JP2006011599A - Coin identification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬貨識別装置に係わり、更に詳しくは外気温度が変動しても安定した識別ができる硬貨識別装置に関するものである。 The present invention relates to a coin discriminating apparatus, and more particularly to a coin discriminating apparatus that can perform stable discrimination even when the outside air temperature fluctuates.
以下、従来の硬貨識別装置について説明する。従来の硬貨識別装置は、図5に示すような構成と成っていた。図5において、1は硬貨の投入口であり、2は投入口1に連結された通路である。3,4,5は通路2の壁面に設けられた識別センサであり、夫々硬貨の凹凸、材質、材厚を検出するものである。そして、これらの識別センサ3,4,5の出力には硬貨の識別部6が接続されており、この識別部6で投入された硬貨の特徴データが抽出される。そして、この識別部6に接続された判別部7(図6参照)で硬貨の真、偽および硬貨の種類を判定していた。
Hereinafter, a conventional coin identifying device will be described. The conventional coin discriminating apparatus has a configuration as shown in FIG. In FIG. 5, 1 is a coin slot, and 2 is a passage connected to the
図6は、従来の硬貨識別装置のブロック図であり、識別センサ3,4,5及び識別部6とこれに接続された判別部7から構成されている。先ず、識別部6について説明する。凹凸センサ3の出力は発振回路8を介して整流回路9に接続されている。また、材質センサ4の出力は発振回路10を介して整流回路11に接続されている。同様に材厚センサ5の出力は発振回路12を介して整流回路13に接続されている。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional coin discriminating apparatus, which includes
そして、これら整流回路9,11,13の出力は判別部7に接続されている。判別部7では、先ず整流回路9,11,13の出力が電子スイッチ14の夫々の端子に接続されており、この電子スイッチ14の共通端子は、A/D変換手段15を介して比較手段16の一方の入力に接続されており、他方の入力にはメモリ17が接続されている。そして、この比較手段16の出力は判定手段18を介して出力端子19に接続されている。
The outputs of the
以上のように構成された硬貨識別装置において、以下にその動作を説明する。識別部6では、凹凸センサ3、材質センサ4、材厚センサ5で抽出された特徴データをアナログ量として出力する。この特徴データは、判別部7のA/D変換手段15でデジタル量に変換される。そして、このデジタル量に変換された特徴データは、比較手段16でメモリ17に予め格納されている基準値(基準となる基準データ)と比較される。
The operation of the coin discriminating apparatus configured as described above will be described below. The identification unit 6 outputs the feature data extracted by the
そして、この比較手段16から出力される比較データに基づいて判定手段18で硬貨の真偽及び硬貨の金種(10円、50円、100円、500円の種類)を判別し、出力端子19からその結果を出力するものであった。 Based on the comparison data output from the comparison means 16, the determination means 18 determines the authenticity of the coin and the denomination of the coin (10 yen, 50 yen, 100 yen, 500 yen type), and the output terminal 19. Output the result.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1、特許文献2が知られている。
しかしながらこのような従来の硬貨識別装置では、雰囲気温度が変動すると凹凸センサ3、材質センサ4、材厚センサ5の特性が変化してしまい硬貨の識別性能が低下してしまうという問題があった。
However, in such a conventional coin discriminating apparatus, there is a problem that the characteristics of the concave /
本発明は、この問題を解決したもので、たとえ雰囲気温度が変動しても安定した識別性能が得られる硬貨識別装置を提供することを目的としたものである。 The present invention solves this problem, and an object of the present invention is to provide a coin discriminating apparatus that can obtain a stable discriminating performance even if the ambient temperature fluctuates.
この目的を達成するために本発明の硬貨識別装置は、A/D変換手段の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段の出力が供給される第1の温度補正手段を設けたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。 In order to achieve this object, in the coin discriminating apparatus of the present invention, the output of the A / D conversion means is supplied to one input, and the output of the temperature detection means for detecting the ambient temperature is supplied to the other input. A first temperature correction means is provided. Thereby, the intended purpose can be achieved.
以上のように本発明の硬貨識別装置は、A/D変換手段の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段の出力が供給される第1の温度補正手段を設けたものであり、たとえ雰囲気温度が変動しても第1の温度補正手段で温度変動を補正することができるので、安定した硬貨の識別ができる。 As described above, in the coin identification device of the present invention, the output of the A / D conversion means is supplied to one input, and the output of the temperature detection means for detecting the ambient temperature is supplied to the other input. A temperature correction means is provided, and even if the ambient temperature changes, the first temperature correction means can correct the temperature fluctuation, so that a stable coin can be identified.
また、この第1の温度補正手段は、A/D変換手段の後に設けられているので、ソフトウエアで実現することができ、きめ細かな補正が可能になる。 Further, since the first temperature correction means is provided after the A / D conversion means, it can be realized by software, and fine correction is possible.
更に、一つの温度検出手段で複数の識別センサに対して夫々固有の温度補正をすることが可能となる。 Furthermore, it is possible to perform a unique temperature correction for each of the plurality of identification sensors with a single temperature detection means.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について図面に基づいて説明する。図2は本発明の硬貨識別装置の正面図である。図2において、21は、硬貨の投入口であり、22は投入口21に連結された通路である。23,24,25は通路22の壁面に設けられた識別センサであり、硬貨の凹凸を主に検知する凹凸センサ23と、硬化の材質を主に検知する材質センサ24と、硬貨の厚みを主に検知する材厚センサ25がこの順に並んでいる。これらの識別センサ23,24,25の中心は通路22から一定の距離に設けられている。
(Embodiment 1)
また、凹凸センサ23と材厚センサ25とは、それぞれコイルを巻いた2つのセンサが通路22に対向して配置されており、対向するこれらの2つのコイルは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いる。従って、硬貨の厚みを通路22の両側から検知できるので、硬貨が通路22の側壁あるいは通路の中央部分を通過するといった硬貨の通過位置に関係なく、高い検知精度が得られる。即ち、各コイルの出力は側壁との距離の影響を受けて検知精度の低下要因になるが、両側から検知した場合にはこの影響が相殺されるからである。
The
また、材質センサ24は、それぞれコイルを巻いたセンサ24を通路22に対向して配置し、対向するこれら2つのコイルは相互インダクタンスが正になるように直列同相接続している。従って、硬貨の材質を通路22の両側から検知できるので、硬貨が通路22の側壁あるいは通路の中央部分を通過するといった硬貨の通過位置に影響されない高い検知精度が得られる。即ち、2つのコイルの出力は側壁との距離の影響を受けて検知精度の低下要因になるが、両側から検知した場合にはこの影響が相殺される。
Further, the
これらの識別センサ23,24,25の出力には硬貨の識別部26が接続されており、この識別部26(図1参照)の出力には硬貨の判別部27が接続されている。そして、投入された硬貨の真、偽および金種を判定している。
A coin
28は、通路22の終端に設けられたゲートであり、判別部27で「偽」と判定された硬貨は出口29に導かれる。また、判別部27で「真」と判定された硬貨は振り分け部30で金種(10円、50円、100円、500円)別に振り分けられ、夫々の金種ごとの収納筒31に導かれる。32は、収納筒31の底辺に連結して設けられた払い出し部であり、必要な金種の硬貨を必要な枚数だけ払い出すものである。なお、識別のみに機能を絞った硬貨識別装置においては、ゲート28、振り分け部30、収納筒31、払い出し部32を備えなくとも良い。
図1は、硬貨識別装置のブロック図であり、識別センサ23,24,25及び識別部26と、これに接続された判別部27とから構成されている。先ず、識別部26について説明する。凹凸センサ23の出力は発振回路35を介して整流回路36に接続されている。また、材質センサ24の出力は発振回路37を介して整流回路38に接続されている。同様に材厚センサ25の出力は発振回路39を介して整流回路40に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of a coin identifying device, which includes
そして、これら整流回路36,38,40の出力はマイクロコンピュータ41で構成された判別部27に接続されている。判別部27では、先ず整流回路36,38,40の出力が電子スイッチ42の夫々の端子に接続されており、この電子スイッチ42の共通端子は、A/D変換手段43に接続されている。
The outputs of these
なおこの電子スイッチ42は、整流回路36,38,40から出力されるアナログ電圧をマイクロコンピュータ41の入力端子に入力し、この入力端子を順次スキャンすることにより実現している。また、A/D変換手段43はマイクロコンピュータ41に内蔵されたA/D変換器を用いてデジタル量に変換している。
The
このA/D変換手段43の出力は第2の温度補正手段44の一方の入力に接続されている。45はサーミスタで構成された温度検出手段であり、抵抗と組み合わせて正確な温度検出を容易に行うことができるようにしている。この温度検出手段45は、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)夫々に設ける必要はなく、識別センサの数に係わらず1個の温度検出手段45を設ければ良いので低コスト化に貢献することができる。
The output of the A / D conversion means 43 is connected to one input of the second temperature correction means 44.
なおこの温度検出手段45は、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)の近傍に配置されている。従って、雰囲気温度によって特性値が変動する識別センサ近傍の温度を知ることができるので、正確な温度補正ができる。また、この温度検出手段45を識別部26の近傍に配置しておけば、識別部26近傍の温度を正確に検出できるので、正確な温度補正ができる。
The
この温度検出手段45の出力は、計算手段46を介して第2の温度補正手段44の他方の入力に接続されている。計算手段46は、温度検出手段45の出力値から夫々の識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)の温度補正を独立して計算するものである。なお、この計算は硬貨が投入口21に投入されていないときに行っている。従って、この計算によって硬貨の識別処理時間に影響が無いようにしている。このことにより、温度検知と識別処理を同時に行う必要がなく制御の簡易化を図ることができる。
The output of the temperature detection means 45 is connected to the other input of the second temperature correction means 44 via the calculation means 46. The calculation means 46 calculates the temperature correction of each identification sensor (
この計算手段46の出力は、第2の温度補正手段44の他方の入力に接続されている。従って、この第2の温度補正手段44では、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)近傍の温度に対応した温度補正が可能である。また、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)別の夫々の温度補正が可能である。しかし、第2の温度補正手段44は、投入された硬貨の金種に係わらず共通の補正を用いている。このような温度補正を行うことにより、概略の温度補正が可能となるので、識別性能を向上させることができる。
The output of the calculation means 46 is connected to the other input of the second temperature correction means 44. Therefore, the second temperature correction means 44 can perform temperature correction corresponding to the temperature in the vicinity of the identification sensor (the
第2の温度補正手段44の出力は金種判定手段47に入力され、この金種判定手段47で投入された硬貨の金種が判定される。この金種判定手段47による金種判定は、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)夫々の最大値を用いて判定している。従って、正確でかつ容易な金種判定ができる。また、この金種判定手段47は、3つの識別センサの中では比較的温度変化の差が少ない材質センサ24からの出力データに基づいて判定を行っても良く、その場合は硬貨の金種の影響の少ない簡易化された判定ができる。
The output of the second temperature correction means 44 is input to the denomination determining means 47, and the denomination of the coins inserted is determined by the denomination determining means 47. The denomination determination by the denomination determining unit 47 is performed using the maximum values of the identification sensors (the
この金種判定手段47の出力は第1の温度補正手段48の一方の入力に接続されるとともに他方の入力には、前記計算手段46の出力が接続されている。この第1の温度補正手段48では、金種判定手段47によって判定された金種に応じて、計算手段46から出力されるデータを用いて補正される。このように、硬貨の種類に応じて温度補正を行うことができるので、正確な温度補正を行うことができる。
The output of the denomination determining unit 47 is connected to one input of the first
この識別センサ近傍の温度変動に対する識別センサの特性変動を図3に示す。図3において、55は温度変化に対する識別センサの特性曲線である。ここで、横軸56は温度であり、縦軸57は識別センサ出力である。この特性曲線55は一般に(数1)に示されるように二次式で表される。
The characteristic variation of the identification sensor with respect to the temperature variation in the vicinity of the identification sensor is shown in FIG. In FIG. 3, 55 is a characteristic curve of the identification sensor with respect to temperature change. Here, the
従って、第1の温度補正手段48で(数1)に示すような二次関数に基づく補正を行うことにより、比較的誤差の小さい正確な補正が可能である。 Accordingly, by performing correction based on a quadratic function as shown in (Equation 1) by the first temperature correction means 48, accurate correction with a relatively small error is possible.
また、識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)の識別項目(凹凸、材質、材厚)毎に二次の係数と一次の係数をメモリ50に記憶しておき、これらの係数を用いた二次関数で補正を行うことにより、各識別項目に対して適切な補正が容易にできるとともに、係数の変更だけで微調整が可能となる。
Further, a secondary coefficient and a primary coefficient are stored in the memory 50 for each identification item (unevenness, material, material thickness) of the identification sensor (
更に、金種毎に二次の係数と一次の係数を記憶し、これらの係数を用いた二次関数で補正を行うことにより、各金種別に適切な補正が容易にできるとともに、係数の変更だけで微調整が可能である。 Furthermore, by storing secondary coefficients and primary coefficients for each denomination, and making corrections using a quadratic function using these coefficients, it is possible to easily make appropriate corrections for each denomination and change the coefficients. Just fine adjustment is possible.
また、夫々の識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)の出力を夫々固有の補正値で補正することができる。従って、精密な温度補正が可能となる。
Further, the outputs of the respective identification sensors (the
この第1の温度補正手段48の出力は、比較手段49の一方の入力に接続されるとともに他方の入力には、硬貨の真偽と硬貨の金種の基準値が格納されたメモリ50が接続されている。そして、この比較手段49でメモリ50に格納された基準値と比較される。 The output of the first temperature correction means 48 is connected to one input of the comparison means 49, and the other input is connected to a memory 50 in which the authenticity of the coin and the reference value of the denomination of the coin are stored. Has been. Then, the comparison means 49 compares it with the reference value stored in the memory 50.
そして、この比較手段49の出力は判定手段51を介して出力端子52に接続されている。この判定手段51では比較手段49から出力される比較結果に基づいて、投入された硬貨の真偽及び金種を判定している。そして、この判定結果は出力端子52から出力されるものである。
The output of the comparison means 49 is connected to the
本実施の形態において、第1の温度補正手段48がA/D変換手段43の出力を所定温度(25℃)に換算して補正を行っているので、どんな雰囲気温度でも一定した出力レベルで正確な判定を行うことができる。また、メモリ50に格納されている基準のデータも25℃(所定温度)に換算して格納しているので、雰囲気温度が変化しても基準となるデータを補正することなく判定することができる。更に、25℃(所定温度)における温度検出手段45の出力を製品(硬貨識別装置)間で共通な値としているので、製品を所定温度にすることなく、計算だけで所定温度への変換を行うことができる。 In the present embodiment, the first temperature correction means 48 corrects the output of the A / D conversion means 43 by converting it to a predetermined temperature (25 ° C.), so that any atmospheric temperature can be accurately output at a constant output level. Determination can be made. Further, since the reference data stored in the memory 50 is also stored after being converted to 25 ° C. (predetermined temperature), it can be determined without correcting the reference data even if the ambient temperature changes. . Furthermore, since the output of the temperature detection means 45 at 25 ° C. (predetermined temperature) is a common value among products (coin identification devices), conversion to a predetermined temperature is performed only by calculation without setting the product to a predetermined temperature. be able to.
なお、判別部27において、第2の温度補正手段44、計算手段46、金種判定手段47、第1の温度補正手段48、比較手段49、判定手段51はソフトウエアで構成されている。従って、構成が簡素化できるとともに、ハードウエアを変更することなく、ソフトウエアの変更のみで補正式や補正係数を変更することができる。
In the
以上のように、凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25で抽出された特徴データは、A/D変換手段43でデジタル量に変換される。そして、このデジタル量に変換された特徴データは、温度検出手段45で検出された雰囲気温度に基づいて、先ず、第2の温度補正手段44で投入された硬貨の金種によらない共通の補正を行い、その後第1の温度補正手段48で更に精密に投入された硬貨の金種に従った正確な補正がなされる。
As described above, the feature data extracted by the
このように雰囲気温度に基づいて補正された特徴データは比較手段49でメモリ50に予め格納されている基準値と比較して、この比較手段49からの比較データに基づいて判定手段51で硬貨の真偽及び金種が判別されるものである。 The characteristic data corrected based on the ambient temperature in this way is compared with a reference value stored in advance in the memory 50 by the comparison means 49, and the determination means 51 determines the coin data based on the comparison data from the comparison means 49. Authenticity and denomination are discriminated.
このように第1、第2の温度補正手段48,44を用いることにより、安定した硬貨の識別ができる。また、この第1、第2の温度補正手段48,44は、A/D変換手段43の後に設けられているので、ソフトウエアで実現することができ、きめ細かな補正が可能になる。 By using the first and second temperature correction means 48 and 44 in this way, stable coins can be identified. Further, since the first and second temperature correction means 48 and 44 are provided after the A / D conversion means 43, they can be realized by software and fine correction can be performed.
更に、一組の第1、第2の温度補正手段48,44で夫々の識別センサ(凹凸センサ23、材質センサ24、材厚センサ25)に対して独立した温度補正が可能となる。
Further, independent temperature correction can be performed for each of the identification sensors (the
(実施の形態2)
図4は、実施の形態2における硬貨識別装置のA/D変換手段とその近傍のブロック図である。図4において、61はコイルで形成された凹凸センサであり、発振器62に接続されて発振回路63を形成している。また、64はコイルで形成された材質センサであり、発振器65に接続されて発振回路66を形成している。同様に、67はコイルで形成された材厚センサであり、発振器68に接続されて発振回路69を形成している。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram of the A / D conversion means and its vicinity of the coin identification device in the second exemplary embodiment. In FIG. 4,
そして、これらの発振回路63,66,69の出力は夫々アンド(論理積)回路71,72,73の一方の入力に接続されている。また、このアンド回路71,72,73の他方の入力には、制御部74からの出力が接続されており、これらアンド回路71,72,73が順次オンになるようになっている。
The outputs of these
これらのアンド回路71,72,73の出力はワイヤードオワされて周波数カウンタ(計数器)75に接続されている。そして、この周波数カウンタ75の出力は制御部74に接続されている。また、この周波数カウンタ75は制御部74からのリセット信号でリセットされるようになっている。
The outputs of these AND
以上のように接続されて、周波数カウンタ75で、A/D変換手段を実現している。即ち、凹凸センサ61、材質センサ64、材厚センサ67から得られる硬貨の特徴が、その特徴に応じた発振周波数に発振回路63,66,69で変換される。この発振回路63,66,69から出力される周波数をアンド回路71,72,73で順次オンして、夫々の発振回路63,66,69から出力される発振周波数を周波数カウンタ75で測定する訳である。そして、その出力をデジタル量として制御部74に向けて出力する。この周波数カウンタ75は夫々の発振回路63,66,69から出力される発振周波数を計数する度にリセットされる。このようにして、一つの周波数カウンタ75で発振回路63,66,69の出力がデジタル量に変換がなされるものである。
Connected as described above, the
なお、本発明では識別センサとは全く別に、温度検出手段を設けている。識別センサの一部を温度検出手段として利用し(硬貨が無いときの待機時のセンサの出力を用い)、識別センサの温度特性を代表して温度を検出した場合には、温度検知手段の特性が識別センサの特性や配置に密接に関連するため、検出誤差が発生する。これに対し本発明では、識別センサと独立して、感度良くかつ正確に雰囲気温度が検出できる。 In the present invention, temperature detection means is provided completely separate from the identification sensor. When a part of the identification sensor is used as a temperature detection means (using the output of the sensor during standby when no coin is present) and the temperature is detected on behalf of the temperature characteristics of the identification sensor, the characteristics of the temperature detection means Is closely related to the characteristics and arrangement of the identification sensor, so that a detection error occurs. On the other hand, in the present invention, the ambient temperature can be detected with high sensitivity and accuracy independently of the identification sensor.
また、本発明では補正の係数だけを記憶し、識別センサの出力を補正演算することにより、僅少な記憶容量で雰囲気温度に対するきめ細かな補正が可能である。温度に対する補正量をテーブル形式で記憶した場合には、識別対象の硬貨を5金種、判定を各20項目、温度の分割を−30℃から70℃まで5℃毎とすると、合計2000データもの記憶容量が必要である。識別センサの出力ではなく、記憶手段に予め記憶された基準データ(例えば正貨と判定される許容範囲の上限値及び下限値)を補正演算する場合でさえ、識別対象の硬貨を5種類、判定を各20項目とすると、合計200データもの記憶容量と補正計算が必要となる。 Further, in the present invention, only the correction coefficient is stored, and the output of the identification sensor is corrected and calculated, so that it is possible to finely correct the ambient temperature with a small storage capacity. When the correction amount for the temperature is stored in a table format, if the coins to be identified are 5 denominations, the determination is 20 items, and the temperature is divided from -30 ° C to 70 ° C every 5 ° C, a total of 2000 data Storage capacity is required. Even when correcting the reference data (for example, the upper limit value and the lower limit value of the allowable range determined to be a genuine coin) stored in advance in the storage means instead of the output of the identification sensor, five types of coins to be identified are determined. Assuming 20 items for each, a storage capacity of 200 data in total and correction calculation are required.
さらに、第2の温度補正手段で金種に係わらず共通な温度補正を行うとともに、金種判定手段47で金種を判定し、この金種判定手段47で判定結果に応じた温度補正動作を行うことにより、高速かつ高精度に識別を行い識別性能を向上することができる。 Further, the second temperature correction unit performs a common temperature correction regardless of the denomination, the denomination determination unit 47 determines the denomination, and the denomination determination unit 47 performs a temperature correction operation according to the determination result. By performing the identification, the identification performance can be improved at high speed and with high accuracy.
上述の例として、本発明では項目数分の20データの補正のみ行えば良く、記憶容量及び計算時間が大幅に短縮される。金種判定手段47では必ずしも1金種のみに判定する必要はなく、どの金種の可能性があるかを絞り込むことによっても、第1の温度補正手段48や比較手段49における高速化が可能である。
As an example described above, in the present invention, only 20 data corresponding to the number of items need be corrected, and the storage capacity and calculation time are greatly reduced. The denomination determining unit 47 does not necessarily need to determine only one denomination, and it is possible to increase the speed in the first
本発明に係わる硬貨識別装置は、雰囲気温度の変動に対して安定した識別が可能であるので、自動販売機等に使用される硬貨識別装置として有用である。 The coin discriminating apparatus according to the present invention is useful as a coin discriminating apparatus used in a vending machine or the like because it can stably discriminate against fluctuations in ambient temperature.
21 投入口
22 通路
23 凹凸センサ
24 材質センサ
25 材厚センサ
26 識別部
27 判別部
43 A/D変換手段
44 第2の温度補正手段
45 温度検出手段
46 計算手段
47 金種判定手段
48 第1の温度補正手段
49 比較手段
50 メモリ
51 判定手段
52 出力端子
21
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