JP2010277516A - 円板体貯留装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不正規の円板体の排出を未然に防止することができる円板体貯留装置を提供する。
【解決手段】硬貨収容穴１２内に収容された硬貨の形状、又は／及び、材質が既定の形状、又は／及び、材質と一致しているか否かを検知する金種センサ（円板体検知手段）１６を備え、ディスク１０を逆方向に回転させる過程で、金種センサ１６が検知した硬貨３５の形状、又は／及び、材質に基づいて硬貨３５が正規のものであるか否かを判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホッパー内にランダムな状態で多数収容した硬貨、メダル、トークン等の円板体を一枚ずつ外部に払い出す機能を有した円板体貯留装置において、ホッパー内の円板体が正規のものであるか否かを判定して、不正規の円板体の排出を未然に防止することができるようにした技術に関するものである。

券売機等の自動販売機、両替機、金銭払出装置、ゲーム機器は、投入された硬貨、メダル、トークン等の円板体を貯留したり、貯留した円板体を払い出すための円板体貯留装置を備えている。
例えば、自動販売機にあっては、円板体としての硬貨を収容する硬貨貯留装置を金種別に装備しておき、利用者が投入した硬貨を金種別に仕分けして各貯留装置内に収容する一方で、釣銭として硬貨を払い出す場合には各貯留装置から必要枚数だけ排出するように構成している。実際の運用においては、始業前に各貯留装置に所定枚数の硬貨をセットし、終業後に各貯留装置内の硬貨を回収して、売上データとの照合を行なうのが一般的である。しかし、終業前は多忙であることから、係員が各貯留装置内に硬貨をセットする際に、異なる金種をセットするミスを起こす可能性があり、その結果、間違った金額を払い出してしまい、顧客の信頼を損ねるといった問題がある。
特許文献１には、コイン通過路を横断する複数の光線により、コイン通過路を通過したコインの形状をセンサにより検出するコイン識別機について開示されている。

特表平１０−５０６４８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、貯留装置から硬貨が払い出された後に正しい硬貨か否かを判定するものであるため、少なくとも最初の客に対して間違った金額を払い出してしまうことを防止することができない。また、発光部と受光部がそれぞれ複数必要となり、且つ各受光部からの信号に基づいてコインを識別しなければならず、部品コストが高くなると同時に制御が煩雑になるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、円板体を一枚ずつ収容する円板体収容穴を周方向に沿って複数個有したディスクを備え、円板体収容穴内に収容された円板体が正規の円板体であるか否かを検知することにより、不正規の円板体の排出を未然に防止することができる円板体貯留装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、複数枚の円板体をランダムに収容すると共に円板体排出口を備えたホッパーと、該ホッパーの底部に配置されて回転軸部回りに回転自在に軸支されると共に前記円板体を一枚ずつ収容する円板体収容穴を周方向に沿って複数個有したディスクと、該ディスクを正逆二方向に切替えて回転させるディスク駆動機構と、制御手段と、を備え、該ディスクが順方向に回転する過程で前記円板体収容穴が前記円板体排出口に達したときに該円板体収容穴内に収容された円板体を該円板体排出口からホッパー外部に排出すると共に、該ディスクが前記順方向とは逆方向に回転する際には前記円板体排出口から該円板体を排出しない構成を備えた円板体貯留装置であって、前記円板体収容穴内に収容された円板体の形状、又は／及び、材質が既定の形状、又は／及び、材質と一致しているか否かを検知する円板体検知手段を備え、前記制御手段は、前記ディスクを前記逆方向に回転させる過程で、前記円板体検知手段が検知した前記円板体の形状、又は／及び、材質に基づいて該円板体が正規のものであるか否かを判定することを特徴とする。
従来の円板体貯留装置は、円板体の枚数が所定の枚数正確に払い出されたか否かをセンサにより検知している。従って、ホッパー内に間違った円板体（例えば硬貨）が収容されていても、枚数は確認できるが金種まで確認することができなかった。本発明の円板体貯留装置の大きな特徴は、ディスクが順方向に回転する過程で円板体を円板体排出口からホッパー外部に排出すると共に、ディスクが逆方向に回転する際には円板体排出口から円板体を排出しない構成を備えている。そして、逆回転時に円板体の形状、又は／及び、材質を検知して正規の円板体であるか否かを判定する。これにより、正規なものでない円板体の排出を未然に防止することができる。

請求項２は、前記円板体検知手段により検知した円板体が予め設定した形状、又は／及び、材質と不一致の場合は、前記ディスクを停止してその旨を報知することを特徴とする。
円板体が硬貨の場合は、異なる金種が混在していると利用者に損害を与える場合がある。例えば、５００円硬貨が排出されなければならない場合に、５０円硬貨が排出された場合、利用者に４５０円の損害を与えることになり、信用を落とす結果となる。従って、円板体が予め設定した形状、又は／及び、材質と不一致の場合は、払い出しを停止してその旨を報知することが重要である。これにより、利用者への対応を迅速に行なえると共に、信用の失墜を防止することができる。
請求項３は、前記円板体検知手段は、前記ディスクが有する前記円板体収容穴内の全ての円板体が予め設定した形状、又は／及び、材質と一致した場合は、前記ディスクを停止して通常運用モードに移行することを特徴とする。
ディスクには所定数の円板体収容穴しかないため、その円板体収容穴に収容されている円板体が全て正規のものである場合は、それ以上一度に検査できないため、とりあえず通常運用モードに移行する。そして、通常運用モードが終了した時点で再度ディスクを逆回転させて円板体が正規のものであるか否かを検査する。これにより、通常運用モードごとに少なくともディスクに収容されている円板体を正規の円板体として払い出すことができる。

請求項４は、前記円板体検知手段は、前記円板体収容穴の移動軌跡内にある前記ホッパー底部に少なくとも一つ配置されていることを特徴とする。
例えば円板体検知手段が反射型光センサにより構成されている場合、円板体収容穴の移動軌跡内で、且つ円板体収容穴の下側から光を照射する必要がある。これにより、円板体を円板体収容穴に収容する際の邪魔にならずに、且つ確実に円板体の形状と材質を検知することができる。
請求項５は、円板体収容穴の移動軌跡の上方に該円板体検知手段が検知不能な材質により構成された円板体除去手段を備えたことを特徴とする。
例えば円板体検知手段が反射型光センサにより構成されている場合、円板体収容穴に収容された円板体の形状は光の反射の有無で形状を判定している。従って、円板体が重なった状態では正確な形状を判定することができない。そこで本発明では、円板体収容穴の移動軌跡の上方に円板体検知手段が検知不能な材質により構成された円板体除去手段を備える。これにより、重なった円板体を分離して円板体の形状を正確に判定することができる。
請求項６は、前記円板体検知手段は、光センサまたは電磁気センサにより構成されていることを特徴とする。
円板体の形状を判定するには、反射型又は透過型の光センサにより受光した信号から判定することは可能である。また、例えば、硬貨の金種を識別するには、各金種ごとに材質が異なることを利用して磁気センサにより発生する磁界の変化から識別することが可能である。これにより、ホッパーの構成に適したセンサを選択することができる。

本発明によれば、ディスクが順方向に回転する過程で円板体を円板体排出口からホッパー外部に排出すると共に、ディスクが逆方向に回転する際には円板体排出口から円板体を排出しない構成を備え、逆回転時に円板体の形状、又は／及び、材質を検知して正規の円板体であるか否かを判定するので、正規なものでない円板体の排出を未然に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る円板体貯留装置の外観斜視図である。 （ａ）はディスク上面の構成を示す上面図、（ｂ）はその側面図である。 本発明の一実施形態に係る硬貨貯留装置の動作を説明するための模式図である。 硬貨貯留装置の動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は硬貨収容穴と金種センサとの位置関係を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は本来の硬貨より小径のものが重なった場合の動作を説明する図であり、（ｃ）は硬貨除去板（円板体除去手段）を備えた場合の硬貨収容穴と金種センサとの位置関係を模式的に示す断面図であり、（ｄ）はその斜視図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の一実施形態に係る円板体貯留装置の外観斜視図、図２（ａ）はディスク上面の構成を示す上面図、図２（ｂ）はその側面図である。以下の説明においては、本発明の円板体貯留装置１を、自動券売機に装備される硬貨貯留装置２に適用した場合について説明する。
硬貨貯留装置２は、同一金種の硬貨（円板体）をランダムに収容すると共に硬貨排出口２０を備えたホッパー３と、ホッパー３の底部４に配置されて回転軸部回りに回転自在に軸支されると共に硬貨を一枚ずつ収容する硬貨収容穴（円板体収容穴）１２を周方向に沿って複数個有したディスク１０と、ディスク１０を正逆二方向に切替えて回転させるモータ（ディスク駆動機構）１５と、を備え、ディスク１０が順方向に回転する過程で硬貨収容穴１２が硬貨排出口２０に達したときに硬貨収容穴１２内に収容された硬貨を硬貨排出口２０からホッパー外部に排出すると共に、ディスク１０が順方向とは逆方向に回転する際には硬貨排出口２０から硬貨を排出しない構成を備えている。

また、ディスク１０の上面であって硬貨収容穴１２を回避した適所（細幅部１４）には、ディスク上面において自立状態にある硬貨Ｃの底部に当接可能な突起１３を備えている。この例では、突起１３は半球状の形状を有しているが、突起の形状、及び突出量は硬貨の底部に当接して硬貨を倒す機能を発揮し得る範囲内で任意に変更、選定可能である。また、突起１３は各硬貨収容穴１２間に位置する４本の細幅部１４のうちの一本の細幅部上面に図示のように一個設けてもよいし、二本、或いは三本の細幅部上面に夫々一個ずつ配置してもよいし、或いは全ての細幅部上面に一個ずつ配置してもよい。
また、硬貨収容穴１２内に収容された硬貨の形状、又は／及び、材質が既定の形状、又は／及び、材質と一致しているか否かを検知する金種センサ（円板体検知手段）１６を備え、ディスク１０を逆方向に回転させる過程で、金種センサ１６が検知した硬貨３５の形状、又は／及び、材質に基づいて硬貨３５が正規のものであるか否かを判定する。
即ち、従来の硬貨貯留装置は、硬貨の枚数が所定の枚数正確に払い出されたか否かをセンサにより検知している。従って、ホッパー３内に間違った硬貨が収容されていても、枚数は確認できるが金種まで確認することができなかった。本実施形態の硬貨貯留装置２の大きな特徴は、ディスク１０が順方向に回転する過程で硬貨を硬貨排出口２０からホッパー外部に排出すると共に、ディスク１０が逆方向に回転する際には硬貨排出口２０から硬貨を排出しない構成を備えている。そして、逆回転時に硬貨の形状、又は／及び、材質を検知して正規の硬貨であるか否かを判定する。これにより、不正規の硬貨の排出を未然に防止することができる。

図３は本発明の一実施形態に係る硬貨貯留装置の動作を説明するための模式図であり、図４は硬貨貯留装置の動作を説明するフローチャートである。同じ構成要素には図１及び図２と同じ参照番号を付して説明する。まず、自動券売機を稼動する前に、係員が各硬貨貯留装置のホッパー３内に図示を省略するが所定枚数の硬貨を収容する（Ｓ１）。そしてセットが完了すると自動券売機の扉が閉められる（Ｓ２でｙｅｓ）。制御部３４が扉の閉止を確認すると、駆動部３３を介してモータ１５を通常回転方向とは逆の方向に回転させる。モータ１５の軸にはディスク１０が軸支されているのでディスク１０が逆回転する（Ｓ３）。その結果、ディスク１０に備えられた硬貨収容穴１２に硬貨３５が収容され、金種センサ１６の近傍を通過して硬貨の直径又は材質がチェックされる（Ｓ４）。金種センサ１６が光センサで構成されている場合は、硬貨３５が金種センサ１６を通過したときの信号の時間ｔで直径を推定して金種を判定する。また、金種センサ１６が磁気センサで構成されている場合は、硬貨３５が金種センサ１６を通過したときの磁界の変化により硬貨の材質を判定することができる。尚、各硬貨貯留装置は硬貨の金種ごとに備えられているので、金種ごとの直径の値や材質による磁界の変化を制御部３４を構成する記憶手段に予め記憶しておく。制御部３４が硬貨の金種を判定した結果、硬貨の直径又は材質が予め設定した値と異なる場合は（Ｓ５でｎｏ）、ディスク１０を停止して（Ｓ１０）、アラームを発生する（Ｓ１１）。そして、操作者が自動券売機の扉を開放してホッパー１０内の硬貨をチェックする（Ｓ１２）。

一方ステップＳ５で制御部３４が硬貨の金種を判定した結果、硬貨の直径又は材質が予め設定した値と同じであれば（Ｓ５でｙｅｓ）、ディスク１０に収容されている全ての硬貨をチェックするまで繰り返し（Ｓ６）、全ての硬貨が正規の硬貨であることを確認すると（Ｓ６でｙｅｓ）、ディスク１０を停止して（Ｓ７）、それまでの初期チェックモードから通常運転モードへと移行する（Ｓ８）。尚、ステップＳ８での通常運用モードでは、ディスク１０から払い出された硬貨３５は払い出しホッパー３０を介して払い出し口３１から払い出され、そのとき、払い出しセンサ３２により枚数が計数される。
上記で説明したとおり、各硬貨貯留装置に本来セットすべき金種とは異なる金種の硬貨をセットしてしまうと利用者に損害を与えることになる。例えば、５００円硬貨が排出されなければならない場合に、５０円硬貨が排出された場合、利用者に４５０円の損害を与えることになり、信用を落とす結果となる。従って、硬貨が予め設定した形状、又は／及び、材質と不一致の場合は、払い出しを停止してその旨を報知することが重要である。これにより、利用者への対応を迅速に行なえると共に、信用の失墜を防止することができる。

以上の実施形態例は、例えば、始業時に５００円用の硬貨貯留装置に１００円の釣銭準備金を誤ってセットすると云うミスを検出する上で有用であるが、硬貨貯留装置にセットした硬貨に異金種が混入するような場面、例えば５００円用の硬貨貯留装置に少数枚の１００円硬貨が混入した状態でセットされても確実に検出することができない。これは、ディスク１０には所定数の硬貨収容穴しかないため、初期チェックの段階でその硬貨収容穴に収容されている硬貨が全て正規のものである場合は、それ以上一度に検査できないためである。そこで、通常運用モードにて運用しているときに図４のＳ９の条件を満たす場合には再度ディスクを逆回転させる。これにより、硬貨貯留装置に収容されている硬貨を常に正規の硬貨として払い出すことができる。
また、金種センサ１６が反射型光センサにより構成されている場合、硬貨収容穴１２の移動軌跡内で、且つ硬貨収容穴１２の下側から光を照射する必要がある。これにより、硬貨を硬貨収容穴１２に収容する際の邪魔にならずに、且つ確実に硬貨の形状と材質を検知することができる。
また、硬貨の形状を判定するには、反射型又は透過型の光センサにより受光した信号から判定することは可能である。また、例えば、硬貨の金種を識別するには、各金種ごとに材質が異なることを利用して磁気センサにより発生する磁界の変化から識別することが可能である。これにより、ホッパーの構成に適したセンサを選択することができる。

図５（ａ）は硬貨収容穴と金種センサとの位置関係を模式的に示す断面図であり、図５（ｂ）は本来の硬貨より小径のものが重なった場合の動作を説明する図であり、図５（ｃ）は硬貨除去板（円板体除去手段）を備えた場合の硬貨収容穴と金種センサとの位置関係を模式的に示す断面図であり、図５（ｄ）はその斜視図である。ここで金種センサ１６は反射型の光センサであるとする。即ち、硬貨３５の表面に照射された光は、表面で反射されて金種センサ１６の受光部で受光することにより硬貨３５の形状信号を制御部３４に出力する。このとき、ディスク１０の裏面は光が反射しないように処理されていることが好ましい。図５（ａ）のように、底板１７には金種センサ１６の光が透過する穴１９が開口されており、ディスク１０が矢印Ａの方向に移動したときに、硬貨３５の形状（直径）の信号を出力する。しかし、図５（ｂ）のように、硬貨３５ａが硬貨３５と重なった場合は、実際の形状よりも大きい信号を出力するので、制御部３４は硬貨３５が正規の硬貨とは異なる小径の硬貨であっても正規の硬貨であると判断してしまう。そこで本実施形態では、硬貨３５ａを除去する硬貨除去板１８を硬貨収容穴１２の移動軌跡の上方に金種センサ１６が検知不能な材質により構成して備える。
例えば金種センサ１６が反射型光センサにより構成されている場合、硬貨収容穴１２に収容された硬貨の形状は光の反射の有無で判定している。従って、硬貨が重なった状態では正確な形状を判定することができない。そこで本実施形態では、硬貨収容穴１２の移動軌跡の上方に金種センサ１６が検知不能な材質により構成された硬貨除去板１８を備える。これにより、重なった硬貨３５ａを分離して硬貨の形状を正確に判定することができる。

１ 円板体貯留装置、２ 硬貨貯留装置、３ ホッパー、４ 底部、１０ ディスク、１１ 中心軸部、１２ 硬貨収容穴、１３ 突起、１４ 細幅部、１５ モータ、１６ 金種センサ、１７ 底板、２０ 硬貨排出口、３０ 払い出しホッパー、３１ 払い出し口、３２ 払い出しセンサ、３３ 駆動部、３４ 制御部、３５ 硬貨

Claims (6)

1. 複数枚の円板体をランダムに収容すると共に円板体排出口を備えたホッパーと、該ホッパーの底部に配置されて回転軸部回りに回転自在に軸支されると共に前記円板体を一枚ずつ収容する円板体収容穴を周方向に沿って複数個有したディスクと、該ディスクを正逆二方向に切替えて回転させるディスク駆動機構と、制御手段と、を備え、該ディスクが順方向に回転する過程で前記円板体収容穴が前記円板体排出口に達したときに該円板体収容穴内に収容された円板体を該円板体排出口からホッパー外部に排出すると共に、該ディスクが前記順方向とは逆方向に回転する際には前記円板体排出口から該円板体を排出しない構成を備えた円板体貯留装置であって、
   前記円板体収容穴内に収容された円板体の形状、又は／及び、材質が既定の形状、又は／及び、材質と一致しているか否かを検知する円板体検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記ディスクを前記逆方向に回転させる過程で、前記円板体検知手段が検知した前記円板体の形状、又は／及び、材質に基づいて該円板体が正規のものであるか否かを判定することを特徴とする円板体貯留装置。
2. 前記円板体検知手段により検知した円板体が予め設定した形状、又は／及び、材質と不一致の場合は、前記ディスクを停止してその旨を報知することを特徴とする請求項１に記載の円板体貯留装置。
3. 前記円板体検知手段は、前記ディスクが有する前記円板体収容穴内の全ての円板体が予め設定した形状、又は／及び、材質と一致した場合は、前記ディスクを停止して通常運用モードに移行することを特徴とする請求項１に記載の円板体貯留装置。
4. 前記円板体検知手段は、前記円板体収容穴の移動軌跡内にある前記ホッパー底部に少なくとも一つ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の円板体貯留装置。
5. 円板体収容穴の移動軌跡の上方に該円板体検知手段が検知不能な材質により構成された円板体除去手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の円板体貯留装置。
6. 前記円板体検知手段は、光センサまたは電磁気センサにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の円板体貯留装置。

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