JPS61262991A - 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２両替機々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
されており、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　、、−２ 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し
て、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ため、上記各選別方式全
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は、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Ｓ、〜Ｓ３によって、発振回路２０４，２０５．２０
６の各発振周波数が、計数回路２０８ｉ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（特公昭５Ｂ−６９
８５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３６１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３５２゜３６３に一定電
圧を供給している。３１０人は主に硬貨の材質、材厚、
検査用の検出コイルであり、３１０Ｂは手に硬貨の外形
検出用のコイルである。

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〜３１４Ａｋ形成
し、その出力はそれぞれ対応する差動増幅回路３０１Ａ
〜３０４人に接続され、こ６　′・−７ の各差動増幅回路３０１Ａ〜３０４人の出力は、それぞ
れ対応する比較回路３０５Ａ〜３０８Ａの入力に直接接
続されている。そして比較回路３０６１〜３０８Ａの出
力は判定選別回路３０９の入力に接続されている。３１
０Ｂの検出コイルも、前記３１０Ａと同様の回路構成で
、３０９０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３０５Ｂ〜３０
８Ｂ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６８−３０６３
２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で、６ｔ＼−２゛ 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全使用する等、特別の対
策が必要であった。（第７図）また第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、差動増幅器、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。

また、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・−／ 本発明はこのような問題点を解決するもので、回路構成
を簡単にすることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 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全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、それぞれ対向配置し、それらを全て直列に接続
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、−に記した構成により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
）に反応する検出ボイド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１発生数の判定を総合
検査判定することにより、硬貨選別を精度よく行える。

実施例 以下、本発明の一実施例全図面に基づいて、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５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
。

第１図４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１０投入口２から投
入された硬貨７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９１ｔ１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γ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７Ｖｃ対してはゲート４が開かれず
、そのま捷偽貨通路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８ａ　、８ｂ及びコイル９Ｎ、９ｂ
をすべて直列に接続した上で、コンデンサＣ４及びＣ２
とで、共振回路を形成し、帰還用増幅器１６．ベース抵
抗Ｒ２，Ｒ５，エミッタ帰還抵抗Ｒ７，トランジスタＱ
、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Ｃ，，Ｃ２とで定まる一定の周波数で発振して
１０ヘー。

おす、トランジスタＱ、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Ｑ、のコレクタ電圧の変化としてあ
られれる。

Ｃ５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０５　ｋ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。Ｄ＋ｌＤ２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。Ｒ，、、Ｃ５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。対をなす検１１　・
・−７ 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ｓａ、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１０，１１に
設置し、投入硬貨子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全おいて対向配置されたコ
イル８ａ　、　８１）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ｄｓ’ＦＣお
いて対向配置されたコイル９ｉａ　、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７０表面を沿う方向である。

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、周知のように衣液深度ｄ　＝　
１　／　Ｊ　ｏＪＫ　ｐ　（ｔｎ−２ｙｒ　ｆ）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ば、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、＋ｄ、、）に敏感に反応し、結果として硬貨
の厚みｔ＝ｄ　、　−（ｄ　、　−１−ｄ　２）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半
１１５ＫＨ２ｉ／こ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は前記検出電圧ヲＡ／Ｄコン
バータ入力より順次読み込んで、硬貨通路１０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）　、　Ｖｌ）２　（第２のピーク電圧）を検知する
。

第５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
小外径に等しい横部硬貨７０３と対象正貨の最大外径に
等しい横部硬貨７０２全通過させた時の検出電圧曲線を
示した図である。第２の検出コイル９と横部硬貨との相
互作用を無くした時の横部硬貨７０２による検出出力が
曲線７０４に、横部硬貨７０３による検出出力が曲線７
０６にそれぞれあられれる。ポイント１４　ｌ＼− 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と横部硬貨との相互作用をなくした時
の横部硬貨７０２による検出出力が曲線７０５に、横部
硬貨７０３による検出出力が曲線γ０７にそれぞれあら
れれる。ポイント７１１は曲線７０５，７０７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Ｄ８は
対象正貨が通過した時、曲線７０４が曲線７０６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Ｔｏ
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。結果として、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Ｖｐ、によ
り硬貨の主に材質全検査Ｉ〜、電圧値ｖｄ３により硬貨
の主に厚み全検査し、電圧値■ｐ２により硬貨の主に外
径全検査することができる。

第６図ａ　−ｃは、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
ｔｌ横軸にとり、縦軸にＶｐ、、Ｖｄ３゜ｖｐ２電圧の
変化率全プロットした特性曲線であり、ｖｐｌは主に硬
貨γの材質に反応し、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ｖｐ１＋　Ｖｄ　３　＋ｖ
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Ｖｄ、／Ｖｐ、、Ｖｄ２／Ｖｐ、、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全行
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組の検出回路で、硬貨の３つの要素（外径、材質、
材厚）全検査判別することができ、硬貨の選別をきわめ
て簡単々構成と少ない部品点数で精密に行うことができ
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硬貨に関連して示す説明図、第６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〜Ｃ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
ル、８ａ。 ８ｂ、９ａ、９ｂ・・・・・・コイル、１０，１１・・
・・・・硬１７　・＼− 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ω

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直列接続したことを特徴とする
   硬貨選別装置。
2. （２）検出コイルの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
   、それらを全て直列に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。
3. （３）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２項記載の硬貨選別装置。