JP3634421B2 - 紙葉類識別装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動販売機や両替機などに内蔵される紙葉類識別装置に関し、詳しくは、適正と識別された紙葉類以外の被感知物が投入されたか否かの判定を行う紙葉類識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動販売機に組み込まれた従来の紙葉類識別装置は、識別センサを有する識別手段と、光学センサと、基準光強度を予め固定データとして記憶する記憶手段と、被感知物が光学センサを通過しているか否かを判定する判定手段とを備えている。
【０００３】
この従来の紙葉類識別装置では、識別手段が、紙葉類投入口から投入された紙葉類の適否および種類を識別センサのセンサ信号に基づいて識別し、適正と識別された紙葉類が光学センサを通過した後に、光学センサが、光を照射して照射光の透過光を受光することにより、適正と識別された紙葉類以外の被感知物の通過を感知するための光の強度を検出する。そして、判定手段は、光学センサが検出した検出光強度を、記憶手段が記憶している固定データに基づく基準光強度と比較する。その結果、例えば、検出光強度が基準光強度よりも所定の強度以上低いとき、判定手段は、適正と識別された紙葉類以外の被感知物が光学センサを通過していると判定する。被感知物が通過していると判定されると、従来の紙葉類識別装置では、異常状態であるとして、受け入れた紙葉類が紙葉類投入口に返却されると共に、紙葉類識別装置や自動販売機の動作が停止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の紙葉類識別装置では、基準光強度が、メーカからの出荷段階で予め固定データとして記憶手段に記憶されているので、光学センサの経年変化や、ゴミやほこり等の光学センサへの付着により、光学センサの検出光強度が変化してしまう場合がある。例えば、低下した場合には、被感知物が通過していないにも拘らず、判定手段が、被感知物が通過していると判定してしまうことがある。かかる場合においては、紙葉類識別装置に異常がないにも拘らず、異常が発生したものと判定されてしまい、自動販売機の動作が停止される結果、その間、商品購入者が、商品を購入することができなくなってしまうばかりか、自動販売機の管理者にとっても、商品の販売を行うことができなくなり不利益を被ってしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、装置に適正な紙葉類以外の被感知物が投入されたか否かを正確に判定することが可能な紙葉類識別装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１に係る紙葉類識別装置は、紙葉類投入口から投入され搬送路上を搬送されている紙葉類の適否を識別するための識別センサを有する識別手段と、光を照射すると共に照射光の透過光または反射光を受光することにより、識別手段により適正と識別された紙葉類以外の被感知物の通過を感知するための検出光強度を検出する光学センサと、基準光強度データを記憶する記憶手段と、識別手段により適正と識別された紙葉類が光学センサを通過した後に検出された検出光強度を、記憶手段に記憶されている基準光強度データに基づく基準光強度と比較することにより、被感知物が通過しているか否かを判定する判定手段とを備える紙葉類識別装置において、紙葉類が光学センサに到達する前に光学センサにより検出された検出光強度に基づく検出光強度データを、記憶手段に新たな基準光強度データとして書き込む基準光強度書込み手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る紙葉類識別装置は、請求項１記載の紙葉類識別装置において、識別センサは、光学センサと兼用するように構成され、記憶手段は、互いにアドレスが異なる少なくとも２つの記憶領域を有し、基準光強度書込み手段は、識別センサにより検出された検出光強度に基づく検出光強度データを、少なくとも２つの記憶領域に順に書き込むことにより、最新に検出された最新検出光強度に基づく最新検出光強度データ、および最新検出光強度よりも前に検出された旧検出光強度に基づく旧検出光強度データを記憶手段に記憶させ、最新の検出光強度が旧検出光強度よりも所定の強度以上低いときに、旧検出光強度データを基準光強度データとして記憶手段に保持させ、判定手段は、紙葉類が識別センサを通過した後に検出された検出光強度を、保持された基準光強度データに基づく基準光強度と比較することにより、被感知物が通過しているか否かを判定することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
請求項１記載の紙葉類識別装置では、識別手段が、識別センサのセンサ信号に基づいて、紙葉類投入口から投入された紙葉類の適否および種類を識別する。一方、光学センサは、光を照射して照射光の透過光または反射光を受光することにより、識別手段により適正と識別された紙葉類以外の被感知物の通過を判定するための検出光強度を検出する。この場合、基準光強度書込み手段は、紙葉類が光学センサに到達する前に光学センサが検出した検出光強度に基づく検出光強度データを、新たな基準光強度データとして記憶手段に書き込む。そして、判定手段は、識別手段により適正と識別された紙葉類が光学センサを通過した後に検出された検出光強度を、記憶手段が記憶している新たな基準光強度データに基づく基準光強度と比較することにより、被感知物が通過しているか否かを判定する。この場合、例えば、基準光強度よりも検出光強度が弱いときには、テープや糸などの被感知物が通過し、異常状態が発生したと判定される。
【０００９】
このように、紙葉類が紙葉類投入口に投入されてから光学センサに到達する前に、光学センサによって検出光強度が検出される毎、基準光強度書込み手段が、検出光強度に基づく検出光強度データを新たな基準光強度データとして書き替えるため、被感知物が通過していない状態で、現状の光学センサが検出する最新の検出光強度に基づく検出光強度データを、基準光強度データとして記憶手段に記憶させることができる。そして、この新たな基準光強度と検出光強度を比較する結果、光学センサの経年変化や、ゴミやほこりの光学センサへの付着などにより、光学センサの検出光強度が変化しても、紙葉類識別装置に被感知物が投入されたか否かを正確に判定することができる。この結果、紙葉類識別装置に異常が起こったと誤って判定することがないので、購入者や自動販売機の管理者への不都合が回避される。
【００１０】
請求項２に係る紙葉類識別装置では、基準光強度書込み手段が、互いにアドレスが異なる少なくとも２つの記憶領域に、識別センサが検出した検出光強度に基づく検出光強度データを所定時間毎に書き込むことにより、最新に検出された最新検出光強度に基づく最新検出光強度データ、および最新検出光強度よりも前に検出された旧検出光強度に基づく旧検出光強度データを記憶手段に記憶させ、最新検出光強度が旧検出光強度よりも所定の強度以上低いとき、つまり紙葉類が識別センサに到達することにより識別センサの検出光強度が低下したときに、その前に既に検出してある旧検出光強度データを基準光強度データとして記憶手段に保持させる。このように、基準光強度書込み手段は、最新検出光強度が旧検出光強度よりも所定の強度以上低くならない限り、最新に検出された検出光強度に基づく最新検出光強度データを書込み、紙葉類が識別センサに到達する前の検出光強度に基づく検出光強度データを基準光強度データとして記憶手段に記憶させる。このように、検出光強度を検出する光学センサの機能を識別センサが果たすことができるので、コストの削減が図られる。
【００１１】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明を適用した紙幣識別装置（紙葉類識別装置）について説明する。図１の紙幣識別装置１は、両替機および自動販売機などに内蔵され、両替機に用いた場合には、投入された千円札を両替用の紙幣に用いることができ、自動販売機に用いた場合には、投入された千円札を釣銭に用いることができる、いわゆるリサイクルビルバリデータであり、同図はその正面図である。紙幣識別装置１は、正面上部に紙幣（紙葉類）Ｐを投入するための紙幣投入口２を備えており、この紙幣投入口２の奥側には、投入された紙幣Ｐを搬送するための搬送路３（図２参照）が配設されている。また、紙幣識別装置１の正面の紙幣投入口２の下側には、両替紙幣を排出する紙幣排出口４が配設され、紙幣識別装置１の内部には、投入された紙幣Ｐを収納する紙幣金庫５が配設されている。
【００１２】
搬送路３は、図２に示す左側が紙幣投入口２に、右側が紙幣金庫５にそれぞれ連なるように、紙幣識別装置１の内部に組み込まれており、同図に示す矢印Ａの搬送方向の上下には、搬送路３に沿って一対の搬送ベルト１１ａ，１１ｂが配設されている。搬送ベルト１１ａ，１１ｂの外側の紙幣投入口２側には、紙幣Ｐの投入を感知するための投入センサ１２，１３（図３参照、ただし投入センサ１２のみ図示）がそれぞれ設けられている。投入センサ１２は、互いに対向する１対の投入用発光素子１２ａおよび投入用受光素子１２ｂから構成され、投入センサ１３も同様に、一対の投入用発光素子１３ａおよび投入用受光素子１３ｂから構成されている。
【００１３】
また、両搬送ベルト１１ａ，１１ｂ間には、識別センサ（識別センサ、光学センサ）１４，１５（図３参照、ただし識別センサ１４のみ図示）が配設されている。識別センサ１４，１５は、紙幣Ｐの適否および種類を識別するために紙幣Ｐの模様、インクの濃淡などを検出すると共に、紙幣Ｐ以外のテープや糸などの被感知物の通過を感知するためのものである。識別センサ１４は、互いに対向する１対の識別用発光素子１４ａおよび識別用受光素子１４ｂから構成され、識別センサ１５も同様に、一対の識別用発光素子１５ａおよび識別用受光素子１５ｂから構成されている。なお、投入用発光素子１２ａ，１３ａおよび識別用発光素子１４ａ，１５ａは搬送路３の上方に取り付けられ、投入用受光素子１２ｂ，１３ｂおよび識別用受光素子１４ｂ，１５ｂは搬送路３の下方に取り付けられている。また、搬送ベルト１１ａの外側には、両搬送ベルト１１ａ，１１ｂを駆動する搬送モータ１６が配設されており、搬送路３の図示しない奥側（同図の右側）は、紙幣Ｐを一旦保留する保留位置になっている。
【００１４】
次に、図４を参照して、紙幣Ｐの識別および被感知物が通過したか否かの判定を行う識別判定部２１について説明する。この識別判定部２１は、同図に示すように、ＣＰＵ（識別手段、判定手段および基準強度書込み手段）２２を備えており、ＣＰＵ２２の入出力ポートには、ＲＯＭ２３およびＲＡＭ（記憶手段）２４が、出力ポートには、投入用発光素子１２ａ，１３ａ、識別用発光素子１４ａ，１５ａおよび搬送モータ１６が、Ａ／Ｄコンバータ入力ポートには、投入用受光素子１２ｂ，１３ｂおよび識別用受光素子１４ｂ，１５ｂが、それぞれ接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ２２は、紙幣投入口２に紙幣Ｐが投入されたか否かを監視する監視動作、投入された紙幣Ｐの適否や種類を識別する識別動作、および被感知物が識別センサ１４，１５を通過しているか否かを判定する判定動作などを行う。具体的には、監視動作においては、ＣＰＵ２２は、両投入用発光素子１２ａ，１３ａに発光信号を出力して発光させ、その発光した光を両投入用受光素子１２ｂ，１３ｂが受光して光電変換した電圧信号をディジタルデータに変換し、そのディジタルデータが所定の値以下の場合に、紙幣Ｐが投入されたと判定する。また、識別動作においては、ＣＰＵ２２は、両識別用発光素子１４ａ，１５ａに発光信号を出力して発光させ、その発光した光を両識別用受光素子１４ｂ，１５ｂが受光して光電変換した電圧信号を、ＲＯＭ２３に記憶されている識別データと比較し、所定の条件を満たした場合に、適正紙幣と判定する。さらに、判定動作においては、ＣＰＵ２２は、識別用受光素子１４ｂ，１５ｂが受光して光電変換した電圧信号（検出光強度）である検出光強度信号をディジタルデータの検出光強度データに変換し、その検出光強度データを、ＲＡＭに記憶されている基準検出光強度データと比較することにより、被感知物が識別センサ１４，１５を通過しているか否かを判定する。
【００１６】
ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２２の動作プログラムや、ＣＰＵ２２が紙幣Ｐの適否および種類を識別するための識別データなどを記憶する。
【００１７】
ＲＡＭ２４は、２つの記憶領域を有し、各記憶領域は、互いにアドレス番号が異なりかつ連続した複数のアドレスを有している。この２つの記憶領域には、識別用受光素子１４ｂ，１５ｂで光電変換された検出光強度信号に基づく検出光強度データがそれぞれ別個に記憶され、これらのデータのうち１つが、後述する方法により、ＣＰＵ２２が被感知物の通過を感知するための基準となる基準検出光強度データとなる。
【００１８】
この書込みについて、具体的に説明する。ＣＰＵ２２は、所定時間毎に両識別用発光素子１４ａ，１５ａに発光信号を出力してこれらをそれぞれ発光させる。そして、両識別用発光素子１４ａ，１５ｂが発光した光は、それぞれ、識別用受光素子１４ｂ，１５ｂによって受光され、検出光強度信号に光電変換されて、ＣＰＵ２２のＡ／Ｄコンバータ入力ポートに入力される。ＣＰＵ２２は、入力された検出光強度信号を検出光強度データに変換し、変換した検出光強度データを、ＲＡＭ２４の記憶領域のうちアドレス番号が最小の記憶領域に書き込む。次に所定時間が経過すると、ＣＰＵ２２は、既に書き込んである検出光強度データを、アドレス番号が２番目に小さい記憶領域にシフトすると共に、上記と同様にして得られた新たな検出光強度データを、ＲＡＭ２４のアドレス番号が最小の記憶領域に書き込む。
【００１９】
ＣＰＵ２２は、上述した書込み動作を繰り返して行うことにより、検出光強度データを、アドレス番号が最小の記憶領域からアドレス番号が最大の記憶領域へと順にシフトして書き込む。そして、アドレス番号が最大の記憶領域に書き込まれている検出光強度データは、次の書込みの際に消去される。つまり、ＲＡＭ２４のアドレス番号が最小の記憶領域には、最新の検出光強度信号に基づく最新検出光強度データが記憶され、アドレス番号が最大の記憶領域には、最も前に検出された検出光強度信号に基づく旧検出光強度データが記憶される。
【００２０】
また、ＣＰＵ２２は、これらの旧検出光強度データに基づく旧検出光強度と、最新検出光強度データに基づく最新検出光強度を比較し、最新検出光強度が、旧検出光強度よりも所定の強度以上低いとき、識別センサ１４，１５に紙幣Ｐが到達したと判定し、旧検出光強度データを基準光強度データとして、アドレス番号が最大の記憶領域にそのまま保持させる。ＣＰＵ２２は、以上のプロセスを、両識別センサ１４，１５毎に行い、ＲＡＭ２４のアドレス番号が最大の両記憶領域には、紙幣Ｐや被感知物が両識別センサ１４，１５を通過していないときに、両識別用受光素子１４ａ，１４ｂが検出した検出光強度信号に基づく基準光強度データが記憶される。
【００２１】
次に、紙幣識別装置１の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、本プログラムは、ＣＰＵ２２によって実行される。
【００２２】
ＣＰＵ２２は、常時、紙幣投入口２に紙幣Ｐが投入されたか否かを監視する前述した監視動作を行う（ステップ３１）。紙幣投入口２に紙幣Ｐが投入されたと判定すると、搬送モータ１６に正転駆動信号を出力して搬送ベルト１１ａ，１１ｂを正転させる（ステップ３２）。これと同時に、両識別用発光素子１４ａ，１５ａに発光信号を出力し、両識別用受光素子１４ｂ，１５ｂが受光して光電変換した両検出光強度信号の電圧値を監視することにより、紙幣Ｐが識別センサ１４，１５に到達したか否かを検知する（ステップ３３）。紙幣Ｐが到達するまで、上述した検出光強度データの書込み動作を行う（ステップ３４）。そして、識別センサ１４，１５に紙幣Ｐが到達すると、最新検出光強度が旧検出光強度よりも所定の強度以上に低下するため、ＲＡＭ２４のアドレス番号が最大の記憶領域に記憶されている旧検出光強度データを基準光強度データとしてそのまま保持させる（ステップ３５）。
【００２３】
次いで、両識別センサ１４ａ，１４ｂがそれぞれ検出した検出光強度データを、ＲＯＭ２３に記憶されている識別データと比較することにより、紙幣Ｐの適否および種類を識別する識別動作を行う（ステップ３６）。適正な紙幣Ｐの場合には、さらに搬送ベルト１１ａ、１１ｂを正転させ、保留位置に紙幣Ｐが到達したか否かを監視し（ステップ３７）、紙幣Ｐが識別センサ１４，１５を通過してから保留位置に到達するまでの間、両識別用受光素子１４ａ，１５ａでそれぞれ検出された検出光強度が、ＲＡＭ２４に記憶されている基準検出光強度データに基づく基準光強度よりも所定の強度以上低いか否かを判別する（ステップ３８）。
【００２４】
この場合、例えば、基準光強度に対する検出光強度の比が０〜２５１／２５６のときは、被感知物が識別センサ１４，１５を通過しており、異常状態であると判定し、搬送モータ１６に逆転信号を出力して搬送ベルト１１ａ，１１ｂを逆転させることにより、紙幣Ｐを紙幣投入口２に返却する（ステップ３９）。なお、この場合、異常状態の有ったことをＲＡＭ２４に書き込み、点検時などにその内容を読み出すことができるようになっている。
【００２５】
一方、基準光強度に対する検出光強度の比が２５２／２５６〜１のときは、被感知物が両識別センサ１４，１５を通過していないと判定し、さらに紙幣Ｐを搬送させ、紙幣Ｐが保留位置に到達したと判別すると（ステップ３７）、正転駆動信号の出力を停止することにより、搬送モータ１６を停止させる（ステップ４０）。次いで、適正な紙幣Ｐが受け入れられたと判定し、図示しない制御部に適正信号を出力した（ステップ４１）後、搬送モータ１６を正転駆動して紙幣Ｐを紙幣金庫５に収納すると共に両替紙幣の搬出を行う。
【００２６】
以上のように、本実施例によれば、ＣＰＵ２２が、投入センサ１２，１３によって紙幣Ｐの投入が検出されてから識別センサ１４，１５に紙幣Ｐが到達するまで、検出光強度データの書込み動作を行うと共に、到達する直前の検出光強度データをＲＡＭ２４に保持する。そして、ＣＰＵ２２は、紙幣Ｐが識別センサ１４，１５を通過してから紙幣保留位置に到達するまで、被感知物が両識別センサ１４，１５を通過しているか否かの判定動作を行う。このため、紙幣Ｐや被感知物が通過していない状態で、現状の両識別センサ１４，１５がそれぞれ受光する最新の検出光強度を基準光強度データとしてＲＡＭ２４に書き込むことができるので、両識別センサ１４，１５の経年変化や、両識別センサ１４，１５へのゴミやほこりの付着などにより、両識別用受光素子１４ｂ，１５ｂの検出光強度が低下しても、紙幣識別装置１に被感知物が投入されたか否かを正確に判定することができる。この結果、紙幣識別装置１に異常が起こったと誤って判定することがないので、紙幣識別装置１を両替機や自動販売機に内蔵させた場合、購入者や管理者に対して不利益を与えることを回避することができる。
【００２７】
また、識別センサ１４，１５が、紙幣Ｐの到達および通過を判定するセンサと、被感知物の通過を判定するためのセンサとを兼用することができるため、コストの削減を図ることができる。
【００２８】
なお、本実施例においては、被感知物を透過した識別用発光素子１４ａ，１５ａの照射光を識別用受光素子１４ｂ，１５ｂがそれぞれ検出しているが、これに限定されず、識別用発光素子１４ａ，１５ａが照射した光を反射板で反射させ、反射した光を識別用受光素子１４ｂ，１５ｂで受光するように構成し、識別用発光素子１４ａ，１５ａと識別用受光素子１４ｂ，１５ｂの間に存在する被感知物を感知するように構成してもよい。
【００２９】
また、本実施例では、両識別センサ１４，１５が光学センサをそれぞれ兼用している例について説明したが、これに限定されず、識別センサ１４，１５とは別個の光学センサを、識別センサ１４，１５の前方または後方に配設し、光学センサが検出する検出光強度を基準光強度と比較するように構成してもよい。
【００３０】
また、本実施例においては、ＲＡＭ２４が互いにアドレスが異なる複数の記憶領域を有しているが、これに限らず、少なくとも２つあればよいことは勿論である。
【００３１】
さらに、識別センサの数や位置などを変更してもよい。例えば、識別センサの数を増やして、被感知物が搬送路３の幅方向のどこを通過する場合でも、ＣＰＵ２２が被感知物の通過を感知できるように構成することが好ましい。
【００３２】
更に、ＲＡＭ２４は、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などで構成し、電源が遮断したときにも基準検出光データを保持できるように構成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の紙葉類識別装置によれば、被感知物が通過していない状態で、現状の光学センサが検出する最新の検出光強度を基準光強度として記憶手段に記憶させるため、光学センサの経年変化や、光学センサへのゴミやほこりの付着などにより、光学センサの検出強度が変化しても、紙葉類識別装置に被感知物が投入されたか否かを正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の紙幣識別装置の正面図である。
【図２】実施例の紙幣識別装置の搬送路の平面図である。
【図３】実施例の紙幣識別装置の搬送路の側面図である。
【図４】識別判定部の電気回路図である。
【図５】紙葉類の受入れ動作および被感知物の感知動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 紙幣識別装置
２ 紙幣投入口
３ 搬送路
１４ 識別センサ
１５ 識別センサ
２２ ＣＰＵ
２４ ＲＡＭ
Ｐ 紙幣

Claims (2)

1. 紙葉類投入口から投入され搬送路上を搬送されている紙葉類の適否を識別するための識別センサを有する識別手段と、光を照射すると共に当該照射光の透過光または反射光を受光することにより、前記識別手段により適正と識別された紙葉類以外の被感知物の通過を感知するための検出光強度を検出する光学センサと、基準光強度データを記憶する記憶手段と、前記識別手段により適正と識別された紙葉類が前記光学センサを通過した後に検出された検出光強度を、前記記憶手段に記憶されている前記基準光強度データに基づく基準光強度と比較することにより、前記被感知物が通過しているか否かを判定する判定手段とを備える紙葉類識別装置において、
   前記紙葉類が前記光学センサに到達する前に当該光学センサにより検出された検出光強度に基づく検出光強度データを、前記記憶手段に新たな基準光強度データとして書き込む基準光強度書込み手段を備えていることを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記識別センサは、前記光学センサと兼用するように構成され、前記記憶手段は、互いにアドレスが異なる少なくとも２つの記憶領域を有し、前記基準光強度書込み手段は、前記識別センサにより検出された検出光強度に基づく検出光強度データを、前記少なくとも２つの記憶領域に順に書き込むことにより、最新に検出された最新検出光強度に基づく最新検出光強度データ、および当該最新検出光強度よりも前に検出された旧検出光強度に基づく旧検出光強度データを前記記憶手段に記憶させ、前記最新の検出光強度が前記旧検出光強度よりも所定の強度以上低いときに、前記旧検出光強度データを前記基準光強度データとして前記記憶手段に保持させ、前記判定手段は、前記紙葉類が前記識別センサを通過した後に検出された検出光強度を、前記保持された基準光強度データに基づく基準光強度と比較することにより、前記被感知物が通過しているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。

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