JPH02502863A - コイン等を識別する装置 - 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】 コイン等を識別する装置 技術分野 本発明は、コイン等をその直径に基づいて識別する装置であって、 コイン等を供給するコイン経路と； 該経路にあるコイン等を経路の面に本質的に直角な方向に照射する光源と；及び 、 コイン等を通過させられた光をコイン等の直径に依存する電気信号に変換する感 光センサと； を含む装置に関する。

背景技術 上記タイプのコイン識別装置において、受光器は、異なるコインのタイプの直径 に従って適切な高さに端部が配置された光ファイバにより形成され、あるいは、 フォトダイオード又は他の感光素子から構成される列により形成されている。コ イン等の直径を測定するこの種の装置は、例えば、英国特許出願第２１１５５４ ７号及び第２１７６０３８号、並びに、米国特許第１３７９４７３号明細書及び 第４２４９６４８号明細書から、知られる。英国特許出願第２１７６０３８号に よるセンサの使用は、コインがセンサを通過するときに該コインが経路に接触し ていることを必要とする。一方、この種のセンサ装置は、車に、異なるタイプの コインが互いに分離されることを可能とするだけであり、例えば、これらのタイ プのコインの間にある外国コインは、次に最も小さいタイプのコインのグループ に含まれ、これらの外国コインをカウントから排除することは、可能ではない、 更に、この種の装置が他国のコインについて作動するように変更されると、新た な基礎調整が必要とされ、すなわち、実験により適切な高さにファイバが配置さ れねばならない、英国特許出願第２１１５５４７号、並びに、米国特許第１３７ ９４７３号明細書及び第４２４９６４８号明細書に示された装置は、フォトダイ オード列を利用し、該フォトダイオード列により、コインあるいは他の物体のサ イズは、コインにより影を付けられたフォトダイオードの数に基づいて、測定さ れ得る。このタイプの装置の分類の精度は、ファイバあるいはフォトダイオード の数を増加させることにより、おそらく改善され得、これにより、理論的には、 直径を非常に正確に測定することが可能である；しかしながら、実際には、非常 に多数のファイバ端部あるいはフォトダイオードから構成される測定センサを形 成することは、困難であり、そして、どんな場合にも、複雑な構造のために、及 び、各ファイバあるいは各フォトダイオードに検出器が取り付けられるために、 かなりのコストを生じさせる。

続いて、スウェーデン特許第３９７４２０号明細書は、コイン等をその領域に基 づいて識別することを示している。この特許による装置においては、受光器は、 ４個の太陽電池により形成される大領域センサから構成されており、該センサに より、コインの領域は、測定時に測定点を通過させられる光の総量に基づいて、 測定され得る。正確な測定結果を得るために、ある時間に測定領域内には１個よ り多くのコインが存在してはならず、一方、このことは、装置の作動をかなり遅 らせ、更に、装置には、測定領域に１個より多くのコインが入るのを防止する手 段が設けられねばならない、更に、大領域のセンサの異なる部分の応答を較正す ることは、また、たとえ不可能でなくとも、困難である。

発明の開示 本発明の目的は、異なる直径を有するコイン等がコイン経路から除去されるよう な正確さでコイン等の直径を測定する新しい装置を提供することにある。より正 確には、本発明の目的は、コインの直径に影響を与えるコインの製造公差及び他 の要因の観点から充分に正確な測定を行うことができ、コイン等の直径を正確に 測定することができる装置を提供することにある。他の目的は、コインの直径を 測定する従来の光学作動装置及び該従来の光学作動装置から得られる装置に関し て、コスト、（を転性、及び、複雑な構造の観点で生じる問題を解決することに ある。

上記目的は、本発明による装置により達成され、この装置は、光源が列状であり ；感光センサの前であってコイン経路の後にはレンズ組立体が配置され該レンズ 組立体は光源の像をセンサ上に投射し；及び、センサが列状の光源により送られ コインを通過させられた光列の光量をコインの直径に依存する電気信号に変換し て光量を測定するセンサであることを特徴とする。それゆえ、光量を測定するセ ンサにより空の経路で測定された値とコイン等が通過する間に測定された最小値 との相違として、コイン等の直径が測定される。この種の測定原理が使用される とき、コインは、コイン経路に接触している必要はな（、測定は、コインが測定 点を通過するときに該コインを通過し得る光量のみに基づいている。

光源の像をセンサ上に投射するレンズ組立体を光量を測定するセンサの前で使用 することにより、センサは、光源よりも小さくてもよく、それゆえ、価格の点で より有利である；一方、レンズ組立体は、センサをごみから保護し、これは、光 ファイバにとつでごみの形成が大きな問題であるので、重要である。

本発明の装置において、年月の経過あるいは電圧の変化による光源の光度変化は 、例えば、列状光源によりて補償され、この列状光源は、サイズの等しい２つの 重畳された列要素を含み、及び、該列要素の光量は、総光量を測定するセンサに より与えられる読み取りを較正するために、別個に調整可能である。それゆえ、 センサの感度の起こりうる変化あるいはレンズ組立体へのわずかなごみの形成に かかわらず、測定状態を標準化することがいつも可能である。

以下、本発明の装置及びその作動原理が添付図面を参照してより詳細に説明され る。

図面の簡単な説明 添付図面は、本発明の装置の作動概略構成を示す。

発明を実施するための最良の形態 図は、全体として、本発明の装置の構成を示す０本発明の装置の測定構成は、コ イン１が上に示されているコイン経路２と；コインの一方側に配置された光源３ と；及び、光源と反対側であってコインの後にあるレンズ組立体５及び感光セン サ４と；を含む。

列状光源３がコイン経路２の前に直立状態で配置され、光源の像がスリット及び レンズ組立体５を介してコイン経路の他方側で総光量を測定するセンサ４に投射 されるときに、光源の像が経路を通過すると、最大の場合に、コインの直径に対 応する量だけ光源がコインにより覆われ、そして、光の最大量と最少量との相違 は、コインの直径に対応する。光列のうちコインにより覆われる部分は、経路上 のコインの垂直位置に関して独立であり、この結果、コインは、測定時に経路２ に接触している必要はない、コインｌは、コイン経路の面すなわちコイン１の面 に対して本質的に直角な方向に照射される。コイン経路２の機能は、本質的に所 望の面でかつ互いに別個にコインを測定手段に供給することである。それゆえ、 カウント速度を非常に低下させるようなコインを経路上で１つずつ通過させるこ とは、必要ではない０本発明の装置において、なされるべき唯一のことは、コイ ンが経路に並んで配置されないことを確実にすることであり、これは、Ｉｍ械的 に実行するのに比較的容易であり、それゆえ、経路に沿った衝突は、装置の普通 の作動に属するものと認められ得る。このような衝突は、結果として、コインが 測定点で経路の表面から離れることを有するかもしれないが、これは、本発明の 装置の作動原理のために、測定の精度に影響を与えない。

レンズ組立体５の使用は、光列３がより小さいサイズで感光センサ４に投射され 、それゆえ、センナは、例えば、ＰＩＮダイオードであってもよい、光列３から の総光量に比例する信号は、電気信号に変換され、感光センサから、測定値をデ ジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ６に与えられる。コンバータ６は、例えば 、８ビツトのＡ／Ｄコンバータであってもよい、コンバータ６から、デジタル測 定値は、プロセッサ７に送られ、該プロセッサ７は、測定値を用いて計算を実行 し、測定装置を較正する。センサ４で光量がある期間所定のレベルを越えると、 プロセッサ７は、経路２がおいていることを検出し、センサ４の電圧レベルを装 置の製造段階で設定されたレベルと比較し、対応する方法で光源３の電流発生器 ８を修正する。ある時点で実行されるべき修正は、非常に小さく、この結果、調 整によって生じさせられるのこぎり効果（ｓａｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ）は、最 終結果に誤差を生じさせることがないが、ある場合にシステムに生じる障害及び ノイズになる。それゆえ、修正は、普通の計算プロセスと平行してなされ得る； 実際に、修正は、コインとコインとの間で連続的に実行され、適切な測定の時間 にのみ中断される。

列状の光源３は、２つのＬＥＤ列３ａ及び３ｂのような２つの分離した列要素を 含む、また、製造分布のために、同じ電流で異なるＬ’ＥＤ列から異なる光量が 得られることがあり得、光量は、ＬＥＤの年月の経過と同じように必ずしも変化 しない、たとえ列が装置の製造段階で等しく光るとしても、装置が年月経過する と、状態は、必ずしも不変のままではない。

ＬＥＤ列３ａ及び３ｂの結合点がレンズ組立体５の中心の中央に配置されている ので、両列により感光センサ４に形成される像は、等しい大きさであり；列を交 互に消して列の設定値間の相違（この相違はそれから普通の測定の間に保持され る）を定めることにより、ＬＥＤ列３ａ及び３ｂの光量は、簡単に同じ値に調整 され得る。ＬＥＤ列の光量のこの種のバランシングは、好ましくは、装置への電 流が流されるごとに実行される。バランシングの後に、底部すなわち空の経路の 光量は、ある所定の値に設定され、これは、再び、電流発生器８により実行され る。このようにして、測定装置の１つの較正点が較正され得る。他の較正点は、 その後に下の列を消すこと（この結果コイン経路２に沿って通過し下のＬＥＤ列 ３ｂと同じサイズの直径を有するコイン１に対応する人工的な測定状態が得られ る）、及び、このようにして得られた光量を装置の較正段階で永久メモリに記憶 された値と比較することにより、得られる。もしこの比較がこれらの値の間の本 質的な相違を知らせるならば、装置の作動は、不完全である。このようにして、 装置は、それ自身で、測定装置の比較的小さな機能不全さえも検出することがで きる。

プロセッサ７は、コイン等の直径を示す数値の計算を実行する。

センサ４からの光量が所定レベルより下になると、プロセッサ７は、最後の１６ サンプルからの移動平均を形成し姶め、同時に、２つの部分で決定され、この１ ６個のサンプルのグループにおいて、第１の部分は、最初の８個のサンプルから 形成され、第２の部分は、最後の８個のサンプルから形成される。最初の８個の サンプルのグループの平均値が最後の８個のサンプルのグループの平均値より小 さくなると、光量は、その最小値に到達し、再び増大し始める。それゆえ、最初 の８個のサンプルのグループのうち最後のサンプルは、コイン等の最大直径に最 も近い、測定装置の分類精度を改善するために、最大直径を示すサンプルの前に とられており前記サンプルを含んで実際には３０〜４０サンプルであるサンプル 数の総計は、計算され、このようにして得られた総計は、サンプル数に依存する 数字により、分けられる。このようにして、得られた値がコイン等の経路速度に 依存することを除去することができる。実際には、８ビツトのＡ／Ｄコンバータ ６が使用されると、ｏ、ｏｓｍの分類能力が得られる。これは、コインの製造公 差及び使用に際してコインに生じる直径変化を考慮すると、全く充分であると認 められ得る。サンプリングの間隔は、例えば、２００マイクロ秒であってもよい 、それゆえ、移動平均は、３．２ミリ秒の時間に決定される。従って、コインの 最大直径を示す点は、コインの中心点が測定点を通過した後、１．６ミリ秒利用 可能である。プロセッサ内で値を処理するのに要求される時間、例えば４．４ミ リ秒が前記時間に加えられると、装置は、コインの中心点がセンサ４を通過した 後６ミリ秒、コインの直径を知る。各コインから得られるサンプル数は、また、 コインの経路速度に依存するので、コインが経路の分類／排除ユニット１０によ り配置される時間は、経路速度により決定され得る。それゆえ、コインの直径が 装置が較正されたコインの直径からずれていることが検出されるならば、該コイ ンは、経路から信頌性をもって排除され得る。それで、外国のコインをカウント 工程から排除することが容易である０分類／排除ユニットｌＯは、中央プロセッ サ９により制御され、該中央プロセッサ９は、プロセッサ７から、経路で検出さ れたコインの直径及び速度についての情報を受は取る。中央プロセッサ９は、そ れから、直径データに基づいてコインを受は入れ可能なコインタイプに分類し、 このコインの貨幣価値をディスプレイ１１に示される総計に加え、あるいは、分 類／排除ユニット１０を制ｉＢＬで、受は入れ可能なコインタイプのいずれにも 属さないコインを経路から取り除くようにする。

本発明の装置の作動は、光量の測定に基づき、一方、この種の測定により各コイ ンタイプについて測定された典型的な測定値に基づくので、カウンタを修正して 該カウンタが異なる国のコイン種に適合するようにすることに問題はない、新し い国のコインの貨幣価値が装置に教示されると、コインの数及び該コインに対応 する価値がまず装置内にプログラムされ、その後、較正作業が実行され、この場 合に、各コインタイプのある数のものが装置を通過させられる。装置は、コイン グループを形式し、該コイングループの平均値は、計算され、議論中の国のコイ ンの機械的公差を与えることにより、各タイプについて、上方及び下方の受は入 れ可能な限界が決定される。

本発明の装置は、ある特定の実施例に基づいてのみ上述のように述べられたが、 添付された請求の範囲により定められる保護の範囲から逸脱することなく、装置 の構成、及び、コインの直径に依存する測定値を計算する方法を変更することが 可能であることが理解されるべきである０本発明の装置は、コイン等の直径に排 他的に基づいてコイン等を識別することに基づくので、装置内に供給される全て のコインが本物であるか否かについて充分に信頼性のある情報を本発明の装置が 与えることは、明らかである。これは、装置の前あるいは後に設けられる追加的 な装置（ユニット）により、確認され得、該装置の作動は、例えば、帰納法によ ゛るコインの厚さの測定、あるいは、コインの材質の測定に基づいてもよい、従 って、本発明の装置をコイン分類で以前から知られている装置（ユニット）と組 み合わせることにより、非常に高い信頼性で、コインの真実性を識別し、コイン の価値を計算する装置が得られる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コイン等の直径に基づいてコイン等を離別する装置であって、コイン等（１ ）を供給するコイン経路（２）と；該経路（２）にあるコイン等（１）を経路（ ２）の面に実質的に直角な方向に照射する光源（３）と；及び、コイン等（１） を通過させられた光をコイン等の直径に依存する電気信号に変換する感光センサ （４）と、を含む装置であって、 前記光源（３）は、列状であり； 感光センサ（４）の前であってコイン経路（２）の後には光源（３）の像をセン サ（４）上に投射するレンズ組立体（５）が配置され；及び、 前記センサは、列状の光源（３）により送られコインを通過させられた光列の光 量をコインの直径に依存する電気信号に変換して光量を測定するセンサ（４）で あることを特徴とする装置。 ２．前記列状の光源（３）は、サイズが同じである２つの重畳された列要素（３ ａ、３ｂ）を含み、列要素の光量は、光量を測定するセンサ（４）により与えら れる読み取りを較正するために、別個に調整可能である請求の範囲第１項の装置 。 ３．前記光源の列要素は、ＬＥＤ列である請求の範囲第２項の装置。 ４．前記感光センサ（４）は、ＰＩＮダイオードである請求の範囲第１項の装置 。