(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される硬貨を片寄せする規制面を有する搬送路と、前記硬貨の径を検知する径センサと、前記硬貨の材質及び材厚を検知する材質／材厚センサと、前記硬貨のギザを検知するギザセンサと、前記硬貨の端部を磁気的に検知するエッジセンサとを一体化して構成した硬貨識別センサであって、
前記径センサと材質／材厚センサとは、搬送路の搬送方向に沿って互いに離隔して設置され、
前記エッジセンサは立体Ｕ字状のコアを有し、励磁される側の1次コイル及び出力側の２次コイルが巻回されるとともに、磁気ヘッドでの磁界発生方向が前記硬貨の搬送方向に対して直交し、かつ、前記１次コイルが搬送される前記硬貨の中心方向に、前記２次コイルが搬送される前記硬貨の外周方向で、かつ前記硬貨の端部が通過する位置に配置されていることを特徴とする硬貨識別センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の硬貨識別センサと、該硬貨識別センサの入り口部の前に設けられた光学的な異常接近検知センサとを具備し、さらに、該異常接近センサで検知された硬貨が、前記硬貨識別センサにより磁気的に検出されない場合は、その硬貨を樹脂硬貨と判定してリジェクトすることを特徴とする硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨処理機に搭載されて硬貨の真偽、樹脂貨等を識別する硬貨識別センサ及び装置に関し、特にセンサ本体に複数の検知機能センサを搭載して小型化を図った硬貨識別センサ及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬貨処理機に搭載されている硬貨識別部では、磁気的及び光学的なセンサにより硬貨の直径、材質、穴、ギザ、色、厚み（模様、凹凸）の要素を検出し、これらの組み合わせで金種判別、真偽判定を行っている。そして、硬貨の真偽等を磁気的又は光学的に識別する従来の硬貨識別センサとしては、特開平８−２２７４７１号に示されるものがある。この識別センサでは、材質検知センサと穴検知センサとを設け、材質検知センサの出力信号及び穴の有無判断結果に基づいて、硬貨の識別を行う制御判定手段を備えると共に、径検知センサと片寄せ検知センサとの各信号出力値の絶対値の和に基づいた光学値が、最初の硬貨による出力信号のピークを越えたと判断できる位置に径検知センサと片寄せ検知センサとを設け、それに続く硬貨が材質検知センサピークを迎えていないことを確認するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の硬貨識別装置が使用している硬貨識別センサでは、材質検知センサ、片寄せ検知センサ、径検知センサが分散して配置されているため、センサ部の外形が大きくなってしまい、センサ識別能力の向上とメンテナンス性の向上の面からも小型化の要望が強かった。
【０００４】
また、硬貨の穴検知センサとしても兼用している異常接近検知用センサは、連鎖状に硬貨が搬送された場合に全体として１枚のデータになるときがあり、連鎖状態で搬送されてきた樹脂等で成る非金属の硬貨を２枚として正確に検知できない場合があった。更に、硬貨識別のタイミング信号を出力するタイミングセンサは磁気センサであるため、樹脂貨等の非金属は検知できない欠点があった。
【０００５】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、径検知センサ、材質／材厚センサ、ギザセンサ、エッジセンサ等の複数の検知機能センサを搭載して小型化を図った硬貨識別センサを提供すると共に、異常接近検知センサを更に配置して硬貨の識別を行うようにした硬貨識別装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は硬貨識別センサに関し、本発明の上記目的は、搬送される硬貨を片寄せする規制面を有する搬送路と、前記硬貨の径を検知する径センサと、前記硬貨の材質及び材厚を検知する材質／材厚センサと、前記硬貨のギザを検知するギザセンサと、前記硬貨の端部を磁気的に検知するエッジセンサとを一体化して構成した硬貨識別センサであって、前記径センサと材質／材厚センサとは、搬送路の搬送方向に沿って互いに離隔して設置され、前記エッジセンサは立体Ｕ字状のコアを有し、励磁される側の1次コイル及び出力側の２次コイルが巻回されるとともに、磁気ヘッドでの磁界発生方向が前記硬貨の搬送方向に対して直交し、かつ、前記１次コイルが搬送される前記硬貨の中心方向に、前記２次コイルが搬送される前記硬貨の外周方向で、かつ前記硬貨の端部が通過する位置に配置されていることを特徴とする硬貨識別センサによって達成される。
【０００７】
また、本発明は硬貨識別装置に関し、本発明の上記目的は、前記硬貨識別センサと、該硬貨識別センサの入り口部の前に設けられた光学的な異常接近検知センサとを具備し、さらに、該異常接近センサで検知された硬貨が、前記硬貨識別センサにより磁気的に検出されない場合は、その硬貨を樹脂硬貨と判定してリジェクトすることを特徴とする硬貨識別装置によって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、硬貨を規制面で片寄せして搬送させるようにすると共に、硬貨の直径（若しくは半径）を磁気的に検知する径センサと、硬貨の材質及び材厚を磁気的に検知する材質／材厚センサと、硬貨のギザを光学的に検知するギザセンサと、硬貨の端部を磁気的に検知するエッジセンサとを一体化して構成することにより、センサを小型化している。これにより、保守部品点数を減らし、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００９】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る硬貨識別センサ１０の外観構成を示しており、筐体上の本体上部には硬貨１が、搬送ベルト４により搬送される搬送路１１が設けられており、搬送路１１には例えば傾斜により硬貨１を片寄せするための規制面１２が設けられており、硬貨１は搬送路１１を規制面１２に端部を接しながら、搬送ベルト４の駆動力によって搬送されるようになっている。搬送路１１の両サイド上部には、硬貨１が跳ねて飛散しないようにする筐体状の保持部材１３及び１４が設けられており、保持部材１３及び１４内には後述する各種センサ用コイルが内蔵されている。また、硬貨識別センサ１０に搭載されている各種検知センサの駆動及び信号処理回路は、センサ本体底部の回路部２０に、プリント基板に装着されて内蔵されている。
【００１１】
硬貨識別センサ１０に搭載されている各種センサと、搬送される硬貨１の配置関係とは図２に示すようになっており、硬貨識別センサ１０の入り口部に穴検知センサを兼用した異常接近検知センサ２が設けられており、規制面１２に沿って搬送ベルト４によって搬送路１１を搬送して来る硬貨１を、光学的に検知するようになっている。硬貨識別センサ１０の前端部には硬貨１の径を磁気的に検知するための径センサ３０が設けられ、後端部には硬貨識別のタイミング信号を出力すると共に、硬貨１の材質及び材厚を磁気的に検知するための材質／材厚センサ４０が設けられている。
【００１２】
また、規制面１２の近辺には、硬貨１の側面に付されているギザを光学的に検知するためのギザセンサ５０が設けられると共に、硬貨１の端部パターンを磁気的に検知するためのエッジセンサ６０が、規制面１２から所定の間隔をとった位置に設けられている。なお、ギザセンサ５０及びエッジセンサ６０は、硬貨１の先端部が材質／材厚センサ４０にかかったときの硬貨１の規制面１２との接触位置より後方で、硬貨１の後端部が異常接近検知センサ２から外れるときの硬貨１の規制面１２との接触位置より前方の範囲に適宜設置されている。
【００１３】
図３は径センサ３０の巻線の様子を示しており、１次コイル３１が硬貨１の搬送路１１の下面本体に埋設され、２次コイル３２及び３３が搬送路１１の上面の保持部材１３及び１４にそれぞれ埋設されている。１次コイル３１には端子ＯＳＣ１及びＯＳＣＧ１から励磁信号が印加され、２次コイル３２及び３３からの出力信号は端子ＶＩＮ１，ＶＧＮＤ１及びＶＩＮ２，ＶＧＮＤ２からそれぞれ出力される。１次コイル３１と２次コイル３２及び３３との間では、図示Ｍ１、Ｍ２のような磁束が生じる。また、図４及び図５は材質／材厚センサ４０の巻線の様子を示しており、材厚検知用の共振コイル４１及び材質検知用の共振コイル４２が、搬送路１１の上面の保持部材１４及び搬送路１１の下面本体に並列で２本分埋設され、共振コイル４１と共振コイル４２との間では図示Ｍ３のような磁束が生じる。即ち、材質／材厚センサ４０には独立して２重のコイルが巻回されており、それぞれに異なる周波数、例えば材質検出用コイルには１２０ＫＨｚ、材厚検出用コイルには１５０ＫＨｚの周波数の信号が印加され、それぞれの共振回路を構成するようになっている。なお、径センサ３０と材質／材厚センサ４０が磁気的に干渉し合わないように、両者は適宜な距離をおいて配設されている。
【００１４】
径センサ３０は１次コイルに正弦波を印加することにより交流磁束が発生し、磁気ヘッド部のギャップに硬貨１が進入すると磁束は硬貨による渦電流損で減衰される。また、材質／材厚センサ４０は共振コイルに正弦波を印加することで交流磁束が発生し、ギャップに硬貨１が進入すると磁束は硬貨による渦電流損で減衰される。径センサ３０及び材質／材厚センサ４０の検知原理は、特開平８−２２７４７１号に記述されている内容と同一である。
【００１５】
また、図６はギザセンサ５０の概略構成を示しており、レーザダイオード５１から照射されたレーザ光線はコリメートレンズ５２、スリット５３を経て硬貨１のギザ部分に照射され、ギザ部分からの反射光線はレンズ付きフォトダイオード５４に受光されて信号処理されるようになっている。かかるギザ検知の原理は、実開平３−４４７７０号（実願平１−１０５７９１）に記述されている手法と同一であっても良い。
【００１６】
更に、図７及び図８はエッジセンサ６０の構成を示しており、エッジセンサ６０は磁界を発生して磁気的に検知するための磁気ヘッド６１を有し、本体部分の磁性材で成る上部が内側に折曲された立体Ｕ字状の磁気コア６２には、１次コイル６３及び２次コイル６４が巻回されている。１次コイル６３は高周波励磁信号で励磁され、２次コイル６４からは１次コイル６３に入力された高周波信号が出力され、磁気ヘッド６１の上に存在する硬貨１（金属）の比透磁率に応じてその振幅が変化する。そして、磁気ヘッド６１での磁界発生方向が硬貨１の搬送方向に対して直交するように配設すると共に、１次コイル６３を硬貨の中心方向に、２次コイル６４を硬貨の外側方向に配置する。
【００１７】
図９は全体の回路構成を示すブロック図であり、全体の制御を行うＣＰＵ２１はプログラムを内蔵したＲＯＭ２２と、制御若しくは識別用にデータを格納するＲＡＭ２３とを具備し、バスラインで接続されている。また、異常接近検知センサ２の出力は波形整形回路２０−２を経てＣＰＵ２１に入力され、径センサ３０（３３，３２）からの出力は増幅器２０−３０１、２０−３０３を経て波形整形回路２０−３０２，２０−３０４に入力され、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。さらに、ギザセンサ５０の出力は増幅器２０−５０を経て包絡線抽出回路２０−５１に入力され、エッジセンサ６０の出力は増幅器２０−６０を経て波形整形回路２０−６１に入力され、包絡線抽出回路２０−５１及び波形整形回路２０−６１の各出力はＡ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。また、材質／材厚センサ４０の材質及び材厚の各信号は、増幅器２０−４０１、２０−４０３を経て波形整形回路２０−４０２，２０−４０４に入力され、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。
【００１８】
このような構成において、その動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
先ず異常接近検知センサ２は硬貨１が搬送路１１を搬送されて来るまで待機し（ステップＳ１）、硬貨１が異常接近検知センサ２を通過してから６０ｍｓ待ち（ステップＳ２）、径センサ３０からの径データが変化したか否かを判断し（ステップＳ３）、径データが変化した場合には通常の硬貨処理へと進む。
【００２０】
一方、上記ステップＳ３で径データが変化していない場合には、ギザセンサ５０からのギザセンサ出力が変化するまで待機し（ステップＳ４）、ギザセンサ出力が変化した場合にはギザセンサ出力が２枚の出力か否かを判断する（ステップＳ５）。２枚でない場合には、ギザセンサ出力の最後から２０ｍｓ後に樹脂貨としてリジェクトする（ステップＳ６）。ギザセンサ出力から２枚の硬貨と判断された場合には、1枚目の出力の最後尾から２０ｍｓが経過するまで待機し（ステップＳ７）、材質／材厚センサ４０のセンサ出力が変化したか否かを判断する（ステップＳ８）。変化すれば1枚樹脂貨の異常接近としてリジェクトし（ステップＳ９）、変化していない場合には2枚共樹脂貨の異常接近としてリジェクトする（ステップＳ１０）。
【００２１】
図１１は2枚の硬貨が異常接近している場合の各部波形例を示しており、図１１（Ａ）は異常接近検知センサ２のセンサ出力波形を示しており、通常の場合には破線で示すような２つの波形となるが、異常接近した場合には実線で示すように１つの波形となる。これは、光学センサを用いているので金属、非金属いずれに関しても同様である。図１１（Ｂ）は径センサ３０のセンサ出力波形を示しており、磁気的に検知しているので、非金属の場合には出力波形が生じない。また、図１１（Ｃ）はギザセンサ５０のセンサ出力波形を示しており、ギザセンサ５０は光学的にギザを検知するので、金属、非金属のいずれの場合にも必ず２つの波形が出力される。図１１（Ｄ）は材質／材厚センサ４０のセンサ出力波形を示しており、この場合も非金属ならば出力されない。
【００２２】
ところで、図１２（Ａ）は、５００円硬貨３の搬送方向に対してエッジセンサ６０の磁気ヘッドによる検知領域（斜線領域）６４を示しており、本発明では５００円硬貨３の縁部に刻設されているパール３Ａを検知できるようにしている。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の５００円硬貨３の検知領域６４における断面構造を示しており、図１２（Ｃ）はエッジセンサ６０からのセンサ出力信号を示している。この例から分かるように、センサ出力信号は５００円硬貨３の端部において顕著な減衰傾向を示すと共に、パール３Ａ部分でも更に減衰傾向を示している。図１３は５００円硬貨のセンサ出力信号の例を示しており、図１４は同じ条件で検知した５００ウォン硬貨のセンサ出力信号の例を示している。この特性から、５００円硬貨と５００ウォン硬貨とを確実に識別することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明の硬貨識別センサによれば、非金属の樹脂貨を確実に検知でき、異常接近検知センサ以外のセンサを一体に構成しているので、保守部品点数が減り、メンテナンス性が向上する。また、本発明によれば、片寄せ面にギザセンサを配置しているため、異常接近している硬貨であっても確実に出力が得られ、その前後に磁気センサの径センサ及び材質／材厚センサを配置しているため、樹脂貨の認識が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る硬貨識別センサの外観図である。
【図２】本発明に係る硬貨識別センサのセンサ配置例と搬送される硬貨との位置関係を示す図である。
【図３】径センサの巻線例を示す図である。
【図４】材質／材厚センサの巻線例を示す図である。
【図５】材質／材厚センサの巻線例を模式的に示す図である。
【図６】ギザセンサの構成例を示す図である。
【図７】エッジセンサの構成例を示す図である。
【図８】エッジセンサと搬送される硬貨との位置関係を示す図である。
【図９】硬貨識別装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の動作例を説明するための各部波形図である。
【図１２】エッジセンサを説明するための図である。
【図１３】エッジセンサによる５００円硬貨のセンサ出力波形図である。
【図１４】エッジセンサによる５００ウォン硬貨のセンサ出力波形図である。
【符号の説明】
１        硬貨
２        異常接近検知センサ
３        ５００円硬貨
４        搬送ベルト
１０      硬貨識別センサ
１１      搬送路
１２      規制面
２０      回路部
３０      径センサ
４０      材質／材厚センサ
５０      ギザセンサ
６０      エッジセンサ
【図１】
0003844183.tif 000002
【図２】
0003844183.tif 000003
【図３】
0003844183.tif 000004
【図４】
0003844183.tif 000005
【図５】
0003844183.tif 000006
【図６】
0003844183.tif 000007
【図７】
0003844183.tif 000008
【図８】
0003844183.tif 000009
【図９】
0003844183.tif 000010
【図１０】
0003844183.tif 000011
【図１１】
0003844183.tif 000012
【図１２】
0003844183.tif 000013
【図１３】
0003844183.tif 000014
【図１４】
0003844183.tif 000015