(57)【要約】【課題】釣銭チューブなどの硬貨を堆積収納する釣銭収納部における硬貨の残量を簡易な構成で検出することができる硬貨処理装置を提供すること。【解決手段】投入された硬貨が釣銭チューブ１０に金種別に振り分けて堆積収納され、釣銭チューブ１０から所定金額の釣銭を払い出す硬貨処理装置であって、釣銭チューブ１０の全周を覆い、釣銭チューブ１０内の堆積収納空間Ｅを堆積収納方向ＡＬに沿って磁力線２１ａを通す磁気コイル２１と、磁気コイル２１に交流信号を印加し、釣銭チューブ１０内の硬貨１００に発生する渦電流によって変化した磁気コイル２１のインピーダンスを検出する検出部２２と、検出部２２が検出したインピーダンスの値をもとに釣銭チューブ１０内の硬貨残量を検出する硬貨残量検出部２３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された硬貨が釣銭収納部の複数の釣銭チューブに金種別に振り分けて堆積収納され、前記釣銭収納部から所定金額の釣銭を払い出す硬貨処理装置であって、
前記釣銭チューブの全周を覆い、前記釣銭チューブ内の堆積収納空間を堆積収納方向に沿って磁力線を通す磁気コイルと、
前記磁気コイルに交流信号を印加し、前記釣銭チューブ内の硬貨に発生する渦電流によって変化した前記磁気コイルのインピーダンスを検出する検出部と、
前記検出部が検出したインピーダンスの値をもとに前記釣銭チューブ内の硬貨残量を検出する硬貨残量検出部と、
を備えたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項２】
金種毎に予め求めたインピーダンスと硬貨残量との関係情報を記憶する保持部を備え、
前記硬貨残量検出部は、前記関係情報をもとに、前記釣銭チューブ内の金種の硬貨残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の硬貨処理装置。
【請求項３】
前記磁気コイルを覆う磁気シールド部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨処理装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記磁気コイルに前記交流信号として交流電流を印加し、前記インピーダンスの値として前記交流電流を整流した整流値を検出し、
前記硬貨残量検出部は、前記整流値をもとに前記釣銭チューブ内の硬貨残量を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機などに用いられ、投入された硬貨が釣銭収納部に金種別に振り分けて堆積収納され、前記釣銭収納部から所定金額の釣銭を払い出す硬貨処理装置に関し、特に、釣銭収納部における硬貨の残量を簡易な構成で検出することができる硬貨処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動販売機などでは、投入された硬貨を鑑別して正貨を釣銭チューブに収納し、かつ、収納された硬貨を釣銭等として払い出す硬貨処理装置（コインメカニズム）が用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の硬貨処理装置では、釣銭チューブの入口に対応する高さの所定位置に硬貨の満杯を検知するフルセンサを設け、釣銭チューブの出口近傍の高さの所定位置に硬貨が最低枚数以下になったか否かを検知するエンプティセンサが設けられている。これらのセンサは、コイルセンサであり、コイルセンサの近傍に硬貨などの金属が近づいて、コイルの磁界内に入ると発振振幅が小さくなることを利用して硬貨の有無を検出している。
【０００４】
一方、特許文献２には、コイルセンサ以外の釣銭検知手段として、ソナーセンサを用いるものが記載されている。このソナーセンサによる検知は、釣銭チューブ本体の上方に配置されたソナーセンサから発生した音が、釣銭チューブ内に格納された硬貨に反射して戻ってくるまでの時間を測定することによって、ソナーセンサから、格納された硬貨の上面までの距離を算出し、この距離から硬貨の残量を算出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４６２８０号公報
【特許文献２】特表２００３−５１８６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたフルセンサおよびエンプティセンサのみを備える硬貨処理装置は、硬貨の満杯状態と硬貨が最低枚数以下になった状態とを検知するのみで、収納されている硬貨の残量を正確に把握することができない。
【０００７】
一方、特許文献２に記載されたソナーセンサを用いるものは、硬貨が満杯近くなると、硬貨から反射して戻ってくる音が拡散して正確な検知ができなくなる。なお、ソナーセンサは、センサ自体が高価である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、釣銭チューブなどの硬貨を堆積収納する釣銭収納部における硬貨の残量を簡易な構成で検出することができる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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる硬貨処理装置は、投入された硬貨が釣銭収納部の複数の釣銭チューブに金種別に振り分けて堆積収納され、前記釣銭収納部から所定金額の釣銭を払い出す硬貨処理装置であって、前記釣銭チューブの全周を覆い、前記釣銭チューブ内の堆積収納空間を堆積収納方向に沿って磁力線を通す磁気コイルと、前記磁気コイルに交流信号を印加し、前記釣銭チューブ内の硬貨に発生する渦電流によって変化した前記磁気コイルのインピーダンスを検出する検出部と、前記検出部が検出したインピーダンスの値をもとに前記釣銭チューブ内の硬貨残量を検出する硬貨残量検出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる硬貨処理装置は、上記の発明において、金種毎に予め求めたインピーダンスと硬貨残量との関係情報を記憶する保持部を備え、前記硬貨残量検出部は、前記関係情報をもとに、前記釣銭チューブ内の金種の硬貨残量を検出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる硬貨処理装置は、上記の発明において、前記磁気コイルを覆う磁気シールド部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる硬貨処理装置は、上記の発明において、前記検出部は、前記磁気コイルに前記交流信号として交流電流を印加し、前記インピーダンスの値として前記交流電流を整流した整流値を検出し、前記硬貨残量検出部は、前記整流値をもとに前記釣銭チューブ内の硬貨残量を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、釣銭チューブの全周を覆い、前記釣銭チューブ内の堆積収納空間を堆積収納方向に沿って磁力線を通す磁気コイルと、前記磁気コイルに交流信号を印加し、前記釣銭チューブ内の硬貨に発生する渦電流によって変化した前記磁気コイルのインピーダンスを検出する検出部とを備え、硬貨残量検出部が、前記検出部が検出したインピーダンスの値をもとに前記釣銭チューブ内の硬貨残量を検出するようにしている。この結果、本発明では、高価なソナーセンサを用いなくても、簡易かつ安価な構成で硬貨残量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、発明の実施の形態である硬貨処理装置の外観構成を示す正面図である。
【図２】図２は、図１に示した釣銭収納部内の１つの釣銭チューブ内に堆積収納された硬貨の残量を検出する釣銭検出部の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、検出部が検出したインピーダンスと硬貨残量との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、図２に示した釣銭検出部に磁気シールド部を設けた変形例の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態である硬貨処理装置の外観構成を示す正面図である。図１に示すように、硬貨処理装置１の上部には、硬貨の投入部１ａが配置される。硬貨処理装置１は、上部から順に返却開閉部２、検銭部３、釣銭収納部４、および、硬貨払出部５が配置される。返却開閉部２は、投入部１ａから入って落下する硬貨を下方の検銭部３に導く硬貨通路を形成し、かつ、硬貨通路に詰まった硬貨を排出する機構を備えている。検銭部３は、投入された硬貨の真贋および金種などを判定する電子式の検銭手段（リジェクタ）を有する。釣銭収納部４は、複数の釣銭チューブ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ）を有する。釣銭チューブ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、それぞれ、５００円硬貨、５０円硬貨、１０円硬貨、１００円硬貨、および、補助硬貨（ＳＵＢ）を、金種別に予め格納し、さらに、検銭された硬貨を検銭用として収納保持する。
【００１７】
（釣銭検出部）
図２は、釣銭収納部４内の１つの釣銭チューブ１０内に堆積収納された硬貨１００の残量を検出する釣銭検出部２０の構成を示す模式図である。図２に示すように、釣銭検出部２０は、磁気コイル２１、検出部２２、および、硬貨残量検出部２３を有する。
【００１８】
磁気コイル２１は、釣銭チューブ１０の全周を覆い、釣銭チューブ１０内の堆積収納空間Ｅを堆積収納方向ＡＬに沿って磁力線２１ａを通す。磁気コイル２１は、例えば、銅などの電流損失が少ない金属材料を使用する。
【００１９】
釣銭チューブ１０は、硬貨１００を堆積収納するための中空の円筒形状である。釣銭チューブ１０の軸と磁気コイル２１の軸とは一致することが好ましい。また、釣銭チューブ１０は、磁気コイル２１によって渦電流などが生じない材料、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネートで形成されている。
【００２０】
検出部２２は、磁気コイル２１に交流信号を印加し、釣銭チューブ１０内の硬貨１００に発生する渦電流によって変化した磁気コイル２１のインピーダンスを検出する。硬貨１００は、磁気コイル２１によって生成された磁束によって渦電流を発生する。渦電流は磁力線２１ａを打ち消す方向に作用するので、磁気コイル２１内の交流信号には電流変化と位相変化とが生じる。すなわち、硬貨１００に渦電流が発生すると、磁気コイル２１内の交流信号が変化し、磁気コイル２１のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化量は、同じ材質の硬貨である場合、硬貨の枚数が増加するに従って渦電流の量が増加するので、大きくなる。
【００２１】
なお、渦電流の発生量は、硬貨１００の材料および形状によって変化する。導電率が高い材料は電流が流れやすいため、導電率の高い材料の硬貨に発生する渦電流は大きい。ここで、釣銭チューブ１０内に堆積収納される硬貨１００は同一材料かつ同一形状であるため、渦電流の増大は、堆積収納される硬貨の枚数の増大を意味する。なお、参考に、５０円硬貨、１００円硬貨、５００円硬貨は白銅であり、１０円硬貨は青銅である。また、５０円硬貨および１００円硬貨と、５００円硬貨とは異なる銅合金である。一方、５０円硬貨と１００円硬貨とは同じ銅合金であるが、形状が異なる。なお、１円硬貨はアルミニウムであり、５円硬貨は黄銅である。
【００２２】
また、渦電流の量は、周波数に比例して増大する。このため、検出部が発生する交流信号の周波数は高いことが好ましい。
【００２３】
硬貨残量検出部２３は、検出部２２が検出したインピーダンスの値をもとに釣銭チューブ１０内の硬貨残量を検出する。例えば、図３に示すように、インピーダンスＺの値は、硬貨残量に比例する。硬貨残量検出部２３は、インピーダンスＺの値が最小値Ｚ１の場合、釣銭チューブ１０内の硬貨残量はゼロであると検出する。そして、硬貨残量検出部２３は、インピーダンスＺの値の増大に伴って増大する釣銭チューブ１０内の硬貨残量を検出する。そして、硬貨残量検出部２３は、インピーダンスＺの値が最大値Ｚ２の場合、釣銭チューブ１０内の硬貨残量は満杯であると検出する。
【００２４】
なお、検出部２２は、磁気コイル２１に印加する交流信号として交流電流を印加し、インピーダンスＺの値の替わりに交流電流を整流した整流値を検出するようにしてもよい。この場合、交流電流の振幅値、すなわち抵抗値のみを検出することになる。この場合、硬貨残量検出部２３は、検出した整流値をもとに釣銭チューブ１０内の硬貨残量を検出する。このときの整流値と硬貨残量との関係は、整流値が増大するに従って硬貨残量が増大する関係となる。
【００２５】
硬貨残量検出部２３は、硬貨残量検出制御部３０内に設けられる。硬貨残量検出制御部３０は、他の検出部２２にも接続され、硬貨残量検出部２３は、他の検出部２２に対する硬貨残量の検出処理も行う。硬貨残量検出制御部３０は、検出部２２に対する駆動制御を行う。また、硬貨残量検出制御部３０は、図示しない上位装置に接続され、硬貨残量検出部２３が検出した硬貨残量を上位装置に送信する。
【００２６】
また、硬貨残量検出制御部３０は、記憶部４０に接続される。記憶部４０内には、金種あるいは釣銭チューブ１０毎の、上述したインピーダンスＺと硬貨残量との関係情報Ｄが記憶されている。この関係情報は、例えば、図３に示した関係である。この関係情報Ｄは、予め、金種毎や釣銭チューブ１０毎に求められることが好ましい。上述した硬貨残量検出部２３は、硬貨残量を検出する場合に、対応する関係情報Ｄを用いる。
【００２７】
（磁気シールド部）
ところで、磁気コイル２１は、釣銭チューブ１０の堆積収納空間Ｅ外にも磁力線２１ａが発生する。したがって、他の釣銭チューブ１０の堆積収納空間Ｅ内に磁気コイル２１の磁力線２１ａが入ってしまうため、他の釣銭チューブ１０の硬貨残量の検出に誤差が発生する。一方、釣銭チューブ１０には、他の磁気コイル２１からの磁力線２１ａが堆積収納空間Ｅ内に入ってしまうため、釣銭チューブ１０の硬貨残量の検出に誤差が発生してしまう。
【００２８】
このため、図４に示すように、磁気コイル２１を磁気シールド部５０で覆うことが好ましい。磁気シールド部５０は、磁気シールドした磁気コイル２１の磁力線２１ａを磁気シール部５０外に漏らさず、他の磁気コイル２１からの磁力線２１ａの浸入を抑える。なお、磁気シールド部５０の材料は、透磁率の高い材料である。
【００２９】
本実施の形態では、高価なソナーセンサを用いなくても、簡易かつ安価な構成で硬貨残量を検出することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  硬貨処理装置
１ａ  投入部
２  返却開閉部
３  検銭部
４  釣銭収納部
５  硬貨払出部
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ  釣銭チューブ
２０  釣銭検出部
２１  磁気コイル
２１ａ  磁力線
２２  検出部
２３  硬貨残量検出部
３０  硬貨残量検出制御部
４０  記憶部
１００  硬貨
ＡＬ  堆積収納方向
Ｄ  関係情報
Ｅ  堆積収納空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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