(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の硬貨を混合状態で貯蔵するための貯蔵部と、
貯蔵部に貯蔵された硬貨を搬送し、貯蔵部に還流するための循環搬送部と、
搬送される硬貨の種類を識別するための金種識別部と、
金種識別部の識別結果に基づいて、搬送される硬貨のうち所望の硬貨を選択的に排出するための振分け部と、
金種識別部の識別結果に基づいて、搬送される硬貨の金種別割合を計算するための金種別割合計算部とを備えることを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項２】
金種別割合計算部で得られた金種別割合と所定の閾値とを比較するための金種状態判定部を備えることを特徴とする請求項１記載の硬貨処理装置。
【請求項３】
金種別割合計算部は、搬送される硬貨のうち振分け部で排出されなかった硬貨について金種別割合を計算することを特徴とする請求項１または２記載の硬貨処理装置。
【請求項４】
前記閾値は、振分け部で排出された硬貨に関する金種別割合に応じて可変に設定されることを特徴とする請求項２記載の硬貨処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨の識別、計数、払い出しなど硬貨処理を行う硬貨処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小売店でのキャッシュレジスタやＰＯＳ(point of sales)端末、金融機関のＡＴＭ(automatic teller machine)装置、自動販売機などでは、顧客が支払った硬貨の種類を判別したり、金種別に枚数を計数したり、釣銭を払い出す機能が必要になる。
【０００３】
従来の硬貨処理装置では、複数の硬貨が一括して投入口に入ると、光センサが硬貨投入を検知し、積み重なった硬貨を一枚ずつ分離して搬送し、硬貨を金種別に分別した後、枚数を計数して金種別スタッカに保管する。ホスト装置から釣銭の金種および枚数が指示されると、該当する金種別スタッカから所定枚数の硬貨を取り出して、投出口から排出する（例えば実用新案登録第２５０９３６６号など）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
日本国内では、１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円という６種類の硬貨が流通しており、記念硬貨や古い硬貨を含めると多数の金種が存在する。従来の硬貨処理装置では少なくとも６つの金種別スタッカを用意する必要がある。硬貨の種類は国によって異なり、金種が増加するほど、金種別スタッカや金種別搬送経路が増加するため、装置の複雑化、大型化を招く。
【０００５】
本発明の目的は、金種が多くても小型で簡素な構成で硬貨処理を実施できる硬貨処理装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数種の硬貨を混合状態で貯蔵するための貯蔵部と、
貯蔵部に貯蔵された硬貨を搬送し、貯蔵部に還流するための循環搬送部と、
搬送される硬貨の種類を識別するための金種識別部と、
金種識別部の識別結果に基づいて、搬送される硬貨のうち所望の硬貨を選択的に排出するための振分け部と、
金種識別部の識別結果に基づいて、搬送される硬貨の金種別割合を計算するための金種別割合計算部とを備えることを特徴とする硬貨処理装置である。
【０００７】
本発明に従えば、貯蔵部に混合状態で貯蔵された硬貨は特定の金種に偏ることなくランダムに循環搬送され、金種識別部は搬送される硬貨の種類を寸法、厚さ、重量、模様、材料などで識別し、所望の硬貨を検知したとき振分け部が選択的に排出する。たとえば、排出すべき金銭が１２３円である場合、１００円硬貨を１枚、１０円硬貨を２枚、１円硬貨を３枚それぞれ排出すると仮定して、金種識別部は順次搬送される硬貨を識別し、最初に１０円硬貨が通過すると振分け部で排出し、次に１００円硬貨が通過すると排出し、次に１００円硬貨が通過すると排出しないで貯蔵部に戻し、次に１円硬貨が通過すると排出し、以下同様に、１２３円分の硬貨が排出されるまで繰り返す。
【０００８】
こうした方式を採用することによって、従来のように複数の金種別スタッカや金種別搬送経路を確保しなくても済むため、金種の増加にも容易に対処でき、小型で簡素な構成で硬貨処理を実施できる。
【０００９】
また本方式では金種別スタッカを有しないため、貯蔵された金種別枚数は未定となる。そこで、金種別割合計算部が搬送される硬貨のうち金種別割合を計算することによって、特定金種の偏在や減少を把握できる。その結果、釣銭排出時間が無用に長びくことを防止し、また不足金種の補充を促して、釣銭不足を事前に回避できる。
【００１０】
金種別割合は、たとえば金種識別部が識別した総硬貨枚数と金種別枚数との比で計算できる。
【００１１】
なお、本発明は、多数の硬貨の中から特定の金種だけを取り出したり、偽造硬貨だけを抽出する硬貨選別機としても使用できる。
【００１２】
また、本発明は、合計金額の不明な多数の硬貨を空の貯蔵部に投入して、振分け部を全開に設定することによって、硬貨の枚数を金種別に計数できる金銭カウンタとしても使用できる。
【００１３】
なお、処理対象となる硬貨は、蔵幣当局が発行する公的硬貨に限られず、ゲームセンタや公認賭博場などが発行する私的コインにも同様に適用できる。
【００１４】
また本発明は、金種別割合計算部で得られた金種別割合と所定の閾値とを比較するための金種状態判定部を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、金種別割合と所定の閾値とを比較することによって、特定金種の不足傾向や過剰傾向を統計的に認識できる。貯蔵された硬貨のうち特定金種が少なくなると、その金種の出現確率が減少するため、釣銭排出に必要な通過枚数が必然的に増加し、釣銭排出時間も長くなる。したがって、釣銭排出時や状態チェック動作時などの際に、閾値にて設定される硬貨通過枚数までに釣銭の払い出しが完了するか否かを調べ特定金種のニアエンプティやエンプティ、オーバーフローを判断しているので釣銭排出動作を適切に制限し、効率的な釣銭排出をすることができる。
【００１６】
また本発明は、金種別割合計算部は、搬送される硬貨のうち振分け部で排出されなかった硬貨について金種別割合を計算することを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、金種別割合を計算する場合、計算対象として、a)搬送される全ての硬貨に関する金種別割合、b)搬送される硬貨のうち振分け部で排出された硬貨に関する金種別割合、c)搬送される硬貨のうち振分け部で排出されなかった硬貨に関する金種別割合、などが想定できる。a)の金種別割合は釣銭排出前の金種状態を反映し、b)の金種別割合は釣銭排出動向を反映し、c)の金種別割合は釣銭排出後の金種状態を反映する。したがって、次回の釣銭排出における金種の過不足を確実に管理するには、c)の金種別割合を計算することが好ましい。
【００１８】
また本発明は、前記閾値は、振分け部で排出された硬貨に関する金種別割合に応じて可変に設定されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、振分け部で排出された硬貨に関する金種別割合に応じて閾値を可変に設定することによって、釣銭排出動作の効率をさらに高めることができる。
【００２０】
たとえば６種類の流通硬貨のうち、業種や商品単価、時間帯、曜日、季節等に応じて特定金種の不足傾向や過剰傾向が顕著になることがある。この場合、排出された硬貨に関する金種別割合を解析することによって、釣銭排出動向を把握できる。さらに、特定金種の釣銭排出割合に応じて閾値を増加または減少することによって、特定金種のニアエンプティやエンプティ、オーバーフローを柔軟に判断し、効率の良い釣銭排出動作をすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の一形態を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の一形態の構成を示す平面図である。硬貨処理装置１は、本体ケース２と、カバー３と、貯蔵部４と、搬送経路１０ａ〜１０ｄと、金種識別部２０と、振分け板３０と、排出路３５などで構成される。
【００２２】
カバー３は、本体ケース２の後端に開閉自在に取り付けられ、全体としてクラムシェル構造のハウジングを構成する。カバー３の上部には、カバー３を閉じた状態で貯蔵部４へ硬貨を供給する開口を持つ投入部３ｂが設けられる。
【００２３】
本体ケース２の上面には、複数種の硬貨を混合して貯蔵できるように、ホッパー状の貯蔵部４が形成される。貯蔵部４の底面には、硬貨を撹拌するための回転テーブル５が設けられる。回転テーブル５の中央には、回転中心から偏心したピークを有する山型の突起部５ａが形成され、撹拌効率を高めている。図３では、突起部５ａの形状を等高線で示している。
【００２４】
また、回転テーブル５が回転すると、回転テーブル５上の硬貨に遠心力が作用して、貯蔵部４の壁面に向かって付勢されるため、硬貨の搬出が容易になる。
【００２５】
貯蔵部４の壁面の一部には、処理対象となる硬貨の最大外径および最大厚さより僅かに大きな矩形状の搬出開口（不図示）が形成される。搬出開口は、回転テーブル５の上面と同じ面位置に設定され、貯蔵部４内で積み重なった硬貨の山から底にある硬貨を１枚単位で分離する機能を果たす。
【００２６】
図３に示すように、回転テーブル５の外周とプーリ７との間にベルト６が架け渡され、プーリ７をモータ（不図示）で回転駆動することによって、回転テーブル５が時計周りで回転する。
【００２７】
貯蔵部４の搬出開口から搬送下流側に連絡するように、搬送経路１０ａが水平に形成される。搬送経路１０ａは、処理対象となる硬貨の最大外径より僅かに大きな幅を持つ平溝に形成され、硬貨を横姿勢で案内する。
【００２８】
搬送経路１０ａでは、ベルト６が搬送面から僅かに突出するように配置され、硬貨はベルト６との摩擦によって搬送可能になる。
【００２９】
本体ケース２の前方には、水平面に対して約４５°で前下がりに傾斜した傾斜面２ａが形成され、傾斜面２ａに沿って搬送経路１０ａの搬送下流側に連絡する搬送経路１０ｂが形成される。搬送経路１０ｂは、搬送経路１０ａと同様な寸法を持つ平溝に形成され、搬送面が搬送直交方向に沿って傾斜することによって、硬貨が自重によって片寄せされ、硬貨端面を位置決めしている。
【００３０】
傾斜面２ａには、搬送経路１０ｂの搬送下流側に連絡する搬送経路１０ｃが形成され、硬貨を上昇させる経路になる。搬送経路１０ｂ，１０ｃは、全体としてＬ字状を成し、両者を連絡するカーブには搬送面から突出するように補助ホイール１１が設けられ、硬貨の曲線移動を容易にしている。
【００３１】
カバー３にも、前下がりに傾斜した傾斜面３ａが形成され、カバー３を閉じた状態で傾斜面３ａは本体ケース２の傾斜面２ａに対向する。この傾斜面３ａには、プーリ９ａ〜９ｄが設けられ、ベルト８が搬送経路１０ｂ，１０ｃの形状に適合するようにプーリ９ａ〜９ｄに架け渡される。カバー３を閉じると、ベルト８は搬送経路１０ｂ，１０ｃに存在する硬貨を搬送面に対して押し付けることができる。このときプーリ９ａをモータ（不図示）で回転駆動すると、ベルト８が搬送下流方向に移動して、硬貨はベルト８との摩擦によって搬送される。
【００３２】
本体ケース２の上面には、搬送経路１０ｃの搬送下流側に連絡する搬送経路１０ｄが形成される。搬送経路１０ｄは、搬送経路１０ｃの最上部から貯蔵部４の上部に向かって傾斜した樋形状に形成され、搬送経路１０ｃを通過した硬貨を貯蔵部４に案内する。
【００３３】
こうして搬送経路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、ベルト６，８の圧接搬送によって貯蔵部４に貯蔵された硬貨を１枚ずつ搬送して、再び貯蔵部４に還流する循環搬送部を構成する。
【００３４】
搬送経路１０ｂには、搬送される硬貨の種類を識別するための金種識別部２０と、金種識別部２０の識別結果に基づいて搬送される硬貨のうち所望の硬貨を選択的に排出するための振分け部３０が設けられ、振分け部３０は金種識別部２０より搬送下流側に配置される。
【００３５】
金種識別部２０は、硬貨の種類を寸法、厚さ、重量、模様、材料などで識別するもので、ここでは硬貨の外径を光学的に測定する方式について例示する。金種識別部２０は、多数の受光部が直線状に並んだラインＣＣＤ（電荷結合素子）センサを有する。
【００３６】
金種識別部２０の検知領域において、傾斜した搬送経路１０ｂには２つの検知開口２１ａ，２１ｂが形成される。下側の検知開口２１ａは、硬貨の下端が通過する範囲に形成される。上側の検知開口２１ｂは、硬貨の上端が通過する範囲に形成される。一方、カバー３の傾斜面３ａには、カバー３を閉じた状態で検知開口２１ａ，２１ｂに対向するようにＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子２２ａ，２２ｂが設けられる。
【００３７】
カバー３を閉じた状態で硬貨が搬送経路１０ｂを通過し、硬貨が発光素子２２ａ，２２ｂからの光を遮断すると、ラインＣＣＤセンサは硬貨の下端および上端の位置を検知し、適切な信号処理を施すことで硬貨の外径を測定できる。測定値は、金種別に設定された閾値と比較することによって、硬貨の金種が識別可能になる。
【００３８】
金種識別部２０の搬送下流側には、搬送経路１０ｂを通過する硬貨の先端位置を検知する硬貨先端検知部２３が設けられる。硬貨先端検知部２３は、フォトダイオード等のポイント検知型の受光素子を有する。硬貨先端検知部２３に対向するように、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子２４が設けられる。
【００３９】
ここでは、搬送経路１０ｂの中央付近にベルト８が位置するため、発光素子２４からの光が搬送面とほぼ平行に進行して硬貨先端検知部２３に入射するように、搬送経路１０ｂの両側に硬貨先端検知部２３および発光素子２４を配置している。
【００４０】
硬貨先端検知部２３の搬送下流側には、搬送経路１０ｂを通過する硬貨のうち所望の硬貨を選択的に排出するための振分け板３０が設けられる。振分け板３０は、搬送下流側にヒンジ軸３１を有し、搬送上流側が揺動端となり、たとえばソレノイド（不図示）によって開閉される。通常の状態では、振分け板３０は搬送経路１０ｂと同じ面に保持されて、硬貨を素通りさせるが、硬貨を排出する際には振分け板３０の揺動端が所定時間だけ搬送経路１０ｂより起き上がって、硬貨を下方に落し込む。落ちた硬貨は排出路３５から排出され、たとえば図３に示す硬貨受け部３６に貯められる。
【００４１】
振分け板３０の開閉は、金種識別部２０によって識別された硬貨が所望の金種である否かによって決定できる。振分け板３０の開閉タイミングは、硬貨先端検知部２３の検知タイミングに基づいて、硬貨搬送速度および硬貨先端検知部２３から振分け板３０の揺動端までの距離に応じたディレイを考慮して決定する。
【００４２】
図４は、本発明の実施の一形態の電気的構成を示すブロック図である。硬貨処理装置１は、所定のプログラムに従って動作するＣＰＵ（中央処理装置）５０と、データやプログラムを記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５０ａおよびＲＯＭ（リードオンリメモリ）５０ｂと、モータ制御回路５１と、金種識別回路５２と、硬貨先端検知回路５３と、振分け部駆動回路５４と、センサ検知回路５５と、表示部駆動回路５６と、インタフェイス（Ｉ／Ｆ）部５７などで構成される。
【００４３】
モータ制御回路５１は、プーリ７，９ａを駆動するモータ５１ａ，５１ｂの起動および停止のタイミングや回転速度などをそれぞれ制御する。金種識別回路５２は、金種識別部２０のラインＣＣＤセンサを駆動したり、発光素子２２ａ，２２ｂの点灯を制御したり、センサからの出力信号を処理してＣＰＵ５０に供給する。ＣＰＵ５０は、金種識別プログラムによって硬貨の外径を測定し、金種を識別する。
【００４４】
硬貨先端検知回路５３は、硬貨先端検知部２３の受光素子からの出力信号を処理して先端通過タイミングを検知したり、発光素子２４の点灯を制御する。振分け部駆動回路５４は、ＣＰＵ５０からの指令に基づいて、振分け板３０を開閉するソレノイド５４ａを駆動する。
【００４５】
センサ検知回路５５は、カバー３の開閉状態を検知するカバーオープンセンサ５５ａや振分け板３０の開閉状態を検知する振分けオープンセンサ等からの出力信号を処理してＣＰＵ５０に供給する。
【００４６】
表示部駆動回路５６は、本体ケース２の前面パネル等に設けられた装置の動作状態を示すＬＥＤランプ５６ａを制御する。インタフェイス部５７は、ＲＳ２３２Ｃ等の通信規格に準拠して、ＰＯＳ端末等の外部ホストＨＣとの間でデータを送信または受信する。
【００４７】
図５〜図７は、動作を示すフローチャートである。まず電源が投入されるとＣＰＵ５０は所定の初期化動作を行う。初期化動作では、機構部の初期設定や電子制御回路の初期設定、たとえば後述の金種別の釣銭カウンタ、金種別状態カウンタｎ（ｉ）、総カウント数Ｎなどをゼロにリセットしたり、既定値Ｍや各種閾値、その他の数値を適宜設定する。
【００４８】
その後、インタフェイス部５７を経由してホストＨＣからスタート指示を受け取ると、ステップａ１においてＣＰＵ５０はベルト６，８の駆動を開始して、貯蔵部４に貯蔵された硬貨を１枚ずつ連続的に送出して、搬送経路１０ａ〜１０ｄに沿って循環搬送する。
【００４９】
次にステップａ２において、金種識別部２０は搬送される硬貨の金種を識別して、各金種の状態を判定する処理を実行する。
【００５０】
次にステップａ３において、ホストＨＣから釣銭指示があるまで待機する。ステップＳ３において釣銭指示を受け取ると、ＣＰＵ５０は釣銭指示の内容に対応して金種別の釣銭カウンタを設定する。たとえば釣銭指示の額が１２３円である場合、１円カウンタを３、５円カウンタを０、１０円カウンタを２、５０円カウンタを０、１００円カウンタを１、５００円カウンタを０に設定する。なお、釣銭指示は金種別の枚数であってもよい。
【００５１】
次にステップａ４において、金種識別部２０は搬送される硬貨の外形サイズを測定し、ＣＰＵ５０は測定値と金種別に設定された閾値と比較して、硬貨の金種を識別する。
【００５２】
次にステップａ５において、釣銭カウンタの設定後、金種識別部２０が識別した金種に対応した釣銭カウンタが０であれば非排出硬貨と判定して、ステップａ１１へ移行する。識別した金種に対応した釣銭カウンタが１以上であれば、排出硬貨と判定して、ステップａ６に移行し、硬貨先端検知部２３が先端を検知すると、ステップａ７においてＣＰＵ５０は所定のタイミングで振分け板３０を開けて、排出硬貨と識別された硬貨のみを選択して、排出路３５から排出する。
【００５３】
次にステップａ８において、ＣＰＵ５０は排出した金種に対応する釣銭カウンタを１つ減算する。たとえば金種識別部２０を通過した硬貨が１０円であれば、１０円カウンタを１つ減算する。ステップａ９では釣銭残高が０円であるか、すなわち全ての釣銭カウンタが０であるか否かを判定し、釣銭残高が０円になるまでステップａ４以降を繰り返す。
【００５４】
釣銭残高が０円になると、ステップａ１０へ移行して、ＣＰＵ５０はベルト６，８の駆動を停止して、釣銭排出動作を終了する。
【００５５】
一方、ステップａ５において非排出硬貨と判定した場合、ステップａ１１において非排出硬貨が５００円、１００円、５０円、１０円、５円、１円という６金種のいずれかに該当するかを判定し、いずれにも該当しなければ異金種として無視しステップａ４へ戻る。非排出硬貨がいずれかの金種に該当すれば、ステップａ１２に移行して金種別状態カウンタｎ（ｉ）｛ｉ＝５００，１００，５０、１０、５、１｝のうち該当金種の数値を１つ加算する。次にステップａ１３において、非排出硬貨の総カウント数Ｎを１つ加算して、ステップａ４へ戻る。
【００５６】
こうして循環搬送される硬貨のうち、釣銭として排出されなかった非排出硬貨の金種別頻度を解析する。
【００５７】
図６は、図５のステップａ２における金種状態判定処理ルーチンを示すフローチャートである。まずステップｂ１において、ステップａ４と同様に、金種識別部２０は硬貨サイズに基づいて金種を識別する。ステップｂ２において５００円、１００円、５０円、１０円、５円、１円という６金種のいずれかに該当するかを判定する。いずれにも該当しない異金種であれば、ステップｂ６へ移行してＬＥＤランプ５６ａ等によって異金種である旨を表示するとともに、ステップｂ７において振分け板３０を開けて、不要な異金種を排出する。
【００５８】
一方、識別対象硬貨がいずれかの金種に該当すれば、ステップｂ３に移行して金種別状態カウンタｎ（ｉ）｛ｉ＝５００，１００，５０、１０、５、１｝のうち該当金種の数値を１つ加算し、次にステップｂ４において、非排出硬貨の総カウント数Ｎを１つ加算する。
【００５９】
次にステップｂ５において、統計処理に必要なサンプル数として予め設定した既定値Ｍと総カウント数Ｎとを比較して、総カウント数Ｎが既定値Ｍになるまでステップｂ１以降を繰り返す。
【００６０】
総カウント数Ｎが既定値Ｍに到達すると、ステップｂ１０へ移行して、金種別状態カウンタｎ（ｉ）および総カウント数Ｎを用いて金種別状態を判定する。すなわち、金種別割合ｎ（ｉ）／Ｎを計算して、ニアエンプティ判断用の閾値ｍｉｎ１とそれぞれ比較し、いずれかの金種についてｎ（ｉ）／Ｎ≦ｍｉｎ１が成立すると、当該金種のニアエンプティと判断できる。
【００６１】
さらにステップｂ１１へ移行して、当該金種の金種別割合ｎ（ｉ）／Ｎとエンプティ判断用の閾値ｍｉｎ２と比較し、ｎ（ｉ）／Ｎ＞ｍｉｎ２が成立すれば、ステップｂ１２へ移行して、ＬＥＤランプ５６ａ等によって当該金種のニアエンプティを表示する。このときホストＨＣへ当該金種のニアエンプティを告知してもよい。
【００６２】
一方、ｎ（ｉ）／Ｎ≦ｍｉｎ２が成立すれば、ステップｂ１３へ移行して、ＬＥＤランプ５６ａ等によって当該金種のエンプティを表示する。このときホストＨＣへ当該金種のエンプティを告知してもよい。その後、金種不足のため、釣銭排出に関する動作を停止して、不足金種が補充されるまで待機する。
【００６３】
ステップｂ１５では、特定金種の割合が高くなるオーバーフロー発生を判断するため、金種別割合ｎ（ｉ）／Ｎとオーバーフロー判断用の閾値Ｍａｘとを金種別に比較して、いずれかの金種についてｎ（ｉ）／Ｎ≧Ｍａｘが成立すると、当該金種のオーバーフローと判断し、ステップｂ１６へ移行して、ＬＥＤランプ５６ａ等によって当該金種のオーバーフローを表示する。このときホストＨＣへ当該金種のオーバーフローを告知してもよい。次にステップｂ１７において、金種識別部２０を通過する硬貨がオーバーフロー金種である場合、振分け板３０を開いて強制的に排出して、オーバーフローを解消し、ステップｂ１８にてオーバーフロー表示を解除する。
【００６４】
ステップｂ１２およびステップｂ１８に続くステップｂ１９では、金種別状態カウンタｎ（ｉ）および総カウント数Ｎをゼロにリセットし、図５のメインルーチンへ戻る。
【００６５】
図７は、各種閾値の設定動作を示すフローチャートである。この閾値設定ルーチンは、電源投入時の初期化動作やホストＨＣからの閾値設定コマンドによって開始する。通常は、ステップｃ２において、ＲＯＭ５０ｂに記憶された各種閾値データを読み出して、ニアエンプティ閾値ｍｉｎ１、エンプティ閾値ｍｉｎ２、オーバーフロー閾値Ｍａｘを設定する。
【００６６】
その後、釣銭排出を続行するに従って、業種や商品単価、時間帯、曜日、季節等に応じて特定金種の不足傾向や過剰傾向が顕著になることが多い。この対策として、釣銭排出の動向に応じて各種閾値を適宜変更することによって、貯蔵部に蓄えられる硬貨の金種別割合を調整し、不足金種や過剰金種の発生を未然に防止する。
【００６７】
ここでは、釣銭に関する総排出枚数Ｔおよび金種別排出カウンタｔ（ｉ）｛ｉ＝５００，１００，５０、１０、５、１｝と、統計処理に必要なサンプル数として予め設定した既定値Ｋをメモリ等に確保し、釣銭排出毎にＴ，ｔ（ｉ）をカウントアップすることによって釣銭排出動向を把握する。なお、Ｔ，ｔ（ｉ）は、１日や１週間など所定期間中に排出された釣銭枚数として記憶される。
【００６８】
まずステップｃ１において、総排出枚数Ｔと既定値Ｋとを比較して、排出動向の判断に足りる総排出枚数Ｔであるかを判定する。Ｔ≦Ｋであれば、ステップｃ２に移行してＲＯＭ５０ｂの各種閾値データをそのままニアエンプティ閾値ｍｉｎ１、エンプティ閾値ｍｉｎ２、オーバーフロー閾値Ｍａｘとして利用する。
【００６９】
一方、Ｔ＞Ｋであれば、ステップｃ３へ移行して、金種別割合ｔ（ｉ）／Ｔを計算して、オーバーフロー閾値Ｍａｘとそれぞれ比較し、いずれかの金種についてｔ（ｉ）／Ｔ≧Ｍａｘが成立すると、当該金種の釣銭排出が他の金種の排出に比べ多い傾向であると判断できる。そこでステップｃ４に移行して、閾値ｍｉｎ１、ｍｉｎ２、Ｍａｘをｍｉｎ１＋α、ｍｉｎ２＋β、Ｍａｘ＋γに変更して、当該金種の各種閾値を高めに設定し、貯蔵部に蓄えられる当該金種の割合を高める。
【００７０】
ステップｃ５では、金種別割合ｔ（ｉ）／Ｔとニアエンプティ閾値ｍｉｎ１とを金種別に比較し、いずれかの金種についてｔ（ｉ）／Ｔ≦ｍｉｎ１が成立すると、当該金種の釣銭排出が他の金種の排出に比べ少ない傾向であると判断できる。そこでステップｃ６に移行して、閾値ｍｉｎ１、ｍｉｎ２、Ｍａｘをｍｉｎ１−α、ｍｉｎ２−β、Ｍａｘ−γに変更して、当該金種の各種閾値を低めに設定し、貯蔵部に蓄えられる当該金種の割合を低くする。
【００７１】
ステップｃ２，ｃ４，ｃ６に続くステップｃ７では、金種別排出カウンタｔ（ｉ）および総排出枚数Ｔをゼロにリセットし、閾値設定ルーチンを終える。
【００７２】
図８は、金種の出現確率を解析した結果の各例を示すグラフである。ここでは１０円硬貨が４枚通過するまでの検知回数とその確率分布を示す。
【００７３】
二項分布の理論を適用すると、硬貨の総数をＮall 、そのうち１０円硬貨の個数をＮten 、１０円以外の硬貨の個数をＮetc 、１０円硬貨の所望枚数をｍ、検出回数をｎとして、１０円硬貨の出現確率は次式（１）で算出できる。
【００７４】
【数１】
0004139069.tif 000002
【００７５】
図８（ａ）では、Ｎall=450、Ｎten=120の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は９９．８％になる。
【００７６】
図８（ｂ）では、Ｎall=430、Ｎten=100の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は９９．３％になる。
【００７７】
図８（ｃ）では、Ｎall=410、Ｎten=80 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は９７．３％になる。
【００７８】
図８（ｄ）では、Ｎall=400、Ｎten=70 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は９４．６％になる。
【００７９】
図８（ｅ）では、Ｎall=390、Ｎten=60 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は８９．６％になる。
【００８０】
図８（ｆ）では、Ｎall=380、Ｎten=50 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は８０．５％になる。
【００８１】
図８（ｇ）では、Ｎall=365、Ｎten=35 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は７３．８％になる。
【００８２】
図８（ｈ）では、Ｎall=350、Ｎten=20 の場合、検知回数ｎが40回に達するまでに１０円硬貨が４枚通過する確率は３１．６％になる。
【００８３】
これらの結果から、特定金種の貯蔵割合が少なくなると、排出までに必要な検知回数が増加し、たとえば図８（ｈ）では４０枚の硬貨が通過しても１０円硬貨を４枚排出できる可能性は約３０％になることが判る。したがって、貯蔵割合の少ない金種については補充を促して、金種の貯蔵割合をできる限り均等に維持することが好ましい。
【００８４】
そこで、ニアエンプティ閾値ｍｉｎ１、エンプティ閾値ｍｉｎ２、オーバーフロー閾値Ｍａｘは、ホストＨＣからの釣銭指示から釣銭排出完了までの許容時間や金種の出現確率と釣銭排出の効率などを考慮して設定する。
【００８５】
図９は硬貨処理装置の構成例を示すブロック図であり、図９（ａ）は図１〜図３で示した構成例を示し、図９（ｂ）は他の構成例を示す。
【００８６】
まず図９（ａ）において、投入部３ｂから投入された硬貨Ｑは貯蔵部４に貯められ、ホストからの釣銭指示を受けると、貯蔵部４の中の硬貨Ｑが１枚ずつ搬送経路１０ａ〜１０ｄに沿って循環搬送される。搬送経路１０ｂには、金種識別部２０、振分け板３０が配置され、金種識別部２０が搬送される硬貨Ｑの金種を識別して、所望の金種であれば振分け板３０を開いて選択的に排出する。
【００８７】
図９（ｂ）は、貯蔵部４の搬送下流側かつ金種識別部２０の搬送上流側に、投入部３ｃを配置している点が相違する。こうした投入部３ｃを金種識別部２０の搬送上流側に設けることによって、投入部３ｃに投入された硬貨Ｑは循環搬送部によって搬送されて、金種識別部２０による金種識別が可能になる。そのため、貯蔵部４に混入する前の段階で、投入部３ｃに投入された金種、枚数および合計金額を正確に管理することができる。よって、貯蔵部４に蓄えられている硬貨Ｑの金種、枚数等を正確に管理することができ、エンプティやオーバーフロー（硬貨の総数が貯蔵部の貯蔵量を超えている場合や特定金種の割合が高くなっている場合）に対し適切な告知が可能となる。
【００８８】
図９（ｂ）の例では、貯蔵部４の搬送下流側かつ金種識別部２０の搬送上流側に、投入部３ｃを配置した例を示したが、投入部は図７（ａ）と同じ位置として、貯蔵部４への硬貨投入は行わず、金種識別部２０の搬送上流側から硬貨Ｑが供給されるように投入部からの経路を工夫してやれば、同様な効果を得ることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上詳説したように本発明によれば、貯蔵部に混合状態で貯蔵された硬貨は特定の金種に偏ることなくランダムに循環搬送され、金種識別部は搬送される硬貨の種類を識別し、所望の硬貨を検知したとき振分け部が選択的に排出する。こうした方式を採用することによって、従来のように複数の金種別スタッカや金種別搬送経路を確保しなくても済むため、金種の増加にも容易に対処できる。また、金種別割合計算部が搬送される硬貨のうち金種別割合を計算することによって、特定金種の偏在や減少を把握できる。その結果、釣銭排出時間が無用に長びくことを防止し、また不足金種の補充を促して、釣銭不足を事前に回避できる。
【００９０】
また、金種別割合と所定の閾値とを比較することによって、特定金種の不足傾向や過剰傾向を統計的に認識し、特定金種のニアエンプティやエンプティ、オーバーフローを判断しているので釣銭排出動作を適切に制限し、効率的な釣銭排出をすることができる。
【００９１】
また、搬送される硬貨のうち振分け部で排出されなかった硬貨について金種別割合を計算することによって、釣銭排出後の金種状態を把握できるため、次回の釣銭排出における金種の過不足を確実に管理できる。
【００９２】
また、振分け部で排出された硬貨に関する金種別割合に応じて閾値を可変に設定することによって、釣銭排出動向に応じた閾値変更が可能になり、釣銭排出動作の効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の一形態の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の一形態の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】動作を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップａ２における金種状態判定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】各種閾値の設定動作を示すフローチャートである。
【図８】金種の出現確率を解析した結果の各例を示すグラフである。
【図９】硬貨処理装置の構成例を示すブロック図であり、図９（ａ）は図１〜図３で示した構成例を示し、図９（ｂ）は他の構成例を示す。
【符号の説明】
１  硬貨処理装置
２  本体ケース
３  カバー
３ｂ  投入部
４  貯蔵部
５  回転テーブル
６，８  ベルト
７，９ａ〜９ｄ  プーリ
１０ａ〜１０ｄ  搬送経路
２０  金種識別部
２１ａ，２１ｂ  検知開口
２２ａ，２２ｂ，２４  発光素子
２３  硬貨先端検知部
３０  振分け板
３５  排出路
【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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