JP2008293337A - Coin sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一部に磁性体を有するコインの種類や真贋を判別するコインセンサに関するものである。 The present invention relates to a coin sensor that determines the type and authenticity of a coin having a magnetic material at least in part.
自動販売機等において、コインの種類や真贋を判別するコインセンサには、磁気センサを用いるものが多い(例えば、特許文献1参照。)。ただし、ほとんどのコインは磁性体ではないので、従来のコインセンサは、一次コイルに高周波交流電力を加えて、コインの渦電流損失等を二次コイルで検出するようにしたものであった。 In a vending machine or the like, a coin sensor that determines the type and authenticity of a coin often uses a magnetic sensor (see, for example, Patent Document 1). However, since most coins are not magnetic, the conventional coin sensor detects high-frequency AC power to the primary coil and detects eddy current loss of the coin with the secondary coil.
しかしながら、コインには、一部に磁性体を有するものもある。例えば、1ユーロ硬貨や2ユーロ硬貨は、コインの内周部を表裏面方向の3層構造にして、中間層に弱い保磁力を有する強磁性体であるニッケルを用いると共に、このニッケル中間層を磁化(着磁)している。 However, some coins have a magnetic material in part. For example, a 1 euro coin or a 2 euro coin has a three-layer structure in the front and back direction of the inner periphery of the coin, and uses nickel, which is a ferromagnetic material having a weak coercive force, as an intermediate layer. Magnetized (magnetized).
このような磁化されたコインは、例えば図5や図6に示すようなコインセンサを用いて検出することができる。図5及び図6に示すコインセンサは、コイン1が通過するコイン通路2を空隙としたコア3にコイル4を巻回したものである。ここで、図5に示すコインセンサは、コイン1が重力等によってコイン通路2を通過するようにしたものである。これに対して、図6に示すコインセンサは、コイン通路2の上方のコア3を分割することにより、これらの分割されたコア3の間に図示しない搬送ベルトを配置して、この搬送ベルトによりコイン1がコイン通路2を通過するようにしたものである。
Such magnetized coins can be detected using a coin sensor as shown in FIG. 5 or FIG. 6, for example. The coin sensor shown in FIGS. 5 and 6 is obtained by winding a
上記コインセンサのコイン通路2を磁化されたコイン1が通過すると、このコイン1からの磁力線が空隙を介してコア3内を通りコイル4と鎖交するので、このコイル4に電磁誘導による起電力が生じる。従って、このコイル4の出力を測定すれば、コイン1の通過を検出することができる。
When the
ところが、磁化されたコイン1は、流通過程で、強い磁場が加えられたり高温にさらされることにより、磁力が弱まったり消磁されるおそれがある。そして、上記コインセンサは、コイン1の磁力が弱まったり消磁されると、このコイン1の通過を検出することができないという問題があった。
本発明は、コインの磁性体を磁化する磁化手段を設けることにより、磁力がなく又は磁力が弱まったり消磁されたコインでも確実に検出することができるコインセンサを提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a coin sensor capable of reliably detecting even a coin that has no magnetic force, or whose magnetic force has been weakened or demagnetized, by providing a magnetizing means for magnetizing the magnetic substance of the coin.
請求項1の発明は、少なくとも一部に磁性体を有するコインが通過するコイン通路を空隙とするコアにコイルを巻回したコインセンサにおいて、このコア又はこのコアよりもコイン通路の上流側に、コインの磁性体を磁化する磁化手段が設けられたことを特徴とする。
The invention of
請求項2の発明は、少なくとも一部に磁性体を有するコインが通過するコイン通路を空隙とするコアにコイルを巻回したコインセンサにおいて、このコアにおけるコイン通路の空隙を介した両端部にそれぞれ磁石が埋め込まれたことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、前記コインの磁性体が、このコインの表裏面に沿った板状であり、前記コイン通路が、コインを表裏面に沿う方向に通過させるものであり、前記コアの両端部に埋め込まれた磁石が、コイン通路の空隙に向かう側の極性が同一となるように配置されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the magnetic body of the coin has a plate shape along the front and back surfaces of the coin, and the coin passage allows the coin to pass in a direction along the front and back surfaces. The magnet embedded in the portion is arranged so that the polarities on the side toward the gap of the coin passage are the same.
請求項1の発明によれば、コインがコインセンサのコアの空隙を通る前に、又は、空隙を通る際に、このコインの磁性体が磁化手段によって磁化されるので、コアのコイルに電磁誘導による起電力が生じる。従って、このコイルの出力を測定すれば、コインがコイン通路を通過したことを検出することができ、このコインの種類や真贋の判別に利用することができる。特に、コインの磁性体が十分な保磁力を有する場合には、この磁性体が磁化手段によって着磁されるので、磁化手段とコアが離れて配置されていても検出が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the magnetic material of the coin is magnetized by the magnetizing means before or when the coin passes through the gap of the core of the coin sensor. An electromotive force is generated. Therefore, if the output of this coil is measured, it can be detected that the coin has passed through the coin passage, and can be used to determine the type and authenticity of the coin. In particular, when the magnetic body of the coin has a sufficient coercive force, the magnetic body is magnetized by the magnetizing means, so that detection is possible even if the magnetizing means and the core are arranged apart from each other.
請求項2の発明によれば、コインがコインセンサのコアの空隙を通る際に、このコインの磁性体が磁石の磁力によって磁化されるので、コアのコイルに電磁誘導による起電力が生じる。従って、このコイルの出力を測定すれば、コインがコイン通路を通過したことを検出することができ、このコインの種類や真贋の判別に利用することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、コインセンサのコアの空隙を挟んで向かい合う磁石の極性が同一になるので、これらの磁石からの磁力線がコインの板状の磁性体の表裏面を貫通するのではなく、この磁性体内を表裏面に沿って長い距離通り抜けることになる。従って、コインの磁性体は、同じ大きさの磁場によって、より強く磁化されるので、コインセンサの検出精度を高めることができるようになる。
According to the invention of
本発明のコインセンサで検出を行うコインは、流通貨幣(通貨)としての硬貨だけでなく、特定の施設等でのみ流通する硬貨状(円形や多角形等の平板状)のものであってもよく、必ずしも金属製のものには限定されない。そして、このコインは、少なくとも一部に磁性体を有するものである。この磁性体は、コインの表面に露出していてもよく、内部に完全に埋め込まれていてもよい。例えば、1ユーロ硬貨や2ユーロ硬貨は、コインの外周部と、内周部の表裏面側の層によって、弱い保磁力を有する強磁性体であるニッケル中間層が内部に完全に埋め込まれている。また、このコインは、全体が磁性体からなるものであってもよい。磁性体が保磁力を有する場合、本発明は、磁力が弱まったり消磁されたコインでも確実に検出することができるので、このコインの磁性体は、ユーロ硬貨のように予め磁化(着磁)されていてもよいし、事前には全く磁化されていないものであってもよい。 The coin detected by the coin sensor of the present invention is not only a coin as a current currency (currency) but also a coin (circular or polygonal flat plate) that circulates only in a specific facility or the like. Well, it is not necessarily limited to those made of metal. And this coin has a magnetic body at least in part. This magnetic body may be exposed on the surface of the coin or may be completely embedded inside. For example, in a 1 euro coin or a 2 euro coin, a nickel intermediate layer, which is a ferromagnetic material having a weak coercive force, is completely embedded inside the outer periphery of the coin and the layers on the front and back sides of the inner periphery. . The coin may be entirely made of a magnetic material. When the magnetic body has a coercive force, the present invention can reliably detect even a coin whose magnetic force has been weakened or demagnetized. Therefore, the magnetic body of the coin is pre-magnetized (magnetized) like a euro coin. It may be that which has not been magnetized in advance.
本発明のコインセンサは、コア(磁心)にコイルを巻回したものである。コアは、保磁力の小さい軟磁性材料により環状の磁路を形成したものである。コアの環状の形状は任意であり、円環状に限らず角のある環状やねじれのある環状であってもよい。また、このコアの環状は、1周回に限らず、メガネ状の2周回のものや、さらに多くの周回を組み合わせたものであってもよい。さらに、複数周回のコアは、それぞれ分離されていてもよく、コアの一部が一体化されて繋がっていてもよい。 The coin sensor of the present invention is obtained by winding a coil around a core (magnetic core). The core is an annular magnetic path formed of a soft magnetic material having a small coercive force. The annular shape of the core is arbitrary, and is not limited to an annular shape, and may be an annular shape with a corner or a twisted shape. Further, the annular shape of the core is not limited to one round, but may be a pair of glasses-like rounds or a combination of more rounds. Furthermore, the cores of multiple turns may be separated from each other, or a part of the cores may be integrated and connected.
上記コアは、環状の一部に空隙(エアギャップ)が設けられている。そして、この空隙がコインの通過するコイン通路となる。コインは、通常、このコイン通路を表裏面に沿った方向に通過する。また、このコインは、通常、空隙のギャップ長方向がコインの厚さ方向と一致する向きで通過する。従って、この場合、コアの空隙のギャップ長は、コインの厚さよりも適度に長くなる。 The core is provided with a gap (air gap) in an annular part. This gap becomes a coin passage through which coins pass. The coin normally passes through the coin passage in a direction along the front and back surfaces. In addition, the coin normally passes in a direction in which the gap length direction of the gap coincides with the coin thickness direction. Therefore, in this case, the gap length of the core gap is appropriately longer than the coin thickness.
コイルは、コアに巻回された導線等の導体であり、このコア内を通る磁力線と鎖交するように導体が配置されていれば、必ずしも導線をコアに巻き付けたものである必要はない。このコイルは、コアの任意の位置に巻回することができるが、空隙をコインが通過したときの磁力線の変化を最も効率良く検出できる位置、即ちこの磁力線の鎖交数が最も大きく変化する位置に巻回することが好ましい。また、コアに巻回したコイルの数も任意である。 The coil is a conductor such as a conducting wire wound around the core, and the conductor does not necessarily have to be wound around the core as long as the conductor is arranged so as to be linked with the magnetic lines passing through the core. This coil can be wound around any position of the core, but the position where the change of the magnetic field lines when the coin passes through the gap can be detected most efficiently, that is, the position where the number of interlinkage of these magnetic field lines changes the most. It is preferable to wind around. The number of coils wound around the core is also arbitrary.
本発明のコインセンサは、上記コア又はこのコアよりもコイン通路の上流側に磁化手段が設けられている。磁化手段は、コインの磁性体を磁化する手段であり、より具体的には、コイン通路を通過するコイン又はこのコイン通路に向かうコインの磁性体に磁場を加えて磁化させるようにしたものである。なお、この磁化手段は、磁場を加えときにのみ一時的に磁性体を磁化させるだけでなく、保磁力を有する磁性体の場合には、外部の磁場を取り去った後にも磁力(残留磁束)を維持させる着磁による磁化も行うことができる。ただし、磁化手段がコアに設けられていたり、このコアの上流側の極めて近傍に設けられている場合には、この磁化手段は、磁場を加えときにのみ一時的に磁性体を磁化させるだけで足りる。もっとも、磁化手段がコインの磁性体を着磁するかどうかは、この磁性体の保持力の大きさに応じて決まることである。 In the coin sensor of the present invention, the magnetizing means is provided upstream of the core or the coin passage from the core. The magnetizing means is means for magnetizing the magnetic body of the coin, and more specifically, a magnetic field is applied to the coin passing through the coin passage or the coin magnetic body toward the coin passage by being magnetized. . This magnetizing means not only temporarily magnetizes the magnetic material only when a magnetic field is applied, but also in the case of a magnetic material having a coercive force, the magnetic force (residual magnetic flux) is removed even after the external magnetic field is removed. Magnetization by maintaining magnetization can also be performed. However, when the magnetizing means is provided in the core or very close to the upstream side of the core, the magnetizing means only magnetizes the magnetic material temporarily only when a magnetic field is applied. It ’s enough. Of course, whether the magnetizing means magnetizes the magnetic body of the coin depends on the magnitude of the holding force of the magnetic body.
このような磁化手段としては、例えばコイン通路を通過するコイン、又は、このコイン通路に向けて通過するコインの近傍に配置された磁石(永久磁石)や電磁石等がある。これらの磁石や電磁石等は、コインの近傍の1箇所にだけ配置してもよいし、複数箇所に配置してもよい。磁石や電磁石等を複数箇所に配置する場合、コインを挟むように配置することが好ましい。磁石や電磁石等をコインを挟むように配置する場合、1箇所ずつでもよいし、1箇所と複数箇所、又は、複数箇所と複数箇所ずつ配置してもよい。また、この場合の磁石や電磁石等は、コインの表裏面を介して挟むように配置してもよいし、コインの表裏面に沿った方向の両側や周囲側に配置するようにしてもよい。さらに、コインを挟むように配置された磁石や電磁石等は、コインに向かう側の極性が異なるように配置してもよいし、この極性が同一となるように配置してもよい。従って、これらの磁石や電磁石等からの磁力線は、コインの表裏面を貫通する場合もあるし、コインの表裏面に沿って内部を通り抜ける場合もある。 Examples of such magnetizing means include a coin passing through a coin passage, or a magnet (permanent magnet) or an electromagnet disposed in the vicinity of a coin passing toward the coin passage. These magnets, electromagnets, and the like may be disposed only at one location near the coin, or may be disposed at a plurality of locations. When magnets, electromagnets, etc. are arranged at a plurality of locations, it is preferable to arrange them so as to sandwich a coin. When arranging magnets, electromagnets, etc. so as to sandwich a coin, they may be arranged one by one, or one and a plurality of places, or a plurality of places and a plurality of places. In this case, the magnets, electromagnets, and the like may be disposed so as to be sandwiched between the front and back surfaces of the coin, or may be disposed on both sides or the peripheral side in the direction along the front and back surfaces of the coin. Furthermore, the magnets, electromagnets, and the like arranged so as to sandwich the coin may be arranged so that the polarities on the side facing the coin are different, or may be arranged so that the polarities are the same. Therefore, the magnetic lines of force from these magnets, electromagnets, and the like may penetrate the front and back surfaces of the coin or may pass through the inside along the front and back surfaces of the coin.
上記磁石や電磁石等をコアに設ける場合には、このコアに埋め込めばよい。このとき、磁石や電磁石等の一部はコイン通路の空隙側に露出していることが好ましい。また、磁化手段として電磁石を用いる場合には、コインセンサのコアにおけるコイン通路の空隙に近い端部に電磁石用コイルを巻回したものを用いて、電磁石用コアとコインセンサのコアを兼用するようにしてもよい。 When the magnet, electromagnet or the like is provided in the core, it may be embedded in the core. At this time, it is preferable that a part of the magnet, the electromagnet or the like is exposed to the gap side of the coin passage. In addition, when an electromagnet is used as the magnetizing means, an electromagnet coil wound around the end of the coin sensor core near the gap of the coin passage is used so that the electromagnet core and the coin sensor core can be used together. It may be.
上記磁化手段は、磁場が強すぎると、コインの磁性体が吸引されてコイン通路を通過することができないようになるおそれがあるので、適度な大きさの磁場を加えるようにする。また、この磁化手段の磁場が強すぎると、既に磁化されているコインの磁力を弱めるおそれもある。ただし、この磁化手段をコインセンサのコアに設ける場合には、十分に弱い磁場を加えるもので足りるが、このコアよりもコイン通路の上流側に離れて設ける場合には、十分な磁化(着磁)を行うために、ある程度強い磁場を加える必要がある。 If the magnetic field is too strong, the magnetic means of the coin may be attracted and cannot pass through the coin passage. Therefore, an appropriate magnetic field is applied. Moreover, if the magnetic field of the magnetizing means is too strong, the magnetic force of the already magnetized coin may be weakened. However, when this magnetizing means is provided on the core of the coin sensor, it is sufficient to apply a sufficiently weak magnetic field. However, when it is provided on the upstream side of the coin path from this core, sufficient magnetization (magnetization) is required. ), It is necessary to apply a strong magnetic field to some extent.
本発明のコインセンサによれば、コインがコイン通路に達する前に、又は、コイン通路を通過する際に、このコインの磁性体が磁化手段によって磁化される。すると、このコインがコアの空隙を通過することによりコアを通る磁力線が変化するので、電磁誘導によってコイルに起電力が生じる。従って、このコイルの出力を測定すれば、コインがコイン通路を通過したことを検出することができ、このコインの種類や真贋の判別に利用することができる。 According to the coin sensor of the present invention, the magnetic material of the coin is magnetized by the magnetizing means before the coin reaches the coin passage or when it passes through the coin passage. Then, since the line of magnetic force passing through the core changes as the coin passes through the gap of the core, an electromotive force is generated in the coil by electromagnetic induction. Therefore, if the output of this coil is measured, it can be detected that the coin has passed through the coin passage, and can be used to determine the type and authenticity of the coin.
上記コイルの出力の測定は、例えばコイルの出力電圧を測定すればよく、この端子電圧をオペアンプ等を用いた微分回路に入力すれば、起電力の変化を測定することができる。また、コインの種類や真贋の判別には、通常は、本発明のコインセンサの検出結果だけでなく、他の種類のコインセンサの検出結果も合わせて総合的に判断する。 The coil output may be measured, for example, by measuring the coil output voltage. If this terminal voltage is input to a differentiating circuit using an operational amplifier or the like, the change in electromotive force can be measured. In order to determine the type and authenticity of coins, generally, not only the detection result of the coin sensor of the present invention but also the detection results of other types of coin sensors are comprehensively determined.
以下、本発明の一実施例について図1〜図4を参照して説明する。なお、これらの図においても、図5〜図6に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In these drawings, the same reference numerals are given to constituent members having functions similar to those of the conventional example shown in FIGS.
本実施例のコインセンサは、図1に示すように、コア3にコイル4,4を巻回したものである。コア3は、軟磁性材料を上下に並んだ2本の水平部と左右に並んだ3本の垂直部とに配置した角形メガネ状の2周回のものであり、左右中央の垂直部における上下中央部に空隙を設けてコイン通路2としている。コイル4,4は、このコア3における空隙を設けた左右中央の垂直部の上部側と下部側にそれぞれ導線を巻回したものである。これらのコイル4,4は、図示は省略しているが、直列に接続されて、その両端の出力がオペアンプを用いた微分回路からなる検出回路に接続されている。
As shown in FIG. 1, the coin sensor of this embodiment is one in which coils 4 and 4 are wound around a
上記コア3の左右中央の垂直部における空隙を挟んだ上部の下端部と下部の上端部の中央には、それぞれ磁石5,5が埋め込まれている。磁石5,5は、保磁力の大きい硬磁性材料を磁化(着磁)したものであり、本実施例では、コイン通路2の空隙に向かう側の極性が共にN極となるように配置している。また、これらの磁石5,5は、コイン通路2を通過するコイン1の磁性体を強く吸引して移動を妨げることがない程度の比較的弱い磁力のものを用いている。
本実施例のコインセンサが検出を行おうとするコイン1は、円板状の内周部を表裏面方向の3層構造にして、円板状の中間層に弱い保磁力を有する強磁性体であるニッケルを用いた1ユーロ硬貨又は2ユーロ硬貨である。このコイン1の外周部と内周部の表裏面側の両層には、ニッケルと銅や真鍮との合金であって強磁性体ではないものが用いられている。このコイン1は、表裏面を上下方向に向けて、この表裏面に沿って後方から前方に移動することにより、コイン通路2となる上記コア3の空隙を通過するようになっている。
The
上記構成のコインセンサは、コイン1がコイン通路2を通過しないときには、図2に示すように、各磁石5の周囲にのみ磁力線が生じる。そして、これらの磁石5,5からの磁力線がコイル4,4と鎖交することはほとんどなく、また、鎖交する場合があったとしても、この磁力線の鎖交数が変化することはない。従って、コイル4,4の出力に起電力が生じることもない。
In the coin sensor configured as described above, when the
また、コイン通路2に、磁性体を有さない別の種類のコインが通過した場合も、同様に、コイル4,4の出力に起電力が生じることはない。
Similarly, when another type of coin having no magnetic material passes through the
このコインセンサのコイン通路2にコイン1が通過すると、図3に示すように、磁石5,5のコイン通路2側を向くN極から上下方向に発した磁力線の一部がコイン1に至り、このコイン1の板状の磁性体内で左右に分岐してコア3の左右の両垂直部から上方の水平部と左右中央の垂直部を経由しS極に戻るようになる。すると、この磁力線は、コイル4,4に鎖交するようになり、コイン1がコイン通路2を通過したときにのみ、これらのコイル4,4に起電力が生じる。しかも、磁石5,5からの磁力線は、コイン1の磁性体内を水平方向に長い距離にわたって通り抜け強く磁化するので、コイル4,4との鎖交数も多くなる。従って、これらのコイル4,4の出力電圧を微分回路で微分すれば、起電力の変化を示す検出信号を確実に得ることができる。
When the
また、このコイン1の磁性体が予め着磁されている場合には、この磁性体からの磁力線も加わるので、上方のコイル4と下方のコイル4では非対称ではあるが、上記と同様にコイル4,4に鎖交する磁力線が変化し起電力を生じる。なお、磁石5,5からの磁力線によって生じる起電力と、このコイン1の磁性体からの磁力線によって生じる起電力は、コイン通路2を通過するコイン1が表向きか裏向きかに応じた上下いずれかのコイル4で逆向きとなる。このため、これらのコイル4,4での起電力が直列接続により相殺されるのを防ぐために、各コイル4ごとに検出回路に接続するようにしてもよい。
Further, when the magnetic body of the
図4は、図6に示した搬送ベルトを用いた従来例のコインセンサに本発明を実施した実施例を示す。この実施例のコア3は、上方の水平部と左右中央の垂直部の上部を左右に2分割し、これら分割した垂直部の上部にそれぞれコイル4,4を巻回すると共に、これらの下端部にそれぞれ磁石5,5を埋め込んでいる。このコインセンサの場合も、コイン通路2にコイン1が通過したときにのみ、磁石5…からの磁力線がコイル4…に鎖交して起電力が生じる。
FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is applied to a conventional coin sensor using the conveyor belt shown in FIG. The
なお、上記実施例では、全ての磁石5のコイン通路2側の極性をN極とする場合を示したが、この極性をS極とした場合も全く同様の効果を得ることができる。また、例えば上方の磁石5と下方の磁石5のコイン通路2側の極性が異なるようにした場合であっても、磁力線がコイン1の表裏面を貫通してコイル4に鎖交し起電力を生じるようになるので、上記実施例の場合と同様の検出が可能となる。ただし、この場合には、磁力線がコイン1の薄い円板状の磁性体の表裏面を貫通するだけであるため、磁化が不十分となり検出精度がある程度低下するおそれがある。
In the above-described embodiment, the case where the polarity of all the
また、上記実施例の場合には、磁石5がコイン1の磁性体を着磁させなくても、磁場を加えたときにのみ一時的に磁化させただけでも検出は可能となるが、これらの磁石5がコア3に埋め込まれるのではなく、コイン通路2の上流側に離れて配置される場合には、コイン1の磁性体を着磁させる必要が生じる。
Further, in the case of the above embodiment, the detection can be performed only by temporarily magnetizing the
1 コイン
2 コイン通路
3 コア
4 コイル
5 磁石
1
Claims (3)
このコア又はこのコアよりもコイン通路の上流側に、コインの磁性体を磁化する磁化手段が設けられたことを特徴とするコインセンサ。 In a coin sensor in which a coil is wound around a core having a gap as a coin passage through which a coin having a magnetic material passes at least in part,
A coin sensor characterized in that a magnetizing means for magnetizing a magnetic body of a coin is provided upstream of the core or the coin path from the core.
このコアにおけるコイン通路の空隙を介した両端部にそれぞれ磁石が埋め込まれたことを特徴とするコインセンサ。 In a coin sensor in which a coil is wound around a core having a gap as a coin passage through which a coin having a magnetic material passes at least in part,
A coin sensor characterized in that magnets are embedded in both ends of the core through the gap of the coin passage.
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