(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極が所定間隔で配列された第１の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第１のコイルおよび第２のコイルを含む第１の励磁コイルと前記第１の磁性体コアの前記第１の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第１の受信コイルとを有する第１の検知コイルと、
複数の磁極が所定間隔で配列された第２の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第３のコイルおよび第４のコイルを含む第２の励磁コイルと前記第２の磁性体コアの前記第２の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第２の受信コイルとを有する第２の検知コイルと
を対向して配置し、
前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルにより発生される磁界内に被検査コインを通過させ、
前記被検査コインの通過に際して前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに発生する電気的特性変化に基づき前記被検査コインを判別する
ことを特徴とするコイン検査方法。
【請求項２】
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルは、
それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに誘起される電圧が相互に打ち消し合うように差動接続される
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項３】
前記第１の磁性体コアおよび前記第２の磁性体コアは、
前記複数の磁極の配設方向が前記検査コインの通過方向と一致し、
かつ前記複数の磁極の中心が前記検査コインの略中心位置に一致する
ように配置されることを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項４】
前記第１の励磁コイルは、
前記第１の磁性体コアの２つの磁極から発生される磁束が相互に打ち消し合うように前記第１のコイルおよび第２のコイルを巻回して双峰磁界を発生させ、
前記第２の励磁コイルは、
前記第２の磁性体コアの２つの磁極から発生される磁束が相互に打ち消し合うように前記第３のコイルおよび第４のコイルを巻回して双峰磁界を発生させる
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項５】
前記第１の受信コイルを共振素子として含む第１の共振回路を形成するとともに、
前記第２の受信コイルを共振素子として含み前記第１の共振回路の共振周波数と共振周波数が異なる第２の共振回路を形成し、
前記第１の共振回路と前記第２の共振回路の差動出力に基づき前記被検査コインを判別する
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項６】
前記第１の共振回路の共振周波数および前記第２の共振回路の共振周波数は、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定される
ことを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項７】
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを差動接続するとともに、
該差動接続された前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを共振素子として含む共振回路を形成し、
前記共振回路の出力に基づき前記被検査コインを判別する
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項８】
前記共振回路の共振周波数は、
前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定される
ことを特徴とする請求項７記載のコイン検査方法。
【請求項９】
前記第１の受信コイルに並列にダンプ抵抗を接続した
ことを特徴とする請求項７記載のコイン検査方法。
【請求項１０】
コインの物理特性を試験し、該コインの真贋性および金種を検査するコイン検査装置において、
コイン投入口と、
前記コイン投入口に連結されたコイン通路と、
複数の磁極が所定間隔で配列された第１の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第１のコイルおよび第２のコイルを含む第１の励磁コイルと前記第１の磁性体コアの前記第１の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第１の受信コイルとを有する第１の検知コイルと、
複数の磁極が所定間隔で配列された第２の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第３のコイルおよび第４のコイルを含む第２の励磁コイルと前記第２の磁性体コアの前記第２の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第２の受信コイルとを有し、前記コイン通路を挟んで前記第１の検知コイルに対向して配置される第２の検知コイルと、
前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルを励磁する励磁手段と、
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルの電気的特性変化を検出する検出手段と、
受納可能コインの基準値を記憶する記憶手段と、
前記検出手段による検出出力と前記記憶手段に記憶された基準値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較出力に基づき前記コイン投入口から投入されたコインを判別する判別手段と
を具備することを特徴とするコイン検査装置。
【請求項１１】
前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルは、
それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに誘起される電圧が相互に打ち消し合う
ように差動接続されることを特徴とする請求項１０記載のコイン検査装置。
【請求項１２】
前記第１の磁性体コアおよび前記第２の磁性体コアは、
それぞれ前記複数の磁極の配設方向が前記検査コインの通過方向と一致し、
かつ前記複数の磁極の中心が前記検査コインの略中心位置に一致する
ように配置されることを特徴とする請求項１０記載のコイン検査装置。
【請求項１３】
前記第１の受信コイルを共振素子として含み、第１の共振周波数で共振する第１の共振回路と、
前記第２の受信コイルを共振素子として含み、前記第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数で共振する第２の共振回路と
を具備し、
前記検出手段は、
前記第１の共振回路と前記第２の共振回路の差動出力を検出する
ことを特徴とする請求項１０記載のコイン検査装置。
【請求項１４】
前記第１の共振回路の共振周波数および前記第２の共振回路の共振周波数は、
前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定される
ことを特徴とする請求項１３記載のコイン検査装置。
【請求項１５】
前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを差動接続するとともに、該差動接続された前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを共振素子として含む共振回路
を具備し、
前記検出手段は、
前記共振回路の出力を検出することを特徴とする請求項１０記載のコイン検査装置。
【請求項１６】
前記共振回路の共振周波数は、
前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定される
ことを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【請求項１７】
前記第１の受信コイルは、
並列に接続されたダンプ抵抗
を具備することを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコインの真贋性および金種を検査するコイン検査方法および装置に関し、特に自動販売機、ゲーム機器等に使用されるコインの検査に好適なコイン検査方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動販売機、ゲーム機器等に使用されるコイン検査装置は、誘導コイル（検知コイル）を用いた電子式コイン検査装置が主流である。
【０００３】
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コイン通路に複数組みの検知コイルを配置し、この複数組みの検知コイルをそれぞれ異なる周波数により励磁することで電磁場を形成し、コイン投入口から投入されたコインがこの電磁場内を通過することによる、該電磁場の変化を利用して該コインの真贋性および金種を検査するように構成されている。
【０００４】
従来、誘導コイルを用いてコインの特徴を検出するコイン検査装置の代表的技術として特公昭５６−５１３９６号に開示されたものがある。
【０００５】
図１３は、上記従来のコイン検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００６】
図１３に示すコイン検査装置は、ブリッジ回路を用いて構成されるもので、被検査コイン３に近接して配置された検知コイル２０１、この検知コイル２０１を励磁する発振器（ＯＳＣ）２０２、上記検知コイル２０１および可変コンデンサＣ１〜Ｃ３および可変抵抗Ｒ１、Ｒ３，Ｒ５および固定抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７を含むブリッジ回路２００、ブリッジ回路２００の出力を増幅するアンプＡ１〜Ａ３、アンプＡ１〜Ａ３の出力を整流する整流回路２０３ａ〜２０３ｃ、整流回路２０３ａ〜２０３ｃの出力をアナログディジタル変換するＡＤ変換回路２０４ａ〜０４ｃ、ＡＤ変換回路２０４ａ〜０４ｃの出力を入力して被検査コイン３の真贋性および金種を判別する論理回路２０５を具備して構成される。
【０００７】
しかし、上記従来のコイン検査装置は、ブリッジ回路２００の平衡状態を保持するためのバランス調整が必要となり回路が複雑となる。また、ブリッジ回路は温度変化等に対し敏感に反応して平衡状態が崩れ易く検出感度を損なうなどの問題があった。
【０００８】
ところで、この種のコイン検査装置によるコインの検査は、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）を検出して該コインの真贋性および金種を判別している。
【０００９】
すなわち、この種のコイン検査装置は、コインの特徴が周波数に依存したパラメータとなることが多いことから、米国特許Ｎ０．３，８７０，１３７に開示されているように、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いる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、国際化に伴って諸外国のコインが容易に持ち込まれ、それらのコインが自動販売機等に誤って投入されたり、或いは不正を試みる者による詐欺行為などのために投入されるケースが増えている。
【００１１】
それら諸外国のコインの中には材質、外径、厚さなどが本物のコインに近似するものがあったり、あるいは諸外国のコインを変造するなどして本物コインに似せたものが多量に出回っている。
【００１２】
このような諸外国のコイン若しくは諸外国のコインを変造したコインは本物のコインとコイン表面のデザイン(凹凸模様)が異なったり、あるいはコイン縁部(フランジ)の形状が異なるものの、材質、外径、厚さが殆ど一致しているものがあるため、従来のコイン検査装置においては、これらのコインを本物と誤って受け入れてしまうことがあり、この場合、自動販売機等の管理者に不測の損害を与えることになる。
【００１３】
また、コイン表面の僅かな形状的特徴を検出するために、この種のコイン検査装置に、画像検出素子(ＣＣＤ)を用いた光学的な手法を採用する試みもあるが、このような光学的な手法は、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、装置全体が高価となる問題があった。
【００１４】
そこで、この発明は、簡単な一組のコイル構成でコイン表面の凹凸模様とを精度良く検査することができしかも安価な構成のコイン検査方法および装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の磁極が所定間隔で配列された第１の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第１のコイルおよび第２のコイルを含む第１の励磁コイルと前記第１の磁性体コアの前記第１の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第１の受信コイルとを有する第１の検知コイルと、複数の磁極が所定間隔で配列された第２の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第３のコイルおよび第４のコイルを含む第２の励磁コイルと前記第２の磁性体コアの前記第２の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第２の受信コイルとを有する第２の検知コイルとを対向して配置し、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルにより発生される磁界内に被検査コインを通過させ、前記被検査コインの通過に際して前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに発生する電気的特性変化に基づき前記被検査コインを判別することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルは、それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに誘起される電圧が相互に打ち消し合うように差動接続されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の磁性体コアおよび前記第２の磁性体コアは、前記複数の磁極の配設方向が前記検査コインの通過方向と一致し、かつ前記複数の磁極の中心が前記検査コインの略中心位置に一致するように配置されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の励磁コイルは、前記第１の磁性体コアの２つの磁極から発生される磁束が相互に打ち消し合うように前記第１のコイルおよび第２のコイルを巻回して双峰磁界を発生させ、前記第２の励磁コイルは、前記第２の磁性体コアの２つの磁極から発生される磁束が相互に打ち消し合うように前記第３のコイルおよび第４のコイルを巻回して双峰磁界を発生させることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の受信コイルを共振素子として含む第１の共振回路を形成するとともに、前記第２の受信コイルを共振素子として含み前記第１の共振回路の共振周波数と共振周波数が異なる第２の共振回路を形成し、前記第１の共振回路と前記第２の共振回路の差動出力に基づき前記被検査コインを判別することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記第１の共振回路の共振周波数および前記第２の共振回路の共振周波数は、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを差動接続するとともに、該差動接続された前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを共振素子として含む共振回路を形成し、前記共振回路の出力に基づき前記被検査コインを判別することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記共振回路の共振周波数は、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定されることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記第１の受信コイルに並列にダンプ抵抗を接続したことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１０記載の発明は、コインの物理特性を試験し、該コインの真贋性および金種を検査するコイン検査装置において、コイン投入口と、前記コイン投入口に連結されたコイン通路と、複数の磁極が所定間隔で配列された第１の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第１のコイルおよび第２のコイルを含む第１の励磁コイルと前記第１の磁性体コアの前記第１の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第１の受信コイルとを有する第１の検知コイルと、複数の磁極が所定間隔で配列された第２の磁性体コアの隣接する２つの磁極に巻回された第３のコイルおよび第４のコイルを含む第２の励磁コイルと前記第２の磁性体コアの前記第２の励磁コイルに隣接する磁極に巻回された第２の受信コイルとを有し、前記コイン通路を挟んで前記第１の検知コイルに対向して配置される第２の検知コイルと、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルを励磁する励磁手段と、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルの電気的特性変化を検出する検出手段と、受納可能コインの基準値を記憶する記憶手段と、前記検出手段による検出出力と前記記憶手段に記憶された基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較出力に基づき前記コイン投入口から投入されたコインを判別する判別手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルは、それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルに誘起される電圧が相互に打ち消し合うように差動接続されることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記第１の磁性体コアおよび前記第２の磁性体コアは、それぞれ前記複数の磁極の配設方向が前記検査コインの通過方向と一致し、かつ前記複数の磁極の中心が前記検査コインの略中心位置に一致するように配置されることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記第１の受信コイルを共振素子として含み、第１の共振周波数で共振する第１の共振回路と、前記第２の受信コイルを共振素子として含み、前記第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数で共振する第２の共振回路とを具備し、前記検出手段は、前記第１の共振回路と前記第２の共振回路の差動出力を検出することを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記第１の共振回路の共振周波数および前記第２の共振回路の共振周波数は、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定されることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを差動接続するとともに、該差動接続された前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルを共振素子として含む共振回路を具備し、前記検出手段は、前記共振回路の出力を検出することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記共振回路の共振周波数は、前記第１の励磁コイルおよび前記第２の励磁コイルの励磁周波数より低く設定されることを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記第１の受信コイルは、並列に接続されたダンプ抵抗を具備することを特徴とする。
【００３８】
この発明においては、検知コイルの励磁コイルを所定の周波数で励磁駆動することで、励磁コイル周辺に電磁界を発生させてこの検知コイルの電磁場を作る。この電磁界は励磁コイルに隣接して配置された第１の受信コイルおよび第２の受信コイルに誘導作用し、第１の受信コイルおよび第２の受信コイルはこの誘導作用を受けて対応する誘起電圧を発生する。
【００３９】
ここで、この検知コイルの電磁場内にコインが作用すると、第１の受信コイルおよび第２の受信コイルに誘起する電圧が変化する。この変化は、差動接続された第１の受信コイルに誘起される電圧と第２の受信コイルに誘起される電圧との差として検出され、その検出電圧は励磁コイルの励磁周波数に近い方に設定された共振周波数の受信コイルに偏起して発生し、またコイン表面の模様の凹凸に特徴付けられて変化する。
【００４０】
このような構成によると、受信コイルからの検出電圧を一定方向に変化する信号として取り出すことが可能となり、またコイン表面の模様の凹凸に特徴付けらた信号として検出することができ、これによりコイン表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるコイン検査方法および装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１は、この発明に係わるコイン検査方法および装置で採用される検知コイルを示す図である。また、図２は、図１に示した検知コイルの詳細説明図である。
【００４３】
図１において、図１の（ａ）は、この発明に係わるコイン検査方法および装置で採用される検知コイル１の正面図を示し、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示す検知コイル１の断面図を示し、図１の（ｃ）は、図１の（ａ）に示す検知コイル１のＡ部矢視図である。
【００４４】
検知コイル１は、第１のコイル１ａと第２のコイル１ｂで構成され、第１のコイル１ａはコイン通路５の一側部の通路壁４ａに配設され、第２のコイル１ｂは、コイン通路５を挟んで第１のコイル１ａに電磁的に結合するように配設される。
【００４５】
また、検知コイル１はそのコイルの長手方向がコイン通路５の底面を構成するレール２と略平行になり、かつ、コイン３の中心と検知コイル１の幅のセンタが略一致するように配置される。
【００４６】
また、コイン通路５は、コイン３を案内して落下させる所定角度で傾斜し、底部に配置されたレール２と、一対の通路壁４ａ、４ｂで構成され、通路壁４ａ、４ｂは、図１の（ｂ）に示すように、コイン３が一方の通路壁４ｂ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傾いて配設されている。
【００４７】
また、コイン３を載せて案内するレール２の表面も通過するコイン３が通路壁４ｂ側に傾くように、通路壁４ａ、４ｂの傾斜方向に傾く構成となっている。
【００４８】
さて、この検知コイル１は、図２に、側面図（図２（ａ））および平面図（図２（ｂ））で詳細に示すように、フェライトなどの高透磁率の磁性材料からなり複数の磁極が所定間隔でほぼ直線上に配置された櫛形コア８と、その櫛形コア８の隣接する３つの磁極６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれに巻回されたコイル７ａ、７ｂ、７ｃを具備して構成される。
【００４９】
また、この検知コイル１の第１のコイル１ａは（図１参照）、後に詳述するように、第１のコイル１ａ内の２つの磁極６ｂ、６ｃに巻回された両コイル７ｂ、７ｃが、隣接する二つの磁極６ｂ、６ｃから発生される磁束が相互に打消し合うようにして接続されている。
【００５０】
同様に、第２のコイル１ｂは、２つの磁極６ｂ’、６ｃ’に巻回された両コイル７ｂ’、７ｃ’が、隣接する二つの磁極６ｂ’、６ｃ’から発生される磁束が相互に打消し合うようにして接続されている。
【００５１】
さらに、第１のコイル１ａおよび第２のコイル１ｂは、相互インダクタンスが負になるように直列逆相接続されている。
【００５２】
ここで、後に詳述するように、第１のコイル１ａのコイル７ａおよび第２のコイル１ｂのコイル７ａ’は受信コイルを構成し、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’は、励磁コイルを構成する。
【００５３】
図３は、図１に示した検知コイル１を用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００５４】
図３において、図１に示した検知コイル１の第１のコイル１ａは、コイル７ａ、７ｂ、７ｃから構成されており、このうち励磁コイルを構成するコイル７ｂ、７ｃは、図１に示した隣接する二つの磁極６ｂ、６ｃから発生される磁束が相互に打消し合うようにして接続されている。
【００５５】
同様に、第２のコイル１ｂは、コイル７ａ’、７ｂ’、７ｃ’から構成されており、このうち励磁コイルを構成するコイル７ｂ’、７ｃ’は、隣接する二つの磁極６ｂ’、６ｃ’から発生される磁束が相互に打消し合うようにして接続されている。
【００５６】
第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’は、並列にキャパシタＣ３およびキャパシタＣ４が接続され、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’とキャパシタＣ３およびキャパシタＣ４により共振回路１８を構成している。
【００５７】
また、共振回路１８は帰還回路１９と共に自励式の発振回路２０を構成し、この発振回路２０は共振素子１８の共振周波数に基づく周波数で発振し、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’の両端には正弦波電圧が発生し、これによりコイル７ｂ、７ｃおよびコイル７ｂ’、７ｃ’を励磁駆動する。
【００５８】
この結果、検知コイル１は、その周辺に電磁界を発生せしめ、第１のコイル１ａおよび第２のコイル１ｂは電磁的に結合するようにして電磁場を構成する。
【００５９】
また、第１のコイル１ａのコイル（第１の受信コイル）７ａには並列にキャパシタＣ１が接続されて第１の共振回路１０を構成し、また、第２のコイル１ｂのコイル（第２の受信コイル）７ａ’には並列にキャパシタＣ２が接続され、第２の共振回路１１を構成する。
【００６０】
ここで、第１の受信コイル７ａおよび第２の受信コイル７ａ’は、それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、第１の受信コイル７ａおよび第２の受信コイル７ａ’に誘起される電圧が相互に打ち消し合うように差動接続されている。
【００６１】
また、第１の共振回路１０の共振周波数および第２の共振回路１１の共振周波数は、それぞれ異なるように設定されているとともに、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’を励磁する発振回路２０の発振周波数（励磁周波数）より低く設定されている。
【００６２】
この結果、この検知コイル１の電磁場内に被検査コイン３が作用すると、第１の受信コイル１ａおよび第２の受信コイル１ｂに誘起する電圧が変化し、この変化は、第１の共振回路１０に誘起される電圧と第２の共振回路１１に誘起される電圧との差として検出され、その検出電圧は検出回路１２に入力される。
【００６３】
この検出電圧は、後に詳述するように、励磁コイル７ｂ、７ｃ、７ｂ’、７ｃ’の励磁周波数に近い方に設定された共振周波数の第１の受信コイル１ａまたは第２の受信コイル１ｂに偏起して発生し、また被検査コイン３の表面の模様の凹凸に特徴付けられて変化する。
【００６４】
検出回路１２では、上記第１の受信コイル１ａおよび第２の受信コイル１ｂによる検出電圧を増幅検波回路１３で検波し、これをＡＤ変換部１４でアナログディジタル変換して比較判定部１５に加える。
【００６５】
比較判定部１５は、検出回路１２からのデジタル電圧信号と記憶部１６に記憶された各種コインの基準値とを比較し、被検査コイン３が所定の特徴を備えているか否かを判定して判定の結果を出力端子１７へ出力する。
【００６６】
この比較判定部１５の出力は後述する振り分けソレノイドや図示しないコインカウンタ等を駆動するために使用される。
【００６７】
ここで、被検査コイン３が検知コイル１の電磁場内を通過するときの電磁作用について詳述する。
【００６８】
図４は、図３に示した検知コイル１の特性を示す特性図である。
【００６９】
図４において、４０は、発振回路２０による共振素子である第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’における周波数応答特性を示し、その中心周波数（発振周波数）ｆ０は、例えば、１２０ＫＨｚに設定される。
【００７０】
ここで、前述したように、この検知コイル１における第１の共振回路１０の共振周波数および前記第２の共振回路１１の共振周波数は、それぞれ異なるように設定されているとともに、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’を励磁する発振回路２０の発振周波数（励磁周波数）より低く設定されている。
【００７１】
すなわち、４１は、第２の共振回路１１における周波数応答特性を示し、その中心周波数（共振周波数）ｆ１は、例えば、８０ＫＨｚに設定される。
【００７２】
また、４２は、第１の共振回路１０における周波数応答特性を示し、その中心周波数（共振周波数）ｆ２は、例えば６５ＫＨｚに設定される。
【００７３】
ここで、周波数ｆ０における第２の共振回路１１の受信レベルＶ１と第１の共振回路１０における受信レベルＶ２との間にはΔＶのレベル差があり、この実施の形態のコイン検査装置においては、このレベル差を利用して、コイン表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出する。
【００７４】
すなわち、この実施の形態のコイン検査装置においては、検知コイル１の電磁場内に被検査コイン３が作用すると、第１の受信コイル１ａおよび第２の受信コイル１ｂに誘起する電圧が変化し、この変化は、第１の共振回路１０に誘起される電圧と第２の共振回路１１に誘起される電圧との差として検出される。ここで、第１のコイル１ａのコイル７ｂ、７ｃおよび第２のコイル１ｂのコイル７ｂ’、７ｃ’における励磁周波数ｆ０における第２の共振回路１１の受信レベルＶ１と第１の共振回路１０における受信レベルＶ２との間にΔＶのレベル差があると、上記検出電圧は、被検査コイン３の裏表の模様の凹凸の違いに応じて変化し、その結果、被検査コイン３の表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出することができる。
【００７５】
図５は、図４に示した特性を有する検知コイル１を用いて代表コインにより試験を行った結果を示す特性図である。
【００７６】
図５において、５０は、日本国５００円硬貨における検出信号波形を示し、５１は、日本国５００円硬貨に材質、外形、厚さが極近似し、表面模様の異なる被疑貨の一方の面側における検出信号波形を示し、５２は、被疑貨の他方の面側における検出信号波形を示す。
【００７７】
また、ａは、上記検出信号波形で比較すべき値のサンプリングアドレスを示し、５３は、被疑貨検出のための基準値（上限値）を示し、５４は、被疑貨検出のための基準値（下限値）を示す。
【００７８】
図５から明らかなように、サンプリングアドレスａにおいて、日本国５００円硬貨（正貨）の検出信号波形は、上記基準値（上限値）５３と基準値（下限値）５４の間に入るが、被疑貨の一方の面側における検出信号波形５１および被疑貨の他方の面側における検出信号波形５２は、いずれも上記基準値（上限値）５３と基準値（下限値）５４の間から外れることになり、これを利用して日本国５００円硬貨（正貨）と例えば、硬貨の片面だけを凹上に削った変造貨等を識別することができる。
【００７９】
図６は、図１に示した検知コイル１を用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の他の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００８０】
図６に示す制御回路においては、第１のコイル１ａのコイル（第１の受信コイル）７ａに並列に抵抗（ダンプ抵抗）Ｒ１を接続して、この第１の受信コイル７ａと第２のコイル１ｂのコイル（第２の受信コイル）７ａ’とを差動接続し、第１の受信コイル７ａと第２の受信コイル７ａ’との間にキャパシタＣ１を接続して並列共振回路４００を構成している。他の構成は図３に示した制御回路と同様である。
【００８１】
このような構成においても、図３に示した制御回路と同様に、被検査コイン３の表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出することができる。
【００８２】
図７は、図６に示した検知コイル１の特性を示す特性図である。
【００８３】
図７において、５００は、発振回路２０の周波数応答特性の中心周波数（共振周波数）ｆ０を示し、このｆ０は、例えば、１２０ＫＨｚに設定される。
【００８４】
また、５０１および５０２は、第２の受信コイル１ｂの周波数応答特性およびダンプ抵抗Ｒ１が接続された第１の受信コイル１ａの周波数応答特性を示し、その中心周波数（共振周波数）ｆ１は、例えば、８０ＫＨｚに設定される。
【００８５】
ここで、周波数ｆ０における第２の受信コイル１ｂの受信レベルＶ１と第１の受信コイル１ａの受信レベルＶ２との間にはΔＶのレベル差があり、この実施の形態のコイン検査装置においては、このレベル差を利用して、コイン表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出する。
【００８６】
すなわち、この実施の形態のコイン検査装置においては、検知コイル１の電磁場内に被検査コイン３が作用すると、第１の受信コイル１ａおよび第２の受信コイル１ｂに誘起する電圧が変化し、この変化は、第１の受信コイル１ａに誘起される電圧と第２の受信コイル１ｂに誘起される電圧との差として検出される。
【００８７】
ここで、周波数ｆ０における第２の受信コイル１ｂの受信レベルＶ１と第１の受信コイル１ａの受信レベルＶ２との間にΔＶのレベル差があるので、上記検出電圧は、被検査コイン３の裏表の模様の凹凸の違いに応じて変化し、その結果、被検査コイン３の表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出することができる。
【００８８】
図８は、この発明に係わるコイン検査装置を用いて構成した自動販売機等のコイン処理装置を示す図である。
【００８９】
図８において、このコイン処理装置３０は、コイン投入口３１から投入された被検査コイン（以下、コインという）３を自然落下によって、コイン投入口３１の下方に設けたレール２へ落下させる。
【００９０】
レール２へ落下した被検査コイン３は、コイン通路５（図１参照）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５内を移動する間、外径検知コイル３２、材質検知コイル３３およびこの発明に係わる検知コイル１を通過する。
【００９１】
このコイン処理装置３０は、コイン３が上記各検知コイルを通過する間にコイン３の真贋性および金種を検査する。この検査の結果、投入されたコイン３が真正であると判定したときは、出力端子１７へ出力される信号に基づき振り分けソレノイド３５を駆動してゲート３４を作動させ、コイン３を図示しない正貨通路へ導く。
【００９２】
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。
【００９３】
ここではコイン３が正貨であると仮定すると、正貨通路へ導かれたコイン３は自由落下を続け、やがてレール３６へ落下する。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。
【００９４】
ここで、外径検知コイル３２および材質検知コイル３３による検査手法としては周知の技術を用いることができる。
【００９５】
図９は、図８に示した自動販売機のコイン処理動作を説明するフローチャートである。
【００９６】
図９において、このコイン検査装置の電源が投入されると、ステップ１００でＭＰＵ２０内の入出力などの初期設定を行う。
【００９７】
ステップ１００を実行後、ステップ１０１の判断処理で検知コイル３２、３３からの信号を用いて装置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の判断処理でコインが投入されたと判断すると、プログラムはステップ１０２のＡＤ変換処理へと進む。しかし、ステップ１０１の判断処理でコインが投入されていないと判断するとコインの到来を待つようにして待機処理をループする。ここでは、ステップ１０１の判断処理でコインが投入されたものと仮定してステップ１０２のＡＤ変換処理へ進むものとする。
【００９８】
ステップ１０２のＡＤ変換処理は、コインが検知コイル内に到来するとその信号を受けて各検知コイル毎にサンプリングを開始する。サンプリング結果は、ＭＰＵ２０内のＲＡＭなどのメモリ２１に一時記憶保持してステップ１０３の演算処理へ進む。
【００９９】
ステップ１０３の演算処理は、メモリ２１に一時記憶保持された値と予めメモリ２１に記憶されている受納可能コインの値とを使って演算処理を行って、ステップ１０５の真偽判定へ進む。
【０１００】
ステップ１０５の真偽判定は、ステップ１０３の演算処理により求めた値と予め記憶させた受納可能コインの基準値とを比較し、その値が基準値内であるとき被検査コインを真のものであると判定し、ステップ１０６の正貨処理へと進む。しかし、その値が基準値外と判定したときは被検査コインを偽と判定し、ステップ１０４の偽貨処理を実行して待機ループへ戻る。
【０１０１】
ここでは、ステップ１０５の真偽判定処理で被検査コインが真のものであると判定されたものと仮定してステップ１０６の正貨処理を実行するものとする。ステップ１０６の正貨処理は、上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。
【０１０２】
ここで、プログラムは一連の処理を終了してステップ１０１へ戻り待機処理をループする。
【０１０３】
上述したようにこの実施の形態によれば被検査コイン３の表面の模様の凹凸に特徴付けられて変化する信号を、共振周波数がそれぞれ異なるようにして差動接続された第１の受信コイル７ａの第１の共振回路１０に誘起される電圧と第２の受信コイル７ｂの第２の共振回路１１に誘起される電圧との差として検出し、これによりコイン表面に施された表裏の模様の凹凸の違いを検出する。
【０１０４】
このように構成することにより、外国貨を変造した偽貨を精度よく検出することができる。例えば、硬貨の表面の片面だけを凹状に削った変造貨など一定の方向に変化する信号を安定して検出することができる。
【０１０５】
また、受信コイルをアンバランス状態に設定することで、受信コイル単体間のインダクタンスなどの特性のバラツキがあっても実用上吸収され、また、 平衡などの調整が不要となる。
【０１０６】
図１０は、この発明に係わるコイン検査方法および装置で採用される検知コイルの他の実施の形態を示す図である。また、図１１は、図１０に示した検知コイルの詳細説明図である。
【０１０７】
図１０において、この検知コイル３００は、コイン通路５の片方の通路壁４ｂに配設される。なお、コイン通路５の構成および配置は図１に示した構成と同様である。
【０１０８】
さて、この実施の形態の検知コイル３００は、図１１に、側面図（図１１（ａ））および平面図（図１１（ｂ））で詳細に示すように、フェライトなどの高透磁率の磁性材料からなり複数の磁極が所定間隔でほぼ直線上に配置された櫛形コア８と、その櫛形コア８の隣接する３つの磁極６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれに巻回されたコイル３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃを具備して構成される。
【０１０９】
ここで、この実施の形態の検知コイル３００においては、コイル３０１ａおよびコイル３０１ｃが受信コイルを構成し、コイル３０１ｂが励磁コイルを構成する。
【０１１０】
図１２は、図１０に示した検知コイル１を用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【０１１１】
図１２において、図１０に示した検知コイル３００のコイル（励磁コイル）３０１ｂには、並列にキャパシタＣ３およびキャパシタＣ４が接続され、コイル３０１ｂとキャパシタＣ３およびキャパシタＣ４により共振回路１８を構成している。
【０１１２】
また、共振回路１８は帰還回路１９と共に自励式の発振回路２０を構成し、この発振回路２０は共振素子１８の共振周波数に基づく周波数で発振し、コイル３０１ｂを励磁駆動する。
【０１１３】
この結果、検知コイル３００は、その周辺に電磁界を発生せしめ電磁場を構成する。
【０１１４】
また、コイル（第１の受信コイル）３０１ａおよびコイル（第２の受信コイル）３０１ｃは、それぞれインピーダンス特性を異ならせるとともに、第１の受信コイル３０１ａおよび第２の受信コイル３０１ｃに誘起される電圧が相互に打ち消し合うように差動接続されている。
【０１１５】
検出回路１２は、増幅検波回路１３およびＡＤ変換部１４を有し、上記第１の受信コイル３０１ａおよび第２の受信コイル３０１ｃによる検出電圧を増幅検波回路１３で検波し、これをＡＤ変換部１４でアナログディジタル変換して比較判定部１５に加える。
【０１１６】
比較判定部１５は、検出回路１２からのデジタル電圧信号と記憶部１６に記憶された各種コインの基準値とを比較し、被検査コイン３が所定の特徴を備えているか否かを判定して判定の結果を出力端子１７へ出力する。
【０１１７】
このような構成においても、被検査硬貨３の表面の模様の凹凸を精度よく検出することができる。
【０１１８】
なお、上記実施の形態においては、検知コイル１の櫛型コアにおける磁極間の形状をコの字形としたがＵの字形などこの発明による要旨を逸脱しない範囲において適宜他の形状のものを用いてもよい。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、簡単な一組のコイル構成でコイン表面の凹凸模様とを精度良く検査することができしかも安価な構成のコイン検査方法および装置を提供することができる。
【０１２０】
また、
１）例えば、硬貨の表面の片面だけを凹状に削った変造貨などの外国貨を変造した偽貨を精度よく検出することができる
２）一定の方向に変化する信号を安定して検出することができる
３）受信コイルをアンバランス状態に設定することで、受信コイル単体間のインダクタンスなどの特性のバラツキがあっても実用上吸収される
４） 平衡などの調整が不要である
等の硬貨を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるコイン検査方法および装置で採用される検知コイルを示す図である。
【図２】図１に示した検知コイルの詳細説明図である。
【図３】図１に示した検知コイルを用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した検知コイルの特性を示す特性図である。
【図５】図４に示した特性を有する検知コイル１を用いて代表コインにより試験を行った結果を示す特性図である。
【図６】図１に示した検知コイルを用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の他の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した検知コイルの特性を示す特性図である。
【図８】この発明に係わるコイン検査装置を用いて構成した自動販売機等のコイン処理装置を示す図である。
【図９】図８に示した自動販売機のコイン処理動作を説明するフローチャートである。
【図１０】この発明に係わるコイン検査方法および装置で採用される検知コイルの他の実施の形態を示す図である。
【図１１】図１０に示した検知コイルの詳細説明図である。
【図１２】図１０に示した検知コイル３００を用いて構成したこの発明に係わるコイン検査方法および装置が適用されるコイン検査装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】従来のコイン検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    検知コイル
１ａ    第１の検知コイル
１ｂ    第２の検知コイル
２    レール
３    被検査コイン
４ａ、４ｂ    通路壁
５    コイン通路
６ａ〜６ｄ    磁極
６ａ'〜６ｂ'    磁極
７ａ〜７ｃ    コイル
７ａ'〜７ｃ'    コイル
１０    第１の共振回路
１１    第２の共振回路
１２    検出回路
１３    増幅検波回路
１４    ＡＤ変換部
１５    比較判定部
１６    記憶部
１７    出力端子
１８    共振回路
１９    帰還回路
２０    発振回路
３１    コイン投入口
３２    外径検知コイル
３３    材質検知コイル
３４    ゲート
３５    振り分けソレノイド
３６    レール
２００    ブリッジ回路
２０１    誘導コイル
２０２    発振回路
２０３    整流回路
２０４    ＡＤ変換回路
２０５    論理回路
３００    検知コイル
３０１ａ〜３０１ｃ    コイル
４００    共振回路
【図１】
0003844921.tif 000002
【図２】
0003844921.tif 000003
【図３】
0003844921.tif 000004
【図４】
0003844921.tif 000005
【図５】
0003844921.tif 000006
【図６】
0003844921.tif 000007
【図７】
0003844921.tif 000008
【図８】
0003844921.tif 000009
【図９】
0003844921.tif 000010
【図１０】
0003844921.tif 000011
【図１１】
0003844921.tif 000012
【図１２】
0003844921.tif 000013
【図１３】
0003844921.tif 000014