JPH07501902A - コイン識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コイン識別装置 発明の分野 この発明は、多種コイン確認装置に対して特に、但し排他的にてはなく、適用さ れるコイン識別装置に関する。

発明の背景 従来の多種コイン確認装置においては、コインは、間隔をおいて設置された多数 のセンサーコイルを通路に沿って通過し、センサーコイルは、コインに対して誘 導結合を生しるようにそれぞれ励磁される。コインとコイルとの間の相互作用の 程度は、コインおよびコイルの相対的なサイズと、コインを形成する材料と、コ インの表面特性との関数である。従って、各コイルか示すインピーダンスの変化 を監視することによって、被検査コインを表わすデータか提供される。そのデー タは、メモリーに格納された情報と比較され、コインの金種と信憑性を決定する ことができる。そのような誘導認識装置の一例は、英国特許明細書第２１６９４ ２９号（コイン　コントロールズ　リミテッド）に開示されている。

光学的な検出器を使用してコインの光学的特性、たとえば、直径に基づいてコイ ンを見分けることは、従来から提案されている。

しかしながら、鉛の円盤や鉛合金で作られた円盤のようなあるタイプの偽造コイ ンは、偽造コインの特性か受容可能なコインに非常に類似しているのて的確に識 別することかできないため、従来の確認装置では本当のコインから容易に識別す ることができないということが見出された。

ピエゾ電気素子を備えコイン通路の一部を落下するコインの衝撃を感知するコイ ン確認装置は、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＤＫ８２１０００７２　（ジーエヌテ ィー　オートマチイック　ニー／シー）とＧＢ−Ａ−２２３６６０９（マース　 インコーホレイテッド）から知られる。

ＰＣＴ／ＤＫ８２１０００７２においては、コインかピエゾ電気素子に対して衝 撃力を与えることによって、コインの機械的弾性が決定されピエゾ電気素子の出 力は増幅され、所定のしきい値と比較され、コインの受容性を決定する。鉛また は鉛合金から作られたコインは、対応する本当のコインよりもピエゾ電気素子の 出力が低くなるので、前記しきい値を適当に設定することによって本当のコイン と偽物のコインとの識別が可能となる。

ＧＢ−Ａ−２２３６６０９は同様の装置を開示しているか、その装置ではピエゾ 電気素子からの信号を所定のしきい値と比較するまえに微分して、コインの衝突 速度におけるばらつきの影響を抑制するようにしている。

この発明の目的は、衝撃応答センサーを利用した、改良されたコイン識別装置を 提供することである。

発明の要旨 この発明によれば、被検査コインの通路を形成する手段と、通路に沿って通過す るコインによって衝突される平面と、コインかその平面に与える衝撃に応じて電 気的出力信号を提供するセンサー手段と、衝突直後の一定期間内における前記出 力信号のピークの最大値および最小値を検出する手段と、検出された出力信号の 前記最大値および最小値によってコインの受容性を決定する手段を備えたコイン 識別装置を提供するものである。

この発明において認識されたことであるが、コインか前記平面に対して衝突する とき、センサー手段は振動信号を出力し、衝突直後の一定期間に生ずるピークの 最大値から最小値までの振幅は、鳴り響き音または減衰の関数であり、被検査コ インが作られた材料の機械的特性に依存するものである。したがって、コインか 鉛または鉛合金から作られている場合には、ピークの最大値と最小値との差か減 少するため、出力信号は本当のコインによって作られる信号に比べて減衰する。

したがって、最大値と最小値との関係は、コインが作られた材料の関数として変 化し、コインの受容性を決定するために使用できる。

出力信号の前記最大値はコインの衝撃力の関数であり、コインの質量に依存する 。この発明によれば、コインのパラメータ信号はこの最大値および最小値の組み 合わせから形成されてもよい。好ましくは、最大信号の値は、最小値に対する所 定の比率で算出され、それによって、前記パラメータ信号は、コイン材料の機械 的弾性とコインの質量との両方の関数となる。

図面の簡単な説明 この発明がさらによく理解されるように、その実施態様か添付図を参照して実例 により説明される。

図１はこの発明のコイン識別装置の概略側面図、図２は図１に示される装置に係 る電気識別回路のブロックダイヤグラム、図３は図２に示されるサンプリング回 路の詳細なブロックダイヤグラムであり、図４は図１乃至図３に示されるピエゾ 電気素子の衝撃によって生成される波形を示す。

実施態様の説明 図１を参照すると、この装置はコイン挿入孔２を含む本体１からなり、コインは 上部から挿入孔２に挿入され、台３の上に落下し、コイン下降通路４に沿って周 縁でころかり、誘導感知部５を通り過ぎる。コイン６は破線で示され、同じく破 線で示された通路７に沿って移動する。

コイン６か台３の上に落下するとき水平方向（図１に示す）の速度はほぼ０であ る。そして、コインは、通路４に沿って感知部５を通って周縁でころがり、そし て緩衝器８に衝突し、約９０°回転してソレノイド駆動受容ゲート９の方向へ落 下する。

さらに詳細に後述される回路かゲート９を開いて受容可能コインを受容シュー） １０を通過させ、受容不能コインに対しては拒絶シュー）ＩＩを通過するように そのゲートは閉しられたままである。

緩衝器８をさらに詳細に参照すると、それはピエゾ電気素子１３を搭載した金属 板１２を備えている。素子１３はコインの衝突に応して振動電圧を生成し、その 振動電圧の性質は衝撃力とコインを作る材料に依存するものである。

誘導感知部５は、被検査コインに対してうず電流型の誘導結合を形成する一つ以 上の誘導コイルを備える。その誘導コイルの作動方法は明細書ＧＢ−Ａ−２１６ ９４２９にさらに詳細に記載されているような方法であってもよい。

図２を参照すると、誘導センサー５とピエゾ電気素子１３からの出力は、マイク ロプロセッサ−１４に供給され、あらかじめプログラムされＥＥＰＲＯＭＩ　５ に格納された受容可能コインを表わす値と比較される。被検査コインが受容可能 な金種のものであるということが見出された場合には、マイクロプロセッサ−は ソレノイド受容ゲート９を開放させ、コインを受容シュート２０の方へ通過させ る。

ピエゾ電気素子１３の出力は図３にさらに詳細に示されるサンプリング回路１６ を介して供給される。

図３に示される回路の動作原理を理解するために、被検査コイン６の衝突時にピ エゾ電気素子１３によって生成される波形を示す図４か参照されるであろう。コ インの衝突に応して電圧は最初に上昇し、その後、振動しながら減衰している。

図３の回路は、ピエゾ電気出力電圧の減衰を解析するために構成されている。し たかって、初期上昇時間Ｔｌ後に所定期間Ｔ２の時間窓が形成され、その期間に おいて出力信号が解析される。この発明において認識されたことであるが、期間 Ｔ２における１　ピーク最大値とピーク最小値との差が、コインの衝突によって 生しる「鳴り響き音」の関数である。したがって、被検査コインか鉛または鉛合 金で作られている場合には、それは本当のコインの合金に比へて比較的やわらか い材質であるので、図４に示す応答か、本当のコインによって作られる対応する 応答にくらべて減衰するが、これは本当のコインの材料の方がより大きい機械的 弾性とより大きい「鳴り響き音」効果を示すからである。

また、その時間窓の期間に生じるピークの大きさは衝撃力、つまり、コインの質 量の関数である。〔全ての被検査コインはフィン下降通路４（図１）の出発時点 で同一の初速を有し、加速について同一条件におかれているものと仮定している 〕。鉛または鉛合金による偽造品の質量は対応する本当のコインの質量と異なる かも知れないということは理解されるであろう。前述のことは次のように表され る。

ｍｃｃｘ　Ｖｍａｘ　（Ｉ） ｅｅ　（Ｋ　（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）　（Ｉ［）ここで、Ｖｍａｘ＝　Ｔ　２に おけるピーク最大電圧Ｖｍｉｎ＝　Ｔ　２におけるピーク最小電圧ｅｃ　＝コイ ンの材料の弾性 ｍｃ　−コインの質量 図３の回路は、コインの弾性および質量の両方の関数であるパラメータ信号Ｐを 生成するように構成されている。パラメータ信号Ｐは次のように表すことができ る。

Ｐ　”ｍｃ＋　ｅ　ｃ　（ＩＩＩ） 式（Ｉ）と式（１１）から、パラメータ信号は次のように表わすことができる。

ＰＸＶｍａｘ＋（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）Ｐ　ｏ＜　２　Ｖｍａｘ　−Ｖｍｉｎ　 （ＩＶ）式（ＩＶ）示すようにパラメータ信号Ｐは、被検査コインを弁別的に特 徴づけるということが見出された。したがって、図３の回路は、パラメータ信号 Ｐを算出し、その信号ＰとＥＥＰＲＯＭ　１５（図２）に予めプログラムされた 値との比較かマイクロプロセッサ−１４によって行われるように構成される。

図３をさらに詳細に参照すると、ピエゾ電気素子１３からの出力は、バッファ増 幅器１７と高利得増幅器１８を介して、立ち上かりエツジ検出回路１９に印加さ れ、立ち上がりエツジ回路１９はコインか素子１３に衝突することによって生ず る出力信号の立ち上かりエツジに応したトリガーパルスを生成する。

検出回路１９からの出力パルスは、２つの非再トリガ単安定２０．２１に供給さ れ、それらはそれぞれ時間間隔ＴｌとＴ２を規定する。単安定２０のＱ出力は単 安定２１のＱ出力とともにアンドゲート２２に入力され、その結果、ゲート２２ の出力は時間窓Ｔ２用のイネーブル信号を構成し、この窓は初期の非イネーブル 期間Ｔ１のあとに生じる。

アンドゲート２２からのイネーブル信号は正と負のピーク検出回路２３．２４に 供給され、窓Ｔ２の期間中にＶｍａｘとＶｍｉｎの値を検出する。検出器２３の 出力は電圧２倍増幅器２５に供給され、電圧Ｖ１が生成される。したがって、Ｖ １＝２　Ｖｍａｘ　（Ｖ） ピーク検出器２４は電圧Ｖ２を生成する。

Ｖ２＝Ｖｍｉｎ　（ＶＩ） 電圧Ｖ１と■２は減算増幅器２６に入力され、出力ＶＯが生成される。ここで、 Ｖｏ＝Ｖ１−Ｖ２＝Ｐ、　（■） したかって、前述のように被検査コインを弁別的に特徴づけるとともに、基本的 に、コインの質量と機械的弾性の関数であるパラメータ信号を、この信号ＰＣか 形成する。信号Ｐ、はアナログ／デジタル変換器２７に供給され、ＥＥＰＲＯＩ ＪＩ　５に格納された受容可能コインを示す格納値と比較されるために、マイク ロプロセッサ−に供給可能なデジタル値となる。これによって、コイン受容性の 決定は、誘導センサーとピエゾ電気素子１３の出力によりマイクロプロセンサー １４て行われる。図２を参照すると、光学的センサーか、誘導センサー５に加え られ、あるいはその代わりに使用されて、入力２８として概略的に示されるよう に、付加的て有効な入力を提供することができるということが理解されるであろ う。また、マイクロプロセッサ−１４にあらかじめプログラムされたルーチンに よりある有効なプロセスを選択するために、サンプリング回路１６の出力を無視 してもよい。

前述の装置は、本当のコインに酷似した電気的および寸法的特性を示す鉛または 鉛合金からなるにせ硬貨と、本当の硬貨とを識別するために特に有効である。多 くの変形や変更は当業者にとっては明白であろう。たとえば、単一のパラメータ 信号Ｐを提供するかわりにεＥＰＲＯＭＩ　５に信号Ｖｌとｖ２に対する個々の 参照値を格納して被検査コインから誘導される値と個々に比較することも可能で あろう。しかしながら、記載した装置は単一の参照パラメータＰがεεＰｌ？Ｏ Ｍに格納できるという利点を有する。実用上の問題として、特定の金種の受容可 能コインの識別に通常関連するある範囲の受容値を収容するために、窓範囲が各 参照値Ｐに対して格納されるであろう。

ここで使用される言葉、コインとは、代用硬貨や同様の取引用品目を含むもので ある。

国際調査報告　。１．７゜。Ｑ７／ｎｎ７Ｑ＋

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．被検査コイン用通路を形成する手段と、通路に沿って通過するコインによっ て衝突される平面と、平面に対するコインの衝撃に応じた電気的出力信号を提供 するセンサー手段と、衝突に続く一定期間内において前記出力信号のピークの最 大値と最小値と検出する手段と、前記出力信号の検出された最大値と最小値によ ってコインの受容性を決定する手段からなるコイン識別装置。
2. ２．コインパラメータ信号を、前記出力信号の検出最大値および最小値の与えら れた関数として誘導する手段と、前記コインパラメータ信号によってコインの受 容性を決定する手段を備えた請求の範囲１記載の装置。
3. ３．前記コインパラメータ信号が前記最大値と最小値の組み合わせを含み、前記 最大値が最小値に関する所定の比率によって算出される請求の範囲２記載の装置 。
4. ４．前記コインパラメター信号が最大値の２倍と最小値との差の関数である請求 の範囲３記載の装置。
5. ５．平面へのコインの衝突から生じる前記出力信号の変化を検出するエッジ検出 回路手段と、出力信号の前記ピークの最大値と最小値を検出する第１および第２ ピーク検出手段と、コインの衝突に続く一定期間において前記ピーク検出回路手 段を作動可能にするために、前記エッジ検出回路手段に応答するイネーブル手段 を備えた請求の範囲２、３または４記載の装置。
6. ６．コインの衝突に続く第１期間を規定する手段と、前記期間の最後から始まる 前記一定期間を規定する手段を備えた請求の範囲５記載の装置。
7. ７．前記コインパラメータ信号のデジタル値を生成するためのアナログ／デジタ ル変換手段を備えた請求の範囲２乃至６のいずれか１つに記載の装置。
8. ８．コインパラメータ信号の参照値を格納する手段と、被検査コインから得られ るコインパラメータ信号と前記参照値とを比較してコイン受容性を決定する手段 を備えた請求の範囲２乃至７のいずれか１つに記載の装置。
9. ９．前記コイン通路が、コイン投入孔と、コイン下降路と、コイン下降路に隣接 して設けられたコイン感知手段とを備え、前記平面が、コイン下降路の端部に設 けられコイン感知手段を通過した被検査コインによって衝突される請求の範囲２ 乃至８のいずれか１つに記載の装置。
10. １０．前記コイン受容性決定手段が、誘導センサーと、前記コインパラメータ信 号と誘導センサーの出力との両方によってコイン受容性を決定する手段を備えた 請求の範囲２乃至９のいずれか１つに記載の装置。
11. １１．光学的センサーをさらに備えた請求の範囲１乃至１０のいずれか１つに記 載の装置。
12. １２．前記センサー手段がピエゾ電気素子からなる請求の範囲１乃至１１のいず れか１つに記載の装置。
13. １３．請求の範囲１乃至１２のいずれか１つに記載のコイン識別装置を備えたコ イン確認装置。