JP2003021620A

JP2003021620A - 金属物の識別センサ、金属物の識別方法、金属コインの識別方法

Info

Publication number: JP2003021620A
Application number: JP2001206067A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ichimura; 雄一市村; Shigeya Kawai; 重弥川井
Original assignee: CTC KK
Current assignee: CTC KK
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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及び金属物
の識別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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。

【００１０】

【発明の実施の形態】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。

【００１１】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Ｓ
Ｓ、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。

【００１２】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（１５
Ｖ）、識別信号線及び検出信号線（不図示）が取り出さ
れる。

【００１３】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。

【００１４】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、InSb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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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ＩＣ３
０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１０
１、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。

【００２３】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，ＶH
Lの差電圧となる。すなわち、ＶH＝ＶHH−ＶHLである。

【００２４】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Ｖ
H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。

【００２５】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Ｖou
t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。

【００２６】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。

【００２７】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＜Ｖou
t＜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。

【００２８】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Ｖ
out(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＜Ｖ
１）。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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】この信号処理を行うのが信号処理回路ＩＣ
３５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。

【００３６】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。

【００３７】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１１，１
２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。

【００３８】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１
４１、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１
３３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１
４３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。

【００３９】差動増幅器１３３の出力と差動増幅器１４
３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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。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。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。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。

【００４６】次に、上記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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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１
５４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。

【００５０】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１５
１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１
５４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。

【００５１】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。

【００５２】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３
０３、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。

【００５３】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１５
１、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。

【００５４】次に、上記実施形態の識別センサ５０〜５
３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。

【００５５】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。２０
３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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】[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。

【００６２】[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。

【００６３】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３０
０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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】

【発明の効果】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【図面の簡単な説明】

【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】

１０〜１２ホール素子２０磁石３０信号処理用ＩＣ３３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ＩＣ５０〜５３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

フロントページの続きＦターム(参考） 2G053 AA22 AB07 BA02 BB11 CA05 CA18 DA10 3E002 AA12 BC06 BC09 BD03 CA08 CA11 DA06 EA03 EA05 5J050 AA01 BB26 CC00 DD15 EE31 EE35 EE36 EE39 FF23

Claims

【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、磁界発生源と、この磁界
発生源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、前記ホール電圧が前記金属物に対応して予め設定された
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
パレータ回路と、を有し、このコンパレータ回路の検出
結果に応じて、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】前記磁界発生源を前記ホール素子に対向
させ、識別対象物が磁界発生源とホール素子との間を通
過するように配置したことを特徴とする請求項１に記載
の金属物の識別センサ。
【請求項３】前記磁界発生源と前記ホール素子とを並
設し、識別対象物が、磁界発生源及びホール素子が並設
された方向に沿って通過するように配置したことを特徴
とする請求項１に記載の金属物の識別センサ。
【請求項４】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、磁界発生源と、この磁界
発生源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と、を有し、このコンパレータ回
路の検出結果に応じ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５】前記磁界発生源を前記第１及び第２のホ
ール素子に対向させ、前記識別対象物が磁界発生源と第
１及び第２のホール素子との間を通過するように配置し
た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。
【請求項６】前記磁界発生源と前記第１及び第２のホ
ール素子とを並設し、前記識別対象物が、磁界発生源と
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た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。
【請求項７】合金組成を部分的に又は全体に異ならし
めることにより、それぞれ異なる透磁率に調整された複
数種類の金属物を用意し、ホール素子を用いて識別対象
物の透磁率に応じたホール電圧を発生させ、このホール
電圧が前記複数種類の金属物の中、特定の金属物に対応
した基準レベル範囲内にあるか否かを検出することによ
り、前記識別対象物が前記特定の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方法。
【請求項８】前記識別対象物を磁界発生源とホール素
子との間を通過させることにより、前記識別対象物の透
磁率に応じたホール電圧を発生させることを特徴とする
請求項７に記載の金属物の識別方法。
【請求項９】前記識別対象物を磁界発生源及びホール
素子が並設された方向に沿って通過させることにより、
前記識別対象物の透磁率に応じたホール電圧を発生させ
ることを特徴とする請求項８に記載の金属物の識別方
法。
【請求項１０】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材料から成る磁束検知材を所定の
パターンを形成するように配置し、該金属コインを磁界
中に配置されたホール素子上を通過させることにより、
前記所定のパターン応じたパルス状のホール電圧を発生
させ、このホール電圧に基づいて当該金属コインの識別
を行うことを特徴とする金属コインの識別方法。
【請求項１１】前記金属コインの表面に前記磁束検知
材をリング状のパターンとして配置することを特徴とす
る請求項１０に記載の金属コインの識別方法。