(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金種別に収納された貨幣の一部を回収して、各金種ごとの残置枚数を決定する貨幣残置方法において、
前記収納された枚数の範囲内で各金種を組み合わせて得られる複数の金額のうち、一の金額を目標残置金額として決定し、この目標残置金額に一致することを条件として、前記各金種の残置枚数を決定する
ことを特徴とする貨幣残置方法。
【請求項２】
残置対象とする複数の金種（ｉ）を設定する工程と、
残置したい金額の合計、即ち、設定残置金額（Ｖ）を設定する工程と、
前記金種ごとの収納枚数（Ｔ［ｉ］）を計数する工程と、
前記収納枚数（Ｔ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて得られる金額であって、前記設定残置金額（Ｖ）の目標値とする目標残置金額（Ｘ）を決定する工程と、
前記収納枚数（Ｔ［ｉ］）を各金種の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の初期値として設定する工程と、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）の一部を各金種の残置枚数として決定される決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に充当する充当工程と、
確認のための試算であって、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の合計金額と前記目標残置金額（Ｘ）との偏差Ｂを求める工程と、
前記充当の結果減少した回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて、前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか否かを判断し、該偏差Ｂと一致する金額が得られない場合には、前記充当の結果増加した決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）を減少させる減少工程と
前記充当工程乃至前記減少工程を各金種（ｉ）について実行する工程と
を具備する貨幣残置方法。
【請求項３】
前記目標残置金額（Ｘ）の決定は、
高額金種を優先的に組み合わせて行う
請求項２記載の貨幣残置方法。
【請求項４】
最低残置しておきたい最低残置枚数を各金種ごとに設定する工程をさらに具備し、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記最低残置枚数を減算し、その結果を前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に加算して行い、
前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の減少は、
前記減算後の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか、または、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の値が０になるまで行う
請求項２または請求項３記載の貨幣残置方法。
【請求項５】
最低残置しておきたい最低残置枚数を各金種ごとに設定する工程をさらに具備し、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のデクリメントと前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）のインクリメントを前記偏差Ｂが０になるまで行う
請求項２または請求項３記載の貨幣残置方法。
【請求項６】
残置する金種の優先度を設定する工程をさらに具備し、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、
前記優先度に従って、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のすべての値を前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に移動させて行い、
前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の減少は、
前記移動後の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか、または、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の値が０になるまで行う
請求項２または請求項３記載の貨幣残置方法。
【請求項７】
残置する金種の優先度を設定する工程をさらに具備し、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、
前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のデクリメントと前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）のインクリメントを前記偏差Ｂが０になるまで行う
請求項２または請求項３記載の貨幣残置方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の方法を実行する制御部（１０１）を具備する
貨幣残置装置。
【請求項９】
前記制御部（１０１）の実行結果として得られた決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）と、残置したい金額として予め設定された設定残置金額（Ｖ）との差額を表示する不足金額表示手段をさらに具備する
請求項８記載の貨幣残置装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貨幣残置方法および装置に関し、特に、状況変化に強く柔軟性の向上が図られた貨幣残置方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、交通機関や金融機関の窓口、あるいは、スーパーマーケットや百貨店等のレジでは、貨幣の入出金を自動的に行う貨幣入出金機が採用されている。この貨幣入出金機に収納された貨幣は、通常、１日の業務が終了した後、翌日の釣銭分を残して回収される。
【０００３】
従来、この翌日の釣銭分として残置する枚数は、各金種ごとに予め設定され、貨幣入出金機に収納された枚数からこの設定された残置枚数を差し引いて、その残りが売り上げとして回収される。特開平８−２１２４３１号公報には、これに類する装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の貨幣入出金装置では、残置枚数を各金種ごとに設定する必要があり、次のような場合に問題となる。即ち、一の金種について残置枚数の不足が発生した場合には、該金種について設定額の残置ができないため、他の窓口や金庫から不足分を補充して釣銭を確保する必要がある。
【０００５】
上記のような残置不足が頻繁に発生すると、補充作業が煩雑になり、業務効率に支障を来すことにもなる。一方、この残置不足の問題を解決するために、残置枚数を少な目に設定すると、釣銭不足の問題が発生し易くなる。
【０００６】
貨幣入出金は、その日の状況によって常時変化するものであり、予測が困難である。従って、あらゆる状況に対応できるような残置枚数の設定は、一般には成し得ない。このように、予測困難な状況に対する最適化問題を専門に取り扱う分野として、オペレーションズリサーチ（ＯＲ）が知られている。オペレーションズリサーチは、システムに内在する法則性を捉えて、制御パラメータを合目的的に決定し、最適化を図る手法である。
【０００７】
オペレーションズリサーチは、特定の法則に基づいて設計する技術であるため、このオペレーションズリサーチを用いれば、残置枚数設定の最適化が可能である。即ち、ある程度の状況変化に対応可能な残置枚数の設定値を得ることができる。
【０００８】
しかし、どのように最適化された設定であっても、設定値が固定である以上は限界があり、常に、満足する結果が得られるとは限らない。他方、フィードバックシステムのように、貨幣の入出金の程度に応じて、残置金額の設定値を変化させるようなシステムは、煩雑であり好ましくない。
【０００９】
このように、日々の状況変化に対応し得る残置方法は、未だ実用化されておらず、貨幣入出金の分野では、比較的柔軟性のある残置方法が求められている。
【００１０】
そこで、本発明は、状況変化に強く柔軟性の向上が図られた貨幣残置方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、金種別に収納された貨幣の一部を回収して、各金種ごとの残置枚数を決定する貨幣残置方法において、前記収納された枚数の範囲内で各金種を組み合わせて得られる複数の金額のうち、一の金額を目標残置金額として決定し、この目標残置金額に一致することを条件として、前記各金種の残置枚数を決定することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、残置対象とする複数の金種（ｉ）を設定する工程と、残置したい金額の合計、即ち、設定残置金額（Ｖ）を設定する工程と、前記金種ごとの収納枚数（Ｔ［ｉ］）を計数する工程と、前記収納枚数（Ｔ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて得られる金額であって、前記設定残置金額（Ｖ）の目標値とする目標残置金額（Ｘ）を決定する工程と、前記収納枚数（Ｔ［ｉ］）を各金種の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の初期値として設定する工程と、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）の一部を各金種の残置枚数として決定される決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に充当する充当工程と、確認のための試算であって、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の合計金額と前記目標残置金額（Ｘ）との偏差Ｂを求める工程と、前記充当の結果減少した回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて、前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか否かを判断し、該偏差Ｂと一致する金額が得られない場合には、前記充当の結果増加した決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）を減少させる減少工程と前記充当工程乃至前記減少工程を各金種（ｉ）について実行する工程とを具備する。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記目標残置金額（Ｘ）の決定は、高額金種を優先的に組み合わせて行う。
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、最低残置しておきたい最低残置枚数を各金種ごとに設定する工程をさらに具備し、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記最低残置枚数を減算し、その結果を前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に加算して行い、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の減少は、前記減算後の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか、または、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の値が０になるまで行う。
請求項５記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、最低残置しておきたい最低残置枚数を各金種ごとに設定する工程をさらに具備し、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のデクリメントと前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）のインクリメントを前記偏差Ｂが０になるまで行う。
請求項６記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、残置する金種の優先度を設定する工程をさらに具備し、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、前記優先度に従って、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のすべての値を前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）に移動させて行い、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の減少は、前記移動後の回収枚数（Ｚ［ｉ］）の範囲内で各金種を組み合わせて前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか、または、前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）の値が０になるまで行う。
請求項７記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、残置する金種の優先度を設定する工程をさらに具備し、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）から前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）への充当は、前記回収枚数（Ｚ［ｉ］）のデクリメントと前記決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）のインクリメントを前記偏差Ｂが０になるまで行う。
請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の方法を実行する制御部（１０１）を具備する。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記制御部（１０１）の実行結果として得られた決定残置枚数（Ｙ［ｉ］）と、残置したい金額として予め設定された設定残置金額（Ｖ）との差額を表示する不足金額表示手段をさらに具備する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（発明の概要）
本発明の一の特徴は、現に収納された枚数の範囲内で各金種を組み合わせて得られる複数の金額のうち、一の金額を目標残置金額として決定し、この目標残置金額に一致することを条件として、前記各金種の残置枚数を決定することにある。
【００１３】
本発明は、従来技術のように各金種ごとの残置枚数を設定するという観点からではなく、残置する合計金額を第１の条件にして各金種の残置枚数を決定するという観点から構成される。残置する合計金額へのアプローチは、現在収納されている金種を組み合わせて行う。また、後述するように、金種ごとの優先順位や最低残置枚数等の別の条件を指定する場合には、これらを第１の条件よりも優先度の低い第２の条件とする。
【００１４】
金種の組み合わせは、金種の数および各金種の収納枚数に応じて幾通りも存在するため、設定という静的な概念ではなく、状況に応じた動的なアプローチが可能である。例えば、ある金種がまったく収納されていなくても他の金種を残置すれば、所望の残置合計を残すことも可能であり、極めて柔軟性の高い構成であるといえる。
【００１５】
しかし、柔軟性の高さは、裏を返せば確実性の低さでもある。例えば、従来技術のように、各金種ごとに残置枚数を固定としておけば、該当金種が十分収納されている場合には、所望の枚数が確実に残置され、その結果、残置金額の合計が一定になる。対して、本発明のように、残置金額を第１の条件として指定し、残置枚数の可変を許容した場合には、複数の解が存在することになり、必ずしも残置金額の合計が一定になるとは言い難い。
【００１６】
特に、残置する金種の優先度や最低残置枚数を確保したい場合等の金種の組み合わせに制限を設ける場合には、残置金額の合計が所望の値から外れやすくなる。この問題は、組み合わせに課す制限が厳しければ厳しい程顕著になる。
【００１７】
そこで、本発明では、収納された金種を組み合わせて得られる複数の金額のうち、一の金額を目標残置金額として決定する。即ち、この決定した金額を最終的に残置する金額の目標値とするのである。望ましくは、この目標値を所望する残置金額に最も近い値に設定する。さらに望ましくは、目標値を所望金額以下の値に設定する。この方法の詳細は後述する。
【００１８】
そして、この目標値を金種を組み合わせる際の条件として、各金種の残置枚数を決定する。該目標値は、現に収納されている枚数の範囲内で決定された値であるため、確実で達成できる値である。従って、最終的に得られる残置金額の合計は、この目標値と一致する。即ち、本発明は、金種配分の柔軟性と残置金額の確実性を両立させる技術といえる。
【００１９】
（発明プロセス）
本発明者は、前述した課題を解決すべく、以下に示す過程を経て本発明を完成させるに至った。
まず、本発明者らは、従来の貨幣入出金において残置金額不足が発生する原因を次のように考えた。即ち、従来の方法では、残置枚数の設定が固定しているため、いずれかの金種で残置不足が発生すると、即、残置金額の不足となる。どの金種が不足するかは、その日の入出金状況によるため、この問題の解決は困難である。
【００２０】
しかし、ここで見落とされがちなのが次の点である。即ち、例えば、交通機関の入出金について考えてみると、金種ごとの残置枚数はそれほど厳密に満たす必要はなく、それよりも、一定の金額を残置したいという要求が強いことである。
【００２１】
このようなニーズに着目してみれば、従来のように、金種ごとの残置枚数にそれほどこだわる必要はなく、むしろ残置金額を第１に考えることが重要である。所望の残置金額を満たせばよいのであれば、この要求は、各金種の多彩な組み合わせにより実現できる。
【００２２】
しかし、ここで留意すべき点は、金種の組み合わせ方は膨大であり、必ずしも所望の組み合わせが得られるとは限らないことである。例えば、極端な例では、５００円硬貨のみが残って他の金種は残らないという状況も考えられる。これでは、釣銭として機能しない。
【００２３】
そこで、本発明者らは、優先度と最低残置枚数という金種の組み合わせを制限する概念を導入した。このような概念の導入は、極端なばらつきの防止に有効である。しかし、ここで問題になるのは、このような制限を課したことによって、所望の金額を達成する最適な金種の組み合わせが得られにくくなるということである。即ち、一の金種のみが残るといった極端な配分はある程度解消するが、所望の残置金額に満たないケースが多発するといった別の問題が表れる。
【００２４】
この問題は、トレードオフの問題であり、次のように考えることができる。即ち、金種の配分に課する制限を厳格にすれば、所望の残置金額に満たない確率が高くなり、一方、残置金額を絶対的な条件にすれば、金種の配分に制限を課することができなくなるのである。
【００２５】
上記のように考えた本発明者らは、もう一つ重要な点に着目した。その着目点とは、残置金額を絶対的な条件とする必要は必ずしもなく、不足した分または余剰分は、後で調整すればよいという点である。このことは、従来の残置枚数不足の補充とはその意味するところが根本的に異なる。
【００２６】
即ち、従来の金種ごとの残置枚数不足は、他の手段によって各金種ごとに補充する必要があるため、状況の変化に起因して比較的多発し易いのに対し、残置金額の補充という概念は、各金種の配分にはこだわらないという側面を有するため、比較的発生しにくく、また、たとえ発生したとしてもその補充分は少なくてすむ。
【００２７】
従って、各金種の残置枚数と同様に、残置金額にもある程度の自由度を持たせることができる。このことは、本発明を想到する上で非常に重要な着目点となる。
【００２８】
本発明者らは、上記のような観点に基づいて創作行為を繰り返し、貨幣入出金の分野に有効な構成を考え出した。以下、この特徴ある新規な構成を詳細に説明する。
【００２９】
（発明の形態）
以下、本発明に係る貨幣残置方法の構成および概念を詳細に説明する。
【００３０】
本発明では、貨幣の回収および残置を実行するにあたって、まず、残置対象とする貨幣の金種ｉを設定する。貨幣は、１万円札や千円札等の紙幣および５００円硬貨や１００円硬貨等の硬貨の双方を含む概念である。金種とは、貨幣の種類であり、１万円、５千円、千円等の貨幣を額面という視点から捉えた分類形態である。後述の実施例では、硬貨を主として説明しているが、本発明は、紙幣および硬貨の双方をその技術的範囲に含む。ここで、設定した金種が残置金額を達成するために組み合わせられる。
【００３１】
次に、残置したい金額の合計（以下、「設定残置金額Ｖ」という）を設定する。この設定残置金額Ｖは、ユーザーが所望する残置金額であり、例えば、翌日の釣銭用として残置しておきたい金額等が該当する。貨幣入出金機に収納された金額のうち、この設定残置金額Ｖを除いた金額、即ち、回収金額がその日の売り上げとなる。この設定残置金額Ｖは、常に一定の値を確保することが好ましいが、前述したように、貨幣の入出金は、日々の状況によって変化するため、一定の値を確実に残置することは困難である。本発明では、設定残置金額Ｖの達成にある程度自由度を持たせて、残置回収処理の柔軟性を優先している。
【００３２】
上記２つの工程は、業務開始前に予め設定しておけば、その設定内容が継続して引き継がれる性質を有し、残置回収処理を実行するたびに行う必要はない。
【００３３】
次に、前記設定した金種ごとの収納枚数Ｔ［ｉ］を計数する。収納枚数Ｔ［ｉ］とは、例えば、貨幣入出金機に収納された各金種ごとの枚数である。後述の実施例では、図３に示す金種別収納部４１に収納された硬貨の枚数がこの収納枚数Ｔ［ｉ］に該当する。収納枚数Ｔ［ｉ］を計数は、貨幣が入出金される度に行われる。このような機構は、一般に、貨幣入出金機に設けられる。後述の実施例では、図１に示す計数センサ８８と図３に示す硬貨識別部５３がこの機構を達成する。貨幣入出金機に残置する枚数と回収する枚数は、この収納枚数Ｔ［ｉ］を基に割り当てられるため、収納枚数Ｔ［ｉ］の正確な計数は、本発明を実施する上で重要である。この詳細については、後述の実施例で述べる。
【００３４】
次に、収納枚数Ｔ［ｉ］の範囲内で各金種を組み合わせて得られる金額であって、設定残置金額Ｖの目標値とする目標残置金額Ｘを決定する。即ち、目標残置金額Ｘとは、収納枚数Ｔ［ｉ］の範囲内で確実に達成できる金額であり、必ずしも設定残置金額Ｖと一致しなくてもよい。ただし、目標残置金額Ｘは、可能な限り設定残置金額Ｖに近い方が好ましい。これは、最終的に残置された金額と設定残置金額Ｖの差額の補充を容易にするためである。
【００３５】
前述したように、目標残置金額Ｘは、本発明において第１の条件となり、優先順位や最低残置枚数等の他の条件を支配する。即ち、優先順位や最低残置枚数は若干くずれても、最終的な残置金額を目標残置金額Ｘに一致させることが本発明の重要なポイントである。
【００３６】
目標残置金額Ｘへの一致を第１条件にすることの技術的意義は、他の条件を課すことによって金種の組み合わせが変動し、合計金額が変動し得ることに着目してみれば理解できる。
【００３７】
図２７は、金種の組み合わせによる解と設定残置金額Ｖとの関係を示す概念図である。同図に示すように、金種の組み合わせ方を変えれば、該組み合わせの結果として得られる合計金額も変化する。この合計金額と設定残置金額Ｖとの差に着目してみると、得られた合計金額を示す輪郭線の落ち込んだ部分が設定残置金額Ｖに比較的近い値になる。
【００３８】
従って、目標残置金額Ｘは、金種の組み合わせ方によって、設定残置金額Ｖに近くにも遠くにもなる。このような目標残置金額Ｘの変動は、金種の組み合わせに課する制限の内容によって変化する。例えば、設定残置金額Ｖに可能な限り近い解という制限を課した場合には、設定残置金額Ｖに近い目標残置金額Ｘが得られるが、金種ごとに残置する優先順位を上記「設定残置金額Ｖに可能な限り近い解」という条件よりも優先させた場合には、目標残置金額Ｘが設定残置金額Ｖから離れた値になる可能性がある。ことのとは、次の命題を考えてみれば理解できる。
【００３９】
［１３０円の命題］
１００円硬貨と１０円硬貨が以下のように収納されているとき、合計金額が１３０円に最も近くなる組み合わせを考えよ。
【００４０】
・１００円硬貨＝１０枚
・１０円硬貨  ＝１０枚
上記命題は、人間であれば、１００円硬貨１枚と１０円硬貨３枚を組み合わせれば、１３０円丁度になることが容易に導き出せる。しかし、機械的な直列アルゴリズムは、与えられた条件を忠実に実行するため、条件の与え方によって所望の結果が得られない場合がある。例えば、「１０円硬貨を優先的に充当する」という条件を与えた場合には、１０円硬貨が先に１０枚充当されて、１３０円に最も近い解が１００円になる。このように、金種の優先度を重視するという制限を課した場合には、所望の解が得られない場合が発生する。
【００４１】
釣銭として使用される金種の頻度には、業務内容によって決まる法則性があり、残置する優先度を金種ごとに設定することは、貨幣入出金システムにおいて非常に重要である。例えば、一般の小売店では、１０円硬貨や１円硬貨が釣銭として多く使用される。従って、これらの硬貨を優先的に残置することが重要であり、この条件を制約として課すことを考慮する必要がある。
【００４２】
本発明では、目標残置金額Ｘを第１の条件とすることで、上記１３０円の命題のような事態が発生することを防止する。即ち、金種の優先度を反映させることによって組み合わせが変動しても、最終的には目標残置金額Ｘが得られる。
【００４３】
前述したように、目標残置金額Ｘは、可能な限り設定残置金額Ｖに近い値であることが望まれる。この可能な限り近い状態を達成するためには、高額金種を優先的に組み合わせて、目標残置金額Ｘを決定するアルゴリズムが有用である。このことは、前述した１３０円の命題を再度考えてみれば理解できる。即ち、低額金種を優先すると、端数をあわせることができなくなり、最適な金額が得られる組み合わせがあるにも拘わらず、別の結果になる場合がある。これに対し、高額金種から組み合わせてゆけば、端数は低額金種で充当できるので、設定残置金額Ｖに確実に近くなる。この高額金種を優先的に組み合わせる具体例は、図９のフローに例示する。
【００４４】
上記のようにして、目標残置金額Ｘを決定した後、収納枚数Ｔ［ｉ］を各金種の回収枚数Ｚ［ｉ］の初期値として設定する。回収枚数Ｚ［ｉ］とは、貨幣入出金機から回収する枚数であり、この回収後に残る枚数が残置枚数である。本発明では、回収枚数と残置枚数のバランスを調節しながら解を収束させる。従って、収納枚数Ｔ［ｉ］を回収枚数Ｚ［ｉ］の初期値として設定することは、収納枚数Ｔ［ｉ］の範囲内で残置配分を決定することを意味する。この具体例は、図１１のフローに例示する。
【００４５】
次に、回収枚数Ｚ［ｉ］の一部を各金種の残置枚数として決定される決定残置枚数Ｙ［ｉ］に充当する。決定残置枚数Ｙ［ｉ］とは、最終的に貨幣入出金機に残置される枚数である。従って、収納枚数Ｔ［ｉ］と、回収枚数Ｚ［ｉ］と、決定残置枚数Ｙ［ｉ］は、以下の関係で捉えることができる。
収納枚数Ｔ［ｉ］＝回収枚数Ｚ［ｉ］＋決定残置枚数Ｙ［ｉ］
この回収枚数Ｚ［ｉ］から決定残置枚数Ｙ［ｉ］への充当には、次の２つの形態を考えることができる。
【００４６】
第１は、最低残置枚数の確保を目的とする充当である。最低残置枚数とは、金種ごとに設定された最低残置しておきたい枚数である。この最低残置枚数を確保する方法にも様々な方法が考えられる。本発明では、最低残置枚数を確保する代表的なアルゴリズムを２つ提示する。この詳細は、図１２および図１３並びに図２３および図２４に例示する。これらの例では、「ニアエンプティ枚数Ｎ［ｉ］＋１」が上記最低残置枚数に該当する。
【００４７】
第２は、金種の優先度を考慮した充当である。この優先度を考慮した充当にも様々な方法が考えられる。本発明では、この表的なアルゴリズムを２つ提示する。この詳細は、図１６および図１７並びに図２５および図２６に例示する。
【００４８】
尚、本明細書で開示したアルゴリズムの様々な変形例も考えられるが、これらのすべてを開示することは現実的でないので、本明細書では割愛する。ただし、これらの変形例は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明に含まれるものである。
【００４９】
次に、決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額と目標残置金額Ｘとの偏差Ｂを求める。この偏差Ｂは、現在割り当てられた決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計が目標残置金額Ｘにどれだけ近いかを指標するパラメータである。即ち、この偏差Ｂを０に収束させることが、決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計を目標残置金額Ｘに一致させることになる。
【００５０】
次に、前記充当の結果減少した回収枚数Ｚ［ｉ］の範囲内で各金種を組み合わせて、前記偏差Ｂと一致する金額が得られるか否かを判断する。これは、現在の決定残置枚数Ｙ［ｉ］の配分が目標残置金額Ｘに収束する方向にあるか否かを判断するためである。即ち、次のステップでの充当は、この減少後の回収枚数Ｚ［ｉ］の範囲内で行われるため、この減少後の回収枚数Ｚ［ｉ］の範囲内で各金種を組み合わせて偏差Ｂが達成できなければ、現在の決定残置枚数Ｙ［ｉ］の配分は、解を発散させる方向にあることになる。
【００５１】
従って、上記判断の結果、偏差Ｂと一致する金額が得られない場合には、前記充当の結果増加した決定残置枚数Ｙ［ｉ］を減少させる。これにより、目標残置金額Ｘへの収束が確実になる。換言すると、本発明は、目標残置金額Ｘへの収束性を常に軌道修正しながら、最低残置枚数の確保や優先度に従った充当を行うものといえる。
【００５２】
以上のように構成される本発明によれば、現在の収納枚数Ｔ［ｉ］の範囲内で達成可能な金額が目標値として設定されるため、最低残置枚数や優先度が考慮される場合であっても、設定残置金額Ｖに近い金額を残置することができる。
【００５３】
また、上記目標値や優先度は、絶対的な制限ではなく、ある程度自由度のある動的な制限として課されるため、柔軟性のある回収および残置が期待できる。
【００５４】
【実施例】
（要約）
硬貨入出金装置に収納された収納枚数Ｔ［ｉ］（「ｉ」は金種を示す）の範囲内で目標残置金額Ｘを決定し、この目標残置金額Ｘと現在の決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額との偏差Ｂの収束性を判断しながら、各金種の残置配分を決定する（図１４参照）。
【００５５】
（第１の実施例）
目標値への収束を条件に残置配分を決定するという技術思想は、貨幣入出金の分野において、非常に有用な考え方である。ここでは、この特徴ある技術思想を産業上好ましいと思われる態様で具現化した例を示す。尚、以下に示す実施例は、本発明の一具現化例であり、本発明を限定するものではない。
【００５６】
図１は、本発明に係る硬貨入出金装置の内部構造を示す断面図である。同図に示すように、装置本体１２は、装置筐体１１の前面開口部を通じて、該装置筐体１１内に装着される。装置筐体１１の両側内壁面には、ガイドレール機構１３が配設され、これによって、装置本体１２の引出が可能になる。装置本体１２は、通常、その前部１２ａを除くほとんどの部分が装置筐体１１内に収容され、メンテナンス時に該装置筐体１１から引き出される。
【００５７】
図２は、図１に示した装置本体１２の外観を示す斜視図である。同図に示すように、装置本体１２の前部１２ａの上部右側には硬貨受入口２５が形成され、上部左側には操作部２６が形成される。そして、該前部１２ａの下部左側には受け皿状の硬貨払出口２７が形成され、下部右側には着脱収納箱２８が配設され、下部中央には電源スイッチ２９が配設される。
【００５８】
硬貨受入口２５は、装置本体１２内に投入される硬貨を受け入れる口であり、硬貨払出口２７は、装置本体１２内に収納された硬貨を払い出す口である。図１に示すように、硬貨払出口２７の底面には、開口部３１と該開口部３１を開閉する蓋体３２が設けられる。この蓋体３２は、支軸３３によって開閉自在に配設される。この蓋体３２は、図２に示すように、閉じた状態で硬貨払出口２７の底面を構成する。
【００５９】
図１および図２の双方に示すように、硬貨払出口２７には、払い出された硬貨が収容量一杯になったことを検知する硬貨払出口満杯検知手段３４が配設される。この硬貨払出口満杯検知手段３４は、発光器と受光器の対からなるフォトセンサで構成される。このフォトセンサによって、硬貨払出口２７の上端近傍に光軸が形成される。
【００６０】
図１に示すように、装置本体１２は、硬貨を金種別に区分収納する金種別収納部４１を備える。金種別収納部４１は、硬貨受入口２５に投入された硬貨を１枚ずつ取り込む入金機構と、出金指令に応じて必要な硬貨を硬貨払出口２７に払い出す出金機構と、硬貨回収指令に応じて硬貨を硬貨払出口２７に払い出す回収機構とを有する。
【００６１】
硬貨受入口２５の下側には、図３に示すように第１の平ベルト４２が前後方向に沿って配設される。この第１の平ベルト４２が回転駆動して硬貨が搬送される。
【００６２】
図３は、図１に示した金種別収納部４１の構造を示す平面図である。同図に示すように、金種別収納部４１には硬貨通路４４が配設され、この硬貨通路４４の入り口に上記第１の平ベルト４２の後端が接続される。硬貨通路４４は、装置本体１２の右側に沿って配設された硬貨識別通路部側板４７と、装置本体１２の後側に沿って配設された金種別硬貨選別通路部４６とを有する。
【００６３】
硬貨通路４４は、通路の底面を構成する通路板４７と、通路の両側を構成する第１ガイド側板４８および第２ガイド側板４９との間に形成され、硬貨は、硬貨識別通路部側板４７と金種別硬貨選別通路部４６の上方に沿って配設された第１搬送ベルト５０および第２搬送ベルト５１と、図１に示す第３搬送ベルト５２によって搬送される。尚、該各搬送ベルトによる硬貨の搬送速度は、第１の平ベルト４２による硬貨の繰り込み速度よりも速く設定されるため、硬貨識別通路部側板４７内に繰り込まれた硬貨は、１枚ずつ前後の間隔があいた状態で搬送される。
【００６４】
硬貨識別通路部側板４７では、第１ガイド側板４８が通路の中央側に突出し、硬貨搬送時の第１の基準縁４８ａとなる。そして、この第１の基準縁４８ａに対応して、硬貨識別部５３と硬貨選別部リジェクト口５４が上流側から順に配設される。硬貨識別部５３は、硬貨の材質、直径、孔の有無等に基づいて、該硬貨の異常と金種を識別し、硬貨選別部リジェクト口５４は、硬貨識別部５３が異常を検出した時と、金種別収納部４１が満杯になった時にこれらの硬貨を強制的に落下させる。この硬貨選別部リジェクト口５４は、通路板４７に穿孔形成された第１の選別孔５５と、硬貨を通路内外に進退移動させる第１のシャッタ５６と、該第１のシャッタ５６を操作する第１ソレノイドＳＤ１によって構成される。
【００６５】
第１の選別孔５５の下側には、該第１の選別孔５５から落下した硬貨を図２に示す着脱収納箱２８に導く図示しないシュートが取り付けられる。第１のシャッタ５６は、通常通路内に進入した状態になっており、硬貨識別部５３で正常と識別された硬貨の通過が許容される。一方、硬貨識別部５３で硬貨の異常が検知されると、第１のシャッタ５６が通路外に退避して、硬貨が第１の選別孔５５から落下し、着脱収納箱２８に収納される。着脱収納箱２８には、図２に示すように錠機構６５が設けられる。
【００６６】
金種別硬貨選別通路部４６では、第２ガイド側板４９が通路の中央側に突出し、第２の基準縁４９ａとなる。この金種別硬貨選別通路部４６には、第２の基準縁４９ａに沿って、各金種の直径に対応した第２の選別孔５８が小径硬貨から大径硬貨の順に形成される。ただし、５円硬貨の直径と１００円硬貨の直径は、区別しにくいため、５円硬貨を強制的に選別する５円硬貨選別部リジェクト口５４が最上流位置に設けられる。この５円硬貨選別部リジェクト口５４は、硬貨を通路内外に進退移動させる第２のシャッタ６０と、該第２のシャッタ６０を操作する第２ソレノイドＳＤ２によって構成される。
【００６７】
上記第２の選別孔５８の上流側には、搬送中の硬貨を検知する図示しないタイミングセンサが配設される。このタイミングセンサによって、５円硬貨が５円硬貨選別部リジェクト口５４に到達することが検知されると、第２のシャッタ６０が通路外に退避して、５円硬貨が第２の選別孔５８から落下する。一方、搬送中の硬貨が５円硬貨でない場合には、第２のシャッタ６０が通路内に進入し、該硬貨が５円硬貨選別部リジェクト口５４を通過することになる。そして、該当する第２の選別孔５８で落下して、金種別収納部４１に区分収納される。
【００６８】
金種別収納部４１は、図３に示すように、金種別に区画形成され、各区画部の底面は、図１に示す第２の平ベルト８４によって構成される。図１に示すように、この第２の平ベルト８４の前端上方には、該第２の平ベルト８４の進行方向と逆方向に回転駆動する第２の逆転ローラ８５が配設される。この第２の逆転ローラ８５によって、第２の平ベルト８４上の硬貨は、１枚ずつの通過に規制される。
【００６９】
第２の逆転ローラ８５の下流には、第２の平ベルト８４によって搬送された硬貨を停止させるストッパ機構８６が設けられ、該ストッパ機構８６の下流には、ストッパ機構８６を通過した硬貨の枚数を計数する計数センサ８８が配設される。そして、第２の平ベルト８４の終端には、シュート８９が接続され、このシュート８９によって各硬貨が硬貨払出口２７に導かれる。
【００７０】
図４は、図２に示した操作部２６の構成を示す平面図である。同図に示すように、操作部２６には、入金、出金、在高、不足金額等の金額情報を表示する金額表示部９１と、金種別に設けられた金種指定ボタン９２ａおよび着脱収納箱２８にされた硬貨をリジェクトするリジェクト指定ボタン９２ｂからなる指定ボタン９２と、該指定ボタンに対応して設けられた金種別収納量表示部９３と、釣銭用の硬貨を払い出すマニュアル払出ボタン９４と、金種別に硬貨を回収させる個別回収ボタン９５と、全金種を一斉に回収させる一括回収ボタン９６と、金種別収納部４１および着脱収納箱２８の在高を順次金額表示部９１に表示させる在高表示ボタン９７と、操作を取り消すリセットボタン９８と、入金硬貨の収納を開始させるスタートボタン９９が配置される。
【００７１】
金種指定ボタンの下に設けられた金種別収納量表示部９３は、各金種のニアエンプティ状態を表示する。例えば、５００円硬貨がニアエンプティよりも１枚少ない場合には、「１」の数値が表示される。リジェクト指定ボタン９２ｂの下に設けられた金種別収納量表示部９３は、リジェクトすべき異常硬貨がある場合に点灯する。
【００７２】
図５は、本発明に係る硬貨入出金装置を制御する制御部の接続構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御部１０１には、操作部２６と、第１の平ベルト４２、第２の平ベルト８４、第１搬送ベルト５０、第２搬送ベルト５１および第３搬送ベルト５２を駆動するモーター１０２と、第１ソレノイドＳＤ１および第２ソレノイドＳＤ２と、硬貨識別部５３や計数センサ８８等のセンサ群１０３と、検知手段１６と、硬貨払出口満杯検知手段３４と、マニュアル払出ボタン９４が押下されたときに払い出す釣銭の金種と枚数を記憶するマニュアル払出枚数記憶部１０４と、マニュアル払出ボタン９４が押下されたときの操作履歴を記憶する操作履歴記憶部１０５と、金種別収納部４１に収納された硬貨および着脱収納箱２８に収納された硬貨の収納枚数を記憶する収納枚数記憶部１０６と、各種設定を記憶する設定記憶部１１０が接続される。
【００７３】
また、制御部１０１には、図１に示すキャッシュレジスタ１０７が接続され、該キャッシュレジスタ１０７と制御部１０１との間で相互通信が行われる。この相互通信時には、制御部１０１からキャッシュレジスタ１０７に入金硬貨の金額信号が出力され、この信号を受けたキャッシュレジスタ１０７から制御部１０１に釣銭払出信号が出力される。制御部１０１は、この釣銭払出信号に基づいて各部をコントロールし、その結果、図２に示す硬貨払出口２７に釣銭が払い出される。この制御部１０１は、前述した装置本体１２の入金機構、出金機構および回収機構の制御も行う。
【００７４】
制御部１０１は、装置本体１２が装置筐体１１内に収容された状態と所定の長さだけ引き出された状態で、キャッシュレジスタ１０７からの硬貨回収指令を受け付ける。そして、装置本体１２の回収機構を制御して、硬貨の回収を開始する。硬貨回収時には、硬貨払出口満杯検知手段３４が硬貨払出口２７の状態を常時検知する。制御部１０１は、硬貨払出口満杯検知手段３４の検知結果に基づいて、硬貨払出の一時停止および再開を制御する。硬貨払出口２７に払い出された硬貨は、開口部３１を通って、レジ台１０８の回収ボックス１０９に放出される。
【００７５】
次に、上記のように構成される硬貨入出金装置の動作例を簡単に説明する。
【００７６】
レジ係員が顧客から受け取った硬貨を硬貨受入口２５に投入し、操作部２６のスタートボタン９９を押下すると、制御部１０１は、装置本体１２の入金機構を制御して入金処理を開始する。
【００７７】
入金処理が開始されると、硬貨受入口２５に投入された硬貨は、第１の平ベルト４２と第１の逆転ローラ４３によって、１枚ずつ硬貨通路４４の硬貨識別通路部側板４７に繰り込まれる。そして、硬貨識別部５３で識別され、正常硬貨かつオーバーフロー硬貨でなければ、硬貨選別部リジェクト口５４を通過して、金種別硬貨選別通路部４６に送り込まれる。その後、金種別に分類されて金種別収納部４１に分類収納される。一方、硬貨識別部５３で異常硬貨やオーバーフロー硬貨が発生すると、該硬貨は、着脱収納箱２８に収納される。
【００７８】
硬貨識別部５３の識別結果は、図５に示す収納枚数記憶部１０６の記憶内容に反映される。即ち、硬貨識別部５３が硬貨の金種を識別するごとに、該当金種の収納枚数がインクリメントされる。制御部１０１は、硬貨識別部５３で所定時間以上硬貨が検出されなかったときに入金処理を停止する。
【００７９】
続いて、制御部１０１は、キャッシュレジスタ１０７から釣銭払出信号を受け取ると、出金処理を開始する。出金処理が開始されると、金種別収納部４１に設けられた該当金種のストッパ機構８６が解除されて通過許容状態になり、他のストッパ機構８６は停止状態になる。
【００８０】
その後、第２の平ベルト８４と第２の逆転ローラ８５との回転によって、金種別収納部４１内の硬貨が払出方向に向かって移動する。この移動した硬貨のうち、ストッパ機構８６が解除された金種の硬貨のみが第２の平ベルト８４の前端から１枚ずつ繰り出される。そして、該繰り出された硬貨は、計数センサ８８で検知され、出金枚数に達すると、ストッパ機構８６が停止状態に切り換えられて、硬貨の繰り出しが停止する。
【００８１】
釣銭払出信号に対応した全ての出金が完了すると、制御部１０１は、出金処理を停止する。計数センサ８８の検知結果は、図５に示す収納枚数記憶部１０６の記憶内容に反映される。即ち、計数センサ８８が硬貨の通過を検知するごとに、該当金種の収納枚数がデクリメントされる。このようにして、金種別収納部４１から繰り出された硬貨は、硬貨払出口２７に払い出され、レジ係員によって顧客に釣銭として渡される。
【００８２】
一方、操作部２６の指定ボタン９２が押下されると、制御部１０１は、装置本体１２の回収機構を制御して、回収処理を開始する。このとき、金種指定ボタン９２ａが押下された場合には、金種別の回収が行われ、一括回収ボタン９６が押された場合には、全ての硬貨が硬貨払出口２７に払い出される。硬貨払出口２７に払い出された硬貨は、図１に示す蓋体３２の操作によって、回収ボックス１０９内に放出され、一括回収される。
【００８３】
上記回収処理は、予め設定された残置金額を金種別収納部４１に残し、それ以外の硬貨を回収する処理である。この回収処理は、本発明の特徴的な部分であるため、その詳細な内容を以下に説明する。
【００８４】
図６は、回収処理を行うにあたって予め実行される初期設定処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、該初期設定処理の実行手順を説明する。尚、この処理は、ユーザーからの入力操作によって行われ、一度設定すれば、その設定状態が維持されるものとする。
【００８５】
ユーザーは、まず、回収および残置対象とする金種ｉを設定する（ステップＳ１００）。その後、金種別収納部４１に残したい合計金額、即ち、設定残置金額Ｖを設定し（ステップＳ１０２）、残置する優先順位Ｐ［ｉ］を設定し（ステップＳ１０４）、金種別収納部４１に最低確保しておきたい枚数、即ち、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｉ］を設定する（ステップＳ１０６）。ここで、［ｉ］なる表記は、本明細書において、「各金種ごと」を意味するものとする。例えば、Ｐ［５００］は、５００円硬貨の優先順位を意味し、Ｎ［１００］は、１００円硬貨のニアエンプティ枚数を意味する。これらの設定内容は、図５の設定記憶部１１０に記憶され、変更があるまで保持される。
【００８６】
図７は、図６の初期設定処理による設定例を示す概念図である。同図に示す例では、設定金種ｉとして、５００円硬貨、１００円硬貨、５０円硬貨、１０円硬貨、５円硬貨および１円硬貨が設定され、該設定された各金種の優先順位Ｐ［ｉ］およびニアエンプティ枚数Ｎ［ｉ］は、それぞれ同図に示すように設定される。また、設定残置金額Ｖは、「３０００円」に設定される。以下の説明は、この設定例に基づいて行う。
【００８７】
図８は、図６に示した初期設定終了後に行われる残置可否判断処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、該残置可否判断処理の実行手順を説明する。
【００８８】
制御部１０１は、まず、図５の収納枚数記憶部１０６に記憶された各金種ごとの収納枚数Ｔ［ｉ］を用いて、在高金額Ａを算出する（ステップＳ２００）。ここで、同図中で使用する「Σ」の記号は、
0003607113.tif 000002
上式のように解するものとする。以後、図中の「Σ」は、上式と同様の意味を有するものとする。
【００８９】
次に、上記のようにして算出した在高金額Ａを図５の設定記憶部１１０に記憶された設定残置金額Ｖを比較し（ステップＳ２０２）、在高金額Ａの方が大きいときは、図９に示すステップＳ３００に進む（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【００９０】
一方、設定残置金額Ｖの方が大きいときは（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、在高金額不足であるため、不足金額Ｖ−Ａを図４の金額表示部９１に表示して（ステップＳ２０４）、処理を終了する。この表示により、ユーザーは、所定金額の残置ができなかったことを知り、他の収納庫から金額の補充等を行う。
【００９１】
図９は、図８に示した処理の実行後に行われる目標値決定処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この目標値決定処理の実行手順を説明する。
【００９２】
制御部１０１は、まず、設定残置金額Ｖに達するまでの残額ＶＶの初期値として、設定残置金額Ｖを代入するとともに、変数ｉの初期値を５００に設定する（ステップＳ３００）。このＶＶは、硬貨の組み合わせが設定残置金額Ｖにどれだけ近づいているかを指標するパラメータになる。このＶＶが０になれば、設定残置金額Ｖ丁度の組み合わせが存在するということである。
【００９３】
変数ｉは、処理対象となる金種を示す変数である。この変数ｉは、処理が進むにつれて、５００→１００→５０→１０→５→１の順にシフトする。以下、変数ｉのシフトと述べたときは、この高額から低額の順番にシフトするものとする。
【００９４】
次に、制御部１０１は、前記ＶＶを金種ｉで割った商を該金種ｉの目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］に設定する（ステップＳ３０２）。この処理は、ＶＶを最大限埋めることができる金種ｉの枚数を求める処理である。この除算で余りが出た場合は、これを切り捨てて、商のみを目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］とする。余りを切り捨てる理由は、目標残置金額Ｘを設定残置金額Ｖよりも常に低く設定するためである。
【００９５】
制御部１０１は、続いて、上記設定した目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］を収納枚数Ｔ［ｉ］と比較し（ステップＳ３０４）、収納枚数Ｔ［ｉ］が目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］よりも大きかった場合には（ステップＳ３０４でＮＯ）、ステップＳ３０８に進む。一方、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の方が大きかった場合には（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、該収納枚数Ｔ［ｉ］を目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］とする（ステップＳ３０６）。これは、収納枚数Ｔ［ｉ］以上の充当ができないためである。
【００９６】
その後、前記ＶＶから目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額を引いて、ＶＶを更新する（ステップＳ３０８）。その結果、当該目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の充当分だけ、ＶＶが０に近づく。そして、変数ｉをシフトして（ステップＳ３１０）、処理対象を次の金種に移行する。
【００９７】
上記一連の処理を全ての金種について実行し（ステップＳ３１２でＮＯ）、全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ３１２でＹＥＳ）、全金種の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額を算出し、これを目標残置金額Ｘとする（ステップＳ３１４）。この目標残置金額Ｘが現在収納された硬貨で達成可能な設定残置金額Ｖに最も近い金額となる。
【００９８】
図１０は、図９に示した処理の過程を示す概念図である。図５の収納枚数記憶部１０６に記憶された収納枚数Ｔ［ｉ］が同図の如くである場合には、図９の処理は、次のような出力結果を示す。
【００９９】
まず、処理前は、各金種の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］が０である（シフト回数にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（シフト回数が０）で変数ｉが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。その結果、５００円硬貨の収納枚数Ｔ［５００］が５００円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［５００］に充当されて、Ｗ［５００］が１になる。このとき変化したセルを太枠で示す（以下同様に変化したセルは太枠で示すものとする）。これにより、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が５００円になる（この値は、図９に示す処理で計算されるものではないが理解補助のために記載する）。
【０１００】
続いて、変数ｉが１回シフトすると、１００円硬貨が処理対象に設定され、１００円硬貨の収納枚数Ｔ［１００］が１００円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［１００］に充当されて、Ｗ［１００］が２５になる。その結果、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が設定残置金額Ｖと同額になり、目標残置金額Ｘが３０００円に設定されて処理が終了する。
【０１０１】
上記の例では、目標残置金額Ｘが設定残置金額Ｖと同じになったが、収納枚数Ｔ［ｉ］の内容によっては、目標残置金額Ｘと設定残置金額Ｖとの間に差が生じる場合がある。このような場合は、図９に示した処理によって、設定残置金額Ｖに最も近い金額が目標残置金額Ｘになる。このようなケースは、後に例示する。
【０１０２】
図１１は、図９に示した処理の実行後に行われる回収枚数の初期設定処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この初期設定処理の実行手順を説明する。
【０１０３】
ます、変数ｉの初期値を５００に設定する（ステップＳ４００）。そして、回収枚数の決定用に用意した変数Ｚ［ｉ］に収納枚数Ｔ［ｉ］を代入する（ステップＳ４０２）。この回収枚数Ｚ［ｉ］が図３の金種別収納部４１から回収する枚数になる。
【０１０４】
そして、変数ｉをシフトし（ステップＳ４０４）、処理対象を次の金種に移して、上記処理を全ての金種について実行する（ステップＳ４０６でＮＯ）。全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、図１２に示す処理に進む。この処理を実行した結果、回収枚数Ｚ［ｉ］の初期値として、収納枚数Ｔ［ｉ］がセットされる。
【０１０５】
図１２は、図１１に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この第１の実行手順を説明する。
【０１０６】
制御部１０１は、まず、優先順位を示す変数Ｐの初期値を１に設定する（ステップＳ５００）。そして、該変数Ｐが示す順に金種を変数ｊに格納する（ステップＳ５０２）。以後の処理では、この変数ｊで示す金種が処理対象となる。尚、以後の説明において、金種を特定する変数として、この変数ｊを用いたときは、処理対象となる金種が優先順位に従ってシフトするものとする。
【０１０７】
次に、該当金種のニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］が０であるかどうかを判断し（ステップＳ５０４）、０であった場合には（ステップＳ５０４でＹＥＳ）、最低残置枚数の確保が不要であるため、図１３に示すステップＳ５６０に進み、当該金種についての処理をパスする。
【０１０８】
一方、０でなかった場合には（ステップＳ５０４でＮＯ）、最低残置枚数を確保する必要があるため、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］に１を加えた値を変数Ｃに代入する（ステップＳ５０６）。ここで、１を加える理由は、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］に１枚余裕を持たせるためである。
【０１０９】
そして、上記変数Ｃと回収枚数Ｚ［ｊ］とを比較し（ステップＳ５０８）、回収枚数Ｚ［ｊ］の方が大きい場合には（ステップＳ５０８でＮＯ）、変数Ｃの充当が可能であるため、そのままステップＳ５１２に進む。
【０１１０】
一方、変数Ｃの方が大きい場合には（ステップＳ５０８でＹＥＳ）、変数Ｃを充当するには回収枚数Ｚ［ｊ］が足りないため、変数Ｃの値を回収枚数Ｚ［ｊ］とする（ステップＳ５１０）。
【０１１１】
その後、回収枚数Ｚ［ｊ］から変数Ｃの値を引いて、該回収枚数Ｚ［ｊ］の値を更新し（ステップＳ５１２）、残置枚数の決定用に用意した変数Ｙ［ｊ］に変数Ｃの値を代入する（ステップＳ５１４）。この決定残置枚数Ｙ［ｊ］が図３の金種別収納部４１に釣銭用として残置する枚数となる。
【０１１２】
上記一連の処理により、最低残置しておきたい枚数が決定残置枚数Ｙ［ｊ］に充当される。上記処理は、最低残置枚数を一時的に充当するだけの処理であり、この充当によって、最終的な解である決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額が目標残置金額Ｘと一致しなくなった場合には、これを修正する必要がある。
【０１１３】
図１３は、図１２に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この第２の実行手順を説明する。
【０１１４】
まず、制御部１０１は、図１４に示すサブルーチンを実行して、上記充当が目標残置金額Ｘの達成を可能にするものであるか否かを判断する（ステップＳ５５０）。当該サブルーチンは、目標残置金額Ｘの達成が可能である場合には、変数Ｂを０に設定して復帰し、達成不能である場合には、０以外の値を設定して復帰する。このサブルーチンの実行手順は後述する。
【０１１５】
図１４に示すサブルーチンの実行後、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ５５２でＹＥＳ）、図１２に示した処理での充当は、目標残置金額Ｘの達成が可能と試算できるため、そのままステップＳ５６０に進む。
【０１１６】
一方、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ５５２でＮＯ）、図１２に示した処理での充当は、条件を満足しないため、回収枚数Ｚ［ｊ］をインクリメントし（ステップＳ５５４）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をデクリメントする（ステップＳ５５６）。その結果、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が図１２で充当した状態から１枚減少し、解が収束方向に向かう。
【０１１７】
このとき、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が０であれば（ステップＳ５５８でＹＥＳ）、図１２の充当は、初めから行われなかったものとなるため、解は再び目標残置金額Ｘに収束する。一方、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が０でなければ（ステップＳ５５８でＮＯ）、図１２の充当効果が依然残っているため、解が目標残置金額Ｘに収束するかどうかを判断し、必要であれば調整する必要がある。ステップＳ５５０〜ステップＳ５５６までの繰り返しは、解を収束方向に軌道修正する調整ステップである。
【０１１８】
最終解の収束方向が目標残置金額Ｘに向けられた後は（ステップＳ５５２でＹＥＳ、ステップＳ５５８でＹＥＳ）、変数Ｐをインクリメントして（ステップＳ５６０）、処理対象となる金種をシフトする。そして、上記一連の処理を全ての金種について実行し（ステップＳ５６２でＮＯ）、全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ５６２でＹＥＳ）、図１６に示す処理に進む。この処理を実行した結果、目標残置金額Ｘの達成が可能な状態で最低残置枚数が確保される。
【０１１９】
図１４は、サブルーチンとして実行される目標値達成可否判断処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この目標値達成可否判断処理の実行手順を説明する。
【０１２０】
このサブルーチンでは、まず、各金種の決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額を算出し、これを変数ＸＸに代入する（ステップＳ６００）。そして、図９で求めた目標残置金額Ｘから数ＸＸの値を減算して、目標残置金額Ｘと目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額との偏差Ｂを求める（ステップＳ６０２）。この偏差Ｂは、目標残置金額Ｘに達するまでに、どれだけ充当すればよいかを示すパラメータとなる。その後、変数ｉの初期値を５００に設定し（ステップＳ６０４）、当該サブルーチンの初期設定を終了する。
【０１２１】
次に、上記求めた偏差Ｂを変数ｉで除して、その結果を変数Ｄに代入する（ステップＳ６０４）。この変数Ｄは、偏差Ｂを０に収束させるために必要な当該金種の枚数である。そして、この変数Ｄの値と金種ｉの回収枚数Ｚ［ｉ］とを比較し（ステップＳ６０８）、回収枚数Ｚ［ｉ］の方が大きい場合には（ステップＳ６０８でＮＯ）、変数Ｄの値だけ充当することができるので、そのままステップＳ６１２に進む。
【０１２２】
一方、変数Ｄの方が大きい場合には（ステップＳ６０８でＹＥＳ）、現在の収納枚数では充当できないため、当該収納枚数Ｔ［ｉ］のずべてを変数Ｄに格納する（ステップＳ６１０）。
【０１２３】
その後、上記のようにして決定された変数Ｄが示す枚数だけ、金種ｉを充当したものと仮定して、偏差Ｂの値を更新する（ステップＳ６１２）。その結果、この充当された分だけ偏差Ｂが０に近づく。
【０１２４】
その後、変数ｉをシフトし（ステップＳ６１４）、上記一連の処理を全ての金種について実行する（ステップＳ６１６でＮＯ）。全ての金種について処理が終了した後（ステップＳ６１６でＹＥＳ）、メインルーチンに復帰する。
【０１２５】
上記処理の結果、偏差Ｂの値が０になっていれば、現在割り当てられた決定残置枚数Ｙ［ｉ］で目標残置金額Ｘの達成が可能である。偏差Ｂの値は、復帰時にメインルーチンに引き渡される。
【０１２６】
図１５は、図１１乃至図１３に示した処理の過程を示す概念図である。これらの処理は、次のような出力結果を示す。
【０１２７】
まず、図１１の処理により、回収枚数Ｚ［ｊ］の初期値として、図１０に示した収納枚数Ｔ［ｉ］がそのまま格納される。一方、決定残置枚数Ｙ［ｊ］は、全て０になっている（優先順位にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（優先順位が１）で変数ｊが１０に設定され、処理対象が１０円硬貨になる。その結果、１０円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１０］に１を加えた値である５枚がＺ［１０］から減算されて、Ｙ［１０］に加算される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は５０円になる。
【０１２８】
次に、優先順位が２にシフトして、変数ｊが１００に設定され、処理対象が１００円硬貨になる。その結果、１００円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１００］に１を加えた値である５枚がＺ［１００］から減算されて、Ｙ［１００］に加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は５５０円になる。
【０１２９】
次に、優先順位が３にシフトして、変数ｊが１に設定され、処理対象が１円硬貨になる。その結果、１円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１］に１を加えた値である５枚がＺ［１］から減算されて、Ｙ［１］に加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は５５５円になる。
【０１３０】
次に、優先順位が４にシフトして、変数ｊが５０に設定され、処理対象が５０円硬貨になる。その結果、５０円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［５０］に１を加えた値である２枚がＺ［５０］から減算されて、Ｙ［５０］に加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は６５５円になる。
【０１３１】
次に、優先順位が５にシフトして、変数ｊが５に設定され、処理対象が５円硬貨になる。ここで、５円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［５］は０であるため、Ｚ［５］およびＹ［５］の値は変更されず、次の金種に処理が移行する。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は６５５円のままになる。
【０１３２】
次に、優先順位が６にシフトして、変数ｊが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。ここで、５００円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［５００］に１を加えた値は、２枚であるが、Ｚ［５００］には１枚しかないため、Ｙ［５００］には１が適用される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、処理がそのまま終了する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は１１５５円になる。
【０１３３】
図１６は、図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この第１の実行手順を説明する。
【０１３４】
制御部１０１は、まず、優先順位を示す変数Ｐの初期値を１に設定する（ステップＳ７００）。そして、該変数Ｐが示す順に金種を変数ｊに格納する（ステップＳ７０２）。以後の処理では、この変数ｊで示す金種が処理対象となる。
【０１３５】
次に、該当金種の回収枚数Ｚ［ｊ］の全てを決定残置枚数Ｙ［ｊ］に充当して（ステップＳ７０４）、該回収枚数Ｚ［ｊ］をクリアする（ステップＳ７０６）。この処理は、回収枚数Ｚ［ｊ］の全てを決定残置枚数Ｙ［ｊ］に一時的に充当するだけの処理であり、この充当によって、最終的な解である決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額が目標残置金額Ｘと一致しなくなった場合には、これを修正する必要がある。
【０１３６】
図１７は、図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。以下、同図に基づいて、この第２の実行手順を説明する。
【０１３７】
まず、制御部１０１は、図１４に示すサブルーチンを実行して、上記充当が目標残置金額Ｘの達成を可能にするものであるか否かを判断する（ステップＳ７５２）。このサブルーチンは、前述した最低残置金額の確保で用いたものと同じルーチンである。
【０１３８】
図１４に示すサブルーチンの実行後、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ７５２でＹＥＳ）、図１６に示した処理での充当が目標残置金額Ｘを達成できると試算できるため、そのままステップＳ７６０に進む。
【０１３９】
一方、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ７５２でＮＯ）、図１６に示した処理での充当は、条件を満足しないため、回収枚数Ｚ［ｊ］をインクリメントし（ステップＳ７５４）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をデクリメントする（ステップＳ７５６）。その結果、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が図１６で充当した状態から１枚減少し、解が収束方向に向かう。
【０１４０】
このとき、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が０であれば（ステップＳ７５８でＹＥＳ）、図１６の充当は、初めから行われなかったものとなるため、解は再び目標残置金額Ｘに収束する。一方、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が０でなければ（ステップＳ７５８でＮＯ）、図１６の充当効果が依然残っているため、解が目標残置金額Ｘに収束するかどうかを判断し、必要であれば調整する必要がある。ステップＳ７５０〜ステップＳ７５６までの繰り返しは、解を収束方向に軌道修正する調整ステップである。
【０１４１】
最終解の収束方向が目標残置金額Ｘに向けられた後は（ステップＳ７５２でＹＥＳ、ステップＳ７５８でＹＥＳ）、変数Ｐをインクリメントして（ステップＳ７６０）、処理対象となる金種をシフトする。そして、上記一連の処理を全ての金種について実行し（ステップＳ７６２でＮＯ）、全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ７６２でＹＥＳ）、次に示す回収処理と表示処理を実行する（ステップＳ７６４）。
【０１４２】
まず、制御部１０１は、装置本体１２の回収機構を制御して、回収枚数Ｚ［ｉ］が示す枚数を図３の金種別収納部４１から硬貨払出口２７に払出し、決定残置枚数Ｙ［ｉ］が示す枚数を金種別収納部４１に残置する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｉ］の合計金額は、目標残置金額Ｘに一致する。従って、金種別収納部４１には、目標残置金額Ｘが釣銭として残置される。
【０１４３】
次に、制御部１０１は、設定記憶部１１０に記憶された設定残置金額Ｖと上記目標残置金額Ｘとの差額を求めて、これを図４の金額表示部９１に表示する。同時に、当該差額の補充に要する枚数を各金種ごとに算出し、その結果を金種別収納量表示部９３に表示する。
【０１４４】
この表示された金額は、設定残置金額Ｖに対する不足金額である。従って、この表示された金額を金種別収納部４１に補充すれば、該補充した額と回収金額との差額が利益になる。補充すべき枚数は、金種別収納量表示部９３に金種ごとに表示されるため、ユーザーにとって便利である。
【０１４５】
次に、制御部１０１は、決定残置枚数Ｙ［ｉ］がニアエンプティ枚数Ｎ［ｉ］に１を加えた値よりも多いか否かを判断し、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｉ］＋１に満たない場合には、足りないことを金種別収納量表示部９３に表示する。この表示によって、ユーザーは、最低残置枚数が確保されていないことを知る。
【０１４６】
図１８は、図１６および図１７に示した処理の過程を示す概念図である。これらの処理は、次のような出力結果を示す。
【０１４７】
まず、図１６の処理を開始するにあたっては、図１５に示した優先順位が６の回収枚数Ｚ［ｊ］および決定残置枚数Ｙ［ｊ］が初期値となる（優先順位にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（優先順位が１）で変数ｊが１０に設定され、処理対象が１０円硬貨になる。その結果、１０円硬貨の回収枚数Ｚ［１０］がＹ［１０］に充当される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は１４７５円になる。
【０１４８】
次に、優先順位が２にシフトして、変数ｊが１００に設定され、処理対象が１００円硬貨になる。その結果、１００円硬貨の回収枚数Ｚ［１００］がＹ［１００］に充当される。ここで、Ｙ［１００］が２１枚以上の場合は、目標残置金額Ｘが達成できなくなるため、Ｙ［１００］の値は、２０までデクリメントされる。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は２９７５円になる。
【０１４９】
次に、優先順位が３にシフトして、変数ｊが１に設定され、処理対象が１円硬貨になる。その結果、１円硬貨の回収枚数Ｚ［１］がＹ［１］に充当される。ここで、Ｙ［１］が２１枚以上の場合は、目標残置金額Ｘが達成できなくなるため、Ｙ［１］の値は、２０までデクリメントされる。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は２９９０円になる。
【０１５０】
次に、優先順位が４にシフトして、変数ｊが５０に設定され、処理対象が５０円硬貨になる。その結果、５０円硬貨の回収枚数Ｚ［５０］がＹ［５０］に充当される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は２９９０円のままになる。
【０１５１】
次に、優先順位が５にシフトして、変数ｊが５に設定され、処理対象が５円硬貨になる。ここで、５円硬貨の回収枚数Ｚ［５］は２０枚あるが、目標残置金額Ｘとの差額が１０円まできているため、Ｙ［５］には、２枚だけ充当され、次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は３０００円になる。
【０１５２】
次に、優先順位が６にシフトして、変数ｊが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。この段階では、既に、目標残置金額Ｘである３０００円が達成されているため、５００円硬貨の充当は行われない。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は３０００円のままである。
【０１５３】
（第２の実施例）
上述した第１の実施例では、目標残置金額Ｘが設定残置金額Ｖと一致する場合を例示したが、本実施例では、目標残置金額Ｘが設定残置金額Ｖと一致しない場合を例示する。尚、本実施例の実行手順は、第１の実施例と同じであるため、ここでは、処理過程のみを取り上げて説明する。
【０１５４】
図１９は、図６の初期設定処理による設定例を示す概念図である。同図は、第１の実施例の図７に対応する図であり、この設定例では、設定残置金額Ｖが９００円に設定される。
【０１５５】
図２０は、図９に示した処理の過程を示す概念図である。同図は、第１の実施例の図１０に対応する図である。第２の実施例の場合、図９の処理は、次のような出力結果を示す。
【０１５６】
まず、処理前は、各金種の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］が０である（シフト回数にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（シフト回数が０）で変数ｉが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。その結果、５００円硬貨の収納枚数Ｔ［５００］が５００円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［５００］に充当されて、Ｗ［５００］が１になる。これにより、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が５００円になる。
【０１５７】
続いて、変数ｉが１回シフトすると、１００円硬貨が処理対象に設定され、１００円硬貨の収納枚数Ｔ［１００］が１００円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［１００］に充当されて、Ｗ［１００］が１になる。その結果、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が６００円になる。
【０１５８】
続いて、変数ｉがさらに１回シフトすると、５０円硬貨が処理対象に設定される。しかし、５０円硬貨の収納枚数Ｔ［５０］は０であるので、５０円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［５０］には充当されない。従って、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額は６００円のままである。
【０１５９】
続いて、変数ｉがさらに１回シフトすると、１０円硬貨が処理対象に設定され、１０円硬貨の収納枚数Ｔ［１０］が１０円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［１０］に充当されて、Ｗ［１０］が１０になる。その結果、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が７００円になる。
【０１６０】
続いて、変数ｉがさらに１回シフトすると、５円硬貨が処理対象に設定され、５円硬貨の収納枚数Ｔ［５］が５円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［５］に充当されて、Ｗ［５］が２０になる。その結果、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が８００円になる。
【０１６１】
続いて、変数ｉがさらに１回シフトすると、１円硬貨が処理対象に設定され、１円硬貨の収納枚数Ｔ［１］が１円硬貨の目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［１］に充当されて、Ｗ［１］が３３になる。その結果、目標残置金額決定用金種別枚数Ｗ［ｉ］の合計金額が８３３円になる。
【０１６２】
図２１は、図１１乃至図１３に示した処理の過程を示す概念図である。同図は、第１の実施例の図１５に対応する図である。第２の実施例の場合、これらの処理は、次のような出力結果を示す。
【０１６３】
まず、図１１の処理により、回収枚数Ｚ［ｊ］の初期値として、図２０に示した収納枚数Ｔ［ｉ］がそのまま格納される。一方、決定残置枚数Ｙ［ｊ］は、全て０になっている（優先順位にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（優先順位が１）で変数ｊが１０に設定され、処理対象が１０円硬貨になる。その結果、１０円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１０］に１を加えた値である５枚がＺ［１０］から減算されて、Ｙ［１０］に加算される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は５０円になる。
【０１６４】
次に、優先順位が２にシフトして、変数ｊが１００に設定され、処理対象が１００円硬貨になる。しかし、１００円硬貨の回収枚数Ｚ［１００］は、１００円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１００］に満たないため、回収枚数Ｚ［１００］の全てがＹ［１００］に加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は１５０円になる。
【０１６５】
次に、優先順位が３にシフトして、変数ｊが１に設定され、処理対象が１円硬貨になる。その結果、１円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［１］に１を加えた値である５枚がＺ［１］から減算されて、Ｙ［１］に加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は１５５円になる。
【０１６６】
次に、優先順位が４にシフトして、変数ｊが５０に設定され、処理対象が５０円硬貨になる。しかし、５０円硬貨の回収枚数Ｚ［５０］は０であるため、Ｙ［５０］に最低残置枚数を確保することができない。従って、決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額が１５５円のまま次の金種に移行する。
【０１６７】
次に、優先順位が５にシフトして、変数ｊが５に設定され、処理対象が５円硬貨になる。ここで、５円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［５］は０であるため、Ｚ［５］およびＹ［５］の値は変更されず、次の金種に処理が移行する。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は１５５円のままである。
【０１６８】
次に、優先順位が６にシフトして、変数ｊが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。ここで、５００円硬貨のニアエンプティ枚数Ｎ［５００］に１を加えた値は、２枚であるが、２枚加えると１１５５円となり、目標値の８３３円よりも大きくなるので、Ｙ［５００］には１が加算される。この演算も、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、処理がそのまま終了する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は６５５円になる。
【０１６９】
図２２は、図１６および図１７に示した処理の過程を示す概念図である。同図は、第１の実施例の図１８に対応する図である。第２の実施例の場合、これらの処理は、次のような出力結果を示す。
【０１７０】
まず、図１６の処理を開始するにあたっては、図２１に示した優先順位が６の回収枚数Ｚ［ｊ］および決定残置枚数Ｙ［ｊ］が初期値となる（優先順位にハイフンが記入された行）。そして、最初の処理（優先順位が１）で変数ｊが１０に設定され、処理対象が１０円硬貨になる。その結果、１０円硬貨の回収枚数Ｚ［１０］がＹ［１０］に充当される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は７０５円になる。
【０１７１】
次に、優先順位が２にシフトして、変数ｊが１００に設定され、処理対象が１００円硬貨になる。しかし、１００円硬貨の回収枚数Ｚ［１００］は０であるため、Ｙ［１００］には何も充当されない。従って、決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は７０５円のままである。
【０１７２】
次に、優先順位が３にシフトして、変数ｊが１に設定され、処理対象が１円硬貨になる。その結果、１円硬貨の回収枚数Ｚ［１］がＹ［１］に充当される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は７３３円になる。
【０１７３】
次に、優先順位が４にシフトして、変数ｊが５０に設定され、処理対象が５０円硬貨になる。しかし、５０円硬貨の回収枚数Ｚ［５０］は０であるため、Ｙ［５０］には何も充当されない。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は７３３円のままである。
【０１７４】
次に、優先順位が５にシフトして、変数ｊが５に設定され、処理対象が５円硬貨になる。その結果、５０円硬貨の回収枚数Ｚ［５］がＹ［５］に充当される。この演算は、目標残置金額Ｘの達成を阻害するものではないため、そのまま次の金種に処理が移行する。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は８３３円になる。
【０１７５】
次に、優先順位が６にシフトして、変数ｊが５００に設定され、処理対象が５００円硬貨になる。この段階では、既に、目標残置金額Ｘである８３３円が達成されているため、５００円硬貨の充当は行われない。従って、このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］の合計金額は８３３円のままである。
【０１７６】
（第３の実施例）
本実施例では、決定残置枚数Ｙ［ｉ］の充当を１枚ずつ行う場合の処理手順を示す。以下、説明する処理は、第１の実施例の図１２および図１３並びに図１６および図１７の処理に代えて使用することができる。
【０１７７】
図２３は、図１１に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。同図は、第１の実施例の図１２に対応する図である。以下、同図に基づいて、第３の実施例に係る最低残置枚数の確保処理の第１の実行手順を説明する。
【０１７８】
制御部１０１は、まず、優先順位を示す変数Ｐの初期値を１に設定する（ステップＳ８００）。そして、該変数Ｐが示す順に種を変数ｊに格納する（ステップＳ８０２）。以後の処理では、この変数ｊで示す金種が処理対象となる。
【０１７９】
次に、該当金種のニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］が０であるかどうかを判断し（ステップＳ８０４）、０であった場合には（ステップＳ８０４でＹＥＳ）、最低残置枚数の確保が不要であるため、図２４に示すステップＳ８６０に進み、当該金種についての処理をパスする。
【０１８０】
一方、０でなかった場合には（ステップＳ８０４でＮＯ）、回収枚数Ｚ［ｊ］が存在するか否かを判断し（ステップＳ８０６）、存在しない場合には（ステップＳ８０６でＮＯ）、最低残置枚数の確保ができないので、図２４に示すステップＳ８６０に進み、当該金種についての処理をパスする。
【０１８１】
回収枚数Ｚ［ｊ］が存在する場合には（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、回収枚数Ｚ［ｊ］をデクリメントし（ステップＳ８００）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をインクリメントする（ステップＳ８１２）。ここまでの処理では、決定残置枚数Ｙ［ｊ］がとりあえず１枚増加するだけであり、第１の実施例のように、最低残置枚数のすべてが充当されるわけではない。本実施例では、目標残置金額Ｘの達成が可能であるか否かを判断しながら、決定残置枚数Ｙ［ｊ］を１枚ずつ増加させてゆく。
【０１８２】
図２４は、図１２に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。同図は、第１の実施例の図１３に対応する図である。以下、同図に基づいて、第３の実施例に係る最低残置枚数確保処理の第２の実行手順を説明する。
【０１８３】
まず、制御部１０１は、図１４に示すサブルーチンを実行して、上記充当が目標残置金額Ｘの達成を可能にするものであるか否かを判断する（ステップＳ８５０）。当該サブルーチンは、目標残置金額Ｘの達成が可能である場合には、変数Ｂを０に設定して復帰し、達成不能である場合には、０以外の値を設定して復帰する。
【０１８４】
図１４に示すサブルーチンの実行後、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ８５２でＹＥＳ）、図２３に示した処理での充当は、目標残置金額Ｘの達成が可能と試算できるため、そのままステップＳ８５８に進み、決定残置枚数Ｙ［ｊ］とニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］の比較を行う（ステップＳ８５８）。その結果、決定残置枚数Ｙ［ｊ］の方が大きければ（ステップＳ８５８でＹＥＳ）、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］＋１を満たすので、処理を次の金種に移行し（ステップＳ８６０）、小さければ（ステップＳ８５８でＮＯ）、ニアエンプティ枚数Ｎ［ｊ］＋１を満たしていないので、ステップＳ８０６に戻って、再び決定残置枚数Ｙ［ｊ］のインクリメントを行う。
【０１８５】
一方、ステップＳ８５２で目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ８５２でＮＯ）、図２３に示した処理での充当は、条件を満足しないため、回収枚数Ｚ［ｊ］をインクリメントし（ステップＳ８５４）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をデクリメントする（ステップＳ８５６）。その結果、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が図２３で充当した状態から１枚減少し、解が収束方向に向かう。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］が解を発散させない最大の枚数となる。
【０１８６】
その後、変数Ｐをインクリメントして（ステップＳ８６０）、処理対象となる金種をシフトする。そして、上記一連の処理を全ての金種について実行し（ステップＳ８６２でＮＯ）、全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ８６２でＹＥＳ）、図１６に示す処理に進む。この処理を実行した結果、目標残置金額Ｘの達成が可能な状態で最低残置枚数が確保される。
【０１８７】
図２５は、図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。同図は、第１の実施例の図１６に対応する図である。以下、同図に基づいて、第３の実施例に係る残置枚数決定処理の第１の実行手順を説明する。
【０１８８】
制御部１０１は、まず、優先順位を示す変数Ｐの初期値を１に設定する（ステップＳ９００）。そして、該変数Ｐが示す順に金種を変数ｊに格納する（ステップＳ９０２）。以後の処理では、この変数ｊで示す金種が処理対象となる。
【０１８９】
回収枚数Ｚ［ｊ］が存在するか否かを判断し（ステップＳ８０６）、存在しない場合には（ステップＳ８０６でＮＯ）、最低残置枚数の確保ができないので、図２４に示すステップＳ８６０に進み、当該金種についての処理をパスする。
【０１９０】
次に、回収枚数Ｚ［ｊ］が存在するか否かを判断し（ステップＳ９０４）、回収枚数Ｚ［ｊ］が存在する場合には（ステップＳ９０４でＹＥＳ）、回収枚数Ｚ［ｊ］をデクリメントし（ステップＳ９０６）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をインクリメントする（ステップＳ９０８）。ここまでの処理では、決定残置枚数Ｙ［ｊ］がとりあえず１枚増加するだけであり、第１の実施例のように、回収枚数Ｚ［ｊ］のすべてが充当されるわけではない。本実施例では、目標残置金額Ｘの達成が可能であるか否かを判断しながら、決定残置枚数Ｙ［ｊ］を１枚ずつ増加させてゆく。
【０１９１】
図２６は、図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。同図は、第１の実施例の図１７に対応する図である。以下、同図に基づいて、第３の実施例に係る残置枚数決定処理の第２の実行手順を説明する。
【０１９２】
まず、制御部１０１は、図１４に示すサブルーチンを実行して、上記充当が目標残置金額Ｘの達成を可能にするものであるか否かを判断する（ステップＳ９５２）。このサブルーチンは、前述した最低残置金額の確保で用いたものと同じルーチンである。
【０１９３】
図１４に示すサブルーチンの実行後、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ９５２でＹＥＳ）、図２５に示した処理での充当は、目標残置金額Ｘの達成が可能と試算できるため、そのままステップＳ９０４に戻って、再び決定残置枚数Ｙ［ｊ］のインクリメントを行う。
【０１９４】
一方、目標残置金額Ｘの達成が可能と判断した場合には（ステップＳ９５２でＮＯ）、図２５に示した処理での充当は、条件を満足しないため、回収枚数Ｚ［ｊ］をインクリメントし（ステップＳ９５４）、決定残置枚数Ｙ［ｊ］をデクリメントする（ステップＳ９５６）。その結果、決定残置枚数Ｙ［ｊ］が図２５で充当した状態から１枚減少し、解が収束方向に向かう。このときの決定残置枚数Ｙ［ｊ］が解を発散させない最大の枚数となる。
【０１９５】
その後、変数Ｐをインクリメントして（ステップＳ９５８）、処理対象となる金種をシフトする。そして、上記一連の処理を全ての金種について実行し（ステップＳ９６０でＮＯ）、全ての金種について処理が終了したときは（ステップＳ９６０でＹＥＳ）、前述した回収処理と表示処理を実行する（ステップＳ９６２）。
【０１９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、状況変化に強く柔軟性の向上が図られた貨幣残置方法および装置を提供することができる。
【０１９７】
また、本発明によれば、現在の収納枚数Ｔ［ｉ］の範囲内で達成可能な金額が目標値として設定されるため、最低残置枚数や優先度が考慮される場合であっても、設定残置金額Ｖに近い金額を残置することができる。
【０１９８】
また、上記目標値や優先度は、絶対的な制限ではなく、ある程度自由度のある動的な制限として課されるため、柔軟性のある回収および残置が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る硬貨入出金装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した装置本体１２の外観を示す斜視図である。
【図３】図１に示した金種別収納部４１の構造を示す平面図である。
【図４】図２に示した操作部２６の構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係る硬貨入出金装置を制御する制御部の接続構成を示すブロック図である。
【図６】回収処理を行うにあたって予め実行される初期設定処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図７】図６の初期設定処理による設定例を示す概念図である。
【図８】図６に示した初期設定終了後に行われる残置可否判断処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した処理の実行後に行われる目標値決定処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示した処理の過程を示す概念図である。
【図１１】図９に示した処理の実行後に行われる回収枚数の初期設定処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。
【図１４】サブルーチンとして実行される目標値達成可否判断処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１１乃至図１３に示した処理の過程を示す概念図である。
【図１６】図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１６および図１７に示した処理の過程を示す概念図である。
【図１９】図６の初期設定処理による設定例を示す概念図である。
【図２０】図９に示した処理の過程を示す概念図である。
【図２１】図１１乃至図１３に示した処理の過程を示す概念図である。
【図２２】図１６および図１７に示した処理の過程を示す概念図である。
【図２３】図１１に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。
【図２４】図１２に示した処理の実行後に行われる最低残置枚数の確保処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。
【図２５】図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第１の実行手順を示すフローチャートである。
【図２６】図１３に示した処理の実行後に行われる残置枚数決定処理の第２の実行手順を示すフローチャートである。
【図２７】金種の組み合わせによる解と設定残置金額Ｖとの関係を示す概念図である。
【符号の説明】
１１…装置筐体、１２…装置本体、１２ａ…前部、１３…ガイドレール機構、１６…検知手段、２３…検知片、２５…硬貨受入口、２６…操作部、２７…硬貨払出口、２８…着脱収納箱、２９…電源スイッチ、３１…開口部、３２…蓋体、３３…支軸、３４…硬貨払出口満杯検知手段、４１…金種別収納部、４２…第１の平ベルト、４３…第１の逆転ローラ、４４…硬貨通路、４６…金種別硬貨選別通路部、４７…硬貨識別通路部側板、４７…通路板、４８…第１ガイド側板、４８ａ…第１の基準縁、４９…第２ガイド側板、４９ａ…第２の基準縁、５０…第１搬送ベルト、５１…第２搬送ベルト、５２…第３搬送ベルト、５３…硬貨識別部、５４…硬貨選別部リジェクト口、５５…第１の選別孔、５６…第１のシャッタ、５８…第２の選別孔、５９…５円硬貨選別部、６０…第２のシャッタ、６５…錠機構、８４…第２の平ベルト、８５…第２の逆転ローラ、８６…ストッパ機構、８８…計数センサ、８９…シュート、９１…金額表示部、９２…指定ボタン、９２ａ…金種指定ボタン、９２ｂ…リジェクト指定ボタン、９３…金種別収納量表示部、９４…マニュアル払出ボタン、９５…個別回収ボタン、９６…一括回収ボタン、９７…在高表示ボタン、９８…リセットボタン、９９…スタートボタン、１０１…制御部、１０２…モーター、１０３…センサ群、１０４…マニュアル払出枚数記憶部、１０５…操作履歴記憶部、１０６…収納枚数記憶部、１０７…キャッシュレジスタ、１０８…レジ台、１０９…回収ボックス、１１０…設定記憶部、ＳＤ１…第１ソレノイド、ＳＤ２…第２ソレノイド、Ａ…在高金額、ｉ…金種、Ｎ［ｉ］…ニアエンプティ枚数、Ｔ［ｉ］…収納枚数、Ｖ…設定残置金額、Ｗ［ｉ］…目標残置金額決定用金種別枚数、Ｘ…目標残置金額、Ｙ［ｉ］…決定残置枚数、Ｚ［ｉ］…回収枚数、
【図１】
0003607113.tif 000003
【図２】
0003607113.tif 000004
【図３】
0003607113.tif 000005
【図４】
0003607113.tif 000006
【図５】
0003607113.tif 000007
【図６】
0003607113.tif 000008
【図７】
0003607113.tif 000009
【図８】
0003607113.tif 000010
【図９】
0003607113.tif 000011
【図１０】
0003607113.tif 000012
【図１１】
0003607113.tif 000013
【図１２】
0003607113.tif 000014
【図１３】
0003607113.tif 000015
【図１４】
0003607113.tif 000016
【図１５】
0003607113.tif 000017
【図１６】
0003607113.tif 000018
【図１７】
0003607113.tif 000019
【図１８】
0003607113.tif 000020
【図１９】
0003607113.tif 000021
【図２０】
0003607113.tif 000022
【図２１】
0003607113.tif 000023
【図２２】
0003607113.tif 000024
【図２３】
0003607113.tif 000025
【図２４】
0003607113.tif 000026
【図２５】
0003607113.tif 000027
【図２６】
0003607113.tif 000028
【図２７】
0003607113.tif 000029