硬貨入出金装置
【課題】検出パラメータの検出精度を向上させる。
【解決手段】比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備える。可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、オペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値になるように、ＣＰＵによりフィードバック制御される。これにより、ＣＰＵによって比較電圧が常に所定値に制御されるので、検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【解決手段】比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備える。可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、オペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値になるように、ＣＰＵによりフィードバック制御される。これにより、ＣＰＵによって比較電圧が常に所定値に制御されるので、検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨入出金装置であって、特にPOS(PointOfSales)端末やECR(Electronic Cash Register)等の電子機器に接続して使用するのに適した硬貨入出金装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１円，５円，１０円，５０円，１００円，５００円等の硬貨を金種毎に収納し、POS端末やECRからの釣り銭の払い出し指令に応じて、硬貨収納部内の硬貨を釣り銭額分だけ硬貨払出口に払い出す硬貨入出金装置が普及している（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の硬貨入出金装置には、硬貨投入口に投入された硬貨の直径，材質等の検出パラメータを検出するためのセンサが設けられている。従来のセンサは、検出部から出力された電圧信号（検出信号）と比較電圧信号の差分値を演算出力し、制御部が、センサが演算出力した差分値の大きさを検出パラメータとして検出する。このため検出パラメータを精度高く検出するためには、比較電圧信号が常に一定であることが望まれる。
【０００４】
しかしながら従来の硬貨入出金装置では、分圧抵抗素子により分圧された電源電圧信号を比較電圧信号として用いる構成になっている。このため従来の硬貨入出金装置によれば、使用環境（例えば温度）によって分圧抵抗素子の特性が変化することによって比較電圧が変化し、検出パラメータの検出精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出パラメータの検出精度を向上可能な硬貨入出金装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、電圧信号検出手段により検出された電圧信号と比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、制御手段は、比較電圧生成手段が生成する比較電圧信号をフィードバック制御により所定値に保持することを特徴とする。
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、電圧信号検出手段により検出された電圧信号と比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を検出パラメータとして出力する演算手段と、演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、比較電圧生成手段は、電源電圧により蓄電されるコンデンサ素子と、電源電圧とコンデンサ素子間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧により蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として演算手段に入力する放電状態との間でコンデンサ素子の状態を制御するスイッチング素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、検出パラメータの検出精度を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態となる硬貨入出金装置の構成を示す外観斜視図である。
【図２】図２は、入出金ユニットの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、硬貨搬送部の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、硬貨選別部及び硬貨収納部の構成を示す縦断面図である。
【図５】図５は、搬送機構ユニットが開いた状態の入出金ユニットの構成を示す平面図である。
【図６】図６は、搬送機構ユニットが開いた状態の入出金ユニットの構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、搬送機構ユニットの支持部の構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、硬貨入出金装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、磁気センサの内部構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、比較電圧信号と検出レベルの関係を説明するための波形図である。
【図１１】図１１は、図９に示す磁気センサの内部構成の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る硬貨入出金装置の一実施形態を詳細に説明する。本実施形態は、硬貨投入口から投入された硬貨を搬送して硬貨選別部で金種別に選別して硬貨収納部に収納し、硬貨払出指示に応じて金種別に払い出すようにした硬貨入出金装置への適用例である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態となる硬貨入出金装置１の構成を示す外観斜視図である。硬貨入出金装置１は、図１に示すように、硬貨の入出金を行う入出金ユニット２と、入出金ユニット２を引き出し可能に収容保持する収納ケース３を備える。
【００１２】
図２は、入出金ユニット２の構成を示す平面図である。入出金ユニット２は、硬貨入出金装置１の前部に位置し硬貨Ｃ（図３参照）を受け入れる硬貨受入部１１と、硬貨受入部１１によって受け入れた硬貨Ｃを硬貨入出金装置１の後部へ向けて搬送する硬貨搬送部１２と、硬貨搬送部１２によって搬送された硬貨Ｃを金種別に選別する硬貨選別部１３と、硬貨選別部１３によって選別された硬貨Ｃを金種別に収納する硬貨収納部１４と、硬貨収納部１４に収納された硬貨を払い出す硬貨払出部１５とを備える。
【００１３】
硬貨受入部１１は、上方に開口した硬貨投入口２１を有する。硬貨投入口２１は、複数枚の硬貨Ｃのまとまった投入を許容する。硬貨投入口２１には、投入された硬貨Ｃを光電的に検出する複数組の投入センサ２２が設けられている。硬貨投入口２１の底部には、投入モータ２３（図８参照）の駆動により回転し、投入された硬貨Ｃを硬貨入出金装置１の内部へと搬送する投入ベルト２４が設けられている。投入ベルト２４の途中には、投入ベルト２４によって搬送される硬貨Ｃを１枚ずつ分離して送り出す投入プーリ２５が設けられている。
【００１４】
図３は、硬貨搬送部１２の構成を示す平面図である。硬貨搬送部１２は、硬貨搬送面３１と、この硬貨搬送面３１に硬貨を押し付けながらその硬貨を搬送する搬送ベルト３２とを有する。
【００１５】
硬貨搬送面３１は、投入ベルト２４の硬貨搬送方向下流側において投入ベルト２４によって搬送された硬貨を受ける位置に配置されている。硬貨搬送面３１は、搬送ベース３３の上面によって形成されている。搬送ベース３３には、硬貨搬送面３１における硬貨搬送方向の右側に搬送ガイド部材３４が固定されている。搬送ベース３３及び搬送ガイド部材３４は、硬貨Ｃよりも硬い金属製である。
【００１６】
搬送ベルト３２は、ゴム製のエンドレスベルトであり、その断面は円形状に形成されている。この搬送ベルト３２は、投入ベルト２４から硬貨選別に用いる後述する選別ベルト６３まで延出している。搬送ベルト３２は、硬貨搬送面３１の上方であって硬貨搬送面３１に硬貨Ｃを押し付ける位置に配置されている。搬送ベルト３２は、プーリ３５，３６に掛け渡されている。この搬送ベルト３２の終端部は、上下一対のプーリ３７（下側のプーリは図示せず）によって略直角に屈曲されており、これにより、搬送ベルト３２は、上面視略Ｌ字状を成している。上下一対のプーリ３７は相互に逆回転可能に連結されている。
【００１７】
搬送ベルト３２における硬貨搬送面３１と対向する部分の内面は、複数のアイドラプーリ３８によって支持されている。プーリ３６は、選別ベルト６３を介して連結された搬送モータ７０（図８参照）の駆動によって等速回転し、プーリ３６の等速回転により搬送ベルト３２も等速回転する。投入ベルト２４から搬送された硬貨Ｃは、プーリ３５の下流側で搬送ベルト３２と硬貨搬送面３１とにより挟まれ、搬送ベルト３２の回転に伴って硬貨搬送面３１上に押し付けられながら搬送され、硬貨選別部１３へ到る。
【００１８】
搬送ガイド部材３４は、投入ベルト２４上を搬送された硬貨Ｃの搬送経路に干渉するように設けられている。搬送ガイド部材３４は、搬送ベルト３２に対して角度αの第１斜面Ｘと、搬送ベルト３２に対して角度βの第２斜面Ｙと、を備えている。なお、第１斜面Ｘの角度αと第２斜面Ｙの角度βとの関係は、角度α＞角度βである。第２斜面Ｙは、第１斜面Ｘの硬貨搬送方向下流側に位置している。この搬送ガイド部材３４によって、投入ベルト２４上を搬送された硬貨Ｃの搬送経路の幅が徐々に狭くなる。
【００１９】
硬貨搬送面３１における硬貨Ｃが通過する位置には、硬貨Ｃを識別する硬貨識別部４１が設けられている。硬貨識別部４１は、第１識別センサである材質センサ４２と、第２識別センサである直径センサ４３と、第３識別センサ４４とを有する。これら３つの識別センサ４２，４３，４４のうち、材質センサ４２が硬貨搬送方向で最も上流側に配置されており、直径センサ４３が最も下流側に配置されている。そして第３識別センサ４４は、硬貨搬送方向で材質センサ４２と直径センサ４３との間に配置されている。
【００２０】
材質センサ４２は、硬貨Ｃの材質を検知するものであり、直径センサ４３は、硬貨Ｃの直径を検知するものである。第３識別センサ４４は、材質及び直径以外の硬貨Ｃに関する情報を検知するためのものであり、例えば、硬貨Ｃの孔の有無や、硬貨Ｃの厚さ、硬貨Ｃの反射率、硬貨Ｃの凹凸形状のいずれか一つを検知するものであって良い。
【００２１】
材質センサ４２、直径センサ４３、及び第３識別センサ４４は、コイルと、このコイルに接続された発振回路と、この発振回路に接続された整流回路とを有する磁気センサである。材質センサ４２、直径センサ４３、及び第３識別センサ４４では、コイルに硬貨Ｃが接近すると、コイルのインピーダンスが変化し、これに伴い発振回路の発振レベルが変化する。整流回路は、発振回路の出力波形をデジタル信号に対応する波形に整流してＣＰＵ１２１（図８参照）に出力する。
【００２２】
ＣＰＵ１２１は、その出力値と予め設定されている正貨の値とを比較して硬貨Ｃの正偽の判定を行う。その出力値が、予め設定されている正貨の値と異なる場合には、ＣＰＵ１２１は、その硬貨Ｃは偽貨であると判定する。発振レベルの変化量は、材質センサ４２では硬貨Ｃの材質、直径センサ４３では硬貨Ｃの直径によって、異なるように設定されている。第３識別センサ４４における発振レベルの変化量は、硬貨Ｃの孔の有無や、硬貨Ｃの厚さ、硬貨Ｃの反射率、硬貨Ｃの凹凸形状によって、異なるように設定されている。
【００２３】
硬貨搬送面３１の硬貨搬送方向の下流端には、最大径の硬貨Ｃが落下し得るリジェクト孔３３ａが形成されている。リジェクト孔３３ａは硬貨Ｃの通過を許容するリジェクトシャッタ５１によってその一部が塞がれている。このリジェクトシャッタ５１は、リジェクトソレノイド５２（図８参照）によって開閉駆動される。リジェクト孔３３ａの下方には、リジェクトボックス５３が配置されている。
【００２４】
リジェクトボックス５３は、リジェクト孔３３ａから落下する硬貨Ｃ等を受けるものである。このリジェクトボックス５３は、入出金ユニット２の筐体１６に設けられた支持部に引き出し可能に支持されている。支持部には、リジェクトボックス５３の取り付け状態を検出するボックスセンサ１３０（図８参照）が設けられている。
【００２５】
図４は、硬貨選別部１３及び硬貨収納部１４の構成を示す縦断面図である。図２及び図４に示すように、硬貨選別部１３は、上面に硬貨搬送面６１が形成された選別ベース６２と、硬貨搬送面６１に硬貨Ｃを押し付けながら搬送する選別ベルト６３とを有する。硬貨搬送面６１は、硬貨搬送面３１に対して略直角を成して左右方向に延在しており、硬貨搬送面６１と硬貨搬送面３１とにより、上面視略Ｌ字状の硬貨搬送面が形成されている。
【００２６】
選別ベース６２には、硬貨搬送方向下流に向かうに従い孔幅寸法が順次拡大する金種毎の選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆが硬貨搬送面６１を貫通して形成されている。選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆは、図２において右から１円・５０円・５円・１００円・１０円・５００円のそれぞれの金種に対応するように６個設けられている。即ち、最高金額の金種である５００円の選別孔６４ｆが選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆのうちで端に位置している。以後、説明の便宜上、選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆを特段に区別しない場合には、選別孔の符号として６４を用いる。
【００２７】
本実施形態では、硬貨選別搬送方向で隣り合う選別孔６４同士は相互に連続して形成されており、外見上、一つの孔を形成している。硬貨選別部１３では、硬貨Ｃが搬送されて、所定の幅の選別孔６４に到達した際にその硬貨Ｃが硬貨収納部１４に落下する。選別ベース６２には、基準部材６５が固定されており、この基準部材６５には、基準面６６が形成されている。基準面６６は、硬貨Ｃの側面を支持するものであり、この基準面６６に硬貨Ｃの側面を当接させながら硬貨Ｃを搬送することで、選別孔６４による正確な硬貨選別がなされる。各選別孔６４に対しては、落下する硬貨Ｃを検出する計数センサ６７が設けられている。
【００２８】
選別ベルト６３は、ゴム製のエンドレスベルトであって、内周に歯６３ａを有する歯付ベルトである。選別ベルト６３は、硬貨搬送面６１の上方であって硬貨搬送面６１に硬貨Ｃを押し付ける位置に配置されている。選別ベルト６３は、プーリ６８，６９に掛け渡されている。プーリ６８，６９は、選別ベルト６３と噛み合う歯付プーリである。プーリ６８は、駆動プーリであり、最高金額（５００円）の硬貨Ｃ用の選別孔６４ｆ上に配置されている。プーリ６９は従動プーリであり、全ての選別孔６４の硬貨搬送方向上流側に配置されている。
【００２９】
プーリ６８には、硬貨搬送部１２のプーリ３６が固定されている。プーリ６８は搬送モータ７０の駆動によって等速回転し、このプーリ６８の等速回転により選別ベルト６３が等速回転する。選別ベルト６３における硬貨搬送面６１と対向する部分の内面は、複数のアイドラプーリ７１によって支持されている。選別ベルト６３と基準面６６とは、硬貨搬送方向下流に向かうに従い相互に近づくように配置されており、これにより、選別ベルト６３は、硬貨Ｃを基準面６６に押し付けながら搬送する。
【００３０】
図５は、搬送機構ユニット７３が開いた状態の入出金ユニット２の構成を示す平面図、図６は、搬送機構ユニット７３が開いた状態の入出金ユニット２の構成を示す斜視図である。
【００３１】
硬貨選別部１３のプーリ６８，６９、アイドラプーリ７１及び硬貨搬送部１２のプーリ３５，３６，３７、アイドラプーリ３８は、フレーム７２に回転可能に支持されている。フレーム７２は、プーリ３５，３６，３７，６８，６９、アイドラプーリ３８，７１、搬送ベルト３２及び選別ベルト６３とによって、搬送機構ユニット７３を構成している。
【００３２】
フレーム７２の基端部は、支軸７４によって軸支されており、これにより、搬送機構ユニット７３は、支軸７４を中心とした回動によって開閉可能となっている。搬送機構ユニット７３は、ロック機構７５によって、閉じ位置（図２）にロックされる。この状態では、フレーム７２の基準孔７２ｇが、筐体１６に固定されたピン８０に嵌合する。搬送機構ユニット７３は、支軸７４に外挿されたねじりコイルバネ７６によって開き方向に付勢されている。ロック機構７５のロックが解除されると、ねじりコイルバネ７６の付勢力によって、搬送機構ユニット７３が開く（図６，図７）。搬送機構ユニット７３が開いた状態では、硬貨搬送面３１，６１が露出する。
【００３３】
フレーム７２は、硬貨選別部１３の硬貨搬送面６１に沿う第１フレーム７２ａと、硬貨搬送部１２の硬貨搬送面３１に沿う第２フレーム７２ｂとを有し、略Ｌ字状を成している。第１フレーム７２ａは、支軸７４が挿通された一対の側板部７２ｃと、これらの側板部７２ｃを連結した連結板部７２ｄと有している。第１フレーム７２ａには、硬貨選別部１３のプーリ６８，６９、アイドラプーリ７１及び硬貨搬送部１２のプーリ３６が回転可能に支持されている。プーリ３６，６９及びアイドラプーリ７１は、規定範囲内での上下動が可能に設けられるとともに、付勢部材によって下方に付勢されている。一方、第２フレーム７２ｂには、硬貨搬送部１２のプーリ３５，３７、アイドラプーリ３８が回転可能に取り付けられている。プーリ３７、アイドラプーリ３８は、規定範囲内での上下動が可能に設けられるとともに、付勢部材によって下方に付勢されている。
【００３４】
支軸７４は、最高金額（５００円）の硬貨Ｃ用の選別孔６４ｆ上に配置されている。支軸７４は、基準部材６５に対して固定された一対の支持部７７に軸支されている。一方の支持部７７には、位置決め基準面７７ａが形成されている。この位置決め基準面７７ａには、第１フレーム７２ａの一方の側板部７２ｃの外面に形成された当接面７２ｅが当接する。位置決め基準面７７ａに当接面７２ｅが当接した状態における選別ベルト６３の位置が、選別ベルト６３の基準位置である。
【００３５】
ロック機構７５は、爪部（図示せず）を有して第２フレーム７２ｂに取り付けられた係止部材７５ａと、筐体１６に設けられた係止孔（図示せず）とを有している。係止部材７５ａは、爪部が係止孔に係合する方向に、図示しないロックバネによって付勢されており、そのロックバネの付勢力に抗して爪部をロック孔から離脱させることにより、ロック機構７５によるロックが解除される。
【００３６】
ねじりコイルバネ７６は、その一方の脚部７６ａが板部材７９の上面に支持されている。一方、ねじりコイルバネ７６の他方の脚部７６ｂは、第１フレーム７２ａの連結板部７２ｄの内面に支持されている。これにより、ねじりコイルバネ７６は、搬送機構ユニット７３を開方向に付勢している。ねじりコイルバネ７６の一方の脚部７６ａは、板部材７９に設けられた突部７９ａに支軸７４の軸方向で当接している。一方、ねじりコイルバネ７６の他方の脚部７６ｂは、第１フレーム７２ａの側板部７２ｃに支軸７４の軸方向で当接している。ねじりコイルバネ７６は、支軸７４の軸方向で圧縮されており、位置決め基準面７７ａに向けて当接面７２ｅを付勢している。これにより、位置決め基準面７７ａに当接面７２ｅが当接する。
【００３７】
硬貨収納部１４は、図２及び図４に示すように、選別孔６４から落下する硬貨Ｃを受ける位置に配置されており、落下する硬貨を金種別に収納する。硬貨収納部１４には、仕切板９１によって仕切られた金種別の収納室９２が設けられている。各収納室９２は、対応する選別孔６４に連通している。この収納室９２は、上面が開口されており、収納室９２の上面開口は、蓋９３等によって覆われている。
【００３８】
硬貨払出部１５は、図４に示すように、各収納室９２の底部に設けられた払出ベルト１０１を備えている。この払出ベルト１０１は、プーリ１０２，１０３に掛け渡されている。プーリ１０２は、駆動プーリであり、プーリ１０３は従動プーリである。また、払出ベルト１０１は、アイドラプーリ１０４によって支持されている。プーリ１０２は払出モータ１１０によって駆動されて回転し、これにより、払出ベルト１０１が回転する。払出ベルト１０１は、硬貨収納部１４の後部から前部へ向けて硬貨を搬送する。
【００３９】
硬貨払出部１５は、硬貨収納部１４の出口に配設されたリバースローラ１０５、払出シャッタ１０６、払出計数センサ１０７を有する。リバースローラ１０５は、払出ベルト１０１と同一方向に回転して、払出ベルト１０１による硬貨Ｃの払出を一枚ずつにするものである。払出シャッタ１０６は、払出ソレノイド１０８によって開閉駆動される。払出シャッタ１０６は、閉じ状態では硬貨Ｃを待機させる一方、開状態では払出ベルト１０１による硬貨の払出を許容する。払出計数センサ１０７は、払出ベルト１０１によって払い出される硬貨を検知する。
【００４０】
搬送ベルト３２の終端位置（前端）の下方には、図１に示すように上方に開口した硬貨払出口１０９が設けられている。硬貨払出口１０９は、払出ベルト１０１によって払い出された硬貨を受ける。硬貨払出口１０９は、硬貨投入口２１の左側に配置されている。入出金ユニット２は、硬貨払出口１０９の後方斜め上方に、操作パネル１１１を有している。操作パネル１１１には、操作キー１１２と表示器１１３とが設けられている。
【００４１】
図８は、硬貨入出金装置１の制御系を示すブロック図である。硬貨入出金装置１は、情報処理部としてのＣＰＵ１２１を搭載している。ＣＰＵ１２１には、プログラム等の固定的データが予め記憶されたＲＯＭ１２２と、各種データを書き換え自在に記憶するＲＡＭ１２３とがシステムバス１２４を介して接続されている。ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２及びＲＡＭ１２３によってマイクロコンピュータが構成されている。
【００４２】
ＣＰＵ１２１には、システムバス１２４を介して、投入センサ２２、計数センサ６７、払出計数センサ１０７、ボックスセンサ１３０、材質センサ４２、直径センサ４３、第３識別センサ４４等のセンサ類Ｓからの信号を入力する入力ポート１２５と、リジェクトソレノイド５２、払出ソレノイド１０８等に駆動信号を出力する出力ポート１２６と、ＰＯＳ端末と電気的に接続する通信インターフェース１２７と、投入モータ２３、搬送モータ７０、払出モータ１１０等のモータ類Ｍを個別に駆動制御するモータ駆動制御部１２８と、操作パネル１１１に接続されて操作キー１１２から入力されるキー信号を取込むとともに表示器１１３にデータを表示させる操作制御部１２９とが接続されている。これらの各部は、プログラムに従ってＣＰＵ１２１によって駆動制御される。
【００４３】
このような構成において、硬貨Ｃが硬貨投入口２１に投入されたならば、硬貨Ｃは投入センサ２２により検出される。投入センサ２２の検出信号の受信によりＣＰＵ１２１は、投入モータ２３と搬送モータ７０とを駆動して、投入ベルト２４と搬送ベルト３２と選別ベルト６３とを回転させる。硬貨Ｃは、投入ベルト２４の回転により硬貨搬送面３１に搬送される。そして、硬貨搬送面３１に搬送された硬貨Ｃは、搬送ベルト３２の回転により、硬貨搬送方向下流側へと搬送される。
【００４４】
搬送ベルト３２は、幅が徐々に狭くなる搬送経路上の硬貨Ｃの側面を、搬送ガイド部材３４に押し付けるようにして搬送する。したがって、硬貨Ｃは、金種毎に同一の通過軌跡を形成して硬貨搬送面３１上を搬送されることになる。また、上述のように第１斜面Ｘの角度αと第２斜面Ｙの角度βとの関係を角度α＞角度βとしたことにより、硬貨搬送方向上流側の搬送ガイド部材３４における短い距離で硬貨投入口２１を出た硬貨Ｃに対して幅寄せすることができる。
【００４５】
このようにして硬貨Ｃが搬送ガイド部材３４に押し付けられて硬貨搬送面３１上を搬送されることを、硬貨Ｃが片寄せ搬送されると称する。このように硬貨Ｃを片寄せ搬送するのは、以下の理由による。直径センサ４３による硬貨判別時に硬貨Ｃの直径判別などを行う場合には、硬貨を案内ガイドに片寄せさせて位置決めし、直径センサ４３による硬貨判別を行う必要がある。そのため、硬貨投入口２１を出た硬貨Ｃは、硬貨判別時において、搬送ガイド部材３４に片寄せされて位置決めされている必要があるからである。
【００４６】
硬貨搬送面３１で搬送ガイド部材３４に片寄せされて搬送される硬貨Ｃは、材質センサ４２、第３識別センサ４４及び直径センサ４３を通過する。ＣＰＵ１２１は、材質センサ４２、第３識別センサ４４及び直径センサ４３の出力に基づいて硬貨判別を実行する。搬送される硬貨Ｃを正貨と判定した場合、ＣＰＵ１２１は、リジェクトソレノイド５２を駆動制御せず、リジェクトシャッタ５１は閉状態が維持される。したがって、硬貨Ｃは、リジェクト孔３３ａから落下することなく硬貨選別部１３へ搬送される。一方で、搬送される硬貨Ｃを偽貨と判定した場合、ＣＰＵ１２１は、リジェクトソレノイド５２を駆動制御してリジェクトシャッタ５１を開状態にする。これにより、偽貨と判定された硬貨Ｃは、リジェクト孔３３ａから落下してリジェクトボックス５３に収納される。
【００４７】
硬貨選別部１３では、硬貨Ｃは、選別ベルト６３によって搬送され、対応する選別孔６４から落下して硬貨収納部１４に収納される。このとき、選別ベルト６３と基準面６６とが、硬貨搬送方向下流側に向かうに従い相互に近づくように配置されていることにより、選別ベルト６３は、硬貨Ｃの側面を基準面６６に押し付けながらその硬貨Ｃを搬送する。そしてＣＰＵ１２１は、ＰＯＳ端末からの硬貨払出指示があった場合には、払出ベルト１０１を駆動するとともに、金種毎に払出ソレノイド１０８を駆動して、必要枚数の硬貨を硬貨払出口１０９に払い出す。
【００４８】
〔磁気センサの構成〕
材質センサ４２，直径センサ４３，及び第３識別センサ４４を構成する磁気センサは、図９に示すように、検出部２０１，比較電圧生成部２０２，及びオペアンプ２０３を備える。検出部２０１は、検出パラメータ（硬貨の直径，厚さ等）を電圧信号として検出し、検出した電圧信号をオペアンプ２０３の反転入力端子に出力する。比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤから比較電圧を生成し、生成した比較電圧をオペアンプ２０３の非反転入力端子に出力する。オペアンプ２０３は、反転入力端子に入力された電圧信号と非反転入力端子に入力された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を検出レベルとして（図１０参照）入力ポートを介してＣＰＵ１２１に出力する。
【００４９】
本実施形態では、比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備える。可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、オペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値（例えば１Ｖ）になるように、ＣＰＵ１２１によりフィードバック制御される。従ってこのセンサ構造によれば、ＣＰＵ１２１によって比較電圧が常に所定値に制御（Digital Analog制御）されるので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、比較電圧生成部２０２は、比較電圧に重畳されるノイズ信号を除去するためのコンデンサ素子Ｃ１を有する。これにより、比較電圧をより確実に所定値に制御することが可能となるので、磁気センサにより検出パラメータの検出精度をさらに向上させることができる。なおＣＰＵ１２１は、硬貨投入口に硬貨が投入されたタイミングで比較電圧のフィードバック制御を停止することが望ましい。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる硬貨入出金装置１によれば、比較電圧生成部２０２が電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備え、ＣＰＵ１２１がオペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値（例えば１Ｖ）になるように可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値をフィードバック制御するので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【００５２】
なお上記センサ構造の変形例として、図１１に示すように磁気センサを構成してもよい。図１１に示す磁気センサでは、比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤにより蓄電されるコンデンサ素子Ｃ２と、電源電圧ＶＤＤとコンデンサ素子Ｃ２間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧ＶＤＤにより蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として非反転入力端子に出力する放電状態との間でコンデンサ素子Ｃ２の状態を制御するスイッチング素子Ｓ１とを備える。このような構成によれば、ＣＰＵ１２１がスイッチング素子Ｓ１のオン／オフ状態を制御することにより、コンデンサ素子Ｃ２から比較電圧信号を安定的に供給することができるので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５３】
２０１ 検出部
２０２ 比較電圧生成部
２０３ オペアンプ
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ素子
Ｒ１ 可変抵抗素子
Ｓ１ スイッチング素子
ＶＤＤ 電源電圧
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開平８−１１０９６１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨入出金装置であって、特にPOS(PointOfSales)端末やECR(Electronic Cash Register)等の電子機器に接続して使用するのに適した硬貨入出金装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１円，５円，１０円，５０円，１００円，５００円等の硬貨を金種毎に収納し、POS端末やECRからの釣り銭の払い出し指令に応じて、硬貨収納部内の硬貨を釣り銭額分だけ硬貨払出口に払い出す硬貨入出金装置が普及している（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の硬貨入出金装置には、硬貨投入口に投入された硬貨の直径，材質等の検出パラメータを検出するためのセンサが設けられている。従来のセンサは、検出部から出力された電圧信号（検出信号）と比較電圧信号の差分値を演算出力し、制御部が、センサが演算出力した差分値の大きさを検出パラメータとして検出する。このため検出パラメータを精度高く検出するためには、比較電圧信号が常に一定であることが望まれる。
【０００４】
しかしながら従来の硬貨入出金装置では、分圧抵抗素子により分圧された電源電圧信号を比較電圧信号として用いる構成になっている。このため従来の硬貨入出金装置によれば、使用環境（例えば温度）によって分圧抵抗素子の特性が変化することによって比較電圧が変化し、検出パラメータの検出精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出パラメータの検出精度を向上可能な硬貨入出金装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、電圧信号検出手段により検出された電圧信号と比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、制御手段は、比較電圧生成手段が生成する比較電圧信号をフィードバック制御により所定値に保持することを特徴とする。
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、電圧信号検出手段により検出された電圧信号と比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を検出パラメータとして出力する演算手段と、演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、比較電圧生成手段は、電源電圧により蓄電されるコンデンサ素子と、電源電圧とコンデンサ素子間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧により蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として演算手段に入力する放電状態との間でコンデンサ素子の状態を制御するスイッチング素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、検出パラメータの検出精度を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態となる硬貨入出金装置の構成を示す外観斜視図である。
【図２】図２は、入出金ユニットの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、硬貨搬送部の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、硬貨選別部及び硬貨収納部の構成を示す縦断面図である。
【図５】図５は、搬送機構ユニットが開いた状態の入出金ユニットの構成を示す平面図である。
【図６】図６は、搬送機構ユニットが開いた状態の入出金ユニットの構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、搬送機構ユニットの支持部の構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、硬貨入出金装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、磁気センサの内部構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、比較電圧信号と検出レベルの関係を説明するための波形図である。
【図１１】図１１は、図９に示す磁気センサの内部構成の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る硬貨入出金装置の一実施形態を詳細に説明する。本実施形態は、硬貨投入口から投入された硬貨を搬送して硬貨選別部で金種別に選別して硬貨収納部に収納し、硬貨払出指示に応じて金種別に払い出すようにした硬貨入出金装置への適用例である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態となる硬貨入出金装置１の構成を示す外観斜視図である。硬貨入出金装置１は、図１に示すように、硬貨の入出金を行う入出金ユニット２と、入出金ユニット２を引き出し可能に収容保持する収納ケース３を備える。
【００１２】
図２は、入出金ユニット２の構成を示す平面図である。入出金ユニット２は、硬貨入出金装置１の前部に位置し硬貨Ｃ（図３参照）を受け入れる硬貨受入部１１と、硬貨受入部１１によって受け入れた硬貨Ｃを硬貨入出金装置１の後部へ向けて搬送する硬貨搬送部１２と、硬貨搬送部１２によって搬送された硬貨Ｃを金種別に選別する硬貨選別部１３と、硬貨選別部１３によって選別された硬貨Ｃを金種別に収納する硬貨収納部１４と、硬貨収納部１４に収納された硬貨を払い出す硬貨払出部１５とを備える。
【００１３】
硬貨受入部１１は、上方に開口した硬貨投入口２１を有する。硬貨投入口２１は、複数枚の硬貨Ｃのまとまった投入を許容する。硬貨投入口２１には、投入された硬貨Ｃを光電的に検出する複数組の投入センサ２２が設けられている。硬貨投入口２１の底部には、投入モータ２３（図８参照）の駆動により回転し、投入された硬貨Ｃを硬貨入出金装置１の内部へと搬送する投入ベルト２４が設けられている。投入ベルト２４の途中には、投入ベルト２４によって搬送される硬貨Ｃを１枚ずつ分離して送り出す投入プーリ２５が設けられている。
【００１４】
図３は、硬貨搬送部１２の構成を示す平面図である。硬貨搬送部１２は、硬貨搬送面３１と、この硬貨搬送面３１に硬貨を押し付けながらその硬貨を搬送する搬送ベルト３２とを有する。
【００１５】
硬貨搬送面３１は、投入ベルト２４の硬貨搬送方向下流側において投入ベルト２４によって搬送された硬貨を受ける位置に配置されている。硬貨搬送面３１は、搬送ベース３３の上面によって形成されている。搬送ベース３３には、硬貨搬送面３１における硬貨搬送方向の右側に搬送ガイド部材３４が固定されている。搬送ベース３３及び搬送ガイド部材３４は、硬貨Ｃよりも硬い金属製である。
【００１６】
搬送ベルト３２は、ゴム製のエンドレスベルトであり、その断面は円形状に形成されている。この搬送ベルト３２は、投入ベルト２４から硬貨選別に用いる後述する選別ベルト６３まで延出している。搬送ベルト３２は、硬貨搬送面３１の上方であって硬貨搬送面３１に硬貨Ｃを押し付ける位置に配置されている。搬送ベルト３２は、プーリ３５，３６に掛け渡されている。この搬送ベルト３２の終端部は、上下一対のプーリ３７（下側のプーリは図示せず）によって略直角に屈曲されており、これにより、搬送ベルト３２は、上面視略Ｌ字状を成している。上下一対のプーリ３７は相互に逆回転可能に連結されている。
【００１７】
搬送ベルト３２における硬貨搬送面３１と対向する部分の内面は、複数のアイドラプーリ３８によって支持されている。プーリ３６は、選別ベルト６３を介して連結された搬送モータ７０（図８参照）の駆動によって等速回転し、プーリ３６の等速回転により搬送ベルト３２も等速回転する。投入ベルト２４から搬送された硬貨Ｃは、プーリ３５の下流側で搬送ベルト３２と硬貨搬送面３１とにより挟まれ、搬送ベルト３２の回転に伴って硬貨搬送面３１上に押し付けられながら搬送され、硬貨選別部１３へ到る。
【００１８】
搬送ガイド部材３４は、投入ベルト２４上を搬送された硬貨Ｃの搬送経路に干渉するように設けられている。搬送ガイド部材３４は、搬送ベルト３２に対して角度αの第１斜面Ｘと、搬送ベルト３２に対して角度βの第２斜面Ｙと、を備えている。なお、第１斜面Ｘの角度αと第２斜面Ｙの角度βとの関係は、角度α＞角度βである。第２斜面Ｙは、第１斜面Ｘの硬貨搬送方向下流側に位置している。この搬送ガイド部材３４によって、投入ベルト２４上を搬送された硬貨Ｃの搬送経路の幅が徐々に狭くなる。
【００１９】
硬貨搬送面３１における硬貨Ｃが通過する位置には、硬貨Ｃを識別する硬貨識別部４１が設けられている。硬貨識別部４１は、第１識別センサである材質センサ４２と、第２識別センサである直径センサ４３と、第３識別センサ４４とを有する。これら３つの識別センサ４２，４３，４４のうち、材質センサ４２が硬貨搬送方向で最も上流側に配置されており、直径センサ４３が最も下流側に配置されている。そして第３識別センサ４４は、硬貨搬送方向で材質センサ４２と直径センサ４３との間に配置されている。
【００２０】
材質センサ４２は、硬貨Ｃの材質を検知するものであり、直径センサ４３は、硬貨Ｃの直径を検知するものである。第３識別センサ４４は、材質及び直径以外の硬貨Ｃに関する情報を検知するためのものであり、例えば、硬貨Ｃの孔の有無や、硬貨Ｃの厚さ、硬貨Ｃの反射率、硬貨Ｃの凹凸形状のいずれか一つを検知するものであって良い。
【００２１】
材質センサ４２、直径センサ４３、及び第３識別センサ４４は、コイルと、このコイルに接続された発振回路と、この発振回路に接続された整流回路とを有する磁気センサである。材質センサ４２、直径センサ４３、及び第３識別センサ４４では、コイルに硬貨Ｃが接近すると、コイルのインピーダンスが変化し、これに伴い発振回路の発振レベルが変化する。整流回路は、発振回路の出力波形をデジタル信号に対応する波形に整流してＣＰＵ１２１（図８参照）に出力する。
【００２２】
ＣＰＵ１２１は、その出力値と予め設定されている正貨の値とを比較して硬貨Ｃの正偽の判定を行う。その出力値が、予め設定されている正貨の値と異なる場合には、ＣＰＵ１２１は、その硬貨Ｃは偽貨であると判定する。発振レベルの変化量は、材質センサ４２では硬貨Ｃの材質、直径センサ４３では硬貨Ｃの直径によって、異なるように設定されている。第３識別センサ４４における発振レベルの変化量は、硬貨Ｃの孔の有無や、硬貨Ｃの厚さ、硬貨Ｃの反射率、硬貨Ｃの凹凸形状によって、異なるように設定されている。
【００２３】
硬貨搬送面３１の硬貨搬送方向の下流端には、最大径の硬貨Ｃが落下し得るリジェクト孔３３ａが形成されている。リジェクト孔３３ａは硬貨Ｃの通過を許容するリジェクトシャッタ５１によってその一部が塞がれている。このリジェクトシャッタ５１は、リジェクトソレノイド５２（図８参照）によって開閉駆動される。リジェクト孔３３ａの下方には、リジェクトボックス５３が配置されている。
【００２４】
リジェクトボックス５３は、リジェクト孔３３ａから落下する硬貨Ｃ等を受けるものである。このリジェクトボックス５３は、入出金ユニット２の筐体１６に設けられた支持部に引き出し可能に支持されている。支持部には、リジェクトボックス５３の取り付け状態を検出するボックスセンサ１３０（図８参照）が設けられている。
【００２５】
図４は、硬貨選別部１３及び硬貨収納部１４の構成を示す縦断面図である。図２及び図４に示すように、硬貨選別部１３は、上面に硬貨搬送面６１が形成された選別ベース６２と、硬貨搬送面６１に硬貨Ｃを押し付けながら搬送する選別ベルト６３とを有する。硬貨搬送面６１は、硬貨搬送面３１に対して略直角を成して左右方向に延在しており、硬貨搬送面６１と硬貨搬送面３１とにより、上面視略Ｌ字状の硬貨搬送面が形成されている。
【００２６】
選別ベース６２には、硬貨搬送方向下流に向かうに従い孔幅寸法が順次拡大する金種毎の選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆが硬貨搬送面６１を貫通して形成されている。選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆは、図２において右から１円・５０円・５円・１００円・１０円・５００円のそれぞれの金種に対応するように６個設けられている。即ち、最高金額の金種である５００円の選別孔６４ｆが選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆのうちで端に位置している。以後、説明の便宜上、選別孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆを特段に区別しない場合には、選別孔の符号として６４を用いる。
【００２７】
本実施形態では、硬貨選別搬送方向で隣り合う選別孔６４同士は相互に連続して形成されており、外見上、一つの孔を形成している。硬貨選別部１３では、硬貨Ｃが搬送されて、所定の幅の選別孔６４に到達した際にその硬貨Ｃが硬貨収納部１４に落下する。選別ベース６２には、基準部材６５が固定されており、この基準部材６５には、基準面６６が形成されている。基準面６６は、硬貨Ｃの側面を支持するものであり、この基準面６６に硬貨Ｃの側面を当接させながら硬貨Ｃを搬送することで、選別孔６４による正確な硬貨選別がなされる。各選別孔６４に対しては、落下する硬貨Ｃを検出する計数センサ６７が設けられている。
【００２８】
選別ベルト６３は、ゴム製のエンドレスベルトであって、内周に歯６３ａを有する歯付ベルトである。選別ベルト６３は、硬貨搬送面６１の上方であって硬貨搬送面６１に硬貨Ｃを押し付ける位置に配置されている。選別ベルト６３は、プーリ６８，６９に掛け渡されている。プーリ６８，６９は、選別ベルト６３と噛み合う歯付プーリである。プーリ６８は、駆動プーリであり、最高金額（５００円）の硬貨Ｃ用の選別孔６４ｆ上に配置されている。プーリ６９は従動プーリであり、全ての選別孔６４の硬貨搬送方向上流側に配置されている。
【００２９】
プーリ６８には、硬貨搬送部１２のプーリ３６が固定されている。プーリ６８は搬送モータ７０の駆動によって等速回転し、このプーリ６８の等速回転により選別ベルト６３が等速回転する。選別ベルト６３における硬貨搬送面６１と対向する部分の内面は、複数のアイドラプーリ７１によって支持されている。選別ベルト６３と基準面６６とは、硬貨搬送方向下流に向かうに従い相互に近づくように配置されており、これにより、選別ベルト６３は、硬貨Ｃを基準面６６に押し付けながら搬送する。
【００３０】
図５は、搬送機構ユニット７３が開いた状態の入出金ユニット２の構成を示す平面図、図６は、搬送機構ユニット７３が開いた状態の入出金ユニット２の構成を示す斜視図である。
【００３１】
硬貨選別部１３のプーリ６８，６９、アイドラプーリ７１及び硬貨搬送部１２のプーリ３５，３６，３７、アイドラプーリ３８は、フレーム７２に回転可能に支持されている。フレーム７２は、プーリ３５，３６，３７，６８，６９、アイドラプーリ３８，７１、搬送ベルト３２及び選別ベルト６３とによって、搬送機構ユニット７３を構成している。
【００３２】
フレーム７２の基端部は、支軸７４によって軸支されており、これにより、搬送機構ユニット７３は、支軸７４を中心とした回動によって開閉可能となっている。搬送機構ユニット７３は、ロック機構７５によって、閉じ位置（図２）にロックされる。この状態では、フレーム７２の基準孔７２ｇが、筐体１６に固定されたピン８０に嵌合する。搬送機構ユニット７３は、支軸７４に外挿されたねじりコイルバネ７６によって開き方向に付勢されている。ロック機構７５のロックが解除されると、ねじりコイルバネ７６の付勢力によって、搬送機構ユニット７３が開く（図６，図７）。搬送機構ユニット７３が開いた状態では、硬貨搬送面３１，６１が露出する。
【００３３】
フレーム７２は、硬貨選別部１３の硬貨搬送面６１に沿う第１フレーム７２ａと、硬貨搬送部１２の硬貨搬送面３１に沿う第２フレーム７２ｂとを有し、略Ｌ字状を成している。第１フレーム７２ａは、支軸７４が挿通された一対の側板部７２ｃと、これらの側板部７２ｃを連結した連結板部７２ｄと有している。第１フレーム７２ａには、硬貨選別部１３のプーリ６８，６９、アイドラプーリ７１及び硬貨搬送部１２のプーリ３６が回転可能に支持されている。プーリ３６，６９及びアイドラプーリ７１は、規定範囲内での上下動が可能に設けられるとともに、付勢部材によって下方に付勢されている。一方、第２フレーム７２ｂには、硬貨搬送部１２のプーリ３５，３７、アイドラプーリ３８が回転可能に取り付けられている。プーリ３７、アイドラプーリ３８は、規定範囲内での上下動が可能に設けられるとともに、付勢部材によって下方に付勢されている。
【００３４】
支軸７４は、最高金額（５００円）の硬貨Ｃ用の選別孔６４ｆ上に配置されている。支軸７４は、基準部材６５に対して固定された一対の支持部７７に軸支されている。一方の支持部７７には、位置決め基準面７７ａが形成されている。この位置決め基準面７７ａには、第１フレーム７２ａの一方の側板部７２ｃの外面に形成された当接面７２ｅが当接する。位置決め基準面７７ａに当接面７２ｅが当接した状態における選別ベルト６３の位置が、選別ベルト６３の基準位置である。
【００３５】
ロック機構７５は、爪部（図示せず）を有して第２フレーム７２ｂに取り付けられた係止部材７５ａと、筐体１６に設けられた係止孔（図示せず）とを有している。係止部材７５ａは、爪部が係止孔に係合する方向に、図示しないロックバネによって付勢されており、そのロックバネの付勢力に抗して爪部をロック孔から離脱させることにより、ロック機構７５によるロックが解除される。
【００３６】
ねじりコイルバネ７６は、その一方の脚部７６ａが板部材７９の上面に支持されている。一方、ねじりコイルバネ７６の他方の脚部７６ｂは、第１フレーム７２ａの連結板部７２ｄの内面に支持されている。これにより、ねじりコイルバネ７６は、搬送機構ユニット７３を開方向に付勢している。ねじりコイルバネ７６の一方の脚部７６ａは、板部材７９に設けられた突部７９ａに支軸７４の軸方向で当接している。一方、ねじりコイルバネ７６の他方の脚部７６ｂは、第１フレーム７２ａの側板部７２ｃに支軸７４の軸方向で当接している。ねじりコイルバネ７６は、支軸７４の軸方向で圧縮されており、位置決め基準面７７ａに向けて当接面７２ｅを付勢している。これにより、位置決め基準面７７ａに当接面７２ｅが当接する。
【００３７】
硬貨収納部１４は、図２及び図４に示すように、選別孔６４から落下する硬貨Ｃを受ける位置に配置されており、落下する硬貨を金種別に収納する。硬貨収納部１４には、仕切板９１によって仕切られた金種別の収納室９２が設けられている。各収納室９２は、対応する選別孔６４に連通している。この収納室９２は、上面が開口されており、収納室９２の上面開口は、蓋９３等によって覆われている。
【００３８】
硬貨払出部１５は、図４に示すように、各収納室９２の底部に設けられた払出ベルト１０１を備えている。この払出ベルト１０１は、プーリ１０２，１０３に掛け渡されている。プーリ１０２は、駆動プーリであり、プーリ１０３は従動プーリである。また、払出ベルト１０１は、アイドラプーリ１０４によって支持されている。プーリ１０２は払出モータ１１０によって駆動されて回転し、これにより、払出ベルト１０１が回転する。払出ベルト１０１は、硬貨収納部１４の後部から前部へ向けて硬貨を搬送する。
【００３９】
硬貨払出部１５は、硬貨収納部１４の出口に配設されたリバースローラ１０５、払出シャッタ１０６、払出計数センサ１０７を有する。リバースローラ１０５は、払出ベルト１０１と同一方向に回転して、払出ベルト１０１による硬貨Ｃの払出を一枚ずつにするものである。払出シャッタ１０６は、払出ソレノイド１０８によって開閉駆動される。払出シャッタ１０６は、閉じ状態では硬貨Ｃを待機させる一方、開状態では払出ベルト１０１による硬貨の払出を許容する。払出計数センサ１０７は、払出ベルト１０１によって払い出される硬貨を検知する。
【００４０】
搬送ベルト３２の終端位置（前端）の下方には、図１に示すように上方に開口した硬貨払出口１０９が設けられている。硬貨払出口１０９は、払出ベルト１０１によって払い出された硬貨を受ける。硬貨払出口１０９は、硬貨投入口２１の左側に配置されている。入出金ユニット２は、硬貨払出口１０９の後方斜め上方に、操作パネル１１１を有している。操作パネル１１１には、操作キー１１２と表示器１１３とが設けられている。
【００４１】
図８は、硬貨入出金装置１の制御系を示すブロック図である。硬貨入出金装置１は、情報処理部としてのＣＰＵ１２１を搭載している。ＣＰＵ１２１には、プログラム等の固定的データが予め記憶されたＲＯＭ１２２と、各種データを書き換え自在に記憶するＲＡＭ１２３とがシステムバス１２４を介して接続されている。ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２及びＲＡＭ１２３によってマイクロコンピュータが構成されている。
【００４２】
ＣＰＵ１２１には、システムバス１２４を介して、投入センサ２２、計数センサ６７、払出計数センサ１０７、ボックスセンサ１３０、材質センサ４２、直径センサ４３、第３識別センサ４４等のセンサ類Ｓからの信号を入力する入力ポート１２５と、リジェクトソレノイド５２、払出ソレノイド１０８等に駆動信号を出力する出力ポート１２６と、ＰＯＳ端末と電気的に接続する通信インターフェース１２７と、投入モータ２３、搬送モータ７０、払出モータ１１０等のモータ類Ｍを個別に駆動制御するモータ駆動制御部１２８と、操作パネル１１１に接続されて操作キー１１２から入力されるキー信号を取込むとともに表示器１１３にデータを表示させる操作制御部１２９とが接続されている。これらの各部は、プログラムに従ってＣＰＵ１２１によって駆動制御される。
【００４３】
このような構成において、硬貨Ｃが硬貨投入口２１に投入されたならば、硬貨Ｃは投入センサ２２により検出される。投入センサ２２の検出信号の受信によりＣＰＵ１２１は、投入モータ２３と搬送モータ７０とを駆動して、投入ベルト２４と搬送ベルト３２と選別ベルト６３とを回転させる。硬貨Ｃは、投入ベルト２４の回転により硬貨搬送面３１に搬送される。そして、硬貨搬送面３１に搬送された硬貨Ｃは、搬送ベルト３２の回転により、硬貨搬送方向下流側へと搬送される。
【００４４】
搬送ベルト３２は、幅が徐々に狭くなる搬送経路上の硬貨Ｃの側面を、搬送ガイド部材３４に押し付けるようにして搬送する。したがって、硬貨Ｃは、金種毎に同一の通過軌跡を形成して硬貨搬送面３１上を搬送されることになる。また、上述のように第１斜面Ｘの角度αと第２斜面Ｙの角度βとの関係を角度α＞角度βとしたことにより、硬貨搬送方向上流側の搬送ガイド部材３４における短い距離で硬貨投入口２１を出た硬貨Ｃに対して幅寄せすることができる。
【００４５】
このようにして硬貨Ｃが搬送ガイド部材３４に押し付けられて硬貨搬送面３１上を搬送されることを、硬貨Ｃが片寄せ搬送されると称する。このように硬貨Ｃを片寄せ搬送するのは、以下の理由による。直径センサ４３による硬貨判別時に硬貨Ｃの直径判別などを行う場合には、硬貨を案内ガイドに片寄せさせて位置決めし、直径センサ４３による硬貨判別を行う必要がある。そのため、硬貨投入口２１を出た硬貨Ｃは、硬貨判別時において、搬送ガイド部材３４に片寄せされて位置決めされている必要があるからである。
【００４６】
硬貨搬送面３１で搬送ガイド部材３４に片寄せされて搬送される硬貨Ｃは、材質センサ４２、第３識別センサ４４及び直径センサ４３を通過する。ＣＰＵ１２１は、材質センサ４２、第３識別センサ４４及び直径センサ４３の出力に基づいて硬貨判別を実行する。搬送される硬貨Ｃを正貨と判定した場合、ＣＰＵ１２１は、リジェクトソレノイド５２を駆動制御せず、リジェクトシャッタ５１は閉状態が維持される。したがって、硬貨Ｃは、リジェクト孔３３ａから落下することなく硬貨選別部１３へ搬送される。一方で、搬送される硬貨Ｃを偽貨と判定した場合、ＣＰＵ１２１は、リジェクトソレノイド５２を駆動制御してリジェクトシャッタ５１を開状態にする。これにより、偽貨と判定された硬貨Ｃは、リジェクト孔３３ａから落下してリジェクトボックス５３に収納される。
【００４７】
硬貨選別部１３では、硬貨Ｃは、選別ベルト６３によって搬送され、対応する選別孔６４から落下して硬貨収納部１４に収納される。このとき、選別ベルト６３と基準面６６とが、硬貨搬送方向下流側に向かうに従い相互に近づくように配置されていることにより、選別ベルト６３は、硬貨Ｃの側面を基準面６６に押し付けながらその硬貨Ｃを搬送する。そしてＣＰＵ１２１は、ＰＯＳ端末からの硬貨払出指示があった場合には、払出ベルト１０１を駆動するとともに、金種毎に払出ソレノイド１０８を駆動して、必要枚数の硬貨を硬貨払出口１０９に払い出す。
【００４８】
〔磁気センサの構成〕
材質センサ４２，直径センサ４３，及び第３識別センサ４４を構成する磁気センサは、図９に示すように、検出部２０１，比較電圧生成部２０２，及びオペアンプ２０３を備える。検出部２０１は、検出パラメータ（硬貨の直径，厚さ等）を電圧信号として検出し、検出した電圧信号をオペアンプ２０３の反転入力端子に出力する。比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤから比較電圧を生成し、生成した比較電圧をオペアンプ２０３の非反転入力端子に出力する。オペアンプ２０３は、反転入力端子に入力された電圧信号と非反転入力端子に入力された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を検出レベルとして（図１０参照）入力ポートを介してＣＰＵ１２１に出力する。
【００４９】
本実施形態では、比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備える。可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、オペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値（例えば１Ｖ）になるように、ＣＰＵ１２１によりフィードバック制御される。従ってこのセンサ構造によれば、ＣＰＵ１２１によって比較電圧が常に所定値に制御（Digital Analog制御）されるので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、比較電圧生成部２０２は、比較電圧に重畳されるノイズ信号を除去するためのコンデンサ素子Ｃ１を有する。これにより、比較電圧をより確実に所定値に制御することが可能となるので、磁気センサにより検出パラメータの検出精度をさらに向上させることができる。なおＣＰＵ１２１は、硬貨投入口に硬貨が投入されたタイミングで比較電圧のフィードバック制御を停止することが望ましい。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる硬貨入出金装置１によれば、比較電圧生成部２０２が電源電圧ＶＤＤとオペアンプ２０３の非反転入力端子間に接続された可変抵抗素子Ｒ１を備え、ＣＰＵ１２１がオペアンプ２０３の非反転入力端子に入力される比較電圧が所定値（例えば１Ｖ）になるように可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値をフィードバック制御するので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【００５２】
なお上記センサ構造の変形例として、図１１に示すように磁気センサを構成してもよい。図１１に示す磁気センサでは、比較電圧生成部２０２は、電源電圧ＶＤＤにより蓄電されるコンデンサ素子Ｃ２と、電源電圧ＶＤＤとコンデンサ素子Ｃ２間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧ＶＤＤにより蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として非反転入力端子に出力する放電状態との間でコンデンサ素子Ｃ２の状態を制御するスイッチング素子Ｓ１とを備える。このような構成によれば、ＣＰＵ１２１がスイッチング素子Ｓ１のオン／オフ状態を制御することにより、コンデンサ素子Ｃ２から比較電圧信号を安定的に供給することができるので、磁気センサによる検出パラメータの検出精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５３】
２０１ 検出部
２０２ 比較電圧生成部
２０３ オペアンプ
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ素子
Ｒ１ 可変抵抗素子
Ｓ１ スイッチング素子
ＶＤＤ 電源電圧
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開平８−１１０９６１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、
電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、
前記電圧信号検出手段により検出された電圧信号と前記比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、
前記演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記比較電圧生成手段が生成する比較電圧信号をフィードバック制御により所定値に保持すること
を特徴とする硬貨入出金装置。
【請求項２】
前記比較電圧生成手段は、前記電源電圧に接続された可変抵抗素子を備え、前記制御手段は、前記可変抵抗素子の抵抗値を制御することにより比較電圧信号を所定値に保持することを特徴とする請求項１に記載の硬貨入出金装置。
【請求項３】
前記制御手段は、硬貨投入口に硬貨が投入されたタイミングで前記フィードバック制御を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の硬貨入出金装置。
【請求項４】
前記比較電圧生成手段は、前記比較電圧信号に重畳されるノイズ信号を除去するノイズ除去手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の硬貨入出金装置。
【請求項５】
前記演算手段は、オペアンプ回路であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の硬貨入出金装置。
【請求項６】
硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、
電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、
前記電圧信号検出手段により検出された電圧信号と前記比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、
前記演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、
前記比較電圧生成手段は、
電源電圧により蓄電されるコンデンサ素子と、
前記電源電圧と前記コンデンサ素子間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧により蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として前記演算手段に入力する放電状態との間で前記コンデンサ素子の状態を制御するスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする硬貨入出金装置。
【請求項１】
硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、
電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、
前記電圧信号検出手段により検出された電圧信号と前記比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、
前記演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記比較電圧生成手段が生成する比較電圧信号をフィードバック制御により所定値に保持すること
を特徴とする硬貨入出金装置。
【請求項２】
前記比較電圧生成手段は、前記電源電圧に接続された可変抵抗素子を備え、前記制御手段は、前記可変抵抗素子の抵抗値を制御することにより比較電圧信号を所定値に保持することを特徴とする請求項１に記載の硬貨入出金装置。
【請求項３】
前記制御手段は、硬貨投入口に硬貨が投入されたタイミングで前記フィードバック制御を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の硬貨入出金装置。
【請求項４】
前記比較電圧生成手段は、前記比較電圧信号に重畳されるノイズ信号を除去するノイズ除去手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の硬貨入出金装置。
【請求項５】
前記演算手段は、オペアンプ回路であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の硬貨入出金装置。
【請求項６】
硬貨を識別するための検出パラメータを電圧信号として検出する電圧信号検出手段と、
電源電圧から比較電圧信号を生成する比較電圧生成手段と、
前記電圧信号検出手段により検出された電圧信号と前記比較電圧生成手段により生成された比較電圧信号の差分値を演算し、演算された差分値を前記検出パラメータとして出力する演算手段と、
前記演算手段から出力された検出パラメータに基づいて制御動作を実行する制御手段とを備え、
前記比較電圧生成手段は、
電源電圧により蓄電されるコンデンサ素子と、
前記電源電圧と前記コンデンサ素子間の接続をオン／オフすることにより、電源電圧により蓄電される蓄電状態と蓄電された電荷を比較電圧信号として前記演算手段に入力する放電状態との間で前記コンデンサ素子の状態を制御するスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする硬貨入出金装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３４１４５（Ｐ２０１１−３４１４５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７０５２（Ｐ２００９−１７７０５２）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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