JP5245309B2 - 硬貨識別装置 - Google Patents
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Description
硬貨識別装置とは、一般に、投入口に投入される等して所定の搬送路(硬貨搬送路)を通過する硬貨の金種又は真偽を機械的又は電子的な手段により区別するものをいう。そこで識別された硬貨は、その金種又は真偽に応じて、例えば金種ごとに分けられた回収口又は返却口等に機械的に振り分けされる。昨今では、比較的小型に設計することが可能であるため後者の電子的な手段を使ったものがよく利用されている。
一つは、投入硬貨の材質、外径、板厚を検知する材質センサ、外径センサ、板厚センサのそれぞれを硬貨通路に沿って配置し、各センサの出力部とそれらに対応する個別の検出部との間及び、それぞれの検出部の出力部と材質、外径、板厚を求める固有の判定手段との間を電気的に接続した構成のものである。このような硬貨識別装置では、各センサからの出力信号はそれぞれ固有の検出部を通じて固有の判定手段に入力され、各判定手段でデジタル的に硬貨の材質、外径、板厚が識別される(特許文献1参照)。
ることで、硬貨搬送路上の硬貨の通過軌跡が変化することがある。特に硬貨搬送路における硬貨の搬送方向に対して垂直上向きの変化は問題が大きい。従来の硬貨識別装置では一つのパラメータの検出用に硬貨搬送路上に一つのセンサしか設けない。このため、特に外径検出用のセンサにおいては硬貨搬送路上における硬貨の上記のような通過軌跡の変化が出力信号に直接的に影響する。それゆえ、硬貨の外径の識別エラーが頻繁に生じていたので問題であった。
本発明の硬貨識別装置の態様の一つは、硬貨が通過する搬送路と、二つのコイルを電磁的に結合させてなるセンサと、前記二つのコイルを励磁させる正弦波信号発振部と、前記センサからの信号を入力する検出部と、前記搬送路を通過する硬貨の材質を前記検出部から出力される信号から識別する識別部と、を備えるものであって、前記センサを二組備え、前記二組のセンサは前記正弦波信号発振部と前記検出部との間に電気的に直列又は並列に接続されており且つ前記搬送路に沿って相互に間隔をとって配置されており、前記識別部は、前記搬送路を通過する硬貨の材質及び外径を前記検出部から出力される前記信号に基づいて識別するものとして備える。
そして、前記検出部から出力された信号の出力レベルが材質の種類を示す一定レベルから上下に振れたときの振れ幅により硬貨の外径を識別し、前記二つのセンサの相互間隔は、前記搬送路を対象硬貨が通過することにより前記二つのセンサのうちの第一のセンサから出力される通過信号の終了前に第二のセンサから前記通過信号が出力される間隔とし、前記搬送路上に高さZの付着物がある場合の前記硬貨と前記センサとの中心間距離と該付着物が無い場合の該中心間距離との差が、Zsinθで表される場合に、「−1/2<sinθ<1/2」の条件を満たすように前記二つのセンサを配置して成る。
また、正弦波信号発振部及び検出部を二つのセンサで共通利用できるように構成したため、正弦波信号発振部及び検出部の数を減らすことが可能となり、装置としても小型化する。
本発明の実施形態の硬貨識別装置は、自動販売機、両替機、或いはサービス機器等のような様々な金種を取り扱う装置に内蔵されて又は別体のユニットとして提供されるものである。
へ案内する構成のものである。返却口又は正貨連絡口への硬貨の案内は、投入口と返却口との間又は正貨連絡口との間に設けた硬貨搬送路でセンサにより硬貨を電子的に識別させて、硬貨搬送路の後方に設けたゲートを上記の識別結果を基に開閉駆動して選択的に返却口又は正貨連絡口と接続する等の構成により実施される。このような硬貨識別装置の基本的な構成については例えば特開2001−167310号公報等に詳細に記載されているため、本明細書においては必要に応じて上記公報を参照する程度に止めるものとする。
図1は、硬貨搬送路に設けたセンサからの信号を基に硬貨の識別を電子的に行う処理系の構成図である。なお、同図の矢印は、信号の流れる向きを示している。
同図の識別部4は、硬貨搬送路を通過する硬貨の材質及び外径を検出部3からの検出信号に基づいて識別する回路である。例えば特開2001−167310号公報に記載されているような整流回路及びADコンバータを前段に備え、その後段に新たに、ADコンバータから出力された信号から硬貨の材質を識別する材質識別部及び外径を識別する外径識別部を備える等して構成される。上述の材質及び外径の識別処理については図を用いて後に詳しく説明する。
(第一実施例)
図2は、第一実施例における二組のセンサ2の配置図である。
各図(a)、(b)には、硬貨搬送路50沿いに二組のセンサS1、S2と、そこを通過する硬貨を示している。なお、ここでは、二組のセンサS1、S2と硬貨との配置関係を示すために外径と材質とが共に異なる2種類の硬貨C1、C2を共に示している。また、同図(a)の二組のセンサS1、S2においては、それらの内部構成が分かるように、同図(b)のセンサS1、S2のA−A線方向の断面で表している。
第一実施例においては、図2のコイルL1とコイルL2及びコイルL3とコイルL4とをそれぞれ直列に接続し且つ、図2のように対のコイルを対向配置にしたことによって対のコイル間を電磁的に結合させてなる二組のセンサS1、S2を正弦波信号発振回路1及び検出部3に相当する検出回路30間に直列に接続した回路を形成する。
図4は、外径の大きい硬貨C1が二組のセンサS1、S2を通過したときに上記整流回路から出力される信号の波形図である。
二つの破線波形W1、W2は、硬貨C1がセンサS1、S2のそれぞれを通過したときの各センサS1、S2のそれぞれの出力信号波形に対応する成分波形であり、実線波形W3は整流回路から実際に出力される信号の波形で、それぞれの成分波形W1、W2を合成したものに対応する。
質に応じた一定出力レベルの信号が出力される。図4の破線波形W1において、基準値からの出力レベルの低下は一対のコイルL1、L2の隙間に硬貨が進入し始めた状態を表し、その後の一定状態(出力レベルP1の状態)は一対のコイルL1、L2の隙間を硬貨の中央付近が通過している状態を表し、そして、出力レベルの増加は一対のコイルL1、L2の隙間から硬貨が抜け出るときの状態を表している。その硬貨の材質は、一定状態の出力レベルの大きさ即ち出力レベルP1により決まる。一方の破線波形W2も同様に、基準値からの出力レベルの低下は一対のコイルL3、L4の隙間に硬貨が進入し始めた状態を表し、その後の一定状態(出力レベルP1の状態)は一対のコイルL3、L4隙間を硬貨の中央付近が通過している状態を表し、そして、増加は一対のコイルL3、L4の隙間から硬貨が抜け出るときの状態を表している。
ここで、図4の出力データと異なる点は、外径が小さいことにより上記のオーバーラップする期間がより短くなっているという点である。
硬貨が小径である場合は図5に示されるようにオーバーラップする期間はより短くなる。そして、硬貨の小径化が進むと、図4の波形W1とW2とを合わせた出力波形W3の出力レベルはオーバーラップする期間内において材質値(図4の出力レベルP1)よりも出力レベルが高い側に極値PLの値をとる。
の範囲にあるか所定データを基に比較して、該当する材質信号を後段のゲート駆動回路等に出力する。また、材質識別回路では上記材質信号及び平均化後の出力レベルデータを上記外径識別回路に出力する。外径識別回路は、比較回路及び材質識別回路から信号入力を受けると、比較回路からの抽出データを基に出力レベルの極値を求めて、材質識別回路からの平均化後の出力レベルデータとの出力レベルの差分データを求める。次いで、材質ごとの差分データのばらつきを補正する、予め測定した材質ごとの補正データに基づき、上記差分データを補正する。そして、補正後の差分データがどの外径範囲(例えば1円の外径範囲、100円の外径範囲、及び500円の外径範囲等)にあるか所定データを基に比較して、該当する硬貨の信号を後段のゲート駆動回路等に出力する。
同図(a)には硬貨搬送路上に付着物がない場合の硬貨の通過軌跡、同図(b)には硬貨搬送路上に付着物がある場合の硬貨の通過軌跡を示している。
付着物Xがない場合、R1=Rc+Rs−C
付着物Xがある場合、R2=Rc+Rs−C´
よって、重なり量の変化量は、次式のように示される。
また、同図(c)の関係から、C−C´=Zsinθが成立する。
二組のセンサS1、S2と硬貨C1(又はC2)の位置関係を考えると−270°<θ<90°であるため、この範囲においてはZsinθ<Zが満たされる。
(変形例)
図7は、図1に示した正弦波信号発振部1と検出部3との間に二組のセンサ2を並列接続で接続した場合の回路構成図である。
以上より、本発明の実施形態による硬貨識別装置においては、硬貨搬送路上の硬貨の通過軌跡が上下にシフトする場合においても、外径の識別を行う場合に誤った外径で識別されることを抑止し、識別エラーの回数を大幅に減らすことが可能となる。
また、正弦波信号発振部及び検出部を二つのセンサで共通利用できるように構成したため、正弦波信号発振部及び検出部の数を減らすことが可能となり、装置としても小型化する。特に各実施例においては1つの正弦波信号発振回路と一つの検出回路により構成したため、装置全体が小型化する。
2 二組のセンサ
3 検出部
4 材質及び外形の識別部
Claims (2)
- 硬貨が通過する搬送路と、
二つのコイルを電磁的に結合させてなるセンサと、
前記二つのコイルを励磁させる正弦波信号発振部と、
前記センサからの信号を入力する検出部と、
前記搬送路を通過する硬貨の材質を前記検出部から出力される信号から識別する識別部と、
を備える硬貨識別装置であって、
前記センサを二つ備え、
前記二つのセンサは前記正弦波信号発振部と前記検出部との間に電気的に直列又は並列に接続されており且つ前記搬送路に沿って相互に間隔をとって配置されており、
前記識別部は、前記搬送路を通過する硬貨の材質及び外径を前記検出部から出力される前記信号に基づいて識別するものであって、前記検出部から出力された信号の出力レベルが材質の種類を示す一定レベルから上下に振れたときの振れ幅により硬貨の外径を識別し、
前記二つのセンサの相互間隔は、前記搬送路を対象硬貨が通過することにより前記二つのセンサのうちの第一のセンサから出力される通過信号の終了前に第二のセンサから前記通過信号が出力される間隔とし、前記搬送路上に高さZの付着物がある場合の前記硬貨と前記センサとの中心間距離と該付着物が無い場合の該中心間距離との差が、Zsinθで表される場合に、「−1/2<sinθ<1/2」の条件を満たすように前記二つのセンサを配置して成ることを特徴とする硬貨識別装置。 - 前記各センサを構成する前記二つのコイルは前記搬送路を通過する硬貨に対して向かい合わせで配置されている、
ことを特徴とする請求項1記載の硬貨識別装置。
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