JPH01224890A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硬貨の種類や真正硬貨と偽硬貨との識別を行う
硬貨識別装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の硬貨識別装置は９機械方式でちるため機
械的接触部や複雑な機械的動作部分があり、硬貨づまシ
が発生しやすいという欠点があった。又、このような機
械方式の硬貨識別装置では。

硬貨の材質を検査することが出来ないため、真正硬貨と
模造された偽硬貨との識別が不可能であった。

一方、この機械方式の硬貨識別装置の問題点を克服する
ため、最近、電磁誘導方式の硬貨識別装置が提案されて
いる（例えば、特開昭５５−６２３５０号公報）。この
電磁誘導方式の硬貨識別装置は。

センサコイルを有し、とのセンサコイルを発振回路によ
って周期的に励磁して、センサコイルに隣接した位置に
硬貨があるときにセンサコイルに発生する硬貨特有の減
衰バーストに応答するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の電磁誘導方式の硬貨識別装置は、
上述したようにセンサコイルを周期的に励磁するだめの
発振回路を必要とするため１回路構成が複雑でコストが
高くなるという欠点があった。

そこで９本発明の目的は、非接触で硬貨の種類及び硬貨
の真偽を識別する１回路構成が簡単で安価な電磁誘導方
式の硬貨識別装置を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明による硬貨識別装置は、硬貨が転動する通路と隣
接する位置に配置されたコイル及びこのコイルと並列に
接続されたコンデンサからなる回路要素と、この回路要
素の両端に直流電圧をスイッチ素子を介して印加するだ
めの直流電圧源と。

上記スイッチ素子がオフしたときに上記回路要素に発生
する減衰振動の波形の特性に応答すべく上記回路要素に
接続された応答手段とを有する硬貨識別装置において、
上記回路要素に隣接して配置され、上記通路上を転動し
てくる硬貨が上記回路要素の近傍を通過したことを検知
する通過検知手段と、この通過検知手段からの検知出力
に応答し）上記スイッチ素子をオフさせる手段とを有す
ることを特徴とする。

〔作用〕

このような構成によれば、硬貨がコイルの近傍位置にあ
るときにのみスイッチ素子がオフして。

当該硬貨に対応した減衰振動の波形が発生し、この波形
より硬貨の種類及び硬貨の真偽が識別される。従って、
従来のような発振回路が不要となる。

〔原理〕

以下２図面全参照して本発明の原理について説明する。

第２図を参照すると、１０はセンサコイルで、抵抗Ｒと
インダクタンスＬｉ有している。１２はセンサコイル１
０と並列に接続されたコンデンサで。

キャノソシタンスＣを有している。このセンサコイル１
０とコンデンサ１２により回路要素が構成されている。

この回路要素は、可変抵抗器１４及びスイッチ素子１６
を介して直流電圧源１８に接続されている。直流電圧源
１８は、直流電圧Ｅを発生している。

このような構成において、スイッチ素子１６がオンする
と９回路要素へ、可変抵抗器１４を介して直流電圧源１
８より電流が流れる。定常状態において２回路要素の抵
抗Ｒが可変抵抗器１４の抵抗に較べて無視出来るくらい
小さいものとすると。

直流電圧源１８の負極性端子と回路要素と可変抵抗器１
４との接続点間の電圧ｖ８は、直流電圧源１８の直流電
圧Ｅにほぼ等しい（ｖａ＝ｇ）。

その後、スイッチ素子１６がオフすると、ｖａは次式で
表わされる減衰振動の波形を発生する。

衰振動の波形の減衰率、振動の角周波数を示し。

ｔはスイッチ素子１６がオフした後の経過時間を示して
いる。

このような振動するセンサコイル１ｏの電磁的場の中に
導電性物体が侵入すると、導電性物体の内部にうず電流
が発生し、センサコイル１ｏと導電性物体との間で電磁
的相互作用が起こる。これにより、センサコイル１０の
インピーダンス、即ち、抵抗Ｒ，インダクタンスＬが変
化する。

一般に、非磁性導電性物体がセンサコイル１０の電磁的
場の中に侵入した場合、センサコイル１０の抵抗Ｒは増
加し、インダクタンスＬは減少する。又、非磁性導電性
物体の導電率が高い程。

センサコイル１０の抵抗Ｒの増加が小さく、インダクタ
ンスＬの減少が大きい。

このため、センサコイル１０及びコンデンサ１２から成
る回路要素尾発生する減衰振動の波形の形状、即ち、振
幅、減衰率および周波数は、センサコイル１０の電磁的
場の中に存在する物体の電気的性質（磁性、導電率）に
より固有の形となる。

第３図を参照すると、センサコイル１０の電磁的場の中
に物体が存在しない時及び種々の材質の物体が存在した
時の減衰振動の波形の変化の実測例が示されている。図
において、ａは物体が存在しない時の波形を、ｂ、ｃ及
びｄは、それぞれ銅。

黄銅及びステンレスの材質からなる物体が存在する時の
波形を示している。

又、この減衰振動の波形の変化は、物体内部に発生する
渦電流によるものであるため、渦電流の流れる経路を制
限する物体の形状、即ち、外径。

模様、厚み等によっても変化する。

一般に、硬貨は非磁性導電性材質で造られているため、
センサコイルｌＯの電磁場の中に硬貨が侵入した場合、
減衰振動の波形の形状はその硬貨特有の形となる。従っ
て、減衰振動の波形の形状を検査することにより、硬貨
の種類及び硬貨の真偽を識別することが出来る。

〔実施例〕

以下９本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図を参照すると２本発明による硬貨識別装置の一実
施例の構成が示されている。図において。

２０は回路全体を管理・制御する制御回路であって、′
例えばマイクロコンビーータから成る。１０はセンサコ
イル、１２はセンサコイル１０と並列に接続されたコン
デンサであり、センサコイルｌＯとコンデンサ１２から
成る回路によって回路要素を構成している。この回路要
素の一端は正電圧源２２に接続され、他端は可変抵抗器
１４．スイッチ素子としてのトランジスタ１６を介して
接地される。センサコイル１０は、硬貨２４が転動する
通路２６に隣接して配置されている。

発光ダイオード２８．抵抗器３０．フォトトランジスタ
３２．及び抵抗器３４よ構成る回路は。

硬貨２４の通過検知部を構成している。発光ダイオード
２８と抵抗器３０より成る発光部は１通路２６の一方の
側面に配置され、フォトトランジスタ３２と抵抗器３４
より成る受光部は１通路２６の他方の側面に配置されて
いる。通過検知部は。

図示の如く、センサコイルｌＯに隣接して配置されてい
る。受光部の出力信号は制御回路２００Å力端子Ｉ、に
接続されている。受光部の出力信号は。

硬貨２４がセンサコイル１０と離れているとき／Ｓイレ
ペル１Ｈ＃であり、硬貨２４が通路２６のセンサコイル
１０に隣接する位置にある時、すなわち２図の点線で示
される位置にある時２発光ダイオード２８から出射され
た光が硬貨２４によって遮ぎられフォトトランジスタ３
２に入射されないノテ、ロウレベル″Ｌ２となる。

可変抵抗器１４及びトランジスタ１６より成る回路は、
センサコイルｌＯとコンデンサ１２よ構成る回路要素に
減衰振動の波形を発生させるための回路である。トラン
ジスタ１６のペースは抵抗器３６を介して制御回路２０
の出力端子Ｏ１に接続されている。制御回路２０の出力
端子０．がノ）イレヘｋ　−ｌｉ”のトキ、トランジス
タ１６はオン状態となシ、センサコイルｌＯとコンデン
サ１２よシなる回路要素に可変抵抗器１４を介して電流
が流れる。一方、制御回路２０の出力端子Ｏ４がノ・イ
レペル”Ｈ＃からロウレベル“Ｌ”に変化すると。

トランジスタ１６はオン状態からオフ状態となシ。

センサコイル１０とコンデンサエ２よシなる回路要素に
減衰振動の波形が発生する。ここで、可変抵抗器１４は
センサコイル１０とコンデンサ１２よりなる回路要素に
供給されるエネルギを調節するためのものである。

制御回路２０は、硬貨通過検知部の受光部の出力がハイ
レベル＠Ｈ”の間、出力端子０．をノ・イレペル″″Ｈ
”とり、センサコイル１０とコンデンサ１２よシなる回
路要素に可変抵抗器１４を介してエネルギを供給する。

制御回路２０は、硬貨通過検知部の受光部の出力が・・
イレペル”Ｈ″からロウレベル１Ｌ”に変化した時、出
力端子０１をＩ・イレペル′Ｈ１からロウレベル１Ｌ”
にして、センサコイルｌＯとコンデンサ１２よシなる回
路要素に減衰振動の波形を発生させる。

センナコイルｌＯとコンデンサ１２より成る可変換器４
０は、センサコイルｌＯとコンデンサ１２よシなる回路
要素に発生する減衰振動の波形をそのままインピーダン
ス変換器４０の出力端子端子は、抵抗器４２を介して、
抵抗器４４．トランジスタ４６．及びコンデンサ４８か
ら成る積分回路に接続されている。又、インピーダンス
変換器４０の出力端子は、電圧比較器５０の正入力端子
に接続されている。電圧比較器５０の負入力端子には正
電圧源２２よシ供給される電圧Ｅを抵抗Ｒ１，Ｒ２はそ
れぞれ抵抗器５２．５４の抵抗）が加えられている。従
って、インピーダンス変換器比較器５０の出力はハイレ
ベル″Ｈ”となる。

電圧比較器５０の出力端子はアナログスイッチ５６のコ
ントロール端子に接続されている。アナログスイッチ５
６は抵抗器４４の一端とトランジスタ４６のベース間に
挿入されている。従って。

アナログスイッチ５６のコントロール端子にハイレベル
”Ｈ＃が加わると、その両端子間のインピーダンスがほ
ぼ零〇になる。その為、インピーダる間、積分回路を構
成するトランジスタ４６のベース電圧がＥとなり、積分
回路は積分動作を行なわない。

一方、インピーダンス変換器４０の出力がはロウレベル
ｍ　Ｌ　ａｌ＋となり、アナログスイッチ５６の両端の
インピーダンスが無限大となって。

積分回路は動作を始める。即ち、積分回路のトランジス
タ４６のエミッタとアース間の電圧ｖｂとしてほぼイン
ピーダンス変換器４０の出力電圧が発生し、これにより
（ｇ　　Ｖｂ）／Ｒ３（但し、Ｒ３は抵抗器４４の抵抗
）の電流がコンデンサ４８に流れる。換言すると、積分
回路では、センサコイル１０とコンデンサ１２より成る
回路要素に発生す波形を積分することになる。

積分回路の出力、即ちコンデンサ４８の端子電圧ｖｃは
、増幅器５８の正入力端子に入力される。

電圧比較器５０の出力端子は、また・やルス数検出回路
６０のカウント端子に接続されている。上述したように
、電圧比較器５０の出力には、センサコイル１０とコン
デンサ１２力諷らなる回路要素より低い波形の数に等し
いパルス列が現われる。

パルス数検出回路６０は、このノＪ？ルス列をカウント
Ｌ　ｔ　ｉｚルス列の数に応じた出力端子にハイレベル
“Ｈ″を出力する。例えば、電圧比較器５０の出力に現
われるｉ４ルスの数が“１”の場合、パルス数検出回路
６０は出力端子Ｑ１のみをハイレベル“Ｈ＃とする。同
様に、パルスの数が“２＃。

“３”及び４”の場合、パルス数検出回路６０は、それ
ぞれ出力端子Ｑ２　ｐ　Ｑ３　ｐ及びＱ４のみをハイレ
ベル１Ｈ”とする。

・ぐルス数検出回路６０の出力端子Ｑ１　ｔ　Ｑ２　ｓ
Ｑ３を及びＱ４は、それぞれアナログスイッチ６２゜６
４．６６、及び６８のコントロール端子に接続されてい
る。各アナログスイッチ６２，６４゜６６、及び６８は
、コントロール端子ニノ・イレペル“Ｈｌが加わるとそ
の両端のインピーダンスが零〇となり、それぞれ抵抗器
７０，７２，７４゜及び７６の一端を接地する。抵抗７
０，７２゜７４、及び７６の他端は、全て共通に増幅器
５８の負入力端子に接続されている。

電圧比較器５０の出力端子は、また、制御回路２０の入
力端子工、に接続されている。制御回路２０の出力端子
０２は、パルス数検出回路６０のリセット端子及びコン
デンサ４８と並列に接続されたアナログスイッチ７８の
コントロール端子に接続されている。制御回路２０は、
電圧比較器５０の出力に現われるパルス列の数を計数す
るとともに、所定時間経過しても電圧比較器５０の出力
にパルスが現われない場合、センサコイル１０とコンデ
ンサ１２とからなる回路要素に発生する減衰振動の波形
が積分回路を動作させ得ない程度まで減衰したと判断し
、それから更に所定時間経過後に出力端子０２を一定時
間ハイレベル″″Ｈ”とする。

これＫより、パルス数検出回路６０はリセットされると
共に、コンデンサ４８を放電してその端子電圧Ｖｃを零
にする。

一方、増幅器５８の負入力端子とアース間にば抵抗器８
０が接続されている。従って、増幅器５８の増幅度は、
電圧比較器５ｏの出力に現われるパルス列の数に応じて
、それぞれアナログスイッチ群６２〜６８により一端が
接地される抵抗器群７０〜７６のうちの１つの抵抗器と
抵抗器８０の並列抵抗と、増幅器５８の出力端子と負入
力端子間に接続された抵抗器８２の抵抗との比で決定さ
れる。このため、増幅器５８の増幅度は、電圧比較器５
０の出力に現われるパルスの数に応じて変化することに
なる。なお、第１図に示された本実施例の場合、電圧比
較器５０の出力に現われるノ９ルスの数が′４”を越え
た場合、ノクルス数検出回路６０の出力端子Ｑ１　ｐ　
Ｑ２　ｖ　Ｑ５　ｐ及びＱ４はいずれもａウレペル＠Ｌ
”であるので、増幅器５８の増幅度は抵抗器８０の抵抗
と抵抗器８２の抵抗の比で決定される。

増幅器５８の出力端子はい変換器８４の入力端子に接続
されている。帥変換器８４は、制御回路２０の出力端子
０．から送られてくる変換開始信号により、入力端子に
加えられる電圧をディジタル量に変換する。制御回路２
０は、電圧比較器５０の出力に所定時間経過しても／？
ルスが現われない場合、出力端子０３に変換開始信号を
出力する。

Ａ／Ｉ）変換器８４は、増幅器５８の出力電圧をディジ
タル量に変換する操作が終了すると、制御回路２００Å
力端子Ｉ３に変換終了信号を出力する。制御回路２０は
この変換終了信号を受けると、φ変換器８４から出力さ
れるディジタル量を入力端子より取り込む。

制御回路２０は、入力端子Ｉ４−工１１から取込んだデ
ィジタル量と入力端子■２より受けとった・臂ルス列の
計数値とが、受入れるべき硬貨について予め設定された
値と許容範囲内で一致するか否かの判断を行う。

このように、上述した実施例によれば２発振回路が不要
であるので２回路構成が簡単となシ、安価な硬貨識別装
置を提供できる。又、センサコイル１０とコンデンサ１
２とからなる回路要素に発生する減衰振動の波形のうち
所定の振幅レベルを越える波形の数に応じて増幅器の増
幅度を変えているので１発生する減衰振動の波形の振幅
が小さく減衰率が大きい様な硬貨についても適切な増幅
度を設定することが出来、確実に硬貨の種類及び硬貨の
真偽の識別が行なえる。

以下余白 〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように９本発明によれば。

硬貨がコイルの近傍位置にあるときにのみ減衰振動の波
形を発生させるようにしているので、従来のような発振
回路が不要となり２回路構成が簡単で安価な硬貨識別装
置を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による硬貨識別装置の一実施４例の構成
を示した回路図、第２図は本発明による硬貨識別装置の
動作原理を説明するための回路図。 第３図はセンサコイルの電磁釣場の中に物体が存在しな
い時及び種々の材質の物体が存在した時の減衰振動の波
形の変化の実測例を示した図である。 １０・・・センサコイル、１２・・・コンデンサ、１４
・・・可変抵抗器、１６・・・スイッチ素子（トランジ
スタ）、１８・・・直流電圧源、２０・・・制御回路、
２４・・・硬貨、２６・・・通路、２８・・・発光ダイ
オード。 ３２・・・フォトトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、硬貨が転動する通路と隣接する位置に配置されたコ
   イル及び該コイルと並列に接続されたコンデンサからな
   る回路要素と、該回路要素の両端に直流電圧をスイッチ
   素子を介して印加するための直流電圧源と、前記スイッ
   チ素子がオフしたときに前記回路要素に発生する減衰振
   動の波形の特性に応答すべく前記回路要素に接続された
   応答手段とを有する硬貨識別装置において、前記回路要
   素に隣接して配置され、前記通路上を転動してくる硬化
   が前記回路要素の近傍を通過したことを検知する通過検
   知手段と、該通過検知手段からの検知出力に応答して前
   記スイッチ素子をオフさせる手段とを有することを特徴
   とする硬貨識別装置。