JPH10105766A - 硬貨処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、上述した問題点に基づきなされた
もので、温度変化に対して安定な補正が可能であって、
しかも調整に要求される時間を短縮可能で、部品コスト
および組み立てコストを低減可能な硬貨処理装置を提供
するものである。 【解決手段】硬貨の入出金処理を行なう硬貨処理装置に
おいて、鑑査部５は、搬送部３により搬送される硬貨Ｃ
の透磁率および導電率を計測する材質検知センサ２０を
含み、硬貨が搬送されている間の材質検知センサの各２
次コイルの出力と搬送路を硬貨が搬送されていない初期
状態時の材質検知センサの各２次コイルの出力と、それ
ぞれの出力を演算定数が一定の所定演算により補正して
得られる出力値により、基準温度に対する初期調整状態
に等しい補正値を得る材質特定回路により、硬貨の真偽
を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、銀行な
どの金融機関における現金自動預出金機などに搭載さ
れ、硬貨の入金処理および出金処理 (硬貨の受入れ処理
および払出し処理)を自動的に行なう循環式の硬貨処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、銀行などの金融機関で
は、現金自動預出金機に硬貨の入出金処理を自動的に行
なう大形で循環式の硬貨処理装置を搭載し、硬貨の入出
金処理をも可能としたものが開発されている。

【０００３】この種の硬貨処理装置は、入金時には、入
金された硬貨の真偽ならびに金種を判定し、金種毎に、
対応する金種別金庫に収納する。一方、出金時には、金
種別金庫から必要な金種の硬貨を取出し、真偽や金種を
再び判定した後、払出すものである。

【０００４】このような硬貨処理装置は、硬貨を搬送ベ
ルトの搬送面に押しつけながら強制的に搬送するための
強制搬送手段と、この強制搬送手段に対して搬送される
硬貨の真偽や金種を判定する鑑査部を有し、硬貨の真偽
や金種を判定する。

【０００５】この種の鑑査部は、一般に、たとえば、硬
貨の材質を磁気的に検出するための磁気センサ (材質検
知センサ) を含み、透磁率の大きさに基づいて、硬貨の
材質を判定する。

【０００６】上述した材質検知センサは、硬貨搬送路下
方に、硬貨搬送方向と直行する方向に配置された励磁用
の１次コイルと第１の２次コイルがともに巻回された幅
広のソフトフェライト等で構成された１次コア、搬送路
を挟んで上方かつ搬送方向と直行する方向に１次コアと
対向して配置され、１次コア同様にソフトフェライト等
で構成されて第２の２次コイルが巻回された２次コア、
１次コアと２次コアを位置決め固定するコの字型の樹脂
ケース等で構成される。なお、樹脂ケースは、熱膨張の
小さい、例えば、ＰＰＳ等の樹脂により作成される。

【０００７】上述した１次コイルには、例えば、ウィー
ンブリッジ正弦波発振器により所定周期および所定振幅
の励磁信号が印加される。これにより、１次コイルが励
磁され、第１および第２の２次コイルが電磁誘導され
る。

【０００８】第１および第２の２次コイル出力信号は、
所定の増幅率に増幅された後、直流カット回路、全波整
流回路、積分回路およびＬＰＦ (ローパスフィルタ) を
含む整流回路を通して直流信号に変換される。この直流
信号は、２つに分岐され、一方は、Ａ／Ｄコンバータの
所定のチャンネルに入力される。また、他の一方は、演
算回路により所定の演算後、所定レベルまで増幅され
て、Ａ／Ｄコンバータに入力される。

【０００９】ここで、第１の２次コイルの整流出力をＶ
ａ、第２の２次コイルの整流出力をＶｂ、センサ出力を
Ｖｅ、増幅定数をＡ１，Ａ２，Ａ３とすると、 Ｖｅ ＝ Ａ３× (Ａ１×Ｖａ−Ａ２×Ｖｂ) ：通常、Ａ１，Ａ２は同じで「１」であり、１対１に演
算される。

【００１０】上述した材質検知センサを用いる場合、先
ず、第１および第２の２次コイルの整流出力レベルを、
無負荷状態で所定値、例えば、３００ｈとなるよう、入
力段増幅回路を調整する。次に、検知部に所定の透磁率
が与えられた試験片をセットし、センサ出力が、所定
値、例えば、３８０ｈとなるよう、最終段の増幅回路を
調整する。

【００１１】この場合、標準材としての、導電率の小さ
い白銅レベルに相当する材料が存在しないため、また、
調整片による調整を一点とする場合には、高い出力レベ
ルでの調整する方が、 ａ) 調整片自身の性能バラツキ ｂ) 調整片のセット位置バラツキ ｃ) 調整値を表示するＡ／Ｄコンバータの分解能の影響 等に起因する調整誤差が生じた場合にも、センサの感度
バラツキを比較的小さくできる。なお、仮に、出力レベ
ルの小さい調整片で調整した場合に、ａ) 〜ｃ)に示し
た誤差は、出力レベルの大きい材質に対して大きくなっ
てしまう。また、当然のことながら、２点での調整は困
難である。

【００１２】このようにして、出力された材質検知セン
サの出力に基づいて、基準テーブルが作成される。上述
した調整完了後、常温において基準となる貨幣を所定
量、例えば、５００枚、通過させ、平均、標準偏差、最
大、最小等の統計量から基準テーブルを作成する。この
場合、例えば、テーブルの上限値および下限値は、 ｄ) テーブル上限値：平均＋５×標準偏差 ｅ) テーブル下限値：平均−５×標準偏差 に、それぞれ、設定される。

【００１３】センサ出力は、被検出物の物理量、例え
ば、体積、導電率および透磁率の積分値であるから、な
だらかな山形カーブとなり、そのピークは容易に検出さ
れる。この場合、ピーク検出誤差は小さい。また、上述
した初期調整においては、無負荷 (試験片が存在しない
状態) 時、第１および第２の２次コイルの整流出力は、
概ね等しいレベルに調整されることから、演算出力は零
となる。

【００１４】ここで、硬貨搬送路に硬貨 (試験片) が進
入すると、透過すべき磁束が硬貨の表面に発生する渦電
流により妨げられることから、２次コアで捕捉される磁
束の大きさが低下する。この結果、第２の２次コイルの
整流出力が低下し、演算出力として正方向へと立ち上が
る。なお、渦電流は、導電率の大きな材料ほど大きくな
ることから、２次でコイルに捕捉される磁束は、低減さ
れる。この場合、単位体積当たりの渦電流量は、 アルミ (１円) ＞青銅 (１０円) ＞黄銅 (５円) ＞白銅
(その他) となる。

【００１５】このようにして得られたセンサ出力は、周
囲の温度の変動により変化することから、通常、上述し
た基準テーブルは、温度の変化に合わせて温度補正され
る。例えば、信号処理基板あるいはセンサ内部に配置さ
れたサーミスタなどの温度センサにより周囲の温度の変
動が常時検知され、各温度毎に設定された温度補正テー
ブルに基づいて、周囲温度の変化に対して基準テーブル
が補正される。この場合、温度センサにより検知された
温度に基づいて、基準テーブルを演算により補正しても
よい。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た温度補正は、温度センサの温度特性が、非線形である
ことにより、誤差を生じる問題がある。また、基準テー
ブルは、試験片により各センサ毎に設定されるが、温度
補正については、温度特性に対しては、各センサについ
て温度テーブルを作成することは (組み立て調整作業に
かけることのできる時間から見て) 実質的に困難である
から、同一の温度テーブルが利用される。

【００１７】この結果、高温あるいは低温環境下におい
て、温度により補正されたテーブルと搭載されたセンサ
の温度特性の差に対応する誤差が増大される問題があ
る。一方、温度センサにより検知された温度に基づい
て、演算により基準テーブルを補正する方法では、温度
特性がリニアに近似できる温度センサが必要となり、温
度センサのコストあるいは硬貨処理装置に搭載されるＣ
ＰＵの演算能力が増大する問題がある。

【００１８】これとは別に、調整片による感度調整は、
調整片の特性の範囲、調整片の管理方法あるいはセンサ
に対するセット方法等に代表される課題が多く、調整過
程において誤差が増大される問題がある。なお、各調整
過程における調整値の管理幅を不所望に狭くすると、調
整過程に要求される時間が増大されるとともに、調整不
能に陥り易くなる問題がある。

【００１９】この発明は、上述した問題点に基づきなさ
れたもので、温度変化に対して安定な補正が可能であっ
て、しかも調整に要求される時間を短縮可能で、部品コ
ストおよび組み立てコストを低減可能な硬貨処理装置を
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明は、搬送路を挟
んで一方に配置された励磁用の１次コイルとこの１次コ
イルにより電磁誘導される第１の２次コイルの巻回され
た幅広の１次コアと、搬送路を挟んで他方に配置され、
前記１次コイルにより電磁誘導される第２の２次コイル
の巻回された幅広の２次コアと、前記１次、２次コアを
位置決め固定するケースなどのコア位置決め部材から構
成された透過磁束量検知型の材質センサと、前記各２次
コイルの出力を増幅する増幅率の調整が可能な増幅手段
と、前記各増幅手段の増幅出力を整流する整流手段と、
前記各整流手段の整流出力を演算する演算定数が一定で
ある演算手段と、前記各整流手段の出力および前記演算
手段の出力をディジタル量に変換するアナログ−ディジ
タル変換手段と、硬貨搬送前に前記各２次コイルの整流
出力を検出するオフセット検知手段と、このオフセット
検知手段により検知されたオフセットおよび初期調整値
を記憶する記憶手段と、前記演算手段の出力から材質を
検知する材質検知手段と、この材質検知手段の材質検出
値を、前記オフセットと前記オフセットの初期調整値と
前記一定である演算定数に基づいて補正する材質検出値
補正手段と、この材質検出値補正手段の出力を予め用意
された判定テーブルと比較して材質を特定する材質特定
手段と、を有することを特徴とする硬貨処理装置を提供
するものである。

【００２１】また、この発明の硬貨処理装置は、材質検
出値補正手段が、各２次コイルの初期調整値と現在の各
２次コイルの整流出力と一定である各２次コイルの整流
出力の演算定数から得られた材質検出値を、基準温度に
おける初期調整状態に戻した検出値に補正することを特
徴とする。

【００２２】さらに、この発明の硬貨処理装置は、入出
金等のコマンドが上位から送られて硬貨の搬送許可が問
われた時に、前記各２次コイルの整流出力を求めてメモ
リに記憶させ、硬貨が実際に搬送された時点で前記材質
センサの出力のピークを検出してピーク値を確定し、こ
の確定されたピーク値を、基準温度における初期調整状
態に戻した検出値に補正し、予め用意された判定テーブ
ルと比較して材質を特定して、金種を判定することを特
徴とする。

【００２３】またさらに、この発明の硬貨処理装置は、
材質検出値補正手段が、第１の２次コイルの整流出力を
Ｖ-1、第２の２次コイルの整流出力をＶ-2、演算定数を const × (Ｖ-1−Ｖ-2) すなわちＶ-1とＶ-2の１対１の
減算処理、第１の２次コイルのオフセットをＶ-1ofs 、
第２の２次コイルのオフセットをＶ-2ofs 、第１の２次
コイルの初期調整値をＶ-1init、第２の２次コイルの初
期調整値をＶ-2init、材質検出値すなわち材質センサの
出力をＶout 、とするとき、 Ｖｈｏｓｅｉ ＝ Ｖ-2init／Ｖ-2ofs ×［Ｖout −co
nst ×{(Ｖ-1ofs −Ｖ-1init) − (Ｖ-2ofs −Ｖ-1ini
t)}］ により、基準温度における初期調整状態に戻した検出値
に補正し、予め用意された判定テーブルと比較して材質
を特定して、金種を判定することを特徴とする。

【００２４】またさらに、この発明の硬貨処理装置は、
硬貨搬送前に検出された各２次コイルのオフセットが所
定範囲から外れた場合に、材質センサ異常と判定するこ
とを特徴とする。さらにまた、この発明の硬貨処理装置
は、硬貨搬送前に検出された各２次コイルのオフセット
のレベルからセンサの異常を検知することを特徴とす
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施の形
態にである硬貨処理装置を概略的に示す概略断面図であ
る。なお、この硬貨処理装置は、たとえば、銀行などの
金融機関における現金自動預出金機などに搭載され、硬
貨Ｃ‥‥‥の入金処理および出金処理を行なう循環式の
硬貨処理装置である。

【００２６】図１に示されるように、硬貨処理装置は、
入出金口としての回転可能な受皿１を有する。受皿１
は、入金時には、装置外部から処理すべき各種混合した
複数金種の硬貨Ｃ‥‥‥が投入可能で、出金時には、装
置外部へ払出す各種混合した複数金種の硬貨Ｃ‥‥‥
を、利用者が取り出し可能に保持する。受皿１は、硬貨
Ｃ‥‥‥が投入されると、回転することにより、受入れ
た硬貨Ｃ‥‥‥を、鉛直下方に配設された遠心円盤構造
の上部繰出部２に落下させる。

【００２７】上部繰出部２は、受皿１からの硬貨Ｃ‥‥
‥を、遠心力で分離するとともに、円盤２ａの出口に設
けられた高さ規制ガイド (図示しない) で規制して１枚
ずつ送出する。

【００２８】上部繰出部２の円盤２ａの出口の下流側に
は、ピックアップローラ３ａおよび搬送ベルト３ｂから
なる搬送部３が形成されている。ピックアップローラ３
ａは、上部繰出部２の円盤２ａから１枚ずつ送出された
硬貨Ｃ‥‥‥を搬送ベルト３ｂに、順に送出する。搬送
ベルト３ｂは、所定の速度で回転されるピックアップロ
ーラ３ａとの回転速度比により、硬貨Ｃ‥‥‥を所定の
ピッチだけ離して１枚ずつ搬送する。なお、通常、上部
繰出部２の硬貨Ｃ‥‥‥の繰出し能力が搬送部３に比較
して高く設定されることから、ピックアップローラ３ａ
の手前には、硬貨Ｃ‥‥‥が連続して繋がることとな
る。

【００２９】ここで、上流駆動回転数 (ピックアップロ
ーラ３ａの回転数) をＶ１、下流駆動回転数 (搬送ベル
ト３ｂの回転数) をＶ２、搬送される硬貨Ｃ‥‥‥のそ
れぞれの直径をＤｉａとすると、ピックアップローラ３
ａの回転によりある硬貨Ｃが自身の径だけ進む時間、先
行する硬貨Ｃ-1は、搬送ベルト３ｂの搬送速度で移動さ
れることから、Ｘint で示される搬送ピッチは、 Ｘint ＝ (Ｖ２×Ｄia) ／Ｖ１ … (１) となる。

【００３０】搬送ベルト３ｂは、ピックアップローラ３
ａにより送出される硬貨Ｃ‥‥‥を搬送面４に向けて押
しつけることにより搬送ベルト３ｂの移動速度と等しい
速度で搬送面４上の硬貨Ｃ‥‥‥を強制的に搬送し、鑑
査部５へ案内する。

【００３１】鑑査部５は、後述する検出、判定処理によ
り、搬送されてくる硬貨Ｃ‥‥‥の真偽、種類、正損な
どを識別する。鑑査部５を通過した硬貨Ｃ‥‥‥は、搬
送ベルト３ｂにより更に下流へ搬送され、下流に選別部
６に案内される。

【００３２】選別部６は、搬送ベルト３ｂによって搬送
される硬貨 (正貨) Ｃ‥‥‥を鑑査部５の識別結果に基
づき金種別 (種類別) に選別する。選別部６は、たとえ
ば、周知の対向式ゲート６ａ，６ｂ‥‥‥６ｆを含み、
それぞれのゲート６ａ，６ｂ‥‥‥６ｆを選択的に開閉
駆動することにより、硬貨Ｃ‥‥‥を、金種別に選別す
る。

【００３３】選別部６によって選別された硬貨Ｃ‥‥‥
は、その下方に配置されている正貨収納手段としての金
種別金庫７の金種別集積筒７ａ，７ｂ‥‥‥７ｆに、金
種別に、整列されて収納される。

【００３４】鑑査部５によりリジェクトされた硬貨 (偽
貨など) Ｃ‥‥‥は、金種別金庫７よりも下流に配設さ
れたＵターン搬送路８を通って下流搬送路９に導かれ、
下流搬送路９によって、受皿１に返却される。

【００３５】鑑査部５と選別部６すなわち金種別金庫７
との間には、金種別金庫７が満杯のとき過剰硬貨Ｃ‥‥
‥を収納するためのオーバーフローボックス１０が配置
されており、周知の対向式ゲート１１により、硬貨Ｃ‥
‥‥が落下される。

【００３６】選別部６の下流には、また、オーバーフロ
ーボックス１０も満杯となった場合等に、全ての過剰硬
貨Ｃ‥‥‥を回収する金庫１２が配置されている。金庫
１２には、周知の対向式ゲート１３により、硬貨Ｃ‥‥
‥が落下される。なお、装置外部から硬貨Ｃ‥‥‥を補
充する場合にも、金庫１２に補充硬貨Ｃ‥‥‥が投入さ
れる。また、金種別金庫７に所定数量の硬貨Ｃ‥‥‥が
収納されていない場合には、金庫１２から金種別金庫７
に硬貨Ｃ‥‥‥が補充される。すなわち、金庫１２の下
部に設けられた往復ピッカなどで構成される硬貨投出部
(図示しない）により、金庫１２から指定数量の硬貨Ｃ
‥‥‥を取出し、金種別金庫７の下方に配設された下部
繰出部１４に投出する。

【００３７】下部繰出部１４は、実質的に上部繰出部２
と同様の遠心円盤構造である。下部繰出部１４は、金庫
１２から投出された硬貨Ｃ‥‥‥を１枚ずつ繰り出し
て、平ベルトなどで構成された挟み込み搬送式の縦コン
ベア１５へ送出する。縦コンベア１５に案内された硬貨
Ｃ‥‥‥は、縦コンベア１５により上部繰出部２へ搬送
される。

【００３８】このようにして上部繰出部２に搬送された
硬貨Ｃ‥‥‥は、既に説明した入金時の動作に準じて上
部繰出部２から搬送部３に１枚ずつ繰出され、搬送部３
のベルト３ｂにより１枚ずつ搬送される間に、鑑査部５
にて種類、真偽、正損が識別されて、選別部６を経由し
て、金種別金庫７の金種別集積筒７ａ，７ｂ‥‥‥７ｆ
に収納される。

【００３９】次に、硬貨の出金処理について説明する。
図示しない操作パネルあるいは入力部から所定の金額の
出金が指示されると、金種別金庫７から、対応する金種
の硬貨Ｃ‥‥‥が受皿１へ送出される。

【００４０】詳細には、金種別金庫７の金種別集積筒７
ａ，７ｂ‥‥‥７ｆの下部に、個々の金種別集積筒毎に
配置された往復ピッカ１６ａ，１６ｂ‥‥‥１６ｆから
なる硬貨投出部１６により、金種別金庫７の金種別集積
筒７ａ，７ｂ‥‥‥７ｆのそれぞれから、指定数量の硬
貨Ｃ‥‥‥が下部繰出部１４に投出される。

【００４１】下部繰出部１４は、金種別金庫７の金種別
集積筒７ａ，７ｂ‥‥‥７ｆのいづれかまたは全部から
所定量投出された硬貨Ｃ‥‥‥を１枚ずつ繰り出して縦
コンベア１５へ送出する。以下、縦コンベア１５に案内
された硬貨Ｃ‥‥‥は、縦コンベア１５により上部繰出
部２へ搬送される。上部繰出部２に案内された硬貨Ｃ‥
‥‥は、搬送部３により鑑査部５を通過され、鑑査部５
において種類や数量が確認された後、搬送ベルト３ｂに
より最下流まで搬送され、Ｕターン搬送路８および下流
搬送路９により、受皿１に送出される。

【００４２】図２は、鑑査部５の材質検知センサを示す
概略図である。鑑査部５に組み込まれる材質検知センサ
２０は、硬貨Ｃ‥‥‥を搬送する搬送ベルト３ｂを挟ん
で搬送方向と直交する幅方向に、幅方向の一方に搬送ベ
ルト３ｂを通過可能とする開放部２１ａが形成された概
ねコの字形の１次コア２１および対向する２次コア２２
並びにそれぞれのコアに巻きつけられた複数のコイルに
より形成されている。

【００４３】材質検知センサ２０は、搬送部３の搬送ベ
ルト３ｂを挟むとともに、幅方向の一方に開放部２１ａ
を有し、搬送部３の下方部と上方部とをコの字形に囲む
形状に形成されている。また、材質検知センサ２０の開
放部２１ａの概ね中央には、搬送面４および搬送ベルト
３ｂが貫通されている。

【００４４】材質検知センサ２０は、詳細には、図３に
示すように構成されている。すなわち、材質検知センサ
２０は、搬送部３の下方の幅方向に配置された幅広の１
次コア２１、１次コア２１に巻きつけられた励磁用の１
次コイル３２、１次コア２１に対して１次コイル３２と
ともに巻きつけられ、１次コイル３２から電磁誘導され
る第１の２次コイル３３、搬送部３の搬送ベルト３ｂお
よび搬送面４を挟んで１次コア２１と相対向して配置さ
れる幅広の２次コア２２および２次コア２２に巻きつけ
られて、第１の２次コイル３３から発生され、１次コア
２１と２次コア２２との間の間隔２０ａを通って２次コ
ア２２側に向けられた磁束を捕捉する第２の２次コイル
３５によって構成されている。

【００４５】なお、１次コイル３２は、たとえば、ウィ
ーンブリッジ正弦波発振器３７からの正弦波信号によっ
て励磁される。次に、図４を参照して、材質検知センサ
２０により硬貨の材質を検知する方法およびセンサ２０
の出力を温度変化に対して補正する方法について説明す
る。

【００４６】図４は、鑑査部５を詳細に示すブロック図
である。材質検知センサ２０の２次コイル３３，３５の
各出力は、それぞれ増幅回路４１，４２で増幅された
後、コンデンサなどからなる直流成分カット回路４３，
４４で直流成分がカットされ、積分回路４５，４６で積
分され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ) ４７，４８で平滑
され、演算回路４９に入力される。

【００４７】演算回路４９は、たとえば、 Ｖout ＝ const × (Ｖ47−×Ｖ48) … (２) Ｖ47は、ローパスフィルタ４７の出力、Ｖ48は、ローパ
スフィルタ４８の出力、const は、演算定数、で示され
る演算により、センサ出力Ｖout を求める。

【００４８】この場合、演算回路４９の演算定数が固定
となり、最終段の増幅回路が不要となる。なお、演算定
数は，例えば、１対１で、第１の２次コイル３３の整流
出力から第２の２次コイル３５の整流出力を減算し、減
算結果に一定の増幅定数、例えば、３．０を掛けること
で容易に設定される。

【００４９】これにより、硬貨処理装置における実際の
調整としては、各２次コイル３３，３５の整流出力Ｖ4
7，Ｖ48が無負荷状態で、例えば、「３００ｈ」となる
よう、増幅回路４１，４２ (２次コイル３３，３５の生
出力の入力段) を調整することにより、従来利用されて
いた調整片による感度調整が不要となる。

【００５０】演算回路４９により求められたセンサ出力
Ｖout は、Ａ／Ｄコンバータ５０の２チャンネルに入力
される。また、ローパスフィルタ４７，４８の各出力
は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバータ５０に、直接入力され
る。すなわち、ローパスフィルタ４７の出力は、Ａ／Ｄ
コンバータ５０の０チャンネルに、ローパスフィルタ４
８の出力は、Ａ／Ｄコンバータ８０の１チャンネル１
に、それぞれ、入力される。

【００５１】Ａ／Ｄコンバータ５０は、後述、ＣＰＵ５
２により制御されるマルチプレクサ５１により、０，
１，２のチャンネルが切換られることから、ローパスフ
ィルタ４７，４８および演算回路４９の各出力は、順
に、デジタル信号に変換される。なお、Ａ／Ｄコンバー
タ５０の０チャンネル，１チャンネルの各入力信号レベ
ルは、増幅回路４１，４２の各増幅率がそれぞれ調整可
能 (可変) となっているため、あらかじめ所定値に設定
されている。また、Ａ／Ｄコンバータ５０の２チャンネ
ルの入力信号レベルは、材質検知センサ２０に硬貨がな
い状態で「０」となるよう、演算回路４９の出力レベル
により調整されている。

【００５２】Ａ／Ｄコンバータ５０の出力は、材質検知
センサ２０の出力データとして、ＣＰＵ (セントラル・
プロセッシング・ユニットすなわち中央処理回路) ５２
に入力される。ＣＰＵ５２は、マルチプレクサ５１を制
御してＡ／Ｄコンバータ５０の２チャンネルを選択する
ことにより材質検知センサ２０の出力を読込み (サンプ
リングし) 、ＲＡＭ (ランダム・アクセス・メモリ) ５
３に順次記憶する。

【００５３】また、ＣＰＵ５２は、増幅回路４１，４２
の各増幅率を調整する際に、マルチプレクサ５１を制御
してＡ／Ｄコンバータ５０の０チャンネル，１チャンネ
ルを順次切換えることにより、材質検知センサ２０の２
次コイル３３，３５の各出力を順次、読込み、増幅率を
調整する。

【００５４】なお、ＣＰＵ５２には、ＣＰＵ５２の制御
プログラム、および、硬貨の金種ごとに磁気的材質など
の判定基準値データを、テーブルの形で記憶しているＲ
ＯＭ(リード・オンリ・メモリ) ５４が接続されてい
る。また、ＣＰＵ５２は、硬貨の種類や真偽の判定処
理、硬貨の正損の判定処理、増幅回路の増幅率調整制御
の外、その判定結果に基づく硬貨処理装置の各種アクチ
ュエータの制御処理など、制御系全体を制御する。

【００５５】一方、ＣＰＵ５２は、材質検知センサ２０
の硬貨搬送前の各２次コイル３３，３５のオフセットが
所定の範囲から外れた場合には、材質検知センサ２０が
異常であると判定して、硬貨処理装置を停止させる。ま
た、これに関連して、ＣＰＵ５２は、硬貨搬送前に、材
質検知センサ２０の各２次コイル３３，３５のオフセッ
トにより、例えば、ＲＯＭ５４に記憶されている異常検
知ルーチンに従って材質検知センサ２０の動作をチェッ
クする。

【００５６】図４に示した材質検知回路によれば、ま
ず、材質検知センサ２０の出力に基づいて硬貨Ｃ‥‥‥
の材質が検知される。材質検知センサ２０の２次コイル
３３，３５の各出力は、それぞれ増幅回路４１，４２で
増幅され、直流成分カット回路４３，４４で直流成分が
カットされ、積分回路４５，４６で積分され、さらに、
ローパスフィルタ４７，４８で平滑されて演算回路４９
に入力され、前述した (２) 式により、Ｖout ととし
て、算出される。

【００５７】(２) 式で求められた出力Ｖout は、Ａ／
Ｄコンバータ５０によりデジタル値に変換され、ＣＰＵ
５２に入力される。ＣＰＵ５２は、Ａ／Ｄコンバータ５
０の出力を所定間隔でサンプリングして逐次比較するこ
とによりピーク値を検出し、ＲＡＭ５３に記憶する。

【００５８】上述した材質検知センサ２０の出力は、磁
束の積分値であるため、なだらかな山形状となり、ピー
ク値は容易に検出される。周知のように、検出原理は、
交番磁界に対して硬貨の表面に生じる渦電流量を比較す
るものであり、渦電流量は硬貨の材料の導電率で決定さ
れ、導電率の小さい白銅硬貨 (５０円，１００円，５０
０円) は小さく、導電率の大きいアルミニューム硬貨
(１円) および青銅硬貨(１０円) は大きくなる。すなわ
ち、導電率の大きい硬貨ほど材質検知センサ２０の出力
が大きくなり、図５に示すように、 アルミ (１円) ＞青銅 (１０円) ＞黄銅 (５円) ＞白銅
(その他) が設定される。

【００５９】こうして、材質検知センサ２０の出力Ｖou
t の最大値が検出されてＲＡＭ５３に記憶され、ＣＰＵ
５２により、ＲＯＭ５４に記憶されている図示しない材
質判定基準値テーブルとＲＡＭ５３に記憶された最大値
とが比較され、その比較結果に基づいて、硬貨Ｃの種類
および真偽が判定される。

【００６０】ところで、既に説明したように、材質検知
センサ２０の出力は、硬貨処理装置が置かれる環境条件
すなわち周囲温度の変化に応じて変動することが知られ
ている。すなわち、材質検知センサの出力に対応する基
準テーブルは、サーミスタ等の温度センサにより検知さ
れた温度の変化に合わせて温度補正される。

【００６１】しかしながら、既に説明したように、各温
度毎に設定された温度補正テーブルに基づいて、周囲温
度の変化に対して基準テーブルを補正する方法では、周
囲の温度変化の特性に対しては、センサのバラツキが有
るにもかかわらず同一の温度テーブルが利用されること
から、高温あるいは低温環境下において、温度により補
正されたテーブルと搭載されたセンサとの温度特性の差
に対応する誤差が増大される。また、温度センサにより
検知された温度に基づいて基準テーブルを演算により補
正する方法では、温度特性が線形に近い温度センサが必
要となり、温度センサのコストアップまたは硬貨処理装
置に搭載されるＣＰＵの演算能力の増強が要求されるこ
とになる。

【００６２】次に、センサ出力Ｖout を温度変化に対し
て補正する方法を説明する。(２) 式により得られたセ
ンサ出力Ｖout は、第１の２次コイル３３の整流出力を
Ｖ33、第２の２次コイル３５の整流出力をＶ35、演算定
数をconst × (Ｖ33−Ｖ35) すなわちＶ33とＶ35の１対
１の減算、第１の２次コイル３３のオフセットをＶ33of
s 、第２の２次コイル３５のオフセットをＶ35ofs 、第
１の２次コイル３３の初期調整値をＶ33init、第２の２
次コイル３５の初期調整値をＶ35init、材質検出値 (セ
ンサ２０の出力) をＶout 、とすると、補正検出値Ｖｈ
ｏｓｅｉは、 により温度補正される。なお、オフセットとは、センサ
２０に硬貨が存在しない状態すなわち無負荷時の各セン
サの出力値を示している。

【００６３】(３) 式において、［Ｖout −const×{(Ｖ
33ofs −Ｖ33init) − (Ｖ35ofs −Ｖ35init)}］は、各
２次コイルの整流出力の相互間のアンバラスを補正する
(各コイルを透過する磁束量を初期調整状態に戻す) も
ので、Ｖ35init／Ｖ35ofs は、感度すなわち透過磁束量
の変動を初期調整状態に戻すために利用される。

【００６４】(３) 式に於いて、Ｖ33init、Ｖ35init
は、それぞれ「３００ｈ」と同じ値をとるから (３) 式
は、 Ｖｈｏｓｅｉ ＝ Ｖ35init／Ｖ35offs×［Ｖｏｕｔ−ｃｏｎｓｔ ×｛Ｖ33offs−Ｖ35offs}] … (４) と変形される。

【００６５】次に、図６を用いて、上述した補正のフロ
ーを説明する。入出金などの処理コマンドがＣＰＵ５２
により受信されると、鑑査部５の図示しない鑑査部ＣＰ
Ｕに対して搬送許可確認コマンドが出力される。また、
ＣＰＵ５２により上述した材質検知センサ２０の異常が
検知された場合には、搬送許可確認コマンドに換えて搬
送不可が報知される。

【００６６】鑑査部ＣＰＵは、搬送許可確認コマンドを
受信したのち、硬貨搬送前の各２次コイル３３および３
５の整流出力 (オフセット：無負荷時出力) すなわちＶ
47，Ｖ48を、Ａ／Ｄコンバータ５０の所定のチャンネル
から読取り記憶する。なお、実際に硬貨が搬送されてい
る時には、材質検知センサ２０の演算出力のピークを検
出する。

【００６７】ピークが得られたら、 (３) 式によりピー
クを補正 (ピーク補正) し、予め設けられた判定テーブ
ルで金種を判定する。なお、硬貨繰り出し部などに残留
がある場合、上述したピーク検出、ピーク補正および判
定が繰り返えされる。また、オフセットは、瞬間的に大
きく変動することはないので、搬送開始毎に検知すれば
よい。

【００６８】図７は、各２次コイル３３，３５の整流出
力をボリュームにより強制的に変動させた場合の例えば
１０円貨 (青銅貨) の材質検出値の変化を示す試験デー
タである。

【００６９】図７から明らかなように、上述したこの発
明の実施の形態としての補正方法を用いない場合、２次
コイル３３，３５の整流出力の差に固定演算定数を掛け
た値だけ検出値がずれるが、上述した補正により、微妙
なずれしか発生しないことが認められる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の硬貨処理装
置によれば、各２次コイル整流出力の初期調整、硬貨検
出直前 (搬送直前) の前記各２次コイル整流出力レベル
(オフセットレベル) 、前記２次コイル間の演算定数に
より、検出値 (材質検知センサのピーク値) を、基準温
度 (常温：２０〜２５°Ｃ) での補正して、初期調整完
了時の状態に検出値を変換するため、周囲の温度の変
動、経時変動、例えば、コア位置決め部材 (ケース) 等
の経時変化によるコア間のギャップ変動であって成形時
のストレスが温度変動の繰り返しにより開放されて変形
する等に無関係に、安定した検出精度が維持される。

【００７１】また、判定テーブルは、基準硬貨を流して
得られた統計データ (平均、標準偏差等) から作成する
ため、出力処理回路を含むセンサ間の性能のばらつきに
起因して検出精度が影響を受けることがなく、安価なセ
ンサにより短時間の調整で、安定した材質検知装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である硬貨処理装置を示
す概略図。

【図２】図１に示した硬貨処理装置に組み込まれる材質
検知センサの一例を示す概略図。

【図３】図２に示した材質検知センサの概略断面図。

【図４】図３に示した材質検知センサに接続される材質
検知回路の一例を示すブロック図。

【図５】材質検知センサの検知出力の一例を示すグラ
フ。

【図６】この発明の実施の形態である補正の例を示すフ
ローチャート。

【図７】材質検知センサの出力の変化の例を示す概略
図。

【符号の説明】

Ｃ・・・硬貨、 ２・・・上部繰出部、 ３・・・搬送部 ３ａ・・ピックアップローラ、 ３ｂ・・搬送ベルト、 ４・・・搬送面、 ５・・・鑑査部、 ６・・・選別部、 ７・・・金種別金庫、 ８・・・Ｕターン搬送路、 ９・・・下流搬送路、 １０・・・オーバーフローボックス、 １２・・・金庫、 １４・・・下部繰出部、 １５・・・縦コンベア、 １６・・・硬貨投出部、 ２０・・・材質検知センサ、 ２１・・・１次コア、 ２２・・・２次コア、 ３２・・・１次コイル、 ３３・・・第１の２次コイル、 ３５・・・第２の２次コイル、 ３７・・・ウィーンブリッジ正弦波発振器、 ４１・・・増幅回路、 ４２・・・増幅回路、 ４５・・・積分回路、 ４６・・・積分回路、 ４７・・・ローパスフィルタ、 ４８・・・ローパスフィルタ、 ４９・・・演算回路、 ５０・・・Ａ／Ｄコンバータ、 ５２・・・ＣＰＵ、 ５３・・・ＲＡＭ、 ５４・・・ＲＯＭ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送路を挟んで一方に配置された励磁用の
   １次コイルとこの１次コイルにより電磁誘導される第１
   の２次コイルの巻回された幅広の１次コアと、搬送路を
   挟んで他方に配置され、前記１次コイルにより電磁誘導
   される第２の２次コイルの巻回された幅広の２次コア
   と、前記１次、２次コアを位置決め固定するケースなど
   のコア位置決め部材から構成された透過磁束量検知型の
   材質センサと、 前記各２次コイルの出力を増幅する増幅率の調整が可能
   な増幅手段と、 前記各増幅手段の増幅出力を整流する整流手段と、 前記各整流手段の整流出力を演算する演算定数が一定で
   ある演算手段と、 前記各整流手段の出力および前記演算手段の出力をディ
   ジタル量に変換するアナログ−ディジタル変換手段と、 硬貨搬送前に前記各２次コイルの整流出力を検出するオ
   フセット検知手段と、 このオフセット検知手段により検知されたオフセットお
   よび初期調整値を記憶する記憶手段と、 前記演算手段の出力から材質を検知する材質検知手段
   と、 この材質検知手段の材質検出値を、前記オフセットと前
   記オフセットの初期調整値と前記一定である演算定数に
   基づいて補正する材質検出値補正手段と、 この材質検出値補正手段の出力を予め用意された判定テ
   ーブルと比較して材質を特定する材質特定手段と、を有
   することを特徴とする硬貨処理装置。
2. 【請求項２】前記材質検出値補正手段は、前記各２次コ
   イルの初期調整値と現在の各２次コイルの整流出力と一
   定である前記各２次コイルの整流出力の演算定数から得
   られた材質検出値を、基準温度における初期調整状態に
   戻した検出値に補正することを特徴とする請求項１記載
   の硬貨処理装置。
3. 【請求項３】前記鑑査手段は、入出金等のコマンドが上
   位から送られて硬貨の搬送許可が問われた時に、前記各
   ２次コイルの整流出力を求めてメモリに記憶させ、硬貨
   が実際に搬送された時点で前記材質センサの出力のピー
   クを検出してピーク値を確定し、この確定されたピーク
   値を、基準温度における初期調整状態に戻した検出値に
   補正し、予め用意された判定テーブルと比較して材質を
   特定して、金種を判定することを特徴とする請求項１記
   載の硬貨処理装置。
4. 【請求項４】前記材質検出値補正手段は、 第１の２次コイルの整流出力をＶ-1、 第２の２次コイルの整流出力をＶ-2、 演算定数をconst × (Ｖ-1−Ｖ-2) すなわちＶ-1とＶ-2
   の１対１の減算処理、 第１の２次コイルのオフセットをＶ-1ofs 、 第２の２次コイルのオフセットをＶ-2ofs 、 第１の２次コイルの初期調整値をＶ-1init、 第２の２次コイルの初期調整値をＶ-2init、 材質検出値すなわち材質センサの出力をＶout 、とする
   とき、 Ｖｈｏｓｅｉ ＝ Ｖ-2init／Ｖ-2ofs ×［Ｖout −co
   nst ×{(Ｖ-1ofs −Ｖ-1init) − (Ｖ-2ofs −Ｖ-1ini
   t)}］ により、基準温度における初期調整状態に戻した検出値
   に補正し、予め用意された判定テーブルと比較して材質
   を特定して、金種を判定することを特徴とする請求項１
   記載の硬貨処理装置。
5. 【請求項５】硬貨搬送前に検出された各２次コイルのオ
   フセットが所定範囲から外れた場合に、材質センサ異常
   と判定することを特徴とする請求項１ないし４のいづれ
   かに記載の硬貨処理装置。
6. 【請求項６】硬貨搬送前に検出された各２次コイルのオ
   フセットのレベルからセンサの異常を検知することを特
   徴とする請求項１ないし４のいづれかに記載の硬貨処理
   装置。
7. 【請求項７】入出金等のコマンドが上位から送られて硬
   貨の搬送許可が問われた時に、前記各２次コイルの整流
   出力のレベルを検知し、この検知したレベルが初期調整
   値に対して所定レベル以上はずれた場合に、センサ異常
   として、前記搬送許可を問うコマンドに対し、センサ異
   常または搬送不可をレスポンスすることを特徴とする請
   求項５または６のいづれかに記載の硬貨処理装置。