(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨の磁気特性を検出する磁気センサと、最大径相当の硬貨のみを検出する径センサとを硬貨の通路に沿って硬貨が順に通過するように配設するとともに、前記磁気センサの測定値を複数の基準値と比較する判別回路と、該判別回路からの判別信号、前記径センサからの検出信号をサンプリングする識別手段とを備えてなり、該識別手段は、前記磁気センサを通過する硬貨によって発生する前記判別信号のデータパターンと、前記径センサを通過する硬貨によって発生する前記検出信号のデータパターンとに基づき、投入された硬貨の種類を識別することを特徴とするコインセレクタ。
【請求項２】
前記判別回路の基準値は、１００円硬貨用、旧５００円硬貨用、不良硬貨用に設定することを特徴とする請求項１記載のコインセレクタ。
【請求項３】
前記識別手段は、前記磁気センサを通過する硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに前記判別信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコインセレクタ。
【請求項４】
前記径センサは、最大径相当の硬貨の径相当だけ離して一対の光センサを設けることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のコインセレクタ。
【請求項５】
前記識別手段は、前記径センサを通過する硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに前記検出信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載のコインセレクタ。
【請求項６】
前記識別手段は、前記判別信号、検出信号のデータパターンを記憶し、前記磁気センサ、径センサの下流側の硬貨検出用のセンサの位置を硬貨が設定時間内に通過したことを確認して硬貨の種類を識別することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載のコインセレクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、新５００円硬貨を含む硬貨の種類を適確に識別することができるコインセレクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の物品を販売する自動販売機や、旅館、ホテル等において有料のテレビ番組を提供するコインタイマ等には、投入された硬貨を識別するコインセレクタが組み込まれている。
【０００３】
従来のコインセレクタは、硬貨をガイドする通路の上流側に磁気センサが設けられ、磁気センサの下流側には、硬貨検出用の光センサが設けられている。そこで、このものは、硬貨を通路に投入すると、磁気センサを介して投入された硬貨の磁気特性を検出し、メモリに記憶する１００円硬貨、５００円硬貨等の各種類の硬貨の磁気特性と対照し、投入された硬貨の種類を識別することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、コインセレクタは、投入された硬貨の磁気特性しか検出していないため、１００円硬貨と磁気特性が近い新５００円硬貨を正確に識別することが難しく、誤作動するおそれがあるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、磁気センサと、径センサとを併用することによって、新５００円硬貨を含む硬貨の種類を適確に識別することができるコインセレクタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、硬貨の磁気特性を検出する磁気センサと、最大径相当の硬貨のみを検出する径センサとを硬貨の通路に沿って硬貨が順に通過するように配設するとともに、磁気センサの測定値を複数の基準値と比較する判別回路と、判別回路からの判別信号、径センサからの検出信号をサンプリングする識別手段とを備えてなり、識別手段は、磁気センサを通過する硬貨によって発生する判別信号のデータパターンと、径センサを通過する硬貨によって発生する検出信号のデータパターンとに基づき、投入された硬貨の種類を識別することをその要旨とする。
【０００７】
なお、判別回路の基準値は、１００円硬貨用、旧５００円硬貨用、不良硬貨用に設定することができる。
【０００８】
さらに、識別手段は、磁気センサを通過する硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに判別信号をサンプリングすることができる。
【０００９】
また、径センサは、最大径相当の硬貨の径相当だけ離して一対の光センサを設けてもよく、識別手段は、径センサを通過する硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに径センサからの検出信号をサンプリングしてもよい。
【００１０】
なお、識別手段は、判別信号、検出信号のデータパターンを記憶し、磁気センサ、径センサの下流側の硬貨検出用のセンサの位置を硬貨が設定時間内に通過したことを確認して硬貨の種類を識別することができる。
【００１１】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、識別手段は、磁気センサの測定値と、径センサからの検出信号とに基づいて投入された硬貨の種類を識別する。すなわち、識別手段は、径センサからの検出信号に基づき、投入された硬貨を、最大径の新旧の５００円硬貨、または最大径の硬貨相当のメダル等の不良硬貨と、それ以外の小径の硬貨または不良硬貨とに分類することができる。また、識別手段は、磁気センサの測定値に基づき、投入された硬貨を、たとえば１円、５円、１０円、５０円硬貨と、１００円、新５００円硬貨と、旧５００円硬貨と、鉄製のメダル等の不良硬貨とに分類することができる。したがって、識別手段は、１００円硬貨、新５００円硬貨の磁気特性が近くても、径センサからの検出信号、磁気センサの測定値を併用することにより、１００円硬貨と新５００円硬貨とを確実に判別することができる。
【００１２】
また、判別回路は、磁気センサの測定値を複数の基準値と比較して分類し、分類結果を判別信号として出力することができる。
【００１３】
判別回路の基準値を１００円硬貨用、旧５００円硬貨用、不良硬貨用に設定するときは、判別回路は、磁気センサの測定値が各基準値の少なくともいずれかを超えたことを検出し、その結果を判別信号として識別手段に出力することができる。なお、１００円硬貨用の基準値は、磁気特性が近い新５００円硬貨用のそれと共用するものとする。また、判別回路は、鉄製のメダル等の不良硬貨用の基準値を旧５００円硬貨用の基準値と同一に設定することにより、旧５００円硬貨を不良硬貨とみなし、たとえば５００ウォン硬貨による偽造硬貨を確実に排斥することができる。
【００１４】
識別手段は、硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに判別信号をサンプリングすることにより、磁気センサの測定値のピークに対応する判別信号を適確に抽出し、硬貨の種類を誤って認識するおそれがない。なお、サンプリング時間は、磁気センサを通過する硬貨の通過時間の数十分の１〜数千分の１に設定するものとする。
【００１５】
最大径相当の硬貨の径相当だけ離して設ける一対の光センサは、最大径相当の硬貨、すなわち新旧の５００円硬貨に対してのみ双方が作動し、他の硬貨に対して一方または双方が作動せず、新旧の５００円硬貨のみを検出することができる。
【００１６】
識別手段は、硬貨の通過時間より短いサンプリング時間ごとに径センサからの検出信号をサンプリングすることにより、硬貨の最大径部分に対応する径センサの検出信号を適確に抽出することができる。なお、サンプリング時間は、径センサを通過する硬貨の通過時間の数十分の１〜数千分の１に設定するのがよい。
【００１７】
識別手段は、下流側の硬貨検出用のセンサが作動した後、硬貨の種類を識別することにより、たとえば糸吊り等の不正操作により投入された硬貨が投入側に引き戻されて回収されたときに不用意に識別信号を外部に出力することがない。なお、硬貨検出用のセンサは、硬貨が下流側の正規位置にまで設定時間内に正しく投入されたことを検出することができればよく、光センサの他、近接センサ、機械的なリミットスイッチなどを使用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
コインセレクタは、磁気センサ１１、径センサ２０、識別手段３０を備えてなる（図１、図２）。なお、磁気センサ１１、径センサ２０は、硬貨検出用のセンサ２５とともにケース４０に組み込まれており、投入された硬貨Ｃの通路Ｎに沿って配設されている。ただし、図２（Ｂ）は、同図（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図である。
【００２０】
ケース４０は、ケース本体４１に蓋体４２を着脱可能に組み合わせて形成されている。ケース本体４１には、リブ４１ｈ、４１ｈ…を介して硬貨Ｃの通路Ｎが形成されている。通路Ｎは、蓋体４２を介して閉じられており、通路Ｎの幅は、最大径相当の硬貨Ｃ、すなわち新旧の５００円硬貨の直径より僅かに大きく設定されている。通路Ｎは、ケース４０の上部において前向きに開口し、下向きに湾曲した上、ケース４０の下部において下向きに開口している。また、ケース４０には、通路Ｎ内に垂下する揺動体４４が組み込まれている。揺動体４４は、ケース本体４１の突部４１ａに揺動自在に装着され、上部にストッパ４４ａが形成されている。なお、ケース本体４１には、ストッパ４４ａに対応するストッパ４１ｂ、揺動体４４の揺動限を規定するストッパ４１ｃが形成されており、揺動体４４は、ストッパ４１ｃに当接することにより、上下のリブ４１ｈ、４１ｈとともに通路Ｎの一方の壁面を形成する（図２（Ａ）の二点鎖線）。
【００２１】
通路Ｎに硬貨Ｃを投入すると（図２（Ａ）の矢印Ｋ1 方向）、硬貨Ｃは、通路Ｎに沿ってガイドされ、磁気センサ１１、径センサ２０を形成する光センサ２１、２２、硬貨検出用のセンサ２５を順に通過して下方に排出される（同図（Ａ）の矢印Ｋ2 方向）。また、このときの揺動体４４は、通路Ｎを通る硬貨Ｃに接触し、硬貨Ｃの移動速度を小さく抑えることができる。
【００２２】
磁気センサ１１は、ケース本体４１に形成する開口部４１ｄを介し、通路Ｎの最上流側において、通路Ｎにほぼ直交して配設されている。磁気センサ１１は、最大径相当の硬貨Ｃが通過可能なボビン１１ｂにコイル１１ａを巻いて形成されている。ただし、コイル１１ａは、図示に拘らず、たとえば励磁用、検出用に分割されているものとする。径センサ２０は、揺動体４４の下流側において、ケース本体４１側の透孔４１ｆ、４１ｆ、蓋体４２側の透孔４２ｆ、４２ｆに対し、一対の光センサ２１、２２を組み込んで形成されている。透過形の光センサ２１、２２は、それぞれ発光素子２１ａ、受光素子２１ｂ、発光素子２２ａ、受光素子２２ｂを対向させて形成され、発光素子２１ａ、２２ａ、受光素子２１ｂ、２２ｂは、それぞれ蓋体４２、ケース本体４１にねじ止めする共通の基板２３、２４に搭載されている。なお、光センサ２１、２２は、最大径相当の硬貨Ｃの径相当だけ離して配設されている。
【００２３】
硬貨検出用のセンサ２５は、長孔４１ｇを介し、光センサ２１、２２の下流側の通路Ｎに組み込まれている。なお、センサ２５は、たとえば反射形の光センサである。
【００２４】
磁気センサ１１は、通路Ｎを通過する硬貨Ｃの磁気特性を検出する。また、径センサ２０は、最大径相当の硬貨Ｃ、すなわち新旧の５００円硬貨に対してのみ光センサ２１、２２の双方が作動し、最大径相当以外の硬貨Ｃに対し、光センサ２１、２２の一方または双方が停止状態のままである。センサ２５は、通路Ｎの最下流側を通過する硬貨Ｃを検出して作動する。
【００２５】
磁気センサ１１には、判別回路１２が付加されている（図１、図３）。判別回路１２は、比較器１２ａ、１２ａ…と、インバータ１２ｂ、１２ｂ…とを縦続して形成されている。磁気センサ１１の出力は、測定値Ｖとして比較器１２ａ、１２ａ…の加算端子に分岐入力されており、比較器１２ａ、１２ａ…の減算端子には、それぞれ基準値Ｖa 、Ｖb …が入力されている。各比較器１２ａの出力は、インバータ１２ｂを介し、判別信号Ｓ2a、Ｓ2b、Ｓ2cとして識別手段３０に入力されている。一方、径センサ２０の光センサ２１、２２の出力は、検出信号Ｓ3a、Ｓ3bとして識別手段３０に入力されており、センサ２５の出力は、通過信号Ｓ4 として識別手段３０に入力されている。また、識別手段３０は、識別信号Ｓ5a、Ｓ5bを外部に出力する。
【００２６】
磁気センサ１１は、硬貨Ｃが通過すると、硬貨Ｃの磁気特性を測定値Ｖ＝Ｖ（ｔ）として出力する（図４）。ただし、図４の横軸は、時刻ｔである。
【００２７】
磁気センサ１１は、硬貨Ｃがないとき、測定値Ｖ＝Ｖ1 を出力し、硬貨Ｃが通過すると、時間の経過に従って測定値Ｖを急激に低下させ、硬貨Ｃの通過完了により測定値Ｖ＝Ｖ1 に復帰させる。なお、図４において、曲線（１）は、１円硬貨を投入した場合の測定値Ｖの変化の一例を示し、曲線（２）は、５円硬貨または１０円硬貨を投入した場合の変化の一例を示す。また、曲線（３）〜（７）は、それぞれ５０円硬貨、１００円硬貨、新５００円硬貨、旧５００円硬貨、鉄製のメダル等の不良硬貨を投入した場合の測定値Ｖの変化の一例である。
【００２８】
一方、判別回路１２は、１００円硬貨用の基準値Ｖa を曲線（３）、（４）のピークの間に設定し、旧５００円硬貨用の基準値Ｖb を曲線（５）、（６）のピークの間に設定し、不良硬貨用の基準値Ｖc を曲線（６）、（７）のピークの間に設定することにより、投入された硬貨Ｃが１円、５円、１０円、５０円硬貨の場合と、１００円、新５００円硬貨の場合と、旧５００円硬貨の場合と、不良硬貨の場合とに分けて、判別信号Ｓ2a、Ｓ2b、Ｓ2cの高レベル、低レベルの組合せを時系列的に変えて出力する。
【００２９】
すなわち、判別回路１２は、硬貨Ｃが投入されておらず、磁気センサ１１の測定値Ｖ＝Ｖ1 ＞Ｖa であるとき、判別信号Ｓ2a、Ｓ2b、Ｓ2cを低レベルのままに維持する。図４の曲線（１）〜（３）に対応する１円、５円、１０円、５０円硬貨を投入する場合も、全く同様である。一方、判別回路１２は、たとえば旧５００円硬貨が投入され、磁気センサ１１の測定値Ｖが図４の曲線（６）のように変化すると、測定値Ｖ≦Ｖa を検出して判別信号Ｓ2aを高レベルにし（時刻ｔ＝ｔ1 、以下、単にｔ＝ｔ1 のように記す）、次いで、測定値Ｖ≦Ｖb を検出して判別信号Ｓ2bを高レベルにする（ｔ＝ｔ2 ）。その後、判別回路１２は、測定値Ｖ＞Ｖb を検出して判別信号Ｓ2bを低レベルにし（ｔ＝ｔ3 ）、つづいて、測定値Ｖ＞Ｖa を検出して判別信号Ｓ2aを低レベルにする（ｔ＝ｔ4 ）。
【００３０】
識別手段３０は、たとえば図５のプログラムフローチャートに従って作動する。
【００３１】
プログラムは、電源投入により起動し、内蔵のメモリをすべてクリアして全体をイニシャライズする（図５のプログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記す）。次に、プログラムは、判別回路１２からの判別信号Ｓ2i（ｉ＝ａ、ｂ…）をサンプリングし（２）、判別信号Ｓ2iのいずれかが高レベルにあることを検出すると（３）、投入された硬貨Ｃが磁気センサ１１内を通過中であると認識し、高レベルの判別信号Ｓ2iが存在したことを記憶し（４）、判別信号Ｓ2iのデータパターンを記憶する（５）。ただし、ここでいう硬貨Ｃとは、１００円硬貨、新５００円硬貨、旧５００円硬貨、または鉄製のメダルからなる不良硬貨であって、図４の曲線（４）〜（７）を実現するものをいう。すなわち、図５のプログラムは、図４の曲線（１）〜（３）に対応する１円、５円、１０円、５０円硬貨や、磁気特性を有しない紙、アルミニウム、銅などのメダルからなる不良硬貨は、有効な硬貨Ｃと扱わない。
【００３２】
また、判別信号Ｓ2iのデータパターンとは、判別信号Ｓ2iが高レベル、低レベルのいずれであるかによって論理値１、０を対応させ、各判別信号Ｓ2iの論理値の組合せパターンをいう（図６）。ただし、プログラムステップ（５）において記憶するデータパターンは、前回までのサンプリングのデータパターンと今回のサンプリング時のデータパターンとの論理和演算の最終結果であり、１組のデータパターンのみである。なお、プログラムは、硬貨Ｃが磁気センサ１１を通過する通過時間（約１０〜１００ms）に対し、プログラムステップ（２）〜（５）を実行するサンプリング時間３０〜７０μｓに設定されている。
【００３３】
一方、プログラムは、サンプリングごとの判別信号Ｓ2iがすべて低レベルのままのとき、有効な硬貨Ｃが投入されていないと判断し、硬貨Ｃが投入されるまで待機する（（１）〜（３）、（６）、（１））。
【００３４】
プログラムは、有効な硬貨Ｃが投入され、すべての判別信号Ｓ2iが低レベルに復帰すると（（３）、（６））、径センサ２０からの検出信号Ｓ3j（ｊ＝ａ、ｂ）を繰返しサンプリングし（７）、検出信号Ｓ3a、Ｓ3bのデータパターンを記憶しながら（８）、センサ２５からの通過信号Ｓ4 を介し、硬貨Ｃが設定時間内に径センサ２０、センサ２５を正規に通過することを監視する（（９）、（１０））。なお、プログラムステップ（８）において記憶するデータパターン（図７）も、プログラムステップ（５）において記憶するデータパターンと同様に、各回のサンプリングごとのデータパターンの論理和演算の最終結果である。また、プログラムステップ（１０）の設定時間は、プログラムステップ（６）を終了してから約２．６秒程度に設定されており、プログラムは、径センサ２０を通過する硬貨Ｃの通過時間（約１〜２５ms）に対し、プログラムステップ（７）〜（１０）を実行するサンプリング時間２０〜６０μｓに設定されている。
【００３５】
プログラムは、設定時間内に通過信号Ｓ4 を検出しないと（（９）、（１０））、硬貨Ｃの投入を無効としてプログラムステップ（１）以降を実施する。また、プログラムは、設定時間内に通過信号Ｓ4 を検出すると（９）、別の設定時間内に通過信号Ｓ4 が消滅するか否かを監視し（（１１）、（１２））、設定時間内に通過信号Ｓ4 が消滅しないと、硬貨Ｃの投入を無効としてプログラムステップ（１）以降を実施する。すなわち、プログラムは、投入された硬貨Ｃが設定時間内に通路Ｎの最下流側の正規位置を通過しないと、硬貨Ｃが糸つり等により不正操作されたと判断する。
【００３６】
プログラムは、設定時間内に通過信号Ｓ4 が正しく消滅すると（１１）、投入された硬貨Ｃが最大径相当の新旧の５００円硬貨であるか否かを判定する（１３）。すなわち、プログラムは、記憶された検出信号Ｓ3jのデータパターンにパターン（１、１）が存在するときにのみ、投入された硬貨Ｃが最大径相当であると判定し（図７）、パターン（１、１）が存在しなければ、投入された硬貨Ｃが最大径相当以外の小径の硬貨であると判定する。
【００３７】
投入された硬貨Ｃが最大径相当であるとき（１３）、プログラムは、記憶された判別信号Ｓ2iのデータパターンにおいて、判別信号Ｓ2cの論理値１が存在せず（１４）、判別信号Ｓ2iが高レベルになったことを確認して（１５）、投入された硬貨Ｃが５００円硬貨であると識別し、その旨を識別信号Ｓ5aとして出力する（１６）。なお、プログラムは、判別信号Ｓ2iのデータパターンにおいて、判別信号Ｓ2cの論理値１を検出すると（１４）、投入された硬貨Ｃが鉄製のメダル等の不良硬貨であると認識し、また、判別信号Ｓ2iが高レベルにならなかった場合は（１５）、投入された硬貨Ｃが大径の紙等の不良硬貨であると認識し、プログラムステップ（１）に戻る。
【００３８】
一方、プログラムは、投入された硬貨Ｃが最大径相当でないと判定すると（１３）、判別信号Ｓ2iのデータパターンと検出信号Ｓ3jのデータパターンとに基づいて硬貨Ｃの判定処理を実行する（１７）。
【００３９】
すなわち、プログラムは、判別信号Ｓ2iのパターン（１、０、０）であって、検出信号Ｓ3jのパターン（１、１）でないとき、硬貨Ｃが１００円硬貨であると判定し（図６、図７）、判別信号Ｓ2iのパターン（１、０、０）であって、検出信号Ｓ3jのパターン（１、１）のとき、硬貨Ｃが新５００円硬貨であると判定する。したがって、識別手段３０は、径センサ２０からの検出信号Ｓ3jのデータパターンと、磁気センサ１１の測定値Ｖ、すなわち判別回路１２からの判別信号Ｓ2iのデータパターンとを併用して、磁気特性が近接する１００円硬貨と新５００円硬貨とを明確に峻別することができる。また、プログラムは、判別信号Ｓ2iのパターン（１、１、０）であって、検出信号Ｓ3jのパターン（１、１）のときにのみ、硬貨Ｃが旧５００円硬貨であると判定し、判別信号Ｓ2iのパターン（１、１、１）のとき、硬貨Ｃが鉄製のメダル等の不良硬貨であると判定する。
【００４０】
その後、プログラムは、投入された硬貨Ｃを１００円硬貨と認識したときは（１８）、その旨を識別信号Ｓ5bとして出力し（１９）、硬貨Ｃを新または旧の５００円硬貨と認識したときは（２０）、その旨を識別信号Ｓ5aとして出力する（２１）。また、その後のプログラムは、プログラムステップ（１）に戻り、次の硬貨Ｃの投入に備える。
【００４１】
以上の説明において、プログラムステップ（１７）の判定処理は、プログラムステップ（１１）、（１３）の間において実行してもよく、このとき、プログラムステップ（１３）〜（１６）を省略することができる。また、プログラムステップ（２０）、（２１）は、径センサ２０を有しない旧５００円硬貨検出用の基板との互換性を保つために設けられており、省略してもよい。
【００４２】
また、識別手段３０は、判別回路１２の基準値Ｖc ＝Ｖb に設定することにより、旧５００円硬貨を鉄製のメダル等と同様の不良硬貨とみなし、５００ウォン硬貨による偽造硬貨を容易に排斥することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、硬貨の磁気特性を検出する磁気センサと、最大径相当の硬貨のみを検出する径センサと、識別手段とを設けることによって、識別手段は、１００円硬貨、新５００円硬貨の磁気特性が近くても、磁気センサ、径センサの各出力に基づき、投入された硬貨の種類を識別することができるから、新５００円硬貨を含む硬貨を適確に識別することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  全体ブロック系統図
【図２】  通路の構成説明図
【図３】  要部ブロック系統図
【図４】  動作説明線図
【図５】  プログラムフローチャート
【図６】  動作説明図表（１）
【図７】  動作説明図表（２）
【符号の説明】
Ｃ…硬貨
Ｓ2i（ｉ＝ａ、ｂ…）…判別信号
Ｓ3j（ｊ＝ａ、ｂ）…検出信号
Ｖ…測定値
Ｖa 、Ｖb 、Ｖc …基準値
１１…磁気センサ
１２…判別回路
２０…径センサ
２１、２２…光センサ
２５…センサ
３０…識別手段
【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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