JPH0429113B2

JPH0429113B2 -

Info

Publication number: JPH0429113B2
Application number: JP60105003A
Authority: JP
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1992-05-18
Also published as: AU564442B2; JPS61262990A; AU4785785A

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、両替機などに使用され
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
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Ｒ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ツジ回路を
形成し、硬貨通過時のブリツジ平衡点を検出する
方式等がある。

硬貨の選別にあたつては、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、
上記各選別方式を併用したり、１つの選別方式に
あつても、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２０４，２０５，２０６の発
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、マイクロコンピユー
タ２０９からストローブ信号Ｓ１〜Ｓ３によつ
て、発振回路２０４，２０５，２０６の各発振周
波数が、計数回路２０８を通して、交互に読みと
られ、マイクロコンピユータ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58−6985号公報）。

第８図は、前記ブリツ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３５１は、一定電圧の交流源３５０
によつて、励磁され、２つの受信コイル３５２，
３５３に一定電圧を供給している。３１０Ａは主
に硬貨の材質、材厚、検査用の検出コイルであ
り、３１０Ｂは主に硬貨の外形検査用のコイルで
ある。３１０Ａの検出コイルは、それを一辺とし
た硬貨金種毎に接続されたブリツジ回路３１１Ａ
〜３１４Ａを形成し、その出力はそれぞれ対応す
る差動増巾回路３０１Ａ〜３０４Ａに接続され、
この各差動増巾回路３０１Ａ〜３０４Ａの出力
は、それぞれ対応する比較回路３０５Ａ〜３０８
Ａの入力に直接、接続されている。そして比較回
路３０５Ａ〜３０８Ａの出力は判定選別回路３０
９の入力に接続されている。３１０Ｂの検出コイ
ルも、前記３１０Ａと同様の回路構成で、３０９
の判定選別回路に接続されている。

判定選別回路３０９には、更にブリツジ回路の
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〜３０８Ｂ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58−30632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、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
を使用する等、特別の対策が必要であつた。

また、第７図、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辺のブリツジ構成
用インピーダンス素子、差動増巾器、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
金種毎のブリツ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
トアツ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エンジヤーにおいては、小型
化の要求が高くなつてきているが、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。

本発明はこのような問題点を解決するもので、
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を発
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、材厚のように異なつ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つ
て、それぞれ対向配置し、その対向配置した一方
の検出コイルはコイルを直列逆相接続し、他方の
検出コイルはコイルを直列同相接続し、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、上記した構成により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）に反応する検出ポイントとなる
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、発生
数の判定を総合検査判定することにより、硬貨選
別と精度よく行える。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて、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つて、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ａは、硬貨選別装置の要部を示す概略構
成図、第１図ｂは、回路構成図である。

第１図において、硬貨選別装置本体１の投入口
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の側部を通過し、これら検出コイル
８，９によつ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７は、ゲート４が開放され
ることにより、正貨通路５に導かれ、偽貨と判定
された硬貨７に対しては、ゲート４が開かれず、
そのまま偽貨通路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ｂに示すように、コイル８ａ，８ｂ及びコ
イル９ａ，９ｂをすべて直列に接続した上で、コ
ンデンサC₁及びC₂とで、共振回路を形成し、帰
還用増幅器１５、ベース抵抗R₂，R₃、エミツタ
帰還抵抗R₁、トランジスタQ₁と共に発振回路１
２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C₁，C₂とで定まる一定の周波数で発振してお
り、トランジスタQ₁のコレクタには、共振回路
の負荷インピーダンスとエミツタ帰還抵抗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
立μ、厚さｔ、および硬貨７と検出コイル８，９
の相対位置によつて変化し、その変化はトランジ
スタQ₁のコレクタ電圧の変化としてあらわれる。

C₃は直流電圧遮断用のカツプリングコンデン
サであり、トランジスタQ₁の交流電圧出力は、
カツプリングコンデンサC₃を通して整流回路１
３に入力され、検出出力は直流電圧としてとり出
される。D₁，D₂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。R₅，C₅は低
周波通貨フイ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、マイクロコンピユータ１４の
Ａ／Ｄコンバータ入力端子には、高周波リツプル
ノイズの無い、検出出力が得られる。対をなす検
出コイル８及び９は、第２図ａ，ｂに示すように
ポツト型フエライトコア４０２Ａ〜４０２Ｄの溝
に、図に示すようなコイル８ａ，８ｂ，９ａ，９
ｂ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７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をおいて
対向配置されたコイル８ａ，８ｂから形成され、
それぞれ直列同相接続の関係に設定してあるの
で、それらによる電磁界の磁束方向は、矢線４１
０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ｂに示すよう
に硬貨通路１０，１１に対し、間隔d₃をおいて対
向配置されたコイル９ａ，９ｂから形成され、そ
れぞれ直列逆相接続の関係に設定してあるので、
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７の表面を沿う方向である。

すなわち、構成を大幅に換えることなく、検出
コイル８，９を構成するコイル８ａ，８ｂ、コイ
ル９ａ，９ｂの接続を直列同相、直列逆相に変え
るだけで、硬貨７の材質検出用の検出コイル８、
材厚検出用の検出コイル９とすることができ、し
かも第１図ｂのように回路構成も簡単なものとす
ることができる。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、
周知のように表波深度ｄ＝１／√（ｗ＝
2π）で与えられる。従つて、周波数か極めて高
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、内部ほど密度
が小さくなる関係にある。これより、前記共振回
路によつ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は、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（d₁＋d₂）に敏感に反応
し、結果として硬貨の厚みｔ＝d₃−（d₁＋d₂）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≒115KHzに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ｂ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。

マイクロコンピータ１４は前記検出電圧を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_O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Vd₁（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）、Vp₁（第１のピーク電圧）、
Vp₂（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、同一厚みの円形模偽
硬貨で、対象正貨の最小外径に等しい模偽硬貨７
０３と対象正貨の最大外径に等しい模偽硬貨７０
２を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とを配置した硬貨通路１
０，１１に同一材質、同一厚みの円形模偽硬貨
で、対象正貨の最小外径に等しい模偽硬貨７０３
と対象正貨の最大外径に等しい模偽硬貨７０２を
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と模偽硬貨との相互作用を無
くした時の模偽硬貨７０２により検出出力が曲線
７０４に、模偽硬貨７０３による検出出力が曲線
７０６にそれぞれあらわれる。ポイント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と模偽硬貨との相互作用をな
くした時の模偽硬貨７０２による検出出力が曲線
７０５に、模偽硬貨７０３による検出出力が曲線
７０７にそれぞれあらわれる。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D_Sは対象正貨が通過した時、曲線７０４が曲
線７０５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。従つて、曲線７０４，７０５の総合検
査出力が曲線７０８にあらわされ、曲線７０６と
７０７の総合検査出力が曲線７０９にあらわされ
る。

図示したように、曲線７０４と７０５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つて差が生じる。結果と
して、総合検査出力曲線７０８，７０９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。

従つて、第３図の直流検出電圧曲線の電圧値
Vp₁により、硬貨の主に材質を検査し、電圧値
Vd₃により硬貨の主に厚みを検査し、電圧値Vp₂
により、硬貨の主に外径を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種類の円形模偽硬貨について、
硬貨通路１０，１１を通過させた時の検出出力か
ら、外径φと厚みｔを横軸により、縦軸にVp₁，
Vd₃，Vp₂電圧の変化率をプロツトした特性曲線
であり、Vp₁は主に硬貨７の材質に反応し、Vd₃
は硬貨７の厚み７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わしてい
る。

第１図ｂのマイクロコンピユータ１４内の比較
判定プログラムでは、各投入金種毎のVp₁，
Vd₃，Vp₂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Vd₁／Vp₁，Vd₂／Vp₁，
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
の比較判定を行ない、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）を検査判別することができ、
硬貨の選別を、きわめて簡単な構成と少ない部品
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ｂ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５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、８
ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ……コイル、１０，１１…
…硬貨通路、１２……発振回路、１３……整流回
路。

Claims

【特許請求の範囲】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、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
を直列逆相接続したことを特徴とする硬貨選別装
置。２一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１項記載の硬貨選別装置。３一方の検出コイルと他方の検出コイルとを直
列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。