(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨投入口と、該硬貨投入口の下流に設けられた硬貨通路と、該硬貨通路の側壁に設けられた第１のセンサと、該第１のセンサと同一形状，同一性能を有し、前記硬貨通路の側壁に最小径の硬貨の直径と最大径の硬貨の直径との間の長さだけ前記第１のセンサと間隔をあけて設けられた第２のセンサと、前記第１のセンサ，第２のセンサより小径であり、前記第１のセンサとの間と、前記第２のセンサとの間が等距離で、かつ、前記硬貨通路を通過する硬貨の中央部が通る高さ位置に設けられた凹凸センサとを具えたことを特徴とする硬貨選別装置。
【請求項２】
前記第１のセンサと第２のセンサの取付位置の高さを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の硬貨選別装置。
【請求項３】
前記第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を中心とする前後の一定期間の前記凹凸センサの出力に基づいて硬貨の正偽判定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の硬貨選別装置。
【請求項４】
前記第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を基準にして、その前後にある前記凹凸センサの出力の最大時点又は最小時点との時間差に基づいて硬貨の正偽判定を行うことを特徴とする請求項３記載の硬貨選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨の表面及び裏面に形成された模様に基づいて硬貨の選別を行う硬貨選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の硬貨選別装置の内部概略図である。図４において、１１は硬貨投入口、１２は硬貨通路、１３，１４はセンサ、１５は振分けゲート、１６は受入通路、１７は返却通路である。
【０００３】
硬貨投入口１１から投入された硬貨Ｃは、硬貨通路１２を通過する際に、センサ１３及びセンサ１４により、その硬貨Ｃが正規なものであるか否かを判別するためのデータが採取される。硬貨Ｃの判別は次のようにして行う。すなわち、硬貨Ｃが硬貨投入口１１に投入され、それがセンサ１３に達して、センサ１３からの検知信号が所定の値になったら識別動作を開始する。センサ１３，センサ１４は、それぞれ、所定周波数の磁界を発生するコイルと、硬貨Ｃが通過した際に生じる磁界の変化を検出する磁気センサとからなる。
【０００４】
硬貨Ｃがない状態での上記磁気センサの出力は、例えば、図５（イ）に示すような波形となる。そのような状態のとき、センサ１３，センサ１４の前を硬貨Ｃが通過すると、それらのセンサ出力は、図５（ロ）に示すように振幅が変化する。それを波形処理回路により半波整流してピークホールドし〔図５（ハ）〕、さらに、それを平滑化して図５（ニ）に示すような出力を得る。
【０００５】
そして、センサ１３，センサ１４の前を硬貨Ｃが通過すると、その材質，直径，厚さ等に応じて、図５（ニ）に示す出力波形が所定の割合で変化するため、変化した値を予めメモリに登録した識別基準値と比較して正否を判定する。そのようにして判定された結果、硬貨Ｃが正規のものであったら、振分けゲート１５を開いて硬貨Ｃを受入通路１６に導入する。また、正規のものではなかったら、振分けゲート１５は閉じたままにして硬貨Ｃを返却通路１７へ送る。従来の硬貨選別装置では、このようにして硬貨の選別を行っていた。
【０００６】
なお、このような硬貨選別装置に関連する従来の文献としては、例えば、特許第２６８０６８０号明細書（G07D 3/00)がある。
【０００７】
ところで最近、自動販売機を狙った、白銅系材料の外国硬貨にドリル等を使って細工して５００円硬貨に似せた変造貨を使った犯罪が急増している。それに対して、上記したような従来の硬貨選別装置のセンサでは、硬貨の厚さと材質等を平均的に捕らえて判別を行っているため、そのような変造貨を完全には排除できない。そのような現状から、硬貨の表面及び裏面に形成された模様に基づいて正貨と変造貨とを正確に判別するというような、より精度の高い硬貨選別装置の開発が要望されている。そのためには、硬貨の表面及び裏面に形成された凹凸（絵柄，ドリル痕，切削痕等）を判別することが必要である。
【０００８】
そこで、センサのサイズや発振周波数を変えて、センサの磁束が硬貨の内部に深く入り込まずに硬貨の表面部分にのみに通るようにして、硬貨表面の凹凸の状態がセンサ出力に現れるようにした凹凸センサを付加することにより、硬貨表面の凹凸を検知できるようにした硬貨選別装置も開発されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような凹凸センサを付加した硬貨選別装置では、硬貨が硬貨通路を転がっていく速度は、硬貨投入の仕方等により変化し、また、硬貨通路上でも一定速度にはならない。その結果、凹凸センサで検出した凹凸が硬貨のどの部分のものか正確には分からず、その分、検知精度が低下してしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、そのような問題点を解決し、硬貨の絵柄模様の特徴が最も顕著に現れる硬貨中央部分の凹凸を正確に検知できるようにして、凹凸センサの検知精度を向上させることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の硬貨選別装置は、硬貨投入口と、該硬貨投入口の下流に設けられた硬貨通路と、該硬貨通路の側壁に設けられた第１のセンサと、該第１のセンサと同一形状，同一性能を有し、前記硬貨通路の側壁に最小径の硬貨の直径と最大径の硬貨の直径との間の長さだけ前記第１のセンサと間隔をあけて設けられた第２のセンサと、前記第１のセンサ，第２のセンサより小径であり、前記第１のセンサとの間と、前記第２のセンサとの間が等距離で、かつ、前記硬貨通路を通過する硬貨の中央部が通る高さ位置に設けられた凹凸センサとを具えたことを特徴とする。このようにすると、第１のセンサ，第２のセンサの出力に基づいて、硬貨の中央部分が凹凸センサの位置に来たことを検知することが可能となり、凹凸センサの硬貨中央部分に対応する出力のみに基づいて硬貨の正偽判定を行うことが可能になる。
【００１２】
そして、請求項２に記載の硬貨選別装置は、前記第１のセンサと第２のセンサの取付位置の高さを異ならせたことを特徴とする。このようにすると、第１のセンサと第２のセンサで硬貨の異なる部分の特性を判別できるようになる。
【００１３】
また、請求項３に記載の硬貨選別装置は、前記第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を中心とする前後の一定期間の前記凹凸センサの出力に基づいて硬貨の正偽判定を行うことを特徴とする。このようにすると、硬貨の絵柄模様の特徴が最も顕著に現れる硬貨中央部分の凹凸の状態を正確に検知できて、凹凸センサの検知精度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の硬貨選別装置は、前記第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を基準にして、その前後にある前記凹凸センサの出力の最大時点又は最小時点との時間差に基づいて硬貨の正偽判定を行うことを特徴とする。このようにすると、凹凸センサの出力波形のパターンを比較して判定する場合と比べて、判定が単純化されて容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の硬貨選別装置の制御ブロック図であり、図２は、センサ配置図である。センサ１は、硬貨通路１２の側壁に設けられ、硬貨投入口１１から投入された硬貨がその前を通過する際に、硬貨の材質や厚さ等に応じてその出力を変化させる。第２のセンサ２は、第１のセンサ１と全く同じ形状と性能を有していて、第１のセンサ１との間に、最小径の硬貨、すなわち、５０円硬貨の直径と最大径の硬貨、すなわち、５００円硬貨の直径との間の長さだけ間隔をあけて硬貨通路１２の側壁に設けられる。
【００１６】
凹凸センサ３は、第１のセンサ１，第２のセンサ２より径を小さくし、硬貨Ｃの表面の凹凸模様に対応して出力波形が変動するようにしている。第１のセンサ１，第２のセンサ２及び凹凸センサ３の出力は、それぞれ、波形処理回路４，５，６により、図５に示したような処理を行った後、すなわち、半波整流してピークホールドし、さらに、それを平滑化した後、マイコン７のＡ／Ｄ入力端子に入力する。
【００１７】
マイコン７は、第１のセンサ１と第２のセンサ２の出力に基づいて、投入された硬貨の材質や厚さを判別し、凹凸センサ３の出力に基づいて投入された硬貨の中央部分の凹凸を判別する。その結果、正貨であると判別された場合は、硬貨振分け機構８を作動させて、硬貨を受入通路に導く。それと同時に、適正信号出力部９に対して、投入硬貨の金種を示す適正信号を自動販売機の主制御部（図示せず）に出力するように指令する。
【００１８】
そのようにして硬貨の選別を行うが、本発明の硬貨選別装置では、第１のセンサ１と第２のセンサ２の出力に基づいて、硬貨Ｃの中心が凹凸センサ３の前に来たことを検知し、その時の凹凸センサ３の出力に基づいて硬貨の凹凸判定を行う。次に、本発明の硬貨選別装置における凹凸判定について説明する。
【００１９】
図３は、センサ出力波形図の一例を示す図である。硬貨Ｃが硬貨投入口１１から投入されて硬貨通路１２を転動して、硬貨Ｃの前端部が第１のセンサ１の位置に来ると第１のセンサ１の出力が変化し始める。その後、硬貨Ｃの前端部が凹凸センサ３の位置に達すると、凹凸センサ３の出力が変化し始める。さらに、硬貨Ｃの前端部が第２のセンサ２の位置に来ると第２のセンサ２の出力が変化し始める。
【００２０】
そして、硬貨Ｃの中心部が凹凸センサ３の位置にくると、第１のセンサ１と第２のセンサ２が凹凸センサ３から等距離に配置されているため、第１のセンサ１の出力の変化量と第２のセンサ２の出力の変化量とが共にΔＶとなって一致する。したがって、第１のセンサ１の出力の変化量と第２のセンサ２の出力の変化量とが共にΔＶとなった時Ｔ0 の凹凸センサ３の出力は、常に、硬貨Ｃの中心部の凹凸状態を示すことになる。
【００２１】
そこで、第１のセンサ１の出力の変化量と第２のセンサ２の出力の変化量とが共にΔＶとなった時Ｔ0 の前後一定期間の凹凸センサ３の出力変化に基づいて、硬貨Ｃの凹凸状態を判定する。判定の仕方としては、例えば、凹凸センサ３の出力変化の基準パターンを記憶させておいて、検知パターンをそれと比較することにより判定することができる。
【００２２】
また、凹凸センサ３の出力変化のピーク又はボトムに着目し、時点Ｔ0 から前後のピーク又はボトム迄の時間差Ｔ1 ，Ｔ2 を計測し、それらの比を基準値と比較することにより判定することもできる。例えば、凹凸センサ３の出力変化が点線のようになった場合は、時間差ｔ1 ，ｔ2 の比が正貨の場合の時間差Ｔ1 ，Ｔ2 の比と異なることにより、偽貨であることが分かる。
【００２３】
そして、投入硬貨の正偽判定は、凹凸センサ３の検知結果と第１のセンサ１，第２のセンサ２の検知結果とを加味して行われる。
なお、第１のセンサ１と第２のセンサ２との取付位置の高さを異ならせているのは、第１のセンサ１で硬貨の中央部分の厚さを検知し、第２のセンサ２で硬貨の縁部の厚さを検知できるようにするためである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の硬貨選別装置は、硬貨通路の側壁に同一形状，同一性能の第１，第２のセンサを、最小径の硬貨の直径と最大径の硬貨の直径との間の長さだけ間隔をあけて設け、第１のセンサ，第２のセンサより小径の凹凸センサを、第１のセンサとの間と、第２のセンサと等距離の位置に設けた。その結果、第１のセンサ，第２のセンサの出力に基づいて、硬貨の中央部分が凹凸センサの位置に来たことを検知することが可能となり、凹凸センサの硬貨中央部分に対応する出力のみに基づいて硬貨の正偽判定を行うことが可能になる。
【００２５】
そして、請求項２に記載の硬貨選別装置は、第１のセンサと第２のセンサの取付位置の高さを異ならせたので、第１のセンサと第２のセンサで硬貨の異なる部分の特性を判別できるようになる。
【００２６】
また、請求項３に記載の硬貨選別装置は、第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を中心とする前後の一定期間の凹凸センサの出力に基づいて硬貨の正偽判定を行うようにしたので、硬貨の絵柄模様の特徴が最も顕著に現れる硬貨中央部分の凹凸の状態を正確に検知できて、凹凸センサの検知精度を向上させることができる。
【００２７】
さらに、請求項４に記載の硬貨選別装置は、第１のセンサと第２のセンサの出力が同時に所定のレベルになった時を基準にして、その前後にある凹凸センサの出力の最大時点又は最小時点との時間差に基づいて硬貨の正偽判定を行うようにしたので、凹凸センサの出力波形のパターンを比較して判定する場合と比べて、判定が単純化されて容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の硬貨選別装置の制御ブロック図である。
【図２】センサ配置図である。
【図３】センサ出力波形図の一例を示す図である。
【図４】従来の硬貨選別装置の内部概略図である。
【図５】センサの出力の波形処理を示す図である。
【符号の説明】
１…第１のセンサ
２…第２のセンサ
３…凹凸センサ
１０…硬貨選別装置
１１…硬貨投入口
１２…硬貨通路
１３，１４…センサ
１５…振分けゲート
１６…受入通路
１７…返却通路
【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】
0004178253.tif 000006