硬貨残留検知装置
【課題】自動機から出金される硬貨が通過する硬貨通路に硬貨及び硬貨以外の部材の存在を検知可能な検知センサを配設することによって、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路に挿入された指、棒、粘着部材等を検知することができ、異常状態を識別することができ、自動機から出金される硬貨についての不正行為を防止することができるようにする。
【解決手段】自動機の硬貨出金口１１に接続された硬貨通路１２に配設された検知センサ１４と、該検知センサ１４の動作を制御するとともに、前記検知センサ１４の出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部１５と、前記検知信号に基づいて前記硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路１２内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部１６とを有する。
【解決手段】自動機の硬貨出金口１１に接続された硬貨通路１２に配設された検知センサ１４と、該検知センサ１４の動作を制御するとともに、前記検知センサ１４の出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部１５と、前記検知信号に基づいて前記硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路１２内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部１６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨残留検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、両替機、遊技用メダル販売機のような自動機は、不正検出装置を有し、硬貨入金口に配設されたセンサと、硬貨入金口に接続された硬貨通路に配設されたセンサとによって入金された硬貨の種類及び個数を検知することにより、自動機の利用者が入金した金額と自動機が受領した金額との相違を識別する（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
前記不正検出装置を有することによって、硬貨の入金を検知させた後に入金した硬貨を糸等で引き抜いて、両替された硬貨や遊技用メダルを不正に出金させるという、不正行為を防止することができる。
【特許文献１】特開平０５−１６６０２８号公報
【特許文献２】特開２００７−０９４９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の不正検出装置では、自動機から出金される釣銭等の硬貨を抜き取る不正行為を防止することができなかった。近年、自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路の内壁に粘着テープ等の粘着部材を付着して、出金された硬貨を硬貨出金口に到達される前に硬貨通路内で捕捉（そく）させ、自動機の正規の利用者が立ち去った後に、粘着部材によって硬貨通路内で捕捉された硬貨を回収する、という不正行為が頻発している。前記従来の不正検出装置は、入金された硬貨を検知するものであっても、出金される硬貨を検知するものではないので、釣銭等の出金される硬貨についての不正行為を防止することはできない。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、自動機から出金される硬貨が通過する硬貨通路に硬貨及び硬貨以外の部材の存在を検知可能な検知センサを配設することによって、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路に挿入された指、棒、粘着部材等を検知することができ、異常状態を識別することができ、自動機から出金される硬貨についての不正行為を防止することができる硬貨残留検知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】
【０００６】
そのために、本発明の硬貨残留検知装置においては、自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路に配設された検知センサと、該検知センサの動作を制御するとともに、前記検知センサの出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部と、前記検知信号に基づいて前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部とを有する。
【０００７】
本発明の他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記検知センサは、前記硬貨通路における硬貨出金口側端近傍に配設される。
【０００８】
本発明の更に他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記検知センサは、静電容量式非接触センサである。
【０００９】
本発明の更に他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記センサ出力判定部は、前記検知信号が、前記硬貨通路を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号と同じ大きさで、かつ、該検知信号より長い時間継続したときに、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動機から出金される硬貨が通過する硬貨通路に硬貨及び硬貨以外の部材の存在を検知可能な検知センサを配設するようになっている。これにより、硬貨通路内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路に挿入された指、棒、粘着部材等を検知することができ、異常状態を識別することができる。したがって、自動機から出金される硬貨についての不正行為を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図２は本発明の実施の形態における自動機を示す図である。
【００１３】
図において、１０は本実施の形態における自動機であり、例えば、コンビニエンスストア、スーパーマーケット等の商店の店舗や屋外に配設されている飲料、タバコ、食品等を販売する自動販売機、鉄道の駅、博物館、テーマパーク等に配設されている切符、入場券、回数券等を販売する券売機、ゲームセンタ等に配設されている遊技用メダル販売機、紙幣を硬貨に両替する両替機等であるが、釣銭等として硬貨を出金する装置であれば、いかなる装置であってもよい。ここでは、前記自動機１０が飲料、タバコ、食品等の各種商品を販売する自動販売機であるものとして説明する。
【００１４】
前記自動機１０は、本体前面に配設された操作部５１、商品取出部５２及び硬貨出金口１１を有する。前記操作部５１は、自動機１０の利用者が操作して商品を選択するスイッチ等の商品選択手段、紙幣又は硬貨を入金する貨幣入金口、前記利用者に対するメッセージ、広告等を表示する表示手段、前記利用者に対する警告、音楽等を出力するスピーカ等の音声出力手段等を備える。また、前記商品取出部５２は、利用者が購入した商品が排出される商品排出口、該商品排出口を覆う開閉可能な蓋（ふた）部材等を備える。
【００１５】
さらに、前記硬貨出金口１１は、釣銭等として前記利用者に支払うために出金される一円玉、五円玉、十円玉、百円玉、五百円玉等の各金種の硬貨が排出される排出口であって、後述される硬貨通路１２の出口端に接続されている。そして、前記硬貨通路１２の出口端近傍には、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物の存在を検知する硬貨残留検知装置としての硬貨残留検知部が配設されている。
【００１６】
次に、該硬貨残留検知部の構成について説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態における硬貨残留検知部の構成を示す図、図３は本発明の実施の形態における硬貨通路の断面図である。
【００１８】
図１において、１３は、硬貨出金口１１を覆う開閉可能な蓋部材としての出金口蓋である。また、１４は、静電容量式非接触センサから成る検知センサであり、出口端が硬貨出金口１１に接続された硬貨通路１２の出口端近傍において、硬貨通路１２の内壁の外側に配設されている。なお、硬貨通路１２は、自動機１０が有する図示されない出金機の出口と硬貨出金口１１とを接続する通路であり、前記出金機から出金された硬貨が自重によって内部を通過する。
【００１９】
そして、１５は、前記検知センサ１４に接続されたセンサ制御部であり、前記検知センサ１４の動作を制御するとともに、前記検知センサ１４の出力信号を受信する。また、１６は、前記センサ制御部１５に接続されたセンサ出力判定部であり、前記検知センサ１４の出力信号に基づいて硬貨通路１２内における出口端近傍に残留硬貨又は異物が存在するか否かを判定し、残留硬貨又は異物が存在する場合には、異常を検知したと判定する。さらに、１７は、前記センサ出力判定部１６に接続された異常状態通知装置であり、前記センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常を検知した旨を前記利用者又は自動機１０の周囲の人々に通知する。例えば、操作部５１の表示手段に異常が発生した旨の表示を行わせたり、音声出力手段から警報音を音声出力させることによって、異常を検知した旨を前記利用者又は自動機１０の周囲の人々に通知する。さらに、１８は、前記センサ出力判定部１６に接続された異常状態記録装置であり、前記センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常を検知した日時等を磁気ディスク、半導体メモリ、記録用紙等の記録媒体に記録する。
【００２０】
また、検知センサ１４は、図３に示されるように、検知面が硬貨通路１２内を向き、かつ、硬貨通路１２の周囲を取り囲むように配設される。
【００２１】
例えば、硬貨通路１２が、図３（ａ）に示されるように、矩（く）形の断面形状を備えるものである場合、検知センサ１４は、４枚の板状部から成り、各板状部は、その検知面が硬貨通路１２内を向くようにして、硬貨通路１２の４つの平板状の側壁の各々と平行になるように、その外側に配設される。これにより、Ｂとして示される硬貨の姿勢がどのようなものであっても、硬貨通路１２内に硬貨が存在することを検知することができる。
【００２２】
また、例えば、硬貨通路１２が、図３（ｂ）に示されるように、円形の断面形状を備えるものである場合、検知センサ１４は、１枚の板状部から成り、その検知面が硬貨通路１２内を向くようにして、硬貨通路１２の湾曲した側壁と平行になるように湾曲した形状にされて、その外側に配設される。
【００２３】
次に、前記検知センサ１４の構成について詳細に説明する。
【００２４】
図４は本発明の実施の形態における検知センサの構成図である。なお、 (ａ）は平面図であって図１における矢印Ａで示される方向から見た図、（ｂ）は検知センサの断面図である。
【００２５】
ここでは、説明の都合上、検知センサ１４が、図３（ａ）に示されるような矩形の断面形状を備える硬貨通路１２に配設されたものであるものとして説明する。
【００２６】
図４に示されるように、検知センサ１４は、絶縁性材料から成る板状の基板２５、並びに、該基板２５の表面に付着する導電性材料から成る送信電極２１及び受信電極２２を有する。なお、前記検知センサ１４は、基板２５の表面が検知面として硬貨通路１２内を向くように配設される。
【００２７】
そして、前記送信電極２１は、硬貨通路１２内における硬貨及び異物、すなわち、被検知物に電磁波を放射するために、硬貨通路１２側の面である表面に配置される。また、前記受信電極２２は、送信電極２１が放射し、被検知物によって反射された電磁波を受信するために、送信電極２ｌと同じ面に配置される。この場合、前記送信電極２１及び受信電極２２は、図４（ａ）に示されるように、各々、櫛（くし）歯状の平面形状を備え、互いの歯が噛（か）み合うように配設されている。なお、前記検知センサ１４は、基板２５の表面が検知面として硬貨通路１２内を向くように配設される。
【００２８】
また、基板２５の裏面には、図４（ｂ）に示されるように、導電性材料から成る補助電極２３が付着し、更に、絶縁性材料から成る板状のスペーサ２６を介して、導電性材料から成る板状のシールド電極２４が積層されている。該シールド電極２４は、送信電極２１の裏側から放射される電磁波を遮蔽（へい）するための電極である。また、前記補助電極２３は、送信電極２１とシールド電極２４との間に流れる電流を遮断するための電極である。そして、前記シールド電極２４は、補助電極２３との間にスペーサ２６を挟み込んだ状態で、基板２５の裏面に接着される。
【００２９】
検知センサ１４は、このような構造を有するので、裏面側、すなわち、シールド電極２４側で被検知物を検知することなく、表面側、すなわち、検知面側のみで被検知物を検知する。これにより、Ｂとして示される被検知物としての硬貨の姿勢がどのようなものであっても、硬貨通路１２内に硬貨が存在することを検知することができる。
【００３０】
そして、同種類の電極は、導電パターン、スルーホール等によって互いに接続されている。また、各電極は、センサ制御部１５に接続されており、送信電極２１及び補助電極２３には交流信号が印加され、受信電極２２及びシールド電極２４は接地される。
【００３１】
なお、前記検知センサ１４は、例えば、銅張り積層板（中興化成製）を用いて製造することができる。この場合、基板２５は、テフロン（Ｒ）製の板部材であり、送信電極２１、受信電極２２及び補助電極２３は、銅箔（はく）をエッチング等の方法によってパターニングすることにより作成される。なお、スペーサ２６は、基板２５と同様に、テフロン（Ｒ）製の板部材である。また、シールド電極２４は、例えば、金属板、導電性ゴム、導電性布等から成る。なお、前記検知センサ１４は、これに限らず、いかなる製造方法によって製造されたものであってもよい。
【００３２】
次に、前記センサ制御部１５の構成について説明する。
【００３３】
図５は本発明の実施の形態におけるセンサ制御部の構成を示す回路図である。
【００３４】
図に示されるように、検知センサ１４に接続されたセンサ制御部１５は、発振回路３１、バッファ回路３２、電流検知抵抗素子３３、シールド線３４、第一差動増幅器３５、バンドパスフィルタ３６、検波回路３７、ローパスフィルタ３８、第二差動増幅器４１、アナログ／デジタル変換器４２、ＣＰＵ（中央演算装置）４３及びデジタル／アナログ変換器４４を備えている。
【００３５】
そして、前記発振回路３１は、検知センサ１４に供給して、該検知センサ１４の送信電極２１から電磁波を放射させるための交流電圧を出力する。また、前記バッファ回路３２は、発振回路３１が出力した交流電圧を検知センサ１４に供給するバッファとして機能する。さらに、前記電流検知抵抗素子３３は、検知センサ１４に流れる電流を電圧に変換するための抵抗素子である。なお、前記電流検知抵抗素子３３は、バッファ回路３２の出力端とシールド線３４との間に接続される。
【００３６】
また、該シールド線３４は、バッファ回路３２が出力する交流電圧を検知センサ１４に供給する導電線である。なお、前記シールド線３４は、芯（しん）線３４ａと、該芯線３４ａを被覆する被覆線３４ｂとを備える。前記芯線３４ａの一端は、電流検知抵抗素子３３を介してバッファ回路３２の出力端に接続される。また、前記芯線３４ａの他端は、送信電極２１に接続される。そして、前記被覆線３４ｂの一端は、バッファ回路３２の出力端に電流検知抵抗素子３３を介さずに直接接続される。また、前記被覆線３４ｂの他端は、検知センサ１４の補助電極２３に接続される。
【００３７】
さらに、前記第一差動増幅器３５は、計測用アンプであり、非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）が共に入力インピーダンスが高く、非反転入力端子と反転入力端子との電位差に応じた電圧を出力する。そして、前記第一差動増幅器３５の非反転入力端子は、電流検知抵抗素子３３の一端、すなわち、バッファ回路３２側の端部に接続される。また、前記第一差動増幅器３５の反転入力端子は、電流検知抵抗素子３３の他端、すなわち、送信電極２１側の端部に接続される。したがって、前記第一差動増幅器３５は、電流検知抵抗素子３３の端子間電圧に応じた値の交流電圧信号を出力する。
【００３８】
そして、前記バンドパスフィルタ３６は、第一差動増幅器３５から入力された交流電圧信号のうち、周波数ｆの信号成分、すなわち、発振回路３１と同じ周波数の成分のみを通過させる。前記バンドパスフィルタ３６によって、第一差動増幅器３５が出力する交流電圧信号からノイズ成分を取り除くことができる。
【００３９】
また、前記検波回路３７は、バンドパスフィルタ３６から入力された交流電圧信号を直流電圧信号に変換する。本実施の形態における検波回路３７は、時定数τを１／ｆ程度に設定した全波整流回路である（ｆは発振回路３１の出力周波数である）。
【００４０】
さらに、前記ローパスフィルタ３８は、検波回路３７から入力された直流電圧信号から高周波成分を除去する。このように、前記ローパスフィルタ３８によって、検波回路３７が出力した直流電圧信号からリップル成分を取り除くことができる。
【００４１】
そして、前記第二差動増幅器４１は、非反転入力端子（＋）と反転入力端子（−）との電位差に応じた電圧を出力する。前記第二差動増幅器４１の非反転入力端子は、ローパスフィルタ３８の出力端に接続される。また、前記第二差動増幅器４１の反転入力端子は、デジタル／アナログ変換器４４の出力端に接続される。後述するように、前記第二差動増幅器４１によって、検知センサ１４の送信電極２１と受信電極２２との間に被検知物が存在していないときの値が零となるように、検波回路３７の出力信号が補正される。前記第二差動増幅器４１が出力した直流電圧信号は、検知信号Ｓｄとして外部に出力される。
【００４２】
また、前記アナログ／デジタル変換器４２は、第二差動増幅器４１が出力した直流電圧信号、すなわち、検知信号Ｓｄを、アナログ信号からデジタル信号に変換する。さらに、前記ＣＰＵ４３は、アナログ／デジタル変換器４２から入力されたデジタル信号に所定のアルゴリズムによる演算処理を施すことによって補正信号Ｓａを生成する。そして、前記ＣＰＵ４３は、生成した補正信号Ｓａを、内部に保存するとともに、デジタル／アナログ変換器４４に出力する。後述するように、前記補正信号Ｓａによって、検知信号Ｓｄが補正される。
【００４３】
さらに、前記デジタル／アナログ変換器４４は、ＣＰＵ４３の出力信号、すなわち、補正信号Ｓａをデジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００４４】
本実施の形態における硬貨残留検知部は、以上のような構成を有することによって、硬貨通路１２内に残留する硬貨、硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物等の被検知物を検知することができる。
【００４５】
次に、前記構成の硬貨残留検知部の動作について説明する。
【００４６】
本実施の形態におけるセンサ制御部１５は、特許文献２に開示されている装置と同様の回路構成を有し、硬貨通路１２内に硬貨、異物等の被検知物が存在しない状態、すなわち、初期状態における電流検知抵抗素子３３の端子間電圧を基準電圧とし、前記電流検知抵抗素子３３の端子間電圧の基準電圧からの変化に基づいて、被検知物を検知する。
【００４７】
次に、センサ制御部１５で被検知物を検出する動作原理について、図５を用いて説明する。
【００４８】
検知センサ１４に被検知物が接近する前の状態、すなわち、初期状態において、送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量Ｃａは、送信電極２１及び受信電極２２の表面、すなわち、電極面上の空間によって与えられる。また、被検知物が接近していないときには、送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流は打ち消される。
【００４９】
これに対して、電極面に被検知物が接近したときの送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量（ここではＣｓとする）は、前記被検知物によって与えられる。一般に、金属の比誘電率は無限大であり、また、人体を水と考えたときの人体の一部の比誘電率は８１程度である。したがって、Ｃａ＜Ｃｓであるから、電極面に硬貨、異物等の被検知物が接近すると、静電容量が増加することになる。
【００５０】
そのため、電極面に被検知物が接近したときには、送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流は増加する。ここで、初期状態に送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流の電流値をＩ0 とし、送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量が増加したことによる電流値の増加分をＩS とすると、検知センサ１４の電極面に被検知物が接近することによって、電流検知抵抗素子３３を流れる電流がＩ0 からＩ0 ＋ＩS に増加する。このため、電流検知抵抗素子３３の端子間電位差が増大し、これにより、第一差動増幅器３５の出力も増大する。
【００５１】
前述のように、第一差動増幅器３５は、電流検知抵抗素子３３の端子間電位差に応じた交流電圧信号を出力する。該交流電圧信号は、バンドパスフィルタ３６でノイズ成分が除去され、検波回路３７で交流電圧信号から直流電圧信号に変換され、ローパスフィルタ３８でリップル成分が除去された後、第二差動増幅器４１の非反転入力端子に入力される。そして、該第二差動増幅器４１は、入力された直流電圧信号と補正信号Ｓａとの差に応じた電圧を、検知信号Ｓｄとして出力する。ここで、前記補正信号Ｓａは、被検知物が存在しないとき、すなわち、電流検知抵抗素子３３に電流Ｉ0 が流れているときの検知信号Ｓｄが零ボルトとなるように設定されている。したがって、検知信号Ｓｄは、被検知物に流れる電流の増加分の電流値ＩS に応じた値となる。
【００５２】
このような動作を行うことにより、本実施形態における硬貨残留検知装置は、被検知物の存在を検知することができる。
【００５３】
また、前述のように、本実施形態においては、送信電極２１とシールド電極２４との間に補助電極２３を設けるとともに、１個のバッファ回路３２から、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給する。したがって、次のような理由によって、被検知物に対する検出精度を高めることができる。
【００５４】
まず、補助電極２３を設ける理由と、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給する理由とを説明する。
【００５５】
検知センサ１４が被検知物の検知を行うのは、本来は表面側のみである。しかし、実際には、送信電極２１から裏面側にも電磁波が放出される。したがって、検知センサ１４の裏面側に他の部材が存在する場合に、当該部材と送信電極２１との間に電界が形成されないようにする必要がある。これは、検知センサ１４の裏面側に存在する部材と送信電極２１との間に電界が形成されると、当該部材の位置変化に起因して電流検知抵抗素子３３を流れる電流が変動してしまい、誤検知や検知精度悪化の原因になるからである。そのため、検知センサ１４の裏面側には、接地されたシールド電極２４が設けられる。
【００５６】
しかしながら、該シールド電極２４のみを設けた場合、すなわち、補助電極２３を設けない場合には、送信電極２１とシールド電極２４との間に電流が流れてしまうことになる。通常、送信電極２１とシールド電極２４との間の静電容量は、送信電極２１と被検知物との間の静電容量と比べて非常に大きくなる。したがって、送信電極２１とシールド電極２４との間に流れる電流も、送信電極２１と被検知物との間を流れる電流と比較して、非常に大きくなる。そのため、送信電極２１とシールド電極２４との間に電流が流れると、送信電極２１と被検知物との間の電流を精度良く検知することが非常に困難になる。これに対して、送信電極２１とシールド電極２４との間に補助電極２３を設けるとともに、送信電極２１とシールド電極２４との間の電位をほぼ同電位にした場合、検知センサ１４の裏面側に存在する部材の影響をなくしつつ、当該裏面側に流れる電流を非常に小さく抑えることができる。
【００５７】
加えて、本実施の形態においては、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給しており、バッファ回路３２と送信電極２１とを接続する配線に電流検知抵抗素子３３が設けられている。すなわち、送信電極２１はシールド線３４の芯線３４ａ及び電流検知抵抗素子３３を介してバッファ回路３２に接続され、補助電極２３はシールド線３４の被覆線３４ｂを介してバッファ回路３２に接続されている。このように、送信電極２１を流れる電流と補助電極２３を流れる電流とは分離されており、前記補助電極２３を流れる電流が電流検知抵抗素子３３を流れることはない。このため、該電流検知抵抗素子３３を流れる電流を小さくすることができ、したがって、送信電極２１から被検知物に流れる電流の検知精度が向上する。
【００５８】
また、本実施の形態における硬貨残留検知部は、１個のバッファ回路３２から異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給するので、前記送信電極２１から被検知物に流れる電流を精度良く検知することができる。したがって、硬貨残留検知部と同じ装置に搭載された他の部品等の影響を抑制して、被検知物の検知精度を向上させることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態における硬貨残留検知部は、被検知物が検知されていないときの検知信号値を用いて、被検知物が検出されたときの検知信号Ｓｄを補正するので、被検知物の検知精度を向上させることができる。
【００６０】
次に、硬貨通路１２内に残留する硬貨、及び、硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物を検知する動作について説明する。
【００６１】
通常、硬貨は硬貨通路１２内をある一定の時間内で通過し、この状態を正常とする。
【００６２】
一方、硬貨が通過する前や後、すなわち、出金時以外では被検知物は硬貨通路１２内に存在しない。そのとき、硬貨を抜き取る操作として、硬貨通路１２内に指を挿入したり、棒、粘着テープ等を付着させたりすることが考えられる。そのような操作が行われると、硬貨通路１２内に指、棒、粘着テープ等の異物が存在することになる。そこで、そのような操作によって硬貨通路１２内に硬貨が残留したり、平常時に存在しない異物が検知されたりしたときを異常とする。
【００６３】
また、硬貨が正常に硬貨通路１２を通過したときでも、通過中においては、検知センサ１４が硬貨を検知する。そこで、硬貨が検知センサ１４の配設された部分を正常に通過する所要時間より長い時間硬貨を検知した場合には、異常と判断する。つまり、センサ出力判定部１６は、センサ制御部１５が出力する検知信号Ｓｄが、硬貨通路１２を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号Ｓｄと同じ大きさで、かつ、該検知信号Ｓｄより長い時間継続したときに、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在、及び、硬貨通路１２内の異物の存在を判定する。なお、通常、硬貨通路１２内に、指、棒、粘着テープ等の異物が存在することはない。したがって、硬貨通路１２内の検知センサ１４の配設された部分に指、棒、粘着テープ等の異物があることは、硬貨抜き取りの操作によるものと考えられる。しかし、指、棒、粘着テープ等の異物を検出したときの第二差動増幅器４１の出力と、硬貨を検出したときの第二差動増幅器４１の出力との相違だけで、異常を検知したと判定することは困難である。
【００６４】
そこで、センサ出力判定部１６は、第二差動増幅器４１の出力が、硬貨等の被検知物を検知したときと同等の大きさで、かつ、硬貨が検知センサ１４の配設された部分を正常に通過する所要時間より長い時間継続したときには、硬貨通路１２内に硬貨が残留している、又は、硬貨抜き取りの操作が行われているものとして、異常を検知したと判定する。そして、センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常状態通知装置１７は異常を検知した旨を通知し、異常状態記録装置１８は、異常を検知した日時を記録する。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、硬貨通路１２内に存在するはずのない指、棒、粘着部材等の異物の存在を検知することができる。これにより、異常状態を識別することができ、出金される硬貨についての不正行為を防止することができる。
【００６６】
なお、検知センサ１４は、静電容量式非接触センサ以外の非接触センサ、例えば、光学式非接触センサから成るものであってもよいが、その場合硬貨の位置関係に応じて、検知漏れの可能性がある。検知センサ１４として、静電容量式非接触センサを採用することによって、被検出面全体を１つのセンサにより検出することができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、自動販売機の硬貨通路に適用した例を示したが、他の自動機、例えば、現金自動預払機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）や遊技機などにも適用可能である。
【００６８】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における硬貨残留検知部の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における自動機を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における硬貨通路の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における検知センサの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるセンサ制御部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 自動機
１１ 硬貨出金口
１２ 硬貨通路
１４ 検知センサ
１５ センサ制御部
１６ センサ出力判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨残留検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、両替機、遊技用メダル販売機のような自動機は、不正検出装置を有し、硬貨入金口に配設されたセンサと、硬貨入金口に接続された硬貨通路に配設されたセンサとによって入金された硬貨の種類及び個数を検知することにより、自動機の利用者が入金した金額と自動機が受領した金額との相違を識別する（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
前記不正検出装置を有することによって、硬貨の入金を検知させた後に入金した硬貨を糸等で引き抜いて、両替された硬貨や遊技用メダルを不正に出金させるという、不正行為を防止することができる。
【特許文献１】特開平０５−１６６０２８号公報
【特許文献２】特開２００７−０９４９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の不正検出装置では、自動機から出金される釣銭等の硬貨を抜き取る不正行為を防止することができなかった。近年、自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路の内壁に粘着テープ等の粘着部材を付着して、出金された硬貨を硬貨出金口に到達される前に硬貨通路内で捕捉（そく）させ、自動機の正規の利用者が立ち去った後に、粘着部材によって硬貨通路内で捕捉された硬貨を回収する、という不正行為が頻発している。前記従来の不正検出装置は、入金された硬貨を検知するものであっても、出金される硬貨を検知するものではないので、釣銭等の出金される硬貨についての不正行為を防止することはできない。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、自動機から出金される硬貨が通過する硬貨通路に硬貨及び硬貨以外の部材の存在を検知可能な検知センサを配設することによって、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路に挿入された指、棒、粘着部材等を検知することができ、異常状態を識別することができ、自動機から出金される硬貨についての不正行為を防止することができる硬貨残留検知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】
【０００６】
そのために、本発明の硬貨残留検知装置においては、自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路に配設された検知センサと、該検知センサの動作を制御するとともに、前記検知センサの出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部と、前記検知信号に基づいて前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部とを有する。
【０００７】
本発明の他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記検知センサは、前記硬貨通路における硬貨出金口側端近傍に配設される。
【０００８】
本発明の更に他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記検知センサは、静電容量式非接触センサである。
【０００９】
本発明の更に他の硬貨残留検知装置においては、さらに、前記センサ出力判定部は、前記検知信号が、前記硬貨通路を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号と同じ大きさで、かつ、該検知信号より長い時間継続したときに、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動機から出金される硬貨が通過する硬貨通路に硬貨及び硬貨以外の部材の存在を検知可能な検知センサを配設するようになっている。これにより、硬貨通路内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路に挿入された指、棒、粘着部材等を検知することができ、異常状態を識別することができる。したがって、自動機から出金される硬貨についての不正行為を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図２は本発明の実施の形態における自動機を示す図である。
【００１３】
図において、１０は本実施の形態における自動機であり、例えば、コンビニエンスストア、スーパーマーケット等の商店の店舗や屋外に配設されている飲料、タバコ、食品等を販売する自動販売機、鉄道の駅、博物館、テーマパーク等に配設されている切符、入場券、回数券等を販売する券売機、ゲームセンタ等に配設されている遊技用メダル販売機、紙幣を硬貨に両替する両替機等であるが、釣銭等として硬貨を出金する装置であれば、いかなる装置であってもよい。ここでは、前記自動機１０が飲料、タバコ、食品等の各種商品を販売する自動販売機であるものとして説明する。
【００１４】
前記自動機１０は、本体前面に配設された操作部５１、商品取出部５２及び硬貨出金口１１を有する。前記操作部５１は、自動機１０の利用者が操作して商品を選択するスイッチ等の商品選択手段、紙幣又は硬貨を入金する貨幣入金口、前記利用者に対するメッセージ、広告等を表示する表示手段、前記利用者に対する警告、音楽等を出力するスピーカ等の音声出力手段等を備える。また、前記商品取出部５２は、利用者が購入した商品が排出される商品排出口、該商品排出口を覆う開閉可能な蓋（ふた）部材等を備える。
【００１５】
さらに、前記硬貨出金口１１は、釣銭等として前記利用者に支払うために出金される一円玉、五円玉、十円玉、百円玉、五百円玉等の各金種の硬貨が排出される排出口であって、後述される硬貨通路１２の出口端に接続されている。そして、前記硬貨通路１２の出口端近傍には、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、前記硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物の存在を検知する硬貨残留検知装置としての硬貨残留検知部が配設されている。
【００１６】
次に、該硬貨残留検知部の構成について説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態における硬貨残留検知部の構成を示す図、図３は本発明の実施の形態における硬貨通路の断面図である。
【００１８】
図１において、１３は、硬貨出金口１１を覆う開閉可能な蓋部材としての出金口蓋である。また、１４は、静電容量式非接触センサから成る検知センサであり、出口端が硬貨出金口１１に接続された硬貨通路１２の出口端近傍において、硬貨通路１２の内壁の外側に配設されている。なお、硬貨通路１２は、自動機１０が有する図示されない出金機の出口と硬貨出金口１１とを接続する通路であり、前記出金機から出金された硬貨が自重によって内部を通過する。
【００１９】
そして、１５は、前記検知センサ１４に接続されたセンサ制御部であり、前記検知センサ１４の動作を制御するとともに、前記検知センサ１４の出力信号を受信する。また、１６は、前記センサ制御部１５に接続されたセンサ出力判定部であり、前記検知センサ１４の出力信号に基づいて硬貨通路１２内における出口端近傍に残留硬貨又は異物が存在するか否かを判定し、残留硬貨又は異物が存在する場合には、異常を検知したと判定する。さらに、１７は、前記センサ出力判定部１６に接続された異常状態通知装置であり、前記センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常を検知した旨を前記利用者又は自動機１０の周囲の人々に通知する。例えば、操作部５１の表示手段に異常が発生した旨の表示を行わせたり、音声出力手段から警報音を音声出力させることによって、異常を検知した旨を前記利用者又は自動機１０の周囲の人々に通知する。さらに、１８は、前記センサ出力判定部１６に接続された異常状態記録装置であり、前記センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常を検知した日時等を磁気ディスク、半導体メモリ、記録用紙等の記録媒体に記録する。
【００２０】
また、検知センサ１４は、図３に示されるように、検知面が硬貨通路１２内を向き、かつ、硬貨通路１２の周囲を取り囲むように配設される。
【００２１】
例えば、硬貨通路１２が、図３（ａ）に示されるように、矩（く）形の断面形状を備えるものである場合、検知センサ１４は、４枚の板状部から成り、各板状部は、その検知面が硬貨通路１２内を向くようにして、硬貨通路１２の４つの平板状の側壁の各々と平行になるように、その外側に配設される。これにより、Ｂとして示される硬貨の姿勢がどのようなものであっても、硬貨通路１２内に硬貨が存在することを検知することができる。
【００２２】
また、例えば、硬貨通路１２が、図３（ｂ）に示されるように、円形の断面形状を備えるものである場合、検知センサ１４は、１枚の板状部から成り、その検知面が硬貨通路１２内を向くようにして、硬貨通路１２の湾曲した側壁と平行になるように湾曲した形状にされて、その外側に配設される。
【００２３】
次に、前記検知センサ１４の構成について詳細に説明する。
【００２４】
図４は本発明の実施の形態における検知センサの構成図である。なお、 (ａ）は平面図であって図１における矢印Ａで示される方向から見た図、（ｂ）は検知センサの断面図である。
【００２５】
ここでは、説明の都合上、検知センサ１４が、図３（ａ）に示されるような矩形の断面形状を備える硬貨通路１２に配設されたものであるものとして説明する。
【００２６】
図４に示されるように、検知センサ１４は、絶縁性材料から成る板状の基板２５、並びに、該基板２５の表面に付着する導電性材料から成る送信電極２１及び受信電極２２を有する。なお、前記検知センサ１４は、基板２５の表面が検知面として硬貨通路１２内を向くように配設される。
【００２７】
そして、前記送信電極２１は、硬貨通路１２内における硬貨及び異物、すなわち、被検知物に電磁波を放射するために、硬貨通路１２側の面である表面に配置される。また、前記受信電極２２は、送信電極２１が放射し、被検知物によって反射された電磁波を受信するために、送信電極２ｌと同じ面に配置される。この場合、前記送信電極２１及び受信電極２２は、図４（ａ）に示されるように、各々、櫛（くし）歯状の平面形状を備え、互いの歯が噛（か）み合うように配設されている。なお、前記検知センサ１４は、基板２５の表面が検知面として硬貨通路１２内を向くように配設される。
【００２８】
また、基板２５の裏面には、図４（ｂ）に示されるように、導電性材料から成る補助電極２３が付着し、更に、絶縁性材料から成る板状のスペーサ２６を介して、導電性材料から成る板状のシールド電極２４が積層されている。該シールド電極２４は、送信電極２１の裏側から放射される電磁波を遮蔽（へい）するための電極である。また、前記補助電極２３は、送信電極２１とシールド電極２４との間に流れる電流を遮断するための電極である。そして、前記シールド電極２４は、補助電極２３との間にスペーサ２６を挟み込んだ状態で、基板２５の裏面に接着される。
【００２９】
検知センサ１４は、このような構造を有するので、裏面側、すなわち、シールド電極２４側で被検知物を検知することなく、表面側、すなわち、検知面側のみで被検知物を検知する。これにより、Ｂとして示される被検知物としての硬貨の姿勢がどのようなものであっても、硬貨通路１２内に硬貨が存在することを検知することができる。
【００３０】
そして、同種類の電極は、導電パターン、スルーホール等によって互いに接続されている。また、各電極は、センサ制御部１５に接続されており、送信電極２１及び補助電極２３には交流信号が印加され、受信電極２２及びシールド電極２４は接地される。
【００３１】
なお、前記検知センサ１４は、例えば、銅張り積層板（中興化成製）を用いて製造することができる。この場合、基板２５は、テフロン（Ｒ）製の板部材であり、送信電極２１、受信電極２２及び補助電極２３は、銅箔（はく）をエッチング等の方法によってパターニングすることにより作成される。なお、スペーサ２６は、基板２５と同様に、テフロン（Ｒ）製の板部材である。また、シールド電極２４は、例えば、金属板、導電性ゴム、導電性布等から成る。なお、前記検知センサ１４は、これに限らず、いかなる製造方法によって製造されたものであってもよい。
【００３２】
次に、前記センサ制御部１５の構成について説明する。
【００３３】
図５は本発明の実施の形態におけるセンサ制御部の構成を示す回路図である。
【００３４】
図に示されるように、検知センサ１４に接続されたセンサ制御部１５は、発振回路３１、バッファ回路３２、電流検知抵抗素子３３、シールド線３４、第一差動増幅器３５、バンドパスフィルタ３６、検波回路３７、ローパスフィルタ３８、第二差動増幅器４１、アナログ／デジタル変換器４２、ＣＰＵ（中央演算装置）４３及びデジタル／アナログ変換器４４を備えている。
【００３５】
そして、前記発振回路３１は、検知センサ１４に供給して、該検知センサ１４の送信電極２１から電磁波を放射させるための交流電圧を出力する。また、前記バッファ回路３２は、発振回路３１が出力した交流電圧を検知センサ１４に供給するバッファとして機能する。さらに、前記電流検知抵抗素子３３は、検知センサ１４に流れる電流を電圧に変換するための抵抗素子である。なお、前記電流検知抵抗素子３３は、バッファ回路３２の出力端とシールド線３４との間に接続される。
【００３６】
また、該シールド線３４は、バッファ回路３２が出力する交流電圧を検知センサ１４に供給する導電線である。なお、前記シールド線３４は、芯（しん）線３４ａと、該芯線３４ａを被覆する被覆線３４ｂとを備える。前記芯線３４ａの一端は、電流検知抵抗素子３３を介してバッファ回路３２の出力端に接続される。また、前記芯線３４ａの他端は、送信電極２１に接続される。そして、前記被覆線３４ｂの一端は、バッファ回路３２の出力端に電流検知抵抗素子３３を介さずに直接接続される。また、前記被覆線３４ｂの他端は、検知センサ１４の補助電極２３に接続される。
【００３７】
さらに、前記第一差動増幅器３５は、計測用アンプであり、非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）が共に入力インピーダンスが高く、非反転入力端子と反転入力端子との電位差に応じた電圧を出力する。そして、前記第一差動増幅器３５の非反転入力端子は、電流検知抵抗素子３３の一端、すなわち、バッファ回路３２側の端部に接続される。また、前記第一差動増幅器３５の反転入力端子は、電流検知抵抗素子３３の他端、すなわち、送信電極２１側の端部に接続される。したがって、前記第一差動増幅器３５は、電流検知抵抗素子３３の端子間電圧に応じた値の交流電圧信号を出力する。
【００３８】
そして、前記バンドパスフィルタ３６は、第一差動増幅器３５から入力された交流電圧信号のうち、周波数ｆの信号成分、すなわち、発振回路３１と同じ周波数の成分のみを通過させる。前記バンドパスフィルタ３６によって、第一差動増幅器３５が出力する交流電圧信号からノイズ成分を取り除くことができる。
【００３９】
また、前記検波回路３７は、バンドパスフィルタ３６から入力された交流電圧信号を直流電圧信号に変換する。本実施の形態における検波回路３７は、時定数τを１／ｆ程度に設定した全波整流回路である（ｆは発振回路３１の出力周波数である）。
【００４０】
さらに、前記ローパスフィルタ３８は、検波回路３７から入力された直流電圧信号から高周波成分を除去する。このように、前記ローパスフィルタ３８によって、検波回路３７が出力した直流電圧信号からリップル成分を取り除くことができる。
【００４１】
そして、前記第二差動増幅器４１は、非反転入力端子（＋）と反転入力端子（−）との電位差に応じた電圧を出力する。前記第二差動増幅器４１の非反転入力端子は、ローパスフィルタ３８の出力端に接続される。また、前記第二差動増幅器４１の反転入力端子は、デジタル／アナログ変換器４４の出力端に接続される。後述するように、前記第二差動増幅器４１によって、検知センサ１４の送信電極２１と受信電極２２との間に被検知物が存在していないときの値が零となるように、検波回路３７の出力信号が補正される。前記第二差動増幅器４１が出力した直流電圧信号は、検知信号Ｓｄとして外部に出力される。
【００４２】
また、前記アナログ／デジタル変換器４２は、第二差動増幅器４１が出力した直流電圧信号、すなわち、検知信号Ｓｄを、アナログ信号からデジタル信号に変換する。さらに、前記ＣＰＵ４３は、アナログ／デジタル変換器４２から入力されたデジタル信号に所定のアルゴリズムによる演算処理を施すことによって補正信号Ｓａを生成する。そして、前記ＣＰＵ４３は、生成した補正信号Ｓａを、内部に保存するとともに、デジタル／アナログ変換器４４に出力する。後述するように、前記補正信号Ｓａによって、検知信号Ｓｄが補正される。
【００４３】
さらに、前記デジタル／アナログ変換器４４は、ＣＰＵ４３の出力信号、すなわち、補正信号Ｓａをデジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００４４】
本実施の形態における硬貨残留検知部は、以上のような構成を有することによって、硬貨通路１２内に残留する硬貨、硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物等の被検知物を検知することができる。
【００４５】
次に、前記構成の硬貨残留検知部の動作について説明する。
【００４６】
本実施の形態におけるセンサ制御部１５は、特許文献２に開示されている装置と同様の回路構成を有し、硬貨通路１２内に硬貨、異物等の被検知物が存在しない状態、すなわち、初期状態における電流検知抵抗素子３３の端子間電圧を基準電圧とし、前記電流検知抵抗素子３３の端子間電圧の基準電圧からの変化に基づいて、被検知物を検知する。
【００４７】
次に、センサ制御部１５で被検知物を検出する動作原理について、図５を用いて説明する。
【００４８】
検知センサ１４に被検知物が接近する前の状態、すなわち、初期状態において、送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量Ｃａは、送信電極２１及び受信電極２２の表面、すなわち、電極面上の空間によって与えられる。また、被検知物が接近していないときには、送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流は打ち消される。
【００４９】
これに対して、電極面に被検知物が接近したときの送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量（ここではＣｓとする）は、前記被検知物によって与えられる。一般に、金属の比誘電率は無限大であり、また、人体を水と考えたときの人体の一部の比誘電率は８１程度である。したがって、Ｃａ＜Ｃｓであるから、電極面に硬貨、異物等の被検知物が接近すると、静電容量が増加することになる。
【００５０】
そのため、電極面に被検知物が接近したときには、送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流は増加する。ここで、初期状態に送信電極２１と受信電極２２との間に流れる電流の電流値をＩ0 とし、送信電極２１と受信電極２２との間の静電容量が増加したことによる電流値の増加分をＩS とすると、検知センサ１４の電極面に被検知物が接近することによって、電流検知抵抗素子３３を流れる電流がＩ0 からＩ0 ＋ＩS に増加する。このため、電流検知抵抗素子３３の端子間電位差が増大し、これにより、第一差動増幅器３５の出力も増大する。
【００５１】
前述のように、第一差動増幅器３５は、電流検知抵抗素子３３の端子間電位差に応じた交流電圧信号を出力する。該交流電圧信号は、バンドパスフィルタ３６でノイズ成分が除去され、検波回路３７で交流電圧信号から直流電圧信号に変換され、ローパスフィルタ３８でリップル成分が除去された後、第二差動増幅器４１の非反転入力端子に入力される。そして、該第二差動増幅器４１は、入力された直流電圧信号と補正信号Ｓａとの差に応じた電圧を、検知信号Ｓｄとして出力する。ここで、前記補正信号Ｓａは、被検知物が存在しないとき、すなわち、電流検知抵抗素子３３に電流Ｉ0 が流れているときの検知信号Ｓｄが零ボルトとなるように設定されている。したがって、検知信号Ｓｄは、被検知物に流れる電流の増加分の電流値ＩS に応じた値となる。
【００５２】
このような動作を行うことにより、本実施形態における硬貨残留検知装置は、被検知物の存在を検知することができる。
【００５３】
また、前述のように、本実施形態においては、送信電極２１とシールド電極２４との間に補助電極２３を設けるとともに、１個のバッファ回路３２から、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給する。したがって、次のような理由によって、被検知物に対する検出精度を高めることができる。
【００５４】
まず、補助電極２３を設ける理由と、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給する理由とを説明する。
【００５５】
検知センサ１４が被検知物の検知を行うのは、本来は表面側のみである。しかし、実際には、送信電極２１から裏面側にも電磁波が放出される。したがって、検知センサ１４の裏面側に他の部材が存在する場合に、当該部材と送信電極２１との間に電界が形成されないようにする必要がある。これは、検知センサ１４の裏面側に存在する部材と送信電極２１との間に電界が形成されると、当該部材の位置変化に起因して電流検知抵抗素子３３を流れる電流が変動してしまい、誤検知や検知精度悪化の原因になるからである。そのため、検知センサ１４の裏面側には、接地されたシールド電極２４が設けられる。
【００５６】
しかしながら、該シールド電極２４のみを設けた場合、すなわち、補助電極２３を設けない場合には、送信電極２１とシールド電極２４との間に電流が流れてしまうことになる。通常、送信電極２１とシールド電極２４との間の静電容量は、送信電極２１と被検知物との間の静電容量と比べて非常に大きくなる。したがって、送信電極２１とシールド電極２４との間に流れる電流も、送信電極２１と被検知物との間を流れる電流と比較して、非常に大きくなる。そのため、送信電極２１とシールド電極２４との間に電流が流れると、送信電極２１と被検知物との間の電流を精度良く検知することが非常に困難になる。これに対して、送信電極２１とシールド電極２４との間に補助電極２３を設けるとともに、送信電極２１とシールド電極２４との間の電位をほぼ同電位にした場合、検知センサ１４の裏面側に存在する部材の影響をなくしつつ、当該裏面側に流れる電流を非常に小さく抑えることができる。
【００５７】
加えて、本実施の形態においては、異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給しており、バッファ回路３２と送信電極２１とを接続する配線に電流検知抵抗素子３３が設けられている。すなわち、送信電極２１はシールド線３４の芯線３４ａ及び電流検知抵抗素子３３を介してバッファ回路３２に接続され、補助電極２３はシールド線３４の被覆線３４ｂを介してバッファ回路３２に接続されている。このように、送信電極２１を流れる電流と補助電極２３を流れる電流とは分離されており、前記補助電極２３を流れる電流が電流検知抵抗素子３３を流れることはない。このため、該電流検知抵抗素子３３を流れる電流を小さくすることができ、したがって、送信電極２１から被検知物に流れる電流の検知精度が向上する。
【００５８】
また、本実施の形態における硬貨残留検知部は、１個のバッファ回路３２から異なる配線を介して送信電極２１及び補助電極２３に交流電圧を供給するので、前記送信電極２１から被検知物に流れる電流を精度良く検知することができる。したがって、硬貨残留検知部と同じ装置に搭載された他の部品等の影響を抑制して、被検知物の検知精度を向上させることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態における硬貨残留検知部は、被検知物が検知されていないときの検知信号値を用いて、被検知物が検出されたときの検知信号Ｓｄを補正するので、被検知物の検知精度を向上させることができる。
【００６０】
次に、硬貨通路１２内に残留する硬貨、及び、硬貨通路１２に挿入された指、棒、粘着部材等の異物を検知する動作について説明する。
【００６１】
通常、硬貨は硬貨通路１２内をある一定の時間内で通過し、この状態を正常とする。
【００６２】
一方、硬貨が通過する前や後、すなわち、出金時以外では被検知物は硬貨通路１２内に存在しない。そのとき、硬貨を抜き取る操作として、硬貨通路１２内に指を挿入したり、棒、粘着テープ等を付着させたりすることが考えられる。そのような操作が行われると、硬貨通路１２内に指、棒、粘着テープ等の異物が存在することになる。そこで、そのような操作によって硬貨通路１２内に硬貨が残留したり、平常時に存在しない異物が検知されたりしたときを異常とする。
【００６３】
また、硬貨が正常に硬貨通路１２を通過したときでも、通過中においては、検知センサ１４が硬貨を検知する。そこで、硬貨が検知センサ１４の配設された部分を正常に通過する所要時間より長い時間硬貨を検知した場合には、異常と判断する。つまり、センサ出力判定部１６は、センサ制御部１５が出力する検知信号Ｓｄが、硬貨通路１２を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号Ｓｄと同じ大きさで、かつ、該検知信号Ｓｄより長い時間継続したときに、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在、及び、硬貨通路１２内の異物の存在を判定する。なお、通常、硬貨通路１２内に、指、棒、粘着テープ等の異物が存在することはない。したがって、硬貨通路１２内の検知センサ１４の配設された部分に指、棒、粘着テープ等の異物があることは、硬貨抜き取りの操作によるものと考えられる。しかし、指、棒、粘着テープ等の異物を検出したときの第二差動増幅器４１の出力と、硬貨を検出したときの第二差動増幅器４１の出力との相違だけで、異常を検知したと判定することは困難である。
【００６４】
そこで、センサ出力判定部１６は、第二差動増幅器４１の出力が、硬貨等の被検知物を検知したときと同等の大きさで、かつ、硬貨が検知センサ１４の配設された部分を正常に通過する所要時間より長い時間継続したときには、硬貨通路１２内に硬貨が残留している、又は、硬貨抜き取りの操作が行われているものとして、異常を検知したと判定する。そして、センサ出力判定部１６が異常を検知したと判定すると、異常状態通知装置１７は異常を検知した旨を通知し、異常状態記録装置１８は、異常を検知した日時を記録する。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、硬貨通路１２内に残留する硬貨の存在を検知することができるとともに、硬貨通路１２内に存在するはずのない指、棒、粘着部材等の異物の存在を検知することができる。これにより、異常状態を識別することができ、出金される硬貨についての不正行為を防止することができる。
【００６６】
なお、検知センサ１４は、静電容量式非接触センサ以外の非接触センサ、例えば、光学式非接触センサから成るものであってもよいが、その場合硬貨の位置関係に応じて、検知漏れの可能性がある。検知センサ１４として、静電容量式非接触センサを採用することによって、被検出面全体を１つのセンサにより検出することができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、自動販売機の硬貨通路に適用した例を示したが、他の自動機、例えば、現金自動預払機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）や遊技機などにも適用可能である。
【００６８】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における硬貨残留検知部の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における自動機を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における硬貨通路の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における検知センサの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるセンサ制御部の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 自動機
１１ 硬貨出金口
１２ 硬貨通路
１４ 検知センサ
１５ センサ制御部
１６ センサ出力判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路に配設された検知センサと、
（ｂ）該検知センサの動作を制御するとともに、前記検知センサの出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部と、
（ｃ）前記検知信号に基づいて前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部とを有することを特徴とする硬貨残留検知装置。
【請求項２】
前記検知センサは、前記硬貨通路における硬貨出金口側端近傍に配設される請求項１に記載の硬貨残留検知装置。
【請求項３】
前記検知センサは、静電容量式非接触センサである請求項１又は２に記載の硬貨残留検知装置。
【請求項４】
前記センサ出力判定部は、前記検知信号が、前記硬貨通路を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号と同じ大きさで、かつ、該検知信号より長い時間継続したときに、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の硬貨残留検知装置。
【請求項１】
（ａ）自動機の硬貨出金口に接続された硬貨通路に配設された検知センサと、
（ｂ）該検知センサの動作を制御するとともに、前記検知センサの出力信号に応じた検知信号を出力するセンサ制御部と、
（ｃ）前記検知信号に基づいて前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定するセンサ出力判定部とを有することを特徴とする硬貨残留検知装置。
【請求項２】
前記検知センサは、前記硬貨通路における硬貨出金口側端近傍に配設される請求項１に記載の硬貨残留検知装置。
【請求項３】
前記検知センサは、静電容量式非接触センサである請求項１又は２に記載の硬貨残留検知装置。
【請求項４】
前記センサ出力判定部は、前記検知信号が、前記硬貨通路を正常に通過する硬貨を検知したときの検知信号と同じ大きさで、かつ、該検知信号より長い時間継続したときに、前記硬貨通路内に残留する硬貨の存在、及び、前記硬貨通路内の異物の存在を判定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の硬貨残留検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−８０６１８（Ｐ２００９−８０６１８Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４８９４８（Ｐ２００７−２４８９４８）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]