(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨通路の一側部に配置され該硬貨通路を移動する硬貨に交流磁界を印加する励磁コイルと、硬貨通路の他側部に配置され励磁コイルと磁界結合する受信コイルと、励磁コイルと受信コイルとの間の磁界中を硬貨が移動した際に前記受信コイルから出力される信号に基づいて硬貨を識別する識別手段とを備えた硬貨識別装置において、
前記受信コイルは、第１受信コイルと、コイルの周回軸方向が第１受信コイルと共通で、且つ、第１受信コイルを中心として環状に配置された複数の第２受信コイルとからなり、
前記複数の第２の受信コイルは、最小識別対象硬貨の径内に収まるように配置されている
ことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
前記第２受信コイルは、第１受信コイルの周回中心線を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となるように配置されている
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】
前記第２受信コイルは、複数の系統毎に直列接続され、
前記識別手段は、第１受信コイルから出力される信号と、前記直列接続された第２受信コイルから系統毎に出力される複数の信号に基づいて硬貨を識別する
ことを特徴とする請求項１又は２何れか１項記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記第２受信コイルは、第１受信コイルの周回中心線を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となるように配置され、且つ、前記平行線を基準として２つに系統分けされている
ことを特徴とする請求項３記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記受信コイルは、励磁コイルの周回軸と第１受信コイルの周回軸が互いにずれて配置されている
ことを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や両替機などにおいて投入硬貨の種類や真偽を識別する硬貨識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の硬貨識別装置としては、特公昭６３−５７８３５号公報や特公平３−７４４３８号公報に記載された電子式硬貨識別装置が知られている。この硬貨識別装置は、硬貨通路の一側部に配置され投入硬貨に交流磁界を印加する励磁コイルと、硬貨通路の他側部に配置され前記励磁コイルと電磁結合するとともに直列逆相接続された２つの受信コイルと、受信コイルの出力信号に基づき投入硬貨を識別する識別部とを有している。この硬貨識別装置では、通常、受信コイルが励磁コイルにより形成された交流磁界と磁界結合しているので、受信コイルから所定信号が出力される。硬貨通路内を硬貨が移動すると、励磁コイルが形成する交流磁界中において硬貨に渦電流が発生する。これにより磁界強度が変動するので受信コイルに誘起する信号も変動する。前記識別部は、識別対象となる硬貨（正貨）を投入した時に受信コイルから出力される信号の変動パターンを識別データとして記憶している。この識別データは、硬貨の材質，外形，厚さ，凹凸，模様などにより異なるものとなる。そして、受信コイルから出力された信号の変動パターンを識別データとして、記憶している正貨の識別データとを比較することにより硬貨の識別を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、硬貨偽造の手口が巧妙になってきており、従来の硬貨識別装置では正貨と偽造硬貨（偽貨）を識別することが困難になってきている。特に、正貨と偽貨とでは硬貨輪郭部の厚さが異なっているにも拘わらず、両者を識別できないケースが目立ってきた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高精度に硬貨の識別を行うことができる硬貨識別装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１では、硬貨通路の一側部に配置され該硬貨通路を移動する硬貨に交流磁界を印加する励磁コイルと、硬貨通路の他側部に配置され励磁コイルと磁界結合する受信コイルと、励磁コイルと受信コイルとの間の磁界中を硬貨が移動した際に前記受信コイルから出力される信号に基づいて硬貨を識別する識別手段とを備えた硬貨識別装置において、前記受信コイルは、第１受信コイルと、コイルの周回軸方向が第１受信コイルと共通で、且つ、第１受信コイルを中心として環状に配置された複数の第２受信コイルとからなり、前記複数の第２の受信コイルは、最小識別対象硬貨の径内に収まるように配置されていることを特徴とするものを提案する。
【０００６】
本発明によれば、受信コイルが第１受信コイルと複数の第２受信コイルとからなるととともに、第２受信コイルは第１受信コイルを中心として環状に、且つ、最小識別対象硬貨の径内に収まるように配置されているので、特に輪郭部における硬貨の特徴を精度良く検出することができる。
【０００７】
本発明の好適な態様の一例として、請求項２では、請求項１記載の硬貨識別装置において、前記第２受信コイルは、第１受信コイルの周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となるように配置されていることを特徴とするものを提案する。
【０００８】
本発明によれば、第２受信コイルが第１受信コイルの周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となっているので、幾つかの第２受信コイルが同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【０００９】
また、請求項３では、請求項１又は２何れか１項記載の硬貨識別装置において、前記第２受信コイルは、複数の系統毎に直列接続され、前記識別手段は、第１受信コイルから出力される信号と、前記直列接続された第２受信コイルから系統毎に出力される複数の信号に基づいて硬貨を識別することを特徴とするものを提案する。
【００１０】
本発明によれば、複数の第２受信コイルが系統毎に直列接続しているので、識別手段に入力される出力信号数を少なくすることができる。これにより、識別手段において取り扱う識別データ数が少なくなるので簡略化した構成で硬貨の識別を行うことができる。
【００１１】
本発明の好適な態様の一例として、請求項４では、請求項３記載の硬貨識別装置において、前記第２受信コイルは、第１受信コイルの周回中心線を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となるように配置され、且つ、前記平行線を基準として２つに系統分けされていることを特徴とするものを提案する。
【００１２】
本発明によれば、第２受信コイルが第１受信コイルの周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となっており、この平行線を基準として前記系統分けがなされているので、系統毎に同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明の好適な態様の一例として、請求項５では、請求項１〜４何れか１項記載の硬貨識別装置において、前記受信コイルは、励磁コイルの周回軸と第１受信コイルの周回軸が互いにずれて配置されていることを特徴とするものを提案する。
【００１４】
本発明によれば、幾つかの第２受信コイルが同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係る硬貨識別装置について図１〜図４を参照して説明する。図１は硬貨識別装置の励磁コイル部及び受信コイル部の構成についての説明図、図２は受信コイル部を通路側から見た正面図、図３は受信コイル部の配置を説明する図、図４は硬貨識別装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１６】
この硬貨識別装置は、図１に示すように、硬貨１が移動する硬貨通路２を挟んで一側部に配置した励磁コイル部１０と、他側部に配置した受信コイル部２０とを備えている。硬貨通路２は、図１における紙面を貫く方向に傾斜を設けて延びており、硬貨１はこの傾斜に沿って硬貨通路２を転がり移動する。
【００１７】
励磁コイル部１０は、ポットコア型の励磁コイル用磁心１１と、励磁コイル用磁心１１の軸１１ａに巻回された励磁コイル１２を有している。励磁コイル部１０は、励磁コイル１２の周回中心軸が硬貨通路２を移動する硬貨１の表面と直交する方向となるとように配置されている。また励磁コイル部１０は、励磁コイル１２の周回中心軸が、識別対象となる最小径の硬貨１の中心位置を貫くような高さ位置に配置されている。
【００１８】
受信コイル部２０は、受信コイル用磁心２１と、受信コイル用磁心２１に巻回された第１受信コイル２２及び第２受信コイル２３〜３０とを有している。受信コイル用磁心２１は、円板状の基台２１ａと、基台２１ａの中心から突出した中心磁心２１ｂと、基台２１ａの周縁部に等間隔に配置され前記中心磁心２１ｂと同方向に突出するとともに中心磁心２１ｂよりも径の小さい複数の周縁磁心２１ｃ〜２１ｊとを一体的に形成した高透磁率のものである。第１受信コイル２２は、中心磁心２１ｂに巻回されている。第２受信コイル２３〜３０は、それぞれ周縁磁心２１ｃ〜２１ｊに巻回されている。第２受信コイル２３〜３０は、図２において第１受信コイル２２の中心を通る紙面水平線を基準として線対称に配置されている。しかしながら、図３に示すように、硬貨通路２の底面２ａは傾斜しているので、第１受信コイル２２の中心を通り底面２ａと平行な線を基準とすると非線対称となっている。また、各受信コイル２２〜３０は、識別対象となる最小径の硬貨２の径内に収まるように配置されている。また、受信コイル部２０は、励磁コイル部１０と同様に、各受信コイル２２〜３０の周回中心軸が硬貨通路２を移動する硬貨１の表面と直交する方向となるとように配置されている。さらに、受信コイル部２０は、第１受信コイル２２の周回中心軸が、励磁コイル１２の周回中心軸よりもややずれて配置されている。本実施の形態では紙面上側に３ｍｍ程度ずらして配置した。
【００１９】
図４に示すように、励磁コイル１０には、所定周波数の交流を発生する発振器４０が接続されている。発振器４０の周波数としては例えば７０ｋＨｚ程度である。この発振器４０の駆動により励磁コイル２０の周囲には交流磁界が生じる。ここで、励磁コイル部１０の磁心１１はポットコア型であるので発生した磁界は硬貨通路２側に集中する。この交流磁界は受信コイル部２０と結合し、第１受信コイル２２、第２受信コイル２３〜３０に誘導起電力が生じる。
【００２０】
第２受信コイル２３〜３０は、２系統に分かれており各系統毎に直列同相接続されている。すなわち、図２における第１受信コイル２２の中心よりも上側に配置されている第２受信コイル２３〜２６が直列同相接続され、下側に配置されている第２受信コイル２７〜３０が直列同相接続されている。図３を参照して前述したように、第２受信コイル２３〜２６と第２受信コイル２７〜３０は、第１受信コイル２２の中心を通り底面２ａと平行な線を基準とすると非線対称となっている。このため、各系統毎の出力信号は互いに異なる値を出力することになる。また、第２受信コイル２３〜３０の出力信号は、第１受信コイル２２と比較して硬貨１の検出面積が小さいことから硬貨外周部の凹凸に対して敏感に反応する。第１受信コイル２２、直列同相接続された第２受信コイル２３〜２６、直列同相接続された第２受信コイル２７〜３０からの計３系統の出力信号は、それぞれ増幅回路４１ａ〜４１ｃ、平滑回路４２ａ〜４２ｃ、Ａ／Ｄ変換回路４３を介して識別部４４に入力される。
【００２１】
識別部４４は、比較部４４ａと識別データ記憶部４４ｂを有している。比較部４４ａは、Ａ／Ｄ変換回路４３の出力データが常時入力されており、系統毎の出力データを所定の時間間隔をもって識別データ記憶部４４ｂに上書き更新する。一方、比較部４４ａは、Ａ／Ｄ変換回路４３からの出力信号がピーク値となったか否かを検出する。また、比較部４４ａは、ピーク値を検出した時における識別データ記憶部４４ｂに記憶されている各系統についてのデータを識別データとして用いる。他方、識別データ記憶部４４ｂには、識別対象となる正貨の識別データが予め記憶されている。比較部４４ａは、前記ピーク値を検出した際に、Ａ／Ｄ変換回路４３から得られた識別データと予め記憶されている正貨の識別データとを比較し、投入された硬貨１の種別や正貨か偽貨であるかなどを識別する。
【００２２】
このような硬貨識別装置を用いた硬貨識別について図５のグラフを参照して説明する。図５は、平滑回路から出力される各系統毎の出力信号を示すグラフである。図５では、縦軸に電圧を、横軸に時間をとっている。また、図５では、Ｓ１は第２受信コイル２３〜２６からなる第１の系統出力を表し、Ｓ２は第１受信コイル２２からなる第２の系統出力を表し、Ｓ３は第２受信コイル２７〜３０からなる第３の系統出力を表している。
【００２３】
硬貨識別装置に硬貨１が投入されていた状態では、励磁コイル部１０により形成された交流磁界に誘導され、各系統には所定の信号が出力される。投入された硬貨１が交流磁界を通過すると硬貨１に渦電流が発生し、これにより磁界強度が変動する。そして、該磁界変動に伴い各系統毎の出力は図５のグラフのように変動する。
【００２４】
識別部４０は、第１の系統出力Ｓ１の最小値Ａｐを検出すると、その時に識別データ記憶部４０ｂに記憶されている各系統の識別データＡ１，Ｂ１，Ｃ１及び当該最小値Ａｐを識別データとしてデータ記憶部に記憶しておく。同様にして、第２の系統出力Ｓ２の最小値Ｂｐを検出すると、その時に識別データ記憶部４０ｂに記憶されている各系統の識別データＡ２，Ｂ２，Ｃ２及び当該最小値Ｂｐを識別データとしてデータ記憶部に記憶し、第３の系統出力Ｓ３の最小値Ｃｐを検出すると、その時に識別データ記憶部４０ｂに記憶されている各系統の識別データＡ３，Ｂ３，Ｃ３及び当該最小値Ｃｐを識別データとしてデータ記憶部に記憶する。以上により計１２個の識別データが得られる。一方、識別データ記憶部４０ｂには、同様にして得た正貨についての識別データが予め記憶されている。比較部４０ａは、硬貨１の通過により得られた１２個の識別データと、予め記憶されている識別データを比較することにより、硬貨１の種別等を識別する。
【００２５】
このように本実施の形態に係る硬貨識別装置では、受信コイル部２０が第１受信コイル２２と複数の第２受信コイル２３〜３０とからなるととともに、第２受信コイル２３〜３０は第１受信コイル２２を中心として最小識別対象硬貨の径よりも小さい環状に配置されているので、特に輪郭部における硬貨の特徴を精度良く検出することができる。また、第２受信コイル２３〜３０が第１受信コイル２２の周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となっているので、幾つかの第２受信コイルが同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【００２６】
さらに、複数の第２受信コイル２３〜３０が系統毎に直列同相接続しているので、識別部４０に入力される出力信号数を少なくすることができる。これにより、識別部４０において取り扱う識別データ数が少なくなるので簡略化した構成で硬貨の識別を行うことができる。さらに、励磁コイル１２の周回軸と第１受信コイル２２の周回軸が互いにずれて配置されているので、系統毎に直列接続された第２受信コイル２３〜３０の出力信号は互いに異なった特性を有する。したがって、さらに精度良く硬貨の特徴を検出することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、８つの第２受信コイル２３〜３０を第１受信コイル２２を中心として環状に等間隔で配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。７つ以下又は９つ以上の第２受信コイルを配置するようにしても良い。また、第２受信コイルは、等間隔とならなくても良い。さらに、第２受信コイルを結ぶ線が楕円や歪んだ円になるように配置しても良い。
【００２８】
また、本実施の形態では、８つの第２受信コイル２３〜３０を、第２受信コイル２３〜２６及び第２受信コイル２７〜３０の２系統に分け、それぞれ系統毎に直列同相接続したが、本発明はこれに限定されるものではない。３系統以上に分けてもよく、また、直列同相接続ではなく直列逆相接続としてもよい。
【００２９】
さらに、本実施の形態では、硬貨を斜めに傾斜させた硬貨通路を転がり移動させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、硬貨を鉛直方向に落下移動させたり、ベルトなどに載置して移動させても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、受信コイルが第１受信コイルと複数の第２受信コイルとからなるととともに、第２受信コイルは第１受信コイルを中心として環状に、且つ、最小識別対象硬貨の径内に収まるように配置されているので、特に輪郭部における硬貨の特徴を精度良く検出することができる。
【００３１】
また、請求項２の発明によれば、第２受信コイルが第１受信コイルの周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となっているので、幾つかの第２受信コイルが同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【００３２】
さらに、請求項３の発明によれば、複数の第２受信コイルが系統毎に直列接続しているので、識別手段に入力される出力信号数を少なくすることができる。これにより、識別手段において取り扱う識別データ数が少なくなるので簡略化した構成で硬貨の識別を行うことができる。
【００３３】
さらに、請求項４の発明によれば、第２受信コイルが第１受信コイルの周回中心を通り硬貨の移動方向と平行な線を基準として非線対称となっており、この平行線を基準として前記系統分けがなされているので、系統毎に同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【００３４】
さらに、請求項５の発明によれば、幾つかの第２受信コイルが同様の信号を出力することを防ぐことができる。すなわち、重複データの発生を防ぐことができるので高精度の識別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬貨識別装置の励磁コイル部及び受信コイル部の構成についての説明図
【図２】受信コイル部を通路側から見た正面図
【図３】受信コイル部の配置を説明する図
【図４】硬貨識別装置の回路構成を示すブロック図
【図５】平滑回路から出力される各系統毎の出力信号を示すグラフ
【符号の説明】
１…硬貨、２…硬貨通路、１０…励磁コイル部、１１…励磁コイル用磁心、１２…励磁コイル、２０…受信コイル部、２１…受信コイル用磁心、２２…第１受信コイル、２３〜３０…第２受信コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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