(57)【要約】【課題】複数種類の金属で構成されたバイカラークラッドコインを精度良く識別する。【解決手段】本発明に係る硬貨識別装置は、硬貨通路に対向して配設された第１のコイルと、第２のコイルと、一定期間内で周波数が可変する発振信号を繰り返し第１のコイルに発生させるコイル発振回路と、第２のコイルの出力値に基づいて、硬貨通路内における硬貨の通過を検知し、硬貨通路内における硬貨の通過期間中、複数箇所の第２のコイルの出力値に基づいて、硬貨通路を通過した硬貨を識別する制御手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図８
2014127112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨通路に対向する第１のコイルと、前記硬貨通路を挟んで第１のコイルと対向して配置された第２のコイルを備えるコイルセンサと、
一定期間内で周波数が可変する発振信号を繰り返し第１のコイルに発生させるコイル発振回路と、
前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路を通過する硬貨を識別する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路内における硬貨の通過を検知し、前記硬貨通路内における硬貨の通過期間中、複数箇所の前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路を通過した硬貨を識別することを特徴とする
硬貨識別装置。
【請求項２】
前記コイル発振回路は、
前記可変容量デバイスと、
前記可変容量デバイスに印加される電圧を周期的に可変させる電圧制御手段と、を有することを特徴とする
請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、直列同相接続されていることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記判定期間は、硬貨の通過開始タイミングに基づいて決定することを特徴とする
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記判定期間は、硬貨の通過開始タイミングと通過終了タイミングに基づいて決定することを特徴とする
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記硬貨の識別は、前記第２のコイルの出力値を周波数変換し、周波数変換された情報に基づいて、前記硬貨通路を通過した硬貨を識別することを特徴とする
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨（コイン）の真贋判定を行う硬貨識別装置に関する。特に、複数種類の金属で構成されたバイカラークラッドコインを識別可能な硬貨識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動販売機などでは、投入される硬貨の真偽、種別を識別するため硬貨識別装置が採用されている。この硬貨識別装置では、硬貨の材質、表面の凹凸、外径など硬貨の特徴を識別することで、真偽、種別を判別している。硬貨の材質を検出するセンサには、コイルによって誘導された磁界を使用することが一般的である。このようなセンサは、磁界が硬貨内部の材質に影響を受けやすい周波数で発振している。材質に影響を受けやすい周波数とは、外部形状に影響を受けず、硬貨の中まで磁界が浸透する周波数である。
【０００３】
コイルを使用して硬貨に対してこのような周波数の磁界を照射し、対向して配置されたコイルにてその周波数や電圧を測定することで、材質に応じた特性を計測することが可能となる。ところで、硬貨には１つの材質で構成されたもの以外に、複数種の材質（金属）が積層されたクラッド硬貨と呼ばれるものが知られている。このようなクラッド硬貨に対してその材質を検出する場合、単一の周波数では対応することができず、硬貨の表面に対応した周波数、硬貨の内部に浸透する周波数を使用することが考えられる。しかしながら、複数の周波数で対応する場合、各周波数に対応したセンサを配置することが必要となる。さらに、硬貨の表面、内部に対応した周波数の干渉を避けるため、各センサは距離を離して設置する必要がある。このようにセンサの数、配置位置を考慮すると、硬貨識別装置の小型化を図ることは容易ではない。
【０００４】
このような課題を解決するため、特許文献１、２には、単一のセンサにて、複数の周波数で発振可能な構成とすることが開示されている。特許文献１には、自励式のコイルセンサであって、複数の発振器を備え、単一のコイルに印加する周波数を、測定する硬貨に応じて切り替えて発振させることが開示されている。硬貨がコイル近傍に有るときのコイルの周波数の変化を測定することで硬貨の識別を行うことが可能となる。特許文献２には、他励式のコイルセンサであって、ランダム周波数発振回路によって発振コイルを複数の周波数で発振させ、発振コイルの近傍あるいは、通路を挟んで対向する位置に受信コイルを配置して、受信コイルの周波数の変化を取得することで、硬貨を識別することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開７−９３６３３号公報
【特許文献２】特開８−４４９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、識別対象となる硬貨は、前述したような単一素材の硬貨、複数の素材が積層されたクラッド硬貨以外に、バイカラークラッド硬貨なるものが知られている。図１には、このバイカラークラッド硬貨についてその構成が示されている。図１（Ａ）は、バイカラークラッド硬貨の上面図を示したものであり、図１（Ｂ）は、当該バイカラークラッド硬貨の断面図を示したものである。この図に示されるバイカラークラッド硬貨は、３種類の金属（Ｃ１〜Ｃ３）によって構成されていた硬貨であって、リング状の端部には第１金属Ｃ１を使用し、中央部の両表面には第２金属Ｃ２を、中央部の中央層には第３金属Ｃ３
を使用して構成している。
【０００７】
本発明に係る硬貨識別装置は、硬貨の識別精度向上を図ることを目的とするものであり、特に、上述するバイカラークラッド硬貨の識別精度向上を図ることとするものである。バイカラークラッド硬貨について、複数箇所（端部、中央部）について、その特性を検出することによって、硬貨の識別精度向上を図ることとしている。なお、本発明に係る硬貨識別装置は、単一素材の硬貨、もしくは、クラッド硬貨、バイカラー硬貨についても適用することが可能であり、複数箇所の特性を検出することで、その識別精度の向上が図られたものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため本発明に係る硬貨識別装置は、以下の事項を特徴とするものである。
硬貨通路に対向する第１のコイルと、前記硬貨通路を挟んで第１のコイルと対向して配置された第２のコイルを備えるコイルセンサと、
一定期間内で周波数が可変する発振信号を繰り返し第１のコイルに発生させるコイル発振回路と、
前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路を通過する硬貨を識別する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路内における硬貨の通過を検知し、前記硬貨通路内における硬貨の通過期間中、複数箇所の前記第２のコイルの出力値に基づいて、前記硬貨通路を通過した硬貨を識別することを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明に係る硬貨識別装置において、
前記コイル発振回路は、
前記可変容量デバイスと、
前記可変容量デバイスに印加される電圧を周期的に可変させる電圧制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係る硬貨識別装置において、
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、直列同相接続されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係る硬貨識別装置において、
前記判定期間は、硬貨の通過開始タイミングに基づいて決定することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明に係る硬貨識別装置において、
前記判定期間は、硬貨の通過開始タイミングと通過終了タイミングに基づいて決定することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明に係る硬貨識別装置において、
前記硬貨の識別は、前記第２のコイルの出力値を周波数変換し、周波数変換された情報に基づいて、前記硬貨通路を通過した硬貨を識別することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る硬貨識別装置によれば、第１のコイル（発振側）にて一定期間内で周波数が可変する発振信号を繰り返させることで、複数の材質が積層されたクラッド部分について表層、中央に対する識別を行うことが可能となる。さらに、識別対象となる１の硬貨について複数の箇所について、その特性を判定することで、端部と中央部とで材質が異なるバイカラー部分について、その識別精度の向上を図ることが可能となる。したがって、両構成を有するバイカラークラッド硬貨に対して好適となる硬貨識別装置を提供することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る硬貨識別装置の識別対象となるバイカラークラッドコインの構成を示す図
【図２】本発明の実施形態に係る硬貨識別装置の内部構成を示す図
【図３】材質センサについて硬貨の通貨方向に対して切断したときの断面図
【図４】本発明の実施形態に係る材質センサ、並びに、発振信号を印加する発振回路の回路図
【図５】電圧制御源における出力電圧の変化の様子、並びに、発振側のコイルにかかる電圧の変化の様子を示す図
【図６】材質センサの出力に関する判定制御のための構成を示すブロック図
【図７】受信側のコイルにおける硬貨通過時と非通過時の振幅変化の様子を示す図
【図８】硬貨が材質センサを通過する際の受信側のコイルの出力の様子を示す図
【図９】本発明の実施形態に係る硬貨識別処理を示すフロー図
【図１０】硬貨非通過時と通過時における周波数特性を示す図
【図１１】バイカラークラッド硬貨の中央部における周波数特性を説明するための図
【図１２】他の実施形態に係る電圧制御源における出力電圧の変化の様子を示す図
【図１３】他の実施形態に係る電圧制御源によってノコギリ波を発生させた場合に、コインセンサからの出力値を取得するタイミングを示す図
【図１４】他の実施形態に係る電圧制御源によって段階的に出力電圧を変化させた場合に、コインセンサからの出力値を取得するタイミングを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
では、本発明に係る硬貨識別装置についてその実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る硬貨識別装置の内部構成を示した図であって、特に硬貨識別のための各種センサの配置について示した内部図である。この硬貨識別装置１は、自動販売機、券売機駐車場、有料コピー機などの清算機として用いられる装置であって、投入された硬貨（コイン）についてその真贋判定を行うものである。
【００１７】
図２に示されるように硬貨識別装置本体１の上部には投入口２が設けられており、この投入口２の下方には右方向に向かって傾斜した硬貨通路３が連結されている。硬貨通路３の側壁には識別センサ３が配置されている。本実施形態では、この識別センサ４に硬貨の特徴に応じた複数のセンサ５〜７を使用している。図２の例では、硬貨通路３の上流から順に材質センサ５、凹凸検知センサ６、外径センサ７が配置されている。投入口２から投入された硬貨は、自重にて硬貨通路３を転がり識別センサ４を通過することで、その真贋、種別判定が行われる。
【００１８】
また硬貨識別装置１は、これらの識別センサ４（５〜７）の出力を検知する検知手段（図示せず）、硬貨の正偽及び種類の基準となるデータをあらかじめ記憶する記憶手段（図示せず）と、検知手段からの出力と記憶手段の基準のデータとを対比して、硬貨通路３を通過する硬貨の正偽、種類などを判定する制御手段などを、含んで構成されている。このような硬貨識別装置１の構成により、硬貨通路３を通過する硬貨は、材質センサ５により硬貨の材質を、凹凸検知センサ６により硬貨の表面の凹凸を、そして、外径センサ７により硬貨の外径が検知され、予め記憶手段に記憶された基準のデータと比較することで、その正偽、種類などが判定される。
【００１９】
図３は、図２で説明した材質センサ５について、硬貨の通貨方向に対して切断したときの断面図である。硬貨通路３は、一方の側壁３１と、下方に位置するレール３３及びこのレール３３と一体成形されたもう一方の側壁３２により構成されている。また、硬貨通路
３は、図に示すように側壁３２側に傾斜しており、硬貨通路３を通過する硬貨は、側壁３２側に傾きながら転がるように構成されている。このような硬貨通路３を傾斜させたことで、硬貨通路３を傾斜させない場合と比較して、硬貨Ｃの硬貨通路３内でのばたつきを抑え、硬貨Ｃを安定させた状態でその特性を検知することが可能となる。
【００２０】
材質センサ５は、側壁３１と側壁３２のそれぞれの壁に対向して取り付けられたフェライト材のコア５１ａ、５２ａと、これらの内部に巻回されたコイル５１ｂ、５２ｂを有して構成されている。コア５１ａ、５１ｂの取り付け高さは、識別対象とする硬貨のおおよそ中央にその中央が位置するように配置されている。対向するコア５１ａ、５１ｂに巻回されたコイル５２ａ、５２ｂの相互インダクタンスが正になるように直列同相接続され、さらに単一の発振回路に接続されることで、１つの発振回路を形成している。コイル同士を直列同相接続することで、硬貨の材質（導電率）の検出が容易となる。一方、コイル同士を直列逆送接続した場合には、硬貨の厚みや表面の凹凸の検出が容易となる。そのため、材質センサ５に使用する２つのコイル５２ａ、５２ｂ間は、直列同相接続することが好ましい。
【００２１】
材質センサ５の構成について説明したが、凹凸検知センサ６と外径センサ７も材質センサ５と同様、硬貨通路３を挟んで対向する２つのコイルを有するとともに、２つのコイルは直列接続されており、発振回路に接続されることで１つの発振回路を構成している。
【００２２】
このように構成された識別センサ４（５〜７）の各コイルは、それが構成する発振回路にて、予め定められた所定の周波数で発振される。各識別センサ４（５〜７）を硬貨が転がりながら通過することで、各識別センサ４（５〜７）が形成する磁界に変化が生じ、受信側のコイルにて検知する周波数や電圧が変化する。この周波数や電圧の変化は、硬貨の材質、外径、凹凸に応じて異なることから、硬貨処理装置１は、このような出力特性に基づいて硬貨の真贋や金種を判別することができる。
【００２３】
図４は、本発明の実施形態に係る材質センサ５、並びに、材質センサ５に信号を印加する発振回路の回路図である。材質センサ５は、前述したように発振側のコイル５１ｂと受信側のコイル５２ｂが直列同相接続されている。また、これらコイル５１ｂ、５２ｂには、増幅器５３がループ状に接続されるとともに、増幅器５３の出力側には、コンデンサ５５、５６と可変容量コンデンサ５４ｃ（可変容量デバイス）が接続され、発振回路を構成している。この発振回路における発振周波数ｆｃは、コイル５１ｂのインダクタンスをＬ１、コイル５１ｂのインダクタンスをＬ２、コンデンサ５５のキャパシタンスをＣ１、コンデンサ５６のキャパシタンスをＣ３、バリアブルコンデンサ５４ｃのキャパシタンスをＣ２とした場合、以下の式（１）で表される。
fc＝1/2π√（（L1＋L2）*（C0*C3 / (C0+C3）））    ・・・（１）
但し、C0＝C1*C2 / (C1+C2)
【００２４】
このように、通路を挟んで対向するコイル同士を直列接続し、両方のコイルで発振回路を構成した形態を以下自励式発振回路と呼ぶことにする。他方、発振側のコイル５１ｂと受信側のコイル５２ｂを別回路で構成した形態を以下他励式発振回路と呼ぶことにする。自励式発振回路を使用することで以下のような利点がある。硬貨が硬貨通路３内を通過する際に、硬貨は通路挟んでいる両壁面にぶつかりながら（弾みながら、バタバタしながら）転動して移動する。そのため、硬貨とコイルとの距離は一定にならない。硬貨とセンサとの距離が一定にならない場合、他励式発振回路を使用した場合、受信コイルと硬貨の距離が一定にならないと出力が安定せず測定精度が落ちてしまう。一方、自励式発振回路の場合、２つのコイルに挟まれた位置の硬貨通路３を通過する硬貨が、一方のコイルに近づくと他方のコイルとは遠ざかるため、二つのコイルのインダクタンスの総和は被検硬貨との距離の影響を受けない。したがって、他励式よりも出力の変化が少なく安定した硬貨特
性データを取得することが可能となる
【００２５】
周波数変可変手段５４は、可変容量コンデンサ５４ｃ、電圧制御源５４ａ、抵抗５４ｂで構成されている。可変容量コンデンサ５４ｃは、それに印加される電圧値によってキャパシタンスを変化させることが可能な電気素子である。電圧制御源５４ａは、この可変容量コンデンサ５４ｃにかかる電圧を周期的に変化させることで、可変容量コンデンサ５４ｃのキャパシタンスＣ２を変化させ、発振回路における発振周波数ｆｃを変化させている。電圧制御源５４ａは、一例としてＣＰＵとＤ／Ａコンバータを使用して構成することが可能である。ＣＰＵの出力を０〜２５５まで順次変化させてＤ／Ａコンバータに出力することで、Ｄ／Ａコンバータの出力電圧を周期的に変化させることが可能となる。
【００２６】
このような構成により、発振側のコイル５１ｂにて発生する磁界は、周期的に変化することとなり、硬貨Ｃの表層、中央層の素材についてその特性を検知することが可能となっている。受信側のコイル５２ｂの出力は、コンデンサ５６にかかる電圧として検知され、硬貨Ｃの材質判別に使用される。
【００２７】
変化させる周波数の範囲は、浸透させたい深さの範囲によって決定される。硬貨の厚さ方向で中央の材質の特性データを取得した場合には、中央まで浸透する比較的低い周波数に設定する。本実施形態の場合、複数の金属が積層されたクラッド硬貨の厚さ方向の各部位における材質の特性を取得したい場合、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚにわたる周波数が使用される。例えば、厚さ１．８ｍｍのクラッド部分について、表層並びに中央層の材質を検知したい場合、約６０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚにわたる周波数が使用される。一方、表面にメッキが施されたメッキ硬貨について、メッキ部分の特性を取得したい場合、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚにわたる周波数が使用される。例えば、ベース材に対して数十μｍ〜数百μｍのメッキを施したメッキ硬貨の場合、５００ｋＨｚ〜２ＭＨｚに渡る周波数が、ベース材並びにメッキ部分の材質検知に使用される。
【００２８】
図５は、電圧制御源５４ａにおける出力電圧の変化の様子、並びに、発振側のコイル５１ｂにかかる電圧の変化の様子を示した図である。本実施形態では、電圧制御源５４ａの電圧を一定期間（周期Ｔ）毎に線形的に減衰させたノコギリ波を形成し、発振側のコイル５１ｂにかかる電圧について、その発振周期を変化させることとしている。
【００２９】
図６は、本発明の実施形態に係る硬貨識別装置について、材質センサ５の出力に関する判定制御のための構成を示すブロック図である。ここでは、材質センサ５についてのみ説明するが、実際には、硬貨制御装置１は、凹凸検知センサ６、外径センサ７の出力に基づいて、硬貨の正偽、種別を判定することとなる。
【００３０】
判定制御の構成として、材質センサ４、検波回路６１、Ａ／Ｄコンバータ６２、メモリ、制御部６４を備えて構成される。材質センサ４について、その受信側のコイル５２ｂの出力は、検波回路６１に入力され、判定用の信号として出力される。当該信号は、Ａ／Ｄコンバータ６２によりデジタル信号に変換されてメモリ６３に蓄積され、硬貨の判定に使用される。制御部６４は、ＣＰＵなどで構成されＡ／Ｄコンバータ６２の出力を監視するとともに、メモリ６３に蓄積されたデータに基づいて、硬貨の真偽、種別判定処理などを実行する。
【００３１】
本実施形態では、硬貨Ｃが材質センサ４を通過する際、その振幅値が変化することを利用して、硬貨Ｃの判定に使用するデータを取得することとしている。図７には、受信側のコイル５２ｂについて、硬貨Ｃが材質センサ４を通過していないときと、通過しているときの振幅変化の様子が示されている。硬貨Ｃが材質センサ４を通過しているとき、すなわち、コイル５２ａ、５２ｂ間を通過していないときの振幅はＶｔであり、材質センサ４を
通過しているときの振幅Ｖｘ（Ｖｔ＞Ｖｘ）である。本実施形態では、このような受信側のコイル５２ｂでの振幅変化を利用して、硬貨Ｃの通過を判定している。
【００３２】
さらに本実施形態では、図１で説明したバイカラークラッドコインを識別可能としたことを特徴とするものであり、硬貨Ｃが通過する際、その端部と中央部について判別を行うこととしている。図８には、硬貨Ｃが材質センサ４を通過する際の受信側のコイル５２ｂの出力の様子が示されている。
【００３３】
バイカラークラッドコインが材質センサ４を通過する場合、図１で説明したように第１金属Ｃ１で構成された端部と、第３金属Ｃ３を第２金属で挟んだクラッド構造を有する中央部では、磁界を加えた際、その出力特性は異なったものとなる。本実施形態では、このようなバイカラークラッドコインを識別対象とするものであって、そのため、硬貨Ｃが材質センサ４を通過する通過期間の複数箇所において、その特性を識別することとしている。
【００３４】
前述したように、硬貨通過時の振幅は、非通過時のものと比較して小さく抑えられることが分かっている。そのため、この出力信号中、通過開始タイミングＡから一定期間経過後のタイミングＢまでの出力信号は、硬貨Ｃの端部における出力信号であることが推定される。一方、タイミングＢから一定期間経過後のタイミングＣまでの出力信号は、硬貨Ｃの中央部における出力信号であることが推定される。本実施形態では、硬貨Ｃの端部、中央部についてそれぞれが通過している期間を、通過開始タイミングＡを契機として判定し、各期間中において、硬貨Ｃの材質を識別することとしている。
【００３５】
具体的には、通過開始タイミングＡからｔａ経過後の期間Ｔａを端部判定期間とし、通過開始タイミングＡからｔｂ経過後の期間Ｔｂを中央部判定期間として使用している。各期間Ｔａ、Ｔｂは、電圧制御源５４ａにおける繰り返し周期Ｔ以上としておく必要がある。このようにＴａ、Ｔｂを設定しておくことで、繰り返し周期Ｔに含まれる複数の周波数を使用した判定を行うことが可能となる。本実施形態では、最初に通過する端部のみを判定対象としているが、通過開始タイミングＡからｔｃ経過後の期間Ｔｃを端部判定期間として採用し、硬貨Ｃの複数の箇所について判定を行うことも可能である。硬貨Ｃの中央部についても複数の箇所で判定を行い、その判定精度を高めることとしてもよい。
【００３６】
本実施形態では、硬貨Ｃの通過開始タイミングＡを起点とし、当該起点からの経過期間ｔａ〜ｔｃに基づいて各判定期間Ｔａ〜Ｔｃを決定することとしているが、これら各判定期間Ｔａ〜Ｔｃは、硬貨の通過開始タイミングＡと通過終了タイミングＤに基づいて決定することとしてもよい。硬貨通路３を通過する硬貨Ｃの通過速度は、通過する硬貨Ｃの初速、あるいは、硬貨通路３内での通過状態（ばたつき）などによって、各硬貨毎に一様とならないことが考えられる。そのため、硬貨Ｃの通過期間（タイミングＡ〜Ｄ）の時間長は、硬貨Ｃ毎にばらつくことが考えられる。そのため、硬貨の通過期間Ａ〜Ｄを取得した後、その相対的位置に基づいて各判定期間Ｔａ〜Ｔｃを決定することとしてもよい。
【００３７】
具体的には、制御部６４は、通過開始タイミングＡを検出後、通過終了タイミングＤを検出するまでの間、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力をメモリ６３に記憶させる。メモリ６３に記憶させた期間中、その相対的位置に基づいて各判定期間Ｔａ〜Ｔｃを決定することで、硬貨通路３を通過する硬貨の速度にばらつきが生じた場合においても硬貨Ｃの所定箇所（中央部、端部など）について、その材質判定を行うことが可能となる。なお、このような形態では、大きさの異なる硬貨Ｃを識別対象とする場合であっても、各硬貨Ｃ毎の所定箇所を対象とする材質判定を行うことが可能となる。
【００３８】
図９は、本発明の実施形態に係る硬貨識別処理を示すフロー図である。ここでは、図６
で説明した材質センサ４を使用した硬貨Ｃの識別について説明するが、実際には他のセンサ６、７の識別結果を含めて、硬貨Ｃの識別が行われる。図２において、硬貨投入口２から硬貨が投入されたことが確認されると、この硬貨識別処理が開始される。硬貨識別処理では、材質センサ４での硬貨通貨を確認するため、その出力信号の振幅（包絡）変化を監視する（Ｓ１０１）。振幅変化が発生し、硬貨Ｃが材質センサ４を通過開始（図８のタイミングＡ）したことが判定される（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）と、制御部６４は、Ａ／Ｄコンバータ６２から出力されるデータをメモリ６３に書き込み開始する（Ｓ１０２）。
【００３９】
書き込み開始後、メモリ６３に一定データ数が記憶された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、メモリ６３への書き込みを中止して、Ｓ１０４〜Ｓ１０９判定処理に移行する。Ｓ１０４では、メモリ６３に書き込まれたデータ中、硬貨Ｃの端部通過期間内における所定期間（図８のＴａ）に対して周波数変換（本実施形態ではＦＦＴを採用）を施し、その周波数特性を検出する。Ｓ１０５では、メモリ６３に書き込まれたデータ中、硬貨Ｃの中央部通過期間内における所定期間（図８のＴｂ）に対して周波数変換（本実施形態ではＦＦＴを採用）を施し、その周波数特性を検出する。
【００４０】
このようにＳ１０４、Ｓ１０５で得られた、硬貨Ｃの端部、中央部における周波数特性は、予めメモリ６３に記憶されている基準データと対比され、その正偽、種別の判定に使用される。そのためＳ１０６では、メモリ６３に記憶されている複数種の硬貨について、その基準データが読み出される。Ｓ１０７では、Ｓ１０４で取得した硬貨Ｃの端部における周波数特性と、Ｓ１０６で読み出した基準データとの対比を実行する。Ｓ１０４で取得した周波数特性が、基準データの何れかと適合すると判定された場合は、Ｓ１０８に移行して、硬貨Ｃの中央部の周波数特性について、Ｓ１０７にて適合した硬貨Ｃの中央部の基準データと対比が行われる。Ｓ１０７、Ｓ１０８の両方について対比結果が適合した場合、硬貨Ｃが正貨であること、並びに、その種別が判定される（Ｓ１０９）。一方、Ｓ１０７、Ｓ１０８の何れか一方でも基準データと適合しなかった場合には、当該硬貨Ｃは、正貨でないことが判定される。
【００４１】
図１０には、硬貨非通過時と通過時における周波数特性の変化が示されている。図では、硬貨非通過時の周波数特性を実線で、硬貨通過時の周波数特性を破線で示している。この図に示されるように、硬貨Ｃが材質センサ４を通過することで、その出力信号の周波数特性が変化することがみてとれる。
【００４２】
図１１には、バイカラークラッド硬貨の中央部における周波数特性を説明するための図であって、実線Ｃ１にてバイカラークラッド硬貨中央部（クラッド部分）の周波数特性が示されている。また、一点鎖線にて単一素材（銅）の周波数特性Ｃ２が、二点鎖線にて単一素材（銅）の周波数特性Ｃ３が示されている。バイカラークラッド硬貨Ｃ１の周波数特性に注目すると、低い周波領域で単一素材（銅）の周波数特性Ｃ２と一致し、高い周波領域で単一素材（白銅）の周波数特性Ｃ３と一致していることがみてとれる。このことから識別対象となったバイカラークラッド硬貨は、表層に白銅、中央層に銅を使用した硬貨であることが識別される。
【００４３】
このように本実施形態では、取得した周波数特性に基づいて、複数の金属が積層されたクラッド部分についてその特性を識別することが可能となっている。
【００４４】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る電圧制御源における出力電圧の変化の様子を示す図である。図４、図５で説明した電圧制御源５４ａの出力電圧は、線形的に変化させたもの（ノコギリ波）となっているが、電圧制御源５４ａの出力電圧は、図１２に示すように段階的に変化させる形態（階段波）を採用してもよい。このような形態では、発振周波数ｆｃも段階的に変化することとなるが、判別に用いる周波数が少ない場合には、判別処
理の簡素化を図った硬貨の識別を行うことが可能である。
【００４５】
以上、説明した実施形態では、コイル５２ｂの出力について所定期間（図８の例では、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ）サンプリングした出力値を周波数変換することで、その周波数特性を取得する形態となっているが、このような所定期間の出力値に基づいて硬貨の特性を判定することに代え、所定タイミングでの出力値に基づいて硬貨の特性を判定することも可能である。
【００４６】
図１３、図１４は、電圧制御源５４ａの出力値と、硬貨の特性判定タイミングを示した図である。図１３は、図５と同様の波形（ノコギリ波）を使用して発振させた場合について、図１４は、図１２と同様の波形（階段波）を使用して発振させた場合について、その特性判定タイミングを示している。
【００４７】
図１３に示すノコギリ波を使用した形態では、ノコギリ波の立ち上がり時点を起点として、ｔ１〜ｔ６の各時点での出力側のコイル５２ｂの出力値（電圧値、周波数）を取得して、取得した出力値が予め定められた閾値の範囲内か否かなどの判定によって、硬貨の真偽や種類を識別することが可能である。なお、本実施形態のようにあるタイミングでの出力値についてその周波数を判別するには、観察対象となる周波数を有するバンドパスフィルタを通過させ、その出力値（振幅）を観察する方法などが考えられる。
【００４８】
図１４に示す階段波を使用した場合には、段階的な振幅毎、すなわち、発振周波数ｆｃが変化したタイミング（ｔ１〜ｔ６）毎に出力側のコイル５２ｂの出力値（電圧値、周波数）を取得することで、図１３のノコギリ波を使用する場合と同様、取得した出力値が予め定められた閾値の範囲内か否かなどの判定によって、硬貨の真偽や種類を識別することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１…硬貨識別装置
２…硬貨投入口
３…硬貨通路
４…識別センサ
５…材質センサ
６…凹凸検出センサ
７…外径センサ
３１、３２…側壁
５１ａ、５２ａ…フェライトコア
５１ｂ、５２ｂ…コイル
５３…増幅器
５４…周波数可変手段
５４ａ…電圧制御源
５４ｂ…抵抗
５４ｃ…可変容量コンデンサ
５５、５６…コンデンサ
Ｃ…バイカラークラッドコイン
Ｃ１…第１金属
Ｃ２…第２金属
Ｃ３…第３金属
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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