JPH0797424B2 - 硬貨選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、検査硬貨に発振磁界を印加してその影響度に
基づき硬貨の適正を判別する硬貨選別装置に関する。

（ロ）従来の技術 此種の硬貨選別装置としては特公昭56−51396号公報に
開示されている技術があり、これは硬貨を比較的高い周
波数の第１電磁界に置いて、硬貨と電磁界との間の相互
作用度にて、硬貨の外径或いは厚さ等の表面特性を測定
し、また比較的低い周波数の第２電磁界に置いて、硬貨
とこの電磁界との間の相互作用度にて、硬貨の材質を測
定するものである。そして特公昭58−6985号公報にはか
かる測定形式の外形検知センサー、材質検知センサー、
材質検知センサーを硬貨通路に沿って配置し、各センサ
ーにて検査硬貨の外形、材厚、材質の適正が判定される
と、この硬貨を正貨と判定する硬貨選別装置が示されて
いる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 このように硬貨の外径、厚さ、材質等の特性を電磁的に
測定するには、測定しようとする特性が発振磁界に対し
て最大限影響を与えるように誘導センサーの形状及び配
置を設定するもので、測定結果には他の特性が及ぼす影
響も当然含まれている。したがって硬貨の１つの特性の
みを正確に測定することを困難であり、特に外径を測定
するのに、この誘導センサーが生じる電磁界と硬貨との
間の相互作用度には厚みや材質の影響が加わる。このこ
とは検査硬貨の外径が少々正規硬貨と異っていても、そ
れに合わせて厚みや材質に変化があれば影響度が複合さ
れて、効果的には適正な外径と判別されることがある。

したがって本発明は、材質を測定する誘導センサーと厚
みを測定する誘導センサーとの間に硬貨感知器を備え、
影響度を測定するときの硬貨と各誘導センサーとの間の
位置関係を特定して硬貨の外径が各誘導センサーに及ぼ
す影響を一定にすることで、材質と外径とが複合された
影響度及び厚みと外径とが複合された影響度をそれぞれ
正確に測定するものである。これにより結果的に、外径
が正確に判別される。

（ニ）問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明による硬貨選別装
置は、検査硬貨が転動する硬貨通路と、該硬貨通路に硬
貨の転動方向に沿って間隔を置き配設されてそれぞれ発
振磁界を形成しており、硬貨の通過による各発振磁界へ
の影響度を測定する２つの誘導センサーと、この２つの
誘導センサーとの間に配設される硬貨感知器と、検査硬
貨が第１の前記誘導センサーに与える最大の影響度の値
の適正を判別する第１判別装置と、検査硬貨が第２の前
記誘導センサーに与える最大の影響度の値の適正を判別
する第２判別装置と、検査硬貨が前記硬貨感知器に到達
した時点で転動方向の上流側に配置されている前記誘導
センサーに与える影響度の値の適正を判別する第３判別
装置と、検査硬貨が前記硬貨感知器を離れた時点で他方
の前記誘導センサーに与える影響度の値の適正を判別す
る第４判別装置と、前記第１乃至第４判別装置の何れの
判別結果にても適正が判別されると検査硬貨を適正と判
定する判定装置とを具備している。

（ホ）作用 検査硬貨が硬貨通路を転動して、先ず上流側に配置され
る一方の誘導センサーを通過すると、第１判別装置は検
査硬貨がこのセンサーの形成する発振磁界に及ぼす影響
度のうちの最大値を測定し、この値の適正を判別する。
次に検査硬貨が硬貨感知器に検出された時点で、第３判
別装置はこの硬貨が同じ誘導センサーの形成する発振磁
界に及ぼす影響度を測定し、この値の適正を判別する。
そして検査硬貨が硬貨感知器の通過を終了して検出され
なくなった時点で、第４判別装置は硬貨が他方の誘導セ
ンサーの形成する発振磁界に及ぼす影響度を測定し、こ
の値の適正を判別する。第２判別装置は検査硬貨がこの
他方のセンサーの形成する発振磁界に及ぼす影響度のう
ちの最大値を測定し、この値の適正を判別する。判定装
置は第１乃至第４判別装置の何れの判別にても適正が判
別されると、検査硬貨は適正であると判定する。

（ヘ）実施例 第１図は硬貨選別装置の概略的な構成を示し、（４）は
硬貨投入口、（５）は硬貨投入口（４）よりの導入硬貨
が転動する硬貨通路、（１）は検査硬貨の材質を測定す
る第１誘導センサー、（２）は検査硬貨の厚みを測定す
る第２誘導センサー、（６）は硬貨を適正或いは非適正
に応じて返却通路（７）或いは受入通路（８）に振分け
る硬貨ゲート、（９）は受入通路（８）への硬貨の導入
を検知する硬貨検出器である。誘導センサー（１）と
（２）の間には、硬貨通路（５）から垂直方向にそれぞ
れ間隔を置いて３つの硬貨感知器（3₁），（3₂），
（3₃）を配置している。硬貨感知器（3₁），（3₂），
（3₃）はそれぞれ一対の発光素子と受光素子とから成
り、光が遮断されることで硬貨の通過を感知する。そし
て硬貨感知器（3₁）は、硬貨通路（５）から選別しよう
とする最小硬貨C_Sの半径と略等しい間隔を置いて配置
し、硬貨感知器（3₂）は、硬貨通路（５）から最小硬貨
C_Sの半径より大きく最小硬貨C_Sの直径よりは小さい所定
の寸法の間隔を置いて配置し、硬貨感知器（3₃）は、硬
貨通路（５）から最小硬貨C_Sの直径より大きく選別しよ
うとする最大硬貨C_Lの直径より小さい所定の寸法の間隔
を置いて配置している。

第１誘導センサー（１）は励磁コイル（10）基準コイル
（11）及び検出コイル（12）を具備しており、励磁コイ
ル（10）は発振器（13）と接続されて比較的低い3KHzの
発振磁界を形成し、硬貨通路（５）を硬貨が通過したと
き、その材質に応じた基準コイル（11）と検出コイル
（12）の信号波形の位相差にて、硬貨の発振磁界への影
響度を検出するものである。即ち基準コイル（11）と検
出コイル（12）の出力信号は夫々波形整形回路（14）
（15）で波形成形されてANDゲート（16）へ導入され
る。一方ANDゲート（16）にはクロックパルス発生回路
（17）よりクロックパルスが導入されているためにAND
ゲート（16）は出力信号の位相差に相当するクロックパ
ルスを出力することになる。また第２誘導センサー
（２）は硬貨通路（５）を挾み発振コイル（18）及び
（19）を直列逆相接続して成り、発振器（20）に接続さ
れて比較的高い周波数1MHzの発振磁界を形成している。
そして誘導センサー（２）は硬貨通路（５）を硬貨が通
過したとき、発振コイル（18）と硬貨面までの距離及び
発振コイル（19）と硬貨面までの距離に応じた相互イン
ダクタンスにて、硬貨の発振磁界への影響度を検出する
ものである。このとき各発振コイル（18）（19）から硬
貨面までの距離は、検査硬貨の厚みに依存している。

（25）はカウンタで、ANDゲート（16）より出力される
クロックパルスをカウントして位相差を測定すること
で、検査硬貨が誘導センサー（１）の形成する発振磁界
への影響度を測定する。基準コイル（11）と検出コイル
（12）との信号の位相差は、基準コイル（11）の信号が
立上がってから次に検出コイル（12）の信号が立上がる
までの間に相当するが、カウンタ（25）は基準コイル
（11）の信号の立上がりにてクロックパルスのカウント
を開始し、検出コイル（12）の信号が立上がりにリセッ
トされて一回の位相差の測定を終了する。カウンタ（2
5）によるこのような位相差の測定動作は、検査硬貨が
誘導センサー（１）を通過する間に何回も繰返される
が、硬貨が誘導センサー（１）と正対したときの位相差
が最大値を示す。（21）は第１判別装置で、カウンタ
（25）より逐次導入される位相差の値のうちで最大値を
検出し、この値を予め選別すべき硬貨種類に応じて設定
されている同種の基準値と比較することで、検査硬貨の
適正を判別する構成である。（24）は第４判別装置で、
検査硬貨が硬貨感知器（3₂）に感知された時点でカウン
タ（25）にて測定されている位相差の値を検出し、この
値を予め選別すべき硬貨種類に応じて設定されている同
種の基準値と比較することで、検査硬貨の適正を判別す
る構成である。

（26）はカウンタで1msの周期でリセット信号が導入さ
れており、発振器（20）の出力信号を1ms期間毎にカウ
ントすることで、発振器（20）の発振周波数を測定して
いる。検査硬貨が誘導センサー（２）に接近すると、そ
の厚みによる磁界への影響度にて発振周波数は上昇す
る。したがってカウンタ（26）は発振周波数をカウント
することで、硬貨の発振磁界への影響度を測定するが、
検査硬貨が誘導センサー（２）と正対したときの影響度
が最大の値となる。（22）は第２判別装置で、カウンタ
（26）より逐次導入される発振周波数の値のうちで最大
値を検出し、この値を予め選別すべき硬貨種類に応じて
設定されている同種の基準値と比較することで、検査硬
貨の適正を判別する構成である。（23）は第３判別装置
で、検査硬貨が硬貨検知器（3₂）に感知されなくなった
時点でカウンタ（26）にて測定されている発振周波数の
値を検出し、この値を予め選別すべき硬貨種類に応じて
設定されている同種の基準値と比較することで、検査硬
貨の適正を判別する構成である。

第３図において硬貨感知器（3₁），（3₂），（3₃）は便
宜上硬貨の転動方向に沿って並べているが、実際は第１
図に示すように硬貨通路（５）から垂直方向に配設して
いる。そして本発明を達成するには硬貨感知器（3₂）の
みを設ければよいが、本例ではこのように３通りの硬貨
感知器を設けることで検査硬貨の外径を強力に測定でき
る。すなわち（28）は測定装置で、検査硬貨が各硬貨感
知器（3₁），（3₂），（3₃）に到達するタイミングと各
硬貨検知器（3₁），（3₂），（3₃）を通過終了するタイ
ミング、及び硬貨が各硬貨検知器（3₁），（3₂），
（3₃）を通過している通過時間を測定する。測定装置
（28）は具体的には、硬貨が各硬貨検知器（3₁），
（3₂），（3₃）に到達したとき及び通過終了したとき
に、クロックパルスCKをカウントするカウンタ（29）の
カウント値により各硬貨感知器（3₁），（3₂），（3₃）
が硬貨を感知するタイミング及び感知を停止するタイミ
ングを測定する。そして各硬貨感知器（3₁），（3₂），
（3₃）について硬貨を感知するタイミングと感知を停止
するタイミングとの差によって通過時間を測定する。
（27）は第５判別装置で、判定装置（28）にて測定のデ
ータの相関々係を演算し、予め選別すべき硬貨に対して
設定している同じ相関々係についての基準データと比較
して、硬貨の外径による適正判定及び種類判定を行な
う。

そして（30）は判定装置で、第１乃至第５判別装置（2
1），（22），（23），（24），（27）の何れにても検
査硬貨の適正が判別されると硬貨ゲート（６）を駆動す
る。

上記の硬貨選別装置で硬貨投入口（４）より投入された
検査硬貨は先ず誘導センサー（１）を通過するが、硬貨
が誘導センサー（１）に接近するにつれて、カウンタ
（25）にて測定される位相差は増大する。図示していな
いが、硬貨感知器（3₁），（3₂），（3₃）の発光素子は
常時点灯しているのではなく、検査硬貨の投入にてカウ
ンタ（25）にて測定される位相差が上昇傾向を示したと
きに点灯するのが好ましい。これにより硬貨感知
器（_１），（3₂），（3₃）の信頼性と寿命を大幅に向上
できる。判別装置（21）は、検査硬貨が誘導センサー
（１）を通過するのに伴ない順次カウンタ（25）より出
力される位相差を逐次比較することで、検査硬貨が誘導
センサー（１）と正対したときの最大位相差を検出す
る。そして判別装置（21）は予め設定されている硬貨種
類毎の正貨の場合の基準値と比較し、何れかの基準値と
許容誤差範囲内で一致していると、一致した基準値にか
かわる種類の硬貨と判別する。かかる判別動作にて、検
査硬貨の主に材質の面からの適正が判定される。

そして検査硬貨が硬貨感知器（3₂）に到達し、硬貨感知
器（3₂）が感知信号S₂を出力すると、判別装置（24）は
このときカウンタ（25）にて測定されている位相差を導
入して、予め硬貨種類毎に設定している正貨の場合の同
種の基準値と比較する。この比較にて位相差の値が何れ
かの基準値と許容誤差範囲内で一致していると、判別装
置（24）は一致した基準値にかかわる種類の硬貨と判別
する。このような判別動作は位相差の最大値を検出する
判別装置（21）の判別とは異り、検査硬貨の外径に応じ
てこの硬貨と誘導センサー（１）との位置関係を特定し
てその状態での位相差を検出するために、検査硬貨を材
質と外径の面から適正を判別していることになる。

また検査硬貨が硬貨検知器（3₁），（3₂），（3₃）を通
過すると、各感知器（3₁），（3₂），（3₃）は第４のタ
イミングチャートに示すようなタイミングにて感知信号
S₁,S₂,S₃をそれぞれ生じる。測定装置（28）は出力A,B,
Cの立上がり時点t₁,t₂,t₃及び立下がり時点t₄,t₅,t
₆と、通過時間T₁,T₂,T₃をそれぞれ測定する。そして判
別装置（４）は、各硬貨感知器（2₁），（2₂），（2₃）
間における硬貨通過時間の相互関係T₂/T₃,T₁/T₂,T₁/T₃
及び通過タイミングの相互関係（t₅−t₂）／（t₂−
t₁），（t₄−t₃）／（t₃−t₁）を示す各数値を導き出
し、予め選別すべき硬貨種毎に設定している各基準デー
タと比較することで、測定した数値が何れの硬貨種のデ
ータに属するものかを判別して硬貨の適正及び種類を判
定する。硬貨感知器（3₁），（3₂），（3₃）だけによる
このような判別動作は、検査硬貨の外径をより正確に測
定するには有効であり、通過時間や通過タイミングの相
互関係をもとめて判別することで、各検査硬貨が硬貨通
路（５）を転動するスピードのバラツキにて外径測定に
誤差を生じることがなくなる。

検査硬貨が誘導センサー（２）に接近すると、カウンタ
（26）が1msの周期でカウントする発振周波数は増大す
る。そして検査硬貨が硬貨感知器（3₂）にて感知されな
くなり、感知信号S₂が停止してインバータ（3₁）の出力
が反転すると、判別装置（23）はこのときカウンタ（2
6）にて測定されている発振周波数を導入して、予め硬
貨種類毎に設定している正貨の場合の同種の基準値と比
較する。この比較にて位相差の値が何れかの基準値と許
容誤差範囲内で一致していると、判別装置（23）は一致
した基準値にかかわる種類の硬貨と判定する。このよう
な判別動作は検査硬貨の外径に応じてこの硬貨と誘導セ
ンサー（２）との位置関係を特定してその状態での発振
周波数を検出するために、検査硬貨を厚さと外径の面か
ら適正を判別していることになる。

判別装置（22）は、検査硬貨が誘導センサー（２）を通
過するのに伴ない順次カウンタ（26）より出力される発
振周波数を逐次比較することで、検査硬貨が誘導センサ
ー（２）と正対したときの最大発振周波数を検出する。
そして判別装置（22）は予め設定されている硬貨種類毎
の正貨の場合の基準値と比較し、何れかの基準値と許容
誤差範囲内で一致していると、一致した基準値にかかわ
る種類の硬貨と判別する。かかる判別動作では、検査硬
貨が発振磁界に対し最大の影響を及ぼしたときの値を発
振周波数にて検出しており、検査硬貨の主に厚さの面か
らの適正が判定されている。

判定装置（30）は、かかる判別装置（21），（22），
（23），（24），（27）による判別結果が全て同じ硬貨
種で一致している場合に硬貨ゲート（６）に開放信号を
与える。したがって硬貨通路（５）を転動してくる検査
硬貨は受入通路（８）に導入される。そして硬貨検出器
（９）が受入通路（８）への硬貨の導入を検知すると、
判定装置（30）は硬貨ゲート（６）に対する開放信号の
出力を停止して硬貨ゲート（６）を閉止する。

（ト）発明の効果 本発明は、検査硬貨が第１誘導センサーの形成する発振
磁界に最大の影響度を及ぼしたときの値によりその材質
を判別し、検査硬貨が第２誘導センサーの形成する発振
磁界に最大の影響度を及ぼしたときの値によりその厚み
を判別する。そして硬貨感知器にて第１誘導センサー及
び第２誘導センサーと検査硬貨との各位置関係を特定し
たときの各影響度を検出することで、材質と外径及び厚
みと外径をそれぞれ判別する。このような本発明による
と、材質・厚み・材質と外径・厚みと外径の各判別を行
なうことで、結果的には硬貨の外径が正確に判別でき、
材質・厚み・外径の各特性をそれぞれ単独に検査して硬
貨の適正を判別するのと同等な効果が得られる。したが
って本発明によると、各特性の総合的な測定結果にて硬
貨の適正を判別する度合が少なくなるために、正確な硬
貨選別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬貨選別装置の機構図、第２図は誘導センサー
及び硬貨感知器と検査硬貨との位置関係を示す図、第３
図は硬貨選別装置の構成をブロックにて示す図、第４図
は硬貨感知器による検査を説明するタイミングチャート
である。 （１）……第１誘導センサー、（２）……第２誘導セン
サー、（3₂）……硬貨感知器、（21）……第１判別装
置、（22）……第２判別装置、（23）……第３判別装
置、（24）……第４判別装置、（27）……第５判別装
置、（30）……判定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査硬貨が転動する硬貨通路と、該硬貨通
   路に硬貨の転動方向に沿って間隔を置き配設されてそれ
   ぞれ発振磁界を形成しており、硬貨の通過による各発振
   磁界への影響度を測定する２つの誘導センサーと、この
   ２つの誘導センサーとの間に配設される硬貨感知器と、
   検査硬貨が第１の前記誘導センサーに与える最大の影響
   度の値の適正を判別する第１判別装置と、検査硬貨が第
   ２の前記誘導センサーに与える最大の影響度の値の適正
   を判別する第２判別装置と、検査硬貨が前記硬貨感知器
   に到達した時点で転動方向の上流側に配置されている前
   記誘導センサーに与える影響度の値の適正を判別する第
   ３判別装置と、検査硬貨が前記硬貨感知器を離れた時点
   で他方の前記誘導センサーに与える影響度の値の適正を
   判別する第４判別装置と、前記第１乃至第４判別装置の
   何れの判別結果にても適正が判別されると検査硬貨を適
   正と判定する判定装置とから成る硬貨選別装置。