JPS6226065B2 - - Google Patents

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における硬貨選別装置に関
するものである。

従来の技術 従来から自動販売機における硬貨選別装置にお
いては、この種の電子式の硬貨選別装置が精度の
高い選別が可能であるという点から広く採用され
ている。このような電子式の硬貨選別装置として
は、例えば低い周波数の電磁界とそれよりはるか
に高い周波数の電磁界との組合せにより硬貨の選
別を行なうものや、発振器のコイルの代りに差動
トランスを用い、その差動トランスの二次側の出
力の変化を検出することにより硬貨の選別を行な
うものなど、数々のものが開発され、実用化され
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この電子式の硬貨選別装置は、
従来の機械式のものに比べて正貨か偽貨かの判別
を正確に、かつ高い精度で行なうことができるも
のの、まだまだ充分に満足できるものではなく、
より正確な選別の可能な装置の開発が望まれてい
る。また、このような要求を満足するためにセン
サ部分の数を増すことが考えられるが、回路が複
雑となり、これによつて高価なものとなる。

本発明はこのような問題に鑑み成されたもので
あり、上述したような電子式の硬貨選別装置にお
ける選別の精度を高めるとともに、簡単な回路で
安価に得られるよう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 この問題点を解決するために本発明は、硬貨の
通路に沿つて配置した外形検知センサ、材厚検知
センサおよび材質検知センサをそれぞれの発振コ
イルとしかつ前記各センサに硬貨が通過すること
によりその通過硬貨に応じて発振周波数が変化す
る外形検知用、材厚検知用および材質検知用の発
振回路と、この発振回路の発振周波数の変化量の
最大値が各硬貨毎に設定した外形、材厚および材
質の各しきい値の範囲に入るかどうかによつて外
形、材厚および材質の判定を行ないかつこれらの
判定全てが正貨と判定した場合に正貨と判定する
判定部とを有し、前記材厚検知用の発振回路と材
質検知用の発振回路とを同一回路構成とするとと
もに、その２つの発振回路の発振周波数を異なら
せ、かつ材厚判定において正貨と判定する材厚の
範囲と材質判定において正貨と判定する材厚の範
囲とが一致した時に材質が正しいと判定するよう
に構成したものである。

作 用 このような本発明によれば、材厚判定と材質判
定とを同一の回路構成の発振回路を用いて同様な
方式で行なわれることとなり、材質検知の回路構
成が簡単で安価なものとなり、しかも外形、材厚
材質の各判定は、正貨と判定する各しきい値の範
囲に入るかどうかによつて行ない、全ての判定結
果が正しいと判定された場合に正貨としており、
簡単な構成で精度の高い判定が可能となる。

実施例 以下、本発明による硬貨選別装置について、第
１図〜第９図の図面を用いて説明する。

第１図に本発明の一実施例による硬貨選別装置
における各センサの配置状態を示し、第２図〜第
４図にその各センサ部分の構造を示し、第５図に
同装置の電気回路を示し、第６図〜第９図に各セ
ンサ部分の動作特性を示している。第１図におい
て、１は硬貨Ａの投入口、２はこの投入口１から
投入された硬貨Ａの落下のエネルギーを吸収する
ための第１のスナバー、３は同じく第２のスナバ
ー、４はこの第２のスナバー３に連続して設けら
れたランプであり、このランプ４上を硬貨Ａが転
がり落ちる。このランプ４は、第２図〜第４図に
示すようにデツキ５とリツド６とにより形成さ
れ、そしてリツド６側にランプ４上を転がる硬貨
Ａが傾くように設けられている。

７は硬貨Ａの外形を検知するためのコイルから
なる外形検知センサで、この外形検知センサ７
は、第２図に示すように前記リツド６に１個配置
されるとともに、発振回路に発振コイルとして接
続されており、この発振回路により硬貨Ａがラン
プ４上にない時に所定の周波数、例えば450KHz
の周波数近辺で発振し、電磁界を形成している。
８は硬貨Ａの材厚を検知するための材厚検知セン
サで、この材厚検知センサ８は、第３図に示すよ
うに硬貨通路をはさんでデツキ５とリツド６とに
それぞれ相対するように１対のコイルを配置する
ことにより構成されており、また材厚検知センサ
８は外形検知センサ７と同じく発振回路に発振コ
イルとして接続されており、その発振回路により
硬貨Ａがランプ４上の材厚検知センサ８間にない
時に所定の周波数、例えば750KHz近辺で発振
し、電磁界を形成している。

９は硬貨Ａの材質を検知するための材質検知セ
ンサで、この材質検知センサ９は第４図に示すよ
うに、材厚検知センサ８と同様に硬貨通路をはさ
んでデツキ５とリツド６とにそれぞれ相対するよ
うに１対のコイルを配置することにより構成され
ており、そしてこの材質検知センサ９も発振回路
に発振コイルとして接続され、その発振回路によ
り硬貨Ａが材質検知センサ９間にない時に所定の
周波数、例えば200KHz近辺で発振し、電磁界を
形成している。また、これらの外形検知センサ
７、材厚検知センサ８および材質検知センサ９
は、硬貨Ａの移動方向に向つて、外形検知センサ
７、材質検知センサ９、材厚検知センサ８の順序
で配置されている。さらに、外形検知センサ７
は、選別すべき硬貨の外形差が最も顕著に現われ
る位置に配置されており、またこの外形検知セン
サ７を硬貨Ａが通過する時には、外形検知センサ
７に硬貨Ａが密着する。また、材厚検知センサ８
および材質検知センサ９は、選別すべき硬貨の外
形差があまり現われないような位置に配置されて
いる。

次に、本発明の硬貨選別装置の電気回路とその
動作について説明すると、第５図において１０，
１１，１２はそれぞれ前記外形検知センサ７、材
質検知センサ９および材厚検知センサ８が発振コ
イルとして接続されたLC発振の発振回路で、こ
の発振回路１０，１１，１２は全く同じ回路構成
でトランジスタTr、ダイオードＤ、抵抗R₁，
R₂，R₃，R₄、コンデンサC₁，C₂，C₃，C₄および
コイルＬによつて構成されている。

１３，１４，１５はゲート回路、１６はカウン
タ回路、１７はマイクロコンピユータによる制御
回路、１８はしきい値設定部であり、これらのゲ
ート回路１３，１４，１５、カウンタ回路１６、
制御回路１７、しきい値設定部１８により硬貨の
判定部が構成されている。

１９は出力回路である。前記ゲート回路１３，
１４，１５は制御回路１７からの信号により開け
られ、カウンタ回路１６は制御回路１７からの信
号によりセツト、リセツトされる。また、発振回
路１０，１１，１２からは、外形検知センサ
７、，材質検知センサ９、材厚検知センサ８に硬
貨Ａが近づいていない時、アイドル周波数_０の
信号が出力され、そして導電材である硬貨Ａが近
づくと、その硬貨Ａの外形、材質、材厚に応じた
発振周波数_１の信号が出力される。また、制御
回路１７では、前記発振回路１０，１１，１２か
らの各信号により投入された硬貨Ａの外形、材
質、材厚が正貨の範囲内にあるかどうかをしきい
値設定部１８に記憶しているしきい値と比較する
ことにより判定し、外形、材質、材厚の判定が全
て正貨と判定した場合には、出力回路１９を動作
させる。なお、この制御回路１７には、カウンタ
回路１６により変換された２進化デイジタル信号
が入力されている。

次に、上記構成における本発明の硬貨選別装置
における外形検知、材厚検知、材質検知における
判定方式について第６図〜第９図を用いて説明す
る。

まず、外形判定、材厚判定について説明する。
上記構成から明らかなように、硬貨Ａが硬貨通路
に存在しない通常の状態では発振回路１０，１２
からそれぞれアイドル周波数_０、例えば発振回
路１０では450KHz、発振回路１２では750KHz
近辺の周波数の信号が出力されているが、硬貨Ａ
が投入され、外形検知センサ７、材厚検知センサ
８の作る電磁界内を時々刻々と移動すると、それ
に応じて発振回路１０，１２の発振周波数が変化
してある時間とともに変化周波数_１となる。す
なわち、外形判定、材厚判定では、その_１−
_０＝Δが最大値となる周波数を検出し、第６図
および第７図に示すように外形判定時、材厚判定
時各々のΔが各硬貨のしきい値の範囲内に入る
かどうかの比較を制御回路１７で行なうことによ
り行なつている。この各硬貨のしきい値の範囲
は、種々の偽貨と正貨とについて実験をした結
果、定めたものであり、しきい値設定部１８にそ
れぞれ記憶されている。

次に、材質判定について説明すると、本発明に
おいては第５図に示す回路からも明らかなように
材質の検知と材厚の検知とは同様な回路構成の発
振回路１１，１２によつて行なつている。

ところで、材厚判定においては、投入された硬
貨Ａの材質が正貨の材質と異なつても、第７図に
示す各硬貨の材厚に応じたしきい値の範囲に入る
ようなΔを有する材厚のものであれば、正貨と
判定する。第８図はこのことを説明するために、
外形が一定で材質（半田、鉛）の異なる硬貨につ
いて材厚とΔとの関係を示した特性図で、第８
図に示すように第７図に示す正貨と判定する場合
の材厚のしきい値と同様なしきい値をａ線、ｂ線
により設定すると、材質が半田の場合、ｃ点、ｄ
点においてａ線、ｂ線と交わり、材質が半田の硬
貨でも材厚がｅからｆの間の場合には、正貨と判
定する。

一方、本発明の硬貨選別装置における材質判定
では、材厚判定の場合と同様な方式で投入された
硬貨ＡのΔの最大値が各硬貨のしきい値の範囲
内に入るかどうかの比較を制御回路１７で行なう
のであるが、材質検知センサ９の位置や発振回路
１１の発振周波数（実験によると、約200KHz程
度が良好）を材厚検知の場合と変えており、これ
によつて同じ材質でも材厚とΔとの関係線の傾
きが第９図に示すように第８図の材厚検知の場合
と異なる傾きとなつている。従つて、第８図で求
めたｅ点、点を第９図に作図すると、半田の特
性を示す線と交わる点はｇ点、ｈ点となり、一方
材質判定において正貨と判定するしきい値のｉ
線、ｊ線と交わる点はｋ点、ｌ点で材厚はｍ点、
ｎ点となり、材質判定においてはｍからｎの範囲
の材厚の半田を正貨と同じように判定し、ｅ〜ｆ
の材厚の半田は正貨として判定せず、結果的に材
質が半田のものは偽貨と判定するのである。すな
わち、本発明における材質判定では、材厚判定に
おいて正貨と判定する材厚の範囲と、材質判定に
おいて正貨と判定する材厚の範囲とが一致した時
に材質が正しいと判定するのである。ここで、材
質判定、材厚判定における発振回路１１，１２の
発振周波数について、さらに詳しく説明する。

第１０図は、銅、半田、白銅、ステンレスそれ
ぞれの材質の硬貨について、発振回路の_０とΔ
との関係を調べた結果を示す図である。なお、
この図では、硬貨として、径が22.6mmφ、厚みが
1.4mmのものを用い、また材質検知センサとし
て、18mmφのポツト型コアに0.2mmφのコイルを
111ターン巻付けて構成したものを用いるととも
に、、ランプより15mmの高さの位置に配置した状
態での結果を示している。

また、第１１図は、白銅、半田それぞれの材質
の硬貨について、硬貨の厚みを1.8mm、1.4mm、1.0
mmと変えた場合の発振回路の_０とΔとの関係
を調べた結果を示す図である。なお、この図では
硬貨として径が22.6mmφのものを用い、また材厚
検知センサとしては、前述の材質検知センサと同
じものを用いた。

これらの第１０図、第１１図から明らかなよう
に、材質判定においては、発振回路の_０が高く
なればなる程、硬貨の材質の違いによるΔの差
が小さくなるため、誤動作しやすくなり、また
_０が_０≦100KHz程度になると、Δが小さす
ぎて周波数測定のサンプリング時間に長くかかり
すぎてしまうため、判定速度が遅くなつてしま
う。また、材厚判定においては、発振回路の_０
が大きくなればなる程、硬貨の厚みの差によるΔ
の差が大きくなり、しかも硬貨の材質の違いに
よる差が少なくなり、精度の高い判定を行うこと
ができる。

すなわち、発振回路の_０は、材質判定用の発
振回路の_０より材厚判定用の発振回路の_０の
方を高く設定することが望ましく、また具体的な
周波数の数値については、硬貨の種類に応じて適
宜設定すればよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、材質判定と材厚
判定とを同様な方式で行なうため、材質検知部分
の回路構成が簡単で安価なものとなり、またデイ
ジタル信号により処理を行なうことができるので
回路の主要部をマイクロコンピユータで構成する
ことができるという優れた硬貨選別装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による硬貨選別装置
における各センサの配置状態を示す平面図、第２
図〜第４図はその各センサ部分の構造を示す断面
図、第５図は同装置の電気回路図、第６図〜第１
１図は同装置の動作、硬貨の判定方式を説明する
ための特性図である。 ７……外形検知センサ、８……材厚検知セン
サ、９……材質検知センサ、１０，１１，１２…
…発振回路、１３，１４，１５……ゲート回路、
１６……カウンタ回路、１７……制御回路、１８
……しきい値設定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硬貨の通路に沿つて配置した外形検知セン
   サ、材厚検知センサおよび材質検知センサをそれ
   ぞれの発振コイルとしかつ前記各センサに硬貨が
   通過することによりその通過硬貨に応じて発振周
   波数が変化する外形検知用、材厚検知用および材
   質検知用の発振回路と、この発振回路の発振周波
   数の変化量の最大値が各硬貨毎に設定した外形、
   材厚および材質の各しきい値の範囲に入るかどう
   かによつて外形、材厚および材質の判定を行ない
   かつこれらの判定全てが正貨と判定した場合に正
   貨と判定する判定部とを有し、前記材厚検知用の
   発振回路と材質検知用の発振回路とを同一回路構
   成とするとともに、その２つの発振回路の発振周
   波数を材厚検知用の発振回路の方が材質検知用の
   発振回路より大きくなるように異ならせ、かつ材
   厚判定において正貨と判定する材厚の範囲と材質
   判定において正貨と判定する材厚の範囲とが一致
   した時に材質が正しいと判定するように構成した
   ことを特徴とする硬貨選別装置。