JPH02201590A - 硬貨選別装置 - 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】 く本発明の産業上の利用分野〉 本発明は、公衆電話機や自動販売機等に設けられ、投入
硬貨の選別を行なうための硬貨選別装置に関する。

〈従来技術〉（第１１．１２図） この種の硬貨選別装置は、磁界変化を検出するセンザ内
に投入硬貨を通過させ、通過時の検出信号に基づいて投
入硬貨の種類や正偽を判定するようにしている。

第１１図はこのような従来の硬貨選別装置を示すブロッ
ク図であり、センサ１は、硬貨Ｃの通過軌１ｔＪ（また
は落下軌動）Ｒをはさんで送信コイル２と受信コイル３
が対向配置され、所定周波数の信号源４によって励磁さ
れた送信コイル２から受信コイル３側に所定の磁界が発
生するように構成されている。

受信コイル３からの受信信号は、高入力インピーダンス
のバッファ回路５を経て検波整流回路６に入力され、検
波整流された直流信号はピークホールド回路７に入力さ
れている。

このピークホールド回路７は、硬貨Ｃがセンサ１を通過
した際に、変化する検波整流回路６がらの直流信号の最
小電圧をこの硬貨Ｃに対する検知電圧として保持出力す
る。

したがってこの検知電圧は、センサ１を通過する硬貨の
磁界に与える影響度に対応して変化することになる。

この検知電圧は、所定の増幅度を有する増幅器８によっ
て判別に必要な十分なレベルまで増幅され、判別部９に
入力される。

判別部９は、予め記憶されている複数種の正規の硬貨に
対応する許容電圧データと増幅された検知信号との比較
によって、投入された硬貨の正偽および種類を判別し、
投入硬貨はその判別結果に応じて、収納あるい返Ｗ処理
されることになる。

なお、センサ１に対する硬貨の通過をセンサ１のインピ
ーダンス変化として考え、このインピーダンス変化に対
する検知電圧の増幅出力の特性（＠吊持性）は第１２図
Ｆに示すような特性となり、例えば材質によってインピ
ーダンス変化の大きく異なる３種のｖＪｉ員Ａ、、Ｂ、
Ｃについて、その硬貨を正規硬貨として認め得るインピ
ーダンスの許容幅をａ、ｂ、ｃどすると、その硬貨を正
規硬貨と判定するだめの許容電圧は、■ａ１〜Ｖａ２の
間、Ｖｂ１〜Ｖｂ２の間およびＶｃ１〜ＶＣ２の間とな
る。

したがって、判別部９では、増幅器８の出力電圧がこの
許容電圧のいずれかの虻囲にあればその硬貨が正規でど
の種類かがわかる。

ところが、前記のような検出特性は、センサの製造精度
等に起因して、装置全部について全て一致するとは限ら
ず、例えば第１２図のように前記の検出特性Ｆに対して
Ｇのようにずれるものがある。

このため従来は、検出特性かは低でも標準的４に検出特
性（例えばＦ）上の上下２点Ｐ、Ｑで一致するように増
幅器８のゲインやバイアス等を装着１臼＠調整している
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、各装置毎に増幅器の調整を行なっても、
センサの感度特性のバラツキにより検出特性のカーブが
大きく異なる場合には、カーブの中央部分で大きな検出
誤差を生じることになる。

また、上記の２点調整を行なっても、その′ｖｒ竹の上
下部分での傾きが標準のものと一致しない場合があり、
やはり検出誤差を生じるため、うまく調整できないとき
は、回路定数の交換等という非常に煩雑な作業が必要で
あった。

また、周囲温度の変化により検出特性がずれる場合、前
記のように各硬貨の選別部分の傾きがそれぞれ大きく異
なっていると温度による影響がそれぞれ異なってしまい
温度補償が非常に困難になるという問題があった。

本発明はこの課題を解決した硬貨選別ＩＡ置を提供する
ことを目的としている。

く課題を解決丈るＩζめの手段〉 前記課題を解決するために本発明の′ｇＩ！貨選別装置
は、 複数種類の硬貨に応じてそれぞれ違った検知信号を出力
する検知信号出力手段と、 前記硬貨の種類に対応した数だけ備えられ、それぞれが
前記検知信号を受けて前記硬貨の種類ごとによって定ま
る変換率で変換し、ほぼ同一範囲の出力信号を発生する
変換手段と、 前記変換手段の出力を受けて硬貨の種類を判定する判定
手段とを備えている。

〈作用〉 したがって、検知４ｇ号出力手段からの選別硬Ｌう対応
した検知信号が出力されると、この検知信号は、複数の
変換手段によってそれぞれ所定の変換率で変換出力され
る。

判定手段は各変換出力に基づいて硬貨の正偽を判定する
。

く本発明の実施例〉（第１〜８図） 以下、図面に基づいて本弁明の一実施例を説明する。

第１図は一実施例の硬貨選別装置を示すブ【コック図で
ある。

図において、１０は硬貨軌道Ｒを通過する硬貨Ｃの種類
に応じた検知電圧をその材質、直径および厚さに関して
それぞれ出力する検知電圧出力部である。

センサ１１は、硬貨軌道Ｒをはさんで対向配置された４
つのコイルし１〜し４と、各コイルに並列接続されたコ
ンデンサ０１〜Ｃ４により構成されており、コイルＬ１
とコンデンサＣ１による共振周波数およびコイルＬ２と
コンデンサＣ２による共振周波数は、抵抗Ｒ１、Ｒ２を
介して入力される励振信＠にの周波数と一致している。

なお、コイルＬ１は通過硬貨の材質の違いに対して高い
感度を得るように、選別する硬貨の径より小さな径で形
成され、密接状態で通過する硬貨によりそのインピーダ
ンスが変化するように構成されている。

コイルＬ２は、通過硬貨の直径の違いに対して高い感度
を得るために、硬貨軌道Ｒの上半部側に磁束面を有して
いるか、あるいは選別する硬貨より大径な磁束面を有し
ており、通過硬貨とその磁束面との交鎖面積に応じてイ
ンピーダンスが変化するように構成されている。

コイルＬ３は、コイルＬ１と同型に形成され、コンデン
サＣ３との共振周波数は励振周波数に対して僅かに＠調
した状態に設定されており、コイルＬ１を密肴した状態
で通過する硬貨の厚さに対応して受信信号の大きさが変
化するように形成されている。

なお、コイルＬ２に対向配置されたコイルＬ４はセンサ
１１のバランスのために設けられており、硬貨に対する
検出は行なっていない。

３つのコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３からの信号は。

従来装置（第１１図）と同様に、それぞれバッファ回路
１２．１３．１４を介して検波整流回路１５．１６．１
７に入力されて直流信号に変換され、ピークホールド回
路１８．１９．２０に入力されている。

２１は、コイルＬ３からピークホールド回路２０までの
厚さに関する検出特性を補正回路２２からの補正信号に
よって、硬貨の材質に影響されない特性に変換するため
の増幅器である。

これは、このセンサ１１の材質および直径に関する検出
特性が硬貨の厚さに無関係であるのに対し、硬貨の厚さ
に関する検出特性が第２図（ａ）に示すように、材質Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄによってそれぞれ異なるため、硬貨の材質
に応じて増幅器２１の増幅度とバイアスを補正回路２２
で補正することにより、第２図（ｂ）のように材質に影
響されない検出特性を得るようにしている。

ピークホールド回路１８．１９および増幅器２１からの
検知電圧は、選別する硬貨の種類に対応してそれぞれ４
つずつ設けられた変換増幅器２５ａ〜２５ｄ、２６ａ〜
２６ｄ、２７ａ〜２７ｄに入力されている。

これらの変換増幅器は第３図に示す構成の変換増幅器２
５ａと同様に構成されており、増幅度調整用の可変抵抗
器ＶＲ１およびバイアス調整用の可変抵抗器ＶＲ２を調
整して、抵抗Ｒ５を介して入力される入力信号の所定範
囲の電圧を任意の電圧範囲に変換増幅して差動増幅器Ｏ
Ｐより出力させる。

即ち、コイルＬ１のインピーダンス変化に対応する検知
電圧■１が第４図に示す検出特性で出力される場合、４
種の正規材質Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄによるインピーダンス変化
の許容範囲に対応する許容検知電圧範囲（Ｖａｌ　〜Ｖ
ａ２、■ｂ１〜Ｖｂ２、Ｖｄ１〜Ｖｄ２、Ｖｄ１〜Ｖｄ
２）をそれぞれ含む４つの出力範囲（Ｖｌ〜■２、■３
〜■４、■５〜■６、■７〜Ｖ８）の電圧に対し、各変
換増幅器２５ａ〜２５ｄは、それぞれの範囲電圧を増幅
して第５図に示すように０ボルトからＶｏの出力電圧に
反転増幅している。

したがって、元の特性（第４図）では傾きがそれぞれ異
なっている４つの出力範囲が各変換増幅器２５ａ〜２５
ｄの出力では、ほぼ同一の傾き（直線に近い）を有する
ことになる。

また、第５図において、正規材質による許容電圧範囲は
、この出力のほぼ同一範囲Ｖｓ１〜Ｖｓ２となる。

なお、第３図のＳＷｌは周囲温度の変化に対して入力さ
れる制御信号■１により、バイアス電圧を切換えるアナ
ログスイッチである。

他の変換増幅器２６ａ〜２７ｄについても全く同様に構
成されており、各変換増幅器２５ａ〜２７ｄの出力は判
定制御部３ｏの切換回路３１に入力されている。

切換回路３１は、アナログスイッチで構成され、後述す
るマイクロコンピュータ３３からの切換信号により、変
換増幅器２５ａ〜２７ｄからの出力を順次切換えて出力
させる。

３２は、切換回路３１からの出力を所定の上限電圧およ
び下限電圧と比較して、入力電圧がその範囲内にあれば
゛Ｈ″レベル、範囲外にあれば″Ｌ　Ｉ＋レベルの比較
信号を出力する比較回路であり、例えば第６図に示すよ
うにコンパレータＣＰ１〜ＣＰ４とアンド回路ＡＮＤ１
〜ＡＮＤ３から構成されている。

第６図で通常使用されるのは、コンパレータＣＰ１、Ｃ
Ｒ２およびアンド回路ＡＮＤ３であり、電源電圧■を５
つの抵抗ＲＣＩ〜Ｒｃ５で分圧して得られる上限電圧Ｖ
Ｓ１と下限電圧ＶＳ２をそれぞれの基準とする２つのコ
ンパレータＣＰ１、ＣＲ２の出力のアンドにより第７図
（ａ）に示すような比較動作を行なう。

なお、アンド回路ＡＮＤ１、ＡＮＤ２は、入力電圧に対
して第７図（ｂ）に示す比較上ＱＥＩ、Ｅ２を出力する
ように構成され、調整時にはＥ、Ｅｌが“Ｈ”になる点
と、Ｅ、Ｅ２がＨ″になる点で調整し、上限と下限をそ
れぞれ設定することができる。

比較信号Ｅは、マイクロコンビ１−タ（以下、ＭＣと記
す）３３に入力されている。

ＭＣ３３は、切換回路３１に対する切換（ｆｆｉ号の出
力と同期して、この比較信号Ｅを順次受けて、通過硬貨
の材質、直径および厚みの比較結果から通過硬貨の正偽
とその種類を判定する。

３４はＭＣ３３からの判定信号に応じて、通過硬貨の蓄
積、収納あるいは反却を行なう駆動装置であり、硬貨軌
道に対してレバー等を電磁駆動し、硬貨の軌道を変える
。

３５は、ＭＣ３３のクロック信号を発生する発振器、３
６は２つの検波整流回路１５．１６からの直流信号のレ
ベル変化を検出してピークホールド回路１８．１９．２
０にリセット信号Ｒ３Ｉ、Ｒ３２を送出するとともに、
コイルし１、し２部への硬貨の近接を知らせる近接信号
Ｎｌ、Ｎ２をＭＣ３３へ出力する近接検知回路である。

３７は、３つの検波整流回路１５．１６．１７からの直
流信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器、３８は
、周囲温度の変化に対応する切換データを記憶している
記憶回路である。

次に、以上のように構成された硬貨選別装置の動作につ
いて説明する。

予め、標準的な材質、直径および厚さを有する４種の硬
貨により、各変換増幅器２５ａ〜２７ｄの増幅度および
バイアス電圧は、標準状態のもとで第５図に示した検出
特性となるようにそれぞれ調整されているものとし、Ｍ
Ｃ３３は第８図のフロ千ｔｙ　−りに従って処理を行な
うものとする。

ここで投入硬貨が硬貨軌道Ｒ内を移動してセンサ１１の
コイルＬ１に近づくと、この硬貨の近接により、検波整
流回路１５の出力は低下する。

この出力低下は近接検知回路３６で検出され、ピークホ
ールド回路１８．２０がリセットされる。

硬貨がほぼコイル１１１３間に移動して、検波整流回路
１５．１７の出力が最低値になると、この電圧が検知電
圧Ｖｎ　、Ｖｔとして保持される。

この検知電圧Ｖｌは、変換増幅器２５ａ〜２５ｄに入力
され、その変換出力は判定制御部３０の切換回路３１に
それぞれ出力される。

一方、近接検知回路３６からの近接信号を受けたＭＣ３
３は、所定時間後（ピークホールド回路１８．２０が検
知電圧を保持した後）に切換回路３１に対して切換信号
を送出し、変換増幅器２５ａ〜２５ｄの出力を順番に比
較回路３２へ出力させ、この比較結果のいずれかが１１
８１１レベルになると、何番目の出力がｊｌ　ＨＩＴレ
ベルになったかを記憶する（ステップ１〜８）。

この記憶値は投入硬貨の材質に対応し、この材質に対す
る厚さの補正切換信号Ｈが補正回路２２に送出され、ピ
ークホールド回路２０からの検知電圧ｙｔは■ｔ′に補
正されて変換増幅器２７ａ〜２７ｄに入力されることに
なる（ステップ９）。

次に、この変換増幅器２７ａ〜２７ｄの出力が順番に比
較回路３２に入力され、その比較結果がＭＣ３３に入力
され、前記同様の処理が行なわれ、厚さの判定が行なわ
れる（ステップ１０〜１５）。

投入硬貨がコイルＬ１、Ｌ３１Ｊを通過して、コイルＬ
２．１４間に近づくと、前記同様に検波整流向路１６の
出力が低下し、近接検知回路３６によりピークホールド
回路１９がリセットされる。

硬貨がコイルＬ２、Ｌ４のほぼ中間に位置すると検波整
流回路１６からの出力が最低値となり、この電圧が検知
電圧Ｖｄとして保持される。

一方、近接検知回路３６から近接信号を受けたＭＣ３３
は、前記同様に所定時間に、切換回路３１に対する切換
信号を送って、変換増幅器２６ａ〜２６ｄの出力を順番
に比較回路３２へ入力させ、その比較結果を記憶する（
ステップ１６〜２３）。

これによって、投入硬貨に対する材質、直径および厚み
の判別が行なわれ、投入された硬貨は、３つの記憶値（
ｉ、ｊ、ｋ）に対応する正常硬貨であると判定される（
ステップ２４）。

なお、ＭＣ３３は、４種の正規硬貨にそれぞれ対応する
値（ｉｔ、ｊ］、ｋ＋）〜（ｉ４．ｊ＋、ｋ＋＞を予め
記憶していて、比較結果で得られた記憶値（ｉ、ｊ、ｋ
＞と完全に一致した判定値を見つけて、硬貨の種別を判
定する。

また、各比較段階で比較器１３２からの出力が一つも“
Ｈ″レベルならない場合、あるいは、記憶値（ｉ、ｊ、
ｋ）がいずれの判定値とも一致しない場合は、その硬貨
を不良硬貨として返却処理がなされる。

以上が硬貨投入時の動作であるが、この処理を行なって
いないときのＭＣ３３は、各検波整流回路１５．１６．
１７の出力をＡＤ変換器３７を介して常に監視しており
、周囲温度の変化等により、その出力レベルが予め記憶
回路３８に記憶されている基準値を越えると、各変換増
幅器２５ａ〜２７ｄに対するバイアス電圧の切換えを行
なって（第３図アナログスイッチＳＷ１の切換え）、検
出特性の変動を抑える温度補正処理等を行なっている。

く本発明の他の実施例〉 なお、前記実施例では、変換手段としての各変換増幅器
からの検知電圧信号を切換えて、コンパレータ等による
アナログの比較回路での電圧比較を順次行なうようにし
たが、切換回路３２の出力をＡＤ変換器でディジタル値
に変換し、この変換信号をマイクロコンピュータ３３内
で許容データとディジタル比較するように構成してもよ
い。

また、前記実施例では、硬貨の材質、直径および厚みに
対しての比較結果によって硬貨の正偽および種別を判定
するようにしていたが、使用される硬貨が材質のみの比
較で選別できる場合は、直径および厚みに関する回路を
省略するようにしてもよい。

また、前記実施例では、各検知電圧を順次同一の比較回
路３２で比較するように構成していたが、第９図に示す
ように、各変換増幅器４０ａ〜４０ｄからの出力をそれ
ぞれ独立した比較回路４１〜４４で比較し、ほぼ同時に
出力される４つの比較結果を受けたマイクロコンピュー
タ３３で硬貨の種類および正偽を判定するようにして、
判定処理の速度を高速化するとともに、比較基準を各範
囲毎に任意に設定できるようにしてもよい。なお、第９
図の構成の場合、各変換増幅器４０ａ〜４０ｄからの出
力電圧をディジタル値に変換してから許容データとディ
ジタル比較するように構成することも可能である。

また、これらの実施例では、検知信号出力手段として、
コイルし１〜Ｌ４より構成されたセンサ１１の硬貨通過
よるインピーダンス変化を直流電圧に変換して出力する
ように構成していたが、これは本発明を限定するもので
なく、例えば第１０図に示す検知信号出力回路５０のよ
うに、発振器５２の所定周波数の信号で励振された送信
コイルＬ５からの交番磁界を受信する２つの受信コイル
Ｌ６、Ｌ７を、硬貨軌道Ｒをはさんで両側に設けてセン
サ部５１を構成し、硬貨の通過により受信信号の位相が
変化する受信コイルＬ６と、位相変化の無い受信コイル
Ｌ７からの受信信号をそれぞれの波形整形器５３．５４
で波形整形して位相比較器５５で両者の位相差を検出し
て、この検出出力を低域通過フィルタ５６で直流信号に
変換し、その最大値または最少値を検知信号としてピー
クホールド回路５７から出力するように構成してもよい
。

また、硬貨の通過により励振周波数が変化するようにセ
ンサ部を構成するようにしてもよく、検知するパラメー
タは、前記実施例に限定されるものではない。

また、前記実施例では、変換増幅器２５ａ〜２７ｄに対
するバイアス電圧を切換えることによって温度補正を行
なっていたが、バイアスだけでなく利得も同時に補正す
るようにしてもよい。

なお、前記実施例では、変換手段として第３図に示した
変換増幅器２５ａ〜２７ｄを用いていたが、検知電圧の
レベルが大きい場合は減衰器と電圧和Ｏ（あるいは減痺
）回路を組合わせた構成でもよく前記実施例に限定され
るものではない。

〈本発明の効果〉 本発明の硬貨選別装置は、前記説明のように、検知信号
出力手段からの検知信号を、硬貨に対応して複数個設け
られた変換手段により変換出力して判定を行なうように
しているため、選別硬貨１神類毎に独立して＠度調整す
ることが可能で、硬員全柚についての検出特性をほぼ同
一にでき、調整作業を著しく容易にかつ正確に行なえる
。

また、各変換手段毎に温度補正ができるため、周囲温度
の変化による特性変化を容易に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ）は、第１図要部の特性図、第２図＜ｂ）は第２図（
ａ）を補正した特性図である。 第３図は第１図要部の回路図、第４図は第１図要部の検
出特性を示す図、第５図は第４図の特性を変換した検出
特性図である。 第６図は第１図要部の回路図、第７図（ａ）、（ｂ）は
第６図回路の入出力特性を示す図である。 第８図は第１図要部の処理手順を示すフＯ−チｐ　−１
・、第９図および第１０図は本発明の他の実施例の要部
を示すブロック図である。 第１１図は従来装置を示すブロック図、第１２図は、従
来装置の検出特性を示す図である。 １０・・・・・・検知電圧出力部、１１・・・・・・セ
ンナ、１５〜１７・・・・・・検波整流回路、１８〜２
０・・・・・・ピークホールド回路、２２・・・・・・
補正回路、２５ａ〜２７ｄ・・・・・・変換増幅器、３
０・・・・・・判定制御部、３１・・・・・・切換回路
、３２・・・・・・比較回路、３３・・・・・・マイク
ロコンピュータ、３６・・・・・・近接検知回路、３７
・・・・・・ＡＤ変換器、３８・・・・・・記憶回路。 第２図　（ａ） 第２図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数種類の硬貨に応じてそれぞれ違つた検知信号を出力
   する検知信号出力手段と、 前記硬貨の種類に対応した数だけ備えられ、それぞれが
   前記検知信号を受けて前記硬貨の種類ごとによつて定ま
   る変換率で変換し、ほぼ同一範囲の出力信号を発生する
   変換手段と、 前記変換手段の出力を受けて硬貨の種類を判定する判定
   手段とを備えた硬貨選別装置。