JP5464852B2 - 硬貨処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、入出金部、金種別スタッカ、一括スタッカ等の保留部に収納した硬貨を繰り出した際に、残留している硬貨の有無を検出する機能を備えた硬貨処理装置に関する。

従来、自動預け払い機（ＡＴＭや自動取引装置とも呼ばれる。）等の自動で貨幣を処理する装置には、硬貨の入金、出金処理さらには補充、精査処理を行う硬貨処理装置が備えられている。硬貨処理装置は、外部からの硬貨の挿入や外部への硬貨の繰り出し口となる入出金部、金種毎に硬貨を保留する金種別スタッカ、金種混合で硬貨を保留する一括スタッカ等、複数枚の硬貨を保留・収納しておく箇所が多数存在する。金種別スタッカや一括スタッカに入った硬貨は、縦横に重なり合った状態で集積されている。このような状態の金種別スタッカや一括スタッカの下部から硬貨を１枚ずつ繰り出した場合、複数の硬貨によるブリッジが発生したり、硬貨が壁面に張り付いたりしてスタッカの内部に硬貨が残留することがある。

このような問題を解決する方法として、従来、払い出し口に残留した硬貨をカメラで検出する方式が提案されている（特許文献１参照）。また、マイクロ波を用いて残留硬貨の有無を検出する方式が提案されている（特許文献２参照）。さらに、硬貨の搬送路に対向して配置した２組のコイルセンサ間を通過する硬貨の材質と厚みを検出して硬貨を識別する方式が提案されている（特許文献３参照）
特開２００８−９７２６０号公報 特開２００４−７８３１７号公報 特開平６−９６３２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明のように、カメラを用いた硬貨検出方式の場合、硬貨処理装置内の多数あるスタッカやバケットに各々カメラを配置する必要があり、またカメラで撮影した画像を処理する回路が必要となることから、構成が複雑となり、コストもアップするという問題があった。

また、特許文献２に記載の発明のように、マイクロ波を用いたセンサの場合、マイクロ波が漏れて他の基板や装置に影響を与えないようにするために隙間を無くす必要があり、構造上の制約が大きいという問題があった。

また、特許文献３に記載の発明は、特定の狭い範囲を通過する硬貨を検知するには有効であるが、磁気センサの磁界による検出範囲が限られている。そのため、硬貨を積み重ねて保留するスタッカのようにある程度幅の広い範囲では磁気センサの磁界が届かないために、硬貨ブリッジや壁面への硬貨の張り付きをうまく検出できない場合があった。

そこで、本発明、硬貨を積層して保留する保留部に残留している残留硬貨の有無を検出し、残流硬貨があれば、その残留硬貨を取り出すことができる硬貨処理装置を提供することを目的とする。

この発明では、硬貨を積層して収納する保留部の内壁面にシート状コイルを取り付けている。発振回路が、このシート状コイルに一定周波数の電圧を印加し、検出回路がこのシート状コイルに流れる電流を検出する。そして、判定部が、検出した電流の大きさに応じて、保留部内における硬貨の有無を判定する。したがって、ブリッジや張り付きにより保留部内に硬貨が残留していても、この残留した硬貨（残留硬貨）を確実に検出することができる。

また、硬貨検出部が、搬送部が保留部から繰り出す硬貨が無いことを検出し、且つ、判定部が硬貨の残留有りと判定した場合に、振動部が保留部の内壁面を振動させる。硬貨検出部は、保留部に収納されている硬貨であって、搬送部によって次に繰り出される硬貨が対向する位置に配置したセンサで硬貨の有無を検出する。硬貨検出部で硬貨が無いことを検出しているのに、判定部が硬貨の残留有りと判定した場合には、保留部内に硬貨が残留しているので、振動部が保留部の内壁面を振動させることによって、この残留している硬貨の状態を、搬送部が保留部から繰り出せる状態に変化させることができ、保留部に残留している硬貨の取り出しが適正に行える。

また、発振回路は、硬貨検出部が保留部から繰り出す硬貨が無いことを検出すると、一時的にシート状コイルに一定周波数の電圧を印加する構成するのが好ましい。このように構成すれば、判定部において、保留部に残留していた硬貨の有無を検出する必要がないときに、シート状コイルに電圧を印加することがないので、電力の消費を抑制できるとともに、コイルに発生する磁界による他の部分への影響も抑制できる。

本発明によれば、薄型で折り曲げが容易であり任意の形状に変形が可能であるシート状コイルを、保留部の内壁面に取り付けるので、ブリッジや張り付きにより保留部に硬貨が残留していても、この残留した硬貨を確実に検出し、保留部に残留している硬貨の取り出しが適正に行える。

まず、本発明の硬貨処理装置について、この装置を備える自動預け払い機（以下、ＡＴＭと称する。）を例に挙げて説明する。図１は、ＡＴＭの主要部の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る硬貨処理装置を備えるＡＴＭの外観図である。

ＡＴＭ１は、金融機関の店舗やコンビニエンスストア等に設置され、利用者の操作に応じて現金の入金や出金や振替取引等の各種取引を行う装置である。

ＡＴＭ１は、主制御部１０、表示・操作部１１、紙幣処理部１２、硬貨処理部１３、カード・明細書処理部１４、通帳処理部１５、生体情報読取部１６、記憶部１７、通信部１８、顧客検知部１９、及び撮像部２０を備えている。ＡＴＭ１において、硬貨処理部１３が硬貨処理装置に相当する。

利用者は、このＡＴＭ１でキャッシュカード（以下、単にカードと言う。）を用いなくても各種取引が行うことができる。ここでは、キャッシュカードを用いない取引をカード無し取引と言い、キャッシュカードを用いる取引をカード有り取引と言う。

主制御部１０は、ＡＴＭ１本体各部の動作を制御する。

表示・操作部１１は、本体正面に設けた表示器１１Ａ、及びこの表示器１１Ａの画面上に貼付したタッチパネル１１Ｂを有している。表示・操作部１１は、利用者に対する操作案内画面を表示器に表示する。また、表示・操作部１１は、タッチパネル１１Ｂの押下位置を検知することにより、暗証番号や取引内容（取引種別、入出金金額等）等にかかる入力を受け付ける。

紙幣処理部１２は、本体正面に設けた紙幣入出金口１２Ａと、本体内部に収納されている紙幣カートリッジ（不図示）と、の間に形成した紙幣搬送路に沿って紙幣を搬送する。また、紙幣処理部１２は、紙幣搬送路に沿って搬送している紙幣毎に、金種及び真偽を鑑別する紙幣鑑別部（不図示）を有している。紙幣鑑別部は、紙幣から読み取った磁気パターンや、透過光パターン等に基づいて真偽及び金種を鑑別する。

硬貨処理部１３は、本体正面に設けた硬貨入出金口１３Ａと、本体内部に収納されている金種別スタッカや一括スタッカ等と、の間に形成された硬貨搬送路に沿って硬貨を搬送する。また、硬貨処理部１３は、硬貨搬送路に沿って搬送している硬貨毎に、金種及び真偽を鑑別する識別部を有している。

カード・明細書処理部１４は、本体正面に設けたカード挿入口１４Ａに挿入されたカードを取り込み、このカードの磁気ストライプに記録されているカード情報（金融機関番号、店舗番号、口座番号等の情報）の読み取りや、書き換え等も行う。また、挿入されたカードがＩＣカードである場合には、必要に応じて、そのカードのＩＣチップに記録されているデータの読み取りや、書き換えも行う。ＩＣチップには、このカードの所有者である利用者の生体情報（登録情報）等が記録されている。さらに、カード・明細書処理部１４は、取引内容を明細書に印字する印字部（不図示）を有する。カード・明細書処理部１４は、取引内容を印字した明細書を本体正面に設けた明細書放出口１４Ｂに放出する。

通帳処理部１５は、本体正面に設けた通帳挿入口１５Ａに挿入された通帳を取り込み、この通帳に対して取引履歴を印字する印字部（不図示）を有している。また、通帳処理部１５は、取り込んだ通帳のページを捲るページ捲り機構や、通帳に印刷されているページ番号を示すバーコードを読み取るバーコードリーダ、通帳に貼付されている磁気ストライプに記録されている通帳情報（金融機関番号、店舗番号、口座番号等）を読み取る磁気ヘッド等も有している。

また、生体情報読取部１６は、本体正面に設けた生体情報読取センサ１６Ａを有している。この生体情報読取センサ１６Ａは、利用者の指静脈パターンを読み取る。ここでは、生体情報読取センサ１６Ａは、指静脈パターンを読み取るセンサであるが、掌静脈、虹彩、網膜等、他の生体情報を読み取るセンサに置き換えてもよい。生体情報読取部１６は、生体情報読取センサで読み取った利用者の生体情報（読取情報）と、カードのＩＣチップに記録されている生体情報（登録情報）と、を照合し、その類似度から利用者とカードの所有者本人であるかどうかを認証する機能も有している。

記憶部１７は、ハードディスク等の記憶媒体を有し、この記憶媒体に各種情報を記憶する。この記憶媒体は、自ＡＴＭ１が設置されている店舗を示す店舗番号、自ＡＴＭ１を識別する機器番号、自ＡＴＭ１のネットワークアドレス、ネットワーク５を介して接続される上位装置３や他の機器のネットワークアドレス等を記憶する。また、この記憶媒体は、利用者の認証結果を出力するタイミングを制限する待機時間や、カード無し取引にかかる規約、さらには、処理した取引にかかる取引ログ等も記憶する。この待機時間は、システムの管理者が任意に設定できる。

通信部１８は、ネットワークを介した上位装置（ホストコンピュータ）との通信を制御する。

顧客検知部１９は、本体正面を検知エリアとする近接センサを有し、この近接センサによって、装置本体正面に位置する利用者の有無を検知する。

撮像部２０は、ＡＴＭ１本体を操作している利用者の顔を略正面から撮像する向きに取り付けたカメラを有する。ＡＴＭ１は、必要に応じて、撮像部２０のカメラの撮像画像を取り込み、この撮像画像を記憶部１７の記憶媒体に記憶する。

次に、本発明の硬貨処理装置である硬貨処理部１３の内部の詳細機構及び媒体の搬送経路を図３及び図４に基づいて説明する。図３は、硬貨処理部内の詳細構成図である。図４は、硬貨入出金機構部の入金時の搬送経路を示す図である。なお、前記のように、硬貨処理部１３が、硬貨処理装置に相当する。

硬貨処理部１３は、利用者による硬貨の入金や利用者に対する硬貨の出金を行って、利用者と硬貨の授受を行う硬貨入出金口１３Ａと、硬貨入出金口１３Ａに集積された硬貨を１枚ずつ分離して内部搬送路に導く一枚分離機構４１と、前記分離された硬貨の正貨・偽貨の識別及び金種や枚数等を識別する識別部（計数部に相当）４２と、前記識別された硬貨を取引が確定するまで一時保留する一時保留部４３と、前記識別された硬貨を金種別に収納するために金種別に収納エリアを分割した金種別スタッカ４８と、前記金種別スタッカ４８に硬貨を導くための入金搬送路４７と、前記金種別スタッカ４８とは反対に金種混合に一括に硬貨を収納する一括スタッカ４９と、取引運用前に出金硬貨として予め硬貨をストックした運用スタッカ５１と、を備えている。なお、これ以外の機構部も有しているが、ここでは本発明に関連する機構部のみの説明に留める。

次に、図４に示したように、硬貨処理部１３における入金処理に関する入金経路を順に説明する。まず、入金取引を開始するために、利用客は取引で必要な硬貨を硬貨入出金口１３Ａに投入する（図４に示す入金搬送路１（６０））。硬貨入出金口１３Ａに投入された硬貨は一枚分離機構４１を経て、識別部４２へと導かれ、正貨と判断された場合のみ一時保留部４３へ一時保留される。ここで、偽貨及び正貨とは判別できない硬貨及び異物は、不図示の返却口または入出金口１３Ａへと返却される（図４に示す入金搬送路２（６１））。取引の確定終了後、取引が成立した場合、一時保留された硬貨は再度、硬貨入出金口１３Ａに導かれ、一枚分離機構４１を経て、識別部４２へと導かれる。ここで、硬貨の金種を判別した後、入金搬送路４７を経て、各硬貨は金種別スタッカ４８内に、金種別毎に分離され各金種エリアに収納される（図４の入金搬送路３（６２））。この時、前記金種別スタッカに出金するだけの十分の硬貨が蓄積されていた場合等は、前記一時保留部を介して一括スタッカ４９に収納される（図４の入金搬送路４（６３））。ここでは、硬貨入金機構部７の入金処理における入金経路を説明したが、硬貨処理部１３が有する機能の一部であり、機構部の種類によっては、出金機能を含むその他様々な機能を有している。

次に、図３に示した金種別スタッカ４８の内部構成について、図５に基づいて説明する。図５は、金種別スタッカの内部構成図である。図５（Ａ）に示すように、金種別スタッカ４８は、保留部に相当し、金種別に格納エリアが分割され、各種の硬貨を保留・格納する。すなわち、金種別スタッカ４８は、１円スタッカ７０、５円スタッカ７１、１０円スタッカ７２、５０円スタッカ７３、１００円スタッカ７４、及び５００円スタッカ７５を備えている。また、各スタッカ７０〜７５の底部には、金種毎に硬貨を１枚ずつ繰り出して搬送するための搬送ベルト７６（７６０〜７６５）（搬送部に相当）が設けられている。

なお、金種別スタッカ４８は、上記の構成以外に硬貨毎に１枚ずつ繰り出して係数する計数機構（計数部に相当）も有している。そのため、前記の識別部４２と、この計数機構により、金種別スタッカ４８の各スタッカ７０〜７５に収納された硬貨の枚数を係数することができる。

金種別スタッカ４８は、通常は、図５（Ｂ）に示すように、複数の硬貨を順に積層した状態で収納する。

次に、図５に示した金種別スタッカ４８におけるセンサ配置の一例を、図６に基づいて説明する。図６は、金種別スタッカの平面図及び正面断面図である。各スタッカ７０〜７５は同様の構成であるため、図６には、一例として１０円スタッカ７２の構成を示している。

図６（Ｂ）に示すように、搬送ベルト７６２を挟んで、スタッカ７２の底部の反対側（搬送ベルト７６２の内側）には、磁気センサ８０が設置されている。磁気センサ８０は、硬貨検出部に相当し、スタッカ７２から繰り出す硬貨（１０円硬貨）の有無を検出する。つまり、スタッカ７２内に硬貨が収納（保留）されている場合には、スタッカ７２の底部において、搬送ベルト７６２の上面に硬貨が載置された状態である。主制御部１０は、判定部に相当し、磁気センサ８０でこの硬貨を検出することで、繰り出し可能な硬貨がスタッカ７２内に有ると判定する。また、スタッカ７２内に硬貨が収納（保留）されていない場合には、スタッカ７２の底部において、搬送ベルト７６２の上面には硬貨が載置されていない状態である。この場合、主制御部１０は、磁気センサ８０で硬貨を検出できないので、繰り出し可能な硬貨がスタッカ７２内には無いと判定する。

また、図６に示すように、スタッカ７２の各内壁面７２Ａ〜７２Ｄには、それぞれシート状コイル８１（８１Ａ〜８１Ｄ）を取り付けている。本発明では、これらのシート状コイルにより、硬貨のブリッジや張り付き等による硬貨の残留を検出する。

図７は、硬貨の残留状態の例を示す図であり、（Ａ）が硬貨ブリッジが発生状態、（Ｂ）が硬貨の張り付きが発生した状態を示している。

金種別スタッカ４８の各スタッカ７０〜７５に硬貨を投入すると、図７（Ａ）に示すように、複数枚の硬貨９０Ａ・９０Ｂが重なってブリッジが発生することがある。このような状態で硬貨がスタッカ内に残留すると、硬貨の残留位置が磁気センサ８０の検出範囲外となるため、残留硬貨を検出できない場合がある。

また、金種別スタッカ４８の各スタッカ７０〜７５に硬貨を投入すると、図７（Ｂ）に示すように、硬貨９１がスタッカの内壁に張り付いた状態になることがある。この場合も硬貨が張り付いた位置によっては、磁気センサ８０の検出範囲外となるため、残留硬貨を検出できない場合がある。

しかし、本願発明では、前記のようにスタッカ７２の各内壁面にシート状コイル８１（８１Ａ〜８１Ｄ）を取り付けているので、硬貨ブリッジや硬貨の張り付きが発生しても、これらの硬貨がシート状コイル８１に接触または近接するので、次に説明する回路構成により、残留硬貨を検出することができる。

図８は、シート状コイルのコイルパターンの一例、及びシート状コイルにより硬貨の残留を検出する回路のブロック図である。

シート状コイル８１は、図８に示すように、ＦＰＣなどを素材とするシート上に螺旋状に形成した銅箔または銅線を貼り付けて絶縁処理を施したものである。シート状コイルのサイズや素材、コイルのパターン等は、シート状コイルを貼り付ける壁面の大きさや位置に応じて、最適なものを選択すれば良い。また、シート状コイルは折り曲げて取り付ける必要がある場合には、可塑性のシートを使用すると良い。

また、硬貨の残留を検出するための回路としては、例えば、周波数と電圧のピークが一定の交流電圧をシート状コイル８１に印加する発振回路１１２と、シート状コイル８１に流れる電流を検出する検出回路１１３からなるセンサ回路１１１を用意して、検出回路１１３が検出した電流の大きさを確認することで、スタッカ７２内における残留硬貨の有無を判定できる。シート状コイル８１に硬貨が付着したり接近したりすると、コイルに流れる電流の振幅が変化する。この振幅の変化に伴い、電流の大きさが変わるので、上記のように検出回路１１３で電流の大きさを確認すると良い。発振回路１１２は、例えば、１２Ｖ１００Ｈｚの正弦波電圧をシート状コイル８１に印加すればよい。

なお、硬貨の種類や、シート状コイル８１を取り付ける位置やシート状コイル８１のサイズにより、硬貨の有無に応じて検出回路１１３が検出する電流が変化するので、予め実験等により、電流の閾値を決めておき、検出回路１１３が検出した電流と、この閾値の大小関係に応じて、残留硬貨の有無を判定するように構成すると良い。

次に、上記のようなセンサ回路１１１とシート状コイル８１により残留硬貨を検出した場合には、この残留硬貨をスタッカから取り出すことができるように構成している。図９は、残留硬貨をスタッカから取り出すための構成の一例を示す図である。本発明では、金種別スタッカ４８を構成する各スタッカ７０〜７５の壁面に振動を加えるソレノイド７７を設けている。このソレノイド７７は、振動部に相当する。スタッカ内の残留硬貨を取り出すことができるのであれば、図９に示したように金種別スタッカ４８のスタッカ７０〜７５のそれぞれに振動を加えるように複数個を配置しても良いし、また、金種別スタッカ４８の全体に振動を加えることができるように１つ乃至数個を配置しても良い。このように、残留硬貨を検出した場合には、ソレノイド７７で金種別スタッカ４８に振動を与えることで、硬貨がブリッジした状態や、硬貨が内壁面に張り付いた状態を変化させる（崩す）ことができるので、残留硬貨をスタッカ内から確実に取り出すことができる。

ソレノイド７７は、磁気センサ８０で硬貨が無いことを検出した際に振動させる構成であってもよいが、この場合には、硬貨のブリッジや張り付きが発生していないときも金種別スタッカ４８を振動させることになる。

したがって、この例では、磁気センサ８０でスタッカ内に硬貨が無いことを検出し、且つ、センサ回路１１１とシート状コイル８１により残留硬貨の有無を確認して、残留硬貨があると判定した場合に、ソレノイド７７を振動させる構成とした。これにより、確実に残留硬貨を取り出すことができる。

また、前記のように、金種別スタッカ４８の各スタッカ７０〜７５に収納されている硬貨の枚数は、識別部４２と、金種別スタッカ４８の計数機構により係数されている。そこで、金種別スタッカ４８のいずれかのスタッカ７０〜７５に硬貨が無いことを磁気センサ８０で検出した際に、さらに、識別部４２と計数機構により計数されたスタッカ７０〜７５内に収納されている硬貨の枚数を確認し、この枚数が零では無い場合に、ソレノイド７７を振動させても良い。この場合も、確実に残留硬貨を取り出すことができる。

また、本発明では、磁気センサ８０でスタッカ内に硬貨が無いことを検出したときだけ、発振回路１１２を動作させるようにしている。これにより、シート状コイル８１において発生する磁気が、ＡＴＭ１内の他の部分に影響を与えるのを抑制できる。

なお、以上の説明では、金種別スタッカを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、硬貨を保留（収納）する他の部分にも、当然適用可能である。例えば、硬貨入出金口１３Ａ、一枚分離機構４１、一時保留部４３、一括スタッカ４９、運用スタッカ５１等の保留部に相当する他の部分にも適用が可能である。

ＡＴＭの主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る硬貨処理装置を備えるＡＴＭの外観図である。 硬貨処理部内の詳細構成図である。 硬貨入出金機構部の入金時の搬送経路を示す図である。 金種別スタッカの内部構成図である。 金種別スタッカの平面図及び正面断面図である。 硬貨の残留状態の例を示す図である。 シート状コイルのコイルパターンの一例、及びシート状コイルにより硬貨の残留を検出する回路のブロック図である。 残留硬貨をスタッカから取り出すための構成の一例を示す図である。

符号の説明

１…ＡＴＭ １０…主制御部 １１…操作部 １２…紙幣処理部 １３…硬貨処理部 １４…明細書処理部 １５…通帳処理部 １６…生体情報読取部 １７…記憶部 １８…通信部 １９…顧客検知部 ２０…撮像部 ４１…一枚分離機構 ４２…識別部 ４３…一時保留部 ４７…入金搬送路 ４８…金種別スタッカ ４９…一括スタッカ ５…ネットワーク ５１…運用スタッカ ７…硬貨入金機構部

Claims (2)

1. 硬貨を積層して収納する保留部と、
   前記保留部の内壁面に取り付けたシート状コイルと、
   前記シート状コイルに一定周波数の電圧を印加する発振回路と、
   前記シート状コイルに流れる電流を検出する検出回路と、
   前記検出回路が検出した電流の大きさに応じて、前記保留部内における硬貨の有無を判定する判定部と、
   前記保留部から硬貨を１枚ずつ繰り出し、繰り出した硬貨を搬送する搬送部と、
   前記搬送部が前記保留部から繰り出す硬貨の有無を検出する硬貨検出部と、
   前記硬貨検出部が前記保留部から繰り出す硬貨が無いことを検出し、且つ、前記判定部が硬貨の残留有りと判定した場合に、前記保留部の内壁面を振動させる振動部と、
   を備え、
   前記硬貨検出部は、前記保留部に収納されている硬貨であって、前記搬送部によって次に繰り出される硬貨が対向する位置に配置したセンサで硬貨の有無を検出する、硬貨処理装置。
2. 前記発振回路は、
   前記硬貨検出部が前記保留部から繰り出す硬貨が無いことを検出すると、一時的に前記シート状コイルに一定周波数の電圧を印加する請求項１に記載の硬貨処理装置。

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