JPH0238990B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ コイン通路を実質的に直角に横切る光ビーム
を放射する光源と、光ビームを検出する光検出器
と、第１と第２の反射手段とを含むコイン通路に
おけるコインの通過を検出するためのコイン機構
において使用される装置であつて、 該コイン通路はコインが一平面内で走行するよ
う相対向する２つの壁で画成されており、 該光源と該光検出器とはコイン通路の１つの壁
に若しくはそれに隣接して位置しており、該第１
と第２の反射手段はそれぞれ該光源と該光検出器
に向い合うコイン通路の壁に若しくはそれに隣接
して位置しており、 該第１の反射手段は第１の位置で該コイン通路
を横切つている該光源からの光ビームを該第２の
反射手段の方へとコインの通過方向に実質的に垂
直な光路に沿つて反射させるよう位置しており、
そして該第２の反射手段は該第１の反射手段から
の光ビームをコイン通路の第２の位置でコイン通
路を実質的に直角に横切るよう該光検出器の方へ
反射させるように位置しており、そして 光ビームがコイン通路を横切る該第１と第２の
位置は、該装置が検出する最小寸法コインの径以
下の距離だけコインの通過方向に垂直な方向離間
していることを特徴とするコインの通過を検出す
る装置。

２ 請求の範囲第１項に記載の装置において、 該コイン通路は長方形であり２つの概して平行
で接近して離間する壁と２つの側部とにより規定
されており、 該光源と該光検出器とは該壁の一方に若しくは
その一方に隣接して位置しており、 該第１と第２の反射手段は該壁の他方に若しく
はその他方に隣接して位置しており、 該光源、該光検出器および該第１と第２の反射
手段が配されており、それにより放射されたビー
ムと反射された光ビームとの間の距離および各ビ
ームとそのビーム各々に近い方のコイン通路の該
側部との間の距離の全てが該装置が検出する予定
の最小のコインの径より小さくなることを特徴と
するコインの存在を検出する装置。

３ 請求の範囲第２項に記載の装置において、 該反射手段は透明材質のプリズムからなり、該
第１の反射手段はコイン通路の壁に対して45゜の
角度を有する該プリズムの表面からなり、そして
該第２の反射手段はコイン通路の壁に対して45゜
の角度を有する該プリズムの第２の表面からな
り、それによつて光ビームが該プリズム内におい
て全反射によつて反射されることを特徴とするコ
インの存在を検出する装置。

４ 請求の範囲第３項に記載の装置において、 該プリズムは該コイン通路の壁に設けられたへ
こみ内に位置しており、該へこみは仕切りからな
る該プリズムを位置決めする手段を含み、該仕切
りは２つの切欠きを除いて該プリズムを囲んでお
り、該切欠きは該プリズムの側部の突起部と協働
して該プリズムと該第１と第２の反射手段のコイ
ン通路に対する正しい配光を保証していることを
特徴とするコインの存在を検出する装置。

５ 請求の範囲第２項、第３項又は第４項に記載
の装置において、 該光源は発光ダイオードからなり、該光検出器
はフオト・トランジスタからなることを特徴とす
るコインの存在を検出する装置。

明細書 本発明は物体の存在の検出する方法と装置に関
し、特に垂直若しくは約垂直なコイン通路におけ
るコインの存在の検出に係る。

コインによつて動作する装置において、垂直も
しくは約垂直な通路におけるコインの存在を検出
することがしばしば要求される。例えば、コイン
試験装置において投入されて垂直な入口通路を落
下しているコインの存在を検出し、コイン試験部
へのコインの到着に関してコイン試験回路を準備
状態に設定する信号を発生することが必要とされ
る。また、試験されて受入れ可能とされたコイン
がコイン受入れ通路に至る入口ゲートを通過した
時を検出し、その後にそのゲートを閉じそして受
入れ信号を受入れられたコインの通貨単位を累積
する金額計算器に送るために、しばしば必要とさ
れる。

コイン通路に沿つたコインの通過を検出する既
知の装置は、コイン通路の一方の壁の光源と向い
合つている壁の光検知器とからなり、通常光源か
らの光ビームは通路を横断し光検知器に入射して
いる。コインの通過は光ビームの一時的中断を生
じさせ、そのコインの通過は検知器の出力におけ
る一時的変化により検出される。

世界中の顧客の要求にあうよう異なるコインの
組を試験する機構をつくつているコイン装置製造
業者にとつて、すべてのコインの組に関して１つ
の寸法の部品を用いることが可能ならば望ましい
ことである。コインはその寸法が著るしく変る。
例えば、オランダの10セント・コインは15mmの直
径を有するが、デンマークの５クローネ・コイン
は33mmの直径を有する。それ故、汎用のものとし
て設計される機構においては、コイン通路は33mm
のデンマーク５クローネ・コインがある程度の余
裕をもつて通過できるよう十分に大きくなければ
ならない。しかし、５クローネ・コインが通過す
るに十分な大きさの垂直な通路を落下している15
mmのオランダ10セント・コインを既知の光源と感
知器を用いて検出することは信頼性が得られな
い。その理由は、そのコインが光ビームをさえぎ
ることなく、光ビームの側を通過することができ
るので、その結果検出されないこともあるからで
ある。

本発明は、コイン通路におけるコインの存在を
検出するために使用され、この問題を解決してい
る。

本発明に従う第１の実施例においては、コイン
の存在を検出する装置が、長方形の断面を有し、
２つの概して平行な接近して離間している壁によ
り画成されているそれに沿つてコインが通過しう
る通路、通路の壁の一方に若しくはそれに隣接し
て位置している光源と光検出器、および光源と光
検出器に向い合う通路の壁の他方に若しくはそれ
に隣接してそれぞれ位置している第１と第２の反
射手段からなり、その光源と光検出器は通路の幅
方向に互いに離間し且つ通路の側部から離間して
おり、第１の反射手段は通路を横切つている光ビ
ームを光源から第２の反射手段の方へと反射し、
第２の反射手段は第１の反射手段によつて反射さ
れたビームをコイン通路を横切つて光検出器の方
へと反射しており、通路を横切つているビームの
互いの間隔およびそのビーム各々の通路の側部か
らの間隔の全ては装置が検出することを予定して
いる最小の対象物の寸法以下であるコインの存在
を検出する装置が提供されている。

本発明はまたコイン畜積管に詰め込まれたコイ
ンの検出にも使用されうる。本発明に従う第２の
実施例の装置は丸いコイン管の第１の円周位置に
若しくはそれに隣接して位置する光源と光検出器
とからなる。第１と第２の反射手段が、第１の円
周位置に径方向に向い合うコイン管の第２の円周
位置に若しくはそれに隣接して位置している。光
源と光検出器とは、それぞれ第１と第２の反射手
段と同じ管の軸の周りの位置にする。

用語「光源」は赤外線光源と紫外線光源を含
む。光源は発光ダイオードそして光検出器はフオ
ト・トランジスタであるのが有利である。

本発明に従う装置は、光源と検出器がコイン通
路の同じ側にあるから光源と光検出器への電気的
接続は一方の側からのみであるという付加的利点
を有する。このことは、本発明に従う装置を合体
するところの機械の設計と構造を容易にする。

本発明に従う反射手段は透明材質のプリズムに
よつて提供され、第１と第２の反射手段はコイン
通路の壁に対して約45゜で配置されたプリズムの
第１と第２の表面からなり、ビームはプリズム内
の全反射により反射される。

本発明に従つて、また通路の第１の位置でコイ
ンの予定されている進路を横切るよう光ビームを
照射し、通路の第２の位置でコインの予定されて
いる通路を横切るようビームを反射して戻し、そ
して反射された光ビームが通路を横切ることの中
断したことを検知する方法が提供される。

本発明の２つの実施例が添付図面を参照して以
下に詳述されよう。

第１図は、部分的に断面を示す本発明の第１の
実施例を合体しているコイン試験機械の部分の側
面図であるが部分的に断面を示している。

第２図は、第１図に示されている機械の部分の
断片的水平断面図である。

第３図は、第１図と第２図の装置の概略的分解
透視図である。

第４図は、第１図と第３図のセンサーからの信
号がどのように使用されるかを示すブロツク回路
図である。

第５図は、本発明の検出装置の第２の実施例を
合体しているコイン受容器の概要図である。

第６図は、第５図の実施例の使用状況を示すた
め第５図の６−６に沿つてとられた断面図であ
る。

第７図は、本発明の装置において使用されるプ
リズムの適切な配向を保証する位置決め手段を示
すため第６図の７−７に沿つてとられた断面図で
ある。

図面を参照するに、通路１２を含むコイン試験
機械１１の部分が示されている。通路１２におい
て、機械に投入されたコインが通路１２に隣接し
て位置するセンサー１３を有する電気回路によつ
てその真贋性と通貨単位が試験される。コイン試
験回路とセンサーは適当な設計のものでいいが、
例えばそれらは本出願人の英国特許No.1377083に
記載されたものでよい。

通路１２の下方に受容通路１４と拒絶通路１５
とがある。通路は約垂直で長方形の水平断面を有
している。通路１４の壁は、２つの接近して離間
した型成形プラスチツク板１６と１７とで与えら
れる。

受容通路の入口は通常ゲート１８によつて閉じ
られており、ゲート１８は水平軸１９の回りに旋
回可能であるが板１７に固定されゲート１８を支
持している板バネ２０によつて閉じた位置にバイ
アスされている。ゲート１８はソレノイド２１を
付勢することによつて開けられるが、そのソレノ
イド２１は板１６に開けられている穴を通り抜
け、ちようつがいの軸の上方の点でゲート１８を
押すアーマチユア２２を有している。第４図に示
されているような試験回路２３が機械に投入され
たコインが許容できるものであると決定したとき
に受容チヤネルへの入口を開けるようソレノイド
を付勢する。

コインが受容通路に到達したことを示す信号を
提供するために、コイン存在検知装置２４が設け
られる。

検知装置２４は板１６において２つの水平に離
間した穴２７に取り付けられた赤外線放射ダイオ
ード２５とフオト・トランジスタ２６とからな
る。板１７において、２つの穴２８が穴２７と整
列しており、これらの穴の後方にプリズム２９が
ある。プリズム２９は型成形プラスチツク材質の
板５０に取り付けられており、板５０はまた拒絶
通路の一方の壁を形成する役目をしている。板５
０は、穴２８の上に位置されたプリズムと共に板
１７に対して取付けられる。

プリズム２９は透明なアクリル・プラスチツク
材質からつくられており、穴２７と２８の軸に垂
直に配置された平坦な前面と後面を有する。端面
３２と３３とは穴２７と２８の軸に対して45゜傾
いており、その端面の法線は穴の軸と同一平面内
にある。プリズムの傾斜した端面は穴２８の端と
向い合つている。

赤外線放射ダイオード２５は、光源として働く
よう適当な電源（不図示）に接続されている。ダ
イオード２５からの光は、穴２７によつて平行に
され、その光ビームは通路１４を横切り、対応す
る穴２８を通り抜けてプリズム２９の前面に垂直
に入射する。傾斜した端面３２で光ビームは90゜
の反射角で全反射され、通路の壁に平行にプリズ
ム内を端面３３へ向つて通過する。面３３で光ビ
ームは90゜の反射角で全反射され、前面に垂直に
そしてプリズムへの入射ビームに平行にプリズム
から現われる。現われたビームは対応する穴２８
を通過し、コイン通路を横切つて対応する穴２７
に入り、フオト・トランジスタ２６に至る。フオ
ト・トランジスタは電気回路（不図示）に接続さ
れており、その出力は増幅され受容通路における
コインの存在を示す信号を提供するために使用さ
れる。

感知装置に隣接するコイン通路１４の側部は、
板１６に垂直に型成形された細片３４とコイン機
械のハウジングの金属板３５とにより形成されて
いる。細片３４と板３５との間のコイン通路１４
の幅は、デンマーク５クローネ・コインをクリア
ランスをもつて受容通路に落下させるために約40
mmである。細片３４と光源２５との間の間隔、光
源２５と光検出器２６との間の間隔および光検出
器２６と板３５との間の間隔は全て約13.5mmであ
る。従つて、オランダ10セント・コインのような
小さいコインが通路を通過するとき、光源と検出
器の間の光ビームはそれが通路を横切つている２
つの位置の少なくともいずれか一方でさえぎられ
るだろう。この方法における検知装置は、中央に
配置されたセンサーと通路の反対側の光源とによ
つては検出され得ないコインを検出することがで
きる。

フオト・トランジスタ２６へ入射している光の
遮断は、受容通路におけるコインの存在を示す信
号としての役割をする回路出力に変化を生じさせ
る。

第４図はこの信号がいかに用いられるかを簡単
に例示するものである。上述してきたように、許
容コインを指示するコイン試験回路２３からの信
号はソレノイド２１を付勢し、許容ゲート１８を
開けるために使用される。検知装置２４は、コイ
ンが受容通路１４に入つたときコインの存在を検
出する。検知装置２４からの信号は、試験回路か
らの許容信号とANDゲート３７において結合さ
れ、金額計算器３６へと通過して許容コインの額
について金額計算器における累積を開始させそし
て“許容”信号を打消してそれによりゲート１８
を閉じさせる。もし許容信号が約300ミリ秒の遅
延後に受信されなかつたならば、その許容信号は
取消され、金額計算器３６において金額は記入さ
れない。

本発明は、コイン機械の収容器若しくはコイン
管に詰め込まれたコインを検出するためにも用い
られうる。第５図、第６図および第７図はこの応
用に関する実施例を示している。

第５図はコイン収容器６０を示す。収容器は、
３つのコイン管６４，６６および６８が固定され
る取付手段６２からなる。コイン管６４は一般に
円形な断面になつており、イギリス５ペンス・コ
インよりわずかに大きい径を有する。コイン管６
４は高くなつている取付けパツド７０とコイン管
６４の長さだけ延在している平担な面７２とから
なる。コイン管６４はまた管内に積重ねられたコ
インを視ることができる窓７４を含む。

取付けパツド７０は、コイン管６４が受入れる
コインを識別するための取りはずし可能なプラス
チツク・ラベル７６を携えている。平担な面７２
は、目盛りマークを有する同様なラベル７８を携
えており、このラベルは窓７４をとうしてコイン
を視てラベル７８上の隣接している指示を読むこ
とにより管６４内のコインの数の決定を可能にし
ている。

コイン管６６は一般に円形な断面になつてお
り、イギリスの２ペンス・コインよりわずかに大
きい径を有している。コイン管６６は取付けパツ
ド７０′、平担面７２′、窓７４′およびプラスチ
ツク・ラベル７６′と７８′とを含み、その全ては
コイン管６４の対応するものと同じ機能を果して
いる。コイン管６８は円形な断面になつており、
イギリス１ペンス・コインよりわずかに大きい径
を有する。コイン管６８は取付けパツド７０″、
平担面７２″、窓７４″、およびプラスチツク・ラ
ベル７６″と７８″とを含み、その全てはコイン管
６４と６６の対応するものと同じ機能を果してい
る。取付け手段により携帯されるコイン管の配置
とその数は、本発明には影響しない選択事柄であ
る。例えば、１つの応用例においてコイン管６４
に関して示されている位置に５ペンス管を設け、
その後１ペンス管そしてその後２ペンス管を設け
ることは好都合であつた。

取付け手段６２とコイン管の全体は一体的に型
成形されるか、若しくは別々につくられて組立て
られるかする。取付け手段６２は機械部８０に固
定されるが、その機械部８０には従来の回路およ
び詰め込まれたコインを検出し、また機械の他の
部分に対し詰め込まれないコインを通過させるた
めの関連装置が収容されている。

第６図は、本発明の感知装置がコイン管６４に
どのようにして設置されるかを詳細に示してい
る。赤外線放射ダイオード８４とフオト・ダイオ
ード８６とはコイン管６４の壁の穴８８ａと８８
ｂにそれぞれ取付けられている。コイン管６４の
壁の第２の位置に穴８８ａと８８ｂに対し径方向
に反対側に２つの穴９０ａと９０ｂとがそれぞれ
ある。穴９０の後方において、取付けパツド７０
内のへこみ９２にプリズム９４がある。プラスチ
ツク・ラベル７６はへこみ９２内の位置にプリズ
ム９４を維持している。

本発明の前述の実施例においてのように、プリ
ズム９４は透明なアクリル・プラスチツク材質か
らつくられ、平担な前面９６と後面９８を有し、
その面は穴８８と９０の軸に垂直である。プリズ
ム９４の端面１００は穴８８ａと９０ａの軸に対
し45゜傾いており、プリズム９４の端面１０２は
穴８８ｂと９０ｂの軸に対し45゜傾いている。各
端面１００と１０２の法線と穴８８と９０の軸と
は全て共通面にある。プリズム９４の傾いた端面
１００と１０２とはそれぞれ穴９０ａと９０ｂの
端部に対して向い合つている。従つて、ダイオー
ド８４と８６、穴８８と９０およびプリズム９４
とは本発明の前述の実施例のダイオード２５と２
６、穴２７と２８およびプリズム３１と同じよう
に互いに位置している。

第７図は、へこみ９２の内側を示し、へこみ９
２内のプリズム９４の正しい配向を保証する位置
決めの特徴的構成を例示している。位置決めの構
成は、プリズムの長手方向の縁に沿つた２つの切
欠き１０６を除いてプリズム９４を囲んでいる仕
切り１０４からなる。プリズム９４はその長手方
向側部の１つに沿つて小さな突起部１０８を含
む。突起部１０８は切欠き１０６と協働して端面
１００と１０２が正しく配向されることを保証し
ている。この位置決めの構成をもつてすれば、プ
リズム９４がへこみ９２内に正しくなく配向され
検出システムを動作不能にしてしまうことはな
い。当業者ならば、この位置決めの構成は本発明
の前述の実施例においても用いられうることを理
解しよう。

動作において、赤外線放射ダイオード８４は適
当な電源に接続されており、その電源は図示され
ていないが、典型的には機械部８０内に含まれる
回路を介してダイオード８４に接続されるだろ
う。ダイオード８４からの光は穴８８ａによつて
平行にされ、光ビームＬはコイン管６４を横切つ
て穴９０ａを通過する。光ビームＬは穴９０ａを
通過しプリズム９４の端面１００と１０２で反射
される。光ビームＬがプリズム９４を離れたと
き、それは穴９０ｂを通過し再びコイン管を横切
り穴８８ｂに入りフオト・ダイオード８６に入射
する。フオト・ダイオード８６は電気回路に接続
されており、その電気回路は図示されていないが
典型的には機械部８０の部分として含まれてお
り、コイン管６４内における遮蔽物の存在を指示
する電気信号を発生している。

コイン管６４の上部における詰め込まれたコイ
ンＣの存在は、コインＣが光ビームＬを遮断した
ときに検出される。検出装置８２に関連する電気
回路は、詰め込まれたコインに因る光ビームＬの
継続した遮断をコイン管６４を正しく落下してい
るコインにより生じた一時的遮断とを区別するた
めの適当な遅延回路を含む。光ビームの継続的な
遮断時に、電気回路はコイン管６４内の遮蔽物を
示す信号を出力する。

コイン管６６と６８とはコイン管６４の検出装
置８２と同じタイプの検出装置を含んでいる。