自動販売機はどうやって硬貨を見分ける？一瞬で材質とサイズを測る驚きの仕組み

喉が渇いたときや、ちょっと一息つきたいときに便利な自動販売機。小銭入れから硬貨を取り出し、チャリンと投入口へ入れるだけで、あっという間に好きな飲み物が買えますよね。

硬貨を投入口へ押し込むと、機械の中で短い音がして、すぐに投入金額が表示されます。私たちが硬貨の模様をゆっくり眺める時間すらないほどの早業です。

それなのに、自動販売機は「10円」と「100円」を決して取り違えることはありません。おもちゃのメダルや使えない硬貨が入ってくると、そのままチャリンと返却口へ戻してきます。

カメラが搭載されているわけでもないのに、あの暗くて狭い機械の中で、一体どうやって硬貨の価値を瞬時に見分けているのでしょうか。「重さを量っているの？」と不思議に思ったことがあるかもしれません。

実は、投入口の奥には、硬貨の大きさや材質を精密に測る「小さな検査ゲート」が隠されていました。今回は、自動販売機が硬貨を見分ける賢い仕組みについて分かりやすくひも解いていきましょう。

硬貨は、姿勢をそろえて通路を進む

自動販売機の硬貨処理装置は「コインメック」と呼ばれ、その入口で硬貨を識別する部分が「硬貨選別機」や「コインセレクター」です。投入口から入った硬貨は、円盤を立てたような姿勢で細い通路を進みます。

姿勢をそろえるのは、毎回同じ場所を測るためです。硬貨が寝たり斜めになったりしたままでは、直径も厚みも正しく比べられません。通路の幅や案内板が硬貨の向きを整え、センサーの前を一枚ずつ通過させます。

この段階では、まだ価値を読んでいるわけではありません。機械が見ているのは、硬貨に書かれた数字や図柄ではなく、通路を通る物体の形と反応です。まず「測りやすい姿勢をつくること」が、速い判定の出発点になります。

硬貨は金種ごとに外径や厚みが異なります。穴の有無も見分ける手掛かりになりますが、大きさだけを測るのでは不十分です。直径が近いゲームセンターのメダルや外国の硬貨まで通してしまう可能性があるからです。

そこで選別機は、外径、厚み、材質などを複数のセンサーで調べます。材質の測定では、金属がセンサーの電気的な働きにどう反応するかを読み取ります。同じ大きさに見える円盤でも、金属の種類や組み合わせが違えば、得られる信号も変わります。

判定では、一つの値だけで合否を決めません。「直径はこの範囲」「厚みはこの範囲」「材質の反応はこの範囲」というように、複数の結果を重ね合わせます。

現在の選別機には、これらの情報を組み合わせて正しい硬貨を受け入れ、似た物を瞬時に取り除く仕組みが使われているのです。

センサーを通過した硬貨の特徴が登録範囲に合えば、装置は金種を示す信号を自動販売機の制御部へ送ります。表示金額がパッと増えるのは、この信号を受け取ったためです。同時に内部のゲートが動き、硬貨を収納部やつり銭用の筒へ導きます。

特徴が登録範囲から外れた硬貨は、別の通路へ落とされ、返却口へ向かいます。

硬貨を一度受け止めてから、人がじっくり確認しているのではありません。測定結果に応じて小さな仕切りの向きを変え、「硬貨が転がる先そのもの」を選んでいるのです。

返された硬貨が、必ず偽物というわけではありません。大きな汚れや曲がりがあれば、正しい硬貨でも測定値が受け入れ範囲から外れることがあります。返却は「価値がない」という宣告ではなく、その通過で必要な特徴を確認できなかった結果なのです。

硬貨の表面にある数字を自動販売機が目で読んでいるように感じますが、内部で作られるのは模様の写真ではありません。一枚が通路を進む一瞬のあいだに、大きさ、厚み、材質の反応を順番に集めた「硬貨の見えない輪郭」を捉えているのです。

ちなみに「重さを量って見分ければいいのでは？」と思うかもしれませんが、一般的な自動販売機に重量センサーは使われていません。

屋外や駅など揺れが多い環境では振動で正確に量れないうえ、次々と投入される硬貨を一つずつ立ち止まらせて量っていては処理が追いつかないためです。

一瞬で金属の配合まで見抜ける材質センサーを使う方が、重さを量るよりもはるかに高速かつ正確に偽造を防げるため、あえて重さという基準は省かれているのです。