特許 7156900 硬貨払出装置

(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】

(24)【登録日】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】硬貨払出装置

(51)【国際特許分類】

   G07D 1/00 20060101AFI20221012BHJP

【ＦＩ】

G07D1/00 Z GBN

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018198631

(22)【出願日】2018-10-22

(65)【公開番号】P2020067709

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2021-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(72)【発明者】

【氏名】上田 直史

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和樹

【審査官】小島 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１２４００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６９６３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０７Ｄ １／００－３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬貨を垂直方向に積み重ねて収納する硬貨収納部と、
前記硬貨収納部の底面に対向するように配置され、前記垂直方向の回転軸周りに回転駆動される回転体と、
前記回転体の上面に設けられ、前記硬貨収納部に収納される前記硬貨を前記回転体の前記回転駆動に応じて前記硬貨収納部の底面に設けられる開口部から押し出して排出する押出し部と、
前記硬貨収納部の前記開口部から前記硬貨が排出されたことを検知する硬貨検知部と、
前記硬貨検知部により前記硬貨が排出されたことが検知された検知タイミングに基づいて前記回転体が１回転するのに要する回転時間を算出する算出部と、
前記算出部により算出される前記回転時間に基づいて、前記回転体を所定の位置に停止させる駆動制御部と、
を備える硬貨払出装置。

【請求項2】

前記駆動制御部は、前記硬貨収納部の上方から見て前記押出し部が前記硬貨収納部に重ならない位置に停止するように、前記回転体を停止させる、
請求項１に記載の硬貨払出装置。

【請求項3】

前記駆動制御部は、前記硬貨収納部の上方から見て前記硬貨収納部の収納領域に重なる前記押出し部が前記回転駆動により前記収納領域に重ならなくなるタイミングから、前記押出し部が前記回転駆動により前記収納領域に重なるタイミングまでの期間の中間位置に対応する位置に前記押出し部が停止するように、前記回転体を停止させる、
請求項２に記載の硬貨払出装置。

【請求項4】

前記算出部は、前記回転時間に基づいて、前記硬貨検知部により前記硬貨が排出されたことが検知されてから前記回転体を停止させるまでの時間を示す駆動停止時間を算出する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の硬貨払出装置。

【請求項5】

前記駆動制御部は、前記硬貨検知部により前記硬貨が排出されたことが検知されてから前記駆動停止時間が経過した後に、前記回転体を停止させる、
請求項４に記載の硬貨払出装置。

【請求項6】

前記算出部は、過去に算出した１又は複数の前記回転時間に基づいて、前記駆動停止時間を算出する、
請求項４又は請求項５に記載の硬貨払出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、硬貨払出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、店舗等において、商品代金として入金された硬貨を収納したり、収納された硬貨を商品代金に応じて釣銭として出金したりする硬貨入出金装置が広く利用されている。

【0003】

前記硬貨入出金装置に関連する技術として、例えば特許文献１の硬貨払出装置が提案されている。前記特許文献１には、回転ディスクを正回転させて規制ピンにより硬貨を回転ディスクの周方向に案内して排出させる硬貨払出装置において、コインジャム（硬貨詰まり）による硬貨の排出不良が生じた場合に、回転ディスクを逆回転させて硬貨を規制ピンを乗り越えさせることにより前記コインジャムを解消する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－２０３３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来の技術では、前記コインジャムが生じた場合に回転ディスクの回転方向を切り替える必要があるため、駆動モータの負荷が大きくなるとともに、硬貨払出装置の構成が複雑化する問題が生じ得る。

【0006】

本発明の目的は、簡易な構成により硬貨の排出不良を防止することが可能な硬貨払出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の態様に係る硬貨払出装置は、硬貨を垂直方向に積み重ねて収納する硬貨収納部と、前記硬貨収納部の底面に対向するように配置され、前記垂直方向の回転軸周りに回転駆動される回転体と、前記回転体の上面に設けられ、前記硬貨収納部に収納される前記硬貨を前記回転体の前記回転駆動に応じて前記硬貨収納部の底面に設けられる開口部から押し出して排出する押出し部と、前記硬貨収納部の前記開口部から前記硬貨が排出されたことを検知する硬貨検知部と、前記硬貨検知部により前記硬貨が排出されたことが検知された検知タイミングに基づいて前記回転体が１回転するのに要する回転時間を算出する算出部と、前記算出部により算出される前記回転時間に基づいて、前記回転体を所定の位置に停止させる駆動制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡易な構成により硬貨の排出不良を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の内部構造を示す斜視図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の側面カバーを透視した状態を示す側面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットを上方から見た斜視図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットを下方から見た斜視図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の構成を示すブロック図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットの内部構成を示す模式図である。

【図8A】図８Ａは、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットの硬貨が排出される仕組みを示す図ある。

【図8B】図８Ｂは、図８Ａを上方から見た図である。

【図9A】図９Ａは、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットの硬貨が排出される仕組みを示す図ある。

【図9B】図９Ｂは、図９Ａを上方から見た図である。

【図10A】図１０Ａは、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置の硬貨収納カセットの硬貨が排出される仕組みを示す図ある。

【図10B】図１０Ｂは、図１０Ａを上方から見た図である。

【図11A】参考形態に係る硬貨入出金装置において、硬貨の排出不良が生じる仕組みを示す図ある。

【図11B】参考形態に係る硬貨入出金装置において、硬貨の排出不良が生じる仕組みを示す図ある。

【図12A】図１２Ａは、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置において押出しピンが移動する様子を示す図である。

【図12B】図１２Ｂは、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置において押出しピン及び硬貨が移動する様子を示す図である。

【図13】図１３は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置において押出しピンの停止位置を算出するためのタイミングチャートである。

【図14】図１４は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置で実行される制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置で実行される制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置で実行される制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。尚、以下の各実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

【0011】

本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置は、例えば、店舗、ガソリンスタンド等の施設において、ＰＯＳ端末等に接続されて使用される。前記硬貨入出金装置は、例えば自動釣銭機としての機能を有する。前記硬貨入出金装置は、本発明の硬貨払出装置の一例である。以下では、本発明の硬貨払出装置の一実施形態として、両面から操作可能な硬貨入出金装置（自動釣銭機）を例に挙げて説明する。

【0012】

図１は、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置１００の外観を示す斜視図である。図２は、硬貨入出金装置１００の内部構造を斜め上方から見た斜視図である。

【0013】

硬貨入出金装置１００は、一方側（表面）から操作可能な入出金部１１０Ａと、他方側（裏面）から操作可能な入出金部１１０Ｂとを備えている。入出金部１１０Ａは、硬貨を入金（投入）するための硬貨入金口１１３Ａと、紙幣を入金又は出金するための紙幣入出金口１１２Ａと、硬貨を出金するための硬貨出金口１１１Ａとを含んでいる。同様に、入出金部１１０Ｂは、硬貨を入金するための硬貨入金口１１３Ｂと、紙幣を入金又は出金するための紙幣入出金口（図示せず）と、硬貨を出金するための硬貨出金口１１１Ｂとを含んでいる。硬貨出金口１１１Ａは、硬貨入出金装置１００の下方に設けられる硬貨搬送部１３０の一端に配置されており、硬貨出金口１１１Ｂは、硬貨搬送部１３０の他端に配置されている。

【0014】

図２に示すように、硬貨入出金装置１００の内部の上方には、硬貨集金部１０１と、入金硬貨搬送部１０２Ａ，１０２Ｂと、搬送通路切換機構１０３と、硬貨収納部１０４とが設けられている。図３に示すように、硬貨収納部１０４には、硬貨の金種に応じた複数の硬貨収納カセット１０が設けられている。例えば図３の左端に設けられた硬貨収納カセット１０は、１００円及び５００円の硬貨を収納し、図３の中央に設けられた硬貨収納カセット１０は、１０円及び５０円の硬貨を収納し、図３の右端に設けられた硬貨収納カセット１０は、１円及び５円の硬貨を収納する。

【0015】

硬貨入金口１１３Ａから入金された硬貨及び硬貨入金口１１３Ｂから入金された硬貨は、硬貨集金部１０１に集められる。硬貨集金部１０１に集められた硬貨は、硬貨識別部（図示せず）により金種が識別され、対応する硬貨収納カセット１０に収納される。各硬貨収納カセット１０の底部には、収納された硬貨を搬送ベルト上（図示せず）に排出する排出口が設けられている。

【0016】

硬貨識別部は、公知の方法、例えば硬貨の大きさ（厚みを含む）、重量、材質、撮影画像等から金種を識別し、硬貨識別信号を制御部１（図６参照）に送信する。また、紙幣識別部（図示せず）は、公知の方法、例えば紙幣の印刷パターン（透かしを含む）、印刷インクの材質、縦横寸法等から金種を識別し、紙幣識別信号を制御部１に送信する。

【0017】

制御部１は、硬貨識別部からの硬貨識別信号を受信し、硬貨識別信号に応じて所定の硬貨収納カセット１０に硬貨を搬送する搬送指令信号を搬送通路切換機構１０３に送信する。

【0018】

例えば、制御部１は、硬貨識別部から１００円硬貨の硬貨識別信号を受信すると、１００円硬貨用の硬貨収納カセット１０に硬貨を搬送する搬送指令信号を搬送通路切換機構１０３に送信する。これにより、搬送通路切換機構１０３に通じる搬送路を搬送する１００円硬貨が、１００円硬貨用の硬貨収納カセット１０に落下して収納される。

【0019】

また、制御部１は、釣銭が必要となったときに所定の硬貨収納カセット１０の駆動部（後述の駆動モータ１４）に駆動指令信号を送信する。具体的には、制御部１は、硬貨識別部にて金種を識別された硬貨の枚数を計数して合計金額を算出し、かつ外部からの商品代金情報を受信し、合計金額と商品代金情報に含まれる金額とを比較して釣銭が必要であるか否かを判断する。そして、制御部１は、釣銭が必要な場合に釣銭に応じた硬貨収納カセット１０の駆動部に駆動指令信号を送信する。前記駆動指令信号に応じて駆動部が駆動することにより、硬貨収納カセット１０から釣銭としての硬貨Ｍが硬貨搬送部１３０に排出される。

【0020】

硬貨搬送部１３０は、硬貨収納カセット１０から排出される硬貨Ｍを硬貨出金口１１１Ａ，１１１Ｂに搬送して出金する。硬貨搬送部１３０は、硬貨Ｍの搬送方向をＡ方向及びＢ方向に相互に切り替えることが可能に構成されている。例えば、硬貨搬送部１３０は、硬貨ＭをＡ方向に搬送して硬貨出金口１１１Ａに出金する。また硬貨搬送部１３０は、硬貨ＭをＢ方向に搬送して硬貨出金口１１１Ｂに出金する。尚、硬貨搬送部１３０は、例えば入出金部１１０Ａにおいて利用者から操作（入金等）を受け付けた場合に、制御部１の指令信号に基づいて、硬貨ＭをＡ方向に搬送して硬貨出金口１１１Ａに出金する。一方、硬貨搬送部１３０は、例えば入出金部１１０Ｂにおいて利用者から操作（入金等）を受け付けた場合に、制御部１の指令信号に基づいて、硬貨ＭをＢ方向に搬送して硬貨出金口１１１Ｂに出金する。

【0021】

次に、硬貨収納カセット１０の具体的な構成について説明する。図４は、１つの硬貨収納カセット１０の構成を示す斜視図であり、図５は、当該硬貨収納カセット１０を下方から見た斜視図である。ここでは、図４及び図５では一例として、１０円及び５０円の硬貨を収納する硬貨収納カセット１０を示している。

【0022】

また図６には、硬貨入出金装置１００の制御部１の機能ブロックを示している。制御部１は、時間取得部２、硬貨枚数取得部３、判定処理部４、硬貨検出部５、演算処理部６、モータ制御部７などの処理部を備えている。硬貨収納カセット１０は、制御部１の指令信号に基づいて、硬貨Ｍを収納したり排出したりする。

【0023】

図４に示すように、硬貨収納カセット１０は、同一金種の硬貨（例えば１０円硬貨）を不規則に収納する第１収納部１１ａと、同一金種の硬貨（例えば５０円硬貨）を水平置きに垂直方向に積み重ねて収納する第２収納部１１ｂとを備えている。第２収納部１１ｂは、例えば円筒状（チューブ状）に形成されており、内径（内部領域）が硬貨の直径より僅かに大きくなっている。第２収納部１１ｂの底面には、排出口１１ｃ（開口部）が設けられており、第２収納部１１ｂに収納された硬貨が１枚ずつ排出口１１ｃから排出される。第２収納部１１ｂは、本発明の硬貨収納部の一例である。

【0024】

図７は、硬貨収納カセット１０の内部構成を示す模式図である。硬貨収納カセット１０の下方には、第２収納部１１ｂの底面に対向するように、回転ディスク１２が設けられている。回転ディスク１２の上面には、当該回転ディスク１２の上面から上方（垂直方向）に立ち上がる円筒状の押出しピン１３（突起）が設けられている。回転ディスク１２は、モータ制御部７の指令信号に基づいて駆動モータ１４が駆動することにより、変速機能を担う複数のギヤを介して、垂直方向の回転軸周りに所定の方向（図７に示すＲ１方向）に回転駆動する。回転ディスク１２は、本発明の回転体の一例である。押出しピン１３は、回転ディスク１２の回転駆動に応じてＲ１方向に回転する。第２収納部１１ｂの下側の側方には、光センサ１５が設けられている。例えば下方側に配置された光センサ１５（発光センサ）から発光された光１５ａ（光ビーム）は、上方側に配置された光センサ１５（受光センサ）に受光される。光センサ１５は、硬貨Ｍが光１５ａを遮光することにより、当該硬貨Ｍが第２収納部１１ｂから排出されたことを検知する。

【0025】

次に、第２収納部１１ｂから硬貨Ｍが排出される仕組みについて、図８から図１０を用いて説明する。

【0026】

図８Ａには、第２収納部１１ｂに硬貨Ｍが収納されている様子を示している。図８Ｂは、第２収納部１１ｂを上方から見た様子を示している。この状態において、硬貨Ｍの払出要求に応じて第２収納部１１ｂから硬貨Ｍを排出する場合、モータ制御部７からの前記駆動指令信号に基づいて駆動モータ１４が駆動する。これにより、回転ディスク１２がＲ１方向に回転し、これに伴って押出しピン１３がＲ１方向に回転する。押出しピン１３は、第２収納部１１ｂに収納された複数の硬貨Ｍのうち最下位置の硬貨Ｍに当接し、当該硬貨Ｍを第２収納部１１ｂの排出口１１ｃからＤ１方向に押し出す。

【0027】

図８Ａ及び図８Ｂに示す状態からさらに押出しピン１３がＲ１方向に回転すると、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、硬貨Ｍが第２収納部１１ｂの排出口１１ｃからＤ１方向にさらに押し出され、硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを遮光する。すなわち、光センサ１５は、透光状態から遮光状態に変化する。光センサ１５は、光１５ａが遮光されると、硬貨Ｍを検知したとして検知信号（例えばＯＮ信号）を制御部１に送信する。

【0028】

図９Ａ及び図９Ｂに示す状態からさらに押出しピン１３がＲ１方向に回転すると、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、硬貨Ｍが第２収納部１１ｂの排出口１１ｃから排出されて下方（Ｄ２方向）に落下する。このとき、光センサ１５の光１５ａは、受光側の光センサ１５に受光される。すなわち、光センサ１５は、遮光状態から透光状態に変化する。光センサ１５は、光１５ａが透光されると、硬貨Ｍが通過したとして検知信号（例えばＯＦＦ信号）を制御部１に送信する。硬貨検出部５は、光センサ１５から受信する検知信号（ＯＮ信号及びＯＦＦ信号）に基づいて、硬貨Ｍが第２収納部１１ｂから排出されたと判断する。第２収納部１１ｂから排出された硬貨Ｍは、搬送ベルト上に排出されて硬貨出金口１１１Ａから出金される。

【0029】

ここで、光センサ１５は、硬貨Ｍが押出しピン１３に押し出されて移動することにより光１５ａを遮光及び透光したときに、硬貨Ｍが排出されたことを検知してもよいし、硬貨収納カセット１０に含まれる構成部材（図示せず）が硬貨Ｍの移動に応じて動作することにより光１５ａを遮光及び透光したときに、硬貨Ｍが排出されたことを検知してもよい。光センサ１５は、本発明の硬貨検知部の一例である。

【0030】

このように、回転ディスク１２及び押出しピン１３がＲ１方向に１回転（一周）すると、回転ディスク１２の上面に設けられた押出しピン１３が、第２収納部１１ｂに収納された硬貨Ｍを回転ディスク１２の回転動作に応じて第２収納部１１ｂの排出口１１ｃから押し出して排出する。これにより、第２収納部１１ｂに収納された硬貨Ｍは、最下位置の硬貨Ｍから１枚ずつ第２収納部１１ｂから排出される。押出しピン１３は、本発明の押出し部の一例である。

【0031】

尚、硬貨入出金装置１００は、回転ディスク１２がＲ１方向とは反対方向に回転可能な構成であってもよい。例えば、回転ディスク１２が逆回転する場合、硬貨収納カセット１０の第１収納部１１ａに収納された硬貨Ｍ（ここでは１０円硬貨）が排出される。

【0032】

ここで、回転ディスク１２が停止しているときの押出しピン１３の位置が本来の位置とは異なる場合、以下に示す不具合が生じるおそれがある。例えば、第２収納部１１ｂに硬貨Ｍが１枚も収納されていない場合に、押出しピン１３が、第２収納部１１ｂを上方から見て第２収納部１１ｂの内側に位置する（内部領域に重なる）ように停止することが考えられる。この場合に、第２収納部１１ｂに硬貨Ｍが収納（入金）されると、図１１Ａに示すように、硬貨Ｍが押出しピン１３に乗り上げ、第２収納部１１ｂ内で斜めに積み重なった状態となる。

【0033】

その後、硬貨Ｍの払出の要求により回転ディスク１２が回転すると、押出しピン１３が回転し、第２収納部１１ｂの最下位置の硬貨Ｍが排出口１１ｃに移動し、図１１Ｂに示すように、斜めになった硬貨Ｍが排出口１１ｃの端部と干渉して引っ掛かった状態で固定される。この場合、押出しピン１３はそれ以上回転することができず、回転ディスク１２を駆動している駆動モータ１４がロック状態となり、エラーが発生してしまう。

【0034】

従来、押出しピン１３は、初期設定において、硬貨Ｍを排出完了した時点の位置に停止するように手動で設定されている。また、前記位置から押出しピン１３が周回するように、駆動モータ１４の駆動時間を予め設定している。しかしながら、個々の硬貨入出金装置１００ごとに、駆動モータ１４、回転ディスク１２、ギヤ等の動作のバラツキや負荷状態がそれぞれ異なるため、押出しピン１３が繰り返し周回するうちにその停止位置がずれて、第２収納部１１ｂの内部領域で停止し、上記エラーが発生することが考えられる。

【0035】

これに対して、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置１００は、光センサ１５の検出信号に基づいて押出しピン１３を適正な位置で停止させることにより上記エラーの発生を防止する構成を備えている。以下、押出しピン１３を適正な位置に停止させるための構成について具体的に説明する。

【0036】

図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２収納部１１ｂを上方から見た図である。図１２Ａでは、回転ディスク１２がＲ１方向に回転することにより、押出しピン１３が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動した様子を示している。位置Ｐ１は、上方から見て、押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域に入る直前の位置を示し、位置Ｐ２は、押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域から出た直後の位置を示している。角度θｔは、位置Ｐ１，Ｐ２のなす角度、すなわち押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域を通過する角度を示している。

【0037】

図１２Ｂにおいて、位置Ｐ３は、硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを遮光し始めたとき（遮光開始時）の位置を示している。位置Ｐ４は、硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを遮光しなくなったとき（遮光終了時）、すなわち光１５ａが透光し始めたとき（透光開始時）の位置を示している。角度θｓは、位置Ｐ３，Ｐ４のなす角度、すなわち硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを通過する角度を示している。角度θｄ１は、位置Ｐ１，Ｐ３のなす角度を示し、角度θｄ２は、位置Ｐ２，Ｐ４のなす角度を示している。

【0038】

図１３は、押出しピン１３の停止位置を算出するためのタイミングチャートである。図１３の時間Ｔｃは、回転ディスク１２が１回転（一周）するのに要する時間（以下、回転時間Ｔｃという。）を示している。換言すると、回転時間Ｔｃは、回転ディスク１２を１回転させるために要する駆動モータ１４の駆動時間を示している。回転時間Ｔｃは、本発明の回転時間の一例である。

【0039】

図１３の（ａ）は、駆動モータ１４を駆動するための駆動信号（電力供給）を示すタイミングチャートである。ここでは、Ｈｉ状態（ハイレベル）が、電力供給状態を示している。図１３の（ｂ）は、光センサ１５の光１５ａが硬貨Ｍにより遮光されているか否かを示すタイミングチャートである。ここでは、光センサ１５の光１５ａが硬貨Ｍにより遮光されている状態（遮光状態）をＨｉ状態（ハイレベル）として示しており、光１５ａが硬貨Ｍにより遮光されていない状態（透光状態）をＬｏｗ状態（ローレベル）として示している。図１３の（ｃ）は、押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域に存在しているか否かを示すタイミングチャートである。ここでは、Ｈｉ状態（ハイレベル）が、押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域に存在していることを示している。図１３の（ｄ）は、押出しピン１３の正常な位置範囲を示すタイミングチャートである。ここでは、時間Ｔ１からＴ３の期間が、上記エラーが発生しない正常な位置範囲を示している。

【0040】

例えば硬貨Ｍの払出の要求により駆動モータ１４が駆動を開始すると、回転ディスク１２が回転し、それに応じて押出しピン１３がＲ１方向に移動を開始する。

【0041】

先ず、押出しピン１３は、第２収納部１１ｂの内部領域に進入し（図１２Ａの位置Ｐ１参照）、図１３の（ｃ）に示す時間Ｔθｔが開始される。

【0042】

その後、第２収納部１１ｂに硬貨Ｍが収納されている場合は、押出しピン１３が硬貨Ｍを移動させて、図１２Ｂの位置Ｐ１，Ｐ３のなす角度θｄ１に対応する時間Ｔθｄ１、すなわち押出しピン１３が角度θｄ１を移動するのに要する時間Ｔθｄ１が経過すると、第２収納部１１ｂから押し出された硬貨Ｍが、光センサ１５の光１５ａを遮光する。これにより、時間Ｔθｓが開始される。

【0043】

その後、押出しピン１３が位置Ｐ２（図１２Ａ参照）に到達して第２収納部１１ｂの内部領域から出ると、時間Ｔθｔが終了する。

【0044】

その後、押出しピン１３がさらに硬貨Ｍを移動させて、図１２Ｂの位置Ｐ２から位置Ｐ４のなす角度θｄ２に対応する時間Ｔθｄ２、すなわち押出しピン１３が角度θｄ２を移動するのに要する時間Ｔθｄ２が経過すると、第２収納部１１ｂから押し出された硬貨Ｍが、光センサ１５の光１５ａを通過する。これにより、時間Ｔθｓが終了し、１枚の硬貨Ｍが排出される。

【0045】

その後、次の硬貨Ｍを排出するために、押出しピン１３は再度Ｒ１方向に回転して、第２収納部１１ｂの内部領域に進入し時間Ｔθｔが開始される。

【0046】

ここで、回転ディスク１２及び押出しピン１３が１回転するのに要する回転時間Ｔｃ（駆動モータ１４の駆動時間）は、光センサ１５による硬貨Ｍの検知タイミングに基づいて算出される。具体的には、演算処理部６が、光センサ１５が遮光状態から透光状態に変化した時間（検知タイミング）を計測することにより回転時間Ｔｃを算出する。例えば、制御部１は、１枚目の硬貨Ｍが光１５ａを通過したことにより光センサ１５により検知された検知タイミングから、２枚目の硬貨Ｍが光１５ａを通過したことにより光センサ１５により検知された検知タイミングまでに要した時間を回転時間Ｔｃとして算出する（図１３の（ｂ）参照）。また、回転時間Ｔｃは、時間Ｔθｔの立ち下がりタイミングから次の時間Ｔθｔの立ち下がりタイミングまでの期間と同一となる（図１３の（ｃ）参照）。

【0047】

上述のようにして回転時間Ｔｃが算出されることにより、押出しピン１３が第２収納部１１ｂの内部領域に進入する直前の位置Ｐ１と、第２収納部１１ｂの内部領域を出た直後の位置Ｐ２とを算出することができる。さらに位置Ｐ１，Ｐ２が算出されることにより、前記角度θtが算出される。

【0048】

具体的には、演算処理部６は、押出しピン１３が角度θt分回転するのに要する時間Ｔθｔを、Ｔθｔ＝（θｔ×Ｔｃ）÷２πの式により算出する。

【0049】

また、演算処理部６は、押出しピン１３が角度θｓ分回転するのに要する時間Ｔθｓを、Ｔθｔ＝（θｓ×Ｔｃ）÷２πの式により算出する。

【0050】

また、演算処理部６は、押出しピン１３が角度θｄ１分回転するのに要する時間Ｔθｄ１を、Ｔθｄ１＝（θｄ１×Ｔｃ）÷２πの式により算出する。

【0051】

また、演算処理部６は、押出しピン１３が角度θｄ２分回転するのに要する時間Ｔθｄ２を、Ｔθｄ２＝（θｄ２×Ｔｃ）÷２πの式により算出する。

【0052】

このように、演算処理部６は、光センサ１５の検知タイミングから算出された回転時間Ｔｃに基づいて、図１３に示す時間Ｔθｔ，Ｔθｓ，Ｔθｄ１，Ｔθｄ２を算出する。演算処理部６は、本発明の算出部の一例である。

【0053】

ここで、図１３の（ｄ）に示す期間Ｔ１～Ｔ３は、上記エラーの発生を抑えることができる押出しピン１３の停止区間を示しているが、前記時間Ｔθｓ，Ｔθｄ１，Ｔθｄ２は設計値より算出しているため、実際の硬貨入出金装置１００では誤差が含まれることが考えられる。このため、押出しピン１３の停止位置を期間Ｔ１～Ｔ３の中間位置Ｔ２となるように設定することが好ましい。

【0054】

そこで、演算処理部６は、回転時間Ｔｃに基づいて、硬貨Ｍが光センサ１５を通過してから回転ディスク１２を停止させるまでの時間、すなわち光センサ１５により硬貨Ｍが排出されたことが検知されてから回転ディスク１２を停止させるまでの時間Ｔｍ（以下、駆動モータ停止時間Ｔｍという。）を、以下の式により算出する。駆動モータ停止時間Ｔｍは、本発明の駆動停止時間の一例である。
Ｔｍ＝（Ｔｃ－Ｔθｔ）÷２－Ｔθｄ２

【0055】

モータ制御部７は、硬貨Ｍが光センサ１５を通過してから、上記式により算出された駆動モータ停止時間Ｔｍだけ経過した後に駆動モータ１４の駆動を停止させる。これにより、上記エラーの発生を抑えることができる押出しピン１３の停止区間のうち中間位置で押出しピン１３を停止することができる。

【0056】

このように、モータ制御部７は、回転時間Ｔｃに基づいて、第２収納部１１ｂの上方から見て押出しピン１３が第２収納部１１ｂに重ならない位置に停止するように、回転ディスク１２を停止させる。また、モータ制御部７は、第２収納部１１ｂの上方から見て第２収納部１１ｂの収納領域に重なる押出しピン１３が回転駆動により前記収納領域に重ならなくなるタイミングから、押出しピン１３が前記回転駆動により前記収納領域に重なるタイミングまでの期間Ｔ１～Ｔ３の中間位置Ｔ２に対応する位置に押出しピン１３が停止するように、回転ディスク１２を停止させる。モータ制御部７は、本発明の駆動制御部の一例である。

【0057】

図１４、図１５及び図１６は、硬貨Ｍの払出処理の一例を示すフローチャートである。図１４及び図１５に示すフローチャートは、１つの金種の硬貨Ｍを指示された枚数分排出（出金）する処理の流れを示している。前記払出処理を実行させるための払出処理プログラム（硬貨出金制御ファームウェア）は、例えば記憶部８に記憶される。制御部１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーであり、制御部１は、前記ＣＰＵで前記払出処理プログラムに従った各種の処理を実行することによって図６に示す各種の処理部として機能する。

【0058】

ステップＳ１０１において、硬貨入出金装置１００の制御部１（時間取得部２）は、記憶部８から、回転ディスク１２が１回転するのに要する時間である回転時間Ｔｃと、硬貨Ｍが光センサ１５を通過した時点から回転ディスク１２を停止させるまでの時間である駆動モータ停止時間Ｔｍとを読み出す。尚、回転時間Ｔｃ及び駆動モータ停止時間Ｔｍは、硬貨入出金装置１００の初期状態では、デフォルトの値が記憶部８に書き込まれている。例えば、出荷前の動作確認検査等における動作において、硬貨入出金装置１００ごとに対応する回転時間Ｔｃ及び駆動モータ停止時間Ｔｍを算出し、算出した時間をデフォルトの値として記憶部８に書き込んでおく（図１６のステップＳ２０５参照）。

【0059】

次にステップＳ１０２において、制御部１（硬貨枚数取得部３）は、記憶部８で管理されている、硬貨入出金装置１００に収納されている硬貨Ｍの在高枚数を読み出す。

【0060】

次にステップＳ１０３において、制御部１は、記憶部８で管理されている、硬貨Ｍの出金要求枚数を読み出す。

【0061】

次にステップＳ１０４において、制御部１（判定処理部４）は、前記在高枚数と前記出金要求枚数とを比較する。前記在高枚数が前記出金要求枚数より少ない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、制御部１は、出金できないことを示すエラーを通知し（Ｓ１０５）、払出処理を停止する。前記在高枚数が前記出金要求枚数以上の場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部１は、変数である出金枚数に出金要求枚数をセットする（Ｓ１０６）。

【0062】

次に、制御部１（硬貨検出部５）は、駆動モータ１４の回転駆動を開始し（Ｓ１０７）、硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを遮光（光センサ１５がＯＮ）した後、光１５ａが透光状態（光センサ１５がＯＮ）になるのを検出する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。

【0063】

光センサ１５の光１５ａが遮光した後に透光状態に変化したということは硬貨Ｍが出金（排出）されたことを意味するため、続いて、制御部１は、変数である出金枚数の値を１つ減少させる（Ｓ１１０）。

【0064】

次に、前記出金枚数が１枚未満（０枚）の場合は（Ｓ１１１：ＮＯ）、この出金要求の処理において回転時間Ｔｃを算出することができないため、ステップＳ１０１で読み出した駆動モータ停止時間Ｔｍが経過した後、制御部１（モータ制御部７）は、駆動モータ１４を停止させて回転ディスク１２の回転駆動を停止させ（Ｓ１１９）、出金動作を停止する。

【0065】

前記出金枚数が１枚以上の場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２において、制御部１は、タイマ９を「０」にリセットした後、タイマ９の計測を開始する。

【0066】

次にステップＳ１１３において、制御部１（硬貨検出部５）は、次に出金する硬貨Ｍが光センサ１５の光１５ａを遮光（光センサ１５がＯＮ）した後、光１５ａが透光状態（光センサ１５がＯＮ）になるのを検出する（Ｓ１１３、Ｓ１１４）。

【0067】

光センサ１５の光１５ａが遮光した後に透光状態に変化したということは硬貨Ｍが出金（排出）されたことを意味するため、続いて、制御部１は、前記出金枚数の値を１つ減少させる（Ｓ１１５）。

【0068】

次にステップＳ１１６において、制御部１は、タイマ９により計測された時間を取得する。

【0069】

次にステップＳ１１７において、制御部１（演算処理部６）は、回転ディスク１２及び押出しピン１３が１回転するのに要した回転時間Ｔｃと駆動モータ停止時間Ｔｍとを算出するための演算処理、及び、算出した値を記憶部８に登録する登録処理とを実行する。

【0070】

図１６は、前記演算処理及び前記登録処理に対応するサブルーチンの一例を示すフローチャートである。

【0071】

先ずステップＳ２０１において、制御部１（演算処理部６）は、ステップＳ１１６において取得した時間を、回転ディスク１２及び押出しピン１３が１回転するのに要した回転時間Ｔｃ（駆動モータ１４の駆動時間）としてコピーする。

【0072】

次にステップＳ２０２及びＳ２０３において、制御部１（演算処理部６）は、回転時間Ｔｃの値から予め設計値として確定している角度θｔ，θｄ２，θｓに基づいて、上述の式により時間Ｔθｔ，Ｔθｄ２を算出する。

【0073】

次にステップＳ２０４において、制御部１（演算処理部６）は、回転時間Ｔｃ及び時間Ｔθｔ，Ｔθｄ２に基づいて、上述の式により駆動モータ停止時間Ｔｍを算出する。

【0074】

次にステップＳ２０５において、制御部１（演算処理部６）は、算出した回転時間Ｔｃ及び駆動モータ停止時間Ｔｍの値をそれぞれ、ステップＳ１０１で読み出した記憶部８の記憶領域に書き込み更新する。その後、サブルーチンの処理は終了する。

【0075】

ステップＳ１１７の処理が終了すると、制御部１（硬貨枚数取得部３）は前記出金枚数を確認し、前記出金枚数が１枚以上の場合（Ｓ１１８：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１１２に移行する。

【0076】

前記出金枚数が１枚未満（０枚）の場合（Ｓ１１８：ＮＯ）、制御部１（モータ制御部７）は、ステップＳ１１７で算出した駆動モータ停止時間Ｔｍが経過した後、駆動モータ１４を停止させて（Ｓ１１９）、払出処理を停止する。

【0077】

ここで、ステップＳ１１７のサブルーチンの処理では、直前の回転駆動により算出された回転時間Ｔｃに基づいて駆動モータ停止時間Ｔｍを算出しているが、駆動モータ停止時間Ｔｍの算出方法はこれに限定されない。例えば、演算処理部６は、過去に算出した複数の回転時間Ｔｃに基づいて、駆動モータ停止時間Ｔｍを算出してもよい。具体的には、演算処理部６は、過去に算出した複数の回転時間Ｔｃの平均値を、駆動モータ停止時間Ｔｍとして算出してもよい。

【0078】

また、一回の出金取引の間に得られた駆動モータ停止時間Ｔｍ及び回転時間Ｔｃの値の平均値を取り、その平均値を前記駆動モータ停止時間Ｔｍ及び回転時間Ｔｃとして記憶部８に登録してもよい。また例えば、過去最近のＮ回分の駆動モータ停止時間Ｔｍ及び回転時間Ｔｃを保持しておき、Ｎ回分の平均値を駆動モータ停止時間Ｔｍ及び回転時間Ｔｃとして記憶部８に登録してもよい。これにより、駆動モータ停止時間Ｔｍ及び回転時間Ｔｃを、より安定した値として取得することができる。

【0079】

硬貨入出金装置１００は、上述の処理により得られた駆動モータ停止時間Ｔｍに基づいて、硬貨Ｍを排出した後の駆動モータ１４の停止制御を行う。尚、硬貨入出金装置１００は、硬貨Ｍが第２収納部１１ｂに存在しない場合は、上述の処理により得られた回転時間Ｔｃに基づいて、駆動モータ１４の停止制御を行う。これにより、経年変化等で駆動モータ１４の動作のバラツキ、回転ディスク１２、ギヤ等の負荷状態が変化しても、変化に応じて押出しピン１３の位置を適切な位置に維持することができるため上記エラーの発生を防ぐことができる。すなわち、硬貨入出金装置１００を使用し続けた場合、回転ディスク１２が１回転するのに要する回転時間Ｔｃは、駆動モータ１４の動作のバラツキ、回転ディスク１２、ギヤ等の負荷状態の変化などにより変動する可能性がある。この場合においても、上述の構成によれば、前記回転時間Ｔｃに応じて駆動モータ停止時間Ｔｍが算出されるため、押出しピン１３の位置を常に最適な位置に停止させることできる。

【0080】

以上のように、本発明の実施形態に係る硬貨入出金装置１００によれば、硬貨Ｍを第２収納部１１ｂから排出する度に前記演算処理を実行することにより駆動モータ停止時間Ｔｍを動的（リアルタイム）に算出するため、押出しピン１３の位置を最適な位置に停止させることできる。よって、硬貨Ｍの排出不良が生じた場合に駆動モータ１４を逆回転させる従来の構成を備える必要がないため、硬貨入出金装置１００の構成を簡略化することができる。また、硬貨Ｍの排出不良を防止するための機構を別途追加する必要がないため、硬貨入出金装置１００の大型化を防ぐことができ、さらには小型化を図ることもできる。また、硬貨入出金装置１００では、硬貨Ｍの排出を検知する光センサ１５の検知結果を用いて、回転ディスク１２の停止制御を行うことができるため、コストが増大することもない。また、硬貨入出金装置１００ごとに押出しピン１３の位置を最適な位置に停止させることできるため、駆動モータ停止時間Ｔｍを硬貨入出金装置１００ごとに個別に設定する必要もない。

【符号の説明】

【0081】

１ ：制御部
２ ：時間取得部
３ ：硬貨枚数取得部
４ ：判定処理部
５ ：硬貨検出部
６ ：演算処理部
７ ：モータ制御部
８ ：記憶部
９ ：タイマ
１０ ：硬貨収納カセット
１１ａ ：第１収納部
１１ｂ ：第２収納部
１１ｃ ：排出口
１２ ：回転ディスク
１３ ：押出しピン
１４ ：駆動モータ
１５ ：光センサ
１５ａ ：光
１００ ：硬貨入出金装置
Ｍ ：硬貨
Ｔｃ ：回転時間
Ｔｍ ：駆動モータ停止時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】