JP2004077498A - Identifying sensor for metallic object - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a game coin (also referred to as a game medal, hereinafter referred to as a "coin") used as a game medium in a game store such as a pachinko parlor, or a coin used in a vending machine or the like. The present invention relates to a metal object identification sensor for identifying the authenticity of a metal object.
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。
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。 However, in the above-described conventional coin selector, if the shape and size of the coin match the standard, the coin is identified as a true coin. For example, a coin in another game store is identified as a true coin. There was a disadvantage that it was used.
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。 (4) If only the shape and size of the coin are matched with the coin standard of the store, the coin is identified as a true coin, and the coin may be forged by misuse.
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。 On the other hand, a method of assigning an identification code or the like unique to a store to a coin, incorporating an IC storing the identification code, and electrically identifying the coin is also conceivable. There is a problem that the system becomes complicated.
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。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has a metal object identification sensor and a metal object identification sensor for reliably and easily identifying the authenticity of a metal object (for example, a coin). The aim is to provide a method.
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。 In general, when a metal object (for example, a coin) passes near a Hall element arranged in a magnetic field, the magnetic flux density B (= magnetic permeability μ × magnetic field strength H) applied to the Hall element changes before and after the passage of the metal object. This causes a change in the Hall voltage VH.
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。 That is, a Hall voltage VH corresponding to the magnetic permeability μ of the metal object is generated. Therefore, if a comparator circuit for detecting whether or not the Hall voltage VH is within the range of a preset reference level is provided, it is possible to identify whether or not the object to be identified is the metal object. it can. Here, the reference level is set corresponding to a specific metal object to be identified.
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。 For example, reference levels V1 and V2 corresponding to the metal object are set in advance as reference voltages of the comparator circuit, and when V1 <VH <V2, the output of the comparator circuit is set to "1" (high level). In other cases, by outputting “0” (low level), it is possible to identify whether or not the metal object is present. That is, the authenticity is determined based on not the shape of the metal object but the physical property of the metal object, that is, the magnetic permeability.
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。 According to the present invention, the type (true or false) of a metal object (for example, a coin) having a specific magnetic permeability can be reliably and easily identified.
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。 Furthermore, in order to provide a coin with a plurality of pieces of information, a plurality of bands having a ring-shaped magnetic permeability are arranged on the coin by changing its diameter, so that a single coin is identical in appearance. However, the information can be patterned (for example, 16 bits), and a plurality of types of coins can be identified.
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。 Especially, by using the metal object identification sensor of the present invention for a coin selector, there is an advantage that a coin of the same size as the standard can be authenticated.
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。 When the coin is conveyed into the selector, the coin itself passes through the guide rail while rotating, so that a ring-shaped band having magnetic permeability is added. There is an advantage that the coin can be identified without using the coin. In addition, the band having the ring-shaped magnetic permeability can be formed on either one side or both sides. In the case of one side, even if the identification signal becomes weak due to patterning of information, identification is possible.
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。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a metal object identification sensor 50 (hereinafter, simply referred to as an identification sensor 50) according to the present embodiment. In FIG. 1, a
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。
As will be described later in detail, the Hall voltage VH output from the
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。
FIG. 2 is a diagram showing a specific outer shape of the
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。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the Hall voltage VH of the
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。
Here, the drive method of the Hall element includes a constant voltage drive (for example, an InSb Hall element) and a constant current method (for example, a GaAs Hall element) depending on the type of semiconductor.
Either scheme may be employed in all embodiments of the present invention. In both driving methods, the Hall voltage VH is expressed by the following equation (1).
VH = RH / d.IC.B (1)
Here, RH is the Hall coefficient, d is the thickness of the semiconductor layer, and IC is the control current flowing through the semiconductor layer. The temperature dependency of the Hall voltage VH depends on the temperature coefficient of the Hall coefficient RH.
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。
Now, let H be the strength of the magnetic field in which the
VHO = RH / d · IC · μ0H (2)
Here, μ0 is the magnetic permeability of vacuum.
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。
The Hall voltage VH1 in a state where the
VH1 = RH / d · IC · μH (3)
Here, μ is the magnetic permeability of the
Then, the Hall voltage VH1 can be expressed by the following equation from the equations (2) and (3).
VH1 = μ / μ0 · VH0 (4)
Accordingly, since the Hall voltage VH1 changes in proportion to the magnetic permeability of the
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。
Specifically, as described later, a comparator circuit detects whether the Hall voltage VH1 of the
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。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of the metal object identification sensor 51 (hereinafter, simply referred to as the identification sensor 51) according to the present embodiment. In FIG. 4, unlike the first embodiment, the
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。
FIG. 5 is a diagram showing a specific outer shape of the
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。
According to the present embodiment, since the
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。
FIGS. 6, 7, and 8 are diagrams showing examples of the circuit configuration of the
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。
(4) Thereby, the control current IC flows through the semiconductor layer of the
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。
The first output voltage VHH is amplified by the
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。
FIG. 7 is a diagram showing a comparator circuit unit of the
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。
FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit configuration example of the
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。
The outputs of the
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。
FIG. 8B is a circuit diagram of the
The detection signal KS is a signal for detecting that the
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。
FIG. 9 is a signal waveform diagram of the output Vout of the
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。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a metal object identification sensor 52 (hereinafter, simply referred to as an identification sensor 52) according to the present embodiment.
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。
In FIG. 10, a
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。
{Circle around (1)} The object to be identified 100 (for example, a game coin) passes through the gap between the
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。
Here, the Hall voltage VH11 of the
VH11 = RH / d · IC · μH1 (5)
Similarly, the Hall voltage VH12 of the
VH12 = RH / d · IC · μH2 (6)
Next, the difference voltage ΔVH between VH12 and VH11 is expressed by the following equation.
ΔVH = RH / d · IC · μ · ΔH (7)
Here, ΔH = H2−H1.
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。
Thus, it can be seen that the difference voltage between the Hall voltages of the two
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。
信号 The signal
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。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a metal object identification sensor 53 (hereinafter, simply referred to as an identification sensor 52) according to the present embodiment. In the present embodiment, unlike the third embodiment, the
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。
FIG. 12 is a diagram showing a circuit configuration example of the signal processing circuit IC35. This signal processing circuit IC35 is applied to a constant voltage driving method. 12, the
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。
On the other hand, the Hall voltage output from the
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。
(4) The output of the
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。
FIG. 13 is a diagram showing another example of the circuit configuration of the signal processing circuit IC35. This signal
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。
The output current of the constant
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。
In the above-described first to fourth embodiments, the
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。 変 え る By changing the composition of these alloys, the magnetic permeability μ changes, and the Hall voltage changes accordingly. Then, the reference voltages V1 and V2 may be set according to the Hall voltage of the selected metal object.
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。 Further, according to the experiment of the present inventor, it was found that the Hall voltage changes with high sensitivity even when the surface of the coin is plated with a material having a change in magnetic permeability. As the coin), the metal object can be identified not only when the coin is adjusted by the entire alloy composition but also when the coin is partially adjusted.
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。
The following examples are given as examples of the partially adjusted ones. These can also be identified.
(1) A metal (for example, an amorphous alloy, a permalloy, or the like) having a different magnetic permeability μ is attached or embedded as a magnetic flux detecting material to a metal object to be identified. Further, the form is not only unified (one pattern), but also pluralized into a ring shape to have a plurality of patterns.
(2) Print or deposit a magnetic ink on the metal object to be identified. Further, the form is not only unified (one pattern), but also pluralized in a ring shape, and has a plurality of patterns. In order to improve the abrasion resistance of the magnetic ink, vapor deposition or resin coating is applied.
(3) A metal object to be identified is plated with metal having different magnetic permeability (for example, Ni plating, Co plating, etc.), and the thickness direction of the metal plating is changed, and the form is unified (one pattern). ), And has a plurality of patterns in a ring shape.
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。
Next, the experimental example (1) will be described in detail. As the identification sensor, those of the first to fourth embodiments can be used, but in this experimental example, the sensor of the second embodiment (FIG. 4) was used. The experimental conditions are as follows.
・ Hall element: HB-302B (made by Asahi Kasei Electronics)
-Magnet field strength: 110mT
-Magnetic flux detecting material: Amorphous alloy METGLAS2605TCA (manufactured by Nippon Amorphous Metals Co., Ltd.) The initial permeability is 15000, which is larger than the permeability of a coin to be identified. Its thickness is on the order of 25 microns.
Coins to be identified: The above amorphous alloy is attached as a magnetic flux detecting material to four types of base metals (stainless steel 303, 304, copper, brass (JIS C2720)).
・ Amorphous alloy is concentrically attached to the coin surface. By changing the pasting pattern, coin identification (determination) is performed.
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。
For example, when the number of ring patterns is three as shown in FIG. 14, the
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。
That is, assuming that the surface of the
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。
Next, with reference to FIGS. 15 to 17, an experimental result of identification of the
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。
Next, FIG. 16 shows an example in which the number of patterns is two (hollowed out). That is, the ring-shaped amorphous alloy strips 151 and 152 are attached to the surface of the
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。
FIG. 17 shows an example of two patterns (opening). That is, the ring-shaped
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。
異 な る In this way, different pulse waveforms can be obtained according to the difference in the pattern of the amorphous alloy band, so that the
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。
Next, a signal processing method of the amplified pulse signal obtained by the above method will be described with reference to FIG. In the case of a
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。
Next, a usage example of the
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。
$ 201 is a coin slot, and 202 is a slot cover. The
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。
(4) The
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。
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。
投入 When the
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。
Next, the operation of the coin selector using the
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。
In the state where coins can be inserted (except during game start or error), the
[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。
[Appropriate coin]
When the inserted
[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。
[Illegal coin]
When the inserted
1) If the size is larger than the standard, the coin cannot be inserted from the
2) When the size is small, the height does not reach the
3) If the size matches the standard, the above mechanism cannot identify any more. However, since the
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。
As described above, by using the
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。
Therefore, for each amusement store such as a pachinko hall, prepare one of a plurality of types of coins with different alloy compositions, coins pasted or embedded with metals with different magnetic permeability, and coins printed or evaporated with magnetic ink. By setting the reference voltages V1 and V2 of the
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。
As the
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
10-12
33
141, 142
Claims (5)
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。 A metal object identification sensor for identifying a metal object having a specific magnetic permeability, comprising a magnet and a hole arranged in a magnetic field generated by the magnet and generating a Hall voltage according to the magnetic permeability of the identification object. Element,
An amplifier for amplifying the Hall voltage,
Detecting whether the Hall voltage amplified by the amplifier is between a first reference voltage V1 and a second reference voltage V2 (V1> V1) preset for the metal object; A comparator circuit for outputting a signal,
The magnet and the Hall element are juxtaposed, the object to be identified is arranged to pass along the direction in which the magnet and the Hall element are juxtaposed,
A metal object identification sensor, wherein the identification object is passed over the Hall element, and whether or not the identification object is the metal object is identified based on the detection signal.
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。 A metal object identification sensor for identifying a metal object having a specific magnetic permeability, comprising: a magnet; and a first and a second sensor disposed in a magnetic field generated by the magnet, the first and the second corresponding to the magnetic permeability of the identification object. First and second Hall elements for generating a Hall voltage;
A differential amplifier circuit for amplifying a difference between the first Hall voltage and the second Hall voltage;
It detects whether or not the output of the differential amplifier circuit is between a first reference voltage V1 and a second reference voltage V2 (V1> V1) set in advance corresponding to the metal object. And a comparator circuit that outputs
The magnet, the first Hall element, and the second Hall element are arranged in a row in this order, and the object to be identified is oriented in a direction in which the magnet and the first and second Hall elements are arranged side by side. So that they pass along
The identification object is passed through the first and second Hall elements, and whether the identification object is the metal object is identified based on the detection signal. Sensors.
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-
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