JP2001291138A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬貨の表裏面の状態を精度よく識別できるよ
うにして、変造貨を完全に排除できるようにする。 【解決手段】 硬貨通路１３の側面部に配置したセンサ
に高周波電流を流し、硬貨Ｃがセンサの前を通過した時
の振幅変化に基づいて硬貨の識別を行う。センサとし
て、硬貨通路１３の側面部に対向して配置した２個のコ
イルセンサ１−１，１−２を、両者の相互インダクタン
スが負になるように直列逆相接続した第１のセンサと、
硬貨通路１３の片側側面部に設けた第２のセンサ２とを
具え、それぞれの径を、検出対象とする硬貨の表，裏面
に施された模様の特徴的な凹凸の径より小くする。そし
て、第２のセンサ２の出力に基づいて硬貨の表裏を判定
し、その判定結果に基づいて正貨判定範囲を変化させて
最適な範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動販売機等にお
いて、投入された硬貨が正貨であるか偽貨であるかを識
別するための硬貨識別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の硬貨識別装置の内部概略
図である。図８において、１２は硬貨投入口、１３は硬
貨通路、１４，１５はセンサ、１６は振分けゲート、１
７は受入通路、１８は返却通路である。

【０００３】硬貨投入口１２から投入された硬貨Ｃは、
硬貨通路１３を通過する際に、センサ１４及びセンサ１
５により、その硬貨Ｃが正規なものであるか否かを判別
するためのデータが採取される。センサ１４及びセンサ
１５は、それぞれ硬貨通路１３の側面部に２個のコイル
センサを対向して配置し、両者を直列接続して構成して
いる。

【０００４】硬貨Ｃの判別は次のようにして行う。すな
わち、硬貨Ｃが硬貨投入口１２に投入され、それがセン
サ１４に達して、センサ１４からの検知信号が所定の値
になったら識別動作を開始する。センサ１４，センサ１
５は、それぞれ、所定周波数の磁界を発生するコイル
と、硬貨Ｃが通過した際に生じる磁界の変化を検出する
磁気センサとからなる。

【０００５】硬貨Ｃがない状態での上記磁気センサの出
力は、例えば、図９（イ）に示すような波形となる。そ
のような状態のとき、センサ１４，センサ１５の前を硬
貨Ｃが通過すると、それらのセンサ出力は、図９（ロ）
に示すように振幅が変化する。それを波形処理回路によ
り半波整流してピークホールドし〔図９（ハ）〕、さら
に、それを平滑化して図９（ニ）に示すような出力を得
る。

【０００６】そして、センサ１４，センサ１５の前を硬
貨Ｃが通過すると、その材質，直径，厚さ等に応じて、
図９（ニ）に示す出力波形が所定の割合で変化するた
め、変化した値を予めメモリに登録した識別基準値と比
較して正否を判定する。その判定は、次のようにして行
われている。

【０００７】図１０は、従来の硬貨識別装置における正
貨判定方法を説明する図である。図１０において、曲線
Ｓ14は、センサ１４の出力を示し、曲線Ｓ15は、センサ
１５の出力を示している。そして、センサ１４の出力Ｓ
14の最下点の電圧Ｖ14と、センサ１５の出力Ｓ15の最下
点の電圧Ｖ15と、センサ１４の出力Ｓ14とセンサ１５の
出力Ｓ15とが交叉している部分の電圧Ｖ0 とが、それぞ
れ所定の範囲Ａ1,Ａ2,Ａ0 内にあるか否かで正否を判定
する。

【０００８】そのようにして判定された結果、硬貨Ｃが
正規のものであったら、振分けゲート１６を開いて硬貨
Ｃを受入通路１７に導入する。また、正規のものではな
かったら、振分けゲート１６は閉じたままにして硬貨Ｃ
を返却通路１８へ送る。従来の硬貨識別装置では、この
ようにして硬貨の識別を行っていた。

【０００９】前記正貨判定範囲Ａ1,Ａ2,Ａ0 の設定は、
製品出荷時にディップスイッチ等を操作して行い、その
設定範囲は、正貨の受入れを優先にし、変造貨の排除性
能は若干低い状態になっている。そして、変造貨投入等
の悪戯が発生した場合は、前記ディップスイッチを操作
して、正貨判定範囲を狭く設定し直して、変造貨を排除
するようにしていた。

【００１０】なお、このような硬貨識別装置に関連する
従来の文献としては、例えば、特許第２６８０６８０号
明細書（G07D 3/00)がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近、自動販
売機を狙った、白銅系材料の外国硬貨に工具を使って細
工して５００円硬貨に似せた変造貨を使った犯罪が急増
している。特に、外国硬貨の片面あるいは両面を削っ
て、５００円硬貨に重さ，厚み等を近似させた変造貨が
使われるようになっている。それに対して、上記したよ
うな従来の硬貨識別装置では、材質，直径，厚さ等を平
均的に捕らえて硬貨の識別を行っているため、そのよう
な変造貨が投入された場合、完全には排除できない。

【００１２】本発明は、そのような問題点を解決し、硬
貨の表裏面の状態を精度よく識別できるようにして、変
造貨を完全排除できるようにすることを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載の硬貨識別装置は、硬貨通路の側面
部に配置したセンサに高周波電流を流し、硬貨がセンサ
の前を通過した時の振幅変化に基づいて硬貨の識別を行
う硬貨識別装置であって、前記センサの出力に基づいて
硬貨の表裏を判定し、表裏判定結果に基づいて正貨判定
範囲を変化させることを特徴とする。このようにする
と、硬貨の表裏面の状態を精度よく識別して、変造貨を
確実に排除できるようになる。

【００１４】また、請求項２に記載の硬貨識別装置は、
前記センサとして、検出対象とする硬貨の表，裏面に施
された模様の特徴的な凹凸の径より小さい径のコイルセ
ンサを用いたことを特徴とする。このようにすると、セ
ンサから、硬貨の表，裏面の凹凸にほぼ対応した出力が
得られる。

【００１５】また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、
前記センサとして、前記硬貨通路の側面部に対向して配
置した２個のコイルセンサを、両者の相互インダクタン
スが負になるように直列逆相接続した第１のセンサと、
前記硬貨通路の片側側面部に設けた第２のセンサとを具
え、前記第２のセンサの出力に基づいて硬貨の表裏を判
定することを特徴とする。このようにすると、第２のセ
ンサから片面の凹凸を強く反映した出力が得られるので
表裏を判定し易くなる。

【００１６】また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、
前記硬貨通路を硬貨通過方向から見て横方向に傾斜さ
せ、傾斜した硬貨通路の上側に位置する側面部に前記第
２のセンサを設けたことを特徴とする。このようにする
と、硬貨が通過する位置がほぼ一定になって判定が正確
になる。

【００１７】また、請求項５に記載の硬貨識別装置は、
前記第１のセンサと第２のセンサの両出力に基づいて正
貨の判定を行うことを特徴とする。このようにすると、
成果の判定がより正確になる。

【００１８】また、請求項６に記載の硬貨識別装置は、
前記センサとして、２個のコイルセンサを前記硬貨通路
の側面部の両側に対向させて配置し、両コイルセンサの
出力に基づいて硬貨の表裏両面を個別に検知することを
特徴とする。このようにすると、表裏両面の検知精度が
高くなる。

【００１９】また、請求項７に記載の硬貨識別装置は、
前記硬貨通路における硬貨の通路幅方向の位置変動に基
づくセンサの出力変動を補正することを特徴とする。こ
のようにすると、硬貨が硬貨通路を通過中にバタツキが
生じても適正な検知が可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の硬貨識別
装置の制御ブロック図であり、図２は、センサ配置図で
ある。第３のセンサ１及び第４のセンサ２は、図８に示
したような従来の硬貨識別装置におけるセンサ１４，１
５と同様なセンサで、硬貨通路１３の側壁に設けられ、
硬貨投入口１２から投入された硬貨がその前を通過する
際に、硬貨の材質や厚さ等に応じてその出力を変化させ
る。

【００２１】そのようなセンサでは、硬貨の厚さと材質
等を平均的に捕らえて判別を行っているため、前述した
ような変造貨を完全には排除できない。そこで、本発明
の硬貨識別装置では、硬貨の表面及び裏面に形成された
模様や、工具を使って細工された痕跡の凹凸を判別する
ための第１のセンサ１と第２のセンサ２とを付加して、
正貨と変造貨とを正確に識別できるようにした。

【００２２】第１のセンサ１と第２のセンサ２は、硬貨
の表，裏面に形成された特徴的な凹凸の径より小さい径
とし、硬貨Ｃの表面の凹凸模様に対応して出力波形が変
動するようにしている。それぞれのセンサの出力は、そ
れぞれ、波形処理回路５〜８により、図９に示したよう
な処理を行った後、すなわち、半波整流してピークホー
ルドし、さらに、それを平滑化した後、マイコン９のＡ
／Ｄ入力端子に入力する。

【００２３】マイコン９は、波形処理回路５〜８からの
入力を受けて、投入された硬貨の材質，厚さ，径、及
び、硬貨表面の凹凸模様を判別する。その結果、正貨で
あると判別された場合は、硬貨振分け機構１０を作動さ
せて、硬貨を受入通路に導く。それと同時に、適正信号
出力部１１に対して、投入硬貨の金種を示す適正信号を
自動販売機の主制御部（図示せず）に出力するように指
令する。

【００２４】図３は、硬貨通路の断面図である。硬貨通
路１３は、硬貨通過方向から見て横方向に傾斜させてお
り、硬貨Ｃが常に下側の側壁に沿って移動し、通過位置
が一定になるようにしている。そして、第１のセンサ１
は、硬貨通路１３の側面部に２個のコイルセンサ１−
１，１−２を対向して配置し、それらを、両者の相互イ
ンダクタンスが負になるように直列逆相接続して構成し
ている。その結果、第１のセンサ１の出力は、硬貨Ｃの
表裏両面の凹凸状態が反映されるが、硬貨Ｃが上側のコ
イルセンサ１−２から離れ、下側のコイルセンサ１−１
に近い位置を通過する分、コイルセンサ１−１に対向し
た面の凹凸状態がより強く反映される。また、コイルセ
ンサ１−１，１−２を直列逆相接続しているため、硬貨
Ｃが硬貨通路１３中を移動する際に左右にバタツキなが
ら第１のセンサ１の位置を通過することがあっても、そ
の影響を受けにくくなる。

【００２５】一方、第２のセンサ２は、１個のコイルセ
ンサからなり、硬貨通路１３の上側の側面部、すなわ
ち、通過する硬貨Ｃと遠くなる側の側面部に設けて、硬
貨の片面だけの凹凸パターンをより明確に捕らえられる
ようにしている。そのようにして、第１のセンサ１の死
角となる側の面の特徴を捉えるようにしている。

【００２６】図４は、第１及び第２のセンサの出力例を
示す図である。すべて５００円硬貨を投入した場合を示
しており、図４（イ）は、硬貨の表側（桐の絵柄がある
側）が下側（コイルセンサ１−１がある側）になった場
合の第１のセンサの出力を示し、図４（ロ）は、硬貨の
裏側（「５００」が表示されている側）が下側になった
場合の第１のセンサの出力を示している。そして、図４
（ハ）は、硬貨の表側が第２のセンサ２の側に向いた場
合の第２のセンサの出力を示し、図４（ニ）は、硬貨の
裏側が第２のセンサ２の側に向いた場合の第２のセンサ
の出力を示している。

【００２７】このように、両センサの出力とも、硬貨の
面がどちら側になるかによって異なるパターンを示す。
そして、その傾向は、第２のセンサ２の出力に、より強
く現れる。本発明の硬貨識別装置では、これらのパター
ンを基準のパターンと比較することにより硬貨の判別を
行う。

【００２８】パターンの比較は、全体の比較をしてもよ
いが、特徴部分をピックアップして比較すればより効率
がよくなる。例えば、図４（ロ）に示すような、波形の
前後両エッジ部の立上がり電圧ΔＶ₁ ，ΔＶ₂ や立上が
り時間ｔ₁ ，ｔ₂ をパラメータとして比較してもよい。
その他にも、中間部分の電圧値、中間部分の最下点が現
れるタイミング等をパラメータとして比較することもで
きる。さらに、それらの内のいくつかを組み合わせて所
定の演算処理を施してから比較してもよい。

【００２９】そして、前述したように、センサの出力
は、硬貨の表裏がどちらに向くかで変化するため、正貨
を投入したとき、図５に示すように、表側が上になった
場合のパラメータの出現分布イと、裏側が上になった場
合の分布ロとが異なる。したがって、どちらの場合でも
正貨であると判定できるようにするためには、図５にお
いてＡで示す範囲を正貨受入れ範囲とする必要がある。
その結果、正貨受入れ範囲が広くなって、偽貨の裏側が
上になった場合のパラメータの出現分布ハと、表側が上
になった場合のパラメータの出現分布ニと一部が重なっ
てしまい、偽貨を受け入れてしまう可能性が大きくな
る。

【００３０】そこで、硬貨の表が上である場合と裏が上
である場合とで差が大きく出る第２のセンサ２の出力を
使って、表裏の判定を行い、その結果に基づいて正貨受
入れ範囲を、図５におけるＢの範囲とＣの範囲との間で
切り換えるようにする。そのようにすれば、偽貨を確実
に排除できるようになる。

【００３１】なお、上記実施形態では、第１のセンサ１
として、２個のコイルセンサ１−１，１−２を直列逆相
接続して、表裏両面の状態を検知できるようにしたが、
２個のコイルセンサ１−１，１−２を直列接続せずに、
コイルセンサ１−１，１−２のそれぞれの出力に基づい
て、表裏両面の状態を片面ずつ検知するようにしてもよ
い。その場合は、第２のセンサ２は設けなくてもよくな
るが、第２のセンサ２を設ければ、硬貨がコイルセンサ
１−１側を通ったか、コイルセンサ１−２側を通ったか
の判定に使用することができる。

【００３２】このように、コイルセンサ１−１，１−２
で表裏を片面ずつ検知できるようにすると、互いに反対
側の面の影響を受けることなく、それぞれの面を正確に
検知できる。また、硬貨が硬貨通路の片側に寄って通
り、反対側の面に偽貨の特徴があるような場合でも、反
対側に設けたセンサコイルの出力に基づいて、反対側の
面も正確に検知できる。さらに、インダクタンスが小さ
くなるため、周波数特性がよくなって、分解能が高くな
る。

【００３３】ところで、硬貨通路１３の幅は、硬貨Ｃが
転動し易いように、硬貨Ｃの厚みに対して余裕を持たせ
ている関係上、図３に示したように、硬貨通路１３を傾
斜させても、硬貨通路１３を転動中に硬貨Ｃが左右にバ
タツクことがあり、硬貨Ｃがコイルセンサ１−１，１−
２の間を通過している間に、一方のコイルセンサの側か
ら他方のコイルセンサの側に横方向に移動することがあ
る。そのような場合、それぞれのコイルセンサの出力
は、図６（イ），（ロ）に示すように、信号レベルが前
後で差が出てしまい、適正な判別ができなくなる。そこ
で、信号レベルに前後で一定以上の差が出た場合は、そ
の差に基づいて図６に点線で示すような補正を行う。そ
のようにすれば、硬貨Ｃがコイルセンサ１−１，１−２
の間を通過している間にバタツクことがあっても、適正
な判別が可能になる。

【００３４】また、硬貨が、硬貨通路１３内で下側、す
なわち、コイルセンサ１−１側に沿って転動した場合、
通常は、コイルセンサ１−１の出力が、例えば、図７
（イ）の実線のようになり、コイルセンサ１−２の出力
が、例えば、図７（ロ）の実線のようになるべきとこ
ろ、点線で示すような波形が現れたとする。そのような
場合は、第２のセンサ２の出力を調べ、第２のセンサ２
の出力に、コイルセンサ１−２の出力の点線部分と同じ
方向の変動が現れていれば、その変動が、硬貨の模様の
ためではなく、硬貨のバタツキのためであると判断す
る。そして、コイルセンサ１−２の出力の変動幅ＲΔＶ
₂ と第２のセンサ２の出力の変動幅ＲΔＶ₃ との差に基
づいて、波形の補正を行う。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。すなわ
ち、請求項１に記載の硬貨識別装置は、センサの出力に
基づいて硬貨の表裏を判定し、表裏判定結果に基づいて
正貨判定範囲を変化させるようにしたので、硬貨の表裏
面の状態を精度よく識別して、変造貨を確実に排除でき
るようになる。

【００３６】また、請求項２に記載の硬貨識別装置は、
センサとして、検出対象とする硬貨の表，裏面に施され
た模様の特徴的な凹凸の径より小さい径のコイルセンサ
を用るようにしたので、センサから、硬貨の表，裏面の
凹凸にほぼ対応した出力が得られる。

【００３７】また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、
前記センサとして、前記硬貨通路の側面部に対向して配
置した２個のコイルセンサを、両者の相互インダクタン
スが負になるように直列逆相接続した第１のセンサと、
前記硬貨通路の片側側面部に設けた第２のセンサとを具
え、前記第２のセンサの出力に基づいて硬貨の表裏を判
定するようにした。その結果、第２のセンサから片面の
凹凸を強く反映した出力が得られるので表裏を判定し易
くなる。

【００３８】また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、
前記硬貨通路を硬貨通過方向から見て横方向に傾斜さ
せ、傾斜した硬貨通路の上側に位置する側面部に前記第
２のセンサを設けるようにしたので、硬貨が通過する位
置がほぼ一定になって、判定が正確になる。

【００３９】また、請求項５に記載の硬貨識別装置は、
前記第１のセンサと第２のセンサの両出力に基づいて正
貨の判定を行うようにしたので、成果の判定がより正確
になる。

【００４０】また、請求項６に記載の硬貨識別装置は、
前記センサとして、２個のコイルセンサを前記硬貨通路
の側面部の両側に対向させて配置し、両コイルセンサの
出力に基づいて硬貨の表裏両面を個別に検知するように
したので、表裏両面の検知精度が高くなる。

【００４１】また、請求項７に記載の硬貨識別装置は、
前記硬貨通路における硬貨の通路幅方向の位置変動に基
づくセンサの出力変動を補正するようにしたので、硬貨
が硬貨通路を通過中にバタツキが生じても適正な検知が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬貨識別装置の制御ブロック図であ
る。

【図２】センサ配置図である。

【図３】硬貨通路の断面図である。

【図４】凹凸センサの出力例を示す図である。

【図５】硬貨の表裏別のパラメータ分布を示す図であ
る。

【図６】硬貨バタツキに対する波形全体の補正を説明す
る図である。

【図７】硬貨バタツキに対する波形の一部補正を説明す
る図である。

【図８】従来の硬貨識別装置の内部概略図である。

【図９】センサの出力の波形処理を示す図である。

【図１０】従来の硬貨識別装置における正貨判定方法の
一例を説明する図である。

【符号の説明】

１…第１のセンサ ２…第２のセンサ ３…第３のセンサ ４…第４のセンサ ５〜８…波形処理回路 １２…硬貨投入口 １３…硬貨通路 １４，１５…センサ １６…振分けゲート １７…受入通路 １８…返却通路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬貨通路の側面部に配置したセンサに高
   周波電流を流し、硬貨がセンサの前を通過した時の振幅
   変化に基づいて硬貨の識別を行う硬貨識別装置であっ
   て、前記センサの出力に基づいて硬貨の表裏を判定し、
   表裏判定結果に基づいて正貨判定範囲を変化させること
   を特徴とする硬貨識別装置。
2. 【請求項２】 前記センサとして、検出対象とする硬貨
   の表，裏面に施された模様の特徴的な凹凸の径より小さ
   い径のコイルセンサを用いたことを特徴とする請求項１
   記載の硬貨識別装置。
3. 【請求項３】 前記センサとして、前記硬貨通路の側面
   部に対向して配置した２個のコイルセンサを、両者の相
   互インダクタンスが負になるように直列逆相接続した第
   １のセンサと、前記硬貨通路の片側側面部に設けた第２
   のセンサとを具え、前記第２のセンサの出力に基づいて
   硬貨の表裏を判定することを特徴とする請求項１又は２
   記載の硬貨識別装置。
4. 【請求項４】 前記硬貨通路を硬貨通過方向から見て横
   方向に傾斜させ、傾斜した硬貨通路の上側に位置する側
   面部に前記第２のセンサを設けたことを特徴とする請求
   項３記載の硬貨識別装置。
5. 【請求項５】 前記第１のセンサと第２のセンサの両出
   力に基づいて正貨の判定を行うことを特徴とする請求項
   ３又は４記載の硬貨識別装置。
6. 【請求項６】 前記センサとして、２個のコイルセンサ
   を前記硬貨通路の側面部の両側に対向させて配置し、両
   コイルセンサの出力に基づいて硬貨の表裏両面を個別に
   検知することを特徴とする請求項１又は２記載の硬貨識
   別装置。
7. 【請求項７】 前記硬貨通路における硬貨の通路幅方向
   の位置変動に基づくセンサの出力変動を補正することを
   特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の硬貨
   識別装置。