JP2767278B2

JP2767278B2 - 硬貨選別装置

Info

Publication number: JP2767278B2
Application number: JP1090380A
Authority: JP
Inventors: 米蔵古矢; 謙二西海; 一郎福田
Original assignee: NIPPON KONRATSUKUSU KK
Current assignee: NIPPON KONRATSUKUSU KK
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: ES2069587T3; CA1309635C; EP0392110A2; DE68921608D1; EP0392110B1; EP0392110A3; DE68921608T2; KR920005653B1; AU629842B2; AU3916389A; US5078252A; KR900016918A; JPH02268391A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、自動販売機や両替機等の各種サービス機
器に用いられる硬貨選別装置に関し、特に電子的に硬貨
の材質などを検出して硬貨を選別する硬貨選別装置に関
する。

〔従来の技術〕

電子的に硬貨を選別する装置として、例えば米国特許
第3870137号に記載されたものがある。この装置は、硬
貨通路の一側面にコイルを配設するとともに、このコイ
ルを含んで発振回路を形成し、被検硬貨がこの硬貨通路
を通過する際に生じる上記発振回路の発振周波数変位に
もとづき硬貨の判別を行うものである。ところで、被検
硬貨の中には、米国の10セント、25セント、１ドル硬貨
のように、それぞれ材質の異なる複数の薄片を重ねて形
成したいわゆるクラッド（cladding）硬貨といわれるも
のがある。このようなクラッド硬貨を検出する場合、単
一の発振周波数からなる単一の発振回路を用いたのでは
検出することはできない。すなわち、一般に、磁界を硬
貨に作用させる場合、低周波の磁界は硬貨の内部まで浸
透するが、高周波の磁界は硬貨の表面までしか浸透しな
いことが知られている。したがって、例えば発振回路の
発振周波数を被検硬貨の内部の材質の検出に適した所定
の低周波数に設定したのでは被検硬貨の内部の材質は検
出できても被検硬貨の表面の薄片の材質を検出すること
はできず、反対に、発振回路の発振周波数を被検硬貨の
表面の薄片の材質の検出に適した所定の高周波数に設定
すると被検硬貨の表面の薄片の材質は検出できても被検
硬貨の内部の材質を検出することはできないことにな
る。そこで、前掲の米国特許第3870137号に記載された
装置においては硬貨通路に沿って複数のコイルを並べて
配設するとともに、これらコイルに対応する複数の発振
回路を設け、これら発振回路の発振周波数をそれぞれ異
ならせることによって上記クラッド硬貨も検出できるよ
うにしている。しかしながら、硬貨通路に沿って複数の
コイルを並べて配設する構成をとると硬貨通路が長くな
り、硬貨選別装置が大型化してしまうという問題があ
る。また、発振周波数が異なる複数の発振回路を設ける
必要があるためこれによっても構成が非常に複雑化して
しまうという問題がある。

更に、前掲の米国特許第3870137号に記載された装置
においては硬貨通路を鉛直方向に対して所定角度傾ける
ように構成されている。これは硬貨通路の一側面に配設
されたコイルと硬貨通路を通過する被検硬貨との関係を
一定に保つためである。例えばこの装置の構成において
硬貨通路を鉛直に構成すると硬貨通路内の硬貨が通過す
る位置によって通過硬貨とコイルとの距離が変化し、こ
れによって発振回路の発振周波数変位量が変化し、硬貨
の判別を正確に行うことができなくなってしまう。しか
しながら、硬貨通路を鉛直方向に対して所定角度傾ける
構成をとると、硬貨は硬貨通路の一側壁に摺接した状態
で硬貨通路を通過することになるため、投入硬貨が濡れ
ていたような場合には、硬貨づまりを引き起こし易いと
いう問題があり、更に、側壁に埃等の異物が堆積し易
く、異物が堆積した場合には、コイルと投入硬貨との磁
気結合関係が変化し、同じ材質であっても出力が異なる
という現象が生じ、選別精度が劣化したり、誤動作する
という問題があった。更に硬貨通路を鉛直方向に対して
所定角度傾ける構成をとると、硬貨通路形成のために更
に多くのスペースが必要となり、これによっても装置の
大型化をもたらすことになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、上記の従来装置においては、米国の10セ
ント、25セント、１ドル硬貨のようなクラッド硬貨の判
別を可能にするためには、硬貨通路に沿って複数のコイ
ルを並べて配設する構成をとる必要があり、このため装
置が大型化してしまうという問題があった。また、コイ
ルと硬貨通路を通過する被検硬貨との関係を一定に保つ
ため硬貨通路をコイル側に傾斜させる構成が必要となっ
たが、この場合硬貨が硬貨通路の一側壁に摺接した状態
で硬貨通路を通過することになるため、硬貨づまり、誤
動作の問題があり、さらに硬貨通路形成のために多くの
スペースが必要となり、これによっても装置が大型化し
てしまうという問題があった。

この発明は上記のような問題を解決すべくなされたも
ので、構造が非常に簡単であり、かつ安定して高精度の
選別を行うことができる硬貨選別装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による硬貨選別装置は、硬貨通路に沿って配
設された第１の受信コイルと、前記第１の受信コイルと
磁気的に結合された第１の励磁コイルと、前記硬貨通路
を挟んで前記第１の受信コイルと対向して配設された第
２の受信コイルと、前記第２の受信コイルと磁気的に結
合された第２の励磁コイルと、前記第１の励磁コイルお
よび前記第２の励磁コイルを励磁駆動する励磁駆動手段
と、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの
合成出力にもとづき前記硬貨通路へ投入された硬貨を判
別する判別手段とを具えて構成される。

また、この発明による硬貨選別装置は、硬貨通路に沿
って配設された第１の受信コイルと、前記第１の受信コ
イルと磁気的に結合された第１の励磁コイルと、前記硬
貨通路を挟んで前記第１の受信コイルと対向して配設さ
れた第２の受信コイルと、前記第２の受信コイルと磁気
的に結合された第２の励磁コイルと、前記第１の励磁コ
イルおよび前記第２の励磁コイルを励磁駆動する励磁駆
動手段と、前記硬貨通路に沿って配設され、前記硬貨通
路を通過する硬貨の径を検出する硬貨径検出手段と、前
記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの合成出
力にもとづき前記硬貨通路へ投入された硬貨の性状を判
別し、前記硬貨径検出手段の出力にもとづき該硬貨の径
を判別する判別手段とを具えて構成される。

〔作用〕

第１の励磁コイルおよび第２の励磁コイルは励磁駆動
手段により励磁駆動される。第１の励磁コイルによる磁
界は第１の受信コイルおよび第２の受信コイルに作用
し、第２の励磁コイルによる磁界は第２の受信コイルお
よび第１の受信コイルに作用する。硬貨通路への硬貨投
入により第１の受信コイルおよび第２の受信コイルの受
信磁界が変化し、第１の受信コイルおよび第２の受信コ
イルの出力が変化する。判別手段はこの変化した第１の
受信コイルおよび第２の受信コイルの合成出力にもとづ
き硬貨の判別を行う。また、硬貨径検出手段は、硬貨通
路を通過する硬貨の径の検出を行う。

〔実施例〕

第１図はこの発明の硬貨選別装置で採用する硬貨検出
部の構成を抽出して示した図である。第１図において、
被検硬貨22が通過する硬貨通路３の一側壁3Aには第１の
受信コイル40Aが配設され、他側壁3Bには第１の受信コ
イル40Aと同軸上となるように第２の受信コイル40Bが配
設される。また、第１の受信コイル40Aの同軸上で硬貨
通路３の側壁3A側には、該第１の受信コイルと近接して
第１の励磁コイル41Aが配設され、第２の受信コイル40B
の同軸上で硬貨通路３の側壁3B側には、該第２の受信コ
イルと近接して第２の励磁コイル41Bが配設される。

第２図は第１の励磁コイル41A、第２の励磁コイル41B
および第１の受信コイル40A、第２の受信コイル40Bの結
線の一例を示したものである。第１の励磁コイル41Aお
よび第２の励磁コイル41Bは直列に接続され単一の駆動
源23からの同一の周波数の交流励磁信号により励磁駆動
される。また、第１の受信コイル40Aおよび第２の受信
コイル40Bも直列に接続され、この第１の受信コイル40A
および第２の受信コイル40Bの直列回路に並列にキャパ
シタンス（コンデンサ）29が接続される。この第１の受
信コイル40Aおよび第２の受信コイル40Bの直列回路の出
力電圧ＶOUTにもとづき硬貨通路３に投入された硬貨22
の判別がなされる。

第１の励磁コイル41Aおよび第２の励磁コイル41Bは所
定周期で極性が交互に反転する駆動源23からの交流励磁
信号により励磁駆動されるため、交流励磁信号の極性に
応じて次に示す第１の状態と第２の状態を交互に繰返
す。

第３図は上記第１の状態における磁力線の状態を示し
たものであり、第４図は上記第２の状態における磁力線
の状態を示したものである。

硬貨通路３に被検硬貨22が投入される前の第１の状態
において、励磁コイル41Aから発せられた磁力線401,402
は受信コイル40Aを通り、受信コイル40Aには磁力線401,
402に対応した誘起電圧が発生されている。また励磁コ
イル41Bから発せられた磁力線403,404は受信コイル40B
を通り、また励磁コイル41Aから発生せられた一部の磁
力線405が受信コイル40Bを通り、受信コイル40Bには磁
力線403,404,405に対応した誘起電圧が発生する。

また硬貨通路３に被検硬貨22が投入される前の第２の
状態において、励磁コイル41Aから発せられた磁力線40
1′,402′は受信コイル40Aを通り、また励磁コイル41B
から発せられた一部の磁力線406が受信コイル40Aを通
り、受信コイル40Aには磁力線401′,402′,406に対応し
た誘起電圧が発生する。

また励磁コイル41Bから発せられた磁力線403′,404′
は受信コイル40Bを通り、受信コイル40Bには磁力線40
3′,404′に対応した誘起電圧が発生する。

この状態で硬貨通路３に被検硬貨22が投入された場合
を考える。励磁コイル41Aから発せられ、被検硬貨22に
達した磁力線401,402,401′402′は被検硬貨22の浅部で
渦電流損の影響を受けて変化し、受信コイル40Aの誘起
電圧を変化させる。同様に、励磁コイル41Bから発せら
れ、被検硬貨22に達した磁力線403,404,403′,404′は
被検硬貨22の浅部で渦電流損の影響を受けて変化し、受
信コイル40Bの誘起電圧を変化させる。また、磁力線40
5,406は被検硬貨22を透過し、被検硬貨22の深部の材質
による影響を受けて受信コイル40Bおよび受信コイル40A
の誘起電圧をそれぞれ変化させる。かかる現象により受
信コイル40Aおよび受信コイル40Bの合成出力電圧ＶOUT
は被検硬貨22の浅部および深部の性状に対応してそれぞ
れ変化し、被検硬貨22の浅部および深部の性状に対応す
る情報を含むことになる。

さらに、受信コイル40Aおよび受信コイル40Bの出力電
圧は投入された被検硬貨22との距離に対応して変化す
る。すなわち、被検硬貨22が硬貨通路３の中央（受信コ
イル40Aおよび受信コイル40Bとのそれぞれの距離が等し
い位置）を通過する場合、受信コイル40Aおよび受信コ
イル40Bの誘起電圧は等しくなる。しかし、第５図に示
すように被検硬貨22が硬貨通路３の中心から受信コイル
40A側にずれた位置を通過すると、被検硬貨22による受
信コイル40Aへの影響が受信コイル40Bに対するものより
も大きくなり、受信コイル40Aおよび受信コイル40Bの誘
起電圧は等しくなくなる。また、第６図に示すように被
検硬貨22が硬貨通路３の中心から受信コイル40B側にず
れた位置を通過すると、被検硬貨22による受信コイル40
Bへの影響が受信コイル40Aに対するものよりも大きくな
り、この場合も受信コイル40Aおよび受信コイル40Bの誘
起電圧は等しくなくなる。しかしながら、被検硬貨22が
硬貨通路３の中心から受信コイル40A側にずれた位置を
通過すると、被検硬貨22による受信コイル40Aへの影響
は増加し、その出力は大きくなるが、反対に受信コイル
40Bへの被検硬貨22の影響は減少し、その出力は小さく
なる。また、被検硬貨22が硬貨通路３の中心から受信コ
イル40B側にずれた位置を通過すると、被検硬貨22によ
る受信コイル40Bへの影響は増加し、その出力は大きく
なるが、反対に受信コイル40Aへの影響は減少し、その
出力は小さくなる。そして、受信コイル40Aの誘起電圧
と受信コイル40Bの誘起電圧は互いに相殺する量となっ
ていた。

そこでこの実施例においては受信コイル40Aおよび受
信コイル40Bを第２図に示すように結線することによ
り、受信コイル40Aおよび受信コイル40Bの誘起電圧を合
成して取出し、これにより硬貨通路３内における被検硬
貨22の位置ずれによる影響を相殺するようにしている。

第７図は被検硬貨22の投入による第２図に示した回路
の出力電圧ＶOUTの変化の状態を横軸を周波数、縦軸を
電圧レベルとして示したものである。第７図において、
例えば所定の励磁周波数がf₀に設定された場合、E₀は硬
貨通路３に被検硬貨22が投入される前の状態における出
力電圧ＶOUTを示したものである。この状態において、
出力電圧ＶOUTは周波数f₀において最大値V₀を示してい
る。硬貨通路３に被検硬貨22が投入されると、受信コイ
ル40Aおよび受信コイル40Bのインダクタンスが変化し、
出力電圧ＶOUTの最大値を示す周波数が変化する。例え
ば、硬貨通路３に被検硬貨22が投入されていない状態に
おける受信コイル40Aおよび受信コイル40Bのそれれぞれ
のインダクタンスをL₁、L₂、コンデンサ29のキャパシタ
ンスをＣとすると、合成インダクタンスはＬ＝L₁＋L₂と
なり、出力電圧ＶOUTは周波数で最大値を示すが、硬貨通路３に被検硬貨22が投入さ
れ、合成インダクタンスＬがＬ′に変化すると、出力電
圧ＶOUTの最大値を示す周波数はに変化し、このときの周波数変位Δｆはである。

また、出力電圧ＶOUTの電圧レベルの最大値は被検硬
貨22の投入によりV₀からV₁に変化する。なお、第７図に
おいて本実施例で得ようとする電圧レベル変化量は、所
定の周波数下における電圧レベル変化量ΔＶ（V₀とV₂と
の間の電圧）である。つまり、所定の励磁周波数とは、
例えば第７図で周波数f₀と決めることができる。被検硬
貨22の投入による出力電圧ＶOUTの電圧レベル変化量Δ
Ｖは被検硬貨22の性状に対応している。そこで、この実
施例においてはこの電圧レベル変化量ΔＶにもとづき被
検硬貨22の性状の判別を行う。

第９図はこの発明による硬貨選別装置の一実施例の全
体構成を示したもので、第９図（ａ）はこの実施例の硬
貨選別装置を正面から見た断面図、第９図（ｂ）は第９
図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、第９図において
第１図に示した基本的構成に関して共通する部分には説
明の便宜上第１図で用いた符号と同一の符号を付する。

第９図において、硬貨選別装置１の本体の上方には硬
貨投入口２が設けられている。この硬貨投入口２から投
入された硬貨22は、投入口２から遠ざかる方向に傾斜し
ている第１レール3Rに落下する。第１レール3Rに落下し
た硬貨22は、該第１レール3Rに沿って転動しながら下流
側に落下する。この第１レール3Rの途中には性状選別用
のコイル４と外径選別用のコイル５が配置されており、
これらのコイル4,5の出力にもとづき硬貨22の選別処理
が行なわれる。この硬貨選別処理については後に詳述す
る。

正貨偽貨振分けソレノイド６は上記硬貨選別処理によ
り投入された硬貨22が、正貨であるか偽貨であるかに応
じて駆動され、これによって振分けゲート７が切替えら
れ、正貨は正貨通路８側に、偽貨は偽貨通路９側に導
く。すなわち、投入硬貨が偽貨であると正貨偽貨振分け
ソレノイド６は駆動されず、振分けゲート７は正貨通路
８側に進出していて、偽貨は偽貨通路９側に導かれる。
しかし、投入硬貨が正貨であると、正貨偽貨振分けソレ
ノイド６は駆動され、待機時において正貨通路８側に進
出していた振分けゲート７を退却させ、正貨を正貨通路
８側に導く。

正貨通路８側に導かれた硬貨は、正貨金種情報に基づ
く金種振分けソレノイド11の駆動により金種A,Bおよび
金種C,Dの硬貨のグループに分けられる。すなわち、投
入硬貨が金種A,Bのときには金種振分けソレノイド11を
駆動し、振分けレバー13が第９図（ａ）において時計方
向に回動され、これにより金種C,D側への通路が塞が
れ、金種A,Bの硬貨はレール10に導かれる。また投入硬
貨が金種C,Dのときは金種振分けソレノイド11は駆動さ
れず、金種C,Dの硬貨はそのまま正貨通路８を下方に通
過する。

レール10に導かれた金種A,Bの硬貨は、硬貨の径に応
じてそれぞれ通路12Aおよび12Bに振分けられる。また、
正貨通路８を通過した金種Ｃおよび金種Ｄの硬貨も硬貨
の径に応じてそれぞれ通路12Cおよび12Dに振分けられ
る。なお、偽貨通路９側に導かれた硬貨は図示しない排
出口から排出される。

性状選別用のコイル４は基本的には第１図において詳
述したものと同様のもので、受信コイル40A,40Bと励磁
コイル41A,41Bを具えて構成される。

受信コイル40A,40Bは、例えば第10図（ａ）に正面
図、第10図（ｂ）に第10図（ａ）のＢ−Ｂ断面図で示す
ように、中心部に円筒孔42aが形成されたポット形コア4
2内にボビン43巻回したコイル40を配設した構造のポッ
ト形コイルで構成されている。

また、励磁コイル41A,41Bは、第11図（ａ）に正面
図、第11図（ｂ）に第11図（ａ）のＣ−Ｃ断面図で示す
ように、その中心軸に前記ポット形コア42の中心部の孔
42aに嵌合する突起44aが形成されたドラム形コア44の外
周にコイル41を巻回した構造のドラム形コイルで構成さ
れている。なお、ポット形コイルのコア42およびドラム
形コイルのコア44は、例えばフェライトなどの磁性材か
ら形成することができ、ポット形コイルのボビン43はプ
ラスチックなどの非磁性材から形成することができる。

このような構造のコイルを用いる受信コイル40A,40B
および励磁コイル41A,41Bは、第12図に拡大断面図で示
すように、受信コイル40Aの中心の円筒孔42aに励磁コイ
ル41Aの中心部の突起44aを嵌合し、その嵌合状態で励磁
コイル41Aの取付面とは反対側の受信コイル面が硬貨通
路３の側壁3Aに密着するように、側壁3Aに取付けられ、
また受信コイル40Bと励磁コイル41Bについても同様にし
て嵌合され硬貨通路３の他方の側壁3Bに、受信コイル40
Aおよび励磁コイル41Aと同一軸上で対向するようにして
取付けられる。

なお、上記構成においては受信コイルと励磁コイルと
を別体のコイルとして構成したがこれを第13図または第
14図に示すように一体のコアまたはボビンを用いて構成
することもできる。すなわち、第13図に示す構成は一体
に形成されたコア42内にボビン45,46にそれぞれ巻回し
たコイル40および41を配設することによって構成され
る。この第13図のようにして構成された受信コイルおよ
び励磁コイルが被検硬貨が通過する硬貨通路の両側に、
コイル40を硬貨通路側として、それぞれ配設される。ま
た第14図に示す構成は一体に形成されたコア47内に、こ
れも一体に形成されたボビン48にそれぞれ巻回したコイ
ル40およびコイル41を配設することによって構成され
る。この第14図のようにして構成された受信コイルおよ
び励磁コイルも被検硬貨が通過する硬貨通路の両側に、
コイル40を硬貨通路側として、それぞれ配設される。

また外径選別用コイル５は、後述するように第１レー
ル3Rの一側壁に取付けられた励磁コイルと他側壁に取付
けられた励磁コイルから構成され、受信コイルの出力電
圧のレベル変化にもとづき被検硬貨の径の判別が行なわ
れる。この外径選別用コイル５の取付け位置は硬貨径の
判別を容易にするために第１レール3Rから所定距離だけ
偏倚されている。

次に、以上のように構成された受信コイル40A,40Bお
よび励磁コイル41A,41Bを用いて投入硬貨22の性状を判
定する回路構成について説明する。

第15図は、投入硬貨の材質を判定する回路の一実施例
を示すものである。第９図において、第１の受信コイル
40A、第１の励磁コイル41A、第２の受信コイル40Bおよ
び第２の励磁コイル41Bは性状選別用コイル４を構成
し、励磁コイル5Aおよび受信コイル5Bは外径選別用コイ
ル５を構成している。性状選別用コイル４の励磁コイル
41A,41Bおよび外径選別用コイル５の励磁コイル5Aは直
列に接続され、励磁駆動回路23の出力に接続される。こ
の励磁駆動回路23には、中央処理装置25から出力される
基準周波数のパルス信号を分周回路24で分周した例えば
約20〜60KHzの交流励磁信号が入力されている。励磁駆
動回路23はこの励磁信号を増幅して各励磁コイル41A,41
B,5Aを励磁する。なお、この励磁信号としては正弦波の
信号のみならず方形波、三角波または鋸状波などの非正
弦波信号を用いてもよい。

一方、性状選別用コイル４の受信コイル40A,40Bは直
列接続された後、並列共振用のキャパシタンス（コンデ
ンサ）29と接続され、その接続点は増幅検波回路30Aの
入力に接続される。

また、外径選別用コイル５の受信コイル5Bは並列共振
用コンデンサ28と並列接続された後、増幅検波回路30B
に入力に接続される。

増幅検波回路30Aは、受信コイル40Aと40Bの直列回路
に誘起される高周波信号を増幅検波するもので、増幅検
波回路30Aからは上記高周波信号の包絡線が抽出され
る。

第16図に受信コイル40Aと40Bの直列回路に誘起される
高周波信号の一例が示される。この高周波信号は投入硬
貨の通過時の状態を示しており、増幅検波回路30Aはこ
の高周波信号34を増幅検波してその包絡線35の変化を抽
出する。増幅検波回路30Aからの検波出力は積分回路31A
に入力される。

積分回路31Aは増幅検波回路30Aの検波出力を積分し、
この検波出力に対応する電圧信号を形成する。この積分
回路31Aの出力電圧信号の一例が第17図に示される。こ
の第17図に示す電圧信号は第10図に示した高周波信号に
対応するものである。第17図において電圧ＶAは投入硬
貨の通過に伴う電圧減衰量を示している。積分回路31A
の出力はAD変換器26によって対応するディジタル電圧信
号に変換されて中央処理装置25に入力される。

同様に受信コイル5Bの出力は増幅検波回路30Bで増幅
検波されたのち積分回路31Bで積分され、AD変換器26に
よって対応するディジタル電圧信号に変換されて中央処
理装置25に入力される。

中央処理装置25は、AD変換器26から入力された投入硬
貨22の通過に伴う受信コイル40A,40Bの誘起電圧の減衰
量により、投入硬貨22の性状の判定を行い、また受信コ
イル5Bの誘起電圧の減衰量により投入硬貨22の外径の判
定を行う。この判定のためのプログラムおよび減衰量の
識別レベル等の情報は読出し専用メモリ（ROM）33に記
憶されている。

中央処理装置25は性状と外径の判定結果を基に投入硬
貨22が正貨であるか、偽貨であるかを判定し、正貨であ
ればソレノイド駆動回路32Aを介して正貨偽貨ソレノイ
ド６を駆動する。また、金種がＡ〜Ｄのいずれであるか
を判定し、A,Bの金種であればソレノイド駆動回路32Bを
介して金種振分けソレノイド11を駆動する。

なお、中央処理装置25のインタフェース端子25A〜25D
は表示器等を駆動するためのものである。

第18図は中央処理装置25が実行する硬貨選別処理を示
すフローチャートである。

以下、このフローチャートを参照して第15図の回路の
動作を説明する。

まず、装置電源が投入されると、中央処理装置25は内
部のレジスタ等の初期設定を行った後、ROM33から選別
用の各種データを読込む（ステップ46,47）。この後、
金種振分けソレノイド11等に対して誤った駆動信号が出
力されていないか等のエラーチェックを行い、待機状態
におけるAD変換器26の出力を基準電圧信号として測定す
る（ステップ48,49）。待機状態におけるAD変換器26の
出力電圧信号を測定するのは、硬貨22の投入に伴うAD変
換器26の出力電圧の減衰値を待機状態からの相対差とし
て検出するためである。このようにすることによって電
源電圧自体の変動や励磁コイル41A,41B等の経年変化が
あっても、硬貨投入に伴うAD変換器26の出力電圧の減衰
値を正確に検出することができる。

中央処理装置25はAD変換器26の待機状態の出力電圧
（基準電圧）を内部のレジスタR0に格納した後、硬貨22
の投入待ち状態となる（ステップ50,51）。

ここで、投入口２から硬貨22が投入されると、硬貨デ
ータの測定が行われる（ステップ52）。すなわち、励磁
コイル41A,41Bおよび5Aは駆動励磁回路23から出力され
る励磁信号によって励磁され、受信コイル40A,40Bおよ
び5Bにはそれぞれ対向する励磁コイルとの電磁結合によ
って所定の電圧が誘起されている。硬貨22が投入され、
硬貨22がこれら受信コイル40A,40Bおよび5Bが配置され
ている部位を通過すると、投入硬貨22によって受信コイ
ル40A,40Bおよび5Bに入力されていた磁束が変化し、こ
れら受信コイル40A,40Bおよび5Bの誘起電圧は変化す
る。この変化量は硬貨の材質などの性状および外径によ
ってそれぞれ異なり、正貨であればそれぞれ固有の変化
量を示す。

受信コイル40A,40B,5Bの出力電圧は増幅検波回路30A,
30Bによって増幅検波されて積分回路31A,31Bで積分され
る。これによって、積分回路31A,31Bからは投入硬貨22
の金種に応じて第17図に示すような電圧変化を示す電圧
信号が得られる。そこで、中央処理装置25は硬貨投入に
伴う積分回路31A,31Bの出力変化をAD変換器26を介して
硬貨データとして読込む。そして、積分回路31A,31Bの
出力の変化量ＶX（Ｘ＝金種Ａ〜Ｄ）がいずれの金種に
相当するかをROM33から与えられた金種別の変化量の識
別値RV Xと比較して判定する（ステップ53,54）。

この結果、いずれの金種にも該当しない偽貨であれ
ば、正貨偽貨振分けソレノイド６を駆動せず、排出口か
ら排出させる。しかし、Ａ〜Ｄのいずれかの金種の正貨
であれば、正貨偽貨振分けソレノイド６を駆動し、投入
硬貨22を正貨通路８側に導き、さらにA,Bの金種であれ
ば金種振分けソレノイド11を駆動して金種A,Bの通路12
A,12Bに導き、金種C,Dであれば振分けソレノイド11は駆
動せずに金種C,Dの通路12C,12Dに導く（ステップ55）。

ところで、性状選別用の励磁コイル41A,41Bおよび受
信コイル40A,40Bは硬貨通路（第１のレール3R）の側壁3
A,3Bに対向して配設されている。このため、投入硬貨22
が側壁3A,3Bのいずれか一方に片寄って通過したとして
も、受信コイル40A,40Bの誘起電圧の和は同一金種であ
れば常に一定範囲内となる。

すなわち、側壁3A側に片寄って通過し、受信コイル40
Aの誘起電圧の減衰量が通路中心を通過した場合より大
きくても、一方の受信コイル40Bの誘起電圧の減衰量が
その分だけ少なくなるため、減衰量の和（合成値）は一
定となる。従って、硬貨通路のいずれの側壁に片寄って
通過したとしてもその金種に応じた正確な検出電圧を得
ることができるようになる。

このような構成によれば、例えば米国の10セント,25
セント,1ドル等のように銅の芯材に白銅の薄片を重ねた
クラッド硬貨の代りに、このクラッド硬貨と同一外形で
同一厚みの銅の代用硬貨を投入したような場合にも容易
にこれを識別することができる。すなわちこの実施例に
よれば、上述したクラッド硬貨と単なる銅材の代用硬貨
との間にも明瞭な差異が生じ、これによってクラッド硬
貨と単なる銅の代用硬貨とを明瞭に区別して選別するこ
とが可能になる。

なお、この実施例の構成によれば、投入硬貨をいずれ
か一方の側壁に沿って通過させるために硬貨通路を傾け
る必要がなくなり、原理的には性状選別を行う部分の硬
貨通路を鉛直にすることができる。硬貨通路を鉛直にす
ることにより、埃等の異物が堆積することもなくなり、
また投入硬貨が濡れていても途中で止まったりすること
もなくなる。この場合、性状選別用コイル４を取付ける
通路の側壁3A,3Bに、第21図に示すような凹凸3Cを設け
ることにより、濡れた硬貨が側壁面に密着して止まって
しまうのを効果的に防ぐことができる。

また、第１のレール3R上には性状選別用コイル４と外
径選別用コイル５の２群のコイルのみを配設すればよい
ので第１のレール3Rの長さを大幅に短くすることができ
る。

また、上記実施例において、性状選別用コイル４の励
磁コイル41A、励磁コイル41B、と外径選別用のコイル５
の励磁コイル5Aとを直列に接続し、単一の励磁駆動回路
23によって駆動している。この構成によると性状選別用
コイル４の励磁コイル41A、励磁コイル41Bに流す励磁周
波数と外径選別用コイル５の励磁コイル5Aに流す励磁周
波数とを同一にすることができる。

なお、性状選別用コイル４の励磁コイル41Aおよび励
磁コイル41Bと外径選別用のコイル５の励磁コイル5Aと
を別々に単一に励磁駆動回路23に並列に接続するように
構成してもよいし、また、これらを別々の駆動回路によ
って駆動するように構成してもよい。

さらに、励磁コイル41Aと41Bは直列に接続して単一の
励磁駆動回路23によって励磁しているが、これを単一の
励磁駆動回路23に並列に接続してもよく、また、励磁コ
イル41Aと41Bとを別々の駆動回路によってそれぞれ独立
して励磁する構成であってもよい。

また、受信コイル40A,40Bについては、両者の誘起電
圧のそれぞれの出力が加算されて増幅検波回路30Aに入
力される構成にすれば、必ずしも両者を直列接続する構
成をとる必要はない。

また、これらのコイル40A,40B,41A,41Bは同軸上に対
向配置しているが、対向関係にある一対の励磁コイルと
受信コイルとが所定の磁気結合関係を満足する範囲でず
らして配置してもよい。

また、前記それぞれの一対の励磁コイルと受信コイル
との対向配置も所定の磁気結合を構成する範囲でずらし
てもよい。

さらに、第19図に示すように外径選別用のコイルとし
て２群の外径選別用のコイル5,5′を設け、これによっ
て投入硬貨の外径を判別するように構成してもよい。こ
の場合、例えば、第20図に示すように第１の外径選別用
のコイル５は最大径硬貨22Lの検出に適した位置に配設
され、第２の外径選別用のコイル５は最小径硬貨22Sの
検出に適した位置に配設される。このように構成すると
外径選別用のコイルの径を小さくすることができ、これ
によって性状選別用コイルと外径選別用コイルの配設ス
ペースは小さくなり、さらに小形化することが可能にな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、簡単な構成
で、小型化が可能であり、かつ高精度の硬貨選別が可能
な硬貨選別装置を提供することができる。また、硬貨通
路を傾けず鉛直にすることも可能になり、そうすること
によって埃等の異物や濡れた硬貨が通路側壁に密着して
止まってしまうことも防止でき、安定して選別を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で採用する硬貨検出部の基本的構成を
示す構成図、第２図は第１図に示した構成において採用
される回路図、第３図乃至第６図は第１図に示した構成
の動作を説明するための図、第７図，第８図は第２図の
回路の出力特性を示すグラフ、第９図（ａ）は本発明に
よる硬貨選別装置の一実施例を示す正面の断面図、第９
図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、第10図（ａ）は
受信コイルとして用いるポット形コイルの一例を示す正
面図、第10図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図、第11
図（ａ）は励磁コイルとして用いるドラム形コイルの一
例を示す正面図、第11図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断
面図、第12図は性状選別用のコイルの取付け状態を示す
部分拡大図、第13図，第14図は性状選別用コイルの他の
構成を示す断面図、第15図は材質および外径を判定する
回路の一実施例を示す回路図、第16図は硬貨投入時の受
信コイル出力信号を示す波形図、第17図は硬貨投入時の
積分回路出力信号を示す波形図、第18図は材質の選別を
行う処理の一例を示すフローチャート、第19図は材質お
よび外径を判定する回路の他の実施例を示す回路図、第
20図は第19図に示した実施例における外径選別用コイル
の配設関係を示す図、第21図は材質選別用のコイルを取
付ける硬貨通路の側壁の他の例を示す断面図である。１……硬貨選別装置、２……硬貨投入口、３……硬貨通
路、3R……第１レール、3A,3B……側壁、４……性状選
別用のコイル、５……外径選別用のコイル、６……正貨
偽貨振分けソレノイド、７……振分けゲート、８……正
貨通路、９……偽貨通路、10……第２レール、11……金
種振分けソレノイド、12A〜12D……通路、13……振分け
レバー、23……励磁駆動回路、24……分周回路、25……
中央処理装置、26……AD変換器、30A,30B……増幅検波
回路、31A,31B……積分回路、40A,40B……受信コイル、
41A,41B……励磁コイル、42,45……コア、43……ボビ
ン、44,46……コイル。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】硬貨通路に沿って配設された第１の受信コ
イルと、前記第１の受信コイルと磁気的に結合された第１の励磁
コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第１の受信コイルと対向して
配設された第２の受信コイルと、前記第２の受信コイルと磁気的に結合された第２の励磁
コイルと、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルを励
磁駆動する励磁駆動手段と、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの合成
出力にもとづき前記硬貨通路へ投入された硬貨を判別す
る判別手段とを具えた硬貨選別装置。
【請求項２】第１の励磁コイルは、第１の受信コイルの
同軸上に配設され、第２の励磁コイルは、第２の受信コイルの同軸上に配設
される請求項（１）記載の硬貨選別装置。
【請求項３】第１の受信コイルは、第１のボビンに巻回
したコイルを第１のポット形コア内に配設して構成した
第１のポット形コイルからなり、第２の受信コイルは、第２のボビンに巻回したコイルを
第２のポット形コア内に配設して構成した第２のポット
形コイルからなり、第１の励磁コイルは、第３のドラム形コアに巻回された
第３のドラム形コイルからなり、第２の励磁コイルは、第４のドラム形コアに巻回された
第４のドラム形コイルからなり、第１のポット形コイルの上に第３のドラム形コイルが積
み重ねられ、第２のポット形コイルの上に第４のドラム
形コイルコアが積み重ねられる請求項（２）記載の硬貨
選別装置。
【請求項４】第１の受信コイルおよび第１の励磁コイル
は、第１および第２のボビンにそれぞれ巻回されたコイ
ルを第１のコア内に配設して構成され、第２の受信コイルおよび第２の励磁コイルは、第３およ
び第４のボビンにそれぞれ巻回されたコイルを第２のコ
ア内に配設して構成される請求項（２）記載の硬貨選別
装置。
【請求項５】第１の受信コイルおよび第２の受信コイル
は、同軸上に配設される請求項（１）記載の硬貨選別装
置。
【請求項６】第１の受信コイルおよび第２の受信コイル
は、選別対象硬貨のうちの最大径の硬貨の径よりも少な
くとも小さい径を有する請求項（１）記載の硬貨選別装
置。
【請求項７】第１の受信コイルおよび第２の受信コイル
は、直列に接続され、判別手段は、前記第１の受信コイルと第２の受信コイル
との直列回路の出力にもとづき硬貨の判別を行なう請求
項（１）記載の硬貨選別装置。
【請求項８】第１の受信コイルと第２の受信コイルとの
直列回路に並列にキャパシタンスが接続される請求項
（７）記載の硬貨選別装置。
【請求項９】第１の励磁コイルおよび第２の励磁コイル
は、直列に接続され、励磁駆動手段は、前記第１の励磁コイルと第２の励磁コ
イルとの直列回路を駆動する単一の駆動源を有する請求
項（１）記載の硬貨選別装置。
【請求項１０】励磁駆動手段は、第１の励磁コイルおよ
び第２の励磁コイルを所定周波数の交流励磁信号により
励磁駆動する請求項（１）記載の硬貨選別装置。
【請求項１１】交流励磁信号は、正弦波信号からなる請
求項（10）記載の硬貨選別装置。
【請求項１２】交流励磁信号は、非正弦波信号からなる
請求項（10）記載の硬貨選別装置。
【請求項１３】第１の受信コイルは、第１の励磁コイル
および第２の励磁コイルの作用を受け、第２の受信コイルは、第２の励磁コイルおよび第１の励
磁コイルの作用を受ける請求項（１）記載の硬貨選別装
置。
【請求項１４】判別手段は、第１の受信コイルと第２の受信コイルとの合成出力を検
波する検波回路と、この検波回路の出力を積分する積分回路と、この積分回路の出力レベルを予め設定した閾値と比較す
ることにより硬貨を判別する比較手段とを具える請求項（10）記載の硬貨選別装置。
【請求項１５】硬貨通路は、ほぼ鉛直に形成される請求
項（１）記載の硬貨選別装置。
【請求項１６】硬貨通路に沿って配設された第１の受信
コイルと、前記第１の受信コイルと磁気的に結合された第１の励磁
コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第１の受信コイルと対向して
配設された第２の受信コイルと、前記第２の受信コイルと磁気的に結合された第２の励磁
コイルと、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルを励
磁駆動する励磁駆動手段と、前記硬貨通路に沿って配線され、前記硬貨通路を通過す
る硬貨の径を検出する硬貨径検出手段と、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの合成
出力にもとづき前記硬貨通路へ投入された硬貨の性状を
判別し、前記硬貨径検出手段の出力にもとづき該硬貨の
径を判別する判別手段とを具えた硬貨選別装置。
【請求項１７】硬貨径検出手段は、硬貨通路に沿って配設された第３の受信コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第３の受信コイルと対向して
配設された第３の励磁コイルとを具え、前記第３の受信コイルの出力に基づき硬貨の径
を検出する請求項（16）記載の硬貨選別装置。
【請求項１８】第１の励磁コイルおよび第２の励磁コイ
ルおよび第３の励磁コイルは、１つの励磁駆動手段によ
り共通駆動される請求項（17）記載の硬貨選別装置。
【請求項１９】第３の受信コイルおよび第３の励磁コイ
ルは、選別対象硬貨のうちの最大径および最小径の硬貨
を検出できる位置に配設される請求項（17）記載の硬貨
選別装置。
【請求項２０】硬貨径検出手段は、硬貨通路に沿って配設された第３の受信コイルと、前記第３の受信コイルと磁気的に結合された第３の励磁
コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第３の受信コイルと対向して
配設された第４の受信コイルと、前記第４の受信コイルと磁気的に結合された第４の励磁
コイルとを具え、前記第３の受信コイルと前記第４の受信コイル
との合成出力にもとづき硬貨の径を検出する請求項（1
6）記載の硬貨選別装置。
【請求項２１】第３の励磁コイルおよび第４の励磁コイ
ルは、励磁駆動手段により共通駆動される請求項（20）
記載の硬貨選別装置。
【請求項２２】第３の受信コイル、第３の励磁コイル、
第４の受信コイルおよび第４の励磁コイルは、選別対象
硬貨のうちの最大径および最小径の硬貨を検出できる位
置に配設される請求項（20）記載の硬貨選別装置。
【請求項２３】硬貨径検出手段は、硬貨通路に沿って配設された第３の受信コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第３の受信コイルと対向して
配設された第３の励磁コイルと硬貨通路に沿って配設された第４の受信コイルと、前記硬貨通路を挟んで前記第４の受信コイルと対向して
配設された第４の励磁コイルとを具え、前記第３の受信コイルおよび第４の受信コイル
の出力に基づき硬貨の径を検出する請求項（16）記載の
硬貨選別装置。
【請求項２４】第３の励磁コイルおよび第４の励磁コイ
ルは、励磁駆動手段により共通駆動される請求項（23）
記載の硬貨選別装置。
【請求項２５】第３の受信コイルおよび第３の励磁コイ
ルは、選別対象硬貨のうちの最大径の硬貨を検出できる
位置に配設され、第４の受信コイルおよび第４の励磁コイルは、選別対象
硬貨のうちの最小径の硬貨を検出できる位置に配設され
る請求項（23）記載の硬貨選別装置。