JP2977545B1 - 硬貨判別装置 - Google Patents

硬貨判別装置

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JP2977545B1 JP26304598A JP26304598A JP2977545B1 JP 2977545 B1 JP2977545 B1 JP 2977545B1 JP 26304598 A JP26304598 A JP 26304598A JP 26304598 A JP26304598 A JP 26304598A JP 2977545 B1 JP2977545 B1 JP 2977545B1
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Abstract

【要約】 【課題】自動販売機等に混入される機械加工を加えた変
造貨に対して、簡単かつ安価な構成で確実に判別し得る
硬貨判別装置を提供する。 【解決手段】硬貨1の搬送路に通路を挟んで検出コイル
A1、A2とB1、B2を配置する。検出コイルA1、
A2及びB1、B2は、各々を2辺とする差動ブリッジ
回路11、12を構成する。硬貨1が通過して、検出コ
イルA1、A2(又はB1、B2)の左右のコイルと対
向する硬貨1の表面に何らかのアンバランス、例えばキ
リ穴等の欠陥があると、アンバランス電圧ΔVが発生す
る。このアンバランス電圧ΔVは、検波回路14、15
で検波され高周波成分が除かれる。検波回路14、15
の出力電圧は、A/Dコンバータ16、17で、クロッ
ク周波数で時分割し判定処理回路18に入力する。判定
処理回路18は、正貨と変造貨のパターン識別処理を行
ない、投入硬貨の真偽を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、料金機械自動収受
装置に適用される硬貨判別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、交流励磁されたコイルの及ぼす磁
界中に硬貨を通過させ、その硬貨中に発生する渦電流損
により変化するコイルの特性値を検出して硬貨の種類や
真偽を識別する検出方法は公知であり、各種の自動支払
機や自動販売機で実用化されている。この検出方法は、
主たる特性値である硬貨の材質、径、厚みなどに応じて
コイルの形状・配置などを工夫し、電圧変換された誘起
電圧の変化や位相変化を検出して判定処理を行なう。
【0003】また最新の方法としては、前述した検出方
法に加えて、硬貨表面の凹凸や孔等のより細かな形状識
別を可能とする方法が提案されている。この方法の例と
して、以下、図5〜図7を基に特開平6−215222
号公報に開示されている硬貨識別のための装置について
説明する。
【0004】図5は、対象となる硬貨21とセンサコイ
ル22a、22bの配置を示す図である。2つのセンサ
コイル22a、22bの各中心を対向させ、その対向さ
せた空間に硬貨21を通過させる。センサコイル22
a、22bの外径は、硬貨21の凹凸を検出するために
硬貨径に対して十分小さく設計されている。
【0005】図6は、検出回路の構成を示す図である。
2つのセンサコイル22a、22bは直列差動にして検
出回路23に接続されており、電圧変換される。検出回
路23からの信号は、ピークレベル処理回路24、微分
処理回路25、ピーク拡大処理回路26で各々並列処理
された後、判定処理回路27に入力され、各々の入力波
形に対しパターン識別処理が加えられる。
【0006】従来の方法では、検出回路23のピークレ
ベルを抽出するのが一般的であったが、最近の方法で
は、図7に示すように包絡線中に含まれる硬貨の凹凸に
応じて変化するより高い周波数成分を微分したり、ある
いはピーク部分をより拡大する処理を加えて、その山の
数や、山、谷のレベル差を特徴抽出値とし、予め格納さ
れた基準硬貨の特徴値と比較する。
【0007】上記検出回路23で検出された信号は、ピ
ークレベル処理回路24、微分処理回路25、ピーク拡
大処理回路26にて並列処理された後、判定処理回路2
7に入力され、各々の波形に対してパターン識別処理が
加えられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法は、対象
硬貨と基準硬貨の刻印パターンを比較する方法であるた
め、単純にメダルを円板に機械加工した偽貨や、材質・
大きさが近似している他国貨や、ゲームメダルの表面を
機械加工して厚さを調節する変造貨に対しても識別能力
がある。
【0009】しかし、センサコイル22a、22bの出
力に対して微分処理回路25やピーク拡大処理回路26
等の付加回路を必要とすると共に、刻印のパターン識別
をCPUで処理する必要があるなどの問題があり、特に
低コストを要求される自動販売機などに用いる場合にコ
ストアップの要因となる。また、最近では、自動販売機
等に混入される機械加工を加えた変造貨、例えば500
円硬貨と材質、形状が近似の外国貨である500ウオン
(W)の表面の一部を削った変造貨が問題となってい
る。
【0010】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、自動販売機等に混入される機械加工を加え
た変造貨に対して、簡単かつ安価な構成で確実に判別し
得る硬貨判別装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイルの及ぼ
す磁界中に硬貨を通過させることで変化する前記コイル
の特性値を検出して前記硬貨の真偽を判別する硬貨判別
装置において、前記硬貨の搬送路に該搬送硬貨の片面毎
にそれぞれ対をなして配置される2組の検出コイルと、
前記各組の検出コイルをそれぞれ用いて構成され、通過
する硬貨表面のアンバランスを差動計測する第1及び第
2の差動ブリッジ回路と、前記各差動ブリッジ回路の出
力信号を検波する第1及び第2の検波回路と、前記第1
及び第2の検波回路の出力信号からアンバランス成分を
検出して硬貨の真偽を判定する判定手段とを具備したこ
とを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。
【0013】図1の(a)は、本発明の実施の形態に係
る硬貨判別装置における検出コイルの配置を示す平面
図、図1の(b)はその断面図である。
【0014】図1の(a),(b)において、1は硬
貨、2は硬貨1の搬送路で、この搬送路2には、硬貨1
の通路のための溝10が設けられている。上記硬貨1と
しては、例えば500円硬貨を対象としている。上記搬
送路2には、例えば空心の円形コイルを用いた検出コイ
ルA1、A2、B1、B2が設けられる。上記検出コイ
ルA1、A2、B1、B2は、例えばI型、ポット型な
ど、鉄心の有無は問わない。上記検出コイルA1、A
2、B1、B2の大きさは、後述する変造貨の座ぐり
(キリ穴)径と同等また小さ目に設計され、硬貨1の上
面及び下面に対向して各々並列に配置される。この場
合、検出コイルA1、A2はコイルホルダ3に設けら
れ、検出コイルB1、B2は搬送路2に埋設される。す
なわち、検出コイルA1、A2と検出コイルB1、B2
とは、搬送路2の前記通路を挟んで対向して配置され
る。上記搬送路2及びコイルホルダ3は、コイルの電磁
誘導等に干渉しないように非金属の部材を用いて作成す
ることが望ましい。そして、上記検出コイルA1、A
2、B1、B2は、図2に示すように各々差動ブリッジ
回路に組まれている。
【0015】図2は、本実施形態における信号処理回路
の構成を示すブロック図である。検出コイルA1、A2
及び検出コイルB1、B2は、各々を2辺とする差動ブ
リッジ回路11及び差動ブリッジ回路12を構成する。
これらの差動ブリッジ回路11、12は、共通の電源と
なる高周波発振器13に接続される。
【0016】上記差動ブリッジ回路11、12は、硬貨
1と対向していない状態で、ブリッジ回路内の図示しな
い平衡回路で出力がほぼ零に調整されている。そして、
硬貨1が通過して、検出コイルA1、A2(または検出
コイルB1、B2)の左右のコイルと対向する硬貨1の
表面に何らかのアンバランス、例えば硬貨表面のキリ穴
等の欠陥があると、アンバランス電圧ΔVが発生する。
このアンバランス電圧ΔVは、検波回路14、15に入
力される。上記差動ブリッジ回路11、12から出力さ
れるアンバランス電圧ΔVには、高周波成分が重畳され
ているので、検波回路14、15で各々高周波成分を取
り除き(最適位相成分の検波を含むこともある)、硬貨
表面の凹凸に対応する変化分ΔVの直流成分のみを検波
する。
【0017】上記検波回路14、15で検波されたアン
バランス電圧ΔVの出力電圧は、A/Dコンバータ1
6、17で、高周波発振器13からの適当なクロック周
波数で時分割され、判定処理回路18に取り込まれる。
この判定処理回路18は、例えばCPUを用いて構成さ
れるもので、正貨と変造貨のパターン識別処理を行な
い、投入硬貨の真偽を判定する。
【0018】図4(a)、(b)は、正貨及び変造貨の
信号波形の一例を示したもので、(a)は正貨、(b)
は変造貨の場合であり、縦軸がアンバランス電圧ΔV、
横軸は時間軸(t)である。
【0019】図4(a)に示す正貨の信号波形では、時
間軸中央部に刻印の凹凸の左右アンバランス分のみがノ
イズ電圧として発生する。硬貨1が左右の検出コイルA
1、B1(又はA2、B2)の中心をずれ、上下非対称
に突入した場合、時間軸両端で破線aに示すようにアン
バランス電圧ΔVが大きくなることもあり得る。
【0020】また、図4(b)に示す変造貨の信号波形
では、振幅の大きなアンバランス電圧ΔVが発生する。
図3は、変造貨のイメージ図を示したものである。具体
的には、日本の500円と韓国の500ウオン(W)の
硬貨は、材質と径が同じで、厚さが0.1mmだけ50
0ウオンの方が厚くなっている。この場合、500円硬
貨の厚さは1.7mm、500ウオン硬貨の厚さは1.
8mmである。従って、コイルの渦電流効果を利用して
検査する場合、電気的インピーダンスが接近しているた
め、厚さを調整すれば500ウオン硬貨が500円硬貨
に判定されるという問題が生じる。500ウオン硬貨の
座ぐり(キリ穴)Sは、これを目的としたものである。
【0021】本実施形態では、図4(b)に示すように
座ぐりに対応した変化分のみがクローズアップされたア
ンバランス電圧ΔVが得られる。上記図4(a)、
(b)とも実測波形の一例を示したものである。
【0022】本実施形態は、従来例のような検出コイル
と硬貨1のギャップを利用して表面状態(例えば刻印)
を検査する絶対値計測ではなく、基本的に2つのコイル
を差動にしているため、ギャップ変化が相殺され、左右
の検出コイル下の表面状態の差分のみを検出することが
できる。
【0023】従って、従来例の図7に示すように、硬貨
本体の出力成分(台形部分)に刻印成分が重畳された検
出波形から、刻印成分(ピーク部分)のみを抽出するた
めの、ピーク拡大処理とか、微分処理をしなくとも、原
理的に差分のみを検出できるので、部分的に加工した座
ぐりSをクローズアップした検出が可能となる。
【0024】上記判定処理回路18における正貨、変造
貨の判定は、硬貨1のエッジ信号(図4(a)の両端波
形)が閾値(±Vs)を越えることもあり得るので、閾
値を越えたパルス数(“山”の数)をカウントするだけ
でも良い。この場合、例えば“山”が2つ以下であれば
正貨、“山”が3つ以上であれば変造貨と判定する。
【0025】この他、特徴値抽出法(“山谷”のピーク
値、“山谷”の数、など)、周波数解析法、複雑なパタ
ーンマッチング法など、判定処理方法が考えられるが、
本願はこれに限定されるものではない。
【0026】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、検
出する硬貨の両面にそれぞれ2つの検出コイルを配置し
て差動計測するようにしているので、硬貨の本体成分及
び硬貨と検出コイル間のギャップ変動(硬貨搬送時のリ
フトオフ変化)成分が、原理的に相殺され、左右2つの
検出コイル下の硬貨表面状態の例えば座ぐり等のアンバ
ランス成分のみを検出でき、刻印の凹凸も局所的な部分
を除いて相殺することができる。従って、従来の絶対値
計測法のようなピーク拡大処理、微分処理などの複雑な
処理回路を必要とせず、簡単かつ安価な構成で特徴をク
ローズアップして検出することができる。すなわち、波
形の前処理を行なわなくてもパターン識別が可能とな
る。
【0027】本願発明では、2組の検出コイルを必要と
するが、検査範囲が2ラインとなるので、欠陥の見落と
しがなくなり、変造貨を確実に検出することができる。
最近、特に自販機等に混入する機械加工を加えた変造
貨、例えば500円と材質・形状が近似する500ウオ
ン硬貨の表面の一部を削った変造貨等を確実に偽貨とし
て検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る硬貨判別装置におけ
る検出コイルの配置例を示す図。
【図2】同実施形態における信号処理回路の構成を示す
ブロック図。
【図3】同実施形態における変造貨の例を示す図。
【図4】(a)は同実施形態における正貨の信号波形例
を示す図。(b)は変造貨の信号波形例を示す図。
【図5】従来例に係る対象硬貨とセンサコイルの配置を
示す図。
【図6】従来例に係る検出回路の構成を示す図。
【図7】従来例に係る微分処理及びピーク拡大処理を示
す図。
【符号の説明】
1…硬貨 2…搬送路 3…コイルホルダ 10…溝 11、12…差動ブリッジ回路 13…高周波発振器 14、15…検波回路 16、17…A/Dコンバータ 18…判定処理回路 S…座ぐり A1、A2、B1、B2…検出コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−87943(JP,A) 特開 昭52−496(JP,A) 特開 昭59−168589(JP,A) 特開 平6−231332(JP,A) 特開 平6−44436(JP,A) 特開 平5−89319(JP,A) 特表 平7−506687(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G07D 5/00 - 5/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイルの及ぼす磁界中に硬貨を通過させ
    ることで変化する前記コイルの特性値を検出して前記硬
    貨の真偽を判別する硬貨判別装置において、前記硬貨の
    搬送路に該搬送硬貨の片面毎にそれぞれ対をなして配置
    される2組の検出コイルと、前記各組の検出コイルをそ
    れぞれ用いて構成され、通過する硬貨表面のアンバラン
    スを差動計測する第1及び第2の差動ブリッジ回路と、
    前記各差動ブリッジ回路の出力信号を検波する第1及び
    第2の検波回路と、前記第1及び第2の検波回路の出力
    信号からアンバランス成分を検出して硬貨の真偽を判定
    する判定手段とを具備したことを特徴とする硬貨判別装
    置。
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