JPH02123493A - 硬貨外径選別装置 - 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１ この発明は、公衆電話機等に投入された硬貨の外径を選
別する硬貨外径選別装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば公衆電話機等に使用されている硬貨選別装
置として材質用、厚さ用のコイルを使用して硬貨の物理
特性を識別して選別を行っている。

しかし、この方法では硬貨の外径データを取り出すこと
ができないので、材質が同質で外径の異なる硬貨の選別
はできない。そこで光センサを硬貨の転動方向に離して
配設し、そこを通過する硬貨によってこの光センサの光
が遮断される時間から硬貨の外径を識別するものが特開
昭５４−４１７６６号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題１ しかしなからこのような従来の装置は硬貨の転動方向に
異なる光センサを配置することが不可欠の要件であるが
、硬貨の速度は後のセンサを通過する時点の方が早いの
で硬貨の外径による誤差が生じてしまう。また硬貨の転
動方向に少なくとも２種のセンサを配設する必要がある
ことから選別に必要な距離をある程度以上綿めることは
できないので、小形化に問題があった。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために第１の発明は、硬貨の
転動方向に対して垂直に複数の光センサを配設し、それ
らのセンサが硬貨によって遮断される時間の比から硬貨
の選別をするものである。第２の発明は上方に位置する
センサからの出力がないときはその下方に位置する２つ
のセンサの出力信号によって硬貨の選別をするものであ
る。第３の発明は上方に位置するセンサからの検出時間
信号の有無に応じて求めた比に対応して異なるメモリ領
域を参照して外径の識別を行うようにしたものである。

第４の発明はセンサ出力の比に対応したアドレスデータ
を発生し、このアドレスデータによって許容可否データ
が金種毎に格納されているメモリからデータを読み出す
ようにしたものである。

［作用］ 硬貨転動時に全てのセンサは硬貨の半径が通過する時間
以内でその光が遮断され、その遮断が転動の進行によっ
て解除される。このときセンサの光が遮断される時間は
転動する硬貨の外周が硬貨通路と接触している部分との
位置関係によって異なるので、この遮断時間の比によっ
て外径が判明する。

［実施例］ 第１図はこの発明を適用して構成した装置のブロック図
である。図において１，２はそれぞれ発光ダイオード１
□、２１およびホトトランジスタ１□、２□からなる光
センサであり第２図に示すように硬貨転動経路４を転動
する硬貨３の転動経路に垂直に設けられている。第３図
はその詳細な取り付は状態を示す断面図であり、２つの
光センサは硬貨３によってその光路が遮断されていると
きだけ出力信号を送出しないようになっている。

そして光センサ１，２は使用可能硬貨のうち最小のもの
でも両方の光センサの光が硬貨３によって遮断される位
置に配設されている。

５は発光ダイオードをドライブするドライブ回路、６は
ホトトランジスタの出力信号を受ける受光回路、７はＤ
／Ａ変換回路、８はＡ／Ｄ変換回路、９は硬貨通過タイ
マ回路、１０はＣＰＵ、１１はＲＯＭ、ＲＡＭなどから
なるメモリである。

第２図における記号１２は光センサ１あるいは光センサ
２と同様に構成された光センサであり、このセンサは硬
貨の投入を検出する投入センサとして作用し、光センサ
１，２は硬貨の直径を検出する直径センサとして作用す
る（以下、光センサ１゜２を総称するとき直径センサ２
０と称し、それに対応して光センサ１２を呼称するとき
、それを投入センサ２１仁称する）。なお第１図には投
入センサ２１のドライブ回路および受光回路は記載を省
略している。

第４図はこのように構成された装置の動作を説明するフ
ローチャートであるり、第１の請求の範囲に対応するも
のである。図においてステップ１００に示すように投入
センサ２１によって硬貨投入が検出されると直径センサ
２０が駆動され、ステップ１０１に示すように直径セン
サ２０がオンになる。そして硬貨３が直径センサ２０の
位置まで転動してくるとその光路が硬貨３によって遮断
され、ステップ１０２に示すように直径センサ２０がオ
フとなる。さらに硬貨の転動が進むと硬貨３による光路
の遮断が解除され、ステップ１０３に示すように直径セ
ンサがオンになる。

このとき直径センサ２０からの信号は第５図に示すよう
な状態で発生する。すなわち直径センサを構成する光セ
ンサ１，２はここで使用可能な硬貨３ｔ、３□、３３の
うち直径が最小の硬貨３１がその位置に達したときでも
両方とも光路が遮断されるように第５図（ａ）に示す位
置に配設されている。そして光路の遮断時間はその光セ
ンサの取り付は位置が硬貨３の中心からどの位はなれて
いるかで決まる。例えば第５図で硬貨３３を例にとると
光センサ１の光路を遮断する時間は第５図（ｂ）に示す
ように時間Ｔ５□であるが、光センサ２のそれは第５図
（Ｃ）に示すように時間ｔｓ□である。すなわち中心に
近い方が遮断時間は長いので、実際の取り付は位置は使
用可能な硬貨についてこの比が最大になるような位置に
配設されている。ここで光センサ１の光路が遮断される
ことによって出力される信号をＳｌ、光センサ２のそれ
を８２と呼称する。

そこでフローチャートに戻り動作を説明すると、ステッ
プ１０４においてＣＰＵｌ０に供給された信号から硬貨
の検出時間を測定する測定手段によって信号ＳＬ、Ｓ２
の時間が測定され、ステップ１０５に示すように直径セ
ンサオフの処理が行われる。ステップ１０５の処理はそ
の時点以後の直径センサ関係回路での電流の消費を停止
し、電力消費を低減させるためのものである。

次にステップ１０６に示すように信号Ｓ１と８２の比で
あるＳｌ／Ｓ２の演算を行う。信号Ｓ１と８２の比は、
使用可能な硬貨について硬貨毎にそれぞれ予め決まった
範囲となる。このためステップ１０７において演算され
た値から硬貨の種別を判定し、ステップ１０８において
それが正貨であるか否かを判定し、正貨であればステッ
プ１０９に示すように受入、正貨でなければステップ１
１０に示すように排除する。

第６図は他の実施例を示すフローチャートであり第２か
ら第３の発明に対応するものであり、また第７図はこの
実施例に用いられるセンサの取り付は位置を示す図であ
る。第７図のものは第２図のものと同様に投入センサ３
と直径センサ５０を有するがその他、直径センサ５０よ
り後位に材質センサ５４と、その後位に厚さセンサ５５
を有している。また直径センサ５０は光センサ５１，５
２．５３の３個のセンナを有し、センサ５２，５３は第
２図と同一基準で決められた位置に配設されているが、
光センサ５１は使用可能な硬貨のうち最小のものを除く
硬貨について、光センサ５１と５２との出力信号の比が
最大となるような位置に配設されている。そして最も上
側にある光センサ５１が硬貨３で遮断されたときの出力
信号を記号Ｓｌｌで、その下方に隣接する光センサ５２
のそれを記号Ｓ１２で、最も下方にある光センサ５３の
それを記号３１３で表し、第６図の説明をする。

第６図においてステップ２００からステップ２０５まで
の処理はステップ２０４において信号Ｓ１、Ｓ２に代わ
りＳｌｌ、Ｓ１２．Ｓ１３となった他は第１図の例と同
様である。そしてステップ２０５のセンサオフの処理の
のち、ステップ２０６において信号Ｓｌｌの出力がある
か否かの判定を行いその出力が無かった場合、すなわち
最も上方に位置する光センサ５１の出力信号が無かった
場合は、より下方に位置する２つの光センサ５２゜５３
の出力信号によってステップ２０７に示すようにその比
であるＳ　１２／３１３を求める処理を行う。また信号
Ｓｌｌの出力があった場合、すなわち最も上方に位置す
る光センサ５１の出力信号があった場合は、その最も上
方の光センサ５１とその下方に隣接する光センサ５２の
出力信号によってステップ２０８に示すようにその比で
あるＳｌ　１／Ｓ　１２を求める処理を行う。

次にフローはステップ２０９に示すように比率の正規化
すなわち比に対応したアドレスデータを作成し、ステッ
プ２１０に示すようにそのアドレスデータを第２図のメ
モリ１１に供給し直径に関する金種データをそのメモリ
から読み出す。このときメモリから読み出されるメモリ
のエリアは、ステップ２０７とステップ２０８では異な
っており、そのどちらから読み出すかは比率演算がステ
ップ２０７，２０８のどちらで行われたかの情報をもと
にＣＰＵｌ０が行うようになっている。すなわち、ステ
ップ２０９で正規化を行うときにステップ２０７．２０
８のどちらで演算が行われたかによってアドレス信号に
異なるビットを付加すようにしている。

アドレスデータが供給されたメモリ１１からは前述した
ように直径に関する金種データが読み出されるがこのデ
ータは例えば８ビツトで構成されたデータであり、その
金種毎に特定ビットに特定論理値「０」を格納するよう
にしている。例えばあるアドレス信号についてｒｏｌｏ
ｌ　１１１１Ｊのデータが読み出されたとする。このデ
ータの最上位ビットである「０」の位置をビットｂ７、
最下位ビットである「１」の位置をビットｂＯと定義す
る。この例ではビットｂ５からｂ７を金種のデータに割
り当て、ビットｂ５を金種Ａ、ビットｂ６を金種Ｂ、ビ
ットｂ７を金種Ｃに対応させている。そしてこのビット
ｂ５からｂ７に「０」のデータが格納されているビット
が許容ビットであるとする。このため読みだされたデー
タは直径に間して金種Ａと金種Ｃの両方について許容ビ
ットが有ることになる。この場合、メモリから読み出さ
れたデータは演算された結果から正規化されたアドレス
データによって読み出されたわけであるが、正貨であっ
ても演算結果は若干のバラツキがある。このためメモリ
１１にはそのバラツキを考慮して前述のデータが記憶さ
れている。すなわちバラツキ範囲として許容されるアド
レス信号に対応する全エリアには前述のデータｒｏ１０
１１１１１」が記憶されている。このため正貨として許
容されるアドレス信号の範囲では、同じデータが読み出
され同じ条件の判定を受けることになる。

ステップ２１１は金種データについて許容ビットがある
か否かを判定している。この場合は前述のように金種Ａ
、Ｃの両方について許容ビットがあるのでステップ２１
１はｒＹＥｓＪと判定され、ステップ２１２に示すよう
に材質センサ５４からの材質データが検出される。この
データも検出されたデータがアドレス信号に変換され、
−それがメモリ１１の材質データ記憶エリアに供給され
材質に関する金種データが読み出される。例えば、「０
０１１１１１１」の材質に関するデータが読み出された
とすると、ステップ２１３で許容ヅットがあるか否かが
判定され、金種Ｂ、Ｃについては材質に関して許容ビッ
トを有していることになる。

更に硬貨の転動が進むとステップ２１４に示すように厚
さセンサ５５から厚さ検出データが検出され前述と同様
にステップ２１５において許容ビットが判定される。例
えばｒｏｏｌｌｌｌｌｌ」のデータが読み出されたとす
ると、ステップ２１５では金種Ｂ、Ｃについては厚さに
関して許容ビットを有することになる。

ステップ２１１，２１３，２１５．の処理の何れか１つ
でもｒＮＯＪの判定が行われるとステップ２１７に示す
不正貨フラグセットの処理が行われるが、前述のステッ
プが全てｒＹＥ　Ｓ　、の判定が行われるとステップ２
１６に示すように金種判定が行われる。この例では直径
について硬貨ＡとＣが正貨、材質について硬貨ＢとＣが
正貨、厚さについて硬貨ＢとＣが正貨と判定されたわけ
であるから、全てが正貨である３種類の条件全てについ
て正貨なのは硬貨Ｃだけであり、したがってステップ２
１６は投入された硬貨は正貨であって、その金種は硬貨
Ｃであると判定する。

この実施例のようにステップ２１１以降は測定データを
アドレスデータに変換して、そのアドレスデータによっ
て正貨としての許容範囲データが書き込まれているメモ
リ１１から必要なデータを読みだし、正貨であるか否か
、金種は何であるかの判定を行っている。なお、ステッ
プ２１０から２１６までの処理の詳細については特開昭
５９１１６６２４号に詳細に記載されている。

この例では直径を光学的に判定をしているので直径測定
に関しては他の要素の要素からの干渉は無く、正確な直
径測定が行える。一方、材質および厚さは磁気を使用し
て判定しているので相互干渉があり、その干渉の影響を
小さくするためにはそのセンサをある程度離して配設す
る必要がある。

このため小形に構成しようとすると材質と厚さの干渉が
大きくなり誤差が生じる。しかし、磁気で検出する要素
は厚さおよび材質の両方のデータが同時に得られている
のであるから、メモリのデータをその測定結果に対応さ
せておけば材質センサと厚さセンサは共用できることに
なる。そして直径が正確に測定できているのであるから
材質と厚さのセンサを共用しても正貨として判定する精
度は確保できる。

［発明の効果］ 以上説明したように第１の発明は硬貨の転動通路と垂直
に配設した複数の光センサの遮断時間のうち２つのセン
サの比に基づいて直径判定をしたので測定は殆ど同時刻
で行われ転動速度変化による誤差が生じない。また従来
のように光センサを硬貨の転動方向に離して配設する必
要がないことから判定に必要な距離が短くて済み、小形
に構成できる。

第２の発明は、複数の光センサのうち使用する２つのセ
ンサを硬貨によって使い分けているので、２つのセンサ
の比が最大になる組み合わせを選択でき、精度が向上す
る。

第３の発明は硬貨の要素の測定結果をアドレス信号に変
換し、そのアドレス信号によってメモリに予め格納され
ているデータを読み出し硬貨の判定をするものであるか
ら、硬貨の種別および正貨の判別が行える。

第４の発明は上方に位置する光センサの検出時間信号の
有無に応じて求めた比に対応して異なるメモリ領域を参
照して外径の識別を行うようにしたものでであるから、
測定信号をアドレス信号に変換する部分の構成が簡単に
なるというそれぞれの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用して構成した装置の一実施例を
示すブロック図、第２図はその装置における硬貨転動通
路に設けるセンサの配置を示す図、第３図はセンサの取
り付は状態の詳細を示す断面図、第４図は第１図の装置
の動作を示すフローチャート、第５図は硬貨とセンサの
相対位置を示す図、第６図は他の実施例の動作を説明す
るフローチャート、第７図は第６図の装置に用いるセン
サの取り付は状態を示す図である。 １．２，１２，５１．５２．５３・・・・光センサ、３
・・・・硬貨、４・・・硬貨転動通路、５・・・・ドラ
イブ回路、６・・・・受光回路、９・・・・硬貨通過タ
イマ回路、１０・・・・ｃｐＵ、１１メモリ、２０．５
０・・・・直径センサ、２１・・・・投入センサ。 特許出願人　　株式会社田村電機製作所代　理　人　　
山川政権（ほか２名）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）投入硬貨が転動する硬貨通路に光センサを配置し
   この光センサの出力に基づいて硬貨の外径を選別する硬
   貨外径選別装置において、 硬貨通路に硬貨転動方向と垂直に配置された複数の光セ
   ンサと、 各光センサによる硬貨の検出時間を測定する測定手段と
   、 この測定手段からの特定の２つの光センサによる前記検
   出時間の比を演算する手段と、 この演算手段の演算結果に基づいて投入硬貨の外径によ
   る識別を行う識別手段とを備えてなる硬貨外径選別装置
   。
2. （２）請求項１において演算手段は上方に位置する光セ
   ンサから出力される検出時間信号が発生していないとき
   はより下方に位置する２つの光センサの検出時間の比を
   求め、光センサから出力される検出時間信号がある場合
   には上方の光センサと下方の特定の１つの光センサの各
   検出時間信号を求めることを特徴とする硬貨外径選別装
   置。
3. （３）請求項１または請求項２において識別手段は演算
   手段が求めた比に対応したアドレスデータを作成するア
   ドレス作成手段と、 許容可否データが金種毎にビット対応データとして格納
   されているメモリと、 前記アドレスデータによってメモリをアクセスして金種
   毎の許容可否データを読み出す手段とを備えることを特
   徴とする硬貨外径選別装置。
4. （４）請求項２において上方に位置する光センサの検出
   時間信号の有無に応じて求めた比に対応して異なるメモ
   リ領域を参照して外径の識別を行うことを特徴とする硬
   貨外径選別装置。