JPH06266924A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】硬貨の搬送位置の変動による識別精度を低下さ
せることなく、硬貨の穴の有無の識別精度を向上させ
て、確実な識別が行える磁気センサを提供する。 【構成】硬貨を搬送する搬送路２の下方には１次コア１
１が設けられ、この１次コア１１には１次コイル１２と
２次コイル１３が巻装される。搬送路２の上方には２次
コア１４が配設され、この２次コア１４には２次コイル
１５が巻装される。１次コア１１および２次コア１４は
別々に一体化されて、１次コア一体部４ａと２次コア一
体部４ｂに構成される。そして、スプリング１７の押圧
力で２次コア一体部４ｂが１次コア一体部４ａに押付け
られる。このとき、１次コア一体部４ａの２次コア一体
部４ｂとの間の中央部に硬貨を通過させるための一定の
ギャップＧを形成するよう位置決めするためのスペーサ
ガイド部１８が１次コア一体部４ａと２次コア一体部４
ｂの両端部に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、硬貨（コイ
ン）の真偽や種類などを識別する硬貨識別装置におい
て、硬貨を磁気的に検出する磁気センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、硬貨を種類ごとに選別
する硬貨処理装置にあっては、硬貨の金種，真偽などを
識別する硬貨識別装置が設けられている。この硬貨識別
装置は、磁気センサなどによって搬送される硬貨の磁気
量を検出する方式が一般的に良く知られており、従来か
ら硬貨の材質検知、大きさ検知などを行なう透過磁束型
の磁気センサと、硬貨の穴検知などを行なう差動トラン
ス型（遮蔽磁束型）の磁気センサが用いられている。

【０００３】差動トランス型の磁気センサは、１次コイ
ルが巻装された円柱状コアに、その１次コイルを挟むよ
うに２個の２次コイルをそれぞれ巻装し、この２個の２
次コイルが互いに出力を打ち消して差動出力を行なうよ
うに接続されている。そして、硬貨の接近に伴って、硬
貨の表面に生じる渦電流によって、磁束の流れが妨げら
れて２次コイルの出力のバランスが崩れることにより、
２次コイルに差動出力が得られるようになっている。

【０００４】この種の差動トランス型の磁気センサは、
通常、硬貨の形状、すなわち、硬貨の穴の検知に用いら
れており、円柱状コアの径、および、その外周部に設け
られる円筒状コアの径は、それぞれ５０円硬貨および５
円硬貨の穴径に対応して約４．５ｍｍ，６．５ｍｍに設
定され、磁気センサ自身の外径は１０〜１３ｍｍと、比
較的小さいものが用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記したように
小型の磁気センサによって硬貨の穴を検知し、別の透過
磁束型の磁気センサによって硬貨の材質、大きさを検知
していたため、２つの磁気センサを使用しなければなら
なかった。透過磁束型の磁気センサは、１次コイルおよ
び第１の２次コイルが巻装された１次コアと、この１次
コアに対向して左右に分離して配設され、一対の第２の
２次コイルが巻装された一対の２次コアとから構成さ
れ、１次コアと２次コアとの間を硬貨が通過するように
形成されている。なお、第２の２次コイルが巻装された
２次コアを分離して一対としているのは、硬貨を搬送す
るための搬送ベルトを通過させるためである。

【０００６】そして、この透過磁束型の磁気センサにお
いては、第１の２次コイルの出力と第２の２次コイルの
出力との差が出力信号として出力されるが、硬貨が搬送
される位置によってその出力が変動し、硬貨が搬送路の
中央部を通過する場合は出力が小さく、硬貨が搬送路の
端部を通過する場合は出力が大きくなるため、硬貨の識
別精度を低下させていた。特に、径の小さい硬貨は搬送
位置が安定しないため、出力の変動が大きく、硬貨の識
別精度を低下させていた。

【０００７】また、透過磁束型の磁気センサにおいて
は、３つの２次コイルごとに増幅回路、整流回路、ロー
パスフィルタなどを設けて演算処理しなければならず、
処理回路が複雑になっていた。さらに、２次コアが検知
部上方で左右に分離されているため、２つの２次コア間
に対応する検知部中央部分での磁束の変化量を検知でき
ない。その結果、同一材質で径の近い穴有り硬貨と穴無
し硬貨とでの出力の差が小さくなり、穴有り硬貨と穴無
し硬貨とを区別できないという問題があった。

【０００８】このように、従来においては、透過磁束型
の磁気センサと、差動トランス型の磁気センサの双方を
用いなければ、確実かつ正確な識別を行なうことができ
ないため、硬貨識別装置のコストが高くなってしまうと
いう問題があった。そこで、本発明は、コインの搬送位
置の変動による識別精度を低下させることなく、また、
コインの穴の有無の識別精度を向上させて、確実な識別
が行なえる磁気センサを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る磁気セ
ンサは、コインを搬送する搬送路の一方側に設けられ、
少なくとも１次コアと、この１次コアに巻装された励磁
用の１次コイルとからなる１次コア一体部と、この１次
コア一体部と対向する前記搬送路の他方側に設けられ、
２次コアと、この２次コアに巻装された２次コイルとか
らなる２次コア一体部と、これら１次コア一体部と２次
コア一体部との距離を一定値に保持するよう、少なくと
もいずれか一方のコア一体部を他方のコア一体部に強制
的に押圧せしめる押圧手段と、この押圧手段による押圧
時、前記１次コア一体部および２次コア一体部の位置を
決める位置決め手段と、この位置決め手段によって前記
１次コア一体部および２次コア一体部が正常位置に位置
決めされたことを検出する検出手段とを具備している。

【００１０】第２の発明に係る磁気センサは、コインを
搬送する搬送路の一方側に設けられた１次コアと、この
１次コアに巻装された励磁用の１次コイルと、前記１次
コアと対向する前記搬送路の他方側に設けられた２次コ
アと、この２次コアに巻装された２次コイルと、前記１
次コイルの近傍にその１次コイルからコインの直径の約
半分の距離離間して配設され、搬送されるコインが前記
１次コイルからの磁束に到達したとき、コインを介して
漏洩する前記１次コイルからの磁束を検出する検出コイ
ルとを具備している。

【００１１】第３の発明に係る磁気センサは、コインを
搬送する搬送路の一方側に設けられ凸状に形成された１
次コアと、この１次コアの突出部および非突出部にそれ
ぞれ巻装された励磁用の１次コイル、および前記１次コ
イルにより電磁誘導される第１の２次コイルと、前記１
次コアと対向する前記搬送路の他方側に分割して設けら
れた一対の２次コアと、この一対の２次コアにそれぞれ
巻装された一対の第２の２次コイルとを具備している。

【００１２】

【作用】第１の発明によれば、１次コアと２次コアとの
間の磁気抵抗は検知部の何れにおいても均一となり、１
次コイル発生磁束は１次コアから２次コアに正確に鎖交
することとなる。このため、検知部中央の磁束変化量の
検知精度は飛躍的に向上する。また、２次コア一体部は
押圧部材によって強制的に１次コア一体部に押し付けら
れており、１次コアと２次コアとのギャップは常に一定
に保たれている。さらに、１次コア一体部と２次コア一
体部とのセット状態を検知しているので、常に１次コア
と２次コアとのセット状態を監視できる。

【００１３】したがって、コインの穴有無の検知精度が
高くなり、また、コインの搬送位置による出力変動が小
さく、特に小径コインの識別精度が高くなり、１つの磁
気センサによってコインの穴検知およびコインの材質、
大きさ検知などを行なうことができ、さらに、構造が簡
単で安価に構成し得る。第２の発明によれば、１次コイ
ルの近傍に、搬送されるコインが１次コイルからの磁束
に到達したとき、コインを介して漏洩する１次コイルか
らの磁束を検出する検出コイルを設けることにより、コ
インの穴をも簡単な構成で、かつ、確実に検知すること
ができる。したがって、１つの磁気センサによってコイ
ンの穴検知およびコインの材質、大きさ検知などを行な
うことができる。

【００１４】第３の発明によれば、１次コアを凸状に形
成するとともに、この凸状部分にも１次コイルを巻装す
ることにより、１次コアと２次コアとの対向部において
磁束分布が均一となり、かつ、コアの非対向部での磁束
分布も大幅に強められる。したがって、コインの搬送位
置が変動しても、第１の２次コイルの出力と第２の２次
コイルの出力との差演算結果はほぼ一定となり、コイン
の搬送位置が変動しても確実にコインの識別が可能とな
る。したがって、１つの磁気センサによってコインの穴
検知およびコインの材質、大きさ検知などを行なうこと
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、第１の実施例について説明する。図
２は、本実施例に係る磁気センサの配置例を示すもので
あり、硬貨処理装置の硬貨識別部に設けられている。す
なわち、図示しない硬貨繰出部から１枚ずつ繰出された
硬貨（コイン）Ｃは、繰出しベルト１によって硬貨識別
部の搬送路２上へ導かれる。搬送路２上に導かれた硬貨
Ｃは、搬送ベルト３によって搬送路２上に強制的に押付
けられて図示矢印方向へ搬送され、磁気センサ４を通過
する。磁気センサ４を通過した硬貨Ｃは、硬貨選別装置
５へ搬送され、ここで硬貨Ｃの識別結果に基づき種類別
に選別されるようになっている。

【００１６】なお、搬送ベルト３は、ローラ６を介して
搬送ベルト取付け部材７に取着されている。磁気センサ
４は、たとえば、図１に示すように構成されている。す
なわち、搬送路２の下方には、幅広の１次コア１１が設
けられていて、この１次コア１１には励磁用の１次コイ
ル１２、および、この１次コイル１２により電磁誘導さ
れる第１の２次コイル１３が巻装されている。なお、こ
の場合、１次コイル１２と２次コイル１３は重ね巻され
ていてもよい。

【００１７】搬送路２の上方には、１次コア１１と対応
する幅広の２次コア１４が配設されていて、この２次コ
ア１４には第２の２次コイル１５が巻装されている。１
次コア１１および２次コア１４は、それぞれ別々に樹脂
などでモールドされて一体化されており、１次コア一体
部４ａと２次コア一体部４ｂとにより構成されている。

【００１８】１次コア一体部４ａは固定され、２次コア
一体部４ｂは、搬送ベルト取付け部材７に摺動自在に設
けられたガイドピン１６，１６を介して上下動作自在に
なっている。そして、ガイドピン１６，１６の部分で、
２次コア一体部４ｂと搬送ベルト取付け部材７との間に
はスプリング１７，１７が設けられていて、このスプリ
ング１７，１７の押圧力によって２次コア一体部４ｂが
１次コア一体部４ａに押し付けられている。このとき、
１次コア一体部４ａの２次コア一体部４ｂとの間の中央
部に、硬貨Ｃを通過させるための一定のギャップ（検知
部）Ｇを形成するよう位置決めするためのスペーサガイ
ド部１８，１８が、１次コア一体部４ａおよび２次コア
一体部４ｂの両端部にそれぞれ形成されている。

【００１９】１次コア一体部４ａおよび２次コア一体部
４ｂの各両端部で、１次コア一体部４ａと２次コア一体
部４ｂとの接触部には、それらの接触時に導通する板状
の導体１９ａ，１９ｂ、２０ａ，２０ｂがそれぞれ設け
られている。これらの導体１９ａ，１９ｂ、２０ａ，２
０ｂは、１次コア一体部４ａと２次コア一体部４ｂのセ
ット状態を検出するために用いられる。

【００２０】なお、１次コイル１２には、発振器２１か
ら所定周波数の正弦波信号が入力されている。そして、
第１の２次コイル１３と第の２次コイル１５とは、互い
の出力を打ち消すように作動接続されており、通常の出
力は「０」または「０」に非常に小さい値（これをオフ
セット値と呼ぶ）であるが、硬貨Ｃが近ずくと出力が増
加するようになっている。

【００２１】図３は、磁気センサ４の出力信号を処理す
る処理回路の構成例を示すものである。図において、磁
気センサ４の２次コイル１３，１５からの差動出力は、
増幅器２２に入力されて増幅される。増幅器２２の増幅
率は、図示しない可変抵抗器によって調整可能となって
いる。増幅器２２の出力は、整流回路２３によって整流
された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４を通して直
流信号に変換される。なお、整流回路２３は、たとえ
ば、全波整流回路と積分回路とで構成され、ローパスフ
ィルタ２４は、たとえば、ローパスアクティブフィルタ
で構成されている。

【００２２】ローパスフィルタ２４の出力は、Ａ／Ｄ変
換器２５に入力されており、ここでデジタル信号に変換
された後、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニ
ット）２６へ送られる。ＣＰＵ２６は、Ａ／Ｄ変換器２
５の出力を一定時間間隔でサンプリングし、そのサンプ
リングデータから最大値を検出してＲＡＭ（ランダム・
アクセス・メモリ）２７に記憶するようになっている。

【００２３】なお、最大値の検出は、サンプリングデー
タを順次比較することにより、最大値を検出してＲＡＭ
２７に記憶し、現在の最大値よりも所定幅（量）下降し
たときに最大値と判定して終了する。ＲＡＭ２７には、
硬貨Ｃの種類を識別するための、あらかじめ定められた
硬貨ごとの最大値の判定基準値がテーブルの形で記憶さ
れており、Ａ／Ｄ変換器２５の出力の最大値とＲＡＭ２
７に記憶されている判定基準値とがＣＰＵ２６によって
比較されて、硬貨Ｃの種類が識別されるようになってい
る。

【００２４】ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２８
は、ＣＰＵ２６を動作させるためのファームウェア（制
御プログラム）などが記憶されており、ＣＰＵ２６によ
って順次読出されて実行されるようになっている。次
に、磁気センサ４の作用について説明する。磁気センサ
４は、上述したような構成によりギャップ（検知部）Ｇ
の各部において磁気抵抗が均一であるため、１次コイル
１３の発生磁束は、１次コア１１から２次コア１４に正
確に透過される。したがって、従来のような分離型の２
次コアに比べて、検知部中央部分での検出能力が飛躍的
に向上している。このため、従来はオーバーラップして
いた、５０円硬貨と１００円硬貨の識別のための判定基
準値の範囲（識別テーブル）が確実に分離され、同一材
質で径の近い硬貨の穴の有無の識別能力が著しく向上す
る。

【００２５】また、前述したように、２次コアが１つに
なって簡単化されたばかりではなく、出力が差動出力１
つとなるため、増幅器、整流回路、ローパスフィルタな
どの処理回路が大幅に簡略化され、大幅なコスト低減を
図ることができる。さらに、１次コア一体部４ａと２次
コア一体部４ｂとのセット状態は常に監視されている。
そのためのセット検知部は、たとえば、図４に示すよう
に構成され、図５に示すフローチャートにしたがった動
作が行なわれる。すなわち、前記導体１９ａと２０ａ、
１９ｂと２０ｂとでそれぞれスイッチ回路Ｓを構成して
いて、このスイッチ回路Ｓの出力は、セット前ハイレベ
ルとなるが、セットして短絡するとロウレベルとなるよ
うに構成されている。スイッチ回路Ｓの出力信号は、前
記ＣＰＵ２６に入力されて、所定時間ごとにその出力信
号の状態をＣＰＵ２６によってチエックすることによ
り、１次コア一体部４ａと２次コア一体部４ｂとのセッ
ト状態を確認している。その結果、セット不良時には、
エラー報知を行なうようになっている。

【００２６】なお、１次コア一体部と２次コア一体部と
のセット状態は、２次コイルの差動出力のレベルによっ
て検知することもできる。すなわち、まず、あらかじめ
オフセット時の出力を基準値として記憶しておき、所定
時間（硬貨検知開始前）に出力を求めて、基準値（オフ
セット時の出力値）と比較し、所定の範囲内の差であれ
ばセット状態と判定し、所定の範囲以上の差があればセ
ット不良と判定するものである。

【００２７】また、前記実施例では、第１の２次コイル
と第２の２次コイルとの差動出力を用いて判定するよう
にしたが、各２次コイルの出力をそれぞれ増幅、整流し
た後、演算回路により減算を行なうようにしてもよく、
２次コアを一体化することによって、検知部中央部分で
の検知能力の向上には何ら問題がない。以上説明したよ
うに第１の実施例によれば、１次コアと２次コアとの間
の磁気抵抗は検知部の何れにおいても均一となり、１次
コイルからの発生磁束は１次コアから２次コアに正確に
鎖交することとなる。すなわち、硬貨が存在しない場
合、１次コア表面の磁束の状態（強度、密度）がそのま
ま２次コアと鎖交することになる。このため、検知部中
央の磁束変化量の検知精度は飛躍的に向上する。

【００２８】また、２次コア一体部は押圧部材によって
強制的に１次コア一体部に押し付けられており、１次コ
アと２次コアとのギャップは常に一定に保たれている。
さらに、１次コア一体部と２次コア一体部との接触部
に、接触時に短絡するように導体を設けることにより、
１次コア一体部と２次コア一体部とのセット状態を検知
しているので、常に１次コアと２次コアとのセット状態
を監視できる。

【００２９】また、２つの２次コイルを逆極性に接続し
て１つの作動出力としているので、出力処理回路を大幅
に簡略化することが可能となる。したがって、硬貨の穴
有無の検知精度が高くなり、また、硬貨の搬送位置によ
る出力変動が小さく、特に小径硬貨の識別精度が高くな
り、１つの磁気センサによって硬貨の穴検知および硬貨
の材質、大きさ検知などを行なうことができる。さら
に、磁気センサの構造および出力処理回路が簡単で安価
に構成し得る。

【００３０】次に、第２の実施例について説明する。図
６は、本実施例に係る磁気センサの配置例を示すもので
あり、硬貨処理装置の硬貨識別部に設けられている。す
なわち、図示しない硬貨繰出部から１枚ずつ繰出された
硬貨Ｃは、図示しない硬貨位置決め手段によって位置決
めされ、繰出しベルト３１のほぼ中央部に保持されて一
時停止部３２へ搬送される。

【００３１】一時停止部３２には、半円形状の段差が形
成されていて、ここに硬貨Ｃが一時停止される。一時停
止部３２に停止された硬貨Ｃは、硬貨打出しハンマ３３
をロータリソレノイド３４によって駆動し、その下面か
ら上方に打出すことにより、搬送路３５と同じ高さまで
上昇させ、搬送ベルト３６に引き込ませる。搬送ベルト
３６に引き込まれた硬貨Ｃは、搬送ベルト３６によって
搬送路３５上に強制的に押付けられて図示矢印方向へ搬
送され、磁気センサ３７を通過する。磁気センサ３７を
通過した硬貨Ｃは、硬貨選別装置３８へ搬送され、ここ
で硬貨Ｃの識別結果に基づき種類別に選別されるように
なっている。

【００３２】磁気センサ３７は、たとえば、図７および
図８に示すように構成されている。すなわち、本体４１
全体が樹脂などでモールドされていて一体化されている
が、硬貨Ｃが通過するために中央部が開放されていると
ともに、搬送ベルト３６が入退出するために上部中央部
が開放されている。そして、搬送路３５の下方に位置す
る幅広の１次コア４２には、励磁用の１次コイル４３が
巻装されているとともに、この１次コイル４３により電
磁誘導される第１の２次コイル４４が巻装されている。
なお、この場合、１次コイル４３と２次コイル４４は重
ね巻されていてもよい。

【００３３】一方、搬送路３５の上方には、中央で左右
に分離された２個の２次コア４５，４６が配設されてお
り、これらの２次コア４５，４６にはそれぞれ第２の２
次コイル４７，４８が巻装されている。なお、１次コイ
ル４３には、発振器４９から所定周波数の正弦波信号が
入力されている。さて、本体４１の硬貨Ｃの搬送方向と
直交する方向の両端部で、１次コア４２および２次コア
４５，４６とそれぞれ対応する部位には、それぞれ磁性
板５０，５１，５２，５３が位置決めされ固定されてい
る。そして、１次コア４２の右側部近傍（図８参照）に
は、磁性板５１を間に介在して３次コア５４が配設され
ていて、この３次コア５４には第３の２次コイル（検出
コイル）５５が巻装されている。なお、第３の２次コイ
ル５５の位置は、たとえば、１次コイル４３から硬貨Ｃ
の直径の約半分の距離離間した位置に設定されている。

【００３４】図１１は、磁気センサ３７の出力信号を処
理する処理回路の構成例を示すものである。図におい
て、前記２次コイル４４，４７，４８，５５の各出力
は、それぞれ増幅器６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄに
入力されて増幅される。増幅器６１ａ，６１ｂ，６１
ｃ，６１ｄの各増幅率は、図示しない可変抵抗器によっ
てそれぞれ調整可能となっている。

【００３５】増幅器６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの
各出力は、それぞれ整流回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，
６２ｄによって整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを通して直流信号
に変換される。なお、整流回路６２ａ，６２ｂ，６２
ｃ，６２ｄは、たとえば、全波整流回路と積分回路とで
構成され、ローパスフィルタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，
６３ｄは、たとえば、ローパスアクティブフィルタで構
成されている。

【００３６】ローパスフィルタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ
の各出力は、それぞれ演算回路６４に入力される。演算
回路６４では、２次コイル４４の出力をＶ21、２次コイ
ル４７の出力をＶ22、２次コイル４８の出力をＶ23とし
た場合、 Ｖout ＝ａｍｐ1 ×［ａｍｐ2 ×Ｖ21−ａｍｐ3 ×（Ｖ
22＋Ｖ23）］ という演算を行ない、その演算結果を出力する。なお、
ａｍｐ1 は増幅器６１ａの増幅率、ａｍｐ2 は増幅器６
１ｂの増幅率、ａｍｐ3 は増幅器６１ｃの増幅率を示す
係数である。

【００３７】第２の２次コイル４７，４８の各出力Ｖ2
2，Ｖ23は、あらかじめ同じレベルに調整されていて、
演算回路６４の演算出力は無負荷状態では零、または所
定の値となるように調整されている。２次コイル４４，
４７，４８，５５の各出力Ｖ21，Ｖ22，Ｖ23，Ｖ24（ロ
ーパスフィルタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄの各出
力）、および演算回路６４の演算出力は、それぞれＡ／
Ｄ変換器６５に入力されており、ここでデジタル信号に
変換された後、ＣＰＵ６６へ送られる。ＣＰＵ６６は、
Ａ／Ｄ変換器６５の出力を一定時間隔間でサンプリング
し、そのサンプリング結果を記憶手段であるＲＡＭ６７
に記憶するようになっている。

【００３８】ＲＡＭ６７には、硬貨Ｃの種類を識別する
ための最大値の判定基準値が、あらかじめテーブルの形
で記憶されており、演算回路６４の出力の最大値とＲＡ
Ｍ６７に記憶されている判定基準値とがＣＰＵ６６によ
って比較されて、硬貨Ｃの種類が識別されるようになっ
ている。ＲＯＭ４８は、ＣＰＵ６６を動作させるための
ファームウェア（制御プログラム）などが記憶されてお
り、ＣＰＵ６６によって順次読出されて実行されるよう
になっている。

【００３９】次に、磁気センサ３７による硬貨Ｃの穴検
知動作について、図８ないし図１０を用いて説明する。
図８に示すように、１次コイル４３からの発生磁束は、
硬貨Ｃが無い場合には、ギャップ（開口部）を通過して
２次コア４５，４６に達するが、磁性板５１により３次
コア５４には漏れてこない。図９に示すように、穴無し
硬貨Ｃが検知部に到達した場合、１次コイル４３からの
発生磁束は、硬貨Ｃに妨げられて２次コア４５，４６に
錯交しにくくなり、側面の磁性板５０，５１の方に進路
を変えるが、磁性板５１により３次コア５４には漏れて
こない。これは、硬貨Ｃ内（表面）に、透過磁束を妨げ
る向きに渦電流が発生するためであり、当然、この磁束
遮蔽効果は硬貨の材質、厚み、径などによって異なる。

【００４０】図１０に示すように、穴有り硬貨Ｃが接近
し、穴の中心部が１次コア４２と３次コア５４との中間
（磁性板５１）の位置に到達すると、１次コイル４３か
らの発生磁束の一部が硬貨Ｃの穴の開口部を介して３次
コア５４に錯交するようになる。このように、穴有り硬
貨Ｃの場合は、硬貨Ｃの穴の開口部を介して３次コア５
４に磁束が錯交し、３次コイル５５から出力が得られ
る。したがって、３次コイル５５の出力の有無を確認す
ることにより、硬貨Ｃの穴の有無を判定することが可能
となる。

【００４１】次に、上述した構成による硬貨Ｃの識別動
作について説明する。１次コイル４３からの発生磁束
は、硬貨Ｃが無い場合には、ギャップ（開口部）を通過
して２次コア４５，４６に達する。この結果、第２の２
次コイル４７，４８に誘起電圧が生じて出力が発生する
が、演算出力は無負荷状態では零、または所定の値とな
る。

【００４２】硬貨Ｃの接近に伴い、第２の２次コイル４
７，４８の出力は低下し始める。これは、硬貨Ｃ内に透
過磁束を妨げる向きに渦電流が発生するためであり、当
然、この磁束遮蔽効果は硬貨Ｃの材質、厚み、径などに
よって異なる。第２の２次コイル４７，４８の出力は低
下し、一方、第１の２次コイル４４に鎖交する磁束は硬
貨Ｃの通過に殆ど関係無く、一定で変動しないため、演
算回路６４から演算出力が得られる。

【００４３】演算回路６４の演算出力は、Ａ／Ｄ変換器
６５を介してＣＰＵ６６によって一定時間ごとにサンプ
リングされており、ＲＡＭ６７に読込まれてデータが順
次比較され、演算出力の最大値がＲＡＭ６７に記憶され
る。なお、最大値の検出は、たとえば、現時点の最大値
よりも所定のレベル低下した時点で最大値であったと判
定し、上記の値を最大値として終了すればよい。

【００４４】こうして最大値が求まると、ＲＡＭ６７内
の判定基準値テーブルにおいて、上記演算出力の最大値
がどの範囲に属しているかを調べる判定基準値との比較
が行なわれ、どの硬貨Ｃであるかが判定される。一方、
３次コイル５５の出力も、Ａ／Ｄ変換器６５を介してＣ
ＰＵ６６によって一定時間ごとにサンプリングされてお
り、最大値がＲＡＭ６７に記憶される。この最大値とＲ
ＡＭ６７内の判定基準値テーブルとの比較を行ない、該
当する範囲によって穴の有無が判定される。

【００４５】したがって、この穴の有無の判定結果と、
演算出力の最大値がどの範囲に属しているかの比較によ
る硬貨の材質、大きさによる判定結果とが、どの硬貨で
あるのかが識別され、最終的な識別結果が出力される。
以上説明したように第２の実施例によれば、１次コイル
の近傍に、搬送される硬貨が１次コイルからの磁束に到
達したとき、硬貨を介して漏洩する１次コイルからの磁
束を検出する３次コイルを設けることにより、硬貨の穴
をも簡単な構成で、しかも、確実に検知することができ
る。したがって、１つの磁気センサによって硬貨の穴検
知および硬貨の材質、大きさ検知などを行なうことがで
きる。

【００４６】次に、第３の実施例について説明する。図
１２は、本実施に係る磁気センサの配置例を示すもので
あり、硬貨処理装置の硬貨識別部に設けられている。す
なわち、図示しない硬貨繰出部から１枚ずつ繰出された
硬貨Ｃは、繰出しベルト７１によって硬貨識別部の搬送
路７２上へ導かれる。搬送路７２上に導かれた硬貨Ｃ
は、搬送ベルト７３によって搬送路７２上に強制的に押
付けられて図示矢印方向へ搬送され、磁気センサ７４を
通過する。磁気センサ７４を通過した硬貨Ｃは、硬貨選
別装置７５へ搬送され、ここで硬貨Ｃの識別結果に基づ
き種類別に選別されるようになっている。

【００４７】磁気センサ７４は、たとえば、図１３に示
すように構成されている。すなわち、磁気センサ７４は
全体が樹脂などでモールドされていて、一体化されてい
るが、硬貨Ｃが通過するために中央部が開放されている
とともに、搬送ベルト７３を入退出させるために上部中
央部が開放されている。磁気センサ７４の内部構成は、
たとえば、図１４に示すように、搬送路７２の下方に
は、凸状に形成された幅広の１次コア８１が設けられて
いて、この１次コア８１の中央突出部８１ａおよび幅広
部８１ｂには、それぞれ励磁用の１次コイル８２が巻装
されているとともに、幅広部８１ｂには、１次コイル８
２により電磁誘導される第１の２次コイル８３が巻装さ
れている。なお、この場合、１次コイル８２と２次コイ
ル８３は重ね巻されていてもよい。

【００４８】そして、搬送路７２の上方には、中央で左
右に分離された２個の２次コア８５，８６が配設されて
おり、これらの２次コア８５，８６にはそれぞれ第２の
２次コイル８７，８８が巻装されている。なお、１次コ
イル８２には、発振器８９から所定周波数の正弦波信号
が入力されている。次に、図１５を用いて磁気センサ７
４の磁束分布について説明する。まず、磁束の分布を決
定する磁気抵抗について説明する。周知のように、磁気
抵抗は磁路の長さに比例する。したがって、１次コア８
１と２次コア８５，８６との間の磁気抵抗は、１次コア
８１の中央の突出部８１ａによって、検知部中央の突出
部８１ａ両端およびその付近で小さくなり、これから離
れると大きくなって行く。

【００４９】また、１次コア８１の幅広部８１ｂに巻装
された１次コイル８３から生じる磁束は、１次コア８１
の両端部で強くなり、中央部に行くにしたがって弱くな
って行く。一方、突出部８１ａに巻装された１次コイル
８３から生じる磁束は、１次コア８１の中央部の突出部
８１ａ両端で強くなり、これから離れるにしたがって弱
まっていく。

【００５０】この結果、１次コア８１と２次コア８５，
８６との対向部において磁束分布が均一となり、また、
コアの非対向部の磁束分布も従来に比べて大幅に強めら
れることとなる。図１６は、磁気センサ７４の出力信号
を処理する処理回路の構成例を示すもので、前述した第
２の実施例の処理回路（図１１）とほぼ同様な構成とな
っている。すなわち、前記２次コイル８４，８７，８８
の各出力は、それぞれ増幅器９１ａ，９１ｂ，９１ｃに
入力されて増幅される。増幅器９１ａ，９１ｂ，９１ｃ
の各増幅率は、図示しない可変抵抗器によってそれぞれ
調整可能となっている。

【００５１】増幅器９１ａ，９１ｂ，９１ｃの各出力
は、それぞれ整流回路９２ａ，９２ｂ，９２ｃによって
整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９３ａ，９
３ｂ，９３ｃを通して直流信号に変換される。なお、整
流回路９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、たとえば、全波整流
回路と積分回路とで構成され、ローパスフィルタ９３
ａ，９３ｂ，９３ｃは、たとえば、ローパスアクティブ
フィルタで構成されている。

【００５２】ローパスフィルタ９３ａ，９３ｂ，９３ｃ
の各出力は、それぞれ演算回路９４に入力される。演算
回路９４では、２次コイル８４の出力をＶ21、２次コイ
ル８７の出力をＶ22、２次コイル８８の出力をＶ23とし
た場合、 Ｖout ＝ａｍｐ1 ×［ａｍｐ2 ×Ｖ21−ａｍｐ3 ×（Ｖ
22＋Ｖ23）］ という演算を行ない、その演算結果を出力する。なお、
ａｍｐ1 は増幅器９１ａの増幅率、ａｍｐ2 は増幅器９
１ｂの増幅率、ａｍｐ3 は増幅器９１ｃの増幅率を示す
係数である。

【００５３】第２の２次コイル８７，８８の各出力Ｖ2
2，Ｖ23は、あらかじめ同じレベルに調整されていて、
演算回路９４の演算出力は無負荷状態では零、または所
定の値となるように調整されている。２次コイル８４，
８７，８８の各出力Ｖ21，Ｖ22，Ｖ23（ローパスフィル
タ９３ａ，９３ｂ，９３ｃの各出力）、および演算回路
９４の演算出力は、それぞれＡ／Ｄ変換器９５に入力さ
れており、ここでデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ
９６へ送られる。ＣＰＵ９６は、Ａ／Ｄ変換器９５の出
力を一定時間隔間でサンプリングし、そのサンプリング
結果を記憶手段であるＲＡＭ９７に記憶するようになっ
ている。

【００５４】ＲＡＭ９７には、硬貨Ｃの種類を識別する
ための最大値の判定基準値が、あらかじめテーブルの形
で記憶されており、演算回路９４の出力の最大値とＲＡ
Ｍ９７に記憶されている判定基準値とがＣＰＵ９６によ
って比較されて、硬貨Ｃの種類が識別されるようになっ
ている。ＲＯＭ９８は、ＣＰＵ９６を動作させるための
ファームウェア（制御プログラム）などが記憶されてお
り、ＣＰＵ９６によって順次読出されて実行されるよう
になっている。

【００５５】次に、検知部における硬貨Ｃの位置と磁気
センサ７４の出力との関係を図１７を用いて説明する。
図１３に示すように、たとえば、１円硬貨Ｃを検知部左
端（Ｘ＝０）にセットして順に右側に動かしていったと
き、従来の磁気センサでは、図１７（ｂ）に示すよう
に、第２の２次コイル出力Ｖ22，Ｖ23が各コイルから離
れるほど大きく低下していた。この結果、演算回路９４
の演算出力Ｖout は、硬貨Ｃの搬送位置に応じて大きく
変化してしまう。

【００５６】これに対し、本実施例の磁気センサ７４で
は、前述したように磁束分布がコア対向部で均一となっ
ているため、非対向部の検知部中央での磁束が強めら
れ、図１７（ａ）に示すように、第２の２次コイル出力
Ｖ22，Ｖ23は各コイルから離れるにしたがってリニアに
低下していく。この結果、演算回路９４の演算出力Ｖou
t は、硬貨Ｃの搬送位置に関係なく一定となる。

【００５７】各日本円硬貨について前記の試験を行なっ
た結果を図１８に示す。この図から明らかなように、特
に１円硬貨、５円硬貨、１０円硬貨において従来の磁気
センサとの差が顕著である。なお、図１８において、ａ
は本実施例の磁気センサ７４による特性で、２個のサン
プルについて示し、ｂは従来の磁気センサ７４による特
性で、３個のサンプルについて示している。

【００５８】次に、判定の手順について説明する。演算
回路９４の演算出力は、ＣＰＵ９６によって一定時間ご
とにサンプリングされており、ＲＡＭ９７に読み込まれ
てデータが順次比較され、演算出力の最大値がＲＡＭ９
７に記憶される。なお、最大値の検出は、たとえば、現
時点の最大値よりも所定のレベル低下した時点で最大値
であったと判定し、上記値を最大値として終了すればよ
く、これによりノイズなどによる誤検出を防止できる。

【００５９】こうして検出された演算出力の最大値は、
ＲＡＭ９７内の判定基準値テーブルにおいてどの範囲に
属しているかを調べる基準値の比較が行なわれ、どの種
類の硬貨Ｃであるかが判定される。ここで、従来の磁気
センサによる識別テーブル（判定基準値テーブル）と本
実施例の磁気センサによる識別テーブルを図１９に示
す。図１９において、Ｙ軸方向は最大値のレベルを示し
ていて、各金種ごとに最大値の上限と下限が設定されて
おり、これらのどの範囲に属するかにより硬貨Ｃの識別
が行なわれる。従来の磁気センサでは、図１９（ｂ）に
示すように、１０円硬貨と１円硬貨、１円硬貨と５円硬
貨、５０円硬貨と１００円硬貨において、それぞれ判定
領域がクロスしていたが、本実施例の磁気センサでは、
図１９（ａ）に示すように、どこも判定領域がクロスす
ることがなく、判定能力が著しく高められていることが
わかる。なお、これは前述した第１の実施例についても
同様なことがいえる。

【００６０】以上説明したように第３の実施例によれ
ば、１次コアを凸状に形成するとともに、この凸状部分
にも１次コイルを巻装することにより、１次コアと２次
コアとの対向部において磁束分布が均一となり、かつ、
コアの非対向部での磁束分布も大幅に強められる。した
がって、硬貨の搬送位置が変動しても、第１の２次コイ
ルの出力と第２の２次コイルの出力との差演算結果はほ
ぼ一定となり、硬貨の搬送位置が変動しても確実に硬貨
の識別が可能となる。したがって、１つの磁気センサに
よって硬貨の穴検知および硬貨の材質、大きさ検知など
を行なうことができる。

【００６１】なお、前記実施例では、硬貨の種類を識別
する硬貨識別装置において硬貨を磁気的に検出する磁気
センサに適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、たとえば、メダルなどの
種類を識別するメダル識別装置においてメダルを磁気的
に検出する磁気センサにも同様に適用できる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、コ
インの搬送位置の変動による識別精度を低下させること
なく、また、コインの穴の有無の識別精度を向上させ
て、確実な識別が行なえるとともに、１つでコインの穴
検知およびコインの材質、大きさ検知などを行なうこと
ができる磁気センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る磁気センサの構成
を示すもので、（ａ）図は正面から見た断面図、（ｂ）
図は斜視図。

【図２】同じく第１の実施例に係る硬貨処理装置の硬貨
識別部における磁気センサの配置例を示す側面図。

【図３】同じく第１の実施例に係る磁気センサの出力信
号を処理する処理回路の構成例を示すブロック図。

【図４】同じく第１の実施例に係る１次コア一体部と２
次コア一体部とのセット状態を検知するセット検知部の
構成図。

【図５】図４のセット検知部の動作を説明するフローチ
ャート。

【図６】本発明の第２の実施例に係る硬貨処理装置の硬
貨識別部における磁気センサの配置例を示すもので、
（ａ）図は上面図、（ｂ）図は側面図。

【図７】同じく第２の実施例に係る磁気センサの構成を
示す正面から見た断面図。

【図８】同じく第２の実施例に係る磁気センサの構成を
概略的に示す側面図。

【図９】同じく第２の実施例に係る磁気センサによる硬
貨の穴検知動作を説明するための図。

【図１０】同じく第２の実施例に係る磁気センサによる
硬貨の穴検知動作を説明するための図。

【図１１】同じく第２の実施例に係る磁気センサの出力
信号を処理する処理回路の構成例を示すブロック図。

【図１２】本発明の第３の実施例に係る硬貨処理装置の
硬貨識別部における磁気センサの配置例を示す側面図。

【図１３】同じく第３の実施例に係る磁気センサの構成
を概略的に示す正面図。

【図１４】同じく第３の実施例に係る磁気センサの内部
構成を概略的に示す正面図。

【図１５】同じく第３の実施例に係る磁気センサの磁束
分布を説明する図。

【図１６】同じく第３の実施例に係る磁気センサの出力
信号を処理する処理回路の構成例を示すブロック図。

【図１７】同じく第３の実施例における検知部の硬貨位
置と磁気センサの出力との関係を説明するための図。

【図１８】同じく第３の実施例における各硬貨の搬送位
置による磁気センサの出力信号の変化を示す図。

【図１９】同じく第３の実施例における識別テーブルの
一例を従来と比較して示す図。

【符号の説明】

Ｃ……硬貨（コイン）、２……搬送路、３……搬送ベル
ト、４……磁気ヘッド、１１……１次コア、１２……１
次コイル、１３……第１の２次コイル、１４……２次コ
ア、１５……第２の２次コイル、１６……ガイドピン、
１７……スプリング、１８……スペーサガイド部、１９
ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ……導体、２５……Ａ／Ｄ
変換器、２６……ＣＰＵ、２７……ＲＡＭ、２８……Ｒ
ＯＭ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コインを搬送する搬送路の一方側に設け
   られ、少なくとも１次コアと、この１次コアに巻装され
   た励磁用の１次コイルとからなる１次コア一体部と、 この１次コア一体部と対向する前記搬送路の他方側に設
   けられ、２次コアと、この２次コアに巻装された２次コ
   イルとからなる２次コア一体部と、 これら１次コア一体部と２次コア一体部との距離を一定
   値に保持するよう、少なくともいずれか一方のコア一体
   部を他方のコア一体部に強制的に押圧せしめる押圧手段
   と、 この押圧手段による押圧時、前記１次コア一体部および
   ２次コア一体部の位置を決める位置決め手段と、 この位置決め手段によって前記１次コア一体部および２
   次コア一体部が正常位置に位置決めされたことを検出す
   る検出手段とを具備したことを特徴とする磁気センサ。
2. 【請求項２】 コインを搬送する搬送路の一方側に設け
   られた１次コアと、 この１次コアに巻装された励磁用の１次コイルと、 前記１次コアと対向する前記搬送路の他方側に設けられ
   た２次コアと、 この２次コアに巻装された２次コイルと、 前記１次コイルの近傍にその１次コイルからコインの直
   径の約半分の距離離間して配設され、搬送されるコイン
   が前記１次コイルからの磁束に到達したとき、コインを
   介して漏洩する前記１次コイルからの磁束を検出する検
   出コイルとを具備したことを特徴とする磁気センサ。
3. 【請求項３】 コインを搬送する搬送路の一方側に設け
   られ凸状に形成された１次コアと、 この１次コアの突出部および非突出部にそれぞれ巻装さ
   れた励磁用の１次コイル、および前記１次コイルにより
   電磁誘導される第１の２次コイルと、 前記１次コアと対向する前記搬送路の他方側に分割して
   設けられた一対の２次コアと、 この一対の２次コアにそれぞれ巻装された一対の第２の
   ２次コイルとを具備したことを特徴とする磁気センサ。