JPS5892088A - 硬貨材質選別装置 - 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】 本発明は、硬貨の材質を電磁的に選別する硬貨材質選別
装置に関するものである。

例えば、公衆電話機など硬貨の投入によって一定の動作
を行なわせる装置においては、投入された硬貨が所定の
正貨であるか否かを判別することが必要であシ、そのた
めに、従来種々の選別装置が提案されている。

そのひとつとして、例えば硬貨通路を挾んで相互に電磁
的に結合した１対の発信コイルおよび受信コイルを配置
し、両コイル間に硬貨を置いた時の受信コイルの出力電
圧によって当該硬貨の材質を選別するものがある。即ち
、硬貨材質の透磁率の相違によ抄受信コイルに誘導され
る電圧が変化することを利用したものである。

しかしながら、このような装置においては、硬貨が強磁
性体である場合には受信コイルに誘導される電圧が殆ん
どないことから、強磁性体の硬貨相互を判別することが
困難である。また、選別動作は硬貨を両コイル間に静止
させて行なう必要があり、また、その間継続的に電力を
供給しなけれげならない。４ＩＫ、局電源方式の公衆電
話機等においては、転動する硬貨を静止させることなく
選別が行なえ、電力消費を極力抑えられることが望まし
いが、他方、その場合、安定した動作が得られるか否か
が問題となる。

従って、本発明の目的は、硬貨を静止させることなく低
消費電力で、かつ強磁性体硬貨の選別も高精度で行なう
ことが可能な硬貨材質選別装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、発信およ
び受信の両コイルの出力をそれぞれ基準値と比較する第
１および第２の材質選別回路を備えると共に、硬貨通路
の前記両コイル上方に硬貨通過検出手段を配置し、かつ
この検出手段の出力により一定時間前記両材質選別回路
に電源電圧を供給する回路と、前記検出手段が硬貨の通
過を検出している関前記両材質選別回路の出力の送出を
禁止する回路と、この禁止解除後一定時間の間に前記両
材質選別回路出力を入力として選別出力を送出する論理
回路とを設けたものである。

以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

本実施例は、公衆電話機に適用した場合の例であり、電
源として局電源を利用している。

即ち、同図において１０は公衆電話機回路であり、１１
はダイオードブリッジ回路、１２は電源回路、１３ａは
ダイアル接点、１３ｂは短絡接点、１４は通話回路を示
す。上記電源回路１２は、電源スィッチ１５を介して材
質選別回路に接続されており、尚該電源スィッチ１５が
電源信号１を受けて投入された時に、材質１選別回路に
電源電圧Ｖを供給する。このような電源信号１は、後述
する硬貨通過検出部から送出される硬貨通過検出信号を
受けて発生される。

なお、上記電源回路１２は、具体的には例えば第２図に
示すように構成される。即ち、第２図において、４１は
フックスイッチであり、オンフック状１（送受器を置い
た状態、即ち無通話時）では図示の位置にあるため、端
子Ｌｌ　、ＬＪに接続された交換機側からダイオードブ
リッジ回路１１を介して供給された電圧は、高抵抗４２
およびダイオード４３を介してコンデンサ４４に微小電
流を流し、これを充電する。この場合、ツェナーダイオ
ード４５はコンデンサ４４に供給される電圧を安定化す
るためのものである。他方、オフフック状態（送受器を
取上げた状態、即ち使用状１１）では、フックスイッチ
４１は図示と反対に接続されるため、交換器側から供給
された電圧は、ダイオード４６を介してコンデンサ４４
を充電すると共に、ダイオード４Ｔを介してコンデンサ
４８を充電する。この場合、ツェナーダイオード４９は
両コンデンサ４４および４８に供給される電圧を安定化
する。このよ□うに、コンデンサ４８には、オフフック
時に電圧が生じるため、この電圧を材質選別回路用に使
用することができる。なお、コンデンサ４４にはオンフ
ック、オフフックにかかわらす電圧が生じ、例えばＲＡ
Ｍのように常時電圧の供給が必要なものの電源として利
用される。

また、第１図において、ダイオードブリッジ回路１１は
、交換機からの直流電圧の極性にかかわらず、上記電源
回路１２へ送出される電圧の極性を常に一定に保つため
のものである。また、ダイアル接点１３ａはダイアルを
回した時にダイアル数字に応じた数だけ開閉して相手加
入者番号を示すダイアル信号を交換機に送出し通知する
。短絡接点１３ｂは、この時に閉じて通話回路１４を短
絡し、上記ダイアル信号が通話回路１４に影響を与える
ことを防ぐ。

第１図において、１６は上記電源電圧Ｖを安定化する安
定化回路、１７は発振回路、１８は検知コイルである。

検知コイル１８は、硬貨通路を挾んで対向して配置され
かつ相互に電磁結合した１対の発信コイル１８ａおよび
受信コイル１８ｋｌからなる。受信コイル１８ｂには、
増幅回路１９．整流回路２０．比較回路２１が接続して
あり、両コイル間を通過する硬貨の透磁率によって変化
する尚該受信コイル１８ｂの出力電圧を検出し、これを
基準値と比較して比較出力ｅを送出する。他方、発信□
　　コイル１Ｂ＆には増幅回路２２．整流回路２３．比
較回路２４が接続してあり、前記硬貨によって生するう
ず電流積を検出し、これを基準値と比較して比較出力ｆ
を送出する。これらの比較出力６゜ｆは、共にゲート回
路２５に人力され、ゲート回路２５はその論理を判定し
て出方信号ｇを単安定回路２６に送出する。その結果、
単安定回路２６のＱ出力として判別信号りが得られる。

この場合、投入された硬貨が強磁性体であると、受信コ
イル１８ｂに誘導される信号は殆んどないが、発信コイ
ル１８ａの側のうず電流積をも検出要素とし、両者の論
理出力を判別信号りとすることにより、鉄とニッケルの
ような強磁性体からなる硬貨相互の材質選別が可能とな
る。

このような材質選別回路に電源電圧Ｖを供給し、判別信
号りを出力させるタイミングを制御するものとして、硬
貨通貨検出部２Ｔがある。この硬貨通貨検出部２γは、
第３図に示すように、硬貨通路５０の前記検出コイル１
８よりも上方に、当該硬貨通路５０を挾んで対向して配
置された１対の発光素子２Ｂ＋！Ｌおよび受光素子２８
ｂからなる光電検出器２８を有しており、尚該発光素子
２８ａと受光素子２８ｂとの間を硬貨５１が通過する時
に、単安定回路２９のＱ出力として硬貨通過検知信号Ｊ
を出力する。また、上記発光素子２８ａを駆動するため
に、駆動パルス発生回路３０を備えている。この駆動パ
ルス発生回路３０は、クロックパルスを発生する発振回
路３１，２進カウンタ３２およびゲート回路３３からな
り、後述するように所定の周期を有しかつ短い幅の駆動
パルス信号ａを前記発光素子２８ａに送出すると共にイ
ンバータ３４を介してノリツブフロップ３５に入力する
。７リツプフロツプ３５は、この駆動パルス信号ａの反
転出力と前記受光素子２８ｂの検出出力とを入力として
、前記単安定回路２９とゲート回路２５とにＱ出力信号
Ｃを送出する。これを受けて、単安定回路２９はＱ出力
信号ｄを前記ゲート回路−２゛５およびゲート回路３６
に送出する。ゲート回路３６は、この司出力信号ｄおよ
び前記判別信号すを入力として、両人力が共にＬレベル
の場合にＬレベルの出力信号を電源信号１として前記電
源スィッチ１５に送出する。

次に、被選別硬貨として鉄およびニッケルの共に強磁性
体からなる２種類の正貨がある場合に、その真偽および
種別を判別するものとして、上記構成を有する硬貨材質
選別装置の動作を第４図のタイムチャートを用いて説明
する。

第１図において、駆動パルス発生回路３０は、前述した
ように発振回路３１が発生したクロックパルスを２進カ
ウンタ３２およびゲート回路３３によって分周し、第４
図（ハ））に示すような駆動ノくルス信号ａを発生して
発光素子２８ａに送出する。この駆動パルス信号ａの周
期ＴＩは、第４図（ｂ）に示すように投入された硬５貨
が、上記発光素子２８ａと受光素子２８ｂとの間を転動
しながら通過する際に画素子間の光路を辿る時間、即ち
、第３図において硬貨５１が実線位置から破線位置まで
移動するのに要する時間ＴＩよりも短く設定しである。

また、パルス幅τは極めて小さく、即ち、デユーティ比
が十分に小さくなるように、この例では３ｍｓの周期Ｔ
ｌに対して０．１田に設定しである。従って、フリップ
フロップ３５のＱ出力信号Ｃは、第４図（Ｃ）に示すよ
うに硬貨通過開始後、即ち、発光素子２８＆および受光
素子２８ｂの間を遁り始めてから最初の駆動パルスの送
出でＨレベルとなり、単安定回路２９をトリガする。そ
の結果、単安定回路２９のζ出力ｄは第４図（ｄ）に示
すようにＬレベルとなる。この時、ゲート回路２５の出
力信号ｇｄＨレベルであり、単安定回路２６のＱ出力と
しての判別信号りはＬレベルのｉｔであるから、ゲート
回路３６の両人力はいずれもＬレベルとなる結果、第４
図（１）に示すように電源信号１がＬレベルとなって電
源スィッチ１５が投入され、材質選別回路に対する電源
電圧の供給が開始される。同時に、単安定回路２９のＱ
出力としての硬貨通過検知信号ｊがＨレベルとなって硬
貨の通貨が確認される。

このように、硬貨５１が投入されると、それは当該硬貨
が材質選別回路を構成する検知コイル１８に到達する以
前に硬貨通過検出部２７において検出され、その検出出
力によって電源スィッチ１５が投入されて上記材質選別
回路に電源電圧が供給されるため、当該材質選別回路は
常時待機状態にしておく必要がない。オた、硬貨通過検
出手段としての発光素子２８ａはデユーティ比の極めて
小さいパルスによって駆動するため、消費電力を大幅に
低下させることができる。この場合、当該駆動パルス信
号ａの周期Ｔ１は、前述したように硬貨通路を転動する
硬貨が発光素子２８ａと受光素子２８ｂとの間を遮る時
間ＴＩよりも小さく設定しであるため、１個のパルスも
送出されない間に硬貨が画素子間を通り過ぎてしまうと
いうようなことはなく、当該硬貨の通過は確実に検出さ
れる。即ち、間けり的な駆動で消費電力を大幅に低下さ
せたにががわらず、検出精度は常時待機状態にしておく
場合に比べて全く低下しない。

次に、硬貨が発光素子２８ａと受光素子２８ｂとの間を
通過し終えた後最初の駆動パルスが送出された時点で、
７リツプフロツプ３５のＱ出力信号ＣはＬレベルに復帰
する。この間に、先に電源が投入された材質選別回路の
動作は安定化し、高精度の選別動作が可能な状態となる
。そこで、硬貨５１が発信コイル１８ａと受信コイル１
８ｂとの間を転勤しながら通過する間に、材質の選別が
行なわれる。

即ち、両コイル間を硬貨が通過する場合、その透磁率如
何によって受信コイル１８ｂＫ透導される電圧が変化す
る。従って、この電圧出力を増幅回路１９で増幅し、そ
の増幅出力を整流回路２０で整流して得られた直流電圧
レベルを比較回路２１で予め定められた基準電圧レベル
帯と比較する。この場合、硬貨が例えば銅や鉛等の透磁
率の小さい材質からなる場合には、受信コイル１８ｂに
は比較的大きい誘導電圧が得られるが、当該材質が鉄。

ニッケルの強磁性体である場合には上記誘導電圧は殆ん
どない。この結果、前者の場合には比較出力・はＨレベ
ルを保持するのに対し、後者の場合には第４図（りに示
すようにＬレベルとなる。従って、この比較出力ｅによ
り、非強磁性材からなる擬似貨等を排除できる。

他方、発信コイル１８ａから取出される出力は、うず電
流積によって変化する。そこで、この電圧出力を増幅回
路２２で増幅し、かつこの増幅出力を整流回路２３で整
流し、得られた直流電圧レベルを比較回路２４で予め定
められた基準電圧レベル帯と比較する。この場合、投入
硬貨の材質が鉄である場合には、うず電流積が大きいた
めに発信コイル１８＆には比較的大きな出力が得られる
のに対し、ニッケルである場合には小さな出力しか得ら
れない。この結果、前者の場合には比較出力ではＨレベ
ルを保持するのに対し、後者の場合には第４図（ｆ）に
示すようにＬレベルとなる。なお、硬貨が鋼や鉛等の場
合にも比較出力ではＨレベルとなる。

従って、硬貨がニッケルである場合にのみ、比較出力・
および比較出力では共にＬレベルとなる。

この間、フリップフロップ３５のＱ出力信号Ｃおよび単
安定回路２９のζ出力信号ｄは共にＬレベルであること
から、ゲート回路２５の４人力がすべてＬレベルとなる
結果、出力信号ｇが第４図（ｇ）Ｋ示すようにＬレベル
と女る。この結果、単安定回路２６のＱ出力としての判
別信号りが第４図（ｈ）に示すようにＨレベルとなり、
投入硬貨がニッケ　□ルからまる正貨であることが判別
できる。同時に、このＨレベルの判別信号りがゲート回
路３６に入力される結果、電源信号１はＨレベルと々っ
て電源スィッチ１５は切断され、材質選別回路への電源
電圧の供給が停止して、選別動作は終了する。

単安定回路２９の硬貨通過検知信号ＪとしてのＱ出力お
よび４出力信号ｄは、一定時間経過後、自動的にもとの
状態に復帰する。

なお、上記比較回路２１．２４の基準レベル帯は、いず
れも最も分解能の良好なレベル帯に設定してあり、それ
ぞれ所定の硬貨が投入された場合に各比較回路２１．２
４の入力レベルが当該基準レベル帯に入る値となるよう
に、増幅回路１９．２２の利得を調整しである。特に、
増幅回路２２の場合には、主として整合回路としての機
能のみを有し、その利得は通常１未満である。

このように、判別信号りの出力が開始した時点で自動的
に電源スィッチ１５が切断されて材質選別回路への電源
電圧の供給が遮断されるため、消費電力は必要最小限に
抑えることができる。

また、この場合、消費電力の低減という観点からは、硬
貨５１が検知コイル１８の位置に到達する直前に上記電
源電圧の供給を開始することが望ましいが、電源を投入
後、材質選別回路の各構成素子の動作が定常状態に達す
るまでに−はある程度の時間を要し、この過渡期には必
ずしも正確な動作が期待できない。このため、上記電源
を材質選別回路の安定化に要する時間だけ早めに投入し
、かつこの間は判別動作が行なわれないようにしである
。即ち、単安定回路２９の負出力信号ｄがＬレベルと表
って材質選別回路の電源スィッチ１５が投入された後、
硬貨が発光素子２８ａと受光素子２８ｂとの間を通過し
終えてから後の最初の駆動パルス信号ａが送出されて、
フリップ７０ツブ３５のＱ出力信号ＣがＬレベルとなる
までの間は、材質選別回路の比較出力ｅ、ｆのレベルに
かかわらず、ゲート回路２５の出力信号ｇはＬレベルと
なり、Ｈレベルの判別信号りが出力されることはない。

従って、この禁止時間の間に材質選別回路は十分に安定
化するため、その後の判別信号りの出力に際しての誤動
作が有効に防止される。

なお、上述した実施例においては、硬貨がニッケルであ
る場合に判別信号りがＨレベルとなるように構成した場
合についてのみ説明したが、例えば比較回路２４とゲー
ト回路２５との間にインバータを挿入することにより、
硬貨が鉄の場合に判別信号りがＨレベルとなるような構
成が容易に得られることは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、硬貨を静止させ
ることなく、強磁性体硬貨の真偽１種別の判別を低消費
電力かつ高精度で行なうことが可能であるという優れた
効果を有し、特に局電源方式の公衆電話機等には極めて
有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
電源回路の具体的構成例を示す回路図、第３図は検知コ
イルと光電検出器との配置を示す説明図、第４図は第１
図に示した硬貨材質選別装置の各出力パルスのタイムチ
ャートである。 コイル、１８ｂ・・・・受信コイル、１９．２２・・・
・増幅回路、２０．２３・・・・整流回路、２１゜２４
・・・・比較回路、２５．３６・・・・ゲート回路、２
６．２９・・・・単安定回路、２Ｔ・・・・硬貨通過検
出部、２８・・・・光電検出器、３０・・・・駆動パル
ス発生回路、３５・・・・フリップフロップ、５０・・
・・硬貨通路、５１・・・・硬貨。 特許出願人　株式会社田村電機製作所 代理人山川政樹（＃υ為１名） 第２図 第３図 第４図 で

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬貨通路に配置された硬貨通過検出手段と、この検出手
   段の下方に硬貨通路を挾んで対向して配置された発信コ
   イルおよび受信コイルと、これら発信コイルおよび受信
   コイルの出力電圧をそれぞれ基準値と比較する第１およ
   び第２の硬貨材質選別回路と、前記検出手段の出力によ
   り前記第１および第２の硬貨材質選別回路に一定時間電
   源電圧を供給する回路と、前記検出手段が硬貨の通過を
   検出している間前記第１および第２の硬貨材質選別回路
   の出力送出を禁止する回路と、この禁止が解除されてか
   ら前記一定時間が終了するまでの間に前記第１および第
   ２の硬貨材質選別回路の両比較出力の論理を判定して選
   別出力を送出する論理回路とを具備することを特徴とす
   る硬貨材質選別装置。