JP4698851B2 - 硬貨位置決め機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨の真偽や種類の判別に利用される硬貨位置決め機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平９−２５９３２０号公報がある。この公報に記載された硬貨等の位置決め方法は、直線的なガイド面に沿って、硬貨を連続的に搬送し、硬貨の周面をガイド面に押し当てるようにして、硬貨の位置決めを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の硬貨位置決め機構には、次のような課題が存在している。すなわち、このような方法は、一種類の硬貨を判別する場合には適しているが、多種類の硬貨を判別する場合の位置決めには適さないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、複数種類の硬貨を回転板内で位置決めさせるようにした硬貨位置決め機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る硬貨位置決め機構は、硬貨を出し入れする出入口を有すると共に、鉛直面内で回転する回転板と、回転板に形成すると共に、出入口に連通して硬貨を受け入れる硬貨収容部と、回転板を回転させる駆動手段とを備え、硬貨収容部は、鉛直面内に延在して硬貨の平面側を当接させるガイド面と、ガイド面の周縁部分でガイド面に対して垂直に形成させると共に記硬貨の周面側が摺動接触する硬貨支持面と、Ｖ字状に形成した硬貨支持面よりなる複数の硬貨支持部とを有することを特徴とする。
【０００６】
この硬貨位置決め機構において、硬貨は、鉛直方向に立った状態で出入口から回転板の硬貨収容部内に導かれ、この硬貨収容部内で起立状態が維持される。そして、駆動手段で回転板を回転させると、硬貨収容部内において、硬貨は、ガイド面に沿って硬貨支持面に当りながら自転することになる。このとき、硬貨は、各硬貨支持部を通過することになるが、一の硬貨支持部において、硬貨の周面をＶ字状の硬貨支持面で支持させ、硬貨を安定した状態で位置決めさせる。この位置決めによって、撮像装置など行われる硬貨の真偽や種類の判別を確実なものにする。このように、本発明は、複数種類の硬貨を回転板内で自転させながら、各硬貨支持部で確実に位置決めさせるものである。
【０００７】
また、各硬貨支持部において、Ｖ字状に形成した硬貨支持面は、回転板の回転中心から等距離の位置に硬貨の中心が位置するような開き角度を有すると好適である。これは、種類の異なる硬貨を位置決めさせる場合でも、硬貨支持面の開き角度を異ならせることによって、各硬貨の中心の位置出しを常に一定させるものであり、硬貨の真偽や種類を撮像装置によって判別させる場合に最適である。例えば、撮像装置を利用する場合、撮像装置を定位置に固定させた状態において、回転板を回転させるだけで、種類の異なる硬貨を、位置決めさせながら簡単に撮像させることが可能になる。
【０００８】
また、硬貨収容部のガイド面に形成した開口から覗くように配置させたロータを更に有し、ロータによって、硬貨を硬貨支持部の硬貨支持面に押し当てるようにすると好適である。この場合、ロータが、硬貨の平面側を擦るように回転することで、硬貨の周面を、所定の硬貨支持面に押し当てることができ、各硬貨支持部において、硬貨はＶ字状の硬貨支持面に確実に押し当てられ、確実に位置決めされることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による硬貨位置決め機構の好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
本発明に係る硬貨位置決め機構１は、自動販売機などの硬貨搬送経路の途中で利用され、撮像装置との組み合わせによって、硬貨の真偽や種類の判別を可能にするものである。図１〜図３に示すように、硬貨位置決め機構１は、自動販売機等の硬貨搬送通路２の途中に配置させた状態で、鉛直面内を回転する回転板３を有している。この回転板３の表側には、硬貨搬送通路２を通ってきた硬貨５を受け入れるための出入口４と、この出入口４に連通して硬貨５の厚みと略等しい深さをもった硬貨収容部６とが形成されている。これに対し、回転板３の裏面側には、全周にわたって歯部７が環状に設けられている。
【００１１】
この回転板３は、板状の回転支持部材３３によって回動自在に支持させた状態を維持しつつ、駆動手段８により鉛直面内で回転するものである。すなわち、回転板３の外周に凹部を形成することによって、回転板３は、回転支持部材３３の内周に形成した凸部をガイドとして鉛直面内で回転自在に支持されることになる。また、駆動手段８は、回転板３の歯部７に噛合するギア部９と、このギア部９を回転させる駆動モータ１０と、ギア部９と駆動モータ１０との間に配置させてギア部９を所望の回転速度にするための減速機構１１とからなる。よって、駆動モータ１０を作動させると、ギア部９と歯部７との噛合によって、回転板３は所定の速度をもって鉛直面内で回転することになる。なお、図示しないが、回転板３は、軸受けによって回転自在に支持させることもできる。
【００１２】
ここで、回転板３の硬貨収容部６は、鉛直面内で延在すると共に、回転板３の表面側で平坦な凹部として形成される（図３参照）。その結果、硬貨搬送通路２の入口側２ａから転がり出た硬貨５は、出入口４から回転板３内に導き入れた後、回転板３の回転に伴って、鉛直方向に立った状態を維持しながら硬貨収容部６内を自転する。そして、最終的に硬貨５は、出入口４から硬貨搬送通路２の出口側２ｂに排出される。
【００１３】
図３に示すように、硬貨収容部６は、鉛直面内に延在して硬貨５の平面Ｓ側に当接させるガイド面１２と、このガイド面１２の周縁部分でガイド面１２に対して垂直に形成させ、硬貨５の周面Ｒが摺動接触する硬貨支持面１３によって形成されている。更に、図４に示すように、硬貨収容部６は、回転中心を基準にして回転板３を５等分するライン上に位置する四個の硬貨支持部１４〜１７を有する。そして、各硬貨支持部１４〜１７は、硬貨支持面１３をＶ字状にすることで形成される。
【００１４】
例えば、硬貨収容部６は、出入口４に隣接して１００円硬貨の位置決めに利用する第１の硬貨支持部１４（図５参照）と、第１の硬貨支持部１４に隣接して１０円硬貨の位置決めに利用する第２の硬貨選別部１５（図６参照）と、第２の硬貨支持部１５に隣接して５００円硬貨の位置決めに利用する第３の硬貨支持部１６（図７参照）と、第３の硬貨支持部１６に隣接して５０円硬貨の位置決めに利用する第４の硬貨支持部１７（図８参照）とからなる。すなわち、硬貨収容部６は、回転板３の回転方向Ｆとは逆の方向において、出入口４から第１の硬貨支持部１４、第２の硬貨支持部１５、第３の硬貨支持部１６、第４の硬貨支持部１７の順に隣接して配列させる。
【００１５】
また、硬貨収容部６内の硬貨５は、自転はするものの、回転板３と一緒に連れ回ることなく、その自重によって、定位置に留まろうとする。その結果、硬貨５は、回転板３の回転時において、硬貨支持部１４〜１７のうちの真下に位置している硬貨支持部内で位置決めされることになる。そして、位置決め状態にある硬貨５は、硬貨収容部６に蓋をするように被せる防塵ガラス２６、硬貨収容部６を照らすＬＥＤ２２、結像レンズ２３、ＣＣＤ２４等を筺体２５に固定させた撮像装置２０（図２参照）によって撮像され、この撮像装置２０は、回転板３の硬貨収容部６に被せるようにして自動販売機のフレームに固定させており、常に一定した場所を視準するものである。
【００１６】
そこで、撮像位置が一定している場合において、径の異なる硬貨５の種類や真偽を確実に判別させるためには、位置決め状態の硬貨５の中心点Ｇと、撮像装置２０の撮像中心点２１とを一致させることが好ましい。具体的には、図４に示すように、第１の硬貨支持部１４において、１００円硬貨の中心点Ｇと撮像中心点２１との一致を実現させるため、Ｖ字状の硬貨支持面１３により形成した開き角度Ａを、約１１６度に設定する。
【００１７】
また、第２の硬貨支持部１５において、１０円硬貨の中心点Ｇと撮像中心点２１とを一致させるためには、Ｖ字状の硬貨支持面１３により形成した開き角度Ｂを、約１１１度に設定する。第３の硬貨支持部１６において、５００円硬貨の中心点Ｇと撮像中心点２１とを一致させるためには、Ｖ字状の硬貨支持面１３により形成した開き角度Ｃを、約９４度に設定する。第４の硬貨支持部１７において、５０円硬貨の中心点Ｇと撮像中心点２１とを一致させるためには、Ｖ字状の硬貨支持面１３により形成した開き角度Ｄを、約１２５度に設定する。なお、前述した開き角度Ａ〜Ｄは、直径７０ｍｍの回転板３を基準にして導き出されたものである。
【００１８】
このような角度設定によって、回転板３の回転中心から等距離の位置に硬貨５の中心点Ｇを位置させることができる。そして、開き角度Ａ〜Ｄを異ならせると、径の異なる硬貨５でも、その種類に拘わらず、硬貨５の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とを一致させることができ、据え付け型の撮像装置２０を採用しても、硬貨５の真偽や種類を確実に判別させることができる。
【００１９】
なお、回転板３の回転時において、５００円硬貨用の第３の硬貨支持部１６内に１０円硬貨が入っているとき、撮像装置２０でこの１０円硬貨を撮像すると、当然のこととして、１０円硬貨の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とが一致しない。このことは、図示しない画像処理装置内において、予め記憶させている真性５００円硬貨の画像データと、１０円硬貨の画像データとを対比させる際に、画像データのズレ量を増幅させる効果をもたらし、画像処理のスピードアップや簡易化を可能にするものである。
【００２０】
また、５００円硬貨と同径の「偽造硬貨」が５００円硬貨用の第３の硬貨支持部１６内に入っているとき、撮像装置２０でこの偽造５００円硬貨を撮像すると、当然のこととして、偽造５００円硬貨の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とが一致する。このことは、画像処理装置内において、予め記憶させている真性５００円硬貨の画像データと、偽造５００円硬貨の画像データとを対比させる際に、画像データの対比を容易にする効果をもたらし、画像処理の確実性を向上させるものである。
【００２１】
ここで、硬貨５の画像処理を更に確実なものにするため、硬貨位置決め機構１には、球状のロータ３０が設けられている。このロータ３０は、硬貨収容部６のガイド面１２の中央に形成した円形の開口３１からその一部が、硬貨収容部６内に覗くように配置させている。更に、ロータ３０は、駆動モータ１０の作動によって所定速度で回転させる必要があるため、減速機構１１から突出させた回転シャフト３２に取り付けられる。よって、ロータ３０が、硬貨５の平面Ｓ側を擦るように回転すると、硬貨５の周面Ｒを硬貨支持面１３に押し当て続けることができ、その結果として、各硬貨支持部１４〜１７において、硬貨５はＶ字状の硬貨支持面１３に確実に押し当てられることになる。なお、ロータ３０の表面は、摩擦抵抗を発生させ、更には弾性をもったゴムや合成樹脂等で形成させると好適である。
【００２２】
次に、前述した硬貨位置決め機構１を利用して、硬貨５の種類や真偽を判断する場合について説明する。
【００２３】
例えば、自動販売機において、商品を購入する者はコイン口から所定の硬貨５を投入する。そして、この硬貨５は、硬貨搬送通路２を伝って硬貨位置決め機構１まで導かれる。図９に示すように、購買者が５００円硬貨を投入した場合、この硬貨５は、硬貨搬送通路２の入口側２ａから回転板３の出入口４を通って硬貨収容部６内に導入される。これにより、５００円硬貨５は、図１０に示すように、１００円硬貨用の第１の硬貨支持部１４に落とし込まれ、Ｖ字状の硬貨支持面１３によって位置決めされる。その後、硬貨５を撮像させるが、硬貨５は５００円硬貨であるゆえに、硬貨５の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とは一致せず、この状態で、予め記憶させている１００円硬貨の画像データと、硬貨５の画像データとを画像処理装置内で対比させる。その結果、当然のこととして、画像データ同士は一致せず、この硬貨５は１００円でないことが判別される。
【００２４】
その後、図１１に示すように、駆動モータ１０を作動させ、回転板３が３６０／５度（７２度）回転した時点で駆動モータ１０を停止させる。これによって、撮像位置に１０円硬貨用の第２の硬貨支持部１５が配置される。このとき、硬貨５は、硬貨収容部６内で自転しながら第２の硬貨支持部１５に達し、Ｖ字状の硬貨支持面１３によって位置決めされる。その後、硬貨５を撮像させるが、硬貨５は５００円硬貨であるゆえに、硬貨５の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とが一致せず、この状態で、予め記憶させている１０円硬貨の画像データと、硬貨５の画像データとを画像処理装置内で対比させる。その結果、当然のこととして、画像データ同士は一致せず、この硬貨５は１０円でないことが判別される。
【００２５】
その後、図１２に示すように、駆動モータ１０を作動させ、回転板３が３６０／５度（７２度）回転した時点で駆動モータ１０を停止させる。これによって、撮像位置に５００円硬貨用の第３の硬貨支持部１６が配置される。このとき、硬貨５は、硬貨収容部６内で自転しながら第３硬貨支持部１６に達し、Ｖ字状の硬貨支持面１３によって位置決めされる。その後、硬貨５を撮像させるが、硬貨５は５００円硬貨であるゆえに、硬貨５の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とが一致し、この状態で、予め記憶させている５００円硬貨の画像データと、硬貨５の画像データとを対比させる。その結果、画像処理装置内で画像データ同士が一致しない場合には、５００円の偽造硬貨であると判別し、画像データ同士が一致する場合には、真性の５００円硬貨であると判別される。
【００２６】
そして、真性の５００円硬貨であると判断された場合には、回転板３を１４４度回転させることで、図１３に示すように、硬貨搬送通路２の出口側２ｂと回転板３の出入口４とを一致させ、硬貨５は、その自重により落下しながら硬貨搬送通路２内に再度戻されることになる。
【００２７】
なお、図示しないが、偽造等の理由により真性の５００円硬貨と判別されない場合や、真性の５００円と判別された場合でも、図１２で示した位置から回転板３を３６０／５度（７２度）回転させてもよい。この場合、撮像位置に５０円硬貨用の第４の硬貨支持部１７が配置され、このとき、硬貨５は、硬貨収容部６内で自転しながら第４の硬貨支持部１７に達し、Ｖ字状の硬貨支持面１３によって位置決めされる。
【００２８】
その後、硬貨５を撮像させるが、硬貨５は５００円硬貨であるゆえに、硬貨５の中心点Ｇと撮像装置２０の撮像中心点２１とが一致せず、この状態で、予め記憶させている５０円硬貨の画像データと、硬貨５の画像データとを対比させる。その結果、当然のこととして、画像処理装置内で画像データ同士は一致せず、この硬貨５は５０円でないことが判別される。その後、回転板３を７２度回転させることで、図１３に示すように、硬貨搬送通路２の出口側２ｂと回転板３の出入口４とを一致させ、硬貨５は、その自重により落下しながら硬貨搬送通路２内に再度戻される。このとき、その判別結果に基づき、真性の硬貨５と判断された場合には、金銭カウンタを作動させた後に、硬貨５をストッカー内に貯留させる。また、硬貨５が偽造と判断された場合には、コイン払出口へと導かれる。
【００２９】
以上の説明は、５００円硬貨が自動販売機のコイン口から投入された場合であるが、１０円，５０円，１００円硬貨のいずれの場合であっても、回転板３を３６０／５度ずつ回転させて、投入硬貨５を位置決めしながら、その都度撮像することは言うまでもない。
【００３０】
本発明の硬貨位置決め機構１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、メダルコインの真偽や種類の判別にも利用することができ、硬貨支持部の数や開き角度は前述したものに限定されず、硬貨支持部の個数が少なければ少ないほど判別処理速度の向上が図られる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明による硬貨位置決め機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、硬貨を出し入れする出入口を有すると共に、鉛直面内で回転する回転板と、回転板に形成すると共に、出入口に連通して硬貨を受け入れる硬貨収容部と、回転板を回転させる駆動手段とを備え、硬貨収容部は、鉛直面内に延在して硬貨の平面側を当接させるガイド面と、ガイド面の周縁部分でガイド面に対して垂直に形成させると共に硬貨の周面側が摺動接触する硬貨支持面と、Ｖ字状に形成した硬貨支持面よりなる複数の硬貨支持部とを有することにより、複数種類の硬貨を回転板内で位置決めさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る硬貨位置決め機構の一実施形態を示す平面図である。
【図２】 図１の正面図である。
【図３】 図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】 図１の硬貨位置決め機構に適用させる回転板を示す概略平面図である。
【図５】 回転板の第１の硬貨支持部内で１００円硬貨を位置決めさせた状態を示す概略図である。
【図６】 回転板の第２の硬貨支持部内で１０円硬貨を位置決めさせた状態を示す概略図である。
【図７】 回転板の第３の硬貨支持部内で５００円硬貨を位置決めさせた状態を示す概略図である。
【図８】 回転板の第４の硬貨支持部内で５０円硬貨を位置決めさせた状態を示す概略図である。
【図９】 回転板を原点位置に停止させた状態を示す平面図である。
【図１０】 第１の硬貨支持部内に硬貨が落とし込まれた状態を示す平面図である。
【図１１】 第２の硬貨支持部内に硬貨が落とし込まれた状態を示す平面図である。
【図１２】 第３の硬貨支持部内に硬貨が落とし込まれた状態を示す平面図である。
【図１３】 回転板から硬貨を排出させる状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１…硬貨位置決め機構、３…回転板、４…出入口、５…硬貨、６…硬貨収容部、８…駆動手段、１２…ガイド面、１３…硬貨支持面、１４〜１７…硬貨支持部、３０…ロータ、３１…開口、３３…回転支持部材、Ｓ…硬貨の平面、Ｒ…硬貨の周面、Ａ〜Ｄ…開き角度。

Claims (3)

1. 硬貨を出し入れする出入口を有すると共に、鉛直面内で回転する回転板と、
   前記回転板に形成すると共に、前記出入口に連通して前記硬貨を受け入れる硬貨収容部と、
   前記回転板を回転させる駆動手段とを備え、
   前記硬貨収容部は、鉛直面内に延在して前記硬貨の平面側を当接させるガイド面と、前記ガイド面の周縁部分で前記ガイド面に対して垂直に形成させると共に前記硬貨の周面側が摺動接触する硬貨支持面と、Ｖ字状に形成した前記硬貨支持面よりなる複数の硬貨支持部とを有することを特徴とする硬貨位置決め機構。
2. 前記各硬貨支持部において、Ｖ字状に形成した前記硬貨支持面は、前記回転板の回転中心から等距離の位置に前記硬貨の中心が位置するような開き角度を有することを特徴とする請求項１記載の硬貨位置決め機構。
3. 前記硬貨収容部の前記ガイド面に形成した開口から覗くように配置させたロータを更に有し、前記ロータによって、前記硬貨を前記硬貨支持部の前記硬貨支持面に押し当てるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の硬貨位置決め機構。

Images