JPH0529959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、測定される通路を通つて硬貨を導
き、硬貨の特性が電磁装置によつて測定される硬
貨識別方法およびそれに使用される装置に関す
る。 ［従来技術］ 硬貨フイルタは例えば、英国特許出願第
1551209号明細書（電磁的応答が予め定められた
期間に硬貨が検出器を通過する速度に関して測定
される装置）、英国特許出願第2107104号明細書
（検出される硬貨の型の大きさと位置に適合した
２つの極を有するフエライトコアに巻付けられた
誘導コイルを有する硬貨識別装置であり、電磁界
に対する硬貨の影響は、硬貨が極の間にあり、各
極面に隣接している時に測定される）、英国特許
出願第2086633号明細書（異なる導磁率の硬貨を
判定する電磁的およびフオト電気的センサとの組
合わせを有する硬貨認別装置）、DE−OS第
2716740号明細書（硬貨を識別するのに容量性誘
導性およびフオト電気的センサの複雑なシステム
を備える装置）等で開示されている。 ［発明の解決すべき課題］ これらの識別装置においては硬貨の通路に沿つ
て検出器が配置され、硬貨が通過したとき検出器
の出力が変化することによりその変化値から硬貨
の種類を識別している。しかしながら、硬貨は使
用状態によつては汚れたり摩耗したりして正規の
形状から若干の変化を生じることがあるから、こ
のような変化の生じている硬貨も正規の硬貨とし
て認識できるように検出値にはある程度の範囲が
必要であり、一方偽造物を正確に排除するために
はこの範囲はできるだけ狭いことが必要になる。
しかしながら従来の識別装置ではこのような識別
特性は充分なものではなく硬貨の種類の相違によ
る検出信号のレベル差が小さいため正規の硬貨で
も摩耗していると排除したり、或いは逆に偽造物
を受取るような誤つた動作を生じ易い。さらに温
度等周囲環境の変化によつて測定装置の特性が変
動すると信号の検出のためのしきい値レベルが変
化するのでさらに誤動作を生じ易くなる欠点があ
る。したがつて従来のこれら既知の方法は充分満
足すべきものではなく、信頼性に欠けている。こ
のように従来の識別装置では信頼性が充分でない
ために硬貨の大きさ、厚さ、材質等を別々の手段
で測定してその結果から最終的な識別を行うこと
も提案されている（例えば特開昭57−139885号公
報参照）。しかしながら、そのためには各測定の
ために別々の発振器やブリツジ回路が必要であ
り、その結果装置が複雑で高価になる欠点があ
る。 本発明は、単一の測定装置によつて測定が行わ
れて、しかも従来のものよりも硬貨の種類の相違
による検出出力のレベルの変化が大きく、高い信
頼性で硬貨の識別ができる硬貨識別方法および装
置を提供することを目的とするものである。 ［課題解決のための手段および作用］ 本発明の方法は、(a)硬貨の移動通路を設け、(b)
電磁的測定を行うために前記通路を横切つて電磁
界を与えるための１対のコイルと、２個以上の硬
貨縁感知装置を具備する電磁装置を配置し、(c)前
記２個以上の硬貨縁感知装置によつて決定される
複数の硬貨縁位置において前記通路に沿つて移動
する硬貨の縁部を検出し、(d)前記通路中の前記硬
貨の予め定められた異なる位置において前記１対
のコイルにより前記硬貨の縁部の各検出に応じて
前記通路中の前記硬貨の複数の電磁的減衰の測定
を行い、(e)硬貨縁感知装置とは無関係な硬貨の最
大の減衰測定値が得られる位置において前記１対
のコイルによる前記通路中の前記硬貨の一つの電
磁的減衰の測定を行い、(f)前記(d)および(e)の測定
に基づいて前記硬貨を受取るか拒否するかを決定
することを特徴とする。 このように１対のコイルを使用して複数の位置
で硬貨によるコイル間の結合の減衰を測定してそ
の結果を比較して判別することによつて従来の装
置のように硬貨の通過時の１回の信号出力のレベ
ルだけによつて識別するものに比較して硬貨の種
類の相違による識別信号レベルの差が大きくなる
ため硬貨の識別がシヤープになつて、正確な識別
が可能になり、しかも複数の測定結果の比較によ
るために測定装置の特性変化が相殺されて温度等
の影響を受けることが少なく特性が安定してい
る。しかも複数の測定は一つの装置で行なわれる
ために従来の複数の測定装置を使用するものと比
較して装置の構成が著しく簡単になる。 ［実施例］ 総括的原理は第１図に示される。装置に入つた
全ての硬貨１は傾斜部２を降り、短時間でダイナ
ミツクにまた最少量のパワーで測定が行われる。 硬貨は一対のコイル６の中心を通過する前に光
路３，４，５を中断する。 コイル間の結合の減少は光路によつて制御され
た複数の異なつた位置で硬貨に対して数回測定さ
れる。 測定の原理は第２図乃至第４図に示される。 コイル６間の結合がまず説明される。第２図に
示すように正弦波信号Ｅが一方のコイルCEによ
つて生じる。２つのコイル（CE，CR）間に硬貨
がないとき、信号は減衰せずに受信される。受信
された信号Ｒの振幅は、２つのコイルの結合係数
によつて決定される。硬貨が２つのコイル（CE，
CR）間に入るとき、受信信号は減衰される。 硬貨の異なる位置に対して測定が行われる結
果、受信信号の振幅の差が生じる（各回の測定さ
れた減衰量は以下の説明ではＡ１，Ａ２，Ａ３，
…AnとAmaxとして示される）。 光路３，４，５は、傾斜部２の上方に異なる高
さで、またコイル中心から異なる距離に配置され
る。光路は、通過する硬貨の後縁に同時に２個以
上の光路が位置することがないように配置され
る。直径の異なる硬貨の各直径にそれぞれ対応し
て硬貨のトツプに接近して位置された光路があ
り、それは硬貨の直径の80％以上の位置にある。
第４図に示されるように直径の微かな差によつて
その瞬間にコイルの感知区域８に存在する硬貨の
部分に非常に大きい差７が生じるため、走行する
硬貨が光路を開く瞬間に結合の測定を行うことに
よつて高い直径選択性を得ることができる。 同じ１対のコイルによつて順次さらに測定を行
うことによつて、最大減衰だけでなく減衰変化の
“速度”が測定される。これは硬貨の種類を表示
する。最も大きく通常は最も高値な硬貨は大部分
の光路を中断し、それによつて適切な測定を行う
ことができる。複数回の測定中の最初の測定は最
も小さい減衰を示すのが好ましい。光路は、最初
に測定が行われるときに硬貨領域の１％以上（好
ましくは１乃至20％の間）がコイルの感知区域８
内にあるように配置される。 硬貨識別回路のブロツク図は、第５図に示され
ている（以下の説明では、光路の数は３に設定さ
れる）。硬貨識別装置は次の，の制御ライン
を有するマイクロコンピユータ１０を備える。 LC１，LC２，LC３：光路選択ライン。 リセツト：測定が完了した後で８ビツト計数
器１１をリセツトする再設定ライン。 情報は以下の出力ライン，を介してマイク
ロコンピユータ１０に与えられる。 データバス（DB）：全ての測定結果Ａ１，
Ａ２…は８ビツトポート１２からの８本の出力
ラインを介してマイクロコンピユータ１０に伝
送される。 中断（INT）ライン：このラインはポート
１２にある結果が存在することをマイクロコン
ピユータ１０に信号する（信号INT）。 計数器１１は、クロツクパルス発生器１３から
ラインCP２に現われるパルスの数を計数する。
これは減衰Aiを直接２進数で測定したものであ
る。 光路（発光素子ELC１〜３、受光素子RLC１
〜３で構成される）は、制御ラインLC１，LC
２、およびLC３を介してマイクロコンピユータ
１０によつてセレクタ／デコーダ１４で選択さ
れ、計数器１１がリセツトされている休止位置か
ら動作を開始するときに使用可能となる。 セレクタ／デコーダ１４の受信部分は、結果が
ポート１２から読み出される硬貨の各位置に対し
てマイクロコンピユータ１０に信号INTを送る。
信号INTが存在するとき、ポート１２の内容は
ラツチされる。 クロツクパルス発生器１３はまた交流電圧CP
１を送信あるいは放射コイルCEに供給し、その
電圧はRCネツトワークRCEによつて正弦波にさ
れる。 クロツクパルス発生器１３は、比較器１５によ
つて禁止されていないときにクロツクパルスCP
２で計数器１１をロードする。クロツクパルス発
生器１３は比較器１５からの禁止信号INHに対
するパルス幅延長装置を備えている。 計数器１１の計数内容は、ポート１２を介して
マイクロコンピユータ１０に伝送される。信号
INTが“低”になるとき、内容はラツチされる。
INTラインが“高”レベルのとき、計数器１１
の内容はデータバスDBに直接伝送される。 デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１６は、
計数器１１の２進数の内容を比較器１５に供給さ
れるアナログ信号に変換する。 比較器１５の入力では、受信コイルCRで受信
されたコイル出力信号のレベルが第６図に示され
るようにＤ／Ａ変換器１６からのDA出力信号と
比較される。 コイル出力信号がDA出力信号より低いとき、
比較器出力INHは低レベルになる。休止位置で
は、これはコイル出力信号の負の半波ごとに生じ
る。クロツクパルス発生器１３中のパルス幅延長
装置は半波長の期間をカバーし、短い時間間隔
（第６図を参照）で長いパルスが到着するとき計
数器１１へのクロツクパルスCP２は禁止される。 測定方法は第５図および第６図に関連して説明
される。休止モードRMでは、DA出力信号のレ
ベルがプリセツトされ、計数器の内容がゼロのと
き、受信信号であるコイル出力の負の半波は常に
DA出力信号より低い。コイル出力信号がDA出
力信号より低くなるごとに、比較器１５の出力は
低くなり、計数器１１に対するクロツクパルス
CP２は阻止される。クロツクパルス発生器１３
中のパルス幅延長装置は負の半波長装置の間の期
間をカバーする。計数器１１は、ゼロに止どま
り、DA出力信号は安定状態に止どまる。 次の出力の電圧が概要的に示されている：コイ
ル出力、DA出力、INH、およびCP２。周波数
は、硬貨の通過時間に対して正確なものではな
い。 コイル間を硬貨が通過するときが以下で説明さ
れる付勢モードAMである。送信コイルCEと受
信コイルCR間の硬貨の影響によつて受信された
コイル出力信号の振幅が減衰される。これは受信
された信号の負の半波がもはやDA出力より下に
ならないということを意味する。その結果、比較
器１５の出力のINH信号として検出されるパル
スはなくなる。 INH信号は高レベルで安定状態にあると、ク
ロツクパルス信号CP２はもはや禁止されず、計
数器１１は計数を開始する。この計数器の内容は
Ｄ／Ａ変換器１６によつてアナログ信号に変換さ
れる。Ｄ／Ａ変換器１６の２進数入力は増加する
ので、その出力信号であるDA出力信号も増加す
る。 第６図からわかるように、DA出力信号は、最
大減衰に到達するまで受信信号の減衰された振幅
に従つて変化する。一度このレベルにDA出力が
到達すると、コイル出力信号の振幅は増加し始
め、信号の負の半波は再びDA出力より下にな
る。結果としてINH−ラインは再びパルスを出
力し始め、CP２は禁止され、計数器は到達した
位置に停止し、安定状態に止どまる。計数器の内
容は、硬貨に対する最大減衰を示す数であり、
DA出力信号は最大減衰レベルで安定状態に止ど
まる。ポート１２からDBラインへの情報も、そ
の特定の硬貨に対する最も高い値で安定状態に止
どまる。 減衰変化の“速度”測定が以下で詳しく説明さ
れる。識別装置の休止位置では、計数器１１はゼ
ロにリセツトされ、高レベルの信号が光セレクタ
ラインLC１に与えられる。硬貨がコイルの間に
入り、コイル出力信号の減衰が開始されるとき、
セレクタ／デコーダ１４は第１の光路の発光素子
ELC１に信号を与える。硬貨が第１の光路の受
光素子RLC１への光の通路を開くとき、セレク
タ／デコーダ１４はポート１２の内容をラツチ
し、マイクロコンピユータ１０にINT信号を供
給する。マイクロコンピユータは、ポート１２か
ら読み出し、この結果を“第１の減衰結果”Ａ１
として記憶し、高レベル信号をラインLC１から
ラインLC２へ切換える。 INT信号は消滅し、ポート１２が新しいデー
タに対して開かれ、発光素子ELC２がオンにな
る。計数器１１は、硬貨が最大減衰位置への路に
あるコイルを通過するように動作し続ける。
RLC２は光を受取り、ポート１２の内容は、計
数器１１の計数を読み出し、再びラツチされ、新
しいINT信号によつてマイクロコンピユータ１
０はポート１２を読み出し、“第２の減衰結果”
Ａ２として結果を記憶し、高レベル信号をライン
LC２からラインLC３に切換える。“第３の減衰
結果”Ａ３を記憶した後、ラインLC３の高レベ
ル信号は除去され、INT信号は消滅し、ポート
１２が再び新しいデータに対して開かれる。 その後マイクロコンピユータ１０は８ミリ秒ご
とにポート１２を介して計数器１１の内容をチエ
ツクすることによつてこの特定の硬貨に対する最
大減衰レベルを持つ。２つの連続する測定が、計
数器の内容が変化していない（ゼロとは異なる）
ということを示すとき、ポートの内容は“最大減
衰結果”（Amax）として記憶される。計数器１
１がリセツトされたあと、高レベル信号はライン
LC１に送られ、次の硬貨を待つ。しかしながら、
発光素子ELC１は新しい硬貨がコイル信号を減
衰し始める前に発光しない。 ３つの光路を有する識別装置には、第７図に示
されるように４つの中間記憶結果Ａ１，Ａ２，Ａ
３、およびAmaxがある。 第７図は、硬貨の通過中（AM）に生じるコイ
ル出力信号によつて表わされる減衰を示す。計数
器１１に対するクロツクパルス（CP２）は、減
衰測定値Ａ１，Ａ２，Ａ３、およびAmaxが得ら
れるコイル出力信号の包絡線上の位置と共に示さ
れる。DA出力信号は計数器１１がリセツトされ
るとすぐに低レベルになる。 １つの特定の硬貨に対して最大減衰（Amax結
果）は他の測定された減衰と相関関係を有し、幾
何学的形状および硬貨の特性によつて（結果Ａ
１，Ａ２、およびＡ３が）決定されるので、隣合
つた結果の差は、ランダムなサンプルに対して最
大結果Amaxだけの場合よりも非常に狭いガウス
分布曲線によつて表わされる。測定された値は多
数の方法で結合される。最初に測定された結果
（Ａ１，Ａ２、およびAmax）の３つに加え、２
つの計算された値Amax−Ａ３およびＡ３−Ａ２
を使用することによつて高い選択性が得られる。 ３つの光路を有する硬貨識別装置では、次のよ
うな結果は予めプログラムされた許容限界内にな
らなければならない。 最大減衰結果 Amax 第１の減衰結果 Ａ１ 第２の減衰結果 Ａ２ 相関結果 Ｃ１ Amax−Ａ３ 相関結果 Ｃ２ Ａ３−Ａ２ 硬貨識別装置に硬貨の型のランダムなサンプル
を挿入することによつて限度設定することができ
る。このサンプルに対する異なる測定結果は、平
均値（／ｕ）と基準偏差（ｄ）によつて特徴づけ
られるガウス分布によつて表わされる。 ５つの結果に対する限度は計算（例えば／ｕ±
2d）され、EPROMに記憶される。 サンプルされる硬貨を選択することによつて、
設定限度に対する各サンプルの硬貨の数を小さく
することができる。 本発明の“フローチヤート”は以下のように表
わされる。 計数器がリセツトされ、光はオフにされる。 減衰されない信号が受信コイルによつて受信さ
れる。 硬貨がコイルの間に入る。 信号は減衰を受け始める。 計数器は計数を開始し時間的に連続ではなく段
階的な（インクレメント的な）減衰で計数値を増
加する。 光路１はオンにされる。 硬貨は光を妨げる。 硬貨は光の通路を開く。 計数器状況が登録される（Ａ１）。 光路１はオフにされる。 光路２はオンにされる。 硬貨は光の通路を開く。 計数器状況が登録される（Ａ２）。 光路２はオフにされる。 計数器の内容は最大減衰を発見するために継続
的にチエツクされる。 最大減衰が発見される。 計数器状況が登録される（Amax）。 計数器がリセツトされる。 登録された数Ａ１，Ａ２…Amaxは個々におよ
び／あるいは組合わせて評価される。 硬貨が受取られるあるいは拒否される。 新しい硬貨に対するための準備がなされる。 小さい硬貨は光路１および２を妨げない。 結果Ａ１およびＡ２は計数器で即座に登録され
る。 前記の詳細な説明は本発明の原理を実現する１
方法の例示にしかすぎないということが理解され
るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、１セツトの結合されたコイルに関す
る硬貨縁検出手段の概要的原理を示し、第２図お
よび第３図は、休止モードおよび付勢されたモー
ドで生じるコイル入力および出力信号を示し、第
４図は、硬貨の頂上近くに硬貨縁検出器を配置す
る効果を示し、第５図は、硬貨識別回路の概要的
ブロツク図であり、第６図は、第５図の回路で生
じる主要な信号の電圧を示し、第７図は、硬貨識
別装置の中間的に記憶された結果を示す。 ３，４，５……光路、１０……マイクロコンピ
ユータ、１１……計数器、１３……クロツクパル
ス発生器、１４……セレタタ／デコーダ、１５…
…比較器、１６……デジタル／アナログ変換器
（Ｄ／Ａ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硬貨を通路を通つて導き、硬貨の特性が電磁
   装置によつて測定され、硬貨縁感知装置によつて
   決定される位置で測定が行われる硬貨識別方法に
   おいて、 (a) 硬貨の移動通路を設け、 (b) 電磁的測定を行うために前記通路を横切つて
   電磁界を与えるための１対のコイルと、２個以
   上の硬貨縁感知装置とを具備する電磁装置を配
   置し、 (c) 前記２個以上の硬貨縁感知装置によつて決定
   される複数の硬貨縁位置において前記通路に沿
   つて移動する硬貨の縁部を検出し、 (d) 前記通路中の前記硬貨の予め定められた異な
   る位置において前記１対のコイルによる前記硬
   貨の縁部の各検出に応じて前記硬貨中の前記硬
   貨の複数の電磁的減衰の測定を行い、 (e) 硬貨縁感知装置とは無関係な硬貨の最大の減
   衰測定値が得られる位置において前記１対のコ
   イルにより前記通路中の前記硬貨の１つの電磁
   的減衰の測定を行い、 (f) 前記(d)および(e)の測定に基づいて前記硬貨を
   受け取るか拒否するかを決定することを特徴と
   する硬貨識別方法。 ２ 減衰の段階的増加によつて歩進する計数器を
   読み出して測定が行われることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 硬貨が電磁装置の電磁界に入ることによつて
   計数器がスタートされることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４ 硬貨縁感知装置の１つが硬貨の上端に接近し
   た硬貨位置において１以上の計数器の読み出しを
   行うことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の方法。 ５ 通過する硬貨の“後縁”が検知される位置で
   測定が行われることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６ 硬貨の特性を測定する電磁装置を備え、通路
   内の硬貨の異なる位置で硬貨縁感知装置によつて
   決定される位置で電磁的測定が行われる硬貨識別
   装置において、 硬貨の移動通路と、 電磁的測定を行うために前記通路を横切つて電
   磁界を与えるための１対のコイルと、前記通路中
   の前記通路の予め定められた異なる位置に配置さ
   れた２個以上の硬貨縁感知装置とを具備している
   電磁装置と、 前記２個以上の硬貨縁感知装置によつて決定さ
   れる複数の硬貨縁位置において前記通路に沿つて
   移動する硬貨の縁部を検出したとき各検出に応じ
   て前記１対のコイルの出力により前記硬貨の複数
   の電磁的減衰の測定を行うと共に、硬貨縁感知装
   置とは無関係に前記１対のコイルにより得られる
   硬貨の最大の電磁的減衰値を測定する測定装置
   と、 この測定装置により測定された硬貨の縁部の検
   出位置における複数の硬貨の電磁的減衰値および
   硬貨の最大の電磁的減衰値に基づいて前記硬貨を
   受け取るか拒否するかを決定する装置とを具備し
   ていることを特徴とする硬貨識別装置。 ７ 前記硬貨縁感知装置の第１のものが前記硬貨
   を関知するとき硬貨面積の１％以上が電磁装置の
   電磁界内にあるように配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 硬貨縁感知装置が光センサであることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の装置。