(57)【要約】【課題】硬貨の同一部位における材質と材厚の相互関係が不明であり、この点を用いた識別ができなかった。【解決手段】硬貨２の投入口２３と、この投入口２３に連結されるとともに下流に向かって設けられた通路２４と、この通路２４の壁面に配置されるとともにフェライトコア４１ａ、４１ｂに巻回されたコイル４２ａ、４２ｂと、このコイル４２ａ、４２ｂとコンデンサ７３ａ、７３ｂとで形成された同調回路４０と、この同調回路４０に信号を供給する発振器３７と、同調回路４０に接続された検出回路４５と、この検出回路４５の出力が供給される識別回路４７とを備え、発振器３７から同調回路４０に供給する信号を硬貨２がコイル４２ａ、４２ｂを通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段３９が設けられたものである。これにより、所期の目的を達成することができる。【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るとともに下流に向かって設けられた通路と、この通路の壁面に配置されるとともにコアに巻回されたコイルと、このコイルとコンデンサとで形成された同調回路と、この同調回路に信号を供給する発振器と、前記同調回路に接続された検出回路と、この検出回路の出力が供給される識別回路とを備え、前記発振器から前記同調回路に供給する信号を前記硬貨が前記コイルを通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段が設けられた硬貨識別装置。
【請求項２】
コイルは、通路の両側面に対向して設けられるとともに一対のコアに巻回された２個のコイルが、切替手段で同相接続と逆相接続に切り替えられる請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
同調回路には、一方が電源部に接続された並列同調回路を用いるとともに、前記同調回路を構成するコイルの切り替えは、前記電源部と前記コイルの接続部で切り替える請求項２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
通路壁面の上流側と下流側に夫々コイルを設け、これらのコイルを切替手段で切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
発振器から同調回路に供給する周波数を切替手段で切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
発振器と同調回路との間に分周器を設け、この分周器の分周比を切換手段で切り替える請求項５に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
同調回路を形成するコンデンサを切替手段で切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項８】
検出回路のゲインを切替手段で切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項９】
識別回路に供給するオフセット電圧を切替手段で切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１０】
切替手段の出力は、２個のＦＥＴを用いて切り替える請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１１】
発振器から出力される発振周波数は、硬貨非通過時の同調周波数に基づいて設定される請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１２】
コイルは通路の両壁面に対向して設けられ、これら一対のコイルが同相接続されるとともに、発振器から出力される発振周波数は、硬貨非通過時の同調周波数より、予め定められた周波数だけ離れた周波数に設定された請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１３】
コイルは通路の両壁面に対向して設けられ、これら一対のコイルが逆相接続されるとともに、発振器から出力される発振周波数は、硬貨非通過時の同調周波数と略同じ周波数に設定された請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１４】
硬貨の非投入時に同調回路の同調周波数を検出して、発振器から出力される発振周波数を補正する請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１５】
製品毎に硬貨非通過時の同調周波数を検出して、発振器から出力される発振周波数を設定する請求項１１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１６】
検出回路にリセット回路を設け、このリセット回路で前記検出回路を構成するピークホールド回路をリセットする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１７】
同調回路から出力される発振波形を短時間に安定化させる安定化手段を備えた請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項１８】
安定化手段は、同調回路と検出回路との間に接続された緩衝回路とした請求項１７に記載の硬貨識別装置。
【請求項１９】
安定化手段は、オフセット電圧を制御する制御手段とした請求項１７に記載の硬貨識別装置。
【請求項２０】
硬貨の投入口と、この投入口に連結されるとともに下流に向かって設けられた通路と、この通路の壁面に配置されるとともにコアに巻回されたコイルと、このコイルとコンデンサとで形成された同調回路と、この同調回路を用いて形成された発振部と、この発振部の出力に接続された検出回路と、この検出回路の出力が供給される識別回路とを備え、前記硬貨が前記コイルを通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段を設け、この切替手段により切り替えて得られたデータに基づいて前記硬貨を識別する硬貨識別装置。
【請求項２１】
コイルは、通路の両壁面に対向して設けられるとともに一対のコアに巻回された２個のコイルが、切替手段で同相接続と逆相接続に切り替えられる請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２２】
同調回路には、一方が電源部に接続された並列同調回路を用いるとともに、前記同調回路を構成するコイルの切り替えは、前記電源部と前記コイルの接続部で切り替える請求項２１に記載の硬貨識別装置。
【請求項２３】
通路壁面の上流側と下流側に夫々コイルを設け、これらのコイルを切替手段で切り替える請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２４】
同調回路を形成するコンデンサを切替手段で切り替える請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２５】
検出回路のゲインを切替手段で切り替える請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２６】
検出回路にリセット回路を設け、このリセット回路で前記検出回路を構成するピークホールド回路をリセットする請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２７】
発振部を構成する増幅部にリセット回路を設け、このリセット回路で前記発振部からの出力を停止させる請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２８】
識別回路に供給するオフセット電圧を切替手段で切り替える請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項２９】
切替手段の出力は、２個のＦＥＴを用いて切り替える請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項３０】
同調回路から出力される発振波形を短時間に安定化させる安定化手段を備えた請求項２０に記載の硬貨識別装置。
【請求項３１】
安定化手段は、同調回路と検出回路との間に接続された緩衝回路とした請求項３０に記載の硬貨識別装置。
【請求項３２】
安定化手段は、オフセット電圧を制御する制御手段とした請求項３０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、自動販売機等に搭載され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１７に示すように、筐体１の上方に設けられた硬貨２の投入口３と、この投入口３に連結されるとともに下方に向かって設けられた通路４と、この通路４の壁面に設けられた３つのセンサ５、６、７と、通路４の終端に設けられたゲート８と、このゲート８の一方に連結された返却通路９と、ゲート８の他方に連結された振り分け通路１０と、この振り分け通路１０により振り分けられた硬貨２が収納される収納筒１２と、前記センサ５、６、７の出力が供給される識別部１１とで構成されていた。
【０００３】
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。投入口３に投入された硬貨２は、通路４を転動する途中において、センサ５で硬貨２の凹凸が検知され、センサ６で硬貨２の材質が検知され、センサ７で硬貨２の厚みが検知される。これらのセンサ５、６、７で検知された硬貨２の特徴は識別部１１に伝達され、この識別部１１で硬貨２の真偽と金種が識別される。そして、その識別結果に基づいて、偽貨はゲート８で返却通路９へ導かれる。また、真貨はゲート８で振り分け通路１０へ導かれ、夫々振り分けられて金種別に収納筒１２へ収納される。
【０００４】
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が知られている。
【特許文献１】特開２００６−５９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながらこのような従来の硬貨識別装置では、硬貨２の凹凸と材質と厚みの特徴を得るために夫々独立した専用のセンサ５、６、７が装着されていた。これら３個のセンサ５、６、７を装着するためには、通路４の上流側から順に取り付けるため、同一場所に２つのセンサ５、６或いは６、７を取り付けることはできない。従って、硬貨２の凹凸と材質と厚みは夫々異なる場所において、関連付けられることなく夫々独立に検出されることになる。そのため、硬貨２の同一部位における凹凸・材質・厚み相互間の関係を検知することは困難であり、硬貨２の精密な識別には限界があった。
【０００６】
本発明は、この問題を解決したもので、硬貨の同一部位における２つの特徴の相互関係をも検出することができ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】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の硬貨識別装置は、硬貨の投入口と、この投入口に連結されるとともに下流に向かって設けられた通路と、この通路の壁面に配置されるとともにコアに巻回されたコイルと、このコイルとコンデンサとで形成された同調回路と、この同調回路に信号を供給する発振器と、前記同調回路に接続された検出回路と、この検出回路の出力が供給される識別回路とを備え、前記発振器から前記同調回路に供給する信号を前記硬貨が前記コイルを通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段が設けられたものである。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】
【０００８】
本発明の硬貨識別装置は、硬貨の投入口と、この投入口に連結されるとともに下流に向かって設けられた通路と、この通路の壁面に配置されるとともにコアに巻回されたコイルと、このコイルとコンデンサとで形成された同調回路と、この同調回路に信号を供給する発振器と、前記同調回路に接続された検出回路と、この検出回路の出力が接続された識別回路とを備え、前記発振器から前記同調回路に供給する信号を前記硬貨が前記コイルを通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段が設けられたものであり、この切替手段により硬貨がコイルを通過する間にコイルを含む同調回路に供給する信号を１０回以上の高速で切り替えるので、硬貨の同一部位における複数の特徴の相互関係を検出することができる。従って、この相互関係の特徴をも含めた硬貨の精密な識別を行なうことができる。
【０００９】
また、切替手段を用いて、硬貨の材質を検出する同相接続コイルと、硬貨の材厚を検出する逆相接続コイルとを共用し、一対のコアに巻回して一つのセンサを形成すれば、硬貨識別装置の小型化を図ることができるとともに低価格化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１における硬貨識別装置２１の正面図である。図２において２２は筐体であり、この筐体２２の上方に硬貨２の投入口２３が設けられている。この投入口２３は、スナバ２４ａを介して通路２４に連結されており、この通路２４は約１０度〜１２度の傾斜で下方に向かって設けられている。この通路２４の壁面には、直径８．３ｍｍのセンサ２５と、直径１２．５ｍｍのセンサ２６がこの順に装着されている。
【００１２】
センサ２５、２６ともに通路２４の底辺から１３．２５ｍｍの距離（センサ２５、２６の中心までの距離）に装着されている。また、センサ２５と２６の中心間の距離は２５．０ｍｍ離れて装着されている。
【００１３】
通路２４の終端には、硬貨２の真偽により振り分けられるゲート２７が設けられており、このゲート２７の一方は、偽貨が導かれる返却通路２８に連結されている。また、ゲート２７の他方には、真貨が導かれる振り分け通路２９が連結されており、更にこの振り分け通路２９には、硬貨２を金種別に収納する収納筒３０が連結されている。
【００１４】
次に、硬貨識別装置２１の電気回路を中心に図１を用いて説明する。３５は、８ＭＨｚの水晶振動子であり、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３６内の発振器３７に接続されている。この発振器３７からはクロック信号が出力され、このクロック信号は分周器３８と切替手段３９に接続されている。分周器３８の出力は、センサ２５、２６に接続されて構成された同調回路４０に接続されている。
【００１５】
センサ２５は、通路２４の両壁面に対向して装着されたフェライトコア４１ａ、４１ｂに２個のコイル４２ａ、４２ｂが巻回されて構成されている。また、センサ２６も同様に、通路２４の両壁面に対向して装着されたフェライトコア４３ａ、４３ｂに２個のコイル４４ａ、４４ｂが巻回されて構成されている。これらのコイル４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂは、コンデンサと接続されて同調回路４０を構成している。
【００１６】
この同調回路４０を構成するコイル４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ及びコンデンサは、切替手段３９の出力で電子的に切り替えられる。また、この切替手段３９の出力は、分周器３８の分周比も切り替える。
【００１７】
同調回路４０の出力は、検波回路と、ピークホールド回路と、このピークホールド回路をリセットするリセット回路が内蔵された検出回路４５に接続されている。この検出回路４５内のリセット回路は切替手段３９の出力でリセットされる。検出回路４５の出力は、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変換器）４６を介して識別回路４７に接続されている。そして、この識別回路４７の出力は出力端子４８に接続されている。この出力端子４８からは、投入された硬貨の真偽と金種データが出力される。
【００１８】
次に、図３、図４を用いてセンサ２５、２６を説明する。なお、センサ２５、２６は基本的に同じ構成であるので、センサ２５で代表して説明する。コア４１ａ、４１ｂは、通路２４の両壁面に対向して装着されており、このコア４１ａ、４１ｂには、夫々コイル４２ａ、４２ｂが巻回されている。コア４１ａ、４１ｂは切替手段３９の出力で直列同相接続と直列逆相接続に切り替えられる。
【００１９】
図３は、コイル４２ａとコイル４２ｂが直列同相接続された場合の磁力線５０の様子を説明したものである。磁力線５０は、通路２４中の硬貨２を貫通する方向に出力され、主に硬貨２の材質の特徴を能率良く検知することができる。
【００２０】
図４は、コイル４２ａとコイル４２ｂが直列逆相接続された場合の磁力線５０の様子を説明したものである。磁力線５０は、通路２４中の硬貨２で制限される方向に出力され、主に硬貨２の凹凸や厚みの特徴を能率良く検知することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、コイル４２ａとコイル４２ｂを直列接続しているが、これは直列接続に限ることはなく、並列接続即ち、並列同相接続或いは並列逆相接続であっても良い。直列接続をすると変化が大きく微小の変化を検出することができる。これに対して、並列接続をすれば安定した出力を検知することができる。
【００２２】
図５は、硬貨２の通過時におけるセンサ２５、２６の出力を検波してその出力を平滑した包絡線波形である。図５において、５２は、センサ２５に巻回されたコイル４２ａ、４２ｂを直列同相接続した場合の出力波形であり、５３は、センサ２５に巻回されたコイル４２ａ、４２ｂを直列逆相接続した場合の出力波形である。
【００２３】
また、５４は、センサ２６に巻回されたコイル４４ａ、４４ｂを直列同相接続した場合の出力波形であり、５５は、センサ２６に巻回されたコイル４４ａ、４４ｂを直列逆相接続した場合の出力波形である。なお、図５において、横軸５６は時間（ｍｓｅｃ）であり、縦軸５７はレベル（Ｖ）である。
【００２４】
本実施の形態においては、切替手段３９により、コイル４２ａ、４２ｂを直列同相接続、直列逆相接続に切り替えているので、例えば略同一時刻５６ａにおける硬貨２の材質の特徴を示す直列同相接続波形レベル５２ａと、硬貨２の凹凸の特徴を示す直列逆相接続波形レベル５３ａを略同時に検出することができる。
【００２５】
なお、直径８．３ｍｍのセンサ２５と、直径１２．５ｍｍのセンサ２６とが距離２５．０ｍｍ離して配置されている。従って、センサ２５、２６間に直径１４．６０ｍｍ以上の硬貨が流入すると、この硬貨２はセンサ２５、２６の双方のセンサで検知されることになる。従って、センサ２５で直列同相接続波形レベル５２ａと直列逆相接続波形レベル５３ａを検出すると同時にセンサ２６により、直列同相接続波形レベル５４ａと直列逆相接続波形レベル５５ａを略同時に検出することもできる。
【００２６】
即ち、本実施の形態においては、切替手段３９により、コイル４４ａ、４４ｂを直列同相接続、直列逆相接続に切り替えているので、センサ２６においても略同一時刻５６ａにおける硬貨２の材質の特徴を示す直列同相接続波形レベル５４ａと、硬貨２の厚みの特徴を示す直列逆相接続波形レベル５５ａを略同時に検出することができる。
【００２７】
従って、センサ２５のレベル５２ａ、５３ａにより、略同一時刻５６ａにおいて、硬貨２の同一場所における材質と凹凸情報の検知と、センサ２６のレベル５４ａ、５５ａにより、略同一時刻５６ａにおいて、硬貨２の同一場所における材質と厚み情報の検知と、センサ２５とセンサ２６相互の情報を検知することができる。従って、より精密な硬貨２の識別を行なうことができる。
【００２８】
次に図６を用いて、切替手段３９による切り替えと、この切り替えにより各センサ２５、２６から出力される情報波形を説明する。図６において、６０は１ｍｓｅｃの時間を表している。この１ｍｓｅｃを切替手段３９で４つの時間６１、６２、６３、６４に分割している。この４つの時間６１、６２、６３、６４は、夫々２５０μｓｅｃの等間隔に分割されており、時間６１〜６４までの一連の時間を繰り返すことにより、連続して各センサ２５、２６の出力を順次取り込んでいる。
【００２９】
即ち、時間６１では、センサ２５のコイル４２ａ、４２ｂが直列同相接続され、硬貨２の材質の特徴が主に検知される。また、時間６２では、センサ２５のコイル４２ａ、４２ｂが直列逆相接続され、硬貨２の凹凸が主に検知される。
【００３０】
時間６３では、センサ２６のコイル４４ａ、４４ｂが直列同相接続され、硬貨２の材質の特徴が主に検知される。また、時間６４では、センサ２６のコイル４４ａ、４４ｂが直列逆相接続され、硬貨２の厚みが主に検知される。
【００３１】
６１ａ〜６４ａは、切替手段３９による分周器３８の分周比を切り替えた周波数を示している。即ち、６１ａは１００ｋＨｚの信号であり、分周器３８の分周比を切り替えて、時間６１の間、１００ｋＨｚの信号６１ａを分周器３８から出力してコイル４２ａ、４２ｂに与えている。
【００３２】
以下同様に、６２ａは１２０ｋＨｚの信号であり、分周器３８の分周比を切り替えて、時間６２の間、１２０ｋＨｚの信号６２ａを分周器３８から出力してコイル４２ａ、４２ｂに与えている。
【００３３】
６３ａは１７０ｋＨｚの信号であり、分周器３８の分周比を切り替えて、時間６３の間、１７０ｋＨｚの信号６３ａを分周器３８から出力してコイル４４ａ、４４ｂに与えている。６４ａは２１５ｋＨｚの信号であり、分周器３８の分周比を切り替えて、時間６４の間、２１５ｋＨｚの信号６４ａを分周器３８から出力してコイル４４ａ、４４ｂに与えている。
【００３４】
６１ｂ〜６４ｂは、各時間６１〜６４における同調回路４０からの出力を表している。即ち、６１ｂは時間６１における同調回路４０の出力であり、６２ｂは時間６２における同調回路４０の出力である。同様に、６３ｂは時間６３における同調回路４０の出力であり、６４ｂは時間６４における同調回路４０の出力である。同調回路４０の動作が安定し、その出力が略一定になるまで約１００μｓｅｃかかる。
【００３５】
６１ｃ〜６４ｃは、各時間６１〜６４の終端において切替手段３９から出力される５０μｓｅｃのリセット信号であり、検出回路４５内のピークホールド回路のリセットを行なうものである。
【００３６】
６１ｄ〜６４ｄは、各時間６１〜６４における検出回路４５からの出力波形であり、同調回路４０からの出力６１ｂ〜６４ｂを検波して、ピークホールドしたものである。検出回路４５はピークホールド回路を有しているので、各時間６１〜６４の終端においてこのリセット信号を用いてリセットし、前の時間における影響を受けないようにしている。
【００３７】
そして、この出力波形６１ｄ〜６４ｄ信号をＡ／Ｄコンバータ４６でデジタル量に変換して、識別回路４７へ供給している。ここで、硬貨２がセンサ２５、２６を通過する時間は夫々略１００ｍｓｅｃである。従って、１個の硬貨２についてセンサ２５、２６は、夫々１００ポイントの異なる場所における特徴を順次抽出していることになる。本実施の形態では、同相接続と逆相接続の切り替えと、センサ２５、２６の切り替えを切替手段３９で切り替えて、１００ｍｓｅｃ間に４００個の特徴データを得ている。即ち、切替手段３９で４００回の切り替え（１００ポイント×２×２）を行なっている。
【００３８】
本実施の形態では２個のセンサ、即ちセンサ２５で硬貨２の凹凸と材質の検知、センサ２６で硬貨２の厚みと材質の検知を行ない精密に硬貨２の識別をしている。しかし、１個のセンサのみであっても、このセンサを同相接続と逆相接続との切り替えにより、硬貨２の凹凸（厚み）と材質を識別することができる。以下、１個のセンサを用いた場合の必要な切り替え回数について述べる。
【００３９】
切替手段３９による切り替えが遅いと硬貨２の精密な特徴を検知することができない。少なくとも１個のセンサについて、異なる５ポイント以上の場所における硬貨２の特徴を得る必要があり、同相接続と逆相接続との切り替えを考慮すると、硬貨２の通貨時間内に１０回以上の切り替えが必要となる。また、切替手段３９による切り替えは、早いほど精密な検知情報を得ることができる。しかし、必要以上に早くすることはマイコン３６への負担を重くすることになり、本実施の形態における切り替え回数で充分である。
【００４０】
図７は、同調回路４０と検出回路４５とその周辺の回路図である。図７において、６５は分周器３８の出力に接続された入力端子であり、この入力端子６５は抵抗６７ａを介してトランジスタ６６のベースに接続されている。このトランジスタ６６のベースとグランドとの間には抵抗６７ｂが接続されており、トランジスタ６６のエミッタには、オフセット電圧切替回路が接続されている。
【００４１】
オフセット電圧切替回路６９は、トランジスタ６６のエミッタとグランドとの間に直列接続された５個の抵抗６７ｃ、６７ｄ、６７ｅ、６７ｆ、６７ｇと、抵抗６７ｄ〜６７ｇの両端に夫々接続された電子スイッチ６８ａ〜６８ｄとで構成されている。電子スイッチ６８ａ〜６８ｄは切替手段３９を用いて、図６における時間６１〜６４で夫々切り替えられ、夫々の切り替えに対して予め決められたオフセット電圧を得るようにしている。
【００４２】
なお、本実施の形態では、抵抗６７ｄ〜６７ｇを直列接続するとともに、夫々の抵抗６７ｄ〜６７ｇと電子スイッチ６８ａ〜６８ｄを並列接続しているが、これは抵抗６７ｄ〜６７ｇを並列接続して、夫々の抵抗６７ｄ〜６７ｇと直列に電子スイッチ６８ａ〜６８ｄを接続しても良い。何れにしても電子スイッチ６８ａ〜６８ｄの切り替えにより、オフセット電圧を制御して検出回路４５の出力電圧変化幅を大きくすることが重要である。
【００４３】
トランジスタ６６のコレクタと電源７０との間には、同調回路４０が接続されている。この同調回路４０の出力は、検出回路４５の入力に接続されている。以下、同調回路４０について説明する。
【００４４】
電源７０には、電子スイッチ７１ａ〜７１ｄの一方の端子が全て接続されている。電子スイッチ７１ａの他方の端子は、電子スイッチ７１ｅの一方の端子と電子スイッチ７１ｊの一方の選択端子とコイル４２ａの他方の端子に接続されている。電子スイッチ７１ｊの共通端子はコイル４２ｂの他方の端子に接続されており、このコイル４２ｂの一方の端子は、トランジスタ６６のコレクタに接続された端子７２に接続されている。また、電子スイッチ７１ｅの他方の端子はコンデンサ７３ａを介して端子７２に接続されている。
【００４５】
電子スイッチ７１ｂの他方の端子は、コイル４２ａの一方の端子と電子スイッチ７１ｊの他方の選択端子と電子スイッチ７１ｆの一方の端子に接続されている。また、電子スイッチ７１ｆの他方の端子はコンデンサ７３ｂを介して端子７２に接続されている。
【００４６】
電子スイッチ７１ｃの他方の端子は、電子スイッチ７１ｇの一方の端子と電子スイッチ７１ｋの一方の選択端子とコイル４４ａの他方の端子に接続されている。電子スイッチ７１ｋの共通端子は、コイル４４ｂの他方の端子に接続されており、このコイル４４ｂの一方の端子は端子７２に接続されている。また、電子スイッチ７１ｇの他方の端子はコンデンサ７３ｃを介して端子７２に接続されている。
【００４７】
電子スイッチ７１ｄの他方の端子は、コイル４４ａの一方の端子と電子スイッチ７１ｋの他方の選択端子と電子スイッチ７１ｈの一方の端子に接続されている。また、電子スイッチ７１ｈの他方の端子はコンデンサ７３ｄを介して端子７２に接続されている。
【００４８】
そして、電子スイッチ７１ａ〜７１ｄと、電子スイッチ７１ｅ〜７１ｈと、電子スイッチ７１ｊ、７１ｋは切替手段３９で、図６に示す時間６１〜６４で順次切り替えられている。即ち、時間６１では、電子スイッチ７１ａと電子スイッチ７１ｅは短絡され、電子スイッチ７１ｊは他方の選択端子側に切り替えられる。このことにより、コイル４２ａとコイル４２ｂとは直列同相接続される。そして、このコイル４２ａとコイル４２ｂの直列接続体と並列にコンデンサ７３ａが接続された同調回路４０を得る。
【００４９】
次に、時間６２では、電子スイッチ７１ｂと電子スイッチ７１ｆは短絡され、電子スイッチ７１ｊは一方の選択端子側に切り替えられる。このことにより、コイル４２ａとコイル４２ｂとは直列逆相接続される。そして、このコイル４２ａとコイル４２ｂの直列接続体と並列にコンデンサ７３ｂが接続された同調回路４０を得る。
【００５０】
時間６３では、電子スイッチ７１ｃと電子スイッチ７１ｇは短絡され、電子スイッチ７１ｋは他方の選択端子側に切り替えられる。このことにより、コイル４４ａとコイル４４ｂとは直列同相接続される。そして、このコイル４４ａとコイル４４ｂの直列接続体と並列にコンデンサ７３ｃが接続された同調回路４０を得る。
【００５１】
次に、時間６４では、電子スイッチ７１ｄと電子スイッチ７１ｈは短絡され、電子スイッチ７１ｋは一方の選択端子側に切り替えられる。このことにより、コイル４４ａとコイル４４ｂとは直列逆相接続される。そして、このコイル４４ａとコイル４４ｂの直列接続体と並列にコンデンサ７３ｄが接続された同調回路４０を得る。なお、電子スイッチ７１ａ〜７１ｄと電子スイッチ７１ｅ〜７１ｈは夫々選ばれた一個の電子スイッチのみがオンとなり、他の電子スイッチはオフとなっている。
【００５２】
以上のように、１ｍｓｅｃ間にセンサ２５を構成するコイル４２ａ、４２ｂの直列同相接続と直列逆相接続の切り替え、及びセンサ２６を構成するコイル４４ａ、４４ｂの直列同相接続と直列逆相接続の切り替えが行なわれる。
【００５３】
電子スイッチ７１ａ〜７１ｄの一方の端子は直接電源７０に接続されているので、同調回路４０に高周波的な悪影響を与えることなく切り替えを行なうことができる。また、同調回路４０を形成するコンデンサ７３ａ〜７３ｄは夫々独立に設けているので、直列同相接続と直列逆相接続の周波数調整を容易に行なうことができる。
【００５４】
電源７０とコイル４２ａ・４４ａとの接続をコイルとコンデンサで構成された並列回路の外部に設けられた電子スイッチ７１ａ〜７１ｄで切り替えることで、コイル（４２ａ・４２ｂまたは４４ａ・４４ｂ）とコンデンサ（７３ａ〜７３ｄのいずれか）との並列回路中に、２個の電子スイッチ（７１ｅ〜７１ｈのいずれかと、７１ｊ・７１ｋのいずれか）を備えるだけで、コンデンサ７３ａ〜７３ｄも含めた切り替えができる。コイルとコンデンサの並列回路に含まれる抵抗値は小さいほど望ましく、電子スイッチの個数は少なく構成するのがよい。
【００５５】
この同調回路４０の出力は端子７２へ出力され、検出回路４５に入力される。検出回路４５の出力は、端子７３からＡ／Ｄコンバータ４６に出力される。この検出回路４５は、端子７２に接続された公知の検波回路を含むピークホールド回路７４と、このピークホールド回路７４をリセットする公知のリセット回路７５と、このリセット回路７５にリセット信号が入力される入力端子７６と、ピークホールド回路７４の出力と端子７３との間に設けられたゲイン切替回路７７とで構成されている。
【００５６】
ゲイン切替回路７７のゲイン切り替えは、オペアンプ７７ａの入力と出力との間に直列接続された抵抗７８ａ〜７８ｄと、この抵抗７８ａ〜７８ｄの夫々に並列接続された電子スイッチ７９ａ〜７９ｄとで構成されている。この電子スイッチ７９ａ〜７９ｄは、図６に示す時間６１〜６４に夫々対応して切替手段３９で切り替えられる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、直列接続された抵抗７８ａ〜７８ｄの夫々と電子スイッチ７９ａ〜７９ｄとで構成されているが、これは抵抗７８ａ〜７８ｄを夫々並列接続し、この並列接続体の夫々に電子スイッチ７９ａ〜７９ｄを直列に接続しても良い。何れにしても、このゲイン切替回路７７と、先に説明したオフセット電圧切替回路６９とで、センサ２５、２６の各出力におけるゲインの変化幅を最大にすることが精密な測定を行なうに際して重要なことである。
【００５８】
なお、本実施の形態におけるオフセット電圧切替回路６９の構成の他に、ピークホールド回路７４の入力に複数のツェナー電圧の異なるツェナーダイオードを並列に挿入し、これらのツェナーダイオードを電子スイッチで切り替えることにより、オフセット電圧を切り替えても良い。
【００５９】
図８は、本実施の形態で用いる電子スイッチ７１（電子スイッチ７１ａ〜７１ｋ）の回路図である。特に同調回路４０内で用いる電子スイッチ７１ｅ〜７１ｋにおいては、電界効果トランジスタ（以後、ＦＥＴという）を用いた形式の電子スイッチを用いることが好ましい。これは周波数の切り替えに際して同調回路４０のアイソレーションを向上させるためである。なお、この電子スイッチ７１は、電子スイッチ７１ａ〜７１ｄと、電子スイッチ６８ａ〜６８ｄと、電子スイッチ７９ａ〜７９ｄに使用することもできる。
【００６０】
図８において、８１は、切替手段３９で制御される信号が入力する入力端子である。この入力端子８１とトランジスタ８２のベースの間には抵抗８３ａが接続されている。また、トランジスタ８２のベースとグランドとの間には抵抗８３ｂが接続されている。トランジスタ８２のエミッタは直接グランドに接続されており、コレクタは抵抗８３ｃを介して２４Ｖの電源８４に接続されている。
【００６１】
また、トランジスタ８２のコレクタは抵抗８３ｄを介してＮチャンネルＦＥＴ８５ａのゲートに接続されている。また、トランジスタ８２のコレクタは抵抗８３ｅを介してＮチャンネルＦＥＴ８５ｂのゲートにも接続されている。ＦＥＴ８５ａのドレインは一方の端子８６ａに接続されており、ＦＥＴ８５ａのソースはＦＥＴ８５ｂのソースに接続されている。ＦＥＴ８５ｂのドレインは他方の端子８６ｂに接続されている。
【００６２】
このように２個のＦＥＴ８５ａ、８５ｂを直列に接続しているので、端子８６ａ、８６ｂ間のアイソレーションは向上するとともに、高周波性能を向上させることができる。また、ＦＥＴで構成されているので、オン抵抗を極めて小さくすることができる。なお、同調回路４０における電子スイッチ７１ｊ、７１ｋは、夫々電子スイッチ７１を２個用いれば良い。
【００６３】
図９は、センサ２６のコイル４４ａと４４ｂとを直列同相接続した場合の同調回路４０の出力特性である。図９において、横軸１０１は周波数（ｋＨｚ）であり、縦軸１０２は出力レベル（Ｖ）である。
【００６４】
１０３は、無負荷（コイル４４ａ、４４ｂの近傍に金属が不存在）時の特性曲線であり、その中心周波数は約１５０ｋＨｚである。また、１０４〜１０７は、有負荷（コイル４４ａ、４４ｂの近傍に金属が存在）時の特性曲線であり、その中心周波数は約１７０ｋＨｚである。無負荷時に比べて有負荷時は約２０ｋＨｚだけ同調回路４０の中心周波数が高くなる。
【００６５】
従って、分周器３８から出力する出力周波数は、無負荷時の中心周波数に比べて２０ｋＨｚ高く設定すると硬貨２の材質を感度よく検知できる。また、この設定周波数は、有負荷時のピーク周波数より、若干高めに設定した方が安定性が良好となる。
【００６６】
無負荷時のピーク周波数は、分周器３８の分周比により周波数を可変してＡ／Ｄコンバータ４６の出力を測定することにより検出している。この検出した値は、マイコン３６内のメモリ３６ａ（図示せず）に格納する。そして、硬貨２の非投入時にこのメモリ３６ａに格納された周波数になるように分周器３８を可変して補正している。このようにして、経時変化や温度変化を補正しているので、例えこのような環境変化があったとしても精密な識別ができる。
【００６７】
また、無負荷時のピーク周波数を生産時に製品毎に検出して、各製品のメモリに記憶させることにより、発振器３７の出力周波数を最適化することができるので、製品毎のバラツキに左右されない高い識別性能が達成可能である。
【００６８】
また、出荷後も硬貨２の非投入時にピーク周波数を検出しているが、この測定範囲は生産時に製品毎に記憶したピーク周波数を中心とした比較的狭い範囲（生産時より狭い範囲）に限定できるので、ピーク周波数の検出時間が短縮できる。
【００６９】
特性曲線１０４は、負荷金属として、銅を用いた場合であり、１０５は負荷金属として、黄銅を用いた場合である。また、１０６は、負荷金属として、白銅を用いた場合であり、１０７は負荷金属として、ニッケルを用いた場合である。このように、負荷としての金属の種類により特徴あるレベルを示す。従って、このレベルの特徴を用いて投入された硬貨２の材質検知に用いるものである。
【００７０】
図１０は、センサ２６のコイル４４ａと４４ｂとを直列逆相接続した場合の同調回路４０の出力特性である。図１０において、横軸１１１は周波数（ｋＨｚ）であり、縦軸１１２は出力レベル（Ｖ）である。
【００７１】
１１３は、無負荷（コイル４４ａ、４４ｂの近傍に金属が不存在）時の特性曲線であり、１１４〜１２０は有負荷（コイル４４ａ、４４ｂの近傍に金属が存在）時の特性曲線であり、共に中心周波数は約２１５ｋＨｚである。無負荷時１１３と有負荷時の特性曲線１１４とでは、約０．８Ｖの渦電流によるロスが生ずる。また、特性曲線１１４〜１２０に示すように、金属の厚みにより、そのロスの大きさが異なる。即ち、薄い金属の特性曲線１１４から徐々に厚みを増すと、その特性曲線１１４〜１２０と変化する。従って、このレベルの特徴を用いて、投入された硬貨２の厚みを検知することができる。なお、この周波数の設定は、製品毎に最適の周波数に設定する。また、図９、図１０では、センサ２６を用いたが、これはセンサ２５でも略同様のものとなる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態における硬貨識別装置２１は、発振器３７の出力が分周器３８を介して同調回路４０に供給されており、発振器３７はこの同調回路４０と独立して設けられているので、硬貨の影響や周囲温度などの環境の影響でコイル４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂのインピーダンスが変化しても、発振器３７の発振周波数に影響を与えることはなく、安定した硬貨の識別が可能となる。
【００７３】
（実施の形態２）
実施の形態２では、１個のコイルを用いて、このコイルに加える周波数を切り替えることにより、硬貨２ａの材質を検知するものである。なお、実施の形態１と同様のものは同符号を付して説明を簡略化するとともに、主に実施の形態１との相違点に付いて述べる。
【００７４】
図１１は、実施の形態２に用いる硬貨２ａの断面図である。この硬貨２ａは表面の材質１３１と中心の材質１３２が異なるものである。１個の硬貨２ａにおける材質１３１、１３２を検知するため、図１２に示す同調回路１３４を用いている。即ち、同調回路１３４へ入力される分周器３８の出力を切替手段３９で切り替えて、夫々異なる周波数を加えるものである。
【００７５】
図１２において、１３５は分周器３８の出力に接続される入力端子であり、この入力端子１３５とトランジスタ１３６のベースとの間に抵抗１３７ａが接続されており、トランジスタ１３６のベースとグランドとの間に抵抗１３７ｂが接続されている。また、トランジスタ１３６のエミッタとグランドとの間には、抵抗１３７ｃが接続されており、トランジスタ１３６のコレクタと電源１３８との間には、コイル１３９とコンデンサ１４０とが並列接続された同調回路１３４が接続されている。
【００７６】
入力端子１３５には、分周器３８から切替手段３９で切り替えられた２種類の異なる周波数が交互に入力される。この入力される周波数の違いにより、硬貨２ａを構成する材質１３１と１３２の相違により、同調回路１３４で出力レベルが異なる。なぜならば、コイル１３９の発生する交流磁界が硬貨２ａの厚み方向に浸透する深さが周波数により異なるからである。即ち、高周波では表皮効果により磁界は深くまで浸透せず、表面の材質１３１のみが検知され、低周波では磁界は深くまで浸透し材質１３２も検知できる。従って、この材質１３１、１３２による出力レベルの相違から硬貨２ａを識別するものである。
【００７７】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１における同調回路４０の代わりに同調回路１５１の直列同調回路を用いた点で相違する。従って、ここでは、この相違点について説明する。
【００７８】
図１３は、実施の形態３における同調回路１５１の回路図である。この同調回路１５１は、図７におけるトランジスタ６６のコレクタと、検出回路４５の端子７２との間に挿入される。この場合、直列同調回路であるため、検出回路４５の端子７２に接続された結合コンデンサ７２ａは省略することができる。
【００７９】
以下、同調回路１５１の構成について説明する。図１３において、同調回路１５１の一方の端子１５２は、コイル１５３の一方の端子に接続されており、このコイル１５３の他方の端子は、電子スイッチ１５４ａの共通端子に接続されている。この電子スイッチ１５４ａの一方の選択端子はコイル１５５の一方の端子に接続されており、このコイル１５５の他方の端子は、コンデンサ１５６を介して電子スイッチ１５４ｂの一方の選択端子に接続されている。また、この電子スイッチ１５４ｂの共通端子は、同調回路１５１の他方の端子１５７に接続されている。
【００８０】
また、電子スイッチ１５４ａの他方の選択端子は、コイル１５５の他方の端子に接続されており、このコイル１５５の一方の端子は、コンデンサ１５８を介して電子スイッチ１５４ｂの他方の選択端子に接続されている。
【００８１】
電子スイッチ１５４ａ、１５４ｂは、実施の形態１で用いた電子スイッチ７１と同様のものを用いている。また、同調回路１５１を形成するコンデンサ１５６、１５８は夫々独立に設けているので、直列同相接続と直列逆相接続の周波数調整を容易に行なうことができる。
【００８２】
以上のように構成された同調回路１５１について、以下にその動作を説明する。切替手段３９（図１参照）の出力で電子スイッチ１５４ａ、１５４ｂが実線で示した方向に切り替えられる。そうすると、コイル１５３、１５５が直列同相接続され、この直列接続体にコンデンサ１５６が直列接続された同調回路１５１ａを形成する。このコイル１５３、１５５が直列同相接続された同調回路１５１ａは、硬貨２の材質を効率よく検知する。
【００８３】
また、切替手段３９の出力で電子スイッチ１５４ａ、１５４ｂを点線で示す方向に切り替える。そうすると、コイル１５３、１５５が直列逆相接続され、この直列接続体にコンデンサ１５８が直列接続された同調回路１５１ｂを形成する。このコイル１５３、１５５が直列逆相接続された同調回路１５１ｂは、硬貨２の材厚を効率よく検知する。
【００８４】
この同調回路１５１は、直列同調回路であるので、Ｑが高い同調回路１５１を実現することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
実施の形態１では、固定周波数を発振する発振器３７の出力を、分周器３８を介して同調回路４０に供給したのに対して、実施の形態４では、同調周波数が可変可能な同調回路を含む自励発振部を用いた点において相違する。実施の形態４では、この相違点を中心に説明する。なお、実施の形態１〜３で用いたものと同じものには、同一符号を付して説明を簡略化している。
【００８６】
図１４は、実施の形態４における硬貨識別装置２０１の電気回路を中心としたブロック図である。図１４において、通路２４の壁面にはセンサ２５、２６が装着されており、このセンサ２５、２６と並列接続されて形成されたコンデンサ（図１６参照）とで同調回路２０２を形成するとともに、この同調回路２０２と発振用の増幅部２０３とで自励発振する発振部２０４を構成している。なお、この発振部２０４の詳細は図１６で述べる。
【００８７】
図１４において、２０５は切替手段（実施の形態１における切替手段３９に該当）であり、この切替手段２０５は、発振部２０４の切り替えと、検出回路４５のゲインを切り替えている。発振部２０４の出力は、検出回路４５に接続され、この検出回路４５の出力はＡ／Ｄコンバータ４６を介して識別回路４７に接続されている。この識別回路４７の出力は出力端子４８に接続される。なお、切替手段２０５とＡ／Ｄコンバータ４６と識別回路４７とはマイクロコンピュータ２０６で構成されており、出力端子４８からは投入された硬貨２の真偽と金種データが出力される。
【００８８】
次に図１５を用いて、切替手段２０５による切り替えと、この切り替えにより各センサ２５、２６から出力される情報波形を説明する。図１５において、２３０は１ｍｓｅｃの時間を表している。この１ｍｓｅｃを切替手段２０５で４つの時間２３１、２３２、２３３、２３４に分割している。この４つの時間２３１、２３２、２３３、２３４は、夫々２５０μｓｅｃの等間隔に分割されており、時間２３１〜２３４までの一連の時間を繰り返すことにより、連続して各センサ２５、２６の出力を順次取り込んでいる。
【００８９】
即ち、時間２３１では、センサ２５のコイル４２ａ、４２ｂが直列同相接続され、硬貨２の材質の特徴が主に検知される。また、時間２３２では、センサ２５のコイル４２ａ、４２ｂが直列逆相接続され、硬貨２の凹凸が主に検知される。
【００９０】
時間２３３では、センサ２６のコイル４４ａ、４４ｂが直列同相接続され、硬貨２の材質の特徴が主に検知される。また、時間２３４では、センサ２６のコイル４４ａ、４４ｂが直列逆相接続され、硬貨２の厚みが主に検知される。
【００９１】
２３１ａ〜２３４ａは、各時間２３１〜２３４の終端において切替手段２０５から出力される５０μｓｅｃのリセット信号であり、増幅部２０３内に設けられたリセット回路２１６（図１６参照）と、検出回路４５内のピークホールド回路のリセットを行なうものである。
【００９２】
２３１ｂ〜２３４ｂは、各時間２３１〜２３４における発振部２０４からの出力を表している。即ち、２３１ｂは時間２３１における発振部２０４の出力であり、２３２ｂは時間２３２における発振部２０４の出力である。同様に、２３３ｂは時間２３３における発振部２０４の出力であり、２３４ｂは時間２３４における発振部２０４の出力である。発振部２０４の出力が安定してその出力が略一定になるまで約１００μｓｅｃかかる。発振部２０４は、各時間２３１〜２３４の終端においてこのリセット回路２１６を用いてリセットし、後続する時間への影響を与えないようにしている。
【００９３】
発振部２０４の出力が安定するまでの時間は、図示しない安定化手段を用いることで短縮することができる。安定化手段の具体例としては、同調回路２０２、または４０の接続端子２１５または７２と検出回路４５との間にオペアンプを用いたボルテージフォロア等の緩衝回路を設けることにより実現できる。
【００９４】
また、安定化手段の別の例としては、２５０μｓｅｃの切替間隔（６１から６４、または２３１から２３４）の夫々最初の５０μｓｅｃ間だけオフセット電圧を制御し、発振の立ち上がりを高速化する制御手段で実現できる。この制御手段は、オフセット電圧切替回路６９の電子スイッチ６８ａから６８ｄをマイコン３６または２０６で制御することで実現できる。
【００９５】
２３１ｃ〜２３４ｃは、各時間２３１〜２３４における検出回路４５からの出力波形であり、発振部２０４からの出力２３１ｂ〜２３４ｂを検波して、ピークホールドしたものである。検出回路４５はピークホールド回路を有しているので、各時間２３１〜２３４の終端においてこのリセット信号を用いてリセットし、前の時間における影響を受けないようにしている。
【００９６】
そして、この出力波形２３１ｃ〜２３４ｃ信号をＡ／Ｄコンバータ４６でデジタル量に変換して、識別回路４７へ供給している。ここで、硬貨２がセンサ２５、２６を通過する時間は夫々略１００ｍｓｅｃである。従って、１個の硬貨２についてセンサ２５、２６は、夫々１００ポイントの異なる場所における特徴を順次抽出していることになる。本実施の形態においても実施の形態１と同様であって、同相接続と逆相接続の切り替えと、センサ２５、２６の切り替えを切替手段２０５で切り替えて、１００ｍｓｅｃ間に４００個の特徴データを得ている。即ち、切替手段２０５で４００回の切り替え（１００ポイント×２×２）を行なっている。
【００９７】
図１６は、同調回路２０２（実施の形態１における同調回路４０に該当）と、この同調回路２０２が増幅部２０３に正帰還接続された発振部２０４の回路図である。
【００９８】
先ず、増幅部２０３について説明する。図１６において、２１０は増幅部２０３の入力端子であり、この入力端子２１０はコンパレータ２１１のマイナス入力端子２１１ａに接続されている。このマイナス入力端子２１１ａとプラス入力端子２１１ｂとの間には抵抗２１２ａが接続されている。また、電源７０とグランドとの間には抵抗２１２ｂと２１２ｃとが直列接続されている。そして、その接続点はプラス入力端子２１１ｂに接続されており、コンパレータ２１１のプラス入力端子２１１ｂに基準電圧を与えている。また、このプラス入力端子２１１ｂとグランドとの間には、コンデンサ２１３が接続されている。
【００９９】
コンパレータ２１１の出力２１１ｃとマイナス入力端子２１１ａとの間には帰還抵抗２１２ｄが接続されており、出力２１１ｃと電源７０との間にプルアップ抵抗２１２ｅが接続されている。また、コンパレータ２１１の出力２１１ｃとＮＰＮ型のトランジスタ２１４のベースとの間には抵抗２１２ｆが接続されており、このトランジスタ２１４のベースとグランドとの間には抵抗２１２ｊが接続されている。トランジスタ２１４のエミッタとグランドとの間には、抵抗２１２ｇと抵抗２１２ｈが直列に接続されている。
【０１００】
抵抗２１２ｇはオフセット電圧調整用のものであり、この抵抗２１２ｇで適切なオフセット電圧に設定している。なお、この抵抗２１２ｇの代わりに、実施の形態１で示したオフセット電圧切替回路６９を用いても良い。
【０１０１】
トランジスタ２１４のコレクタは、端子７２に接続されるとともに、発振部２０４の出力端子２１５に接続されている。また、トランジスタ２１４のベースと抵抗２１２ｆの接続点にはリセット回路２１６が接続されている。このリセット回路２１６は、入力２１６ａとＮＰＮ型のトランジスタ２１６ｂのベースとの間に抵抗２１６ｃが接続されており、トランジスタ２１６ｂのベースとグランドとの間には抵抗２１６ｄが接続されている。
【０１０２】
トランジスタ２１６ｂのエミッタはグランドに接続されるとともにコレクタは、端子７２、接続端子２１５に接続されている。また、リセット回路２１６の入力２１６ａは、切替手段２０５の出力に接続されており、実施の形態１のリセット信号６１ｃ〜６４ｃに該当するリセット信号２３１ａ〜２３４ａのタイミングでリセットされる。従って、このタイミングで発振部２０４の出力は停止する。
【０１０３】
次に、同調回路２０２について説明する。この同調回路２０２は、端子７２と入力端子２１０との間に接続されており、発振部２０４の発振周波数を決定するものである。同調回路２０２は、実施の形態１で説明した同調回路４０と略同様の回路であり、その相違点を中心に説明する。
【０１０４】
同調回路２０２においては、電源７０と端子７２との間に、コンデンサ２２１ａとコンデンサ２２１ｂとが直列に接続されている。そして、このコンデンサ２２１ａとコンデンサ２２１ｂ接続点は、増幅部２０３の入力端子２１０に接続されている。この同調回路２０２が増幅部２０３を構成するコンパレータ２１１の入力とトランジスタ２１４のコレクタ（出力）との間に接続されることにより自励発振する。
【０１０５】
また、電子スイッチ７１ｅの他方の端子と端子７２の間にはコンデンサ２２２ａ（実施の形態１におけるコンデンサ７３ａに該当）が接続されている。同様に、電子スイッチ７１ｆの他方の端子と端子７２の間にはコンデンサ２２２ｂ（実施の形態１におけるコンデンサ７３ｂに該当）が接続されており、電子スイッチ７１ｇの他方の端子と端子７２の間にはコンデンサ２２２ｃ（実施の形態１におけるコンデンサ７３ｃに該当）が接続されている。また、電子スイッチ７１ｈの他方の端子と端子７２の間にはコンデンサ２２２ｄ（実施の形態１におけるコンデンサ７３ｄに該当）が接続されている。これは、本実施の形態においては、電源７０と端子７２との間にコンデンサ２２１ａ、２２１ｂの直列体が並列に接続されているので、この直列体の付加による合成容量を補正するため、コンデンサ２２２ａ〜２２２ｄの値は実施の形態１におけるコンデンサ７３ａ〜７３ｄの値より小さくしている。従って、同調周波数は実施の形態１における同調回路４０と略同様である。
【０１０６】
また、電子スイッチ７１ａ〜７１ｋの切り替えは、切替手段２０５で切り替えられる。この切り替えタイミングは実施の形態１で説明した切替手段３９の切り替えタイミングと同様である。
【０１０７】
増幅部２０３の出力端子２１５は、検出回路４５の入力に接続されている。検出回路４５、Ａ／Ｄコンバータ４６、識別回路４７は実施の形態１と同様である。このように本実施の形態においても、発振部２０４から出力される信号は硬貨２がセンサ２５或いは２６を通過する時間内に１０回以上切り替える切替手段２０５が設けられたものであり、この切替手段２０５で硬貨２がセンサ２５或いは２６を通過する間に発振部２０４から出力される信号を高速で切り替えるので、硬貨２の同一部位における複数の特徴の相互関係を検出することができる。従って、この同一部位における相互関係の特徴をも含めた硬貨２の精密な識別を行なうことができる。
【０１０８】
また、切替手段２０５を用いて、硬貨２の材質を検出する同相接続コイルと、硬貨２の材厚を検出する逆相接続コイルとを共用し、一対のコアに巻回して夫々一つのセンサ２５、２６を形成しているので、硬貨識別装置２０１の小型化を図ることができるとともに低価格化を図ることもできる。
【０１０９】
更に、本実施の形態においては、自励で発振する発振部２０４を設けているので、分周器３８等が不要となり、実施の形態１と比べて少ない部品で構成することができる。また、常に同調周波数で発振させることにより、安定した同調状態を保つことができ、正確な識別が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の硬貨識別装置は、硬貨の材質と材厚の相互関係を検知して精密な識別ができるので、自動販売機等に搭載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】
【０１１１】
【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、硬貨識別装置の正面図
【図３】同、硬貨識別装置を構成するセンサの第１の状態を示す断面図
【図４】同、第２の状態を示す断面図
【図５】同、第１、第２のセンサから出力される出力波形図
【図６】同、各波形の要部拡大図
【図７】同、同調回路と検出回路とその近傍の回路図
【図８】同、電子スイッチの回路図
【図９】同、硬貨の材質の相違による同調特性図
【図１０】同、硬貨の材厚の相違による同調特性図
【図１１】本発明の実施の形態２における硬貨の断面図
【図１２】同、同調回路の回路図
【図１３】本発明の実施の形態３における同調回路の回路図
【図１４】本発明の実施の形態４における硬貨識別装置のブロック図
【図１５】同、各波形の要部拡大図
【図１６】同、発振部の回路図
【図１７】従来の硬貨識別装置の正面図
【符号の説明】
【０１１２】
２  硬貨
２１  硬貨識別装置
２３  投入口
２４  通路
２５  センサ
２６  センサ
３７  発振器
３８  分周器
３９  切替手段
４０  同調回路
４１ａ  コア
４１ｂ  コア
４２ａ  コイル
４２ｂ  コイル
４３ａ  コア
４３ｂ  コア
４４ａ  コイル
４４ｂ  コイル
４５  検出回路
４７  識別回路
７３ａ  コンデンサ
７３ｂ  コンデンサ
７３ｃ  コンデンサ
７３ｄ  コンデンサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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