JP2002183794A

JP2002183794A - 硬貨識別装置

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Publication number: JP2002183794A
Application number: JP2000382334A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kobayashi; 勇次小林
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP4598264B2

Abstract

(57)【要約】【課題】硬貨の表裏面の凹凸模様を精度よく識別でき
るようにして、変造貨を完全に排除できるようにする。【解決手段】検出対象とする硬貨Ｃの表裏面に施され
た模様の特徴的な凹凸の径より小さい径の２個のコイル
センサ3-1,3-2を、硬貨通路１３を挟んで対向させて配
置する。そして、両コイルセンサの出力を個別に処理
し、それらの和と差を算出してそれぞれを基準値と比較
する。その際、前記2個のコイルセンサの内の一方の出
力と基準出力との差に基づいて、前記2個のコイルセン
サの出力の差を補正して、硬貨のバタツキの影響をなく
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動販売機等にお
いて、投入された硬貨が正貨であるか偽貨であるかを識
別するための硬貨識別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の硬貨識別装置の内部概略
図である。図９において、１２は硬貨投入口、１３は硬
貨通路、１４，１５はセンサ、１６は振分けゲート、１
７は受入通路、１８は返却通路である。

【０００３】硬貨投入口１２から投入された硬貨Ｃは、
硬貨通路１３を通過する際に、センサ１４及びセンサ１
５により、その硬貨Ｃが正規なものであるか否かを判別
するためのデータが採取される。センサ１４及びセンサ
１５は、それぞれ硬貨通路１３の側面部に２個のコイル
センサを対向して配置し、両者を直列接続して構成して
いる。

【０００４】硬貨Ｃの判別は次のようにして行う。すな
わち、硬貨Ｃが硬貨投入口１２に投入され、それがセン
サ１４に達して、センサ１４からの検知信号が所定の値
になったら識別動作を開始する。センサ１４，センサ１
５は、それぞれ、所定周波数の磁界を発生するコイル
と、硬貨Ｃが通過した際に生じる磁界の変化を検出する
磁気センサとからなる。

【０００５】硬貨Ｃがない状態での上記磁気センサの出
力は、例えば、図１０（イ）に示すような波形となる。
そのような状態のとき、センサ１４，センサ１５の前を
硬貨Ｃが通過すると、それらのセンサ出力は、図１０
（ロ）に示すように振幅が変化する。それを波形処理回
路により半波整流してピークホールドし〔図１０
（ハ）〕、さらに、それを平滑化して図１０（ニ）に示
すような出力を得る。

【０００６】そして、センサ１４，センサ１５の前を硬
貨Ｃが通過すると、その材質，直径，厚さ等に応じて、
図１０（ニ）に示す出力波形が所定の割合で変化するた
め、変化した値を予めメモリに登録した識別基準値と比
較して正否を判定する。その判定は、次のようにして行
われている。

【０００７】図１１は、従来の硬貨識別装置における正
貨判定方法を説明する図である。図１１において、曲線
Ｓ₁₄は、センサ１４の出力を示し、曲線Ｓ₁₅は、センサ
１５の出力を示している。そして、センサ１４の出力Ｓ
₁₄の最下点の電圧Ｖ₁₄と、センサ１５の出力Ｓ₁₅の最下
点の電圧Ｖ₁₅と、センサ１４の出力Ｓ₁₄とセンサ１５の
出力Ｓ₁₅とが交叉している部分の電圧Ｖ₀ とが、それぞ
れ所定の範囲Ａ₁,Ａ₂,Ａ₀ 内にあるか否かで正否を判定
する。

【０００８】そのようにして判定された結果、硬貨Ｃが
正規のものであったら、振分けゲート１６を開いて硬貨
Ｃを受入通路１７に導入する。また、正規のものではな
かったら、振分けゲート１６は閉じたままにして硬貨Ｃ
を返却通路１８へ送る。従来の硬貨識別装置では、この
ようにして硬貨の識別を行っていた。

【０００９】なお、このような硬貨識別装置に関連する
従来の文献としては、例えば、特許第２６８０６８０号
明細書（G07D 3/00）がある。

【００１０】ところで最近、自動販売機を狙った、白銅
系材料の外国硬貨に工具を使って細工して５００円硬貨
に似せた変造貨を使った犯罪が急増している。特に、韓
国の５００ウォン硬貨等の外国硬貨の片面あるいは両面
を削って、５００円硬貨に重さ，厚み等を近似させた変
造貨が使われるようになっている。さらに、１００ウォ
ン硬貨の縁を削って、径を１００円硬貨に近似させた変
造貨も使われるようになっている。それに対して、上記
したような硬貨識別装置では、材質，直径，厚さ等を平
均的に捕らえて硬貨の識別を行っているため、そのよう
な変造貨が投入された場合、完全には排除できない。

【００１１】そこで、小径のコイルセンサ２個を硬貨通
路の両側に対向させて配置し、両センサを同相又は逆相
に接続して、硬貨の表裏面の絵柄に対応した出力を取得
し、それに基づいて正貨，偽貨の識別を行うようにした
硬貨識別装置も開発されている。

【００１２】そのような、硬貨識別装置を用いれば、変
造硬貨の細工痕がある程度判別できて、識別の精度を向
上させることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな硬貨識別装置では、硬貨通路の両側に対向させて配
置した２個のコイルセンサの出力の合成信号として処理
していたため、硬貨の表裏面の凹凸模様を個別に判定で
きず、識別の精度を十分に向上させることができないと
いう問題点があった。

【００１４】本発明は、そのような問題点を解決し、硬
貨の表裏面の凹凸模様をさらに精度よく識別できるよう
にして、変造貨を完全排除できるようにすることを目的
とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載の硬貨識別装置は、硬貨通路の側面
部に配置したセンサに高周波電流を流し、硬貨がセンサ
の前を通過した時の振幅変化に基づいて硬貨の識別を行
う硬貨識別装置であって、前記センサとして、２個のコ
イルセンサを、硬貨通路を挟んで対向させて配置し、両
コイルセンサの出力を個別に処理して基準値と比較する
ことを特徴とする。このようにすると、硬貨の表裏面の
状態を精度よく識別して、変造貨を確実に排除できるよ
うになる。

【００１６】また、請求項２に記載の硬貨識別装置は、
前記2個のコイルセンサの出力の和と差を算出してそれ
ぞれを基準値と比較することを特徴とする。このように
すると、2個のコイルセンサの出力の和と差に基づいて
精度よく硬貨識別を行うことができる。

【００１７】また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、
前記2個のコイルセンサの内の一方の出力と基準出力と
の差に基づいて、前記2個のコイルセンサの出力の差を
補正することを特徴とする。このようにすると、2個の
コイルセンサの出力の差に基づいて硬貨識別を行う際
に、硬貨のバタツキの影響を少なくすることができる。

【００１８】また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、
前記コイルセンサとして、検出対象とする硬貨の表裏面
に施された模様の特徴的な凹凸の径より小さい径のポッ
トコアコイルセンサを用たことを特徴とする。このよう
にすると、センサから、硬貨の表裏面の凹凸にほぼ対応
した出力が得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の硬貨識別
装置の制御ブロック図であり、図２は、センサ配置図で
ある。第１のセンサ１及び第２のセンサ２は、図９に示
したような従来の硬貨識別装置におけるセンサ１４，１
５と同様なセンサで、硬貨通路１３の側壁に設けられ、
硬貨投入口１２から投入された硬貨がその前を通過する
際に、硬貨の材質や厚さ等に応じてその出力を変化させ
る。

【００２０】そのようなセンサでは、硬貨の厚さと材質
等を平均的に捕らえて判別を行っているため、前述した
ような変造貨を完全には排除できない。そこで、本発明
の硬貨識別装置では、硬貨の表面及び裏面に形成された
模様や、工具を使って細工された痕跡を判別するための
第３のセンサ３−1及び３−2と第４のセンサ４とを付加
して、正貨と変造貨とを正確に識別できるようにした。

【００２１】第３のセンサ３−1及び３−2と第４のセン
サ４は、硬貨の表裏面に形成された特徴的な凹凸の径よ
り小径とし、硬貨Ｃの表面の凹凸模様に対応して出力波
形が変動するようにしている。それぞれのセンサの出力
は、それぞれ、波形処理回路５〜８により、図１０に示
したような処理を行った後、すなわち、半波整流してピ
ークホールドし、さらに、それを平滑化した後、マイコ
ン９のＡ／Ｄ入力端子に入力する。

【００２２】マイコン９は、波形処理回路５〜８からの
入力を受けて、投入された硬貨の材質，厚さ，径、及
び、硬貨表面の凹凸模様を判別する。その結果、正貨で
あると判別された場合は、硬貨振分け機構１０を作動さ
せて、硬貨を受入通路に導く。それと同時に、適正信号
出力部１１に対して、投入硬貨の金種を示す適正信号を
自動販売機の主制御部（図示せず）に出力するように指
令する。

【００２３】図３は、硬貨通路の断面図である。硬貨通
路１３は、硬貨通過方向から見て横方向に傾斜させてお
り、硬貨Ｃが常に下側の側壁に沿って移動し、通過位置
が一定になるようにしている。そして、第３のセンサ
は、２個のコイルセンサ３−１，３−２を、硬貨通路１
３の側面部に、硬貨通路１３を挟んで対向させて配置す
る。

【００２４】コイルセンサ３−１，３−２としては、例
えば、φ５．５ｍｍの小径ポットコアを用い、それぞれ
のコイルセンサ３−１，３−２は、図４にコイルセンサ
３−１のみを例にして示すように、個別に波形処理回路
に接続される。波形処理回路７−１では、発振・受信回
路７Ａにより、図１０（イ）に示したような波形の高周
波をコイルセンサ３−１に与える。そのような状態のと
き、センサの前を硬貨が通過すると、センサ出力の振幅
が変化する。それを増幅回路７Ｂで増幅した後、ピーク
ホールド＆整流回路７Ｃに与えて、半波整流してピーク
ホールドしたものを平滑化し、電圧レベルシフト回路７
Ｄでレベル調整してからＣＰＵ９のＡ/Ｄポートに入力
する。コイルセンサ３−２の出力も同様にしてＣＰＵ９
の別のＡ/Ｄポートに入力する。

【００２５】ＣＰＵ９では、そのようにして入力された
コイルセンサ３−１，３−２の出力の、凹凸変化点毎に
それぞれの信号の和と差を算出し、それらを基準値と比
較することにより正貨，偽貨の識別を行う。そのように
信号の和と差を使って硬貨識別を行うことにより凹凸模
様の識別精度を向上させる。すなわち、両出力の和だけ
に基づいて判定すると、常に硬貨の表裏の凹凸模様が合
成された形で判定することになり、その分、模様の凹凸
分解能が悪くなるが、両出力の和に加えて差も判定対象
とすることにより、模様の凹凸分解能が向上する。

【００２６】図５は、コイルセンサ３−１，３−２の出
力に基づいて行う硬貨識別の説明図である。図５におい
て、Ｖ₁は、コイルセンサ３−１の出力を示し、Ｖ₂は、
コイルセンサ３−２の出力を示している。また、Ｖ
_Aは、コイルセンサ３−１の出力Ｖ₁とコイルセンサ３−
２の出力Ｖ₂の和をとった波形を示しており、Ｖ_Dは、コ
イルセンサ３−１の出力Ｖ₁とコイルセンサ３−２の出
力Ｖ₂の差をとった波形を示している。そして、上記凹
凸変化点とは、図５中Ａ〜Ｆで示すように、出力信号の
波形が下降から上昇あるいは上昇から下降に変化しよう
とする点をいう。

【００２７】本発明の硬貨識別装置では、各凹凸変化点
Ａ〜Ｆにおける、前記両出力Ｖ₁，Ｖ₂の和Ｖ_AA，Ｖ_AB，
Ｖ_AC，Ｖ_AD，Ｖ_AE，Ｖ_AFと、両出力Ｖ₁，Ｖ₂の差Ｖ_DA，
Ｖ_D _B，Ｖ_DC，Ｖ_DD，Ｖ_DE，Ｖ_DFを、それぞれ基準値と比
較することにより正貨と偽貨の識別を行う。ただ、両出
力Ｖ₁，Ｖ₂の差は、硬貨のバタツキの影響を大きく受け
るという問題がある。

【００２８】その点について説明する。図３に示したよ
うに、硬貨通路１３の幅は、硬貨Ｃが転動し易いよう
に、硬貨Ｃの厚みに対して余裕を持たせている。そのた
め、硬貨通路１３を傾斜させても、硬貨通路１３を転動
中に硬貨Ｃが左右にバタツクことがあり、硬貨Ｃがコイ
ルセンサ３−１，３−２の間を通過する際に、コイルセ
ンサ３−１から離れた位置を通過することも起こりう
る。そのような場合、コイルセンサ３−１から離れてそ
の出力レベルが上昇するのに対して、コイルセンサ３−
２の出力レベルが低下するため、両コイルセンサ３−
１，３−２の出力Ｖ₁，Ｖ₂の和は、あまり影響を受けな
い。それに対して、両出力Ｖ₁，Ｖ₂の差は、本来のレベ
ルより小さくなってしまい、正確な判定ができなくな
る。

【００２９】そこで、両出力Ｖ₁，Ｖ₂の差をとる際に補
正を加える必要がある。次に、その補正について図６を
使って説明する。予め、正貨のゲージコインを投入し、
それが硬貨通路１３のコイルセンサ３−１に最も近接し
た状態で通過したときのコイルセンサ３−１の出力波形
を基準出力Ｖ_Sとして取得する。その後、識別対象の硬
貨が投入され、図６にＶ₁，Ｖ₂で示す両コイルセンサ３
−１，３−２の出力が得られたとき、各凹凸変化点Ａ〜
Ｆにおける、前記両出力Ｖ₁，Ｖ₂の和と差を算出するに
あたって、和は両出力Ｖ₁，Ｖ₂の値をそのまま使って算
出する。

【００３０】一方、両出力Ｖ₁，Ｖ₂の差の算出は、次に
説明するような方法で補正しながら行う。すなわち、各
凹凸変化点Ａ〜Ｆにおいて、コイルセンサ３−１の出力
と上記基準出力Ｖ_Sとの差ΔＶ_A，ΔＶ_B，ΔＶ_C，Δ
Ｖ_D，ΔＶ_E，ΔＶ_Fを求め、それらの値に、ある補正係
数を掛けて算出した値だけコイルセンサ３−１の出力を
減じてコイルセンサ３−１の補正出力を算出する。そし
て、既に算出している両出力Ｖ₁，Ｖ₂の和からコイルセ
ンサ３−１の補正出力を差し引いて、前記コイルセンサ
３−２の補正出力を算出する。そして、以上のようにし
て算出した和と差をそれぞれの基準値と比較して硬貨を
識別する。

【００３１】その結果、硬貨のバタツキの影響を受ける
ことなく、硬貨の表裏面の凹凸模様を高い分解能で識別
することが可能になる。

【００３２】ところで、１００円正貨に対する１００ウ
ォン硬貨を細工して作った１００ウォン変造貨の、絵柄
以外の最大の特徴点は、縁の形状にある。すなわち、１
００円正貨は、縁が肉厚になっているのに対して、変造
貨は、径の大きさを１００円正貨に近似させるために縁
の肉厚部がほとんど削り取られている。

【００３３】そこで、この硬貨識別装置では、第４のセ
ンサ４を使って、縁部の形状を精度よく検知することに
より、1００円正貨と１００ウォン変造貨とを精度よく
識別できるようにした。

【００３４】第４のセンサは、図２，図３に示したよう
に、２個対向させたセンサ対４−１，４−２とセンサ対
４−３，４−４の２対を、硬貨通路面に対して縦に並べ
て配置する。センサ対４−１，４−２は、硬貨通路１３
を通過する１００円硬貨のセンタより、コアのセンタが
やや下になるように設ける。また、センサ対４−３，４
−４は、そのほぼ真下で、硬貨が飛び跳ねたり、硬貨通
路面に汚れ等があったりしても硬貨の縁部形状が検知で
きるように、硬貨通路面からわずかに浮かした位置に設
ける。

【００３５】それら４個のコイルセンサは、直列同相接
続する。そして、直列同相接続した４個のコイルセンサ
４−１，４−２，４−３，４−４は、図７に示すよう
に、波形処理回路８に接続される。波形処理回路８は、
図４の波形処理回路７−１と同様な処理を行なう。

【００３６】図８は、１００円の正貨を投入したときの
センサ出力を示す図である。図８（イ）は、センサ対４
−１，４−２の出力を示し、図８（ロ）は、センサ対４
−３，４−４の出力を示す。

【００３７】図８（イ）に示されるように、センサ対４
−１，４−２の出力は、ほぼ、１００円硬貨の中央部分
の断面形状に対応している。すなわち、硬貨通路を転動
してきた硬貨がセンサ対４−１，４−２の縁にかかると
急激に立下り、縁を越えた部分で立ち上がる。その後、
硬貨中央部分の絵柄の厚みに対応して上に凸となり、最
後に、後端の縁に対応して上に凸となってから立ち上が
る。

【００３８】一方、センサ対４−３，４−４の出力は、
１００円硬貨の縁の形状に対応している。すなわち、図
８（ロ）に示されるように、硬貨通路を転動してきた硬
貨がセンサ対４−３，４−４の縁にかかると緩やかに立
ち下がっていき、中間部分で縁段差の影響を受けて多少
上に凸となり、その後、緩やかに立ち上がっていく。

【００３９】そして、センサ対４−１，４−２とセンサ
対４−３，４−４の２対は、硬貨通路面に対して縦に並
べて配置しているため、ほぼ同期して出力される。その
際、センサ対４−１，４−２の出力におけるＡの部分の
立ち上がり角度及びＣの部分の立下り角度と、センサ対
４−３，４−４の出力におけるａの部分の立ち下がり角
度及びｃの部分の立ち上がり角度とがほぼ一致するよう
に調整しておく。そのことにより、各センサの出力が直
列同相接続により足し合わされたとき、図８（ハ）に示
すように、Ｔ₁及びＴ₂の期間で波形が平坦になる。

【００４０】また、中間部分では、図８（イ）における
Ｂの部分の凸と図８（ロ）におけるｂの部分の凸とが足
し合わされて、合成波形の中間部分も図８（ハ）に示す
ように、上に凸となる。

【００４１】それに対して、１００ウォン変造貨を投入
したときの出力は、１００ウォン変造貨には、絵柄部に
凹凸があまりないため、センサ対４−１，４−２の出力
は、下に凸の波形となる。また、縁の段差がほとんどな
いため、センサ対４−３，４−４の出力は平坦になる。
その結果、各センサの出力が直列同相接続により足し合
わされたとき、硬貨縁部で立ち下がった後、及び後端で
立ち上がる前に、１００円正貨のとき現れたような平坦
部が現れない。さらに、中間部分は、下に凸となる。

【００４２】また、５００ウォン硬貨の片面又は両面を
平坦に切削した５００ウォン変造貨を投入した場合は、
縁の段差が大きいため、図８（イ）のＡ部の立ち上がり
角度が図８（ロ）のａ部の立ち下り角度より大きくなっ
て、図８（ハ）の期間Ｔ₁の部分は上に凸となる。期間
Ｔ₂の部分も同様である。また、中間部分は絵柄が削り
取られて平坦になっているため、センサ出力も平坦にな
る。

【００４３】そこで、前記期間Ｔ₁，Ｔ₂を基準値と比較
し、また、中間部の凸部の高さΔＶを基準値と比較する
ことにより、１００ウォン変造貨と５００ウォン変造貨
を精度よく識別することが可能になる。

【００４４】このように、この硬貨識別装置では、第
１，第２のセンサに加えて第３及び第４のセンサを設
け、それらの出力に基づいて硬貨の表裏面の凹凸模様や
縁形状を精度良く識別することにより、投入された硬貨
が正貨であるか偽貨であるかを高精度で識別することが
できる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。すなわ
ち、請求項１に記載の硬貨識別装置は、センサとして、
２個のコイルセンサを、硬貨通路を挟んで対向させて配
置し、両コイルセンサの出力を個別に処理して基準値と
比較するようにしたので、硬貨の表裏面の状態を精度よ
く識別して、変造貨を確実に排除できるようになる。

【００４６】また、請求項２に記載の硬貨識別装置は、
前記2個のコイルセンサの出力の和と差を算出してそれ
ぞれを基準値と比較するようにしたので、2個のコイル
センサの出力の和と差に基づいて精度よく硬貨識別を行
うことができる。

【００４７】また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、
前記2個のコイルセンサの内の一方の出力と基準出力と
の差に基づいて、前記2個のコイルセンサの出力の差を
補正するようにしたので、2個のコイルセンサの出力の
差に基づいて硬貨識別を行う際に、硬貨のバタツキの影
響を少なくすることができる。

【００４８】また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、
前記コイルセンサとして、検出対象とする硬貨の表裏面
に施された模様の特徴的な凹凸の径より小さい径のポッ
トコアコイルセンサを用るようにしたので、センサか
ら、硬貨の表裏面の凹凸にほぼ対応した出力が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬貨識別装置の制御ブロック図であ
る。

【図２】センサ配置図である。

【図３】硬貨通路の断面図である。

【図４】波形処理回路のブロック図である。

【図５】第３のセンサの出力に基づいて行う硬貨識別の
説明図である。

【図６】センサ出力補正の説明図である。

【図７】第４のセンサの接続回路図である。

【図８】第４のセンサの出力に基づいて行う硬貨識別の
説明図である。

【図９】従来の硬貨識別装置の内部概略図である。

【図１０】センサの出力の波形処理を示す図である。

【図１１】従来の硬貨識別装置における正貨判定方法の
一例を説明する図である。

【符号の説明】

１…第１のセンサ２…第２のセンサ３…第３のセンサ４…第４のセンサ５〜８…波形処理回路１２…硬貨投入口１３…硬貨通路１４，１５…センサ１６…振分けゲート１７…受入通路１８…返却通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬貨通路の側面部に配置したセンサに高
周波電流を流し、硬貨がセンサの前を通過した時の振幅
変化に基づいて硬貨の識別を行う硬貨識別装置であっ
て、前記センサとして、２個のコイルセンサを、硬貨通路を
挟んで対向させて配置し、両コイルセンサの出力を個別
に処理して基準値と比較することを特徴とする硬貨識別
装置。
【請求項２】前記2個のコイルセンサの出力の和と差
を算出してそれぞれを基準値と比較することを特徴とす
る請求項１記載の硬貨識別装置。
【請求項３】前記2個のコイルセンサの内の一方の出
力と基準出力との差に基づいて、前記2個のコイルセン
サの出力の差を補正することを特徴とする請求項１又は
２記載の硬貨識別装置。
【請求項４】前記コイルセンサとして、検出対象とす
る硬貨の表裏面に施された模様の特徴的な凹凸の径より
小さい径のポットコアコイルセンサを用たことを特徴と
する請求項１，２又は３記載の硬貨識別装置。