(57)【要約】【課題】金属物（例えば、遊戯用コイン）の種類（真偽）を確実に、かつ簡便に識別する。【解決手段】磁界（Ｈ）中に置かれたホール素子１０の近くに、識別対象物１００を通過させる。これにより、識別対象物１００の透磁率μに応じたホール電圧ＶHを発生させる。そこで、このホール電圧ＶHが予め設定された基準レベルの範囲内にあるか否かを検出するためのコンパレータ回路を設ければ、識別対象物１００がその金属物であるか否かを識別することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の透磁率を有する金属物を識別する金属物の識別センサであって、磁石と、この磁石によって発生される磁界中に配置され、識別対象物の透磁率に応じたホール電圧を発生するホール素子と、
　前記ホール電圧を増幅する増幅器と、
　前記増幅器によって増幅されたホール電圧が前記金属物に対応して予め設定された第１の基準電圧Ｖ１と第２の基準電圧Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ１）の間にあるか否かを検出し、検出信号を出力するコンパレータ回路と、を有し、
　前記磁石と前記ホール素子とを並設し、前記識別対象物が、前記磁石及び前記ホール素子が並設された方向に沿って通過するように配置し、
　前記識別対象物を前記ホール素子上を通過させ、前記検出信号に基づいて前記識別対象物が前記金属物であるか否かを識別することを特徴とする金属物の識別センサ。
【請求項２】
特定の透磁率を有する金属物を識別する金属物の識別センサであって、磁石と、この磁石によって発生される磁界中に配置され、識別対象物の透磁率に応じた第１及び第２のホール電圧を発生する第１及び第２のホール素子と、
　前記第１のホール電圧と前記第２のホール電圧との差を増幅する差動増幅回路と、
　この差動増幅回路の出力が前記金属物に対応して予め設定された第１の基準電圧Ｖ１と第２の基準電圧Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ１）の間にあるか否かを検出し、検出信号を出力するコンパレータ回路と、を有し、
　前記磁石、前記第１のホール素子、前記第２のホール素子をこの順に一列に並設し、前記識別対象物が、前記磁石と前記第１及び第２のホール素子が並設された方向に沿って通過するように配置し、
　前記識別対象物を前記第１及び第２のホール素子上を通過させ、前記検出信号に基づいて前記識別対象物が前記金属物であるか否かを識別することを特徴とする金属物の識別センサ。
【請求項３】
前記識別対象物が金属コインであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属物の識別センサ。
【請求項４】
前記金属コインの表面に、当該金属コインと異なる透磁率を有する磁束検知材から成る所定のパターンを設けたことを特徴とする請求項３に記載の金属物の識別センサ。
【請求項５】
前記所定のパターンはリング状のパターンであることを特徴とする請求項４に記載の金属物の識別センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、パチンコ店等の遊技店舗で遊戯媒体として利用される遊戯用コイン（遊戯用メダルとも呼ばれるが、以下では、「コイン」と称する）、或いは自動販売機等で利用される硬貨等の金属物の真偽を識別するための金属物の識別センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、スロットマシーン等で利用されるコインは、いわゆるコインセレクタ（コイン選別装置）によってその真偽が識別されていた。従来のコインセレクタでは、コインの形状や大きさを機械的な機構を用いて選別していた。すなわち、コインのサイズが規格のサイズより大きい場合にはコインセレクタの投入口からは投入できない。一方、コインのサイズが規格のサイズより小さい場合には、投入口から投入されたコインは、コインセレクタ内部の傾斜されたレール上に導かれるが、コインの高さが上方のガイドレールに達しないため、ガイドレールの途中からはずれてしまい、払い出し口方向へ落下する。これに対して、コインのサイズが規格のサイズである場合には、レール上を通過してコインセレクタ内のコイン収納部へ導かれる。
【特許文献１】特開昭５２−１３０３９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１６２１８９号公報
【特許文献３】特開平０６−０５２３９４号公報
【特許文献４】特表平０６−５０４３９１号公報
【特許文献５】特開昭５２−０２４５９２号公報
【特許文献６】特開平０７−１８２４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、上述した従来のコインセレクタでは、コインの形状及び大きさがその規格に一致している場合には真コインであると識別されるため、例えば、他の遊技店舗のコインが真コインと識別され、利用されてしまうという不都合があった。
【０００４】
　また、コインの形状及び大きさのみをその店舗のコイン規格に一致させれば真コインとして識別されるため、これを悪用してコインが偽造されるおそれもあった。
【０００５】
　これに対して、コインに店舗固有の識別コード等を付与し、この識別コードを記憶したＩＣを組み込み、電気的にコインを識別する方法も考えられるが、コイン単価が高くなると共にコインセレクタ側のシステムも複雑になるという問題がある。
【０００６】
　本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、金属物（例えば、コイン）の真偽を確実に、かつ簡便に識別するための金属物の識別センサ及び金属物の識別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　一般に、磁界中に配置されたホール素子の近傍を金属物（例えば、コイン）が通過すると、その通過前後でホール素子に加わる磁束密度Ｂ（＝透磁率μ×磁界の強さＨ）が変化することにより、ホール電圧ＶHに変化が生じる。
【０００８】
　すなわち、金属物の透磁率μに応じたホール電圧ＶHが発生される。そこで、このホール電圧ＶHが予め設定された基準レベルの範囲内にあるか否かを検出するためのコンパレータ回路を設ければ、識別対象物がその金属物であるか否かを識別することができる。ここで、基準レベルは、識別すべき特定の金属物に対応して設定する。
【０００９】
　例えば、予めその金属物に対応させた基準レベルＶ１，Ｖ２をコンパレータ回路の基準電圧として設定しておき、Ｖ１＜ＶH＜Ｖ２の場合に、コンパレータ回路の出力を「１」（高レベル）、それ以外の場合には「０」（低レベル）を出力させることにより、その金属物であるか否かが識別できる。すなわち、金属物の形状等ではなく、透磁率という金属物に特有の物性に基づいて真偽の判定を行っている。
【発明の効果】
【００１０】
　本発明によれば、特定の透磁率を有する金属物（例えば、コイン）の種類（真偽）を確実に、かつ簡便に識別することが可能になる。
【００１１】
　更に、コインに複数の情報を持たせるために、コインにリング状の透磁率を有する帯を、その径を変えることにより複数個配置することにより、単一のコインが外観形態上は同じであっても情報のパターン化（例えば１６ビット）することが可能となり、複数の種類のコインを識別可能となる。
【００１２】
　特に、本発明の金属物の識別センサをコインセレクタに利用することにより、規格と同一サイズのコインの真偽識別が可能になるという利点がある。
【００１３】
　また、コインはセレクター内に搬送される場合、コイン自体が回転しながらガイドレールを通過するため、リング状の透磁率を有する帯が付加されされコインを用いることにより、コインの方向性を意識せずにコインの識別が可能になるという利点がある。また、リング状の透磁率を有する帯は片面、両面のいずれでも形成可能であり、片面の場合、情報のパターン化で識別信号が微弱になったとしても識別が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　次に、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る金属物の識別センサ５０（以下、単に識別センサ５０という）の構成を示す概略図である。図１において、ホール素子１０と、このホール素子に磁界（Ｈ）を与える磁石２０とが所定の間隔で対向して配置されており、その間隙を識別対象物１００（例えば、遊戯用コイン）が矢印の方向に通過するようにした。すなわち、ホール素子１０の受感面と磁石２０のＳ極（またはＮ極）を対面させている。
【００１５】
　ホール素子１０が出力するホール電圧ＶHは、後に詳しく説明するが、信号処理用ＩＣ３０によって基準レベルとの比較等が行われ、その結果、識別対象物１００の識別結果を通知する信号である識別信号ＳＳ、及び識別対象物１００が通過したことを通知する信号である検出信号ＫＳが出力されるように構成されている。
【００１６】
　図２は、本実施形態に係る識別センサ５０の具体的な外形を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。すなわち、識別センサ５０を構成する部品であるホール素子１０、磁石２０及び信号処理用ＩＣ３０は、「コの字」の形状を呈した樹脂容器内に封入されている。この識別センサ５０からは、信号処理用ＩＣ３０用の直流電源線（１５Ｖ）、識別信号線及び検出信号線（不図示）が取り出される。
【００１７】
　図３はホール素子１０のホール電圧ＶHとホール素子の受感部面に垂直に作用する磁束密度Ｂとの関係を示す図である。磁束密度Ｂが、ある程度小さい範囲内では、ホール電圧ＶHは磁束密度Ｂに比例することが知られている。
【００１８】
　ここで、ホール素子の駆動方式には半導体の種類によって、定電圧駆動（例えば、I nSbホール素子）と定電流方式（例えば、GaAsホール素子）がある。
本発明のすべての実施形態において、どちらの方式を採用してもよい。両駆動方式において、ホール電圧ＶHは次式（１）で表される。
ＶH＝ＲH／ｄ・IC・Ｂ　　　・・・・・（１）
ここで、ＲHはホール係数、ｄは半導体層の厚さ、ICは半導体層に流れる制御電流である。また、このホール電圧ＶHの温度依存性はホール係数ＲHの温度係数に依存する。
【００１９】
　いま、上述した識別センサ５０のホール素子１０が置かれている磁界の強さをＨとする。識別対象物１００を通過させる場合を考えると、通過前の状態のホール電圧ＶH0は次式で表される。
ＶHO＝ＲH／ｄ・IC・μ0Ｈ　　　・・・・・（２）
ここで、μ0は真空の透磁率である。
【００２０】
　識別対象物１００が磁石２０とホール素子１０の間に介挿された状態のホール電圧ＶH1は、次式で表される。
ＶH1＝ＲH／ｄ・IC・μＨ　　　・・・・・（３）
ここで、μは識別対象物１００の透磁率である。
すると、ホール電圧ＶH1は式（２）及び式（３）から次式で表すことができる。
ＶH1＝μ／μ0・ＶH0　　　　　・・・・・（４）
　したがって、ホール電圧ＶH1は識別対象物１００の透磁率に比例して変化するので、予め識別すべき金属体Ｘのホール電圧ＶH1Xを知っていれば、識別対象物１００のホール電圧ＶH1をこのＶH1Xと比較することにより、識別対象物１００が金属体Ｘであるかを識別する手法となり得る。
【００２１】
　具体的には、後述するように、識別対象物１００のホール電圧ＶH1が予め金属体Ｘに応じて設定された２つの基準電圧Ｖ１，Ｖ２の間にあるか否かをコンパレータ回路によって検出することである。
【００２２】
　次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る金属物の識別センサ５１（以下、単に識別センサ５１という）の構成を示す概略図である。図４において、第１の実施形態と異なり、ホール素子１０と磁石２０とを紙面の上下方向に一列に並設し、識別対象物１００がこの並設方向に沿って通過するように配置した。このような配置は、磁石２０から発した磁力線はホール素子１０の受感面に作用する（受感面に垂直ではないが）ので、識別対象物１００に応じたホール電圧ＶH1が得られ、第１の実施形態と同様にして、識別対象物１００が金属体Ｘであるかを識別することができる。
【００２３】
　図５は、本実施形態に係る識別センサ５１の具体的な外形を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。すなわち、識別センサ５１を構成する部品であるホール素子１０、磁石２０及び信号処理用ＩＣ３０は、直方体の形状を呈した樹脂容器内に封入されている。
【００２４】
　本実施形態によれば、ホール素子１０、磁石２０とを識別対象物１００の通過方向に沿って一列に並設したので、全体を直方体形状の小型樹脂容器に収納することができる。このため、識別センサ５１をコインセレクタ等に組み込む場合に収納スペースを節約することができる。また、既存のコインセレクタ等に組み込む場合にも収納しやすいという利点がある。
【００２５】
　図６、図７、図８は、信号処理用ＩＣ３０の回路構成例を示す図である。図６は信号処理用ＩＣ３０の増幅回路部を示す回路図である。１２０はホール素子１０に定電圧を供給する定電圧回路である。この定電圧回路１２０は、ツエナーダイオード1SZ62によって発生されるツエナー電圧Ｖｚが入力されたオペアンプ１０１、オペアンプ１０１の出力を抵抗によって分圧し１Ｖを作成するラダー抵抗、この分圧された１Ｖの電圧が入力されたオペアンプ１０２、から構成されている。このオペアンプ１０２の出力はホール素子１０に印加される。
【００２６】
　これにより、ホール素子１０の半導体層に制御電流ＩCが流れる。この制御電流ＩCが流れる方向と直角方向の半導体層面から一対の出力電圧ＶHH，ＶHLが発生する。ホール電圧ＶHはこれらの出力電圧ＶHH，ＶHLの差電圧となる。すなわち、ＶH＝ＶHH−ＶHLである。
【００２７】
　そして、第１の出力電圧ＶHHはオペアンプ１０３によって増幅された後、差動増幅器１０５の非反転入力端子（＋）に印加される。また、第２の出力電圧ＶHLはオペアンプ１０４によって増幅された後、差動増幅器１０５の非反転入力端子（−）に印加される。こうして、差動増幅器１０５からは増幅されたホール電圧ＶHが得られる。すなわち、ホール素子１０からのホール電圧ＶHは数百ｍＶと小さいため、これを差動増幅している。
【００２８】
　図７は、信号処理用ＩＣ３０のコンパレータ回路部を示す図である。差動増幅器１０５の出力Ｖoutは第１のコンパレータ回路３３、第２のコンパレータ回路３４にそれぞれ入力される。そして、第１のコンパレータ回路３３からは識別信号ＳＳが出力され、第２のコンパレータ回路３４からは検出信号ＫＳが出力される。
【００２９】
　図８は、第１のコンパレータ３３及び第２のコンパレータ３４の具体的な回路構成例を示す図である。図８（ａ）には、第１のコンパレータ回路３３の回路図を示す。差動増幅器１０５の出力Ｖout(増幅されたホール電圧ＶH)は、オペアンプ１１０の非反転入力端子（＋）、オペアンプ１１１の反転入力端子（−）に印加されている。また、オペアンプ１１０の非反転入力端子（−）には基準電圧Ｖ１が、オペアンプ１１１の非反転入力端子（＋）には基準電圧Ｖ２がそれぞれ入力されている。ここで、Ｖ２＞Ｖ１であるとする。
【００３０】
　また、オペアンプ１１０，１１１の出力はアンドゲート１１２に入力されている。Ｖout＞Ｖ１のとき、オペアンプ１１０の出力はＨ（ハイ）レベルになる。一方、Ｖ２＞Ｖoutのとき、オペアンプ１１１の出力はＨ（ハイ）レベルになる。したがって、Ｖ１＜Ｖout＜Ｖ２のとき、オペアンプ１１０，１１１の出力は両方Ｈレベルになるので、アンドゲート１１２の出力（識別信号ＳＳ）はＨレベルになる。Ｖ１＜Ｖout＜Ｖ２を満たさない場合にはアンドゲート１１２の出力（識別信号ＳＳ）はＬ（ロウ）レベルになる。したがって、基準電圧Ｖ１、Ｖ２を識別すべき金属物（例えば遊戯用コイン）に対応させて予め設定することにより、金属物の種類（または真偽）を識別することができる。
【００３１】
　また、図８（ｂ）には、第２のコンパレータ回路３４の回路図を示す。差動増幅器１０５の出力Ｖout(増幅されたホール電圧ＶH)は、オペアンプ１１５の非反転入力端子（＋）に入力され、その反転入力端子（−）に基準電圧Ｖ３が入力されている。そして、オペアンプ１１５から検出信号ＫＳが出力される。
検出信号ＫＳは識別対象物１００が識別センサ５０、５１に投入されたことを検出する信号である。基準電圧レベルＶ３は基準電圧Ｖ１よりも小さく設定される（Ｖ３＜Ｖ１）。これにより、識別対象物１００による出力Ｖoutが基準レベルＶ１に達しない場合でも、投入されたことを検出することができる。
【００３２】
　図９は、差動増幅器１０５の出力Ｖout、識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳの信号波形図である。識別対象物１００が識別センサ５０、５１に投入されると、差動増幅器１０５から出力されるＶoutに変化が生じる。これに応じて、識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳが出力される。図９（ａ）の場合には、Ｖ１＜Ｖout＜Ｖ２であるので、識別信号ＳＳは一時的にＨレベルになり、当該金属物であることが識別される。図９（ｂ）の場合には、Ｖ３＜Ｖout＜Ｖ１であるので、識別信号ＳＳはＬレベルのまま、検出信号ＫＳのみが一時的にＨレベルになり、当該金属物ではないと識別される。これらの識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳはパルス信号であるが、例えばこれらの信号をＲＳフリップフロップのセット端子に入力することにより、フリップフロップがリセットされるまでＨレベルを保持することができる。
【００３３】
　次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係る金属物の識別センサ５２（以下、単に識別センサ５２という）の構成を示す概略図である。
【００３４】
　図１０において、第１ホール素子１１及び第２のホール素子１２と、これらに磁界（Ｈ）を与える磁石２０とが所定の間隔で対向して配置されている。第２ホール素子１２は、第１のホール素子１１よりも磁石２０から離れた位置に配置されているので、それらの受感面の磁界の強さＨ１、Ｈ２は異なるものになる。すなわち、Ｈ１＞Ｈ２である。
【００３５】
　また、第１ホール素子１１及び第２のホール素子１２と磁石２０との間隙を識別対象物１００（例えば、遊戯用コイン）が矢印の方向に通過するようにした。
【００３６】
　ここで、識別対象物１００が通過する際の第１ホール素子１１のホール電圧ＶH11は、式（３）に基づき、次式で表される。
ＶH11＝ＲH／ｄ・IC・μＨ1　　　・・・・・（５）
　また、同様に識別対象物１００が通過する際の第２ホール素子１２のホール電圧ＶH12は、式（３）に基づき、次式で表される。
ＶH12＝ＲH／ｄ・IC・μＨ2　　　・・・・・（６）
　次に、ＶH12とＶH11との差電圧ΔＶHは、次式で表される。
ΔＶH＝ＲH／ｄ・IC・μ・ΔＨ　　・・・・・（７）
ここで、ΔＨ＝Ｈ2−Ｈ1である。
【００３７】
　このように、２つのホール素子１１，１２のホール電圧の差電圧は、識別対象物１００の透磁率μに比例して変化することがわかる。したがって、ΔＶHを上記第１、第２の実施形態と同様にして所定の基準電圧と比較することにより、金属物の種類（または真偽）の識別を行うことができる。
【００３８】
　この信号処理を行うのが信号処理回路ＩＣ３５である。すなわち、信号処理回路ＩＣ３５は２つのホール素子１１，１２のホール電圧ＶH11，ＶH12に基づいて、識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳを出力する。この２つのホール素子を用いた差動方式の識別センサ５２によれば、ホール素子の温度依存性が除去されると共に、差動回路によって外部ノイズが相殺されるため、高精度に金属物の種類（または真偽）を識別することができる。
【００３９】
　次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係る金属物の識別センサ５３（以下、単に識別センサ５２という）の構成を示す概略図である。本実施形態では、第３の実施形態と異なり、第１のホール素子１１、第２のホール素子１２及び磁石２０を紙面の上下方向に一列に並設し、識別対象物１００がこの並設方向に沿って通過するように配置した。この配置によれば、第３の実施形態と同様に、第２ホール素子１２は、第１のホール素子１１よりも磁石２０から離れた位置に配置されているので、それらの受感面の磁界の強さＨ１、Ｈ２は異なるものになる。したがって、同様にして金属物の種類（または真偽）を識別することができる。
【００４０】
　図１２は、信号処理回路ＩＣ３５の回路構成例を示す図である。この信号処理回路ＩＣ３５は定電圧駆動方式に適用される。図１２において、定電圧回路１２０は図６に示した定電圧回路と同様な構成を有している。この定電圧回路１２０の出力電圧は、接続用端子Ｐ１、Ｐ５を介して第１及び第２のホール素子１１，１２に印加される。そして、第１のホール素子１１から出力されるホール電圧は端子Ｐ２、Ｐ４を介して、オペアンプ１３１、１３２にそれぞれ入力され、増幅された後に、差動増幅器１３３に印加される。
【００４１】
　一方、第２のホール素子１２から出力されるホール電圧は端子Ｐ６、Ｐ８を介して、オペアンプ１４１、１４２にそれぞれ入力され、増幅された後に、差動増幅器１４３に印加される。すなわち、差動増幅器１３３の出力（端子ＴＰ１）は、第１のホール素子のホール電圧ＶH11が増幅された電圧に相当し、差動増幅器１４３の出力（端子ＴＰ２）は、第２のホール素子のホール電圧ＶH12が増幅された電圧に該当する。
【００４２】
　差動増幅器１３３の出力と差動増幅器１４３の出力は更に、差動増幅器１５１に入力され、オペアンプ１５２でさらに増幅された後に端子ＴＰ３に出力される。オペアンプ１５２の出力は、ＶH12とＶH11との差電圧ΔＶHが増幅された電圧に相当するものである。この出力は図７に示した第１のコンパレータ回路３３、第２のコンパレータ回路３４に入力され、同様にして、識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳが作成される。
【００４３】
　図１３は、信号処理回路ＩＣ３５の他の回路構成例を示す図である。この信号処理回路ＩＣ３５は定電流駆動方式に適用される。図１２の回路と異なる点は、定電圧回路１２０の代わりに、定電流回路１２５が設けられている点である。定電流回路１２５において、オペアンプ１２７は抵抗Ｒ１に流れる電流ｉが一定となるように、トランジスタ１２８のベース電圧を制御している。
【００４４】
　この定電流回路１２５に出力電流は、端子Ｐ１、Ｐ５を介して第１ホール素子１１、第２のホール素子１２に供給されている。その他の構成は図１２の回路と同様なので説明を省略する。
【００４５】
　上述した第１〜第４の実施形態において、磁界発生源として磁石２０を用いたが、これに限定されることなく、例えばコイルを用いることもできる。また、識別すべき金属物（例えばコイン）の種類としては、鉄ニッケル合金、ステンレス合金等の磁性合金が挙げられる。
【００４６】
　これらの合金組成を変えることにより、透磁率μが変化し、それに応じてホール電圧も変化する。そして、選定した金属物のホール電圧に応じて、基準電圧Ｖ１、Ｖ２を設定すればよい。
【００４７】
　また、本発明者の実験によれば、ホール電圧はコインの表面が透磁率に変化のある材質でメッキされたものにも感度良く変化を示すことがわかったので、識別すべき金属物（例えばコイン）としては、全体の合金組成により調整したものだけでなく、部分的に調整を施したものであっても、当該金属物の識別が可能である。
【００４８】
　部分的に調整を施したものの例としては以下の例が挙げられる。これらについても識別が可能である。
（１）識別すべき金属物に透磁率μの異なる金属（例えば、アモルファス合金、パーマロイなど）を磁束検知材として貼り付け、又は埋め込む。さらにその形態を単一化（１パターン）するだけでなく、リング状に複数化し、複数パターンを有するものとする。
（２）識別すべき金属物に、磁性インキを印字又は蒸着の処理を施す。更にその形態を単一化（１パターン）するだけでなく、リング状に複数化し、複数パターンを有するものとする。また、磁性インキの耐摩耗特性を向上させるため、蒸着、あるいは樹脂系のコーティングを施すものとする。
（３）識別すべき金属物に透磁率の異なる金属メッキ（例えば、Ｎｉメッキ、Ｃｏメッキなど）を施し、また金属メッキの厚み方向を変化させたもの、更にその形態を単一化（１パターン）するだけでなく、リング状に複数化し、複数パターンを有するものとする。
【００４９】
　次に、上記（１）の実験例ついて詳しく説明する。識別センサーとしては、第１〜第４の実施形態のものが利用できるが、本実験例では第２の実施形態のもの（図４）を用いた。実験条件は以下の通りである。
・ホール素子：HB-302B(旭化成電子製)
・磁石の磁界の強さ：１１０ｍＴ
・磁束検知材：アモルファス合金METGLAS2605TCA(日本非晶質金属株式会社　製) 初透磁率１５０００であり、識別すべきコインの有する透磁率に比して大きい透磁率である。その厚さは２５ミクロン程度である。
・識別すべきコイン：４種類のベース金属（ステンレス３０３、３０４、銅、真鍮（JIS C2720）に磁束検知材として上記アモルファス合金を貼り付ける。
・アモルファス合金はコイン表面に同心円状に貼り付けられる。この貼り付けパターンを変更することによりコイン識別（判別）を行う。
【００５０】
　例えば、図１４に示すようにリングパターンが３本である場合、磁石２０による磁気バイアスによりホール素子１０の近傍でコイン１００上のアモルファス合金帯１５１，１５２，１５３が磁化される。
【００５１】
　すなわち、コイン１００がホール素子１０上を通過する際に、図１４のように、磁石２０の表面がＮ極であるとすると、磁石２０に近い方のアモルファス合金帯１５１，１５２，１５３がＳ極、遠い方がＮ極に磁化され、この結果パターン３本の場合は、アモルファス合金帯１５１，１５２，１５３に対応して６カ所の磁束変化が現れる。この磁束変化がホール素子１０によって検知され、前述した信号処理用ＩＣ３０の増幅回路部（図６）によってホール電圧ＶHの増幅パルス信号が得られる。この増幅パルス信号のパターンに基づいてコイン１００の識別が行われる。
【００５２】
　次に、図１５〜図１７を参照しながら、上記と同様な方法によるコイン１００の識別の実験結果について説明する。図１５は、パターンが３本の例である。コイン１００の表面にリング状のアモルファス合金帯１５１，１５２が貼り付けられており、アモルファス合金帯１５２の内側には円形状のアモルファス合金帯１５４が形成されている。増幅パルス信号のパターンとして、右側に対応させて示したように、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の負極性パルスと、Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の正極性パルスが発生する（横軸は時間軸、縦軸は電圧）。パルスＰ１，Ｐ６がアモルファス合金帯１５１に、パルスＰ２，Ｐ５がアモルファス合金帯１５２に、パルスＰ３，Ｐ４がアモルファス合金帯１５４にそれぞれ対応して発生したものと考察することができる。
【００５３】
　次に、図１６は、パターンが２本（中抜き）の例である。すなわち、コイン１００の表面にリング状のアモルファス合金帯１５１，１５２が貼り付けられている。パルスＰ１，Ｐ４がアモルファス合金帯１５１に、パルスＰ２，Ｐ３がアモルファス合金帯１５２にそれぞれ対応して発生したものと考察することができる。すなわち、この例は図１５のアモルファス合金帯１５４が除去されたものであるが、パルス信号波形もそれに対応している。
【００５４】
　次に、図１７はパターン２本（間抜き）の例である。すなわち、コイン１００の表面にリング状のアモルファス合金帯１５１が貼り付けられ、その内側に円形状のアモルファス合金帯１５４が貼り付けられている。パルスＰ１，Ｐ４がアモルファス合金帯１５１に、パルスＰ２，Ｐ３がアモルファス合金帯１５４にそれぞれ対応して発生したものと考察することができる。
【００５５】
　このように、アモルファス合金帯のパターンの相違に応じて、異なるパルス波形が得られるので、このパルス波形からコイン１００を識別することができる。なお、本実験によれば、ベース金属（ステンレス３０３、３０４、銅、真鍮（JIS C2720）の相違によるパルス信号の顕著な相違は見られなかった。
【００５６】
　次に、図１８を参照して、上述した方法で得られた増幅パルス信号の信号処理方法について説明する。図１８に示すような３本のアモルファス合金帯１５１、１５２，１５３を有するコイン１００の場合、その増幅パルス信号（アナログ信号）は図のように、負極性パルスが３個、正極性パルスが３個発生する。そこで、アナログ信号を反転させると共に、負極性側の信号レベルをクリップし、さらに波形整形を施すことにより、図に示すような矩形のデジタルパルス信号が得られる。そして、このパルス信号をカウンタで計数するか、１または０のデジタル信号列として認識することにより、コイン１００の識別信号を得ることができる。
【００５７】
　次に、上記実施形態の識別センサ５０〜５３の使用例について説明する。ここで、例えばスロットマシーン用のコイン識別センサ５２として使用する例について説明する。図１９は、コインセレクタを示す概略図（正面図）である。また、図２０は、図１９に示したコインセレクタの側面図である。
【００５８】
　２０１はコイン投入口、２０２は投入口カバーである。コイン識別センサ５２は投入口２０１の内部のコイン投入経路に沿うように取り付けられる。２０３は、コイン投入口２０１から投入されたコイン３００をコインセレクタ内部のコイン収納部（不図示）に案内するためのガイドレール２０３である。このガイドレール２０３には上部ガイド２０４と下部ガイド２０５が設けられており、規格に合致したコイン３００が転倒しないように支持している。
【００５９】
　ガイドレール２０３はコイン３００の案内方向に傾斜すると共に、ガイドレール２０３に案内されたコイン３００が倒れる方向にやや傾けて設置されている。
【００６０】
　２０６は、ガイドレール２０３の途中に設けられ、上記コインセンサ５２によってＯＮ／ＯＦＦが制御されたコイン払出用アクチュエータである。コイン払出用アクチュエータ２０６は例えばソレノイドを用いて構成され、ＯＦＦのときにはコイン３００は払出用アクチュエータ２０６によって止められ（通路を通過することを阻止され）、ガイドレール２０３から外れて矢印Ａの方向へ落下し、外部へ払い出される。
【００６１】
　払出用アクチュエータ２０６がＯＮの時には投入が有効になり、コイン３００は止められない。また、２０８は払出用アクチュエータ２０６の下流に設けられ、コイン３００の通過を通知するコイン通過確認センサである。
【００６２】
　次に、上述したコイン識別センサ５２を用いたコインセレクタの動作について、図１９、図２０、図２１を参照しながら説明する。図２１は、コインセレクタ２００とスロットマシーン側の主制御基板２５０を含む概略のシステム構成図である。
【００６３】
　コイン投入可能状態（ゲームスタート中やエラー時を除く）では、主制御基板２５０からの制御信号により、払出用アクチュエータ２０６は、ＯＮとなっている。
【００６４】
　　[適正コイン]
　投入されたコイン３００が適正なコインである場合、コイン識別センサ５２によってＯＫと識別され、識別信号ＳＳはＨレベルになる。これにより、払出用アクチュエータ２０６はＯＮ状態を維持するので、コイン３００は、ガイドレール２０３に沿って払出用アクチュエータ２０６を通過し、通過確認センサ２０８に至る。通過確認センサ２０８はコイン通過信号ＴＳを主制御基板２５０に送出する。通過確認センサ２０８を通過したコイン３００は矢印Ｂの方向に落下し、コイン収納部（不図示）に収納される。
【００６５】
　　[不適正コイン]
　投入されたコイン３００が不適正なコインである場合、
１）そのサイズが規格よりも大きい場合にはコイン投入口２０１から投入不能である。
２）そのサイズが小さい場合には、その高さがガイドレール２０３の上部ガイド２０４に届かないため、コイン３００は矢印Ａの方向に落ち、外部へ払い出される。
３）そのサイズが規格に一致する場合には、上記の機構ではそれ以上識別することはできない。しかし、コイン識別センサ５２によってＮＧとなるので、コイン識別信号ＳＳはＬレベルになる。これに応じて、払出用アクチュエータ２０６はＯＦＦする。すると、コイン３００は払出用アクチュエータ２０６によって止められ、矢印Ａの方向に落下し、外部へ払い出される。なお、払出用アクチュエータ２０６は一定時間経過するとＯＮに復帰し、次のコイン投入が有効となる。
【００６６】
　このように、コインセレクタ２００に本発明のコイン識別センサ５２を利用することにより、コイン３００のサイズが規格と同一であっても、コイン３００の透磁率μに基づいてコイン３００の種類を識別することで、適正コインか否かを選別することができる。
【００６７】
　したがって、パチンコホール等の遊戯店舗毎に、合金組成を異ならしめた複数種類のコイン、透磁率の異なる金属を貼り付け又は埋め込んだコイン、磁性インクを印字又は蒸着したコインの中、いずれかを準備し、コイン識別センサ５２の基準電圧Ｖ１、Ｖ２をそのコインの種類に応じて設定することにより、他店舗のコインが利用されることを防止できる。
【００６８】
　なお、コイン識別センサ５２としては、上記の第１〜第４の実施形態のいずれを用いてもよいが、高精度で識別するためには差動方式を採用した第３、第４の実施形態例のものを用いることが好ましい。また、収納スペースを節約してコインセレクタ２００への収納を効率的に行うためには、直方体形状の第２、第４の形態のものが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属物の識別センサの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る金属物の識別センサの具体的な外形を示す図である。
【図３】ホール電圧ＶHと磁束密度Ｂとの関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る金属物の識別センサの構成を示す概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る金属物の識別センサの具体的な外形を示す図である。
【図６】信号処理用ＩＣの増幅回路部を示す回路図である。
【図７】信号処理用ＩＣのコンパレータ回路部を示す図である。
【図８】第１及び第２のコンパレータ回路の具体的な回路構成例を示す図である。
【図９】差動増幅器の出力Ｖout、識別信号ＳＳ、検出信号ＫＳの信号波形図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る金属物の識別センサの構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る金属物の識別センサの構成を示す概略図である。
【図１２】信号処理回路ＩＣの回路構成例を示す図である。
【図１３】信号処理回路ＩＣの他の回路構成例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る金属コインの識別方法を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る金属コインの識別方法を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る金属コインの識別方法を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る金属コインの識別方法を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る金属コインの識別方法を示す図である。
【図１９】コインセレクタを示す概略図（正面図）である。
【図２０】コインセレクタを示す概略図（側面図）である。
【図２１】コインセレクタの概略システム構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０〜１２　ホール素子　　　　　２０　磁石　　　　　　　３０　信号処理用ＩＣ
３３　第１のコンパレータ回路　　３４　第２のコンパレータ回路
３５　信号処理回路ＩＣ　　　　　５０〜５３　識別センサ
１００　識別対象物　　　　　　　１０１〜１０４　オペアンプ
１０５　差動増幅器　　　　　　　１１０，１１１　オペアンプ
１１２　アンドゲート　　　　　　１１５　オペアンプ　　　１２０　定電圧回路
１２５　定電流回路　　　　　　　１２７　オペアンプ　　　１２８　トランジスタ
１３１，１３２　オペアンプ　　　１３３　差動増幅器　　　
１４１，１４２　オペアンプ　　　１４３　差動増幅器　　　１５１　差動増幅器
１５２　オペアンプ　　　　　　　２００　コインセレクタ　２０１　コイン投入口
２０２　コイン投入カバー　　　　２０３　ガイドレール　　２０４　上部ガイド
２０５　下部ガイド　　　　　　　２０６　コイン払出用アクチュエータ
２０８　コイン通過確認センサ　　２５０　主制御基板　　　３００　コイン
ＳＳ　　識別信号　　　　　　　　ＫＳ　　検出信号　　　　Ｐ１〜Ｐ８　接続用端子
ＴＰ１〜ＴＰ３　端子
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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