JPS6017579A - 貨幣検出装置の駆動電力低減法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は公衆電話機または各種自動販売機等に用いられ
る貨幣検出装置におｉて各種貨幣選別パラメータの検出
を行なうセンナ群の駆動−力を低減する方法に関するも
のである。

〔従来技術〕

一般に公衆電話機は商用電源が停電したときでもサービ
スを落とすことなく使用できる仁とが望まれ、そのため
には局電源で通話回路のみならず、料金処理回路まで作
動する構成となっている必要がある。従来公衆電話機で
用いられている貨幣検出装置の駆動方法としては、■　
利用者が送受器をオフフックすることにより貨幣投入検
出、直径検出、材質検出などすべての貨幣選別パラメー
タ検出センサに電源が入る方法および、■　オフフック
によシ貨幣投入検出用ホトカプラのみに連続的に電源が
入シ、貨幣の投入が検出された時点で、他のセ／すに連
続的に電源が入る方法が主体となっている。

これらの具体例を第１図および第２図に示す。

第１図が■の方法、第２図が■の方法に対応し、１００
は送受器、２００が送受器を取上げることによυ閉成さ
れるフックスイッチ、３８０が貨幣軌道４００に投入さ
れた貨幣の各種選別パラメータを検出するセン４）一群
、５００がセンサ群を駆動するドライバで、第１図にお
い”ｒはフックスイッヂ２００の開成によりリレー６０
０が動作し、それによって各センサに電源が供給される
。、とれに対し、第２図ではフックス・イッチ２００の
閉成により発光ダイオードア００ａ　およびフォトトラ
ンジスタ７００ｂ　からなるホトカプラ７００に電源が
供給され、貨幣８００がこれに検出された時点で他の各
センサに電源が供給される７、 いずれにしても、このような方法による場合、オフフッ
クから終話時のオンフックまで、これらセンサに連続的
に電力を供給しているため、センダ゛の数が増えた場合
消費電力が増大し、電話機を局電源で作動することが困
難となる欠点があるまた、電力を消費しない他の方法と
してセンナの数を減らすことも考えられるが、この場合
には当然に貨幣の選別精度が悪くなる欠点がある１、［
発明の目的および構成１ 本発明はこのような事情、に鑑みて表されたもので、そ
の目的は、複数の貨幣選別パラメ−・夕を検出するため
のセンタ群を備えた貨幣検出装置において消費電力を低
減するだめの駆動電力低減法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、投入検知
用センサとして兼用する直径検出用のホトカプラを備え
、投入検知の際にはこれを一定のサンプリング周期で間
欠駆動しておき、投入が検知されたときに連続駆動に切
換えて直径を測定するとともに他のセンサ群にも一定時
間だけ電源を供給して各パラメータの検出が行なえるよ
うにするものである。以下、実施例を用いて本発明の詳
細な説明する。

し実施例〕 第３図は本発明の一実施例を示す貨幣検出装置の構成図
である。図において１は投入された貨幣、１’、１ｍ１
１”はそれぞれ貨幣１の転動してゆく様子を示したもの
である。２は貨幣軌道、３は貨幣投入検出および直径測
定用ホトカプラであシ、光源および受光素子よ多構成さ
れる。４は材質選別用磁気カプラ、５は厚さ測定用磁気
カプラであり、それぞれ発信コイルおよび磁気センサが
１対で構成される。、６ａ＋６ｂ＋６ｃはそれぞれホト
カプラ３゜材質選別用磁気カブラ４．厚さ測定用磁気カ
プラ５の駆動回路、７ａ、７ｂ、７ｃはそれぞれホトカ
ブラ３．材質選別用磁気カプラ４．厚さ測定用磁気カプ
ラ５からの出力レベルを測定する回路、８ａ＋８ｂはそ
れぞれ材質選別用磁気カブ２４．厚さ測定用磁気カプラ
５への電源供給スイッチ、９はこれらの回路を制御する
マイクロ・プロセッサ部である。以下、上記構成の動作
について説明する。

上述したように３は、貨幣の直径を測定できるホトカプ
ラであるが、これを投入検知にも使用する点に本発明の
第１の特徴がある。ホトカプラとしてはアナログ式でも
ディジタル式でもよいが、まずアナ四グ式ホトカプラを
用いた例を第４図に示す。図において１０は受光素子、
１１はＮ形半導体、１２はＰ形半導体、１３は電極、１
４は透明電極、１５は電極、１６は光源体、１７はＬＥ
Ｄ等の光源素子である。

貨幣がホトカプラにかからない状態についてまず説明す
る。光源素子１Ｔから発ぜられた光は、光源体１６内で
乱反射することによって、端面Ａではほぼ一様な光強度
になって受光素子の受光面を構成する透明電極１４を照
射する。受光素子１０は、ＰＮ接合を描つ素子で直流鉛
−源１８によ、り逆バイアス状態にして用いる。光が透
明電極１４およびＰ形半導体１２を通してＰＮ接合面を
照射すると、接合面には電子正孔対が発生［７、これが
キャリアとなって定電流が流れる。この定電流の大きさ
は、その照射面積および強度による。したがって、光源
素子１Ｔを定電流駆動し、一定強度の光で受光素子を照
射した場合、受光素子１０に流れる定電流の大きさは照
射面積による。ここで受光面を図に示すように幅のせま
い素子とすると、受光素子の出力電流は受光素子１０の
長手方向の照射長によることとなる。

次に、貨幣がホトカプラにさしかかった場合について述
べる。受光素子１ｏＦｉ、長手方向が浦光されるため、
出力電流値は低下する。との変化を検出するととによっ
て、貨幣が貨幣検出部に投入され／Ｃとどが検知される
。第４図では、この様子を破線ＩＩｖで示す。転動する
貨幣は、徐々に辿光面積、し／ζが９て峠光反を大きく
しで行き、と７１に伴って出力電流値日−小さく〃る１
、遮光長が直径に達したとき、出力電流値は最少となり
（第４図１ｖに示す）、その後は再び増加して行く。ｌ
〜たがって、出力電流を演算増幅器１９で電圧に変換し
、この電圧を比較器２０において、予め測定し記憶しで
ある各貨幣の直径に対応する基準電圧値と比較すること
によシ直径の測定が可能である。

また、比較器２０によるこの直径の測定結果はマイクロ
・プロセッサ部９に送られ貨幣種別の判定、正貨幣か否
かの判定に用いらねる。また、比較器２０において、直
接各種貨幣の直径に対応する基準電圧値と比較するよう
にしてもよい。この場合には、比較器２０において貨幣
の分類、正貨幣か否かの直径判別が可能となるため、マ
イクロ−プロセッサ部９の機能はその分軽減することが
できる。なお、第４図においてＲｐは抵抗、Ｃはコンデ
ンサを示す。

不発り」の第２０勃徴は、投入検知の際、ポ）・カプラ
を間欠Ｊ％動Ｌ２ておく点にある。第５図を用いてとれ
を説明する。第５図（ａ）は、ホトカプラの光源へ流を
電流、同図（ｂ）　ｒｉ、受光素子の出力である。

図中ａ　ｒＪｌ、投入検知を行なっている時間帯、ｂは
直径を検出し７ている時間帯である。例えば公衆電話機
において、利用者がオフフックするとマイクロ・プロセ
ッサ部９０指令により、光源素子１７は、間欠駆動を開
始する。この時、受光素子との間に光をさえぎる物体が
なければ、図中ｅのようなパルス出力が得られる。次に
、利用者が貨幣を投入すると、貨幣（ｄ貨幣軌道２を転
庖１しながらホトカプラ３部に芒しかかυ、受光素子１
０の一部を遮光するため、図中ｄのような出力が得られ
る。

そこで破線■で示すようなレベルを設け、とれを下回っ
た場合、マイクロ・プロセッサ部９は貨幣が投入さｉｔ
だと判断し１．駆動回路６ａに制御信号を送出して光源
をｂのように連続駆動に移す。これに対応して受光素子
の出力は、ｅのように変化する。ｅ部分の最小値ｆを測
定することにより、前述のようにして直径に換算できる
。投入検知の際の光源発光時間、周期は貨幣転勤速度に
よるが、λ 発光時間／周期（第５図では　１／λ２）は’１５００
程度まで短かくすることが可能であるため投入検知の消
費電力は極めて小さくできる。なお、周期λ２は、貨幣
がこの貨幣投入検出および直径測定用ホトカプラ３にさ
しかかって遮光を開始してからその直径が遮光長となる
までの転勤時間よシ短く設定すべきことは言うまでもな
い。ま／ζ、ホトカ′プフ３を連続駆動する時間、うな
わち第５図中のｂは、十分に直径の測定が行なえる長さ
に設定することももちろんである。

本発明の第３の特徴は、ホトカプラ３によシ貨幣の投入
が検知された後に、他のセンサ群にそれぞれその担当す
る貨幣選別パラメータの検出に必要な時間だけ電源を供
給する点にある。すなわち、貨幣投入検知後、他のセン
サに電源を入れ、該センサが機能せる状態にした後、貨
幣がセンサを通過しだ時点、もしくは各センサが貨幣の
各パラメータの検出を終了した時点、または検出できな
い場合は上記機能状態の開始後一定時間経過後に、この
電源を切る。これを第６図を用埴て説明する。

第６図（＆）はイルのセンサの駆動電力、同図（ｂ）は
材質検出センサ出力、同図（ｃ）は厚さ検出センサ出力
を示す。第５図中ｄにおいて貨幣の投入が検出されると
第６図（、）に示すように他のセンサにも電源が入シ、
検出ａＪ能状態になる。第３図に示したように、貨幣は
、投入検出および直径測定用ホトカプラ３を通シ、材質
検出センサ４．厚さ検出センサ５を順次通過する。この
際、各センサ出力は、第６図（ｂ）　、　（ｅ）に示す
ようにそれぞれ変化するだめ、この最小値ｇ、ｈを測定
し、比較器２ｏまだはマイクロ・プロセッサ部９によっ
て処理することによシ、直径の場合と同様材質、厚さが
検出される。

なお、詑６図は他のセンナへの駆動電力供給時間をすべ
て一定とした場合を示しているが、貨幣軌道上における
各センサの配置状態に応じて、第７図に゛示すように投
入検知後、直径測定用を行なう時間と材質、厚さを測定
する時間とがそれぞれずれてもよいことはもちろんであ
る。すなわち、第７図（ｌｌＬ）は貨幣投入検出および
直径測定用ホトカプラ３の光源駆動電流、同図缶）は材
質選別用磁気カプラ４の駆動電力、同図（ｅ）は厚さ測
定用磁気カプラ５の駆動電力を示す。この場合、各セン
サの駆動制御は当然複雑になるが、貨幣が各センν゛を
通過する時間だけ該センサに電力を供給することができ
るため、駆動電力低減の効果はよシ大きい。

また、第３図では、磁気カプラ４，５がホトカブ２３の
後段すなわち貨幣軌道２上で下方に配置されているが、
本発明では、他のセンサは、投入検出および直径測定用
ホトカブ２と同じ位置に配置してもよい（前に来ない限
シカ式的な矛盾はない）。第８図にこのような実施例を
示す。すなわち、ここでは材質選別用磁気カプラ４はホ
トカプラ３と同じ位置に配置してあシ、ホトカプラ３に
よって投入が検知された後、３が直径測定に移ると同時
に磁気カプラ４にも電源が入り、同時もしくは引続いて
厚さ測定用磁気カプラ５にも電源が入る。１　は投入が
検知される瞬間の貨幣、１ｖは直径が測定されるととも
に材質か選別される瞬間の貨幣、ＩＶＩは厚さが測定さ
れる瞬間の貨幣を示す。

次に、ディジタル式ホトカプラを用いた場合につい又述
べる。第９図は、ディジタル出力形受光装負の構成例を
示す。図において、２１は受光装置６９．２２−１〜２
２−ｎ　は受光素子、２３は受光素子走査用スイッチ回
路、２４は電源である。光源は受光装置２２１に対向し
て配置するが、図では省略しである。

第１０図に回路構成例を示す。２２−１〜２２−ｎはＣ
”’等の光導電性受光累イ、Ｒｉま負荷抵抗、２３ａ　
、　２３ｂおよび２３−１〜２３−ｍはスイッチ、２３
Ｍはスイッチ走査装置である。スイッチ走査装置２３Ｍ
Ｋよってスイッチが順次点弧されると、それに伴って受
光素子２２−１から２２−ｎに順次電圧が印カロされる
。例えば、スイッチ２３１１をオン、続いテスイッチ２
３−１をオンにすれば受光素子２２−１に電圧が印加さ
れる。これらスイッチの走査は、走査装置２３Ｍの信号
入力ＩＮｌ〜ＩＮｈを真理値表に基づいてマイクロ−プ
ロセッサ部９で変化すればよい。各受光素子は、光が照
射されている場合低抵抗になる。このため、この素子に
電圧を印加すると出力電圧ＯＵＴ杖低電圧し・ベルにな
る。甘だ、逆に、光が照射さねていない場合、受光累子
−高抵抗であるため、出力ηを圧ＯＵＴは高電圧レベル
になる。貨幣がホトカプラに差しかかると、素子の一一
部は遮光されるため、高レベルの領域と低レベルの領域
ができる。この境界にあたる受光素子を刻々検出するこ
とにより、直径をめることができる。

第１１図に、この場合のホトカプラの駆動方法を示す。

第１１図ｅ）は、光源へ供給する電流、同図（ｂ）は受
光素子の出力電圧を示す。光源は貨幣の投入検知のとき
には、アナログ式の場合と同様、間欠駆動である（図中
イで示す）。一方、受光装置側は、受光素子２２−１の
みに間欠的に電圧を印加する。このとき出力電圧は口の
ようになる。転動してきた貨幣によって受光素子２２−
１が遮光されると、出力電圧ＯＵＴは図中ハに示すよう
に高レベルになるため投入が検出される。なお電圧レベ
ルは、比較器２０で基１電圧と比較することによシ高・
低が検知される。貨幣投入が検知されると、光源は、連
続駆動に移るとともに、受光素イ１５−１〜ｔ５−ｎＫ
はマイクロ・プロセッサ部９０指令ニよる走査装置２３
Ｍのスイッチ走査によって順次電圧が印加される。高レ
ベルになる受光素子の数は、遮光長が長くなるに従って
多くなる。この様子を第１１図（ｂ）中の二に示す。同
図（Ｃ）は、高レベルになる素子数の変化を示したもの
である。／Ｊｎａ　Ｘは最大遮光長に対応するため、こ
れを測定することによシ直径に換算することができる。

他のセンサ群については先に説明したと同様に駆動すれ
はよい。

以上、第９図、第１０図の回路例では、受光素子として
光導電性素子を用いたが、第４図で示したようかＰＮ接
合で構成され、光照射によって定電流出力が得られる素
子を用いてもよい。太は、光が照射されたか否かを２値
の電圧レベルで検出できる回路を貨幣の直径に対応する
方向に表らべこれをスイッチで切換えることができる回
路であれば何でもよい３、 以−ト、公衆電話機に適用した場合を例にして説明した
が、本発明はとれに限定さｉＬるものではなく、各種自
動販売機等の貨幣選別装置にも同様に適用できるととは
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、投入検知・直径
測定に兼用のホトカプラを用い、投入検知の際はこれを
間欠駆動し、投入が検知された後連続駆動に切換えると
ともに他の各センサに電源を投入し、貨幣の各パラメー
タを測定した後は各センサへの電源を速やかに遮断する
ため、貨幣検出装置の駆動電力を大幅に低減することが
できる。

したがって、多くのセンサを使用し、貨幣選別精度を向
上させることが可能となる。また、特に公衆電話機に適
用した場合には、局電源のみで完全に動作する電話を実
現することが可能となるとともに、電源回路の小形化経
済化が可能となる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の貨幣検出装置の、駆動力法
を説明するだめの図、第３図は本発明の−・実施例を示
す貨幣検出装置の構成図、第４図は投入検出および直径
測定用ホトカプラの構成例を示す図、第５図（ａ）　、
　（ｂ）は直径測定動作を説明するための図、第６図（
ａ）〜（ｅ）は他のセンサの駆動方法の一例を説明する
ための図、第７図（ａ）〜（ｃ）は同じく他の駆動方法
を説明するだめの図、第８図は他の軌道構成を示す図、
熱９図は投入検出および直径測定用ホトカプラの他の構
成例を示す図、第１０図はその受光装置の回路構成を示
す図、第１１図（ａ）〜（ｃ）は直径測定動作を説明す
るだめの図である。 １．１〜１１１＠脅・貨幣、２ＩＩ１１９・貨幣軌道、
３・轡・・貨幣投入検出および直径測定用ホトカプラ、
４・・・・材質選別用磁気カプラ、５・・・・厚さ測定
用磁気カプラ、６ａ〜６ｃ・・・・駆動回路、７ａ〜７
ｅ　ｅ・・Φ出力レベル測定回路、８ａ、８ｂ・・・・
電源供給スイッチ、９・・・・マイクロ・プロセッサ部
、１０・・・・受光素子、１Ｔ−・・ψ光源素子、２１
・０番・受光装置、２２−１〜２２−ｎ　・拳・・受光
素子、２３拳・・・受光素子走査用スイッチ回路。 特許出願人　日本を信電話公社 代理人　山　用政樹 ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 貨幣、の直径を検出できるホトカプラと、貨幣軌道上と
   のホトカプラ以下に配置した他の貨幣選別パラメータを
   検出できる他のセンサ群とからなる貨幣検出装置におい
   て、貨幣が上記ホトカプラからなる直径検出部にないと
   きには当該直径検出用ホトカプラを間欠駆動し、貨幣が
   直径検出用ホトカブ２にかかると間欠駆動を停止して尚
   該ホトカプラが直径を測定する間連続駆動するとともに
   、他のセンナ群にそれぞれその貨幣選別パラメータの検
   出を行なう関電源を供給することを特徴とする貨幣検出
   装置の駆動電力低減法。