JP3281084B2 - コイン識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイン（たとえば硬
貨）を磁気的に検出してコインの種類を識別するコイン
識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コイン処理装置においては、
コインの金種，真偽などを識別するコイン識別装置が設
けられている。このコイン識別装置は、磁気センサなど
によって通過するコインの磁気量を検出する方式が一般
的によく知られており、従来から差動トランス型の磁気
センサが用いられている。

【０００３】この差動トランス型の磁気センサは、１次
コイルが巻回されたコアに１次コイルを挟むように２個
の２次コイルを配置し、この２個の２次コイルが互いに
出力を打ち消すように接続されている。そして、コイン
の接近に伴って、コインの表面に生じる渦電流により、
磁束の流れが妨げられて２次コイルの出力のバランスが
くずれることにより、２次コイルに差動出力が得られる
ようになっている。

【０００４】このような差動トランス型の磁気センサ
は、通常、コインの形状、すなわち、コインの穴の検出
に用いられており、円柱状コアの径および円筒状コアの
径は、それぞれ５０円硬貨および５円硬貨の穴径に対応
して約４．５ｍｍ、６．５ｍｍに設定され、センサ自身
の外形は１０〜１３ｍｍと比較的小さいものが用いられ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記したように
小型の磁気センサによってコインの穴を検知し、別の大
型の磁気センサによってコインの材質を検出していたた
め、２つの磁気センサを使用しなければならなかった。

【０００６】そこで、小型の磁気センサ１つによってコ
インの穴の検知、および、材質の検知を行なうことも考
えられたが、小型の磁気センサを用いた場合には、コイ
ンの表裏の向きによって出力が大きく異なり、搬送され
るコインの表裏の向きが一定でないと、コインの識別精
度を低下させるという問題を有していた。

【０００７】

【０００８】そこで、本発明は、コインの表裏を簡単に
識別し、また、コインの表裏の向きが変動しても、コイ
ンの識別精度を低下させることなく、確実な識別が行な
えるコイン識別装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のコイン識別装置
は、コインを搬送する搬送手段と、この搬送手段に対向
して配置され、搬送されるコインを磁気的に検出する磁
気センサと、前記コインの搬送に伴って変化する前記磁
気センサの出力信号の変化量が所定量の範囲内であった
回数を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に
基づいて前記コインの表裏の向きを識別する識別手段
と、前記コインの種類を判定するための判定基準値をコ
インの種類とコインの表裏の向きごとに記憶しておく記
憶手段と、前記識別手段により識別されたコインの表裏
の向きにより、前記記憶手段に記憶されている判定基準
値を選択する選択手段と、この選択手段で選択された判
定基準値と前記磁気センサの出力とに基づいて前記コイ
ンの種類を判定する判定手段とを具備している。

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明によれば、コインの種別を判定するため
の判定基準値をコインの種類とコインの表裏の向きごと
に記憶しておき、識別手段で識別されたコインの表裏の
向きにより上記記憶している判定基準値を選択して、コ
インの種類を判定するようにしたため、コインの表裏の
向きが変わっても確実な識別が行なえる。

【００１２】また、発明によれば、コインの搬送に伴っ
て変化する磁気センサの出力信号の変化量が所定量の範
囲内であった回数を検出し、この検出結果に基づいてコ
インの表裏の向きを識別するために、コインの表面の変
化の少ない数字面と、変化の多い絵柄面との判別を特別
な装置を設けることなく、確実に識別することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は、差動トランス型の磁気センサ１の
構成を示すものである。すなわち、円柱状の内部磁性体
（コア）２には、その長さ方向に４箇所の鍔状の突起２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設けられていて、突起２ａと２
ｂとの間には２次コイル３ａが、突起２ｂと２ｃとの間
には１次コイル３ｂが、突起２ｃと２ｄとの間には２次
コイル３ｃが、それぞれ巻回されている。

【００１５】なお、１次コイル３ｂには、発振器から所
定周波数の正弦波信号が入力されている。そして、２次
コイル３ａ，３ｃは１次コイル３ｂによって電磁誘導さ
れ、１次コイル３ｂを挟んで配置された２次コイル３
ａ，３ｃは、互いの出力を打ち消すように接続されて、
差動トランスを構成している。

【００１６】円柱状の内部磁性体（コア）２は，位置決
めリング４を介して円筒状の外部磁性体（コア）５に位
置決めされており、この外部磁性体５は筒状ケース６に
よってカバーされている。筒状ケース６の下方には、Ｐ
Ｃ固定台７および、このＰＣ固定台７によって固定され
るＰＣ板（印刷回路基板）８が設けられ、モールド樹脂
９によって一体化されている。なお、この磁気センサ１
の出力はリード線１０によって外部へ出力されるように
なっている。

【００１７】次に、図２を参照して１次コイル３ｂから
発生される磁束の流れについて説明する。１次コイル３
ｂから発生された磁束は、主に内部磁性体２の４箇所の
突起２ａ〜２ｄの部分に集中して外部磁性体５に達し、
その際に２次コイル３ａ，３ｃに鎖交する。

【００１８】磁気センサ１の上方に硬貨が存在せず、硬
貨を検出していない場合は、２次コイル３ａ，３ｃに鎖
交する磁束量は等しく、差動出力は「０」に近い値（オ
フセット値）となる。

【００１９】硬貨の接近に伴い、検出面側の２次コイル
３ａの出力は低下し始める。これは、内部磁性体２から
外部磁性体５に鎖交する磁束によって、硬貨内に磁束を
妨げる向きに渦電流が発生するためであり（当然、この
磁束遮蔽効果は硬貨の材質、厚み、径などによって異な
る）、２次コイル３ａに鎖交する磁束が低下するためで
ある。

【００２０】このように構成された磁気センサ１は、た
とえば、図３に示すように、硬貨処理装置の硬貨識別部
に配設される。すなわち、繰出しベルト１１の上方に
は、搬送ベルト１２により硬貨Ｃを搬送する搬送路が形
成されており、この搬送ベルト１２の下方にはセンサ固
定ブロック１３が設けられていて、このセンサ固定ブロ
ック１３に磁気センサ１が固定されている。

【００２１】センサ固定ブロック１３の右側には、硬貨
Ｃの識別結果に基づき硬貨Ｃを種類別に選別する硬貨選
別装置１５が設けられていて、センサ固定ブロック１３
は、ねじ１４によって硬貨選別装置１５に固定されてい
る。

【００２２】図４は、磁気センサ１の出力信号を処理す
る処理回路の構成を示すものである。図において、磁気
センサ１の差動出力は、増幅回路１６に入力されて増幅
される。増幅回路１６の増幅率は、図示しない可変抵抗
器によって調整可能となっている。増幅回路１６の出力
は、整流回路１７によって整流された後、ローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）１８を通して直流信号に変換される。

【００２３】ローパスフィルタ１８の出力は、Ａ／Ｄ変
換器１９に入力されており、ここでデジタル信号に変換
された後、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニ
ット）２０へ送られる。ＣＰＵ２０は、Ａ／Ｄ変換器１
９の出力を一定時間間隔でサンプリングし、そのサンプ
リングデータから最大値を検出してＲＡＭ（ランダム・
アクセス・メモリ）２１に記憶するようになっている。

【００２４】なお、最大値の検出は、サンプリングデー
タを順次比較することにより、最大値を検出してＲＡＭ
２１に記憶し、現在の最大値よりも所定幅（量）下降し
たときに最大値と判定して終了することにより、ノイズ
などによる誤差を防止することができる。

【００２５】ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２２
は、ＣＰＵ２０を動作させるためのファームウェア（制
御プログラム）などが記憶されており、ＣＰＵ２０によ
って順次読出されて実行されるようになっている。

【００２６】次に、図５ないし図８を用いて、硬貨Ｃの
表裏による磁気センサ１の出力信号の変化について説明
する。図５ないし図８において、出力信号ａは硬貨Ｃの
数字面が下向きのときの波形であり、出力信号ｂは硬貨
Ｃの絵柄面が下向きのときの波形である。図５は１円硬
貨の出力波形、図６は１０円硬貨の出力波形、図７は１
００円硬貨の出力波形、図８は５００円硬貨の出力波形
を示している。

【００２７】図５ないし図８から明らかなように、各硬
貨ともに数字面が下向きのときは、数字面が比較的平坦
であるために出力信号も変化が少なく、平坦になってい
るものの、絵柄面が下向きのときには、絵柄面の変化に
より緩かな山形状となり、平坦部が存在していない。

【００２８】図９は、各硬貨の１００枚をサンプルとし
て検出した際の硬貨Ｃの搬送面と出力の最大値の分布を
示している。白棒は絵柄面が下向きのときであり、黒棒
は数字面が下向きのときを示しており、殆ど全ての硬貨
において、絵柄面が下向きの場合と数字面が下向きの場
合とで出力の大小関係が存在しているとともに、出力の
分布のピークが異なっている。特に、判定の難しい白銅
硬貨において、出力の２山化が顕著である。

【００２９】そこで、最大値により硬貨Ｃの種類を判定
する場合の判定基準値は、従来では、絵柄面が下向きの
場合と数字面が下向きの場合との双方をカバーするよう
に広い範囲（上限値、下限値）が設定されていたが、本
装置では、硬貨Ｃの判定基準値テーブルとして、絵柄面
が下向きの場合と数字面が下向きの場合とで判定基準値
の範囲を限定した範囲に設定されている。

【００３０】このように、硬貨Ｃの向きに応じて判定基
準値の範囲を設定すれば、各金種の判定基準値の範囲が
オバーラップしなくなり、硬貨Ｃの判定を正確に行なう
ことができることとなる。

【００３１】次に、上記構成による硬貨Ｃの識別動作に
ついて、図１０に示すフローチャートを参照して説明す
る。Ａ／Ｄ変換器１９の出力は、ＣＰＵ２０によって一
定時間間隔でサンプリングされており、Ａ／Ｄ変換器１
９の出力がオフセット値から所定レベル上昇したときに
表裏の識別が開始される。

【００３２】まず、ＣＰＵ２０は、現在の検出値から所
定幅加減算した値を上限値、下限値としてＲＡＭ２１に
記憶し、次の検出値がこの上限値と下限値との範囲内で
あるか否かが判定される。検出値が、この上限値と下限
値との範囲内の場合、ＣＰＵ２０は、カウンタ（図示し
ない）をカウントアップする。また、検出値が、この上
限値と下限値との範囲外の場合には、上述した上限値、
下限値の設定を再度やり直し、カウンタをリセットす
る。

【００３３】ＣＰＵ２０は、以上の動作をＡ／Ｄ変換器
１９の出力がオフセット値に近いレベルに達するまで繰
り返すことにより、カウンタの内容に基づき硬貨の向き
を判定する。

【００３４】すなわち、カウンタが所定値に達した場合
には、出力信号に平坦な部分があった（数字面が下向き
であった）と判定し、カウンタが所定値に達しない場合
には平坦部がなかった（絵柄面が下向きであった）と判
定される。

【００３５】ＣＰＵ２０は、この表裏の判定結果に基づ
き、判定基準値テーブル（図示しない）の基準値を選択
する。この硬貨の判定基準値テーブルは、前述したよう
に、絵柄面が下向きの場合と数字面が下向きの場合とで
判定基準値の範囲を限定した範囲に設定されている。

【００３６】そして、ＣＰＵ２０は、選択した最大値の
基準値とＲＡＭ２１に記憶してあるＡ／Ｄ変換器１９の
出力の最大値とを比較し、最大値がどの硬貨の範囲に属
しているかにより、硬貨Ｃの種類を判定する。

【００３７】このように、硬貨の向きに応じて判定基準
値の範囲を設定すれば、各金種の判定基準値の範囲がオ
バーラップしなくなり、硬貨の判定を正確に行なうこと
ができることとなる。

【００３８】また、簡単な構成で硬貨の表裏を判定でき
るために、光学的なパターンなどにより硬貨の表裏を判
定する場合に比べてコストが大幅に低下するという効果
を奏する。

【００３９】なお、前記実施例では、硬貨の種類を識別
する場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、たとえば、メダルなどの種類を識別する
識別装置にも同様に適用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、コ
インの表裏を簡単に識別し、また、コインの表裏の向き
が変動しても、コインの識別精度を低下させることな
く、確実な識別が行なえるコイン識別装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気センサの構成を示す縦断側面図。

【図２】磁気センサの１次コイル発生磁束の流れを説明
する図。

【図３】硬貨処理装置の硬貨識別部における磁気センサ
の配置を示す図。

【図４】磁気センサの出力信号を処理する処理回路の構
成を示すブロック図。

【図５】１円硬貨時の磁気センサの出力信号波形を示す
図。

【図６】１０円硬貨時の磁気センサの出力信号波形を示
す図。

【図７】１００円硬貨時の磁気センサの出力信号波形を
示す図。

【図８】５００円硬貨時の磁気センサの出力信号波形を
示す図。

【図９】磁気センサの出力信号の最大値の分布を説明す
る図。

【図１０】硬貨の識別動作を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１……磁気センサ ２……内部磁性体 ２ａ……突起 ２ｂ……突起 ２ｃ……突起 ３ａ……２次コイル ３ｂ……１次コイル ３ｃ……２次コイル ４……位置決めリング ５……外部磁性体 ６……筒状ケース １１……繰出しベルト １２……搬送ベルト １３……センサ固定ブロック １４……ねじ １５……硬貨選別装置 １６……増幅回路 １７……整流回路 １８……ローパスフィルタ １９……Ａ／Ｄ変換器 ２０……ＣＰＵ ２１……ＲＡＭ ２２……ＲＯＭ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コインを搬送する搬送手段と、 この搬送手段に対向して配置され、搬送されるコインを
   磁気的に検出する磁気センサと、 前記コインの搬送に伴って変化する前記磁気センサの出
   力信号の変化量が所定量の範囲内であった回数を検出す
   る検出手段と、 この検出手段の検出結果に基づいて前記コインの表裏の
   向きを識別する識別手段と、 前記コインの種類を判定するための判定基準値をコイン
   の種類とコインの表裏の向きごとに記憶しておく記憶手
   段と、 前記識別手段により識別されたコインの表裏の向きによ
   り、前記記憶手段に記憶されている判定基準値を選択す
   る選択手段と、 この選択手段で選択された判定基準値と前記磁気センサ
   の出力とに基づいて前記コインの種類を判定する判定手
   段と、 を具備したことを特徴とするコイン識別装置。