JP4672912B2

JP4672912B2 - Coin sensor and coin inspection device

Info

Publication number: JP4672912B2
Application number: JP2001175767A
Authority: JP
Inventors: 米藏古矢
Original assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Current assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: JP2002365266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コインの真贋性を検査する装置に用いられる改良したコインセンサに関する。また、コインの真贋性を検査する装置に関し、特に、自動販売機、ゲーム機、両替機などに使用されるコイン検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コインの検査装置は、誘導コイルを用いた電子式が主流である。この種のコイン検査装置には、コインの自由落下を利用してコイン投入口から投入されたコインを案内するコイン通路が設けられている。このコイン通路には、複数の誘導コイルが配置されており、これらの誘導コイルは、それぞれ異なる周波数により励磁駆動されてコイン通路に電磁場を形成する。コインの検査は、周知の原理によるもので、各誘導コイルによって形成される各電磁場の中をコインが通過するとき、該各電磁場とコインとの相互作用により得られる電気的変化量（周波数変化、電圧変化、位相変化）を検出することによってコインの真贋性が検査される。従来技術におけるコインの検査装置として、例えば、米国特許Ｎｏ３，８７０，１３７号に示されるものが知られている。前記従来技術のコイン検査装置は、コインの特徴が周波数パラメータに依存することを利用したもので、複数の周波数を使用することによりコインの材質、外径、厚さなどを検査している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、諸外国との往来が盛んになり、それに伴って諸外国コインが国内に持ち込まれるようになった。これに伴い、それらのコインを誤って、或いは不正を試みる者によって正貨を騙し取る詐欺行為などのケースが増えている。特に、巷に設置されている自動販売機などを狙った悪質な悪戯が多発している。自動販売機などにおいては、通常、コイン検査装置が搭載されいるが、例えば、諸外国コインを使って日本国の１００円硬貨あるいは５００円硬貨に似せて造った変造貨をコイン投入口に投入した後に、返却レバーなどを操作して硬貨返却口に正貨を発行させるような悪質な悪戯が後を絶たない。その理由として、前記のような代表コイン（１００円硬貨及びこれに似せて造った変造貨や５００円硬貨及びこれに似せて造った変造貨）は、コイン表面のデザイン（凹凸模様）が異なるのみで、材質、外径、厚さが殆ど一致しているため、従来技術のような誘導コイルの構成では、正貨である１００円硬貨及び５００円硬貨とそれらの変造貨のコイン表面の凹凸模様を複数の周波数を用いるのみでは該デザインの微少な変化を検出することができず、前述したような正貨と変造貨とを判別することができない。そこで、従来、前記のような代表コインを判別する手法として、コイン表面のイメージ画像を画像処理（パターン認識・分析）する光学的な方法が試みられてきた。しかし、光学的な装置では、ＣＣＤ等の撮像素子に埃などが付着してコインの真偽判定を損ねるという問題がある。また、ＣＣＤ等の撮像素子や高度な画像分析装置などが必要になるので、装置自体が大きくなるばかりでなく複雑なものとなって、装置コストが高価になるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、コイン面の模様が異なるコインを精度良く検出することのできるコインセンサを提供しようとするものである。また、コインの真贋性を検査するにあたり、コイン面の模様が異なるコインについてその真偽を精度良く検査することのできるコイン検査装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコインセンサは、投入されたコインを案内する傾斜したコイン通路の近傍に配置され、断面を略Ｔの字形に形成されて突出部を有してなる磁性コアと、前記磁性コアの突出部を磁芯とし、該磁芯に巻き回されて前記コイン通路に磁界を発生させるための励磁用のコイルと、前記励磁用のコイルと電磁的に結合して、前記励磁用のコイルによって発生される磁界を横切るコインのコイン面付近に発生される反抗磁界を磁気検出素子に導く磁路を形成するための少なくとも１組の棒状の磁性部材と、前記磁性コアの突出部を挿通する貫通孔と、前記貫通孔に挿通された前記磁性コアの突出部に巻き回される前記励磁用のコイルと電気的に接続されて該コイルに対し励磁信号を供給する第１の配線と、前記励磁用のコイルによって前記コイン通路に発生される磁界中を前記投入されたコインが通過するときの該コイン表面の凹凸模様に従う磁界変化に応じた信号を検出する少なくとも１組の磁気検出素子と、前記磁気検出素子により検出された信号を伝送する第２の配線とを有してなる薄板状の配線部材とを具えてなり、前記配線部材は、前記少なくとも１組の磁性部材のそれぞれを、前記磁性コアの突出部に巻き回された前記励磁用のコイルを略中心とする互いに対向する位置に、且つ、各磁性部材の先端部が前記コイル通路壁面に対して同一間隔を維持するように配置できるようにしたことを特徴とする。これによれば、通路側コイン面の狭域に正しく磁界を作用させることができるよう特に傾斜したコイン通路の近傍に配置するのに最適であって、且つコイン面の模様が異なるコインを精度良く検出するのに最適なコインセンサを容易に組み立て設置することができる。そのための方策として、前記励磁用のコイルと前記磁気部材と前記磁気検出素子とを所定の相対的位置関係に配置することのできる薄板状の配線部材を具えてなる。具体的には、薄板状の配線部材に励磁用のコイルが巻き回される磁性コアの突出部を挿通する貫通孔と、コイン表面の凹凸模様に従う磁界変化に応じた信号を検出する少なくとも１組の磁気検出素子とを構成しておくと共に、前記少なくとも１組の磁性部材のそれぞれを前記磁性コアの突出部に巻き回された前記励磁用のコイルを略中心とする互いに対向する位置に配置できるようにする。また、各磁性部材の先端部が前記コイル通路壁面に対して同一間隔を維持するように配置できるようにする。こうすることにより、通路側コイン面の狭域に正しく磁界を作用させることができるようになると共に、コイン通路をコインが通過するときに、励磁用のコイルによる電磁誘導作用によってコイン面付近に発生されるコイン面の模様に応じて特徴づけられる反抗磁界の変化に応じた信号を正しく検出させることができるようになる。すなわち、コイン面の模様に応じて特徴づけられる渦電流を顕著に発生させることができ、その渦電流によってコイン面付近にコイン面の模様に応じて特徴づけられる反抗磁界を顕著に発生させることができる。励磁コイルの磁界中をコインが通過するときに、１組の棒状の磁性部材が励磁コイルと電磁的に結合してコイン表面付近に発生された反抗磁界を少なくとも１組の磁気検出素子にそれぞれ導くための磁路を形成するので、各磁気検出素子がコイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を検出しやすく、もってコイン面の模様が異なるコインを精度良く検出することができるようになる。さらに、前記配線部材は、励磁用のコイルに対し励磁信号を供給する第１の配線と、前記磁気検出素子により検出された信号を伝送する第２の配線とを有してなることから、複雑な配線処理をせずとも上記したようなコインセンサを組み立てることができる。なお、本発明のコインセンサは、コイン表面の微小な凹凸の違いを判別可能とする為に、コイン表面の凹凸模様に従う磁界変化を検出するのに受信コイルを用いるのではなく、磁気検出素子（磁気検出回路）を用いた構成のコインセンサとすることで、受信コイルを用いた構成の従来のコインセンサに対し、よりコイン狭面の凹凸による磁界変化を精度良く測定することができるようにしている。また、磁気検出素子（磁気検出回路）を用いることで、磁界の変化を高感度に検出することが可能になり、さらにコインセンサを簡易に製作できると共にコインセンサの小型化に対するコストダウンも可能となる。
【０００６】
本発明に係るコイン検査装置は、投入されたコインを案内する傾斜したコイン通路と、前記コイン通路の近傍に配置され断面を略Ｔの字形に形成されて突出部を有してなる磁性コアと、前記磁性コアの突出部を磁芯とし、該磁芯に巻き回されて前記コイン通路に磁界を発生させるための励磁用のコイルと、前記励磁用のコイルと電磁的に結合して、前記励磁用のコイルによって発生される磁界を横切るコインのコイン面付近に発生される反抗磁界を磁気検出素子に導く磁路を形成するための少なくとも１組の棒状の磁性部材と、前記励磁用のコイルによって前記コイン通路に発生される磁界中を前記投入されたコインが通過するときの磁界変化に応じた信号を検出するための検出部であって、該検出部は、前記磁性コアの突出部を挿通する貫通孔と、前記貫通孔に挿通された前記磁性コアの突出部に巻き回される前記励磁用のコイルと電気的に接続されて該コイルに対し励磁信号を供給する第１の配線と、前記励磁用のコイルによって前記コイン通路に発生される磁界中を前記投入されたコインが通過するときの該コイン表面の凹凸模様に従う磁界変化に応じた信号を検出する少なくとも１組の磁気検出素子と、前記磁気検出素子により検出された信号を伝送する第２の配線とを有してなる薄板状の配線部材に、前記１組の磁性部材のそれぞれを、前記磁性コアの突出部に巻き回された前記励磁用のコイルを略中心とする互いに対向する位置に、且つ、各磁性部材の先端部が前記コイル通路壁面に対して同一間隔を維持するように配置してなるものと、前記少なくとも１組の磁気検出素子によって検出される信号の差を求め、該信号の変化分に応じた信号を出力する信号処理手段と、前記信号処理手段によって出力される前記信号に基づき前記投入されたコインのコイン面における特徴を識別して真偽を検査する検査手段とを具えたものである。これによれば、コイン面の模様が異なるコインを精度良く検出するのに最適な検出部を容易に組み立てることができ、通路側コイン面の狭域に正しく磁界を作用させることができるよう特に傾斜したコイン通路の近傍に該検出部を正確に配置することができるようになる。そのための方策として、前記励磁用のコイルと前記磁気部材と前記磁気検出素子とを所定の相対的位置関係に配置することのできる薄板状の配線部材を具えてなる。具体的には、薄板状の配線部材に励磁用のコイルが巻き回される磁性コアの突出部を挿通する貫通孔と、コイン表面の凹凸模様に従う磁界変化に応じた信号を検出する少なくとも１組の磁気検出素子とを構成しておくと共に、前記少なくとも１組の磁性部材のそれぞれを前記磁性コアの突出部に巻き回された前記励磁用のコイルを略中心とする互いに対向する位置に配置できるようにする。また、各磁性部材の先端部が前記コイル通路壁面に対して同一間隔を維持するように配置できるようにする。こうすることにより、通路側コイン面の狭域に正しく磁界を作用させることができるようになると共に、コイン通路をコインが通過するときに、励磁用のコイルによる電磁誘導作用によってコイン面付近に発生されるコイン面の模様に応じて特徴づけられる反抗磁界の変化に応じた信号を正しく検出させることができるようになる。信号処理手段では、各磁気検出素子によって検出される信号の差を求めて該信号の変化分に応じた信号を出力する。このように、各磁気検出素子によって検出される信号の差を求めることでコイン面の模様に応じた信号のみを抽出することができる。検査手段では、信号処理手段によって出力される信号に基づきコインのコイン面における特徴を識別して真偽を検査する。このように、各磁気検出素子によって検出される信号の変化分に応じた信号に基づきコインのコイン面における特徴を識別して真偽を検査するので、コイン面のデザイン（凹凸模様）が異なるのみで材質、外径、厚さなどが殆ど一致しているコインについてその真偽を精度良く検査することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るコインセンサ及びコイン検査装置の一実施例を説明する。
図１及び図２において、コインセンサである凹凸検知コイル１は、コイン３のコイン表面の凹凸模様を検出するためのものであり、励磁コイル１０と、検出部１１ａ及び１１ｂなどを含んで構成される。励磁コイル１０は、大きい径のツバ部コア１０ａ２の略中央に小さい径の磁芯１０ａ１を有して断面略Ｔの字形になるように形成された磁性材料からなるＴ字型コア１０ａと、このＴ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１に巻回されたコイル１０ｂとを具備する。Ｔ字型コア１０ａにおいて、磁芯１０ａ１の先端部の面積はツバ部コア１０ａ２の底面部の面積よりも小さくなっており、該磁芯１０ａ１の先端部及びツバ部コア１０ａ２の底面部にはそれぞれコイン通路５に磁界を発生させるための極性の異なる磁極が形成されている。
【０００８】
一方、検出部１１ａ及び１１ｂは、それぞれ、磁性材料からなる細身状の磁性コアである２つのポールピース１３ａ及び１３ｂと、該２つのポールピース１３ａ及び１３ｂの所定位置に個々に配置された２つの磁気検出素子（例えば、ホール素子など）１２ａ及び１２ｂとを含んで構成される。検出部１１ａ，１１ｂの２つのポールピース１３ａ及び１３ｂは、励磁コイル１０の磁芯１０ａ１の先端部よりも更に小さい面積の端部を上下に有する。検出部１１ａ及び１１ｂは、ポールピース１３ａ及び１３ｂの形状、磁気検出素子１２ａ及び１２ｂの特性などが略等しくなるように構成される。検出部１１ａ，１１ｂにおいて、２つのポールピース１３ａ及び１３ｂは、励磁コイル１０と電磁的に結合するようにＴ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１の近傍に所定間隔をおいて該磁芯１０ａ１の直径方向の両側に配されると共に、ツバ部コア１０ａ２の磁芯１０ａ１側の内面１０ａ３に配置された２つの磁気検出素子１２ａ及び１２ｂを介して励磁コイル１０に配置される。
【０００９】
このように、励磁コイル１０と、検出部１１ａ及び１１ｂとを含んで構成されてなる凹凸検知コイル１は、図２に示されるように、コイン通路５において、コイン３のコイン表面に対向する一方の通路壁２ａに、励磁コイル１０の磁芯１０ａ１の端部及びポールピース１３ａ，１３ｂの端部を該通路壁２ａに向かわせて配置される。詳しくは、検出部１１ａ，１１ｂの２つのポールピース１３ａ及び１３ｂの中心を結ぶ線６ａがコインレール４の上方で該コインレール４と略平行になり、かつ、Ｔ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１の中心が各検出部１１ａ，１１ｂ間の中心線６ｂ上に位置するように配置される。
【００１０】
次に、図３を参照して、凹凸検知コイル１に適用される真贋性検査装置１９を説明する。真贋性検査装置１９は、コイン３の真贋性を検査するための装置である。
図３において、真贋性検査装置１９は、定電流源手段２０と、励磁手段２１と、２つの増幅手段２２ａ及び２２ｂと、差動増幅手段２３と、検波回路手段２４と、検査手段２５などを含んで構成される。励磁手段２１は、例えば、図示しない周知のコルビツ発振回路などを用いて構成することができる。前記励磁手段２１は、凹凸検知コイル１における励磁コイル１０のコイル１０ｂに接続されて、励磁コイル１０を励磁駆動する。励磁コイル１０は、コイル１０ａ（Ｌ１）とキャパシタＣ１とで並列共振回路を構成し、励磁手段２１はこの並列共振回路との共振周波数により発振する。これにより、励磁コイル１０は励磁手段２１の発振周波数に応じて、該励磁コイル１０の周辺に電磁界を発生する。前記発振周波数は励磁コイル１０の周辺に発生される電磁界がコイン３の内部に浸透しない程度の周波数が望ましい。具体的には、７０Ｋ（Ｈｚ）以上の周波数が望ましい。一方、検出部１１ａ及び１１ｂの磁気検出素子１２には、励磁コイル１０の発する電磁界の強さに応じた信号（起電力）を生ずる。なお、磁気検出素子１２ａ，１２ｂとして、ホール素子を用いる場合は、周知のように定電流源手段２０などを用いて、該ホール素子に印加するバイアス電流などを制御する必要があるが、ホール素子に代えて、ＭＲ素子（磁気抵抗素子）、ＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）若しくは磁気インピーダンス素子を用いるようにすれば、該定電流源手段２０を不要にすることができる。
【００１１】
ここで、凹凸検知コイル１によるコイン表面の凹凸模様の検出原理について説明する。励磁コイル１０では、励磁手段２１の交流発振周波数に応じて、Ｔ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１の先端部に収束する電磁界を発生する。又、図４（ａ）に示されるように、磁芯１０ａ１の先端部よりポールピース１３ａ，１３ｂを経由してツバ部コア１０ａ２にいたる磁力線ｆの磁路が形成されるので、該電磁界は図２（ｂ）に示されるコイン通路５の通路壁２ａ側でコイン表面の狭面に作用させることができる。これにより、コイン通路５をコイン３が通過するときに、励磁コイル１０による電磁誘導作用によってコイン表面付近にコイン表面の凹凸模様に応じて特徴づけられる渦電流が顕著に発生される。詳しくは、図４（ｂ）に示されるように、励磁コイル１０の磁力線ｆによって形成される電磁場（磁界）Ｍ内にコイン３が接近して作用するとき、励磁コイル１０による電磁誘導作用によって励磁されるコイン３の表面付近にコイン表面の模様に応じて特徴づけられる渦電流が顕著に発生し、その渦電流は作用周波数が高くなるのに伴って表皮効果によりコイン表面付近で顕著な反抗磁界を発生する。この現象によりコイン表面付近で発生した反抗磁界電流はコイン表面の僅かな形状的特徴変化を伴って検出部１１ａ，１１ｂに相互作用する。これにより、各検出部１１ａ，１１ｂには、コイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号（起電力）が生ずる。更に詳しくは、図４（ｂ）に示されるように、励磁コイル１０の電磁場Ｍ内にコイン３が接近して作用すると、各検出部１１ａ，１１ｂのポールピース１３ａ，１３ｂは励磁コイル１０と磁芯１０ａ１の先端部の近傍で電磁的に結合して、コイン３のコイン表面付近に発生した反抗磁界を磁気検出素子１２ａ，１２ｂに導くための磁路Ｒを形成する。各磁気検出素子１３ａ，１３ｂでは、磁路Ｒ中において反抗磁界の磁束変化を取り込み、コイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を検出する。このように、検出部１１ａ，１１ｂにおいて、ポールピース１３ａ，１３ｂが励磁コイル１０の磁芯１０ａ１の近傍に配置されているので、該励磁コイル１０から発生する電磁界がコイン３に作用してもたらされる反抗磁界電流の変化に応じた信号を該磁芯１０ａ１の極近傍で捕らえることができる。
【００１２】
各検出部１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１２ａ及び１２ｂによって検出される検知信号は、該磁気検出素子１２ａ及び１２ｂにそれぞれ対応して接続された増幅手段２２ａ及び２２ｂに出力される。増幅手段２２ａ，２２ｂに入力された検知信号は差動増幅手段２３へ入力される。前述したように、コイン３が凹凸検知コイル１の励磁コイル１０又は／及び検出部１１ａ，１１ｂの近傍を移動して、該励磁コイル１０と電磁結合状態になると、該検出部１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１２ａ，１２ｂによって検出される両検知信号はコイン表面の凹凸模様の特徴を含んだ信号となるので、この両検知信号の差を差動増幅手段２３によって得ることで該コイン表面の凹凸模様に対応した交流差分信号を検出する。この交流差分信号はコイン表面の凹凸模様のパターンに対応しているので、該交流差分信号のパターンを信号検査手段２７によって検査することによりコイン３が正貨か偽貨かを判断することができる。詳しくは、差動増幅手段２３では、一方の磁気検出素子１２ａに接続された増幅手段２２ａから入力した検知信号と、他方の磁気検出素子１２ｂに接続された増幅手段２２ｂから入力した検知信号との差を求めて該両検知信号の変化分に応じた交流差分信号を検出すると共に、その交流差分信号を増幅して検波回路手段２４へ出力する。検波回路手段２４では、差動増幅手段２３によって増幅された交流差分信号を入力して、該交流差分信号に対応した直流差分信号を検査手段２５へ出力する。検査手段２５では、差動増幅手段２３からアナログ信号である前記検知信号の差分信号をＡＤ変換手段２６へ入力する。ＡＤ変換手段２６では、前記交流差分信号を所定の周期でデジタル信号に変換して、そのデジタル信号を信号検査手段２７へ出力する。信号検査手段２７では、前記交流差分信号の振幅軸上に対応するデジタル信号列が所定の特徴を備えているか否かを検査し、その検査結果を出力端子２７へ出力する。前記信号検査手段２７の検査結果は、追って説明するコイン検査装置３０の振り分けソレノイド３５やコインカウンター（図示せず）などを駆動するために使用される。
【００１３】
このように、真贋性検査装置１９においては、各検出部１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１２ａ及び１２ｂによって検出される検知信号の変化分に応じた差分信号に基づき前記投入されたコイン３のコイン表面における特徴を識別して真偽を検査するので、コイン面のデザイン（凹凸模様）が異なるのみで材質、外径、厚さなどが殆ど一致しているコイン３についてその真偽を精度良く検査することができる。
【００１４】
真贋性検査装置１９において、信号検査手段２７は、図示しないＭＰＵ（マイクロプロセッサ・ユニット）などを用いて構成することができる。この場合、ＭＰＵは、ＲＯＭなどからなる図示しないメモリ手段に記憶されている所定の制御プログラムに従って、凹凸検知コイル１の励磁手段２１、図５に示される外径検知コイル３２、材質検知コイル３３、振り分けソレノイド３５、コインカウンター（図示せず）などを制御する。
【００１５】
ここで、図６及び図７を参照して、前述した凹凸検知コイル１を用いて試験を行った代表コイン３の特性について説明する。図６は、凹凸検知コイル１が代表コイン３（図示例では、日本国の１００円硬貨）の表面を走査する位置を示す図である。図７は真正コインと被疑貨との特性比較図である。
【００１６】
図６に示されるように、凹凸検知コイル１は、励磁コイル１０のＴ字型コア１０ａにおける磁芯１０ａ１の磁極と検出部１１ａ，１１ｂの磁極との中心を結ぶ線（図１（ａ）に示される線６ａ）の方向が前記代表コイン３の“１００”の文字が刻印されている文字の並ぶ方向と同じ方向になるようにして矢印方向に走査される。また、凹凸検知コイル１は、前記代表コイン３の表面との間に一定の間隙（検知距離）を保持して走査される。
【００１７】
図７では、代表コイン３である真正コインと、該真正コインと材質、直径、厚さが殆ど近似する図示しない被疑貨とのそれぞれについて図６の条件に基づき凹凸検知コイル１を走査したときに得られる電気的変化量（図示例では、電圧レベルの変化）の測定を行った特性を示している。真正コインと被偽貨との違いは、目視的に観察するならば、コイン表面のデザインが異なるのみである。すなわち、被偽貨では、真正コインのコイン表面に存在する“１００”の文字が存在せずコイン表面が略平面になっている。
【００１８】
図７において、実線で示すものは真正コインの特性であり、点線で示すものは被疑貨の特性である。同図から容易に理解できるように、真正コインと被偽貨の特性の違いは、凹凸検知コイル１の走査位置に対応する横軸方向において、最初の山と最後の谷との間の中間付近及び最後の谷付近で電圧レベルの違いに現れていることが判る。これは、真正コインにおいて、コイン表面に発生する渦電流が該コイン表面の模様の凹凸に特徴づけられた反抗磁界を発生し、それにより前記検出部１１ａ，１１ｂに発生する信号（起電力）の僅かな違いを磁気検出素子１３ａ，１３ｂによって検出することができることを表している。
【００１９】
本例に示す凹凸検知コイル１において、各検出部１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１２ａ，１２ｂは、ポールピース１３ａ，１３ｂの磁路Ｒ中であれば任意の位置に配置してよい。この場合、例えば、図４（ｂ）に示されるように、励磁コイル１０のＴ字型コア１０ａにおけるツバ部コア１０ａ２のコイン通路５側の内面とポールピース１３ａ，１３ｂの下端部との磁路Ｒに挟まれるように配置するようにすれば、ポールピース１３ａ，１３ｂの上端部に反抗磁界を集中させることができるので、コイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を高感度に検出することができる。また、一対の検出部１１ａ及び１１ｂとして、細身状の磁性コアにコイルを巻回してなる一対の受信コイルを適用することが考えられる。この場合、受信コイルを作製するには、磁性コアにコイルを巻回しなければならないため、検出部の製作に手間がかかると共に、受信コイルの径が大きくなって、検出部が大型化してしまう。これに対して、本例に示す凹凸検知コイル１は、ポールピース１３ａ，１３ｂにコイルを巻回する必要がないので、検出部１１ａ，１１ｂを簡易に作製することができると共に小型化することができる。また、磁気検出素子１２ａ，１２ｂを用いるので、コイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を高感度、かつ、高精度に検出することができる。また、コスト的にも安価な磁気検出素子１２ａ，１２ｂを用いるので、凹凸検知コイル１の低コスト化を図ることができる。
【００２０】
次に、図５を参照して、凹凸検知センサ１及び真贋性検査装置１９を具備するコイン検査装置３０の一実施例を説明する。
図５において、コイン検査装置３０は、上部にコイン投入用のコイン投入口３１を有し、該コイン投入口３１の下方にコイン３を案内するコイン通路５を有する。コイン通路５は、図２に示されるように、コイン３の外周側面を受けるコインレール４をコイン投入口３１の下方に有すると共に、該コインレール４の幅方向両側にコイン３のコイン表面に対向する一対の通路壁２ａ及び２ｂを有して、所定の角度を以て斜め下方に傾斜するよう構成される。コイン投入口３１にコイン３が投入されると、そのコイン３はコイン通路５のコインレール４へ自然落下される。コインレール４へ落下したコイン３は、コイン通路５を通ってコイン投入口３１から遠ざかる方向の下流側に転動しながら移動する。コイン通路５の所定の通路壁には、コイン３の移動方向に沿って、コイン外径検知用の外径検知コイル３２、コイン材質検知用の材質検知コイル３３及び前述した凹凸検知コイル１がその順に設けられている。コイン３はコイン通路５内を移動する間に、外径検知コイル３２、材質検知コイル３３、凹凸検知コイル１をそれぞれ通過する。外径検知コイル３２と材質検知コイル３３は、それぞれ、コイン通路５内をコイン３が移動する間に、前述したＭＰＵによって所定の励磁手段により異なる周波数に励磁駆動されて、コイン通路５に電磁場を形成する。凹凸検知コイル１は、ＭＰＵによって励磁手段２１により外径検知コイル３２及び材質検知コイル３３とは異なる周波数で励磁駆動されて、コイン通路５に電磁場を形成する。
【００２１】
各検知コイル３２，３３，１は、それぞれ、コイン３が電磁場（電界）内を通過するとき、該電磁場とコイン３との相互作用により得られる電気的変化量（周波数変化、電圧変化、位相変化など）を検出する。検知コイル３２，３３が検出した検出信号はＭＰＵに入力され、従来から知られている外径検査方式、材質検査方式などを用いて該ＭＰＵによりコインの真贋性が検査される。また、凹凸検知コイル１が検出した検出信号はＭＰＵに入力され、該ＭＰＵにより前述したようにコインの真贋性が検査される。検査の結果、コイン３を正貨であると判定したとき、ＭＰＵは、図３に示される出力端子２８へ出力される信号に基づき振り分けソレノイド３５を駆動してゲート３４を作動させ、コイン３を図示しない正貨通路へ導く。しかし、コイン３が偽貨と判定されたときは、ゲート３４を作動させず、コイン３を図示しない偽貨通路へ導く。ここでは、コイン３が正貨であると仮定すると、正貨通路へ導かれたコイン３は自由落下を続け、やがて金種振り分け用のコインレール３６へ落下する。コインレール３６へ落下したコイン３は、図示しない周知の振り分け手段によって金種毎に振り分けられ、各金種毎に設けられた排出口Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの対応する所定の排出口より排出される。
【００２２】
次に、図８に示すフローチャートに従って、コイン検査装置３０のＭＰＵによる一連の処理動作を説明する。
コイン検査装置３０の電源が投入されると、ステップ１００において、制御対象の凹凸検知コイル１の励磁手段２１、外径検知コイル３２、材質検知コイル３３、振り分けソレノイド３５、コインカウンターなどに対して所定の信号を入出力することによって、これらの各部材の初期設定を行う。
【００２３】
ステップ１００を実行した後に、ステップ１０１の判定処理に進む。ステップ１０１の判定処理では、例えば、外径検知コイル３２の信号を用いて、コイン検査装置３０内にコイン３が投入されたか否かを判断する処理を実行する。ステップ１０１の判断処理でコイン３が投入されたと判断すると、次のステップ１０２のＡＤ変換処理へと進む。しかし、ステップ１０１の判断処理でコイン３が投入されていないと判断すると、コイン３の到来を待つようにして待機処理をループする。
【００２４】
ここでは、ステップ１０１の判断処理でコイン３が投入されたものと仮定して、ステップ１０２のＡＤ変換処理へ進むものとする。ステップ１０２のＡＤ変換処理では、コイン３が所定の検知コイル３２，３３，１の電磁場内に到来して該検知コイル３２，３３，１がコイン３を検知すると、該各検知コイル３２，３３，１から検知信号を受けて、当該各検知コイル３２，３３，１毎に検知信号のサンプリングを開始する。次に、そのサンプリングした検知信号をＡＤ変換し、ＡＤ変換した該検知信号のサンプリング結果を図示しないＲＡＭなどのメモリに一時記憶保持して、次のステップ１０３の演算処理へと進む。
【００２５】
ステップ１０３の演算処理では、メモリに一時記憶保持されたサンプリング結果であるデジタル信号列の値と、予めＲＯＭなどのメモリ手段に記憶れている受納可能コインの統計値等とを用いて、所定の演算処理を行って前記投入されたコイン３についての相関係数を求めた後に、次のステップ１０５の真偽判定へ進む。ステップ１０３の演算処理では、一例として、メモリ手段の統計値に対するデジタル信号列の値の割合を相関係数として求める。
【００２６】
ステップ１０５の真偽判定では、ステップ１０３の演算処理で求めた相関係数と、予めメモリ手段に記憶させた受納可能コインの特徴に対応づけて設定された所定の設定値とを比較する。その結果、相関係数＞設定値のときは、前記投入されたコイン３を正貨であると判定し、ステップ１０６の正貨処理へと進む。しかし、相関係数＜設定値のときは、前記投入されたコイン３を偽貨であると判定し、ステップ１０４の偽貨処理を実行して、待機ループへ戻る。
【００２７】
ステップ１０６の正貨処理では、ステップ１０５の真偽判定によるコイン３の正貨判定結果に基づき正貨信号、金種信号などを出力する処理を実行して、待機ループへ戻る。ここで、ＭＰＵは一連の処理を終了し、ステップ１０１へ戻って待機処理をループする。
【００２８】
本例に示す凹凸検知コイル１は、前述の実施例に限定されるものではなく、図９に示されるような構成としてもよい。前述したように、コイン通路５の通路壁２ａに取り付けられた凹凸検知コイル１は、図３に示されるように、励磁コイル１０のコイル１０ｂが励磁手段２１にリード線を介して接続されると共に、磁気検出素子１２ａ，１２ｂが定電流源回路２０にリード線を介して接続されるため、コイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂの配線作業を行う場合、該コイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂのリード線を１本ずつ仕分けしながら配線作業を行う必要がある。また、検出部１１ａ，１１ｂは、Ｔ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１の近傍において該磁芯１０ａ１の直径方向の両側に所定間隔をおいて精度良く取り付けられる必要がある。そこで、コイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂのリード線の配線作業を簡略化すると共に、検出部１１ａ，１１ｂを高精度に取り付けることができるように、図９に示されるフレキシブルなシート状の配線板１４（以下、「シート状配線板」と記す）を用いて、凹凸検知コイル１を組み立てるようにした。
【００２９】
シート状配線板１４は、図９に示されるように、絶縁材料よりなるシート状の外装シート１５と、該外装シート１５内に並列に配された複数本（図示例では、４本）のリード線１６ａ〜１６ｄなどを含んで構成される。シート状配線板１４において、Ｔ字型コア１０ａに対応する端部１４ａはツバ部コア１０ａ２の平面形状と同じ形状に形成されており、その中央部位には磁芯１０ａ１を貫入するための穴１４ｂが形成されている。前記端部１４ａにおいて、外装シート１５上には、ポールピース１３ａ及び１３ｂの配設位置に磁気検出素子１２ａ，１２ｂが取り付けられており、該磁気検出素子１２ａ，１２ｂにはそれぞれリード線１６ａ，１６ｂが電気的に接続されている。また、前記端部１４ａ近傍の外装シート１４ａ上には、他のリード線１６ｃ，１６ｄにそれぞれ電気的に接続されたランド１６ｃ１，１６ｄ１が設けられており、該ランド１６ｃ１，１６ｄ１にはコイル１０ｂの引き出し線１０ｂ１，１０ｂ２がそれぞれ電気的に接続されている。このように構成されたシート状配線板１４は、同図に示されるように、端部１４ａの穴１４ｂにＴ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１を貫入することによってＴ字型コア１０ａの内面に取り付けられる。その後に、Ｔ字型コア１０ａの磁芯１０ａ１にコイル１０ｂを嵌装すると共に、外装シート１４ａ上の磁気検出素子１２ａ，１２ｂにポールピース１３ａ及び１３ｂを例えば接着固定する。このように、シート状配線板１４は、コイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂに接続されるリード線１６ａ〜１６ｄを外装シート１５内に備えるので、コイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂのリード線の配線作業を行う必要がない。また、外装シート１５上にコイル１０ｂ及び磁気検出素子１２ａ，１２ｂを取り付けるようにしたので、励磁コイル１０及び検出部１１ａ，１１ｂを簡易に組み立てることができる。これによって、凹凸検知コイル１を簡単、かつ、容易に組み立てることができる。
【００３０】
また、本例に示す凹凸検知コイル１は、図１０乃至図１３に示される凹凸検知コイル１００，２００，３００ような構成としてもよい。
図１０において、凹凸検知コイル１００は、励磁コイル１０１のＴ字型コア１０１ａを構成する磁芯１０１ａ１が長円形に形成されており、その磁芯１０１ａ１に巻回されたコイル１０１ｂの両側に２組の検出部１０２ａ，１０２ｂ及び１０５ａ，１０５ｂが配置されている。１組の検出部１０２ａ，１０２ｂは図１に示す検出部１１ａ，１１ｂと同じように、ポールピース１０３ａ，１０３ｂ及び磁気検出素子１０４ａ，１０４ｂなどを具備してなる。また、他の１組の検出部１０５ａ，１０５ｂも図１に示す検出部１１ａ，１１ｂと同じように、ポールピース１０６ａ，１０６ｂ及び磁気検出素子１０７ａ，１０７ｂなどを具備してなる。このような構成の凹凸検知コイル１００は、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、コイン通路５を構成する一方の通路壁２ａに、励磁コイル１０１の磁芯１０１ａ１の端部及びピースポール１０３ａ，１０３ｂ，１０６ａ，１０６ｂの端部を該通路壁２ａに向かわせて配置される。詳しくは、コイン通路５において、２組の検出部１０２ａ，１０２ｂ及び１０５ａ，１０５ｂのうち、２つのポールピース１０３ａ及び１０３ｂと、２つのポールピース１０６ａ及び１０６ｂのそれぞれの中心を結ぶ線６ａがコインレール４の上方で該コインレール４と略平行になり、かつ、Ｔ字型コア１０１ａの磁芯１０１ａ１の中心が２組の検出部１０２ａ，１０２ｂ及び１０５ａ，１０５ｂ間の中心線６ｂ上に位置するように配置される。この凹凸検知コイル１００によれば、２組の検出部１０２ａ，１０２ｂ及び１０５ａ，１０５ｂを励磁コイル１０１の磁芯１０１ａ１の近傍に配置しているので、該励磁コイル１０１から発生する電磁界がコイン３に作用してもたらされる反抗磁界電流の変化に応じた信号を磁芯１０ａ１の極近傍の異なる２箇所で磁気検出素子１０４ａ，１０４ｂ及び１０７ａ，１０７ｂによって検出することができ、よって、コイン表面の模様が異なるコインをより精度良く検出することができるようになる。
【００３１】
また、上述の凹凸検知コイル１００をコイン通路５に備えてなるコイン検査装置３０によれば、コイン通路５において、励磁コイル１０１から発生する電磁界がコイン３に作用してもたらされる反抗磁界電流の変化に応じた信号（起電力）を磁芯１０１ａ１の極近傍の異なる２箇所で磁気検出素子１０４ａ，１０４ｂ及び１０７ａ，１０７ｂによって検出することができるので、該各磁気検出素子１０４ａ，１０４ｂ及び１０７ａ，１０７ｂの検知信号の変化分に応じた差分信号に基づき真贋性検査装置１９によってコイン３のコイン表面における特徴をより精度よく識別することができ、よって、コイン３の真偽性をより高精度に検査することができるようになる。
【００３２】
図１２において、凹凸検知コイル２００は、励磁コイル２０１のＴ字型コア２０２におけるツバ部コア２０２ａを平面形状が略ひし形となるように形成すると共に、該Ｔ字型コア２０２の磁芯２０２ａ１の近傍に所定間隔をおいて検出部２０３ａ及び２０３ｂを配置したものである。なお、図１２（ａ）、（ｂ）において、２０２ｂはコイル、２０４ａ及び２０４ｂはポールピース、２０５ａ及び２０５ｂは磁気検出素子である。
【００３３】
図１３において、凹凸検知コイル３００は、励磁コイル３０１のＴ字型コア３０２におけるツバ部コア３０２ａを平面形状が略ひし形となるように形成すると共に、Ｔ字型コア３０２の磁芯３０２ａ１及び検出部３０３ａ及び３０３ｂにおけるポールピース３０４ａ及び３０４ｂを平面形状が略長円形となるように形成したものである。なお、図１３（ａ）、（ｂ）において、３０２ｂはコイル、３０５ａ及び３０５ｂは磁気検出素子である。
【００３４】
本実施の形態では、コイン検査装置３０において、コイン通路５の一方の通路壁２ａに凹凸検知コイル１を配置したが、コイン通路５の一方の通路壁２ａと他方の通路壁２ｂにそれぞれ凹凸検知コイル１を配置してもよい。この場合、凹凸検知コイル１は、励磁コイル１０によって発生される電磁場が干渉しない位置に配置される。このように、凹凸検知コイル１をコイン通路５一方の通路壁２ａと他方の通路壁２ｂに配置することで、該各凹凸検知コイル１の磁気検出素子１２ａ，１２ｂによってコイン３のコイン表面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を通路壁２ａ及び２ｂ側で検出することができるので、コイン３の真贋性の検査精度をより向上することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明に係るコインセンサによれば、励磁コイルによりコイン面の狭域に磁界を発生させることができるので、コイン通路をコインが通過するときに、励磁コイルによる電磁誘導作用によってコイン面付近に該コイン面の模様に応じて特徴づけられる渦電流を顕著に発生させることができると共に、その渦電流によってコイン面付近にコイン面の模様に応じて特徴づけられる反抗磁界を顕著に発生させることができる。また、検出部の２つの磁性部材が励磁コイルと電磁的に結合して前記反抗磁界を２つの磁気検出素子にそれぞれ導くための磁路を形成するので、該各磁気検出素子によってコイン面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を検出することができることから、コイン面の模様が異なるコインを精度良く検出することができる。
【００３６】
また、本発明に係るコイン検知装置によれば、前述したコインセンサの励磁コイル及び検出部を具えるので、励磁コイルによる電磁誘導作用によってコイン面付近に該コイン面の模様に応じて特徴づけられる渦電流を顕著に発生させることができると共に、その渦電流によってコイン面付近にコイン面の模様に応じて特徴づけられる反抗磁界を顕著に発生させることができる。また、検出部の２つの磁性部材により反抗磁界を２つの磁気検出素子にそれぞれ導くための磁路を形成するので、該各磁気検出素子によってコイン面の形状的特徴変化がもたらす反抗磁界電流の変化に応じた信号を検出することができる。また、検出部の２つの磁気検出素子によって検出される信号の変化分に応じた信号を信号処理手段によって求めると共に、その信号に基づき検査手段によってコインのコイン面における特徴を識別して真偽を検査するので、コイン面のデザイン（凹凸模様）が異なるのみで材質、外径、厚さなどが殆ど一致しているコインについてその真偽を精度良く検査することができる。このように、励磁コイル及び検出部を用いてコイン面の模様が異なるコインを精度良く検出することができるので、従来のような光学的な装置を用いる必要がなく、よって、構造が簡素で、かつ、安価な装置を提供することができ、しかも多用なコインに対し真贋性の検査を高精度に行うことができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコインセンサである凹凸検知コイルの一実施例を示し、（ａ）はその凹凸検知コイルの正面図、（ｂ）は同凹凸検知コイルの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図。
【図２】凹凸検知コイルをコイン通路に配置する場合の配置例を示し、（ａ）は凹凸検知コイル及びコイン通路を該コイン通路の通路壁側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】凹凸検知コイルに適用される真贋性検査装置の一実施例を示すブロック図。
【図４】（ａ）は凹凸検知コイルによってコイン通路に発生される電磁場の説明図、（ｂ）はコインが電磁場を通過するときに凹凸検知コイルに形成される磁路の説明図。
【図５】本発明に係るコイン検知装置の一実施例を示す概略構成図。
【図６】凹凸検知コイルを用いて試験を行った代表コインの特性についての説明図であって、凹凸検知コイルが代表コインの表面を走査する位置を示す図。
【図７】凹凸検知コイルを用いて試験を行った代表コインの特性についての説明図であって、代表コインの真正コインと被疑貨との特性比較図。
【図８】コイン検知装置の行う一連の処理を示すフローチャート。
【図９】凹凸検知コイルの組み付け例を示す斜視図。
【図１０】凹凸検知コイルの他の実施例を示し、（ａ）はその凹凸検知コイルの正面図、（ｂ）は同凹凸検知コイルの平面図、（ｃ）は同凹凸検知コイルの側面図。
【図１１】図１０に示される凹凸検知コイルをコイン通路に配置する場合の配置例を示し、（ａ）は凹凸検知コイル及びコイン通路を該コイン通路の通路壁側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。
【図１２】凹凸検知コイルの更に他の実施例を示し、（ａ）はその凹凸検知コイルの正面図、（ｂ）は同凹凸検知コイルの平面図。
【図１３】凹凸検知コイルの更に他の実施例を示し、（ａ）はその凹凸検知コイルの正面図、（ｂ）は同凹凸検知コイルの平面図。
【符号の説明】
１凹凸検知コイル
２ａ通路壁
３コイン
４コインレール
５コイン通路
１０励磁コイル
１０ａＴ字型コア
１０ｂコイル
１０ａ１磁芯
１０ａ２ツバ部コア
１１ａ，１１ｂ検出部
１２ａ，１２ｂ磁気検出素子
１３ａ，１３ｂポールピース
１９真贋性検査装置
２０定電流源手段
２１励磁手段
２３差動増幅手段
２４検波回路手段
２５検査手段
３０コイン検査装置
３１コイン投入口
３２外径検知コイル
３３材質検知コイル
３４ゲート
３５ソレノイド
３６コインレール
１００，２００，３００凹凸検知コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improved coin sensor used in an apparatus for inspecting the authenticity of a coin. The present invention also relates to an apparatus for inspecting the authenticity of a coin, and more particularly, to a coin inspection apparatus used for a vending machine, a game machine, a money changer, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the electronic type using an induction coil has been the mainstream of coin inspection devices. This type of coin inspection apparatus is provided with a coin passage for guiding coins inserted from a coin insertion slot using free fall of coins. A plurality of induction coils are arranged in the coin passage, and these induction coils are excited and driven by different frequencies to form an electromagnetic field in the coin passage. The coin inspection is based on a well-known principle. When a coin passes through each electromagnetic field formed by each induction coil, an electrical change amount (frequency change, obtained by the interaction between each electromagnetic field and the coin). The authenticity of the coin is inspected by detecting voltage change, phase change). As a coin inspection apparatus in the prior art, for example, one shown in US Pat. No. 3,870,137 is known. The conventional coin inspection apparatus utilizes the fact that the characteristics of a coin depend on a frequency parameter, and inspects the material, outer diameter, thickness, etc. of the coin by using a plurality of frequencies.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, traffic with foreign countries has become popular, and foreign coins have been brought into the country accordingly. Along with this, cases such as fraudulent acts in which those coins are mistaken or fraudulently tricked by those who try to cheat are increasing. In particular, there are many malicious mischiefs targeting vending machines installed in the cage. In a vending machine, a coin inspection device is usually installed. For example, a coin made by imitating a Japanese 100-yen coin or a 500-yen coin using foreign coins is inserted into the coin slot. There is no end to the vicious mischief that causes the coin return slot to issue a genuine coin by operating the return lever. The reason for this is that the representative coins (100 yen coins and modified coins made similar to this, and 500 yen coins and modified coins made like this) differ only in the coin surface design (uneven pattern). In the structure of the induction coil as in the prior art, since the material, outer diameter, and thickness are almost the same, the concave / convex pattern on the coin surface of 100-yen coins and 500-yen coins and their modified coins are used. By using only a plurality of frequencies, it is not possible to detect a slight change in the design, and it is not possible to discriminate between a genuine coin and a modified coin as described above. Therefore, conventionally, as a technique for discriminating the representative coin as described above, an optical method for image processing (pattern recognition / analysis) of an image on the coin surface has been tried. However, in an optical device, there is a problem that dust or the like adheres to an image sensor such as a CCD and impairs the authenticity determination of a coin. In addition, since an image pickup device such as a CCD and an advanced image analysis device are required, there is a problem that the device itself is not only large but also complicated and the device cost is high.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a coin sensor capable of accurately detecting coins having different coin surface patterns. In addition, when inspecting the authenticity of a coin, an object of the present invention is to provide a coin inspection apparatus capable of accurately inspecting the authenticity of coins having different coin surface patterns.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The coin sensor according to the present invention guides an inserted coin. Inclined Placed near the coin path A magnetic core having a substantially T-shaped cross section and having a protruding portion; and a protruding portion of the magnetic core as a magnetic core and wound around the magnetic core. Generate a magnetic field in the coin passage For excitation for Coils, At least a magnetic path that is electromagnetically coupled to the exciting coil and guides a repulsive magnetic field generated near the coin surface of the coin across the magnetic field generated by the exciting coil to a magnetic detection element; A set of rod-shaped magnetic members, a through hole that passes through the protruding portion of the magnetic core, and the excitation coil that is wound around the protruding portion of the magnetic core that is inserted through the through hole. A first wiring for supplying an excitation signal to the coil; Excitation For When the inserted coin passes through the magnetic field generated in the coin passage by the coil. Follow the coin surface uneven pattern Detect signals in response to magnetic field changes At least one pair of magnets Qi detection element And a thin wiring member having a second wiring for transmitting a signal detected by the magnetic detection element; With The wiring member is configured such that each of the at least one pair of magnetic members is positioned at a position facing each other about the excitation coil wound around the projecting portion of the magnetic core, and each magnetic member The tip of the member can be arranged so as to maintain the same interval with respect to the coil passage wall surface. . According to this , Through In the narrow area of the roadside coin surface Correctly Apply a magnetic field In particular, it is possible to easily assemble and install a coin sensor that is most suitable for being arranged in the vicinity of an inclined coin passage so as to be able to accurately detect coins having different coin surface patterns. As a measure for this, a thin plate-like wiring member is provided that can arrange the exciting coil, the magnetic member, and the magnetic detection element in a predetermined relative positional relationship. Specifically, at least one set for detecting a signal corresponding to a magnetic field change according to a concave and convex pattern on a coin surface, and a through hole through which a protruding portion of a magnetic core around which an excitation coil is wound around a thin plate-like wiring member The at least one set of magnetic members can be arranged at positions facing each other about the excitation coil wound around the protruding portion of the magnetic core. Like that. In addition, the tip of each magnetic member can be arranged so as to maintain the same interval with respect to the coil passage wall surface. As a result, the magnetic field can be correctly applied to the narrow area of the coin surface on the aisle side, and when the coin passes through the coin passage, it is generated in the vicinity of the coin surface by the electromagnetic induction action by the exciting coil. It becomes possible to correctly detect a signal corresponding to a change in the repulsive magnetic field characterized by the pattern of the coin surface. That is, It is possible to generate eddy currents markedly depending on the coin surface pattern. The Due to the eddy current, a repulsive magnetic field characterized by the pattern of the coin surface can be remarkably generated near the coin surface. . When a coin passes through the magnetic field of the excitation coil, A set of rods Magnetic member is exciting coil And Den Magnetically coupled Teko The repulsive magnetic field generated near the in-surface At least one set Magnetic path to lead to each magnetic sensing element So each Magnetic detection element detects signals in response to changes in the repulsive magnetic field current caused by changes in the shape of the coin surface Easy to do Coins with different coin surface patterns can be detected with high accuracy It becomes like this. Further, the wiring member includes a first wiring for supplying an excitation signal to the coil for excitation and a second wiring for transmitting a signal detected by the magnetic detection element. It is possible to assemble the coin sensor as described above without performing a complicated wiring process. Book The coin sensor of the invention is capable of discriminating the minute unevenness on the coin surface, Magnetic field changes according to the uneven pattern on the coin surface detection To do Instead of using a receiving coil, a magnetic detection element (magnetic detection circuit) Using Configuration of coin sensor Toss The receiving coil For Compared to the conventional coin sensor with the same structure, the magnetic field change due to the unevenness of the coin narrow surface can be measured with high accuracy. I try to do it. Also, Using a magnetic detection element (magnetic detection circuit) makes it possible to detect changes in the magnetic field with high sensitivity. To The in-sensor can be easily manufactured and the cost for the downsizing of the coin sensor can be reduced.
[0006]
The coin inspection device according to the present invention guides an inserted coin. Inclined Coin passage, A magnetic core disposed in the vicinity of the coin passage and having a cross section formed in a substantially T-shape and having a protruding portion; and the protruding portion of the magnetic core is used as a magnetic core, and is wound around the magnetic core. Generate a magnetic field in the coin passage For excitation for Coils, At least a magnetic path that is electromagnetically coupled to the exciting coil and guides a repulsive magnetic field generated near the coin surface of the coin across the magnetic field generated by the exciting coil to a magnetic detection element; A set of rod-shaped magnetic members; Excitation For A signal corresponding to a change in magnetic field when the inserted coin passes through a magnetic field generated in the coin path by a coil is detected. Detection unit for Because The detection unit is electrically connected to a through hole that passes through the protruding portion of the magnetic core and the excitation coil that is wound around the protruding portion of the magnetic core that is inserted through the through hole. In response to a magnetic field change according to the concave and convex pattern on the coin surface when the inserted coin passes through a magnetic field generated in the coin path by the excitation coil A thin plate-like wiring member having at least one set of magnetic detection elements for detecting a detected signal and a second wiring for transmitting a signal detected by the magnetic detection element. Each of the magnetic members is positioned so as to face each other about the excitation coil wound around the protruding portion of the magnetic core, and the tip of each magnetic member maintains the same distance from the wall surface of the coil passage Arrange to do And those that were formed by, Above At least one pair A signal processing means for obtaining a difference between signals detected by the magnetic detection element and outputting a signal corresponding to a change in the signal, and a coin of the inserted coin based on the signal output by the signal processing means And inspection means for inspecting authenticity by identifying features on the surface. According to this, In the vicinity of a coin path that is particularly slanted so that a detection unit optimal for accurately detecting coins with different coin surface patterns can be easily assembled and a magnetic field can be applied correctly to the narrow area of the coin surface on the aisle side. Thus, the detection unit can be accurately arranged. As a measure for this, a thin plate-like wiring member is provided that can arrange the exciting coil, the magnetic member, and the magnetic detection element in a predetermined relative positional relationship. Specifically, at least one set for detecting a signal corresponding to a magnetic field change according to a concave and convex pattern on a coin surface, and a through hole through which a protruding portion of a magnetic core around which an excitation coil is wound around a thin plate-like wiring member The at least one set of magnetic members can be arranged at positions facing each other about the excitation coil wound around the protruding portion of the magnetic core. Like that. In addition, the tip of each magnetic member can be arranged so as to maintain the same interval with respect to the coil passage wall surface. As a result, the magnetic field can be correctly applied to the narrow area of the coin surface on the aisle side, and when the coin passes through the coin passage, it is generated in the vicinity of the coin surface by the electromagnetic induction action by the exciting coil. It becomes possible to correctly detect a signal corresponding to a change in the repulsive magnetic field characterized by the pattern of the coin surface. The signal processing means obtains a difference between signals detected by the magnetic detection elements and outputs a signal corresponding to the change in the signal. Thus, only the signal corresponding to the pattern of the coin surface can be extracted by obtaining the difference between the signals detected by the magnetic detection elements. The inspection means inspects the authenticity by identifying the feature of the coin on the coin surface based on the signal output by the signal processing means. As described above, since the coin surface of the coin is identified and checked for authenticity based on the signal corresponding to the change in the signal detected by each magnetic detection element, only the coin surface design (uneven pattern) is different. Thus, it is possible to accurately inspect the authenticity of coins whose material, outer diameter, thickness, etc. are almost the same.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of a coin sensor and a coin inspection device according to the present invention will be described.
1 and 2, the unevenness detection coil 1 that is a coin sensor is for detecting the uneven pattern on the coin surface of the coin 3, and includes an exciting coil 10 and detectors 11a and 11b. The The exciting coil 10 includes a T-shaped core 10a made of a magnetic material having a small-diameter magnetic core 10a1 at a substantially central portion of a large-diameter brim core 10a2 and having a substantially T-shaped cross section. And a coil 10b wound around a magnetic core 10a1 of a T-shaped core 10a. In the T-shaped core 10a, the area of the tip portion of the magnetic core 10a1 is smaller than the area of the bottom surface portion of the flange core 10a2, and the tip portion of the magnetic core 10a1 and the bottom surface portion of the flange core 10a2 are respectively provided. Magnetic poles having different polarities for generating a magnetic field in the coin passage 5 are formed.
[0008]
On the other hand, each of the detection units 11a and 11b includes two pole pieces 13a and 13b that are thin magnetic cores made of a magnetic material, and two pole pieces 13a and 13b that are individually arranged at predetermined positions. It includes magnetic detection elements (for example, Hall elements) 12a and 12b. The two pole pieces 13 a and 13 b of the detection units 11 a and 11 b have upper and lower ends that are smaller in area than the tip of the magnetic core 10 a 1 of the exciting coil 10. The detection units 11a and 11b are configured such that the shapes of the pole pieces 13a and 13b, the characteristics of the magnetic detection elements 12a and 12b, and the like are substantially equal. In the detection units 11a and 11b, the two pole pieces 13a and 13b are arranged at a predetermined interval in the vicinity of the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a so as to be electromagnetically coupled to the exciting coil 10. In addition to being arranged on both sides in the direction, it is arranged in the exciting coil 10 via two magnetic detection elements 12a and 12b arranged on the inner surface 10a3 on the magnetic core 10a1 side of the flange core 10a2.
[0009]
As described above, the unevenness detection coil 1 including the excitation coil 10 and the detection portions 11a and 11b is opposed to the coin surface of the coin 3 in the coin passage 5, as shown in FIG. The end portion of the magnetic core 10a1 of the exciting coil 10 and the end portions of the pole pieces 13a and 13b are disposed on the passage wall 2a toward the passage wall 2a. Specifically, a line 6a connecting the centers of the two pole pieces 13a and 13b of the detection portions 11a and 11b is substantially parallel to the coin rail 4 above the coin rail 4, and the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a. Are arranged so that their centers are located on the center line 6b between the detection units 11a and 11b.
[0010]
Next, with reference to FIG. 3, the authenticity inspection apparatus 19 applied to the unevenness detection coil 1 will be described. The authenticity inspection device 19 is an apparatus for inspecting the authenticity of the coin 3.
In FIG. 3, the authenticity inspection device 19 includes a constant current source means 20, an excitation means 21, two amplification means 22a and 22b, a differential amplification means 23, a detection circuit means 24, an inspection means 25, and the like. Consists of including. The excitation means 21 can be configured using, for example, a well-known Corbitz oscillation circuit not shown. The excitation means 21 is connected to the coil 10b of the excitation coil 10 in the concave / convex detection coil 1 and drives the excitation coil 10 to be excited. In the exciting coil 10, a coil 10a (L1) and a capacitor C1 constitute a parallel resonance circuit, and the exciting means 21 oscillates at a resonance frequency with the parallel resonance circuit. Thereby, the exciting coil 10 generates an electromagnetic field around the exciting coil 10 according to the oscillation frequency of the exciting means 21. The oscillation frequency is desirably a frequency that does not allow the electromagnetic field generated around the exciting coil 10 to penetrate into the inside of the coin 3. Specifically, a frequency of 70 K (Hz) or higher is desirable. On the other hand, a signal (electromotive force) corresponding to the strength of the electromagnetic field generated by the exciting coil 10 is generated in the magnetic detection elements 12 of the detection units 11a and 11b. In the case where Hall elements are used as the magnetic detection elements 12a and 12b, it is necessary to control the bias current applied to the Hall elements using the constant current source means 20 or the like as is well known. If the MR element (magnetoresistive element), GMR element (giant magnetoresistive element) or magnetoimpedance element is used instead, the constant current source means 20 can be dispensed with.
[0011]
Here, the principle of detecting the concave / convex pattern on the coin surface by the concave / convex detection coil 1 will be described. The exciting coil 10 generates an electromagnetic field that converges on the tip of the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a according to the AC oscillation frequency of the exciting means 21. Further, as shown in FIG. 4 (a), a magnetic path of magnetic lines of force f is formed from the tip of the magnetic core 10a1 to the brim core 10a2 via the pole pieces 13a and 13b. It can be made to act on the narrow surface of the coin surface on the side of the passage wall 2a of the coin passage 5 shown in FIG. As a result, when the coin 3 passes through the coin passage 5, an eddy current characterized by the uneven pattern on the coin surface is prominently generated in the vicinity of the coin surface by the electromagnetic induction action by the exciting coil 10. Specifically, as shown in FIG. 4B, when the coin 3 acts close to the electromagnetic field (magnetic field) M formed by the magnetic lines of force f of the excitation coil 10, excitation is performed by the electromagnetic induction action by the excitation coil 10. An eddy current characterized by the pattern of the coin surface is prominently generated near the surface of the coin 3 to be played, and the eddy current is noticeable in the vicinity of the coin surface due to the skin effect as the operating frequency increases. Is generated. Due to this phenomenon, the repulsive magnetic field current generated near the coin surface interacts with the detection units 11a and 11b with a slight change in the shape of the coin surface. As a result, a signal (electromotive force) corresponding to the change in the repulsive magnetic field current caused by the change in the shape feature of the coin surface is generated in each of the detection units 11a and 11b. More specifically, as shown in FIG. 4 (b), when the coin 3 approaches the electromagnetic field M of the exciting coil 10, the pole pieces 13a and 13b of the detecting portions 11a and 11b are connected to the exciting coil 10 and the magnetic field. The magnetic path R for guiding the repulsive magnetic field generated near the coin surface of the coin 3 to the magnetic detection elements 12a and 12b is electromagnetically coupled in the vicinity of the tip of the core 10a1. Each of the magnetic detection elements 13a and 13b captures a change in the magnetic field of the repulsive magnetic field in the magnetic path R, and detects a signal corresponding to a change in the repulsive magnetic field current caused by a change in the shape feature of the coin surface. In this way, in the detection units 11a and 11b, the pole pieces 13a and 13b are arranged in the vicinity of the magnetic core 10a1 of the exciting coil 10, and therefore the electromagnetic field generated from the exciting coil 10 acts on the coin 3. A signal corresponding to the change in the counter magnetic field current can be captured in the vicinity of the magnetic core 10a1.
[0012]
Detection signals detected by the magnetic detection elements 12a and 12b of the detection units 11a and 11b are output to amplification means 22a and 22b connected to the magnetic detection elements 12a and 12b, respectively. The detection signals input to the amplifying units 22 a and 22 b are input to the differential amplifying unit 23. As described above, when the coin 3 moves in the vicinity of the excitation coil 10 and / or the detection units 11a and 11b of the unevenness detection coil 1 and is in an electromagnetically coupled state with the excitation coil 10, the magnetism of the detection units 11a and 11b. Both detection signals detected by the detection elements 12a and 12b are signals including the feature of the concave / convex pattern on the coin surface. By obtaining the difference between the two detection signals by the differential amplifying means 23, the concave / convex pattern on the coin surface is obtained. An AC differential signal corresponding to is detected. Since this AC difference signal corresponds to the pattern of the concave and convex pattern on the coin surface, it is possible to determine whether the coin 3 is a genuine coin or a fake coin by inspecting the pattern of the AC difference signal by the signal inspection means 27. . Specifically, in the differential amplification means 23, the detection signal input from the amplification means 22a connected to one magnetic detection element 12a and the detection signal input from the amplification means 22b connected to the other magnetic detection element 12b. The difference is obtained and an AC differential signal corresponding to the change amount of the both detection signals is detected, and the AC differential signal is amplified and output to the detection circuit means 24. In the detection circuit means 24, the AC differential signal amplified by the differential amplification means 23 is input, and a DC differential signal corresponding to the AC differential signal is output to the inspection means 25. In the inspection unit 25, the differential signal of the detection signal, which is an analog signal, is input from the differential amplification unit 23 to the AD conversion unit 26. The AD conversion means 26 converts the AC differential signal into a digital signal at a predetermined cycle, and outputs the digital signal to the signal inspection means 27. The signal inspection unit 27 inspects whether or not the digital signal sequence corresponding to the amplitude axis of the AC differential signal has a predetermined characteristic, and outputs the inspection result to the output terminal 27. The inspection result of the signal inspection means 27 is used to drive a sorting solenoid 35 and a coin counter (not shown) of the coin inspection device 30 which will be described later.
[0013]
As described above, in the authenticity inspection device 19, the coin surface of the inserted coin 3 based on the difference signal corresponding to the change amount of the detection signal detected by the magnetic detection elements 12a and 12b of the detection units 11a and 11b. Since the coins 3 are identified and the authenticity is inspected, the authenticity of the coin 3 whose material, outer diameter, thickness, etc. are almost the same with only the coin surface design (uneven pattern) being different is accurately inspected. be able to.
[0014]
In the authenticity inspection device 19, the signal inspection means 27 can be configured using an MPU (microprocessor unit) not shown. In this case, the MPU, according to a predetermined control program stored in a memory means (not shown) composed of a ROM or the like, the excitation means 21 of the unevenness detection coil 1, the outer diameter detection coil 32, the material detection coil 33 shown in FIG. The distribution solenoid 35, a coin counter (not shown), and the like are controlled.
[0015]
Here, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the characteristics of the representative coin 3 tested using the above-described unevenness detection coil 1 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a position where the unevenness detection coil 1 scans the surface of the representative coin 3 (in the illustrated example, a 100-yen coin in Japan). FIG. 7 is a characteristic comparison diagram between genuine coins and suspected coins.
[0016]
As shown in FIG. 6, the unevenness detection coil 1 includes a line connecting the centers of the magnetic poles of the magnetic core 10 a 1 and the magnetic poles of the detection portions 11 a and 11 b in the T-shaped core 10 a of the excitation coil 10 (see FIG. 1A). The direction of the line 6a) shown is scanned in the direction of the arrow so that the direction in which the characters “100” of the representative coin 3 are imprinted is aligned. The unevenness detection coil 1 is scanned while maintaining a certain gap (detection distance) between the surface of the representative coin 3.
[0017]
In FIG. 7, when the concave / convex detection coil 1 is scanned based on the conditions of FIG. 6 for each of the genuine coin as the representative coin 3 and the suspected coin (not shown) whose material, diameter, and thickness are almost similar to the genuine coin. The characteristic of measuring the amount of electrical change obtained (change in voltage level in the illustrated example) is shown. The difference between a genuine coin and a fake coin is only different in the design of the coin surface if observed visually. That is, in the coin to be fake, the character “100” present on the coin surface of the genuine coin does not exist, and the coin surface is substantially flat.
[0018]
In FIG. 7, the solid line indicates the characteristic of the genuine coin, and the dotted line indicates the characteristic of the suspected coin. As can be easily understood from the figure, the difference between the characteristics of the genuine coin and the fake coin is in the vicinity of the middle between the first peak and the last valley in the horizontal axis direction corresponding to the scanning position of the unevenness detecting coil 1. It can also be seen that the voltage level difference appears in the vicinity of the last valley. This is because, in a genuine coin, an eddy current generated on the coin surface generates a repulsive magnetic field characterized by the unevenness of the pattern on the coin surface, thereby causing a signal (electromotive force) generated in the detection units 11a and 11b. This shows that a slight difference can be detected by the magnetic detection elements 13a and 13b.
[0019]
In the unevenness detection coil 1 shown in this example, the magnetic detection elements 12a and 12b of the detection units 11a and 11b may be arranged at arbitrary positions as long as they are in the magnetic path R of the pole pieces 13a and 13b. In this case, for example, as shown in FIG. 4B, the magnetic path between the inner surface of the brim core 10a2 on the coin passage 5 side and the lower ends of the pole pieces 13a and 13b in the T-shaped core 10a of the exciting coil 10 If arranged so as to be sandwiched by R, the repulsive magnetic field can be concentrated on the upper ends of the pole pieces 13a and 13b, so that the signal corresponding to the change in the repulsive magnetic field current caused by the change in the shape feature of the coin surface. Can be detected with high sensitivity. Further, as the pair of detection units 11a and 11b, it is conceivable to apply a pair of reception coils formed by winding a coil around a thin magnetic core. In this case, since it is necessary to wind the coil around the magnetic core in order to manufacture the receiving coil, it takes time to manufacture the detecting unit, and the diameter of the receiving coil is increased, thereby increasing the size of the detecting unit. On the other hand, since the unevenness detection coil 1 shown in this example does not need to be wound around the pole pieces 13a and 13b, the detection portions 11a and 11b can be easily manufactured and downsized. it can. In addition, since the magnetic detection elements 12a and 12b are used, a signal corresponding to a change in the repulsive magnetic field current caused by a change in the shape feature of the coin surface can be detected with high sensitivity and high accuracy. Moreover, since the magnetic detection elements 12a and 12b, which are inexpensive, are used, the cost of the unevenness detection coil 1 can be reduced.
[0020]
Next, with reference to FIG. 5, an embodiment of the coin inspection device 30 including the unevenness detection sensor 1 and the authenticity inspection device 19 will be described.
In FIG. 5, the coin inspection device 30 has a coin insertion slot 31 for inserting coins in the upper part, and a coin passage 5 for guiding the coin 3 below the coin insertion slot 31. As shown in FIG. 2, the coin passage 5 has a coin rail 4 that receives the outer peripheral side surface of the coin 3 below the coin insertion slot 31 and faces the coin surface of the coin 3 on both sides in the width direction of the coin rail 4. And a pair of passage walls 2a and 2b that are inclined obliquely downward at a predetermined angle. When the coin 3 is inserted into the coin insertion slot 31, the coin 3 is naturally dropped onto the coin rail 4 of the coin passage 5. The coin 3 dropped on the coin rail 4 moves while rolling to the downstream side in the direction away from the coin insertion slot 31 through the coin passage 5. A predetermined passage wall of the coin passage 5 includes an outer diameter detection coil 32 for detecting the outer diameter of the coin, a material detection coil 33 for detecting the coin material, and the unevenness detection coil 1 described above along the moving direction of the coin 3. It is provided in order. The coin 3 passes through the outer diameter detection coil 32, the material detection coil 33, and the unevenness detection coil 1 while moving in the coin passage 5. The outer diameter detection coil 32 and the material detection coil 33 are excited and driven at different frequencies by predetermined excitation means by the above-described MPU while the coin 3 moves in the coin path 5, respectively. Form. The concave / convex detection coil 1 is excited and driven by the MPU at a frequency different from that of the outer diameter detection coil 32 and the material detection coil 33 by the excitation means 21 to form an electromagnetic field in the coin path 5.
[0021]
Each of the detection coils 32, 33, 1 has an electrical change amount (frequency change, voltage change, phase change) obtained by the interaction between the electromagnetic field and the coin 3 when the coin 3 passes through the electromagnetic field (electric field). Etc.). Detection signals detected by the detection coils 32 and 33 are input to the MPU, and the authenticity of the coin is inspected by the MPU using a conventionally known outer diameter inspection method, material inspection method, or the like. The detection signal detected by the unevenness detection coil 1 is input to the MPU, and the authenticity of the coin is inspected by the MPU as described above. As a result of the inspection, when it is determined that the coin 3 is a genuine coin, the MPU drives the sorting solenoid 35 based on the signal output to the output terminal 28 shown in FIG. It leads to the true coin passage which is not illustrated. However, when it is determined that the coin 3 is a fake coin, the gate 34 is not operated, and the coin 3 is guided to a fake coin passage (not shown). Here, assuming that the coin 3 is a genuine coin, the coin 3 guided to the genuine coin passage continues to fall freely and eventually falls to the coin rail 36 for denomination sorting. The coins 3 that have fallen onto the coin rail 36 are sorted for each denomination by a well-known sorting means (not shown), and discharged from predetermined discharge ports corresponding to the discharge ports A, B, C, and D provided for each denomination. Is done.
[0022]
Next, a series of processing operations by the MPU of the coin inspection device 30 will be described according to the flowchart shown in FIG.
When the power of the coin inspection device 30 is turned on, in step 100, the excitation means 21, the outer diameter detection coil 32, the material detection coil 33, the sorting solenoid 35, the coin counter, etc. of the unevenness detection coil 1 to be controlled are predetermined. These members are initialized by inputting / outputting the above signal.
[0023]
After executing step 100, the process proceeds to the determination process of step 101. In the determination process of step 101, for example, a process of determining whether or not the coin 3 has been inserted into the coin inspection device 30 using the signal of the outer diameter detection coil 32 is executed. If it is determined in step 101 that the coin 3 has been inserted, the process proceeds to the next AD conversion process in step 102. However, if it is determined in step 101 that the coin 3 is not inserted, the standby process is looped so as to wait for the arrival of the coin 3.
[0024]
Here, it is assumed that the coin 3 is inserted in the determination process in step 101, and the process proceeds to the AD conversion process in step 102. In the AD conversion processing of step 102, when the coin 3 arrives in the electromagnetic field of the predetermined detection coils 32, 33, 1 and the detection coils 32, 33, 1 detect the coin 3, the detection coils 32, 33, In response to the detection signal from 1, sampling of the detection signal is started for each of the detection coils 32, 33, 1. Next, the sampled detection signal is AD-converted, the sampling result of the AD-converted detection signal is temporarily stored in a memory such as a RAM (not shown), and the process proceeds to the next step 103.
[0025]
In the arithmetic processing of step 103, a predetermined value is obtained by using the value of the digital signal sequence, which is the sampling result temporarily stored in the memory, and the statistical value of acceptable coins stored in the memory means such as the ROM in advance. After calculating the correlation coefficient for the inserted coin 3, the process proceeds to the next step 105 for authenticity determination. In the arithmetic processing in step 103, for example, the ratio of the value of the digital signal sequence to the statistical value of the memory means is obtained as a correlation coefficient.
[0026]
In the authenticity determination at step 105, the correlation coefficient obtained by the arithmetic processing at step 103 is compared with a predetermined set value set in advance in association with the characteristics of the acceptable coin stored in the memory means. As a result, when the correlation coefficient is greater than the set value, it is determined that the inserted coin 3 is a genuine coin, and the process proceeds to a genuine coin process in step 106. However, when the correlation coefficient <the set value, it is determined that the inserted coin 3 is a fake coin, the fake coin process of step 104 is executed, and the process returns to the standby loop.
[0027]
In the true coin process of step 106, a process of outputting a true coin signal, a denomination signal and the like based on the true coin determination result of the coin 3 by the true / false determination of step 105 is executed, and the process returns to the standby loop. Here, the MPU ends a series of processing, returns to step 101, and loops the standby processing.
[0028]
The unevenness detection coil 1 shown in this example is not limited to the above-described embodiment, and may have a configuration as shown in FIG. As described above, the unevenness detecting coil 1 attached to the passage wall 2a of the coin passage 5 has the coil 10b of the exciting coil 10 connected to the exciting means 21 via the lead wire as shown in FIG. Since the magnetic detection elements 12a and 12b are connected to the constant current source circuit 20 via lead wires, when performing the wiring work of the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b, the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b are used. It is necessary to perform wiring work while sorting the lead wires one by one. Further, the detection units 11a and 11b need to be accurately attached at predetermined intervals on both sides in the diameter direction of the magnetic core 10a1 in the vicinity of the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a. Accordingly, the flexible sheet-like wiring shown in FIG. 9 is provided so that the wiring work of the lead wires of the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b can be simplified and the detection portions 11a and 11b can be attached with high accuracy. The unevenness detecting coil 1 was assembled using the plate 14 (hereinafter referred to as “sheet-like wiring board”).
[0029]
As shown in FIG. 9, the sheet-like wiring board 14 includes a sheet-like exterior sheet 15 made of an insulating material, and a plurality of (four in the illustrated example) leads arranged in parallel in the exterior sheet 15. The lines 16a to 16d are included. In the sheet-like wiring board 14, an end portion 14a corresponding to the T-shaped core 10a is formed in the same shape as the planar shape of the flange core 10a2, and a hole 14b for penetrating the magnetic core 10a1 is formed in the central portion. Is formed. At the end portion 14a, the magnetic detection elements 12a and 12b are attached to the outer sheet 15 at the positions where the pole pieces 13a and 13b are disposed. The magnetic detection elements 12a and 12b are connected to lead wires 16a and 16b, respectively. Are electrically connected. Lands 16c1 and 16d1 electrically connected to the other lead wires 16c and 16d are provided on the exterior sheet 14a in the vicinity of the end portion 14a. The lands 16c1 and 16d1 include the coil 10b. The lead wires 10b1 and 10b2 are electrically connected to each other. As shown in the figure, the sheet-like wiring board 14 configured in this way is inserted into the inner surface of the T-shaped core 10a by penetrating the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a into the hole 14b of the end portion 14a. It is attached. Thereafter, the coil 10b is fitted to the magnetic core 10a1 of the T-shaped core 10a, and the pole pieces 13a and 13b are bonded and fixed to the magnetic detection elements 12a and 12b on the exterior sheet 14a, for example. Thus, since the sheet-like wiring board 14 includes the lead wires 16a to 16d connected to the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b in the exterior sheet 15, the lead wires of the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b are provided. There is no need to perform wiring work. Moreover, since the coil 10b and the magnetic detection elements 12a and 12b are mounted on the exterior sheet 15, the excitation coil 10 and the detection units 11a and 11b can be easily assembled. Thereby, the unevenness detection coil 1 can be assembled easily and easily.
[0030]
Further, the unevenness detecting coil 1 shown in this example may be configured as the unevenness detecting coils 100, 200, and 300 shown in FIGS.
In FIG. 10, the concave / convex detection coil 100 has a magnetic core 101a1 that forms a T-shaped core 101a of the exciting coil 101 formed in an oval shape, and two sets are provided on both sides of the coil 101b wound around the magnetic core 101a1. Detectors 102a and 102b and 105a and 105b are arranged. A pair of detection units 102a and 102b includes pole pieces 103a and 103b, magnetic detection elements 104a and 104b, and the like, similar to the detection units 11a and 11b shown in FIG. Further, the other set of detection units 105a and 105b includes pole pieces 106a and 106b, magnetic detection elements 107a and 107b, and the like, similarly to the detection units 11a and 11b shown in FIG. As shown in FIGS. 11A and 11B, the unevenness detecting coil 100 having such a configuration has an end of the magnetic core 101 a 1 of the exciting coil 101 and one end wall 2 a constituting the coin passage 5. The end portions of the piece poles 103a, 103b, 106a, 106b are arranged so as to face the passage wall 2a. Specifically, in the coin path 5, the two pole pieces 103 a and 103 b and the line 6 a connecting the centers of the two pole pieces 106 a and 106 b of the two sets of detection units 102 a, 102 b and 105 a, 105 b are coin rails. 4 so that it is substantially parallel to the coin rail 4 and the center of the magnetic core 101a1 of the T-shaped core 101a is located on the center line 6b between the two sets of detection units 102a, 102b and 105a, 105b. Placed in. According to the concave / convex detection coil 100, two sets of detection units 102a, 102b and 105a, 105b are arranged in the vicinity of the magnetic core 101a1 of the excitation coil 101. Can be detected by the magnetic detection elements 104a, 104b and 107a, 107b at two different locations near the magnetic core 10a1, and the pattern on the coin surface Can be detected with higher accuracy.
[0031]
Further, according to the coin inspection device 30 provided with the above-described concave / convex detection coil 100 in the coin passage 5, the repulsive magnetic field current generated by the electromagnetic field generated from the excitation coil 101 acting on the coin 3 in the coin passage 5. Since the signals (electromotive force) corresponding to the change can be detected by the magnetic detection elements 104a, 104b and 107a, 107b at two different positions near the magnetic core 101a1, the magnetic detection elements 104a, 104b and 107a, Based on the difference signal corresponding to the change amount of the detection signal 107b, the authenticity inspection device 19 can more accurately identify the feature of the coin 3 on the coin surface, and thus the authenticity of the coin 3 can be more accurately determined. It becomes possible to inspect.
[0032]
In FIG. 12, an unevenness detecting coil 200 is formed with a flange core 202a in a T-shaped core 202 of an exciting coil 201 so that its planar shape is substantially rhombus, and in the vicinity of a magnetic core 202a1 of the T-shaped core 202. The detectors 203a and 203b are arranged at predetermined intervals. In FIGS. 12A and 12B, 202b is a coil, 204a and 204b are pole pieces, and 205a and 205b are magnetic detection elements.
[0033]
In FIG. 13, the unevenness detection coil 300 is formed such that the flange core 302 a in the T-shaped core 302 of the excitation coil 301 has a substantially rhombus shape, and the magnetic core 302 a 1 and the detection unit of the T-shaped core 302. The pole pieces 304a and 304b in 303a and 303b are formed so that the planar shape is substantially oval. In FIGS. 13A and 13B, reference numeral 302b denotes a coil, and reference numerals 305a and 305b denote magnetic detection elements.
[0034]
In the present embodiment, in the coin inspection device 30, the unevenness detection coil 1 is arranged on one passage wall 2 a of the coin passage 5, but unevenness detection is performed on one passage wall 2 a and the other passage wall 2 b of the coin passage 5. The coil 1 may be arranged. In this case, the unevenness detection coil 1 is disposed at a position where the electromagnetic field generated by the excitation coil 10 does not interfere. Thus, by arranging the unevenness detecting coil 1 on the coin passage 5 on one passage wall 2a and the other passage wall 2b, the shape of the coin surface of the coin 3 by the magnetic detection elements 12a and 12b of each unevenness detecting coil 1 is provided. Since the signal corresponding to the change in the repulsive magnetic field current caused by the change in the characteristic characteristic can be detected on the side of the passage walls 2a and 2b, the accuracy of checking the authenticity of the coin 3 can be further improved.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the coin sensor according to the present invention, since the magnetic field can be generated in the narrow area of the coin surface by the exciting coil, when the coin passes through the coin passage, the electromagnetic induction action by the exciting coil is achieved. The eddy current characterized by the coin surface pattern can be remarkably generated near the coin surface, and the repulsive magnetic field characterized by the coin surface pattern can be noticed near the coin surface by the eddy current. Can be generated. In addition, since the two magnetic members of the detection unit are electromagnetically coupled to the exciting coil to form magnetic paths for guiding the repulsive magnetic field to the two magnetic detection elements, respectively, the shape of the coin surface is formed by each of the magnetic detection elements. Since it is possible to detect a signal corresponding to the change in the repulsive magnetic field current caused by the change in the characteristic feature, it is possible to accurately detect coins having different coin surface patterns.
[0036]
Also, according to the coin detection device of the present invention, since it includes the above-described excitation coil and detection unit of the coin sensor, it is characterized according to the pattern of the coin surface in the vicinity of the coin surface by electromagnetic induction action by the excitation coil. An eddy current can be remarkably generated, and a repulsive magnetic field characterized by a coin surface pattern can be remarkably generated near the coin surface by the eddy current. In addition, since the magnetic paths for guiding the repulsive magnetic field to the two magnetic detection elements are formed by the two magnetic members of the detection unit, the change in the repulsive magnetic field current caused by the change in the shape characteristic of the coin surface by each magnetic detection element It is possible to detect a signal corresponding to. Further, the signal processing means obtains a signal corresponding to the change amount of the signal detected by the two magnetic detection elements of the detection unit, and based on the signal, the characteristic on the coin face of the coin is identified by the inspection means. Since the inspection is performed, it is possible to accurately inspect the authenticity of coins whose materials, outer diameters, thicknesses, and the like are almost the same except that the coin surface design (uneven pattern) is different. In this way, since it is possible to accurately detect coins having different coin surface patterns using the excitation coil and the detection unit, it is not necessary to use an optical device as in the past, and thus the structure is simple, In addition, it is possible to provide an inexpensive apparatus and to achieve an excellent effect that a genuineness test can be performed with high accuracy on a variety of coins.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of an unevenness detection coil which is a coin sensor according to the present invention, where (a) is a front view of the unevenness detection coil, (b) is a plan view of the unevenness detection coil, and (c) is The sectional view on the AA line of (b).
FIG. 2 shows an arrangement example when the concave / convex detection coil is disposed in the coin passage, (a) is a front view of the concave / convex detection coil and the coin passage viewed from the passage wall side of the coin passage, and (b) is (a) BB line sectional drawing of).
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an authenticity inspection apparatus applied to the unevenness detection coil.
4A is an explanatory diagram of an electromagnetic field generated in a coin passage by an unevenness detection coil, and FIG. 4B is an explanatory view of a magnetic path formed in the unevenness detection coil when a coin passes through the electromagnetic field.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a coin detection device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the characteristics of a representative coin that has been tested using a concavo-convex detection coil, and shows the position at which the concavo-convex detection coil scans the surface of the representative coin.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the characteristics of a representative coin that has been tested using an unevenness detection coil, and is a characteristic comparison diagram between a genuine coin of the representative coin and a suspected coin.
FIG. 8 is a flowchart showing a series of processes performed by the coin detection device.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of assembling the unevenness detecting coil.
FIG. 10 shows another embodiment of the unevenness detection coil, where (a) is a front view of the unevenness detection coil, (b) is a plan view of the unevenness detection coil, and (c) is a side view of the unevenness detection coil. .
FIG. 11 shows an arrangement example when the unevenness detection coil shown in FIG. 10 is disposed in the coin passage, (a) is a front view of the unevenness detection coil and the coin passage viewed from the passage wall side of the coin passage; b) is a side view of (a).
12A and 12B show still another embodiment of the unevenness detecting coil, wherein FIG. 12A is a front view of the unevenness detecting coil, and FIG. 12B is a plan view of the unevenness detecting coil.
13A and 13B show still another embodiment of the unevenness detecting coil, in which FIG. 13A is a front view of the unevenness detecting coil, and FIG. 13B is a plan view of the unevenness detecting coil.
[Explanation of symbols]
1 Unevenness detection coil
2a Aisle wall
3 coins
4 Coin rail
5 Coin passage
10 Excitation coil
10a T-shaped core
10b coil
10a1 magnetic core
10a2 collar core
11a, 11b detector
12a, 12b Magnetic detection element
13a, 13b Pole piece
19 Authenticity Inspection Device
20 Constant current source means
21 Excitation means
23 Differential amplification means
24 Detection circuit means
25 Inspection means
30 coin inspection device
31 Coin slot
32 Outer diameter detection coil
33 Material detection coil
34 Gate
35 Solenoid
36 coin rail
100, 200, 300 Concavity and convexity detection coil

Claims

A magnetic core disposed in the vicinity of an inclined coin passage for guiding inserted coins and having a cross section formed in a substantially T-shape and having a protrusion;
An exciting coil for generating a magnetic field in the coin path by winding the magnetic core as a magnetic core and being wound around the magnetic core ;
At least a magnetic path that is electromagnetically coupled to the exciting coil and guides a repulsive magnetic field generated near the coin surface of the coin across the magnetic field generated by the exciting coil to a magnetic detection element; A set of rod-shaped magnetic members;
A through hole that passes through the protruding portion of the magnetic core, and an excitation signal that is electrically connected to the exciting coil that is wound around the protruding portion of the magnetic core that is inserted through the through hole. detect a first wiring for supplying the signal corresponding to the magnetic field change in accordance with the uneven pattern of the coin surface when coins through the magnetic field generated in the coin path is the closing by the coil for the excitation passes that at least one pair of magnetic detection elements, it comprises a <br/> a thin plate-like wiring members made and a second wiring for transmitting the signal detected by the magnetic detection elements,
The wiring member is configured such that each of the at least one set of magnetic members is opposed to each other with the exciting coil wound around the projecting portion of the magnetic core and facing each other. A coin sensor characterized in that the portion can be arranged so as to maintain the same interval with respect to the coil passage wall surface .

The wiring member, the makes provided a magnetic sensing element in the holding the coil by a predetermined distance for the exciting wound in the projecting portion of the magnetic core position, a front Ki磁 gas detection element wherein the magnetic member so as to be sandwiched in the middle of the magnetic path passing through the front Ki磁 core, a coin sensor according to claim 1, characterized in that to allow mounting each of said magnetic member to said providing the magnetic sensor position .

The coin sensor according to claim 1 or 2 magnetic member and the magnetic detecting element comprising a plurality of sets comprises.

An inclined coin passage that guides the inserted coins,
A magnetic core disposed in the vicinity of the coin passage and having a cross section formed in a substantially T-shape and having a protrusion;
An exciting coil for generating a magnetic field in the coin path by winding the magnetic core as a magnetic core and being wound around the magnetic core ;
At least a magnetic path that is electromagnetically coupled to the exciting coil and guides a repulsive magnetic field generated near the coin surface of the coin across the magnetic field generated by the exciting coil to a magnetic detection element; A set of rod-shaped magnetic members;
A detecting section for detecting a signal corresponding to the magnetic field variation when the coins through the magnetic field is the closing to be generated in the coin path by the coil for the excitation passes, the detection unit, the magnetic A through hole that passes through the protruding portion of the core and an excitation coil that is wound around the protruding portion of the magnetic core that is inserted through the through hole are electrically connected to supply an excitation signal to the coil. At least one for detecting a signal corresponding to a magnetic field change in accordance with the concavo-convex pattern on the coin surface when the inserted coin passes through a magnetic field generated in the coin path by the first wiring and the exciting coil. A thin plate-like wiring member having a set of magnetic detection elements and a second wiring for transmitting a signal detected by the magnetic detection elements, and each of the one set of magnetic members is connected to the magnetic core. Protrusion And arranged so that the excitation coils wound around each other face each other substantially at the center and so that the tip portions of the magnetic members maintain the same distance from the coil passage wall surface. ,
A signal processing means for obtaining a difference between signals detected by the at least one set of magnetic detection elements and outputting a signal corresponding to a change in the signal;
A coin inspection apparatus comprising: an inspection unit that identifies a feature on the coin surface of the inserted coin based on the signal output from the signal processing unit and inspects the authenticity.