JPS60142797A - 硬貨判別方法 - 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】 技術分野 この発明は、径の異なる複数種類の硬貨（コイン）を確
認したシ、分類、集計したりするために、その種類を自
動的に判別する硬貨判別方法に関する。

従来技術 我が国では、現在一般に流通している硬貨として、１円
、５円、１０円、５０円、１００円、及び５００円の６
種類の硬貨がある。

これらの硬貨は、次の表に示すようにそれぞれ径が異な
っているので、自動販売機における投入硬貨の確認や、
多種類の硬貨の分類や集計のために、硬貨の種類をその
径の違いによって自動的に判別することが従来から行な
われている。

例えば、従来自動販売機や硬貨分類機で一般に行なわれ
ている方法は、第１図に示すように、基準面１ａに対し
て判別すべき各硬貨の直径よシそれぞれ僅かに広い幅の
スロット１ｂ〜１ｅを、幅の狭い順に順次形成したガイ
ド板１を基準面１ａが下方になるように傾斜させて斜設
し、判別すべき硬貨を矢示方向から順次送シ込んで基準
面１ａに沿って摺動させ、いずれかのスロットから落下
させてその下方に設けたフォトセンサ等のセンサによっ
て検知し、その落下位置によって金種を判別する方法で
ある。

しかしながら、このような方法では、判別速度を速めよ
うとして硬貨の送シ込み速度を速めると、硬貨が基準面
１ａに密接しなくなったシ、複数の硬貨が重なシ合って
摺動したりして、金種に対応する所定のスロット位置で
落下しなくなることがあるため、判別速度を速くできな
い。しかも、５円と１００円のように径の差が僅かな硬
貨を確実に判別するのは極めて難しい。

また、第２図に示すように、やはシ基準案内面２に沿っ
て判別すべき硬貨を矢示方向に摺動又は転動させ、基準
案内面２に直交する検出ライン上に、判別すべき硬貨の
径に応じて配設した複数のフォトセンサＡ、　Ｂ、　Ｃ
・・川・にょって検知させ、どのフォトセンサまでが硬
貨の通過を検知したかによって金種を判別する方法もあ
る。

しかしながら、この方法でも硬貨を基準案内面に密接さ
せながら検知ラインを通過させなければならないので、
判別速度をあまシ速くすることはできないし、５円と１
０円のように判別すべき硬貨の径の差が小さい場合には
、フォトセンサの配置間隔を極めて小さくし々ければな
らず、実際上配役できないか、仮に配設できたとしても
検知範囲がオーバラップしてしまって検知信号の識別が
困難であシ、やけシ判別できない結果となる。

そこでさらに、検出すべき硬貨を略垂直に落下させて、
検知ラインを通過する際にその像を１次元イメージセン
サによって検知させることにより、その硬貨の直径を計
測して金種を判別することが考えられる。

この方法によシ高密度のイメージセンサを使用すれば、
径の差が小さい硬貨の判別も可能であるが、イメージセ
ンサからの信号の読出しに時間がかかるため、やは９判
別速度を充分速くすることができないし、高価なイメー
ジセンサを必要とするばかシか、硬貨の像をイメージセ
ンサの受光面上に結像させるための光学系をも必要とす
るため、高価でかつ大型になるという問題がある。

目　的 この発明は、上記のような各種の硬貨判別方法における
問題点に着目してなされたもので、判別速度が速く、径
の差が僅かな硬貨をも比較的容易に判別でき、しかも安
価に実施できる硬貨判別方法を提供することを目的とす
る。

構成 この発明による硬貨判別方法は、金種による硬貨の径の
差よシも弦の差の方が大きいことに着目し、判別すべき
硬貨を略垂直にして落下させる通路の硬貨落下方向に間
隔を置いた複数位置の壁面に、それぞれ該通路の幅方向
に沿ってその中心に対して対称的に所定の間隔を置いて
配置した複数のフォトセンサによって硬貨の通過を検知
させ、同時に該硬貨の通過を検知するフォトセンサの組
合わせの相違によって硬貨の種類を判別することを特徴
とする。

実施例 以下、この発明の詳細な説明するが、それに先立って、
この発明の基礎となる判別原理を第６図によって説明す
る。

第６図（イ）に示すような直径Ｄ１の硬貨と直径Ｄ２の
硬貨を判別する場合、径の差ΔＤはΔＤ−Ｄ２−Ｄｉで
あるから、５円と１００円の場合光に示した表から明ら
かなようにΔＤ　−０，６（ｍｍ＋）で、ｌ、この差を
フォトセンサで検出するのは極めて難かしい。

そこで、第３図（イ）に示すように大径（Ｄ２）の硬貨
に小径（Ｄｌ）の硬貨が内接するように重ねて、共通の
直径線ａｂに直交し、小径の硬貨の外周に点Ｃで接する
大径の硬貨の弦ｄｅの長さＬをめてみる。

△ａＣｄと△ｄｃｂは相似の直角三角形であるから、 ｃｄ　／　ａｃ　＝　ｃ’ｂ　／　ｃｄ、’、　（ｃｄ
）”＝　ａｃ　Ｘ　ｃｂ　であるから　ｃｄ＝Ｖπ双３
ｃｄ　＝　Ｌ／２　、　ａｃ＝Ｄ＋　、　ｃｂ−ΔＤ　
であるからＬ＝２−π５１石　となる。

５円と１００円の場合は、ＤＩ　＝　２２　［：ｍｍ：
］　＋ΔＤ　＝０．６　（ｍｍ）　であるから、Ｌ＝２
Ｑキ７．２６　［：ｒｎｍｌ となシ、ΔＤの約１２倍にもなる。

そこで、第６図（ロ）に示すように小径の硬貨の接線よ
り若干内側に入シ、共通の直径線に直交する弦の長さＬ
ｌとＬ２　の左半分及び右半分の各差（Ｌ２　／　２　
）−（Ｌ”／２　）　を見てもΔＤよシ大きく、同図に
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで示す点にフォトセンサを配置すれば、
硬貨の下端がＡ点を通過する時に、０点のみで同時にそ
れを検知するか、Ｂ。

Ｃ，Ｄの各点全てで検知するかによって弦の長さの差を
検知し、それによって硬貨の種類を容易に判別すること
ができる。

なお、この明細書中で言う硬貨には、例えば米国におい
て多用されているトークン（ＴＯＫＥＮ）のよう女代貨
をも含むものである。

次に、第４図及び第５図を参照して、この発明による硬
貨判別方法によって１００円硬貨と５円硬貨を判別する
場合の実施例を説明する。

第４図（イ）仲）において、６は国内で一般に使用され
ている硬貨（オリンピック記念硬貨等を除く）のうち最
も径の大きい５００円硬貨の径（２６，５ｍｍ）より若
干大きい幅（例えばＷ＝２７ｍｍ）と、最も厚いやはり
５００円硬貨の厚さく１．８ｍｍ）よシ若干大きい奥行
（紙面に直交する方向の寸法で、例えば２ｍｍ）を有す
る硬貨案内通路であシ、この通路３内を判別すべき硬貨
を略垂直方向に落下させる。

この通路乙の硬貨落下方向に５円硬貨の径（２２ｍｍ）
よシはんの僅か小さい間隔を置いた２つの位置に、通路
乙の幅方向に検知ラインｌ＝、１１２を設け、この２本
の検知ラインｌｌｌ、１２上に、それぞれ幅方向の中心
ｆｍｌｏに対して対称的に所定の間隔を置いて、複数の
フォトセンサＡ、Ｂ、Ｃ及びａｌ　ｂ、ｄ、ｅ、ｆを配
置しである。

各フォトセンサは、それぞれ発光ダイオードとフォトト
ランジスタの対からなる透過型又は反射型のフォトセン
サであシ、図で紙面に平行する壁面に埋設する。そして
、この例ではフォトセンサＡ、Ｂ、Ｃの間隔は２．５ｍ
ｍ、フォトセンサａ、ｂ。

ｄ、ｅ、ｆの間隔は３ｍｍであシ、第４図は約２倍に拡
大して示している。

このような硬貨案内通路６内に１００円硬貨を落下させ
た場合の各フォトセンサによる検知状況を第４図（イ）
によって説明する。

１００円硬貨の中心が中心線ｌＯに沿って検知ライン１
１．ｌｌｚを通過する場合を■、外周が通路６の左側面
６ａに接しながら通過する場合を■、通路乙の右側面６
ｂに接しながら通過する場合を■とすると、各場合にお
いて同時に硬貨の通過を検知（透過型フォトセンサの場
合光の遮断を検知）するフォトセンサの組合わせは次の
ようになる。

■　Ａ、ａ、ｂ、ｄ ■　Ｂ、ｂ、ｄ、ｅ ■　Ｃ，ｄ、ｅ、ｆ さらに、■〜■の間及び■〜■の間では、次のフォトセ
ンサによって同時に検知される場合があ−９−−−一 る。

■〜■　Ａ、Ｂ、ｂ、ｄ ■〜■　Ｂ、Ｃ，ｄ、ｅ 一方、硬貨案内通路６に５円硬貨を落下させた場合の各
フォトセンサによる検知状況を第４図（ロ）によって説
明する。

５円硬貨の中心が中心線ｌＯに沿って検知ライン１１，
１２を通過する場合を■、外周が通路乙の左側面６ａに
接しながら通過する場合を■、右側面６ｂに接しながら
通過する場合を■とすると、各場合において同時に硬貨
の通過を検知するフォトセンサの組合わせは次のように
なる。

■　Ｂ、　ｄ　■　Ａ、ｂ　■　Ｃ，ｅそして、■〜■
の間でも■又は■のいずれかと同じになシ、■〜■の間
でも■又は■のいずれかと同じになる。

このように、１００円硬貨が通過する場合と５円硬貨が
通過する場合とで、硬貨の通過を同時に検知するフォト
センサの組合わせが全く相違するので、それによって１
００円硬貨か５円硬貨かを一１〇− 判別することができる。

第５図はその判別回路の一例を示す。

この回路では各フォトセンサＡ、Ｂ、Ｃ，ａ。

ｂ、ｄ、ｅ、ｆがそれぞれ硬貨を検知している間’Ｈ″
の信号を出力し、検知していない時は出力を車 １Ｌ＃するものとして論理構成しである。

ＮＡＮＤ回路４はフォトセンサＡ、　ａ、　ｂ、　ｄの
出力が全て’Ｈ″で他のフォトセンサの出力が全て’Ｌ
″の時に出力を′Ｌ″にし、ＮＡＮＤ回路５はフォトセ
ンサＢ、ｂ、ｄ、ｅの出力が全て′Ｈ＃で他のフォトセ
ンサの出力が全て′Ｌ“の時に出力を′″Ｌ“にする。

その他に図示を省略したが、それぞれフォトセンサＣ，
ｄ、ｅ、ｆの出力のみ、フォトセンサＡ、Ｂ、ｂ、ｄの
出力のみ、フォトセンサＢ、Ｃ，ｄ、ｅの出力のみが全
て’Ｈ″の時に出力をＬ＃にする３個のＮＡＮＤ回路が
ある。

ＯＴＬ回路６は、ＮＡＮＤ回路４，５および図示しない
３個のＮＡＮＤ回路の出力を入力し、そのうちいずれか
がＬ＃にガると出力を′Ｈ＃にする。

したがって、出力端子７には１００円硬貨の判別信号が
得られる。

一方、ＮＡＮＤ回路８はフォトセンサＡとｂの出力のみ
が′Ｈ″で他のフォトセンサの出力が全て′Ｌ″の時に
出力を′Ｌ″にし、ＮＡＮＤ回路９はフォトセンサＣと
ｅの出力のみが１Ｈ“で他のフォトセンサの出力が全て
′″Ｌ″の時に出力を′Ｌ″にする。

さらに、図示を省略したが、フォトセンサＢとｄの出力
のみが’Ｈ″で他のフォトセンサの出力が全て′Ｌ″の
時に出力を′Ｌ″にするＮ　Ａ　Ｎ　］）回路がある。

そして、ＯＲ，回路１０は、ＮＡＮＤ回路８，９および
図示しないもう１個のＮＡＮＤ回路の出力を入力し、そ
のうちのいずれかが′Ｌ″になると出力を’Ｈ″にする
。

したがって、出力端子１１には５円硬貨の判別信号が得
られる。

なお、この実施例では正確を期すだめに、検知すべきで
ないフォトセンサの出力信号をＮＯＴ回路を介して反転
して各ＮＡＮＤ回路に入力するようにしている。また、
ＮＡＮＤ回路に代えてＡＮＤ回路を使用し、ＯＲ回路と
して正論理のＯＲ回路を使用するようにしてもよい。

他の金種の硬貨をも判別できるようにするためには、検
知ラインおよびセンサの数をふやせばよいが、共通に使
用できるセンサもあるので、それ程多くはならない。

また、１００円と５円の判別のみを行なうのであれば。

硬貨案内通路３の幅Ｗを１００円硬貨の径よシ若干大き
くすればよく、その場合第４図のセンサＡ、Ｃ９ａ、ｆ
は不要になシ、１００円硬貨は７，１−トセンサＢ、ｂ
、ｄ、ｅ又はＢ、ｂ、ｄ又はＢ、ｄ、ｅによって同時に
検知され、５円硬貨はフォトセンサＢとｄによってのみ
同時に検知される。

したがって、１００円と５円の硬貨判別を一層簡単に行
なうことができる。

次に、米国のトークン（φ１６．５’１ｍｍ）と２５セ
ント硬貨（φ２４．２６ｍｍ）と５０セント硬貨（φ３
０．６１ｍｍ）とを判別する実施例について第６図を参
照して説明する。

第６図も実際の寸法の約２倍に拡大して図示しておシ、
硬貨案内通路１６の幅Ｗは、５０セント硬貨の径より若
干大きい３２ｍｍ程度とし、矢印で示す硬貨の落下方向
に約１６ｍｍの間隔を置いて２本の検知ライン１１，１
ｌｊ２を設け、その各検知ライン１１．　ｌｌｚ上に、
通路１６の幅方向に沿ってその中心に対して対称的に約
４ｍｍの間隔で７個づつのフォトセンサＡ、ＧとＨ，Ｎ
を配置している。

この硬貨案内通路１６をトークンが落下する場合は、第
６図（イ）に示すように、幅方向の中央を通過する■の
時はフォトセンサにとＤによって同時に検知され、それ
よシ右へずれた■の時はフォトセンサに、Ｌ、Ｄ、Ｅに
よって同時に検知され、最も右へずれた仮想線で示す位
置ではフォトセンサＭとＦによって同時に検知される。

このように、トークン（代貸）を同時に検知し得るフォ
トセンサの２個又は４個の組合わせは次のようになる。

■・Ｂ　Ｊ−ＣＫ−Ｄ　Ｌ−Ｅ　Ｍ−ＦＩ　−Ｊ−Ｂ−
ＣＪ　、に−Ｃ−Ｄ に拳Ｌ−Ｄ−Ｅ　Ｌ−Ｍ−Ｅ・Ｆ したがって、これらの各７オトセンサの出力の組合わせ
のアンドとその各組合わせ以外のセンサ出力の反転信号
のアンドをとり、その各アンド出力のオアをとればトー
クンの判別信号が得られる。

硬貨案内通路１６を２５セント硬貨が落下する場合は、
第６図（ロ）に示すように、幅方向の中央を通過する■
の時はフォトセンサにとＢ−Ｆによって同時に検知され
、それよシ右へずれた■の位置ではフォトセンサにとＢ
、Ｇによって、■の位置ではフォトセンサに、Ｌ、！：
Ｂ−Ｇによって同時に検知される。

このように、２５セント硬貨を同時に検知し得るフォト
センサの６個、７個及び８個の組合わせは次のようにな
る。

Ｋ・ＢＣＤＥＦ　Ｋ・ＢＣＤＥＦＧ　Ｋ−ＡＢＣＤＥＦ
’ＫＬ　−ＢＣＤＢＦＧ　ＫＪ　−ＡＢＣＤＥＦＬ拳Ｃ
ＤＢＦ’Ｇ　Ｊ　−ＡＢＣＤＢ したがって、これらの各７オトセンサの出力の組合せの
アンドとその各組合わせ以外のセンサ出１５− 力の反転信号のアンドをとり、その各アンド出力のオア
をとれば２５セント硬貨の判別出力が得られるが、検知
ライン１２上の７オトセンサの出力は、各組合わせの両
端のセンサ出力のみのアンドをとり、センサＡとＧの出
力が共に１Ｈ″の時はそれを無効にするようにするよう
にしてもよい。

さらに、硬貨案内通路１６を５０セント硬貨が落下する
場合は、第６図（ハ）に示すように、通路の幅方向にど
のようにずれても、フォトセンサにとＡ−Ｑによって同
時に検知されるので、フォトセフすに、Ａ、Ｇの出力の
アンドをとれば５０セント硬貨の判別信号を得ることが
できる。

効果 以上説明してきたように、この発明による硬貨判別方法
によれば、判別すべき硬貨を基準案内面に沿って検知ラ
インを通過させる必要がないので、略垂直に落下させる
ことができ、フォトセンサによってその通過を瞬時に検
知して判別できるので判別速度を速めることができる。

しかも、フォトセンサの配列ピッチを大きくできるので
、従来は判別が困難であった径の差が極めて小さい硬貨
の判別も可能になる。

したがって、自動販売機等にこの発明を適用すれば、使
用できる硬貨の種類を制限する必要がなくなるばかシか
、処理速度も速くなシ稼動率が高まる。また、硬貨の仕
分けや集計に適用すれば、その処理能率及び精度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ従来の硬貨判別方法の異
なる例の説明図である。 第６図（イ）（ロ）は、この発明による硬貨判別原理を
説明するための説明図、 第４図（イ）（ロ）は、この発明によ、？１００円硬貨
と５円硬貨を判別する実施例の説明図で、（イ）は１０
０円硬貨と各フォトセンサの位置関係を、（ロ）は５円
硬貨と各フォトセンサの位置関係を示す。 第５図は、同じくその判別回路の一例を示す回路図、 第６図（イ）（ロ）（ハ）は、この発明にょシ米国のト
ークン１６− と２５セント硬貨と５０セント硬貨とを判別する実施例
の説明図である。 ３．１６・・・硬貨案内通路 ４、　５．　８．　９・・・ＮＡＮＤ回路６．１０・・
・ＯＲ回路 ７・・・１００円硬貨判別信号出力端子１１・・・５円
硬貨判別信号出力端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　判別すべき複数種類の硬貨のうち最も径の大きい硬
   貨の径よりも若干広い幅と、最も厚い硬貨の厚さよシ若
   干大きい奥行きを有する硬貨案内通路内を判別すべき硬
   貨を落下させ、該通路の硬貨落下方向に間隔を置いた複
   数位置の壁面に、それぞれ該通路の幅方向に沼って該幅
   方向の中心に対して対称的に所定の間隔を置いて配置し
   た複数のフォトセンサによって前記硬貨の通過を検知さ
   せ、同時に該硬貨の通過を検知するフォトセンサの組合
   わせの相違によって硬貨の種類を判別することを特徴と
   する硬貨判別方法。