JP2005156225A - 物体検知センサおよびそれを用いたカードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成によって、高感度で良好な温度特性を有する物体検知センサを提供する。
【解決手段】 励磁用コイル１２，１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃとを略同一の場所を並走するように配置して一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を構成し、その一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を構成している励磁用コイル１２，１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃに略同一の電流が反対方向に流れる構成を採用したことによって、始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃを流れる電流により形成される無用な磁界どうしを互いに打ち消し合ってキャンセルし、無用な磁界の影響を受けることなく良好な温度特性を得るように構成したもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検出体の各種情報を検出する物体検知センサおよびそれを用いたカードリーダに関する。

一般に、物体検知センサは、自動販売機、自動券売機、ＡＴＭ等の硬貨を取り扱う装置において、コインの凹凸や材質の識別装置、モータの回転駆動制御装置、あるいはカードリーダに挿入されたカードの種別等を識別する装置などのような多種多様な装置において広く採用されている。この物体検知センサは、通常、渦電流型と呼ばれる構造を備えたものが多いが、最近になって、検出感度の向上等を図る目的のために、検出用コイルからの差動出力を用いて検出を行うように構成された物体検知センサの提案がなされている（例えば特許文献１参照）。

このような物体検知センサでは、例えば図１７に示されているような上下対称な形状を有するコア体１の両端部分に設けられた軸端コア部１ａ，１ａに一対の励磁用コイル２，３が巻回されているとともに、それら一対の励磁用コイル２，３の間の中央コア部１ｂに検出用コイル４が巻回されている。そして、上記一対の励磁用コイル２，３に適宜の通電を行うことによって励磁磁束Φ１，Φ２を形成しておき、被検出体との位置関係に対応して上記両磁束Φ１，Φ２の磁束が変化したときに、それらの差に相当する信号を、上記検出用コイル４から差動信号として出力させるようにしている。

より具体的には、被検出体が存在していないか、被検出体が物体検知センサから十分遠方に存在している場合には、上述した励磁磁束Φ１，Φ２が同じ状態にバランスすることから、そのときの検出用コイル４からの出力を「０」に調整しておき、その上で、被検出体が近接してきた際における上記励磁磁束Φ１，Φ２の磁束変化の差、つまり差動信号を上記検出用コイル４から出力させ、その差動信号に基づいて被検出体の有無などの各種情報を得るように構成されている。

また、このような差動型の高感度な物体検知センサをカードリーダに用いることによって、ＩＣカードの接点検出などを行うようにした装置も提案されている。

特開２００３−２５５０５３

しかしながら、このような従来から提案されている物体検知センサでは、励磁コイル２，３のうちのコア体１に巻回されていない部位、例えば図１７中の符号２ａ，３ａで示された引出線（ハッチング部分）によって無用な磁界が形成されることがあり、その無用な磁界の影響による検出成分が、上述した検出出力に重畳されてしまうことがある。つまり、このようなコア体１に巻回されていない部位２ａ，３ａに流れる電流によって形成される磁束は、コア体１を介在することなく検出用コイル２，３に対して外方から直接的に飛び込む状態となり、上述した正規の励磁磁束Φ１，Φ２に対して位相がずれたものとなってしまう。その結果、例えば被検出体を検出していないときの温度変化に対する出力変動が、いわゆる温度ドリフトとして現れるなどの問題が発生し、そのため検出用の閾値を上げて設定するなどの対策を施すと、検出可能な距離が小さくなって検出感度を低下させてしまうこととなる。

そこで本発明は、簡易な構成よって、高感度で良好な温度特性を有する物体検知センサおよびそれらを用いたカードリーダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１にかかる物体検知センサでは、コイルの巻き始め部分に連続する始端側引出部から供給された電流が当該励磁用コイルのコイル巻回部を通して巻き終わり部分に連続する終端側引出部から戻されるように構成された励磁用コイルの始端側引出部と終端側引出部とが略同一の場所を並走するように配置されることより一体引出部が構成され、その一体引出部を構成している励磁用コイルの始端側引出部および終端側引出部に、略同一の電流が反対方向に流れる構成になされている。
このような構成を有する請求項１にかかる物体検知センサによれば、略同一の場所を並走する励磁用コイルの一体引出部の始端側引出部および終端側引出部に略同一の電流が反対方向に流されることから、それら始端側引出部および終端側引出部を流れる電流により形成される無用な磁界どうしが互いに打ち消し合ってキャンセルされることとなり、その無用な磁界の影響を受けることなく検出出力が良好に得られるようになっている。

また、請求項２にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における励磁コイルが、コア体の中心軸芯の方向に離して一対配置されることによって差動出力型の磁気センサが構成され、それら一対の励磁コイルの各々における一体引出部がコア体の中心軸芯に沿って延在した後に略直角方向折れ曲がって延在している。さらに、請求項３にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における一体引出部が励磁コイルにより形成される励磁磁束の中心方向に沿って延在した後に略直角方向に折れ曲がって延在している。
このような構成を有する請求項２または請求項３にかかる物体検知センサによれば、一体引出部の始端側引出部および終端側引出部を流れる電流により形成される無用な磁束が、コア体の中心軸芯または磁束中心に沿って形成されるため、無用な磁束の影響が最小限に抑えられるようになっている。

さらにまた、請求項４にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における記励磁コイルが、前記コア体の中心軸芯の方向に離して一対配置されていることにより差動出力型の磁気センサが構成され、それら一対の励磁コイルの各々における一体引出部が、コア体の中心軸芯と略直交する方向に延在した後、略直角方向に折れ曲がって互いに近接するように前記コア体の中心軸芯の方向と略平行に延在し、さらにそれら一対の一体引出部どうしが、コア体の中心軸芯の方向における略中央部分に相当する位置で突き当てられた後に、略直角方向に折れ曲がってコア体の中心軸芯の方向と略直交する方向に延在し、当該一対の一体引出部どうしが、略同一の場所を並走するように配置されている。
このような構成を有する請求項４にかかる物体検知センサによれば、一体引出部の始端側引出部および終端側引出部を流れる電流により形成される無用な磁束が、コア体から適宜に離れた位置に形成されるため、その分、無用な磁束の影響がより低減されるようになっている。

また、請求項５にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における一体引出部が、コア体と一体または別体にて設けられた位置規制部材により案内・保持されている。
このような構成を有する請求項５にかかる物体検知センサによれば、一体引出部が位置規制部材の案内機能によって容易かつ確実に取り付けられるようになっている。

一方、請求項６にかかる物体検知センサでは、上記請求項５における位置規制部材が、突起状または溝状をなすように形成されている。
このような構成を有する請求項６にかかる物体検知センサによれば、位置規制部材が確実な案内機能を有するように形成される。

また、請求項７にかかる物体検知センサでは、上記請求項５における位置規制部材が一体引出部の始端側引出部および終端側引出部どうしを密着させるように締め付ける部材から構成されている。
このような構成を有する請求項７にかかる物体検知センサによれば、始端側引出部と終端側引出部とが位置規制部材により強固に締め付けられることによって一体引出部が確実かつ良好に形成されるようになっている。

さらに、請求項８にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における一体引出部の始端側引出部と終端側引出部とが互いに絡み合うように撚られた構成になされている。
このような構成を有する請求項８にかかる物体検知センサによれば、一体引出部の始端側引出部と終端側引出部とが絡み合うように撚られた構成になされていることよって、始端側引出部と終端側引出部とがより緊密状態に維持されるようになっている。

さらにまた、請求項９にかかる物体検知センサでは、上記請求項１における一体引出部に磁性体が当接するように装着されている。
このような構成を有する請求項９にかかる物体検知センサによれば、一体引出部の始端側引出部および終端側引出部により形成される無用な磁束が、その無用な磁束に対応して磁性体に形成される渦電流に変換されることにより吸収されるようになっている。

また、請求項１０にかかる物体検知センサでは、上記請求項１におけるコア体が一体引出部からの磁束の影響を遮蔽するシールド部材により覆われている。
このような構成を有する請求項１０にかかる物体検知センサによれば、一体引出部の始端側引出部および終端側引出部により形成される無用な磁束がシールド部材により遮断され、コア体へ影響が防止されるようになっている。

一方、請求項１１にかかるカードリーダでは、上記請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の物体検知センサが、装置内に挿入されたカードの種別を検出する入口センサとして設けられている。
このような構成を有する請求項１１にかかるカードリーダにおいても、上述した物体検知センサと同様な作用が得られる。

以上のように本発明にかかる物体検知センサは、励磁用コイルの始端側引出部と終端側引出部とを略同一の場所を並走するように配置して一体引出部を構成し、その一体引出部を構成している励磁用コイルの始端側引出部および終端側引出部に略同一の電流が反対方向に流れる構成を採用したことによって、始端側引出部および終端側引出部を流れる電流により形成される無用な磁界どうしを互いに打ち消し合ってキャンセルし、無用な磁界の影響を受けることなく検出用の閾値を下げて検出可能な距離を拡大するように構成したものであるから、簡易な構成よって高感度で良好な温度特性を有するとともに低廉で高精度な物体検知センサを容易に得ることができる。

一方、本発明にかかるカードリーダは、上記の物体検知センサを、装置内に挿入されたカードの種別を検出する入口センサとして設けたものであるから、上述した物体検知センサと同様な効果を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示されている実施形態にかかる物体検知センサ１０は、従来構造のもの（図１７参照）と同様に、差動出力型の磁気センサを構成するものであって、図示の上下に対称な形状のコア体１１を有しているとともに、そのコア体１１の図示上下における両端部分に形成された軸端コア部１１ａ，１１ａに一対の励磁用コイル１２，１３がそれぞれ巻回されている。また、上記一対の励磁用コイル１２，１３の間の中央コア部１１ｂには、検出用コイル１４が巻回されている。

そして、上記一対の励磁用コイル１２，１３に適宜の通電を行うことによって励磁磁束（図１７中の符号Φ１，Φ２参照）を形成しておき、図示を省略した被検出体との位置関係に対応して上記両磁束（Φ１，Φ２）の磁束が変化したときに、それらの差に相当する信号を、上記検出用コイル１４から差動信号として出力させるようにしている。

具体的には、被検出体が存在していないか、被検出体が物体検知センサから十分遠方に存在している場合には、上述した励磁磁束（Φ１，Φ２）が同じ状態にバランスすることから、そのときの検出用コイル１４からの出力を「０」に調整しておき、その上で、被検出体が近接してきた際における上記励磁磁束（Φ１，Φ２）の磁束変化の差、つまり差動信号を上記検出用コイル１４から出力させ、その差動信号に基づいて被検出体の有無などの各種情報を得るように構成されている。

ここで、上述した一対の励磁用コイル１２，１３は、軸端コア部１１ａ，１１ａに対して巻回されたコイル巻回部１２ａ，１３ａを有しているとともに、そのコイル巻回部１２ａ，１３ａの巻き始めの部分に連続する始端側引出部１２ｂ，１３ｂと、上記コイル巻回部１２ａ，１３ａの巻き終わりの部分に連続する終端側引出部１２ｃ，１３ｃとを備えていて、始端側引出部１２ｂ，１３ｂから供給された電流が、上記コイル巻回部１２ａ，１３ａを通過して終端側引出部１２ｃ，１３ｃから戻されるように構成されている。

そして、上述した励磁用コイル１２，１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂと、終端側引出部１２ｃ，１３ｃとは、略同一の場所を並走するように配置されていることによって一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３をそれぞれ構成しており、本実施形態における一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３は、コイル巻回部１２ａ，１３ａから引き出された部分が、上記コア体１１の中心軸芯Ｘに沿って図示上下方向に延在するように配置されている。すなわち、これらの一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３は、上記コイル巻回部１２ａ，１３ａからコア体１１の中心軸芯Ｘ、つまり励磁磁束の中心に沿って図示上下の方向にそれぞれ延在した後に、上記コア体１１の略中央位置において略直角方向折れ曲がって図示左側の方向に延在し、その延出端部分が図示を省略した電源回路に接続されている。

その結果、上記一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を構成している励磁用コイル１２，１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃには、図示矢印で表したような略同一の電流が、互いに反対の方向に流れる構成になされており、始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃに流れる電流によって逆向きの磁束が形成されるようになっている。

このように本実施形態では、略同一の場所を並走する励磁用コイル１２，１３の一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３における始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃに、略同一の電流が反対方向に流されることから、それら始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃを流れる電流により形成される無用な磁界どうしが互いに打ち消し合ってキャンセルされることとなり、その無用な磁界の影響を受けることなく検出出力が良好に得られる。

特に本実施形態では、差動出力型の磁気センサを構成している励磁コイル１２，１３の各々における一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３が、コア体１１の中心軸芯Ｘ、つまり励磁磁束の中心に沿って延在した後に略直角方向折れ曲がって延在していることから、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃを流れる電流により形成される無用な磁束が、コア体１１の中心軸芯Ｘおよび磁束中心に沿って形成されることとなって、無用な磁束の影響がさらに最小限に抑えられるようになっている。

次に、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図２に示されている実施形態においては、励磁用コイル１２，１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃとからなる一体引出部Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａが、コア体１１の外方を取り囲むように配置されている。すなわち本実施形態における一体引出部Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａは、コイル巻回部１２ａ，１３ａから、コア体１１の中心軸芯と略直交する方向に引き出されて図示左側の方向に延在した後、略直角方向折れ曲がって図示上下方向である前記コア体１１の中心軸芯の方向と略平行に延在するように配置されている。それらの一体引出部Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａどうしは、前記コア体１１の中心軸芯Ｘの方向に沿って互いに近接するように略中央部分に相当する位置まで延在した時点で、図示上下の方向から突き当てられており、さらに、そこから図示左方向に向かって略直角方向に折れ曲がって、前記コア体１１の中心軸芯Ｘの方向と略直交する方向に略同一の場所を並走するように延在している。

このような実施形態においても、上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果が得られるが、特に本実施形態によれば、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃを流れる電流により形成される無用な磁束が、コア体１１から適宜に離れた位置に形成されるため、その分、無用な磁束の影響がより低減されるようになっている。

さらに、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図３に示されている実施形態においては、上述した図１にかかる実施形態に対して、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を位置規制部材３１により案内・保持する構成になされている。本実施形態における位置規制部材３１は、コア体１１とは別体の部材から構成されていて、コイル巻回部１２ａ，１３ａから引き出された一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を、両側から挟み込むようにして上記一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３に対する案内機能を有している。このような実施形態によれば、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３が位置規制部材３１の案内機能によって容易かつ確実に取り付けられることとなる。

さらにまた、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図４に示されている実施形態においては、上述した図１にかかる実施形態に対して、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を位置規制部材４１により案内・保持する構成になされているが、本実施形態における位置規制部材４１は、コア体１１と一体に形成された突起状部材から構成されていて、コイル巻回部１２ａ，１３ａから引き出された一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３を両側から挟み込むようにして上記一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３に対する案内機能を有している。

このような実施形態においても、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３が位置規制部材３１の案内機能によって容易かつ確実に取り付けられることとなる。なおこの場合には、上述した位置規制部材４１を溝状に形成することも可能である。

一方、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図５に示されている実施形態においては、上述した図１にかかる実施形態に対して、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃどうしを密着させるように締め付ける熱収縮チューブ５１が、位置規制部材を構成するように設けられている。すなわち、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３に対して熱収縮チューブ５１，５１からなる位置規制部材を遊嵌状態にて容易に装着した後、それらの熱収縮チューブ５１，５１を適宜の加熱手段により加熱することによって上記一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃどうしが、互いに強固に密着状態になされるようになっている。

このような実施形態によれば、始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃが位置規制部材としての熱収縮チューブ５１，５１により強固に締め付けられることによって、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３が確実かつ良好に形成される。

また、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図６に示されている実施形態においては、一体引出部Ｕ１２ｂ，Ｕ１３ｂの始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃとが、互いに絡み合うように撚られた構成になされている。すなわち、このような実施形態のように一体引出部Ｕ１２ｂ，Ｕ１３ｂの始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃとが絡み合うように撚られた構成になされていれば、始端側引出部１２ｂ，１３ｂと終端側引出部１２ｃ，１３ｃとがより緊密状態に維持されることとなる。

さらに、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図７に示されている実施形態においては、図１にかかる実施形態に対して、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の上に、薄板状の磁性体７１が当接するように装着されている。
このような実施形態によれば、一体引出部Ｕ１２，Ｕ１３の始端側引出部１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃにより形成される無用な磁束が、当該磁束に対応して上記磁性体７１に生成される渦電流に変換されることにより吸収されるようになっている。

さらにまた、上述した実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図８および図９に示されている実施形態においては、上述した図２にかかる実施形態に対して、一体引出部Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａからの磁束の影響を遮蔽する断面略コの字状のシールド部材８１によりコア体１１が覆われた構成になされている。

このような実施形態によれば、一体引出部Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａの１２ｂ，１３ｂおよび終端側引出部１２ｃ，１３ｃにより形成される無用な磁束が、シールド部材８１により遮断され、コア体１１へ影響が防止されるようになっている。

次に、上述した本発明にかかる物体検知センサ１０をカードリーダの入口センサとして設けることによって、装置内に挿入されたカードの種別を検出するようにした実施形態について説明する。

まず、図１０に示されているＩＣカードリーダの装置本体１００内には、図示右端側に設けられたカード挿入口１０２を通して挿入されたＩＣカード１０３が、略水平方向に延在するように配置されたカード搬送路１０４により案内されて、図示したように装置後端側まで送り込まれる構成になされている。このカード搬送路１０４は、上側フレーム１０４ａと下側フレーム１０４ｂとの間に挟まれるようにして構成されており、当該カード搬送路１０４の比較的前方（図示右方）の位置に配置された搬送駆動手段としてのカード送りローラ１０５ａ又は送りパット１０５ｂが、図示を省略したモータによって回転駆動されることによって、上記ＩＣカード１０３が、装置後端側（図示右端側）に配置されたカード読取／書込位置まで導かれるようになっている。

具体的には、上記カード挿入口１０２からカード搬送路１０４の内部側に取り込まれたＩＣカード１０３は、当該ＩＣカード１０３の先端１０３ａがカード当接部材２６に当接された後に更に押し込まれ、そのＩＣカード１０３とともに上記カード当接部材２６をカード走行方向に移動させる。そして、そのカード当接部材２６の移動に伴って、ＩＣ接点２７が、接点ブロック２８の作用によって上記ＩＣカード１０３の接点端子部１０３ｂに当接させる位置まで移動される。

一方、上記カード当接部材１０６は、ＩＣカード１０３の先端１０３ａを当接させる突出部１０６ａと、ＩＣカード１０３の裏面側を受け支える受け手段１０６ｂとを備えている。上記突出部１０６ａは、カード当接部材１０６の先端部分（図示左端側部分）において、下方を向くように形成されており、その突出部１０６ａに対して、カード搬送路１０４内を走行するＩＣカード１０３が当接するように、当該突出部１０６ａの一部が、上記上側フレーム１０４ａと下側フレーム１０４ｂとにより形成されるカード搬送路１０４内に突出するように配置されている。

上述したカード当接部材１０６は、ＩＣカード１０３が走行する方向に移動可能に設けられているが、スプリング等（図示省略）によってＩＣカード１０３の後端側方向、すなわち図示右方の手前側に復帰付勢されており、そのカード当接部材１０６にＩＣカード１０３が当接して移動させるまでは、図１１に示すように後方位置（図示右方位置）に待機している。そして、ＩＣカード１０３が図示左方側のカード読取／書込位置に向かって走行し、当該ＩＣカード１０３の先端１０３ａがカード当接部材１０６の突出部１０６ａに当接すると、当該カード当接部材１０６は、ＩＣカード１０３とともにカード走行方向すなわち図示左方の奥側に向かって移動し、それによって、上記カード当接部材１０６が、図１０に示すカードセット位置、つまりＩＣカード１０３に対する情報の読取／書込を行う位置に到達する。

一方、上記接点ブロック１０８は、プローブ針状のＩＣ接点１０７を保持しながらカード当接部材１０６に係合しており、カード当接部材１０６が、図示左方の先端側へ移動するのに連動して、図１１のカード離間位置から斜め方向のカム溝１０６ｇに沿って下降していき、図１０に示すカード当接位置に到達する構成になされている。上記接点ブロック１０８は、カード当接位置に至る直前において上記ＩＣ接点１０７をＩＣカード１０３の接点端子部１０３ｂに当接させるように構成されている。

図示上方側に配置されたセンサ１０９は、上記カード当接部材１０６に設けられたスリット１０６ｃと、カード当接部材１０６の後端側端面１０６ｄとを検出するように設けられていて、このセンサ１０９でスリット１０６ｃを検知することによってＩＣカード１０３の走行スピードを低下させるタイミングが検出されるとともに、後端側端面１０６ｄを検知することによってＩＣカード１０３がカード読取／書込位置に停止していることが検出されるようになっている。本実施形態では、上記センサ１０９として光センサを用いているが、他の手段、例えば磁気センサあるいは機械式センサを用いることもできる。

一方、特に図１２、図１３および図１４に示されているように、カード挿入部分、すなわち、上記ＩＣカード１０３の挿入方向（図示左方向）において上記カード読取／書込位置より上流側の位置には、挿入されたカードの種別を検出するための、例えば、２体または３体の入口センサ３００，１０が設けられている。上述したカードリーダの構成においては、２体の入口センサ３００，１０が設けられることとなり、これらの入口センサ３００，１０は、磁気カードの磁気ストライプを検出する第１の磁気センサ３００と、接触型ＩＣカードの接点端子部を検出する第２の磁気センサ１０とから構成されている。一方、カードリーダが公知の非接触式ＩＣカード用アンテナ（図示省略）を有する場合には、３体の入口センサが設けられることとなり、これらの入口センサ３００，１０，１０は、磁気カードの磁気ストライプを検出する第１の磁気センサ３００と、接触型ＩＣカードの接点端子部を検出する第２の磁気センサ１０と、非接触型ＩＣカードのアンテナ部を検出する第３の磁気センサ１０とから構成されている。

そのうちの上記第２の磁気センサ１０及び第３の磁気センサ１０は、上記カード搬送路１０４内に臨むように設けられており、上述した図１ないし図９に表した本発明にかかる差動型磁気センサをハウジングに固定したセンサ組として採用したものであって、本実施形態では、上述したカード挿入口１０２の図１左方側直後においてカード走行方向と略直交する方向に並列していることによって、これら両センサ１０，１０どうしが互いに略同位置となるように配置されている。そして、特に図１５及び図１６に示されているように、ハウジング１０ａに取り付けられた樹脂体１０ｂ内に埋設されており、当該第２の磁気センサ１０を構成している磁気センサから延出して上記ハウジング１０ａの外部側に向かって略水平に突出する各端子板１０ｃが、図示を省略した回路制御部に接続されている。

ここで、上記第２の磁気センサ１０は、上述した接触型のＩＣカード１０３に設けられた接点端子部１０３ｂを被検出体として検出する機能を備えたものであって、接触型のＩＣカード１０３がカード挿入口１０２から挿入された場合に、当該第２の磁気センサ１０から検出信号が発せられるようになっている。また、上記第３の磁気センサ１０は、非接触型のＩＣカードに帯状等をなすように張り巡らして配置されたアンテナ部を被検出体として検出するように配置されており、非接触型のＩＣカードがカード挿入口１０２から挿入された場合に、当該第３の磁気センサ１０から検出信号が発せられるようになっている。

一方、上記第１の磁気センサ３００は、磁気記録情報部として磁気ストライプを有するカードを用いる場合の磁気プリヘッドを構成するものであって、カード搬送方向において上記第２及び第３の磁気センサ１０，１０のやや下流側（奥側）に配置されており、磁気カードなどの磁気ストライプを有するカードがカード挿入口１０２から挿入された場合に、当該第１の磁気センサ３００から検出信号が発せられるようになっている。

さらに、上記第１の磁気センサ３００のカード搬送方向下流側（奥側）には、上記カード搬送路１０４を開放・閉塞する公知のシャッター手段４００が配置されており、適正なＩＣカード１０３が挿入された場合には、その適正な検出信号に基づいて上記シャッター手段４００を開放状態とするが、不適正なカードが挿入された場合、すなわちＩＣカード１０３の接点端子部１０３ｂが検出されない場合には、上記シャッター手段４００を遮断状態のままに保持させることによって、不正カードの使用などを未然に防止するようにしている。

このシャッター手段４００の開閉回路については、従来公知のものと同様であるので説明は省略するが、このようなシャッター手段４００を設けることなく、モータの駆動制御によって不正カードを装置内に取り込まないようにすることも可能である。

一方、適正なＩＣカード１０３からの検知信号が上記入口センサ３００，１０，１０から発せられると、その検知信号に基づいてカードと搬送駆動手段のモータが駆動され、それによって上述したカード送りローラ１０５ａが回転駆動されることとなり、ＩＣカード１０３が、上記シャッター手段４００を通ってカード搬送路１０４の内部へと搬入されていく。そして、そのカード搬送路１０４内を走行するＩＣカード１０３の先端１０３ａは、上記カード当接部材１０６の突出部１０６ａに導かれる。当該ＩＣカード１０３の先端１０３ａが突出部１０６ａに当接した後も、カード送りローラ１０５ａは引き続き回転駆動されてＩＣカード１０３を走行させる。従って、上記カード当接部材１０６の突出部１０６ａは、ＩＣカード１０３の先端１０３ａによってカード走行方向に押されていき、カード当接部材１０６がＩＣカード１０３と一体にカード走行方向すなわち図示左方側の奥側へ移動することとなる。

上記カード当接部材１０６がカード走行方向に移動するのに伴って、そのカード当接部材１０６に係合する接点ブロック１０８が上下動を行うように構成されている。すなわち、上記接点ブロック１０８は、カム溝１０６ｇを利用して下降してＩＣ接点１０７をＩＣカード１０３の接点端子部１０３ｂに接触させる。その後も、ＩＣカード１０３が情報の読取／書込が行われる位置まで移動するので、これに伴い上記接点ブロック１０８もさらに下降する。したがって、ＩＣカード１０３がカード読取／書込位置に近づくにつれて、ＩＣカード１０３の接点端子部１０３ｂに対してＩＣ接点１０７がさらに押し付けられることとなる。

以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、軸端コア部１１ｃの幅寸法を、中央コア部１１ａの幅寸法よりも小さくしているが（Ｗ２ ＜Ｗ１）、両者を等しくしたり、逆の大小関係に設定することも可能である。

さらに、上述した実施形態では、コア体として、一枚の薄板形状部材を用いているが、立体形状のコア体であっても同様に採用することができる。

以上述べた本発明にかかる物体検知センサは、カードリーダ内に挿入されたカードの種別等を識別する装置を始めとして、自動販売機、自動券売機、ＡＴＭ等の硬貨を取り扱う装置においてコインの凹凸や材質の識別装置や、各種回転駆動装置におけるモータの回転駆動制御装置などのように、多種多様な装置において広く採用することが可能である。

本発明の一実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明の他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における物体検知センサの概略構造を表した側面説明図である。 図８に示された物体検知センサの平面説明図である。 本発明の一実施形態におけるカードリーダのカード搬送路においてＩＣカードが読取／書込位置に搬送された状態を表した縦断面説明図である。 図１０に表されたカードリーダのカード搬送路においてカードが読取／書込位置に至る直前の状態を表した縦断面説明図である。 図１０に表されたカードリーダのカード搬送路におけるカード挿入口部分を拡大して表した側面説明図である。 図１２に表されたカード挿入口部分の正面説明図である。 図１２に表されたカード挿入口部分を拡大して表した正面説明図である。 図１０に示されたカードリーダに用いられている磁気センサ組の一例を表した側面説明図である。 図１５に表された磁気センサ組の平面説明図である。 従来から提案されている差動型磁気センサの一例を表した平面説明図である。

符号の説明

１０ 物体検知センサ
１１ コア体
１１ａ 軸端コア部
１１ｂ 中央コア部
Ｘ 中心軸芯
１２，１３ 励磁用コイル
１２ａ，１３ａ コイル巻回部
１２ｂ，１３ｂ 始端側引出部
１２ｃ，１３ｃ 終端側引出部
１４ 検出用コイル
Ｕ１２，Ｕ１３ 一体引出部
Ｕ１２ａ，Ｕ１３ａ 一体引出部
Ｕ１２ｂ，Ｕ１３ｂ 一体引出部
３１，４１ 位置規制部材
５１ 熱収縮チューブ（位置規制部材）
７１ 磁性体
８１ シールド部材
１００ ＩＣカードリーダ
１０２ カード挿入口
１０３ ＩＣカード
１０３ｂ 接点端子部
１０４ カード搬送路
１０７ ＩＣ接点
１０，３００ 入口センサ

Claims (11)

1. 被検出体に対面するように配置されるコア体と、そのコア体にぞれぞれ巻回された励磁用コイルおよび検出用コイルと、を備え、
   前記励磁用コイルの巻き始め部分に連続する始端側引出部から供給された電流が、当該励磁用コイルのコイル巻回部を通して巻き終わり部分に連続する終端側引出部から戻されるように構成され、
   前記励磁用コイルにより形成される励磁磁束の変化に伴って前記検出用コイルから出力される検出出力を用いて、前記被検出体に関する各種情報を取得する構成になされた物体検知センサにおいて、
   前記励磁用コイルの始端側引出部と終端側引出部とが、略同一の場所を並走するように配置されることにより一体引出部が構成され、
   その一体引出部を構成している励磁用コイルの始端側引出部および終端側引出部に、略同一の電流が反対方向に流れる構成になされていることを特徴とする物体検知センサ。
2. 前記励磁コイルが、前記コア体の中心軸芯の方向に離して一対配置されていることにより、差動出力型の磁気センサが構成され、
   それら一対の励磁コイルの各々における一体引出部が、前記コア体の中心軸芯に沿って延在した後に、略直角方向折れ曲がって延在していることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
3. 前記一体引出部が、励磁コイルにより形成される励磁磁束の中心に沿って延在した後に、略直角方向に折れ曲がって延在していることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
4. 前記励磁コイルが、前記コア体の中心軸芯の方向に離して一対配置されていることにより、差動出力型の磁気センサが構成され、
   それら一対の励磁コイルの各々における一体引出部が、前記コア体の中心軸芯と略直交する方向に延在した後、略直角方向に折れ曲がって互いに近接するように前記コア体の中心軸芯の方向と略平行に延在し、
   さらにそれら一対の一体引出部どうしが、前記コア体の中心軸芯の方向における略中央部分に相当する位置で突き当てられた後に、略直角方向に折れ曲がって前記コア体の中心軸芯の方向と略直交する方向に延在し、
   当該一対の一体引出部どうしが、略同一の場所を並走するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
5. 前記一体引出部が、前記コア体と一体または別体にて設けられた位置規制部材により案内・保持されていることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
6. 前記位置規制部材が、突起状または溝状をなすように形成されていることを特徴とする請求項５記載の物体検知センサ。
7. 前記位置規制部材が、前記一体引出部の始端側引出部および終端側引出部どうしを密着させるように締め付ける部材から構成されていることを特徴とする請求項５記載の物体検知センサ。
8. 前記一体引出部の始端側引出部と終端側引出部とが、互いに絡み合うように撚られた構成になされてことを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
9. 前記一体引出部に磁性体が当接するように装着されていることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
10. 前記コア体が、前記一体引出部からの磁束の影響を遮蔽するシールド部材により覆われていることを特徴とする請求項１記載の物体検知センサ。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の物体検知センサが、装置内に挿入されたカードの種別を検出する入口センサとして設けられていることを特徴とするカードリーダ。
    

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