(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨処理装置において硬貨を搬送するための搬送面上を移動する物体を検知するセンサであって、
前記搬送面に向けて照射光を発する照射手段と、
前記搬送面若しくは前記物体からの一回反射の反射光を受光し、前記反射光の強度に応じた電気信号を生成する受光手段と、
前記受光手段における前記反射光の強度変化に基づいて前記物体の通過を判定する判定部と、
前記受光手段と前記搬送面との間に設けられ、前記反射光を通過させる第１のスリットと、を備え、
前記照射光の光軸は、前記搬送面の法線に対して傾斜しており、前記第１のスリットの外部を通過し、
前記受光手段は、前記照射手段に対して上方に設置され、
前記物体が前記搬送面を通過すると、前記反射光の光軸が移動し、その移動による強度変化に基づいて前記物体の通過を判定し、
前記搬送面のうち前記照射光の光軸が当たる部分が、前記搬送面の他の部分に対し凹んでいることを特徴とする、物体検知センサ。
【請求項２】
前記搬送面の前記光軸が当たる部分に光反射材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の物体検知センサ。
【請求項３】
前記受光手段と前記搬送面との間に設けられ、前記反射光を透過する窓材を更に備えることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の物体検知センサ。
【請求項４】
前記照射光の光軸と前記搬送面の法線との成す角が略４５度であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物体検知センサ。
【請求項５】
硬貨処理装置において硬貨を搬送するための搬送面上を移動する物体を検知するセンサであって、
前記搬送面に向けて照射光を発する照射手段と、
前記搬送面若しくは前記物体からの反射光を受光し、前記反射光の強度に応じた電気信号を生成する受光手段と、
前記受光手段における前記反射光の強度変化に基づいて前記物体の通過を判定する判定部と、
前記受光手段と前記搬送面との間に設けられ、前記反射光を通過させる第１のスリットと、
前記照射手段と前記搬送面との間に設けられ、前記照射光を通過させる第２のスリットと、を備え、
前記照射光の光軸は、前記搬送面の法線に対して傾斜しており、前記第１のスリットの外部を通過し、
前記第１及び第２のスリットは、前記反射光の光軸に垂直な断面形状を長円状に変形させることを特徴とする、物体検知センサ。
【請求項６】
硬貨を搬送するための搬送面と、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の物体検知センサと、
前記物体検知センサの後段に配置され、前記搬送面上を移動する前記物体が所定の硬貨であるか否かを識別するための特性データを生成する特性検出手段と、
前記特性検出手段の後段に配置され、前記物体検知センサの判定結果、及び前記特性検出手段からの前記特性データと基準データとの比較により識別された、所定の硬貨と前記所定の硬貨を除く前記物体とを振り分ける振分手段と、
を備えることを特徴とする、硬貨処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨処理装置において、利用者に投入された物体の通過を検知するためのセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属体識別装置に関する技術が開示されている。この金属体識別装置は、硬貨を案内する搬送路の途中に設けられたコイルユニットと、該コイルユニットを硬貨が通過する際のインダクタンス及びインピーダンスの変化を検出する硬貨識別ユニットとを備える。特許文献２には、硬貨処理装置において、排出すべき物体を円滑に排出するための技術が開示されている。この硬貨処理装置では、異物の存在を検知すると、その異物を落下させるための隙間が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１８１０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−３７５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来より、硬貨処理装置は、硬貨の種類や真偽を識別するための識別装置を備えている。そして、識別装置によって所定の種類の硬貨ではないと判定されたものは、装置外に排出される。しかしながら、投入される物体には硬貨以外のものも存在する。そのような硬貨以外の物体をも検知するために、例えば搬送面に対して光を照射し、その反射光を検出することが有効である。搬送面上を物体が通過すると、搬送面に向けて照射された光は該物体の表面に照射されるので、反射光の強度に変化が生じる。この強度変化を検出することにより、物体の存在を検知することができる。
【０００５】
例えば、図１３（ａ）に示されるように、発光素子１０１からの照射光Ｌａを搬送面１０３に対して垂直に照射する場合、物体Ｚの表面の反射率と搬送面１０３の反射率との違いに基づいて反射光Ｌｂの強度が変化するので、その変化を受光素子１０４において検出することにより、物体Ｚを検知することができる。しかしながら、物体Ｚの表面の反射率と搬送面１０３の反射率とが略等しい場合には、物体Ｚを精度良く検知することが難しいという問題がある。
【０００６】
そこで、図１３（ｂ）に示されるように、発光素子１０１からの照射光Ｌａの光軸を搬送面１０３に対して傾ける。これにより、物体Ｚが通過すると反射光Ｌｂの光軸が上方に平行移動するので、受光素子１０４の受光面に入射する光量が減少する。従って、表面の反射率が搬送面１０３と等しい物体Ｚであっても好適に検知することができる。しかしながら、このような方式では、例えば図１４（ａ）に示されるように搬送面１０３に対する照射光Ｌａの入射角が小さい場合、物体Ｚが通過しても反射光Ｌｂの光軸の移動距離が小さくなり、受光素子１０４の受光面に入射する光量の変動は僅かとなる。従って、物体Ｚの検知精度が低下してしまう。逆に、図１４（ｂ）に示されるように搬送面１０３に対する照射光Ｌａの入射角を大きくすると、照射光Ｌａ及び反射光Ｌｂの光軸が長くなってしまい、これらの光Ｌａ，Ｌｂの拡がりが大きくなってしまう。従って、受光素子１０４の受光面に入射する光量が低下し、物体Ｚの検知精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、投入された物体を精度良く検知することができる物体検知センサ及び硬貨処理装置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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明による物体検知センサは、硬貨処理装置において硬貨を搬送するための搬送面上を移動する物体を検知するセンサであって、搬送面に向けて照射光を発する照射手段と、搬送面若しくは物体からの一回反射の反射光を受光し、反射光の強度に応じた電気信号を生成する受光手段と、受光手段における反射光の強度変化に基づいて物体の通過を判定する判定部と、受光手段と搬送面との間に設けられ、反射光を通過させる第１のスリットとを備え、照射光の光軸は、搬送面の法線に対して傾斜しており、第１のスリットの外部を通過し、受光手段は、照射手段に対して上方に設置され、物体が搬送面を通過すると、反射光の光軸が移動し、その移動による強度変化に基づいて物体の通過を判定し、搬送面のうち照射光の光軸が当たる部分が、搬送面の他の部分に対し凹んでいることを特徴とする。
【０００９】
この物体検知センサでは、照射光の光軸が搬送面の法線に対して傾斜している。これにより、図１３（ｂ）に示されたように、物体が通過すると反射光の光軸が平行移動するので、受光手段における検出強度が変動し、物体の存在を好適に検知することができる。更に、この物体検知センサでは、受光手段と搬送面との間に設けられた第１のスリットを反射光が通過する。一方で、照射光は第１のスリットの外部を通過する。言い換えれば、第１のスリットは、反射光のみが通過し、照射光が通過しない大きさに形成される。従って、反射光の光軸が平行移動すると、反射光の少なくとも一部分が第１のスリットの周縁部により遮蔽され、遮蔽される光量は反射光の光軸の移動量が大きいほど大きくなる。従って、物体が通過するときに受光手段における反射光の強度変動が大きくなるので、物体を精度良く検知することができる。
【００１０】
また、上記の物体検知センサは、搬送面のうち照射光の光軸が当たる部分が、搬送面の他の部分に対し凹んでいることを特徴とする。これにより、物体通過の際の反射光の光軸の移動距離がより大きくなるので、薄い物体であっても反射光の光軸が第１のスリットから外れ易くなり、その通過を精度良く検知することができる。また、照射光の光軸が当たる搬送面の部分の磨耗、傷、汚れ等が抑えられるので、経年による反射光の強度変化を抑えることができる。
【００１１】
また、上記の物体検知センサは、搬送面の光軸が当たる部分に光反射材が設けられていることを特徴としてもよい。これにより、搬送面からの反射光の強度が大きくなるので、物体をより精度良く検知することができる。
【００１２】
また、上記の物体検知センサは、照射手段と搬送面との間に設けられ、照射光を通過させる第２のスリットを更に備え、第１及び第２のスリットは、反射光の光軸に垂直な断面形状を長円状に変形させることを特徴としてもよい。第２のスリットにより、搬送路内における照射光の照射範囲を制限できるので、受光手段に入射する外乱光を低減することができる。また、第１及び第２のスリットが反射光の断面形状を長円状に変形させることにより、物体が通過する際の受光手段の出力変化の大きさを適正化できる。
【００１３】
また、上記の物体検知センサは、受光手段と搬送面との間に設けられ、反射光を透過する窓材を更に備えることを特徴としてもよい。これにより、受光手段に塵や埃等（例えば硬貨搬送により発生する硬貨粉など）が付着することを抑制できるので、受光手段の検出感度を保つことができる。
【００１４】
また、上記の物体検知センサは、照射光の光軸と搬送面の法線との成す角が略４５度であることを特徴としてもよい。これにより、硬貨処理装置を過度に大型化することなく、物体を精度良く検知することができる。また、物体検知センサの小型化を図ることができ、硬貨処理装置の組み立ても容易となる。
また、本発明による物体検知センサは、硬貨処理装置において硬貨を搬送するための搬送面上を移動する物体を検知するセンサであって、搬送面に向けて照射光を発する照射手段と、搬送面若しくは物体からの反射光を受光し、反射光の強度に応じた電気信号を生成する受光手段と、受光手段における反射光の強度変化に基づいて物体の通過を判定する判定部と、受光手段と搬送面との間に設けられ、反射光を通過させる第１のスリットと、照射手段と搬送面との間に設けられ、照射光を通過させる第２のスリットと、を備え、照射光の光軸は、搬送面の法線に対して傾斜しており、第１のスリットの外部を通過し、第１及び第２のスリットは、反射光の光軸に垂直な断面形状を長円状に変形させることを特徴とする。第２のスリットにより、搬送路内における照射光の照射範囲を制限できるので、受光手段に入射する外乱光を低減することができる。また、第１及び第２のスリットが反射光の断面形状を長円状に変形させることにより、物体が通過する際の受光手段の出力変化の大きさを適正化できる。
【００１５】
また、本発明による硬貨処理装置は、硬貨を搬送するための搬送面と、上記いずれかの物体検知センサと、物体検知センサの後段に配置され、搬送面上を移動する物体が所定の硬貨であるか否かを識別するための特性データを生成する特性検出手段と、特性検出手段の後段に配置され、物体検知センサの判定結果、及び特性検出手段からの特性データと基準データとの比較により識別された、所定の硬貨と所定の硬貨を除く物体とを振り分ける振分手段と、を備えることを特徴とする。この硬貨処理装置によれば、上記いずれかの物体検知センサを備えることによって、物体の通過を精度良く検知し、従来は検知できなかった特殊な物体（例えば搬送面と同色の物体など）の排出が可能となる。また、特性検出手段では検出し難い非金属であっても検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による物体検知センサ及び硬貨処理装置によれば、投入された物体を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る硬貨処理装置の外観を示す斜視図である。
【図２】（ａ）硬貨処理装置のうち物体検知センサ付近を拡大して示す側面図である。（ｂ）（ａ）のIIｂ−IIｂ線に沿った断面を示す図である。
【図３】搬送面、発光素子、及び受光素子の付近の構成を概念的に示す断面図である。
【図４】搬送面、発光素子、及び受光素子の付近の構成を概念的に示す断面図である。
【図５】物体の厚さが薄い場合を示す断面図である。
【図６】スリットを通過した後の反射光の断面形状を示す図である。
【図７】物体検知センサの機能的な構成例を示すブロック図である。
【図８】受光素子からの出力信号の変化の一例を示すグラフである。
【図９】硬貨処理装置が備える制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】第１変形例に係る物体検知センサの構成を示す。
【図１１】第２変形例に係る物体検知センサの構成を示す。
【図１２】第３変形例に係る物体検知センサの構成を示す。
【図１３】（ａ）発光素子からの照射光を搬送面に対して垂直に照射する場合を示す図である。（ｂ）発光素子からの照射光の光軸を搬送面に対して傾けた場合を示す図である。
【図１４】（ａ）搬送面に対する照射光の入射角が小さい場合を示す図である。（ｂ）搬送面に対する照射光の入射角が大きい場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明による物体検知センサ及び硬貨処理装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る硬貨処理装置１Ａの外観を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態の硬貨処理装置１Ａは、略直方体状の外観を有しており、搬送路１０、物体検知センサ２０、特性検出手段３０、及び振分手段４０を備えている。搬送路１０は、投入された硬貨を搬送するための空間であって、搬送面１１を含む４つの平坦な内面によって画成されている。これらの内面は、所定方向Ａ１に沿って延びている。投入された硬貨は、その表面若しくは裏面が搬送面１１に対向する状態で移動する。
【００２０】
物体検知センサ２０は、搬送面１１上を移動する物体を検知するセンサである。物体検知センサ２０は、搬送路１０の前部（投入口の近傍）に配置されており、搬送面１１に対して常に光を照射し、その反射光を検出する。そして、搬送面１１上を移動する物体によって反射光の強度が変化することを利用して、物体の通過の有無を判定する。
【００２１】
特性検出手段３０は、搬送路１０の後部すなわち物体検知センサ２０の後段に配置され、搬送面１１上を移動する物体が所定の硬貨であるか否かを識別するための特性データを生成する。特性検出手段３０は、例えば、コイルを含む発振回路、及び発振回路の出力から複数のパラメータを抽出する抽出部などを含んで構成される。特性検出手段３０は、抽出された複数のパラメータを、硬貨の直径、断面積、材質などを表す特性データとして出力する。
【００２２】
振分手段４０は、特性検出手段３０の後段に配置される。振分手段４０は、物体検知センサ２０における判定結果、及び特性検出手段３０から出力される特性データと基準データとの比較に基づいて識別された、所定の硬貨と所定の硬貨を除く他の物体とを振り分ける。振分手段４０は、物体が所定の硬貨である場合には該物体を図中の矢印Ａａの方向に案内し、硬貨収納容器へ導く。また、振分手段４０は、物体が所定の硬貨ではない場合には該物体を図中の矢印Ａｂの方向に案内し、硬貨処理装置１Ａ外へ排出する。なお、所定の硬貨と所定の硬貨を除く他の物体との識別は、図示しない制御部によって行われる。
【００２３】
図２（ａ）は、硬貨処理装置１Ａのうち物体検知センサ２０付近を拡大して示す側面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIｂ−IIｂ線に沿った断面を示す図であって、硬貨の搬送方向（図１の所定方向Ａ１）に垂直な物体検知センサ２０の断面を示している。なお、図２（ａ）では、理解の容易のため、物体検知センサ２０を収容するケース２１の蓋体２１ａ（図２（ｂ）を参照）の図示を省略している。
【００２４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、物体検知センサ２０は、発光素子２２（照射手段）、受光素子２３（受光手段）、第１のスリット２４、及び第２のスリット２５を備えている。発光素子２２は、搬送面１１に向けて光量一定の照射光Ｌ１を発する。照射光Ｌ１の光軸は、搬送面１１の法線に対して傾斜している。換言すれば、照射光Ｌ１の光軸と搬送面１１の法線との成す角（すなわち搬送面１１への照射光Ｌ１の入射角）は、０°より大きく、一例では略４５度である。発光素子２２は、例えば発光ダイオードやレーザダイオードといった半導体発光素子によって好適に構成される。
【００２５】
受光素子２３は、搬送面１１、若しくは搬送面１１上を通過する物体からの反射光Ｌ２を受光し、反射光Ｌ２の強度に応じた電気信号を生成する。受光素子２３は、例えばフォトダイオードといった半導体受光素子によって好適に構成される。スリット２４は、受光素子２３と搬送面１１との間に設けられた長方形状若しくは正方形状の開口であって、反射光Ｌ２を通過させつつ絞り込む。このスリット２４は反射光Ｌ２のみを通過させ、照射光Ｌ１はスリット２４の外部を通過する。また、スリット２５は、発光素子２２と搬送面１１との間に設けられた長方形状若しくは正方形状の開口であって、照射光Ｌ１を通過させつつ絞り込む。このスリット２５は照射光Ｌ１のみを通過させ、反射光Ｌ２はスリット２５の外部を通過する。
【００２６】
照射光Ｌ１の光軸及び反射光Ｌ２の光軸は、硬貨の搬送方向Ａ１と交差しており、一例では搬送方向Ａ１に対して略直角をなす。言い換えれば、発光素子２２及び受光素子２３は、搬送方向Ａ１と交差する方向（例えば略垂直な方向）に並んで配置されている。これにより、搬送方向Ａ１における物体検知センサ２０のサイズを小さくして、硬貨処理装置１Ａの小型化に寄与できる。また、受光素子２３は、発光素子２２に対して上方に配置されることが好ましい。これによって、受光素子２３に塵や埃が付着しにくくなり、受光感度が低下することを抑制できる。
【００２７】
図２（ａ）に示されるように、発光素子２２及び受光素子２３は、配線基板２９上に実装されている。配線基板２９は、硬貨の搬送方向と交差する架空平面に沿って（すなわち硬貨の搬送方向を厚さ方向として）配置されている。
【００２８】
また、物体検知センサ２０は、窓材２６を更に備えている。窓材２６は、主に受光素子２３と搬送面１１との間に設けられ、スリット２４による開口を封じるとともに反射光Ｌ２を透過する。本実施形態では、窓材２６は更に発光素子２２と搬送面１１との間にまで延びており、スリット２５による開口を封じるとともに照射光Ｌ１を透過する。窓材２６は、照射光Ｌ１及び反射光Ｌ２を選択的に透過するフィルタであってもよい。
【００２９】
図３及び図４は、搬送面１１、発光素子２２、及び受光素子２３の付近の構成を概念的に示す断面図である。図３に示されるように、物体Ｂが通過する前（若しくは後）の状態では、発光素子２２からの照射光Ｌ１の光軸Ｃ１はスリット２５を通過して搬送面１１に達する。そして、搬送面１１における照射光Ｌ１の反射により生じた反射光Ｌ２の光軸Ｃ２は、スリット２４を通過して受光素子２３に達する。本実施形態では、この状態において受光素子２３における受光量が最大となるように、反射光Ｌ２の光軸Ｃ２と受光素子２３の光軸とが略一致している。但し、この状態においても、スリット２５を通過した照射光Ｌ１のうち一部（図中の光Ｌ１１）は、反射後にスリット２４を通過できず、遮蔽される。そして、光軸Ｃ１を中心とする一部の照射光Ｌ１（図中の光Ｌ１２）のみが、反射後にスリット２４を通過でき、受光素子２３に到達する。
【００３０】
これに対し、図４に示されるように物体Ｂが通過している状態では、発光素子２２からの照射光Ｌ１の光軸Ｃ１はスリット２５を通過して物体Ｂの表面に達する。このとき、物体Ｂの表面は搬送面１１よりも発光素子２２及び受光素子２３に近いので、物体Ｂの表面における照射光Ｌ１の反射により生じた反射光Ｌ２の光軸Ｃ２は、図３の光軸Ｃ２に対して上方へ移動することとなる。従って、光軸Ｃ２は、スリット２４を通過できず、受光素子２３に達することができなくなる。そして、光軸Ｃ１から外れたごく一部の光Ｌ１３のみが、スリット２４を通過して受光素子２３に達する。従って、受光素子２３に達する反射光Ｌ２の光量は図３の場合と比較して大幅に減少する。なお、光軸Ｃ２がスリット２４を通過できた場合であっても、受光素子２３に達する反射光Ｌ２の光量はスリット２４によって大幅に減少する。
【００３１】
このように、スリット２４が設けられていることにより、物体Ｂが通過する前の状態と物体Ｂが通過している状態とで、受光素子２３に達する反射光Ｌ２の光量は大きく異なる。物体検知センサ２０は、この光量差に基づいて、物体Ｂの通過を精度良く検出することができる。特に、図５に示されるように物体Ｂの厚さＴが薄い場合には、物体Ｂの通過前に対する通過中の光軸Ｃ２の位置変化が小さい。従って、スリット２４が設けられない場合には受光素子２３に入射する反射光Ｌ２の光量変化が小さく、物体Ｂの通過を検出することが難しい場合がある。これに対し、本実施形態では、光軸Ｃ２の位置変化が小さい場合であっても、受光素子２３に入射する反射光Ｌ２の光量変化を大きくすることができ、物体Ｂの通過を精度良く検出することができる。
【００３２】
なお、図３に示されるように、スリット２４，２５は、反射光Ｌ２の幅を縮小することにより、反射光Ｌ２の光軸Ｃ２に垂直な断面形状を長円状に変形してもよい。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、スリット２４，２５を通過した後の反射光Ｌ２の断面形状を示す図であって、光軸Ｃ２に垂直な断面を示している。スリット２５を通過する前の照射光Ｌ１の断面形状は円形状であるが、例えば、搬送面１１の法線と照射光Ｌ１の光軸とを含む仮想平面内における反射光Ｌ２の幅を縮小すると、図６（ａ）に示されるように、反射光Ｌ２の断面形状は、スリット２４，２５によって上下の部分が切り取られた、搬送方向Ａ１を長軸方向とする長円状に変形する。また、上記仮想平面の法線方向における反射光Ｌ２の幅を縮小すると、図６（ｂ）に示されるように、反射光Ｌ２の断面形状は、スリット２４，２５によって左右の部分が切り取られた、搬送方向Ａ１を短軸方向とする長円状に変形する。
【００３３】
図７は、物体検知センサ２０の機能的な構成例を示すブロック図である。図７に示されるように、本実施形態の物体検知センサ２０は、上述した発光素子（照射手段）２２及び受光素子（受光手段）２３に加えて、通過処理部２７及び判定部２８を更に備える。
【００３４】
通過処理部２７は、受光素子２３からの出力信号（例えば出力電圧）の変化に基づき、物体Ｂの通過に関する情報を判定部２８へ出力する。ここで、図８は、受光素子２３からの出力信号の変化の一例を示すグラフである。図８において、縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。同図に示されるように、物体Ｂの通過前（期間Ｄ１）においては、搬送面１１からの反射光Ｌ２を受ける受光素子２３の出力電圧はほぼ一定の値Ｖ１となる。そして、物体Ｂの通過中（期間Ｄ２）においては、物体Ｂからの反射光Ｌ２を受ける受光素子２３の出力電圧は、Ｖ１よりも小さい電圧Ｖ２となる。物体Ｂの通過後（期間Ｄ３）、搬送面１１からの反射光Ｌ２を受ける受光素子２３の出力電圧は、再び一定値Ｖ１に戻る。通過処理部２７は、例えば、このような受光素子２３からの出力電圧の一連の動きに関するデータを、判定部２８へ出力する。
【００３５】
判定部２８は、通過処理部２７から提供されるデータに基づいて、受光素子２３における反射光の強度変化を検知する。そして、判定部２８は、この強度変化に基づいて物体Ｂの通過の有無を判定する。
【００３６】
ここで、本実施形態の硬貨処理装置１Ａは、上述した搬送路１０、物体検知センサ２０、特性検出手段３０、及び振分手段４０に加えて、振分手段４０の動作を制御するための制御部を更に備える。図９は、硬貨処理装置１Ａが備える制御部５０の構成例を示すブロック図である。なお、この制御部５０は、上述した物体検知センサ２０の通過処理部２７及び判定部２８を含んで構成されている。
【００３７】
図９に示されるように、制御部５０は、処理部５１、記憶部５２、及び判定部２８を有する。処理部５１は、特性処理部３２及び上述した通過処理部２７を含む。特性処理部３２は、特性検出手段３０によって得られたデータを取り込み、識別の際の演算が容易になるように特性データを処理する。また、記憶部５２は、特性処理部３２から出力された特性データを記憶する特性データ記憶部３３と、識別の基準となる基準データを予め記憶する基準データ記憶部３４とを含む。判定部２８は、上述した物体Ｂの通過判定に加えて、記憶部５２に記憶された特性データと基準データとの比較を行い、総合的に硬貨の良否を判定する。制御部５０は、判定部２８での判定結果に基づいて、物体Ｂが所定の硬貨であると判定された場合には、物体Ｂを硬貨収納容器へ導くように振分手段４０を制御する。また、物体Ｂが所定の硬貨ではないと判定された場合、または物体Ｂの通過が検知されたのみで特性検出手段３０からのデータが得られない場合には、制御部５０は、物体Ｂを硬貨処理装置１Ａ外へ排出するように振分手段４０を制御する。
【００３８】
上述した構成を備える硬貨処理装置１Ａの動作は、次の通りである。まず、物体Ｂが搬送路１０の投入口に投入され、搬送路１０内の移動を開始する。次に、搬送路１０の途中に設けられた物体検知センサ２０を物体Ｂが通過する。このとき、物体検知センサ２０が物体Ｂが通過したことを検知する。続いて、物体検知センサ２０の後段に設けられた特性検出手段３０を物体Ｂが通過する。このとき、特性検出手段３０では、通過した物体Ｂの種類に応じて発振回路の発振状態に変化が生じ、この発振状態の変化に基づいて、複数のパラメータ（特性データ）が生成される。特性データは、特性処理部３２において所定の処理が行われたのち、一時的に特性データ記憶部３３に記憶される。続いて、基準データ記憶部３４に予め記憶されている基準データと、特性データ記憶部３３に記憶された特性データとが判定部２８により比較され、物体Ｂが所定の硬貨であるか否かの判定が行われる。その結果、物体Ｂが所定の硬貨であると判定された場合には、物体Ｂは振分手段４０によって硬貨収納容器へ導かれる。物体Ｂが所定の硬貨ではないと判定された場合、または物体Ｂの通過が検知されたのみで特性検出手段３０からのデータが得られない場合には、図示しないシュートや搬送手段を経由して返却口へ送られる。
【００３９】
以上に説明した本実施形態の物体検知センサ２０によって得られる効果は次の通りである。物体検知センサ２０では、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１が搬送面１１の法線に対して傾斜している。これにより、図３及び図４に示されたように、物体Ｂが通過すると反射光Ｌ２の光軸Ｃ２が平行移動するので、受光素子２３における検出強度が変動し、物体Ｂの存在を好適に検知することができる。更に、この物体検知センサ２０では、受光素子２３と搬送面１１との間に設けられたスリット２４を反射光Ｌ２が通過する。一方で、照射光Ｌ１はスリット２４の外部を通過する。言い換えれば、スリット２４は、反射光Ｌ２のみが通過し、照射光Ｌ１が通過しない大きさに形成される。従って、反射光Ｌ２の光軸Ｃ２が平行移動すると、反射光Ｌ２の少なくとも一部分がスリット２４の周縁部により遮蔽され（図４）、遮蔽される光量は反射光Ｌ２の光軸Ｃ２の移動量が大きいほど大きくなる。従って、物体Ｂが通過するときに受光素子２３における反射光Ｌ２の強度変動が大きくなるので、物体Ｂを精度良く検知することができる。
【００４０】
また、本実施形態のように、物体検知センサ２０は、発光素子２２と搬送面１１との間に設けられて照射光Ｌ１を通過させるスリット２５を備えることが好ましい。これにより、搬送路１０内における照射光Ｌ１の照射範囲を制限できるので、受光素子２３に入射する外乱光を低減することができる。また、発光素子２２として出射光に拡がりを有する安価な汎用赤外ＬＥＤを用いた場合であっても、搬送面１１内の限定された範囲へ光を照射することができる。
【００４１】
また、本実施形態のように、スリット２４，２５は、反射光Ｌ２の光軸Ｃ２に垂直な断面形状を長円状に変形させることが好ましい。物体Ｂの通過による受光素子２３の出力変化は大きいほど好ましいが、受光素子２３の出力変化の大きさはスリット２４，２５の大きさ（すなわちスリット２４，２５を通過する光量）と相関を有する。具体的には、スリット２４，２５を小さくすれば、物体Ｂの通過前における受光素子２３の出力値に対する通過中の出力値の変化率は大きくなる。しかしながら、スリット２４，２５を小さくし過ぎると、物体Ｂの通過前における受光素子２３の出力値そのものが小さくなり、受光素子２３の絶対的な出力変化量が小さくなってしまうので、判定精度が劣化するおそれがある。そこで、スリット２４，２５に対する発光素子２２および受光素子２３を、スリット２４通過後の反射光Ｌ２の断面形状が長円形となるように配置することにより、物体Ｂが通過する際の受光素子２３の出力変化の大きさを適正化できる。すなわち、反射光Ｌ２の断面形状を、搬送方向Ａ１を短軸方向とする長円形とすれば、物体Ｂの通過時における受光素子２３の受光量の変化を大きくして、判定部２８における判定を容易にすることができる。また、反射光Ｌ２の断面形状を、搬送方向Ａ１を長軸方向とする長円形とすれば、発光素子２２の発光量が小さい場合であっても、受光素子２３の受光量が過度に小さくなることを回避して、判定部２８における判定を容易にすることができる。なお、スリット２４，２５自体を長円形（若しくは楕円形）としてもよい。
【００４２】
また、本実施形態のように、物体検知センサ２０は、受光素子２３と搬送面１１との間に設けられて反射光Ｌ２を透過する窓材２６を備えることが好ましい。これにより、受光素子２３に塵や埃等（例えば硬貨搬送により発生する硬貨粉など）が付着することを抑制できるので、受光素子２３の検出感度を保つことができる。
【００４３】
また、本実施形態のように、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１と搬送面１１の法線との成す角は、略４５度であることが好ましい。これにより、硬貨処理装置１Ａを過度に大型化することなく、物体Ｂを精度良く検知することができる。また、物体検知センサ２０の小型化を図ることができ、硬貨処理装置１Ａの組み立ても容易となる。
【００４４】
また、本実施形態の硬貨処理装置１Ａによれば、物体検知センサ２０を備えることによって、物体Ｂの通過を精度良く検知し、従来は検知できなかった特殊な物体（例えば搬送面１１と同色の物体など）の排出が可能となる。また、特性検出手段３０では検出し難い非金属であっても検知することが可能となる。
【００４５】
（第１変形例）
図１０は、上記実施形態の第１変形例に係る物体検知センサ２０Ａの構成を示す。本変形例の物体検知センサ２０Ａにおいて上記実施形態と異なる点は、搬送面１１の形状である。すなわち、本変形例の搬送面１１では、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１が当たる部分に凹部１１ａが形成されており、当該部分が搬送面１１の他の部分に対し凹んで（窪んで）いる。これにより、搬送面１１における反射部位と、物体Ｂの表面における反射部位との距離が大きくなり、物体Ｂが通過する際の反射光Ｌ２の光軸Ｃ２の移動距離がより大きくなる。従って、薄い物体Ｂであっても反射光Ｌ２の光軸Ｃ２がスリット２４から外れ易くなり、その通過を精度良く検知することができる。また、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１が当たる搬送面１１の部分の磨耗、傷、汚れ等が抑えられるので、経年による反射光Ｌ２の強度変化を抑えることができる。なお、硬貨が凹部１１ａに引っ掛かることを防ぐ為に、凹部１１ａの長さは所定の硬貨の直径よりも短いことが好ましい。
【００４６】
（第２変形例）
図１１は、上記実施形態の第２変形例に係る物体検知センサ２０Ｂの構成を示す。本変形例の物体検知センサ２０Ｂにおいて上記実施形態と異なる点は、搬送面１１の形状である。すなわち、本変形例の搬送面１１では、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１が当たる部分に光反射材１２が設けられている。これにより、搬送面１１からの反射光Ｌ２の強度が大きくなるので、物体Ｂをより精度良く検知することができる。なお、本変形例では搬送面１１の一部のみを光反射材１２としているが、搬送面１１の全体が光反射材によって構成されてもよい。
【００４７】
（第３変形例）
図１２は、上記実施形態の第３変形例に係る物体検知センサ２０Ｃの構成を示す。本変形例の物体検知センサ２０Ｃでは、第１変形例のように、照射光Ｌ１の光軸Ｃ１が当たる搬送面１１の部分に凹部１１ａが形成されている。そして、その凹部１１ａの底面に光反射材１２が設けられており、光反射材１２の表面が搬送面１１の他の部分に対し凹んで（窪んで）いる。これにより、第１変形例の効果と、第２変形例の効果とを同時に得ることができる。
【００４８】
本発明による物体検知センサ及び硬貨処理装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した各実施形態を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１Ａ…硬貨処理装置、１０…搬送路、１１…搬送面、１１ａ…凹部、１２…光反射材、２０，２０Ａ，２０Ｂ…物体検知センサ、２１…ケース、２１ａ…蓋体、２２…発光素子、２３…受光素子、２４…第１のスリット、２５…第２のスリット、２６…窓材、２７…通過処理部、２８…判定部、２９…配線基板、３０…特性検出手段、３２…特性処理部、３３…特性データ記憶部、３４…基準データ記憶部、４０…振分手段、５０…制御部、５１…処理部、５２…記憶部、Ｂ…物体、Ｃ１，Ｃ２…光軸、Ｌ１…照射光、Ｌ２…反射光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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