JP2008009894A - コイン識別センサおよびコインセレクタのコイン識別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、組み立て性を改善し判別精度が高くかつコストを安価にすることができるコイン識別センサおよびコイン識別装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
コアにコイルを巻きつけた３個のコインセンサを一列に一体化して設けたコイン識別センサ２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄをコイン通路のコイン進行方向に対してクロスする方向に相対配置して形成したコイン検知部２５Ｘ１、２５Ｚを形成すると共に、第１、第２のコイン検知部をコイン通路４に順次配設し、これら各コイン検知部からの順次得た検出出力に基づき、コインの径、材質／厚みの検知データから真贋を判別するコイン識別装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、通貨である円板形のコインあるいはゲーム機に使用される円板形のメダルあるいはトークンなどを判別するためのコン識別センサと該コイン識別センサにより構成したコインセレクタのコイン識別装置に関する。
本発明は特に電子的に円板体の大きさや材質などを検出して判別するためのコイン識別装置に関する。具体的には本発明は各種の自動販売機あるいは両替機あるいはゲーム機など、投入されたコインあるいはメダルによって動作される機器に組み込まれるのに好適なコインセレクタのコイン識別装置に関する。

従来からコインなどの円板体を電子的に判別する装置としては、投入された円板体がコイルの発生する磁束を変化させることを利用したものが知られている。こうした電子式判別装置としては種々のものが知られている。
例えば、従来技術として、コインなど円板体が自重で落下する通路に、厚み方向の対向側壁に相対して取り付けた一対のコイルを一組とするコインセンサ(以下センサと略記する)を複数個配設し、コインなどの円板体がこれら各センサのコイル間を落下通過する過程で発生する磁束変化に基づく各センサの電圧信号変化を検出して、真贋を判別する構成の判別装置がある(特許文献１)。
この場合、左右両端のセンサは、コインの大きさすなわち所定の直径であるかを判別し、中央部のセンサで材質／厚みの検出を行っている。

特開２００２−７４４４４号公報(3頁―５頁、図1乃至図２３)

ここでこの判別装置の場合、センサを各々に通路の一方の側壁と反対側の側壁に配置しなくてはならず、しかもセンサの配設個所がコインセレクタのコイン通路部分という狭いスペースという物理的制約からやや組み立ての煩雑さがあり、そのため組み立て精度に問題があった。特にセンサ取り付け時にコイルの中心が位置ずれしたりすると、判別性能に悪影響を与えてしまうので、慎重に組み立てる必要がある。
こうした設置するスペースの物理的制約から多数のセンサを配置することは困難で、選別精度の向上が難しかった。また小型化するのが難しかった。
また小さい多数のセンサを取り扱うことによる部品管理の手間など、製造面、管理面などトータル的にコスト高になるという問題もあった。

また、コイン通路の側面にコインの直径方向に沿い複数配設したコインセンサでコインを検知する際、コインの中央部に位置するセンサは、その検出出力のピーク値にて材質／厚みの検出をしている。しかしコインが連続投入されたりすると、コインが数珠つなぎになってセンサを通過するため、数珠つなぎとなった先行コインと後続コインの両方の影響をセンサが受け、センサの検出出力は複数のピーク値が現れたり、あるいは近似するピーク値が続く検出出力となる。このためこの信号出力では、先のコインと後のコインとを明確に判別するのは困難となるという問題もあった。

本発明は上記点に鑑み成されたもので、その第１の目的は、判別精度を高めることに貢献できるように改良したコイン識別センサおよびコイン識別装置を提供することである。
第２の目的は、完成した製品が高品質でかつ低コストで製作することができるコイン識別センサおよびコイン識別装置を提供することである。
第3の目的は、連続投入に対しても、1個ずつ確実に選別することができるコイン識別装置を提供することである。
第４の目的は、組立性を改善し、製造が容易になるように図ったコイン識別センサおよびコイン識別装置を提供することである。

本発明は、コアにコイルを巻き付けた複数個のセンサが一列に一体化して配設固定されてなる構造を特徴とするコイン識別センサである。
この構成によれば、コイン識別センサはコイン検知のための複数のセンサが一列に揃って一体化固定されている構造となっているので、この単体のコイン識別センサを二個用意し、二個のコイン識別センサをコイン通路に対して対称設置すれば複数のセンサはどれも位置ずれすることなく完全に合致する。このため、従来のような位置ずれの心配があった識別センサを個別に配設していたものに比べ、コインの識別性能の精度が高く保てるコイン識別装置を得ることができる。また取り付けも容易となり組立性が向上する。

また本発明によるコイン識別センサは、コインセレクタのコイン通路に隣接して設けられ、かつコインの進行方向に対してクロスする方向に配設されるものである。そして当該コイン識別センサは、横一列に並ぶ３個のセンサを有し、そのうちの２個の両端センサはコイン通路を通過するコインの両端部通過位置に対応するように、残りの１個の中間センサはコインの中央部通過位置に対応するような態様で配設されているものとなっている。
すなわち、予め３つのセンサが検査するコインの両端部分と中央部分とにそれぞれ通過し合う位置関係で設置してある。したがって、両端部のセンサによりコインの直径を検知し、中央部のセンサによりコインの厚み／材質に関するデータを検出することができる。また径が異なるコインが検査対象となっても、コインの径に合わせてセンサの位置を変えることは単なる設計変更で対応することができるので、常に検査対象のコインに対して、良好な選別性能を発揮することができるコイン識別センサを容易に得ることが可能となる。
また、３つのセンサは単体のコイン識別センサに一体となって設けられているので、識別センサから後段に位置する判別回路などへの配線が、センサを個別配置としている従来の識別装置に比べて複雑にならないため、簡単に配線作業できるメリットもある。
さらに本発明構成であると、３つのセンサが一体化されたことにより小型化するので、コンパクトなコインセレクタを作ることが出来るようになる。そして製造コストも安価にすることができる。

また本発明のコイン識別センサは、間隔をおいて３個の矩形状のコアが一列に並んで突設形成されているコア本体と、これら各コアにそれぞれ巻回した３個の矩形状のコイルとから成るものである。
この構成によれば、コア本体には３つの矩形状のコアが一体に突設してあるので、これらの各コアにコイルを矩形状に装着するだけで、３つのセンサから成るコイン識別センサを容易に形成することができる。
コイン識別センサは、コインの大小の違いや、コインのコイン通路内での通過位置に違いがあっても、センサとコインとの相対面積が増減しない矩形状のコアとコイルからなっていつため、均一な検出出力が出力し、検出性能は良好である。
コイルが３つであっても、装着対象は１つのコア本体であり集中して作業に当たれる。コイル装着後、コアから脱落したりすることなくコア本体にコイルがセッティングされた適度の大きさの単体部品となるので、小さく扱い難い単品のコイルやセンサをコイン通路に装着していた従来装置のような組み立て煩雑さが無くなる。そしてこれにより部品管理が向上するという実利性をも有する。

また本発明は、コイン通路を挟んで二体の矩形状の前記コイン識別センサをコインの進行方向に対してクロスする方向に相対配置させてコイン検知部を形成し、該コイン検知部にてコインを検知するコインセレクタのコイン識別装置である。
この構成により、コイン通路の側面に矩形状の形体のコイン識別センサを均一に全面的に接触させて安定に取り付けることができる。相対する二体のコイン識別センサによりコイン検知部が形成され、この間を通過するコインを検知し、コインの直径、材質／厚みなどを良好に検出することができる。

また本発明は、コイン通路を挟んで組みとなる前記一対ずつのコイン識別センサからなる第１コイン検知部と第２コイン検知部を、コイン通路のコインの進行方向に順次配設してなるコインセレクタのコイン識別装置としたものである。
コイン通路を挟んで、それぞれ２つずつのコイン識別センサを対向対置することにより、第１コイン検知部をコイン通路の上流位置に、第２コイン検知部を第１コイン検知部の下流位置に配置させたコインセレクタを容易に得ることができる。第１、第２のコイン検知部の両端に位置するセンサは、コイン通路を通過するコインの直径部の両端部通過位置に対峙させてあるので、コインの直径を検出することができる。中央に位置するセンサは、コイン通路を通過するコインの中央部通過位置に対峙させてあるので、材質又は厚みを検出することができる。
またコインの真偽は、第１コイン検知部、第２コイン検知部の順で発生する検出出力に基づき判別されるので、糸釣りコイン等を投入し、コインを上げ下げして不正な購買動作や悪戯を行おうとしても、その場合には検出出力が第２検知装置、第１検知装置と出力順が違って検出されるものとなるので、此れから不正操作を見つけることができる。よってこの場合には出力順位が違う検出出力を利用してリジェクトするなどの処置を行わせることにより、不正操作、悪戯を未然に防止することができる。

また本発明は、前記第１コイン検知部と前記第２コイン検知部を、垂直に形成されたコイン通路に上下に配設したコインセレクタのコイン識別装置としたものである。
この場合も、先のケースと同様に、垂直なコイン通路に上下に配置した第１、第２のコイン検知部によりコイン判別のための検知が行われる。通過するコインの左右端部通過位置に対峙する第１，第２のコイン検知部の左右センサにより直径を検出し、コインの中央部位置に対峙する中間センサにより材質／厚みセンサを検出し、これらの検出出力から後段の判別回路によってコインの真偽が判別される。
また糸釣りコイン等による不正や悪戯も、先の場合と同様に検知出力の順が上位のコイン検知装置、次いで下位のコイン検知装置からであるかをウォッチすることにより、未然に防止できる。

また本発明は、前記第１コイン検知部は、コインの両端端部通過位置に対応位置する両端センサにより径を検出する径検出第１センサとコインの中央部通過位置に対応位置した材質を検出する材質センサを有し、一方第２コイン検知部は、コインの左右端部通過位置に対応位置する両端センサより径を検出する径検出第２センサと、コインの中央部通過位置に対応位置した厚みを検出する厚みセンサを有するコインセレクタのコイン識別装置としたものである。
この構成では、コイン検知部をコインの進行経路に沿ってまたは上下方向の通路に沿って順に２個配置し、それら各コイン検知部の中央のセンサのうちいずれか一方を材質検出専用に、他方を厚み検出専用にと役割を分担する構成としたので、判別装置全体を構成する回路の配線等もシンプルにすることができる。

また本発明は、径検出第１センサのピーク値出力時点で前記材質センサの検出出力をピックアップし、材質の判断値データとして取得し、前記径検出第２センサのピーク値出力時点で厚みセンサの検出出力をピックアップし、厚みの判断値データとして取得して、径、材質および厚みのデータからコインを検出する判別手段を有するコイン識別装置としたものである。
径検出第１センサのピーク値時点での材質データのピックアップを行い、次に径
検出第２センサのピーク値時点での厚みデータのピックアップを行う検出方式に
よって、材質／厚みのデータとして最も有効である、コインの中央部と材質／厚みの各専用センサとが対応したときのデータを、確実にかつ安定的に検出することができる。このため、単独のコイン投入はもとより、コインが連続して投入されても、コイン１個ごとの各データの取得を確実に行うことができるので、精度の高い判別処理となる。またスピーディーにコイン処理できるようになる。よって本コインセレクタをゲーム機などに搭載した場合、そのゲーム機などの稼動率を上げることができる。

コアにコイルを巻き付けた３個のセンサが、横一列に並んで一体化して配設固定されている構造の識別センサを一対ずつ４個用意し、この２組のコイン識別センサを、コイン通路にコインの進行方向に対してクロスする方向に相対配置させて第１コイン検知部と第２コイン検知部をコイン通路の上下に構成配置する。前記第１コイン検知部は、コインの両端部通過位置に対応位置する両端センサにより径を検出する径検出第１センサと、コインの中央部通過位置に対応位置した材質を検出する材質センサを有し、一方第２コイン検知部は、コインの左右端部通過位置に対応位置する両端センサより径を検出する径検出第２センサと、コインの中央部通過位置に対応位置した厚みを検出する厚みセンサを有するものと成し、かつ前記径検出第１センサの径データのピーク値出力時点で前記材質センサの検出出力をピックアップし、材質の判断値データとして取得し、前記径検出第２センサの径データのピーク値出力時点で厚みセンサの検出出力をピックアップし、厚みの判断値データとして取得して、これら径、材質および厚みのデータからコインの真贋を判別するようにしたコインセレクタのコイン識別装置である。

以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。
なお、円板体としてコインという呼称で説明するが、これには通貨などのコインやゲーム機用のメダルやトークンなどが含まれる。
また、実施例として、コインが自重で垂直に落下するコイン通路に本発明を適用した場合に付き説明するが、コイン通路が適当な角度で下向きに傾斜し、コインが転動して行く傾斜したコイン通路にも本発明が適用できることは言うまでもない。
図１は、本発明のコインの検知装置を備えたコインセレクタの概要図である。図２は、本発明の一体型センサ体にて構成されている検知装置の要部構造図である。図３はコインの検知回路のブロック図、図４乃至７は、一体型センサ体の構造を示す様々な部分図である。図９乃至図１２は、コインセンサのコイルの結線回路図であり、図１３と図１４は、従来のコイルの結線仕方の場合に、コインがコイン通路を一方側に偏って通過する時の検出が不正確になることを説明するための図である。図１５は、コイン検知装置によりコインを検知した際の、径、材質、厚みに関する電圧グラフ図である。図１６は、連続して投入されたコインを検知装置が検知した際の、径、材質、厚みに関する電圧グラフ図である。

コインセレクタ本体２は上部にコイン受入口１を有する。このコイン受入口１は、コインセレクタ本体２の内部に形成した垂直なコイン通路４と連通している。受入口から入ったコインＣは、自重でコイン通路４を真っ直ぐ下に落下する。コイン通路４は、図３等に示すように、コインＣの厚み方向に所定の間隔を置いて対向配置した前後の側板５ａ、５ｂと、この側板５ａ，５ｂ間にコインＣの径方向に離れて配置された左右の垂直壁６ａ、６ｂとから構成されている。
したがって、コイン通路４は、前後の側板５ａ、５ｂと左右の垂直壁６ａ、６ｂとで画定された断面矩形の上下方向に伸びるトンネル状の通路構造となっている。

また左右の垂直壁６ａ、６ｂ同士の間隔は、数種類のコインを受け入れ可能とするために、使用が予定されるコイン３の最大直径よりも少し大きくしてある。また前後の側板５ａ、５ｂ同士の間隔は、使用が予定されるコインＣの最大厚みよりも少し大きい。
ここで、左右の垂直壁６ａ、６ｂは、コイン通路４の幅（Ｗ）方向に移動し得る構造とされている。垂直壁６ａ、６ｂを移動可能とする手段は、例えば図示はしなかったが、外部から操作できる移動調整部材に垂直壁を移動可能に連繋する機構などにより行うことができる。移動調整部材の操作で垂直壁６ａ，６ｂが側板５ａ、５ｂの間でコインの径方向に互いに近づくように、あるいは離れるように平行移動させることができる。これにより大きさが違う複数種のコインに対応して、コイン通路４を使用が想定される最大コインの直径よりも僅かに大きい通路幅Ｗになるように自由に調整設定することができる。垂直壁６ａ、６ｂが可動式でコイン通路幅Ｗが調整できるものとすれば、投入されたコインがコイン通路４の中央部を通過するようになるので、センサによる判別を安定して行うことができるように、検出精度が向上する。

図１、２、３に示すように、コイン通路４の前側の側板５ａに３つのセンサ１０，１１，１２がコイン通路４の幅（Ｗ）方向に所定の間隔を置いて配置されている。またコイン通路４の後ろ側の側板５ｂにも３つのセンサ１３，１４，１５が同様に所定間隔を置いて配設されている。従って、３つずつのセンサ１０，１１，１２とセンサ１３，１４，１５は、コイン通路４を挟んで対称的に位置している。
図３に示すようにコイン通路４の裏表に位置するセンサ１０と１３が組となって左端センサ１６を形成し、図１に示すように、コイン通路４の左端に位置している。同様にセンサ１２と１５が組となって右端センサ１８を形成し、図１に示すようにコイン通路４の右端に位置している。センサ１１と１４が組となって中央センサ１７を形成し、同様にコイン通路４の中央部に位置している。
前記左端センサ１６と右端センサ１８は、コインの径を検出する径検出センサである。前記中央センサ１７は、コインの材質を検出する材質センサである。
次に各センサの構造を図４乃至図８をも参照して説明する。センサは皆同様の構造なので、例えば、前側の側板５ａに配置しているセンサ１０、１１、１２を代表して説明する。
センサ１０、１１、１２は各々がコア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂを有し、これらのコア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂにセンサコイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃが巻かれている。センサコイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃに電流が流れることにより磁束が発生する。
同様に、後ろ側の側板５ｂに配置しているセンサ１３、１４、１５においても、コア１３Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂとセンサコイル１３ｃ、１４ｃ、１５ｃとを有している。
前記各センサコイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ、１５ｃに通電がなされると、コイン通路４間に磁束が発生する。その磁束を通過するコインが切る時に磁束量が変化し、その変化量に応じた電圧値をセンサコイルから検出して、コインを検知するものとなっている。

そして本発明では、これら複数のセンサにおいて、コイン通路４の同じ面側に並ぶ3つのセンサ、例えばセンサ１０、１１、１２が横一列に一体となって並ぶような構造とした矩形の一体型センサ体２１Ａに形成されている。
次にこの一体型センサ体２１Ａの構造を説明する。なお各センサは同一構造なので、センサの同一部にはそれぞれのセンサを示す数字に同一アルファベットを付して説明する。
図４、５、６等に示すように一体型センサ体２１Ａは、コイン通路４に相対する形状が横長で、フェライトなどの強磁性材料により形成された矩形状のコア本体２４を有する。コア本体２４にはその長手方向の中央位置線上に3つの断面矩形状のコア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂが一定の間隔を置いて突出形成されている。すなわち、図５に示すように、コア本体２４の中央部位置にコア１１Ｂが位置し、このコア１１Ｂの左右にコア１０Ｂとコア１２Ｂとが同じ距離Ｄだけ離れて配置形成されている。
そしてこれら各コア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂにセンサコイル(以下コイルと略記する) １０ｃ、１１ｃ、１２ｃが巻き付けられている。これにより円板体であるコインなどを判別するための3つのセンサ１０、１１、１２が構成されている。
左端のセンサ１０は、そのコア１０Ｂに銅線を密着して巻き付けて矩形のコイル１０ｃを形成してある。このコイルは従来のように丸型であっても良いがコアの外周にフィットした構造の方が磁束発生効率が良い。同様に右端のセンサ１２もそのコア１２Ｂに銅線を密着して巻き付けて矩形のコイル１２ｃを形成してある。
中央部のセンサ１１も同様に、そのコア１１Ｂに銅線を密着して巻き付けて矩形のコイル１１ｃを形成してある。

またコア本体２４には、その周囲をほぼ取り囲むように、上側コア壁２２Ｕと下側コア壁２２Ｄとがコア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂと同じ高さで一体に突出形成されている。これら上側コア壁２２Ｕと下側コア壁２２Ｄと、コア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂとで磁束通路が形成される。

コア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂにコイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃを巻回形成した後、接着材２３を、各コイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ同士の間の空隙およびコイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃとコア本体２４の周辺部との間の空隙に、充填させる。隣接コイル１０ｃ、１１ｃ、１２ｃは互いが接着材によって結着固化される。これによって、3つのセンサ１０、１１、１２がコア本体２４に横一直線上に並んで、かつ一体化固定された構造となる。こうして一体型センサ体２１Ａが形成される。
この一体型センサ体２１Ａがコイン識別センサである。

上記構成の一体型センサ体を2個用いて、コイン通路４を挟んで対向配置する。すなわち、図３に示すように、先ず一の一体型センサ体２１Ａを、その各コア１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂの端面がコイン通路４に対面するようにコア本体２４を前側の側板５ａに当接した状態で固定する。側板５ａへの取付固定は、接着材によって、コア本体２４の背面を側板５ａに接着固定する等の方法で行えばよい。
次にもう一つの一体型センサ体２１Ｂを、そのコア本体が前記一体型センサ体２１Ａのコア本体２４とコイン通路４を挟んで対称配置となるように、後ろ側の側板５ｂに当接させて配設固定する。
これにより向き合う一体型センサ体２１Ａと２１Ｂとによりコイン通路４の上位位置に第１コイン検知部２５Ｘが形成される。
こうして、２個のコイン識別センサなる一体型センサ体２１Ａ，２１Ｂにて、１つのコイン検知部が形成される。コイン検知部はコイン識別装置となるものである。

第１コイン検出部２５Ｘの左端センサ(センサ１２、１５)と右端センサ(センサ１２、１５)は、通過するコインＣの左端部および右端部とセンサとの相対面積に基づく発振出力の変化を検出している。コインの大きさで相対面積に差があるので、発振出力の変化から、コインの径を検出することができる。よって左端センサ(センサ１２、１５)と右端センサ(センサ１２、１５)は径検出第１センサ１９となっている。
また第１コイン検知部２５Ｘの中央のセンサ１２と１４は第３のセンサとしての材質センサ１７となり、コインの通過による磁束変化で生じる発振出力の変化を検出している。発振出力はコインＣの材質の影響を受けるので、これを利用してコインの材質を検出している。

同様にもう1組の一体型センサ体２１Ｃ、２１Ｄを前記第１コイン検知部２５Ｘの下位置にコイン通路４を挟んで対向配置し、第２コイン検知部２５Ｚを形成している。
第2コイン検知部２５Ｚにあっては、センサ３０、３３とでコインの左端部とのの相対面積を検出する左端センサ３６を構成し、センサ３２、３５とでコインの右端部との相対面積を検出する右端センサ３８を構成している。
この左端センサ３７と右端センサ３８とで、前述と同様に通過するコインの大きさによるその左右端部とセンサとの相対面積の差異で現れる発振出力の変化を検出し、径を検出することができる径検出第２センサ３９が構成されている。
またセンサ３１、３４とで厚みを検出する第４のセンサとしての厚みセンサ３７を構成し、コインＣの通過による磁束変化で生じる発振出力の変化を検出している。発振出力はコインの厚みの影響を受けて変化するので、これを利用してコインの厚みを検出している。
よって、上の組の一体型センサ体２１Ａ、２１Ｂからなる第１コイン検知部２５Ｘは、主として材質の検出に関連し、副として径の検出に関連する検出用として設けられ、下の組の一体型センサ体２１Ｃ、２１Ｄからなる第2コイン検知部２５Ｚは、共に径と厚みの検出用として設けてある。
なお、実施例では、上位位置にある第１コイン検知部２５Ｘの中央センサ１１、１４が材質を検知し、下位の第２コイン検知部２５Ｚの中央のセンサ３１，３４が厚みを検知するものとして説明しているが、その検知順序を逆にして先に第１コイン検知部の中央センサで厚みを検知し、次に第２コイン検知部の中央センサで材質を検知するようにしてもよい。すなわち、第１、第２のコイン検知部２１Ｘ、２１Ｚの位置を上下逆に入れ替え配置した構成であってもよい。また、第１コイン検知部、および第２コイン検知部と、その上下位置関係は対応するものでもないから、下位に位置するコイン検知部が第１コイン検知部であって、上位に位置するコイン検知部が第２コイン検知部であってもよいことは言うまでもない。

次に上の第１コイン検知部２５Ｘにおけるコイルの接続について説明すると、図３および図９に示すように、材質センサ１７において、コイル１４ｃの巻き始めは発振回路４２に接続してある。発振回路４２は検波・整流回路４６に接続してある。なお、コイルの巻き始めを、黒●で示している。
前記コイル１４ｃの巻き終わりは、コイル１１ｃの巻き終わりに接続され、コイルの巻き始めとコイル１１ｃの巻き始めが共に発振回路４２に接続してある。コイル１１ｃとコイル１４ｃとは、材質の検出に有利な磁束がコイン通路４を前後の側板５ａ、５ｂに向かい横断して発生するようになるる和動接続とされている。

一方、径検出第１センサ１９においては、図１１に示すように、コイル１５ｃの巻き始めは発振回路４１に接続され、発振回路４１は検波・整流回路４５に接続されている。前記コイル１５ｃの巻き終わりは、コイル１３ｃの巻き始めに接続されている。該コイル１３ｃの巻き終わりはコイル１０ｃの巻き始めに接続され、該コイル１０ｃの巻き終わりをコイル１２ｃの巻き始めに接続している。そして該コイル１２ｃの巻き終わりが発振回路４１に接続してある。
この接続では、コイン通路４を挟んで対置する直列接続したコイル１３ｃとコイル１５ｃ、およびコイル１０ｃとコイル１２ｃとは、差動接続されて径の検出を行っている。
径の検出には和動接続が有利であるが、中央の材質センサ１７が和動接続のため、干渉を避けるために材質センサ１７と隣接する左右の上記コイル１０ｃ、１２ｃおよび１３ｃ、１５ｃ同士は差動接続にしてある。

下の第２コイン検知部２５Ｚにおけるコイルの接続について説明すると、図１０に示すように厚みセンサ３７において、コイル３４ｃの巻き始めは発振回路４３に接続してある。発振回路４３は検波・整流回路４７に接続されている。前記コイル３４ｃの巻き終わりは、コイル３１ｃの巻き始めに接続され、該コイル３１ｃの巻き終わりが発振回路４３に接続してある。コイル３１ｃとコイル３４ｃとは、厚みの検出に有利な磁束をコイン通路４に沿い上下方向に発生することのできる差動接続とされている。

また径検出第２センサ３９においては、左センサ３６のコイル３０ｃとコイル３３３ｃおよび右端センサ３８のコイル３２ｃとコイル３５ｃとは、径の検出に有利なコイン通路４を横断する磁束が十分に発生する和動接続のコイル接続方法とされている。
この場合、単純に図１３に示すようなコイン通路４の前と後のコイル３０ｃ、３２ｃと３３ｃ、３５ｃ同士を直並列接続した回路では、次のような懸念がある。それは、コインＣがコイン通路４を通過する際に、図１４に示すような前後の側板のいずれか一方例えば前側の側板５ａの方へ、より近接して通過するなどした場合に、コインＣに近い側のセンサ３０、３２は反応が高まる。逆にコインＣから離れている側のセンサ３３，３５の反応は鈍いものとなる。
このため、コインのこのような偏った通過の時は、コインＣがコイン通路４の中央を通過した時と比べセンサの反応度が偏り、検出出力にバラツキが出るようになる。

そこで、図１２に示すように、左端センサ３６と右端センサ３８の各コイル３０ｃ，３３ｃおよび３２ｃ、３５ｃは、互いにコイン通路の前後逆に位置するコイル同士すなわちコイル３０ｃと３５ｃ、コイル３３ｃと３２ｃ同士を直列接続し、左端センサ３６および右端センサ３８の出力にアンバランスがあっても、互いにキャンセルするようにしてある。
すなわち、コイン通路４の前側にある左端センサ３６のコイル３０ｃの巻き終わりを、コイン通路４の後ろ側にある右端センサ３８のコイル３５ｃの巻き終わりに接続する。
同様にコイン通路４の後ろ側にある左端センサ３６のコイル３３ｃの巻き始めを、コイン通路４の前側にある右端センサ３８のコイル３２ｃの巻き始めに接続する。
左端センサのコイル３０ｃの巻き始めとコイル３３ｃの巻き終わりを共通接続して、発振回路４４に接続し、そして右端センサ３８のコイルの巻き終わり３２ｃとコイルの３５ｃ巻き始めを共通接続して発振回路に４４に接続させてある。発振回路４４は検波・整流回路４８に接続してある。

このようなコイルの接続方法によって、例えば図１４の如き側板５ａ側に偏ったコインの通過で、左端センサ３０と右端センサ３２の各コイル３０ｃ、３２ｃが強く反応しても、それらは共に反応の低い反対側の左端センサ３３と右端センサ３５の各コイル３３ｃ、３５ｃと直列接続されているので、トータルの反応度は平均化する。このため、コインの通過位置による検出出力のバラツキを小さくすることができ、良好に検出することができるとともに安定した検出が行えるようになる。このように接続された左端センサ３６と右端センサ３８とで第2径検出センサ３９が構成されている。
この結果、相対配置したコイル３０ｃ、３２ｃとコイル３３ｃ、３５ｃとの間には、コイン通路４を前後の側板５ａ、５ｂの一方に向かって横断する磁束が十分に発生して、これによりコインＣの径の検出が精度高く行なわれる。

前記材質センサ１７(１１，１４)に接続した前記発振回路４２は、検波・整流回路４６に接続してある。前記厚みセンサ３７(３１，３４)に接続した前記発振回路４３は検波・整流回路４７に接続してある。径検出第1センサ１９(１０、１３、１２、１５)に接続した発振回路４１は、検波・整流回路４５に接続してある。径検出第２センサ３９(３０，３３、３２、３５)に接続した発振回路４４は検波・整流回路４８に接続してある。
前記各検波・整流回路４５，４６，４７，４８は、それぞれＡ／Ｄ変換回路４９，５０，５１、５２を介して制御回路としてのマイクロプロセッサ５６に接続してある。５４はコイン通路４に斜めに配置したキャンセル板(図１参照)である。キャンセル板５４がコイン通路４の延長上に突出している場合、コインＣがキャンセル板５４に導かれ、返却通路６０を介して図示しない返却口に返される。
キャンセル板５４は、通常図示しないスプリングで押されてコイン通路４の延長上に突出している。しかし、正コインと判別され、マイクロプロセッサ５６の信号でソレノイド５５が励磁された場合、キャンセル板５４がコイン通路４の延長上から外れる。そしてコインＣは垂直に落下して、受け入れ通路６１を介して図示しない保留部に案内される。５３はマイクロプロセッサ５６のメモリである。

上述した構造のコインセレクタ１００にコインＣが投入されると、コイン通路４を落下する過程で、上下2個の第１、２コイン検知部２５Ｘ、２５Ｚによりコインの検出が行われ、図１５に示すような電圧出力が各検波、整流回路を介して、順次出力する。
同図は、或る金種のコインが一枚単独でコイン通路４を落下したときのコインの
直径、材質、厚みを反映した電圧波形を示している。
波形Ｓは、第１コイン検知部２５Ｘの径検出第１センサ１９により径を検出し、その検出出力を検波し整流回路で整流したときの出力値である。
波形Ｕは、第1コイン検知部２５Ｘの材質センサ１７により材質を検出し、検出出力を検波し整流回路で整流したときの出力値である。
波形Ｖはコインが次に通過する第２コイン検知部２５Ｚの径検出第２センサ３９により径を検出し、検出出力を検波し整流回路で整流したときの出力値である。
波形Ｗは、コインが次に通過する第２コイン検知部２５Ｚの厚みセンサ３７に
より厚みを検出し、検出出力を検波し整流回路で整流したときの出力値である。

径データを示す波形Ｓにはピーク値Ｐｃがある。波形Ｓは、コインＣが径検出第
１センサ１９に接近するにつれて徐々に出力が変化し、コインＣの直径部(真中)が同センサ１９をまさに通過する時点で最大に変化しピーク値Ｐｃとなり、コインＣがセンサ１９を過ぎるにつれ徐々に出力変化が小さくなりやがてコイン無し時の電圧値に戻ることを示している。
したがって、ピーク値ＰｃはコインＣの直径に相応する検出値であり、このピー
ク値Ｐｃから径の判別が出来る。

第１コイン検知部２５Ｘの通過時に、径検出第１センサ１９を介して波形Ｓを出力させたコインＣは、次にその下の第2コイン検知部２５Ｚに至りそこを通過落下するので、今度は第2コイン検知部２５ＺによるコインＣの検出が行われる。
こうして検出された径データを示す波形Ｖにも、同様のピーク値Ｐｄがある。
この場合も波形Ｖは、コインＣが径検出第２センサ３９に対して接近し通り過ぎる過程で同様な出力変化をし、コインＣの直径部(真中)がセンサ３９と相対したその時点でピーク値Ｐｄになることを示している。
よって、ピーク値ＰｄはコインＣの直径に相応する検出値であり、このピーク値
Ｐｄから径の判別が出来る。
なお、この場合、波形Ｖの方が波形Ｓより出力変化が大きい。
これは、径の検出に有利な磁束を同方向に発生させ磁束量を増やせるという和動接続のコイル３０ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３５ｃとなっている径検出第２センサ３９の方が、磁束の発生方向が逆向きのため磁束量は少なくなってしまうという差動接続のコイル１０ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１５ｃとなっている径検出第1センサ１９よりは、コインの通過により変化する(切る)磁束量が多くなり、大きな検出出力を得られるからであり、結局、径の検出には第２コイン検知部２５Ｚの左右の端センサ３６，３８が有力に関与していることを示している。

一方、材質データを示す波形Ｕでは、コインＣが材質センサ１７を通過している
ある期間中にわたってほぼ一定の出力がある。
したがって、材質データとして、この出力変化期間のうちの或る電圧値をピック
アップすることが考えられるが、無原則にピックアップするのでは不安定な検出
になり得策ではない。
そこで、径検出第1センサ１９の径の検出波形Ｓと関連づけてその検出タイミン
グを決定し、その時点での電圧値をピックアップする。
すなわち、同１５図に示すように、径の波形Ｓがピーク値Ｐｃとなったその時点での電圧値Ｐａを、波形Ｕから取得する。
波形Ｓがピーク値Ｐｃとなるとき、コインＣはその中央部(真中)が径検出第1セ
ンサ１９に相対している。
したがって、このピーク値Ｐｃに対応する波形Ｕの電圧値ＰａもコインＣの中央部と材質センサ１７とが対峙し、材質のデータが広範囲に捕捉される最適時の検出値であり、材質を十二分に反映したデータとなっている。したがって、この電圧値Ｐａを材質の判定に利用する。

この材質データの検出に応用する径データのピーク値Ｐｃの検出は、波形Ｓのデータ値を逐次検出して記憶更新する。更新記憶は、更新の前後でデータ値の比較を行い、そして検出データ値が更新前のデータ値より上回る限りはその検出データ値を更新記録する。
すなわちこの波形Ｓの場合は、前回検出時の電圧値より今回検出時の電圧値が低い限りは、これを新規データとして更新記憶し、今回電圧値が前回電圧値より高くなり反転するときに、その前回電圧値がピーク値であると判断するようにマイクロプロセッサ５６にプロミグラングすることにより行う。

このような径データのピーク値が出力した時の材質データを検出する方法により、材質の判別を安定して、また高い精度で行うことができる。
また第１コイン検知部２５Ｘを形成する一体型センサ体２１Ａ、２１Ｂは、径検出第１センサ１９を構成する左端センサ１６と右端センサ１８、および材質センサ１７の三者が横一列に並んだ構造なので、コインＣの中央部直径部分が横断的に径検出第１センサ１９と材質センサ１７の双方に同時に相対するものとなる。
このため、径、材質を同時に検知し、かつ径、材質のデータとして十分なデータ
が検知できるコインＣの中央部直径部分での検出を行うことができるものである。

厚みに関するデータである波形Ｗにおいても、コインＣが厚みセンサ３７を通過
しているある期間中にわたってほぼ一定の出力変化がある。
この厚みデータの検出も、先の材質データのピックアップと同様の方式で行う。
すなわち今度は、径検出第２センサ３９の径の検出波形Ｖと関連つけて検出タイ
ミングを決定し、その時点での電圧値をピックアップする。
図１６に示すように、径の波形Ｖがピーク値Ｐｄとなったその時点での電圧値Ｐｂを波形Ｗから取得する。
この場合も、ピーク値Ｐｄとなるとき、コインＣはその中央部(真中)が径検出第
２センサ３９に相対している。したがって、このピーク値Ｐｄに対応するこの電
圧値ＰｂもコインＣの中央部と厚みセンサ３７とが対峙し、厚みのデータが広範
囲に捕捉される最適時の検出値であり、厚みを十二分に反映したデータとなって
いる。したがって、この電圧値Ｐｂを厚みの判定に利用する。
この検出方式にあっても、第2コイン検知部２５Ｚが、その径検出第２センサ３９を構成する左端センサ３６と右端センサ３８、および厚みセンサ３７の三者が横一列に並んでいるという構造的特長を活用することで、径データ、厚みデータとして頗る有用なコインＣの真中部での検出が行えるものである。

このようにコイン通路の進行方向に、第１コイン検知部と第２コイン検知部を順次配設し、第１コイン検知部から先に出力する第１検知出力と、次に出力する第２検知出力に基づいてコインを検知している。
このコイン検知を第１検知出力、第２検知出力の順に発生する出力から行うコイン識別方式とすると、糸釣りコインなどによる不正を防止することができる。
すなわち、糸釣りコインを上下に動かして識別装置に対してコインを行き来させると、第２コイン検知部２５Ｚから先に検知出力が出て、次に第１コイン検知部２５Ｘから検知出力が出るという正常なコインの投入の場合の第１、第２検知出力の順と逆な検知出力の順となるので、この検知出力の出力順の違いから不正コインの投入があったと判別することができるので、不正コインの使用の防止が可能である。

さて、上述の径検出第１センサ１９のピーク時点Ｐｃでの材質データＰａのピックアップを行い、次に径検出第２センサ２５Ｚのピーク時点Ｐｄでの厚みデータＰｂのピックアップを行う検出方式の採用は、コインＣが連続投入された場合の検出にも有効である。次にこの点について説明する。
コインＣが間隔をおいて投入されるときは、図１５のように各センサはコイン一
枚に対応して反応し、一つの安定した検出電圧波形となる。
これに対して、コインＣが連続投入されると、上下に位置する第１コイン検知部２１Ｘの各センサ１６，１７、１８および第2コイン検知部２１Ｚの各センサ３６，３７，３８は、連なっている上下のコインの双方の影響を受けたセンサ出力となって、コイン一個ずつを反映した検出値にならない。

図１６は、こうしたコインが二枚連続投入されたときの電圧出力を示している。
波形Ｓは、上の第１コイン検知部２５Ｘの径検出第１センサ１９による検知出力を検波し整流したときの電圧出力値であり、先行コインによるその直径に相応する第1のピーク値Ｐｃが出力され、時間を置いて後続コインによるその直径に相応する第2のピーク値Ｐｃが出力されている。
波形Ｖは、下の第２コイン検知部２５Ｚの径検出第２センサ３９による検知出力を検波し整流したときの電圧出力値であり、同様に先行コインによるその直径に相応する第1のピーク値Ｐｄが出力され、時間を置いて後続コインによるその直径に相応する第2のピークＰｄ値が出力されている。
波形Ｕは上の第1コイン検知部２５Ｘの材質センサ１７による検知出力を検波し整流したときの電圧出力値であり、その波形は、互いに上下に連なるコインの影響を受けたものとなり、時間をおいた前半と後半の或る期間にわたり大きく変化する電圧の出力となっている。
また波形Ｗは、下の第２コイン検知部２５Ｚの厚みセンサ３７による検知出力を検波し整流したときの電圧出力値であり、この場合も、互いの上下のコインの影響を強く受けた電圧波形になり、先行コインが第１コイン検出装置２５Ｘに入った当初から、後続コインが第２コイン検知部２５Ｚを通過し切るまでの期間にわたり、大きな電圧値でかつ小刻みに変動する不安定な電圧の出力となっている。

なお、径を示す波形Ｓ、Ｖから判るように、径の検出においては、連なる二枚の
コインであっても二枚のコインが接触する接点部分を除きコインは離れているの
でその影響は無く、第1コイン検知部２５Ｘの左右端センサ１６、１８と第2コイン検知部２５Ｚの左右端センサ３６，３８からは、通過するコインの径に応じた出力Ｐｃ、Ｐｄがコインの通過順に出力して径の検出が行われる。
よって、波形Ｓの最初のピーク値Ｐｃと波形Ｖの最初のピーク値Ｐｄをピックア
ップすることで、先行コインの径のデータとする。
後続コインについては、波形Ｓの二番目のピーク値Ｐｃと波形Ｖの二番目のピー
ク値Ｐｄをピックアップして、後続コインの径のデータとする。

次に先行コインの材質データの取得を、波形Ｕにおいて、径の波形Ｓの最初のピーク値Ｐｃ時点での電圧値Ｐａをピックアップし、これを先行コインの材質データとする。
次に先行コインの厚みデータの取得を、波形Ｗにおいて、径の波形Ｖの最初のピーク値Ｐｄ時点での電圧値Ｐｂをピックアップし、これを先行コインの厚みデータとする。
こうすることで、取得したそれぞれの電圧値Ｐａ，Ｐｂは、材質センサ１７と厚みセンサ３７に、先行コインがその中央部(真中部)を対峙させた時の検出値であり、十二分に材質および厚みを反映しており、それらの判別に有効である。
後続コインにおいても、その材質データの取得と厚みデータの取得を、同様の手
法で行う。
すなわち波形Ｕにおいて、径の波形Ｓの２回目のピーク値Ｐｃ時点での電圧値Ｐ
ａをピックアップし、これを後続コインの材質データとする。
同じく波形Ｗにおいて、径の波形Ｖの２回目のピーク値Ｐｄ時点での電圧値Ｐｂ
をピックアップし、これを後続コインの厚みデータとする。
得られたそれぞれの電圧値Ｐａ、Ｐｂは、後続コインのその中央部(真中部)での
センサ検出値であり、十二分にその後続コインの材質および厚みを反映しており、
それらの判別に有効である。
このような検出方式によって、2個の連続投入されたコインの径、材質、厚みの
データをコイン1個ずつ個別に検出し、判別することができる。

この検出方式であれば、コインが3個以上連なって投入されても、その投入順に
コインを個々にその径、材質、厚みのデータの検出をすることが可能となり、連
続コイン投入に対しての判別も的確にかつ安定して行うことができるようになる。

次に上記構造のコインセレクタの作用を簡単に説明すると、コインＣが投入さ
れコイン通路４を垂直に落下する過程で、コインＣは第１コイン検知部２５Ｘにより径、材質が検知され、続いて第2コイン検知部２５Ｚにより径、厚みが検知される。径検出第１センサ１９、材質センサ１７、径検出第２センサ３９厚みセンサ３７の各検知出力は各発振回路４１〜４８の出力を変化させ、それらの変化出力が各検波・整流回路４５〜４８に入力する。
こうして各検波・整流回路４５〜４８に入力した径、材質、厚みに関連した電圧出力は、各Ａ／Ｄ変換回路４９〜５２に入力しデジタル値に変換してマイクロプロセッサ５６に送信される。マイクロプロセッサ５６は、メモリ５３に記憶されたプログラムに基づいて、予め設定された基準値と比較しコインが所定の直径であるか、所定の材質であるか、さらに所定の厚みであるかを判別する。
判別の結果、基準値内にある場合は、真正と判断され、キャンセル板５４がコイン通路４から退避し、受け入れ通路６１から保留部に貯留され、基準値以外の時は、偽コインと判断される。このときはキャンセル板５４がコイン通路４に突出したままの状態であるため、返却通路６０の方へ偽コインは振り分けられ、返却口にも戻される。

図１は、コインセレクタの概要図である。
図２は、本発明のコイン識別センサにて構成したコイン識別装置の概要図である。
図３は、コインセレクタの検知回路のブロック図である。
図４は、本発明のコイン識別センサの構造図である。
図５は、コイン識別センサのコア本体の正面図である。
図6は、図5におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。
図７は、本発明のコイン識別センサの中央縦断面図である。
図８は、本発明の一体型センサ体の中央横断面図である。
図９は、材質センサのコイルの結線図である。
図１０は、厚みセンサのコイルの結線図である。
図１１は、第１コイン検知部の径検出第１センサのコイルの結線図である。
図1２は、第２コイン検知部の径検出第２センサのコイルの結線図である。
図１３は、図１２のコイルの結線に改良する前の径検出第２センサのコイルの結線図である。
図１４は、コインがコイン通路を一方側に偏って通過する時に、図１３のコイル結線では検出が不正確になることを説明するための図である。
図１５は、第１，第２コイン検知部によりコインを検知した際の、径、材質、厚みに関する電圧グラフ図である。
図１６は、連続して投入されたコインを第１，第２コイン検知装置が検知した際の、径、材質、厚みに関する電圧グラフ図である。

符号の説明

２ コインセレクタ
４ コイン通路
５ａ，５ｂ 側板
６ａ、６ｂ 垂直壁
１０、１、１２、１３，１４、１５ コインセンサ
１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ、１５ｃ コイル
１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂ，１５Ｂ コア
１７ 材質センサ
１９ 径検出第１センサ
２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ，２１Ｄ コイン識別センサ
２４ コア本体
２５Ｘ 第１コイン検知部
２５Ｚ 第２コイン検知部
３０、３１、３２、３３，３４、３５ コインセンサ
３０ｃ、３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ、３５ｃ コイル
３０Ｂ、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂ，３５Ｂ コア
３７ 厚みセンサ
３９ 径検出第２センサ
Ｃ コイン

Claims (8)

1. コアにコイルを巻き付けた複数個のセンサが一列に一体化して配設固定されてなる構造を特徴とするコイン識別センサ。
2. 請求項１において、前記コイン識別センサはコインセレクタのコイン通路に隣接して設けられ、かつコインの進行方向に対してクロスする方向に配設されるものであって、当該コイン識別センサは、横一列に並ぶ３個のセンサを有し、そのうちの２個の両端センサはコイン通路を通過するコインの両端部通過位置に対応するように、残りの１個の中間センサはコインの中央部通過位置に対応するような態様で配設されていることを特徴とするコイン識別センサ。
3. 請求項２において、前記コイン識別センサは、間隔をおいて３個の矩形状のコアが横一列に並んで突設形成されているコア本体と、これら各コアにそれぞれ巻回した３個の矩形状のコイルとから成ることを特徴とするコイン識別センサ。
4. 請求項２または３において、コイン通路を挟んで矩形状の二体の前記コイン識別センサをコインの進行方向に対してクロスする方向に相対配置させてコイン検知部を形成し、該コイン検知部にてコインを検知するコインセレクタのコイン識別装置。
5. 請求項４において、コイン通路を挟んで組みとなる前記一対ずつのコイン識別センサからなる第１コイン検知部と第２コイン検知部を、コイン通路のコインの進行方向に順次配設してなることを特徴とするコインセレクタのコイン識別装置。
6. 請求項５において、前記第１コイン検知部と前記第２コイン検知部を、垂直に形成されたコイン通路に上下に配設したことを特徴とするコインセレクタのコイン識別装置。
7. 請求項５または６において、前記第１コイン検知部は、コインの両端部通過位置に対応位置する両端センサにより径を検出する径検出第１センサとコインの中央部通過位置に対応位置した材質を検出する材質センサを有し、一方第２コイン検出部は、コインの左右端部通過位置に対応位置する両端センサより径を検出する径検出第２センサとコインの中央部通過位置に対応位置した厚みを検出する厚みセンサを有することを特徴とするコインセレクタのコイン識別装置。
8. 請求項７において、前記径検出第１センサの径データのピーク値出力時点で前記材質センサの検出出力をピックアップし、材質の判断値データとして取得し、前記径検出第２センサの径データのピーク値出力時点で厚みセンサの検出出力をピックアップし、厚みの判断値データとして取得して、これら径、材質および厚みのデータからコインの真贋を判別するようにしたコインセレクタのコイン識別装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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