JP5037053B2 - 硬貨払出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、コインメックの硬貨払出し装置に関し、特に複数種の硬貨を同時に払出し可能な硬貨払出し装置に関する。

自動販売機などに搭載されるコインメックの硬貨払出し装置の代表的なものとして、各金種に共通の硬貨払出し板をＤＣモータにより前後運動させ、金種毎のクラッチピンを動作させることによって、特定の硬貨を払出すものが知られている。このような硬貨払出し装置では、モータの回転運動を硬貨払出し板の前後運動に変換するためのリンク機構とカムが必要になるが、そのカムの回転を検知して硬貨が払出されたか否かを判断するものが一般的である。

しかし、上記のようにカムの回転を検知するのは、硬貨の払出し機構が動作したかどうかを判断するだけであり、実際に硬貨が払出されたかどうかを確認することができない。そこで、硬貨の払出し出口に磁気センサを設けて、払出し硬貨の通過を検知することを可能にした硬貨払出し装置も提案されている。

ところで、最近では、釣銭の払出しの際に複数の金種を同時に払出すことが主流になってきている（例えば、特許文献１参照）。これは、釣銭の払出しを短時間で行うことにより自動販売機を利用する人の利便を図ろうとするものである。

上述の払出し出口に磁気センサを設けて払出し硬貨の通過を検知する場合、払出し出口に設けるセンサは、単独の硬貨払出しを前提として１つのセンサであり（図５の（Ａ）参照）、上記のように複数種の硬貨を同時に払出す場合は検知不可能となってしまう。このため、以下のような理由とともに、払出し確認のためのセンサは搭載されていないのが現状である。
（１）コインメックの払出しは硬貨の自由落下を利用しており、複雑な機構が無いため、比較的信頼性が高い。
（２）自動販売機用コインメックは低コスト化が進み、払出し確認用のセンサのコストが見合わない。
（３）利用者の利便性を上げるために、複数種の硬貨の同時払出し機能が必須条件となっている。
（４）自動販売機では、券売機や金融機器と比較して低額の商品を販売しているので、偽貨を受け入れた場合は問題となるが、釣銭の払出しに関しては大きな問題とはならない。
特許第２５０１８４９号公報

しかしながら、従来の硬貨払出し装置では、機構的な寿命による故障が原因で釣銭を余分に払出してしまう過払いが発生したり、逆に釣銭に粘着物が付着するなどの原因で釣銭が払出されない未払いが発生し、一部のユーザー（自動販売機の管理者など）の間で問題となっている。特に、コンビニエンスストアなど売上管理が厳しい業界において、顕著な問題となっている。一方で、定着している複数種の金種同時払出し機能をなくすことは、釣銭払出しの機能が低下することになる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、釣銭払出しの機能が低下することなく、釣銭の過払いや未払いを防止することができ、信頼性が向上した硬貨払出し装置を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、硬貨を金種別に垂直方向に積み重ねて収納する複数の収納手段と、前記各収納手段の下側に設けられ、各々の前記収納手段から下方に払い出された硬貨を検知するそれぞれの払出し検知手段と、を備えた硬貨払出し装置において、前記収納手段の最下部に収納されている前記硬貨を保持部で保持して、水平方向に往復動させる硬貨往復動手段と、前記硬貨の往復動時に前記保持部から前記硬貨が落下することを規制する規制手段と、前記硬貨往復動手段により水平方向にスライドして、前記規制手段による規制を解除されて前記保持部から落下した前記硬貨が、前記収納手段に対して下方かつ側方にあって前記保持部の可動域を確保する側方凹部の下面に、一時的に当接する硬貨当接部と、前記硬貨当接部の下部に前記払出し検知手段としてのコイルセンサを配設する配設部と、を備え、前記コイルセンサは、前記硬貨当接部に一時的に当接する前記硬貨を検出することを特徴とする硬貨払出し装置が提供される。

このような硬貨払出し装置によれば、各収納手段に独立した硬貨の払出し検知手段を備えているので、釣銭払出しの機能が低下することなく、釣銭の過払いや未払いを防止することができ、信頼性が向上する。

本発明の硬貨払出し装置は、各収納手段に独立して設けられた硬貨の払出し検知手段により払出し硬貨を検知するので、釣銭払出しの機能が低下することなく、釣銭の過払いや未払いを防止することができ、信頼性が向上するという利点がある。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、実施の形態の硬貨払出し装置の概要について、図１〜図４を用いて説明する。図１は自動販売機のコインメックの外観を示す正面図、図２はコインメックの釣銭払出し部を示す上面図、図３は釣銭払出し部の詳細を示す側断面図、図４は釣銭払出し動作を示す図である。

硬貨払出し機能を具備したコインメックは、上部に硬貨の投入口１を有し、下段に釣銭の収納部２とその下側に釣銭の払出し口３を備えている。また、図示していないが、硬貨の真偽を鑑別する検銭部や偽貨の返却機構なども備えている。

釣銭払出し部は、釣銭としての硬貨１０を払出すために水平方向に往復動する払出し板１１、払出し板１１を駆動するカム１２、カム１２の回転を検知するキャリアスイッチ１３、及び硬貨１０の払出し孔１４を備えている。１５は硬貨１０の出口、１６は硬貨１０を収納する収納チューブ、１７は収納チューブ１６内の硬貨１０がなくなったことを検知するエンプティセンサ、１８は払出し板１１の下側に設けられた受板、１９は硬貨１０を払出すか否かを選択するための選択ピン、２０は選択ピン１９を動かすチェンジソレノイドである。

上記のように構成された釣銭払出し部において、カム１２は不図示のモータにより駆動され、このカム１２の回転により払出し板１１が往復動する。払出し板１１の輪の部分には収納チューブ１６内の最下部の硬貨１０が入っており、払出し板１１の往復動により移動するが、払出しが行われない金種は受板１８の上に乗って移動するだけである。払出しが行われる金種は、チェンジソレノイド２０により選択ピン１９が下方に引かれて受板１８が固定されたままとなるので、出口１５の方に落下する（図４参照）。このとき、払出し板１１が正常に往復動したかどうかは、キャリアスイッチ１３がカム１２の１回転を検知することにより確認する。

ここで実施の形態では、硬貨１０を金種別に垂直方向に積み重ねて収納する収納手段として複数の収納チューブ１６が設けられ、各収納チューブ１６の下側には各々の収納チューブ１６から下方に払い出された硬貨１０を検知するそれぞれの払出し検知手段が設けられている。図５は実施の形態の払出し検知手段の配置位置を模式的に示す図である。ここでは、払出し検知手段が払出し確認センサ２１として各収納チューブ１６の下方に取り付けられている例を示している。

従来では図５の（Ａ）に示すように、各収納チューブからの払出し硬貨が集約する位置に１つ取り付けられており、払出しは１枚ずつが原則であった。これでは同時払出しに対応できないため、実施の形態では同図の（Ｂ）に示すように、金種別の収納チューブ１６毎にコイルセンサなどの払出し確認センサ２１を配置し、独立して払出し硬貨を確認できるようにしている。具体的には、図６に示すように、上述の払出し板でスライドした硬貨１０を、下部に配置した払出し確認センサ２１で検知する。図６は払出し確認センサ２１の取り付け例を示す図である。

このように、実施の形態では、各収納チューブ１６に独立した硬貨の払出し確認センサ２１を備えているので、釣銭払出しの機能が低下することなく、釣銭の過払いや未払いを防止することができ、信頼性が向上する。

また、実施の形態では、図示していないが硬貨１０の払出しを制御する制御部を有しており、釣銭の払出しをしていないときに払出し確認センサ２１により硬貨の払出しを検知した場合は硬貨の払出し機能を停止し、釣銭の払出しをしているときに払出し確認センサ２１により硬貨の払出しを検知できない場合は再度釣銭の払出しを行うようにしている。そして、釣銭の払出しを複数回行っても払出し確認センサ２１により硬貨の払出しを検知できない場合は、硬貨の払出し機能を停止する。

次に、上述の制御部の制御動作について、具体的に説明する。上記のように、金種毎に独立した払出し確認センサ２１を備えることにより、同時払出しの検知も可能となるが、外乱などにより検知できなかった場合などに対して、様々な制御方法がある。

（１）釣銭払出しの基本的な制御方法
払出し確認センサ２１の第１の目的である、「確実に払出したか」を確認する一般例について説明する。図７は実施の形態の基本的な釣銭払出し動作を示すフローチャートである。

釣銭払出し開始の前に全金種の払出し検知フラグをクリアしておく（Ｓ１）。そして、払出す金種のチェンジソレノイドを駆動し（Ｓ２）、タイマをクリアして（Ｓ３）、モータを駆動する（Ｓ４）。これにより、払出し動作が開始する。このとき、払出し機構が正常に動作した場合は、カムの１回転によりキャリアスイッチがオン（ＯＮ）−オフ（ＯＦＦ）する。したがって、この間にキャリアスイッチがオンになり（Ｓ５）、払出し確認センサにより釣銭払出しを検知した場合は（Ｓ７）、スムーズに払出しが行われて速やかに払出し硬貨が払出し確認センサを通過したことになる。この場合、メカ動作が完了していないため、該当する払出し検知フラグをセットし（Ｓ８）、払出し硬貨を検知した履歴を残しておく。そして、キャリアスイッチがオフになれば（Ｓ９）、払出す金種のチェンジソレノイドの駆動を停止するとともに（Ｓ１０）、モータを駆動停止する（Ｓ１１）。

続いて、該当する払出し検知フラグが有るかを調べ（Ｓ１４）、有れば硬貨の払出しが完了しているので正常終了となり、無ければタイマをクリアして（Ｓ１５）、釣銭払出しを待ち、釣銭払出しを検知すれば（Ｓ１６）、正常終了となる。釣銭払出しを検知できず、タイマの計測時間が設定時間Ｃを越えていれば（Ｓ１７）、釣銭未払い終了となる。

上記Ｓ５でキャリアスイッチがオンにならず、タイマの計測時間が設定時間Ａを越えていれば（Ｓ６）、払出す金種のチェンジソレノイドの駆動を停止するとともに（Ｓ２０）、モータを駆動停止する（Ｓ２１）。これにより、メカ異常終了となる。また、Ｓ９でキャリアスイッチがオフにならず、タイマの計測時間が設定時間Ｂを越えていれば（Ｓ１２）、該当する払出し検知フラグが有るかを調べる（Ｓ１３）。該当する払出し検知フラグが有る場合は、メカは異常になったが釣銭払出しは完了していることになり、払出す金種のチェンジソレノイドの駆動を停止するとともに（Ｓ１８）、モータを駆動停止する（Ｓ１９）。

なお、Ｓ６でタイマの計測時間が設定時間Ａを越えていなければＳ５に戻り、Ｓ７で釣銭払出しを検知しない場合はＳ９に移行し、Ｓ１２でタイマの計測時間が設定時間Ｂを越えていなければＳ７に戻る。また、Ｓ１３で該当する払出し検知フラグが無ければＳ２０に移行し、Ｓ１７でタイマの計測時間が設定時間Ｃを越えていなければＳ１６に戻る。

（２）釣銭過払いが発生したときに機能停止する制御方法
ごみやその他の異物がコインメックの払出し部に進入し、選択ピンが引かれたままになったりした場合、制御部で選択した以外の硬貨を払出してしまうことがあり、釣銭過払いとなる。このとき、商品を購入する利用者は損をしないので、コールになりにくく、結果として自動販売機の管理者などに大きな損害を与えてしまう場合がある。これを防止するためには、過払いが発生したときに速やかに機能停止することが望ましい。図８は実施の形態の釣銭過払い発生時の動作を示すフローチャートである。

釣銭払出し開始の前に全金種の払出し検知フラグをクリアしておく（Ｓ３１）。そして、釣銭払出しを実施する（Ｓ３２）。このＳ３２の動作は、図７のＳ２〜Ｓ１１に至る動作と同じである。そして、払出し動作終了後、制御部により払出しを行った金種以外の検知フラグが有るかを調べ（Ｓ３３）、有る場合は過払いが発生しているので機能停止とする。無い場合は正常終了となる。

上記機能停止からの復帰には、２通りのパターンが考えられる。１つは電源再投入で復帰するものであり、これは電源遮断時に機器の点検、修理が完了したことを前提としている。もう１つは、異常発生内容をＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリに記憶しておいて、何らかのトリガがないと機能停止から復帰しないものであり、これは安易に機能復帰して過払いが再発生するのを防止するためである。復帰のトリガとしては、コインメックに備えられている点検スイッチの操作や、上位からの復帰コマンドの入力がある。

（３）釣銭未払いが発生したときに機能停止する制御方法
釣銭未払いの場合は、利用者からのクレームによって比較的早期対応が可能である。しかし、前述のように、コインメックへの衝撃によりセンサ上で硬貨が飛び跳ねたり、粘着物などの影響により、規定時間を越えて硬貨が払出された場合などを考慮して、釣銭未払いが発生したときの対策も必要である。図９は実施の形態の釣銭未払い発生時の動作を示すフローチャートである。

釣銭払出し開始の前に全金種の払出し検知フラグをクリアしておくとともに（Ｓ４１）リトライカウンタをクリアしておく（Ｓ４２）。そして、釣銭払出しを実施する（Ｓ４３）。このＳ４３の動作は、図７のＳ２〜Ｓ１１に至る動作と同じである。そして、払出し動作終了後、払出し確認センサによる払出し検知が無いかを調べ（Ｓ４４）、無い場合はリトライカウンタのカウント数に１を加え（Ｓ４５）、リトライカウンタのカウント数が設定値Ｎを超えたかを調べる（Ｓ４６）。リトライカウンタのカウント数が設定値Ｎを超えていれば、機能停止とする。

払出し動作は完了したが、硬貨の検知はできなかった場合、払出し硬貨が収納チューブから落ちてこなかったという本当の未払いであれば、再度払出し動作を実施すればよい。しかし、実際には払出しを行ったにも関わらず、硬貨を検知できなかった場合は、リトライ動作は過払いにつながる。したがって、リトライ動作に制限を設けている。

過払いのときと同様、未払いも１回で機能停止する場合は、Ｓ４６でＮ＝１と設定しておけばよい。また、機能停止からの復帰は、上述の過払いのときと同様である。
（４）払出し確認センサを有効／無効とする制御方法
払出し確認センサは、釣銭の過払い及び未払いに対して有効なものであるが、払出し確認センサの故障も含めて信頼性に疑いが生じた場合、その機能を無効とすれば、払出し確認センサ無しのタイプのコインメックとなる。物理的に払出し確認センサを着脱可能にして取り去っても同じことであるが、制御による方法もある。

払出し確認センサを有効／無効とするトリガは、コインメック自身の設定と、制御部からの指令があるが、コインメック自身の設定としては、スイッチを搭載する方法が一般的である。図１０はスイッチにより機能有り／無しを選択する場合の構成図である。図中、３０は制御部を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）、３１はスイッチ、３２はＶｃｃの電源に接続された抵抗である。

この例では、スイッチ３１がオン（閉）になると、ＣＰＵ３０の入力レベルはＬ（低レベル）となり、払出し確認センサは機能無しの状態となる。スイッチ３１がオフ（開）になると、ＣＰＵ３０の入力レベルはＨ（高レベル）となり、払出し確認センサは機能有りの状態となる。

また、制御部の命令によって機能有り／無しの設定を行うこともでき、これらの両方の設定が可能な場合、異なった設定が行われたときに優先順位を決めておく必要がある。図１１は制御部の命令により機能有り／無しを選択する場合の構成図である。同図の（Ａ）は機能無し設定を優先する場合を示し、（Ｂ）は機能有り設定を優先する場合を示している。機能無し設定を優先する場合は、スイッチと制御部の命令がともに機能有りのときにセンサ機能を有効とする。つまり、どちらか一方の設定が機能無しのときは機能無しとする。機能有り設定を優先する場合は、その逆である。

図１２は上述の実施の形態の払出し確認センサの機能有り／無しの設定動作を示すフローチャートである。機能無し優先の場合は、同図の（Ａ）に示すように、スイッチ設定が機能有りであるかを調べるとともに（Ｓ５１）、制御部設定が機能有りであるかを調べる（Ｓ５２）。そして、両方とも機能有りの設定であれば払出し確認センサを機能有りの状態にし（Ｓ５３）、どちらかの設定が機能無しであれば払出し確認センサを機能無しの状態にする（Ｓ５４）。

また、機能有り優先の場合は、同図の（Ｂ）に示すように、スイッチ設定が機能無しであるかを調べるとともに（Ｓ６１）、制御部設定が機能無しであるかを調べる（Ｓ６２）。そして、両方とも機能無しの設定であれば払出し確認センサを機能無しの状態にし（Ｓ６３）、どちらかの設定が機能ありであれば払出し確認センサを機能有りの状態にする（Ｓ６４）。

自動販売機のコインメックの外観を示す正面図である。 コインメックの釣銭払出し部を示す上面図である。 釣銭払出し部の詳細を示す側断面図である。 釣銭払出し動作を示す図である。 実施の形態の払出し検知手段の配置位置を模式的に示す図である。 払出し確認センサの取り付け例を示す図である。 実施の形態の基本的な釣銭払出し動作を示すフローチャートである。 実施の形態の釣銭過払い発生時の動作を示すフローチャートである。 実施の形態の釣銭未払い発生時の動作を示すフローチャートである。 スイッチにより機能有り／無しを選択する場合の構成図である。 制御部の命令により機能有り／無しを選択する場合の構成図である。 実施の形態の払出し確認センサの機能有り／無しの設定動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 投入口
２ 収納部
３ 払出し口
１０ 硬貨
１１ 払出し板
１２ カム
１３ キャリアスイッチ
１４ 払出し孔
１５ 出口
１６ 収納チューブ
１７ エンプティセンサ
１８ 受板
１９ 選択ピン
２０ チェンジソレノイド
２１ 払出し確認センサ

Claims (3)

1. 硬貨を金種別に垂直方向に積み重ねて収納する複数の収納手段と、前記各収納手段の下側に設けられ、各々の前記収納手段から下方に払い出された硬貨を検知するそれぞれの払出し検知手段と、を備えた硬貨払出し装置において、
   前記収納手段の最下部に収納されている前記硬貨を保持部で保持して、水平方向に往復動させる硬貨往復動手段と、
   前記硬貨の往復動時に前記保持部から前記硬貨が落下することを規制する規制手段と、
   前記硬貨往復動手段により水平方向にスライドして、前記規制手段による規制を解除されて前記保持部から落下した前記硬貨が、前記収納手段に対して下方かつ側方にあって前記保持部の可動域を確保する側方凹部の下面に、一時的に当接する硬貨当接部と、
   前記硬貨当接部の下部に前記払出し検知手段としてのコイルセンサを配設する配設部と、
   を備え、
   前記コイルセンサは、前記硬貨当接部に一時的に当接する前記硬貨を検出することを特徴とする硬貨払出し装置。
2. 硬貨の払出しを制御する制御部を有し、
   前記制御部は、釣銭の払出しをしていないときに前記払出し検知手段により硬貨の払出しを検知した場合は硬貨の払出し機能を停止することを特徴とする請求項１記載の硬貨払出し装置。
3. 硬貨の払出しを制御する制御部を有し、
   前記制御部は、釣銭の払出しをしているときに前記払出し検知手段により硬貨の払出しを検知できない場合は再度釣銭の払出しを行うことを特徴とする請求項１記載の硬貨払出し装置。

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