JPS5952474B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、商品毎に調合した原料にそれぞれ所定の量の
氷を添加して販売する自動販売機に関し、特に、機内に
貯蔵する氷の量を適切に予測管理するようにしたもので
ある。

従来、１チツプマイクロコンピユータにより制御するよ
うにしたこの種の自動販売機において、その制御用マイ
クロコンピュータ内のランダムアクセスメモリに貯蔵す
る氷の量を監視し管理するカウンタを設け、そのカウン
タの計数値が所定の値、例えば０になると販売し得る氷
がないということで清涼飲料やアイスコーヒ等の商品の
販売を停止したり、氷がないという異常表示を行なうよ
うにしたものが実現して実用に供されている。

しかして、上述した水量監視用のカウンタは、つぎのよ
うな論理によって構成されている。

（１）製氷用コンプレッサが作動して製氷を行ない、氷
量センサがオンとなって作動すると、販売回数Ｎ。

回分の氷が貯蔵されたことになり、その状態で販売が可
能となる。

（２）自動販売機における販売が進行すると、貯蔵して
いる氷の量カ）減少し、氷量センサがオフとなる水量ま
で減少したときに、残余の販売可能回数Ｎ１回分が指定
される。

（３）氷量センサがオフとなり、製氷用コンプレッサが
作動を開始して、貯蔵された氷が氷量センサのオンとな
る量に達するまで製氷動作が継続する。

（４）シかし、製氷用コンプレッサの製氷能力か１動販
売機の販売能力乃至販売速度に比して当然に低いので、
連続的に販売が行なわれると氷の貯蔵量が急激に減少し
てくる。

一方、製氷用コンプレッサは、所定の作動時間、例えば
ｎ１分間の作動によって販売回数１回分の氷を製造する
ことができる。

（５）また、水量監視用のカウンタは、つぎのように制
御される。

（ａ） 水添加販売の１回毎にカウンタが“°−１“
を計数する。

（ｂ） 製氷用コンプレッサの作動時間ｎ１分毎にカ
ウンタが“”＋１”を計数する。

（Ｃ） 氷量センサがオンとなると、カウンタの計数
値をＮ。

もしくはＮ１に設定する。（ｄ） 氷量センサがオフ
となった瞬間にカウンタの計数値をＮ１に設定する。

（ｅ）カウンタが所定の計数値、例えば０になると、販
売停止となるような処置がとられる。

上述のような論理によって水量監視用カウンタが構成さ
れていると、一応の水量管理が実現されて実用に供され
ているが、近来、自動販売機が大形化し、さらに、その
機能も複雑化しつつあるので、上述した従来の論理構成
によっては、必ずしも適切な水量管理が行なわれず、つ
ぎのような問題が生じて来ている。

（１）商品の品種毎に添加すべき水量が異なる。

例えば、大カップ用、小カップ用など容器のサイズに合
わせた水量とするので、かかる容器サイズの差異によっ
ても影響を受ける。

（２）商品購入者の好みに応じて添加する水量を増減さ
せ得るようにすることが望まれている。

（３）製氷用コンプレッサの製氷能力が自動販売機の機
種により相違しているので、一律の論理構成によっては
十分に管理し得ない。

以上のような問題を考慮すると、従来の論理構成による
水量監視用カウンタによっては、所要の水量管理が十分
には行ない得ないことになる。

すなわち、原料に添加して販売する水量の如何に拘わり
なく、カウンタが°゛−１°“を計数する場合には、不
確実な販売動作の発生を防止するために、最大の販売水
量を想定してカウンタの計数値を設定しなければならず
、例えば、２０ｃｃ〜４０ｃｃの販売水量に対して氷量
センサがオンとなって作動する水量が４００ｃｃである
とすれば、カウンタに設定すべき計数値を４００／４０
＝ １ＯＬなければならず、その場合には、実際に氷
を添加して販売するに十分な水量が貯蔵されていても、
カウンタの計数結果が０となって販売停止となることが
あって、販売の機会を逃がすことになり、自動販売機の
販売性能として好ましくない事態が生ずることになる。

本発明の目的は、上述した従来の問題を解決し、連続的
な販売により販売すべき水量が如何に増大しても、また
、原料に添加すべき水量が如何に変化しても、さらには
、製氷用コンプレッサの製氷能力に如何なる差異があっ
ても、かかる諸条件の変化に適切に対応して適切な貯蔵
水量の監視乃至管理を行ない得るようにした自動販売機
を提供することにある。

すなわち、本発明自動販売機は、複数の商品選択スイッ
チによりそれぞれ選択した商品毎に調合した原料にそれ
ぞれに所定の量の氷を添加して販売する自動販売機にお
いて、原料に添加する氷を製造する製氷用コンプレッサ
、その製氷用コンプレッサの作動により製氷して貯蔵し
た氷の量が所定の貯蔵量に達したときに作動する氷量セ
ンサ、前記貯蔵した氷を吐出して原料に添加するソレノ
イド機構および前記貯蔵した氷の量を監視する水量監視
カウンタを有し、前記氷量センサの作動に応じて所定値
を前記水量監視カウンタに設定し、前記氷量センサが作
動しなくなった際、前記ソレノイド機構が単位時間作動
する毎に前記水量監視カウンタに設定した前記所定値か
ら１単位を減算するとともに、前記製氷用コンプレッサ
が単位時間作動する毎に前記水量監視カウンタの設定値
に１単位を加算することにより、前記貯蔵した氷の量を
監視し、その監視の結果に応じて前記製氷用コンプレッ
サの作動を制御するようにしたことを特徴とするもので
ある。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

各種の清涼飲料を商品として販売するようにした本発明
自動販売機においてマイクロコンピュータを使用した制
御用電子回路の第１図に示す構成例において、マイクロ
コンピュータ１は、リードオンリメモリＲＯＭ、ランダ
ムアクセスメモリＲＡＭ、入出力回路、タロツク発振器
などコンピュータ機能を果す各都電子回路を１チツプに
内蔵させたものである。

かかる構成の制御用電子回路を備えた自動販売機におけ
る制御用信号発生源にはつぎのようなものがある。

（１）商品選択スイッチ （２）商品販売価格設定スイッチ （３）商品別販売量設定スイッチ （４）商品原料調合タイミング設定スイッチ（５）その
他のタイミング設定用のタイマ（６）シロップ、炭酸水
等の各種の原料の量に対する各種のセンサ これらの制御回路入力ディジタル信号の量は数百ビット
にも達し、それら膨大な量の制御入力信号に対応する接
点入力回路７は、例えば第２図に示すように構成されて
いる。

図示の接点入力回路においては、Ｘ印の部分がそれぞれ
オン・オフ接点２１を示しており、各種の設定スイッチ
として、いわゆるディップスイッチやディジタルスイッ
チが一般に用いられている。

それらの接点２１は、いわゆるダイナミックキースキャ
ンをなしてマトリクス状に配列されており、各列毎に、
第１図示の構成におけるデコーダ６からの出力電圧がマ
イクロコンピュータ１に供給され、時々刻々の各接点２
１のオン・オフの状態に応じてマイクロコンピュータ１
の入力ポート電圧が変化することにより、マイクロコン
ピュータ１が各接点の設定状態を判別する。

また、第２図に示すダイオード２２は、各接点２１を各
列毎にスキャンする際における各接点２１相互間の干渉
を防止するためのもので゛ある。

マイクロコンピュータ１には、自動販売機に投入された
コインの金額を判別する入金センサ１３が接続されてお
り、そのセンサ１３からの判別出力信号により投入コイ
ンの金額を計算し、その投入金額を表示制御回路５を介
して表示器４に表示する。

自動販売機におけるコインの投入に引続いて、キースキ
ャン部をなす入力接点回路７内に設けである各商品選択
スイッチが押されると、投入コインの金額が選択された
商品の販売価格に達しておれば、その選択された飲料商
品の調合販売の開始をマイクロコンピュータ１が指令し
、出力増幅回路２を介して、商品調合搬出機構における
各種の負荷回路要素３に、接点入力回路７における各接
点の設定状態に応じた制御信号を供給し、各接点２１の
設定どおりに動作させる。

なお、図示の各種負荷回路要素３は、代表的なもののみ
を示してあり、図示のものの他にも、計数用カウンタ、
釣銭払出しソレノイド、モータ等の多くの負荷回路要素
があるが、それらの各負荷回路要素３は、電子回路によ
り直接に駆動することもでき、また、電磁リレーを介し
て間接的に駆動することもでき、各負荷回路要素の種類
に応じて適切に設計することができる。

自動販売機にとっては、上述した飲料商品の調合搬出の
他に、販売過程に関する各種ランプ回路の表示が重要で
あり、一般に、釣銭切れ表示、シロップ、炭酸水、冷水
、カップ等の原材料の切れや不足に伴う売切れの表示な
どの他に、投入金額に応じて販売可能となった商品に対
する商品選択スイッチに対応させて販売可能表示ランプ
も設けてあり、その表示に応じて商品選択スイッチを押
せば、その選択された商品に対応したランプのみ点灯を
続けて、他は消灯する。

また、自動販売機を制御するマイクロコンピュータ１は
、上述した販売動作の制御のほかに、投入コインの金額
がその上限値を超過すると、投入コインの受付けを可能
にするためのソレノイドをオフにして、コインの受付け
を阻止し、あるいは、商品販売後の釣銭を払出す等の種
々動作の制御を行ない、さらに、原料とする冷水の温度
や氷の貯蔵量に応じてコンプレッサを作動させ、あるい
は、貯水レベルが所定の範囲に保たれるようにバルブの
オン・オフを制御するなどの制御も行なう。

また、前述した各種ランプ表示のための制御出力につい
ては、例えば、販売商品の種類を１２種とすると、各商
品毎に販売可能と売切れとの２種類の表示を行なうとし
て計２４個となる表示ランプの他に、販売中、釣銭切れ
等を表示する補助的な表示ランプも数個設けるので、３
０個程度の表示ランプに対する制御出力信号を送出する
必要がある。

したがって、通常のマイクロコンピュータに設けられて
いる制御出力端子だけでは不足となるので、第１図に示
すように、シフトレジスタ素子ＳＲＩ、ＳＲ２，・・・
・・・から成るシフトレジスタ８を用いて、制御出力デ
ータＤＡＴＡをタロツクパルスＣＬによりシフトさせる
ことにより、制御出力端子の増設を図り、増幅器９、ア
ンド回路１０、表示ランプ１１．商品別カウンタ１２等
からなるランプ表示回路の個数を任意に増大させ得るよ
うにする。

なお、商品別カウンタ１２は商品選択ボタンが押される
と、その商品選択ボタンに対応した表示ランプ１１が点
灯しつづけ、他の商品選択ボタンの表示ランプ１１が消
灯するので、その後商品が販売されたことの確認スイッ
チが作動した際、前記選択された商品に対応するランプ
出力によってカウンタタイミングパルスＣＴのタイミン
グで゛アンド回路１０が導通し、これによりカウンタ１
２に販売数が計数される。

本発明自動販売機においては、第１図示の構成による販
売商品毎に、あるいは、清涼飲料等の商品を収容する容
器のサイズ別に販売量設定用スイッチを設け、それらの
スイッチ群の中に販売水量設定用スイッチも設ける。

しかして、販売水量設定については、つぎのような設定
の態様が考えられる。

（１） 氷吐出用ソレノイドの開口時間に比例させて
販売水量を設定する。

（２）予め、所定の販売水量の範囲を制御用マイクロコ
ンピュータの制御プログラム内に、等間隔もしくはステ
ップ状に指定して組込んでおき、その指定値の番号を入
力操作部において設定する。

かかる二様の販売水量設定のうち、後者（２）の方が、
入力指定が少なくてすむので、制御システムを安価に構
成することができる。

しかし、後者（２）の販売水量設定によっても、マイク
ロコンピュータの制御プログラムに従って氷吐出用ソレ
ノイドの開口時間などを調整制御することになるので、
調整制御の論理としては、いずれも同じことになる。

一方、自動販売機本体の水量制御機能として、つぎに示
す制御機能を想定した場合には、水量監視用カウンタは
つぎに述べるように動作する。

すなわち、 （１）水量センサ オン 氷量６００グラムオ
フ 氷量５２０グラム （２）氷吐出量 毎秒 ２０グラム（
３）コンプレッサ製氷能力 毎分 ２０グラム（４
）販売水量 毎回２０〜６０グラムとし
た場合には、氷吐出量が販売する商品の品種によって相
違するので、氷吐出用ソレノイドの開口時間０．１秒毎
の氷吐出量を２グラムとし、その値を水量監視用カウン
タにおける計数の１単位とする。

この水量監視用カウンタには、氷量センサがオンになっ
ていれば、つねに５２０グラム以上の氷が貯蔵されてい
るのであるから、つぎに氷量センサがオフとなるまでは
５２０グラム／２グラム＝２６０単位の計数値が設定さ
れる。

しかして、氷量センサがオフになると、１回の商品販売
に吐出した氷の量を、氷吐出量ソレノイドの開口時間の
０．１秒を１単位として、開口時間０．１秒毎に氷量監
視用カウンタの計数値から１単位を差引くようにする。

また、氷量センサがオフになると、製氷用コンプレッサ
が駆動されて製氷が開始され、商品の販売により吐出し
た氷の補充が行なわれるが、製氷速度が毎分２０グラム
、すなわち、６秒毎に２グラムであるから、製氷用コン
プレッサの作動時間６秒毎に水量監視用カウンタの計数
値に１単位が加算されていくことになる。

上述のように、商品の販売を行ないながら、販売商品に
添加する氷の製造が行なわれるのであるが、第３図に示
す水量制御のタイムチャー１へから明ら、かなように、
商品の販売が連続的に行なわれると、貯蔵水量が減少し
、水量監視用カウンタの計数値が例えば３０以下になる
と、水添加による商品の販売が停止される。

すなわち、販売水量の所定の最大値に対して貯蔵水量（
３）が第３図の０点に示すように不足することになるの
で、連続的商品販売によって生ずる最大販売水量がまか
なえないがために、水添加による商品販売（５）が継続
して行なわれ得ないことになり、したがって、その旨を
表示するとともに、第３図に示すように商品販売（５）
が停止されるが、製氷用コンプレッサの作動（４）によ
り１回の商品販売に要する量の氷が新たに製造されると
、第３図のＤ点に示すように、水添加による商品販売（
５）がその都度再開されることになる。

また、氷量センサのオン・オフ動作のヒステリシス幅は
、製氷用コンプレッサの作動頻度があまり増大するとコ
ンプレッサの作動寿命を短縮させるので、作動頻度の許
容範囲内に納まるような値のヒステリシス幅を設定する
。

もし、そのヒステリシス幅を任意に設定し得ない場合に
は、製氷用コンプレッサの作動を、水量監視用カウンタ
の計数値が所定の閾値、例えば前述した３０まで減少し
たときに再開させるように制御することができる。

なお、水量監視用カウンタとしては、特に新たに電磁カ
ウンタを設ける必要はなく、すなわち、例えば、第１図
示の制御回路におけるマイクロコンピュータ１として１
チツプマイクロコンピユータを使用すると、そのマイク
ロコンピュータ１内のり−ドオンリメモリ、あるいは、
ランダムアクセスメモリ等のメモリ要素を利用して、適
切なメモリ領域に上述のカウンタとして作動する部分を
設けることもでき、特に製造コストの増大を伴うことな
く、水量制御機能を増大させることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、商品
の品種別に添加水量の異なる清涼飲料等の自動販売機に
、適正な貯蔵水量を維持し得る水量監視用カウンタを設
けて水量制御を適切に行なうことができ、貯蔵水量の不
足により販売の機会を逃すことなく、円滑に商品販売を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明自動販売機の制御回路の構成例を示すブ
ロック線図、第２図は同じくその接点入力回路の構成例
を示す回路図、第３図は同じくその貯蔵水量制御の態様
の例を示すタイムチャートである。 １・・・・・・マイクロコンピュータ、２・・・・・・
出力増幅回路、３・・・・・・出力回路、４・・・・・
・表示器、５・・・・・・表示制御回路、６・・・・・
・デコーダ、７・・・・・・接点入力回路、８・・・・
・・シフトレジスタ、９・・・・・・増幅器、１０・・
・・・・アンド回路、１１・・・・・・表示ランプ、１
２・・・・・・商品別カウンタ、１３・・・・・・入金
センサ、２１・・・・・・接点、２２・・・・・・ダイ
オード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の商品選択スイッチによりそれぞれ選択した商
   品毎に調合した原料にそれぞれに所定の量の氷を添加し
   て販売する自動販売機において、原料に添加する氷を製
   造する製氷用コンプレッサ、その製氷用コンプレッサの
   作動により製氷して貯蔵した氷の量が所定の貯蔵量に達
   したときに作動する氷量センサ、前記貯蔵した氷を吐出
   して原料に添加するソレノイド機構および前記貯蔵した
   氷の量を監視する水量監視カウンタを有し、前記氷量セ
   ンサの作動に応じて所定値を前記水量監視カウンタに設
   定し、前記氷量センサが作動しなくなった際、前記ソレ
   ノイド機構が単位時間作動する毎に前記水量監視カウン
   タに設定した前記所定値から１単位を減算するとともに
   、前記製氷用コンプレッサが単位時間作動する毎に前記
   水量監視カウンタの設定値に１単位を加算することによ
   り、前記貯蔵した氷の量を監視し、その監視の結果に応
   じて前記製氷用コンプレッサの作動を制御するようにし
   たことを特徴とする自動販売機。