(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振電圧信号にしたがって、発振し、交番磁界を生成する送信コイルと、前記送信コイルによって生成された前記交番磁界の変化に応じた出力電圧信号を出力する受信コイルと、前記発振電圧信号と前記出力電圧信号とを加算し、加算電圧信号を生成する加算手段と、前記加算電圧信号を直流電圧に変換する直流変換手段と、直流電圧に変換された前記加算電圧信号の出力電圧レベル基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する判別手段を備え、前記発振電圧信号が、第一の周波数の第一の発振電圧信号と第二の周波数の第二の発振電圧信号を重ね合わせて生成され、さらに、前記受信コイルの前記出力電圧信号を、前記第一の周波数の帯域で分波し、第一の出力電圧信号を出力する第一の分波手段と、前記受信コイルの前記出力電圧信号を、前記第二の周波数の帯域で分波し、第二の出力電圧信号を出力する第二の分波手段と、前記第一の発振電圧信号と前記第一の出力電圧信号とを加算して、第一の加算電圧信号を生成する第一の加算手段と、前記第二の発振電圧信号と前記第二の出力電圧信号とを加算して、第二の加算電圧信号を生成する第二の加算手段と、前記第一の加算電圧信号を直流電圧に変換する第一の直流変換手段と、前記第二の加算電圧信号を直流電圧に変換する第二の直流変換手段とを備え、前記判別手段が、直流電圧に変換された前記第一の加算電圧信号の出力電圧レベルおよび直流電圧に変換された前記第二の加算電圧信号の出力電圧レベルとに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別するように構成されたことを特徴とする硬貨判別装置。
【請求項２】
さらに、前記送信コイルと前記受信コイルの間に、硬貨が存在しない状態で、前記第一の発振電圧信号の位相を調整可能な第一の位相調整手段と、前記第二の発振電圧信号の位相を調整可能な第二の位相調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の硬貨判別装置。
【請求項３】
前記第一の位相調整手段が、前記第一の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第一の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、前記第一の発振電圧信号の位相を調整するように構成され、前記第二の位相調整手段が、前記第二の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第二の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、前記第二の発振電圧信号の位相を調整するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の硬貨判別装置。
【請求項４】
前記第一の位相調整手段が、前記第一の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第一の出力電圧信号との位相差が１８０度になるように、前記第一の発振電圧信号の位相を調整するように構成され、前記第二の位相調整手段が、前記第二の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第二の出力電圧信号との位相差が１８０度になるように、前記第二の発振電圧信号の位相を調整するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の硬貨判別装置。
【請求項５】
さらに、前記送信コイルと前記受信コイルとの間に、硬貨がない状態における前記受信コイルの前記出力電圧信号のレベルを、前記発振電圧信号のレベルと合致させるように、前記受信コイルの前記出力電圧信号のレベルを増幅可能な増幅手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の硬貨判別装置。
【請求項６】
前記第一の周波数が、前記第二の周波数よりも高周波数であり、前記第一の分波手段が、ハイパスフィルタによって構成され、前記第一の分波手段が、ローパスフィルタによって構成されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の硬貨判別装置。
【請求項７】
さらに、前記第一発振電圧信号を分周する分周手段を備え、前記第二発振電圧信号が、前記分周手段によって、前記第一発振電圧信号が分周されて生成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の硬貨判別装置。
【請求項８】
さらに、前記第一の出力電圧信号を直流変換する第一の出力電圧信号直流変換手段と、前記第二の出力電圧信号を直流変換する第二の出力電圧信号直流変換手段とを備え、前記判別手段が、前記第一の出力電圧信号直流変換手段によって、直流変換された前記第一の出力電圧信号および第二の出力電圧信号直流変換手段によって、直流変換された前記第二の出力電圧信号に基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の硬貨判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨の磁気的性質を検出して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する硬貨判別装置に関するものであり、さらに詳細には、硬貨の磁気的性質を検出して、簡易な回路構成で、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することのできる硬貨判別装置
【０００２】
【従来の技術】
硬貨の磁気的性質を検出して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する硬貨判別装置が知られている。
たとえば、特公平７−９７４２８号公報は、クロックパルスを所定の分周比で分周して得た分周パルスに基づいて発生させた交番磁界の硬貨による変化を交流信号として検出し、交流信号を波形整形して、検出パルスを生成し、分周パルスを遅延させた遅延パルスに基づいて、真正な硬貨に対する検出パルスと分周パルスとの位相差のほぼ等しい位相差を有する所定幅の比較パルスを生成して、検出パルスと比較パルスとの論理比較によって、硬貨の真偽を判別する硬貨判別装置を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この硬貨判別装置によれば、アナログ‐ディジタル変換処理や数値処理のためのソフトウエアが不要になり、コストを低減することが可能になるという利点がある。
しかしながら、この硬貨判別装置にあっては、回路構成が複雑になるだけでなく、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが困難であるという問題があった。
したがって、本発明は、硬貨の磁気的性質を検出して、簡易な回路構成で、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することのできる硬貨判別装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、発振電圧信号にしたがって、発振し、交番磁界を生成する送信コイルと、前記送信コイルによって生成された前記交番磁界の変化に応じた出力電圧信号を出力する受信コイルと、前記発振電圧信号と前記出力電圧信号とを加算し、加算電圧信号を生成する加算手段と、前記加算電圧信号を直流電圧に変換する直流変換手段と、直流電圧に変換された前記加算電圧信号の出力電圧レベル基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する判別手段を備え、前記発振電圧信号が、第一の周波数の第一の発振電圧信号と第二の周波数の第二の発振電圧信号を重ね合わせて生成され、さらに、前記受信コイルの前記出力電圧信号を、前記第一の周波数の帯域で分波し、第一の出力電圧信号を出力する第一の分波手段と、前記受信コイルの前記出力電圧信号を、前記第二の周波数の帯域で分波し、第二の出力電圧信号を出力する第二の分波手段と、前記第一の発振電圧信号と前記第一の出力電圧信号とを加算して、第一の加算電圧信号を生成する第一の加算手段と、前記第二の発振電圧信号と前記第二の出力電圧信号とを加算して、第二の加算電圧信号を生成する第二の加算手段と、前記第一の加算電圧信号を直流電圧に変換する第一の直流変換手段と、前記第二の加算電圧信号を直流電圧に変換する第二の直流変換手段とを備え、前記判別手段が、直流電圧に変換された前記第一の加算電圧信号の出力電圧レベルおよび直流電圧に変換された前記第二の加算電圧信号の出力電圧レベルとに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別するように構成されたことを特徴とする硬貨判別装置によって達成される。
【０００５】
本発明によれば、送信コイルの出力電圧信号と受信コイルの出力電圧信号を加算して、加算電圧信号を生成し、直流電圧に変換された加算電圧信号の出力電圧レベルに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別しているから、加算手段によって、送信コイルの出力電圧信号と受信コイルの出力電圧信号を加算すればよく、回路構成を大幅に簡易化して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。また、直流電圧に変換された加算電圧信号の最大出力電圧レベルは、硬貨の材質、さらには、厚み、径に応じて、したがって、硬貨の金種に応じて、異なった値となることが知られているから、本発明によれば、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を、精度良く、判別することが可能になる。
【０００６】
また、日本において流通している白銅系の硬貨にあっては、高周波信号によって、送信コイルを発振させて、受信コイルの出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができ、他方、非白銅系の硬貨にあっては、低周波信号によって、送信コイルを発振させて、受信コイルの出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができることが知られているが、本発明によれば、発振電圧信号が、第一の周波数の第一発振電圧信号と第二の周波数の第二発振電圧信号を重ね合わせて生成され、受信コイルの出力電圧信号が、第一の分波手段により、第一の周波数の帯域で分波されて、第一の出力電圧信号が生成され、第二の分波手段により、第二の周波数の帯域で分波されて、第二の出力電圧信号が生成され、第一の加算手段により、第一の発振電圧信号と第一の出力電圧信号とが加算されて、第一の加算電圧信号が生成され、第二の加算手段によって、第二の発振電圧信号と第二の出力電圧信号とが加算されて、第二の加算電圧信号が生成され、判別手段によって、直流電圧に変換された第一の加算電圧信号の最大出力電圧レベルおよび直流電圧に変換された第二の加算電圧信号の最大出力電圧レベルに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別されているから、簡易な回路構成によって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を、精度良く、判別することが可能になる。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様においては、さらに、前記送信コイルと前記受信コイルの間に、硬貨が存在しない状態で、前記第一の発振電圧信号の位相を調整可能な第一の位相調整手段と、前記第二の発振電圧信号の位相を調整可能な第二の位相調整手段とを備えている。
【００１３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第一の位相調整手段が、前記第一の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第一の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、前記第一の発振電圧信号の位相を調整するように構成され、前記第二の位相調整手段が、前記第二の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第二の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、前記第二の発振電圧信号の位相を調整するように構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、簡易な回路構成で、かつ、簡易な演算処理によって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を、精度良く、判別することが可能になる。
【００１４】
本発明のさらに別の好ましい実施態様においては、前記第一の位相調整手段が、前記第一の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第一の出力電圧信号との位相差が１８０度になるように、前記第一の発振電圧信号の位相を調整するように構成され、前記第二の位相調整手段が、前記第二の発振電圧信号と前記受信コイルから出力される前記第二の出力電圧信号との位相差が１８０度になるように、前記第二の発振電圧信号の位相を調整するように構成されている。
本発明のさらに別の好ましい実施態様によれば、簡易な回路構成で、かつ、簡易な演算処理によって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を、精度良く、判別することが可能になる。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記送信コイルと前記受信コイルとの間に、硬貨がない状態における前記受信コイルの前記出力電圧信号のレベルを、前記発振電圧信号のレベルと合致させるように、前記受信コイルの前記出力電圧信号のレベルを増幅可能な増幅手段を備えている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、簡易な回路構成で、かつ、簡易な演算処理によって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を、精度良く、判別することが可能になる。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第一の周波数が、前記第二の周波数よりも高周波数であり、前記第一の分波手段が、ハイパスフィルタによって構成され、前記第一の分波手段が、ローパスフィルタによって構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、日本に流通している白銅系の硬貨と非白銅系の硬貨を、簡易な回路構成で、かつ、精度良く、判別することが可能になる。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記第一発振電圧信号を分周する分周手段を備え、前記第二発振電圧信号が、前記分周手段によって、前記第一発振電圧信号が分周されて生成されるように構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、簡易な回路構成で、かつ、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記第一の出力電圧信号を直流変換する第一の出力電圧信号直流変換手段と、前記第二の出力電圧信号を直流変換する第二の出力電圧信号直流変換手段とを備え、前記判別手段が、前記第一の出力電圧信号直流変換手段によって、直流変換された前記第一の出力電圧信号および第二の出力電圧信号直流変換手段によって、直流変換された前記第二の出力電圧信号に基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別するように構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、さらに、硬貨の透過磁束に基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することができるから、判別精度をより向上させることが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置のブロックダイグラムである。
【００２０】
図１に示されるように、硬貨判別装置は、発振器１と、発振器１から発振された発振信号を正弦波に変換する正弦波変換器２と、交番磁界を生成する送信コイル３と、受信コイル４を備えている。硬貨を搬送する硬貨搬送通路（図示せず）は、送信コイル３と受信コイル４との間に設けられ、硬貨が、送信コイル３と受信コイル４との間を通過すると、送信コイル３と受信コイル４との間に生成された磁界が変化し、受信コイル４の出力電圧が変化するように構成されている。
【００２１】
硬貨判別装置は、さらに、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときに、受信コイル４の出力電圧レベルが、送信コイル３の出力電圧レベルと等しくなるように、受信コイル４の出力電圧レベルを増幅する増幅器５と、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときに、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、送信コイル３の出力電圧信号の位相を調整する位相調整器６と、送信コイル３の出力電圧と受信コイル４の出力電圧とを加算する加算器７と、受信コイル４の出力電圧信号を直流電圧に変換する直流変換器８と、加算器７によって加算された加算出力電圧信号を直流電圧に変換する直流変換器９と、直流変換器８によって直流電圧に変換された受信コイル４の出力電圧信号と直流変換器９によって直流電圧に変換された加算出力電圧信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器１０と、硬貨を判別する判別系１１を備えている。
【００２２】
図２は、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときの送信コイル３の出力電圧信号Ａ１、受信コイル４の出力電圧信号Ｂ１および加算器７によって加算された加算出力電圧信号Ｃ１の波形を示すグラフであり、図３は、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しているときの送信コイル３の出力電圧信号Ａ２、受信コイル４の出力電圧信号Ｂ２および加算器７によって加算された加算出力電圧信号Ｃ２の波形を示すグラフである。
【００２３】
図２から明らかなように、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときは、増幅器５によって、受信コイル４の出力電圧レベルが、送信コイル３の出力電圧レベルと等しくなるように増幅され、位相調整器６によって、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号との位相差がゼロになるように調整されているため、送信コイル３の出力電圧信号Ａ１の波形と受信コイル４の出力電圧信号Ｂ１の波形は一致し、加算出力電圧信号Ｃ１の波形は、出力電圧レベルが、送信コイル３の出力電圧レベルと受信コイル４の出力電圧レベルの和、すなわち、送信コイル３の出力電圧レベルあるいは受信コイル４の出力電圧レベルの２倍となり、加算出力電圧信号Ｃ１の最大出力電圧レベルＶは、送信コイル３および受信コイル４の最大出力電圧レベルＶ０の２倍となっている。
【００２４】
これに対して、図３から明らかなように、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在している場合には、送信コイル３により生成された交番磁界が、硬貨の磁気的性質によって変化するため、受信コイル４の出力電圧信号Ｂ２の最大出力電圧レベルおよび／または位相が変化し、この受信コイル４の出力電圧信号Ｂ２の最大出力電圧レベルおよび／または位相の変化は、硬貨の材質に依存する。その結果、加算出力電圧信号Ｃ２の波形もまた、硬貨の材質に応じて、変化し、加算出力電圧信号の最大出力電圧レベルＶは、２Ｖ０と等しくはならず、硬貨の材質に応じて、異なった値となる。
したがって、加算出力電圧信号Ｃ２の最大出力電圧レベルＶを検出することによって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。
【００２５】
図４は、送信コイル３の出力電圧信号Ａ２と受信コイル４の出力電圧信号Ｂ２の位相差と、加算出力電圧信号Ｃ２の直流電圧に変換された最大出力電圧レベルＶＤと、送信コイル３の出力電圧信号Ａ２を直流電圧に変換した出力電圧と受信コイル４の直流電圧に変換された最大出力電圧レベルがともにＶＤ０のときの比を示すグラフである。
【００２６】
図４において、縦軸は、加算出力電圧信号Ｃ２の直流電圧に変換された最大出力電圧レベルＶＤと、送信コイル３の出力電圧信号Ａ２を直流電圧に変換した出力電圧と受信コイル４の直流電圧に変換された最大出力電圧レベルがともにＶＤ０のときの比ＶＤ／ＶＤ０であり、この値は、Ｖ／Ｖ０／（π／２）に等しく、したがって、図４に示されるように、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在せず、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号とに位相差がないときは、比ＶＤ／ＶＤ０は約１．２７となり、位相差が１８０度のときは、比ＶＤ／ＶＤ０はゼロとなっている。この比ＶＤ／ＶＤ０は、硬貨の保磁力を表わすデータを構成している。
【００２７】
図５は、硬貨判別装置の判別系１１のブロックダイアグラムである。
図５に示されるように、硬貨判別装置の判別系１１は、ＣＰＵ２０と、各金種の硬貨の基準保磁力データ、正確には、透過磁束データを含む基準保磁力データを記憶している基準データ記憶手段２１と、Ａ／Ｄ変換器１０によって、ディジタル化された受信コイル４の出力直流電圧データと加算出力直流電圧データを記憶するＲＡＭ２２を備えている。
【００２８】
以上のように構成された本実施態様にかかる硬貨判別装置は、以下のようにして、硬貨の磁気的な性質を利用して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する。
硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別するに先立って、まず、ＣＰＵ２０は、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しない状態で、発振器１を発振させ、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号との最大出力電圧レベルが一致するように、受信コイル４の出力電圧信号を増幅する増幅器５の増幅率を調整し、さらに、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号との位相差がゼロになるように、位相調整器６によって、送信コイル３の出力電圧信号の位相を調整する。
【００２９】
こうして、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号の出力電圧レベルおよびそれらの位相差がゼロになるように調整されると、硬貨の判別が開始される。
まず、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しない状態で、発振器１から、発振電圧信号を発振させる。
発振電圧信号は、正弦波変換器２によって、正弦波に変換され、送信コイル３に送られる。
その結果、送信コイル３によって、交番磁界が、受信コイル４との間に生成される。
【００３０】
硬貨搬送通路（図示せず）が、送信コイル３と受信コイル４との間に設けられているため、硬貨が送信コイル３と受信コイル４との間を通過すると、受信コイル４の出力電圧および／または送信コイル３の出力電圧信号との位相差が変化する。
受信コイル４の出力電圧は，増幅器５によって、増幅された後、加算器７に送られる。
【００３１】
加算器７において、増幅器５から入力された受信コイル４の出力電圧信号と正弦波に変換され、位相が調整されて、位相調整器６から入力された発振電圧信号とが加算されて、加算電圧信号が生成される。
加算電圧信号は、直流変換器９に送られ、直流電圧に変換されて、Ａ／Ｄ変換器１０によって、ディジタル化され、加算直流電圧データとして、ＲＡＭ８２に記憶される。
【００３２】
他方、増幅器５によって増幅された受信コイル４の出力電圧信号は、直流変換器８に送られ、直流電圧に変換されて、Ａ／Ｄ変換器１０によって、ディジタル化され、ＲＡＭ８２に、出力直流電圧データとして、記憶される。
ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２２に記憶されたディジタル化された受信コイル４の出力直流電圧データと加算直流電圧データを読み出し、かつ、基準データ記憶手段２１に記憶された各金種の硬貨の基準保磁力データおよび基準透過磁束データを読み出す。
【００３３】
次いで、ＣＰＵ２０は、硬貨の保磁力を表わす加算直流電圧データと各金種の硬貨の基準保磁力データを比較して、加算直流電圧データがいずれかの金種の硬貨の基準保磁力データと一致するか否かを判定する。
その結果、その硬貨の加算直流電圧データが、いずれの金種の硬貨の基準保磁力データとも一致しないときは、ＣＰＵ２０は、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別し、他方、その硬貨の加算直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の基準保磁力データと一致したときは、ＣＰＵ２０は、その硬貨は、基準保磁力データが加算直流電圧データに一致した金種の硬貨であり、受け入れ可能であると判別する。
【００３４】
さらに、受信コイル４の出力直流電圧データは、硬貨の透過磁束を表わすデータを構成するものであるので、ＣＰＵ２０は、基準データ記憶手段２１に記憶された各金種の硬貨の基準透過磁束データを読み出し、ＲＡＭ２２から読み出したディジタル化された受信コイル４の出力直流電圧データと対比して、受信コイル４の出力直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の基準透過磁束データと一致するか否かを判定する。その結果、受信コイル４の出力直流電圧データが、いずれの金種の硬貨の基準透過磁束データとも一致しないときは、その硬貨の加算直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の基準保磁力データと一致していても、ＣＰＵ２０は、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別し、他方、受信コイル４の出力直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の基準透過磁束データと一致したときは、ＣＰＵ２０は、その硬貨は、基準透過磁束データが、受信コイル４の出力直流電圧データと一致した金種の硬貨であって、受け入れ可能であると判別する。
【００３５】
さらに、ＣＰＵ２０は、その硬貨の加算直流電圧データ、すなわち、保磁力データに基づいて判別した硬貨の金種と、受信コイル４の出力直流電圧データ、すなわち、透過磁束データに基づいて判別した硬貨の金種とを比較し、両者が一致したときは、その硬貨は受け入れ可能で、保磁力データおよび透過磁束データに基づいて判別した金種の硬貨であると、最終的に判別し、他方、保磁力データに基づいて判別した硬貨の金種と透過磁束データに基づいて判別した硬貨の金種とが一致しないときは、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別する。
【００３６】
本実施態様によれば、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号を加算して、加算直流電圧データを生成し、加算直流電圧データの出力電圧レベルＶＤを求めるだけで、硬貨の保磁力データに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび受け入れ可能なときは、硬貨の金種を判別することができるから、単に、加算器７によって、送信コイル３の出力電圧信号と受信コイル４の出力電圧信号を加算すればよく、回路構成を大幅に簡易化して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を精度良く、判別することが可能になる。
【００３７】
また、本実施態様においては、さらに、硬貨の透過磁束データに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別しており、保磁力データおよび透過磁束データに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種が判別されているから、硬貨の判別精度を大幅に向上させることができ、しかも、硬貨の透過磁束データを表わす受信コイル４の出力電圧信号を用いて、硬貨の保磁力データを生成して、硬貨の保磁力データに基づく硬貨の判別をおこなっているから、回路構成を複雑化させることなく、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を精度良く、判別することが可能になる。
【００３８】
図６は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の発振系のブロックダイアグラムである。
図６に示されるように、本実施態様にかかる硬貨判別装置の発振系は、発信器３０から発振された発振信号を分周する分周器３１を備え、発振器３０から発振された高周波発振信号と分周器３１によって分周された低周波発振信号が加算されて、送信コイル３に供給されるように構成されている。
【００３９】
日本において流通している硬貨は、白銅系の硬貨と非白銅系の硬貨に大別されるが、白銅系の硬貨にあっては、高周波信号によって、送信コイル３を発振させて、受信コイル４の出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができ、他方、非白銅系の硬貨にあっては、低周波信号によって、送信コイル３を発振させて、受信コイル４の出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができることが知られている。
【００４０】
そこで、本実施態様においては、硬貨判別装置の発振系２５は、発振器３０から発振された高周波発振信号を分周する分周器３１を備え、さらに、発振器３０から発振された高周波発振信号を正弦波に変換する正弦波変換器３２と、分周器３１によって分周された低周波発振信号を正弦波に変換する正弦波変換器３３と、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換された高周波発振信号と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換された低周波発振信号との位相差がゼロになるように、高周波発振信号の位相を調整する位相調整器３４と、低周波発振信号の位相を調整する位相調整器３５と、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換された高周波発振信号と正弦波変換器３３によって、正弦波に変換された低周波発振信号とを加算する加算器３６と、加算器３６によって加算された加算発振信号を一次的に記憶するバッファ３７と、送信コイル３とを備えている。図６において、３８および３９は、それぞれ、高周波発振信号および低周波発振信号のゲインを調整する自動ゲインコントローラである。
【００４１】
図７は、正弦波に変換された発振信号を模式的に表わしたグラフである。
図７に示されるように、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換された高周波発振信号４０と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換された低周波発振信号４１とが、加算器３６によって加算されて、加算発振信号４２が生成され、送信コイル３に供給される。
【００４２】
本実施態様においては、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数は、高周波発振信号を送信コイル３に供給し、受信コイル４の出力電圧に基づき、白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき非白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別できないような周波数範囲に設定され、分周器３１は、分周された低周波発振信号を送信コイル３に供給し、受信コイル４の出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別することができない周波数範囲に、発振器３０から発振される高周波発振信号を分周するように設定されている。
【００４３】
図８は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の受信系のブロックダイアグラムである。
図８に示されるように、本実施態様にかかる硬貨判別装置の受信系４５は、受信コイル４と、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときに、受信コイル４の出力電圧レベルが、送信コイル３の出力電圧レベルと等しくなるように、受信コイル４の出力電圧レベルを増幅する増幅器５０と、受信コイル４の出力電圧信号の低周波成分をカットし、高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ５１と、受信コイル４の出力電圧信号の高周波成分をカットし、低周波成分のみを通過させるローパスフィルタ５２と、ハイパスフィルタ５１を通過した受信コイル４の出力電圧信号のゲインを調整するゲインコントローラ５３と、ローパスフィルタ５２受信コイル４の出力電圧信号のゲインを調整するゲインコントローラ５４を備えている。
【００４４】
硬貨判別装置の受信系４５は、さらに、正弦波変換器３２によって正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧と、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧とを加算する加算器５５と、正弦波変換器３３によって正弦波に変換され、位相調整器３５によって、その位相が調整された低周波発振電圧と、ローパスフィルタ５２によって、高周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧とを加算する加算器５６と、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧から、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧を減算する減算器５７と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換され、位相調整器３５によって、その位相が調整された低周波発振電圧から、ローパスフィルタ５２によって、高周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧を減算する減算器５８を備えている。
【００４５】
図８に示されるように、硬貨判別装置の受信系４５は、さらに、ハイパスフィルタ５１を通過し、ゲインコントローラ５３によってゲインが調整された受信コイル４の出力電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器５９と、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧と、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧とが、加算器５５によって加算されて、得られた高周波加算出力電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器６０と、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧から、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧が、減算器５７によって減算されて、得られた位相差電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器６１と、ローパスフィルタ５２を通過し、ゲインコントローラ５４によって、ゲインが調整された受信コイル４の出力電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器６２と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換され、位相調整器３５によって、その位相が調整された低周波発振電圧と、ローパスフィルタ５２によって、高周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧とが、加算器５６によって加算されて、得られた低周波加算出力電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器６３と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換され、位相調整器３５によって、その位相が調整された低周波発振電圧から、ローパスフィルタ５２によって、高周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧が、減算器５８によって減算されて、得られた位相差電圧信号を直流電圧信号に変換する直流変換器６４と、直流変換器５９、６０、６１、６２、６３、６４のアナログ出力信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器６５を備えている。
【００４６】
図９は、受信コイル４の出力電圧信号、ハイパスフィルタ５１により低周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧信号およびローパスフィルタ５２により高周波成分がカットされた受信コイル４の出力電圧信号を模式的に示すグラフである。
図９に示されるように、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換された高周波発振信号４０と、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換された低周波発振信号４１とが、加算器３６によって加算されて、加算発振信号４２が生成され、送信コイル３に供給されているため、受信コイル４の出力電圧信号７０は、高周波成分と低周波成分とを含んでいるが、ハイパスフィルタ５１を通過した受信コイル４の高周波出力電圧信号７１は、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分がカットされているるため、高周波成分のみを含んでおり、一方、ローパスフィルタ５２を通過した受信コイル４の低周波出力電圧信号７２は、ローパスフィルタ５２によって、高周波成分がカットされているるため、高周波成分のみを含んでいる。
【００４７】
本実施態様においては、こうして得られた受信コイル４の高周波出力電圧信号７１と正弦波に変換された高周波発振信号４０とを加算するとともに、こうして得られた受信コイル４の低周波出力電圧信号７２と正弦波に変換された低周波発振信号４１とを加算することによって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種が判別されるように構成されている。
【００４８】
図１０は、本実施態様にかかる硬貨判別装置の判別系のブロックダイグラムである。
図１０に示されるように、硬貨判別装置の判別系６６は、ＣＰＵ８０と、各金種の硬貨の基準保磁力データおよび基準透過磁束データを記憶する基準データ記憶手段８１と、Ａ／Ｄ変換器６５によって、それぞれ、ディジタル化された受信コイル４の高周波出力直流電圧データ、低周波出力直流電圧データ、高周波加算直流電圧データ、低周波加算直流電圧データ、高周波位相差電圧データおよび低周波位相差電圧データを記憶するＲＡＭ８２を備えている。本実施態様においては、ＣＰＵ８０は、高周波位相差電圧データおよび低周波位相差電圧データに基づいて、位相調整器３４および位相調整器３５に基準位相信号を出力可能に構成されている。
【００４９】
以上のように構成された本実施態様にかかる硬貨判別装置は、以下のようにして、硬貨の磁気的な性質を利用して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する。
硬貨の判別に先立って、ＣＰＵ８０は、まず、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しない状態で、発振器３０から、高周波発振信号を発振させる。
【００５０】
次いで、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換された高周波発振信号と、分周器３１によって分周され、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換された低周波発振信号とを、加算器３６によって加算して、加算発振信号を生成する。
加算発振信号を、バッファ３７を介して、送信コイル３に供給し、受信コイル４の出力電圧信号を、増幅器５０によって増幅し、ハイパスフィルタ５１によって、低周波成分をカットして、受信コイル４の高周波出力電圧信号を生成する。同時に、ＣＰＵ８０は、増幅器５０によって増幅された受信コイル４の出力電圧信号を、ローパスフィルタ５２に供給し、高周波成分をカットして、受信コイル４の低周波出力電圧信号を生成する。
【００５１】
ここに、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換され、送信コイル３から送信される高周波発振信号と、受信コイル４によって受信され、ハイパスフィルタ５１によって生成された高周波出力電圧信号の出力電圧レベルが等しくなるように、増幅器５０の増幅率およびゲインコントローラ５３の増幅率が決定されている。受信コイル４の高周波出力電圧信号の増幅は、増幅器５０によって粗調整された上で、ゲインコントローラ５３によって、微調整されるように構成されている。
【００５２】
また、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換され、送信コイル３から送信される低周波発振信号と、受信コイル４により受信され、ローパスフィルタ５２によって生成された低周波出力電圧信号の出力電圧レベルが等しくなるように、増幅器５０の増幅率およびゲインコントローラ５４の増幅率が決定されている。受信コイル４の低周波出力電圧信号の増幅は、高周波出力電圧信号と同様に、増幅器５０によって粗調整された上で、ゲインコントローラ５４によって、微調整されるように構成されている。
【００５３】
さらに、ＣＰＵ８０は、減算器５７により、正弦波変換器３２によって、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧から、受信コイル４の高周波出力電圧信号を減算して、高周波位相差電圧信号を生成し、減算器５８により、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された低周波発振電圧から、受信コイル４の低周波出力電圧信号を減算して、低周波位相差電圧信号を生成する。
こうして得られた高周波位相差電圧信号および低周波位相差電圧信号は、それぞれ、直流変換器６１および直流変換器６４によって、直流電圧に変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換器６５によって、ディジタル信号に変換されて、ＲＡＭ８２に記憶される。
【００５４】
ＣＰＵ８０は、ＲＡＭ８２に記憶された高周波位相差直流電圧信号および低周波位相差直流電圧信号を読み出し、これらがゼロになるように、基準位相信号を生成して、位相調整器３４および位相調整器３５に出力し、位相調整器３４および位相調整器３５の位相を基準位相に設定する。
こうして、位相調整器３４および位相調整器３５の位相が基準位相に設定されると、硬貨の判別が開始される。
【００５５】
まず、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しない状態で、発振器３０から、高周波発振信号を発振させる。
次いで、正弦波変換器３２によって、高周波発振信号が正弦波に変換され、他方、発振器３０から発振された高周波発振信号は分周器３１によって分周され、低周波発振信号が生成され、生成された低周波発振信号は、正弦波変換器３３によって、正弦波に変換される。
さらに、正弦波に変換された高周波発振信号４０および正弦波に変換された低周波発振信号４１は、加算器３６に送られる。
【００５６】
加算器３６によって、正弦波に変換された高周波発振信号４０と正弦波に変換された低周波発振信号４１が加算され、加算発振信号４２が生成され、バッファ３７に一次的に記憶された後、送信コイル３に送られる。
加算発振信号４２にしたがって、送信コイル３により、交番磁界が、送信コイル３と受信コイル４との間に生成される。
送信コイル３と受信コイル４との間には、硬貨搬送通路（図示せず）が設けられており、送信コイル３と受信コイル４との間の硬貨搬送通路を硬貨が通過すると、こうして生成された交番磁界は変化し、硬貨の通過に応じて、受信コイル４の出力電圧信号７０も変化する。
【００５７】
受信コイル４の出力電圧信号７０は、増幅器５０によって、所定の増幅率で、増幅され、ハイパスフィルタ５１およびローパスフィルタ５２に入力される。
ハイパスフィルタ５１により、低周波数成分がカットされて、高周波出力電圧信号７１が生成され、ゲインコントローラ５３によって、ゲインが調整され、高周波出力電圧信号７１の一部は直流変換器５９に送られ、その一部は加算器５５に送られる。
【００５８】
他方、ローパスフィルタ５２により、高周波数成分がカットされて、低周波出力電圧信号７２が生成され、ゲインコントローラ５４によって、ゲインが調整され、低周波出力電圧信号７２の一部は直流変換器６２に送られ、その一部は加算器５６に送られる。
加算器５５には、正弦波に変換され、位相調整器３４によって、その位相が調整された高周波発振電圧信号が入力されており、加算器５５によって、高周波出力電圧信号７１と高周波発振電圧信号とが加算され、高周波加算電圧信号が生成される。
【００５９】
他方、加算器５６には、正弦波に変換され、位相調整器３５によって、その位相が調整された低周波発振電圧信号が入力されており、加算器５６によって、低周波出力電圧信号７２と低周波発振電圧信号とが加算され、低周波加算電圧信号が生成される。
こうして、生成された高周波加算電圧信号および低周波加算電圧信号は、それぞれ、直流変換器６０および直流変換器６３に送られ、直流電圧に変換されて、高周波加算直流電圧信号および低周波加算直流電圧信号が生成される。
【００６０】
直流変換器５９に送られた高周波出力電圧信号７１および直流変換器６２に送られた低周波出力電圧信号７２も、直流電圧に変換されて、高周波出力直流電圧信号および低周波出力直流電圧信号が生成される。
高周波加算直流電圧信号、低周波加算直流電圧信号、高周波出力直流電圧信号および低周波出力直流電圧信号は、さらに、Ａ／Ｄ変換器６５によって、それぞれ、ディジタル信号に変換され、それぞれ、高周波加算直流電圧データ、低周波加算直流電圧データ、高周波出力直流電圧データおよび低周波出力直流電圧データとして、ＲＡＭ８２に記憶される。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器６５から、ディジタル化された高周波加算直流電圧データ、低周波加算直流電圧データ、高周波出力直流電圧データおよび低周波出力直流電圧データが、ＲＡＭ８２に入力されると、ＣＰＵ８０は、基準データ記憶手段８１に記憶された各金種の硬貨の基準保磁力データおよび基準透過磁束データを読み出す。
本実施態様においては、各金種の硬貨の基準保磁力データとして、金種毎に、高周波用の基準保磁力データと低周波用の基準保磁力データが、また、各金種の硬貨の基準透過磁束データとして、金種毎に、高周波用の基準透過磁束データと低周波用の基準透過磁束データが、基準データ記憶手段８１に記憶されている。
【００６２】
ＣＰＵ８０は、ＲＡＭ８２から、高周波加算直流電圧データを読み出し、基準データ記憶手段８１から読み出した各金種の高周波用の基準保磁力データと比較し、硬貨の保磁力データが、いずれかの金種の硬貨の高周波用の基準保磁力データと一致するか否かを判定する。その結果、硬貨の保磁力データがいずれかの金種の硬貨の高周波用の基準保磁力データと一致したときは、ＣＰＵ８０は、その硬貨は、基準保磁力データが保磁力データに一致した金種の硬貨であり、受け入れ可能であると判別する。
【００６３】
ここに、本実施態様においては、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数は、高周波発振信号を送信コイル３に供給し、受信コイル４の出力電圧に基づき、白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき非白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別できないような周波数範囲に設定され、分周器３１は、分周された低周波発振信号を送信コイル３に供給し、受信コイル４の出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別することができない周波数範囲に、発振器３０から発振される高周波発振信号を分周するように設定されている。したがって、硬貨の保磁力データが、いずれかの金種の硬貨の高周波用の基準保磁力データと一致したときは、その硬貨は白銅系も硬貨であり、低周波加算直流電圧データに基づいて算出した硬貨の保磁力データを各金種の低周波用の基準保磁力データと対比しても、一致することはないから、ＣＰＵ８０は、低周波加算直流電圧データに基づいて、硬貨の保磁力データを算出し、硬貨の保磁力データと各金種の低周波用の基準保磁力データとの対比はおこなわない。
【００６４】
これに対し、高周波加算直流電圧データに基づき算出した硬貨の保磁力データが、いずれの金種の硬貨の高周波用の基準保磁力データとも一致しないときは、ＣＰＵ８０は、低周波加算直流電圧データをＲＡＭ８２から読み出して、基準データ記憶手段８１から読み出した各金種の低周波用の基準保磁力データとを比較し、いずれかの金種の硬貨の低周波用の基準保磁力データと一致するか否かを判定する。その結果、硬貨の保磁力データが、いずれの金種の硬貨の低周波用の基準保磁力データとも一致しないときは、ＣＰＵ８０は、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別する。他方、低周波加算直流電圧データに基づいて算出した硬貨の保磁力データが、いずれかの金種の硬貨の低周波用の基準保磁力データと一致したときは、ＣＰＵ８０は、その硬貨は、基準保磁力データが保磁力データに一致した金種の硬貨であり、受け入れ可能であると判別する。
【００６５】
前述のように、ＲＡＭ８２に記憶された高周波出力直流電圧データおよび低周波出力直流電圧データは、硬貨の透過磁束を示すデータであるので、ＣＰＵ８０は、さらに、ＲＡＭ８２から、高周波出力直流電圧データを読み出し、基準データ記憶手段８１から読み出した各金種の高周波用の基準透過磁束データとを比較する。
【００６６】
その結果、高周波出力直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の基準透過磁束データとも一致したときは、ＣＰＵ８０は、その硬貨は、基準透過磁束データが高周波出力直流電圧データに一致した金種の硬貨であり、受け入れ可能であると判別する。前述のように、硬貨の高周波出力直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の高周波用の基準透過磁束データと一致したときは、その硬貨は白銅系も硬貨であり、低周波出力直流電圧データを各金種の低周波用の基準透過磁束データと対比しても、一致することはないから、ＣＰＵ８０は、低周波出力直流電圧データと各金種の低周波用の基準透過磁束力データとの対比はおこなわない。
【００６７】
これに対して、硬貨の高周波出力直流電圧データが、いずれの金種の硬貨の高周波用の基準透過磁束データとも一致しないときは、ＣＰＵ８０は、低周波出力直流電圧データをＲＡＭ８２から読み出し、基準データ記憶手段８１から読み出した各金種の低周波用の基準透過磁束データと比較し、いずれかの金種の硬貨の低周波用の基準透過磁束データと一致するか否かを判定する。その結果、いずれの金種の硬貨の低周波用の基準透過磁束データとも一致しないときには、ＣＰＵ８０は、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別する。他方、低周波出力直流電圧データが、いずれかの金種の硬貨の低周波用の基準透過磁束データと一致したときは、ＣＰＵ８０は、その硬貨は、基準透過磁束データが低周波出力直流電圧データに一致した金種の硬貨であり、受け入れ可能であると判別する。
【００６８】
さらに、ＣＰＵ８０は、保磁力データに基づいて判別した硬貨の金種と透過磁束データに基づいて判別した硬貨の金種とを比較し、一致したときは、その硬貨は受け入れ可能で、保磁力データおよび透過磁束データに基づいて判別した金種の硬貨であると、最終的に判別し、他方、保磁力データに基づいて判別した硬貨の金種と透過磁束データに基づいて判別した硬貨の金種とが一致しないときは、その硬貨は偽造硬貨か、あるいは、外国硬貨であって、受け入れ不能な硬貨であると判別する。
【００６９】
本実施態様によれば、日本において流通している白銅系の硬貨にあっては、高周波信号によって、送信コイル３を発振させて、受信コイル４の出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができ、他方、非白銅系の硬貨にあっては、低周波信号によって、送信コイル３を発振させて、受信コイル４の出力信号に基づき、硬貨受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別する場合に、精度良く、判別することができることに着目し、白銅系の硬貨については、高周波信号によって、送信コイル３を発振させ、受信コイル４から出力された高周波出力電圧と、送信コイル３に供給された高周波発振電圧とを、加算器５５によって加算して、直流電圧に変換し、ディジタル化して得た高周波加算電圧データに基づいて、受け入れ可能か否かおよびその金種を判別し、非白銅系の硬貨については、低周波信号によって、送信コイル３を発振させ、受信コイル４から出力された低周波出力電圧と、送信コイル３に供給された低周波発振電圧とを、加算器５６によって加算して、直流電圧に変換し、ディジタル化して得た低周波加算電圧データに基づいて、受け入れ可能か否かおよびその金種を判別するように構成されているので、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。
【００７０】
さらに、本実施態様によれば、発振器３０から高周波発振信号を発生させ、その一部を分周器３１に導き、分周して、低周波発振信号を生成し、加算器３６によって、高周波発振信号と低周波発振信号を加算して、加算発振信号により、送信コイル３を発振させ、受信コイル４の出力電圧を、ハイパスフィルタ５１とローパスフィルタ５２を用いて、高周波成分と低周波成分に分離し、受信コイル４の高周波出力電圧に基づいて、白銅系の硬貨を判別し、受信コイル４の低周波出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨を判別しているので、簡易な回路構成によって、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。
【００７１】
また、本実施態様によれば、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数を、その高周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づき、白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき非白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別できないような周波数範囲に設定し、分周器３１が、分周された低周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別することができない周波数範囲に、発振器３０から発振される高周波発振信号を分周するように設定しているので、きわめて高精度で、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することが可能になる。
【００７２】
さらに、本実施態様によれば、硬貨の保磁力データに基づく硬貨の判別に加えて、硬貨の透過磁束データに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別しており、保磁力データおよび透過磁束データに基づいて、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種が判別されているから、硬貨の判別精度を大幅に向上させることができ、しかも、硬貨の透過磁束データを表わす受信コイル４の出力電圧信号を用いて、硬貨の保磁力データを生成して、硬貨の保磁力データに基づいた硬貨の判別をおこなっているから、回路構成を複雑化させることなく、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を精度良く、判別することが可能になる。
【００７３】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７４】
たとえば、前記実施態様においては、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数を、その高周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づき、白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき非白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別できないような周波数範囲に設定し、分周器３１が、分周された低周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別することができない周波数範囲に、発振器３０から発振される高周波発振信号を分周するように設定することによって、硬貨の高周波加算直流電圧データを各金種の高周波用の基準保磁力データと比較したときに判別された硬貨の金種と、硬貨の低周波加算直流電圧データを各金種の低周波用の基準保磁力データと比較したときに判別された硬貨の金種とが異なり、また、硬貨の高周波出力直流電圧データを各金種の高周波用の基準透過磁束データと比較したときに判別された硬貨の金種と、硬貨の低周波出力直流電圧データを各金種の低周波用の基準透過磁束データと比較したときに判別された硬貨の金種とが異なって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することができなくなることを防止している。しかしながら、硬貨の高周波加算直流電圧データを各金種の高周波用の基準保磁力データと比較したときに判別された硬貨の金種と、硬貨の低周波加算直流電圧データを各金種の低周波用の基準保磁力データと比較したときに判別された硬貨の金種とが異なり、また、硬貨の高周波出力直流電圧データを各金種の高周波用の基準透過磁束データと比較したときに判別された硬貨の金種と、硬貨の低周波出力直流電圧データを各金種の低周波用の基準透過磁束データと比較したときに判別された硬貨の金種とが異なって、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することができなくなることを防止するために、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数および分周器３１によって分周される低周波発振信号の周波数を上述のように設定することは必ずしも必要がなく、発振器３０によって発振される高周波発振信号の周波数および分周器３１によって分周される低周波発振信号の周波数の調整に代えて、高周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づき、白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき非白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別できず、分周された低周波発振信号を送信コイル３に供給したとき、受信コイル４の出力電圧に基づいて、非白銅系の硬貨の材質を確実に判別することができ、かつ、判別すべき白銅系のすべての硬貨の材質を正しく判別することができないように、送信コイル３や受信コイル４を構成するようにしてもよい。
【００７５】
また、図１ないし図５に示された実施態様においては、送信コイル３に供給される発振電圧信号と受信コイル４から出力される出力電圧信号の位相差がゼロになるように、位相調整器６によって、送信コイル３に供給される発振電圧信号の位相を調整し、図６ないし図１０に示された実施態様においては、送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される高周波出力電圧信号の位相差がゼロになるように、位相調整器３４によって、送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号の位相を調整するとともに、送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される低波出力電圧信号の位相差がゼロになるように、位相調整器３５によって、送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号の位相を調整しているが、位相差をゼロに設定することは必ずしも必要がなく、位相差が１８０度になるように、位相調整器６によって、送信コイル３に供給される発振電圧信号の位相を調整し、あるいは、位相調整器３４によって、送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号の位相を調整するとともに、位相調整器３５によって、送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号の位相を調整するようにしてもよい。この場合に得られる図４に対応するグラフは、位相差９０度の線に対して、線対称となる。
【００７６】
さらには、送信コイル３に供給される発振電圧信号と受信コイル４から出力される出力電圧信号の位相差または送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される高周波出力電圧信号の位相差および送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される低波出力電圧信号の位相差が特定され、図４に対応するグラフがあらかじめ生成されていれば、送信コイル３に供給される発振電圧信号と受信コイル４から出力される出力電圧信号の位相差がゼロまたは１８０度になるように、位相調整器６によって、送信コイル３に供給される発振電圧信号の位相を調整し、送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される高周波出力電圧信号の位相差がゼロまたは１８０度になるように、位相調整器３４によって、送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号の位相を調整するとともに、送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される低波出力電圧信号の位相差がゼロまたは１８０度になるように、位相調整器３５によって、送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号の位相を調整することも必ずしも必要ではなく、送信コイル３に供給される発振電圧信号と受信コイル４から出力される出力電圧信号の位相差または送信コイル３に供給される高周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される高周波出力電圧信号の位相差および送信コイル３に供給される低周波発振電圧信号と受信コイル４から出力される低波出力電圧信号の位相差が、図４に対応するグラフを生成した際に特定された位相差になるように、位相差が調整されればよい。
【００７７】
また、前記実施態様においては、増幅器５または増幅器５０、ゲインコントローラ５３、５４により、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときに、受信コイル４の出力電圧レベルが、送信コイル３の出力電圧レベルと等しくなるように、受信コイル４の出力電圧レベルを増幅しているが、送信コイル３と受信コイル４との間に、硬貨が存在しないときにおける受信コイル４の出力電圧レベルと送信コイル３の出力電圧レベルの比が特定されていれば、その比に応じて、ＣＰＵ２０またはＣＰＵ８０が、硬貨の保磁力データを補正して、基準保磁力データと比較し、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することができるから、増幅器５または増幅器５０を設けることは必ずしも必要ではない。
【００７８】
さらに、本明細書において、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、硬貨の磁気的性質を検出して、簡易な回路構成で、精度良く、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨の金種を判別することのできる硬貨判別装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置のブロックダイグラムである。
【図２】図２は、送信コイルと受信コイルとの間に、硬貨が存在しないときの送信コイルの出力電圧信号、受信コイルの出力電圧信号および加算器によって加算された加算出力電圧信号の波形を示すグラフである。
【図３】図３は、送信コイルと受信コイルとの間に、硬貨が存在しているときの送信コイルの出力電圧信号、受信コイルの出力電圧信号および加算器によって加算された加算出力電圧信号の波形を示すグラフである。
【図４】図４は、送信コイルの出力電圧信号と受信コイルの出力電圧信号の位相差と、加算出力電圧信号の直流電圧に変換された最大出力電圧レベルＶＤと、送信コイルの出力電圧信号を直流電圧に変換した出力電圧と受信コイルの直流電圧に変換された最大出力電圧レベルがともにＶＤ０のときの比を示すグラフである。
【図５】図５は、硬貨判別装置の判別系のブロックダイアグラムである。
【図６】図６は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の発振系のブロックダイアグラムである。
【図７】図７は、正弦波に変換された発振信号を模式的に表わしたグラフである。
【図８】図８は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の受信系のブロックダイアグラムである。
【図９】図９は、受信コイルの出力電圧信号、ハイパスフィルタにより低周波成分がカットされた受信コイルの出力電圧信号およびローパスフィルタにより高周波成分がカットされた受信コイルの出力電圧信号を模式的に示すグラフである。
【図１０】図１０は、本実施態様にかかる硬貨判別装置の判別系のブロックダイグラムである。
【符号の説明】
１    発振器
２    正弦波変換器
３    送信コイル
４    受信コイル
５    増幅器
６    位相調整器
７    加算器
８    直流変換器
９    直流変換器
１０    Ａ／Ｄ変換器
１１    判別系
２０    ＣＰＵ
２１    基準データ記憶手段
２２    ＲＡＭ
２５    発振系
３０    発信器
３１    分周器
３２    正弦波変換器
３３    正弦波変換器
３４    位相調整器
３５    位相調整器
３６    加算器
３７    バッファ
３８    自動ゲインコントローラ
３９    自動ゲインコントローラ
４０    高周波発振信号
４１    低周波発振信号
４２    加算発振信号
４５    受信系
５０    増幅器
５１    ハイパスフィルタ
５２    ローパスフィルタ
５３    ゲインコントローラ
５４    ゲインコントローラ
５５    加算器
５６    加算器
５７    減算器
５８    減算器
５９    直流変換器
６０    直流変換器
６１    直流変換器
６２    直流変換器
６３    直流変換器
６４    直流変換器
６５    Ａ／Ｄ変換器
６６    判別系
７０    出力電圧信号
７１    高周波出力電圧信号
７２    低周波出力電圧信号
８０    ＣＰＵ
８１    基準データ記憶手段
８２    ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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