタ４はＤＣＷ地の １つの出力を有している。この出力はマイクロプロセッサ制御回路６０に接続さ れている。ＤＣフィルタ４の第２の出力は電力切り換え回路５とパルス幅変調回 路１６の両方に接続されている。パルス幅変調回路１６は更にＤＣ接地点に、電 力変調器切り換え回路５の制御入力点、及び、線１５により第２の電力変調器切 り換え回路２０の制御入力点に接続されている。第２の電力変調器切り換え回路 ２０は電源ｌＯの一部である。この好適な実施例では、パルス幅変調回路１６は ２つの電源９とｌＯにより分担され、それにより自動販売装置１００の価格全体 を切り下げている。

電力変調器切り換え回路５からの出力線は第２のフィルタ６に接続されている。

このフィルタ６はＤＣ接地点に接続され、そして、直列制御装置回路７にも接続 されている。直列制御装置回路７からの出力はマイクロプロセッサ制御回路６０ に接続され、この出力は一般的には、自動販売装置１００の制御装置内での５Ｖ ＤＣの調整電源である。

電源ｌＯは、電源９の線ｌと２のようにＡＣ変圧器の端子に接続された線１１と １２を有している。線１１と１２はＡＣ変圧器からのＡＣ信号をＡＣブリッジ回 路１３に接続している。ＡＣブリッジ回路１３の正の出力端子＋は平滑コンデン サＣに接続され、そして、その負の出力端子−は接地されている。ＡＣブリッジ 回路１３の正の出力端子十の電圧はＶ、。ｐｍｌｙと呼ぶことにする。この電圧 Ｖ　１１１１１１＄ＩＶは！！１４によって電力変調器切り換え回路２０に接続 されている。上述のように、電力変調器切り換え回路２０は−１５によりパルス 輻変Ｉｔ　（ＰＷＭ）回路１６にｖｔ続されている。この回路１６は電源９によ り共有されている。電力変調器切り換え回路２０はその出力線２１に変調電力出 力を発生し、その電圧はＶ　ＩＩＬＩＩＩＩＩＩｌｌと＃ａ地点との間で段階状 に交互に変る。この変調電力出力は線２１によりモータ駆動アレイ３０の複数の 電源駆動部４２の各々に接続されている。

第１図に示すように、複数のモータモジュール４０．電源駆動部４２．シンク駆 動部４４はマトリクスアレイ３０となるように接続されてモータモジュール４０ は行ＲＯＷＩ〜ＲＯＷ、及び列Ｃｏ　１、〜Ｃｏ　Ｉ　Ｎとなるように電気的に 接続されている。モータモジュール４０の各行は関連する電源駆動部４２に接続 された！１の端子４３（行ｌ及び列ｌのＭとして示したモータモジュールについ て示した）を有し、そして、モータモジュール４０の各列は関連するシンク駆動 部４４に接続された第２の端子４５を有している。各電源駆動部４２は電源駆動 制御回路６４を介してマイクロプロセッサ６１に接続されている。このマイクロ プロセッサ６１はその出力線６２に出力信号を発生して電源駆動回路６４に電源 駆動部４２のどれがオンされるべきかを選択させる。同様に、各シンク駆動部４ ４はシンク駆動制御回路６５を介してマイクロプロセッサ６１に接続されている 。このマイクロプロセッサ６１はその出力線６３に出力信号を発生して、これに よりシンク駆動制御回路６５はシンク駆動部４４のどれがオンされるべきかを選 択する０選択的に電源駆動部４２とシンク駆動Ｗ８４４をオンさせることによっ て、プロセッサ回路６０はどのモータモジュール４０をもオンすることができる ０例えば１行ｌ即ちＲｏ　ｗ　、に関連する電源駆動部４２と列ｌ即ちＣｏｌ＋ に関連するシンク駆動部４４をオンすることによって行ｌと列ｌの交点にあるＭ として示したモータモジュール４０かオンされる。

任意のモータモジュール４０かオンされる前には、そのモータは初期スタート（ 又はホーム）位置にあるはずである。適切な動作中には、モータによりその駆動 軸は回転させられて最後にホーム位置に戻る。従って、ホーム位置はモータの通 常のスタートストップ位置である。モータが動作してないときにモータがホーム 位置にあるということを保証し、そして、全てのモータモジュールか正しく機能 しているということをチェックするために、マイクロプロセッサ制御回路６０は 、それらがホーム位置にあるべき場合にホーム位置にあるかどうかを判別するた めにモータモジュール４０の１つ又は全てを簡単に付勢する容量を有している。

モータが一部オンされると、正しく動作する場合には、モータは回転して製品を 配送させ、カップを落下させ、又は他の販売機能を始動させる。その販売動作の 完了時に、モータはそのホーム位置に戻りてオフされるはずである。モータのホ ームへの復帰及び適切な動作を検出するために、各シンク駆１１１１４４は共通 線５０によりモータホーム検出回路５５に接続されている。モータホーム検出回 路５５はマイクロプロセッサ制御回路６０に接続されている。以下に詳しく述べ るように、電源１０．モータホーム検出回路５５及びマイクロプロセッサ制御回 路６０は組み合されて改良になる自動販売配送モータホーム検出装置を構成する 。

まず、モータホーム検出回路５５の動作をより詳しく述べる前に、第２図は、第 １図の電源ｌＯの代りに使用されるに適した別の電源１１０を示す、電源１１０ は電源ｌＯに似ているが、電源制御回路ｌＯの電力変調器切り換え回路２０は電 源回路１１０では除去されている。電源回路１１０”Ｃ−は、ｍ１ｌｌと１１２ はＡＣ信号をＡＣブリッジ回路１１３に接続している。ｍ１ｌｌ４はＡＣブリッ ジ回路１１３からコンデンサＣ１００と、複数の電源駆動部４２の各々とに直接 出力電圧Ｖ　＃”＄ｓ’ｌｙを接続している。又、パルス幅変調回路１１６は線 １１５によって電源駆動ｍ４２の各々に接続している。電力制御回路１１０は変 調されたモータ駆動電源を与える特に簡単で安価な回路を提供している。これは 非常に少ない数の構成要素を使用しているからである。共有されるパルス幅変調 回路か第１１７の場合のように使用されると、電源１１０は僅か２つの構成要素 であるブリッジ回路１１３とコンデンサＣ１゜。を追加することによって追加す ることができる。第２図の電圧Ｖ、□、１゜が未調整であつても、有効調整の電 圧は以下に述べるように選択されたモータモジュール４０に与えられる。

電源ｌＯと１１０のような電源を使用するこの選択されたモータモジュールに対 する有効電圧は、モータモジュール４０に接続された電圧信号のデユーティサイ クルの電圧■、。、、１ｖ倍により決定される平均電圧である。従つて、例えば 、もしも線電圧が増加しＶ　ｍｕｅｅｒｖかその結果として増加され、（適切に 設計されたスイッチモート電源の場合のように）同時にデユーティサイクルか比 例的に減少すると、モータへの電力はほぼ−１のままとなる。第１図と第２１２ １では、ＰＷＭ　１６と１１６はデユーティサイクルか適切に変るようにしてい る。従って、どの選択されたモータモジュール４０のモータの速度も比較的一定 に維持される。

次に第３図で、この図は第１図の実施例で使用されるに適当なモータモジュール ４０の詳細を示す、第３図に示したように、モータモジュール４０はモータ又は アクチュエータ４７．２つのダイオードＤ、とＤ２、モータホームスイッチＳ、 とコンデンサＣ１を有している。モータホームスイッチＳ、はコンデンサＣＩと 直列に接続され、この直列接続のスイッチ−コンデンサ対はモータ４７とダイオ ードＤ２に並列接続されている。ダイオードＤ、はタイオードＤｏｔモータ４７ 及びモータホームスイッチＳｌと直列接続されている。更に、モータ４７は第３ 図のダラシ線により示され、そして、第３Ａ図に概略示したようにスイッチＳ、 の動作を機械的に制御する。

第３Ａ図でモータ４７は回転する駆動軸４８によってカム４９に機械的に接続さ れている。駆動軸４８も代表的なグラスフロントマシン（図示せず）内の配送ら せんのような実際の製品配送手段を駆動するために機械的に結合されている。ス イッチＳ１は静止接点ｓ　ｇｏｓ及び可動の接点アームＳ２゜４を有している。

接点アームＳ８゜、の外端はカム４９の表面に休止する凸部Ｓ、。５を有してい る。ばねＳ２゜６はカム４９に対して凸部Ｓ２゜Ｓを押圧する。カム４９はその 表面の中に凹部４９Ａを有している。モータ４７かそのホーム位置にあるとき、 凸部Ｓ、。、はばねＳ　、ｏ、によって凹部４９Ａの中へ押圧されるので、スイ ッチ接点Ｓ２゜３と５２ｏ４は接続される。アクチュエータが第３Ａ図に示した ようにそのホーム位置にないときには、カム４９はこのカムか固定接点Ｓ２゜ユ に接触しないような位置にスイッチアームＳ２゜４を保持する。第３図のスイッ チＳ、はモータ４９かホーム位置にあるときには通常開じられ、そして、モータ ４７か上述のようにホーム位置から離れているときには開いているようにされる か、モータモジュール４０が適当に再設計されるならばモータ４７がホーム位置 にあるときに開かれ、そして、ホーム位置から離れているときに閉じられるスイ ッチを本発明から逸脱せずに使用することができることは当業者に明らかである 。

第４図は現在好適なモータホーム検出回路５５の詳細を示す、上述のように、モ ータホーム検出回路５５は共通線５０によってシンク駆動部４４の各々に接続さ れている。

第４図に示すように、線５０は電流検出抵抗Ｒ，を介して接地されている。電流 検出抵抗Ｒ１はなるべくなら短絡保護を与えるようにサーミスタであることか望 ましい、サーミスタを通る電流か特定の限界を越えて増加すると、サーミスタは 加熱されてその抵抗は急激に増大する。この増加されたＲ、の抵抗はモータを流 れることかできる電流を制限する。それは、抵抗Ｒ，がモータと直列であるから である。従って、Ｒ，の抵抗が増大するに従って、Ｒ，の電圧降下は増大し、一 方、モータの両端子間の電圧は減少し、それによりモータ電流か減少する。更に 、Ｒ，の両端間の電圧かシンク駆動部４４のカットオフ領域を越えて増大すると 、シンク駆動部４４はオフされ、それによりモータへの電流が遮断される　Ｒ、 の電圧がシンク駆動部４４のカットオフ領域より下に一度落ちると、モータは再 び付勢される。このオン−オフサイクリングは、モータが適切な時間内にホーム に戻ったということをマイクロプロセッサ制御回路６０が検出しなくなるまで短 時間の間繰り返される。マイクロプロセッサ制御回路６０はそれから故障したモ ータが修理されるまでこのモータを動作不能にする。

モータが動作不能となるまえの期間にシンク駆動部４４又は他の電子要素への短 絡電流による損傷の回避がサーミスタの使用により助長される。

モータ４７のホームからホームへの一完全回転サイクルにわたるオフからオンま での動作サイクル中抵抗Ｒ，における電圧降下ｖＡは第５図の波形Ａで示しであ る。電圧ｖＡは次の構成要素からなるモータホーム検出回路５５の残部に第４ｔ ２ａに示したように接続されている。

Ｒ１１０Ｇオーム Ｒ＊、Ｒ４１０キロオーム Ｒ３６２キロオーム （：、　１８０ビコパラット ｃ、、ｃ、　ｏ、ｉマイクロファラッド比較器５６　ＬＭ　３３９ 点Ａと電圧ｖＡは抵抗Ｒ１を介して第１に接地されたコンデンサ対オ　に接続さ れ、第２に、比較器５６の反転（−）入力点に接続されている０点Ａと電圧ｖＡ もまた抵抗Ｒ２を介して第１に接地されたコンデンサＣ３に接続され、第２に抵 抗Ｒ３を介して＋５ｖに接続され、そして。

第３に比較器５６の非反転（＋）入力点に接続されている。コンデンサＣ４は比 較器５６の出力点と非反転（＋）入力点を接続するフィードバックコンデンサで ある。比較器５６の出力点も又抵抗Ｒ４を介して＋５Ｖとマイクロプロセッサ制 御回路６０に出力線５１により接続されている。

第４図のモータホーム検出器回路５５は次のごとく動作する。上述のように、Ｒ １は検出抵抗であり、そして、好適な実施例では、抵抗Ｒ，は短絡保護を与える サーミスタである。Ｒ１と０２は比較器５６の反転（−）入力点におけるスパイ クを除去する高周波フィルタを表す、比較器５６の反転（−）入力点の信号は、 電圧スパイクがフィルタにより除去される場合を除いてＲ，にわたる電圧Ｖ、を 表す。

Ｒ２とＣ３は低域フィルタを形成し、そして、（Ｃｓが存在しないと仮定して） 比較器５６の非反転（＋）入力点にほぼＤＣレベルを与える。Ｒコは比較器５６ の非反転（＋）入力点における信号にＤＣオフセットを与えて非反転（＋）入力 点に３けるＤＣ信号が常態では反転（−）入力点におけるＤＣ信号よりも大きく なるようにしている。

この低域フィルタにより比較器５６の非反転（＋）入力点における電圧は変化す る負荷ファクタて自動的に調節される。相異なるモータ負荷ファクタは具なる製 品配送モータの場合観測され、そして、各個のモータの負荷ファクタは配送中に 変化する０例えば、製品は詰まり、これによりその製品を配送しようとするモー タは増加した負荷を提供するようにされる。モータ電流が増加するに従って、検 出インピーダンスＲ１での電圧は増加する。比較器５６の反転（−）入力点にお ける電圧Ｖおが増加する間、比較器５６の非反転（＋）入力点に現れるフィルタ された電圧ＶＣも又増大される。従って、ｖＩｌは１両者か移動するときにモー タ負荷係数か増加するためだけでＶＣを越えるわけではない、この共同運動によ りモータホーム検出回路５５のモータ負荷に関する相対的な独立性か確実に変化 される。

″この独立性により偽の（ホーム）表示が回避される。

モータのホーム時間中、スイッチＳ、は閉じられ、従って、変調電圧がＲ，に表 れ（第５図の波形Ａ）、従って、比較器５６の反転（−）入力点に接続されると （第５図の波形Ｂ）、このホーム信号のピークは非反転（＋）入力点におけるＤ Ｃ＠号より大きくなり（第５図の波形Ｃ）、比較器５６の出力は振動させられる （第５図の波形Ｄ）、このホーム位置では、閉じられたスイッチＳ、とコンデン サＣ１により、変調されたＤＣ波形は線５０を通ってモータホーム検出回路５５ に送られる＊　ＶｌｌＩｌ１１＄ＩＦと接地電位との間を交互に変動するこのＤ Ｃ電圧はホーム状態を検出するに必要な信号を提供する。従来技術とは異なって 、単一の電源と単一の検出回路のみが使用されている。スイッチＳ１が開かれる と、バイパスコンデンサＣ３は回路から取り除かれ、「低域」モータのみが存在 することになる。

フィードバックコンデンサＣ４はヒステレシスを与えることによりて「ホーム」 パルスを引き伸ばすために使用される。あるいは又、コンデンサＣ４は、ホーム パルス５４か存在する時間期間中、比較器５６が一定の低出力を提供するように 選択することかてきる。第４図の回路では１両オンとオフモータは、第５図の説 明に関して以下に更に詳しく述べるようにマイクロプロセッサ制御回路６０に似 ているように見える。

波形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは第４図のそれぞれの点Ａ、Ｂ。

Ｃ及びＤに表れる電圧信号を示す０点Ａにおける電圧は検出抵抗Ｒ８の電圧降下 てあり１点Ｂにおける電圧は比較器５６の反転（−）入力点における電圧であり 、点Ｃにおける電圧は比較器５６の非反転（＋）入力点に３ける電圧てあり、そ して、点りにおける電圧は比較器５６の出力点の電圧である。第５図は、ホーム 位置から始まワてホーム位置に戻る完全回転をモータ軸が行なうオフ状態からの 完全オン状態にわたるモータの動作サイクルの間のこれらの３つの点に表れる電 圧を示す、ホーム位置は一般的にはカム４９の単一回転の約１０％の期間に生じ るので、ｉｔ！５図は、その動作期間が第５図に便宜上示すことかできるものよ りもかなり長いということを示すために省略形でサイクルの「動作」部分を示す 、この動作サイクルはＷ４５１２？ｌにおいて凡例ＯＦＦ、ＨＯＭＥ及びＲＵＮ により示されている。第５図の波形りから分かるように２両方のＯＦＦとＲＵＮ のモータ状態は比較器５６の出力点に同一電圧を発生させる。従って、上記のよ うに、ＯＮとＯＦＦモータの両方はマイクロプロセッサ制御回路６０には同じよ うに見える。しかしながら、モータがホームに帰ると、（第５図の波形Ａにおけ るスパイク５４によって示されるように）スイッチＳ、が閉じられているときに 検出抵抗Ｒ１を通る変調されたＤＣ供給信号のために、モータ４７がホーム位置 にあるときに（第５図の波形りで示したように）比較器５６の出力点に一連のパ ルス５７が生じる。上記のごとくフィードバックコンデンサＣ４の適切な選択に よって、比較器５６の出力は全ホーム時間中低く保持することができる。マイク ロプロセッサ制御回路６０は、ホームへの復帰か検出されたときに、あるいはホ ームへの復帰が適正な時間内に検出されない場合、パルス５７を検出してモータ ４７用の電源駆動部４２とシンク駆動部４４をオフにするように容易にプログラ ムすることができる。

第６図は第１１２１の電源として使用するに適当な従来技術のスイッチモード電 源２１０の略図である。線２１１と２１２はＡＣ信号をＡＣブリッジ回路２１３ に接続する。

スイッチモード電源２１０は点２７０に現れるその調整電圧出力からのフィード バックを使用してそのパルス幅変調回路２１６のデユーティサイクルを調整する 。電源２１０は入力線の変化及び負荷変化を補償し、そして、その出力点２２１ において一定電圧出力を維持する。スイッチモート電源２１０の直列調整装置２ ７２は、ＮａｔｉｏｎｓｉｌＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒから入手可能で任意の 選択要素であるＬＭ７８０５として示しである。しかしながら、この直列調整装 置２７２はスイッチモード電５２１０の最終出力調整及び短絡保護に有利である 。

８８７図は第２のスイッチモート電源３１０の略図である。線３１１と３１２は ＡＣブリッジ回路３１３にＡＣ＠号を接続する。第６図の従来技術の電５２１０ は今や入力電圧のみに依存する切り換えデユーティサイクルを補償するよう変形 されている。これにより出力線３２１における所望の出力調整電圧か「オーブン ループ」に設定されなければならない、即ち、それは計算された要素の値によっ て設定されるのであって基準電圧のフィードバックによってではない、従って、 電源３１０の出力電圧は第６図の回路のそれのようには厳しく制御されるもので はない、しかしなから、このことはほとんど犠牲を意味するものではない、それ はＬＭ７８０５チップとしても示されている直列調整装置３７２が電＠２１０で 達成されるようにスイッチモード電源３１０の場合同一の精密な出力電圧を提供 するからである。

第７図の電源３１０の利点は、この電源３０が、非常に安価な調整電圧電源ｌＯ となるように第１図の回路て使用することができる入力に比例するパルス輻変ｍ ＠号を提供する高効率の安価な電圧調整器であるということである。

更に、モータ電＠３１０はホーム検出に必要とされる変調信号を提供することに よりて本発明の要件を満足させる。

電源２１０又は３１０のいずれの場合にも、モータの速度制御及びホーム検出信 号の２つの利点が与えられる。即ち、速度制御はｖ１１＋１１１１１１１１１の レベルの変化に対し逆に変化する変調されたデユーティサイクルのために達成さ れる。

ホーム検出は、モータがそのホーム位置にあるときに高域コンデンサＣ１とモー タスイッチＳ、を通して与えられるように利用することができる切り換え電源電 圧の検出によって達成される。

第７図における調整された出力電圧対その公称入力電圧の関係は所望のモータ制 御電圧に対するその公称入力電圧の関係と同一である。第７図の線３２１におけ る出力点のデユーティサイクルは第１Ｏ図に示したように入力電圧Ｖ　Ｍｕｅ＊ ＩＶに依存する。入力電圧か高くなると、電源３１０の線３２１における調整さ れフィルタされた出力を生じるデユーティサイクルは小さくなる。

上記の電源１Ｏ１１１０，２１０及び３１０の各々については、その出力信号の デユーティサイクルはそのそれぞれのパルス幅変調回路１６．１１Ｂ、２１６． ３１６により制御される。パルス幅変調回路１６，１１６，２１６又は３１６と して使用されるに適当なパルス幅変調回路は第８図と第９図に示しである。

第８図に示したパルス幅変調回路は満足すべきＰＷＭ出力を提供するように図示 のごとく構成されたＳｉｇｎｅｔｉｃｓからの３５２４Ａチツプに基づいている ０図示の構成はそのチップに関する文献で詳細に説明された３５４２Ａチツプの 場合の標準的なものである。あるいは又、第９図のパルス幅変調回路も使用して よい、このパルス幅変調回路は図示のように構成されたＴｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒ ｕｍａｎｔｓからの５５５チツプに基づいている。又、図示の構成はチップの場 合の標準的なものである。更に別の代替手段としては、適切な変調周波数及び適 切なデユーティサイクルが維持される限りなんらかの他のＰＷＭ回路を使用して もよい、この好適な実施例については、変調周波数は２５〜４０ｋ）ｉｚの範囲 内にあることか望まれる。

ＦＩＧ、８ Ｖ田庁α 時間 国際調査報告 ｍｗｋａｌ＊ＭＩ　Ａ帥−―−Ｉｌｌｓ、ＰＣτ、ＱＣ５εε１００８２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ホーム位置を有する製品配送用の電気動作アクチュエータ（４７）、インピ ーダンス要素（Ｃ１）及び電気作動アクチュエータ（４７）の位置に応答する回 路開放スイッチ（Ｓ）を有し、インピーダンス要素（Ｃ１）とスイッチ（Ｓ１） が互いにそして電気作動アクチュエータ４７と電気的に同路接続されてなる少な くとも１つの製品配送手段（４０）；製品の配送のための電気作動アクチュエー タ（４７）に単一の変調電力信号を供結する第１の変調されるＤＣ電源（１０、 １１０、２１０、３１０）が設けられ、電気作動アクチュエータ（４７）がホー ム位置にあるときスイッチ（Ｓ１）とインピーダンス要素（Ｃ１）が変調れたＤ Ｃ電力信号（２１）を通すように、そして、電気作動アクチュエータ（４７）が ホーム位置にないときにスイッチ（Ｓ１）が開放されて、変調されたＤＣ電力信 号（２１）が電気作動アクチユエータ（４７）によりフィルタされるようにスイ ッチ（Ｓ１）の開閉が電気作動アクチュエータ（４７）の動作により制御され； 及電気作動アクチユエータ（４７）、スイッチ（Ｓ１）及びインピーダンス（Ｃ １）を有する前記回路（４６）に接続されて、変調されたＤＣ電力信号（２１） を検出することによって電気作動アクチュエータ（４７）の動作状態及び電気動 作アクチュエータ（４７）のホーム位置を検出する手段（５５）を有している自 動販売装置（１００）。 ２．インピーダンス要素（Ｃ１）はコンデンサであり、コンデンサ（Ｃ１）とス イッチ（Ｓ１）は電気的に直列接続され、そして、この直列接続されたコンデン サ（Ｃ１）とスイッチ（Ｓ１）は電気作動アクチユエータ（４７）と電気的に並 列接続されている請求の範囲１記載の目動販売装置（１００）。 ３．電気作動アクチュエータ（４７）のホーム位置はその常態の始動−停止位置 であり、スイッチ（Ｓ１）は電気作動アクチュエータ（４７）がホーム位置にあ るときを除いて開放されている請求の範囲１又は請求の範囲２記載の自動販売装 置（１００）。 ４．複数のアクチュエータ（４７）が電気マトリクス（３０）に配列され、各ア クチュエータ（４７）の１つの電気端子（４３）は同一の行におけるアクチュエ ータ（４７）の対応する端子（４３）の各々と共通接続され、そして、各アクチ ュエータ（４７）の別の電気端子（４５）は前記列のアクチュエータ（４７）の 対応端子（４５）の各々と共通接続され、そして、ホーム位置を検出する手段（ ５５）は複数のアクチュエータ（４７）に関して使用されている請求の範囲１又 は請求の範囲２記載の自動販売装置（１００）。 ５．各々が第１（４３）と第２（４５）電力端子を有する複数のアクチュエータ （４７）が電気マトリクス（３０）に配列され、各アクチュエータ（４７）の１ つの電気端子（４３）が同一電気マトリックス（３０）の行のアクチュエータ（ ４７）の対応端子（４３）の各々と共通接続され、そして、各アクチュエータ（ ４７）の別の電気端子（４５）が同一電気マトリックス（３０）の列におけるア クチユエータ（４７）の対応端子（４５）の各々と共通接続され、そして、ホー ム位置を検出する手段（５５）が複数のアクチュエータ（４７）に関して使用さ れている請求の範囲３記載の自動販売装置（１００）。 ６．第１の変調されたＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）は変調周波数 及びＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）の出力（２１）のデューティサ イクルを制御するパルス副変調回路（１６、１１６、２１６、３１６）を有して いる請求の範囲１記載の自動販売装置（１００）。 ７．ＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）の出力（２１）の変調周波数は ２５ｋＨｚと４０ＫＨｚの間にある請求の範囲６記載の自動販売装置（１００） 。 ８．ＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）の出力電圧（２１）が有効に制 御され、そして、電気作動アクチュエータ（４７）の受け入れ可能な速度制御が それにより維持されるようにパルス幅変調回路（１６、１１６、２１６、３１６ ）により第１の変調されたＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）の出力（ ２１）のデューティサイクルが変化される請求の範囲６記載の自動販売装置（１ ００）。 ９．検出する手段（５５）が電気作動アクチュエータ（４７）の端子（４５）と 直列接続された検出抵抗（Ｒｓ）を有している、請求の範囲１記載の自動販売装 置（１００）。 １０．検出抵抗（Ｒｓ）がサーミスタである、請求の範囲９記載の自動販売装置 （１００）。 １１．自動販売装置（１００）の全動作を制御するマイクロプロセッサを基礎と する制御手段（６０）を更に有し、このマイクロプロセッサを基礎とする制御手 段（６０）は第２の変調されるＤＣ電源（９）を有し、第１の変調されるＤＣ電 源（１０、１１０、２１０、３１０）と第２の変調されるＤＣ電源（９）は共通 のパルス副変調回路（１６、１１６、２１６、３１６）を共有する、請求の範囲 １記載の自動販売装置（１００）。 １２．変調されるＤＣ電源（１０、１１０、２１０、３１０）は線路調整電源で ある、請求の範囲１記載の自動販売装置（１００）。 １３．５ＶＤＣの調整電源を供給する第１の調整される電源手段（９）、 ＤＣ電圧の未調整電源を供給する第２の未調整電源手段（１１０）、 複数の電源駆動部（４２）、 複数のシンク駆動部（４４）、 各々がモータホームスイッチ（Ｓ１）とコンデンサ（Ｃ１）に回路において電気 的に接続されたＤＣモータ（４７）を有する複数のモータモジュール（４０）を 有し、モータホームスイッチ（Ｓ１）とコンデンサ（Ｃ１）はＤＣモータ（４７ ）と並列接続された直列対として接続され、 電源駆動部（４２）、シンク駆動部（４４）及びモータモジュール（４７）はモ ータモジュール駆動マトリクス（３０）を形成するように電気的に接続され、第 ２の電源手段（１１９）は電源駆動部（４２）に接続され、有効な電圧調整及び モータ速度制御を達成するために電源駆動部（４２）を介して供給されるＤＣ電 圧のサイクルを制御可能に変更するパルス副変調手段（１１６）も電源駆動部（ ４２）に接続され、モータホーム検出手段（５５）がシンク駆動部（４４）と直 列接続され、及び モータホーム検出手段（５５）の出力（５１）に見られるモータモジュール（４ ０）における直流モータ（４７）の状態を決定するマイクロプロセッサ制御手段 （６０）がモータホーム検出手段（５５）に接続されている自動販売装置（１０ ０）。