JPS5894084A - 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、転動する硬貨の材質選別を電磁的に行なう硬
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必要があり、そのために、従
来種々の選別方法が提案されている。

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からな
る検知コイルを配置し、両コイル間を硬貨が転動する時
の受信コイルの検知電圧のピークレベルを基準値と比較
することによって、選別信号を得るものが提案されてい
る０しかしながら、このような方法による場合、コイル
の検知電圧の立上シや立下υ電圧を検知したり、硬貨の
パウンドなどによるチャツタリング電圧を検知したりし
て誤検出が多い。

このため、例えば前記発信フィルと受信コイルとが転勤
硬貨によって完全に！！断されたことを検知するセンサ
と、このセンナの出力に基いてタインング信号を発生す
るタイ２ング信号発生回路と、尚該タイζフグ信号と前
記比較回路の出力とを入力とするゲート回路とを設け、
このゲート回路から得られる出力を選別信号として取り
出すように構成することによって、選別精度を向上させ
る方法が提案されている。

しかしながら、このようなタイさング信号発生回路を用
いて転勤硬貨の材質を選別する方法は、タイミング信号
が与えられた瞬間で選別動作を行なわなければならず、
従って十分な選別動作時間が保障されないことによシ、
選別精度が静止硬貨の場合と比較して低いという欠点が
あった。

従って、本発明の目的は、簡単な回路構成で、転勤硬貨
に対して静止硬貨に対しての如く高精度の選別を行なう
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１本発明は、検知コイ
ルの出力電圧のピークレベルと各基準値との比較結果を
それぞれ一定期間ラッチする複数のラッチ回路を備え、
これら各ラッチ回路の出力の論理により選別信号を得る
ようにしたものである０ 以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する０第１図
は、本発明の一実施例を示すプ四ツク図の例であシ、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、１３ｍ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、当該電源スィッチ１５が
電源信号１ｔ−受けて投入された時に、材質選別回路に
電源電圧Ｖｔ供給する。このような電源信号魚は、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シ、オンフック状１！［〔送受器を
置いた無通話時〕では図示の位置にあるため、端子Ｌｌ
、Ｌｍ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；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
使用状態〕では、フツクスイツ、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４４ｔ−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７ツ久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
かかわらず電圧が生じ、例えばＲＡＭ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０ 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１３１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は上記電源電圧を安定化するため
の安定化回路、１１は基準信号を発生する発振回路であ
り、一定の周波数および一定レベルの発振出力が得られ
るように構威しであるｏ　１８は検知コイルである０こ
の検知コイル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１８ｍお
よび受信コイル１８ｂからなシ、受信コイル１８ｂには
、当該受信コイル１ｌｌｂの出力を入力とする増幅回路
１９、この増幅回路１９の出力管入力とする整流回路２
Ｇ。

更にこの整流回路２０の出力を入力とする比較回路２１
が接続しである０この比較回路２１には、予め上下限の
基準値がそれぞれ設定してあり、前記両；イル間を通過
する硬貨の透磁率によって変化する受信コイル１８ｂの
出力電圧レベルを当該上限値および下限値と比較して、
それぞれ比較出力ｄ、ｆｔ９ツチ部２２に送出する。ラ
ッチ部２２は、２個の７リツプフロツプ２３および２４
なら′びにインバータ２５によって構成される。上記比
較出力ｄのラッチ反転出力・および比較出力ｆのラッチ
出力ｔは、共にゲート回路２６に入力され、ゲート回路
２６はその論理番判定して出方信号を単安定回路２７に
送出しトリガする。その結果、単安定回路２７のＱ出力
として判別信号りが得られる０ このような硬貨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
硬貨通過検出部２８がある。この硬貨通過検出部２８は
、第３図に示すように、硬脅通路５０の前記検出コイル
１８よシも上方に、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２９ｍおよび壺光素子２９ｂ
からなる光電検出器２９を備え、当該発光素子２９ｍと
受光賽子２９ｂとの間を硬貨５１が通過する時に、単安
定回路３０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２１１ｍを駆動する丸めに、駆
動パルス発生回路３１を備えている。この駆動パルス発
生回路３１は、クロックパルスを発生する発振回路３２
，２進カウンタ３３およびゲート回路３４から構成され
、後述子るように一定の周期を有し、かつ短い幅の駆動
パルスを、前記発光素子２９畠に送出すると共にインバ
ータ３５を介してフリップフロップ３６に入力する。フ
リップフロップ３６は、この駆動パルスの反転出力と前
記受光素子２９ｂの検出出力とを入力とじて、前記単安
定回路３０とゲート回路３ＴとにＱ出力信号ａを送出す
る。ゲート回路３７はこのＱ出方信号ａと単安定回路３
０のＱ出力信号すとを入力とし、その出力を、遅延回路
およびインバータ３８を介してゲート回路３９に送出す
ると共に、更にインバータ４０を介して得られた出力信
号Ｃを前記フリップフロップ２３．２４およびゲート回
路２６に送出する。他方、前記単安定回路３ｏは、その
Ｑ出力信号塾を前記ゲート回路２６および３９にも送出
する。ゲート回路３９は、このＱ出方信号すおよび前記
インバータ３８を介したゲート回路３７の出力信号とを
入力とじ、その少なくとも一方がＬレベルのときにＬレ
ベルの出方信号を前記電源信号ｌとして前記電源スィッ
チ１５に送出してオン動作させる。

次に、上記構成を有する硬貨材質選別装置の動作を第４
図のフロー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は、前述したよう
に発振回路３２が発生したクロックパルスを２進カウン
タ３３およびゲート回路３４によって分周し、一定の周
期を有する短い幅の駆動パルスを発光素子２１１ｍに送
出する。この駆動パルスの周期は、硬貨が発光素子２９
＆と受光素子２９ｂとの間を通過する際に画素子間を辿
る時間、即ち、＃！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゛のに要する時間よシも短くな
るように設定しである。を九、そのパルス幅は極めて小
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の周期に対して０．１ＦＭＩに設定しで
ある。従って、フリップフロップ３６のＱ出力信号ａは
、硬貨通過開始後、即ち硬貨が発光素子２９ｍと受光素
子２９ｂとの間を辿り始めてから最初の駆動パルスの送
出で、第４図（、）に示すようにＨレベルとなり、単安
定回路３ｏをトリガする。その結果、単安定回路３０の
Ｑ出方信号すは第４図（ｂ）に示すようにＬレベルとな
り、一定時間この状態を維持する。この場合、ゲート回
路３Ｔの出力はＬレベルを維持する結果、ゲート回路３
ｓの入力社一方がＨ１他方がＬレベルとなり、第４図（
Ｓ）に示すように電源信号ｌがＬレベルとなって、電源
スィッチ１５が投入される。これにょシ、この時点で材
質選別回路に対する電源電圧Ｖの供給が開始される。同
時に、単安定回路３ｏ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過が確認される。

このように、硬貨通過検出部２８において硬貨の通過を
検出し、′それによシ材質選別回路に電源電圧が供給さ
れる丸め、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。また、発光素子２９ｍは、デユーティ比の
極めて小さいパルスによつて駆動するため、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
ルスの周期は、前述したように硬貨通路を転動する硬貨
が発光素子２９ａと受光素子２１１ｂとの間を完全に通
過し終えるのに要する時間よりも小さく設定しであるた
め、当該硬貨の通過は確実に検出される。

他方、インバータ３８で反転したゲート回路３７の出力
線、インバータ４０で再反転される。

この再反転出力信号ｃｔｊ：、ゲート回路３１の出力が
Ｌレベルを維持している間は、第４図（ａ）に示すよう
にＬレベルを維持する。

次に、硬貨が発光素子２９ａと受光素子２１１ｂとの間
を完全に通過した後最初の駆動パルスが送出された時点
で、フリップ７０ツブ３６のＱ出力信号１はＬレベルＶ
Ｃ復帰する。その結果、ゲート回路３７は内入力がＬレ
ベルとなるために出力がＨレベルとな９、従って、出力
信号ｃ４Ｈレベルとなる。この時、出力信号ｅａ遅延回
路を通しているために、若干の位相遅れを生じる０仙方
、この間に先に電源か投入された材質選別回路は安定化
し、高精度の選別動作が行えるようになる。そこで、硬
貨が発信コイル１８ｍと受信コイル１８ｂとの間を転動
しながら通過する間に、材質の選別が行なわれる。即ち
、両コイル間に硬貨がある場合、その透磁率によって、
受信；イルｌ１ｌｂに誘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レベル帯と比較する
。即ち、歯該直流電圧レベルが基準レベル帯の上限値よ
りも小さいか否かおよび下限値よりも大きいか否かを判
定しそれぞれ比較出力ｄおよびｆを送出する。

今、基準レベル帯に入るものとすれば、上記直流電圧レ
ベルは当該基準レベル帯の上限値よりも小さくなるため
、比較出力ｄＩＩｉ第４図（ｄ）に示すようにＬレベル
となり、７リツプフロツプ２３をトリガする０この結果
、フリップ７０ツブ２３からインバータ２５に送出され
る出力は反転してＬレベルとなり、この状態で安定する
。従ってインバータ２５からゲート回路２６に送出され
るラッチ反転出力ｅＦｉ第４図（・）に示すように反転
してＨレベルとなりその状態を継続する。これに対し、
前記直流電圧レベルは、前記基準レベル帯の下限値よシ
は大きいなめ、比較出力ｆは第４図（ｆ）Ｋ示すように
Ｈレベルを維持した′ｔまであシ、従って、フリップフ
ロップ２４からゲート回路２６に送出されるラッチ出力
ｆも第４図（吟に示し九よ５にＨレベルを維持する。従
っててここで前記単安定回路３０のＱ出力信号すがＨレ
ベルに復帰すると、この時点でゲート回路２６０４人力
はすべて′Ｍレベルとなる結果、その出力ｔｌｉＨレベ
ルとなって単安定回路２７をトリガする。この結果、単
安定回路２Ｔからは第４図（ｈ）に示すようにＨレベル
の判別信号りが出力され、これにより、投入された硬貨
５１の材質が所定のものであつ九ことが判別される。同
時に、上述したように単安定回路３０のＱ出力信号すが
Ｈレベルに復帰する結果として、インバータ３８からゲ
ート回路３ｇへの入力は遅延回路による遅れをもってＨ
レベルに復帰し、ゲート回路３ｓの内入力はＨレベルと
なる。従って、電源信号ｉはＨレベルとなって電源スィ
ッチ１５を開放し、材質選別回路への電源電圧の供給が
停止されて選別動作は終了する。単安定回路２ＴのＱ出
力としての判別信号りは、一定時間経過後、自動的にも
との状態に復帰する。

他方、比較回路２１に入力する直流電圧レベルが基準レ
ベル帯に入らない場合には、ゲート回路２６に入力する
ラッチ反転出力・もしくはラッチ出力ｔのいずれかがＬ
レベルとなるため、ゲート回路２６の出力はＨレベルと
ならず、単安定回路２ＴからもＨレベルの判別信号ｈａ
比出力れない。

即ち、上記直流電圧レベルが基準レベル帯の上限値よシ
も大きい場合に杜、比較出力ｄＦｉＬレベルとならず、
従って、ラッチ反転出力・はＨレベルとならない。逆に
、上記直流電圧レベルが基準レベル帯の下限値よシ小さ
い場合には、比較出力ｆ１はＬレベルとなる結果、ラッ
チ出力ｔもＬレベルとなる。

なお、上記単安定回路２Ｔの代夛に、フリップフロップ
を使用しても良い０この場合には、Ｈしベルの判別信号
りが得られた後、一定時間後に外部からリセットパルス
を与えて当該判別信号りをＬレベルに復帰させておく。

また、前記比較回路２１の基準レベル帯は、分解能の最
も良好なレベル帯に設定してあり、硬貨が所定のもので
ある場合に比較回路２１０入カ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の利得を調整し
である。

仁のように、硬貨５１が発信コイル１８ｍと受信コイル
１８ｂとの間を通過することによって生じる受信コイル
１８ｂの出力変化Ｉｆｉ極く短時間に経過するが、当該
出力電圧のピーク値と基準レベル帯の上下限値ｔの比較
結果を、ラッチ部２２によって、単安定回路３００Ｑ出
力信号すがＨし４ルに復帰する時点までラッチしておく
０そして、上記出力信号すがＨレベルに復帰した時点で
、ｍ＃比較結果のラッチ出力の論理を判定して判別信号
りを得るように構成しである。この場合、上記出力信号
すのＨレベル復帰時点は、単安定回路３０の定数により
任意に設定することができる。従って、硬貨５１が両コ
イル間を通過する一瞬をとらえて論理判断を行なう必要
がなく、選別動作を保障するために十分な動作時間が得
られるため、簡単な回路構成であたかも静止硬貨を選別
する如く正確な判別が行なえる。

また、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
供給が停止されるため、消費電力を必要最小限に抑える
ことができる。

なお、単安定回路３００Ｑ出力信号すがＬレベルとなっ
て材質選別回路の電源スィッチ１５が投へされた後、硬
貨が発光賽子２９ｍと受光素子２１１ｂとの間を通過し
終えてから後の最初の駆動パルスの送出で７リツプフロ
ツプ３６の出力信号ａがＬレベルとなって出力信号Ｃが
Ｈレベルとなるまでの間は、ゲート回路２６の他の入力
のレベル如何にかかわらず、ゲート回路２６の出力信号
がＨレベルとなる仁とはなく、Ｈレベルの判別信号すは
送出されない。この場合、消費電力の低減という観点か
ら社、硬貨５１が検知コイル１８の位置に到達して受信
コイル１８ｂＫピーク出力が得られる直前に、前記電源
電圧の供給を開始することが望ましいが、電源投入後、
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ため、轡に、上述したような
禁止期間を設けたものである。即ち、上記電源を材質選
別回路の安定化に登する時間だけ早めに投入し、かつこ
の間は判別動作が行々われないように構成したことによ
シ、この禁止時間の間に材質選別回路の動作は十分に安
定化し、判別動作が正確に行なわれる。

なお、上述した実施例では受信コイルに誇導される出力
電圧のピーク値を検出する場合についてのみ説明したが
、硬貨が強磁性である場合には、受信コイルには殆んど
出力が得られない。このような場合、例えば鉄とニッケ
ルとを選別するためには発信コイル側のうず電流積を検
出要素に加えることが有効であるが、この場合にも、本
発明は同様に適用することができる０即ち、発信コイル
の出力電圧のピークレベルと各基準値との比較結果をラ
ッチし、そのラッチ出力の論理により選別信号を得る仁
とにより、当該硬貨が所定のうず電流積を発生させる材
質のものであるか否かを判別することができる。

以上説明したように、本発明によれに、検知コイルの出
力電′圧のピークレベルと各比較値との比較結果をそれ
ぞれ一定期間ラッチし、これら各ラッチ回路の出力の論
理により選別信号を得るようにしたことによシ、簡単な
回路構成で、転勤硬貨に対して静止硬貨に対する如く高
精度の選別を行なうことができるという優れた効果を有
する。

【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図祉第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。 １２・ＩＩ＠・電源回路、１７・−・拳発振回路、１８
−拳・・検出コイル、ｊｌＪ＠　＊　吻・・発振コイル
、１８ｂ＠Φ・・受信コイル、２１・・―・比較回路、
２２・・・・ラッチ部、２３，２４・・・・フリップフ
ロップ、２６・・・・ゲート回路、２７・・・・単安定
回路、５０・拳Φ・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（ほか１名） 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   受信コイルからなる検知コイルを備え、この硬貨通路を
   硬貨が通過する際に生じる尚該検知コイルの出力電圧を
   基準値と比較して当該硬貨の材質を選別する硬貨材質選
   別装置において、前記基準値は複数設定すると共に、前
   記検知コイルの出力電圧のピークレベルと前記各基準値
   との比較結果をそれぞれラッチする複数のラッチ回路と
   、当咳各ラッチ回路の出力の論理を判定して選別出力を
   送出する回路とを設けたことを特徴とする硬貨材質選別
   装置・