JPS61262990A - 硬貨選別装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、自動販売機１両替機などに使用される硬貨選
別装置に関するものである。

従来の技術 従来から、硬貨の選別装置としては、種々のものが提案
されておわ、電子式硬貨選別装置に関しては、硬貨通路
に少なくとも２つ以上の複数の検出コイルを配置し、前
記検出コイルによる電磁界の作用下において、硬貨通過
時に生ずるそれぞれの検出コイルのインピーダンス変化
を検査する方法が知られている。

この種の装置の選別方式の代表的なものとしては、検出
コイルを発振コイルとして用い、硬貨通過時の等価イン
ダクタンスの変化量を発振周波数の変化量として検出す
る周波数変化検出方式、検３へ−１ 出コイルを発振コイルとして用い、硬貨通過時の等価損
失抵抗Ｈの変化を、共振回路インピーダンスの変化量と
［−で、とらえたインピーダンス電圧検出方式、あるい
は、検出コイルとその検出コイルに対比される標準イン
ピーダンス素子及び他の２つのインピーダンス素子によ
るブリッジ回路を形成し、硬貨通過時のブリッジ平衡点
を検出する方式等がある。

硬貨の選別にあたっては、被検硬貨の金種判定。

偽貨の排除を含めた選別精度を上げるだめ、上記各選別
方式を併用したり、１つの選別方式にあっても、検出コ
イルによる対応電磁界の周波数を２つ以上複数設定する
方法がとられている。

例えば、第７図は前記周波数変化検出方式の従来例の構
成を示すものである。硬貨通路に配置された３つの検出
コイル２０１，２０２，２０３はそれぞれ硬貨の主に外
形、材厚、材質を検査する検出コイルである。

前記検出コイルは、それぞれ独立した発振周波数を有す
る発振回路２０４，２０５，２０６０発振コイルとして
構成されている。−，２０７ばＡＮＤ回路、２０８は計
数回路で、マイクロコンピュータ２０９からストローブ
信号８１〜Ｓ３によって、発振回路２０４，２０５，２
０６の各発振周波数が、計数回路２０８を通して、交互
に読みとられ、マイクロコンピュータ２０９内の硬貨選
別判定プログラムの実行による前記読み込まれたデータ
の検査により硬貨の選別が行われている（％公昭５８−
６９８５号公報）。

第８図は、前記ブリッジ平衡点検出方式の従来例の構成
を示すものである。

発振コイル３５１は、一定電圧の交流源３６０によって
、励磁され、２つの受信コイル３６２゜３５３に一定電
圧を供給している。３１０Ａは主に硬貨の材質、材厚、
検査用の検出コイルであり、３１０Ｂは主に硬貨の外形
検査用のコイルである。

３１０人の検出コイルは、それを−辺とした硬貨金種毎
に接続されたブリッジ回路３１１Ａ〜３１４人を形成し
、その出力はそれぞれ対応する差動増巾回路３０１　Ａ
〜３０４人に接続され、この各差動６ノ＼−／゛ 増巾回路３０１Ａ〜３０４人の出力は、それぞれ対応す
る比較回路３０５Ａ〜３０８人の入力に直接、接続され
ている。そして比較回路３０５Ａ〜３０８Ａの出力は判
定選別回路３０９の入力に接続されている。３１０Ｂの
検出コイルも、前記３１０Ａと同様の回路構成で、３０
９の判定選別回路に接続されている。

判定選別回路３０９には、更にブリッジ回路の交流源出
力が３１０の波形変換回路を介して接続されている。そ
して判定選別回路３０９では、ＣＰへの基準パルス列信
号と比較回路３０５Ａ〜３０８Ａ及び３０６Ｂ〜３０８
Ｂからの出力レベルを与え定められた基準値と比較して
、硬貨の選別が行われている（特公昭６８−３０６３２
号公報）。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の選別装置では、硬貨の検査要素（外形
、材質、材厚）毎にそれぞれ独立した複数の発振回路を
有し、しかもそれぞれの検査要素毎に適した複数の発振
周波数で動作させているの６ヘー・ で、検出判定系の信号の流れが多岐に渡り、回路構成が
複雑な上、発振回路間の信号相互干渉に対しても、検出
コイル用配線ケーブルにシールド線を使用する等、特別
の対策が必要であった。

また、第７図、第８図に示す例では、１つの検出コイル
に対し、各金種毎に２辺のブリッジ構成用インピーダン
ス素子、差動増巾器、比較器が必要となり、やはり検出
判定系の信号の流れが多岐に渡るので、構成回路部品が
多大で複雑な上、各金種毎のブリッジの平衡点調整作業
が必要となる。

このように従来の選別装置は、いずれも回路構成が複雑
で、構成部品も多大に必要として、コストアップにつな
がるばかりでなく、トラブルの発生率が高くなるし、検
出判定系の信号が複数で、多岐に渡るのでサービス性も
良くない。

まだ、近年硬貨選別装置を組み込んだ両替機。

自販機用のコインチェンジャーにおいては、小型化の要
求が高くなってきているが、前記従来例のような構成で
は、この要求に答えるのは困難である。

７１、−７ 本発明はこのような問題点を解決するもので、構成を簡
単にすることを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記問題点を解決するため、硬貨の通過によ
り、インピーダンスの変化する検出コイルと、その検出
コイルのインピーダンス変化を発振回路の電圧出力変化
で検出して、硬貨の選別を行うものにおいて、前記検出
コイルは主に硬貨の材質、材厚のように異なった要素を
検出する目的の少なくとも２つの検出コイルを硬貨通路
にそって、それぞれ対向配置１〜、その対向配置した一
方の検出コイルはコイルを直列逆相接続し、他方の検出
コイルはコイルを直列同相接続し、前記発振回路の共振
素子として接続したものである。

作用 本発明は、上記した構成により１つの発振回路出力端か
ら、複数の検出コイルからのインピーダンス変化による
電圧変化分の複合出力として検出できるので、検出判定
系の信号の流れが１本化される。

また、前記複合出力の電圧ピーク点、電圧ボトム点の各
点は、それぞれの検出コイルの主検査要素（材質、材厚
）に反応する検出ポイントとなると同時に、硬貨が２つ
の検出コイル相互に影響を与える位置にある時、その時
得られる電圧ボトム点、またはピーク点のレベルは、通
過硬貨の外径に敏感に反応する出力として得られるので
２対の検出コイルから主に３つの硬貨検出要素に反応す
る検出出力が得られる。

前記検出出力のレベル判定と、更に前記各電圧ピークボ
トム、ポイントレベルの相対比率２発生数の判定を総合
検査判定することにより、硬貨選別と精度よく行える。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて、詳細に説明
する。第１図、第２図、第４図は、本発明の実施例を示
すものであって、第３図、第６図。

第６図はその代表特性図である。第２図、第４図におい
て、第１図と同一のものは、同一参照番号を付している
。

９ベ−ノ 第１図ａは、硬貨選別装置の要部を示す概略構成図、第
１図すは、回路構成図である。

第１図において、硬貨選別装置本体１の投入口２から、
投入された硬貨了は、勾配を有するランプ３を転動して
いく際に、検出コイル８、および検出コイル９の側部を
通過し、これら検出コイル８．９によって真偽を選別さ
れた硬貨７のうち、正貨と判別された硬貨７は、ゲート
４が開放されることにより、正貨通路６に導かれ、偽貨
と判定された硬貨７に対しては、ゲート４が開かれず、
そのｉｔ偽貨通路６から返却される。

第１の検出コイル８と第２の検出コイル９は、第１図す
に示すように、コイル８Ｎ、８ｂ及びコイル９ａ、　９
ｂをすべて直列に接続した上で、コンデンサＣ１及びＣ
２とで、共振回路を形成し、帰還用増幅器１６．ベース
抵抗Ｒ２，Ｒ３、エミッタ帰還抵抗Ｒ１，トランジスタ
Ｑ１と共に発振回路１２を形成している。発振回路１２
は通常検出コイル８及び９の直列等価インダクタンスと
コンデンサＣ１，Ｃ２とで定まる一定の周波数で発１０
ベーノ 振しており、トランジスタＱ１　　のコレクタには、共
振回路の負荷インピーダンスとエミッタ帰還抵抗Ｒ１の
比で定まる交流出力が得られる。

周知のように検出コイル８，９に、投入硬貨７が接近す
ると、前記共振回路の負荷インピーダンスは、硬貨７の
導電度にあるいは、硬貨７の透磁率μ、厚さｔ、及び硬
貨７と検出コイル８，９の相対位置によって変化し、そ
の変化はトランジスタＱ１のコレクタ電圧の変化として
あられれる。

Ｃ６は直流電圧遮断用のカップリングコンデンサであり
、トランジスタＱ１の交流電圧出力は、カップリングコ
ンデンサＣ３を通して整流回路１３に入力され、検出出
力は直流電圧としてとり出される０Ｄ１１　Ｄ２は整流
用ダイオード、Ｃ４，Ｒ４は平滑用コンデンサ及び抵抗
である。Ｒ５ｙ　０５は低周波通貨フィルタを構成する
抵抗及びコンデンサで、発振回路１２の定常発振周波数
帯の高周波成分をバイパスし、マイクロコンピュータ１
４のＡ／Ｄコンバータ入力端子には、高周波リップルノ
イズの無い、検出出力が得られる。対をなす１１べ−２ 検出コイル８及び９は、第２図ａ、ｂに示すようにポッ
ト型フェライトコア４０２Ａ〜４０２Ｄの溝に、図に示
すようなコイル８ａ、ｓｂ、９ａ＋９ｂを埋設して構成
する。検出コイル８及び９は、本実施例の場合は第２図
に示すように、正貨の最小外径より小さい外径で、しか
も前記投入硬貨７の外径の範囲内に入るよう硬貨通路１
０，１１に設置し、投入硬貨７の対象正貨の外径の大小
による影響を殆んど受けないように配慮している。

第１図の検出コイル８は、第２図ａに示すように、硬貨
通路１０．１１に対し、間隔ｄ３をおいて対向配置され
たコイル８１ａ、ｓｂから形成され、それぞれ直列同相
接続の関係に設定しであるので、それらによる電磁界の
磁束方向は、矢線４１０に示すように硬貨７の内部に浸
透する方向である。

第２の検出コイル９は、第２図すに示すように硬貨通路
１０，１１に対し、間隔ｄ５をおいて対向配置されたコ
イル９ａ＋　９ｂから形成され、それぞれ直列逆相接続
の関係に設定しであるので、それらによる電磁界の磁束
方向は矢線４１１に示すように硬貨７の表面を沿う方向
である。

すなわち、構成を大幅に変えるととなく、検出コイル８
，９を構成するコイル８ａ、８ｂ、　　コイル９ａ、９
ｂの接続を直列同相、直列逆相に変えるだけで、硬貨７
の材質検出用の検出コイル８゜材厚検出用の検出コイル
９とすることができ、しかも第１図すのように回路構成
も簡単なものとすることができる。電磁界の作用下に硬
貨を置いた時、電磁界による磁束の硬貨への浸透度合い
は、周知のように表波深度ｄ＝　１／　Ｊｗｋア（Ｗ−
２πｆ）で与えられる。従って、周波数が極めて高いか
、導電度ｋが極めて大きい場合、硬貨内部の電流。

磁束は共に零にならないが、内部はど密度が小さくなる
関係にある。これより、前記共振回路によって決定され
る発振周波数を適度な値に設定することにより、第１の
検出コイル８は、磁束が硬貨内部を浸透する度合いが高
く、主に投入硬貨７の材質に敏感に反応し、第２の検出
コイル９は、磁束が硬貨表面に沿う方向なので、検出コ
イル９と硬貨との間の距離（ｄ、→−ｄａ）に敏感に反
応し、１３べ−７・ 結果として硬貨の厚みｔ＝ａｓ−（ａ、＋ａ２　）に反
応する。

本発明の実施例では、発振回路１２の発振周波数をｆ″
；１１５ＫＨ２に設定することにより、良好な結果を得
ている。第３図は、検出コイル８及び９の側部を投入硬
貨７が通過した時の、第１図すのＡ／Ｄ入力端子に生ず
る検出電圧波形の代表例を示すものである。

マイクロコンピュータ１４は前記検出電圧をＡ／Ｄコン
バータ入力より順次読み込んで、硬貨通路１ｏ及び１１
に硬貨７が存在しない場合の出力電圧Ｅ。、硬貨１０及
び１１を硬貨７が通過した時の出力電圧変化の特徴点の
電圧値であるＶｄ。

（第１のボトム電圧）、Ｖｄ２（第２のボトム電圧）・
Ｖｄ３（第３のボトム電圧）、Ｖｐ＋（第１のピーク電
圧）、Ｖｐ２（第２のピーク電圧）を検知する。

第６図ａ、ｂは、第４図に示すように第１の検出コイル
８と第２の検出コイル９を配置した硬貨通路１０．１１
に同一材質、同一厚みの円形構偽硬貨で、対象正貨の最
小外径に等しい楔部硬貨１４ベー。

７０３と対象正貨の最大外径に等しい楔部硬貨７０２を
通過させた時の検出電圧曲線を示しだ図である。第２の
検出コイル９と楔部硬貨との相互作用を無くした時の楔
部硬貨７０２による検出出力が曲線７０４に、楔部仮貨
７０３による検出出力が曲線７０６にそれぞれあられれ
る。ポイント７１０は、曲線７０４，７０６の電圧ボト
ム点を示す。第１の検出コイル８と楔部硬貨との相互作
用をなくした時の楔部硬貨７０２による検出出力が曲線
７０６に、楔部硬貨７０３による検出出力が曲線７０７
にそれぞれあられれる。ポイント７１１は、曲線７ｏ５
．γ０７の電圧ボトム点を示す。

第１の検出コイル８と第２の検出コイル９の間隔Ｄｓは
対象正貨が通過した時、曲線７０４が曲線７０５のボト
ム７１１に影響せず、しかも曲線７０５が曲線７０４の
ボトムに影響しない範囲に設定する。従って、曲線７０
４，７０５の総合検査出力が曲線７０８にあられされ、
曲線７０６と７０７の総合検査出力が曲線７０９にあら
れされ１５　へ、 る。

図示したように、曲線７０４と７０６の交差点７１２と
曲線７０６と７０７の交差点７１３は、硬貨と検出コイ
ル８及び９との相互作用面積の差すなわち硬貨の外径に
よって差が生じる。結果と１〜で、総合検査出力曲線７
０８，７０９の電圧ピーク点７１２，７１３が硬貨の外
径に敏感に反応するポイントとなる。

従って、第３図の直流検出電圧曲線の電圧値Ｖｐ１によ
り、硬貨の主に材質を検査し、電圧値Ｖｄ、により硬貨
の主に厚みを検査し、電圧値ｖｐ２により、硬貨の主に
外径を検査することができる。

第６図ａ−ａば、硬貨に模した白銅（ＣｕＮｉ　）と鉛
（ｐｂ）の２種類の円形構偽硬貨について、硬貨通路１
０．１１を通過させた時の検出出力から、外径φと厚み
ｔを横軸にとり、縦軸にＶｐ、、　　Ｖｄ３Ｖｐ２電圧
の変化率をプロットした特性曲線であり、ｖｐｌは主に
硬貨７の材質に反応し７、Ｖｄ５は硬貨７の厚みｔに主
に反応し、Ｖｐ２は硬貨７の外径φに主に反応している
ことをあられしている。

第１図すのマイクロコンピュータ１４内の比較判定プロ
グラムでは、各投入金種毎のＶｌ）＋　ｌ　ｖａ３１Ｖ
ｐ２に対する予め定められた上下限基準電圧値との比較
判定、及びｖｄ１／ｖｐ１．ｖｄ２／ｖｐ１゜ｖｄ２／
ｖｄ３のような各ピーク及びボトム電圧値相互の比率に
対する予め定められた上下限基準値との比較判定を行な
い、これらの総合判定結果により、投入硬貨の真偽を判
別している。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、２つの検出コイル
と１絹の検出回路で、硬貨の３つの要素（外径、材質、
材厚）を検査判別することができ、硬貨の選別を、きわ
めて簡単な構成と少ない部品点数で、精密に行うととが
てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例による硬貨選別装置の要部
の正面図、第１図すは同装置の回路図、第２図ａ、ｂは
検出コイルの構成と投入硬貨の位置関係を示す断面図、
第３図は検出回路の出力電圧波形図、第４図は検出コイ
ルの設定位置を投入１７、、−。 硬貨に関連して示す説明図、第５図ａ、ｂは第４図の検
出コイルにおける検出出力の波形図、第６図ａ　’−ａ
は検出回路の出力特性図、第７図及び第８図はそれぞれ
従来の硬貨選別装置の回路図である。 ７・・・・・・投入硬貨、８，９・・・・・・検出コイ
ノペ８１Ｌ。 ｓｂ、９ａ、９ｂ・・・・・コイル、１０．１１・・・
・・硬貨通路、１２・・・・・・発振回路、１３・・・
・・・整流回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名０り 腺　　　　　　　　　　　　　　嵌 区 寸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ城　
　　　　　　　　　　　　　綜 Ｇ　　　　　　　″″

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁界を発生する検出コイルを含む共振回路と、
   この共振回路のインピーダンス変化が発振電圧変化とし
   て検出される発振回路と、前記発振電圧変化を直流電圧
   変化に変換する整流回路とで構成される検出回路を有し
   、前記検出コイルは硬貨が摺動する硬貨通路面に対して
   ２個のコイルを所定間隔をおいて対向配置することによ
   り構成され、かつその検出コイルを硬貨通路に少なくと
   も２組配置するとともに、一方の検出コイルはコイルを
   直列同相接続し、他方の検出コイルはコイルを直列逆相
   接続したことを特徴とする硬貨選別装置。
2. （２）一方の検出コイルと他方の検出コイルの間隔を少
   なくとも対象正貨のうち、最も外径の小さい硬貨の外径
   より小さい寸法としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の硬貨選別装置。
3. （３）一方の検出コイルと他方の検出コイルとを直列接
   続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の硬
   貨選別装置。