(57)【要約】【課題】本発明は、バイメタルコインのカウントミスを防止することを目的とする。【解決手段】本発明のコインセンサは、発信コイルと、前記発信コイルの近傍に配置した受信コイルと、前記受信コイルに接続した検波回路と、前記検波回路に接続した比較回路と、前記比較回路の出力に基づいてオン・オフするスイッチング回路とを有するコインセンサにおいて、前記比較回路と並列にハイパスフィルタを接続したものである。【選択図】        図１
2004212065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信コイル(4B)と、前記発信コイルの近傍に配置した受信コイル(4A)と、前記受信コイル(4A)に接続した検波回路(18)と、前記検波回路(18)に接続した比較回路(21)と、前記比較回路(21)の出力に基づいてオン・オフするスイッチング回路(23)とを有するコインセンサにおいて、
前記比較回路(21)と並列にハイパスフィルタ(24)を接続したことを特徴とするコインセンサ。
【請求項２】
前記ハイパスフィルタ(24)が、抵抗(25)と、前記抵抗(25)に直列接続したダイオード(27)と、前記抵抗(25)に並列接続したコンデンサ(26)とを含む請求項１のコインセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、コイン通路を進行するコインの存在を非接触で検出するコインセンサに関する。
特に本発明は、バイメタルコインの存在を非接触で検出するコインセンサに関する。
なお、本明細書で使用する「コイン」は、通貨であるコインの他、ゲーム機のメダルやトークン等の総称である。
【０００２】
【従来の技術】
コインを一つずつ区分けして払出す装置としてコインホッパが知られている。
図5に示すように、コインホッパ101は、ベース102上において回転する回転ディスク103によってボウル104内に貯留されるコインCを出口106から一枚ずつ投出する。
【０００３】
出口106から投出されたコインCは、コインセンサ107を通過して払出口108から払い出される。
コインセンサ107として、一般的に近接センサが用いられる。
この近接センサの一例として、特開2001-313556号が知られている。
この公知技術は、高周波の発振回路を接続した発信コイルと、その発信コイルの近傍に受信コイルを配置し、受信コイルに発生する誘導起電力の大小によって金属の存在を判定する。
【０００４】
受信コイルは、増幅回路、フィルタ回路及び比較手段の順に接続されている。受信コイルに発生した誘導電流は、増幅回路により増幅され、さらにフィルタ回路でノイズを除去された後、比較手段によって、所定の基準電圧と比較され、その基準電圧に対する大小により、金属の存在を判別する。
【０００５】
コインの分野において、図6に示すように、中央の円板CAとその周縁のリングCBとの二部品からなるバイメタルコインCが知られている。
すなわち、中央の円板CAをリングCBに嵌め込んで一体化したものである。
【０００６】
このバイメタルコインCは、外見的には一体化されているものの、その製造バラツキにより電気的に分割されている場合がある。
すなわち、円板CAの外縁とリングCBの内縁との接続部CCに僅かな隙間が存在する場合、その隙間は、電気的には絶縁体である。
【０００７】
その隙間が、発信コイル及び受信コイルに相対した場合、一時的に金属が無い状態、あるいは金属との相対面積が小さい状態になる。
このケースを、図6を用いて以下に説明する。
コアの端面112が外側のリングCBに相対することによって発信コイルからの磁束が減衰されため、受信コイル114の誘導起電力が低下し、その出力電圧がVOから所定レベルのV1まで低下する。
【０００８】
ついで、接続部CCの隙間が相対することにより、前記低下が一時的に弱まり、出力電圧はV2に上昇する。
つぎに、リングCCと前記端面102とが相対することにより、所定のレベルV1まで再び低下する。
【０００９】
これにより、前記出力電圧V2が基準レベルVBを超えるため、一時的にコイン無しの状態になる。
このため、コイン信号がE1とE2に分割されることがある。
【００１０】
この場合、一つのコイン信号の幅が所定値よりも狭いため、コインCが通過したにも関わらず、存在信号を出力せず、結果としてカウントミスを生じることがある。
逆に、コイン信号の二分割により、コイン信号が２つ出力されたものとしてカウントし、カウントミスを生じることがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コインの誤カウントを防止することを目的とするものである。
更に詳しくは、バイメタルコインの誤カウントを防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明のコインセンサは、発信コイルと、前記発信コイルの近傍に配置した受信コイルと、前記受信コイルに接続した検波回路と、前記検波回路に接続した比較回路と、前記比較回路の出力に基づいてオン・オフするスイッチング回路とを有するコインセンサにおいて、前記比較回路と並列にハイパスフィルタを接続したものである。
【００１３】
この構成において、コインが受信コイルに近接した場合、磁束がコインの内部に発生する渦電流により減衰されるため、受信コイルに発生する誘導起電力が低下し、結果として検波回路の出力電圧が低下する。
比較回路は、検波回路の出力電圧が基準電圧よりも低下した場合、コイン検知信号を出力する。
スイッチング回路は、比較回路のコイン検知信号によってオン或いはオフ状態になり、他の装置に出力する。
【００１４】
比較回路の入力が急変した場合、すなわち、入力電圧が急激に上昇した場合、ハイパスフィルタに一時的に蓄電されるため、比較回路の入力に加わる電圧変化が鈍化される。
換言すると、比較回路の入力電圧の上昇は、検波回路の出力電圧の上昇よりも上昇率が小さい。
【００１５】
これによって、比較回路の入力電圧が基準電圧を超える前に再び低下するため、比較回路の出力が変化しない。
換言すれば、スイッチング回路は、コイン検知信号を出力しつづける。
結果として、安定したコイン検知信号を出力することができるので、カウントミスを生じることがない。
【００１６】
本発明は、前記ハイパスフィルタが、抵抗と、前記抵抗に直列接続したダイオードと、前記抵抗に並列接続したコンデンサとを含むことが好ましい。
この構成において、ハイパスフィルタが抵抗とダイオード及びコンデンサとにより構成されるので、安価である利点を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例のコインセンサの検知回路図である。
図２は、本発明の実施例のコインセンサのセンサユニットの斜視図である。
図３は、本発明の実施例のコインセンサのコインとコアとの関係説明図である。
図４は、本発明の図１の検知回路の作用説明図である。
【００１８】
初めに、センサユニット9を説明する。
図2に示すように、コア1Aはフェライトなどの強磁性体により形成され、四角柱状をしている。
このコア1Aの端面2Aは、長方形をしており、その長軸3はコインCの進行方向Dに対しほぼ直交している。
【００１９】
コア1Aの周囲に銅線を巻き付けてコイル4Aが形成されている。
矩形状に巻いたコイル4Aを、コア1Aに外装して接着剤でコア1Aに固定しても良い。
しかし、銅線を巻き付けてコア1Aに密着させた場合、磁束発生効率が高い。
【００２０】
コイル4Aの周囲に矩形リング状の隔壁5Aを配置し、コイル4Aを囲っている。
この隔壁5Aは、底部6Aによってコア1Aと接続されている。
すなわち、コア1A、隔壁5A及び底部6Aは一体成形により作られている。
これらコア1A、隔壁5A、底部6A及びコイル4Aによってセンサ7Aを構成している。
【００２１】
センサ7Aは、少なくとも端面2Aが長方形のコア1Aと、そのコア1Aに巻き付けたコイル4Aを有していればよい。
しかし、隔壁5Aでコイル4Aの周囲を囲った場合、磁束はコア1Aに集束し、隔壁5Aを通ってループするため、隔壁5Aの周囲に金属が配置されていても検出精度が影響を受けないという利点がある。
【００２２】
さらに、コア1Aと隔壁5Aとを底部6Aにより接続することにより、コア1Aと隔壁5Aとをループする磁束が、底部6Aを通ってループするため、更に影響されず、検出精度が更に影響を受けないという利点を有する。
【００２３】
センサ7Aと同一構造のセンサ7Bが、コイン通路Pを挟んだ上側に配置されている。
センサ7Bの構成部品は、センサ7Aの参照記号のAをBに代えて付してある。
したがって、センサ7Aとセンサ7Bとは所定距離離れて相対配置され、センサユニット9を構成している。
【００２４】
このセンサユニット9は、樹脂製の有底鍋形のケース11の凹部12に、コア1A及び1Bの端面2A及び2Bが向かい合うよう固定される。
この凹部12には、本発明に係る検知回路16を実装した基板13が取り付けられ、蓋14により前記凹部12を覆うことにより、一体化してある。
基板13には、制御装置(図示せず)との通信のためのコネクタ15が固定されている。
【００２５】
次に検知回路16を図１を参照して説明する。
センサ7Bのコイル4Bは、コルピッツ型の発振回路17に接続されている。
センサ7Aのコイル4Aは、検波回路18に接続されている。
検波回路18の出力は比較回路21の一方の入力に接続されている。
【００２６】
比較回路21の他方の入力には、基準レベル設定回路22が接続されている。
比較回路21の出力は、スイッチング回路23であるトランジスタのベース端子に接続してある。
スイッチング回路23の出力端子(トランジスタのコレクタ端子)は、他の制御回路(図示せず)に接続されている。
【００２７】
検波回路18とスイッチング回路23との間の、比較回路21と並列にハイパスフィルタ24が接続されている。
このハイパスフィルタ24は、抵抗25、抵抗25と並列接続されたコンデンサ26及び抵抗25に直列接続したダイオード27とを含んでいる。
【００２８】
次に作用を図4も参照して説明する。
まず、コインCがコイン通路Pに存在しない状態であって、ハイパスフィルタ24が介在しない作用を説明する。
発信回路17の高周波電流によりセンサ7Bのコイル4Bに生じる磁束は、コア1Bの長方形端面2Bに集束されると共に隔壁5B及び底部6Bを通ってループする。
【００２９】
この磁束によって生じるコア1Aの磁束は、センサ7Aのコア1Aの長方形端面2Aに集束され、さらに隔壁5A及び底部6Aを通ってループする。
したがって、コイル4Aには、その磁束に基づいて誘導起電力が発生し、検波回路18から所定レベルの電圧V0が出力される。
【００３０】
この電圧V0は、基準レベル設定回路22の基準電圧VBよりも高いため、比較回路21の出力はハイレベルであり、スイッチング回路23はオン状態である。
コインCが出口から投出された場合、その直径のほぼ半分がセンサ7Aと7Bとの間のコイン通路Pを通過する。
【００３１】
すなわち、図3に示すように、コア1Aの長方形端面2Aの長軸3に直交する方向DにコインCが移動する。
したがって、バイメタルコインCの接合部CCは、前記長軸3と直交する方向に移動する。
【００３２】
この移動プロセスにおいて、図4に示すように、コインCのリングCBが長方形端面2A及び2Bに相対するので、コイル4Aには、リングCBの材質に応じて減衰された磁束に基づいて誘導起電力が発生する。
検波回路18は、その誘導起電力に基づく電圧V1を出力する。
【００３３】
比較回路21は、この電圧V1と基準レベル設定回路22からの基準電圧VBを比較し、基準電圧VBよりも低い場合、その出力がロウになる。
出力がロウになった場合、スイッチング回路23がオフになり、出力端子の電圧がハイになってコインの検知信号E1が出力される。
【００３４】
次に接合部CCを含むコインCが長方形端面2A及び2Bに相対する。
このとき接合部CCは、長方形端面2A及び2Bの長軸3とほぼ直交するため、接合部CCと長方形端面2A及び2Bとの相対長さは、長方形端面2A及び2Bの短軸とほぼ同じ長さである。
【００３５】
これにより、接合部CCに隙間があった場合であっても、長方形端面2Aの面積に対する接合部CCの面積(長さ)が極めて小さく、接合部CC以外の円板CA及びリングCBを通る磁束に応じた渦電流がコイル4Aに発生するため、それによって減衰した磁束がコア1Aに発生する。
コイル4Aには、この磁束に応じた誘導起電力が発生し、検波回路18の出力は、図4に鎖線29で示すように、一瞬、電圧V2に上昇しようとする。
すなわち、比較回路21の入力電圧が瞬間的に上昇しようとする。
【００３６】
しかし、比較回路21の入力が上昇した直後、コンデンサ26及びダイオード27に電流が流れる。
これにより、コンデンサ26に充電されるので、図4に実線で示すように比較回路21の入力電圧は、緩やかに上昇する。
【００３７】
また、この上昇途上で接合部CCが長方形端面2A、2Bから外れるので、比較回路21の入力電圧は、再びV1に低下するので、入力電圧は、V2よりも低いV3までしか上昇しない。
結果として、基準レベルVBを超えることはない。
【００３８】
したがって、電圧V3は、変化量が少ないので基準レベルVBまで上昇せず、スイッチング回路23はオフ状態を継続する。
次にリングCBが長方形端面2A及び2Bと相対するため、前述のように検波回路18の出力は、電圧V1に低下する。
コインCが通過した後、検波回路18の出力は電圧V0に戻る。
結果として、スイッチング回路23の出力は、１パルスのコインの検出信号E1になるので、カウントミスを生じることはない。
【００３９】
発信コイルと受信コイルは、コアに巻き付けなくともよいが、巻き付けた場合、磁束がそのコアに集束されるため、小出力で検出精度を向上できる利点がある。
また、コアの端面形状を長方形とし、バイメタルコインの接合部の進行方向がその短軸方向とほぼ平行するように設定することにより、接合部の隙間の影響を最小限に抑制することができる、
スイッチング回路は、本実施例のトランジスタに代えて他の同様の機能を有する素子に変更出来る。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例のコインセンサの検知回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施例のコインセンサのセンサユニットの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施例のコインセンサのコインとコアとの関係説明図である。
【図４】図４は、本発明の図１の検知回路の作用説明図である。
【図５】図５は、コインセンサを装着したコインホッパの斜視図である。
【図６】図６は、従来の検出回路の作用説明図である。
【符号の説明】
4A  受信コイル
4B  発信コイル
18  検波回路
21  比較回路
23  スイッチング回路
24  ハイパスフィルタ
25  抵抗
26  コンデンサ
27  ダイオード
【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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