(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精度高く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】発光素子２１と、発光素子２１から入射した光を堆積収納方向ＡＬに導光するとともに、導光した光を堆積収納方向ＡＬに延びる釣銭チューブ１０側の側部から釣銭チューブ１０側に出射する第１の導光体２２と、堆積収納方向ＡＬに延びて釣銭チューブ１０を挟んで第１の導光体２２に対して対向配置される導光体であって、堆積収納方向ＡＬに延びる釣銭チューブ１０側の側部から入射した第１の導光体２２からの透過光を堆積収納方向ＡＬに導光するとともに、導光した光を一端部から出射する第２の導光体２３と、第２の導光体２３の一端部から出射した光を受光する受光素子２４と、を備え、受光素子２４が受光した光量をもとに釣銭チューブ１０に堆積収納された硬貨の残量を検出する。【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、
光を発光する発光素子と、
前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、前記発光素子から入射した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射する第１の導光体と、
前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部を挟んで前記第１の導光体に対して対向配置される導光体であって、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から入射した前記第１の導光体からの透過光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を一端部から出射する第２の導光体と、
前記第２の導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、
を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出することを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項２】
前記第１の導光体は、内部を導光する光を前記第２の導光体側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置され、
前記第２の導光体は、前記第１の導体側から入射する光を前記受光素子側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置され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】
前記反射面を有する凹部は、三角溝形状であることを特徴とする請求項２に記載の硬貨処理装置。
【請求項４】
前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、所定間隔で複数配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の硬貨処理装置。
【請求項５】
前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、配置間隔および／または凹部形状の大きさを変化させることを特徴とする請求項２または３に記載の硬貨処理装置。
【請求項６】
前記第１の導光体は、前記釣銭収納部側に出射する光を平行光にする第１側面レンズを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項７】
前記第１の導光体または前記発光素子は、前記発光素子から出射された光を集光して前記第１の導光体の一端部から光を入射する第１レンズを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項８】
前記第２の導光体は、前記釣銭収納部側から入射する光を集光する第２側面レンズを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項９】
前記第２の導光体または前記受光素子は、前記受光素子に入射する光を集光して前記受光素子に光を出射する第２レンズを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項１０】
前記釣銭収納部は、前記第１の導光体から前記第２の導光体への透過光を通過させる複数の窓を前記堆積収納方向に沿って、前記第１の導光体側および前記第２の導光体側にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項１１】
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であって、
光を発光する発光素子と、
前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、一端部から入射する前記発光素子の光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射し、前記釣銭収納部側の側部から入射する前記釣銭収納部側からの反射光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記一端部から出射する導光体と、
前記導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、
を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出することを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項１２】
前記導光体は、内部を導光する光を前記釣銭収納部側に反射させるとともに前記反射光を前記受光素子側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置されことを特徴とする請求項１１に記載の硬貨処理装置。
【請求項１３】
前記反射面を有する凹部は、三角溝形状であることを特徴とする請求項１２に記載の硬貨処理装置。
【請求項１４】
前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、所定間隔で複数配置されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の硬貨処理装置。
【請求項１５】
前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、配置間隔および／または凹部形状の大きさを変化させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の硬貨処理装置。
【請求項１６】
前記導光体は、前記釣銭収納部側に出射する光を平行光にする平行化レンズを有することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項１７】
前記導光体は、前記発光素子から出射された光を集光して前記導光体の一端部から光を入射する集光レンズを有することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一つに記載の硬貨処理装置。
【請求項１８】
前記釣銭収納部は、前記導光体から前記釣銭収納部側に出射する出射光および前記釣銭収納部側から前記導光体側への反射光を通過させる複数の窓を前記堆積収納方向に沿って前記導光体側に設けたことを特徴とする請求項１１〜１７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精度高く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精度高く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、光を発光する発光素子と、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、前記発光素子から入射した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射する第１の導光体と、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部を挟んで前記第１の導光体に対して対向配置される導光体であって、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から入射した前記第１の導光体からの透過光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を一端部から出射する第２の導光体と、前記第２の導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出することを特徴とする。
【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、前記第１の導光体は、内部を導光する光を前記第２の導光体側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置され、前記第２の導光体は、前記第１の導体側から入射する光を前記受光素子側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置され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、前記反射面を有する凹部は、三角溝形状であることを特徴とする。
【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、前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、所定間隔で複数配置されることを特徴とする。
【００１３】
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、前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、配置間隔および／または凹部形状の大きさを変化させることを特徴とする。
【００１４】
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、前記第１の導光体は、前記釣銭収納部側に出射する光を平行光にする第１側面レンズを有することを特徴とする。
【００１５】
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、前記第１の導光体または前記発光素子は、前記発光素子から出射された光を集光して前記第１の導光体の一端部から光を入射する第１レンズを有することを特徴とする。
【００１６】
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、前記第２の導光体は、前記釣銭収納部側から入射する光を集光する第２側面レンズを有することを特徴とする。
【００１７】
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、前記第２の導光体または前記受光素子は、前記受光素子に入射する光を集光して前記受光素子に光を出射する第２レンズを有することを特徴とする。
【００１８】
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、前記釣銭収納部は、前記第１の導光体から前記第２の導光体への透過光を通過させる複数の窓を前記堆積収納方向に沿って、前記第１の導光体側および前記第２の導光体側にそれぞれ設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、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、光を発光する発光素子と、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、一端部から入射する前記発光素子の光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射し、前記釣銭収納部側の側部から入射する前記釣銭収納部側からの反射光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記一端部から出射する導光体と、前記導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出することを特徴とする。
【００２０】
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、前記導光体は、内部を導光する光を前記釣銭収納部側に反射させるとともに前記反射光を前記受光素子側に反射させる反射面を有する凹部が前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って複数配置されことを特徴とする。
【００２１】
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、前記反射面を有する凹部は、三角溝形状であることを特徴とする。
【００２２】
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、前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、所定間隔で複数配置されることを特徴とする。
【００２３】
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、前記反射面を有する凹部は、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って、配置間隔および／または凹部形状の大きさを変化させることを特徴とする。
【００２４】
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、前記導光体は、前記釣銭収納部側に出射する光を平行光にする平行化レンズを有することを特徴とする。
【００２５】
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、前記導光体は、前記発光素子から出射された光を集光して前記導光体の一端部から光を入射する集光レンズを有することを特徴とする。
【００２６】
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、前記釣銭収納部は、前記導光体から前記釣銭収納部側に出射する出射光および前記釣銭収納部側から前記導光体側への反射光を通過させる複数の窓を前記堆積収納方向に沿って前記導光体側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、光を発光する発光素子と、釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、前記発光素子から入射した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射する第１の導光体と、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部を挟んで前記第１の導光体に対して対向配置される導光体であって、前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から入射した前記第１の導光体からの透過光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を一端部から出射する第２の導光体と、前記第２の導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出するようにしている。したがって、本発明によれば、高価なソナーセンサが不要であり、しかも、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って発光素子および受光素子を配列した場合に比して、発光素子および受光素子の数を格段に削減することができ、簡易かつ安価な構成で精度の高い硬貨残量を検出することができる。
【００２８】
また、本発明では、光を発光する発光素子と、釣銭収納部の堆積収納方向に延びて前記釣銭収納部に沿って配置される導光体であって、一端部から入射する前記発光素子の光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に延びる前記釣銭収納部側の側部から前記釣銭収納部側に出射し、前記釣銭収納部側の側部から入射する前記釣銭収納部側からの反射光を前記釣銭収納部の堆積収納方向に導光するとともに、導光した光を前記一端部から出射する導光体と、前記導光体の一端部から出射した光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が受光した光量をもとに前記釣銭収納部に堆積収納された硬貨の残量を検出するようにしている。したがって、本発明によれば、高価なソナーセンサが不要であり、しかも、前記釣銭収納部の堆積収納方向に沿って発光素子および受光素子を配列した場合に比して、発光素子および受光素子の数を格段に削減することができ、簡易かつ安価な構成で精度の高い硬貨残量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１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、実施の形態１による釣銭検出センサの構成を示す模式図である。
【図３】図３は、実施の形態１による釣銭検出センサの詳細構成と釣銭検出センサと釣銭チューブとの位置関係を示す模式図である。
【図４】図４は、図３に示した釣銭検出センサの変形例の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、釣銭チューブ内の硬貨の残量の多少によって変化する釣銭チューブ内を透過する光の状態を示す模式図である。
【図６】図６は、実施の形態１による、受光素子の検出光量と硬貨残量との関係を示す図である。
【図７】図７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、実施の形態２による釣銭検出センサの構成を示す模式図である。
【図８】図８は、実施の形態２による釣銭検出センサの詳細構成と釣銭検出センサと釣銭チューブとの位置関係を示す模式図である。
【図９】図９は、実施の形態２による、釣銭チューブ内の硬貨の残量の多少によって変化する釣銭チューブからの反射光の状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２による、受光素子の検出光量と硬貨残量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１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。
【００３２】
［釣銭検出センサの概要構成］
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、実施の形態１による釣銭検出センサ２０の構成を示す模式図である。図２に示すように、釣銭検出センサ２０は、発光素子２１、第１の導光体２２、第２の導光体２３、および、受光素子２４を有する。
【００３３】
発光素子２１は、第１の導光体２２に光を照射するための光源である。発光素子２１は、例えば、発光ダイオードである。発光ダイオードは、表面実装タイプ、スルーホール実装タイプのどちらでもよい。また、発光ダイオードの発光波長は、硬貨処理装置１の構成部品の材質を劣化させない波長であるとともに、第１の導光体２２および第２の導光体２３の材質に対して高い透過率をもつ波長を選択することが好ましい。発光ダイオードの発光波長は、例えば、樹脂材料の劣化を招く可能性のある紫外線を除いて、可視光や赤外光を用いることができる。
【００３４】
第１の導光体２２は、釣銭チューブ１０の側面に近接させ、釣銭チューブ１０の内部に堆積収納される硬貨１００の堆積収納方向ＡＬと、導光する光の伝搬方向が同じ方向となるように配置する。すなわち、第１の導光体２２は、釣銭チューブ１０の堆積収納方向ＡＬに延びて釣銭チューブ１０に沿って配置される導光体であって、発光素子２１から入射した光を釣銭チューブ１０の堆積収納方向ＡＬに導光するとともに、導光した光を堆積収納方向ＡＬに延びる釣銭チューブ１０側の側部から釣銭チューブ１０側に出射する。第１の導光体２２の材質は、発光素子２１の発光波長に対して透過性を有する樹脂材料、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネートを用いることができる。
【００３５】
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。また、釣銭チューブ１０は、自動販売機のオペレータが、釣銭残量を目視でも確認できるように、透明材料とすることが好ましい。
【００３６】
第２の導光体２３は、第１の導光体２２に対して、釣銭チューブ１０を挟んで対向配置される。すなわち、第２の導光体２３は、釣銭チューブ１０の堆積収納方向ＡＬに延びて釣銭チューブ１０を挟んで第１の導光体２２に対して対向配置される導光体であって、堆積収納方向ＡＬに延びる釣銭チューブ１０側の側部から入射した第１の導光体２２からの透過光を堆積収納方向ＡＬに導光するとともに、導光した光を受光素子２４側の端部から出射する。第２の導光体２３の材質は、第１の導光体２２と同様に、発光素子２１の発光波長に対して透過性を有する樹脂材料、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネートを用いることができる。
【００３７】
受光素子２４は、発光素子２１から照射され、第１の導光体２２の内部を伝搬した後、所定の箇所から外部の釣銭チューブ１０側に出射され、釣銭チューブ１０に設けた窓１１，１２を通過して、第２の導光体２３の内部を伝搬し、最終的に受光素子２４まで到達する光を受光するものである。受光素子２４は、例えば、フォトダイオードや、フォトトランジスタなどを用いることができる。受光素子２４は、発光素子２１の発光波長に対して感度を有するものを選択する。
【００３８】
硬貨残量検出制御部３０は、発光素子２１および受光素子２４に接続される。硬貨残量検出制御部３０は、発光素子２１および受光素子２４の駆動制御を行う。また、硬貨残量検出制御部３０は、受光素子２４が受光した電流信号を電圧信号に変換し、この変換値を受光素子２４が受光した光量として求める。硬貨残量検出制御部３０は、この光量をもとに釣銭チューブ１０に堆積収納された硬貨の残量を検出する。硬貨残量検出制御部３０は、図示しない他の釣銭検出センサ２０にも接続され、他の釣銭検出センサ２０からの検出信号をもとに、硬貨の残量を検出する。硬貨残量検出制御部３０は、これら検出した硬貨の残量を上位装置に送出する。
【００３９】
［釣銭検出センサの詳細構成および動作］
図３は、実施の形態１による釣銭検出センサ２０の詳細構成と釣銭検出センサ２０と釣銭チューブ１０との位置関係を示す模式図である。図３において、発光素子２１は、配光特性が半値１２０°程度のランバーシアン特性を示す発光ダイオードである。このような配光特性を有する発光ダイオードを発光素子２１として用いる場合、第１の導光体２２の端部である光の入射面Ｓａに第１レンズ２２ｂを配置する。この第１レンズ２２ｂを設けることによって、発光素子２１から第１の導光体２２への入射光の進行方向を制御でき、第１の導光体２２の内部の光の伝搬効率を高めることができる。
【００４０】
同様にして、第２の導光体２３と受光素子２４との間であって、第２の導光体２３の受光素子２４側の端部である出射面Ｓｂに、第２レンズ２３ｂを設ける。この場合も、第２の導光体２３から受光素子２４への出射光の進行方向を制御でき、受光素子２４の受光効率を高めることができる。
【００４１】
発光素子２１から出射された光Ｌ１は、第１レンズ２２ｂを介して第１の導光体２２に入射し、その内部を伝搬する。第１の導光体２２の一側面には、光の伝搬方向（堆積収納方向ＡＬ）に対して、所定の間隔で、反射面２２ｄを有する複数の凹部２２ａが配置される。凹部２２ａは、三角溝形状である。凹部２２ａは、すべて同じ大きさとしてもよいし、堆積収納方向ＡＬに沿って変化させてもよい。凹部２２ａの大きさを変えることは反射面２２ｄの大きさを変えることに相当する。したがって、凹部２２ａの大きさを変えることによって、堆積収納方向ＡＬにおいて反射面２２ｄによる光の反射量を制御することができる。同様に、凹部２２ａの配置間隔を変化させるようにしてもよい。
【００４２】
光Ｌ１は、凹部２２ａの反射面２２ｄによって釣銭チューブ１０側に反射される。第１の導光体２２の釣銭チューブ１０側の側面には、反射面２２ｄの配置間隔に対応して第１側面レンズ２２ｃが設けられる。光Ｌ１は、第１側面レンズ２２ｃによってコリメート光となって釣銭チューブ１０側に出射される。
【００４３】
釣銭チューブ１０は、第１側面レンズ２２ｃの配置間隔に対応して光の通過のための窓１１，１２を設けている。窓１１は、第１の導光体２２側に設けられ、窓１２は、第２の導光体２３側に設けられる。さらに、第２の導光体２３には、窓１２を通過した光Ｌ１を集光するための第２側面レンズ２３ｃが第１側面レンズ２２ｃに対向して設けられる。
【００４４】
第２の導光体２３は、第１の導光体２２と同様に、反射面２３ｄを有する複数の凹部２３ａが配置される。凹部２３ａは、三角溝形状である。複数の凹部２３ａは、複数の凹部２２ａに対向配置される。凹部２３ａは、すべて同じ大きさとしてもよいし、堆積収納方向ＡＬに沿って大きさを変化させてもよい。凹部２３ａの大きさを変えることは反射面２３ｄの大きさを変えることに相当する。したがって、凹部２３ａの大きさを変えることによって、堆積収納方向ＡＬにおいて反射面２３ｄによる光の反射量を制御することができる。同様に、凹部２３ａの配置間隔を変化させるようにしてもよい。
【００４５】
なお、上述した反射面２２ｄ、第１側面レンズ２２ｃ、窓１１、窓１２、第２側面レンズ２３ｃ、および、反射面２３ｄは、直線状に配置されることになる。
【００４６】
光Ｌ１は、釣銭チューブ１０内の光路上に、堆積収納された硬貨１００が存在しないため、釣銭チューブ１０および硬貨１００のいずれの面にも到達せず、第２の導光体２３に入射する。一方、光Ｌ２のように、釣銭チューブ１０内の光路上に、堆積収納された硬貨１００が存在する場合、硬貨１００によって遮光され、光Ｌ２は、第２の導光体２３に到達しない。
【００４７】
第２の導光体２３に入射した光Ｌ１は、反射面２３ｄによって、受光素子２４側に反射される。反射された光Ｌ１は、第２の導光体２３の出射面Ｓｂに配置された第２レンズ２３ｂによって集光されて受光素子２４に入射する。
【００４８】
なお、図４に示すように、第２側面レンズ２３ｃを設けなくてもよい。また、第２レンズ２３ｂに替えて、受光素子２４側に第２レンズ２４ｂを設けてもよい。図４では、発光素子２１にレンズ機能がない場合に第１レンズ２２ｂを設け、受光素子２４にレンズ機能（第２レンズ２４ｂ）を有する場合、図３に示した第２レンズ２３ｂを設けないようにしている。すなわち、発光素子２１がレンズ機能を有する場合には、第１レンズ２２ｂを設けず、発光素子２１にレンズ機能がない場合には、第１レンズ２２ｂを設ける。同様に、受光素子２４がレンズ機能を有する場合には、第２レンズ２４ｂを設けず、受光素子２４にレンズ機能がない場合には、第２レンズ２４ｂを設ける。
【００４９】
［硬貨の残量検出］
図５は、釣銭チューブ１０内の硬貨１００の残量の多少によって変化する釣銭チューブ１０内を透過する光の状態を示す模式図である。図５に示すように、発光素子２１から出射された光は、第１の導光体２２によって複数の平行光Ｌとなる。複数の平行光Ｌは、釣銭チューブ１０内に堆積収納された硬貨の存在によって、その一部が遮光される。遮光されずに第２の導光体２３に入射した平行光Ｌは、第２の導光体２３を介して受光素子２４に到達する。すなわち、受光素子２４は、釣銭チューブ１０内の硬貨１００の残量の多少に応じて検出光量が変化する。受光素子２４は、硬貨１００の残量が少ない場合には、大きな検出光量となり、硬貨１００の残量が多い場合には、小さな検出光量となる。
【００５０】
図６は、実施の形態１による、受光素子２４の検出光量と硬貨残量との関係を示す図である。図６に示すように、釣銭チューブ１０内に硬貨１００が１枚も存在しない場合、受光素子２４に到達する光量は最大の検出光量Ｄ２となる。そして、釣銭チューブ１０内に硬貨１００が堆積されるに従って、検出光量Ｄは低下し、この低下に応じて硬貨残量が増えていくことになる。そして、釣銭チューブ１０内の硬貨１００が満杯となった場合、複数の平行光Ｌは、すべて硬貨１００によって遮光され、受光素子２４の検出光量Ｄは、最小の検出光量Ｄ１となる。硬貨残量検出制御部３０は、図６に示した関係を関係式として記憶しておき、検出光量Ｄに応じて硬貨残量を検出することになる。
【００５１】
（実施の形態２）
［釣銭検出センサの概要構成］
つぎに、実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、釣銭チューブ１０内の透過光の光量を検出することによって硬貨残量を検出していたが、この実施の形態２では、釣銭チューブ１０からの反射光の光量を検出することによって硬貨残量を検出するようにしている。
【００５２】
図７は、図１に示した釣銭収納部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、実施の形態２による釣銭検出センサ４０の構成を示す模式図である。図７に示すように、釣銭検出センサ４０は、釣銭検出センサ２０の第２の導光体２３を削除するとともに、釣銭検出センサ２０の第１の導光体２２の端部に発光素子２１のみならず、受光素子２４を配置している。また、釣銭チューブ１０には、第２の導光体２３側に設けた窓１２が形成されていない。
【００５３】
硬貨残量検出制御部３１は、硬貨残量検出制御部３０と同様に、発光素子２１および受光素子２４に接続される。硬貨残量検出制御部３１は、発光素子２１および受光素子２４の駆動制御を行う。また、硬貨残量検出制御部３１は、受光素子２４が受光した電流信号を電圧信号に変換し、この変換値を受光素子２４が受光した光量として求める。硬貨残量検出制御部３１は、この光量をもとに釣銭チューブ１０に堆積収納された硬貨の残量を検出する。硬貨残量検出制御部３１は、図示しない他の釣銭検出センサ４０にも接続され、他の釣銭検出センサ４０からの検出信号をもとに、硬貨の残量を検出する。硬貨残量検出制御部３１は、これら検出した硬貨の残量を上位装置に送出する。
【００５４】
［釣銭検出センサの詳細構成および動作］
図８は、実施の形態２による釣銭検出センサ４０の詳細構成と釣銭検出センサ４０と釣銭チューブ１０との位置関係を示す模式図である。図８に示すように、発光素子２１から出射された光Ｌ１は、第１レンズ２２ｂを介して第１の導光体２２に入射し、その内部を伝搬する。光Ｌ１は、反射面２２ｄで反射し、第１側面レンズ２２ｃによって平行光となり、窓１１を介して釣銭チューブ１０内に入射する。光Ｌ１は、その光路上に堆積収納された硬貨１００が存在しないため、反射せずに第１の導光体２２側に戻ってこない。光Ｌ１は、釣銭チューブ１０内の内面に到達しても散乱し、あるいは吸収されて、戻り光とはならない。一方、光Ｌ２は、その光路上に堆積収納された硬貨１００が存在するため、この硬貨１００の側面で反射する。反射した光Ｌ３は、第１側面レンズ２２ｃ、反射面２２ｄ、第１レンズ２２ｂを介して受光素子２４に到達する。
【００５５】
［硬貨の残量検出］
図９は、実施の形態２による、釣銭チューブ１０内の硬貨１００の残量の多少によって変化する釣銭チューブ１０からの反射光の状態を示す模式図である。図９に示すように、発光素子２１から出射された光は、第１の導光体２２によって複数の平行光Ｌとなる。複数の平行光Ｌは、釣銭チューブ１０に照射される。この照射によって、堆積収納された硬貨１００が存在する部分からは、硬貨１００の側面からの反射によって複数の反射光ＬＲが発生する。反射光ＬＲは、第１の導光体２２で導光されて受光素子２４に到達し、反射光ＬＲの光量が検出される。一方、堆積収納された硬貨が存在しない部分からは、反射光ＬＲは発生しない。したがって、受光素子２４は、硬貨１００の残量が少ない場合には、小さな検出光量となり、硬貨１００の残量が多い場合には、大きな検出光量となる。
【００５６】
図１０は、実施の形態２による、受光素子２４の検出光量と硬貨残量との関係を示す図である。図１０に示すように、釣銭チューブ１０内に硬貨１００が１枚も存在しない場合、反射光ＬＲがほぼゼロの状態になるため、受光素子２４の検出光量は最小となる。そして、釣銭チューブ１０内に硬貨１００が堆積されるに従って、反射光ＬＲは増加するため、受光素子２４の検出光量は増加する。そして、釣銭チューブ１０内の硬貨１００が満杯となった場合、受光素子２４の検出光量Ｄは最大の検出光量Ｄ３となる。硬貨残量検出制御部３１は、図１０に示した関係を関係式として記憶しておき、検出光量Ｄに応じて硬貨残量を検出することになる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態１，２では、平行光Ｌを堆積収納方向ＡＬに沿って釣銭チューブ１０内に離散的に入射するようにしていたが、これに限らず、平行光Ｌを堆積収納方向ＡＬに沿って連続的に釣銭チューブ１０側に入射するようにしてもよい。すなわち、第１の導光体２２は、平行光Ｌを堆積収納方向ＡＬに沿って線状に釣銭チューブ１０側に入射するようにしてもよい。この場合、実施の形態１では、第１の導光体２２が平行光Ｌを線状に釣銭チューブ１０側に入射し、第２の導光体２３は、平行光Ｌを線状に入射可能とする。また、実施の形態２では、第１の導光体２２が平行光Ｌを線状に釣銭チューブ１０側に入射し、線状に反射光を入射するようにする。なお、実施の形態１，２のいずれの場合にも、釣銭チューブ１０は、線状の窓にすることが好ましい。なお、線状の平行光Ｌは、例えば、反射面２２ｄを堆積収納方向ＡＬに連続的に形成することによって生成することができる。
【００５８】
本実施の形態１，２では、高価なソナーセンサが不要であり、しかも、釣銭チューブ１０の堆積収納方向ＡＬに沿って発光素子および受光素子を配列した場合に比して、発光素子および受光素子の数を格段に削減することができ、簡易かつ安価な構成で精度の高い硬貨残量を検出することができる。
【符号の説明】
【００５９】
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
１１，１２  窓
２０，４０  釣銭検出センサ
２１  発光素子
２２  第１の導光体
２２ａ，２３ａ  凹部
２２ｂ  第１レンズ
２２ｃ  第１側面レンズ
２３ｂ，２４ｂ  第２レンズ
２３ｃ  第２側面レンズ
２２ｄ，２３ｄ  反射面
２３  第２の導光体
２４  受光素子
３０，３１  硬貨残量検出制御部
１００  硬貨
ＡＬ  堆積収納方向
Ｄ，Ｄ１〜Ｄ３  検出光量
Ｌ  平行光
Ｌ１〜Ｌ３  光
ＬＲ  反射光
Ｓａ  入射面
Ｓｂ  出射面
【図１】
2017033508.tif 000003
【図２】
2017033508.tif 000004
【図３】
2017033508.tif 000005
【図４】
2017033508.tif 000006
【図５】
2017033508.tif 000007
【図６】
2017033508.tif 000008
【図７】
2017033508.tif 000009
【図８】
2017033508.tif 000010
【図９】
2017033508.tif 000011
【図１０】
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