JPH04205489A

JPH04205489A - 硬貨識別装置

Info

Publication number: JPH04205489A
Application number: JP33795590A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Hirono; 広野　友英
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-27

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自動販売機・両替機等に用いられる硬貨識別装
置に関するものである。

従来の技術従来、硬貨識別装置では硬貨の選別にあたって、１〉硬貨の重量・外径等を機械的センサにより識別し硬
貨の識別を行う。

２）硬貨の重量・外形等を電気的な発振コイルセンサ（
以下センサと呼ぶ）により認識し硬貨の識別を行う。

等の方法が用いられてきた。中でも２）の方法は、近来
のマイクロプロセッサ（以下マイコンと呼ぶ）の発展と
ともに多くの硬貨識別装置で用いられている。２）の方
式を用いた場合の構成を第３図〜第６図に示す。第３図
はセンサの配置を、第４図はセンサの形状を、第５図は
コイルを駆動する発振回路を、第６図は出力信号を示す
。

第３図において、１は硬貨を通過させるための通路であ
り、正常に設置された状態で水平方向に対して１０度程
度の傾きを有し、重力の作用により硬貨が自動的にセン
サを通過していくようになっている。２〜４はセンサで
、それぞれ２のセンサは硬貨の材質検出、３は硬貨の厚
さ検出、４は硬貨の外径検出に用いられている。センサ
は第４図のように強磁性体のコア１０に、導線を巻き付
はコイル１１にした形状をしている。またセンサは、コ
イルの巻き付けている面と通路の硬貨通過方向が略平行
になる様に、通路の両側もしくは片側に隣接して設けら
れる。

またセンサは第５図の回路においてセンサ自体も同図の
破先で囲んだ部分に配置され、インダクトとして発振回
路の一部の役割を狙っている。金属である硬貨がセンサ
の近傍を通過した場合、硬貨に渦電流が発生し、発生し
た渦電流は、発振回路の発振の大きさを小さ（する。第
５図の回路のＡ−Ａ　’間の出力は、第６図のようにな
る。この出力波形において、区間Ｂ−Ｄは硬貨の通過前
後、区間Ｃは硬貨の通過中で、硬貨の通過により出力が
低下した部分に相当する。

硬貨通過時の出力低下の度合は、センサの形状・通路を
隔てて対向するセンサ間の電流方向関係などに依存する
。また精度の高い検出を行い硬貨の正偽貨判別・正貨の
種類判別を行うためには、硬貨の材質・厚さ・外径の３
つを検出することが必須であり、独立した３組みのセン
サを用いていた。硬貨識別装置が紹み込まれた硬貨選別
装置では、硬貨識別装置による識別の結果をもとに、別
途設けられたアクチュエータによって硬貨を正貨・偽貨
に分離２種類別分別を行う。

発明が解決しようとする課題しかしながらこのような構成では３組のセンサが必要で
あるため、近年つよい要望のある装置の小型化は困難で
あった。たとえばパチンコの様な遊技機の間に用いられ
る玉貸し機では、幅３０ｗｎ程度の空間に前述の機能を
納めなければならないため、装置の大型化は避けなけれ
ばならない。またセンサを３組使用するため、選別装置
自体に対する製造上のコスト上昇にも影響を与えていた
。

そこで本発明の対１の発明の目的は、低コストでありか
つ省スペース化を実現する硬貨識別装置を提供しようと
するものである。

また、硬貨識別装置はその設置箇所としてさまざまな場
所が想定できる。たとえば、バスの車内・屋外の自動販
売機のように劣悪な使用環境も考えられる。このような
場合、硬貨識別装置時代が基準となる角度から外れた角
度で使用される場合が想定できる。重力を用いて硬貨を
搬送する場合、硬貨通路の傾きが変化し硬貨の通過時間
が変化する可能性がある。そこで本発明の第２の発明の
目的は、傾斜環境においても誤検出の少ない硬貨識別装
置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段上記の第１の課題を解決するための第１の発明は、硬貨
の通路に設けられた複数組の信号的に独立したセンサと
、前記のセンサのうち少なくとも２つのセンサが出力す
る信号の時間的差をカウントするタイマー機能を有する
ことを特徴とする硬貨識別装置を用いるものである。

また第２の課題を解決するための第２の発明は、硬貨の
通路に設けられた複数組の信号的に独立したセンサと、
前記のセンサのうち少なくとも２つのセンサが出力する
信号の時間的差をカウントする第１のタイマー機能と、
２つのセンサのどちらか一方の信号の変化時間をカウン
トする第２のタイマー機能を有することを特徴とするも
のである。

作　　　用第１の発明の作用について説明する。硬貨が第１のセン
サを通過する場合、第１のセンサの出力は硬貨の通過に
ともない出力が一時的に低下する。また、第２のセンサ
を通過する場合、第２のセンサの出力も硬貨の通過に伴
い一時的に低下する。２つのセンサの出力の変化（低下
もしくは増加）はどちらも硬貨の通過によって起こるも
のであるので、第１のセンサの出力増加（硬貨の通過完
了）から第２のセンサの出力減少く硬貨の通過開始〉ま
での時刻の差はの式で表現することが可能である。センサ間距離は設計
の時点で、また通過速度も通路の傾きから設計時点でわ
かるので、通過時刻差をタイマーで測定すると、硬貨の
外径を求めることができる。

次に第２の発明の作用について説明する。（１）式にお
いて通過速度は設計時点わかるとしたが、硬貨通路の傾
きが変化した場合通過速度は変化する。そこで２つのセ
ンサの出力のどちらか一方もしくは両方について、出力
の低下から上昇までの時間（以下この時間を出力低下時
間とよぶ）を第２のタイマー機能で計測する。出力低下
時間は（２）式で表すことができる。

第２のタイマー機能によって出力低下時間を計測した場
合、センサの有効径は設計の時点で既知なので設置時点
での通路の傾きに関わらず通過速度を求めることが可能
となる。よって、（２）式から求めた通過速度を用いて
（Ｄ式により硬貨外径を求めれば、識別装置自体に傾き
がある場合でも硬貨外径を正しく求めることが可能とな
る。

実施例以下に本発明の実施例における硬貨識別装置について図
面により説明を行う。第１図は本発明の第１の実施例を
示すもので、同図ａは識別装置の検出部を硬貨通路面対
して垂直な方向から見た場合、ｂは硬貨通路方向から見
た場合、Ｃセンサの駆動回路、ｄはセンサ出力の検出回
路を、ｅは出力波形を示す。同図ａ、ｂにおいて２０は
硬貨の通路を、２１はセンサを保持するための構造体を
、２２は硬貨厚さ検出用の第１のセンサを、２３は硬貨
材質検出用の第２のセンサを示す。また２４は通過する
硬貨を示す。

センサ２２．２３が同図Ｃの駆動回路によりそれぞれ発
振状態になっているところに硬貨２４が通過すると、同
図ｄにおける整流回路３０．積分回路３１でセンサの出
力信号は変化し、センサの出力は同図ｅの破線で示した
出力波形から最終的には実線で示す波形になる。この出
力波形の変化を同図ｄのマルチプレクサ３２を通してＡ
／Ｄ変換器３３によりデジタル信号に変換してマイコン
３４に取り組み、マイコン３４のもつクロック３５によ
り変化の様子を周期的に数値化する。硬貨厚さ検出セン
サ２２と硬貨材質検出センサ２３の出力は、それぞれ整
流回路・積分回路を経てマルチプレクサ３２で適宜選別
されたのちＡ／Ｄ変換器３３に送られ、マイコン３４に
取り込まれる。マイコン３４では、センサ２２の出力の
ピーク値を予めＲＯＭもしくは不揮発メモリに記憶させ
ているデータと比較し硬貨の厚さを推定する。また同様
にマイコン３４で、センサ２３の出力のピーク値を予め
ＲＯＭもしくは不揮発メモリに記憶させているデータと
比較し硬貨の材質を推定する。

第２図にＡ／Ｄ変換器に入る直前のセンサの出力波形を
示す。線４０は第１のセンサの出力である厚さ信号を、
線４１は第２のセンサの出力である材質信号を示す。マ
イコン３４では周期的に前記の２信号を取り込んでいる
ため、信号の発生時刻順にマイコン３４に入力された信
号を逐次メモリにストアしておけば２つのセンサの出力
信号レベルを発生時刻と１対１に対応させて記憶させる
ことが可能である。

第１のセンサ２２の立ち上がりから第２のセンサ２３の
立ち下がりまでのデータ数を計数し、前記のデータ数に
マイコン３４の入力周期を乗すると、第１のセンサの終
端部を硬貨が通過してがら第２のセンサに硬貨が掛かり
始めるまでの時間（通過時刻の差）を求めることができ
る。硬貨通路の傾きが設計範囲内である場合には、設計
上の硬貨通過速度と通過時刻の差を用いて、式（１）よ
り硬貨の外径を求めることができる。以上のようにして
、２つのセンサにより硬貨の厚さ・材質・外径の３点を
検出することが可能となる。この実施例ではタイマーの
機能をマイコン３４とクロック３５が行っていることに
注意したい。

第２の実施例では、第１の実施例と全く同じ構成で、硬
貨識別装置が傾斜環境で使用され、硬貨通過速度が設計
値と異なってしまう場合を考える。

この場合、設計通過速度を用いて式（１）により硬貨の
外径を求めることはできない。そこで第１の信号の立ち
下がりから立ち上がりまでのデータ数を計数し、前記の
データ数にマイコン３４の入力周期を乗すると、硬貨が
センサ部を通過するのに必要とした時間（出力低下時間
）を求めることができる。この出力低下時間を用いて、
式■に基づいて硬貨の通過速度を求めることができる。

式（２）によって求めた硬貨通過速度と通過時刻の差を
用いて、式（１）により硬貨の外径を求めることができ
る。以上のようにして、傾斜環境で使用され硬貨通過速
度が設計値と異なる場合においても、２つのセンサによ
り硬貨の厚さ・材質・外径の３点を検出することが可能
となる。第２の実施例においても第１の実施例と同様に
実際にタイマーは存在して居らず、第１のタイマー機能
・第２のタイマー機能ともにマイコンとクロックが行っ
ている。

以上の２実施例では硬貨の外径と２つのセンサの距離を
比較した場合に、硬貨の外径がセンサ間距離よりも小さ
いを想定して説明を行ってきた。

すなわち第１のセンサを硬貨が完全に通過したのちに第
２のセンサに硬貨がさしかかる、との場合を考えたが、
実際には硬貨の外径の方が大きく第１のセンサ・第２の
センサの双方に同時に硬貨の存在が認識されることも考
えられる。この場合第３図に示すように、第２のセンサ
の出力の立ち下がりから第１のセンサの出力の立ち上が
りまでを用いて通過時間を求める。

第１の実施例では硬貨外径を求めるのに、第１のセンサ
の立ち上がりから第２のセンサの立ち下がりまでを用い
た場合について説明した。この方式以外にも第１のセン
サの立ち下がりから第２のセンサの立ち上がりまでを用
いることも可能である。この場合、第１のセンサの出力
信号の立ち下がりの方が第２のセンサの出力の立ち上が
りよりも必ず先になるので硬貨の外径によって２つのセ
ンサで同時に硬貨の存在が認識された場合・一方でしか
認識されない場合の区別が不要になる。

また、第２の実施例では第１のセンサの通過時間（出力
低下時間）を基準として硬貨通過速度を求めたが、逆に
第２のセンサの通過時間を基準として硬貨通過速度を求
めることも可能である。

発明の効果以上のように第１の発明によれば、センサ２つの構成で
材質・厚さ・外径の３つの要素を検出することができ、
従来の３つのセンサ構成と同様な精度で硬貨の識別が可
能となり、その結果、小型でありかつ低コストの硬貨認
識装置を提供することができる。

また第２の発明によれば、第１の発明を用いた場合に生
じる傾斜環境での誤検出を防ぎ、その結果、小型・低コ
ストでありかつ高性能な硬貨識別装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例におけるセンサの
配置を示す正面図、同図（ｂ）は同側面図、同図（Ｃ）
はセンサの駆動回路を示す回路図、同図（ｄ）はセンサ
の出力処理回路の回路ブロック図、同図（ｅ）は出力信
号を示すグラフ、第２図はセンサの出力をれぞれセンサ
の構造を示す正面図及び側断面図、第５図はセンサを駆
動する回路の回路図、第６図はセンサの出力信号を示す
グラフである。１・・・・・・硬貨通路、２・・・・・・材質センサ、
３・・・・・・厚さセンサ、４・・・・・・外径センサ
、６・・・・・・硬貨、１０・・・・・・コア、１１・
・・・・・コイル、２０・旧・・硬貨通路、２２・・・
・・・第１のセンサ、２３・・・・・・第２のセンサ、
２５・・・・・・硬貨、３３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器
、３４・・・・・・マイコン。代理人の氏名　弁理士小鍜治　明ほか２名クトー　す−
内τノ寸（ｂ　ｌ　　　２５−−−ｘ１３（ＣＩ十Ｖ第１図第　２　じＪ蒔間ｊ−−７１＝ｔ〕１Ｔ（ｂ） ♀

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硬貨を搬送する通路と、前記通路近傍の片側もし
くは両側に設けられたセンサと、前記センサを駆動する
電子回路と、前記センサの出力を処理する電子回路を有
する硬貨識別装置において、信号処理的に独立した出力
を有する２つ以上のセンサが出力する信号の時間的な差
を検出するタイマーを有することを特徴とする硬貨識別
装置。
（２）硬貨を搬送する通路と、前記通路近傍の片側もし
くは両側に設けられたセンサと、前記センサを駆動する
電子回路と、前記センサの出力を処理する電子回路を有
する硬貨識別装置において、信号処理的に独立した出力
を有する２つ以上のセンサが出力する信号の時間的な差
を検出する第１のタイマーと、センサの出力変化時間を
検出する第２のタイマーを有することを特徴とする硬貨
識別装置。