JP2011054104A - 硬貨通路の異物検知装置 - Google Patents

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幸宏 亀山
Mitsuhiro Sawada
充弘 沢田
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Abstract

【課題】 簡易な構成で、かつ安価に検知システム構成を実現でき、検知精度が高く、確実に異物を検知することができる硬貨通路の異物検知装置を提供する。
【解決手段】 この硬貨通路の異物検知装置は、硬貨処理部24Bの硬貨排出口25から放出された硬貨27を釣銭硬貨受け皿20に案内する硬貨シューター26とを備えた自動券売機11等に適用され、硬貨シューターの底面26aに配置された発光素子32a〜32cと、硬貨シューターの側壁面26bに配置され、発光素子から出射された光を受ける受光素子33a〜33cと、これらの発光素子と受光素子から成る光学式センサ51〜53から出力される受光/遮光信号61〜63に基づき異物の存在を検知する異物検知部54とによって構成される。
【選択図】図2

Description

本発明は硬貨通路の異物検知装置に関し、特に、自動券売機等の釣銭硬貨通路に釣銭泥棒等の不正行為につながるガム等の異物が付されたとき当該異物を確実に検知し得る硬貨通路の異物検知装置に関する。
例えば鉄道等の駅に設置されている自動券売機では、紙幣投入口や硬貨投入口が設けられかつ釣銭処理装置が内蔵されている。自動券売機において紙幣や硬貨の現金を用いて乗車券等を購入しようとする者は当該紙幣投入口または硬貨投入口から貨幣を投入する。この際、釣銭が発生する場合には、本体制御部の計算機能によって必要な釣銭が計算され、釣銭処理装置の釣銭返却機能によって利用者に返却される。釣銭処理装置において、特に硬貨処理装置は、内部に設けられた硬貨排出口から釣銭の硬貨を放出し、当該硬貨は、さらに自動券売機の筐体内部に傾斜して設けられた硬貨シューター(硬貨通路)を移動し、筐体外側の釣銭硬貨用の受け皿に排出される。硬貨シューターは硬貨を受け皿に導くための通路であり、従来から、受け皿部分の釣銭硬貨の硬貨シューターの出口を利用して故意に硬貨シューターの内部にガム等の異物を付着させ、硬貨排出を阻害し、釣銭硬貨を詐取されるという問題が発生していた。
従来の実際の自動券売機において、一般的に、硬貨シューターの部分には異物を付着した状態を検出する機構が備わっていないので、上記の問題を防止するためには係員は異物の有無を定期的に目視等により確認することが必要であった。
また従来の上記の問題を解決するための技術的手段として特許文献1によって硬貨残留検知装置が提案されていた。この硬貨残留検知装置は、硬貨通路としての硬貨シューターに硬貨の残留を検知する検知センサを設けた構成を有している。この検知センサは、静電容量式の非接触センサという構成を有している。硬貨シューター内に粘着部材等の異物が存在し、それによって硬貨が硬貨シューター内に存在するとき、静電容量の変化に基づいて当該異物の存在を検知する方式である。
特開2009−80618号公報
特許文献1に開示される硬貨残留検知装置は、硬貨シューターにおける異物の存在の有無に応じて生じる静電容量の変化を検知する方式であるので、実際上、高い信頼精度で検知することが容易でなく、また検知装置の感度調整が難しく、装置コストも高いという問題を有することから実用性が低いものであった。
近年、自動券売機等の硬貨処理装置における釣銭硬貨の返却では、検知の信頼精度がより高い異物検知であって安価に装置構成を実現できる実用性の高い釣銭硬貨排出通路の異物検知装置が求められている。
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、簡易な構成で、かつ安価に検知システム構成を実現でき、検知精度が高く、確実に異物を検知することができる硬貨通路の異物検知装置を提供することにある。
本発明に係る硬貨通路の異物検知装置は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
第1の硬貨通路の異物検知装置(請求項1に対応)は、硬貨処理手段から放出された硬貨を受け皿に案内する硬貨通路とを備えた自動装置に適用され、硬貨通路の底面部に配置された少なくとも1つの発光素子と、硬貨通路の側壁面部に配置され、発光素子から出射された光を受ける少なくとも1つの受光素子と、これらの発光素子と受光素子から成る光学式センサから出力される受光/遮光信号に基づき異物の存在を検知する異物検知手段とによって構成される。
上記の硬貨通路の異物検知装置では、硬貨通路の底面部と側壁面部を利用して1つの発光素子と1つ受光素子から成る光学式センサを少なくとも1組設け、当該光学式センサから出力される受光/遮光信号に基づき当該遮光の発生状態を監視することにより異物の存在の有無を検知するように構成される。光学式センサの遮光状態を利用して異物を検知するため、確実に異物を検知することができる。
第2の硬貨通路の異物検知装置(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、受光素子が配置された側壁面部は硬貨処理手段の硬貨排出口に対面する側壁面部であることを特徴とする。受光素子は、自動装置の正面部の裏面に位置する側壁面部を利用しかつ受光面が内側に向くように配置されるため、外部からの光が入射するのを防止することができ、これにより受光性能を低下を防止でき、かつ誤信号の発生を防止することができる。
第3の硬貨通路の異物検知装置(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、発光素子は硬貨通路の底面部の傾斜方向に沿って複数配置され、受光素子は複数の発光素子のそれぞれに対応して複数配置されていることを特徴とする。これによって、光学式センサは複数組構成されることになり、当該複数の光学式センサのそれぞれから出力される受光/遮光信号を利用し各遮光状態の変化の状態に基づいて異物を存在をより正確に検知することができる。
第4の硬貨通路の異物検知装置(請求項4に対応)は、上記の構成において、好ましくは、発光素子から受光素子への光は斜め上向きに指向していることを特徴とする。発光素子と受光素子から成る光学式センサの検知領域を、硬貨通路すなわち硬貨シューターにおける自動装置の正面側に位置する角領域とすることにより、特にガム等が付着される可能性の高い領域を検知することができる。
第5の硬貨通路の異物検知装置(請求項5に対応)は、硬貨処理手段から放出された硬貨を受け皿に案内する硬貨通路とを備えた自動装置において、硬貨通路の底面部または側壁面部のいずれか一方に配置される少なくとも1つの回帰反射型センサのセンサ本体と、硬貨通路の底面部または側面壁部のうちの他方に配置される回帰反射型センサの反射部材と、センサ本体から出力される異物あり/なし信号に基づき異物の存在を検知する異物検知手段とを備えることを特徴とする。
第6の硬貨通路の異物検知装置(請求項6に対応)は、上記の構成において、好ましくは、自動装置は自動券売機であることを特徴とする。鉄道機関の駅に設置された自動券売機は特に不正が行われやすいので、これを防止することが求められている。
本発明によれば、自動券売機等の自動装置において釣銭処理装置の硬貨排出口から放出された釣銭硬貨等を釣銭受け皿に案内する硬貨通路(硬貨シューター)で、その底面部と側壁面部を利用して発光素子と受光素子から成る少なくとも1つの光学式センサを設けるようにしたため、または回帰反射型センサによる光学式センサを設けるようにしたため、安価にシステムを構築することができ、かつ発光素子と受光素子の間の受光/遮光状態に基づいて、常時、異物の存在の有無を監視することができ、高い検知精度で検知でき、劣化することなく長期に渡り異物検知を行うことができる。
本発明に係る硬貨通路の異物検知装置が適用される自動券売機の正面を示す斜視図である。 硬貨通路の異物検知装置のシステム構成を示すブロック図である。 自動券売機の正面側から見た硬貨シューターにおける釣銭硬貨の移動状態を示す模式図である。 自動券売機の釣銭硬貨受け皿の位置から見た硬貨シューターにおける釣銭硬貨の移動状態を示す模式図である。 硬貨シューターを形成する通路部材のみを示し、釣銭硬貨排出口の側から硬貨シューターを見た図である。 硬貨シューターを形成する通路部材のみを示し、底面部の外側から硬貨シューターを見た図である。 硬貨シューターを形成する通路部材のみを示し、側壁面部の外側から硬貨シューターを見た図である。 通常の釣銭硬貨放出時におけるセンサ遮光例を示すタイミングチャート図である。 異物購入の際の釣銭硬貨放出時におけるセンサ遮光例を示すタイミングチャート図である。 回帰反射型センサの構成を示す図である。
以下に、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る硬貨通路の異物検知装置が適用された自動券売機の正面を示す斜視図である。自動券売機は、鉄道機関の駅の改札口等の付近に設置された自動機であり、乗車券(切符)等を自動的に販売する機械である。本発明の適用例は自動券売機には限定されず、釣銭処理装置あるいは釣銭硬貨に類似するコイン等を処理する装置を内蔵した自動機であれば、任意の機械に適用することができる。自動券売機は、実際の貨幣(紙幣や硬貨)を用いて乗車券を購入することもできるし、電子マネー機能を有した無線ICカードを用いて乗車券等を購入することもできる。特に、本実施形態では、自動券売機で貨幣を用いて乗車券を購入する場合において、釣銭(硬貨)が発生する場合の当該釣銭硬貨の盗難防止を行うための構成を説明する。
図1において、自動券売機11の正面部の上部には、乗車券等を購入するための情報を提示する表示部12が設けられる。表示部12は液晶表示装置等で作られている。表示部12には、例えば路線毎に、行先等に応じて購入すべき乗車券情報が金額と共に表示される。表示部12における表示内容を表記した部分は、同時に接触式の選択ボタンとしての機能も有している。なお自動券売機11では、無線ICカードへの電子マネーのチャージ機能も備えられている。自動券売機11の正面部の下部には、紙幣投入口13、硬貨投入口14、カード投入口15、乗車券排出口16、釣銭排出口17が設けられている。釣銭排出口17は、釣銭紙幣排出口18と、釣銭硬貨排出口19および釣銭硬貨受け皿20とを備えている。釣銭硬貨排出口19は、内部に設けられた後述の硬貨シューター(釣銭硬貨の硬貨通路)の出口部分に相当する。図1では、当該釣銭硬貨排出口19は、外側に膨出した透明なプラスチックカバー21で覆われており、このプラスチックカバー21の下縁の領域部分が釣銭硬貨排出口19につながった領域になっている。釣銭硬貨受け皿20は、釣銭硬貨排出口19およびプラスチックカバー21の下側の位置に配置されている。硬貨シューターを下方に移動し、釣銭硬貨排出口19から排出された釣銭硬貨は釣銭硬貨受け皿20に落下する。
図2に自動券売機11の内部に設けられる釣銭処理に関するシステム構成を示す。22は釣銭処理装置である。釣銭処理装置22は、入力側として前述した紙幣投入口13や硬貨投入口14を備えている。紙幣投入口13から投入された紙幣、および硬貨投入口14から投入された硬貨は釣銭処理装置22に供給される。紙幣投入口13から投入された紙幣は紙幣センサ13aで計数され、その計数情報は自動券売機11に内蔵された本体制御部(コンピュータ)23に送られる。硬貨投入口14から投入された硬貨は硬貨センサ14aで計数され、その計数情報は同じく本体制御部23に送られる。本体制御部23には、購入しようとして選択された乗車券選択情報も提供されている。本体制御部23は、投入された貨幣による金額が、購入しようとする乗車券の金額と一致するか否かを判断し、不足する場合には不足金情報を提示する。紙幣投入口13および/または硬貨投入口14から投入された貨幣が、購入しようと選択した乗車券の購入金額よりも多い金額の場合には、釣銭が発生する。釣銭の計算は本体制御部23によって実行される。本体制御部23による計算で釣銭が発生した場合に、本体制御部23は、釣銭処理装置22内の紙幣処理部24Aと硬貨処理部24Bに対して、計算で求められた釣銭(紙幣、硬貨)を返却するように指示(釣銭払出命令)を行う。
釣銭の紙幣については紙幣処理部24Aに指示を行い、釣銭の硬貨については硬貨処理部24Bに対して指示を行う。
紙幣処理部24Aは、紙幣を貯留する貯留部24A−1と上記の釣銭紙幣排出口18を備える。釣銭紙幣排出口18から釣札が排出される。
硬貨処理部24Bは、硬貨毎(十円硬貨、五十円硬貨、百円硬貨、五百円硬貨等)の貯留部24B−1と内部の硬貨排出口25を備える。硬貨処理部24Bでは、硬貨毎(十円硬貨、五十円硬貨、百円硬貨、五百円硬貨等)に必要な返却硬貨とその返却枚数に係る指示を受け、返却動作を行う。返却動作では、上記の貯留部24B−1および硬貨排出口25から硬貨シューター26に対して釣銭の硬貨を放出する。内部の硬貨排出口25から放出された釣銭硬貨は、自動券売機の筐体内部に傾斜して設けられた硬貨シューター26を移動し、上記の外部の釣銭硬貨排出口19を経由して筐体外側の釣銭硬貨受け皿20に排出される。
なお図2のシステム構成では、硬貨シューター26の部分に関連させて異物検知に関する構成も併せて図示されているが、これに関しては後述される。
図3と図4に、上記の釣銭処理装置22内の硬貨処理部24Bの硬貨排出口25から放出された硬貨の移動状態を示す。図3は上記の自動券売機11の正面の側から見た硬貨シューター(硬貨通路)26における釣銭硬貨27の移動状態を示し、図4は当該自動券売機11の釣銭硬貨受け皿20の位置から見た硬貨シューター26における釣銭硬貨27の移動状態を示している。図3では、釣銭硬貨27は、硬貨排出口25から釣銭硬貨受け皿20に向かって傾斜した状態で形成された硬貨シューター26の底面26aを落下するように移動する。図4では、硬貨排出口25から放出された釣銭硬貨27は、一度、硬貨排出口25の正面に存する、硬貨シューター26の側壁面26bに当たり、その後、硬貨シューター26の底面26aを落下するように移動する。硬貨シューター26の側壁面26bは、図1で示した自動券売機11の筐体を成す壁部11Aの裏側に設けられた壁面部分である。釣銭硬貨の排出通路を形成する硬貨シューター26は、底面26aの部分と側壁面26bの部分を有する通路部材として作られる。図3および図4において、矢印28は釣銭硬貨27の移動経路を示している。また図3において符号21で示した部分は、上記のプラスチックカバーを線図で示したものである。
次に図5〜図7を参照して硬貨シューター26を形成する通路部材を説明する。図5〜図7は硬貨シューター26を形成する通路部材31のみを取り出して示している。硬貨シューター26を形成する通路部材31はプラスチック材による型成形で作られている。
図5は、前述した外部の釣銭硬貨排出口19の側から硬貨シューター26を見ている図である。符号21は前述したプラスチックカバーを指している。図5において、通路部材31の内部通路部分として上記の硬貨シューター26が形成され、通路部材31で符号26aの示す部分が硬貨シューター26の底面の部分であり、符号26bの示す部分が硬貨シューター26の側壁面の部分である。硬貨シューター26の底面26aは図5中手前に向かって傾斜しており、硬貨シューター26の出口部分が釣銭硬貨排出口19になっている。当該釣銭硬貨排出口19の部分は前述した通りプラスチックカバー21によって覆われている。硬貨シューター26の側壁面26bは、図1で示した自動券売機11の筐体を成す壁部11Aの裏面側に位置しており、外部より光があまり当たらない陰側領域になっており、直射を避けた領域になっている。図5において釣銭処理装置22や硬貨排出口25等の図示は省略されている。
図6は、硬貨シューター26の底面26aの外側部分が見えるように通路部材31を描いた外観図であり、図7は、硬貨シューター26の側壁面26bの外側部分が見えるように通路部材31を描いた外観図である。図6において符号26a−1は底面26aの外側部分を示しており、図7において符号26b−1は側壁面26bの外側部分を示している。
上記の図5〜図7において、底面26aにはその傾斜方向に例えば3つの発光素子32a,32b,32cが等間隔またはほぼ等間隔でほぼ一直線状に配置されており、側壁面26bには、3つの発光素子32a,32b,32cの各々に対応させて3つの受光素子33a,33b,33cが配置されている。発光素子32a,32b,32cは例えば発光ダイオードであり、受光素子33a,33b,33cは例えばフォトセンサである。発光素子32aと受光素子33aは対になっており、発光素子32aから出射された光34aは受光素子33aで受光されるように位置設定されている。従って発光素子32aから出射された光34aは底面26aから側壁面26bに向かって進行し、底面26a等に対して傾斜した状態で光路が形成されている。同様にして、発光素子32bと受光素子33b、および発光素子32cと受光素子33cは、それぞれ対になっており、発光素子32aと受光素子33aの場合と同様な位置関係に設けられ、光34b,34cに基づく光路が形成されている。発光素子32a〜32cは常時発光(間欠的な発光動作も含む)を行う状態に保持されており、そのため受光素子33a〜33cの各々は光34a〜34cが遮られない限り当該光を受光し続けるように構成されている。上記の3つの光34a〜34cは、硬貨シューター26の図5中右側の底面角部の領域に付される可能性のある異物を検知し得るようにその光路(検知領域)が設定されている。
発光素子32a,32b,32cおよび受光素子33a,33b,33cに基づくセンサ検知領域を、前述した図3と図4に示すと、破線41で示す通りとなる。上記の光34a〜34cについても、図3と図4ではセンサ検知領域(破線41)に関連して破線で示している。
上記のごとくセンサ検知領域41を設定し、異物付着時の何れかの光34a〜34cの遮光状態を検出することにより常時監視が行われる。
なお図6と図7において、35は発光素子32a,32b,32cおよび受光素子33a,33b,33cの各々に接続された電気配線である。
再び、前述した装置全体の構成例を示す図2に戻って、異物検知に関する構成とその動作例を説明する。図2において、光学式センサ51は上記の発光素子32aと受光素子33aから成る受光/遮光検知センサであり、光学式センサ52は上記の発光素子32bと受光素子33bから成る受光/遮光検知センサであり、光学式センサ53は上記の発光素子32cと受光素子33cから成る受光/遮光検知センサである。光学式センサ51〜53の各々では、常時、受光/遮光の状態に関して受光/受光通知61〜63として異物検知部54に通知している。通常の釣銭放出時における光学式センサ51〜53のセンサ遮光例を図8に示す。図8の波形図から明らかなように、正常な通常の釣銭放出時には一定間隔によって遮光が行われ、当該受光/遮光通知61〜63が異物検知部54に提供される。
異物検知部54は、マイコン等またはソフトウェアで構成され、異物検知機能を有している。異物検知部54は、光学式センサ51〜53から送られてくる受光/遮光通知61〜63に基づいて特に遮光状態と当該遮光の継続時間を計測し、遮光の継続時間が予め設定された基準の時間よりも長く継続するときには「異物混入」の状態と判断する。「異物混入」の状態とは、例えば硬貨シューター26の上記の検知領域にガム等の粘着物が付着され、当該粘着物に釣銭硬貨が付着して上記の光34a〜34cの何れかを遮光する状態である。「異物混入」の状態におけるセンサ遮光例を図9に示す。この例では、例えば光学式センサ51,52では正常な状態のセンサ遮光動作が生じるのに対して、釣銭硬貨排出口19に近い最後の光学式センサ53では最終の遮光状態が長時間継続される状態になっている。このように、遮光してから一定時間経過しても解除されないため、異物検知部54は「異物混入」と判断することができる。異物検知部54が「異物混入」と判断したときには、本体制御部23に対して異物混入通知64に係る信号を送り、アラーム通知を行う。
以上の実施形態の構成および動作の説明で明らかなように、受光/遮光の動作を行う光学式センサを複数(1つでも可能)用意することにより、安価に異物検知を行うシステムを構成することができ、かつ常時監視システムとして構成して確実に異物混入を検知することができる。また常時監視システムとして劣化するという問題も起きないという利点を有している。
上記の実施形態での光学式センサ51〜53は発光素子と受光素子から成る透過型の構成を有していたが、光学式センサ51〜53の各々の代わりに反射型の構成を有する光学式センサを用いることも可能である。
この場合には、特に、検知距離が非常に短い(例えば5cm以下)回帰反射型センサを用いることが望ましい。回帰反射型センサの構造を図10に示す。回帰反射型センサ71は、発光素子72と受光素子73を内蔵するセンサ本体74と、反射部材(プリズムまたは反射板等)75とから構成される。光の通路76において仮に異物77が存在して障害物となるとき、光の進行が遮られて当該異物77の存在を検知することができる。
上記の構成では、別途の単体の受光素子は不要となり、センサ本体74と反射部材75だけで構成することができる。
さらにこの場合には、受光/遮光通知に係る信号において「受光」は「異物反射なし」として扱われ、「遮光」は「異物反射あり」として扱われる。
また外部からの直射光を避けるため、センサ本体74は、好ましくは、硬貨シューター26の側壁面26bに配置される。この場合には反射部材75は底面26aに配置される。なおセンサ本体74を底面26aに配置することもできる。この場合には反射部材75は側壁面26bに配置される。
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成(材質)等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
本発明に係る硬貨通路の異物検知装置は、鉄道の駅等に設置された複数の自動券売機における釣銭盗難等の不正防止に利用される。
11 自動券売機
12 表示部
13 紙幣投入口
14 硬貨投入口
15 カード投入口
16 乗車券搬出口
17 釣銭排出口
18 釣銭紙幣排出口
19 釣銭硬貨排出口
20 釣銭硬貨受け皿
21 プラスチックカバー
22 釣銭処理装置
23 本体制御部
24A 紙幣処理部
24A−1 貯留部
24B 硬貨処理部
24B−1 貯留部
25 硬貨排出口
26 硬貨シューター
27 釣銭硬貨
31 通路部材
32a〜32c 発光素子
33a〜33c 受光素子
34a〜34c 光
41 センサ検知領域
51〜53 光学式センサ
54 異物検知部
61〜63 受光/遮光通知
64 異物混入通知
71 回帰反射型センサ
74 センサ本体
75 反射部材

Claims (6)

  1. 硬貨処理手段から放出された硬貨を受け皿に案内する硬貨通路とを備えた自動装置において、
    前記硬貨通路の底面部に配置された少なくとも1つの発光素子と、
    前記硬貨通路の側壁面部に配置され、前記発光素子から出射された光を受ける少なくとも1つの受光素子と、
    前記発光素子と前記受光素子から成る光学式センサから出力される受光/遮光信号に基づき異物の存在を検知する異物検知手段と、
    を備えることを特徴とする硬貨通路の異物検知装置。
  2. 前記受光素子が配置された前記側壁面部は前記硬貨処理手段の硬貨排出口に対面する側壁面部であることを特徴とする請求項1記載の硬貨通路の異物検知装置。
  3. 前記発光素子は前記硬貨通路の底面部の傾斜方向に沿って複数配置され、前記受光素子は複数の前記発光素子のそれぞれに対応して複数配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の硬貨通路の異物検知装置。
  4. 前記発光素子から前記受光素子への光は斜め上向きに指向していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬貨通路の異物検知装置。
  5. 硬貨処理手段から放出された硬貨を受け皿に案内する硬貨通路とを備えた自動装置において、
    前記硬貨通路の底面部または側壁面部のいずれか一方に配置される少なくとも1つの回帰反射型センサのセンサ本体と、
    前記硬貨通路の底面部または側面壁部のうちの他方に配置される前記回帰反射型センサの反射部材と、
    前記センサ本体から出力される異物あり/なし信号に基づき異物の存在を検知する異物検知手段と、
    を備えることを特徴とする硬貨通路の異物検知装置。
  6. 前記自動装置は自動券売機であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬貨通路の異物検知装置。
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