JPS59200385A - 電子貨幣選別装置 - 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】 この発明は、ホトカプラ、磁気カプラを用いて貨幣の形
状、材質を選別する電子貨幣選別装置に関するものであ
る。

公衆電話機、自販機など貨幣を使用する装置においては
、扱う貨幣の種類が多くなるにしたがって、複数Ｋｆｉ
ｔＡの貨幣を１組のセンサで選別する技術が重要になっ
ている。

従来、このためのセンサとして、１）機械式センサ、１
１）磁気式センサが主に用いられてきた。しかし、１）
は機構が複雑になり、２ｓ類以上のセンサを併設するこ
とは難しくなる。１りは直径、厚さ。

材質の３つのパラメータが重って出力されるため、選別
精度が悪（なり、擬似貨幣の判別は困難であるなどの欠
点があった。

この発明は、これらの欠点を解決するため直径をホトカ
プラで測定し、厚さはスリットで検出または、ホトカプ
ラで測定し、材質は磁気カプラで検出し、これらの検出
結果を正規貨幣の検出結果と総合的に比較し、許容誤差
内で正規貨幣と一致したものについてのみ正規貨幣と識
別することによって選別精度を向上させようと子るもの
である。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成略図、第２図、
第３図、第４図は第１図の要部の断面拡大図をそれぞれ
示す。これらの図で、１は軌道支持板、２は軌道開閉板
で支１１１２Ａを支点として回動可能に設けられる。３
は貨幣軌道、４は前記軌道支持板１に対して鈍角の傾き
ｔもっ傾斜貨幣軌道、５は貨幣の直径上端位置を測定す
るホトカブラで発光器５ａと受光器５ｂとからなる。６
は磁気カプラで励磁コイル６ａと磁気センサ６ｂとから
成る。１は貨幣、８は軌道支持板、９はＬＥＤチップで
散乱性樹脂に棒状にモールドされて発光器５ａを形成し
ている。１ａは励振用の発振器である。また、第３図の
１２．１３．１４は電圧増幅器、整流回路、および比較
器である。

貨幣７は、第１図のＡの部分では貨幣軌道３を第２図の
ように転動するか、Ｂの部分にさしかかると、傾斜貨幣
軌道４により、第３図に示すように軌道支持板１側に傾
き転動する。ここで転勤姿態が固定される。この発明に
おいて転勤姿態の固定とは、貨幣７が貨幣軌道３を転勤
中に、貨幣Ｔの上端が左右に振れないことである。発光
器５ａからは第５図（ａ）のように発光器５ａの長手方
向Ｘに対しほぼ強度Ｐ０か等しい光が出る。

また、受光器５ｂは元が照射される長手方向の面積に応
じて出力電流が得られる。

受光器５ｂの具体例を第５図（ｂ）に示す（％願昭５８
−５６３７ｇ、光学式貨幣形状検出方式参照）、。

この図で、ＰはＰ形半導体、■は真性半導体。ＮはＮ形
半導体である。逆方向に電圧ＥＶ印加し、受光面にほぼ
均一の光な照射すると、照射面積に応じて出力電流が得
られる。幅Ｗ１ｇ！：短くすると、出力電流から照射長
さが求まる。貨幣Ｔの転勤中に照元長の最小値を求めれ
ば、すなわち遮光長の最大値になるため貨幣上端部の位
置が測定されたことになり直径がわかる。

第５図（ｃ）は、第５図（ｂ）における受光器５ｂの受
光面を貨幣７で長さｌたけ遮光したときの出力電流を示
した例である。縦軸の出力電流値は貨幣がホトカブラ５
にかからないときの出力電流値で規格化しである。直線
性が良いため直径が精度良く測定できる。出力電流は電
圧に変換し、増幅し、比較器で判別してもよい。発光器
５ａの光源にはレンズ付きＬＥＤ、　　またはＬＥＤ７
Ｖ−を用いてもよい。受光器５ｂには、第５図（ｂ）の
ような構造の素子の他、太陽電池、光導電素子を用いて
もよい。狭は照射面積に応じて出力が得られ照射長さ、
または遮光長さが測定できる素子であればよい。

また、受光器５ｂは前記のような７すｐグ出カの素子の
他、イメージセンサ（ＣＣＤ）のようにデジタル出力が
得られる素子でもよい。第５図（ｄｌはデジタル出力形
の受光器５ｂの例である。この図で、１５は受光素子、
１６は走査形スイッチ、１１は２値比較器である。

貨幣Ｔによって遮光された部分と光源で照射されている
部分の受光素子１５では、電圧ＥＱ印加したとき出力電
流か異なる。各受光素子１５を走査形スイッチ１６で走
査することによって遮光境界部分、すなわち貨幣直径上
端位置を測定することができる。受光素子１５はホトト
ランジスタ、ホトダイオード、光導電性素子などである
。

第３図では軌道支持板１に受光器５ｂを、軌道開閉板２
に発光器５ａｇそれぞれ取り付けた場合を示したが、こ
れは互に逆にしてもよいことは言うまでもない。また、
第５図（ｅ）のように発光器５ａと受光器５ｂとを同−
板に取り付け、他方の板に反射鏡１８を取り付けてもよ
い。

上記によりこの発明ではホ）カプラ５により貨幣７の直
径上端が精度よく測定される。直径測定精度は数１０μ
ｍまで可能である。

貨幣７の直径は金額の種類によって異なるため、正規貨
幣であれば上記のような精度のよい直径測定によりこの
種類を選別することは容易である。

しかし、公衆電話機、自販機のように不特定の人が使用
する装置では利用者が同じ直径の貨幣７を模造し使用す
る可能性があるためこれらを検出し、排除する対策が必
要である。

この発明では、材質検出と厚さ選別により、選別精度ｔ
さらに向上させている。材質検出には磁気センサを用い
る方法が最も精度よく一般的である。この発明は励磁コ
イル６ａと磁気センサ６ｂから成る磁気カプラ６を用い
る。

第３図のように、励磁コイル６ａと磁気センサ６ｂの間
に貨幣Ｔを介在させると、貨幣Ｔ内に生ずる５ず電流の
ために磁気センサ６ｂに達する磁界強度は貨幣Ｔがない
場合に比べ減少する。この磁気強度変化量（減衰量）を
測定し、正規貨幣の場合と比較することにより材質の検
出が可能である。

しかし、磁気強度変化量は貨幣Ｔの形状が同一の場合に
定量化できるのであり、同一の直径の貨幣でも厚さが異
なる場合検出精度が悪（なる。その結果、材質の異なる
貨幣７でも正規貨幣として誤認する場合が起きる。この
問題は高額貨幣について重大である。日本国では高額貨
幣には白銅を使用しているが、この材質は厚さが薄い鉛
と電気的性質がよく似ている。

第６図は１００円貨幣（曲線１．厚み１．７關）と同一
直径で、厚さの異なる鉛擬似貨幣（曲線Ｕ’−ｆｆ　ａ
　＊厚み１．０．　１．２．１．４．１．６ｍｍ）の磁
気センサ６ｂの出力電圧の周波数特性を示したものであ
る。薄い鉛擬似貨幣はほとんど全ての周波数領域で白銅
貨に近い特性を示すことがわかる。

また、鉛は比較的入手が簡単で加工しゃすい点も問題で
ある。この発明では、所定の厚さより薄い一貨−幣７は
スリット１１を用いて排除する。第３図では幅Ｗ、の部
分がスリン）　１１　、　Ｗｌ　は傾斜貨幣軌道４０幅
である。貨幣Ｔは所定の厚みを有する正規貨幣の場合は
エツジ７ａが傾斜貨幣軌道４に乗るが薄い擬似貨幣の場
合は、第４図のようにスリット１１より排除される。な
お、第４図では磁気カブラ６を省略しである。スリット
１１に詰った擬似貨幣は軌道用開閉板２を開（ことで排
除される。

所定の厚さ以上の鉛擬似貨幣は、第６図かられかるよう
に磁気上ン４６ｂで十分に検出可能である。また、貨幣
投入口に所定の厚さ以上の貨幣７を排除するスリットを
設けてもよい。

なお、特別な悪意ｔもって合金を作らない限り。

第６図のような白銅に近い電気的特性を示す金属は他に
はないので鉛に対する対策を重点的に考慮すればよい。

磁気センサ６ｂにはコイルの他、ホール素子、磁気抵抗
素子を用いてもよい。第５図（ｆ）にその−例を示す。

この図で、１９は磁性体で、励磁コイルの磁性体と共に
磁気回路を形成する。２０はホール素子または磁気抵抗
素子である。これらのホール素子または磁気抵抗素子２
０に直流をバイアスすると磁界強度に応じて出力電圧が
得られる。

これを増幅し比較すればよい。

また、複数の周波数を用いて検出精度を上げることも可
能である（特願昭５６−１４５８６０号。

材質選別方法参照）。たとえば、白銅貨はｌ０ＫＨ，Ｚ
、以上で磁界強度減衰量を測定するのが適して悪くなる
。この場合、低高２つの周波数を貨幣Ｔの種類に応じて
使用すれば精度は改善される。

第７図は２周波を用いた材質検出回路例である。

２１．２２はそれぞれ周波数ｆ１．ｆ、の発振器、２３
は周波数ｆ１．ｆ、を合成する合成回路、２４は増幅器
、２５．２６はそれぞれ周波数ｆ１　、ｆ。

の信号夕抽出するろ波器、２７．２８は平滑回路、２９
．３０は前記平滑回路２７．２８で平滑した電圧を正規
貨幣の場合と比較する比較器（６ａ。

６ｂ、７は第３図に示すものと同じもの）である。

正規貨幣の特性はあらかじめメモリに入れておくことが
できる。

第１図〜第４図に示す実施例では、ホトカプラ５、磁気
カプラ６、傾斜貨幣軌道４を一列に配置した。これは、
傾斜貨幣軌道４によって転勤中の貨幣７の姿態を固定し
、ホトカプラ５の直径測定精度を向上し、また、ホトカ
プラ５で直径を測定するタイミングをトリガとして磁気
カブラ６で材質を検出することにより、貨幣中心部の材
質検出ができるからである。ホトカプラ５での測定タイ
ミングなトリガとして用いない場合、磁気カブラ６の位
置をずらしてもよいのは轟然である。

第８図（ａ）　、　　（ｂ）　、　　（ｃ）はこの発明
の他の実施例を示すものである。

この実施例においては、軌道支持板１および軌道用開閉
板２が重力の方向に対して傾斜して設厘されている。第
８図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）中温１図〜第３図
と同じ符号は同じ部分を示しており、３１は前記貨幣７
の厚さが規定値以上か否かを検出できるスリット、３２
．３３は前記発光器５ａ、受光器５ｂ′ｐ！ｒ：駆動す
る駆動回路と検出回路、３４゜３５は前記励磁コイル６
ａと磁気センサ６ｂを駆動する駆動回路と検出回路であ
る。

その動作を説明すると、貨幣７は軌道用開閉板２に面を
合せて転動することによって、転勤方向にのみ自由度な
もち、左右に振れないため姿態が固定される。第８図（
ａ）、（ｂ）では軌道用開閉板２を右に傾げた場合を示
しているが、第９図に示すように左に傾けてもよい。第
８図（ｂ）ではホトカプラ５を通過する際直径が測定さ
れ、磁気カブラ６を通過する際材質が検出され、また、
厚さはスリット３１によって選別される。

次に、測定および検出した結果の処理方法について述べ
る。検出回路３３．３５からの測定および検出結果は処
理回路３６において、あらかじめ測定または検出されメ
モリに記憶しである正規貨幣の結果と比較され、許容誤
差内で正規貨幣の結果と一致したとき、投入された貨幣
７は正規貨幣と識別される。

第１０図（ａ）、（ｂ）はこの発明のさらに他の実施例
を示すもので、厚さく検出にスリットを使用せず、厚さ
検出用ホトカプラを使用する点が第８図の実施例と異な
る。第１０図で、３７は前記貨幣軌道３とは傾斜の異な
る第２の貨幣軌道であり。

３８はホトカプラで、発光器３Ｂ＆と受光器３８ｂとか
らなる。３９は駆動回路、４０は検出回路であり、その
他は第８図の実施例と同じである。

検出回路４０によって検出された結果は、検出回路３３
．３５の結果と同様に処理回路３Ｂにおいて正規貨幣の
結果と比較され少なくとも各検出回路３３．３５．４０
の結果が許容誤差内で全て一致したとき正規貨幣と識別
する。

なお、第８図、第１０図の実施例においてはホトカプラ
５と磁気カブラ６は貨幣７の中心線上に一列に配置しで
あるため、直径測定のタイミングをトリガとして貨幣７
の中央部の材質検出′ｆ！：精度良く行えるが、これは
貨幣７の進行方向にずらして配置してよい。また、貨幣
軌道３に傾斜をつげることもできる。

第１１図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）はこの発明の
さらに他の実施例を示すものである。第１１図（ａ）は
正面図、第１１図（ｂ）、　　（ｃ）はそれぞれ第１１
図（ａ）のＣ，Ｄ点における軌道断面図である。４１．
４２は前記軌道支持板１にそれぞれα１．α２の角度で
取り付けられた貨幣軌道、４３は他の貨幣軌道、４４は
貨幣直径上端の位置な測定するホトカプラで、発光器４
４ａと受光器４４ｂとからなる。貨幣７は、ＣからＤに
向って転動するが、このとき貨幣軌道４１と４２の傾斜
がα１．α２で異なるため、貨幣Ｉの厚さに応じ貨幣直
径上端の位置のずれΔｌが生じる。これを測定すること
により正規貨幣とは厚さの異なる擬似貨幣の選別が可能
である。以下にその方法を示す。簡単のためα１は直角
とする。

第１２図（ａ）、　　（ｂ）は正規貨幣の場合、Δｌか
０となるように軌道の角！設定する擬似貨幣の厚さの選
別方法である。正規貨幣と擬似貨幣との厚さの差ΔＸは
、Δｌを測定することにより次式より求まる。

ΔＸ＝Δｌ／１ａｎａ３・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１）ΔＸが許容域ケ越え
た場合、擬似貨幣と見なしこれを排除する。

第１３図は軌道取付位置を同一水平面にする方法である
。軌道幅−＆Ｄとすると、貨幣７の厚さＸは、Δｌを測
定することにより、次式により求めることができる。

あらかじめ正規貨幣の厚さをメモリに記憶させておき、
測定結果と比較することによ１ノ、擬似貨幣は選別でき
る。

第１１図（ｂ）、　　（ｅ）では磁気カプラ６は第１１
図（ａ）の６Ａ、６Ｂなどの位置に設けることができる
。

また、第１１図では軌道支持板１が上側にあり、これに
貨幣軌道３を設けであるが、前述した第９図のように傾
斜を逆にできるのは当然である。

別装置、４５は１０円貨幣、４６は１００円貨幣、４７
は５０円貨幣、４８は貨幣排除ンバー、４９は前記１０
円貨幣４５の直径以下の貨幣を選別する選別窓、５０は
前記１００円貨幣４６の直径以下の貨幣を選別する選別
窓、５１は貨幣転勤停止ビン、５２は貨幣収納レバー、
５３は貨幣返却〆ハー、５４は金庫、５５は返却口であ
る。

投入された貨幣７はこの発明の電子貨幣選別装置１００
によ４９１０．５０．１００円貨幣４５゜４６．４７の
正規貨幣とそれ以外の不正貨幣とに選別される。不正貨
幣は、貨幣排除／バー４８により矢印ｊ、のように排除
される。電子貨幣選別装置１００で詰った貨幣７は、軌
道用開閉板２を開（ことにより矢印ｊ、のように排除さ
れる。正規貨幣は貨幣排除ンバー４８を通り、一旦１０
円貨幣４５の蓄積軌道に入る。ここで、１００円。

５０円貨幣４６．４７は選別窓４９から矢印Ｊ。

のように脱落し１００円蓄積軌道に入る。さらに５０円
貨幣４Ｔは選別窓５０から脱落し、矢印ｊ４゜ｊ、のよ
うに５０円蓄積軌道に入る。このようにして３つの貨幣
４５．４６．４７は選別される。

各貨幣４５．４６．４７の収納は、貨幣転動停止ビン５
１で２番目以降の貨幣の転勤を止め、収納ンバー５２を
開いて最初の貨幣を矢印ｊ６のように収納する。蓄積軌
道内の貨幣７の返却は返却７バー５３を閉じることによ
り、矢印ｊ７のようになされる。

以上詳細に説明したように、この発明は貨幣の直径、厚
さ、および材質等の測定部分での貨幣の）転勤姿態が一
定になるようにし、直径の検出に直径上端の位置をホト
カプラを使用して行うようにし、また、厚さ検出にスリ
ットまたは傾斜貨幣軌簿とホトカプラを使用するように
し、さらに材質検出には、磁気センサを用いたので貨幣
の識別精度が極めて高い。

すなわち、（１）　　直径の測定に測厘精度が高い構造
σ）ホトカプラを使用するため直径測定値許容誤差範囲
を磁気カプラ等を用いた従来の方法に比〆大幅に狭める
ことができる。−例を示すと、磁気カプラを用いる場合
コイルの形状９周波数、カプラの取付位置にもよるが、
１００円貨幣Ｙ　０．５　ｍｍ以下の精度で測定するこ
とは困難な場合が多い。

この発明では０．１酊以下の測定が十分に可能である。

（１１）　　貨幣の外縁の厚さ測定に測定精度が高い構
造のホトカプラを使用するため厚さ測定値許容誤差範囲
を狭めることができる。実験的には０．０５關以下の測
定精度を容易に確認できる。また、スリットを用いた場
合には規定の厚さ以下の貨幣を確実に排除できる。

０１１）　　精度の良い直径、厚さの測定結果と、磁気
性プラを用いた材質検出結果との論理′ｌＲをとってに
規貨幣か否かの判別を行うため判別精度が極めて高い。

このため静止中の貨幣はもちろんのこと転勤中の貨幣の
選別もできる。

また、厚さ検出の補助手段として機構部品を使用する他
は全て電子的な方法によるため小形で信頼性が高く、経
済的である。

したがって、この分明は、１投入口で複数の貨幣を使用
できる公衆電話機、自販機に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成略図、第２図、
第３図、第４図は第１図の要部の断面拡大図、第５図（
ａ）〜（ｆ）は第１図の所要部の構成ならびに作用を説
明するための補助図、第６図は磁気センサの周波数特性
図、第７図は２周波を用いた材質検出回路図、第８図（
ａ）、　　（ｂ）、　　（Ｑ）はこの発明の他の実施例
シボす構成略図、要部の断面拡大図、および部分側面図
、第９図は傾きを変えた実施例を示す要部の断面拡大図
、第１Ｏ図（ａ）。 （ｂ）はこの発明のさらに他の実施例を示す構成略図お
よび要部の断面拡大図、第１１図はこの発明のさらに他
の実施例を示すもので、第１１図（ａ）図（ａ）、　　
（ｂ）はそれぞれ正規貨幣と擬似貨幣の厚さの選別手段
をそれぞれ説明するための断面略図、第１４図はこの発
明を３貨幣１投入口選別機構へ適用した例を示す側断面
略図である。 図中、１は軌道支持板、２は軌道用開閉板、３は貨幣軌
道、４は傾斜貨幣軌道、５はホ）７Ｊブラ。 ６は磁気カプラ、γは貨幣、８は軌道支持板、９はＬＥ
Ｄチップ、１０は発振器、１１はスリット、１２は電圧
増幅器、１３は整流回路、１４は比較器、１５は受光素
子、１６は走査形スイッチ、１７は２段比較器、１Ｂは
反射鏡、１９は磁性体、２０はホール素子または磁気抵
抗素子、２１．２２は発振器、２３は合成回路、２４は
増幅器、２５゜２６はろ波器、２７．２８は平滑回路、
２９．３０は比較器、３１はスリット、３２．３４は駆
動回路、３３．３５は検出回路、３６は処理回路、３７
ｎ第２の貨幣軌道、３８はホトカプラ、３Ｂは駆゛」 麺回路、４０は検出回路、４１〜４３は貨幣軌道、４４
はホトカプラである。 第１図 第２図 第３図 第５図 ３ 第６図 第７図 第８図 （ｂ） 第１０図 （ｂ） 第１１図 ４２４１ 第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）貨幣の転勤の姿態を固定する軌道部と、この軌動
   部に設けられ貨幣識別のための直径測定用ホトカプラと
   、貨幣の外縁の厚さを検出するための厚さ測定用ホトカ
   プラまたは厚さ検出用のスリットと、貨幣の材質を検出
   するための磁気カプラと、投入された貨幣について前記
   直径の測定結果。 前記厚さ測定結果および材質測定結果とあらかじめ測定
   または検出しておいた正規貨幣の結果とを比較し直径、
   厚さ、材質の各結果が許容誤差内で正規貨幣の結果と一
   致したとき゛この貨幣を正規貨幣と識別する処理回路と
   、からなることを特徴とする電子貨幣選別装置。 （２）軌道部は、軌道支持板と、軌道開閉板と。 前記軌道支持板に設けられた前記軌道支持板と鈍角の傾
   きをもつ貨幣軌道とからなり、厚さ検出用のスリットは
   前記貨幣軌道と前記軌道開閉板との間に設けられ、さら
   に貨幣の直径測定用のホトカプラは貨幣の直径上端の位
   置に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の電子貨幣選別装置。 ０）軌道部は、重力の方向に対して傾斜をもった軌道支
   持板と、同じ方向に傾斜をもった軌道開閉板と前記軌道
   支持板と前記軌道開閉板のうち上側にある板に設けられ
   た貨幣軌道とからなることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の電子貨幣選別装置。 （４）軌道部は、重力の方向に対して傾斜をもった軌道
   支持板と、同じ方向に傾斜をもった軌道開閉板と、前記
   軌道支持板と前記軌道開閉板との間に股げられた貨幣軌
   道と前記貨幣軌道に設けられこの貨幣軌道とは傾斜の異
   なる斡傾斜貨幣軌道とからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の電子貨幣選別装置。