特許 6361139 媒体検知装置、媒体検知方法、及び釣銭機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6361139

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】媒体検知装置、媒体検知方法、及び釣銭機

(51)【国際特許分類】

   G07D 1/02 20060101AFI20180712BHJP

   G07G 1/00 20060101ALI20180712BHJP

   G07D 9/00 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   G07D1/02

   G07G1/00 331A

   G07D9/00 403C

   G07D9/00 410

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-1408(P2014-1408)

(22)【出願日】2014年1月8日

(65)【公開番号】特開2015-130084(P2015-130084A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年12月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】新妻 信行

(72)【発明者】

【氏名】川本 雅義

【審査官】 井出 和水

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−０９３７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５７６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４６７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０７Ｄ １／００ − Ｇ０７Ｄ １３／００

Ｇ０７Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを備えた媒体検知装置であって、
前記発光素子の発光時間及び消灯時間を制御する発光制御部と、
前記発光時間及び消灯時間を記憶する記憶部と、
時定数を有し、前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光部と、
前記受光信号を２値化する比較部と、
前記２値化した受光信号に基づき前記記憶部に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部に設定する発光時間設定部と、
前記記憶部に記憶された発光時間を予め設定された複数の設定値に基づき変更することで、前記発光素子及び前記受光素子での検知感度を変更する感度設定部と、
を備えることを特徴とする媒体検知装置。

【請求項2】

請求項１記載の媒体検知装置において、
前記複数の設定値は、前記発光時間を前記受光素子による検出感度を優先させる設定とする感度優先設定値と、前記発光時間を前記発光素子及び前記受光素子の汚れに対する耐性を優先させる設定とする耐汚れ優先設定値とを含むことを特徴とする媒体検知装置。

【請求項3】

発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを用いた媒体検知方法であって、
時定数に基づき出力される前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光ステップと、
前記受光信号を２値化する比較ステップと、
前記２値化した受光信号に基づき前記発光素子の発光時間を変更する発光時間設定ステップと、
前記発光時間設定ステップで設定された発光時間を予め設定された複数の設定値に基づき変更することで、前記発光素子及び前記受光素子での検知感度を変更する感度設定ステップと、
を有することを特徴とする媒体検知方法。

【請求項4】

請求項３記載の媒体検知方法において、
前記複数の設定値は、前記発光時間を前記受光素子による検出感度を優先させる設定とする感度優先設定値と、前記発光時間を前記発光素子及び前記受光素子の汚れに対する耐性を優先させる設定とする耐汚れ優先設定値とを含むことを特徴とする媒体検知方法。

【請求項5】

預り金の入金及び釣銭の出金を行う釣銭機であって、
発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを有し、当該釣銭機で取扱う貨幣を検知する媒体検知装置を備え、
前記媒体検知装置は、前記発光素子の発光時間及び消灯時間を制御する発光制御部と、
前記発光時間及び消灯時間を記憶する記憶部と、
時定数を有し、前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光部と、
前記受光信号を２値化する比較部と、
前記２値化した受光信号に基づき前記記憶部に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部に設定する発光時間設定部と、
前記記憶部に記憶された発光時間を予め設定された複数の設定値に基づき変更することで、前記発光素子及び前記受光素子での検知感度を変更する感度設定部と、
を備えることを特徴とする釣銭機。

【請求項6】

請求項５記載の釣銭機において、
前記複数の設定値は、前記発光時間を前記受光素子による検出感度を優先させる設定とする感度優先設定値と、前記発光時間を前記発光素子及び前記受光素子の汚れに対する耐性を優先させる設定とする耐汚れ優先設定値とを含むことを特徴とする釣銭機。

【請求項7】

請求項５又は６記載の釣銭機において、
前記媒体検知装置は、少なくとも当該釣銭機における貨幣の投入口に設けられ、該投入口に投入される貨幣を検知することを特徴とする釣銭機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光素子と受光素子とによって媒体を検知する媒体検知装置、媒体検知方法、及び該媒体検知装置を備えた釣銭機に関する。

【背景技術】

【0002】

スーパーマーケット等の店舗では、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅｓ）レジスタに貨幣の入出金を行う釣銭機を接続したレジシステムが広く使用されている。釣銭機は、投入された硬貨や紙幣を預り金として内部の収納庫に収納する入金動作と、収納した硬貨や紙幣を出金指示に基づき釣銭等として出金動作とを自動で行うものである（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような釣銭機には、投入部での硬貨や紙幣の投入を検知すると共に、投入部での硬貨や紙幣の残留を検知するため、通常、光センサを用いた媒体検知装置が備えられている。ところが、光センサに使用されるＬＥＤやフォトトランジスタ等の発光素子や受光素子は製品毎の感度のばらつきが大きいため、媒体の検知感度が安定しないといった問題がある。

【0004】

この問題への対応としては、発光回路又は受光回路に可変抵抗（機械的又は電子的ボリューム）を挿入して感度を調整する方法があるが（例えば、特許文献２参照）、機器の製造コストを増大させることになる。また、発光素子や受光素子の選定によってばらつきの少ない素子を選択する方法もあるが、素子の入手性や選別による価格上昇といった点で問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２２３３９６号公報

【特許文献2】特開２０００−３３９５１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように発光素子及び受光素子を用いた媒体検知装置では、機器を安価に構成しつつも素子のばらつきを吸収し、媒体の検知感度を安定させることができることが望まれている。

【0007】

本発明は、上記従来の課題を考慮してなされたものであり、機器を安価に構成しつつも媒体の検知感度を安定させることができる媒体検知装置、媒体検知方法、及び該媒体検知装置を備えた釣銭機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】

【0008】

本発明に係る媒体検知装置は、発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを備えた媒体検知装置であって、前記発光素子の発光時間及び消灯時間を制御する発光制御部と、前記発光時間及び消灯時間を記憶する記憶部と、時定数を有し、前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光部と、前記受光信号を２値化する比較部と、前記２値化した受光信号に基づき前記記憶部に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部に設定する発光時間設定部とを備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る媒体検知方法は、発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを用いた媒体検知方法であって、時定数に基づき出力される前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光ステップと、前記受光信号を２値化する比較ステップと、前記２値化した受光信号に基づき前記発光素子の発光時間を変更する発光時間設定ステップとを有することを特徴とする。

【0010】

さらに、本発明に係る釣銭機は、預り金の入金及び釣銭の出金を行う釣銭機であって、発光素子と、該発光素子が発した光を受光する受光素子とを有し、当該釣銭機で取扱う貨幣を検知する媒体検知装置を備え、前記媒体検知装置は、前記発光素子の発光時間及び消灯時間を制御する発光制御部と、前記発光時間及び消灯時間を記憶する記憶部と、時定数を有し、前記受光素子での受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光部と、前記受光信号を２値化する比較部と、前記２値化した受光信号に基づき前記記憶部に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部に設定する発光時間設定部とを備えることを特徴とする。

【0011】

このような構成及び方法によれば、発光素子での発光時間を変更し設定する発光時間設定部を有することにより、発光時間を調整しながら受光素子での受光検出時の発光時間を求め、そのときの発光時間で発光素子を発光させることができる。これにより、機器側で発光電流を可変としたり、受光感度をアンプにて可変したりする対策を講じることなく、ソフトウエア的に発光時間を変更するだけで製品毎のばらつきを吸収し、媒体の検知感度を安定させることができ、機器を安価に構成することができる。

【0012】

上記媒体検知装置では、前記記憶部に記憶された発光時間を予め設定された複数の設定値に基づき変更することで、前記発光素子及び前記受光素子での検知感度を変更する感度設定部を備えるとよい。また、上記媒体検知方法では、前記発光時間設定ステップで設定された発光時間を予め設定された複数の設定値に基づき変更することで、前記発光素子及び前記受光素子での検知感度を変更する感度設定ステップを有するとよい。そうすると、求めた受光検出時の発光時間を、さらに、予め設定された設定値によって変更することにより、検知感度を変更することができ、装置の設置環境等に柔軟に且つ容易に対応することができる。

【0013】

この場合、上記媒体検知装置では、前記複数の設定値は、前記発光時間を前記受光素子による検出感度を優先させる設定とする感度優先設定値と、前記発光時間を前記発光素子及び前記受光素子の汚れに対する耐性を優先させる設定とする耐汚れ優先設定値とを含んでもよい。また、上記媒体検知方法では、前記複数の設定値は、前記発光時間を前記受光素子による検出感度を優先させる設定とする感度優先設定値と、前記発光時間を前記発光素子及び前記受光素子の汚れに対する耐性を優先させる設定とする耐汚れ優先設定値とを含んでもよい。例えば、媒体検知装置が搭載された釣銭機の使用場所によっては、媒体検知装置が設けられた投入部付近が汚れやすい環境のため多少汚れた場合であっても誤検知とはしたくない場合や、外来光の影響により投入検知がし難い場所、さらには硬貨や紙幣を少数枚（例えば、１円１枚等）投入した場合においても確実に投入検知を行いたい場合等、各種事情がある。そこで、前記感度優先設定値及び前記耐汚れ優先設定値とに基づき発光時間を設定することにより、その使用場所や設置環境、設置された店舗の実情等を踏まえ、用途に応じて検知感度を柔軟に切り換えることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、発光素子の発光時間を変更するだけで、製品毎のばらつきを吸収し、媒体の検知感度を安定させることができるため、機器を安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る媒体検知装置を備えた釣銭機の平面図である。

【図2】図２は、図１に示す釣銭機の正面図である。

【図3】図３は、硬貨処理部の投入口の構成を模式的に示す平面図である。

【図4】図４は、図３に示す投入口の内部構造を示す側面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る媒体検知装置の制御系統を示すブロック図である。

【図6】図６は、図５に示す媒体検知装置の検出部を構成する発光・受光回路の構成例を示す概略回路図である。

【図7】図７は、媒体検知装置による発光素子の発光時間の設定方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、発光素子による発光タイミングの一例を示すタイムチャートである。

【図9】図９は、図８に示す発光タイミングに対する受光素子の受光状態を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る媒体検知装置について、この装置を備えた釣銭機との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態に係る媒体検知装置１０を備えた釣銭機１２の平面図であり、図２は、図１に示す釣銭機１２の正面図である。

【0018】

図１及び図２に示すように、釣銭機１２は、硬貨の入金及び出金を担当する硬貨処理部１４と、紙幣の入金及び出金を担当する紙幣処理部１６とを備え、上位機となるＰＯＳ端末１８と接続され、スーパーマーケット等の店舗において預り金の入金や釣銭の出金を自動で行うレジシステムを構成している。ＰＯＳ端末１８は、例えば、硬貨処理部１４に設けられた上位インターフェース１２ａを介して接続される。

【0019】

硬貨処理部１４は、投入口２０に投入された預り金となる硬貨を内部に収納する一方、出金指令に基づき釣銭となる硬貨を出金口２２から外部に払出す装置である。硬貨処理部１４の上面には当該釣銭機１２への入金額や出金額等を表示し、さらに各種設定入力を行うための操作表示部２４が設けられている。紙幣処理部１６は、投入口２６に投入された預り金となる紙幣を内部に収納する一方、出金指令に基づき釣銭となる紙幣を出金口２８から外部に払出す装置である。紙幣処理部１６の下部には、内部に収納した紙幣を回収する際に使用する回収庫３０が設けられている。

【0020】

図１に示すように、本実施形態に係る釣銭機１２では、硬貨処理部１４の投入口２０に投入される硬貨の検知用として、該投入口２０に媒体検知装置１０を設けている。紙幣処理部１６の投入口２６にも同様な媒体検知装置（図示せず）を設けているが、以下では、硬貨処理部１４の投入口２０に設けた構成を例示して本実施形態に係る媒体検知装置１０を説明する。

【0021】

図３は、硬貨処理部１４の投入口２０の構成を模式的に示す平面図であり、図４は、図３に示す投入口２０の内部構造を示す側面図である。

【0022】

図３及び図４に示すように、投入口２０は、上方から硬貨３２を投入可能な漏斗形状を有する。投入口２０の側面には、媒体検知装置１０の検出部（光センサ）３４を構成する発光素子３４ａ及び受光素子３４ｂが複数組（本実施形態では３組）設けられている。同じ組となる発光素子３４ａと受光素子３４ｂは、投入された硬貨３２が落下する空間を挟んで互いに対向配置されており、発光素子３４ａから発せられた光を対向する受光素子３４ｂで受光し、この光が硬貨３２で遮光されることで該硬貨３２の投入を検知する。

【0023】

投入口２０には、底部を構成する無端状の搬送ベルト３６と、搬送ベルト３６による硬貨３２の搬送方向下流側でその搬送面と対向し、該搬送ベルト３６と反対方向に回転するリバースローラ３８とが設けられている。搬送ベルト３６によって搬送されつつリバースローラ３８によって１枚ずつ繰出された硬貨３２は、その下流側に設けられた無端状の搬送ベルト４０と搬送板４２との間をさらに搬送され、釣銭機１２の内部に入金される。

【0024】

図５は、本発明の一実施形態に係る媒体検知装置１０の制御系統を示すブロック図であり、図６は、図５に示す媒体検知装置１０の検出部３４を構成する発光・受光回路の構成例を示す概略回路図である。

【0025】

図５に示すように、媒体検知装置１０の制御系統は、記憶部４４と、発光制御部４６と、発光素子３４ａと、受光素子３４ｂを有する受光部４８と、電圧比較器５０と、発光時間設定部５２とを備える。

【0026】

記憶部４４は、読書き可能なメモリであり、発光制御部４６によって駆動制御される発光素子３４ａの発光時間及び消灯時間を記憶している。記憶部４４に記憶された発光時間は、発光時間設定部５２で新たに算出・設定された発光時間に書き換えられることがある。

【0027】

発光制御部４６は、記憶部４４に記憶された設定に基づき、発光素子３４ａの発光時間及び消灯時間を制御する制御部である。

【0028】

発光素子３４ａは、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）である。図６に示すように、発光素子３４ａ側の回路は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、トランジスタＱとを有する。

【0029】

受光部４８は、受光素子３４ｂを有し、受光素子３４ｂでの受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する。受光素子３４ｂは、例えば、フォトトランジスタである。図６に示すように、受光素子３４ｂ側の回路は、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７と、電圧比較器５０とを備える。

【0030】

電圧比較器５０は、２つの入力電圧を比較して２値化して出力するコンパレータである。電圧比較器５０では、プラス側の入力端子に受光素子３４ｂからの出力電圧が入力され、マイナス側の入力端子に受光素子３４ｂの電源電圧として、例えば、プルアップ電圧（５Ｖ）の中央値（例えば、２．５Ｖ）が入力される。

【0031】

発光時間設定部５２は、記憶部４４に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部４４に設定するものであり、詳細は後述するが、発光素子３４ａ及び受光素子３４ｂの製品毎のばらつきを抑制するために受光素子３４ｂでの遮光検知結果に基づき発光時間を適宜調整するものである。さらに、発光時間設定部５２は、記憶部４４に記憶された発光時間を予め操作表示部２４等によって設定された複数の設定値（本実施形態では、感度優先設定値、耐汚れ優先設定値）に基づき変更する感度設定部５４を備える。感度設定部５４により、発光素子３４ａ及び受光素子３４ｂでの検知感度を当該釣銭機１２の設置店舗の環境や実情に適した設定とすることができる。

【0032】

ところで、このような媒体検知装置１０において、硬貨３２のような不透過物体の有無検出は、発光素子３４ａを光らせたままの状態を例とすると、ディジタル的な有り／無しの扱いとして、硬貨３２の未検出時（透光時）には受光素子３４ｂ側が飽和電圧（図６のＢ部では、略０Ｖ）となり、硬貨３２の検出時（遮光時）には受光素子３４ｂ側が電源電圧（図６のＢ部では、例えばプルアップ電圧の５Ｖ）となる。

【0033】

ところが、実際には、フォトトランジスタのような受光素子３４ｂは、コレクタ−ベース間に静電容量Ｃｏｂを有し、負荷抵抗ＲＬとにより等価的に積分回路となり、時定数ＣＲから、応答時間（ターンオン時間）ｔ＝ａ（係数）×Ｃｏｂ×ｈＦＥ×ＲＬ、の遅れ時間を生じることになる。従って、発光素子３４ａを光らせても（ＯＮ）、即時には上記したような飽和電圧とはならず、時定数ＣＲにより徐々に飽和電圧（０Ｖ）に到達する。他方、飽和電圧に到達する前に発光素子３４ａを消すと（ＯＦＦ）、時定数ＣＲにより徐々にプルアップ電圧（５Ｖ）に到達する三角波形を示す。

【0034】

なお、上式におけるｈＦＥは受光のエネルギを電流に変換する感度であり、受光素子３４ｂの製品毎のばらつきや汚れによる受光量の減少によって電流値が変わり、発光素子３４ａのＯＮ／ＯＦＦに対する追従性が悪化（遅延）する。このため、所定時間で発光素子３４ａをＯＮ／ＯＦＦした場合、汚れの無い状態では、飽和部分を持った台形波形であっても、汚れが進むと飽和する時間が減少して行き、さらに汚れて光電量が減ると三角波形となる。逆に汚れの無い、十分な光電量が得られる状態であっても、発光素子３４ａ側のＯＮ／ＯＦＦの間隔を短くすることで、時定数ＣＲにより三角波形を得ることができる。つまり、発光素子３４ａのＯＮ／ＯＦＦの時間を通常の時間より短くすることで、素子のばらつきや汚れによる光電流の現象を捉えることが可能となる。

【0035】

そこで、上記した事象を回路の演算部で認識するために、図６の回路図では、電圧比較器５０の一方の入力電圧としてプルアップ電圧の中央値（２．５Ｖ）を与え、もう一方の入力電圧として、受光素子３４ｂからの電圧を与えている。これにより、飽和している受光電圧時にはＣ部に０Ｖが得られ、発光側がＯＦＦ又は硬貨を検出している場合にはＣ部に５Ｖ（プルアップ電圧）が得られることになる。

【0036】

従って、発光素子３４ａを短い発光時間から徐々に長い点灯時間に走査すれば、Ｃ部にて５Ｖから０Ｖに変化する時間を求めることができる。そして、５Ｖから０ＶにＣ部の変化があった時間近傍に発光時間を設定した場合、硬貨３２有りを見つける感度が高くなるが、逆に多少の汚れがあっても硬貨３２が有りと検知する誤検知の状態になり易くなると言うことができる。

【0037】

次に、以上のように構成された媒体検知装置１０の一動作例を説明する。

【0038】

図７は、媒体検知装置１０による発光素子３４ａの発光時間の設定方法の一例を示すフローチャートである。

【0039】

図７に示す発光素子３４ａの発光時間の設定動作は、例えば、釣銭機１２における通常の検知動作とは別の専用の設定モードで任意のタイミングで実行されてもよく、釣銭機１２における通常の検知動作（入金動作）の終了後に適宜自動的に実行されてもよく、釣銭機１２の設置時の初期設定の一つとして実行されてもよい。

【0040】

先ず、図７のステップＳ１では、記憶部４４に記憶されている発光時間メモリを初期化し、初期設定の発光時間メモリ値を設定する。続いて、ステップＳ２において、発光制御部４６の制御下に、ステップＳ１で設定された発光時間メモリ値で発光素子３４ａを発光させる。

【0041】

ステップＳ３では、発光制御部４６が発光素子３４ａによる発光時間が発光時間メモリ値まで到達したか否かの判定を継続し（ステップＳ３のＮｏ）、発光時間メモリ値まで到達したと判定された場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、そのときの発光素子３４ｂでの遮光状態から透光状態までの遮光／発光状態（切り換わり時間Ｔ１）を記憶部４４に記録し、発光素子３４ａを消灯する（ステップＳ４）。

【0042】

次に、ステップＳ６において、ステップＳ５の消灯の直前に受光素子３４ｂで受光有りの状態が検知されているか否か、つまり受光部４８が発光素子３４ｂが発光したにも関わらず遮光状態のままであるか、それとも受光状態が検知されたか否かを判定する（受光ステップ及び比較ステップ）。そして、ステップＳ６の判定結果により、遮光が検知されている場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、ステップＳ７〜Ｓ９を実行し、受光が検知された場合には（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ１０〜Ｓ１２を実行する。

【0043】

ここで、ステップＳ１〜Ｓ６での発光素子３４ａの発光（点灯）に基づく受光素子３４ｂでの遮光や透光の検知と、遮光状態と透光状態との切り換わり時間Ｔ１とについて、図８及び図９のタイムチャートを参照して具体的に説明する。

【0044】

図８は、発光素子３４ａによる発光タイミングの一例を示すタイムチャートであり、図９は、図８に示す発光タイミングに対する受光素子３４ｂの受光状態を示すタイムチャートである。図８中に示すＡ部は、図６中のＡ部での電圧の状態を示しており、図８中のチャート（１）は時刻ｔ１のみの短時間発光が行われ、チャート（３）は時刻ｔ１〜ｔ３までの長時間発光が行われ、チャート（２）は発光時間設定部５２による発光時間の調整時に時刻ｔ１〜ｔ２までの時間発光を行った場合の状態を示している。また、図９中に示すＢ部及びＣ部は、それぞれ発光素子３４ａの発光中の図６中のＢ部及びＣ部での電圧の状態を示しており、図９中のチャート（４）は図８中のチャート（１）に対応し、図９中のチャート（５）は図８中のチャート（２）に対応し、図９中のチャート（６）は図８中のチャート（３）に対応している。

【0045】

発光素子３４ａの寿命の要素には、電流値×時間がある。そこで、発光素子３４ａを長期に渡って使用するために、図８に示すように間欠発光させることが一般的である。そこで、本実施形態では、所定の定周期内で発光素子３４ａを所定時間発光させ、消灯の直前に受光しているかを判定することで、ステップＳ６の遮光検知を行うものとした。

【0046】

より具体的には、本実施形態では、検出部３４に硬貨３２が無い状態において、１ｍｓ（ミリ秒）の定周期内（図８中の時刻ｔ１〜ｔ２０間のインターバル）で、０．１ｍｓの間発光させ（図８中の時刻ｔ１〜ｔ２間）、消灯の直前に受光素子３４ｂで受光がなされたか否かを判定する。すなわち、受光部４８は、この０．１ｍｓの発光時間内で０．０１ｍｓ刻みで受光検知し、図７のステップＳ４では受光素子３４ｂでの受光量を時間要素に変換して発生させた受光信号を電圧比較器５０で２値化することにより、遮光状態（受光無し）の状態から非遮光状態（受光有り）の状態に変移したときの発光時間を切り換わり時間Ｔ１として求め、これを記憶部４４に記録する。

【0047】

例えば、図９中のチャート（４）では、図６中のＢ部での電圧がプルアップ電圧（５Ｖ）の中央値（２．５Ｖ）を示す中央線Ｍに到達していないため、電圧比較器５０により、Ｃ部の電圧が飽和電圧（０Ｖ）となり、受光有りの状態に変移しない。一方、図９中のチャート（５）では、図６中のＢ部での電圧が中央線Ｍを超えるため、Ｂ部での電圧が中央線Ｍを超えている間はＣ部の電圧がプルアップ電圧（５Ｖ）となり、受光有りの状態に変移する。同様に、図９中のチャート（６）では、図６中のＢ部での電圧が中央線Ｍを超えるため、Ｂ部での電圧が中央線Ｍを超えている間はＣ部の電圧がプルアップ電圧（５Ｖ）となり、受光有りの状態に変移する。そして、これらチャート（５），（６）のように、受光無しの状態から受光有りの状態に変移したところの発光時間を切り換わり時間Ｔ１として求める。

【0048】

図７に戻り、先ず、ステップＳ６の遮光検知判定において、遮光が検知されている場合は（ステップＳ６のＹｅｓ）、今回のステップＳ２〜Ｓ５で実施された発光時間メモリ値での発光時間では受光有りの状態への変移がなされず、切り換わり時間Ｔ１を得ることができなかったということになる（例えば、図９中のチャート（４）参照）。そこで、発光時間設定部５２は、ステップＳ７において、（今回の）発光時間メモリ値に所定の調査時間（例えば、図８中のチャート（１）をチャート（２）とする時刻ｔ２分の時間０．１ｍｓ）を加算し、新たな発光メモリ値として記憶部４４に記録し、発光素子３４ａでの発光時間を延長するように調整する（発光時間設定ステップ）。

【0049】

ステップＳ８では、ステップＳ７で新たに設定した発光時間メモリ値が、予め規定されている設定可能時間範囲内であるか否かを判定する。この設定可能時間範囲とは、発光素子３４ａの発光時間の上限値を規定するものであり、発光時間が過度に延長され、発光素子３４ａの寿命に悪影響を及ぼすことを抑制するために設定されている。このステップＳ８において、発光時間メモリ値が設定可能時間範囲外であると判断された場合には（ステップＳ８のＮｏ）、設定不可エラーをセットし（ステップＳ９）、処理を終了する。

【0050】

一方、ステップＳ８において、発光時間メモリ値が設定可能時間範囲内であると判断された場合には（ステップＳ８のＹｅｓ）、ステップＳ２に戻り、ステップＳ７で新たに設定された発光時間メモリ値で再び発光素子３４ａを発光させる。このステップＳ２〜Ｓ８までの動作が繰り返されることにより、実行の都度、ステップＳ７で加算される調査時間分だけ発光時間が延長される。

【0051】

その結果、ステップＳ６の遮光検知判定において、遮光が検知されていない場合、つまり受光が検知された場合には（ステップＳ６のＮｏ）、今回のステップＳ２〜Ｓ５で実施された発光時間メモリ値での発光時間で受光有りの状態への変移がなされ、切り換わり時間Ｔ１が得られたということになる（例えば、図９中のチャート（５）参照）。そこで、ステップＳ１０が実行され、当該媒体検知装置１０における感度設定部５４に対し、予め遮光優先の設定がなされているか（ステップＳ１０のＹｅｓ）、又は予め耐汚れ優先の設定がなされているか（ステップ１０のＮｏ）が判断される。

【0052】

具体的には、上記のような切り換わり時間Ｔ１に関し、受光素子３４ｂでの受光量が多ければ、短い時間で受光有りの状態となるが、素子の汚れが進むと、発光素子３４ａを長い時間発光させないと受光有りの状態に切り換えることができなくなる。換言すれば、短時間で受光有りとなる検出部３４では、固定の発光時間（例えば、０．１ｍｓ）の発光では十分飽和（０Ｖ）しているので硬貨３２の検出が難しく、反対に長時間で受光有りに変移する検出部３４では、所定時間の発光をした場合、硬貨３２の検出が容易、つまり検出感度が高い状態となる。

【0053】

そこで、本実施形態では、媒体検知装置１０毎に、それが搭載される釣銭機１２等の設置環境や設置店舗等の事情に応じて、検出変移時の発光時間を上記ステップＳ４のようにして求め、さらに、検出感度を優先させる設定（感度優先設定）とするか、又は、汚れに対する耐性を優先させる設定（耐汚れ優先設定）とするかを、予め操作表示部２４等によって設定しておく。

【0054】

そして、ステップＳ１０の遮光優先判定において、感度優先設定が設定されている場合には（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ステップＳ１１を実行し、感度設定部５４は現在の発光時間メモリ値に所定の遮光優先時間を加算した新たな発光時間メモリ値（感度優先設定値）を算出し（感度設定ステップ）、処理を終了する。この感度優先設定値は、例えば、ステップＳ４で記録した切り換わり時間Ｔ１の１．５倍となるように設定されている。一方、耐汚れ優先設定が設定されている場合には（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ１２を実行し、感度設定部５４は現在の発光時間メモリ値に所定の安定化時間（耐汚れ優先時間）を加算した新たな発光時間メモリ値（耐汚れ優先設定値）を算出し（感度設定ステップ）、処理を終了する。この感度優先設定値は、例えば、ステップＳ４で記録した切り換わり時間Ｔ１の２．０倍となるように設定されている。以降、当該媒体検知装置１０では、上記のように設定された新たな発光時間メモリ値（感度優先設定値又は耐汚れ優先設定値）によって発光素子３４ａを発光させる。なお、ステップＳ１１によって感度優先設定とした後、汚れによって誤検知を発生するようになった場合には、自動的に発光時間を延ばす構成としてもよい。

【0055】

以上のように、本実施形態に係る媒体検知装置１０は、発光素子３４ａの発光時間及び消灯時間を制御する発光制御部４６と、発光時間及び消灯時間を記憶する記憶部４４と、時定数ＣＲを有し、受光素子３４ｂでの受光量を時間要素に変換して受光信号を発生する受光部４８と、該受光信号を２値化する電圧比較器（比較部）５０と、２値化した受光信号に基づき記憶部４４に記憶された発光時間を変更し、変更後の発光時間を該記憶部４４に設定する発光時間設定部５２とを備える。

【0056】

このように、発光素子３４ａでの発光時間を変更し設定する発光時間設定部５２を有することにより、発光時間を調整しながら受光素子３４ｂでの受光検出時の発光時間を求め、そのときの発光時間で発光素子３４ａを発光させることができる。これにより、媒体検知装置１０の機器側で発光電流を可変としたり、受光感度をアンプにて可変したりする対策を講じずに、上記のように発光時間を変更するだけで、製品毎のばらつきを吸収し、媒体の検知感度を安定させることができ、機器を安価に構成することができる。例えば、本実施形態では、図７中のステップＳ２〜Ｓ８の処理により発光素子３４ａ及び受光素子３４ｂの製品毎のばらつきを考慮した発光時間を設定できる。

【0057】

また、媒体検知装置１０では、記憶部４４に記憶された発光時間を予め設定された複数の設定値（感度優先設定値又は耐汚れ優先設定値）に基づき変更することで、発光素子３４ａ及び受光素子３４ｂでの検知感度を変更する感度設定部５４を備える。これにより、上記のように求めた受光検出時の発光時間を、さらに、予め設定された設定値によって変更することで、検知感度を変更することができ、当該媒体検知装置１０の設置環境等に柔軟に且つ容易に対応することができる。例えば、本実施形態では、図７中のステップＳ１０〜Ｓ１２の処理により媒体検知装置１０の設置環境等を考慮した発光時間を設定できる。

【0058】

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【0059】

例えば、上記実施形態に係る釣銭機１２では、媒体検知装置１０を硬貨処理部１４の投入口２０に設けた構成を例示したが、上記の通り媒体検知装置１０は紙幣処理部１６の投入口２６に設けてもよく、硬貨処理部１４や紙幣処理部１６の出金口２２，２８に設けてもよい。さらには、媒体検知装置１０は、釣銭機１２の内部に設置された硬貨や紙幣の搬送路の途中や収納庫の入口又は出口等、当該釣銭機１２で取扱う貨幣の検知用として適宜用いることができる。

【0060】

また、上記のような媒体検知装置１０は、釣銭機１２以外、例えば、当該釣銭機１２を設置した図示しない店舗の入出金機等での貨幣検知用として、さらには貨幣以外の物品の検知用として用いても勿論よい。

【符号の説明】

【0061】

１０ 媒体検知装置
１２ 釣銭機
１４ 硬貨処理部
１６ 紙幣処理部
２０，２６ 投入口
２４ 操作表示部
３２ 硬貨
３４ 検出部
３４ａ 発光素子
３４ｂ 受光素子
４４ 記憶部
４６ 発光制御部
４８ 受光部
５０ 電圧比較器
５２ 発光時間設定部
５４ 感度設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】