(57)【要約】【課題】雰囲気温度が変動すると安定した識別ができない。【解決手段】識別部２６の出力に接続されたＡ／Ｄ変換手段４３と、このＡ／Ｄ変換手段４３の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段４５の出力が供給される第１の温度補正手段４８と、硬貨の真偽及び種類の基準となるデータが予め記憶されたメモリ５０と、第１の温度補正手段４８の出力とメモリ５０のデータとを比較する比較手段４９と、この比較手段４９の比較結果により硬貨の真偽及び金種を判定する判定手段５１とを備えたものであり、これによりたとえ雰囲気温度が変動しても安定した識別ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨の投入口と、この投入口に連結された通路と、この通路に設けられた識別センサと、この識別センサに接続された識別部と、この識別部の出力に接続されたＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段の出力が供給される第１の温度補正手段と、硬貨の真偽及び種類の基準となるデータが予め記憶された記憶手段と、前記第１の温度補正手段の出力と前記記憶手段のデータとを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果により硬貨の真偽及び金種を判定する判定手段とを備えた硬貨識別装置。
【請求項２】
複数の金種の硬貨を識別の対象とし、第１の温度補正手段が投入された硬貨の種類に応じた温度補正動作を行う請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
Ａ／Ｄ変換手段と第１の温度補正手段との間に、第２の温度補正手段と、この第２の温度補正手段に接続された金種判定手段とから成る直列接続体とを設け、前記第２の温度補正手段が投入された硬貨の金種に係らず共通な温度補正を行うとともに、第１の温度補正手段が前記金種判定手段の判定結果に応じた温度補正動作を行う請求項２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
識別センサを複数個設けるとともに、硬貨の種類による温度変化の差が前記複数個の識別センサの中で最も小さい識別センサの出力に基づいて、金種判定手段で金種の判定を行う請求項３に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
識別センサの出力の最大値に基づいて金種判定手段で金種の判定を行う請求項３に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
温度検出手段にサーミスタを用いた請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
温度検出手段を識別センサ近傍に設けた請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項８】
温度検出手段を識別部近傍に設けた請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項９】
硬貨の投入がないタイミングで温度検知手段からの信号を入力する請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１０】
温度検知手段の出力と、第１の温度補正手段の入力との間に計算手段を設け、硬貨の投入がないタイミングで検知した温度の計算を行う請求項９に記載の硬貨識別装置。
【請求項１１】
第１の温度補正手段で二次関数に基づいた温度補正を行う請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１２】
識別項目毎に二次の係数と一次の係数を記憶し、これらの係数を用いた二次関数で補正を行う請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１３】
金種毎に二次の係数と一次の係数を記憶し、これらの係数を用いた二次関数で補正を行う請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１４】
第１の温度補正手段がＡ／Ｄ変換手段の出力を所定温度に換算することで補正を行う請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１５】
基準のデータを所定温度に換算することで補正を行って記憶手段に記憶させる請求項１４に記載の硬貨識別装置。
【請求項１６】
所定温度における温度検知手段の出力を製品間で共通な値として用いる請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１７】
第１の温度補正手段と、比較手段と、判定手段とをソフトウエアで構成した請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１８】
第１の温度補正手段と第２の温度補正手段とで、温度検出手段を共用する請求項３に記載の硬貨識別装置。
【請求項１９】
温度検出手段の出力と第１の温度補正手段との間に計算手段を設け、前記第１の温度補正手段と第２の温度補正手段とで計算手段を共用する請求項１８に記載の硬貨識別装置。
【請求項２０】
複数の識別センサと、これら識別センサの各々に接続された識別部と、これらの識別部のいずれかの出力とＡ／Ｄ変換手段の入力とを接続する切替手段を備えた請求項１に記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨識別装置に係わり、更に詳しくは外気温度が変動しても安定した識別ができる硬貨識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の硬貨識別装置について説明する。従来の硬貨識別装置は、図５に示すような構成と成っていた。図５において、１は硬貨の投入口であり、２は投入口１に連結された通路である。３，４，５は通路２の壁面に設けられた識別センサであり、夫々硬貨の凹凸、材質、材厚を検出するものである。そして、これらの識別センサ３，４，５の出力には硬貨の識別部６が接続されており、この識別部６で投入された硬貨の特徴データが抽出される。そして、この識別部６に接続された判別部７（図６参照）で硬貨の真、偽および硬貨の種類を判定していた。
【０００３】
図６は、従来の硬貨識別装置のブロック図であり、識別センサ３，４，５及び識別部６とこれに接続された判別部７から構成されている。先ず、識別部６について説明する。凹凸センサ３の出力は発振回路８を介して整流回路９に接続されている。また、材質センサ４の出力は発振回路１０を介して整流回路１１に接続されている。同様に材厚センサ５の出力は発振回路１２を介して整流回路１３に接続されている。
【０００４】
そして、これら整流回路９，１１，１３の出力は判別部７に接続されている。判別部７では、先ず整流回路９，１１，１３の出力が電子スイッチ１４の夫々の端子に接続されており、この電子スイッチ１４の共通端子は、Ａ／Ｄ変換手段１５を介して比較手段１６の一方の入力に接続されており、他方の入力にはメモリ１７が接続されている。そして、この比較手段１６の出力は判定手段１８を介して出力端子１９に接続されている。
【０００５】
以上のように構成された硬貨識別装置において、以下にその動作を説明する。識別部６では、凹凸センサ３、材質センサ４、材厚センサ５で抽出された特徴データをアナログ量として出力する。この特徴データは、判別部７のＡ／Ｄ変換手段１５でデジタル量に変換される。そして、このデジタル量に変換された特徴データは、比較手段１６でメモリ１７に予め格納されている基準値（基準となる基準データ）と比較される。
【０００６】
そして、この比較手段１６から出力される比較データに基づいて判定手段１８で硬貨の真偽及び硬貨の金種（１０円、５０円、１００円、５００円の種類）を判別し、出力端子１９からその結果を出力するものであった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開昭６０−６５３９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１７５７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらこのような従来の硬貨識別装置では、雰囲気温度が変動すると凹凸センサ３、材質センサ４、材厚センサ５の特性が変化してしまい硬貨の識別性能が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、この問題を解決したもので、たとえ雰囲気温度が変動しても安定した識別性能が得られる硬貨識別装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために本発明の硬貨識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段の出力が供給される第１の温度補正手段を設けたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の硬貨識別装置は、Ａ／Ｄ変換手段の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には雰囲気温度を検出する温度検出手段の出力が供給される第１の温度補正手段を設けたものであり、たとえ雰囲気温度が変動しても第１の温度補正手段で温度変動を補正することができるので、安定した硬貨の識別ができる。
【００１２】
また、この第１の温度補正手段は、Ａ／Ｄ変換手段の後に設けられているので、ソフトウエアで実現することができ、きめ細かな補正が可能になる。
【００１３】
更に、一つの温度検出手段で複数の識別センサに対して夫々固有の温度補正をすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面に基づいて説明する。図２は本発明の硬貨識別装置の正面図である。図２において、２１は、硬貨の投入口であり、２２は投入口２１に連結された通路である。２３，２４，２５は通路２２の壁面に設けられた識別センサであり、硬貨の凹凸を主に検知する凹凸センサ２３と、硬化の材質を主に検知する材質センサ２４と、硬貨の厚みを主に検知する材厚センサ２５がこの順に並んでいる。これらの識別センサ２３，２４，２５の中心は通路２２から一定の距離に設けられている。
【００１５】
また、凹凸センサ２３と材厚センサ２５とは、それぞれコイルを巻いた２つのセンサが通路２２に対向して配置されており、対向するこれらの２つのコイルは相互インダクタンスが負になるように直列逆相接続している。従って、硬貨の厚みを通路２２の両側から検知できるので、硬貨が通路２２の側壁あるいは通路の中央部分を通過するといった硬貨の通過位置に関係なく、高い検知精度が得られる。即ち、各コイルの出力は側壁との距離の影響を受けて検知精度の低下要因になるが、両側から検知した場合にはこの影響が相殺されるからである。
【００１６】
また、材質センサ２４は、それぞれコイルを巻いたセンサ２４を通路２２に対向して配置し、対向するこれら２つのコイルは相互インダクタンスが正になるように直列同相接続している。従って、硬貨の材質を通路２２の両側から検知できるので、硬貨が通路２２の側壁あるいは通路の中央部分を通過するといった硬貨の通過位置に影響されない高い検知精度が得られる。即ち、２つのコイルの出力は側壁との距離の影響を受けて検知精度の低下要因になるが、両側から検知した場合にはこの影響が相殺される。
【００１７】
これらの識別センサ２３，２４，２５の出力には硬貨の識別部２６が接続されており、この識別部２６（図１参照）の出力には硬貨の判別部２７が接続されている。そして、投入された硬貨の真、偽および金種を判定している。
【００１８】
２８は、通路２２の終端に設けられたゲートであり、判別部２７で「偽」と判定された硬貨は出口２９に導かれる。また、判別部２７で「真」と判定された硬貨は振り分け部３０で金種（１０円、５０円、１００円、５００円）別に振り分けられ、夫々の金種ごとの収納筒３１に導かれる。３２は、収納筒３１の底辺に連結して設けられた払い出し部であり、必要な金種の硬貨を必要な枚数だけ払い出すものである。なお、識別のみに機能を絞った硬貨識別装置においては、ゲート２８、振り分け部３０、収納筒３１、払い出し部３２を備えなくとも良い。
【００１９】
図１は、硬貨識別装置のブロック図であり、識別センサ２３，２４，２５及び識別部２６と、これに接続された判別部２７とから構成されている。先ず、識別部２６について説明する。凹凸センサ２３の出力は発振回路３５を介して整流回路３６に接続されている。また、材質センサ２４の出力は発振回路３７を介して整流回路３８に接続されている。同様に材厚センサ２５の出力は発振回路３９を介して整流回路４０に接続されている。
【００２０】
そして、これら整流回路３６，３８，４０の出力はマイクロコンピュータ４１で構成された判別部２７に接続されている。判別部２７では、先ず整流回路３６，３８，４０の出力が電子スイッチ４２の夫々の端子に接続されており、この電子スイッチ４２の共通端子は、Ａ／Ｄ変換手段４３に接続されている。
【００２１】
なおこの電子スイッチ４２は、整流回路３６，３８，４０から出力されるアナログ電圧をマイクロコンピュータ４１の入力端子に入力し、この入力端子を順次スキャンすることにより実現している。また、Ａ／Ｄ変換手段４３はマイクロコンピュータ４１に内蔵されたＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル量に変換している。
【００２２】
このＡ／Ｄ変換手段４３の出力は第２の温度補正手段４４の一方の入力に接続されている。４５はサーミスタで構成された温度検出手段であり、抵抗と組み合わせて正確な温度検出を容易に行うことができるようにしている。この温度検出手段４５は、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）夫々に設ける必要はなく、識別センサの数に係わらず１個の温度検出手段４５を設ければ良いので低コスト化に貢献することができる。
【００２３】
なおこの温度検出手段４５は、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）の近傍に配置されている。従って、雰囲気温度によって特性値が変動する識別センサ近傍の温度を知ることができるので、正確な温度補正ができる。また、この温度検出手段４５を識別部２６の近傍に配置しておけば、識別部２６近傍の温度を正確に検出できるので、正確な温度補正ができる。
【００２４】
この温度検出手段４５の出力は、計算手段４６を介して第２の温度補正手段４４の他方の入力に接続されている。計算手段４６は、温度検出手段４５の出力値から夫々の識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）の温度補正を独立して計算するものである。なお、この計算は硬貨が投入口２１に投入されていないときに行っている。従って、この計算によって硬貨の識別処理時間に影響が無いようにしている。このことにより、温度検知と識別処理を同時に行う必要がなく制御の簡易化を図ることができる。
【００２５】
この計算手段４６の出力は、第２の温度補正手段４４の他方の入力に接続されている。従って、この第２の温度補正手段４４では、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）近傍の温度に対応した温度補正が可能である。また、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）別の夫々の温度補正が可能である。しかし、第２の温度補正手段４４は、投入された硬貨の金種に係わらず共通の補正を用いている。このような温度補正を行うことにより、概略の温度補正が可能となるので、識別性能を向上させることができる。
【００２６】
第２の温度補正手段４４の出力は金種判定手段４７に入力され、この金種判定手段４７で投入された硬貨の金種が判定される。この金種判定手段４７による金種判定は、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）夫々の最大値を用いて判定している。従って、正確でかつ容易な金種判定ができる。また、この金種判定手段４７は、３つの識別センサの中では比較的温度変化の差が少ない材質センサ２４からの出力データに基づいて判定を行っても良く、その場合は硬貨の金種の影響の少ない簡易化された判定ができる。
【００２７】
この金種判定手段４７の出力は第１の温度補正手段４８の一方の入力に接続されるとともに他方の入力には、前記計算手段４６の出力が接続されている。この第１の温度補正手段４８では、金種判定手段４７によって判定された金種に応じて、計算手段４６から出力されるデータを用いて補正される。このように、硬貨の種類に応じて温度補正を行うことができるので、正確な温度補正を行うことができる。
【００２８】
この識別センサ近傍の温度変動に対する識別センサの特性変動を図３に示す。図３において、５５は温度変化に対する識別センサの特性曲線である。ここで、横軸５６は温度であり、縦軸５７は識別センサ出力である。この特性曲線５５は一般に（数１）に示されるように二次式で表される。
【００２９】
【数１】
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【００３０】
従って、第１の温度補正手段４８で（数１）に示すような二次関数に基づく補正を行うことにより、比較的誤差の小さい正確な補正が可能である。
【００３１】
また、識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）の識別項目（凹凸、材質、材厚）毎に二次の係数と一次の係数をメモリ５０に記憶しておき、これらの係数を用いた二次関数で補正を行うことにより、各識別項目に対して適切な補正が容易にできるとともに、係数の変更だけで微調整が可能となる。
【００３２】
更に、金種毎に二次の係数と一次の係数を記憶し、これらの係数を用いた二次関数で補正を行うことにより、各金種別に適切な補正が容易にできるとともに、係数の変更だけで微調整が可能である。
【００３３】
また、夫々の識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）の出力を夫々固有の補正値で補正することができる。従って、精密な温度補正が可能となる。
【００３４】
この第１の温度補正手段４８の出力は、比較手段４９の一方の入力に接続されるとともに他方の入力には、硬貨の真偽と硬貨の金種の基準値が格納されたメモリ５０が接続されている。そして、この比較手段４９でメモリ５０に格納された基準値と比較される。
【００３５】
そして、この比較手段４９の出力は判定手段５１を介して出力端子５２に接続されている。この判定手段５１では比較手段４９から出力される比較結果に基づいて、投入された硬貨の真偽及び金種を判定している。そして、この判定結果は出力端子５２から出力されるものである。
【００３６】
本実施の形態において、第１の温度補正手段４８がＡ／Ｄ変換手段４３の出力を所定温度（２５℃）に換算して補正を行っているので、どんな雰囲気温度でも一定した出力レベルで正確な判定を行うことができる。また、メモリ５０に格納されている基準のデータも２５℃（所定温度）に換算して格納しているので、雰囲気温度が変化しても基準となるデータを補正することなく判定することができる。更に、２５℃（所定温度）における温度検出手段４５の出力を製品（硬貨識別装置）間で共通な値としているので、製品を所定温度にすることなく、計算だけで所定温度への変換を行うことができる。
【００３７】
なお、判別部２７において、第２の温度補正手段４４、計算手段４６、金種判定手段４７、第１の温度補正手段４８、比較手段４９、判定手段５１はソフトウエアで構成されている。従って、構成が簡素化できるとともに、ハードウエアを変更することなく、ソフトウエアの変更のみで補正式や補正係数を変更することができる。
【００３８】
以上のように、凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５で抽出された特徴データは、Ａ／Ｄ変換手段４３でデジタル量に変換される。そして、このデジタル量に変換された特徴データは、温度検出手段４５で検出された雰囲気温度に基づいて、先ず、第２の温度補正手段４４で投入された硬貨の金種によらない共通の補正を行い、その後第１の温度補正手段４８で更に精密に投入された硬貨の金種に従った正確な補正がなされる。
【００３９】
このように雰囲気温度に基づいて補正された特徴データは比較手段４９でメモリ５０に予め格納されている基準値と比較して、この比較手段４９からの比較データに基づいて判定手段５１で硬貨の真偽及び金種が判別されるものである。
【００４０】
このように第１、第２の温度補正手段４８，４４を用いることにより、安定した硬貨の識別ができる。また、この第１、第２の温度補正手段４８，４４は、Ａ／Ｄ変換手段４３の後に設けられているので、ソフトウエアで実現することができ、きめ細かな補正が可能になる。
【００４１】
更に、一組の第１、第２の温度補正手段４８，４４で夫々の識別センサ（凹凸センサ２３、材質センサ２４、材厚センサ２５）に対して独立した温度補正が可能となる。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２における硬貨識別装置のＡ／Ｄ変換手段とその近傍のブロック図である。図４において、６１はコイルで形成された凹凸センサであり、発振器６２に接続されて発振回路６３を形成している。また、６４はコイルで形成された材質センサであり、発振器６５に接続されて発振回路６６を形成している。同様に、６７はコイルで形成された材厚センサであり、発振器６８に接続されて発振回路６９を形成している。
【００４３】
そして、これらの発振回路６３，６６，６９の出力は夫々アンド（論理積）回路７１，７２，７３の一方の入力に接続されている。また、このアンド回路７１，７２，７３の他方の入力には、制御部７４からの出力が接続されており、これらアンド回路７１，７２，７３が順次オンになるようになっている。
【００４４】
これらのアンド回路７１，７２，７３の出力はワイヤードオワされて周波数カウンタ（計数器）７５に接続されている。そして、この周波数カウンタ７５の出力は制御部７４に接続されている。また、この周波数カウンタ７５は制御部７４からのリセット信号でリセットされるようになっている。
【００４５】
以上のように接続されて、周波数カウンタ７５で、Ａ／Ｄ変換手段を実現している。即ち、凹凸センサ６１、材質センサ６４、材厚センサ６７から得られる硬貨の特徴が、その特徴に応じた発振周波数に発振回路６３，６６，６９で変換される。この発振回路６３，６６，６９から出力される周波数をアンド回路７１，７２，７３で順次オンして、夫々の発振回路６３，６６，６９から出力される発振周波数を周波数カウンタ７５で測定する訳である。そして、その出力をデジタル量として制御部７４に向けて出力する。この周波数カウンタ７５は夫々の発振回路６３，６６，６９から出力される発振周波数を計数する度にリセットされる。このようにして、一つの周波数カウンタ７５で発振回路６３，６６，６９の出力がデジタル量に変換がなされるものである。
【００４６】
なお、本発明では識別センサとは全く別に、温度検出手段を設けている。識別センサの一部を温度検出手段として利用し（硬貨が無いときの待機時のセンサの出力を用い）、識別センサの温度特性を代表して温度を検出した場合には、温度検知手段の特性が識別センサの特性や配置に密接に関連するため、検出誤差が発生する。これに対し本発明では、識別センサと独立して、感度良くかつ正確に雰囲気温度が検出できる。
【００４７】
また、本発明では補正の係数だけを記憶し、識別センサの出力を補正演算することにより、僅少な記憶容量で雰囲気温度に対するきめ細かな補正が可能である。温度に対する補正量をテーブル形式で記憶した場合には、識別対象の硬貨を５金種、判定を各２０項目、温度の分割を−３０℃から７０℃まで５℃毎とすると、合計２０００データもの記憶容量が必要である。識別センサの出力ではなく、記憶手段に予め記憶された基準データ（例えば正貨と判定される許容範囲の上限値及び下限値）を補正演算する場合でさえ、識別対象の硬貨を５種類、判定を各２０項目とすると、合計２００データもの記憶容量と補正計算が必要となる。
【００４８】
さらに、第２の温度補正手段で金種に係わらず共通な温度補正を行うとともに、金種判定手段４７で金種を判定し、この金種判定手段４７で判定結果に応じた温度補正動作を行うことにより、高速かつ高精度に識別を行い識別性能を向上することができる。
【００４９】
上述の例として、本発明では項目数分の２０データの補正のみ行えば良く、記憶容量及び計算時間が大幅に短縮される。金種判定手段４７では必ずしも１金種のみに判定する必要はなく、どの金種の可能性があるかを絞り込むことによっても、第１の温度補正手段４８や比較手段４９における高速化が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係わる硬貨識別装置は、雰囲気温度の変動に対して安定した識別が可能であるので、自動販売機等に使用される硬貨識別装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１における硬貨識別装置のブロック図
【図２】同、正面図
【図３】同、識別センサの温度特性図
【図４】同、実施の形態２におけるＡ／Ｄ変換手段近傍のブロック図
【図５】従来の硬貨識別装置の正面図
【図６】同、ブロック図
【符号の説明】
【００５２】
２１  投入口
２２  通路
２３  凹凸センサ
２４  材質センサ
２５  材厚センサ
２６  識別部
２７  判別部
４３  Ａ／Ｄ変換手段
４４  第２の温度補正手段
４５  温度検出手段
４６  計算手段
４７  金種判定手段
４８  第１の温度補正手段
４９  比較手段
５０  メモリ
５１  判定手段
５２  出力端子
【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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