JPH04278692A - コインの穴有無判別装置およびコインの穴有無判別方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば硬貨あるいは
メダルなどのコインを種類ごとに選別するコイン処理機
において、コインの種類および真偽などを判別する際に
コインの穴の有無を磁気的に判別するコインの穴有無判
別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、たとえば硬貨を種類ごとに選別
する硬貨処理機にあっては、硬貨の種類および真偽など
を判別する際の判別要素の１つとして、硬貨の穴の有無
情報が用いられる場合がある。

【０００３】従来、このような硬貨の穴の有無を判別す
る手段として、（１）光学的に穴の有無を判別する方法
、（２）機械的に穴の有無を判別する方法、（３）磁気
的に穴の有無を判別する方法などが提案さている。 （１）（２）の方法は直接的であり、硬貨の種類を判別
する上では有効であるが、たとえば、５０円硬貨の中心
を半田で埋めたような故意に作られた偽硬貨の場合には
有効ではない。

【０００４】そこで、磁気的に硬貨の中心を判別する方
法が有効となり、（３）の方法として、たとえば特開昭
６１−１８３７９４号公報に見られるように、磁気セン
サに発生する電圧の変化を検出する技術が提案されてい
る。この公報の技術は、差動トランス式の磁気センサに
より磁気的に硬貨の穴を検出するもので、その際、磁気
センサの出力電圧を微分して、その微分値を一旦メモリ
に記憶しておき、硬貨が磁気センサを通過した後、その
記憶しておいた微分値が正であったか負であったかを判
定し、正負の最も大きい幅の微分値の間に更に微分値が
「０」でない値が存在したか否かで穴の有無を判別する
方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記のような
方法で磁気的に硬貨の穴を検出していた。しかし、一般
に硬貨処理機では硬貨が高速で搬送されており、硬貨の
傷などにより磁気センサの出力電圧が非常にばらつき、
また、特に５０円、１００円、５００円などの白銅貨で
は、磁気センサの出力電圧が小さく、必ずしも一定の台
形波形状の出力電圧が発生することはなく、それを微分
すると非常に多くのノイズが発生する。そこで、ノイズ
を除去する方法が必要となる。

【０００６】また、上記の方法は、微分処理をデ−タの
取込みと同時に行なっているが、その微分値をメモリに
常時記憶しておき、硬貨が通過した時点で処理を行なう
必要があり、多くのメモリ空間を必要とするし、高速で
搬送されている硬貨の種類などを判別する際、一般に１
個のセンサで行なうことは少なく、複数個のセンサを使
用する。したがって、各センサからの読込み判定をでき
る限り高速に行なう必要がある。しかし、上記のように
センサ上を硬貨が通過した後、全てのデ−タを再度演算
して判別すると高速性が失われるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、磁気センサを用いて高
速にかつ確実にコインの穴の有無を判別でき、しかも、
ノイズに影響されず、また、多くのメモリ空間を必要と
しないコインの穴有無判別装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のコインの穴有無
判別装置は、判別すべきコインを搬送する搬送手段に沿
って配設される磁気センサと、この磁気センサの出力信
号の最初の最大値を検出する第１の検出手段と、この第
１の検出手段が最大値を検出した後、その最大値から一
定値だけ前記出力信号が低下したことを検出する第２の
検出手段と、この第２の検出手段が出力信号が一定値だ
け低下したことを検出した後、前記出力信号の最低値を
検出する第３の検出手段と、この第３の検出手段が最低
値を検出した後、前記出力信号が再び上昇したことを検
出する第４の検出手段と、この第４の検出手段が出力信
号が再び上昇したことを検出した後、前記コインが前記
磁気センサを通過したか否かを検出する第５の検出手段
と、前記第３の検出手段が最低値を検出したタイミング
が前記第５の検出手段がコインの通過終了を検出したタ
イミングに対して一定のタイミングであるか否かにより
、前記コインの穴の有無を判別する判別手段とを具備し
ている。

【０００９】

【作用】磁気センサの出力信号のコインの穴による変化
を検出し、さらに、そのコインの穴による変化の位置が
コインの径に対して一定の関係にあることを判定して、
コインの穴の有無を判別することにより、ノイズに影響
されず、判別処理を高速に行なうことができ、必要とす
るメモリ空間も非常に少なくてすむ。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図３および図４は、たとえば硬貨処理機の
搬送路中に設けられ、硬貨の種類や真偽などを判別する
硬貨判別部の構成を示すものである。すなわち、図示し
ない硬貨繰出部から１枚ずつ繰出される硬貨１は、搬送
路２上に導かれ、搬送ベルト３によって中心部を搬送路
２上に押し付けながら図示矢印方向に搬送される。搬送
路２の中途部で、その幅方向の中心部には磁気センサ４
が設けられている。そして、磁気センサ４の手前には、
硬貨１を検出するフォトトランジスタと発光ダイオード
とからなる硬貨検出センサ５が設けられ、この硬貨検出
センサ５が硬貨１を検出した後、磁気センサ４が検出動
作するようになっている。

【００１２】また、磁気センサ４の前方には、硬貨１の
径を光学的に測定するための径測定用センサ６が設けら
れ、この径測定用センサ６の前方には、硬貨１の材質を
磁気的に検出するための磁気センサ７が設けられている
。径測定用センサ６は、たとえば棒状の光源（発光ダイ
オードアレイ）６ａ、搬送路２に形成されたスリット６
ｂ、棒状レンズ６ｃ、およびＣＣＤ形ラインセンサ６ｄ
などから構成されている。

【００１３】図５は磁気センサ４の構成を示すものであ
る。すなわち、フェライトによって構成された円筒形コ
ア１１の中心部には、同じくフェライトによって構成さ
れ、図示断面形状のように円柱形に上下と中心部の４箇
所に円形環状の鍔部１２ａ〜１２ｄを有する円柱コア１
２が配置されており、この円柱コア１２の鍔部１２ａ上
を硬貨１が搬送されるようになっている。そして、円柱
コア１２の中心部（鍔部１２ｂ，１２ｃ間）には、１次
コイル１３が巻回され、その上下部位（鍔部１２ａ，１
２ｂ間および１２ｃ，１２ｄ間）には、それぞれ２次コ
イル１４，１５が巻回されている。１次コイル１３は発
振器１４に接続され、２次コイル１４，１５は出力が通
常状態では「０」となるように、互いに逆極性で直列に
接続され、その両端から出力電圧（差電圧）が生じるよ
うになっている。すなわち、一般に周知の差動トランス
式の磁気センサとなっている。

【００１４】図６は、本発明に係る例えば硬貨の穴有無
判別装置の電気回路を示すものである。すなわち、磁気
センサ４の出力電圧（２次コイル１４，１５の差電圧）
は、増幅器２１で増幅された後、整流回路２２で整流さ
れ、さらにロ−パスフィルタ（ＬＰＦ）２３を通して直
流電圧化される。この直流電圧は、Ａ／Ｄコンバ−タ２
４でデジタル信号に変換され、そのテジタル信号はＣＰ
Ｕ（セントラル・プロセッシング・ユニット）２５に入
力されるようになっている。

【００１５】なお、ＣＰＵ２５は、硬貨の穴有無判別処
理の外、径測定用センサ６の出力信号に基づく硬貨の径
測定処理や、磁気センサ７の出力信号に基づく硬貨の材
質判別処理、それらに基づく硬貨の種類や真偽の判別処
理などをも行なうとともに、それに基づく各種アクチュ
エ−タ（図示しない）の制御処理など、多くの処理を硬
貨の通過にしたがいリアルタイムに行なうようになって
いる。

【００１６】次に、このような構成において、図１およ
び図２に示すフローチャートを参照して動作を説明する
。搬送される硬貨１が磁気センサ４上（鍔部１２ａ上）
を通過すると、たとえば、穴のない硬貨の場合、磁気セ
ンサ４からは、図７（Ａ）に示すように、ほぼ台形波形
電圧が差動電圧として発生する。また、穴のある硬貨の
場合には、図７（Ｂ）に示すように、中心部に窪みを持
った形状の波形電圧が発生する。

【００１７】このようにして発生する磁気センサ４の出
力電圧は、増幅器２１、整流回路２２、ロ−パスフィル
タ２３を介してＡ／Ｄコンバ−タ２４に送られ、デジタ
ル信号に変換されてＣＰＵ２５に入力される。ＣＰＵ２
５は、図１および図２のフロ−チャ−トにしたがい処理
動作を行なう。

【００１８】すなわち、まず、Ａ／Ｄコンバ−タ２４の
出力デ−タを読込み、この読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）
が前回読込んだデータＡ／Ｄ（Ｎ−１）に等しいか、あ
るいは小さくなったとき、その前回のデータＡ／Ｄ（Ｎ
−１）を最大値として記憶するとともに、Ａ／Ｄ変換回
数をＴ１として記憶する。これは、硬貨１の一方の角に
関係した値となる。

【００１９】次に、磁気センサ４の出力電圧の最大値Ａ
／Ｄ（ＭＡＸ）から穴が存在する可能性があるかを判定
するための値Ａ／Ｄ（Ｈ）を算出する。ここで、磁気セ
ンサ４は、前述したように差動トランスであり、１つの
１次コイルに対して２つの２次コイルが定常的に出力を
打ち消すように接続されている。そして、硬貨がコイル
の上を通過することにより、一方の２次コイルの磁束が
僅かに崩れる変化を検出しようとするものである。とこ
ろで、製造時に発生するコイル巻数のばらつき、コイル
の巻具合によるばらつきなどにより、１個の磁気センサ
を構成する２次コイルの出力が僅かに異なり、そのため
、差電圧が個々の磁気センサにより異なることとなる。 この出力は、上記状態ではプラス、マイナスのどちらに
変化するか不明であるので、処理の都合上、実際の磁気
センサでは、常にプラス側（出力電圧が変化するときと
同じ電圧の方向）に僅かに発生するようにコイルの巻数
を選択している。そこで、そのときの出力電圧をオフセ
ット値Ａ／Ｄ（Ｉ）とすると、穴があると判定する値Ａ
／Ｄ（Ｈ）は、Ａ／Ｄ（ＭＡＸ）−｛Ａ／Ｄ（ＭＡＸ）
−Ａ／Ｄ（Ｉ）｝／８で算出される。すなわち、最大値
Ａ／Ｄ（ＭＡＸ）から変化量の１／８下がった位置を穴
と判定する値Ａ／Ｄ（Ｈ）とする。ここで、定数「８」
は、デジタルで処理を行なうＣＰＵ２５にとっては処理
が非常に簡単であるため、この数値を用いたのみで、た
とえば、「７，９，１０」など、この値に近い数値であ
れば問題はない。

【００２０】さらに、硬貨１が磁気センサ４を通過し終
わったことを検出するための値Ａ／Ｄ（Ｅ）が算出され
る。この値Ａ／Ｄ（Ｅ）は、 　　　　Ａ／Ｄ（Ｉ）＋｛Ａ／Ｄ（ＭＡＸ）−Ａ／Ｄ（
Ｉ）｝／８で算出される。すなわち、磁気センサ４のオ
フセット値Ａ／Ｄ（Ｉ）に変化量の１／８を加えた値を
Ａ／Ｄ（Ｅ）とする。ここで、定数「８」は前記と同様
である。

【００２１】次に、Ａ／コンバ−タ２４の出力デ−タを
読込み、この読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）が前記値Ａ／
Ｄ（Ｈ）よりも小さい場合、再びＡ／Ｄコンバ−タ２４
の出力デ−タを読込み、この読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ
）が前回読込んだデータＡ／Ｄ（Ｎ−１）に等しいか、
あるいは大きくなったかを判断する。この判断の結果、
等しくも大きくもないとき、さらに、前記値Ａ／Ｄ（Ｅ
）よりも小さいかを判断し、Ａ／Ｄ（Ｅ）よりも小さい
とき、この場合は穴が存在しない硬貨であり、この処理
を終了する。

【００２２】読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）が前回読込ん
だデータＡ／Ｄ（Ｎ−１）に等しいか、あるいは大きい
とき、その前回のデータＡ／Ｄ（Ｎ−１）を最小値Ａ／
Ｄ（ＭＩＮ）として記憶するとともに、Ａ／Ｄ変換回数
Ｔ２を記憶する。

【００２３】次に、Ａ／Ｄコンバ−タ２４の出力デ−タ
を読込み、この読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）が最小値Ａ
／Ｄ（ＭＩＮ）よりも「２」だけ大きな値になったかを
判断する。この判断の結果、大きな値でなないとき、さ
らに、前記値Ａ／Ｄ（Ｅ）よりも小さいかを判断し、Ａ
／Ｄ（Ｅ）よりも小さいとき、その最小値Ａ／Ｄ（ＭＩ
Ｎ）はノイズにより発生したものとして、この処理を終
了する。

【００２４】読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）が最小値Ａ／
Ｄ（ＭＩＮ）よりも「２」だけ大きな値になったとき、
その最小値Ａ／Ｄ（ＭＩＮ）はノイズにより発生したも
のではなく、硬貨の穴を検出したものとして穴フラグを
セツトする。

【００２５】次に、Ａ／Ｄコンバ−タ２４の出力デ−タ
を読込み、この読込んだデ−タＡ／Ｄ（Ｎ）が前記値Ａ
／Ｄ（Ｅ）よりも小さくなると、Ａ／Ｄ変換回数Ｔ３を
記憶する。そして、それぞれの変換回数Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３が （Ｔ２−Ｔ１）≦（Ｔ３−Ｔ１）／２ の関係に有るかを調べる。すなわち、硬貨の径に対して
穴に当たるタイミングが１／２以下となることを条件に
穴が存在していたと判断する。

【００２６】このように、上記実施例によれば、磁気セ
ンサの出力電圧が最大値となった後、一定値以下となり
、再び上昇することを検出し、その出力電圧の最低値の
検出されたＡ／Ｄコンバータの変換回数の値を記憶する
とともに、その後、硬貨の通過を検出する一定値以下と
なったときのＡ／Ｄコンバータの変換回数の値を記憶し
、上記最低値が存在することを条件として、この最低値
を示したＡ／Ｄコンバータの変換回数と硬貨の通過終了
を検出したときのＡ／Ｄコンバータの変換回数が一定の
値にあることにより、硬貨に穴があると判定するもので
ある。

【００２７】これにより、従来のように微分値を計算し
て常に記憶する必要がなく、ＣＰＵのメモリ空間を多く
必要としないので経済的である。また、硬貨が通過した
後、上記微分値の幅、最大幅間の微分値の数量を計算し
て穴を判別するのではなく、硬貨が通過したとき、穴の
存在を示すフラグがあるか、また、その位置が硬貨の穴
とするに適当な位置であるかを判定するのであり、処理
時間が非常に短くなる。さらに、穴の位置が径の位置に
対して適当かを調べているので、ノイズに非常に強く、
誤判定がないなどの効果を有している。

【００２８】なお、前記実施例では、硬貨を種類ごとに
選別する硬貨処理機において、硬貨の穴の有無を判別す
る硬貨の穴有無判別装置に適用した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえ
ばメダルを種類ごとに選別するメダル処理機において、
メダルの穴の有無を判別するメダルの穴有無判別装置に
も同様に適用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、磁
気センサを用いて高速にかつ確実にコインの穴の有無を
判別でき、しかも、ノイズに影響されず、また、多くの
メモリ空間を必要としないコインの穴有無判別装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】処理動作を説明するフローチャート。

【図２】処理動作を説明するフローチャート。

【図３】硬貨判別部の構成を示す平面図。

【図４】硬貨判別部の構成を一部断面して示す側面図。

【図５】磁気センサの構成を示す縦断面図。

【図６】電気回路の構成を示すブロック図。

【図７】動作を説明するための磁気センサの出力電圧波
形例を示す図。

【符号の説明】

１……硬貨、２……搬送路、３……搬送ベルト、４……
磁気センサ、５……硬貨検出センサ、６……径測定用セ
ンサ、７……磁気センサ、２１……増幅器、２２……整
流回路、２３……ローパスフィルタ、２４……Ａ／Ｄコ
ンバータ、２５……ＣＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　判別すべきコインを搬送する搬送手段
   に沿って配設される磁気センサと、この磁気センサの出
   力信号の最初の最大値を検出する第１の検出手段と、こ
   の第１の検出手段が最大値を検出した後、その最大値か
   ら一定値だけ前記出力信号が低下したことを検出する第
   ２の検出手段と、この第２の検出手段が出力信号が一定
   値だけ低下したことを検出した後、前記出力信号の最低
   値を検出する第３の検出手段と、この第３の検出手段が
   最低値を検出した後、前記出力信号が再び上昇したこと
   を検出する第４の検出手段と、この第４の検出手段が出
   力信号が再び上昇したことを検出した後、前記コインが
   前記磁気センサを通過したか否かを検出する第５の検出
   手段と、前記第３の検出手段が最低値を検出したタイミ
   ングが前記第５の検出手段がコインの通過終了を検出し
   たタイミングに対して一定のタイミングであるか否かに
   より、前記コインの穴の有無を判別する判別手段とを具
   備したことを特徴とするコインの穴有無判別装置。