JP2000268221A

JP2000268221A - コイン検査装置

Info

Publication number: JP2000268221A
Application number: JP11071955A
Authority: JP
Inventors: Yonezo Furuya; 米藏古矢
Original assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Current assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、コインの材質や外径が同じ場合で
もコイン真偽、種別を精度良く検査し識別するコイン検
査装置を提供することにある。【解決手段】コイン通路に沿って、コイン外径を検知
する外径検知手段１１、材質を検知する材質検知手段１
２、コインの凹凸模様を検知する凹凸模様検知手段１３
の各コイルが配置する。凹凸模様検知手段１３は、励磁
コイル１と該コイル１と電磁的に結合するように配置さ
れた２つの受信コイル２ａ，２ｂで構成される。検知手
段１１又は１２で判別されたコインの種類に応じて、検
査対象のコインの材質に最適の周波数を選択し励磁コイ
ル１を励磁すると共に、共振回路のキャパシタＣ1aかＣ
1b、Ｃ2aかＣ2b、Ｃ3aかＣ3b を切り替え、共振回路を
共振させる。受信コイル２ａ、２ｂから発生する起電力
によってコインの凹凸模様の差異を検出し、コインの外
径、材質、模様でコインを識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコインの真贋性を検
査する方法及び装置に関し、特に自動販売機、ゲーム機
器等に使用されるコインの真贋性及び種別を検査する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年コインの真贋性及び種別を検査装置
は、誘導コイルを用いた電子式が主流である。この種の
コイン検査装置は、一般的にコインの自由落下を利用す
るもので、コイン投入口から投入されたコインを案内す
る通路が設けられている。また、前記通路には複数組み
の誘導コイルが配置されており、この各組みの誘導コイ
ルにはそれぞれ異なる周波数により励磁される電磁場が
設けられている。

【０００３】コインの検査は、周知の原理によるもの
で、前記電磁場の中をコインが通過するとき、この電磁
場とコインとの相互作用により得られる電気的変化量
（周波数変化、電圧変化、位相変化）を検出してコイン
の真贋性、種別を検査している。従来技術におけるコイ
ン検査装置は、コインの特徴は周波数に依存したパラメ
ータが多いことから、米国特許第 3,870,137号が示すよ
うに、複数の周波数を使うことでコインの材質、外径、
厚さなどを検査する技術として利用されてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年ボーダーレス化に
より諸外国のコインが容易に持ち込まれ、それらのコイ
ンが誤って或いは不正を試みる者による詐欺行為などの
ケースが増えている。それら諸外国のコインの中には材
質、外径、厚さなどが近似するものがある。例えば、米
国の５ CENT 貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨などはそれ
を代表する一例である。前記のような代表コインはコイ
ン表面のデザイン(凹凸模様)が異なるのみで材質、外
径、厚さが殆ど一致している。従来技術のような誘導コ
イルの構成ではそのようなコインの表面の凹凸模様を複
数の周波数を用いるのみでは微少な変化が検出できず、
その結果、前記のようなコインは判別できなかった。

【０００５】また、日本の５００円硬貨と韓国の５００
ウオン硬貨はその材質、外径がほぼ等しく、厚みが５０
０ウオン硬貨の方が僅か厚い。そのため、この５００ウ
オン硬貨を加工して、５００円硬貨として使用した場
合、従来のコインの厚み、外形、材質でコインの真贋性
を検査する方法では、この加工された５００ウオン硬貨
と５００円硬貨を識別することは困難であった。

【０００６】また従来技術では、前記のようなコインを
判別する手段として画像処理などの光学的な方法が試み
られてきた。しかし、光学的な装置は埃などが付着して
コインの真偽判定を損ねる問題があり、装置が大きくな
るばかりか複雑となりその結果高価となる問題があっ
た。本発明は上記課題に鑑みなされたもので、本発明
は、コインの材質や外径が同じ場合でもコイン真偽、種
別を精度良く検査し識別するコイン検査装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のコイン検査装置
は、コインの外径検知手段または材質検知手段のどちら
か一方若しくは両方を備え、さらに、コインの凹凸模様
の違いによって出力信号が変化する凹凸模様検知手段と
が設けられており、これにより、コインの外径又は／及
び材質とコインの凹凸模様の差異によりコインの真偽及
び種別を判別するようにした。

【０００８】前記凹凸模様検知手段は、励磁周波数に共
振する共振回路を形成する励磁コイルと、該励磁コイル
の近傍に配置され共振回路を形成する受信コイルとを備
え、該受信コイルが発生する起電力によりコインの凹凸
模様の違いを検出し、前記外径検知手段または材質検知
手段のどちらか一方からの出力信号に基づいて、制御手
段により前記励磁コイルを励磁する励磁周波数を切り替
え、該切り替えた励磁周波数に共振するように前記各共
振回路のパラメータを変更するようにした。このパラメ
ータの変更は、前記励磁コイルとキャパシタ及び受信コ
イルとキャパシタで構成された共振回路におけるキャパ
シタの容量を切り替えることによって行うようにした。

【０００９】具体的には、本発明のコイン検査装置は、
コインの外径検知手段または材質検知手段のどちらか一
方若しくは両方を備えると共に、コインの凹凸模様の違
いによって出力信号が変化する凹凸模様検知手段とを備
えている。そして、この凹凸模様検知手段は、設定周波
数を発振する発振回路手段と、発振回路手段の出力に接
続された励磁駆動手段と、所定の角度で傾斜させたコイ
ン通路に２つの磁極が向かうようにしてコイン通路の一
側部の通路壁近傍に配置され、前記励磁駆動手段に接続
されキャパシタと共に共振回路を構成する励磁コイル
と、励磁コイルと電磁的に結合するようにして前記通路
壁の近傍に配置した特性が略等しい２つの受信コイル
と、該各受信コイルに接続されそれぞれ共振回路を形成
するキャパシタと、前記励磁コイルと前記受信コイルと
により電磁場を構成し、前記受信コイルによる共振回路
を含むようにして構成したブリッジ回路手段と、前記ブ
リッジ回路手段に接続された増幅検波手段とを備えてい
る。

【００１０】さらに、コイン検査装置は、前記外径検知
手段または材質検知手段のどちらか一方からの出力信号
に基づいて、前記励磁コイルを励磁する設定周波数を切
り替え、該切り替えた周波数に共振するように前記各共
振回路のキャパシタの容量を変更する制御手段と、前記
外径検知手段又は／及び材質検知手段からの出力信号と
凹凸模様検知手段の増幅検波手段からの出力信号によっ
て、コインの外径又は／及び材質とコインの凹凸模様の
差異によりコインの真偽及び種別を判別する手段を備え
るものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、コインの真贋性、種別を
判別する本発明の一実施形態のコイン検査装置３０の概
要図である。コインの真贋性、種別を判別するための検
知コイルとして、外径検知コイル３２、材質検知コイル
３３、凹凸模様検知コイルの励磁コイル１および受信コ
イル２ａ，２ｂがコインレール４に沿って配置されてい
る。

【００１２】コイン検査装置３０のコイン投入口３１か
ら投入されたコイン３は自然落下によって、コイン投入
口３１の下方に設けたコインレール４へ落下する。コイ
ンレール４へ落下したコイン３は、コインレール４で形
成されるコイン通路を通ってコイン投入口３１から遠ざ
かる方向の下流に転動しながら落下する。コイン３はコ
イン通路６内を移動する間外径検知コイル３２、材質検
知コイル３３、凹凸模様検知コイルの励磁コイル１およ
び受信コイル２ａ，２ｂを通過する。コイン検査装置３
０はコイン３が前記各検知コイルを通過する間、コイン
３の真贋性、種別を検査、判別する。前記検査、判別の
結果コイン３が真正であると判定したときは、振り分け
ソレノイド３５を駆動してゲード３４を作動させて、コ
イン３を図示しない正貨通路へ導く。しかし、検査の結
果コイン３が偽貨と判定されたときはゲート３４を作動
せずにコイン３を図示しない偽貨通路へ導き、図示しな
い排出口より排出する。

【００１３】コイン３が正貨で、正貨通路へ導かれたコ
イン３は自由落下を続け、やがてコインレール３６へ落
下する。コインレール３６へ落下したコイン３は図示し
ない周知の振り分け手段により判別したコインの種別毎
に振り分けられ、各種別毎に設けられた排出口Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの対応する排出口より排出される。上述した外径
検知コイル３２および材質検知コイル３３の検知手段は
周知慣用の手段であり、特別なるものではないので、詳
細な説明は省略し、コインの凹凸模様による厚み変化に
よって、コインの真偽、種別を判別する検知コイルにつ
いて説明する。

【００１４】図２は本発明におけるコインの凹凸模様に
よる厚み変化によって、コインの真偽、種別を判別する
凹凸模様検知コイルの一実施形態である。図２（ａ）は
正面図、図２（ｂ）は断面図である。図２において、コ
イン表面の凹凸模様を検出する検知コイルは、１つの励
磁コイル１と２つの受信コイル２ａおよび２ｂで構成さ
れ、コイン通路６の一側部の通路壁７ａに配置されてい
る。コイン通路６は、コイン３をガイドして落下させる
所定角度で傾斜し、底部に配置されたコインレール４
と、一対の通路壁７ａ，７ｂで構成され、通路壁７ａ，
７ｂは図２（ｂ）に示すように、コイン３が一方の通路
壁７ａ側に傾いて落下するように、コイン落下方向に垂
直でかつ鉛直方向に対して傾いて配設されている。ま
た、コインを載せガイドするコインレール４の表面も通
過するコイン３が通路壁７ａ側に傾くように、通路壁７
ａ，７ｂの傾斜方向に傾く構成となっている。

【００１５】前記２つの受信コイルは図３（ｂ）に示す
ようにドラム型のコアーを有するもので、コインレール
４の上方で、且つ２つの受信コイルのセンターを結ぶ線
５ａがコインレール４と略平行になるようにして所定の
間隔で配置されている。一方、励磁コイル１は、図３
（ａ）に示すように磁性材で構成されコの字型のコアー
を有し、該コアーに巻回されたコイルで構成されてい
る。該励磁コイル１は受信コイル２の上方に配置され、
コアーの磁極面のセンターが前記所定の間隔で配置され
た受信コイル２ａと２ｂ間のセンターを結ぶ線５ｃとが
略一致するようにして、かつコインレール４と略平行に
なるようにして配置されている。さらに、コアーの磁極
面がコイン３の面と平行になるように配置されている。

【００１６】前記のように配置した励磁コイル１と受信
コイル２ａおよび２ｂは電磁的に結合するようにして電
磁場を構成しいてる。図４は、このコイン検査装置３０
における制御装置のブロック図で、コインの真贋性、種
別の判別をソフトウエア処理により行うＭＰＵ２０を備
え、発振回路手段２１、ＡＤ変換手段２２，信号検査手
段２３、メモリ手段２４を少なくとも備えている。外径
検知コイル３２で構成される従来から公知の外径検知手
段１１、及び、材質検知コイル３３で構成される材質検
知手段１２は、ＭＰＵ２０内に設けられたＡＤ変換手段
２２に接続されている。

【００１７】発振回路手段２１はＭＰＵ２０を用いてそ
の内部の基準クロックを分周するようして接続された分
周手段などを利用して構成されており、後述するように
分周率を変えることによって発振周波数を変えるように
している。前記発振回路手段２１の出力は、凹凸模様検
知コイルで構成される凹凸模様検知手段１３の励磁駆動
手段１４へ接続され、この励磁駆動手段１４は発振回路
手段２１から出力された方形波を正弦波に近似して出力
励磁コイル１へ出力し該励磁コイル１を励磁駆動する。
この励磁コイル１には、スイッチＳＷ１を介して励磁駆
動手段１４から出力される設定所定の周波数で共振する
ように、キャパシタＣ1aまたはＣ1bが接続されＬＣ並列
共振回路を構成しており、スイッチＳＷ１によって共振
パラメータが変更できるようになっている。そして、励
磁駆動手段１４の出力信号に応じて励磁コイル１の周辺
に電磁界を発生させる。

【００１８】一方、前記のように構成される２つの受信
コイル２ａおよび２ｂには、励磁コイル１の発する電磁
界の強さに応じた起電力を発生させる。そのために、励
磁コイル１と受信コイル２ａおよび２ｂはコイン３の表
面が接近するようにして配置されている。

【００１９】受信コイル２ａには、共振パラメータを変
えるために切替スイッチＳＷ２を介してキャパシタＣ2
a、Ｃ2bが並列接続され、受信コイル２ｂには、切替ス
イッチＳＷ３を介してキャパシタＣ3a、Ｃ3bが並列接続
され、さらにこの並列回路にそれぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２が
接続されてブリッジ回路を形成している。このブリッジ
回路の出力である、受信コイル２ａと２ｂの接続点と、
抵抗Ｒ１とＲ２の接続点との両接続点間の電圧は、この
電圧を増幅し検波整流する増幅検波回路１５に入力され
ている。

【００２０】前記の如く構成した電磁場内にコイン３が
作用するとき励磁コイル１により励磁されるコイン３の
表面付近に渦電流が発生しその渦電流は作用周波数が高
くなるのに伴って表皮効果によりコイン外周部付近で顕
著な反磁界を発生する。前記現象によりコイン外周部の
表面付近で発生した反磁界電流はコイン表面の僅かな形
状的特徴変化を伴って受信コイル２ａおよび２ｂに相互
作用する。受信コイル２ａおよび２ｂには前記コイン３
の形状的特徴変化がもたらす反磁界電流の変化に応じた
起電力（以下、この起電力を「検知信号」と称す）を生
ずる。さらに励磁コイル１の磁極が受信コイル２ａおよ
び２ｂの近傍に配置していることで、該磁極から発生す
る電磁界がコイン３に作用してもたらされる反磁界電流
の変化を極近傍で捕らえることができる。

【００２１】前記表皮効果による反磁界電流はコイン外
周部付近で顕著に現れるが、コイン表面の凹凸が顕著で
ある場合は特にコイン外周部付近に限定することなくそ
の変化を検出することができる。この前記受信コイル２
ａおよび２ｂの検知信号は、前記受信コイル２ａおよび
２ｂを含むようにして構成したブリッジ回路により、前
記検知信号に応じた交流電圧信号を生成し増幅検波手段
１５へ出力する。増幅検波手段１５は前記ブリッジ回路
で生成された交流電圧信号を増幅し整流して、直流電圧
信号を前記ＭＰＵ２０内のＡＤ変換手段２２へ出力す
る。ＡＤ変換手段２２は入力された直流電圧信号をデジ
タル信号に変換し、信号検査手段２３へ出力する。信号
検査手段２３はコイン３が所定の特徴を備えているか否
かを検査して検査の結果を出力端子２５へ出力する。前
記信号検査手段２３の出力は後述する振り分けソレノイ
ド３５や図示しないコインカウンター等を駆動するため
に使用される。

【００２２】前記構成の発振回路手段１１は、設定され
た所定の周波数の方形波信号を出力し励磁コイル１を励
磁するものであるが、その励磁コイル１から励磁される
周波数は、コイン３の凹凸模様の差異を感度よく検出す
るために、電磁界がコインの凹凸模様の表面部に浸透し
中心部まで浸透せず、渦電流による反磁界の影響が顕著
に現れるような周波数が望ましい。この周波数は、判別
対象コインの材質によって異なり、前述した米国の５CE
NT 貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨を識別する場合、こ
れらの硬貨の材質は白銅であり、コインの材質が白銅の
場合、励磁コイル１の励磁周波数は７０Ｋ（Ｈｚ）〜９
０Ｋ（Ｈｚ）の周波数が望ましい。

【００２３】そのため、励磁コイル１を励磁する周波数
の選択は、対象コインの材質によって決めるもので、同
一外形で厚みのみを変えたコインに対して、励磁周波数
を順次変えて受信コイル２ａ，２ｂで検出される電圧を
測定し、コインの厚みの変化によって、検出電圧の変化
が大きい周波数を求め、この周波数を励磁周波数とす
る。

【００２４】例えば、白銅の場合では、励磁周波数が７
０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）程度が、厚みの変化に応
じて検出電圧が一番大きく変化していることが実験によ
って求められた。この７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）
より高い周波数または低い周波数では、この周波数帯域
より離れるに従ってコインの厚みの変化に対する検出電
圧の変化が徐々に小さくなり、厚みの違いすなわちコイ
ン表面の凹凸模様の違いによりコインを識別するには、
白銅コインでは上述した７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈ
ｚ）の励磁周波数が適している。

【００２５】また、例えは、対象コインの材質が黄銅で
あるような場合では、７Ｋ（Ｈｚ）〜１０Ｋ（Ｈｚ）程
度の励磁周波数が、コインの厚みの変化による出力電圧
の変化が大きい。そのため、黄銅で形成されたコインを
表面の凹凸模様で識別するには、７Ｋ（Ｈｚ）〜１０Ｋ
（Ｈｚ）の励磁周波数を用いると効率よくコインを識別
できる。

【００２６】そこで、本発明においては、検査、識別し
ようとするコインの材質に応じて、発振回路手段２１で
発振する発信周波数（励磁周波数）を変えるものとし、
且つ、その変更された励磁周波数に対応してスイッチＳ
Ｗ１を切り替えて、ＬＣ共振回路による共振が発生する
ようにキャパシタＣ1a、Ｃ1bを選択するようにして共振
パラメータを変更するようにしている。さらには後述す
るように、受信コイル側においてもスイッチＳＷ２、Ｓ
Ｗ３によって、同期して、キャパシタＣ2a、Ｃ2b、キャ
パシタＣ3a、Ｃ3bを選択して、共振パラメータを変更で
きるようにしている。なお、本実施形態においては、２
種類の励磁周波数、すなわち発振回路手段２１から出力
される発振周波数が２種類あり、いずれかを選択するよ
うにしている。選別しようとするコインの材質が２種類
か、若しくは材質が異なっても最適の励磁周波数が同じ
であれば、同一の周波数でよく、選別しようとするコイ
ンの数、材質、及び各材質に最適な励磁周波数に応じ
て、発振回路手段２１から出力される発振周波数の数が
きまり、この発振周波数に応じて、切り替えるキャパシ
タの容量が決まる。

【００２７】前記励磁駆動手段１４は、前記発振回路手
段１１の出力する方形波信号を入力して、従来から公知
慣用の方法で、三角波に近似する波形に変換して出力し
励磁コイル１を駆動している。励磁コイル１とキャパシ
タＣ1aまたはＣ1bとによりなるＬＣ共振回路はこの励磁
周波数に共振して励磁コイル１の両端は結果として正弦
波形で駆動される。

【００２８】受信コイル２ａおよび２ｂを含むようにし
て構成した交流ブリッジ回路が構成されており、受信コ
イル２ａとスイッチＳＷ２を介して並列に接続されたキ
ャパシタＣ2aまたはＣ2bとによりなるインピーダンスを
Ｚ１、受信コイル２ｂとスイッチＳＷ３を介して並列に
接続されたキャパシタＣ3aまたはＣ3bとによりなるイン
ピーダンスをＺ２、抵抗Ｒ１のインピーダンスをＺ３お
よび抵抗Ｒ２のインピーダンスをＺ４とすると、交流ブ
リッジが平衡状態となる条件は、Ｚ１・Ｚ４＝Ｚ２・Ｚ
３となる。

【００２９】ここで、図４に示すようにブリッジ回路の
出力は、受信コイル２ａと２ｂの接続点と、抵抗Ｒ１と
Ｒ２の接続点との両接続点間に現れる信号であることか
ら、いま受信コイル２ａの両端の電圧をＶ１、インピー
ダンスＺ１に流れる電流をｉ１、受信コイル２ｂの両端
の電圧をＶ２、インピーダンスＺ２に流れる電流をｉ２
とすると、前記両接続点間に現れる信号の電圧Ｖdef は
次のようになる（但し抵抗Ｒ１のインピーダンスＺ３と
抵抗Ｒ２のインピーダンスＺ４が等しいものとする）。

【００３０】Ｖ１＝Ｚ１・ｉ１Ｖ２＝Ｚ２・ｉ２Ｖdef ＝Ｖ１−Ｖ２Ｖdef ＝Ｚ１・ｉ１−Ｚ２・ｉ２この実施形態では、受信コイル２ａとキャパシタＣ2a
（またはＣ2b）とによるＬＣ共振回路の共振周波数と、
受信コイル２ｂとキャパシタＣ3a（またはＣ3b）とによ
るＬＣ共振回路の共振周波数が前記発振回路手段２１が
出力する発振周波数に略等しくなるようにしていること
から、インピーダンスＺ１とＺ２は略等しくなり前記両
接続点間に現れる信号の電圧は電流ｉ１とｉ２との差に
よってもたらされる電圧信号となる。

【００３１】増幅検波手段１５は、前記ブリッジ回路が
出力する交流電圧の信号を入力して所望の交流電圧信号
に増幅して且つ検波整流を行って、ブリッジ回路の出力
に対応する直流電圧信号に変換し、ＭＰＵ２０に内蔵さ
れたＡＤ変換手段２２に出力する。ＡＤ変換手段２２
は、外径検知手段１１，材質検知手段１２、凹凸模様検
知手段の検波回路手段１５からそれぞれ出力されるアナ
ログの直流電圧信号を入力して、所定の間隔でサンプリ
ングを行い、デジタル信号列を信号検査手段２３へ出力
する。

【００３２】信号検査手段２３は、ＡＤ変換手段２２の
出力する振幅軸上のデジタル信号列のデータを入力して
これをＲＡＭなどのメモリ手段２４に一時記憶保持し、
前記ＲＡＭ内に一時記憶保持したデジタルデータに基づ
いて、コインの真偽、種別の判定処理を行う。ます、外
径検知手段１１から出力される直流電圧に基づくデータ
に基づいて従来と同様なコイン外径による真偽、種別判
別が行われ、また、材質検知手段１２の出力に基づくデ
ータより、従来と同様にコイン材質による真偽、種別判
別が行われ。この外径、材質によるコインの真偽、種別
判別は、従来から公知公用のものであり、詳細は省略す
る。

【００３３】この発明により新たに加わったコインの凹
凸模様によるコイン真偽判別、種別判別について以下説
明する。この実施形態では、メモリ手段２４に記憶して
いる増幅検波手段１５の出力をＡＤ変換して得られたデ
ィジタルデータと、予めメモリ手段２４に記憶保持され
ている当該金種のデータ列とで統計値を求め、該統計値
が予めメモリ手段２４に記憶保持されている所定値と比
較して所定の特徴を備えているか否かを検査し検査の結
果を出力端子２５へ出力する。前記統計値を求める具体
的な方法として相関係数を求めるつぎの式を用いること
ができる。

【００３４】

【数１】上の１式で、Ｎはサンプリング数、変数Ｘｉはサンプリ
ング値で被検コインを測定して得られる前記デジタル信
号列の値、変数Ｙｉは受納可能金種をこの発明の装置を
用いて予めサンプリング測定して求めた統計的な値であ
る。また、Ｘａ、Ｙａはそれぞれの平均値である。ＭＰ
Ｕ２０の処理速度を考慮するならば、前記１式において
分子の偏差クロス積和の中の受納可能金種のサンプリン
グ値Ｙｉとその平均値Ｙａとの偏差値（Ｙｉ−Ｙａ）、
および１式の分母のサンプリング値Ｙｉとその平均値Ｙ
ａの偏差の平方和の平方根について予め計算し、その値
をメモリ手段２４へ記憶させておくことで、後の処理速
度を格段に速めることが可能となる。

【００３５】ここで、１式により求めた相関係数ｒの絶
対値は周知のように０≦｜ｒ｜≦１の範囲をとることか
ら、この相関係数ｒと予め記憶された所定値と比較する
ことで被検コインが所定の特徴を備えているか否かを検
査することができ、前記係数ｒが限りなく「１」に近い
とき被検コインは受納可能金種のコインに対し真である
と判定することができる。しかし、検査の結果前記係数
が限りなく零に近いときはそのコインを偽として判定す
ることができる。そのため、真偽判別の前記所定値を判
別しようとする対象コインに合わせて１以下の１に近い
値を設定しておき、該設定値よりも大きい相関係数ｒが
得られたときには、正貨のコインと判別する。

【００３６】ここで、この発明の装置で測定した代表コ
インの特性について図５および図６を用いて述べる。図
５は代表コインの特性を示す図である。図６は代表コイ
ンの諸元を示す対比図である。図６で、代表コインの米
国５CENT貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨は、材質（白
銅）、直径、厚さが殆ど近似するコインである。前記コ
インを目視的に見るならば両コインの違いはそのコイン
の表面のデザインが異なるのみである。

【００３７】図５はこの発明による装置を用いて、励磁
周波数を９０Ｋ（Ｈｚ）にして励磁コイル１を励磁し
て、前記コインを測定した結果を示す特性図である。図
５で、符号５０（太い線で示す）は米国５CENT貨のもの
で、符号５１はパナマ国の５CENTESIMOS貨のそれであ
る。同図から前記両コインの特性の違いは最初のピーク
と最後のピークに現れている様子が判る。これは、コイ
ン表面に発生する渦電流がコイン表面の模様の凹凸に特
徴づけられた反磁界を発生し、それにより前記２つの受
信コイルのそれぞれに発生する起電力の僅かな差を検出
できることに他ならない。従来技術においては前記のよ
うな違いを検出することができなかった。

【００３８】次に図７に示す本件コイン検査装置３０の
ＭＰＵが実行する処理をフローチャートと共に説明す
る。

【００３９】図１において、コイン検査装置３０のコイ
ン投入口３１から投入されたコイン３は、自然落下によ
ってコイン投入口３１の下方に設けたコインレール４へ
落下し、コインレール４に沿ってコイン通路６（図２
（ｂ））を通ってコイン投入口３１から遠ざかる方向の
下流に転動しながら落下する。コイン３はコイン通路６
内を移動する間外径検知コイル３２による外径検知手段
１１、材質検知コイル３３による材質検知手段１２、凹
凸模様検知コイルの励磁コイル１および受信コイル２
ａ，２ｂによる凹凸模様検知手段１３によって、その外
径、材質、凹凸模様が検査されることになる。

【００４０】そこで、まず、このコイン検査装置３０に
電源が投入されると、ＭＰＵ２０は、ＭＰＵ２０内の入
出力などの初期設定を行う（ステップ１００）。その
後、外径検知手段１１の信号を用いて装置３０内にコイ
ンが投入されたか否かを判断する処理を実行する（ステ
ップ１０１）。このコインが投入されたか否かの判断処
理を繰り返し実行し、コイン投入を監視する。ステップ
１０１の判断処理でコインが投入されたと判断すると、
外径検知手段１１の出力信号をＡＤ変換する処理を開始
する。このＡＤ変換処理は外径検知手段１１の出力信号
をサンプリングし、サンプリング結果はＭＰＵ２０内の
ＲＡＭなどのメモリ手段２４に一時記憶保持する（ステ
ップ１０２）。この記憶されたＡＤ変換データから従来
と同様な方法で投入コインの真偽及びその種別の外径に
よる判別処理が行われ（ステップ１０３）、投入コイン
の真偽、種別が判別される（ステップ１０４）。

【００４１】その判別結果が、偽コインと判別されたと
きはステップ１１２に移行し、偽貨処理がなされる。す
なわち、ソレノイド３５を駆動することなく、ゲート３
４を作動せずにコイン３を図示しない偽貨通路へ導き、
図示しない排出口より排出させる。また、投入が許容さ
れるコインの種別で径による判別では正貨と判別された
ときには、すなわち、投入許容された種別のコインにお
ける外径に対して許容範囲の外径のコインと判別された
ときには、その判別されたコイン種別の材質に対して凹
凸模様による厚み変化を検出するのに最適の発振周波数
に発振回路手段２２の出力を切り替える。また、この発
振周波数に対して共振するように励磁コイル１，受信コ
イル２ａ、２ｂと共に共振回路を構成するキャパシタを
スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を切れ変えて選択する
（ステップ１０５）。この実施形態では、材質の異なる
２グループ（例えば、日本の硬貨に於いて、５００円、
１００円、５０円の各硬貨の材質は、白銅であり、１０
円硬貨の材質は銅である。そのため、白銅と、銅の２つ
のグループに分けられる。

【００４２】なお、材質が異なっても、凹凸模様検出の
ための最適励磁周波数がほぼ同一であれば、同一のグル
ープに入れるものとしている）のコインの投入が許容さ
れているものとして、それぞれのグループ材質に対する
凹凸模様による厚み変化をみる最適励磁周波数が選択で
きるように構成されており、且つそれぞれの周波数で共
振を発生するようにスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３で
キャパシタＣ1aかＣ1b、Ｃ2aかＣ2b、Ｃ3aかＣ3bを選択
するようにしている。

【００４３】次に、材質検知手段１２及び凹凸模様検知
手段１３の出力信号をＡＤ変換処理を開始しその変換デ
ータをメモリ手段２４のＲＡＭに一次記憶する（ステッ
プ１０６）。材質検知手段１２の出力信号をＡＤ変換し
記憶されているデータより、従来と同様の方法により材
質の判別を行い（ステップ１０７，１０８）、偽貨であ
れば、ステップ１１２に移行し、正貨であればステップ
１０９へ移行する。すなわち、検出された材質を示す値
が、ステップ１０３，１０４で判別された外径に対する
正貨のコインの材質を示す値の許容範囲か否かによっ
て、コインの真偽が判別される。

【００４４】こうして、外径も材質も正貨と判断された
投入コインに対して、（ステップ１０９で、凹凸模様検
知手段１３の増幅検波手段１５の出力信号をＡＤ変換
し、記憶されているデータに基づいて、投入コインの真
偽が判別処理がなされる（ステップ１０９）。

【００４５】このステップ１０９の演算処理は、前記メ
モリ手段２４に一時記憶保持されたＡＤ変換された凹凸
模様検知手段１３の増幅検波手段１５の出力信号のデー
タと、予めメモリ手段２１に記憶されている受納可能コ
インの統計値とを前記１式を使って相関係数ｒを求める
処理を行って、ステップ１１０の真偽判定へ進む。ステ
ップ１１０の真偽判定は、前記ステップ１０９の演算処
理により求めた相関係数ｒと、ステップ１０３，１０４
での処理で外径によって判別された受納可能なコインに
対する予め記憶させた所定値とを比較し、相関係数ｒ＞
所定値のとき投入コインを真のものであると判定し、ス
テップ１１０の正貨処理へと進む。しかし、相関係数ｒ
＜所定値と判定したときは投入コインを偽と判定し、ス
テップ１１２の偽貨処理を実行して待機ループへ戻る。

【００４６】ステップ１１０の真偽判定処理で投入コイ
ンが真のものであると判定されたときのステップ１１１
の正貨処理は、前記判定結果に基づき正貨信号、金種信
号などを出力する処理を実行し待機ループへ戻る。正貨
信号が出力端子１９から出力されると、振り分けソレノ
イド３５が駆動されゲード３４を作動させて、コイン３
を図示しない正貨通路へ導き、その後コインレール３６
へ落下する。コインレール３６へ落下したコイン３は図
示しない周知の振り分け手段により金種信号に基づいて
金種毎に振り分けられ各金種毎に設けられた排出口Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの対応する排出口より排出される。

【００４７】上述した実施形態では、投入され判別され
るコインが、その材質によって２つのグループに分けら
れ、そのため、発振回路のパラメータを変更する手段と
して２つのキャパシタを設け、その内一方を選択接続す
るようにしたが、判別しようとするコインの材質の種類
の数に応じて、このキャパシタの数を増加すればよい。

【００４８】又、上述した実施形態では、外径検知手段
で検出されるコイン外径に基づいて、その外径に対応す
る正貨のコインの材質に適した励磁周波数を選択し、か
つ、キャパシタを切り替えるようにしたが、コインの材
質を検出する材質検知手段からの出力信号に基づいて、
その検出材質に適した励磁周波数及びキャパシタを選択
するようにしてもよい。又、励磁コイルや受信コイルで
形成される発振回路も、コイルを用いる発振回路であれ
ばよく、上述した実施形態以外の発振回路を用いてもよ
い。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、コインの外径や材質に
よるコインの真贋性、種別の検査以外に、コイン表面の
凹凸模様が検出できるので多用なコインに対し小型で高
性能なコイン検査装置を安価に提供することができる。
しかも、コインの外径や材質に応じて、対象とするコイ
ンに最適な励磁周波数によってコインの凹凸模様を検出
するので、より正確にコインの真贋性、種別を判別する
こと。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のコイル検査装置の概要図
である。

【図２】同実施形態における凹凸模様を検出する検知コ
イルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図
である。

【図３】同実施形態における凹凸模様を検出する検知コ
イルの構成の説明図で、図（ａ）は励磁コイルの正面
図、図（ｂ）は受信コイルの断面図である。

【図４】同実施形態における回路の概要ブロック図であ
る。

【図５】材質が同じで模様の異なるコインの特性を示す
特性図である。

【図６】同コインの諸元を示す対比図である。

【図７】本発明の一実施形態における動作のフローチャ
ート図である。

【符号の説明】

１励磁コイル２ａ，２ｂ受信コイル３コイン４コインレール６コイン通路７ａ，７ｂコイン通路の通路壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入されたコインの検査装置であって、
コインの外径検知手段または材質検知手段のどちらか一
方若しくは両方を備えると共に、コインの凹凸模様の違
いによって出力信号が変化する凹凸模様検知手段とを備
え、コインの外径又は／及び材質とコインの凹凸模様の
差異によりコインの真偽及び種別を判別することを特徴
とするコイン検査装置。
【請求項２】前記凹凸模様検知手段は、励磁周波数に
共振する共振回路を形成する励磁コイルと、該励磁コイ
ルの近傍に配置され共振回路を形成する受信コイルとを
備え、該受信コイルが発生する起電力によりコインの凹
凸模様の違いを検出し、前記外径検知手段または材質検
知手段のどちらか一方からの出力信号に基づいて、前記
励磁コイルを励磁する励磁周波数を切り替え、該切り替
えた励磁周波数に共振するように前記各共振回路のパラ
メータを変更する制御手段を備える請求項１記載のコイ
ン検査装置。
【請求項３】前記共振回路は前記励磁コイルとキャパ
シタ及び受信コイルとキャパシタで構成され、前記パラ
メータの変更は、前記キャパシタの容量を切り替えるこ
とによって行われる請求項２記載のコイン検査装置。
【請求項４】投入されたコインの検査装置であって、
コインの外径検知手段または材質検知手段のどちらか一
方若しくは両方を備えると共に、コインの凹凸模様の違
いによって出力信号が変化する凹凸模様検知手段とを備
え、前記凹凸模様検知手段は、設定周波数を発振する発振回
路手段と、発振回路手段の出力に接続された励磁駆動手
段と、所定の角度で傾斜させたコイン通路に２つの磁極
が向かうようにしてコイン通路の一側部の通路壁近傍に
配置され、前記励磁駆動手段に接続されキャパシタと共
に共振回路を構成する励磁コイルと、励磁コイルと電磁
的に結合するようにして前記通路壁の近傍に配置した特
性が略等しい２つの受信コイルと、該各受信コイルに接
続されそれぞれ共振回路を形成するキャパシタと、前記
励磁コイルと前記受信コイルとにより電磁場を構成し、
前記受信コイルによる共振回路を含むようにして構成し
たブリッジ回路手段と、前記ブリッジ回路手段に接続さ
れた増幅検波手段とを有し、前記外径検知手段または材質検知手段のどちらか一方か
らの出力信号に基づいて、前記励磁コイルを励磁する設
定周波数を切り替え、該切り替えた周波数に共振するよ
うに前記各共振回路のキャパシタの容量を変更する制御
手段と、前記外径検知手段又は／及び材質検知手段から
の出力信号と凹凸模様検知手段の増幅検波手段からの出
力信号によって、コインの外径又は／及び材質とコイン
の凹凸模様の差異によりコインの真偽及び種別を判別す
る手段を備えるコイン検査装置。