JP5209559B2

JP5209559B2 - 紙幣識別装置

Info

Publication number: JP5209559B2
Application number: JP2009081316A
Authority: JP
Inventors: 厚博蓼沼
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: WO2010116625A1; JP2010231722A

Description

本発明は、自動販売機等に用いられる紙幣識別装置に関するものである。

従来、この種の紙幣識別装置として、紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送手段を備えたものが知られている。

この紙幣識別装置は、紙幣通路に配置され、前記紙幣を通過又は反射した光の強度を所定のタイミング毎に検出する検出手段を備えており、紙幣搬送時に検出手段によって検出された光強度の時間変化と、事前に取得された該紙幣の光強度の時間変化とを比較することにより紙幣識別処理を行うようになっている。

特開平９−９７３６４号公報

ところで、上記の紙幣搬送手段に用いられる紙幣搬送用部材は、例えば紙幣搬送用ベルトが磨耗する等して劣化することにより、搬送紙幣に滑りが生じて該紙幣の搬送量が変化する。この場合、検出手段によって検出される光強度の時間変化が、事前に取得された光強度の時間変化と互いに異なることから、単に比較しただけでは紙幣識別処理を正確に行うことができず、紙幣の識別精度に劣るおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、搬送紙幣に滑りが生じた場合でも該紙幣の識別精度を向上させることの可能な紙幣識別装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送手段を備えた紙幣識別装置において、前記紙幣通路に配置され、前記紙幣を通過又は反射した光の強度を所定のタイミング毎に検出する第１の検出手段と、紙幣通路の所定位置に配置され、該紙幣が該所定位置まで搬送されたことを検出する第２の検出手段と、第１の検出手段によって検出された光強度の前記タイミング間隔を、該紙幣が紙幣搬送手段によって第１及び第２の検出手段の一方から他方まで搬送される間に第１の検出手段によって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき補正した後に所定の紙幣識別処理を行う制御手段とを備えている。

これにより、第１の検出手段によって検出された光強度のタイミング間隔が、該紙幣が紙幣搬送手段によって第１及び第２の検出手段の一方から他方まで搬送される間に第１の検出手段によって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき補正された後に所定の紙幣識別処理が行われることから、例えば搬送紙幣に滑りが生じたことにより光強度の検出回数が異常となる場合でも、該検出回数を事前検出回数に合わせた状態で紙幣識別処理を行うことが可能になる。

以上説明したように本発明によれば、例えば搬送紙幣に滑りが生じたことにより光強度の検出回数が異常となる場合でも、該検出回数を事前検出回数に合わせた状態で紙幣識別処理を行うことができるので、紙幣搬送部材の劣化により紙幣搬送量が変化したことによる紙幣識別処理への影響を低減することができ、紙幣の識別精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態を示す紙幣識別装置の断面図図１の要部拡大図検出データの補正に係る制御系構成を示す図検出データの補正に係る制御部の動作を示すフロー図検出回数に対する光強度の変化を示す図

３５，５４…発光素子、４５，４７…受光素子、６１…紙幣投入口、１０１…制御部、１０２…発光用ドライバ、１０３…ディテクタ、１０６…紙幣保持部、ＢＰ…紙幣通路

図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は紙幣識別装置の断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は検出データの補正に係る制御系構成を示す図、図４は検出データの補正に係る制御部の動作を示すフロー図、図５は検出回数に対する光強度の変化を示す図である。

まず、図１及び図２を参照して、紙幣識別装置のメカニズムについて説明する。

図１及び図２に示した紙幣識別装置は、メインフレーム１０と、ベースボックス２０と、前側シュート３０と、紙幣搬送ユニット４０と、後側シュート５０と、マスク６０と、紙幣収納カセット７０とを備えている。

ベースボックス２０は上面及び後面を開口した箱形を成し、その前面をメインフレーム１０の後面下部に固定されている。このベースボックス２０は、投入紙幣を紙幣収納カセット７０内に押し込むための縦長矩形状の紙幣収納プレート２１と、該紙幣収納プレート２１を前後に平行移動させるリンク機構２２と、モータ、減速用歯車及び駆動レバーを有する収納駆動手段（図示省略）と、上部後側の左右にその中心線が左右方向を向くように設けられた後側シュート用の軸支孔（図示省略）とを有している。

リンク機構２２は、各々の上端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結され、且つ、各々の下端をベースボックス２０に回転自在に連結された左右一対の上側リンク２２ａと、各々の上端をベースボックス２０に回転自在に連結され、且つ、各々の下端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結された左右一対の下側リンク２２ｂと、上側リンク２２ａと下側リンク２２ｂで共通の操作軸２２ｃとを有している。操作軸２２ｃには収納駆動手段の駆動レバーが係合しており、該駆動レバーの前後移動に伴ってリンク機構２２はその形態を変化して紙幣収納プレート２１を前後に平行移動させる。

前側シュート３０は全体が略矩形状を成し、その前面をメインフレーム１０の後面上部に固定されている。この前側シュート３０は、後側に張り出した上部湾曲部３１と、前側に張り出した下部湾曲部３２と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が後側に露出するように設けられた計４個のローラ３３と、紙幣搬送ユニット取付部（図示省略）と、下部前側に設けられた基板３４にその一部が後側に露出するように設けられた計２個の発光素子３５とを有している。

計２個の発光素子３５は、後述する計２個の受光素子４５とによって第１の検出手段としての第１の光センサ（符号無し）を構成している。この第１の光センサの具体構成について後に詳述する。

また、計４個のローラ３３のうちの右側の２個のローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の右側の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、左側の２個のローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の左側の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。

紙幣搬送ユニット４０は全体が略直方体形状を成し、前側シュート３０の紙幣搬送ユニット取付部に着脱自在に取り付けられている。この紙幣搬送ユニット４０は、ユニット本体４１と、ユニット本体４１の上部左右に回転自在に設けられたプーリ４２と、ユニット本体４１の下部左右に共通回転軸を通じて回転自在に設けられたプーリ４２と、紙幣ＰＭの幅方向両側部に向き合うように左側の２個のプーリ４２と右側の２個のプーリ４２にそれぞれ巻き付けられた２つの無端ベルト４３と、左側の下側プーリ４２に同軸上に連結された従動歯車（図示省略）と、ユニット本体４１内の前側に設けられた基板４４にその一部が前側に露出するように、且つ、前側シュート３０の各発光素子３５にそれぞれ向き合うように設けられた計２個の受光素子４５と、ユニット本体４１内の後側に設けられた基板４６にその一部が後側に露出するように設けられた計６個の受光素子４７とを有している。

計６個の受光素子４７は、後述する計６個の発光素子５４とによって第２の検出手段としての第２の光センサ（符号無し）を構成している。この第２の光センサの具体構成について後に詳述する。

後側シュート５０は全体が略直方体形状を成す。この後側シュート５０は、前側に張り出した湾曲部５１と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が前側に露出するように設けられた計４個のローラ５２と、内部前側に設けられた基板５３にその一部が前側に露出するように、且つ、紙幣搬送ユニット４０の各受光素子４７にそれぞれ向き合うように設けられた計６個の発光素子５４と、モータ、減速用歯車及び駆動歯車を有する搬送駆動手段（図示省略）と、下面後側の左右に設けられた支持片５５と、各支持片５５にその中心線が左右方向に向くように設けられた軸部５５ａとを有している。この後側シュート５０は左右の軸部５５ａをベースボックス２０の左右の軸支孔に回転自在に挿入され、軸支箇所を支点とした回転動作による開閉ができるようにベースボックス２０に取り付けられている。

また、計４個のローラ５２のうちの右側の２個のローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の右側の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、左側の２個のローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の左側の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。図１及び図２から分かるように、下側の左右２個のローラ５２は突出片５０ｂに回転自在に設けられていて各々の中心線は下側の左右２個のプーリ４２の中心線とほぼ同じ高さにあり、各ローラ５２は投入紙幣を左右の無端ベルト４３との協働によって挟み込んで保持することができる。

さらに、搬送駆動手段の駆動歯車は後側シュート５０を閉塞した状態で紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に噛合する。つまり、紙幣搬送ユニット４０の各無端ベルト４３は、搬送駆動手段の駆動歯車から紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に伝達された回転力に基づいて所定方向に回転して紙幣搬送を行う。

マスク６０は後面を開口した箱形を成し、その後面をメインフレーム１０の前面に固定されている。このマスク６０は、前面から後面に至る横長の紙幣挿入口６１と、紙幣挿入口６１の後端下部から後側に張り出した湾曲部６２とを有している。

紙幣収納カセット７０は上面及び前面を開口した箱形を成し、ベースボックス２０内に着脱自在に取り付けられている。この紙幣収納カセット７０は、前面開口の左右に設けられた縦長のレール７１と、両レール７１の左右間隔よりも左右幅が僅かに大きく両レール７１の後側に配置された縦長矩形状のカセットプレート７２と、カセットプレート７２を前方に付勢する円錐台状のコイルバネ７３と、ベースボックス２０内への紙幣収納カセット７０の装着とその解除を行うフックレバー（図示省略）と、該フックレバーを後面側から操作するための切り欠き７４とを有している。

前述の紙幣識別装置では、後側シュート５０が閉塞位置にあるとき、紙幣搬送ユニット４０はその前後を前側シュート３０と後側シュート５０に挟み込まれたような状態となり、上部湾曲部３１と湾曲部５１の存在もあって、紙幣搬送ユニット４０の周囲には各無端ベルト４３と各ローラ３３，５２との境界面を含む逆Ｕ字形の紙幣通路ＢＰ（図２参照）が形成される。この紙幣通路ＢＰの前側下端はマスク６０の湾曲部６２を介して紙幣挿入口６１の後端と連通している。

次に、紙幣識別装置の光強度検出データの補正に係る制御系構成について図３を参照して説明する。

本実施形態の紙幣識別装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータからなる制御部１０１と、制御部１０１からの制御信号に基づき第１の光センサの各発光素子３５に駆動信号を送出する発光用ドライバ１０２と、第１の光センサの各受光素子４５それぞれの検知信号を制御部１０１で取り扱える信号に変換して制御部１０１に送出するディテクタ１０３と、制御部１０１からの制御信号に基づき第２の光センサの各発光素子５４に駆動信号を送出する発光用ドライバ１０４と、第２の光センサの各受光素子４７それぞれの検知信号を制御部１０１で取り扱える信号に変換して制御部１０１に送出するディテクタ１０５と、挿入紙幣を紙幣通路ＢＰに一時保留する紙幣保持部１０６と、パルス発生部１０７とを備えている。

ここで、前記の第１の光センサと第２の光センサの具体構成について説明する。第１の光センサの各発光素子３５は発光ダイオード等から成り、各受光素子４５はフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る。また、第２の光センサの各発光素子５４は発光ダイオード等から成り、各受光素子４７はフォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る。

制御部１０１のメモリ（図示省略）には、紙幣搬送に係るプログラムと、紙幣搬送の制御に必要なデータ等と、後述する事前検出回数及び事前検出データとが格納されている。また、本実施形態の制御部１０１は、各発光用ドライバ１０２，１０４に制御信号を送出すると共に、各ディテクタ１０３，１０５から入力される信号に基づき紙幣搬送に係るプログラムを実行して所期の紙幣搬送を行う。さらに、制御部１０１は、後述の光強度検出データの補正処理を行うとともに所定の紙幣識別処理を行う。

各発光用ドライバ１０２，１０４は、制御部１０１から制御信号を受信すると、予め設定された大きさの電流を駆動信号として、各発光素子３５，５４に送出する。

各ディテクタ１０３，１０５は、周知の増幅回路及びＡ／Ｄ変換回路等を備え、各受光素子４５，４７それぞれの検知信号を受信すると、該検知信号を制御部１０１で取り扱える信号に変換した後に制御部１０１に送出する。

紙幣保持部１０６は、いわゆるエスクロ機構を備え、制御部１０１からの制御信号に基づき、搬送された紙幣の一時保留又は解除を行う。なお、紙幣保持部１０６には第２の光センサが設けられており、第２の光センサは、紙幣が紙幣保持部１０６に保持されていることを検出するようになっている。

パルス発生部１０７は、紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に設けられたエンコーダであり、従動歯車の回転角度に応じた出力信号を制御部１０１に送出する。

以下に、本実施形態に係る紙幣識別装置において、検出データの補正を行う際の動作について、図４のフロー図及び図５を参照して説明する。

まず、制御部１０１は、紙幣が紙幣挿入口６１に挿入されたことを第１の光センサにより検出すると（ステップＳ１）、所期の紙幣搬送を行うとともに光強度の検出タイミングか否かを判別する（ステップＳ２）。ここで、制御部１０１は、紙幣搬送ユニット４０の従動歯車の回転角度に応じたパルス信号をパルス発生部１０７から受信したタイミングを、光強度の検出タイミングとして判別する。そして、制御部１０１は、パルス発生部１０７からパルス信号を受信すると、受光量の強度を表す信号を第１の光センサから受信することにより、第１の光センサによる光強度の検出を行う（ステップＳ３）。また、制御部１０１は、光強度の検出回数を一つ増加させる（ステップＳ４）。

そして、制御部１０１は、第２のセンサにより紙幣が検出されるまで、即ち紙幣が紙幣保持部１０６まで搬送された後に紙幣保持部１０６に保持されるまで（ステップＳ５）、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理を繰り返し行う。なお、第２のセンサにより紙幣が検出されるまでの間に第１の光センサにより検出された光強度の時間変化（検出データ）を図５（ａ）の実線で示す。この場合、紙幣が第１の光センサから第２の光センサまで搬送される間に２００回の検出処理が行われている。

次に、制御部１０１は、紙幣が第２の光センサによって検出されると、メモリ（図示省略）に記憶されている事前検出回数を用いて検出データの補正を行う（ステップＳ６）。なお、事前検出回数は、例えば各無端ベルト４３等の紙幣搬送用部材の劣化が無い状態において、上記ステップＳ１〜Ｓ５までの処理が行われたときの第１の光センサによる光強度の検出回数を表している。また、事前に取得された光強度の時間変化（事前検出データ）を、図５（ａ）の破線で示す。この場合、紙幣が第１の光センサから第２の光センサまで搬送される間に１００回の光強度検出処理が行われている。

ここで、第１の光センサから第２の光センサまでの紙幣通路の経路長は一定であることから、検出データと事前検出データとの間で光強度検出回数の比を求めることにより、検出データの補正を行うことが可能になる。具体的に説明すると、図５（ａ）の実線により表された検出データの光強度検出回数（２００回）は、図５（ａ）の破線により表された事前検出データの光強度検出回数（１００回）の２倍となっていることから、検出データの光強度検出タイミングの間隔を１／２に補正することにより、検出回数を事前検出回数に合わせることができる。この場合、（ａ）の実線により表された検出データは、図５（ｂ）の実線により表された検出データに補正される。

次いで、制御部１０１は、補正された検出データを用いて所定の紙幣識別処理を行う（ステップＳ７）。具体的に説明すると、制御部１０１は、補正された検出データ（図５（ｂ）の実線で示す）と、事前検出データ（図５（ｂ）の破線で示す）とを比較して、紙幣の真偽及び金種の識別を行う。

このようにして、第１の光センサによって検出された光強度のタイミング間隔が、紙幣が紙幣搬送手段によって第１の光センサから第２の光センサまで搬送される間に第１の光センサによって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき補正された後に紙幣識別処理が行われることから、例えば搬送紙幣に滑りが生じたことにより光強度の検出回数が異常となる場合でも、該検出回数を事前検出回数に合わせた状態で紙幣識別処理を行うことが可能になる。

このように本実施形態に係る紙幣識別装置によれば、例えば搬送紙幣に滑りが生じたことにより光強度の検出回数が異常となる場合でも、該検出回数を事前検出回数に合わせた状態で紙幣識別処理を行うことができるので、紙幣搬送部材の劣化により紙幣搬送量が変化したことによる紙幣識別処理への影響を低減することができ、紙幣の識別精度を向上させることができる。

また、紙幣を紙幣通路ＢＰに一時保留する紙幣保持部１０６を備え、第２の光センサは、該紙幣が紙幣保持部１０６に保持されていることを検出するので、搬送紙幣に滑りが生じた場合でも該紙幣の識別精度を向上させるという効果を既存の構成を用いて達成することができる。従って、上記効果を達成するための新規部材を設ける必要が無いことから、製造コストが嵩むのを抑制することができる。

さらに、第１の光センサは、紙幣が紙幣挿入口６１に挿入されたことを検出するので、上記と同様に既存の構成を用いて紙幣の識別精度を向上させるという効果を達成することができる。従って、光強度を検出するための新規部材を設ける必要が無いことから、製造コストが嵩むのを抑制することができる。

なお、上記実施形態は本発明の具体例に過ぎず、本発明が上記実施形態のみに限定されることはない。例えば、上記実施形態では、各受光素子４５，４７を、投入紙幣の透過光を受光するように構成していたが、投入紙幣の反射光を受光するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、第２の光センサを、紙幣保持部１０６に設けられた各発光素子５４及び各受光素子４７から構成していたが、紙幣挿入口６１側に設けられた各発光素子３５及び各受光素子４５から構成してもよい。この場合、第２の光センサは、紙幣が紙幣挿入口６１に挿入されたことを検出する。なお、第１の光センサは、各発光素子５４及び各受光素子４７から構成される。また、制御部１０１は、紙幣が紙幣搬送手段によって第２の光センサから第１の光センサまで搬送される間に第１の光センサによって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき補正した後に所定の紙幣識別処理を行う。この場合においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

さらに、上記実施形態では、第１の光センサによって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき検出データの検出タイミングの間隔を補正するものについて説明したが、第１の光センサによる光強度の検出タイミングを、例えばパルス発生部１０７から２つのパルスを受信する毎に１回の光強度検出を行う等のように補正してもよい。

Claims

紙幣挿入口に挿入された紙幣を紙幣通路に沿って搬送する紙幣搬送手段を備えた紙幣識別装置において、
前記紙幣通路に配置され、前記紙幣を通過又は反射した光の強度を所定のタイミング毎に検出する第１の検出手段と、
紙幣通路の所定位置に配置され、該紙幣が該所定位置まで搬送されたことを検出する第２の検出手段と、
第１の検出手段によって検出された光強度の前記タイミング間隔を、該紙幣が紙幣搬送手段によって第１及び第２の検出手段の一方から他方まで搬送される間に第１の検出手段によって検出された光強度の検出回数と、当該検出回数を事前に取得することにより得られた事前検出回数との比に基づき補正した後に所定の紙幣識別処理を行う制御手段とを備えた
ことを特徴とする紙幣識別装置。
前記紙幣を紙幣通路に一時保留する紙幣保持手段を備え、
第２の検出手段は、該紙幣が紙幣保持手段に保持されていることを検出する
ことを特徴とする請求項１記載の紙幣識別装置。
前記第１の検出手段は、該紙幣が紙幣挿入口に挿入されたことを検出する
ことを特徴とする請求項１記載の紙幣識別装置。