JP2000182113A - 硬貨識別装置 - Google Patents
硬貨識別装置Info
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Abstract
ら、硬貨の表面及び裏面に形成された凹凸模様に基づい
て硬貨識別ができるようにする。 【解決手段】 硬貨搬送路3の側面部に対向して配置し
たポットコアを用いたコイルセンサ1,2と、該コイル
センサ1,2に高周波電流を流し、硬貨4がコイルセン
サ1,2の前を通過した時の振幅変化のパターンを基準
パターンと比較することにより硬貨の識別を行う。その
ような硬貨識別装置において、ポットコア1,2のコア
ギャップ幅及びコアセンタ径を、検出対象とする硬貨4
の表,裏面に形成された凹凸模様の径より小さくする。
Description
面に形成された模様に基づいて硬貨の識別を行う硬貨識
別装置に関するものである。
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。現行のセン
サでは、硬貨の厚さと材質等を平均的に捕らえて識別を
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、より識別精度の高い硬貨識別装置の開発
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。
裏面に形成された凹凸を検知できるようにしたものとし
ては、特開平2-259982号公報(G07D 5/02) に示されてい
るものがある。その硬貨識別装置は、硬貨の表面及び裏
面の凹凸を光センサで光学的に読み取って抽出したデー
タを、予め登録されている正貨のデータと照合すること
により、硬貨の真偽を識別するものである。
た光学式の硬貨識別装置では、使用期間の経過に伴って
光センサの発光部や受光部が汚れると、検出データにレ
ベル変化が生じ、また、外部から光が洩れて入っても、
検出データが乱れるというように、汚れ,外乱光に弱い
という問題点があった。
式の硬貨識別装置は、汚れや外乱光には影響されない
が、従来のコイルセンサは、硬貨の厚さや材質等を平均
的に捕らえるだけで、硬貨の表面及び裏面に形成された
凹凸を検知できるものはなかった。
れや外乱光に強いコイルセンサを用いながら、硬貨の表
面及び裏面に形成された凹凸模様に基づいて硬貨識別が
できるようにすることを目的とするものである。
め、請求項1に記載の硬貨識別装置は、硬貨搬送路の側
面部に対向して配置したポットコアを用いたコイルセン
サと、該コイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイ
ルセンサの前を通過した時の振幅変化のパターンを基準
パターンと比較することにより硬貨の識別を行う信号処
理回路とを具えた硬貨識別装置であって、前記ポットコ
アのコアギャップ幅及びコアセンタ径を、検出対象とす
る硬貨の表,裏面に形成された凹凸の径より小さくした
ことを特徴とする。このようにすると、汚れや外乱光に
強いコイルセンサを用いながら、硬貨の表面及び裏面に
形成された凹凸模様に基づいて硬貨識別ができるように
なる。
は、前記コイルセンサを検出対象硬貨の径に合わせて縦
一列に複数対設けたことを特徴とする。このようにする
と、検知面積が広がってより検出精度が向上する。
縦一列に設けたコイルセンサの隣接するコイルセンサの
出力信号を差動増幅して検出信号とすることを特徴とす
る。このようにすると、隣同志の凹凸検知ができて、信
号処理回路の部品数を減らすことができ、コストの低減
が可能になる。
に基づいて詳細に説明する。図1は、硬貨搬送路に対す
るコアセンサの配置図である。図1において、1,2は
ポットコアセンサ、3は硬貨搬送路、4は硬貨である。
る硬貨4の表,裏面に対向する位置にポットコアセンサ
1,2を配置する。ポットコアセンサ1,2は、図2に
示すようなポットコアのコアセンタ5を中心にして、コ
アギャップ6の中にコイル(図示せず)を組み込んで構
成される。それらのポットコアセンサ1,2に高周波電
流を流し、硬貨4がポットコアセンサ1,2の間を通過
した時の振幅変化のパターンを基準パターンと比較する
ことにより硬貨の識別を行う。
号1,2は、図1のものに対応しており、11はコイル
発振・受信部、12は直流カット部、13は交流増幅
部、14は半波整流及びピークホールド部、15は直流
平滑及びインピーダンス変換部である。コイル発振・受
信部11では、端子Cを通して、マイクロコンピュータ
10により発振の開始,停止の制御を受けながら、ポッ
トコアセンサ1,2に高周波(例えば、280kHz)
の電流を流す。そして、硬貨4がポットコアセンサ1,
2の間を通過した時の振幅変化を、コンデンサよりなる
直流カット部12,交流増幅部13を介して半波整流及
びピークホールド部14に与える。
波形を示し、図4(ロ)に、硬貨4がポットコアセンサ
1,2の間を通過したときのX点の波形を示す。半波整
流及びピークホールド部14では、入力された高周波信
号をダイオードD1で半波整流し、コンデンサC4でピ
ークホールドする。その結果、X点の波形が図4(ロ)
とすると、Y点の波形は、図4(ハ)のようになる。
変換部15で平滑化するとともに、マイクロコンピュー
タ10のA/D入力の低インピーダンスに合わせて、イ
ンピーダンス変換を行う。それを受けて、マイクロコン
ピュータ10では、入力された信号のパターンと、内部
に保持している基準パターンとを比較して、両パターン
が一致したら正貨であると判定する。
コアセンサ1,2のサイズと硬貨の表,裏面の模様の大
きさとの関係を検討する。
に、図5に示すような、ステンレス鋼製の円板の表裏中
央に円形の凹部を形成したテスト用ゲージを用いた。ゲ
ージは、直径26.5mm,厚さ1.85mmの円板を4枚
用意し、それらの円板の表裏面中央に、深さ0.3mm
で、それぞれ、直径4.0mm,3.0mm,2.0mm,
1.0mmの円形凹部を形成した。それに対して、ポット
コアセンサ1,2としては、図6に示すサイズの小径コ
アを用いた。なお、図6におけるA〜Fは、図2に示し
た各部分のサイズをmmで示している。
ところ、図3のマイクロコンピュータ10のA/D入力
端で、それぞれ、図8(イ)〜(ニ)に示すような出力
波形が得られた。図8(イ)は、直径4.0mmの凹部を
設けたゲージ、図8(ロ)は、直径3.0mmの凹部を設
けたゲージ、図8(ハ)は、直径2.0mmの凹部を設け
たゲージ、図8(ニ)は、直径1.0mmの凹部を設けた
ゲージをそれぞれ投入した時のものである。
大きさに応じて、中央部の山形の波形が変化する。すな
わち、ポットコアのコアセンタ径2.0mm,コアギャッ
プ幅1.0mmより大きい4.0mmの凹部では、凹部に対
応するピークがはっきり現れているが、凹部が3.0mm
以下になるとピークが検出できず、コアセンタ径Cと凹
部直径が一致する、図8(ハ)のものにおいては、ピー
クが逆に下がってしまっている。そして、凹部直径がさ
らに小さくなって、コアギャップFの幅と同じ大きさに
までなる、図8(ニ)のものにおいては、凹部の検出が
ほとんどできなくなっている。
小径コアよりサイズが大きい、図6に比較コアとして示
すサイズのコアを用いて、同様な実験を行った。そし
て、それぞれの場合の、中央部の山形波形の高さΔVを
図7に示す。これらを見て分かるように、コア径A,コ
アセンタ径D,コアギャップFが小さいほど、ΔVが大
きく取れ、硬貨表裏面の凹凸分解能には有利である。こ
のことは、凸についても同様である。これは、コア径A
を小さくすることで、コアセンタ径D,コアギャップF
が小さくなる分、磁気抵抗が減少するためである。次
に、それを式で説明する。
り、点線は磁力線を示している。磁気回路の起磁力をN
I〔AT〕,磁束をφ〔Wb〕,磁気抵抗をRm,コア
の透磁率をμ〔H/m〕,コア磁路長をL,コア断面積
をScとすると、磁気回路中にギャップがなければ、
回路中にギャップがある場合は、ギャップの幅をG、ギ
ャップの透磁率をμ0、ギャップ断面積をSgとする
と、磁気回路の磁気抵抗Rm、ギャップ内の磁束密度B
g、及びギャップ内の磁界Hgは、
そのφを数式4に代入し、さらに、そのBgを数式5に
代入すると、結局、
強くするには、起磁力NI,コア透磁率μ並びにコア断
面積Scを大きくすること、ギャップの幅G,ギャップ
断面積Sgを小さくし、コアの磁路長Lを短くすること
が必要であることがわかる。
抗はほとんど無視できるので、ほぼ
プからr離れた円周上の磁界Hrは、
なるほど、ギャップからr離れた円周上の磁界Hrも強
くなり、結局、コアセンタ径,コアギャップを小さくす
るほど、硬貨表裏面の凹凸分解能が良くなることがわか
る。
する凹凸の径に対して、ポットコアセンサ1,2のコア
センタ径,コアギャップ幅を、コアセンタ径<検出対象
とする凹凸の径、コアギャップ幅≦検出対象とする凹凸
の径の関係にすることとした。特に、コアセンタ径を、
検出対象とする凹凸の径の1/2以下とすることが望ま
しい。
1,2を用い、500円硬貨と、500円硬貨の代用と
して多く使われている変造貨である、表面に複数のドリ
ル穴を開けた500ウォン硬貨とを使って、出力波形を
調べたところ、図10に示すような波形が得られた。図
10(イ)は500円硬貨のもので、図10(ロ)は変
造500ウォン硬貨のものである。
のものは、比較的ゆるやかな変化を示しているのに対し
て、変造500ウォン硬貨のものは、ドリル穴に対応し
て変動する波形がはっきり現れており、両者を明確に判
別できる。
送路3の両側に対向配置した1対のポットコアセンサ
1,2を、硬貨搬送路3内の磁界が打ち消しあって弱ま
る極性である逆相に接続する。そのように接続すれば、
磁束が硬貨の内部に深く入り込まずに表面部分のみを流
れるため、表面部分の凹凸の状態が出力に現れ易くなる
とともに、硬貨搬送路内で硬貨が左右にガタツクことが
あっても、ガタツキによる出力変動を小さくすることが
できる。
小さくすると、硬貨に対する検出面積が小さくなるが、
硬貨搬送路3の両側に対向配置した1対のポットコアセ
ンサ1,2を、国内で最大径の硬貨である500円硬貨
の径に合わせて、図11(イ)に示すように縦に一列配
置すれば、検知面積が広がってより検出精度が向上す
る。その際、縦一列に設けたポットコアセンサの隣接す
るもの同志の出力信号を差動増幅して検出信号とすれ
ば、隣同志の凹凸検知ができて、信号処理回路の部品数
を減らすことができ、コストの低減が可能になる。
合、図11(ロ)に示すように、片側のポットコア2
を、他側の縦一列のポットコアを覆う大きさの発振用楕
円ポットコアとし、100kHz程度の低い周波数で発
振させ、渦電流の表皮深さを深くして、磁束を透過させ
て硬貨の表裏面の凹凸を一括して検出するようにしても
よい。
ットコアセンサ1,2の発振周波数を高くし、硬貨の渦
電流浸透度を浅く設定し、硬貨の表面部分に敏感にした
方が有利であり、発振周波数は、300kHz程度が適
当である。
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に記載の硬貨識別装置は、ポットコアのコ
アギャップ幅及びコアセンタ径を、検出対象とする硬貨
の表,裏面に形成された凹凸の径より小さくしたので、
汚れや外乱光に強いコイルセンサを用いながら、硬貨の
表面及び裏面に形成された凹凸模様に基づいての硬貨識
別が可能になる。
は、コイルセンサを検出対象硬貨の径に合わせて縦一列
に複数対設けたので、検知面積が広がってより検出精度
が向上する。
縦一列に設けたコイルセンサの隣接するコイルセンサの
出力信号を差動増幅するようにしたので、隣同志の凹凸
検知ができて、信号処理回路の部品数を減らすことがで
き、コストの低減が可能になる。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 硬貨搬送路の側面部に対向して配置した
ポットコアを用いたコイルセンサと、該コイルセンサに
高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した
時の振幅変化のパターンを基準パターンと比較すること
により硬貨の識別を行う信号処理回路とを具えた硬貨識
別装置であって、前記ポットコアのコアギャップ幅及び
コアセンタ径を、検出対象とする硬貨の表,裏面に形成
された凹凸の径より小さくしたことを特徴とする硬貨識
別装置。 - 【請求項2】 前記コイルセンサを検出対象硬貨の径に
合わせて縦一列に複数対設けたことを特徴とする請求項
1記載の硬貨識別装置。 - 【請求項3】 縦一列に設けたコイルセンサの隣接する
コイルセンサの出力信号を差動増幅して検出信号とする
ことを特徴とする請求項2記載の硬貨識別装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP35644098A JP4090132B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 硬貨識別装置 |
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Cited By (3)
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JP2009026339A (ja) * | 2008-11-03 | 2009-02-05 | Asahi Seiko Kk | コインホッパにおけるコインセンサ |
JP2018169846A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | ローレル精機株式会社 | テスト媒体、硬貨処理装置および硬貨識別検査方法 |
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-
1998
- 1998-12-15 JP JP35644098A patent/JP4090132B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US11638982B2 (en) | 2016-10-21 | 2023-05-02 | Applied Materials, Inc. | Core configuration for in-situ electromagnetic induction monitoring system |
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