JP6388672B2 - 硬貨検出システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る硬貨検出システムの概略構成を示す図である。硬貨検出システムは、信号励磁源1、駆動回路2、励磁コイル3、被検出硬貨4、径方向磁界勾配計5、軸方向磁界勾配計6、アナログフロントエンド回路7及びプロセッサ8を備える。動作時には、信号励磁源1および駆動回路2により励磁コイル3を励磁した後、励磁コイル3は被検出硬貨4の軸方向に対して平行となる励磁磁界10を発生させ、この励磁磁界10の影響を受けて、被検出硬貨4内部に渦電流を発生させて磁界11を誘導し、径方向磁界勾配計5および軸方向磁界勾配計6がそれぞれ被検出硬貨4の径方向および軸方向における励磁コイル3の相対する両側の磁界11の磁界成分の差を検出する。
2 駆動回路
3 励磁コイル
4 被検出硬貨
5 径方向磁界勾配計
6 軸方向磁界勾配計
7 アナログフロントエンド回路
8 プロセッサ
9 出力端
10 励磁磁界
11 誘導磁界
12 位置決め柱
13、14 PCB
15、15’ X軸リニア磁気抵抗センサ
16、16’ Z軸リニア磁気抵抗センサ
Claims (13)
- 励磁コイル、径方向磁界勾配計および軸方向磁界勾配計を備え、
前記励磁コイルは、被検出硬貨に軸方向の励磁磁界を印加することに用いられ、前記励磁磁界は前記被検出硬貨内部に渦電流を誘導させ、前記渦電流は誘導磁界を発生させ、
前記径方向磁界勾配計は少なくとも2つの径方向磁気抵抗センサを含み、かつ前記軸方向磁界勾配計は少なくとも2つの軸方向磁気抵抗センサを含み、
前記径方向磁気抵抗センサは前記励磁コイルの内側エッジに配置され、前記径方向磁気抵抗センサの一方は他方に対して前記被検出硬貨に近い位置に配置され、
前記軸方向磁気抵抗センサは前記励磁コイルの軸上に配置され、前記軸方向磁気抵抗センサの一方は他方に対して前記被検出硬貨に近い位置に配置され、
前記径方向磁界勾配計は、前記励磁コイルの相対する両側と前記被検出硬貨の径方向における前記誘導磁界の磁界成分の差を検出することに用いられ、
前記軸方向磁界勾配計は、前記励磁コイルの相対する両側と前記被検出硬貨の軸方向における前記誘導磁界の磁界成分の差を検出することに用いられ、
前記相対する両側は前記励磁コイルの軸方向に沿って対向する両側であり、
前記励磁コイルは、前記被検出硬貨の表面と前記励磁コイルの中心面とが平行で、かつ前記被検出硬貨の表面と前記中心面との間の距離が少なくとも前記励磁コイル高さの半分となるように配置されることを特徴とする硬貨検出システム。 - 前記励磁コイルを励磁させるための信号励磁源および駆動回路と、
前記径方向磁界勾配計および前記軸方向磁界勾配計が生成した信号を増幅するためのアナログフロントエンド回路と、
前記アナログフロントエンド回路が出力した増幅信号の実部成分および虚部成分を算出するためのプロセッサと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の硬貨検出システム。 - 前記信号励磁源により生成された信号は交流信号であり、
前記交流信号は少なくとも一つの周波数成分から構成され、
前記プロセッサは、各周波数成分に対応する増幅信号の実部成分および虚部成分を算出する、ことを特徴とする請求項2に記載の硬貨検出システム。 - 前記信号励磁源は前記交流信号の継続時間に直流信号を印加することに用いられ、前記励磁コイルにより発生させた励磁磁界は直流磁界と交流磁界との重畳磁界である、ことを特徴とする請求項3に記載の硬貨検出システム。
- 前記被検出硬貨の材料が強磁性材料である場合、あるいは前記被検出硬貨の表面が強磁性材料でコーティングされている場合には、出力信号の増幅値は前記直流磁界が印加された後に低減され、前記検出硬貨の材料が導体である場合には、出力信号の増幅値は前記直流磁界の影響を受けない、ことを特徴とする請求項4に記載の硬貨検出システム。
- 前記硬貨検出システムは、各種類の硬貨に対応する実部成分および虚部成分の振幅値を検出可能である、ことを特徴とする請求項3に記載の硬貨検出システム。
- 前記励磁コイルは、単一コイル、または複数のコイルを積層して構成されるアレイコイルであり、前記励磁コイルによって囲まれる円周の直径は前記被検出硬貨の直径より大きい、ことを特徴とする請求項1または2に記載の硬貨検出システム。
- 前記径方向磁界勾配計は、前記励磁コイルの内側エッジかつ前記被検出硬貨エッジの下方に配置され、
前記径方向磁気抵抗センサは、前記励磁コイルの中心に対して対称に配置され、
前記軸方向磁界勾配計は、前記励磁コイルの内側に配置され、かつ前記被検出硬貨の中心の下側に配置または近接され、
前記軸方向磁気抵抗センサは、前記励磁コイルの軸方向に沿って前記励磁コイルの中心に対して対称配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の硬貨検出システム。 - 前記硬貨検出システムは、第1のPCBおよび第2のPCBを備え、
前記径方向磁気抵抗センサは、それぞれ前記第1のPCBおよび第2のPCB上に配置され、
前記軸方向磁気抵抗センサは、それぞれ前記第1のPCBおよび第2のPCB上に配置され、
前記励磁コイルは、前記第1のPCBと第2のPCBとの間で固定され、
前記被検出硬貨は、前記第1のPCBおよび第2のPCB上に配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の硬貨検出システム。 - 前記径方向磁気抵抗センサはX軸リニアセンサであり、
前記軸方向磁気抵抗センサはZ軸リニアセンサであり、
前記X軸リニアセンサの検知方向は前記被検出硬貨の径方向に対して平行であり、
前記Z軸リニアセンサの検知方向は前記被検出硬貨の軸方向に対して平行である、ことを特徴とする請求項1、2、7または8に記載の硬貨検出システム。 - 前記X軸リニアセンサおよび前記Z軸リニアセンサは、単一抵抗器、ハーフブリッジまたはフルブリッジの構成のものであり、前記単一抵抗器、ハーフブリッジのブリッジアームまたはフルブリッジのブリッジアームは、一つまたは複数の互いに電気的に接続される磁気抵抗素子により構成される、ことを特徴とする請求項10に記載の硬貨検出システム。
- 前記磁気抵抗素子は、Hall、AMR、GMR、TMRまたは半導体磁気抵抗素子である、ことを特徴とする請求項11に記載の硬貨検出システム。
- 前記硬貨検出システムは位置決め装置を有するとともに、
前記位置決め装置は前記被検出硬貨を前記径方向磁界勾配計および前記軸方向磁界勾配計の一側に近接させるように前記被検出硬貨を位置決めする、ことを特徴とする請求項1、2、7または8に記載の硬貨検出システム。
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