JP2008084156A

JP2008084156A - 紙幣識別装置

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Publication number: JP2008084156A
Application number: JP2006265362A
Authority: JP
Inventors: Koji Iwai; 晃二岩井; Atsuhiro Tadenuma; 厚博蓼沼
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: EP1906364A1; JP4965211B2

Abstract

【課題】搬送紙幣の滑りを迅速に検出できる紙幣識別装置を提供する。
【解決手段】第１の光センサの受光素子４５によって搬送紙幣ＰＭの所定の検出ラインＬ１，Ｌ６を透過した光の強度を検出し、第２の光センサの受光素子４７によって搬送紙幣ＰＭの前記と同じ検出ラインＬ１，Ｌ２を透過した光の強度を検出し、第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較して搬送紙幣の滑りを検出する。
【選択図】図８

Description

本発明は、自動販売機等に用いられる紙幣識別装置に関する。

自動販売機等に用いられる紙幣識別装置は、紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送機構と、紙幣搬送機構に動力を付与する搬送駆動手段とを備える。紙幣搬送機構は、通常、左右２つの無端ベルトと両ベルトに接触する複数のローラとから成り、紙幣通路は両無端ベルトと複数のローラとの境界面を含んでいる。搬送駆動手段はモータ等を動力源として有しており、紙幣搬送機構の両無端ベルトに紙幣搬送用の動力を付与する。

紙幣挿入口に挿入された紙幣の真偽判定は該紙幣が所定位置に搬送されるまでの過程で行われ、紙幣が真正であるときには続いて紙幣収納動作が開始され、また、紙幣が真正でない（判定不可も含む）ときには続いて紙幣返却動作が開始される。
特開２００５−４３７５

紙幣挿入口に挿入された紙幣は左右２つの無端ベルトと両ベルトに接触する複数のローラに挟まれた状態で所定位置に搬送される。しかし、一般に無端ベルトやローラには合成ゴムやプラスチックが用いられていることから、両者の表面に塵埃や油分等が付着したり両者の表面に傷がついたり両者の表面に劣化が生じたりローラの押し圧が低下すると、無端ベルトと紙幣との接触抵抗（摩擦抵抗）及びローラと紙幣との接触抵抗（摩擦抵抗）が低下して、無端ベルトの回転量よりも実際の紙幣の移動距離が短くなる、所謂、搬送紙幣の滑りを生じる。

この搬送紙幣の滑りは定期点検等を実施していても解消することは難しく、例えば、前回挿入の紙幣の汚れを原因として徐々に滑りが拡大するようなケースではある時点から真正な紙幣が全て返却されてしまう事態（紙幣識別装置が使用不可となる事態）も生じ得る。このような事態を未然に防止するためには搬送紙幣の滑りを迅速に検出できるようにすることが望ましく、このような検出が行えれば適正なタイミングで点検等を実施して紙幣識別装置が使用不可となるような事態を回避することができる。

本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、搬送紙幣の滑りを迅速に検出できる紙幣識別装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送機構と、紙幣搬送機構に動力を付与する搬送駆動手段とを備えた紙幣識別装置において、紙幣通路の紙幣挿入口側に配置され、搬送紙幣の所定の検出ラインを透過した光の強度を検出する第１の光センサと、紙幣通路の第１の光センサよりも奥側に配置され、搬送紙幣の前記と同じ検出ラインを透過した光の強度を検出する第２の光センサと、第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較して搬送紙幣の滑りを検出する滑り検出手段とを備える、ことをその特徴とする。

この紙幣識別装置によれば、紙幣通路の紙幣挿入口側に配置された第１の光センサによって搬送紙幣の所定の検出ラインを透過した光の強度を検出し、且つ、紙幣通路の第１の光センサよりも奥側に配置された第２の光センサによって搬送紙幣の前記と同じ検出ラインを透過した光の強度を検出して、滑り検出手段によって第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較して搬送紙幣の滑りを検出することができる。つまり、搬送紙幣に滑りが生じたときに該滑りを迅速に検出することができるので、適正なタイミングで点検等を実施して紙幣識別装置が使用不可となるような事態を回避することができる。

本発明によれば、搬送紙幣の滑りを迅速に検出できる紙幣識別装置を提供することができる。

本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。

図１〜図１０は本発明（紙幣識別装置）の一実施形態を示す。図１は紙幣識別装置の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２のａ−ａ線断面図、図４は紙幣搬送及び滑り検出に係るコントロールシステムを示す図、図５は紙幣搬送に係るプログラムフローを示す図、図６は滑り検出に係るプログラムフローを示す図、図７は紙幣搬送の動作説明図、図８は第１，第２の光センサの配置ラインと各光センサによる検出ラインを示す図、図９は第１，第２の光センサの検出信号に基づく透過光強度の時間変化を示す図、図１０は滑りを生じた場合の透過光強度の時間変化を示す図である。以下の説明では図１の右側を前、左側を後、手前側を左、奥側を右として表記する。

まず、図１〜図３を参照して、紙幣識別装置のメカニズムについて説明する。

図１〜図３に示した紙幣識別装置は、メインフレーム１０と、ベースボックス２０と、前側シュート３０と、紙幣搬送ユニット４０と、後側シュート５０と、マスク６０と、紙幣収納カセット７０と、係止解除レバー８０とを備えている。

ベースボックス２０は上面及び後面を開口した箱形を成し、その前面をメインフレーム１０の後面下部に固定されている。このベースボックス２０は、紙幣ＰＭ（図７参照）を紙幣収納カセット７０内に押し込むための縦長矩形状の紙幣収納プレート２１と、該紙幣収納プレート２１を前後に平行移動させるリンク機構２２と、モータ１０５（図４参照），減速用歯車及び駆動レバーを有する収納駆動手段（図示省略）と、上部後側の左右にその中心線が左右方向を向くように設けられた後側シュート用の軸支孔（図示省略）とを有している。

リンク機構２２は、各々の上端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結され、且つ、各々の下端をベースボックス２０に回転自在に連結された左右一対の上側リンク２２ａと、各々の上端をベースボックス２０に回転自在に連結され、且つ、各々の下端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結された左右一対の下側リンク２２ｂと、上側リンク２２ａと下側リンク２２ｂで共通の操作軸２２ｃとを有している。操作軸２２ｃには収納駆動手段の駆動レバーが係合しており、該駆動レバーの前後移動に伴ってリンク機構２２はその形態を変化して紙幣収納プレート２１を前後に平行移動させる。

前側シュート３０は全体が略矩形状を成し、その前面をメインフレーム１０の後面上部に固定されている。この前側シュート３０は、後側に張り出した上部湾曲部３１と、前側に張り出した下部湾曲部３２と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が後側に露出するように設けられた計４個のローラ３３と、紙幣搬送ユニット取付部（図示省略）と、下部前側に設けられた基板３４にその一部が後側に露出するように設けられた計２個の発光素子３５とを有している。

計２個の発光素子３５は後述する計２個の受光素子４５とによって第１の光センサ（符号無し）を構成している。この第１の光センサの具体構成について後に詳述する。

また、計４個のローラ３３のうちの右側の２個のローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の右側の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、左側の２個のローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の左側の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。

紙幣搬送ユニット４０は全体が略直方体形状を成し、前側シュート３０の紙幣搬送ユニット取付部に着脱自在に取り付けられている。この紙幣搬送ユニット４０は、ユニット本体４１と、ユニット本体４１の上部左右に回転自在に設けられたプーリ４２と、ユニット本体４１の下部左右に共通回転軸を通じて回転自在に設けられたプーリ４２と、紙幣ＰＭの幅方向両側部に向き合うように左側の２個のプーリ４２と右側の２個のプーリ４２にそれぞれ巻き付けられた２つの無端ベルト４３と、左側の下側プーリ４２に同軸上に連結された従動歯車（図示省略）と、ユニット本体４１内の前側に設けられた基板４４にその一部が前側に露出するように、且つ、前側シュート３０の各発光素子３５にそれぞれ向き合うように設けられた計２個の受光素子４５と、ユニット本体４１内の後側に設けられた基板４６にその一部が後側に露出するように設けられた計６個の受光素子４７とを有している。

計６個の受光素子４７は後述する計６個の発光素子５４とによって第２の光センサ（符号無し）を構成している。この第２の光センサの具体構成については後に詳述する。

後側シュート５０は全体が略直方体形状を成す。この後側シュート５０は、前側に張り出した湾曲部５１と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が前側に露出するように設けられた計４個のローラ５２と、内部前側に設けられた基板５３にその一部が前側に露出するように、且つ、紙幣搬送ユニット４０の各受光素子４７にそれぞれ向き合うように設けられた計６個の発光素子５４と、モータ１０６（図４参照），減速用歯車及び駆動歯車を有する搬送駆動手段（図示省略）と、内部前側にその共通軸５５ａを回転自在に支持され、且つ、各々の先端が縦長スリット５０ａから前方に突出してユニット本体４１の後面に接するようにコイルバネ（図示省略）によって図２中で反時計回り方向に付勢された計２個の紙幣検知レバー５５と、紙幣通過に伴う紙幣検知レバー５５の動きを検知する第３の光センサ５６と、下面後側の左右に設けられた支持片５７と、各支持片５７にその中心線が左右方向に向くように設けられた軸部５７ａとを有している。この後側シュート５０は左右の軸部５７ａをベースボックス２０の左右の軸支孔に回転自在に挿入され、軸支箇所を支点とした回転動作による開閉ができるようにベースボックス２０に取り付けられている。

第３の光センサ５６は一方の紙幣検知レバー５５の後側に設けられ、発光ダイオード等から成る発光素子５７ａとこれと向き合うように配置されたフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る受光素子５７ｂとを有している。搬送紙幣の先端によって紙幣検知レバー５５がコイルバネの付勢力に抗して押し退けられると、該紙幣検知レバー５５の動き（時計回り方向の回転）によって受光素子５７ｂに入射される光の強度が変化する。この光の強度変化は受光素子５７ｂによって検出され後述のディテクタ１０４を通じて後述のコントローラ１０１に送出される。

また、計４個のローラ５２のうちの右側の２個のローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の右側の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、左側の２個のローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の左側の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。図１及び図２から分かるように、下側の左右２個のローラ５２は突出片５０ｂに回転自在に設けられていて各々の中心線は下側の左右２個のプーリ４２の中心線とほぼ同じ高さにあり、各ローラ５２は後述の紙幣搬送位置に到達した紙幣の後端部を左右の無端ベルト４３との協働によって挟み込んで保持することができる。

さらに、搬送駆動手段の駆動歯車は後側シュート５０を閉塞した状態で紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に噛合する。つまり、紙幣搬送ユニット４０の各無端ベルト４３は、搬送駆動手段の駆動歯車から紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に伝達された回転力に基づいて所定方向に回転して紙幣搬送を行う。

マスク６０は後面を開口した箱形を成し、その後面をメインフレーム１０の前面に固定されている。このマスク６０は、前面から後面に至る横長の紙幣挿入口６１と、紙幣挿入口６１の後端下部から後側に張り出した湾曲部６２とを有している。

紙幣収納カセット７０は上面及び前面を開口した箱形を成し、ベースボックス２０内に着脱自在に取り付けられている。この紙幣収納カセット７０は、前面開口の左右に設けられた縦長のレール７１と、両レール７１の左右間隔よりも左右幅が僅かに大きく両レール７１の後側に配置された縦長矩形状のカセットプレート７２と、カセットプレート７２を前方に付勢する円錐台状のコイルバネ７３と、ベースボックス２０内への紙幣収納カセット７０の装着とその解除を行うフックレバー（図示省略）と、該フックレバーを後面側から操作するための切り欠き７４とを有している。

前述の紙幣識別装置では、後側シュート５０が閉塞位置にあるとき、紙幣搬送ユニット４０はその前後を前側シュート３０と後側シュート５０に挟み込まれたような状態となり、上部湾曲部３１と湾曲部５１の存在もあって、紙幣搬送ユニット４０の周囲には各無端ベルト４３と各ローラ３３，５２との境界面を含む逆Ｕ字形の紙幣通路ＢＰ（図２参照）が形成される。この紙幣通路ＢＰの前側下端はマスク６０の湾曲部６２を介して紙幣挿入口６１の後端と連通している。

また、図２（図７参照）に符号ＲＬで示すライン（以下、停止ラインＲＬと言う）は紙幣収納位置に搬送された紙幣ＰＭの後端を示すものであり、換言すれば、紙幣収納位置に搬送される紙幣ＰＭはその後端が停止ラインＲＬに合致したところで停止する。

ここで、前記の第１の光センサと第２の光センサの具体構成を、図８を参照して説明する。

第１の光センサの各発光素子３５は発光ダイオード等から成り、各受光素子４５はフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る。また、第２の光センサの各発光素子５４は発光ダイオード等から成り、各受光素子４７はフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る。

図８は搬送紙幣ＰＭを平面的に見た図であり、符号Ｐ１は第１の光センサの配置ラインを示し、符号Ｐ２は第２の光センサの配置ラインを示し、両ラインＰ１，Ｐ２は紙幣ＰＭの搬送方向と直交している。配置ラインＰ１上に記した黒丸印は第１の光センサの２対の発光／受光素子（３５，４５）の配置位置を示し、配置ラインＰ２上に記した黒丸印は第２の光センサの６対の発光／受光素子（５４，４７）の配置位置を示す。配置ラインＰ１と配置ラインＰ２は紙幣ＰＭの搬送方向で距離Ｄをもって離れている。

また、図８の符号Ｌ１〜Ｌ６は６対の発光／受光素子（５４，４７）による搬送紙幣ＰＭの検出ラインを示し、各検出ラインＬ１〜Ｌ６は紙幣ＰＭの搬送方向と平行である。つまり、第２の光センサの各受光素子４７は搬送紙幣ＰＭの各検出ラインＬ１〜Ｌ６を透過した光の強度をそれぞれ検出する。第２の光センサの各受光素子４７の検出信号はディテクタ１０４を通じてコントローラ１０１に送出される。

図８並びに図３から分かるように、第１の光センサの２対の発光／受光素子（３５，４５）は、６つの検出ラインＬ１〜Ｌ６のうち最も左側の検出ラインＬ１と最も右側の検出ラインＬ６と配置ラインＰ１との交点にそれぞれ配置されている。つまり、第１の光センサの各受光素子４５は搬送紙幣ＰＭの検出ラインＬ１，Ｌ６を透過した光の強度をそれぞれ検出する。第１の光センサの各受光素子４５の検出信号はディテクタ１０４を通じてコントローラ１０１に送出される。

次に、図４を参照して、紙幣識別装置の紙幣搬送及び滑り検出に係るコントロールシステムについて説明する。

図４に示したコントロールシステムは、マイクロコンピュータを内蔵したコントローラ１０１と、コントローラ１０１からの制御信号に基づいて第１の光センサの各発光素子３５と第２の光センサの各発光素子５４と第３の光センサの発光素子５７ａのそれぞれに駆動信号を送出する発光用ドライバ１０２と、ベースボックス２０の収納駆動手段のモータ１０５と後側シュート５０の搬送駆動手段のモータ１０６のそれぞれに駆動信号を送出するモータ用ドライバ１０３と、第１の光センサの各受光素子４５と第２の光センサの各受光素子４７と第３の光センサの受光素子５７ｂのそれぞれの検知信号をコントロールシステム１０１で取り扱える信号に変換して該コントロールシステム１０１に送出するディテクタ１０４とを備えている。

コントローラ１０１のメモリ（図示省略）には、紙幣搬送に係るプログラム（図５参照）と紙幣搬送の制御に必要なデータと滑り検出に係るプログラム（図６参照）と滑り検出の制御に必要なデータ等が格納されている。このコントローラ１０１は発光用ドライバ１０２に制御信号を送出すると共に、ディテクタ１０４から入力される信号に基づき紙幣搬送に係るプログラムに従って所期の紙幣搬送を行い、また、ディテクタ１０４から入力される信号に基づき滑り検出に係るプログラムに従って所期の滑り検出を行う。

次に、図５及び図７〜図９を参照して、紙幣識別装置の紙幣搬送に係る動作、具体的には紙幣識別装置を自動販売機に用いた場合の動作について説明する。

図７に波線で示すように紙幣挿入口６１に紙幣ＰＭが挿入され、該紙幣ＰＭの先端が図８の配置ラインＰ１に達すると、第１の光センサの各受光素子４５に入射される光の強度が低下し、該光強度低下に基づいて紙幣挿入が判定される（図５のステップＳＳ１参照）。

紙幣ＰＭの挿入有りが判定されると、後側シュート５０の搬送駆動手段のモータ１０６が回転を開始し、これにより紙幣搬送ユニット４０の各無端ベルト４３が回転を開始して、挿入された紙幣ＰＭの搬送が開始される（図５のステップＳＳ２参照）。

紙幣ＰＭの搬送が開始された後は、第１の光センサの各受光素子４５によって搬送紙幣ＰＭの検出ラインＬ１，Ｌ６を透過した光の強度がそれぞれ検出され、各検出信号に基づく透過光強度の時間変化がコントローラ１０１のメモリに記憶される（図５のステップＳＳ３参照）。また、搬送紙幣ＰＭの先端が図８の配置ラインＰ２に達した後は、第２の光センサの各受光素子４７によって搬送紙幣ＰＭの検出ラインＬ１〜Ｌ６を透過した光の強度がそれぞれ検出され、各検出信号に基づく透過光強度の時間変化がコントローラ１０１のメモリに記憶される（図５のステップＳＳ４参照）。

図９は、検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第１の光センサの各受光素子４５の検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と、検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第２の光センサの各受光素子４７の検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化を、それぞれ表している。図９の符号ｔａは第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間を示し、符号ｔｂは第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間を示し、符号ｔｃは時間ｔａの開始点と時間ｔｂの開始点との時間差を示す。

紙幣ＰＭが紙幣収納位置（紙幣ＰＭの後端が図７の停止ラインＲＬに合致する位置）に到達する直前では、第２の光センサの各受光素子４７の検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分に基づいて紙幣の真偽が判定されると共に紙幣ＰＭが真正であるときはその種類（１０００円札，２０００円札，５０００円札，１００００円札）も判定される（図５のステップＳＳ５）。判定の結果、挿入された紙幣ＰＭが真正であるときには真正な紙幣ＰＭを表すデータのみならずその種類を表すデータもコントローラ１０１から他のデバイスに送出される。

紙幣ＰＭが紙幣収納位置に到達すると紙幣搬送は停止される（図５のステップＳＳ６参照）。つまり、紙幣挿入口６１に挿入された紙幣ＰＭは１回の連続搬送で紙幣収納位置に到達することになり、紙幣収納位置に到達した紙幣ＰＭはその後端部を下側の左右２個のローラ５２と左右の無端ベルト４３との間に挟み込まれて保持されているため、同位置から下方に落下したり左右にぶれることはない。

ここで、紙幣ＰＭが紙幣収納位置に到達したところで紙幣搬送を停止させる方法について説明する。

搬送途中の紙幣ＰＭの先端が紙幣検知レバー５４の先端位置に達して、搬送紙幣の先端によって紙幣検知レバー５５がコイルバネの付勢力に抗して押し退けられると、該紙幣検知レバー５５の動き（時計回り方向の回転）によって受光素子５７ｂに入射される光の強度が変化し、該光の強度変化は受光素子５７ｂによって検出される。この検出時点から後側シュート５０の搬送駆動手段のモータ１０６に送出される駆動信号は計時でき、また、紙幣ＰＭの後端が停止ラインＲＬに近づく前には既に紙幣ＰＭの真偽判定及び種類判定は完了しているから、種類判別された紙幣ＰＭの長さを単位時間当たりの紙幣送り量で除算して得た目標時間に前記計時値が達したところで搬送駆動手段のモータ１０６を停止させれば、紙幣ＰＭの種類に拘わらずその後端が停止ラインＲＬに合致したところで紙幣搬送を停止させることができる。

紙幣ＰＭが真正であると判定され、且つ、自動販売機に対して所定の商品購入操作が成されたと判定されたときには、ベースボックス２０の収納駆動手段のモータ１０５が回転を開始し、これによりリンク機構２２の形態が変化して紙幣収納プレート２１が図７に波線矢印で示すように左方向に平行移動し、紙幣収納位置に存する紙幣ＰＭは該紙幣収納プレート２１と一緒に左方向に移動し、カセットプレート７２をコイルバネ７３の付勢力に抗して押し退けるようにして紙幣収納カセット７０内に押し込まれる。押し込み後は収納駆動手段のモータ１０５が更に回転し、リンク機構２２及び紙幣収納プレート２１が元の位置に復帰して一連の紙幣収納が完了する（図５のステップＳＳ７〜ＳＳ９参照）。紙幣ＰＭが紙幣収納プレート２１と一緒に左方向に移動して紙幣収納カセット７０内に押し込まれる過程では、紙幣ＰＭの後端部は下側の左右２個のローラ５２と左右の無端ベルト４３との間から抜け出して下側の左右２個のローラ５２を乗り越えるように湾曲して復帰し、また、両側部分は左右のレール７１を乗り越えるように湾曲して復帰する。

一方、紙幣ＰＭが真正でない（判定不可も含む）と判定されたとき、または、紙幣ＰＭが真正であると判定されても自動販売機に対して所定の商品購入操作が成されていないと判定されたときには、後側シュート５０の搬送駆動手段のモータ１０６が逆方向に回転し、これにより紙幣搬送ユニット４０の各無端ベルト４３が逆方向に回転して、紙幣収納位置にある紙幣ＰＭが紙幣挿入口６１に向かって搬送されて返却される（図５のステップＳＳ７，ＳＳ８，ＳＳ１０参照）。紙幣ＰＭを返却する際の紙幣搬送量はモータ１０６に供給される駆動信号の計時値によって制御される。

次に、図６及び図８〜図１０を参照して、紙幣識別装置の滑り検出に係る動作について説明する。

図８の検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第１の光センサの各受光素子４５の検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化（図９の上側の信号）と、同じ検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第２の光センサの各受光素子４７の検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化（図９の下側の信号）は、搬送紙幣ＰＭに滑りが無ければ時間差ｔｃを有するだけで各々の紙幣長さに対応する部分の時間ｔａ，ｔｂと波形は同じになる。依って、第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較すれば、搬送過程で紙幣ＰＭに滑りが生じているか否かを検出できる（図６のステップＳＴ１参照）。

例えば、図９の時間差ｔｃは図８の距離Ｄと紙幣ＰＭの搬送速度とに基づき一定であるから、搬送紙幣ＰＭに滑りが無ければその値は変わることはない。しかし、搬送紙幣ＰＭに滑りがあるときには、第１の透過光強度の時間変化（図１０の上側の信号）の紙幣長さに対応する部分の開始点と第２の透過光強度の時間変化（図１０の下側の信号）の紙幣長さに対応する部分の開始点との時間差ｔｃ１が前記時間差ｔｃ（基準時間差）よりも大きくなる。依って、時間差ｔｃ１が基準の時間差ｔｃよりも大きな値となっていれば、搬送紙幣ＰＭに滑りが生じていることが検出できる。比較対象とする時間差は必ずしも開始点間の時間差である必要はなく、第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分と第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の同一点の時間差であれば該時間差を基準時間差と比較することによって同様の滑り検出を行うことができる。

また、図９の時間ｔａと時間ｔｂは紙幣ＰＭの搬送速度に基づき一定であるから、搬送紙幣ＰＭに滑りが無ければ各々の値は同じである。しかし、搬送紙幣ＰＭに滑りがあるときには、第１の透過光強度の時間変化（図１０の上側の信号）の紙幣長さに対応する部分の時間ｔａ１と第２の透過光強度の時間変化（図１０の下側の信号）の紙幣長さに対応する部分の時間ｔｂ１とが不一致となる。依って、時間ｔａ１と時間ｔｂ１とが不一致となっていれば、搬送紙幣ＰＭに滑りが生じていることが検出できる。時間ｔａ１と時間ｔｂ１とを比較しなくとも、滑りを生じていないときの基準時間と第１，第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間と比較しても同様の滑り検出を行うことができる。

搬送紙幣ＰＭの滑り検出は前記検出方法の一方のみでも的確に行うことができるが、両方を採用すれば搬送紙幣ＰＭの滑り検出をより的確に行える。

搬送紙幣ＰＭに滑り有りと判定されたときには、続いて、図８の検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第１の光センサの各受光素子４５の検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化（図１０の上側の信号）と、同じ検出ラインＬ１，Ｌ６に対応する第２の光センサの各受光素子４７の検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化（図１０の下側の信号）とに基づいて搬送紙幣ＰＭの滑り量を演算する（図６のステップＳＴ２，ＳＴ３参照）。ここでの滑り量は、先に述べた時間差ｔｃ１の変化量や時間ｔａ１，ｔｂ１の差等によって求めることができ、単位は時間と該時間に基づいて求めた距離の何れであってもよい。

滑り量は予め定めた下限値ＳＡ１とこれよりも大きな値として予め定めた上限値ＳＡ２とそれぞれ比較する（図６のステップＳＴ４，ＳＴ５参照）。

滑り量が下限値ＳＡ１未満であるとき、即ち、滑りがないとき、或いは、滑りが生じていても真正な紙幣が全て返却されてしまう事態（紙幣識別装置が使用不可となる事態）にはならないときにはステップＳＴ１に移行する。

滑り量が下限値ＳＡ１以上で上限値ＳＡ２未満であるとき、即ち、滑りによって真正な紙幣が全て返却されてしまう事態（紙幣識別装置が使用不可となる事態）が生じ得る可能性が低いときには、紙幣ＰＭの搬送速度を初期速度よりも低い速度、例えば初期速度の７０％程度に低減する処置を行う（図６のステップＳＴ６参照）。搬送紙幣ＰＭの滑りは搬送速度のみが原因となっているわけではないが、搬送速度を初期速度よりも低い速度に低減すれば滑りを下限値ＳＡ１未満に十分抑制できるし、場合によっては完全に無くすことも可能である。

滑り量が上限値ＳＡ２以上であるとき、即ち、滑りによって真正な紙幣が全て返却されてしまう事態（紙幣識別装置が使用不可となる事態）が生じ得る可能性が高いときには、搬送異常を表すデータをコントローラ１０１から他のデバイス、例えば異常報知器等に出力して点検等の実施を促す（図６のステップＳＴ７参照）。

このように、前述の紙幣識別装置によれば、第１の光センサの受光素子４５によって搬送紙幣ＰＭの所定の検出ラインＬ１，Ｌ６を透過した光の強度を検出し、第２の光センサの受光素子４７によって搬送紙幣ＰＭの前記と同じ検出ラインＬ１，Ｌ６を透過した光の強度を検出し、第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較して搬送紙幣の滑りを検出しているので、搬送紙幣ＰＭに滑りが生じたときに該滑りを迅速に検出することができ、これにより適正なタイミングで点検等を実施して紙幣識別装置が使用不可となるような事態を回避することができる。

また、前述の紙幣識別装置によれば、第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分と第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の同一点の時間差と基準時間差との差、及び／または、第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間と第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間との差に基づいて滑りを検出しているので、簡単な処理で搬送紙幣ＰＭの滑りを的確に検出できる。

さらに、前述の紙幣識別装置によれば、搬送紙幣ＰＭの滑りが検出されたときに第１の透過光強度の時間変化と第２の透過光強度の時間変化とに基づいて滑り量を演算して、滑り量が予め定めた下限値ＳＡ１以上で上限値ＳＡ２未満のときに搬送速度を初期速度よりも低い速度に低減しているので、該速度低減によって滑りを下限値ＳＡ１未満に十分抑制できるし、場合によっては完全に無くすことも可能である。しかも、滑り量が予め定めた上限値ＳＡ２以上であるときには搬送異常を表すデータを出力するので、適正なタイミングで点検等を実施して紙幣識別装置が使用不可となるような事態を確実に回避することができる。

さらに、第１の光センサは「紙幣挿入判定の信号を得るセンサ」の役割を担い、且つ、第２の光センサは「紙幣真偽判定の信号を得るセンサ」の役割を担っているので、これらセンサの他に滑り検出用センサを別途設ける場合に比べて装置の低コスト化と小型化を図ることができる。

尚、前述の紙幣識別装置では、紙幣挿入口６１に挿入された紙幣ＰＭが真正でないときでも該紙幣ＰＭを紙幣収納位置まで取り込んでから返却するようにしているが、第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化を利用して紙幣ＰＭの仮の真偽判定を行うようにすれば、この仮の真偽判定によって明らかに真正でないと判定された紙幣ＰＭを紙幣収納位置まで取り込むことなく素早く返却することができる。

図１１はこのような紙幣搬送を行う場合のプログラムフローを示す。このフローが図５に示したフローと異なるところは、ステップＳＳ３とステップＳＳ４の間に、第１の光センサの各受光素子４５の検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分に基づいて紙幣ＰＭの真偽を判定するステップＳＳ１１と、ステップＳＳ１１の判定の結果、紙幣ＰＭが真正でない（判定不可も含む）ときにステップＳＳ１０に移行するステップＳＳ１２を設けた点にある。

このフローを採用すれば、仮の真偽判定によって明らかに真正でないと判定された紙幣ＰＭを紙幣収納位置まで取り込むことなく素早く返却して、紙幣返却に要する時間を短縮することができる。また、ステップＳＳ５で真偽判定を再度行うので、真偽判定の精度を高めることができる。

また、前述の紙幣識別装置では、紙幣通路ＢＰを介し向き合って配置された複数の発光／受光素子によって第１の光センサを構成したが、図１２に示すように、紙幣搬送ユニット４０の基板４４にその一部が後側に露出するように発光素子３５を設けて、該発光素子３６からの光を基板４４の受光素子４５に伝送する光伝送素子３６を前側シュート３０側に設ければ、第１の光センサに係る発光素子３５の設置及び配線等の作業を簡略化してコスト低減を図ることができる。

この発光素子３６は透明プラスチック或いは透明ガラスから成り、３つのポート３６ａと、中央のポート３６ａと左右のポート３６ａとを結ぶ２つの光伝送部３６ｂと、中央のポート３６ａと２つの光伝送部３６ｂとの間に設けられた第１光反射部３６ｃと、左右のポート３６ａと２つの光伝送部３６ｂとの間それぞれに設けられた第２光反射部３６ｄとを有する。この光伝送素子３６は各ポート３６ａを各々に対応して前側シュート３０に設けられた孔に差し込むことによって該前側シュート３０に取り付けられており、各ポート３６ａの端面は後側に向けて露出していて、各ポート３６ａは紙幣搬送方向と直交する方向で間隔をおいて直線的に並んでいる。光伝送素子３４の中央のポート３６ａには紙幣通路ＢＰを介して発光素子３５からの光が入射され、該入射光は２つの第１光反射部３６ｃによって分離されて各光伝送部３６ｂによって伝送され、該各伝送光は左右の第２光反射部３６ｄによって左右のポート３６ａにそれぞれ導かれ、該各伝送光は左右のポート３６ａから出射されて紙幣通路ＢＰを介して各受光素子４５にそれぞれ入射される。

第２の光センサに前記同様の光伝送素子を採用することも可能であり、紙幣搬送ユニット４０の基板４６にその一部が後側に露出するように発光素子５４を設けて、該発光素子５４からの光を基板４６の受光素子４７に伝送する光伝送素子を後側シュート５０側に設ければ、前記と同様に、第２の光センサに係る発光素子５４の設置及び配線等の作業を簡略化してコスト低減を図ることができる。

さらに、前述の紙幣識別装置では、計２個の受光素子４５を有するものを第１の光センサとして示し、計６個の受光素子４７を有するものを第２の光センサとして示したが、各光センサを構成する受光素子の数は任意に増減可能であり、互いの光センサの少なくとも１つの受光素子が搬送紙幣ＰＭの同一の検出ラインを透過した光の強度をそれぞれ検出できるように配置されていれば、前記同様の作用効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示す、紙幣識別装置の縦断面図である。図１の要部拡大図である。図２のａ−ａ線断面図である。紙幣搬送及び滑り検出に係るコントロールシステムを示す図である。紙幣搬送に係るプログラムフローを示す図である。滑り検出に係るプログラムフローを示す図である。紙幣搬送の動作説明図である。搬送紙幣に対する第１，第２の光センサの配置ラインと各光センサによる検出ラインを示す図である。第１，第２の光センサの検出信号に基づく透過光強度の時間変化を示す図である。滑りを生じた場合の透過光強度の時間変化を示す図である。図５に示したプログラムフローの部分変形例を示す図である。第１の光センサの構成の変形例を示す図である。

符号の説明

３０…前側シュート、３３…ローラ、３５…第１の光センサの発光素子、４０…紙幣搬送ユニット、４３…無端ベルト、４５…第１の光センサの受光素子、４７…第２の光センサの受光素子、５０…後側シュート、５２…ローラ、５４…第２の光センサの発光素子、６１…紙幣挿入口、ＢＰ…紙幣通路、１０１…コントローラ、１０２…発光用ドライバ、１０４…ディテクタ、１０６…紙幣搬送手段のモータ、ＰＭ…紙幣、Ｐ１，Ｐ２…配置ライン、Ｌ１〜Ｌ６…検出ライン。

Claims

紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送機構と、紙幣搬送機構に動力を付与する搬送駆動手段とを備えた紙幣識別装置において、
紙幣通路の紙幣挿入口側に配置され、搬送紙幣の所定の検出ラインを透過した光の強度を検出する第１の光センサと、
紙幣通路の第１の光センサよりも奥側に配置され、搬送紙幣の前記と同じ検出ラインを透過した光の強度を検出する第２の光センサと、
第１の光センサの検出信号に基づく第１の透過光強度の時間変化と第２の光センサの検出信号に基づく第２の透過光強度の時間変化とを比較して搬送紙幣の滑りを検出する滑り検出手段とを備える、
ことを特徴とする紙幣識別装置。
滑り検出手段は、第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分と第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の同一点の時間差と基準時間差との差に基づいて滑りを検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙幣識別装置。
滑り検出手段は、第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間と第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の時間との差に基づいて滑りを検出する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の紙幣識別装置。
搬送紙幣の滑りが検出されたときに第１の透過光強度の時間変化と第２の透過光強度の時間変化とに基づいて滑り量を演算する滑り量演算手段と、
滑り量が予め定めた下限値以上で上限値未満のときに搬送速度を初期速度よりも低い速度に低減する速度低減手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の紙幣識別装置。
滑り量が予め定めた上限値以上のときに搬送異常を表すデータを出力する異常判定手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項４に記載の紙幣識別装置。
第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の開始点の透過光強度の変化に基づいて紙幣挿入を検知する挿入検知手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の紙幣識別装置。
第２の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の透過光強度の変化に基づいて挿入紙幣の真偽判定を行う真偽判定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の紙幣識別装置。
第１の透過光強度の時間変化の紙幣長さに対応する部分の透過光強度の変化に基づいて挿入紙幣の真偽判定を行う仮真偽判定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項７に記載の紙幣識別装置。
第１の光センサは透過光の強度を検出する少なくとも１つの受光素子を有し、第２の光センサは透過光の強度を検出する複数の受光素子を有しており、
第２の光センサの複数の受光素子の中の少なくとも１つの受光素子と第１の光センサの少なくとも１つの受光素子は搬送紙幣の同一の検出ラインを透過した光の強度をそれぞれ検出できるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の紙幣識別装置。