(57)【要約】【課題】本体筐体に収納された収納状態の収納庫が干渉の少ない情報通信を行う。【解決手段】本体筐体は、内部に、非接触送電手段４ｂと、電界結合で情報通信を行うための装置側通信部４１ａとを有し、収納庫は、内部に、非接触送電手段４ｂから受電する非接触受電手段４ａと、非接触受電手段４ａにより給電され、装置側通信部４１ａと電界結合で情報通信を行うための収納庫側通信部４０ａとを有し、非接触送電手段４ｂと非接触受電手段４ａとは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態であり、装置側通信部４１ａと収納庫側通信部４０ａとは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筐体と、
前記本体筐体の内部に収納可能であるとともに、前記本体筐体の外部に取り出し可能に設けられた、媒体を収納する収納庫とを備える自動取引装置であって、
前記本体筐体は、内部に、非接触送電手段と、電界結合で情報通信を行うための装置側通信部とを有し、
前記収納庫は、内部に、前記非接触送電手段から受電する非接触受電手段と、前記非接触受電手段により給電され、前記装置側通信部と前記電界結合で情報通信を行うための収納庫側通信部とを有し、
前記非接触送電手段と前記非接触受電手段とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態であり、
前記装置側通信部と前記収納庫側通信部とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態である
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動取引装置であって、
前記装置側通信部、及び前記収納庫側通信部は、差動出力回路と、該差動出力回路の出力端とする２つの第１電極板と、２つの第２電極板と、該２つの第２電極板を入力端とする差動入力回路とを各々が備え、
前記接近状態において、一方の通信部の第１電極板と他方の通信部の第２電極板とは、互いに対向する
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自動取引装置であって、
前記一方の通信部の第１電極板と前記他方の通信部の第２電極板とは、平行平板コンデンサを構成する
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の自動取引装置であって、
前記非接触送電手段と前記非接触受電手段とは、前記収納庫が前記本体筐体の外部に取り出されている取り出し状態において、離間状態である
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の自動取引装置であって、
前記本体筐体の内部に収納可能であるとともに前記本体筐体の外部に引き出し可能である装填フレームを更に備え、
前記装填フレームには、引き出し方向に沿って、複数の前記収納庫が備えられており、
前記収納庫の少なくとも１つは、前記非接触受電手段により給電されるアクチュエータを備え、
前記アクチュエータを備えた収納庫は、前記非接触送電手段から電磁誘導を用いて送電されることを特徴とする自動取引装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の自動取引装置であって、
前記本体筐体の内部に収納可能であるとともに前記本体筐体の外部に引き出し可能である装填フレームを更に備え、
前記装填フレームには、引き出し方向に沿って、複数の前記収納庫が備えられており、
前記収納庫の各々は、前記非接触受電手段により給電されるアクチュエータを備え、
前記アクチュエータを備えた収納庫は、前記非接触送電手段から電磁誘導を用いて送電されることを特徴とする自動取引装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の自動取引装置であって、
前記非接触送電手段と前記非接触受電手段とは、前記収納庫が前記本体筐体の外部に引き出されている引き出し状態において、引き出し方向に離間する離間状態である
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項８】
本体筐体と、
前記本体筐体の内部に収納可能であるとともに、前記本体筐体の外部に取り外し可能に設けられた、媒体を収納する収納庫とを備える釣銭機であって、
前記本体筐体は、内部に、非接触送電手段と、電界結合で情報通信を行うための装置側通信部とを有し、
前記収納庫は、内部に、前記非接触送電手段から受電する非接触受電手段と、前記非接触受電手段により給電され、前記装置側通信部と前記電界結合で情報通信を行うための収納庫側通信部とを有し、
前記非接触送電手段と前記非接触受電手段とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態であり、
前記装置側通信部と前記収納庫側通信部とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態である
ことを特徴とする釣銭機。
【請求項９】
請求項８に記載の釣銭機であって、
前記非接触受電手段の出力側に二次電池をさらに備え、
前記収納庫側通信部は、前記非接触受電手段、及び前記二次電池の何れか一方又は双方から受電する
ことを特徴とする釣銭機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部に取り出し可能な収納庫との間で、非接触給電、及び情報伝送を行うことができる自動取引装置、及び釣銭機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動取引装置（ＡＴＭ（Automated Teller Machine）や券売機等）の紙幣収納庫は、現金の補充・回収などのために、ＡＴＭ本体から外部に引き出されることが多い。このため、紙幣収納庫は、ジャックインコネクタを用いて、本体筐体と接続している。このコネクタは、脱着が多く行われてもよいように堅牢な構造になっており、比較的、サイズも大きいものである。
【０００３】
しかしながら、紙幣収納庫は、脱着回数の増加に伴い、コネクタの接触不良が発生しやすくなる。また、コネクタ部分の突起のため、破損もしやすい。また、コネクタ装着部は、凸凹になるため清掃もしにくく、ゴミがたまりやすいといった問題がある。さらに、コネクタは、紙幣カセットの自重や、装着時の勢いで接触が確保される。このため、コネクタは、カセットの底面(水平に挿入する場合は奥)にしか配置することができない、というレイアウト上の制約もある。底面や奥に配置されるコネクタのため、紙幣収納庫は、なおさらゴミが溜まりやすく清掃がしにくい。それが、また接触不良の要因となる、といった悪循環になっていた。
【０００４】
特許文献１は、ジャックインコネクタを用いることなく、光通信を用いて信号を送信すると共に、コイルを用いて電力伝送する技術を開示している。具体的には、特許文献１は、紙幣入出金部に内蔵された発光回路からの信号をＡＴＭ本体側の受光回路で受信する技術を開示している。その際、ＡＴＭ本体側は、電磁結合を用いて、電源電力を紙幣入出金部側に供給する。また、紙幣入出金部は、発光量に応じた電源電圧を受光回路に印加し、受光回路の判定閥値を自動的に調整するように構成している。
【０００５】
しかしながら、光通信はゴミに弱い。このため、ゴミが溜まりやすい場所には適していない。また、光通信は、光軸がずれると通信品質が劣化するため、位置ずれにも弱いという問題もある。
【０００６】
また、無線通信や電磁誘導による電力伝送の技術が開示されており、ゴミに弱いという問題点が解消されている。具体的には、特許文献２は、送電コネクタと受電コネクタとの間で電力を誘導的に伝送するための非接触コネクタシステムの技術を開示している。また、特許文献３は、無線通信で情報伝送を行う非接触のコネクタに関する技術を開示している。特許文献４は、電磁誘導を用いた非接触コネクタの技術を開示している。特許文献５は、電磁結合を用いて電気信号を伝送するコネクタを開示している。特許文献６は、静電容量方式や電磁誘導結合方式を用いて、送受信を行うコネクタを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４６２７１５号公報
【特許文献２】特開２０１６−４２８６号公報
【特許文献３】特開２０１７−１１２６０８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１６５４１４号公報
【特許文献５】特表２００７−５２９１１０号公報
【特許文献６】特許第５４３５１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この無線通信は、ある程度の伝搬距離があるため、紙幣収納庫の位置ずれに強い。しかしながら、伝搬距離が長いことは、周辺装置への与干渉、また周辺装置からの被干渉の懸念に繋がる。ここで、与干渉とは、同じ周波数帯を利用する他無線システムや他の自動取引装置に実装された本無線システムの受信部に電波が到達することで、他システムの通信品質が低下すること、をいう。また、被干渉とは、同じ周波数帯を利用する他無線システムや他の自動取引装置に実装された本無線システムからの電波が受信部に到達することで、通信品質が低下すること、をいう。さらに、無線通信は、無線局としての許認可手続きといった作業も必要になる。許認可手続きが不要な微弱無線を使ったとしても、干渉の懸念を避けることができない。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、本体筐体に収納された収納状態の収納庫が干渉の少ない情報通信を行うことができる自動取引装置、及び釣銭機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の手段は、本体筐体と、前記本体筐体の内部に収納可能であるとともに、前記本体筐体の外部に取り出し可能に設けられた、媒体を収納する収納庫とを備える電子機器（例えば、自動取引装置、釣銭機）であって、前記本体筐体は、内部に、非接触送電手段と、電界結合で情報通信を行うための装置側通信部とを有し、前記収納庫は、内部に、前記非接触送電手段から受電する非接触受電手段と、前記非接触受電手段により給電され、前記装置側通信部と前記電界結合で情報通信を行うための収納庫側通信部とを有し、前記非接触送電手段と前記非接触受電手段とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態であり、前記装置側通信部と前記収納庫側通信部とは、前記収納庫が前記本体筐体の内部に収納されている収納状態において接近状態であることを特徴とする。
【００１１】
収納庫の収納状態において、非接触受電手段は、非接触送電手段と接近状態であり、電力を非接触受電することができる。また、収納状態において、収納庫側通信部は、非接触受電した電力を用いて、装置側通信部と非接触で電界結合通信を行うことができる。この電界結合通信は、電気力線が電極間に集中するので、干渉に強い。つまり、装置側通信部、及び収納庫側通信部は、非接触送電手段の干渉を受けにくい。特に、装置側通信部と収納庫側通信部とが差動回路を用いることにより、装置側通信部、及び収納庫側通信部は、非接触送電手段からのコモンモードノイズを受けにくい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、本体筐体に収納された収納状態の収納庫が干渉の少ない情報通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態である自動取引装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態である紙幣入出金部の構成図である。
【図３】紙幣入出金部からカセット装填フレームが引き出された状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態である通信システムの構成図である。
【図５】情報通信を行う受信部の回路図である。
【図６】マンチェスタ符号を説明する説明図である。
【図７】マンチェスタ符号のスペクトル分布を示す図である。
【図８】符号化の変形例を説明する説明図（１）である。
【図９】符号化の変形例を説明する説明図（２）である。
【図１０】符号化の変形例を説明する説明図（３）である。
【図１１】本発明の第２実施形態である電力伝送及び情報通信を行う回路の構成図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の紙幣入出金部の構成図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の通信システムの構成図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の紙幣入出金部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である自動取引装置の斜視図である。
図において、自動取引装置１００ａは、金融機関や流通機関等に配置されるＡＴＭ（Automated Teller Machine）であり、紙幣入出金部１ａと、顧客操作表示部２１と、レシート処理ユニット２２と、カードユニット２３と、テンキー部２４と、外部シャッタ２５と、制御装置２６とを備え、各部は本体筐体２９の内部に格納されている。
【００１６】
紙幣入出金部１ａは、接客部（紙幣投入口）３１（図２）に投入された媒体としての紙幣（紙葉類）を鑑別し、金種毎に計数し、複数の紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ（図２）に金種別に格納するカセット式の機構部である。本実施形態は、紙幣入出金部１ａの内部に実装された送電機能付通信装置２７ａ（図２，４）と紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの内部に実装された受電機能付通信装置２８ａ（図２，４）とを非接触、且つ電気的に接続させる手段を提案するものである。また、本実施形態は、送電機能付通信装置２７ａから受電機能付通信装置２８ａに電源電力を供給し、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとの間でのデータ通信を電界結合通信（容量結合通信）で行うものである。
【００１７】
図２は本発明の第１実施形態である紙幣入出金部の構成図であり、図３は紙幣入出金部からカセット装填フレームが引き出された状態を示す図である。
紙幣入出金部１ａは、接客部３１と、鑑別部３２と、一時保留部３３と、搬送路３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ）と、カセット装填フレーム３５と、紙幣収納庫（紙幣カセット）３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとを備えている。また、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、カセット装填フレーム３５の上部に搭載されており、搬送路フレーム３８が紙幣収納庫（紙幣カセット）３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの上部に配置されている。
【００１８】
また、紙幣入出金部１ａは、カセット装填フレーム３５の下方に、４つの送電機能付通信装置２７ａが配設されており、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの下部であって、カセット装填フレーム３５の上方に受電機能付通信装置２８ａが配設されている。また、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの収納状態では、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとは対向し、且つ接近している。なお、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとの組合せは、全ての紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが設けていても構わず、何れか一つの紙幣収納庫が設けていても構わない。
【００１９】
図３に示すように、紙幣入出金部１ａは、操作者が紙幣入出金部フレーム３７からカセット装填フレーム３５を前方向に引き出すことができるように構成されている。なお、カセット装填フレーム３５は、全ての紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが引き出された状態で停止するように構成されており、完全に引き出されることはない。この構成により、操作者は、搬送路フレーム３８を取り外し、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを上方に取り出すことができる。
【００２０】
さらに、操作者は、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄに紙幣を補充し、また紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから紙幣を回収することができる。このカセット装填フレーム３５が引き出された引き出し状態のとき、送電機能付通信装置２７ａは、紙幣入出金部１ａの内部に留まっており、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとは、互いに離間している離間状態である。これに対し、図２の収納状態においては、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとは、互いに接近しており、接近状態になっている。
【００２１】
紙幣入出金部１ａは、操作者が紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを上方に持ち上げることができるように、カセット装填フレーム３５と紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとは、互いに嵌合する凹凸が鉛直方向に設けられている。これにより、操作者は、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを略鉛直方向にスライドさせることができる。また、カセット装填フレーム３５と紙幣入出金部フレーム３７とは、収納状態（図２）において、互いに嵌合する凹凸が水平方向に設けられている。これにより、操作者は、カセット装填フレーム３５を引き出し方向にスライドさせることができる。なお、鑑別部３２は、プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＣＰＵ（Central Processing Unit：制御部）を備えている。
【００２２】
接客部３１は、外部シャッタ２５（図１）の近傍に配置されており、使用者が紙幣を投入したり、紙幣を取り出したりする部位である。鑑別部３２は、接客部３１に投入された紙幣の真偽を鑑別し、金種毎に計数する部位である。搬送路３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ）は、接客部３１に投入された紙幣を鑑別部３２を介して一時保留部３３に搬送し、一時保留部３３から鑑別部３２を介して金種毎に紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄに搬送するものである。また、搬送路３４は、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから、鑑別部３２を介して接客部３１に紙幣を搬送するものである。ここで、搬送路３４と紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄとの双方は、紙幣を搬送させる電動機（アクチュエータ）としてのモータ２、及びセンサ３（図４）を備えている。
【００２３】
顧客操作表示部２１（図１）は、タッチパネル式のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）であり、取引画面が表示される。レシート処理ユニット２２は、取引内容を伝票に印字するプリンタである。カードユニット２３は、金融カードに貼付された磁気テープやＩＣに格納された情報を読み取り、取引データ等をＩＣに格納するユニットである。
【００２４】
制御装置２６は、ＦＣ（Factory Computer）により、構成されており、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性記憶部に格納されたＯＳ（Operations System）や取引プログラムをＲＡＭに展開して、制御部としてのＣＰＵが実行することにより、各部を制御する。
【００２５】
図４は、本発明の第１実施形態である通信システムの構成図である。
送電機能付通信装置２７ａと、受電機能付通信装置２８ａとは、通信システム１０ａを構成する。通信システム１０ａは、電界結合（容量結合）で情報通信を行うために、４つのコンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂで接続されている。また、通信システム１０ａは、非接触で電力伝送を行うために、非接触受電手段としてのコイル４ａと、非接触送電手段としてのコイル４ｂとを備えている。
【００２６】
送電機能付通信装置２７ａは、装置側通信部４１ａと、送電回路６と、非接触送電手段としてのコイル４ｂとを備える。装置側通信部４１ａは、符号化回路１６と、コンデンサ８ａ，９ａの一方の電極板８ａａ，９ａａと、コンデンサ８ｂ，９ｂの一方の電極板８ｂａ，９ｂａと、復号化回路１７と、クロック再生回路１８と、差動増幅器１１と、４つの抵抗器１２，１３，１４，１５（図５参照）とを備える。
【００２７】
送電回路６は、周波数１００ｋＨｚ程度の高周波電力を生成し、その高周波電力をコイル４ｂに供給する。コイル４ｂは、高周波電力を磁気パワーに変換する。符号化回路１６は、送信データをクロック信号（例えば、周波数１２ＭＨｚ）に同期させてマンチェスタ符号に変換する。また、符号化回路１６は、その変換された変換データ（シリアルデータ）を差動出力し、差動電圧を電極板８ｂａ，９ｂａに印加する。
【００２８】
差動増幅器１１及び抵抗器１２，１３，１４，１５からなる差動増幅回路２０（図５参照）は、電極板８ａａ，９ａａ（図４）に誘起される誘起電圧を差動増幅する。クロック再生回路１８は、一般的なＣＤＲ(Clock Data Recovery)回路であり、差動増幅器１１から出力される差動電圧（差動電圧信号）を用いて、クロックを再生する。復号化回路１７は、再生されたクロック、及び差動増幅器１１から出力される差動電圧（差動電圧信号）を用いて、復号化を行う。
【００２９】
受電機能付通信装置２８ａは、収納庫側通信部４０ａと、非接触受電手段としてのコイル４ａと、受電回路７と、制御回路５とを備える。収納庫側通信部４０ａは、符号化回路１６と、コンデンサ８ａ，９ａの一方の電極板８ａｂ，９ａｂと、コンデンサ８ｂ，９ｂの一方の電極板８ｂａ，９ｂａと、復号化回路１７と、クロック再生回路１８と、差動増幅器１１と、抵抗器１２，１３，１４，１５（図５参照）とを備える。制御回路５は、これらを制御する。
【００３０】
ここで、送電機能付通信装置２７ａは、紙幣入出金部フレーム３７や自動取引装置１００ａの本体筐体２９に取り付けられており、受電機能付通信装置２８ａは、紙幣収納庫３６に備えられている。また、コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、例えば、平行平板コンデンサである。自動取引装置１００ａは、紙幣収納庫３６に一方の電極板８ａｂ，９ａｂ，８ｂａ，９ｂａが取り付けられ、紙幣入出金部フレーム３７に他方の電極板８ａａ，９ａａ，９ｂａ，８ｂａが取り付けられる。平行平板コンデンサであるので、カセット装填フレーム３５が対となる電極間に介挿され、カセット装填フレーム３５の引き出しがスムーズに行われる。
【００３１】
また、カセット装填フレーム３５（図２，３）が引き出される引き出し状態（図３）において、コイル４ａとコイル４ｂとは離間状態であり、コンデンサ８ａ，９ａ，９ｂ，８ｂの一方の電極板８ａｂ，９ａｂ，８ｂａ，９ｂａと他方の電極板８ａａ，９ａａ，９ｂａ，８ｂａとは離間状態である。一方、カセット装填フレーム３５（図２，３）が収納される収納状態（図２）において、コイル４ａとコイル４ｂとは接近状態であり、コンデンサ８ａ，９ａ，９ｂ，８ｂの一方の電極板８ａｂ，９ａｂ，８ｂａ，９ｂａと他方の電極板８ａａ，９ａａ，９ｂａ，８ｂａとは接近状態（近接状態）である。
【００３２】
その接近状態において、コイル４ａは、コイル４ｂに対向配置されており、コイル４ｂが発生した磁気パワーを高周波電力に変換する。受電回路７は、コイル４ａが出力する高周波電力を直流電力に変換する。接近状態において、電極板８ａｂ，９ａｂは、送電機能付通信装置２７ａの電極板８ａａ，９ａａに対向配置されている。収納庫側通信部４０ａの符号化回路１６は、制御回路５が生成した送信データを符号化し、その差動出力電圧を電極板８ａｂ，９ａｂに印加する。差動増幅器１１、及び抵抗器１２，１３，１４，１５からなる差動増幅回路２０（図５）は、電極板８ｂａ，９ｂａに誘起される誘起電圧を差動増幅する。復号化回路１７は、クロック再生回路１８が再生したクロック、及び差動増幅器１１から出力される差動電圧信号を用いて、復号化を行う。さらに、復号化回路１７は、復号化した復号信号を制御回路５に出力する。
【００３３】
制御回路５は、受電回路７が供給する直流電力を用いて駆動する。制御回路５は、復号化回路１７が出力する復号化信号を用いて、モータ２を駆動制御する。センサ３は、モータ２の駆動により搬送される媒体（紙幣）の位置情報等を検出する。制御回路５は、センサ３が検出した検出情報を符号化回路１６に出力する。なお、離間状態（図３）においては、直流電力が供給されないので、制御回路５、センサ３、及びモータ２は、駆動しない。
【００３４】
図５は、情報通信を行う差動増幅回路の回路図である。
差動増幅回路２０は、差動増幅器１１、及び抵抗器１２，１３，１４，１５から構成される。差動増幅器１１は、正転入力端（＋）と反転入力端（−）と反転出力端ＮＯＵＴと正転出力端ＰＯＵＴと接地端ＧＮＤとを備える。差動増幅器１１は、２つのオペアンプ１１ａ，１１ｂの内部回路を含んでいる。差動増幅器１１の反転入力端（−）がオペアンプ１１ａの反転入力端（−）に接続され、正転入力端（＋）がオペアンプ１１ｂの反転入力端（−）に接続されている。差動増幅器１１の正転出力端ＰＯＵＴは、オペアンプ１１ａの出力端に接続され、反転出力端ＮＯＵＴがオペアンプ１１ｂの出力端に接続されている。また、差動増幅器１１の接地端ＧＮＤは、オペアンプ１１ａの正転入力端（＋）と、オペアンプ１１ｂの正転入力端（＋）とに接続されている。
【００３５】
２つの交流電源Ｖ１，Ｖ２の直列回路は、符号化回路１６（図４）の差動出力回路を等価的に表現したものである。コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、駆動角周波数ω０において、キャパシタンスＣのキャパシタ、抵抗値Ｒの抵抗器、インダクタンスＬのコイルの直列等価回路で表現される。つまり、そのインピーダンスＺは、
Ｚ＝ｊω０Ｌ＋Ｒ＋１／（ｊω０Ｃ）
である。ここで、キャパシタンスＣは電極間隔に反比例し、抵抗値Ｒは電極間隔に比例する。したがって、電極間隔の増加につれて、インピーダンスＺの大きさ｜Ｚ｜は増加する。なお、インダクタンスＬは無視できる。
【００３６】
差動増幅器１１の正転入力端（＋）とコンデンサ９ａ，９ｂの一端とは、抵抗値Ｒ１の抵抗器１２が接続されている。差動増幅器１１の正転入力端（＋）と反転出力端ＮＯＵＴとは、抵抗値Ｒ２の抵抗器１４が接続されている。差動増幅器１１の反転入力端（−）とコンデンサ８ａ，８ｂの一端とは、抵抗値Ｒ１の抵抗器１３が接続されている。差動増幅器１１の反転入力端（−）と正転出力端ＰＯＵＴとは、抵抗値Ｒ２の抵抗器１５が接続されている。
【００３７】
交流電源Ｖ１，Ｖ２の接続点Ｎと差動増幅器１１の接地端ＧＮＤとは、絶縁されており、接続点Ｎの電位（中性点電位）は、接地端ＧＮＤを基準にＶＮであるとする。差動増幅器１１の正転入力端（＋）と反転入力端（−）とは、仮想接地である。つまり、正転入力端（＋）の電位Ｖ３と、反転入力端（−）の電位Ｖ４とは、略接地電位である。
【００３８】
このとき、コンデンサ９ａ，９ｂ、抵抗器１２，１４に流れる電流Ｉ１は、
Ｉ１＝（ＶＮ＋Ｖ１）／（Ｚ＋Ｒ１）
である。また、コンデンサ８ａ，８ｂ、抵抗器１３，１５に流れる電流Ｉ２は、
Ｉ２＝（ＶＮ＋Ｖ２）／（Ｚ＋Ｒ１）
である。
【００３９】
差動増幅器１１の反転出力端ＮＯＵＴの出力電圧ＶＯ１は、
ＶＯ１＝Ｒ２・Ｉ１＝Ｒ２・（ＶＮ＋Ｖ１）／（Ｚ＋Ｒ１）
である。正転出力端ＰＯＵＴの出力電圧ＶＯ２は、
ＶＯ２＝Ｒ２・Ｉ２＝Ｒ２・（ＶＮ＋Ｖ２）／（Ｚ＋Ｒ１）
である。したがって、差動出力電圧（ＶＯ２−ＶＯ１）は、
ＶＯ２−ＶＯ１＝（Ｖ２−Ｖ１）・Ｒ２／（Ｚ＋Ｒ１）
となる。
つまり、接続点Ｎの電位ＶＮにコモンモードノイズが含まれていると、このコモンモードノイズは、打ち消される。したがって、送電回路６、及びコイル４ｂが発生するコモンモードノイズが打ち消される。
【００４０】
ここで、Ｖ２＝−Ｖ１の差動電圧が入力されると、
ＶＯ２−ＶＯ１＝−２・Ｖ１・Ｒ２／（Ｚ＋Ｒ１）
となり、増幅が行われる。コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂの電極間隔の増加につれて、インピーダンスＺが増加するので、差動出力電圧（ＶＯ２−ＶＯ１）も低下（減衰）する。つまり、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとの間隔の変動に伴い、差動出力電圧（ＶＯ２−ＶＯ１）も変動する。このため、本体筐体２９へのカセット装填フレーム３５の装着バラツキに応じて、差動出力電圧（ＶＯ２−ＶＯ１）も変動する。出力電圧の変動を防止するため、復号化回路１７は、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）の使用が好ましい。
【００４１】
図６は、マンチェスタ符号を説明する説明図である。
最上段は、送信したい送信データ「１０１００１１１００１」である。２段目の符号化入力は、符号化回路１６の入力信号波形であり、４段目のクロック信号に同期している。ここで、クロックの１周期をＴｂとしている。３段目の符号化出力は、送信データをＮＲＺ（Non Return Zero)で符号化したものであり、マンチェスタ符号と呼ばれている。つまり、マンチェスタ符号は、入力データが「０」のときに、データの中央で波形が立ち上がり、「１」のときに、データの中央で波形が立ち下がる波形である。なお、このときの振幅をａとしている。このマンチェスタ符号は、符号化回路１６の出力電圧（マンチェスタ符号の出力信号）がコンデンサ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）の一方の電極板８ａｂ，９ｂａに印加され、その反転電圧が他方の電極板９ａｂ，８ｂａに印加される。
【００４２】
図７は、マンチェスタ符号のスペクトル分布（電力スペクトル密度（Power Spectral Density））を示す図である。電力スペクトル密度Ｓｓは、
Ｓｓ＝ａ２・Ｔｂ・ｓｉｎｃ２・（ｆＴｂ／２）・ｓｉｎ２（π／２・ｆＴｂ）
で表現される。ここで、ｓｉｎｃ（ｘ）＝ｓｉｎ（πｘ）／πｘであり、ａ＝１、Ｔｂ＝１で規格化している。
このマンチェスタ符号は、送信データが「０」でも「１」でも必ず波形が変動するため直流成分ＤＣを持たない。このため、この信号は、コンデンサ８ａ，９ａやコンデンサ８ｂ，９ｂを介して、伝送される。
【００４３】
図８は、符号化の変形例を説明する説明図（１）である。
図６と同様に、最上段は、送信データ「１０１００１１１００１」であり、２段目の符号化入力は、クロック信号に同期した符号化回路１６の入力信号波形である。３段目の符号化出力は、符号化回路１６の入力値が「１」のときと「０」のときとで、その出力波形の振幅が異なるように符号化を行ったものである。このように、マンチェスタ符号を用いることなく、直流を含まない他の符号でも動作可能である。
【００４４】
図９は、符号化の変形例を説明する説明図（２）である。
図６と同様に、最上段は、送信データ「１０１００１１１００１」であり、２段目の符号化入力は、クロック信号に同期した符号化回路１６の入力信号波形である。３段目の符号化出力は、タイムスロット前半の送信データが「０」と「１」とで、出力の立ち上がり、立ち下がり方向が異なったものである。また、タイムスロット後半については、出力の値が無く、中間電位になっている。
【００４５】
図１０は、符号化の変形例を説明する説明図（３）である。
図６と同様に、最上段は、送信データ「１０１００１１１００１」であり、２段目の符号化入力は、クロック信号に同期した符号化回路１６の入力信号波形である。３段目の符号化出力は、送信データが「０」と「１」とで、波形の変化の回数が異なったものである。つまり、図６のマンチェスタ符号が位相を変化させている一方、図１０に示す符号は、周波数を変化させている。
【００４６】
これらの符号化に限らず、直流成分を含まないものであれば、情報通信に適用可能である。さらに、前記実施形態において、符号化、復号化と記載した部分を変調、復調と表現すれば、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＰＳＫなどの無線で一般に使われる変復調方式も適用可能であり、本発明の範囲内の構成である。
【００４７】
(効果の説明)
以上説明したように、第１実施形態による自動取引装置１００ａは、紙幣入出金部フレーム３７や自動取引装置１００ａの本体筐体２９と紙幣収納庫３６との間の情報通信を電界結合（容量結合）で行うことができる。このため、自動取引装置１００ａは、光通信の課題であるホコリの影響を受けなくなる。また、電界は対向する電極間に集中するため、電界結合通信は、電波による通信で課題となる与干渉、被干渉の影響もない。
【００４８】
また、自動取引装置１００ａは、その紙幣入出金部フレーム３７や本体筐体２９と紙幣収納庫３６ａとの間をコネクタやケーブルで接続する必要がない。このため、自動取引装置１００ａは、ジャックインコネクタで問題となる経年変化やゴミに起因する接点不良が発生しなくなる。また、自動取引装置１００ａは、カセット装填フレーム３５を設置する紙幣入出金部フレーム３７や本体筐体２９にコネクタを設置する必要がなくなる。このため、紙幣入出金部フレーム３７や本体筐体２９は、平坦な成形物で構成することができる。これにより、自動取引装置１００ａは、本体筐体の清掃がしやすくなり、紙幣入出金部１ａとの接続部分のみならず、自動取引装置１００ａ全体の品質の向上が期待できる。
【００４９】
なお、特許文献４−６は、電界結合(容量結合)によって非接触で通信をする旨が記載されている。しかしながら、特許文献４−６の技術は、本実施形態と、用途が異なるため構造も異なる。特許文献４−６の技術は、ゴミが溜まり難く、清掃を容易にできる、という作用効果を期待することができない。また、特許文献４−６は、情報通信のみ非接触で行う技術のみを開示し、電力伝送については開示していない。
【００５０】
本実施形態の自動取引装置１００ａは、紙幣収納庫３６への電力伝送も、非接触で行うことにより、ジャックインコネクタの課題である接触不良が起こらない。接触面を平面にできるのでホコリやゴミが溜まり難く、かつ清掃もしやすくなる。また、レイアウトもカセットの下方などに限らず、側面や上面にも配置できる。
【００５１】
本実施形態の自動取引装置１００ａは、電磁誘導により、送電機能付通信装置２７ａから受電機能付通信装置２８ａまで電力を伝送したが、磁気共鳴、電磁波、電界結合といった他の方式でも構わない。また、電磁誘導による電力伝送は、単に、非接触送電手段としてのコイル４ｂ（図４）をスイッチングする駆動するだけではなく、コイルにコンデンサを接続（直列接続／並列接続）した共振状態で、スイッチング駆動したり、コイル４ａにコンデンサを接続したりして、共振電流を流すこともできる。
【００５２】
(第２実施形態)
ディジタルデータの伝送においては、正しくデータを判定するためのタイミングが重要である。前記第１実施形態の自動取引装置１００ａは、クロック再生回路１８を備え、マンチェスタ符号等の受信データを用いて、クロック再生を行っていた。クロック再生回路１８は、クロックを引き込むのに時間を要するため、データの先頭の数ビットは情報伝送には使えない。再生したクロックの時間ずれや、時間のふらつき(ジッタ)も発生する可能性がある。
【００５３】
(構成の説明)
図１１は、本発明の第２実施形態である通信システムの構成図である。
通信システム１０ｂは、前記第１実施形態の自動取引装置１００ａと同様の構成の自動取引装置１００ｂ（図示せず）に適用される。通信システム１０ｂは、送電機能付通信装置２７ｂと、受電機能付通信装置２８ｂとを備え、４つのコンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂで接続されている。しかしながら、通信システム１０ｂは、送電機能付通信装置２７ｂと受電機能付通信装置２８ｂとを通信可能に接続する２つのコンデンサ１９ａ，１９ｂ（電極板１９ａａ，１９ａｂ，１９ｂａ，１９ｂｂ）が追加されている点で相違する。
【００５４】
送電機能付通信装置２７ｂは、前記第１実施形態の通信システム１０ａと同様に、送電回路６と非接触送電手段としてのコイル４ｂと、符号化回路１６と、復号化回路１７と、差動増幅器１１と、抵抗器１２，１３，１４，１５とを備える。さらに、送電機能付通信装置２７ｂは、送信データ（シリアルデータ）に同期するクロック信号を反転させるインバータ３９を備え、クロック再生回路１８（図４）を設けていない。そして、クロック信号は、コンデンサ１９ａの一方の電極板１９ａｂに入力され、インバータ３９の出力信号は、コンデンサ１９ｂの一方の電極板１９ｂｂに入力される。
【００５５】
受電機能付通信装置２８ｂは、前記第１実施形態の通信システム１０ａと同様に、非接触受電手段としてのコイル４ａと、受電回路７と、符号化回路１６と、復号化回路１７と、差動増幅器１１と、抵抗器１２，１３，１４，１５と、これらを制御する制御回路５とを備える。しかしながら、受電機能付通信装置２８ｂは、クロック再生回路１８（図４）を設けることなく、差動増幅器１１と、抵抗器１２，１３，１４，１５とをさらに備える。
【００５６】
抵抗器１２の一端がコンデンサ１９ｂの他方の電極板１９ｂａに接続され、抵抗器１３の一端がコンデンサ１９ａの他方の電極板１９ａａに接続される。差動増幅器１１は、前記第１実施形態の通信システム１０ａと同様の構成により、反転出力端ＮＯＵＴ及び正転出力端ＰＯＵＴがクロック信号及びその反転信号を出力する。符号化回路１６及び復号化回路１７は、差動増幅器１１が出力するクロック信号及びその反転信号の何れか一方又は双方を入力し、同期信号とする。
【００５７】
これらの構成により、通信システム１０ｂは、送電機能付通信装置２７ｂから受電機能付通信装置２８ｂまでクロック信号が伝送される。また、送電機能付通信装置２７ｂ及び受電機能付通信装置２８ｂが備える符号化回路１６及び復号化回路１７には、全て同じクロック信号が供給されている。
【００５８】
(動作の説明)
通信システム１０ｂは、通常の有線ディジタルデータ通信のように、クロック信号をダイレクトに伝送する。クロックは、単位時間に必ず変化する信号であるため直流成分を含まない。このため、クロック信号は、コンデンサ１９ａ，１９ｂを介して伝送可能である。
【００５９】
(効果の説明)
本実施形態の通信システム１０ｂは、第1実施形態の通信システム１０ａと比較して、コンデンサの電極数が増加する。しかしながら、通信システム１０ｂは、符号化回路１６及び復号化回路１７が一つのクロックで動作するため、クロックの同期はずれやジッタが無い。通信システム１０ｂは、クロック再生の回路自体を除去できるだけでなく、クロック再生に必要なプリアンブルも除去することができる。
【００６０】
(第３実施形態)
前記第１，２実施形態の通信システム１０ａ，１０ｂは、自動取引装置１００ａ，１００ｂの紙幣入出金部フレーム３７や本体筐体２９と紙幣収納庫３６との間の情報通信に用いていた。本実施形態の通信システムは、ＰＯＳ端末に用いる釣銭機に適用される。
【００６１】
図１２は、本発明の第３実施形態である釣銭機の概略構成図であり、図１３は、本発明の第３実施形態である通信システムの構成図である。
釣銭機２００は、釣銭機筐体５５の内部に、取り外し可能な紙幣収納庫５０と硬貨収納庫６０とが並設されている。釣銭機２００は、通信システム１０ｃ（図１３）を用いて、電界結合通信を行っている。つまり、釣銭機筐体５５は、送電機能付通信装置２７ｃを備え、紙幣収納庫５０及び硬貨収納庫６０のいずれか一方又は双方は、受電機能付通信装置２８ｃを備えている。
【００６２】
通信システム１０ｃの受電機能付通信装置２８ｃは、前記第１実施形態の受電機能付通信装置２８ａに比較して、受電回路７と制御回路５との間に二次電池７０を備えている点で相違する。送電機能付通信装置２７ｃは、前記第１実施形態の送電機能付通信装置２７ａと同一構成である。
【００６３】
また、前記実施形態１，２と同様に、釣銭機２００は、収納状態において、送電機能付通信装置２７ｃと受電機能付通信装置２８ｃとは対向配置されている。つまり、釣銭機２００は、収納状態において、コイル４ａとコイル４ｂとは接近状態であり、コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂの電極も接近状態である。一方、釣銭機２００は、取り出し状態において、送電機能付通信装置２７ｃと受電機能付通信装置２８ｃとは離間している。つまり、釣銭機２００は、引き出し状態において、コイル４ａとコイル４ｂとは離間状態であり、コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂの電極も離間状態である。
【００６４】
ところで、釣銭機２００は、前記実施形態の自動取引装置１００ａの紙幣収納庫３６と異なり、紙幣収納庫５０や硬貨収納庫６０は、完全に取り外されるように構成されている。受電機能付通信装置２８ｃは、二次電池７０を備えているので、紙幣収納庫５０や硬貨収納庫６０が完全に取り外された状態でも、動作する。なお、本実施形態の釣銭機２００は、第１実施形態の通信システム１０ａに対して、二次電池７０を備えたが、第２実施形態の通信システム１０ｂに対して、二次電池７０を備えても構わない。
【００６５】
（第４実施形態）
図１４は、本発明の第４実施形態の紙幣入出金部の構成図である。
第１実施形態の紙幣入出金部１ａ（図３）は、送電機能付通信装置２７ａを紙幣入出金部フレーム３７や本体筐体２９の内側に設置したが、カセット装填フレーム３５の底面に設置することもできる。
【００６６】
つまり、本実施形態の紙幣入出金部１ｂは、カセット装填フレーム３５を引き出すことにより、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとの複数の対も引き出されるように構成されている。カセット装填フレーム３５を紙幣入出金部フレーム３７に収納した収納状態においても、カセット装填フレーム３５を紙幣入出金部フレーム３７から引き出した引き出し状態においても、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとは、接近状態になっている。
【００６７】
カセット装填フレーム３５が引き出された引き出し状態で、操作者は、紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを上方に取り出すことができる。紙幣収納庫３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを上方に取り出した取り出し状態において、送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとは、離間状態になる。
【００６８】
また、紙幣入出金部１ｂは、送電機能付通信装置２７ａと自動取引装置本体側（例えば、制御装置２６（図１））とは、電源ケーブルで接続されており、カセット装填フレーム３５の引き出しに応じて、該電源ケーブルが屈曲する。
【００６９】
なお、送電機能付通信装置２７ａと自動取引装置本体側とは、電源ケーブルで接続することなく、コイルで電力伝送することもできる。紙幣入出金部１ｂは、例えば、紙幣入出金部フレーム（自動取引装置１００ａのフレームの当該部分）３７の後端部に送電機能付通信装置２７ａが配設されており、カセット装填フレーム３５の後端部に受電機能付通信装置２８ａが配設されている。これにより、カセット装填フレーム３５を引き出した引き出し状態で送電機能付通信装置２７ａと受電機能付通信装置２８ａとが離間状態になり、カセット装填フレーム３５を紙幣入出金部フレーム３７に収納したときに接近状態になる。
【００７０】
（変形例）
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。例えば、下記の変形が可能である。
（１）前記第１実施形態は、紙幣収納庫３６の筐体底面に受電機能付通信装置２８ａを設置したが、自動取引装置１００ａの本体と接近する部分であれば、筐体の底面でなくてもよい。例えば、筐体の側面に設置することができる。また、前記実施形態は、現金を預け払い機能を有した自動取引装置（ＡＴＭ）を前提としていたが、紙幣入出金部を有したロッカーや自動販売機等もこの発明に含まれる。
【００７１】
（２）前記各実施形態において、コンデンサ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１９ａ，１９ｂのキャパシタンスＣ、抵抗値Ｒや、抵抗器１２，１３の抵抗値Ｒ１の関係について、条件を設定することができる。コンデンサの容量性リアクタンスＸｃをＸｃ＝１／（ｊω０Ｃ）とした場合、例えば、Ｘｃ＞＞（Ｒ＋Ｒ１）であれば、差動増幅回路２０は、差動の微分回路となる。一方、Ｘｃ＜＜（Ｒ＋Ｒ１）であれば、差動増幅回路２０は、差動の電圧増幅回路となる。
【符号の説明】
【００７２】
１ａ，１ｂ  紙幣入出金部（紙幣入出金部）
２  モータ（電動機、アクチュエータ）
３  センサ
４ａ  コイル（非接触受電手段）
４ｂ  コイル（非接触送電手段）
５  制御回路
６  送電回路
７  受電回路
８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１９ａ，１９ｂ  コンデンサ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  通信システム
１１  差動増幅器
１１ａ，１１ｂ  オペアンプ
１２，１３，１４，１５  抵抗器
１６  符号化回路
１７  復号化回路
１８  クロック再生回路
２０  差動増幅回路
２６  制御装置
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ  送電機能付通信装置
２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ  受電機能付通信装置
２９  本体筐体
３５  カセット装填フレーム（装填フレーム）
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ  紙幣収納庫（収納庫）
３７  紙幣入出金部フレーム（本体筐体）
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  収納庫側通信部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  装置側通信部
５０  紙幣収納庫（収納庫）
５５  釣銭機筐体（本体筐体）
６０  硬貨収納庫（収納庫）
７０  二次電池
１００ａ，１００ｂ  自動取引装置
２００  釣銭機
【図１】
2019125219.tif 000003
【図２】
2019125219.tif 000004
【図３】
2019125219.tif 000005
【図４】
2019125219.tif 000006
【図５】
2019125219.tif 000007
【図６】
2019125219.tif 000008
【図７】
2019125219.tif 000009
【図８】
2019125219.tif 000010
【図９】
2019125219.tif 000011
【図１０】
2019125219.tif 000012
【図１１】
2019125219.tif 000013
【図１２】
2019125219.tif 000014
【図１３】
2019125219.tif 000015
【図１４】
2019125219.tif 000016