JPH0115112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜本発明の産業上の利用分野＞ 本発明は検出コイルを用いて硬貨を選別する硬
貨選別装置に関する。

＜従来技術＞ 従来より、公衆電話機、自動販売機などで、投
入された硬貨の真偽、種類などの選別する装置と
して、特開昭58−43086号あるいは特開昭56−
88589号において、第１のコイルおよび第２のコ
イルから成る検出コイルを用いて行なう装置が提
案されている。

しかして、特開昭58−43086号の硬貨選別装置
では、まず、方形波信号を三角形波に変換して、
第１のコイルに三角形波の電流を供給して磁界を
発生させる。そして、第１のコイルと第２のコイ
ル間を硬貨を通過させる。このときの第２のコイ
ルからの出力信号を増幅回路で受けて方形波信号
として出力させる。そして、この増幅回路から出
力される方形波信号がゲート回路で所定レベル以
上か否かで硬貨の存在を検知し、所定レベル以上
であれば、この増幅回路からの方形波信号と始め
の方形波信号（前記三角形波に変換される前の信
号）との位相差を検知することによつて、硬貨を
選別する。

また、特開昭56−88589号の硬貨選別装置は、
硬貨通過によるコイルの出力信号の位相変化によ
つて硬貨を選別する。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ しかして、第１、第２のコイル間を硬貨が通る
とき、コイルの出力信号は、振幅と位相の双方に
おいて変化することが、知られている。

しかるに、特開昭58−87688号の硬貨選別装置
では、コイルの出力信号を整流回路で整流して得
られる電圧値によつて硬貨を選別しているため、
コイルの出力信号の振幅変化のみが選別の基準と
され、コイルの出力信号の位相変化は選別の判断
材料にされない。このため、振幅変化量が同じで
も、位相変化量が異なるような二種の硬貨を判別
することが不可能であつた。

また、特開昭58−43086号及び特開昭56−88589
号はいずれもコイルの出力信号の位相変化のみを
硬貨選別の基準としているため、位相変化量が同
じでも、振幅変化量が異なるように二種の硬貨を
判別することが不可能であつた。

本発明はこのような問題を改めた硬貨選別装置
を提供することを目的としている。

＜前記問題点を解決するための手段＞ 前記問題点を解決するために本発明の硬貨選別
装置では、 発振器と、前記発振器からの発振信号によつて
励磁され交番磁界を生ずる第１のコイルと、前記
第１のコイルからの交番磁界を受ける位置に対向
して配置され、投入される硬貨に対応して硬貨不
在時に対して振幅及び位相が変化した信号を出力
する第２のコイルとを備え、該信号に基づいて投
入された硬貨の選別を行なう硬貨選別装置におい
て、 前記発振器の発振信号に同期して１周期に１パ
ルス出力されるサンプリングパルスを出力するサ
ンプルパルス発生器と、 前記第２のコイルに誘起した前記信号に対応す
る交流信号の所定時点における電圧を前記サンプ
ルパルスによつてサンプルホールドし、該電圧に
対応した直流電圧信号を出力するサンプルホール
ド回路と、 正規硬貨が投入されたときに前記第２のコイル
から出力される振幅及び位相が変化した信号に基
づいて出力される前記サンプルホールド回路の出
力値に対応する設定値を予め設定する設定手段
と、 前記サンプルホールド回路から出力された直流
電圧信号を前記設定手段の設定値と比較し投入さ
れた硬貨を判定する判別手段と を備えている。

＜作用＞ このようにしたため本発明の硬貨選別装置で
は、コイルからは、通過する硬貨によつて硬貨不
在時に対して振幅及び位相の変化した出力信号と
して出力される。そして、発振器の発振信号に同
期して１周期に１パルス出力されるサンプリング
パルスによつてこの振幅及び位相の変化した出力
信号が１周期ごとに所定時点でサンプリングされ
て、直流電圧値として出力される。この直流電圧
値は、正規硬貨についてサンプルホールドされて
予め設定された設定値と比較される。振幅及び位
相の変化したコイルからの出力交流信号の電圧値
を位相のズレた時点で取り出すから、この電圧値
には、検出コイルの出力信号の振幅変化と位相変
化の双方が相乗的に含まれているから、これに基
づいてなされる選別は、単に振幅変化のみ、ある
いは位相変化のみによる選別に比べて、格段に選
別精度が向上する。

＜本発明の実施例＞ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

第１図において、符号１は硬貨軌道を示してい
る。硬貨軌道１は第２図に示すように、鉛直に対
して傾斜した基板２の上面側に所定距離を隔てて
平行になるように対向したカバー３が取付けら
れ、カバー３の下面側に、硬貨を導くレール４が
水平線に対して傾斜して取付けられたものであつ
て、投入口５から投入された硬貨Ｃは、基板２の
上面に腹面C′が接し、周端面C″がレール４に接
した状態でレール４に沿つて転動落下する。

硬貨軌道１は「く」の字状に屈曲していて、上
半部の選別軌道１ａの終端には、不適貨を軌道か
ら排除して返却口６へ落下させるための排除レバ
ー７が設けられ、排除レバー７を通過した正規硬
貨は蓄積軌道１ｂに蓄積される。

選別軌道１ａの投入口５に近い位置には、一対
の厚さ検出コイルＴ及び材質検出コイルＭが、硬
貨厚さ方向に所定距離を隔てて対向して配置され
ている。即ち、第２図に示すように、直径検出コ
イルＴはカバー３の上面側に取付けられ、材質検
出コイルＭは基板２の下面側に、厚さ検出コイル
Ｔに対向して取付けられている。一対の厚さ検出
コイルＴ及び材質検出コイルＭは、第４図に示す
ように、投入される最小径の正規硬貨によつて覆
われるようにレール４に近い位置に配置されてい
る。

第５図は検出コイルＴおよびＭによつて硬貨選
別を行なうための電気回路のブロツク図である。

第５図において、８は所定周波数の矩形波の発
振信号を出力する発振器、９は分周器である。

前記厚さ検出コイルＴは、発振器８の矩形波の
発振信号を分周した分周器９からの所定周波数の
矩形波の信号によつて励磁されて交番磁界を生
じ、対向して設置された材質選別コイルＭはこの
交番磁界によつて励磁されて誘導電圧を生じる。
厚さ検出コイルＴはコンデンサ１０と並列共振回
路を形成しており、硬貨が存在しない状態で分周
器９からの周波数で同調してコイル両端に表われ
る出力電圧が最大になつている。そして硬貨が厚
さ検出コイルＴと材質検出コイルＭとの間を通る
とき、厚さ検出コイルＴのインピーダンスが変化
して同調がはずれ、出力電圧が低下する。このイ
ンピーダンス変化は、第２図に示すように、硬貨
Ｃの表面から厚さ検出コイルＴまでの距離が小で
あるほど（即ち硬貨Ｃの厚さが大であるほど）大
きいから、硬貨Ｃの厚さが大であるほど出力電圧
は低下する。同様に材質検出コイルＭはコンデン
サ１１と並列共振回路を形成し、硬貨が存在しな
い状態で出力電圧が最大となつていて、硬貨が厚
さ検出コイルＴと材質検出コイルＭとの間を通る
とき、材質検出コイルＭのインピーダンス変化に
より同調がはずれ出力電圧が低下する。さらに材
質検出コイルＭは厚さ検出コイルＴにより励磁さ
れて誘導電圧を生じているため、材質検出コイル
Ｍと厚さ検出コイルＴの間を硬貨が通ると、厚さ
検出コイルＴによる励磁電圧が低下するととも
に、硬貨の材質および厚さの違いにより材質検出
コイルＭに到達する交番磁界が変化し、材質検出
コイルＭに生じる誘導電圧が低下する。

第５図において、２２は抵抗器、１２，１３は
それぞれ検出コイルＴ，Ｍの出力信号を増幅する
交流増幅器である。

１４，１５は、検出コイルＴを駆動する信号と
同一周波数で且つ１周期１パルスで同調した分周
器９からのサンプリングパルスによつて、交流増
幅器１２，１３の硬貨によつて振幅及び位相の変
化（硬貨不存在時に対して）した出力交流信号の
所定時点における電圧値をサンプルホールドし
て、直流電圧値として出力するサンプルホールド
回路である。

サンプルホールド回路１４は、アナログスイツ
チ２３、コンデンサ２５、高入力インピーダンス
演算増幅器２７によつて構成されている。アナロ
グスイツチ２３は、分周器９からのサンプリング
パルスを受けるとオンし、この時の交流増幅器１
２の出力電圧がコンデンサ２５に蓄わえられる。
高入力インピーダンス演算増幅器２７はゲインが
１の高圧ホロア回路になつており、非反転入力端
子に入力された電圧と同じ電圧を出力する。コン
デンサ２５は高入力インピーダンス演算増幅器２
７の非反転入力に接続されているため、コンデン
サ２５と高入力インピーダンス演算増幅器２７と
の時定数はサンプリングパルスの間隔と比較して
十分大きくできるので、次のサンプリングパルス
がくるまでの間、コンデンサ２５は前の電圧を保
持している。サンプルホールド回路１５も同様の
構成である。

１６はサンプルホールド回路１４，１５から出
力されるアナログ電圧をデイジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器である。

１７は、予め正規硬貨に関する検出信号の振幅
および位相の両情報を含んだ設定値をコイルＴ、
コイルＭについて２種記憶設定されていて、Ａ／
Ｄ変換器１６からの２種のデイジタル値をこれら
の設定値と比較して、硬貨の真偽及び種類を判定
し、正規硬貨の場合には、排除レバー７における
硬貨の通過を可能にする適正信号を出力する判定
回路である。

即ち、この判定回路１７は、正規硬貨が前記硬
貨軌道内を通過するときに前記第１、第２の並列
共振回路から出力される振幅及び位相が変化した
交流信号を、前記サンプルホールド回路でサンプ
ルホールドしたときの直流電圧値に対応した設定
値が、予め設定された設定手段と、 前記サンプルホールド回路から出力された前記
直流電圧値を前記設定値と比較して硬貨を判別す
る判別手段とを備えている。

１８は判別回路１７の適正信号によつて導通す
るトランジスタ、１９はトランジスタ１８の導通
によつて通電される電磁石、２０は保護用のダイ
オードである。

排除レバー７は、第３図に示すように、基板２
の下面側に回動自在に取付けられ、永久磁石２１
に吸引されて先端部７ａが硬貨軌道１内に突出し
ている。そして電磁石１９に通電されると、その
磁力が永久磁石２１の吸引力を打消す方向に生じ
る。このため硬貨は排除レバー７の先端部７ａを
押しのけて蓄積軌道１ｂへと進む。

第６図は第５図の回路動作を示すタイムチヤー
トであつて、第５図の回路動作をこのタイムチヤ
ートによつて説明する。

第６図のａは分周器９から厚さ検出コイルＴへ
送出される矩形波の信号、ｂはサンプルホールド
回路１４，１５へ送出される同一周波数のサンプ
リングパルスである。

厚さ検出コイルＴからは、コンデンサ１０との
共振回路によつて矩形波の高周波成分が除去され
て、正弦波の信号が出力される。同図ｃの実線は
交流増幅器１２の出力信号を示している。この正
弦波信号の振幅は、硬貨が厚さ検出コイルＴ及び
材質検出コイルＭを通過する間（第７図に符号イ
で示す）、小さくなる。

サンプルホールド回路１４では、この振幅及び
位相が硬貨不存在時に対して変化した交流信号の
所定時点でのレベルをｂに示すサンプリングパル
スでサンプルホールドすることにより、第６図ｃ
の鎖線のごとく直流電圧の変化に変換される。即
ち、硬貨通過時には、硬貨不在時に対する位相の
ズレによつてピーク値からズレた時点での電圧値
が出力される。従つてこの出力電圧値には、硬貨
による交流信号の振幅変化と位相変化の双方が相
乗された結果として取り出される。

材質検出コイルＭの出力信号は、硬貨の通過時
に硬貨の材質に応じて交流信号の振幅及び位相が
変化するが、同様に交流増幅器１３を経て、サン
プルホールド回路１５で、この変化が同様に振幅
及び位相変化が相乗された直流電圧の変化に変換
される。

第６図ｄの実線は交流増幅器１３の出力信号を
示し、鎖線はサンプルホールド回路１５の出力信
号を示している。

硬貨の材質などによる影響は、コイルの出力信
号の電圧変化の他に、第７図に拡大して示すよう
に、位相の変化を生じさせる。

第７図において、ａは検出コイルＴへ送出され
る分周器９の出力信号、ｂは分周器９からのサン
プリングパルス、ｃの実線は交流増幅器１３の出
力信号を示している。ｃにおける一点鎖線は従来
の整流平滑回路出力電圧を示している。即ち、平
滑回路の時定数で遅れが生じるため、波形のピー
ク電圧の変化に追従できない。一方、点線はサン
プルホールド回路出力の波形を示しており、信号
ａのパルス幅の中心点でサンプリングパルスｂを
生じさせてサンプルホールドした電圧信号には、
硬貨通過による各コイルの出力電圧の変化分と位
相変化分の双方が相乗的に含まれている。

Ａ／Ｄ変換器１６はサンプルホールド回路１
４，１５の２種の出力電圧を２種のデイジタル値
に変換する。判定回路１７はＡ／Ｄ変換器１６か
らの２種のデイジタル値最低値をそれぞれ検出す
る。この２種の最低値を示すデイジタル値と予め
記憶した正規硬貨に関する２種のデイジタル値と
を比較して硬貨の真偽及び種類を判定し、正規硬
貨の場合にはトランジスタ１８を硬貨が排除レバ
ー７を通過する間の一定時間駆動する。

第６図ｅはトランジスタ１８を駆動する信号を
示す。

第８図は、100円硬貨と同じ厚さ及び同じ直径
をもつた材質の違う円板が材質コイルＭを通過し
た時の位相変化の最大値を示した図である。

第９図は第８図で使用した円板が材質コイルＭ
を通過した時のサンプルホールド回路出力の変化
量の最大値と、平滑回路出力の変化量の最大値を
比較したものである。

第９図からサンプルホールド回路出力の変化量
の方が平滑回路出力の変化量より大きいことがわ
かる。即ち、サンプルホールド回路を使用するこ
とにより変化量が大きく表われるので、Ｓ／Ｎ比
の改善がなされるため検出精度が向上する。

＜本発明の効果＞ 以上説明したように本発明の硬貨選別装置で
は、硬貨不在時に対して振幅及び位相の変化した
出力交流信号の所定時点で電圧値をサンプリング
して判別するから、振幅変化と位相変化の双方が
相乗的に含まれたデータに基づいて判別すること
となるから、従来の振幅のみ、あるいは位相のみ
による判別に比して、格段に判別精度が向上し、
誤判別がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の硬貨軌道における
検出コイルなどの配置を示す概略正面図、第２図
は第１図における―断面図、第３図は排除レ
バーの構成を示す断面図、第４図は硬貨の大きさ
と検出コイルの設置位置との関係を示す図、第５
図は回路構成を示すブロツク図、第６，７図は第
５図の回路の動作を示すタイムチヤート、第８図
は、材質の変化に対する材質検出コイルＭ出力の
位相の変化を示す図、第９図はサンプルホールド
回路と平滑回路出力の変化量の比較を表わす図で
ある。 １……硬貨軌道、２……基板、３……カバー、
４……レール、５……投入口、Ｔ……厚さ検出コ
イル、Ｍ……材質検出コイル、７……排除レバ
ー、８……発振器、９……分周器、１０，１１…
…コンデンサ、１２，１３……交流増幅器、１
４，１５……サンプルホールド回路、１６……
Ａ／Ｄ変換器、１７……判定回路、２３，２４…
…アナログスイツチ、２５，２６……コンデン
サ、２７，２８……高入力インピーダンス演算増
幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発振器と、前記発振器からの発振信号によつ
   て励磁され交番磁界を生ずる第１のコイルと、前
   記第１のコイルからの交番磁界を受ける位置に対
   向して配置され、投入される硬貨に対応して硬貨
   不在時に対して振幅及び位相が変化した信号を出
   力する第２のコイルとを備え、該信号に基づいて
   投入された硬貨の選別を行なう硬貨選別装置にお
   いて、 前記発振器の発振信号に同期して１周期に１パ
   ルス出力されるサンプリングパルスを出力するサ
   ンプルパルス発生器と、 前記第２のコイルに誘起した前記信号に対応す
   る交流信号の所定時点における電圧を前記サンプ
   ルパルスによつてサンプルホールドし、該電圧に
   対応した直流電圧信号を出力するサンプルホール
   ド回路と、 正規硬貨が投入されたときに前記第２のコイル
   から出力される振幅及び位相が変化した信号に基
   づいて出力される前記サンプルホールド回路の出
   力値に対応する設定値を予め設定する設定手段
   と、 前記サンプルホールド回路から出力された直流
   電圧信号を前記設定手段の設定値と比較し投入さ
   れた硬貨を判定する判別手段とを備えたことを特
   徴とする硬貨選別装置。