JP2001109925A

JP2001109925A - 硬貨識別装置、硬貨識別方法、および、自動販売機

Info

Publication number: JP2001109925A
Application number: JP28967799A
Authority: JP
Inventors: Susumu Igarashi; 進五十嵐
Original assignee: ACTIVE ENGINEERING KK; NAKKU SHOKAI KK
Current assignee: ACTIVE ENGINEERING KK; NAKKU SHOKAI KK
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】より確実に硬貨の真偽ができるとともに、硬
貨の種別も識別できる硬貨識別装置を提供する。【解決手段】投入された硬貨１は、図示した位置から
硬貨１ａとして図示した位置に導かれる。発光器２と受
光器３により硬貨が投入されたことが検知される。つい
で、硬貨１ａは、モータ４によって回転される駆動軸５
と支持軸６によって回転可能に支持されているアイドラ
ー軸７とにより回転される。この状態で硬貨１ａは、投
光部と受光部を有する光反射センサ９，１０と、検出コ
イルを用いたコイルセンサ１１，１２により、主として
表面の凹凸に基づくパターンが電気信号に変換される。
この電気信号をデジタル化し、標準パターンデータと比
較して、硬貨の種別と真偽が識別される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動販売機等に用
いられる硬貨識別装置および硬貨識別方法、ならびに、
硬貨識別装置を備えた自動販売機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】硬貨投入口、例えば、煙草、ジュース
類、その他の商品や、乗車券等の自動販売機など、硬貨
投入口に投入された硬貨は、大きさや重量、材質等を識
別して、硬貨の種別の識別とともに、真偽の識別が行な
われている。

【０００３】従来の硬貨の識別は、投入された硬貨が重
力で落下する経路上に、２〜３対の電磁コイルを用いた
センサーを配置し、磁束の遮蔽特性の差異を電圧信号に
変換して、硬貨の大きさ、厚さ、材質等の相違により、
その識別を行なっている。

【０００４】図１１は、従来の硬貨識別装置の一例の概
略構成図である。図中、４１は硬貨、４２はガイド部
材、４３，４４は電磁コイル、４５，４６は検出回路で
ある。

【０００５】投入された硬貨４１は、ガイド部材４２に
ガイドされて転がりながら、ガイド部材４２の傾斜面に
沿って落下する。落下経路には、複数対の電磁コイルが
配置されるが、この例では、電磁コイル４３，４４の２
対が配置されている。各電磁コイルは、それぞれ、検出
回路４５，４６に接続されている。検出回路４５，４６
には、発振器が設けられており、発振出力が各対の一方
の電磁コイルに出力され、他方の電磁コイルに結合され
た発振出力のレベルが検出回路４５，４６において検出
され、出力ａ，出力ｂとして出力される。図１２に、出
力ａ，出力ｂを模式的に示す。電磁コイル４５，４６
は、ガイド部材４２に対して、異なる高さに設置されて
いるから、出力ａ，出力ｂは、硬貨４１の大きさに依存
するとともに、硬貨４１の材質、すなわち、透磁率や電
導率によって変化する。また、出力ａ，出力ｂの出力が
増加している部分の継続時間は、硬貨４１の大きさによ
って変化する。したがって、出力ａ，出力ｂを評価する
ことによって、硬貨４１の種別、および、真偽を判断で
きるから、出力ａ，出力ｂを図示しないマイクロコンピ
ュータに導入して、硬貨４１の種別、および、真偽を判
断し、その判断出力に応じて、図示しない選別装置を作
動させることにより、投入硬貨の額を計算して、商品を
販売したり、不正な硬貨をはじき出したりする。

【０００６】しかしながら、従来の硬貨識別装置では、
大きさ、材質、重量等が真硬貨と同じであれば、真硬貨
と判断することが多く、真偽の識別が充分でないという
問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、より確実に硬貨の真偽がで
きるとともに、硬貨の種別も識別できる硬貨識別装置、
硬貨識別方法、および、自動販売機を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、硬貨を識別する硬貨識別装置において、回転力を受
けて回転する駆動軸と、該駆動軸と間隔をおいて設けら
れたアイドラー軸と、前記駆動軸と前記アイドラー軸と
の間に載置された硬貨の少なくとも一方の面に接近して
配設された光反射センサおよびコイルセンサを有するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の硬貨識別装置において、前記駆動軸と前記アイドラー
軸との間に載置された硬貨を傾斜させて支持する支持機
構を有することを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の硬貨識別装置において、前記支持機構における硬貨の
載置面に凸条が設けられたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の硬貨識別装置において、前記支持機構におけ
る硬貨の載置面が低摩擦材料であることを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の硬貨識別装置において、前記
駆動軸と前記アイドラー軸の少なくとも一方を退避させ
る退避機構を設けたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれか１項に記載の硬貨識別装置において、前記
駆動軸と前記アイドラー軸との間に載置された硬貨の外
周に対応した位置に設けられ、前記硬貨の大きさに依存
する出力信号を得ることができる光透過型センサを有す
ることを特徴とするものである。

【００１４】請求項７に記載の発明は、自動販売機にお
いて、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の硬貨識
別装置を備えたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項８に記載の発明は、硬貨識別方法に
おいて、硬貨を識別する硬貨識別方法において、回転さ
れる硬貨に接近して設けられた光反射センサおよびコイ
ルセンサの出力信号のパターンデータをあらかじめ登録
されたパターンデータと比較することを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の硬貨識別方法において、前記出力信号を正規化させて
比較することを特徴とするものである。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、請求項８また
は９に記載の硬貨識別方法において、前記あらかじめ登
録されたパターンデータは、所定の硬貨を読み込んで登
録することを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の施の形態】図１は、本発明の硬貨識別装置の実
施の形態の一例を説明するための概略構成図である。図
中、１，１ａは硬貨、２は発光器、３は受光器、４はモ
ータ、５は駆動軸、６は支持軸、７はアイドラー軸、８
は退避機構、９，１０は光反射センサ、１１，１２はコ
イルセンサである。

【００１９】硬貨１は、図示しないガイド機構によって
硬貨１として図示した位置から硬貨１ａとして図示した
位置に導かれる。硬貨１から硬貨１ａへの移動は重力に
よって移動するようにガイド機構を構成するのが普通で
ある。この移動の途中において、発光器２と受光器３よ
りなるセンサ部によって硬貨が投入されたことを検知す
る。発光器２としては、例えば赤外発光ダイオードが用
いられ、受光器３としては、例えばフォトダイオードが
用いられる。発光器２と受光器３よりなるセンサ部を通
過した硬貨１は、識別部に導入される。識別部は、硬貨
１ａを支持しながら回転させる構成と硬貨１ａの特性を
検出する構成よりなっている。

【００２０】硬貨１ａを回転させる構成は、モータ４に
よって回転される駆動軸５と支持軸６によって回転可能
に支持されているアイドラー軸７よりなっている。駆動
軸５には、その表面の摩擦係数を大きくするように、天
然ゴムや合成ゴム等が配設されている。天然ゴムや合成
ゴム等の摩擦係数の大きい材料を用いて駆動軸５そのも
のを作製し、モータ４により駆動される回転軸に取り付
けるようにしてもよい。図では、モータ４の出力軸に駆
動軸５が直接取り付けられているが、適宜の伝達機構を
用いてモータ４からの回転力が伝達される軸に駆動軸５
を取り付けるようにしてもよい。モータ４としては、定
速度であることが望ましく、パルスモータを用いてもよ
い。アイドラー軸７は、駆動軸５に比べて硬質の材料で
形成するようにしてもよい。支持軸６には、退避機構８
が設けられている。この例では、退避機構８として、ソ
レノイド機構を用いて、その作動により支持軸６を後退
させるようにした。支持軸６の後退によって、硬貨１ａ
を下方に落とすことができる。退避機構８としては、駆
動軸５とアイドラー軸７により支持した硬貨１ａを、そ
の支持から外すことができればよく、上述したような後
退させる機構に限られるものではない。また、アイドラ
ー軸７側に設けられることに限られるものではなく、駆
動軸５側に退避機構を設けてもよい。もちろん、退避機
構によらなくても、硬貨１ａを駆動軸５とアイドラー軸
７による支持から外すことができればよく、棒状部材等
によって、硬貨１ａを移動させるようにしてもよい。

【００２１】硬貨１ａが駆動軸５とアイドラー軸７の間
に載置された状態で、センサ部よりの検出信号に基づい
て、モータ４が回転を開始し、硬貨１ａが回転される
が、硬貨１ａを直立させた状態で回転させるようにする
と、直立状態を維持して回転させる支機構の構成が複雑
となるとともに、硬貨１ａが踊らないように回転させる
ことが困難となり、後述する硬貨１ａの特性を精度よく
検出することが困難となる。このような事情に鑑みて、
硬貨１ａを傾斜させた状態で回転させるのがよい。この
実施の形態では、水平面に対して、４５゜〜７５゜に傾
斜させた状態に硬貨１ａを支持して回転させるようにし
た。もちろん、適宜の支持機構を用いることによって、
硬貨１ａを直立状態、すなわち、水平面に対して９０゜
の角度で硬貨１ａを支持して回転させるようにしてもよ
い。

【００２２】硬貨１ａの特性を検出する機構としては、
投光部と受光部を有する光反射センサ９，１０と、検出
コイルを用いたコイルセンサ１１，１２を用いる。これ
らセンサは、回転する硬貨１ａに対して、その両面側に
設けられ、両面における硬貨１ａの特性を検出するよう
にしている。しかし、識別性は劣るが、一方の面側だけ
の特性を検出するように、センサを配置してもよい。ま
た、それぞれの面を検出するセンサとして、この実施の
形態では、光反射センサとコイルセンサを１つずつ配置
したが、複数個を配置するようにしてもよい。これらセ
ンサは、硬貨１ａが回転されることによって、硬貨１ａ
の中心からセンサが配置された位置までの距離に応じ
て、硬貨１ａの中心を中心とし、その距離を半径とする
円周上の特性を経時的に検出する。

【００２３】センサについて説明する。光反射センサ
は、図２に示すように、投光部１３と受光部１４よりな
っている。投光部１３より小径の光ビームを硬貨１ａの
表面に向けて照射し、その反射光を受光部１４で受光す
ることによって、凹凸に応じた出力を得ることができ
る。光反射センサと硬貨１ａの表面との間隔は、所定の
間隔、例えば凹凸模様のうちの最も高い表面位置におけ
る受光部１４の出力が最大となるような間隔としてお
く。もっとも、反射光の大きさは、硬貨１ａの表面の反
射率によっても変化する。表面が汚れた硬貨は、表面が
きれいな硬貨に比べて受光部１４からの出力は小さくな
る。そこで、受光部出力の大きさを評価の対象とする場
合には、硬貨１ａを回転させて得られた受光部出力の最
大値と最小値に基づいて、受光部出力を正規化すること
によって、反射率の相違に基づく出力変化を補償するこ
とができる。正規化の一例としては、硬貨１ａを回転さ
せて得られた受光部出力の最大値を第１の所定レベル、
例えば１００とし、硬貨１ａを回転させて得られた受光
部出力の最小値を第２の所定レベル例えば１０となるよ
うに、受光部出力を補正する。補正にあたっては、アナ
ログ信号の段階で補正を行なってもよく、デジタル信号
に変換した後に補正を行なってもよい。デジタル信号で
補正をする場合には、演算によって行なう方法や、変換
テーブルを用いる方法など、適宜の変換方法を採用でき
る。

【００２４】光反射センサを用いることによって、硬貨
１ａの表面に対して光反射センサが配置された位置に応
じた半径位置の凹凸のパターンに対応した信号を得るこ
とができる。

【００２５】コイルセンサは、図３に示すように、コア
１５とその周囲に巻回されたコイル１６より構成されて
いる。コイルセンサは、空心でもよいが、コアを用いる
方が望ましい。コイルセンサを硬貨１ａに接近させて配
置して、硬貨１ａの回転に伴うインダクタンスの変化を
検出するが、コイルセンサによる検出領域は小さいこと
が望ましい。そのため、コア１５の外径を小さくするな
ど、コイルセンサを小型にして、検出領域の範囲を直径
３ｍｍ以下となるようにして、狭い範囲を検出するよう
にする。コイル１６のインダクタンスは、コイルセンサ
が対面する硬貨１ａの表面との距離、および、微小領域
の材質、特に透磁率、および、厚さに依存する。また、
硬貨１ａが回転していることを考慮すると、渦電流特性
にも依存する。したがって、コイルセンサを用いること
によって、硬貨１ａの表面に対してコイルセンサが配置
された位置に応じた半径の円周に沿う凹凸のパターンと
厚さ、ならびに、磁気特性、渦電流特性等に応じた信号
を得ることができる。コイルセンサにおいても、検出信
号に対して、上述した正規化を行なうようにすることが
できる。

【００２６】コイルセンサを用いて検出信号を得るに
は、コイルを発振回路に組み込んで、インダクタンスの
変化を発振出力の変化として検出する方法や、発振回路
の発信周波数をインダクタンスの変化で変化させ、周波
数変化を電圧の変化として検出する方法、あるいは、ブ
リッジ回路等に組み込んでインピーダンスの変化を電圧
の変化として検出する方法など、適宜の方法によって、
インダクタンスの変化を電圧の変化として検出し、出力
信号を得ることができる。

【００２７】出力信号について説明する。図４は、５０
０円硬貨の表側を表わしている。中央部に植物の図柄や
周囲に点状の凸部が刻されているが、図示は省略した。
センサが検出する経路を一点鎖線で示したが、図示した
円周部分に限られるものではない。より大きな半径の円
周部分、または、より小さな半径の円周部分でもよいこ
とはもちろんである。図示の経路で検出する場合につい
て説明する。図１で説明したように投入された硬貨１ａ
は、駆動軸５とアイドラー軸７により支持され回転され
る。このとき、硬貨１ａは、表側が光反射センサ９およ
びコイルセンサ１１に向くように位置されるか、裏側が
光反射センサ９およびコイルセンサ１１に向くように位
置されるかのいずれかである。

【００２８】まず、表側が光反射センサ９およびコイル
センサ１１に向くように位置される場合について説明す
る。この場合の硬貨１ａの回転に伴うコイルセンサ１１
の出力信号を模式的に図示したものが図５である。図５
では、１回転分を図示したが、出力信号は、複数回転
分、例えば２回転分を取り出すようにしてもよいから、
図の出力信号のパターンが繰り返された信号が出力信号
となる。また、出力信号を取り出す起点を特定しない場
合には、出力信号の最初の位置は、図と相違する位置か
ら出力信号のパターンが開始される。この出力信号のパ
ターンを、あらかじめ登録しておいた５００円硬貨の標
準パターンと比較して、その合致により、５００円硬貨
であると識別し、また、不正な硬貨を５００円硬貨でな
いと識別する。実際に流通されている５００円硬貨のパ
ターンは、磨滅等によって出力信号のパターンに影響が
あるが、上述した正規化を行なうことや、標準パターン
との合致の判断に適度の許容度をもたせるのがよい。

【００２９】パターンの合致を見るには、図５に示した
出力信号を硬貨１ａの中心角度でみれば所定角度ごと、
すなわち、出力信号の時間経過でみれば所定時間（以
下、「単位時間」という。）ごとにデジタル化する。デ
ジタル化は、１回転の出力信号における最低レベルと最
高レベルとの間の信号電圧を、２ビットデータ、あるい
は、３ビットデータとするなど、少ないビット数とする
のがよい。

【００３０】図５では、コイルセンサについて説明した
が、光反射センサにおいても、硬貨１ａの回転に伴っ
て、出力信号が得られる。出力信号は、センサの違いに
より、コイルセンサとは異なるパターンの信号となる
が、光反射センサの出力信号も、コイルセンサからの出
力信号と同様に、Ａ／Ｄ変換される。

【００３１】図６は、信号処理の一例の説明図であり、
ＣＰＵによって処理が行なわれる。図中、２１はセンサ
部、２２はＡ／Ｄ変換部、２３はメモリ部、２４はシフ
ト部、２５は標準パターン格納部、２６は比較部、２７
は出力部である。

【００３２】上述した光反射センサまたはコイルセンサ
を有するセンサ部２１の出力は、Ａ／Ｄ変換部２２でデ
ジタル信号に変換され、例えば２回転分における単位時
間ごとのデジタル信号がメモリ部２３にメモリされる。
１回転分のデータを抽出して、これをコピーしたデータ
とを連結して２回転分のデータとしてもよい。次に、メ
モリ部２３のデータを読み出して標準パターン格納部２
５から読み出したデータと比較する。メモリ部２３にメ
モリされたデータの最初のアドレスに格納されたデータ
は、回転している硬貨１ａの任意の角度位置からのデー
タであるから、硬貨１ａが正規の硬貨であったとして
も、比較回路で比較された結果が合致するとは限らな
い。したがって、比較回路で合致する結果が得られない
場合は、シフト部２４で、単位時間ごとのデータを順次
シフトさせながら、シフトさせた先頭のアドレスのデー
タから、それぞれの１回転分のデータを標準パターン格
納部２５から読み出したデータと比較する。比較部２６
において所定の条件、すなわち、あらかじめ定めた許容
度をもって合致したと判断された場合に、出力部２７か
ら正規の５００円硬貨であるとする出力、例えば、「１
１１」なる信号が出力され、１回転分をシフトしても、
合致したと判断される結果が得られない場合は、不正な
硬貨であるとする出力、例えば、「０００」なる信号が
出力部２７から出力される。

【００３３】なお、メモリ２３には、必ずしも２回転分
のデータをメモリさせる必要はなく、１回転分のデータ
の最後のデータの次に最初に戻って読み出すようにし
て、サイクリックにメモリ２３を読み出すようにすれ
ば、１回転分のデータがメモリ２３に格納されればよ
い。また、読み出しデータのシフトは、標準パターン格
納部２５から読み出したデータにおいて行なうようにし
てもよい。

【００３４】また、センサ部２１で読み出した信号につ
いて、その信号パターンをみて、取り込むデータの基準
位置を決めるようにすれば、シフト部２４を設けなくて
もよい。基準位置の決定は、例えば、図５でみれば、最
高レベルの信号が所定時間をおいて３つ連続したことを
検出し、そのうちの最初の最高レベルの信号の時点を基
準位置とするなど、硬貨１ａの模様に伴う特有の位置を
基準位置とすればよいが、不正な硬貨では、上記特有の
位置が必ずしも存在せず、基準位置を決定できなくな
る。基準位置が決定できない硬貨は、そのことだけをも
って、不正な硬貨としてもよい。しかし、磨滅等によ
り、正規の硬貨であっても、必ずしも基準位置が明確に
判断できない場合が生じることがある。このような問題
に対処しては、基準位置の決定にも許容範囲を設定する
ようにすればよい。

【００３５】上述した説明では、５００円硬貨の表側か
らの信号出力の処理について説明したが、裏側からの信
号出力の処理についても同様である。

【００３６】しかし、図１において、投入された硬貨１
は、表側が必ずしも光反射センサ９およびコイルセンサ
１１に向くように位置（以下、「正位置」という。）さ
れるものではなく、１／２の数学的確率をもって、裏側
が光反射センサ９およびコイルセンサ１１に向くように
位置（以下、「逆位置」という。）される場合がある。
逆位置の場合には、光反射センサ９およびコイルセンサ
１１に、裏側からの出力が得られ、しかも、信号の時系
列が、正位置の場合とは逆の時系列となる。

【００３７】図７は、正位置と逆位置を考慮して図６で
説明した信号処理を行なう場合の一例を説明するための
フローチャートである。

【００３８】硬貨１が投入された（Ｓ１）後、硬貨１ａ
が回転され、センサ部２１により出力信号が得られる。
この出力信号は、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタル信号に変
換され（Ｓ２）、メモリ部２３にメモリされる（Ｓ
３）。メモリ部２３から読み出されたデータは、まず、
標準パターン格納部２５に格納されている表側の標準パ
ターンデータと比較される（Ｓ４）。時系列の両データ
が許容範囲内において合致すれば（Ｓ５）、正規の５０
０円硬貨であるとする「１１１」が出力部２７から出力
される（Ｓ６）。合致しない場合は、シフト部２４で、
単位時間分のシフトが行なわれ（Ｓ８）、Ｓ４へ戻っ
て、表側の標準パターンデータとの比較とシフトが繰り
返される。１回転分に相当するシフトが行なわれると、
Ｓ７からＳ９へ移行して、センサ部２１からの出力信号
が裏側のデータであるか否かの判断が行なわれる。Ｓ９
では、メモリ部２３のデータの時系列が反転されたデー
タに置換される。データ自体を時系列が反転するよう
に、再度メモリをしてもよいが、メモリ部２３の読み出
しの順序を反転させるようにしてもよい。いずれにして
も、メモリ部２３から読み出されるデータは、時系列が
反転された時系列データとなる。このデータは、標準パ
ターン格納部２５に格納されている裏側の標準パターン
データと比較される（Ｓ１０）。時系列の両データが許
容範囲内において合致すれば（Ｓ１１）、正規の５００
円硬貨であるとする「１１１」が出力部２７から出力さ
れる（Ｓ１２）。合致しない場合は、シフト部２４で、
単位時間分のシフトが行なわれ（Ｓ１４）、Ｓ１０へ戻
って、裏側の標準パターンデータとの比較とシフトが繰
り返される。１回転分シフトしても、合致しない場合
は、不正の硬貨であるとする「０００」が出力部２７か
ら出力される。

【００３９】図７で説明したような信号処理は、光反射
センサ９，１０およびコイルセンサ１１，１２において
同様に行なわれる。それぞれの処理に基づく出力の結果
を判断して、例えば、多数決にするなど、あるいは、１
つでも「０００」があれば、不正であるとするなど、の
出力結果の総合判断によって、硬貨の識別が行なわれ
る。

【００４０】図８は、硬貨を回転させる機構の他の実施
例を説明するための概略構成図である。図中、図１と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。６ａは
支持アーム、８ａはスプリング、１７ａはウオーム歯
車、１７ｂは平歯車、１８はストッパー、１９は付勢ば
ねである。

【００４１】この実施例では、モータ４の出力軸にウオ
ーム歯車１７ａを取り付け、平歯車１７ｂに伝達して駆
動軸５を回転させるようにした。また、アイドラー軸７
は回動可能に支持された支持アーム６ａに取り付けた。
支持アーム６ａは付勢ばね１９により図の反時計方向に
付勢され、ストッパー１８でアイドラー軸７を位置決め
している。識別作業が終わった硬貨１ａは、プランジャ
ーを用いた退避機構８の作動によって、時計方向に回転
され、硬貨１ａを下方に落とすことができる。この実施
例においても、硬貨１ａは、傾斜した状態で回転され
る。

【００４２】図９は、硬貨を回転させる際の支持機構の
一実施例を説明するためのもので、図９（Ａ）は斜視
図、図９（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、図９（Ｃ）はＣ−Ｃ
線断面図である。図中、６は駆動軸、７はアイドラー
軸、３１は載置板、３２は凸条、３３はセンサ取付孔で
ある。

【００４３】載置板３１は一部を図示した。図示しない
投入孔から投入された硬貨は、載置板３１上に導かれ、
載置板３１が傾斜されていることによって、その面上を
滑りながら、駆動軸６とアイドラー軸７との間に載置さ
れる。載置板３１と間隔を開けて覆い板を設け、硬貨が
載置板３１上に密着した状態で滑り落ちるようにするの
がよい。また、載置板３１の表面は、摩擦係数が小さい
材料、例えば、テフロン（商品名）等の低摩擦材料の被
膜を設けるのがよい。もちろん、載置板３１自体を低摩
擦材料で形成してもよい。図示を省略したが、硬貨を駆
動軸６とアイドラー軸７との間に導くように、ガイド壁
などを設けて、硬貨が通る経路を制限して、確実に駆動
軸６とアイドラー軸７との間に導くようにするのがよ
い。載置板３１における硬貨の載置面、すなわち、硬貨
を回転させた場合に、載置面との接触面積を減らすため
に、凸条３２を形成した。凸条３２の頂部は平坦面とす
るのがよく、したがって、凸条３２の断面形状は、台形
や長方形とするのがよい。また、凸条のパターンは、曲
線状とするのが摩擦を低減する上で有利である。載置板
３１の適当な場所にセンサ取付孔３３を設けておく。硬
貨の両面側にセンサを配置する場合は、硬貨の載置板３
１側に配置するセンサは、センサ取付孔３３にセンサの
一部が入り込むようにすることができ、センサを硬貨に
接近させることができる。覆い板を設けた場合は、覆い
板にもセンサ取付孔を設けるようにしてもよい。

【００４４】図１０は、載置位置におかれた硬貨に対す
るセンサの配置の実施の形態の一例を示す説明図であ
る。図中、５は駆動軸、７はアイドラー軸、３４ａは５
００円硬貨、３４ｂは１００円硬貨、３４ｃは５０円硬
貨、３４ｄは１０円硬貨、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３
５ｄは透過型光センサ、３６は光反射センサ、３７はコ
イルセンサである。

【００４５】この実施の形態では、５００円硬貨、１０
０円硬貨、５０円硬貨、１０円硬貨の４種類を識別でき
るとともに、それらに対する不正の硬貨の識別もできる
ものである。投光器と受光器よりなる透過型光センサ３
５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、５００円硬貨、１０
０円硬貨、５０円硬貨、１０円硬貨の４つの種別のそれ
ぞれに対応して、硬貨が駆動軸６とアイドラー軸７との
間に載置された状態、すなわち、載置位置におかれた状
態において、その外周位置に対応した位置にそれぞれ設
置され、受光器の出力によって、硬貨の大きさの判別が
できるものである。一例としては、硬貨がない場合の出
力の大きさを１００とした場合、検出すべき硬貨が載置
されたときの出力が５０となるように、投光器と受光器
が設置される。したがって、透過型光センサ３５ａ，３
５ｂ，３５ｃ，３５ｄにより、投入された硬貨の大きさ
による一応の種別が判定できる。同時に、硬貨を回転さ
せた場合の透過型光センサ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３
５ｄの出力の変動により、真円であるか否かの判定がで
き、所定の許容範囲を超えて真円から外れた硬貨は、た
だちに不正の硬貨として判別し、例えば「０００」の信
号を出力する。

【００４６】透過型光センサ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，
３５ｄの判別結果に基づいて、光反射センサ３６および
コイルセンサ３７により得られた信号パターンにより、
硬貨の識別と、不正の硬貨に対する識別ができる。信号
パターンによる識別については、すでに説明したとおり
であり、５００円硬貨、１００円硬貨、５０円硬貨、１
０円硬貨のそれぞれの表裏の標準パターンのデータが図
６で説明したように標準パターン格納部に用意されてお
り、光反射センサおよびコイルセンサで得られた信号が
識別されることは上述したとおりである。

【００４７】識別した結果に基づいて、正規の５００円
硬貨である場合には「１１１」、正規の１００円硬貨で
ある場合には「１１０」、正規の５０円硬貨である場合
には「１０１」、正規の１０円硬貨である場合には「１
００」などというように、識別結果をデジタル信号で出
力し、分別装置を作動させるとともに、投入された硬貨
の合計金額を演算するようにできる。

【００４８】なお、光反射センサおよびコイルセンサ
は、表裏に対応して設けられてもよく、表裏のうちの一
方の面のパターンを識別するものであってもよい。ま
た、一方の面に対する光反射センサおよびコイルセンサ
は１つであることに限られるものではなく、複数であっ
てもよい。

【００４９】また、硬貨の大きさの識別は、１回転にお
けるパターン信号の長さによって行なうようにしてもよ
い。また、硬貨の識別は、上述した４種類に限られるも
のではなく、他の種別の硬貨や、記念硬貨なども識別で
きるようにすることができる。

【００５０】これらを識別するための標準パターンは、
あらかじめ用意したデータをＲＯＭ等に格納することに
限られるものではなく、登録モードを設けておいて、出
荷の前に、その識別装置で標準の各種別の硬貨を読み込
ませ、得られたパターンデータを標準パターンデータと
して不揮発性メモリに格納させるようにしてもよい。そ
のようにすることにより、光反射センサおよびコイルセ
ンサの設置位置の精密な調整を行なわなくても、各識別
装置の機差に応じて、その識別装置に合致した標準パタ
ーンデータを得ることができる利点がある。

【００５１】上述した硬貨の識別のための構成は、自動
販売機等の硬貨を扱う機器に設けることによって、不正
の使用を防止できる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、硬貨を回転させてパターンデータを得ること
によって、硬貨のパターンを識別要素とすることができ
るばかりでなく、検出特性のことなる光反射センサおよ
びコイルセンサを用いることによって、確実な硬貨の識
別が可能となったという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬貨識別装置の実施の形態の一例を説
明するための概略構成図である。

【図２】光反射センサの一例の説明図である。

【図３】コイルセンサの一例の説明図である。

【図４】５００円硬貨の表側の説明図である。

【図５】コイルセンサの出力信号を模式的に示したパタ
ーン図である。

【図６】信号処理の一例の説明図である。

【図７】正位置と逆位置を考慮して図６で説明した信号
処理を行なう場合の一例を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】硬貨を回転させる機構の他の実施例を説明する
ための概略構成図である。

【図９】硬貨を回転させる際の支持機構の一実施例を説
明するためのもので、図９（Ａ）は斜視図、図９（Ｂ）
はＢ−Ｂ線断面図、図９（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図１０】載置位置におかれた硬貨に対するセンサの配
置の実施の形態の一例を示す説明図である。

【図１１】従来の硬貨識別装置の一例の概略構成図であ
る。

【図１２】図１１の硬貨識別装置の出力を模式的に示す
説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ…硬貨、２…発光器、３…受光器、４…モー
タ、５…駆動軸、６…支持軸、６ａ…支持アーム、７…
アイドラー軸、８…退避機構、８ａ…スプリング、９，
１０…光反射センサ、１１，１２…コイルセンサ、１３
…投光部、１４…受光部、１５…コア、１６…コイル、
１７ａ…ウオーム歯車、１７ｂ…平歯車、１８…ストッ
パー、１９…付勢ばね、２１…センサ部、２２…Ａ／Ｄ
変換部、２３…メモリ部、２４…シフト部、２５…標準
パターン格納部、２６…比較部、２７…出力部、３１…
載置板、３２…凸条、３３…センサ取付孔、３４ａ…５
００円硬貨、３４ｂ…１００円硬貨、３４ｃ…５０円硬
貨、３４ｄ…１０円硬貨、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３
５ｄ…透過型光センサ、３６…光反射センサ、３７…コ
イルセンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬貨を識別する硬貨識別装置において、
回転力を受けて回転する駆動軸と、該駆動軸と間隔をお
いて設けられたアイドラー軸と、前記駆動軸と前記アイ
ドラー軸との間に載置された硬貨の少なくとも一方の面
に接近して配設された光反射センサおよびコイルセンサ
を有することを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】前記駆動軸と前記アイドラー軸との間に
載置された硬貨を傾斜させて支持する支持機構を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】前記支持機構における硬貨の載置面に凸
条が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の硬貨
識別装置。
【請求項４】前記支持機構における硬貨の載置面が低
摩擦材料であることを特徴とする請求項２または３に記
載の硬貨識別装置。
【請求項５】前記駆動軸と前記アイドラー軸の少なく
とも一方を退避させる退避機構を設けたことを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれか１項に記載の硬貨識別装
置。
【請求項６】前記駆動軸と前記アイドラー軸との間に
載置された硬貨の外周に対応した位置に設けられ、前記
硬貨の大きさに依存する出力信号を得ることができる光
透過型センサを有することを特徴とする請求項１ないし
５のいずれか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の硬貨識別装置を備えたことを特徴とする自動販売機。
【請求項８】硬貨を識別する硬貨識別方法において、
回転される硬貨に接近して設けられた光反射センサおよ
びコイルセンサの出力信号のパターンデータをあらかじ
め登録されたパターンデータと比較することを特徴とす
る硬貨識別方法。
【請求項９】前記出力信号を正規化させて比較するこ
とを特徴とする請求項８に記載の硬貨識別方法。
【請求項１０】前記あらかじめ登録されたパターンデ
ータは、所定の硬貨を読み込んで登録することを特徴と
する請求項８または９に記載の硬貨識別方法。