專利名稱：紙幣處理裝置及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種紙幣處理裝置及其控制方法，特別是涉及用于自動售貨機等紙幣收納處理中的紙幣處理裝置及其控制方法。
一般在處理自動售貨機等的紙幣的機器中，機器本體內(nèi)設置有判定紙幣真?zhèn)我约罢鎺诺氖占{處理的紙幣處理裝置。紙幣處理裝置對插入的紙幣進行幣種識別和真?zhèn)闻卸?，當判斷所插入的紙幣是真幣時將該紙幣收納，然后通知自動售貨機等有真幣插入。
圖4為表示紙幣處理裝置概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
如該圖所示，紙幣處理裝置100由紙幣插入口101和滑輪102、紙幣輸送路徑103、識別傳感器104、幣箱滾筒105、幣箱滑槽106、幣箱107、壓板108、線圈彈簧109構(gòu)成。
在紙幣處理裝置100中，如果從紙幣插入口101插入了紙幣，由圖中未畫出的插入傳感器檢測紙幣的插入，由此驅(qū)動圖中未畫出的輸送馬達，由于驅(qū)動了輸送馬達，驅(qū)動與其連動的滑輪102，由沿紙幣輸送路徑鋪設的圖中未畫出的輸送皮帶讓所插入的紙幣沿紙幣輸送路徑103移動。
該紙幣在紙幣輸送路徑103上移動時，識別傳感器104檢測紙幣的特征，根據(jù)檢測結(jié)果判定紙幣的真?zhèn)?。真?zhèn)闻卸ǖ慕Y(jié)果，如果判定是偽幣，輸送馬達反轉(zhuǎn)并將該紙幣從紙幣插入口101退出；如果判定是真幣，輸送馬達繼續(xù)正轉(zhuǎn)，該紙幣在幣箱滾筒105中所形成的槽105a中被處于夾持狀態(tài)下停止。對于幣箱滾筒105將在后面敘述。
然后，幣箱滾筒105沿給定方向轉(zhuǎn)動，同時幣箱滑槽106沿圖中箭頭A的方向移動，將該紙幣收納在幣箱107內(nèi)。在幣箱107中，通過線圈彈簧109設有壓板108，由壓板108將所收納的紙幣壓向幣箱滾筒105一側(cè)。
下面，參照圖5說明幣箱滾筒105的動作。
圖5為表示幣箱滾筒105的從幣箱107觀察的主視圖。
如該圖所示，幣箱滾筒105成對地設有幣箱滾筒105-1和幣箱滾筒105-2，當紙幣通過紙幣輸送路徑103移動，停止在圖中虛線所示的給定位置時，由圖中未畫出的幣箱馬達驅(qū)動，分別讓幣箱滾筒105-1和105-2沿圖中箭頭B和箭頭C的方向轉(zhuǎn)動。由于幣箱滑槽106與該幣箱滾筒105-1和105-2的轉(zhuǎn)動相連動而向圖中靠近自己的一方移動，紙幣收納在幣箱107中。
并且，在幣箱滾筒105-1中設置有傳遞開關150，根據(jù)該傳遞開關150的狀態(tài)，檢測出幣箱滾筒105-1和105-2的位置(相對于轉(zhuǎn)動的位置)，控制幣箱馬達。
下面，說明傳遞開關150。
圖6(a)到圖6(c)為表示各傳遞開關150的俯視圖，圖6(d)到圖6(f)為分別表示對應于圖6(a)到圖6(c)所示的傳遞開關150的側(cè)視圖。
傳遞開關150由轉(zhuǎn)動部151和檢測部152構(gòu)成，根據(jù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部151的位置，檢測部152切換到開、關狀態(tài)。例如，當轉(zhuǎn)動部151處于圖6(a)以及圖6(d)的位置時，檢測部152處于關狀態(tài)，當轉(zhuǎn)動部151從該位置向圖中的箭頭D方向轉(zhuǎn)動時，檢測部152處于關狀態(tài)的情況下變化到于圖6(b)以及圖6(e)的狀態(tài)，當轉(zhuǎn)動部151向圖中的箭頭E方向轉(zhuǎn)動時，檢測部152切換到開狀態(tài)，處于圖6(c)以及圖6(f)的狀態(tài)。當轉(zhuǎn)動部151從該狀態(tài)向圖中的箭頭F方向轉(zhuǎn)動時，檢測部152保持開狀態(tài)，當轉(zhuǎn)動部151轉(zhuǎn)動回到圖6(a)以及圖6(d)的位置時，檢測部152切換到關狀態(tài)。此外，轉(zhuǎn)動部151的位置和檢測部152的狀態(tài)之間的關系如圖6(g)所示。
利用這樣的傳遞開關150，每收納一次紙幣就讓轉(zhuǎn)動的幣箱滾筒105-1和105-2停止在正確的位置上(正好轉(zhuǎn)動一周的位置)。為了正確控制幣箱滾筒105-1和105-2的停止位置，位置檢測是很重要的。利用傳遞開關150時，理想的情況是在傳遞開關150(檢測部152)從開切換到關的同時讓幣箱滾筒105-1和105-2停止，但實際上幣箱滾筒105-1和105-2、圖中未畫出的幣箱馬達在接收到停止指示(關斷幣箱馬達的電源)后由于慣性作用而轉(zhuǎn)動。
為此，幣箱馬達的控制必須考慮慣性的影響來確定停止位置與檢測部150從開切換到關的位置之間的關系。
還有，實際上，由于對于每一產(chǎn)品因特性不同而會產(chǎn)生差異，檢測部150從開切換到關時，啟動時鐘，經(jīng)過給定時間后關斷幣箱馬達的電源，并可以調(diào)整時鐘上所設定的時間。
圖7(a)到圖7(c)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)與其供電狀態(tài)、傳遞開關150的狀態(tài)之間的關系圖。
如圖7(a)所示，傳遞開關150從開切換到關時啟動時鐘，如果由該時鐘計時到給定時間T的時刻關斷幣箱馬達的電源，幣箱馬達由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，然后停止。這時，從傳遞開關150的狀態(tài)由開切換到關開始到幣箱馬達停止為止的時間TL里，幣箱滾筒105-1和105-2只轉(zhuǎn)動相當于圖中斜線部分的面積的距離(角度)L，需要設定在該轉(zhuǎn)動后停止時的位置所需要的時間T。
然而，由于幣箱馬達的負載隨溫度、收納紙幣的張數(shù)的增加、電源電壓的波動等因素變動，停止位置并不能就說是恒定的。一般，在高溫狀態(tài)下負載減少，低溫狀態(tài)下負載增大，對于室外設置的自動售貨機容易受到其影響，由該負載的變動引起停止位置的誤差大時，結(jié)果成為紙幣堵塞的原因。
當負載減少時，如圖7(b)所示，由于幣箱馬達以比較高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，當從傳遞開關150的狀態(tài)由開切換到關開始經(jīng)過給定時間T的時刻關斷幣箱馬達的電源時，到停止為止所需要的時間要長。為此，從傳遞開關150的狀態(tài)變化開始到幣箱馬達停止為止的時間為TL+TL1，其間的移動距離為相當于圖中斜線的面積的距離L1(＞L)。
還有，當負載增加時，如圖7(c)所示，由于幣箱馬達以比較低的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，當從傳遞開關150的狀態(tài)由開切換到關開始經(jīng)過給定時間T的時刻關斷幣箱馬達的電源時，到停止為止所需要的時間要短。為此，從傳遞開關150的狀態(tài)變化開始到幣箱馬達停止為止的時間為TL+TL2，其間的距離為相當于圖中斜線的面積的距離L2(＜L)。
如上所述，在現(xiàn)有紙幣處理裝置中，由于溫度等變化引起幣箱馬達的負載變化時，幣箱滾筒不能在給定位置上停止，當所引起的誤差較大時，存在著不能接收紙幣的問題。
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種在不采用溫度測定和幣箱滾筒的詳細位置檢測等以外的傳感器，當產(chǎn)生負載變動時讓幣箱滾筒能停止在給定位置上的紙幣處理裝置及其控制方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明之1是在幣箱馬達轉(zhuǎn)動幣箱滾筒、由該幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動收納紙幣的紙幣處理裝置中，其特征是包括檢測上述幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動位置的位置檢測裝置，根據(jù)上述位置檢測裝置所檢測的轉(zhuǎn)動位置、對上述幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置所需要的時間計時的計時裝置，根據(jù)上述計時裝置所計時的時間，確定從上述幣箱滾筒轉(zhuǎn)動上述給定位置開始到停止給上述幣箱馬達供電為止的時間的供電時間確定裝置。
本發(fā)明之2包括本發(fā)明之1在內(nèi)，其特征是上述位置檢測裝置為傳遞開關，上述計時裝置對從上述傳遞開關的狀態(tài)從關變化到開狀態(tài)開始到再次變化到關狀態(tài)為止的時間進行計時。
本發(fā)明之3是在幣箱馬達轉(zhuǎn)動幣箱滾筒、由該幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動收納紙幣的紙幣處理裝置的控制方法中，其特征是從上述幣箱馬達的驅(qū)動狀態(tài)檢測出該幣箱馬達的負載特性，根據(jù)所檢測出的該負載特性確定到停止給上述幣箱馬達供電的時間。
本發(fā)明之4包括本發(fā)明之3在內(nèi)，其特征是上述負載特性的檢測通過檢測出上述幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動位置、然后對該幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置所需要的時間計時來完成。
本發(fā)明之5包括本發(fā)明之4在內(nèi)，其特征是上述轉(zhuǎn)動位置的檢測由傳遞開關進行，通過對從上述傳遞開關的狀態(tài)從關變化到開狀態(tài)開始到再次變化到關狀態(tài)為止的時間進行計時來檢測上述負載特性。
本發(fā)明之6包括本發(fā)明之5在內(nèi)，其特征是從上述傳遞開關的狀態(tài)從開變化到關狀態(tài)的時刻開始在上述供電時間確定裝置所確定的供電時間之后停止給上述幣箱馬達供電。
以下對附圖作簡要說明。


圖1為表示構(gòu)成紙幣處理裝置的一部分的幣箱馬達控制部的構(gòu)成的方塊圖。
圖2(a)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關的狀態(tài)的圖(1)。
圖2(b)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關的狀態(tài)的圖(2)。
圖2(c)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關的狀態(tài)的圖(3)。
圖3為表示從幣箱馬達的驅(qū)動到停止為止的各部動作的流程圖。
圖4為表示紙幣處理裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖5為表示幣箱滾筒105從幣箱107一側(cè)觀察的主視圖。
圖6(a)為表示傳遞開關150的俯視圖(1)。
圖6(b)為表示傳遞開關150的俯視圖(2)。
圖6(c)為表示傳遞開關150的俯視圖(3)。
圖6(d)為表示傳遞開關150的側(cè)視圖(1)。
圖6(e)為表示傳遞開關150的側(cè)視圖(2)。
圖6(f)為表示傳遞開關150的側(cè)視圖(3)。
圖6(g)為表示轉(zhuǎn)動部151的位置和檢測部152的狀態(tài)圖。
圖7(a)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關150狀態(tài)(現(xiàn)有)的圖(1)。
圖2(b)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關150狀態(tài)(現(xiàn)有)的圖(2)。
圖2(c)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關150狀態(tài)(現(xiàn)有)的圖(3)。
實施例以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的紙幣處理裝置及其控制方法。
本發(fā)明的紙幣處理裝置基本上和現(xiàn)有的紙幣處理裝置具有相同的構(gòu)成，只有驅(qū)動幣箱滾筒的幣箱馬達控制部不同，所以省略其他部分的說明。
圖1為表示構(gòu)成紙幣處理裝置的一部分的幣箱馬達控制部構(gòu)成的方塊圖。
如該圖所示，幣箱馬達控制部由傳遞開關檢測部1和時鐘2、時間值計算部3、計時部4、馬達控制器5所構(gòu)成。傳遞開關檢測部1檢測圖中未畫出的設置在幣箱滾筒內(nèi)的傳遞開關的狀態(tài)，計時部4對傳遞開關檢測部1檢測出傳遞開關處于開狀態(tài)的時間。還有，時間值計算部3根據(jù)計時部4所計時的傳遞開關處于開的時間，計算出時鐘2所計數(shù)的時間，時鐘2計數(shù)出時間值計算部3所計算出的時間。馬達控制器5驅(qū)動幣箱馬達，同時當時鐘2計數(shù)到給定時間時停止給幣箱馬達供電。
幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)，由于隨負載狀態(tài)(大小)變化，從驅(qū)動幣箱馬達幣箱滾筒開始轉(zhuǎn)動開始，到傳遞開關的狀態(tài)變化為止的時間(由于轉(zhuǎn)動角度與負載無關而為一定)也隨著變化。
在此，計時部4對傳遞開關的狀態(tài)從開變化關為止的時間進行計時，根據(jù)其計時結(jié)果，時鐘計算部3讓設定在時鐘2的時間變化，從而保持幣箱滾筒的停止位置一定。
圖2(a)到圖2(c)為表示幣箱馬達的轉(zhuǎn)動數(shù)和其給定狀態(tài)、傳遞開關的狀態(tài)的關系圖。
如圖2(a)所示，當馬達控制器5開始給幣箱馬達供電時，幣箱馬達轉(zhuǎn)動，隨之幣箱滾筒也轉(zhuǎn)動，傳遞開關的輸出從關變化到開。當傳遞開關從關變化到開時，傳遞開關檢測部1檢測出該變化，計時部4開始計時。當幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置時，傳遞開關的輸出從開變化到關，傳遞開關檢測部1檢測出該變化。由此，計時部4結(jié)束對傳遞開關的開的時間Tc的計時，時間值計算部3根據(jù)時間Tc計算出在時鐘2中的計數(shù)時間。時間值計算部3所計算的計數(shù)時間雖然隨計時部4計時的時間Tc而不同，但在圖2(a)所示的例中，由于負載為標準負載，計算出對應于此負載的時間T。為此，時鐘2開始時間T的計數(shù)，當計數(shù)到時間T時，馬達控制器5停止給幣箱馬達供電，幣箱馬達只是由于慣性轉(zhuǎn)動，然后停止。這時，從傳遞開關的輸出從開變化到關的時刻開始到幣箱馬達停止為止的時間TL中幣箱滾筒轉(zhuǎn)動的距離(角度)為相當于圖中斜線部分的面的L。
此外，圖2(b)為表示幣箱馬達的負載為輕負載時的情況。在這種情況下，同樣，當馬達控制器5開始給幣箱馬達供電時，幣箱馬達轉(zhuǎn)動，隨之幣箱滾筒也轉(zhuǎn)動，傳遞開關的輸出從關變化到開。當傳遞開關從關變化到開時，傳遞開關SW檢測部1檢測出該變化，計時部4開始計時。當幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置時，傳遞開關的輸出從開變化到關，傳遞開關SW檢測部1檢測出該變化。由此，計時部4結(jié)束對傳遞開關的開的時間Tc1的計時，時間值計算部3計算出在時鐘2中設定的計數(shù)時間。這時，由于計時部4計時的時間Tc1比標準負載時的時間Tc要短，時間值計算部3所計算的計數(shù)時間比標準負載時所計算的時間T要短t1，即為T-t1時間。因此，時鐘2開始時間T-t1的計數(shù)，當計數(shù)到時間T-t1時，馬達控制器5停止給幣箱馬達供電，幣箱馬達只是由于慣性轉(zhuǎn)動，然后停止。這時，從傳遞開關的輸出從開變化到關的時刻開始到幣箱馬達停止為止的時間為TL1，幣箱滾筒轉(zhuǎn)動的距離(角度)為相當于圖中斜線部分的面的L。因此，幣箱滾筒的停止位置和標準負載時的情況相同。
還有，圖2(c)為表示幣箱馬達的負載為重負載時的情況。當馬達控制器5開始給幣箱馬達供電時，幣箱馬達轉(zhuǎn)動，隨之幣箱滾筒也轉(zhuǎn)動，因而傳遞開關的輸出從關變化到開。當傳遞開關從關變化到開時，傳遞開關SW檢測部1檢測出該變化，計時部4開始計時。當幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置時，傳遞開關的輸出從開變化到關，傳遞開關SW檢測部1檢測出該變化。由此，計時部4結(jié)束對傳遞開關的開的時間Tc2的計時，時間值計算部3計算出在時鐘2中設定的計數(shù)時間。這時，由于計時部4計時的時間Tc2比標準負載時的時間Tc要長，時間值計算部3所計算的計數(shù)時間比標準負載時所計算的時間T要短t2，即為T+t2時間。因此，為此，時鐘2開始時間T+t2的計數(shù)，當計數(shù)到時間T+t2時，馬達控制器5停止給幣箱馬達供電，幣箱馬達只是由于慣性轉(zhuǎn)動，然后停止。這時，從傳遞開關的輸出從開變化到關的時刻開始到幣箱馬達停止為止的時間為TL2，幣箱滾筒轉(zhuǎn)動的距離(角度)為相當于圖中斜線部分的面的L。因此，幣箱滾筒的停止位置和標準負載時的情況相同。
下面參照圖3說明從幣箱馬達的驅(qū)動到停止為止的各部的動作。
圖3為表示從幣箱馬達的驅(qū)動到停止為止的各部動作的流程圖。
當插入到紙幣插入口中的紙幣輸送到給定位置時開始處理(第51步)，馬達控制器5開始給幣箱馬達供電(第52步)。當開始給幣箱馬達供電時，驅(qū)動幣箱馬達幣箱滾筒轉(zhuǎn)動，為此，傳遞開關從關切換到開。傳遞開關SW檢測部1檢測該傳遞開關的狀態(tài)(第53步)，當傳遞開關的狀態(tài)從關切換到開時(第53步為YES)。計時部4開始計時(第54步)。然后，傳遞開關檢測部1等待傳遞開關的狀態(tài)從開切換到關(第55步為NO)，當從開切換到關(第55步為YES)時，計時部4結(jié)束計時(第56步)。
然后，時間值計算部3根據(jù)計時部4的計時結(jié)果計算出在時鐘2中設置的計數(shù)時間(第57步)，在時鐘2中設置所計算的計數(shù)時間(第58步)。然后，時鐘2開始計數(shù)所設置的時間(第59步為NO)，當計數(shù)完畢時，向馬達控制器5通知計數(shù)完畢(第59步為YES)。馬達控制器5接收到計數(shù)完畢的通知后停止給幣箱馬達供電(第60步)，紙幣收納處理結(jié)束(第61步)。
此外，設定在時鐘2中的時間值除了每次計算的方法以外，也可以預先將多個值保存在表中，根據(jù)計時部4所計時的時間從表中選出。
此外，在該實施例中，雖然幣箱滾筒的位置是以傳遞開關檢測的情況進行了說明，但是，即使在利用編碼器等其他構(gòu)成來正確檢測幣箱滾筒的位置的情況下，由于供電停止后幣箱馬達的慣性作用而轉(zhuǎn)動，也可以采用和本實施例相同的方法控制幣箱滾筒的停止位置。
本發(fā)明是對幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置時所需要的時間進行計時，根據(jù)所計時的時間計算出幣箱馬達停止的時間的紙幣處理裝置及其控制方法。依據(jù)該構(gòu)成，即使溫度等環(huán)境變化和收容紙幣的增加所引起的負載變動，也可以讓幣箱滾筒停止在給定位置上。
權利要求
1．一種紙幣處理裝置，在幣箱馬達轉(zhuǎn)動幣箱滾筒、由該幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動收納紙幣的紙幣處理裝置中，其特征是包括檢測所述幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動位置的位置檢測裝置，根據(jù)所述位置檢測裝置所檢測的轉(zhuǎn)動位置、對所述幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置所需要的時間計時的計時裝置，根據(jù)所述計時裝置所計時的時間確定從所述幣箱滾筒轉(zhuǎn)動所述給定位置開始到停止給所述幣箱馬達供電為止的時間的供電時間確定裝置。
2．根據(jù)權利要求1所述的紙幣處理裝置，其特征是所述位置檢測裝置為傳遞開關，所述計時裝置對從所述傳遞開關的狀態(tài)從關變化到開狀態(tài)開始到再次變化到關狀態(tài)為止的時間進行計時。
3．一種紙幣處理裝置的控制方法，在幣箱馬達轉(zhuǎn)動幣箱滾筒、由該幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動收納紙幣的紙幣處理裝置的控制方法中，其特征是從所述幣箱馬達的驅(qū)動狀態(tài)檢測出該幣箱馬達的負載特性，根據(jù)所檢測出的該負載特性確定到停止給所述幣箱馬達供電的時間。
4．根據(jù)權利要求3所述的紙幣處理裝置的控制方法，其特征是所述負載特性的檢測通過檢測出所述幣箱滾筒的轉(zhuǎn)動位置、然后對該幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置所需要的時間計時來完成。
5．根據(jù)權利要求4所述的紙幣處理裝置的控制方法，其特征是所述轉(zhuǎn)動位置的檢測由傳遞開關進行，通過對從所述傳遞開關的狀態(tài)從關變化到開狀態(tài)開始到再次變化到關狀態(tài)為止的時間進行計時來檢測所述負載特性。
6．根據(jù)權利要求5所述的紙幣處理裝置的控制方法，其特征是從所述傳遞開關的狀態(tài)從開變化到關狀態(tài)的時刻開始在所述供電時間確定裝置所確定的供電時間之后停止給所述幣箱馬達供電。
全文摘要
與幣箱滾筒連動的傳遞開關的狀態(tài)由傳遞開關檢測部1檢測,根據(jù)該檢測結(jié)果計時部4對幣箱滾筒轉(zhuǎn)動到給定位置所需要的時間進行計時,時間值計算部3根據(jù)所計時的時間計算出停止幣箱馬達的時間。
文檔編號G07D11/00GK1296599SQ00800313
公開日2001年5月23日 申請日期2000年3月7日 優(yōu)先權日1999年3月10日
發(fā)明者安田茂, 堀江昌史, 巖井忠弘, 三上貢 申請人:日本功勒克斯股份有限公司