JPH0816941B2

JPH0816941B2 - 検銭装置

Info

Publication number: JPH0816941B2
Application number: JP4216172A
Authority: JP
Inventors: 昌一徳村
Original assignee: 株式会社高見沢サイバネティックス
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0668333A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬貨計数や硬貨選別等
の検銭処理を電気的・磁気的な原理に基いて行う検銭装
置に関し、特に、検銭精度の経年変化を補償するように
した検銭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、本願発明者は、特願平３−３４６
２０号において、新規且つ優れた検銭特性を有する金属
体弁別装置を開示した。かかる金属体弁別装置は、環状
に巻装したコイルとの共振作用によって発振動作する発
振回路を備えると共に、該環状コイルの中空内に発生す
る磁界中を被検銭硬貨が通過する構成とし、被検銭硬貨
が磁界中を通過するときのうず電流の作用で該環状コイ
ルに生じるインピーダンス及びインダクタンスの変化
を、該発振回路の発振信号の周波数及び振幅の変化とし
て検出し、更に、このときの周波数の変化から被検銭硬
貨の材質を検出すると共に、振幅の変化から被検銭硬貨
の外形を検出して、精度の良い検銭を実現することがで
きるようにしたものである。

【０００３】又、上記環状コイル及びこれと協動する発
振回路からなるセンサー部分を所定間隔で複数個配置し
て、これらの環状コイルの中空内を被検銭硬貨が通過し
たときに得られる発振信号の周波数及び振幅の変化から
被検銭硬貨の材質を検出すると共に、振幅の変化から被
検銭硬貨の直径及び肉厚をも検出することができるよう
にして、被検銭硬貨の特徴抽出精度を飛躍的に向上させ
たものである。

【０００４】尚、このような電気的・磁気的原理を適用
した検銭装置は従来から各種知られているが、かかる発
明の金属体弁別装置は、磁界の発生している環状コイル
の中空内に被検銭硬貨を通過させることによって検銭精
度を飛躍的に向上させるようにしたので、硬貨処理装置
内における設計時の制約が飛躍的に緩和されると共に組
付け精度等の機構的精度にほとんど影響され無いことか
ら、極めて優れた効果を発揮する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような基
本的に優れた機能を有していても、装置の設置場所の環
境変化や装置の構成部品の特性変化に伴って、検銭精度
が低下する問題がある。即ち、検銭装置は、一定状態に
保たれた環境内に設置されるとは限らず、例えば、鉄道
の自動券売機や飲料水等の自動販売機等に組込まれて屋
外に設置される場合のように、温度変動や湿度変動等の
環境の変化の大きな場所に設置される場合が少なくな
く、このような環境の変化に伴って検銭装置の構成部品
（電子部品等）の特性が変動することによって検銭精度
が変動するという問題を生じる。又、構成部品の経年変
化に伴って検銭精度が低下する問題も生じる。そして、
検銭精度が変動する度に保守管理者が再調整するは極め
て煩雑であり、信頼性を損ねることとなる。そこで、本
発明は、このような外部環境の変化や内部的要因の変化
があっても、常に装置自身が自動的に検銭精度を維持す
る自動補償機能を有する検銭装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、共振作用を生じさせるインダクタン
スとして機能する環状コイルを有する複数のＬＣ発振回
路と、夫々のＬＣ発振回路の前記夫々の環状コイルを相
互に所定間隔で配置し且つ前記夫々の環状コイルの中空
部内に被検銭硬貨を通過させる構造を有するセンサー部
と、前記環状コイルの中空部内に被検銭硬貨が通過する
ときに夫々の環状コイルからの磁力線によって被検銭硬
貨に発生するうず電流の作用で各環状コイルのインピー
ダンス及びインダクタンスが変化するのに伴う交流信号
の包絡線の最小振幅と最大振幅との差により前記被検銭
硬貨の断面積データ、前記交流信号の包絡線の最小振幅
における周波数により前記被検銭硬貨の材質データ、前
記各環状コイルにおける各交流信号の包絡線の振幅が等
しいときの時間差により前記被検銭硬貨の外径データを
抽出して、これらのデータを前記被検銭硬貨固有の特徴
データとし、該固有の特徴データに基いて被検銭硬貨の
金種を判定する判定手段とを有する検銭装置において、
前記判定手段は、検銭対象となる全ての金種の内の特定
金種を除く他の金種について求められた夫々の特徴デー
タと特定金種について求められた特徴データとの比を示
すデータと、前記特定金種の特徴データを各金種の標準
判定係数データとして予め記憶する第１の記憶手段と、
ある基準時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ発
振器に発生する交流信号の振幅に対する前記特定金種の
特徴データの比をゲージデータとして記憶する第２の記
憶手段と、実際の検銭時に被検銭硬貨が存在しない状態
で前記ＬＣ発振器に発生する交流信号の振幅のデータと
前記ゲージデータとの積を演算することによって前記特
定金種の判定基準データを求めると共に、前記特定金種
の判定基準データと前記他の金種の標準判定係数データ
との積を演算することによって前記他の金種の標準判定
データを求め、被検銭硬貨が前記センサー部の環状コイ
ルを通過したときに求まる前記被検銭硬貨の特徴データ
を、前記特定金種の判定基準データ及び他の金種の判定
基準データと比較して、最も一致性を有する判定基準デ
ータについての金種を前記被検銭硬貨の金種と判定する
補正制御手段とを備える構成とした。

【０００７】又、前記判断手段は、ある基準時に被検銭
硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ発振器に発生する交流
信号の振幅に対する全金種の各特徴データの比を各金種
のゲージデータとして記憶する記憶手段と、実際の検銭
時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ発振器に発
生する交流信号の振幅のデータと前記各金種のゲージデ
ータとの積を演算することによって各金種の判定基準デ
ータを求め、被検銭硬貨が前記センサー部の環状コイル
を通過したときに求まる該被検銭硬貨の特徴データを、
前記判定基準データと比較して、最も一致性を有する判
定基準データについての金種を該被検銭硬貨の金種と判
定する補正制御手段とを備える構成とした。

【０００８】

【作用】このような構造を有する検銭装置によれば、上
記のある基準時に被検銭硬貨が存在しない状態で上記Ｌ
Ｃ発振器に発生する交流信号の振幅を第１の基準レベル
データγ１、実際の検銭時に被検銭硬貨が存在しない状
態で上記ＬＣ発振器に発生する交流信号の振幅を第２の
基準レベルデータγ２とすると、これらのデータの比が
検銭装置の外部環境の影響や経年変化等に起因する検銭
特性の変化と相関関係があるので、実際の検銭時の基準
レベルデータγ２を標準判定係数データ又はゲージデー
タに重み付け（掛け算）することによって検銭特性の変
化が相殺された判定基準データが得られる。したがっ
て、実際の検銭時において被検銭硬貨が上記センサー部
の環状コイルを通過したときに求まる該被検銭硬貨の特
徴データを、この判定基準データと比較して最も一致性
を有する判定基準データについての金種を該被検銭硬貨
の金種と判定することによって、外部環境の影響や経年
変化の影響を受けることなく、実質的に常に一定の判定
条件の下で検銭判定が実現される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。

【００１０】まず、図１に基づいてセンサー部分の構造
を説明すると、同図（ａ）に示すよに、筒体１には、被
検銭硬貨２を貫通させるための中空孔３が形成され、更
にその外側壁には、所定間隔Ｗ１で対向するフランジ部
４，５と、同間隔Ｗ２（＝Ｗ１）で対向するフランジ部
６，７が形成され、フランジ部５，６は所定間隔Ｗ３だ
け離れている。そして、この筒体１及びフランジ部４，
５，６，７はプラスチック等で一体成型されている。

【００１１】フランジ部４，５に挟まれた筒体１の外側
壁には、絶縁被覆された比較的細い銅線が所定の巻数Ｔ
だけ巻装されることによって第１のコイル８が形成さ
れ、その銅線の両端９，１０が外部に延びている。更
に、フランジ部６，７に挟まれた筒体１の外側壁にも、
絶縁被覆された比較的細い銅線が所定の巻数Ｔだけ巻装
されることによって第２のコイル１１が形成され、その
銅線の両端１２，１３が外部に延びている。即ち、第１
のコイル８と第２のコイル１１は構造的・電気的に等し
くなるように設計されている。

【００１２】フェライト等で形成されたコ字状のコア１
４が、一方からフランジ部４と５を挟むようにして強嵌
合されると共に、同一形状及び材質のコア１５が、同方
向からフランジ部６と７を挟むようにして強嵌合されて
いる。更に、図には分解した状態を示すが、コア１６，
１７もコア１４，１５と同一形状及び材質から成り、コ
ア１４，１５に対向するようにして、フランジ部４，５
及び６，７に強嵌合されている。

【００１３】ここで、間隔Ｗ３は、最も直径の小さな硬
貨のその直径とほぼ等しい間隔に設定されている。例え
ば日本国内で使用される検銭装置では、日本国の１円
玉、５円玉、１０円玉、５０円玉、１００円玉そして５
００円玉の金種の内、最も小さな１円玉の直径より若干
狭い間隔に設定されている。

【００１４】又、中空孔３の形状は、最も大きな硬貨の
径方向の断面（例えば、図中の斜線部分ＡＲで示す）よ
り若干大きい相似形に設計されている。したがって、同
図（ｂ）に示すように、硬貨は若干の隙間を開けて中空
孔３を通過することができるようになっている。但し、
この中空孔３は、硬貨をコイル８及びコイル１１の内側
に通過させるための単なる案内用の孔として設けられた
ものであり、コイル８及びコイル１１に対する硬貨の通
過位置を高い機械精度で規定するために設けられたもの
ではない。

【００１５】そして、第１のコイル８の両端９，１０と
第２のコイル１１の両端１２，１３に、図２に示す発振
回路が接続されることにより、図１（ｃ）の原理図に示
すように、夫々のコイル８，１１に予め所定の磁束密度
の磁力線８ａ，１１ａを発生させ、被検銭硬貨２が中空
孔３を通過するときに磁力線８ａ，１１ａの作用を受け
るようになっている。

【００１６】次に、図２に基づいて、第１のコイル８に
付加される検出回路Ｘと、第２のコイル１１に付加され
る検出回路Ｙを説明する。図示するように、いずれの検
出回路Ｘ，Ｙも等しい回路で構成されている。第１のコ
イル８の両端９，１０間にはコンデンサＣ１ｘ，Ｃ２ｘ
が直列に接続されると共に、端子９が比較器１８ｘの非
反転入力接点に接続され、端子１０と比較器１８ｘの反
転入力接点がアース接点に接続されている。比較器１８
ｘは所定電圧の電源で作動され、その出力接点が抵抗１
９ｘを介して所定電圧Ｖccにバイアスされると共に、帰
還抵抗Ｒｆｘを介してコンデンサＣ１ｘ，Ｃ２ｘの共通
接続接点Ｐｘに接続されている。尚、コイル８のインダ
クタンス及びインピーダンスは、被検銭硬貨２が通過す
るときに発生するうず電流の影響を受けて変化するの
で、図中、インピーダンスの変化を符号Ｒ１で等価的に
示している。又、コイル８のインダクタンス（Ｌ）は理
論的に次式の関係にしたがって変化する。

【００１７】

【数１】

【００１８】これらの比較器１８ｘ、コンデンサＣ１
ｘ，Ｃ２ｘ、抵抗Ｒｆｘ，１９ｘ及びコイル８から成る
回路はコルピッツ型の発振回路を構成しており、コンデ
ンサＣ１ｘ，Ｃ２ｘ及びコイル８から成る同調回路の回
路定数で決まる周波数及び振幅の交流信号Ｓ１ｘが端子
９に発生することとなる。そして、コイル８が発生する
磁力線中を被検銭硬貨２が通過すると、インダクタンス
及びインピーダンスの変化に応じて、交流信号Ｓ１ｘの
振幅及び周波数が変化することとなり、図３に示すよう
に、被検銭硬貨２の断面積ＡＲと直径の違いに応じて振
幅が変化し〔図３（ａ）（ｂ）参照〕、被検銭硬貨２の
透磁率の違いに応じて周波数が変化する〔図３（ｃ）参
照〕という特性が得られる。

【００１９】周波数検出回路２０ｘは、交流信号Ｓ１ｘ
を周波数を変えることなく２値の矩形波信号Ｄ１ｘに波
形整形する波形整形回路２０１ｘと、この矩形波信号Ｄ
１ｘの論理“１”と“０”の発生周波数を計測すること
によって交流信号Ｓ１ｘの周波数を検出してその検出結
果を所定周期τ毎にデジタルの周波数データＤｆｘとし
て出力する計測回路２０２ｘを備えている。検波回路２
１ｘは交流信号Ｓ１ｘの正の振幅電圧の包絡線を検波す
る包絡線検波回路２１１ｘと、そのアナログの包絡線信
号Ａ１ｘをＡ／Ｄ変換して所定周期τ毎にデジタルの振
幅データＤａｘとして出力するＡ／Ｄ変換器２１２ｘを
備えている。一方の検出回路Ｙも検出回路Ｘと等しい回
路構成から成り、検出回路Ｘの符号ｘを符号ｙで置き換
えて示す部分同志が同一となっている。

【００２０】そして、これらの検出回路Ｘ，Ｙから出力
される周波数データＤｆｘ，Ｄｆｙと振幅データＤａ
ｘ，，Ｄａｙは補正制御部２２に入力され、後述する補
正処理と検銭処理によって金種が判定され、その判定結
果Ｑが出力されるようになっている。尚、センサー部
は、例えば被検銭硬貨が自然落下によって中空孔３内を
通過するように、検銭装置の硬貨投入口に直接又は搬送
機構を介して連設される。次に、検出回路Ｘ，Ｙの動作
を図４に基いて説明する。尚、図１（ａ）に示すよう
に、被検銭硬貨２がコイル８，１１の中空部内を中空孔
３に沿って矢印Ａの方向に通過するものとする。更に、
包絡線信号Ａ１ｘと振幅データＤａｘ、包絡線信号Ａ１
ｙと振幅データＤａｙ、矩形波信号Ｄ１ｘの発生周波数
と周波数データＤｆｘ、矩形波信号Ｄ１ｙの発生周波数
と周波数データＤｆｙとの夫々の関係は、アナログ信号
とデジタルデータとの関係であるにすぎず実質的に同一
であるので、説明の都合上、アナログの包絡線信号Ａ１
ｘ，Ａ１ｙと矩形波信号Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙに基いて説明す
る。

【００２１】図４において、ある時点ｔ１以前のよう
に、被検銭硬貨２がコイル８，１１のいずれにも挿入し
ていないときは、被検銭硬貨２がいずれの磁力線の影響
も受けない状態での各コイル８，１１のインダクタンス
によって一義的に決まる一定周波数及び振幅の交流信号
Ｓ１ｘ，Ｓ１ｙが発生する〔図４（ｂ）（ｃ）参照〕。
これに伴って、検波回路２１ｘ，２１ｙの包絡線信号Ａ
１ｘ，Ａ１ｙも一定振幅Ｈ０〔図４（ｄ）参照〕、周波
数検出回路２０ｘ，２０ｙの矩形波信号Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ
の発生周波数も一定となる〔図４（ｅ）（ｆ）参照〕。

【００２２】次に、ある時点ｔ２に示すように、被検銭
硬貨２の先端部分が第１のコイル８の中空部分に侵入す
ると、磁力線の影響によってその先端部分にうず電流が
発生し、同時にコイル８のインダクタンス及びインピー
ダンスＲ１が変化して、交流信号Ｓ１ｘの周波数及び振
幅が変化し始め、同時に包絡線信号Ａ１ｘの振幅が減少
し、矩形波信号Ｄ１ｘの発生周波数も変化し始める。
尚、透磁率が空気よりも高い材質の被検銭硬貨２の場合
には、図３に示するように、被検銭硬貨２とコイル８の
重なり合う面積が大きくなるほど交流信号Ｓ１ｘの周波
数が低くなり、逆に透磁率が空気よりも低い材質の被検
銭硬貨２の場合には、被検銭硬貨２とコイル８の重なり
合う面積が大きくなるほど交流信号Ｓ１ｘの周波数が高
くなる。尚、ここでは、透磁率が空気よりも高い材質の
被検銭硬貨２が通過する場合を示す。

【００２３】更に、被検銭硬貨２がコイル８の中空部内
に進行していくと、うず電流の発生が次第に大きくな
り、その変化に応じて交流信号Ｓ１ｘの周波数及び振
幅、包絡線信号Ａ１ｘの振幅、及び矩形波信号Ｄ１ｘの
発生周波数も変化していく。

【００２４】次に、時点ｔ３に示すように、被検銭硬貨
２の中心部分がコイル８の中心部分に一致すると、被検
銭硬貨２中に発生するうず電流が最大となり、交流信号
Ｓ１ｘと包絡線信号Ａ１ｘの振幅が最小値Ｈ１になると
同時に、矩形波信号Ｄ１ｘの発生周波数が最低となる。

【００２５】そして、時点ｔ３以後は、被検銭硬貨２が
次第にコイル８から外れるのにともなって、これらの信
号Ｓ１ｘ，Ａ１ｘ，Ｄ１ｘの振幅と発生周波数は次第に
時点ｔ１の時のように復帰していく。

【００２６】更に、被検銭硬貨２が移動して、被検銭硬
貨２の先端部分が第２のコイル１１に重なり合うと、コ
イル１１に係わる第２の検出回路Ｙの信号Ｓ１ｙ，Ａ１
ｙ，Ｄ１ｙの振幅と発生周波数が変化し始める。

【００２７】そして、時点ｔ５に示すように、被検銭硬
貨２の先端部分とコイル１１の重なり部分と、その後端
部分とコイル８の重なり部分の面積が等しくなると、信
号Ａ１ｘとＡ１ｙの包絡線振幅が等しい値Ｈ２となる。

【００２８】更に、時点ｔ６のように、被検銭硬貨２が
コイル８から完全に離れた時点以後は、第１の検出回路
の信号Ｓ１ｘ，Ａ１ｘ，Ｄ１ｘの振幅と周波数は時点ｔ
１の時と同じ状態に次第に復帰する。

【００２９】一方、被検銭硬貨２がコイル１１内に次第
に進行していき、時点ｔ７に示すように、被検銭硬貨２
とコイル１１の重なる部分が最大となると、交流信号Ｓ
１ｙの振幅が最小Ｈ１となり、同時に包絡線信号Ａ１ｘ
の振幅と矩形波信号Ｄ１ｘの発生周波数も最低となる。

【００３０】そして、時点ｔ７以後は、被検銭硬貨２が
コイル１１から次第に外れていくのに伴って信号Ｓ１
ｙ，Ａ１ｙの振幅が伸長していき、矩形波信号Ｄ１ｙの
周波数も時点ｔ１のときの状態に次第に復帰していき、
時点ｔ８で被検銭硬貨２がコイル１１から完全に外れた
後は、信号Ｓ１ｙ，Ａ１ｙ，Ｄ１ｙは時点ｔ１のときと
同じ状態に復帰する。

【００３１】ここで、これらの信号Ａ１ｘ，Ｄ１ｘ，Ａ
１ｙ，Ｄ１ｙの振幅の変化や発生周波数の変化は被検銭
硬貨２の金種毎に固有の特性を示す。特に、断面積ＡＲ
が大きい被検銭硬貨２ほど包絡線信号Ａ１ｘ，Ａ１ｙの
最小振幅Ｈ１は小さくなり、又、透磁率の大きい被検銭
硬貨２であるほど、包絡線信号Ａ１ｘ，Ａ１ｙが最小振
幅Ｈ１となるときの矩形波信号Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙの発生周
波数が低くなるという特性を示す。

【００３２】そして、本発明者は、実験の結果、最小振
幅Ｈ１が被検銭硬貨２の断面積ＡＲと相関関係があり、
図４（ｄ）の時点ｔ５に示すように、包絡線信号Ａ１ｘ
とＡ１ｙが交差するときの振幅（以下、交差振幅とい
う）Ｈ２が被検銭硬貨２の直径と相関関係があり、更
に、包絡線信号Ａ１ｘ，Ａ１ｙが最小振幅Ｈ１となると
きの発生周波数が被検銭硬貨２の材質（透磁率）と相関
関係があることをつきとめ、これらを被検銭硬貨２の特
徴データとして、後述する補正制御回路２２で金種の自
動判定を行わせるようにした。尚、補正制御回路２２
は、アースレベルを基準として最小振幅Ｈ１と交差振幅
Ｈ２を処理するのではなく、被検銭硬貨がコイル８，１
１に挿入されない時の第１，第２の検出回路Ｘ，Ｙに発
生する包絡線信号Ａ１ｘ，Ａ１ｙの振幅（最大振幅）Ｈ
０を基準として、その振幅Ｈ０と最小値Ｈ１との差（Ｈ
０−Ｈ１）を断面積の特徴を示す断面積データβ、その
振幅Ｈ０と交差振幅Ｈ２との差（Ｈ０−Ｈ２）を直径の
特徴を示す外形データαとして処理する。

【００３３】次に、補正制御部２２の構成を説明する。
補正制御部２２は演算機能を有するマイクロコンピュー
タシステムによって実現されており、検出回路Ｘ，Ｙか
らの周波数データＤｆｘ，Ｄｆｙと振幅データＤａｘ，
Ｄａｙを入力して被検銭硬貨の特徴抽出のための演算を
行う演算部２３と、演算部２３で求められた特徴抽出結
果に基いて金種の判定を行う判定部２４と、判定に必要
な標準判定係数データを格納するための読出専用メモリ
（ＲＯＭ）２５と、標準判定係数データから実際に必要
な判定基準データを作成するために必要なゲージデータ
を保持する電気的再書込み可能なメモリ（ＥＥＰＲＯ
Ｍ）２６と、動作タイミングを設定するためのタイミン
グ制御部２７を備えている。

【００３４】演算部２３は、検出回路Ｘ，Ｙからの周波
数データＤｆｘ，Ｄｆｙと振幅データＤａｘ，Ｄａｙを
所定周期τ（例えば、１ｍＳ）毎に入力し、振幅データ
ＤａｙとＤａｘの差（Ｄａｙ−Ｄａｘ）を演算する。そ
して、周期τの前後において差（Ｄａｙ−Ｄａｘ）が０
となる状態が継続するときは、被検銭硬貨がコイル８，
１１内を通過していないと判断し、そのときの最新の振
幅データＤａｘを基準レベルデータγとして保持する。
即ち、図４（ｄ）の最大包絡線振幅Ｈ０を計測するのに
相当する。

【００３５】そして、差（Ｄａｙ−Ｄａｘ）が０でなく
なると被検銭硬貨が通過しつつあると判断し、この差
（Ｄａｙ−Ｄａｘ）が最大値となる時点での振幅データ
Ｄａｘ［図４（ｄ）の最小振幅Ｈ１に相当する］を保持
すると同時に、この時点での周波数データＤｆｘを周波
数データηとして保持する。更に、最小振幅Ｈ１を求め
た後、差（Ｄａｙ−Ｄａｘ）が再び０となった時点での
振幅データＤａｘ［図４（ｄ）の交差振幅Ｈ２に相当す
る］を保持する。そして、α＝Ｈ０−Ｈ２と、β＝Ｈ０
−Ｈ１の演算により、外形データαと断面積データβを
求める。

【００３６】このような処理を繰り返すことにより、被
検銭硬貨がセンサー部を通過しないときは、最新の基準
レベルデータγを保持し、被検銭硬貨が通過すると、外
形データαと断面積データβと周波数データηからなる
特徴データを発生するようになっている。

【００３７】ＲＯＭ２５には、対象とすべき金種の外形
と断面積と周波数の特徴に関連する標準判定係数データ
が予め記憶されており、標準判定係数データは例えば次
の統計的手法によって作成される。例えば、複数の金種
ａ，ｂ，ｃ…を検銭対象とする場合には、各金種につい
て多数個Ｎずつの硬貨を準備し、標準判定係数データを
作成するためだけの特定の検銭装置に全ての硬貨を通過
させたときの各硬貨についての外形データα_a1，α_a2，
α_a3…α_aN、α_b1，α_b2，α_b3…α_bN、α_c1，α_c2，α
_c3…α_cNと、断面積データβ_a1，β_a2，β_a3…β_aN、β
_b1，β_b2，β_b3…β_bN、β_c1，β_c2，β_c3…β_cNと、周
波数データη_a1，η_a2，η_a3…η_aN、η_b1，η_b2，η_b3
…η_bN、η_c1，η_c2，η_c3…η_cNを測定する。そして、
金種ａ，ｂ，ｃ…毎に次式の演算によって、外形データ
の平均値αａ，αｂ，αｃ…と断面積データの平均値β
ａ，βｂ，βｃ…と周波数データの平均値ηａ，ηｂ，
ηｃ…を求める。

【００３８】 αａ＝（α_a1＋α_a2＋α_a3＋…＋α_aN）／Ｎ αｂ＝（α_b1＋α_b2＋α_b3＋…＋α_bN）／Ｎ αｃ＝（α_c1＋α_c2＋α_c3＋…＋α_cN）／Ｎ … … … … … … βａ＝（β_a1＋β_a2＋β_a3＋…＋β_aN）／Ｎ βｂ＝（β_b1＋β_b2＋β_b3＋…＋β_bN）／Ｎ βｃ＝（β_c1＋β_c2＋β_c3＋…＋β_cN）／Ｎ … … … … … … ηａ＝（η_a1＋η_a2＋η_a3＋…＋η_aN）／Ｎ ηｂ＝（η_b1＋η_b2＋η_b3＋…＋η_bN）／Ｎ ηｃ＝（η_c1＋η_c2＋η_c3＋…＋η_cN）／Ｎ … … … … … … 更に、ある特定の金種（以下、基準金種という）ａにつ
いての平均値αａ，βａ，ηａを基準の標準判定係数デ
ータとする。そして、他の金種ｂ，ｃ…の各平均値α
ｂ，βｂ，ηｂ、αｃ，βｃ，ηｃ……に対する比（α
ｂ／αａ），（βｂ／βａ），（ηｂ／ηａ）、（αｃ
／αａ），（βｃ／βａ），（ηｃ／ηａ）……を他の
金種ｂ，ｃ…の各標準判定係数データとして求め、図６
に示すようなルックアップテーブルの形態でＲＯＭ２５
に格納される。尚、これらの標準判定係数データは各検
銭装置毎に作成されるのではなく、ある特定の検銭装置
を適用して作成され、他の検銭装置のＲＯＭ２５に一律
に適用されるようになっている。

【００３９】次に、ＥＥＰＲＯＭ２６には、個々の検銭
装置が実際に設置されて初期調整を行う際等において作
成されるゲージデータが記憶され、次の処理手順にした
がって作成される。まず、検銭装置を作動させ基準金種
ａと同じ種類の硬貨をセンサー部に投入する。これによ
り、最初に、判定部２４が、検銭硬貨をコイル８，１１
に挿入しない状態での基準レベルデータγ１［図４
（ｄ）の最大振幅Ｈ０に相当する］を演算部２３を介し
て入力した後、ＲＯＭ２５に予め記憶されている基準金
種ａの断面積に関する標準判定係数データβａと外形に
関する標準判定係数データαａと周波数に関する標準判
定係数データηａの夫々について基準レベルデータγ１
との比を演算し、この演算結果である外形に関するゲー
ジデータＧαａ＝αａ／γ１と、断面積に関するゲージ
データＧβａ＝βａ／γ１と、周波数に関するゲージデ
ータＧηａ＝ηａ／γ１をＥＥＰＲＯＭ２６に記憶させ
る。

【００４０】次に、かかる構成の検銭装置の検銭動作を
説明する。

【００４１】まず、被検銭硬貨がコイル８，１１を通過
しないときは、補正制御部２２の演算部２３は、検出回
路Ｘ，Ｙから転送されてくる振幅データＤａｘ，Ｄａｙ
と周波数データＤｆｘ，Ｄｆｙに基いて、図４（ｄ）に
示す最大振幅Ｈ０に相当する現時点での最新の基準レベ
ルデータγ２を保持する動作を繰り返す。一方、被検銭
硬貨が通過すると、この通過直前に求まる最新の基準レ
ベルデータγ２と、外形データαと断面積データβと周
波数データηを求めた後、ＲＯＭ２５から全金種につい
ての標準判定係数データ、ＥＥＰＲＯＭ２６からゲージ
データＧαａ，Ｇβａ，Ｇηａを夫々読出し、更に、次
式の演算を行うことによって、基準金種ａの外形と断面
積及び周波数の判定基準データＲαａ，Ｒβａ，Ｒηａ
を算出する。即ち、Ｒβａ＝Ｇβａ×γ２Ｒαａ＝Ｇαａ×γ２Ｒηａ＝Ｇηａ×γ２。

【００４２】更に、これらの演算によって求まった判定
基準データＲαａ，Ｒβａ，Ｒηａと他の夫々の金種
ｂ，ｃ……の標準判定係数データについて次式の掛け算
を行うことにより、各金種ｂ，ｃ……の外形と断面積及
び周波数の判定基準データＲαｂ，Ｒβｂ，Ｒηｂ、Ｒ
αｃ，Ｒβｃ，Ｒηｃ、……を算出する。即ち、金種ｂについて、Ｒβｂ＝（βｂ／βａ）×ＲβａＲαｂ＝（αｂ／αａ）×ＲαａＲηｂ＝（ηｂ／ηａ）×Ｒηａ。

【００４３】金種ｃについて、Ｒβｃ＝（βｃ／βａ）×ＲβａＲαｃ＝（αｃ／αａ）×ＲαａＲηｃ＝（ηｃ／ηａ）×Ｒηａ。

【００４４】そして、他の金種についても同様に演算す
る。ここで注目すべき点は、図６の関係から明らかなよ
うに、判定基準データＲαａ，Ｒβａ，Ｒηａ、Ｒα
ｂ，Ｒβｂ，Ｒηｂ、Ｒαｃ，Ｒβｃ，Ｒηｃ、……
は、各金種ａ，ｂ，ｃ……の外形と断面積と周波数の平
均値αａ，βａ，ηａ、αｂ，βｂ，ηｂ、αｃ，β
ｃ，ηｃ、……と一定値（γ２／γ１）と比例関係を有
する関係となっている。

【００４５】次に、判定部２４は、実測した外形データ
αと断面積データβと周波数データηを判定基準データ
Ｒαａ，Ｒβａ，Ｒηａ、Ｒαｂ，Ｒβｂ，Ｒηｂ、Ｒ
αｃ，Ｒβｃ，Ｒηｃ、……と比較し、外形と断面積と
周波数の全ての特徴に関して一致性の高い金種を判定
し、センサー部を通過した被検銭硬貨の金種を示す判定
結果のデータＱを出力する。

【００４６】ここで、標準判定係数データとゲージデー
タ及び実際に検銭処理するときに求めた基準レベルデー
タγ２に基いて判定基準データを作成し、実際に通過し
た被検銭硬貨の種類をこの判定基準データに基いて判定
するようにした理由は、検銭装置の検銭特性が設置場所
の外部環境や経年変化に影響されて変化し、ある固定化
された判定データを基準として判定を行うようにすると
検銭誤りが発生することとなって検銭精度が低下するこ
とを防止するためである。

【００４７】即ち、図６に示すようにＲＯＭ２５に予め
記憶されている標準判定係数データ群は、理想的な状態
での判定基準データ（上記各金種の平均値αａ，βａ，
ηａ、αｂ，βｂ，ηｂ、αｃ，βｃ，ηｃ……に相当
する）に対する基準レベルデータγとの比であり、図７
に示すゲージレベルデータは、調整時に求まる基準レベ
ルデータγ１に対する所定の基準金種の判定基準データ
との比であるという性質を有する。そして、実際の検銭
処理時に求まる基準レベルデータγ２は検銭特性の変化
分と相関関係があるので、この基準レベルデータγ２を
ゲージレベルデータに掛け算することによって、検銭特
性の変化分（γ２／γ１）が補正された基準金種ａにつ
いての判定基準データＲβａ，Ｒαａ，Ｒηａを求め、
更に、この基準金種の補正された判定基準データＲβ
ａ，Ｒαａ，Ｒηａを他の金種の標準判定係数データに
掛け算することによって、他の金種についての補正され
た判定基準データＲαｂ，Ｒβｂ，Ｒηｂ、Ｒαｃ，Ｒ
βｃ，Ｒηｃ、……を求めることで、検銭特性の変化分
が実質的に相殺されるようにしている。即ち、検銭特性
の変化分（γ２／γ１）が、被検銭硬貨の断面と外形と
周波数の特徴の変化とも相関関係があるので、上記の演
算を行うことによって、検銭特性の変化分が補正された
判定基準データが求まるという関係が得られるようにし
た。

【００４８】この原理を更に図９に基いて説明すると、
図中のが調整時での基準レベルデータγ１の値であ
り、が同じく調整時での断面積データβ１の値、更
に、が同じく調整時での外形データα１の値であると
する。そして、実際の検銭時には、基準レベルデータγ
２が図中の、断面積データβ２が、外形データα２
がの値に変化したとすると、上記演算を行えば、基準
レベルデータγ１とγ２の比の分だけ断面積データβ２
と外形データα２が重み付けされることによって、相対
的に断面積データβ２と外形データα２が基準の断面積
データβ１と外形データα１に一致するように補正され
ることとなる。又、周波数の判定データも同様に補正さ
れることとなる。そして、実際の検銭時の度にこの演算
によって検銭特性の変化分が補正されるので、実質的に
理想状態と同じ条件で検銭判定を実現することができ
る。

【００４９】このように、この実施例によれば、調整時
等の基準時に求まる基準レベルデータγ１と実際の検銭
時に求まる基準レベルデータγ２との比が経年変化等に
よる検銭特性の変化分と相関関係があることに着目し、
基準レベルデータγ２を標準判定係数データに重み付け
することによって実際の検銭時での判定データのずれを
補正し、この補正された判定データに基いて検銭判定を
行うようにしたので、外部環境の影響や経年変化の影響
が無く、実質的に一定の判定条件で検銭判定を行うこと
を可能にしている。

【００５０】尚、この実施例では、図７に示すように、
ある特定の基準金種のゲージデータを適用し、残余の金
種の判定基準データをこのゲージデータを介して求める
ようにしたが、これに限らず、ＥＥＰＲＯＭ２６に予め
全ての金種についてのゲージデータを記憶させておき、
実際の検銭時に求まる基準レベルデータγ２を夫々のゲ
ージデータに掛け算することによって、直接各金種の判
定基準データを求めるようにしてもよい。即ち、図７に
示すような特定金種のゲージデータに代えて、図８に示
すような全ての金種ａ，ｂ，ｃ…についてのゲージデー
タＧβａ，Ｇαａ，Ｇηａ、Ｇβｂ，Ｇαｂ，Ｇηｂ、
Ｇβｃ，Ｇαｃ，Ｇηｃ…をＥＥＰＲＯＭ２６に記憶さ
せ、これらのゲージデータに実際の検銭時に求まる基準
レベルデータγ２を掛け算することによって直接に全て
の金種ａ，ｂ，ｃ…の判定基準データＲβａ，Ｒαａ，
Ｒηａ、Ｒβｂ，Ｒαｂ，Ｒηｂ、Ｒβｃ，Ｒαｃ，Ｒ
ηｃ…を求め、更に、実際の検銭時に求まる被検銭硬貨
の特徴データβ，α、ηとこれらの判定基準データとの
一致性を比較して、最も一致性を有する金種を被検銭硬
貨の金種と判定するようにしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ンサー部に設けられて自励発振によって磁力線を発生す
る環状コイルの中空部内に被検銭硬貨を通過させた時に
生じるうず電流損に起因して生じる交流信号の振幅と周
波数の特定の変化を特徴データとして検出し、この特徴
データに基いて金種の判断を行う検銭装置において、実
際の検銭時に被検銭硬貨が存在しない状態での交流信号
の振幅と予め設定された標準判定係数データ又はゲージ
データとの積の演算よって求まる判定基準データを判定
基準とすると、ある基準時に被検銭硬貨が存在しない状
態での交流信号の振幅と実際の検銭時に被検銭硬貨が存
在しない状態での交流信号の振幅との比が検銭装置の外
部環境の影響や経年変化等に起因する検銭特性の変化と
相関関係があるので、上記積の演算によれば検銭特性の
変化が相殺された判定基準データが求まることとなる。
そして、実際の検銭時において被検銭硬貨が上記センサ
ー部の環状コイルを通過したときに求まる該被検銭硬貨
の特徴データを、この判定基準データと比較して最も一
致性を有する判定基準データについての金種を該被検銭
硬貨の金種と判定するので、外部環境の影響や経年変化
の影響を受けることなく、実質的に常に一定の判定条件
の下で検銭判定が実現され、検銭精度の低下のない優れ
た検銭装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のセンサー部の構成を示
す構成説明図である。

【図２】一実施例の検出回路の構成を示す回路図であ
る。

【図３】一実施例の検銭原理を説明するための特性図で
ある。

【図４】一実施例の検銭動作を説明するための説明図で
ある。

【図５】検出回路から出力されるデータに基いて補正及
び検銭判定を行う補正制御部の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】補正制御部に設けられているＲＯＭに記憶され
る標準判定係数データを示す説明図である。

【図７】補正制御部に設けられているＥＥＰＲＯＭに記
憶されるゲージデータを示す説明図である。

【図８】補正制御部に設けられているＥＥＰＲＯＭに記
憶されるゲージデータの他の形態を示す説明図である。

【図９】本発明の検銭特性補正原理を説明するための原
理図である。

【符号の説明】

１…筒体、２…被検銭硬貨、３…中空孔、４，５，６，
７…フランジ部、８，１１…コイル、１４，１５，１
６，１７…コア、１８ｘ，１８ｙ…比較器、Ｃ１ｘ，Ｃ
１ｙ，Ｃ２ｘ，Ｃ２ｙ…コンデンサ、Ｒｆｘ，Ｒｆｙ…
帰還抵抗、２０ｘ，２０ｙ…周波数検出回路、２１ｘ，
２１ｙ…検波回路、２２…補正制御部、２３…演算部、
２４…判定部、２５…ＲＯＭ、２６…ＥＥＰＲＯＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共振作用を生じさせるインダクタンスと
して機能する環状コイルを有する複数のＬＣ発振回路
と、夫々のＬＣ発振回路の前記夫々の環状コイルを相互に所
定間隔で配置し且つ前記夫々の環状コイルの中空部内に
被検銭硬貨を通過させる構造を有するセンサー部と、前記環状コイルの中空部内に被検銭硬貨が通過するとき
に夫々の環状コイルからの磁力線によって被検銭硬貨に
発生するうず電流の作用で各環状コイルのインピーダン
ス及びインダクタンスが変化するのに伴う交流信号の包
絡線の最小振幅と最大振幅との差により前記被検銭硬貨
の断面積データ、前記交流信号の包絡線の最小振幅にお
ける周波数により前記被検銭硬貨の材質データ、前記各
環状コイルにおける各交流信号の包絡線の振幅が等しい
ときの時間差により前記被検銭硬貨の外径データを抽出
して、これらのデータを前記被検銭硬貨固有の特徴デー
タとし、該固有の特徴データに基いて被検銭硬貨の金種
を判定する判定手段とを有する検銭装置において、前記判定手段は、検銭対象となる全ての金種の内の特定金種を除く他の金
種について求められた夫々の特徴データと特定金種につ
いて求められた特徴データとの比を示すデータと、前記
特定金種の特徴データを各金種の標準判定係数データと
して予め記憶する第１の記憶手段と、ある基準時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ発
振器に発生する交流信号の振幅に対する前記特定金種の
特徴データの比をゲージデータとして記憶する第２の記
憶手段と、実際の検銭時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ
発振器に発生する交流信号の振幅のデータと前記ゲージ
データとの積を演算することによって前記特定金種の判
定基準データを求めると共に、前記特定金種の判定基準
データと前記他の金種の標準判定係数データとの積を演
算することによって前記他の金種の標準判定データを求
め、被検銭硬貨が前記センサー部の環状コイルを通過し
たときに求まる前記被検銭硬貨の特徴データを、前記特
定金種の判定基準データ及び他の金種の判定基準データ
と比較して、最も一致性を有する判定基準データについ
ての金種を前記被検銭硬貨の金種と判定する補正制御手
段とを備えることを特徴とする検銭装置。
【請求項２】共振作用を生じさせるインダクタンスと
して機能する環状コイルを有する複数のＬＣ発振回路
と、夫々のＬＣ発振回路の前記夫々の環状コイルを相互に所
定間隔で配置し且つ前記夫々の環状コイルの中空部内に
被検銭硬貨を通過させる構造を有するセンサー部と、前記環状コイルの中空部内に被検銭硬貨が通過するとき
に夫々の環状コイルからの磁力線によって被検銭硬貨に
発生するうず電流の作用で各環状コイルのインピーダン
ス及びインダクタンスが変化するのに伴う交流信号の包
絡線の最小振幅と最大振幅との差により前記被検銭硬貨
の断面積データ、前記交流信号の包絡線の最小振幅にお
ける周波数により前記被検銭硬貨の材質データ、前記各
環状コイルにおける各交流信号の包絡線の振幅が等しい
ときの時間差により前記被検銭硬貨の外径データを抽出
して、これらのデータを前記被検銭硬貨固有の特徴デー
タとし、前記固有の特徴データに基いて被検銭硬貨の金
種を判定する判定手段とを有する検銭装置において、前記判定手段は、ある基準時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ発
振器に発生する交流信号の振幅に対する全金種の各特徴
データの比を各金種のゲージデータとして記憶する記憶
手段と、実際の検銭時に被検銭硬貨が存在しない状態で前記ＬＣ
発振器に発生する交流信号の振幅のデータと前記各金種
のゲージデータとの積を演算することによって各金種の
判定基準データを求め、被検銭硬貨が前記センサー部の
環状コイルを通過したときに求まる前記被検銭硬貨の特
徴データを、前記判定基準データと比較して、最も一致
性を有する判定基準データについての金種を該被検銭硬
貨の金種と判定する補正制御手段と、を備えることを特徴とする検銭装置。