紙葉類搬送制御装置
【課題】クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合にアクチュエータが駆動したままの状態になることを防ぐ。
【解決手段】３ステートバッファ４１（ゲート回路）は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止を動作検出回路３６が検出した場合、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態とする。レベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態とした場合、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。
【解決手段】３ステートバッファ４１（ゲート回路）は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止を動作検出回路３６が検出した場合、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態とする。レベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態とした場合、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の搬送を制御する紙葉類搬送制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、紙幣等の紙葉類（詳細は後述）の搬送を制御する装置が開示されている。また、図２に従来の紙葉類搬送制御装置２０１を示す。紙葉類搬送制御装置２０１は、主に、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ２１０と、アクチュエータ２１０を駆動するアクチュエータ駆動回路２２１と、アクチュエータ２１０の駆動を制御するアクチュエータ制御回路２３１と、を備える。
【０００３】
アクチュエータ２１０は、例えば、紙葉類の搬送路の切替等に用いられるソレノイドや、紙葉類を搬送する可動部材等（例えばローラ等）を動作させるモータ等である。アクチュエータ駆動回路２２１は、アクチュエータ制御回路２３１が出力する駆動信号２３３に応じてアクチュエータ２１０を駆動する。アクチュエータ制御回路２３１は、クロック２２２から出力されるクロック信号２２３に基づいて動作する回路であり、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、または、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等である。
【０００４】
従来、アクチュエータ制御回路２３１の出力端子とアクチュエータ駆動回路２２１の入力端子とが直接接続されることが多かった。また、アクチュエータ制御回路２３１とアクチュエータ駆動回路２２１との間に、駆動信号２３３をそのまま（または反転のみ行って）通過させるだけの回路（インバート／ノンインバートバッファ２４１）が挿入される場合もあった。
【０００５】
また、アクチュエータ制御回路２３１は、クロック信号２２３に基づく動作が停止した場合は駆動信号２３３の出力をこの停止直前の状態に保持する回路である。この停止は、例えば、クロック２２２とアクチュエータ制御回路２３１とを接続する配線の不良や、アクチュエータ制御回路２３１の故障など（詳細は後述）により生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５４４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づく動作が停止したときは、この停止直前の駆動信号の出力の状態を保持する。すなわち、アクチュエータ制御回路は、アクチュエータを駆動させるための駆動信号を出力している時にクロック信号に基づく動作が停止した場合、アクチュエータを駆動させるための駆動信号をこの停止以後は出力したままの状態になる。その結果、アクチュエータが駆動したままという危険な状態になるおそれがある。
【０００８】
例えば、アクチュエータがソレノイドの場合、電流が流れたままという状態になることでソレノイドが過熱されるおそれがある。ソレノイドがヒューズを備えている場合、前記過熱により切れたヒューズを交換する手間がかかるおそれがある。また、ソレノイドがヒューズを備えていない場合、前記過熱により、ソレノイドのケーブル被覆が燃えるおそれ、紙葉類が燃えるおそれ、または、紙葉類から有害ガスが発生するおそれ等がある。
また、小型のソレノイドで大きい駆動力を得るために、この小型のソレノイドに定格電流よりも大きい電流を流す場合がある。この場合は、ソレノイドの駆動時間に制限が課される場合がある。この制限時間を越えてソレノイドに電流を流すと上述した過熱の問題が生じやすい。
【０００９】
また例えば、アクチュエータがモータの場合、モータが駆動したままという状態になることで次の問題が生じるおそれがある。例えば、紙葉類搬送制御装置を備えた機械（例えば自動券売機等）から紙葉類が出続けるおそれがある。特に、紙葉類が紙幣や有価証券等の場合は大きな損害が生じるおそれがある。また例えば、この機械を（例えばメンテナンス等のために）開けた者が、駆動したままの状態のモータにより動いたままの状態となった可動部材で指や手などを挟む事故が起こるおそれがある。特に、この機械を開けた者からは見えにくい場所にこの可動部材が配置されている場合は、上記事故が生じやすい。
【００１０】
そこで本発明では、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合にアクチュエータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる紙葉類搬送制御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及び効果】
【００１１】
第１の発明の紙葉類搬送制御装置は、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータと、入力される駆動信号に応じて前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路と、前記アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路と、前記駆動信号を出力するアクチュエータ制御回路と、前記アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路と、前記アクチュエータ制御回路と前記アクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路と、を備える。前記アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、当該クロック信号に基づく動作が停止した場合は前記駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路である。前記ゲート回路は、前記クロック信号に基づく前記アクチュエータ制御回路の動作の停止を前記動作検出回路が検出した場合、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とする。前記レベル固定回路は、前記ゲート回路が前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の入力端子の電圧を、前記アクチュエータが駆動しない電圧に設定する。
【００１２】
この紙葉類搬送制御装置では、アクチュエータ制御回路は、駆動信号を出力する。また、アクチュエータ駆動回路は、入力される駆動信号に応じてアクチュエータを駆動する。ここで、アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、クロック信号に基づく動作が停止した場合は駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路である。よって、そのままでは、アクチュエータを駆動させる駆動信号をアクチュエータ制御回路が出力している状態で、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータが駆動したままになるおそれがある。
【００１３】
一方で、この紙葉類搬送制御装置は、アクチュエータ制御回路とアクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路を備える。ゲート回路は、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作の停止を動作検出回路（アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路）が検出した場合、アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とする。その結果、アクチュエータ制御回路から出力された駆動信号は、アクチュエータ駆動回路に入力されない。
さらに、この紙葉類搬送制御装置は、アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路を備える。レベル固定回路は、ゲート回路がアクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、アクチュエータ駆動回路の駆動信号用の入力端子の電圧を、アクチュエータが駆動しない電圧に設定する。その結果、アクチュエータは駆動しない。したがって、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合にアクチュエータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる。
【００１４】
第２の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記アクチュエータ制御回路は、前記クロック信号に基づいて動作している場合、前記動作検出回路に動作信号を出力し、前記動作信号は状態が周期変化する信号である。
【００１５】
この紙葉類搬送制御装置では、上記の動作信号は状態が周期変化する信号である。ここで、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合に、アクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される信号の状態が保持される場合、当該停止後は当該信号の状態は変化しない。一方で、前記停止前にアクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される動作信号の状態は周期変化する。したがって、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合に、アクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される信号の状態が保持される場合であっても、当該停止を動作検出回路が確実に検出できる。
【００１６】
第３の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記ゲート回路は、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態に設定可能な３ステートバッファである。
【００１７】
この紙葉類搬送制御装置のゲート回路は、汎用部品で構成することができる。
【００１８】
第４の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記レベル固定回路は、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の前記入力端子と、所定の電圧に設定された端子と、を電気的に接続するレベル固定抵抗を備える。
【００１９】
この紙葉類搬送制御装置のレベル固定回路は、汎用部品で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】紙葉類搬送制御装置のブロック図である。
【図２】従来の紙葉類搬送制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１を参照して紙葉類搬送制御装置１の実施形態を説明する。
【００２２】
紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類の搬送を制御する装置である。紙葉類は、例えば、紙や樹脂（プラスチック）等を材料とする、紙幣、有価証券（切符など）、磁気カード、又はＩＣカード等である。なお、紙葉類の材料が紙の場合は紙葉類は燃えやすく、紙葉類の材料が樹脂の場合は加熱により有害ガス（煙）が発生しやすい。紙葉類搬送制御装置１は、例えば駅務機器（自動券売機や改札機など）を構成する装置である。紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類を数える、紙葉類を搬送する、または、紙葉類を金庫に対して出し入れする等の機能を備えたユニット（紙幣ユニット等）を構成する装置である。
【００２３】
この紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ１０と、アクチュエータ１０を駆動及び制御する制御プリント基板２０とを備える。制御プリント基板２０には、アクチュエータ１０に接続されたアクチュエータ駆動回路２１と、アクチュエータ駆動回路２１に（３ステートバッファ４１を介して）接続されたアクチュエータ制御回路３１と、アクチュエータ制御回路３１に接続されたＣＰＵ２５およびメモリ２６と、アクチュエータ制御回路３１に（ＣＰＵ２５を介して）接続されたクロック２２と、が設けられる。さらに、制御プリント基板２０には、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられた３ステートバッファ４１と、アクチュエータ制御回路３１と３ステートバッファ４１とに接続された動作検出回路３６と、アクチュエータ駆動回路２１に接続されたレベル固定回路５０と、が設けられる。
【００２４】
アクチュエータ１０は、紙葉類の搬送に用いる部材であり、例えばソレノイドやモータ等である。
【００２５】
このアクチュエータ１０がソレノイドの場合、アクチュエータ１０は、電流が流れることで発生する電磁力により可動部（図示なし）を駆動（吸引）する部材であり、例えば紙葉類の通路を切り換える部材である。なお、紙葉類搬送制御装置１の小型化のために、アクチュエータ１０として小型のソレノイドを用いる場合がある。また、この小型のソレノイドに過負荷をかけ（定格電流よりも大きい電流を流し）、通常（定格電流以下の電流を流す場合）よりも大きい力を出させる場合がある。この場合、この小型のソレノイドに過負荷をかける時間は制限され、制限時間（例えば１秒や数秒等）を超過した場合はアクチュエータ１０が過熱されるおそれがある。アクチュエータ１０には、ヒューズを設けても良い（例えば内蔵しても良い）。
【００２６】
このアクチュエータ１０がモータの場合、アクチュエータ１０は、電力が供給されることで、回転子が駆動（回転）する部材であり、例えば紙葉類を搬送する可動部材等（例えばローラ等）を動作させる部材である。アクチュエータ１０は、紙葉類搬送制御装置１を備えた機械（自動券売機など）の内部での紙葉類の移動、または、この機械に対する紙葉類の出し入れ等に用いられる。アクチュエータ１０（モータ）は例えば、パルスモータ又はＤＣモータ等である。
【００２７】
アクチュエータ駆動回路２１は、入力される駆動信号３３に応じてアクチュエータ１０を駆動する回路である。すなわち、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ１０のドライバである（パルスモータドライバ、ＤＣモータドライバ、ソレノイドドライバ等である）。また、アクチュエータ駆動回路２１は、アクチュエータ１０の駆動または停止（アクティブ状態、または、インアクティブ状態）を切り換える言わばスイッチである。アクチュエータ駆動回路２１の入力端子２１ｉは、３ステートバッファ４１を介してアクチュエータ制御回路３１に接続され、アクチュエータ制御回路３１から駆動信号３３が入力される（入力されない場合は後述）。アクチュエータ駆動回路２１に入力される信号は、「Ｈ」（Ｈｉｇｈ）または「Ｌ」（Ｌｏｗ）のデジタル信号（ロジック信号）である。アクチュエータ駆動回路２１の出力端子２１ｏはアクチュエータ１０に接続され、アクチュエータ１０に電力を供給する（例えば２４Ｖ等のパワー系の電流を供給する）。アクチュエータ駆動回路２１は、例えばトランジスタ等の半導体素子であり、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ）等であり、例えば１つの素子で構成される（２以上の素子で構成しても良く、半導体素子以外の部材で構成しても良い）。
【００２８】
クロック２２は、クロック信号２３（ＣＬＫ信号、グローバルＣＬＫ信号）を生成する回路である。クロック２２は、ＣＰＵ２５を介して（介さなくても良い）アクチュエータ制御回路３１に接続され、アクチュエータ制御回路３１にクロック信号２３を出力する。クロック２２は、例えば水晶振動子を利用した発振回路である。クロック信号２３は、例えば２０ＭＨｚ等の矩形波等である。クロック２２がＣＰＵ２５を介してアクチュエータ制御回路３１に接続される場合、クロック信号２３がＣＰＵ２５を単に通過するようにしても良く、また、ＣＰＵ２５がクロック信号２３を出力するようにしても良い。
【００２９】
ＣＰＵ２５（Central Processing Unit）は、演算や命令を行う装置である。ＣＰＵ２５は、クロック２２に接続され、クロック信号２３が入力され、クロック信号２３に基づいて動作する。ＣＰＵ２５は、バス２７（ＣＰＵバス）を介してアクチュエータ制御回路３１、及び、メモリ２６（フラッシュメモリ、又は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等）に接続される。ＣＰＵ２５は、メモリ２６との間で情報（アドレスやデータ）のやり取りを行い、アクチュエータ制御回路３１に命令（後述）を出す。
【００３０】
アクチュエータ制御回路３１は、アクチュエータ１０の駆動を制御する回路である。アクチュエータ制御回路３１は、例えば集積回路であり、例えば、ＦＰＧＡやＰＬＤ（製造後にロジックを打ち込むことが可能な回路、例えばロジックを並行動作させることが可能な回路）又はＬＳＩ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。なお、アクチュエータ制御回路３１は、例えば２以上の素子や回路等を組み合わせて構成しても良い。
【００３１】
このアクチュエータ制御回路３１は、上述した駆動信号３３を出力する。さらに詳しくは、アクチュエータ制御回路３１は、バス２７を介して（経由して）ＣＰＵ２５から命令（「アクチュエータ１０を駆動させる（または停止させる）」という命令）が与えられると、アクチュエータ駆動回路２１にアクチュエータ１０を駆動させる（または停止させる）ための駆動信号３３（例えば「Ｈ」又は「Ｌ」）を出力する。
【００３２】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作可能である。アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に同期して動作する（例えば出力信号を生成する）同期回路を構成する。なお、アクチュエータ制御回路３１は、２以上のクロック２２に基づいて動作するものでも良い。
【００３３】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づく動作が停止した場合は（以下、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止を「停止Ｓ」という）、駆動信号３３の出力を当該停止Ｓ直前の状態（前状態、問題が起こる寸前の状態）に保持する回路である。例えば、停止Ｓの直前に駆動信号３３が「Ｈ」の状態であれば、停止Ｓ後は駆動信号３３が「Ｈ」の状態で保持される（「Ｌ」の場合も同様）。例えば、停止Ｓは、アクチュエータ制御回路３１内部の断線や故障（アクチュエータ制御回路３１の個別不良による暴走、個別不具合）により生じ得る。また例えば、停止Ｓは、アクチュエータ制御回路３１にクロック信号２３が供給されないことにより生じ得る。この「供給されないこと」は、例えば、制御プリント基板２０の製造時のハンダ付け不良や同製造後の制御プリント基板２０の振動による素子等のはがれ、同製造後のヒートショックによる断線、または、その他劣化による断線などにより生じ得る。
【００３４】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作している場合、動作検出回路３６に動作信号３２を出力する。すなわち、アクチュエータ制御回路３１は、動作検出回路３６に接続され、アクチュエータ制御回路３１が動作していることを示す動作信号３２（動作検出用の信号）を動作検出回路３６に出力する。
動作信号３２は、状態が周期変化する信号である。動作信号３２は、クロック信号２３に基づいてアクチュエータ制御回路３１により生成される。動作信号３２は、例えば、「Ｈ」、「Ｌ」、「Ｈ」、「Ｌ」・・・と状態が周期変化する信号（例えば一定周波数の信号）であり、周期変化の周波数は例えば１ｋＨｚである。なお、動作信号３２の周波数は、クロック信号２３の周波数と同一でも、異なっても良い。また、クロック信号２３に基づくアクチュエータ駆動回路２１の動作の停止Ｓの前後で動作信号３２の状態が変わる場合は、動作信号３２は、状態が周期変化するものでなくても良い。
【００３５】
一方で、アクチュエータ制御回路３１がクロック信号２３に基づいて動作していない場合、アクチュエータ制御回路３１は動作検出回路３６に動作信号３２を出力しない。この場合、アクチュエータ制御回路３１は、動作信号３２以外の信号を出力する（例えば「Ｈ」又は「Ｌ」を出力し続ける等）。
【００３６】
動作検出回路３６（図１では「ＦＰＧＡ動作検出回路」と記載）は、アクチュエータ制御回路３１の動作および停止を検出する回路である。動作検出回路３６は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを検出可能な回路である。動作検出回路３６は、アクチュエータ制御回路３１から動作信号３２が入力される否かを検出することで、停止Ｓを検出する。具体的には例えば、動作信号３２が「Ｈ」、「Ｌ」、「Ｈ」、「Ｌ」・・・と状態が周期変化する矩形波の場合、この動作信号３２の立ち上がりエッジを検出しない場合に動作検出回路３６は停止Ｓが生じたと判断する。
【００３７】
この動作検出回路３６は、３ステートバッファ４１に接続され、３ステートバッファ４１に上記の検出結果を出力する。動作検出回路３６が、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を検出した場合（動作信号３２を検出した場合）、３ステートバッファ４１にゲート有効信号３７を出力する。動作検出回路３６が、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を検出しない場合（動作信号３２を検出しない場合）、３ステートバッファ４１にゲート無効信号３８を出力する。動作検出回路３６は、具体的には例えば、汎用ロジックＩＣ１２３等である。
【００３８】
３ステートバッファ４１（ゲート回路）は、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられる（アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１とを接続する配線に挿入される）。３ステートバッファ４１は、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」に設定可能な回路である。３ステートバッファ４１は、具体的には例えば汎用ロジックＩＣ５４０、５４１等である。３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６から入力されるゲート有効信号３７またはゲート無効信号３８に応じて、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用入力端子２１ｉへ出力する信号（二次側信号）を次のように切り換える。
【００３９】
この３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６からゲート有効信号３７が入力された場合（クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を動作検出回路３６が検出した場合）、アクチュエータ制御回路３１から入力された駆動信号３３を、アクチュエータ駆動回路２１にそのまま出力する（出力４２に通過させる）（いわば、ゲートを開く）。なお、３ステートバッファ４１は、駆動信号３３を反転させてアクチュエータ駆動回路２１に出力しても良い（すなわち、３ステートバッファ４１は、インバート型でもノンインバート型でも良い）。
【００４０】
この３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６からゲート無効信号３８が入力された場合（クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを動作検出回路３６が検出した場合）、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とする（いわば、ゲートを遮断する。信号通過を無効にする）。すなわち、３ステートバッファ４１は、アクチュエータ駆動回路２１とアクチュエータ制御回路３１とを電気的に切り離したような状態にする。３ステートバッファ４１での駆動信号３３のゲートの遮断は、停止Ｓの直後でも良く、また、停止Ｓから一定時間経過後でも良い。
なお、「ゲート回路」として、出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」にできる３ステートバッファ４１を用いることに代えて、出力４２を非接続状態にできる部材等（スイッチ等）を用いても良い。出力４２の非接続状態とは、出力４２とアクチュエータ駆動回路２１とを切り離した状態（配線を切り離した状態）、すなわち、アクチュエータ駆動回路２１とアクチュエータ制御回路３１とを切り離した状態である。
【００４１】
レベル固定回路５０は、アクチュエータ駆動回路２１に接続される。レベル固定回路５０はレベル固定抵抗５１（又はレベル固定抵抗５３のいずれか一方）を備える。レベル固定抵抗５１（又は５３）は、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉと、所定の電圧（−Ｖ電圧または＋Ｖ電圧）に設定された端子５２（又は５４）と、を電気的に接続する。なお、レベル固定抵抗５１（又は５３）は、３ステートバッファ４１の出力４２と、端子５２（又は５４）と、を接続する。さらに詳しくは、レベル固定回路５０は次のように動作する。
【００４２】
このレベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」としない場合（出力４２から「Ｈ」又は「Ｌ」が出力される場合。３ステートバッファ４１のゲートが開いている場合）、アクチュエータ駆動回路２１に入力される信号（駆動信号３３）の状態（「Ｈ」又は「Ｌ」）に影響を与えない。これは、３ステートバッファ４１の出力４２に対してレベル固定抵抗５１（又は５２）のインピーダンスが非常に大きいからである。なお、レベル固定抵抗５１（又は５３）の抵抗値は例えば１０ｋΩ等である。なお、「ゲート回路」として出力４２を非接続状態にできる部材を用いた場合も同様に、レベル固定回路５０は駆動信号３３の状態に影響を与えない。
【００４３】
このレベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とした場合（すなわち停止Ｓが生じている場合。３ステートバッファ４１のゲートが遮断されている場合）、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。具体的には、アクチュエータ駆動回路２１の入力端子２１ｉに例えば「Ｌ」が入力されたときにアクチュエータ１０が停止する場合、レベル固定回路５０は入力端子２１ｉの電圧を「Ｌ」に設定（固定）する。具体的には、レベル固定抵抗５１は、−Ｖ電圧（「Ｌ」）に設定された端子５２と、入力端子２１ｉとを接続する。同様に、入力端子２１ｉに「Ｈ」が入力されたときにアクチュエータ１０が停止する場合は、レベル固定抵抗５３は、＋Ｖ電圧（「Ｈ」）に設定された端子５４と、入力端子２１ｉとを接続する。すなわち、レベル固定抵抗５１は、吊り下げ抵抗（プルダウン抵抗）であり、レベル固定抵抗５３は吊り上げ抵抗（プルアップ抵抗）である。
なお、「ゲート回路」として出力４２を非接続状態にできる部材を用いた場合も同様に、「ゲート回路」の出力４２を非接続状態とした場合、レベル固定回路５０は入力端子２１ｉの電圧をアクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。
【００４４】
（本実施形態の紙葉類搬送制御装置の特徴）
（特徴１）
この紙葉類搬送制御装置１では、アクチュエータ制御回路３１は、駆動信号３３を出力する。また、アクチュエータ駆動回路２１は、入力される駆動信号３３に応じてアクチュエータ１０を駆動する。ここで、アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作可能であるとともに、クロック信号２３に基づく動作が停止（停止Ｓ）した場合は駆動信号３３の出力を当該停止Ｓ直前の状態に保持する回路である。よって、そのままでは、アクチュエータ１０を駆動させる駆動信号３３をアクチュエータ制御回路３１が出力している状態で、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ１０が駆動したままになるおそれがある。
なお、「アクチュエータ１０が駆動したまま」とは例えば、ソレノイドに電流が流れたままになる、または、モータの回転子が回転したままになること等である。
【００４５】
一方で、この紙葉類搬送制御装置１は、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられた３ステートバッファ４１（ゲート回路）を備える。３ステートバッファ４１は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを動作検出回路３６（アクチュエータ制御回路３１の動作および停止を検出する動作検出回路３６）が検出した場合、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とする（出力４２を非接続状態にできるようなゲート回路を用いた場合は、ハイインピーダンス状態とすることに替えて非接続状態とする。以下同様）。その結果、アクチュエータ制御回路３１から出力された駆動信号３３は、アクチュエータ駆動回路２１に入力されない。
【００４６】
さらに、この紙葉類搬送制御装置１は、アクチュエータ駆動回路２１に接続されたレベル固定回路５０を備える。レベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とした場合、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧（「Ｈ」又は「Ｌ」）に設定する。その結果、アクチュエータ１０は駆動しない（インアクティブ状態になる）。したがって、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合にアクチュエータ１０が駆動したままの状態になることを防ぐことができる。
【００４７】
なお、アクチュエータ１０がソレノイドの場合、停止Ｓが原因で電流がソレノイドに流れたままとなり、ソレノイドが過熱されることを防ぐことができる。その結果、ソレノイドにヒューズが内蔵されている場合、前記停止Ｓが原因でヒューズが切れることを防ぐことができる。また、ソレノイドにヒューズが内蔵されていない場合、前記停止Ｓを原因とする、ソレノイドのケーブル被覆の燃焼、紙葉類の燃焼、または、紙葉類からの有害ガス（煙）の発生等を防ぐことができる。
また、アクチュエータ１０がモータの場合、前記停止Ｓが原因でモータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる。その結果、前記停止Ｓが原因で、紙葉類搬送制御装置１を備えた機械（例えば自動券売機等）から紙葉類が出続けることを防ぐことができる。また、この機械を（例えばメンテナンス等のために）開けた者が、前記停止Ｓが原因で駆動したままの状態となったモータにより動いたままの状態となった可動部材（ローラ等）で指や手などを挟むことを防ぐことができる（安全な作業状態を確保できる）。
【００４８】
（特徴２）
この紙葉類搬送制御装置１では、アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作している場合、動作検出回路３６に動作信号３２を出力する。また、動作信号３２は状態が周期変化する信号である。ここで、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合に、アクチュエータ制御回路３１から動作検出回路３６に出力される信号の状態が保持される場合（「（Ａ）の場合」という）、当該停止Ｓ後は当該信号の状態は変化しない（上述した駆動信号３３と同様に、例えば「Ｈ」又は「Ｌ」の状態が保持される）。一方で、停止Ｓ前にアクチュエータ制御回路３１から動作検出回路３６に出力される動作信号３２の状態は周期変化する。すなわち、動作検出回路３６に入力される信号の状態は、停止Ｓの前（周期変化あり）と後（周期変化なし）とで異なる。したがって、上記（Ａ）の場合でも、停止Ｓを動作検出回路３６が確実に検出できる。
【００４９】
（特徴３）
この紙葉類搬送制御装置１の「ゲート回路」は、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」に設定可能な３ステートバッファ４１である。このように「ゲート回路」は、汎用部品で構成することができる。
【００５０】
（特徴４）
この紙葉類搬送制御装置１では、レベル固定回路５０は、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉと、所定の電圧（−Ｖ電圧（又は＋Ｖ電圧））に設定された端子５２（又は５４）と、を電気的に接続するレベル固定抵抗５１（又は５３）を備える。このように、レベル固定回路５０は、汎用部品で構成することができる。
【００５１】
（変形例）
上記の実施形態は様々に変形できる。例えば、上記実施形態では１つのアクチュエータ制御回路３１で１つのアクチュエータ１０の駆動を制御する構成を説明したが、１以上のアクチュエータ制御回路３１で２以上のアクチュエータの駆動を制御しても良い。例えば図１に示すように、１つのアクチュエータ制御回路３１でアクチュエータ１０及び１１０の駆動を制御する場合は、上記の実施形態の構成に加え、アクチュエータ駆動回路１２１と、３ステートバッファ１４１と、レベル固定回路１５０とを設ける。このとき、３ステートバッファ１４１に接続する動作検出回路は、３ステートバッファ４１に接続した動作検出回路３６と同一のものでも良く、別個のもの（図示なし）でも良い。
【００５２】
また例えば、複数のアクチュエータ制御回路３１で２以上のアクチュエータ１０の駆動を制御しても良い。この場合、複数のアクチュエータ制御回路３１に入力するクロック信号２３は、１つのクロック２２から出力しても、２以上のクロック２２から出力しても良い。
【００５３】
また例えば、上述した各構成要素の具体的な回路の構成は適宜変更しても良い。例えば、上記の説明では別個の構成要素として説明したものを１つの素子等にまとめても良く、１つの構成要素として説明したものを複数の回路や素子に分けても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１ 紙葉類搬送制御装置
１０、１１０ アクチュエータ
２１、１２１ アクチュエータ駆動回路
２１ｉ 入力端子
２３、２８ クロック信号
３１ アクチュエータ制御回路
３２ 動作信号
３３ 駆動信号
３６ 動作検出回路
４１、１４１ ３ステートバッファ（ゲート回路）
４２ アクチュエータ駆動回路への出力
５０、１５０ レベル固定回路
５１、５３ レベル固定抵抗
５２、５４ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の搬送を制御する紙葉類搬送制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、紙幣等の紙葉類（詳細は後述）の搬送を制御する装置が開示されている。また、図２に従来の紙葉類搬送制御装置２０１を示す。紙葉類搬送制御装置２０１は、主に、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ２１０と、アクチュエータ２１０を駆動するアクチュエータ駆動回路２２１と、アクチュエータ２１０の駆動を制御するアクチュエータ制御回路２３１と、を備える。
【０００３】
アクチュエータ２１０は、例えば、紙葉類の搬送路の切替等に用いられるソレノイドや、紙葉類を搬送する可動部材等（例えばローラ等）を動作させるモータ等である。アクチュエータ駆動回路２２１は、アクチュエータ制御回路２３１が出力する駆動信号２３３に応じてアクチュエータ２１０を駆動する。アクチュエータ制御回路２３１は、クロック２２２から出力されるクロック信号２２３に基づいて動作する回路であり、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、または、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等である。
【０００４】
従来、アクチュエータ制御回路２３１の出力端子とアクチュエータ駆動回路２２１の入力端子とが直接接続されることが多かった。また、アクチュエータ制御回路２３１とアクチュエータ駆動回路２２１との間に、駆動信号２３３をそのまま（または反転のみ行って）通過させるだけの回路（インバート／ノンインバートバッファ２４１）が挿入される場合もあった。
【０００５】
また、アクチュエータ制御回路２３１は、クロック信号２２３に基づく動作が停止した場合は駆動信号２３３の出力をこの停止直前の状態に保持する回路である。この停止は、例えば、クロック２２２とアクチュエータ制御回路２３１とを接続する配線の不良や、アクチュエータ制御回路２３１の故障など（詳細は後述）により生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５４４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づく動作が停止したときは、この停止直前の駆動信号の出力の状態を保持する。すなわち、アクチュエータ制御回路は、アクチュエータを駆動させるための駆動信号を出力している時にクロック信号に基づく動作が停止した場合、アクチュエータを駆動させるための駆動信号をこの停止以後は出力したままの状態になる。その結果、アクチュエータが駆動したままという危険な状態になるおそれがある。
【０００８】
例えば、アクチュエータがソレノイドの場合、電流が流れたままという状態になることでソレノイドが過熱されるおそれがある。ソレノイドがヒューズを備えている場合、前記過熱により切れたヒューズを交換する手間がかかるおそれがある。また、ソレノイドがヒューズを備えていない場合、前記過熱により、ソレノイドのケーブル被覆が燃えるおそれ、紙葉類が燃えるおそれ、または、紙葉類から有害ガスが発生するおそれ等がある。
また、小型のソレノイドで大きい駆動力を得るために、この小型のソレノイドに定格電流よりも大きい電流を流す場合がある。この場合は、ソレノイドの駆動時間に制限が課される場合がある。この制限時間を越えてソレノイドに電流を流すと上述した過熱の問題が生じやすい。
【０００９】
また例えば、アクチュエータがモータの場合、モータが駆動したままという状態になることで次の問題が生じるおそれがある。例えば、紙葉類搬送制御装置を備えた機械（例えば自動券売機等）から紙葉類が出続けるおそれがある。特に、紙葉類が紙幣や有価証券等の場合は大きな損害が生じるおそれがある。また例えば、この機械を（例えばメンテナンス等のために）開けた者が、駆動したままの状態のモータにより動いたままの状態となった可動部材で指や手などを挟む事故が起こるおそれがある。特に、この機械を開けた者からは見えにくい場所にこの可動部材が配置されている場合は、上記事故が生じやすい。
【００１０】
そこで本発明では、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合にアクチュエータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる紙葉類搬送制御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及び効果】
【００１１】
第１の発明の紙葉類搬送制御装置は、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータと、入力される駆動信号に応じて前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路と、前記アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路と、前記駆動信号を出力するアクチュエータ制御回路と、前記アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路と、前記アクチュエータ制御回路と前記アクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路と、を備える。前記アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、当該クロック信号に基づく動作が停止した場合は前記駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路である。前記ゲート回路は、前記クロック信号に基づく前記アクチュエータ制御回路の動作の停止を前記動作検出回路が検出した場合、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とする。前記レベル固定回路は、前記ゲート回路が前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の入力端子の電圧を、前記アクチュエータが駆動しない電圧に設定する。
【００１２】
この紙葉類搬送制御装置では、アクチュエータ制御回路は、駆動信号を出力する。また、アクチュエータ駆動回路は、入力される駆動信号に応じてアクチュエータを駆動する。ここで、アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、クロック信号に基づく動作が停止した場合は駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路である。よって、そのままでは、アクチュエータを駆動させる駆動信号をアクチュエータ制御回路が出力している状態で、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータが駆動したままになるおそれがある。
【００１３】
一方で、この紙葉類搬送制御装置は、アクチュエータ制御回路とアクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路を備える。ゲート回路は、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作の停止を動作検出回路（アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路）が検出した場合、アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とする。その結果、アクチュエータ制御回路から出力された駆動信号は、アクチュエータ駆動回路に入力されない。
さらに、この紙葉類搬送制御装置は、アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路を備える。レベル固定回路は、ゲート回路がアクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、アクチュエータ駆動回路の駆動信号用の入力端子の電圧を、アクチュエータが駆動しない電圧に設定する。その結果、アクチュエータは駆動しない。したがって、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合にアクチュエータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる。
【００１４】
第２の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記アクチュエータ制御回路は、前記クロック信号に基づいて動作している場合、前記動作検出回路に動作信号を出力し、前記動作信号は状態が周期変化する信号である。
【００１５】
この紙葉類搬送制御装置では、上記の動作信号は状態が周期変化する信号である。ここで、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合に、アクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される信号の状態が保持される場合、当該停止後は当該信号の状態は変化しない。一方で、前記停止前にアクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される動作信号の状態は周期変化する。したがって、クロック信号に基づくアクチュエータ制御回路の動作が停止した場合に、アクチュエータ制御回路から動作検出回路に出力される信号の状態が保持される場合であっても、当該停止を動作検出回路が確実に検出できる。
【００１６】
第３の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記ゲート回路は、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態に設定可能な３ステートバッファである。
【００１７】
この紙葉類搬送制御装置のゲート回路は、汎用部品で構成することができる。
【００１８】
第４の発明の紙葉類搬送制御装置では、前記レベル固定回路は、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の前記入力端子と、所定の電圧に設定された端子と、を電気的に接続するレベル固定抵抗を備える。
【００１９】
この紙葉類搬送制御装置のレベル固定回路は、汎用部品で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】紙葉類搬送制御装置のブロック図である。
【図２】従来の紙葉類搬送制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１を参照して紙葉類搬送制御装置１の実施形態を説明する。
【００２２】
紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類の搬送を制御する装置である。紙葉類は、例えば、紙や樹脂（プラスチック）等を材料とする、紙幣、有価証券（切符など）、磁気カード、又はＩＣカード等である。なお、紙葉類の材料が紙の場合は紙葉類は燃えやすく、紙葉類の材料が樹脂の場合は加熱により有害ガス（煙）が発生しやすい。紙葉類搬送制御装置１は、例えば駅務機器（自動券売機や改札機など）を構成する装置である。紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類を数える、紙葉類を搬送する、または、紙葉類を金庫に対して出し入れする等の機能を備えたユニット（紙幣ユニット等）を構成する装置である。
【００２３】
この紙葉類搬送制御装置１は、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ１０と、アクチュエータ１０を駆動及び制御する制御プリント基板２０とを備える。制御プリント基板２０には、アクチュエータ１０に接続されたアクチュエータ駆動回路２１と、アクチュエータ駆動回路２１に（３ステートバッファ４１を介して）接続されたアクチュエータ制御回路３１と、アクチュエータ制御回路３１に接続されたＣＰＵ２５およびメモリ２６と、アクチュエータ制御回路３１に（ＣＰＵ２５を介して）接続されたクロック２２と、が設けられる。さらに、制御プリント基板２０には、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられた３ステートバッファ４１と、アクチュエータ制御回路３１と３ステートバッファ４１とに接続された動作検出回路３６と、アクチュエータ駆動回路２１に接続されたレベル固定回路５０と、が設けられる。
【００２４】
アクチュエータ１０は、紙葉類の搬送に用いる部材であり、例えばソレノイドやモータ等である。
【００２５】
このアクチュエータ１０がソレノイドの場合、アクチュエータ１０は、電流が流れることで発生する電磁力により可動部（図示なし）を駆動（吸引）する部材であり、例えば紙葉類の通路を切り換える部材である。なお、紙葉類搬送制御装置１の小型化のために、アクチュエータ１０として小型のソレノイドを用いる場合がある。また、この小型のソレノイドに過負荷をかけ（定格電流よりも大きい電流を流し）、通常（定格電流以下の電流を流す場合）よりも大きい力を出させる場合がある。この場合、この小型のソレノイドに過負荷をかける時間は制限され、制限時間（例えば１秒や数秒等）を超過した場合はアクチュエータ１０が過熱されるおそれがある。アクチュエータ１０には、ヒューズを設けても良い（例えば内蔵しても良い）。
【００２６】
このアクチュエータ１０がモータの場合、アクチュエータ１０は、電力が供給されることで、回転子が駆動（回転）する部材であり、例えば紙葉類を搬送する可動部材等（例えばローラ等）を動作させる部材である。アクチュエータ１０は、紙葉類搬送制御装置１を備えた機械（自動券売機など）の内部での紙葉類の移動、または、この機械に対する紙葉類の出し入れ等に用いられる。アクチュエータ１０（モータ）は例えば、パルスモータ又はＤＣモータ等である。
【００２７】
アクチュエータ駆動回路２１は、入力される駆動信号３３に応じてアクチュエータ１０を駆動する回路である。すなわち、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ１０のドライバである（パルスモータドライバ、ＤＣモータドライバ、ソレノイドドライバ等である）。また、アクチュエータ駆動回路２１は、アクチュエータ１０の駆動または停止（アクティブ状態、または、インアクティブ状態）を切り換える言わばスイッチである。アクチュエータ駆動回路２１の入力端子２１ｉは、３ステートバッファ４１を介してアクチュエータ制御回路３１に接続され、アクチュエータ制御回路３１から駆動信号３３が入力される（入力されない場合は後述）。アクチュエータ駆動回路２１に入力される信号は、「Ｈ」（Ｈｉｇｈ）または「Ｌ」（Ｌｏｗ）のデジタル信号（ロジック信号）である。アクチュエータ駆動回路２１の出力端子２１ｏはアクチュエータ１０に接続され、アクチュエータ１０に電力を供給する（例えば２４Ｖ等のパワー系の電流を供給する）。アクチュエータ駆動回路２１は、例えばトランジスタ等の半導体素子であり、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ）等であり、例えば１つの素子で構成される（２以上の素子で構成しても良く、半導体素子以外の部材で構成しても良い）。
【００２８】
クロック２２は、クロック信号２３（ＣＬＫ信号、グローバルＣＬＫ信号）を生成する回路である。クロック２２は、ＣＰＵ２５を介して（介さなくても良い）アクチュエータ制御回路３１に接続され、アクチュエータ制御回路３１にクロック信号２３を出力する。クロック２２は、例えば水晶振動子を利用した発振回路である。クロック信号２３は、例えば２０ＭＨｚ等の矩形波等である。クロック２２がＣＰＵ２５を介してアクチュエータ制御回路３１に接続される場合、クロック信号２３がＣＰＵ２５を単に通過するようにしても良く、また、ＣＰＵ２５がクロック信号２３を出力するようにしても良い。
【００２９】
ＣＰＵ２５（Central Processing Unit）は、演算や命令を行う装置である。ＣＰＵ２５は、クロック２２に接続され、クロック信号２３が入力され、クロック信号２３に基づいて動作する。ＣＰＵ２５は、バス２７（ＣＰＵバス）を介してアクチュエータ制御回路３１、及び、メモリ２６（フラッシュメモリ、又は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等）に接続される。ＣＰＵ２５は、メモリ２６との間で情報（アドレスやデータ）のやり取りを行い、アクチュエータ制御回路３１に命令（後述）を出す。
【００３０】
アクチュエータ制御回路３１は、アクチュエータ１０の駆動を制御する回路である。アクチュエータ制御回路３１は、例えば集積回路であり、例えば、ＦＰＧＡやＰＬＤ（製造後にロジックを打ち込むことが可能な回路、例えばロジックを並行動作させることが可能な回路）又はＬＳＩ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。なお、アクチュエータ制御回路３１は、例えば２以上の素子や回路等を組み合わせて構成しても良い。
【００３１】
このアクチュエータ制御回路３１は、上述した駆動信号３３を出力する。さらに詳しくは、アクチュエータ制御回路３１は、バス２７を介して（経由して）ＣＰＵ２５から命令（「アクチュエータ１０を駆動させる（または停止させる）」という命令）が与えられると、アクチュエータ駆動回路２１にアクチュエータ１０を駆動させる（または停止させる）ための駆動信号３３（例えば「Ｈ」又は「Ｌ」）を出力する。
【００３２】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作可能である。アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に同期して動作する（例えば出力信号を生成する）同期回路を構成する。なお、アクチュエータ制御回路３１は、２以上のクロック２２に基づいて動作するものでも良い。
【００３３】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づく動作が停止した場合は（以下、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止を「停止Ｓ」という）、駆動信号３３の出力を当該停止Ｓ直前の状態（前状態、問題が起こる寸前の状態）に保持する回路である。例えば、停止Ｓの直前に駆動信号３３が「Ｈ」の状態であれば、停止Ｓ後は駆動信号３３が「Ｈ」の状態で保持される（「Ｌ」の場合も同様）。例えば、停止Ｓは、アクチュエータ制御回路３１内部の断線や故障（アクチュエータ制御回路３１の個別不良による暴走、個別不具合）により生じ得る。また例えば、停止Ｓは、アクチュエータ制御回路３１にクロック信号２３が供給されないことにより生じ得る。この「供給されないこと」は、例えば、制御プリント基板２０の製造時のハンダ付け不良や同製造後の制御プリント基板２０の振動による素子等のはがれ、同製造後のヒートショックによる断線、または、その他劣化による断線などにより生じ得る。
【００３４】
このアクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作している場合、動作検出回路３６に動作信号３２を出力する。すなわち、アクチュエータ制御回路３１は、動作検出回路３６に接続され、アクチュエータ制御回路３１が動作していることを示す動作信号３２（動作検出用の信号）を動作検出回路３６に出力する。
動作信号３２は、状態が周期変化する信号である。動作信号３２は、クロック信号２３に基づいてアクチュエータ制御回路３１により生成される。動作信号３２は、例えば、「Ｈ」、「Ｌ」、「Ｈ」、「Ｌ」・・・と状態が周期変化する信号（例えば一定周波数の信号）であり、周期変化の周波数は例えば１ｋＨｚである。なお、動作信号３２の周波数は、クロック信号２３の周波数と同一でも、異なっても良い。また、クロック信号２３に基づくアクチュエータ駆動回路２１の動作の停止Ｓの前後で動作信号３２の状態が変わる場合は、動作信号３２は、状態が周期変化するものでなくても良い。
【００３５】
一方で、アクチュエータ制御回路３１がクロック信号２３に基づいて動作していない場合、アクチュエータ制御回路３１は動作検出回路３６に動作信号３２を出力しない。この場合、アクチュエータ制御回路３１は、動作信号３２以外の信号を出力する（例えば「Ｈ」又は「Ｌ」を出力し続ける等）。
【００３６】
動作検出回路３６（図１では「ＦＰＧＡ動作検出回路」と記載）は、アクチュエータ制御回路３１の動作および停止を検出する回路である。動作検出回路３６は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを検出可能な回路である。動作検出回路３６は、アクチュエータ制御回路３１から動作信号３２が入力される否かを検出することで、停止Ｓを検出する。具体的には例えば、動作信号３２が「Ｈ」、「Ｌ」、「Ｈ」、「Ｌ」・・・と状態が周期変化する矩形波の場合、この動作信号３２の立ち上がりエッジを検出しない場合に動作検出回路３６は停止Ｓが生じたと判断する。
【００３７】
この動作検出回路３６は、３ステートバッファ４１に接続され、３ステートバッファ４１に上記の検出結果を出力する。動作検出回路３６が、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を検出した場合（動作信号３２を検出した場合）、３ステートバッファ４１にゲート有効信号３７を出力する。動作検出回路３６が、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を検出しない場合（動作信号３２を検出しない場合）、３ステートバッファ４１にゲート無効信号３８を出力する。動作検出回路３６は、具体的には例えば、汎用ロジックＩＣ１２３等である。
【００３８】
３ステートバッファ４１（ゲート回路）は、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられる（アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１とを接続する配線に挿入される）。３ステートバッファ４１は、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」に設定可能な回路である。３ステートバッファ４１は、具体的には例えば汎用ロジックＩＣ５４０、５４１等である。３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６から入力されるゲート有効信号３７またはゲート無効信号３８に応じて、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用入力端子２１ｉへ出力する信号（二次側信号）を次のように切り換える。
【００３９】
この３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６からゲート有効信号３７が入力された場合（クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作を動作検出回路３６が検出した場合）、アクチュエータ制御回路３１から入力された駆動信号３３を、アクチュエータ駆動回路２１にそのまま出力する（出力４２に通過させる）（いわば、ゲートを開く）。なお、３ステートバッファ４１は、駆動信号３３を反転させてアクチュエータ駆動回路２１に出力しても良い（すなわち、３ステートバッファ４１は、インバート型でもノンインバート型でも良い）。
【００４０】
この３ステートバッファ４１は、動作検出回路３６からゲート無効信号３８が入力された場合（クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを動作検出回路３６が検出した場合）、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とする（いわば、ゲートを遮断する。信号通過を無効にする）。すなわち、３ステートバッファ４１は、アクチュエータ駆動回路２１とアクチュエータ制御回路３１とを電気的に切り離したような状態にする。３ステートバッファ４１での駆動信号３３のゲートの遮断は、停止Ｓの直後でも良く、また、停止Ｓから一定時間経過後でも良い。
なお、「ゲート回路」として、出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」にできる３ステートバッファ４１を用いることに代えて、出力４２を非接続状態にできる部材等（スイッチ等）を用いても良い。出力４２の非接続状態とは、出力４２とアクチュエータ駆動回路２１とを切り離した状態（配線を切り離した状態）、すなわち、アクチュエータ駆動回路２１とアクチュエータ制御回路３１とを切り離した状態である。
【００４１】
レベル固定回路５０は、アクチュエータ駆動回路２１に接続される。レベル固定回路５０はレベル固定抵抗５１（又はレベル固定抵抗５３のいずれか一方）を備える。レベル固定抵抗５１（又は５３）は、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉと、所定の電圧（−Ｖ電圧または＋Ｖ電圧）に設定された端子５２（又は５４）と、を電気的に接続する。なお、レベル固定抵抗５１（又は５３）は、３ステートバッファ４１の出力４２と、端子５２（又は５４）と、を接続する。さらに詳しくは、レベル固定回路５０は次のように動作する。
【００４２】
このレベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」としない場合（出力４２から「Ｈ」又は「Ｌ」が出力される場合。３ステートバッファ４１のゲートが開いている場合）、アクチュエータ駆動回路２１に入力される信号（駆動信号３３）の状態（「Ｈ」又は「Ｌ」）に影響を与えない。これは、３ステートバッファ４１の出力４２に対してレベル固定抵抗５１（又は５２）のインピーダンスが非常に大きいからである。なお、レベル固定抵抗５１（又は５３）の抵抗値は例えば１０ｋΩ等である。なお、「ゲート回路」として出力４２を非接続状態にできる部材を用いた場合も同様に、レベル固定回路５０は駆動信号３３の状態に影響を与えない。
【００４３】
このレベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とした場合（すなわち停止Ｓが生じている場合。３ステートバッファ４１のゲートが遮断されている場合）、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。具体的には、アクチュエータ駆動回路２１の入力端子２１ｉに例えば「Ｌ」が入力されたときにアクチュエータ１０が停止する場合、レベル固定回路５０は入力端子２１ｉの電圧を「Ｌ」に設定（固定）する。具体的には、レベル固定抵抗５１は、−Ｖ電圧（「Ｌ」）に設定された端子５２と、入力端子２１ｉとを接続する。同様に、入力端子２１ｉに「Ｈ」が入力されたときにアクチュエータ１０が停止する場合は、レベル固定抵抗５３は、＋Ｖ電圧（「Ｈ」）に設定された端子５４と、入力端子２１ｉとを接続する。すなわち、レベル固定抵抗５１は、吊り下げ抵抗（プルダウン抵抗）であり、レベル固定抵抗５３は吊り上げ抵抗（プルアップ抵抗）である。
なお、「ゲート回路」として出力４２を非接続状態にできる部材を用いた場合も同様に、「ゲート回路」の出力４２を非接続状態とした場合、レベル固定回路５０は入力端子２１ｉの電圧をアクチュエータ１０が駆動しない電圧に設定する。
【００４４】
（本実施形態の紙葉類搬送制御装置の特徴）
（特徴１）
この紙葉類搬送制御装置１では、アクチュエータ制御回路３１は、駆動信号３３を出力する。また、アクチュエータ駆動回路２１は、入力される駆動信号３３に応じてアクチュエータ１０を駆動する。ここで、アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作可能であるとともに、クロック信号２３に基づく動作が停止（停止Ｓ）した場合は駆動信号３３の出力を当該停止Ｓ直前の状態に保持する回路である。よって、そのままでは、アクチュエータ１０を駆動させる駆動信号３３をアクチュエータ制御回路３１が出力している状態で、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合、紙葉類の搬送に用いるアクチュエータ１０が駆動したままになるおそれがある。
なお、「アクチュエータ１０が駆動したまま」とは例えば、ソレノイドに電流が流れたままになる、または、モータの回転子が回転したままになること等である。
【００４５】
一方で、この紙葉類搬送制御装置１は、アクチュエータ制御回路３１とアクチュエータ駆動回路２１との間に設けられた３ステートバッファ４１（ゲート回路）を備える。３ステートバッファ４１は、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作の停止Ｓを動作検出回路３６（アクチュエータ制御回路３１の動作および停止を検出する動作検出回路３６）が検出した場合、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とする（出力４２を非接続状態にできるようなゲート回路を用いた場合は、ハイインピーダンス状態とすることに替えて非接続状態とする。以下同様）。その結果、アクチュエータ制御回路３１から出力された駆動信号３３は、アクチュエータ駆動回路２１に入力されない。
【００４６】
さらに、この紙葉類搬送制御装置１は、アクチュエータ駆動回路２１に接続されたレベル固定回路５０を備える。レベル固定回路５０は、３ステートバッファ４１がアクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」とした場合、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉの電圧を、アクチュエータ１０が駆動しない電圧（「Ｈ」又は「Ｌ」）に設定する。その結果、アクチュエータ１０は駆動しない（インアクティブ状態になる）。したがって、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合にアクチュエータ１０が駆動したままの状態になることを防ぐことができる。
【００４７】
なお、アクチュエータ１０がソレノイドの場合、停止Ｓが原因で電流がソレノイドに流れたままとなり、ソレノイドが過熱されることを防ぐことができる。その結果、ソレノイドにヒューズが内蔵されている場合、前記停止Ｓが原因でヒューズが切れることを防ぐことができる。また、ソレノイドにヒューズが内蔵されていない場合、前記停止Ｓを原因とする、ソレノイドのケーブル被覆の燃焼、紙葉類の燃焼、または、紙葉類からの有害ガス（煙）の発生等を防ぐことができる。
また、アクチュエータ１０がモータの場合、前記停止Ｓが原因でモータが駆動したままの状態になることを防ぐことができる。その結果、前記停止Ｓが原因で、紙葉類搬送制御装置１を備えた機械（例えば自動券売機等）から紙葉類が出続けることを防ぐことができる。また、この機械を（例えばメンテナンス等のために）開けた者が、前記停止Ｓが原因で駆動したままの状態となったモータにより動いたままの状態となった可動部材（ローラ等）で指や手などを挟むことを防ぐことができる（安全な作業状態を確保できる）。
【００４８】
（特徴２）
この紙葉類搬送制御装置１では、アクチュエータ制御回路３１は、クロック信号２３に基づいて動作している場合、動作検出回路３６に動作信号３２を出力する。また、動作信号３２は状態が周期変化する信号である。ここで、クロック信号２３に基づくアクチュエータ制御回路３１の動作が停止（停止Ｓ）した場合に、アクチュエータ制御回路３１から動作検出回路３６に出力される信号の状態が保持される場合（「（Ａ）の場合」という）、当該停止Ｓ後は当該信号の状態は変化しない（上述した駆動信号３３と同様に、例えば「Ｈ」又は「Ｌ」の状態が保持される）。一方で、停止Ｓ前にアクチュエータ制御回路３１から動作検出回路３６に出力される動作信号３２の状態は周期変化する。すなわち、動作検出回路３６に入力される信号の状態は、停止Ｓの前（周期変化あり）と後（周期変化なし）とで異なる。したがって、上記（Ａ）の場合でも、停止Ｓを動作検出回路３６が確実に検出できる。
【００４９】
（特徴３）
この紙葉類搬送制御装置１の「ゲート回路」は、アクチュエータ駆動回路２１への出力４２をハイインピーダンス状態「Ｈｉｚ」に設定可能な３ステートバッファ４１である。このように「ゲート回路」は、汎用部品で構成することができる。
【００５０】
（特徴４）
この紙葉類搬送制御装置１では、レベル固定回路５０は、アクチュエータ駆動回路２１の駆動信号３３用の入力端子２１ｉと、所定の電圧（−Ｖ電圧（又は＋Ｖ電圧））に設定された端子５２（又は５４）と、を電気的に接続するレベル固定抵抗５１（又は５３）を備える。このように、レベル固定回路５０は、汎用部品で構成することができる。
【００５１】
（変形例）
上記の実施形態は様々に変形できる。例えば、上記実施形態では１つのアクチュエータ制御回路３１で１つのアクチュエータ１０の駆動を制御する構成を説明したが、１以上のアクチュエータ制御回路３１で２以上のアクチュエータの駆動を制御しても良い。例えば図１に示すように、１つのアクチュエータ制御回路３１でアクチュエータ１０及び１１０の駆動を制御する場合は、上記の実施形態の構成に加え、アクチュエータ駆動回路１２１と、３ステートバッファ１４１と、レベル固定回路１５０とを設ける。このとき、３ステートバッファ１４１に接続する動作検出回路は、３ステートバッファ４１に接続した動作検出回路３６と同一のものでも良く、別個のもの（図示なし）でも良い。
【００５２】
また例えば、複数のアクチュエータ制御回路３１で２以上のアクチュエータ１０の駆動を制御しても良い。この場合、複数のアクチュエータ制御回路３１に入力するクロック信号２３は、１つのクロック２２から出力しても、２以上のクロック２２から出力しても良い。
【００５３】
また例えば、上述した各構成要素の具体的な回路の構成は適宜変更しても良い。例えば、上記の説明では別個の構成要素として説明したものを１つの素子等にまとめても良く、１つの構成要素として説明したものを複数の回路や素子に分けても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１ 紙葉類搬送制御装置
１０、１１０ アクチュエータ
２１、１２１ アクチュエータ駆動回路
２１ｉ 入力端子
２３、２８ クロック信号
３１ アクチュエータ制御回路
３２ 動作信号
３３ 駆動信号
３６ 動作検出回路
４１、１４１ ３ステートバッファ（ゲート回路）
４２ アクチュエータ駆動回路への出力
５０、１５０ レベル固定回路
５１、５３ レベル固定抵抗
５２、５４ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の搬送に用いるアクチュエータと、
入力される駆動信号に応じて前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路と、
前記アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路と、
前記駆動信号を出力するアクチュエータ制御回路と、
前記アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路と、
前記アクチュエータ制御回路と前記アクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路と、
を備え、
前記アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、当該クロック信号に基づく動作が停止した場合は前記駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路であり、
前記ゲート回路は、前記クロック信号に基づく前記アクチュエータ制御回路の動作の停止を前記動作検出回路が検出した場合、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とし、
前記レベル固定回路は、前記ゲート回路が前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の入力端子の電圧を、前記アクチュエータが駆動しない電圧に設定する、
紙葉類搬送制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ制御回路は、前記クロック信号に基づいて動作している場合、前記動作検出回路に動作信号を出力し、
前記動作信号は状態が周期変化する信号である、請求項１に記載の紙葉類搬送制御装置。
【請求項３】
前記ゲート回路は、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態に設定可能な３ステートバッファである、請求項１または２に記載の紙葉類搬送制御装置。
【請求項４】
前記レベル固定回路は、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の前記入力端子と、所定の電圧に設定された端子と、を電気的に接続するレベル固定抵抗を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類搬送請求項著装置。
【請求項１】
紙葉類の搬送に用いるアクチュエータと、
入力される駆動信号に応じて前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路と、
前記アクチュエータ駆動回路に接続されたレベル固定回路と、
前記駆動信号を出力するアクチュエータ制御回路と、
前記アクチュエータ制御回路の動作および停止を検出する動作検出回路と、
前記アクチュエータ制御回路と前記アクチュエータ駆動回路との間に設けられたゲート回路と、
を備え、
前記アクチュエータ制御回路は、クロック信号に基づいて動作可能であるとともに、当該クロック信号に基づく動作が停止した場合は前記駆動信号の出力を当該停止直前の状態に保持する回路であり、
前記ゲート回路は、前記クロック信号に基づく前記アクチュエータ制御回路の動作の停止を前記動作検出回路が検出した場合、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とし、
前記レベル固定回路は、前記ゲート回路が前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態または非接続状態とした場合、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の入力端子の電圧を、前記アクチュエータが駆動しない電圧に設定する、
紙葉類搬送制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ制御回路は、前記クロック信号に基づいて動作している場合、前記動作検出回路に動作信号を出力し、
前記動作信号は状態が周期変化する信号である、請求項１に記載の紙葉類搬送制御装置。
【請求項３】
前記ゲート回路は、前記アクチュエータ駆動回路への出力をハイインピーダンス状態に設定可能な３ステートバッファである、請求項１または２に記載の紙葉類搬送制御装置。
【請求項４】
前記レベル固定回路は、前記アクチュエータ駆動回路の前記駆動信号用の前記入力端子と、所定の電圧に設定された端子と、を電気的に接続するレベル固定抵抗を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類搬送請求項著装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２２２９８８（Ｐ２０１２−２２２９８８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７５３０（Ｐ２０１１−８７５３０）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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