JPH08161575A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正貨と硬貨外周部の凸部（以下コイニングと
いう）の度合いの近い偽貨を識別し、不正使用を防止す
る。 【構成】 Ｅ型コア１０，１１にコイル１２〜１４を巻
いて構成した厚み・材質兼用センサ４を備え、厚みセン
サ１６の出力がしきい値３２以上である時間３００，４
００をコイニング検知手段２０で検出する。この構成に
より、センサの発生する磁界は長手方向に広い、Ｅ型コ
アに特有な指向性を有するため、硬貨のコイニングの度
合いを感度よく正確に検知することができ、正貨とコイ
ニングの度合いの近い偽貨を識別するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬貨の正偽および種類
を電気的に識別する硬貨識別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動販売機が普及し、これに使用
される硬貨識別装置には高い識別性能が要求されてい
る。

【０００３】従来、この種の硬貨識別装置は、硬貨投入
口と、この投入口に連結された硬貨通路と、この硬貨通
路の側壁に配置された識別センサと、この識別センサの
出力により投入された硬貨の特徴を検知する検知手段
と、硬貨の正偽及び種類の基準となるデータをあらかじ
め記憶する記憶回路と、前記検知手段の出力と前記記憶
回路の基準のデータとを比較する比較回路と、この比較
回路の比較結果により硬貨の正偽及び種類を判定する判
定回路とを備えていた。そして、識別センサ及び検知手
段としては、ポット型のコア（以下ポットコアという）
にコイルを巻いて構成した材質、厚み、外径センサと各
センサの出力から硬貨の材質、厚み、外径及び外周部に
形成された凸部（以下コイニングという）の度合いを検
知する手段を備えていた。

【０００４】なお、これに類する技術として、例えば特
開平５−５４２２９号公報や特開平４−３１１２９４号
公報がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、正貨とほぼ同じ材質、厚み、外径でコイニング
の度合いの近い類似外国硬貨などの偽貨を不正使用され
ることがあった。

【０００６】本発明は、このような偽貨の不正使用を防
止することが可能な硬貨識別装置を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の硬貨識別装置は、Ｅ型形状のコア（以下Ｅ型
コアという）にコイルを巻いて構成したセンサを備えた
ものである。

【０００８】

【作用】この構成により、センサの発生する磁界は長手
方向に広い、Ｅ型コアに特有な指向性を有する。このた
め、硬貨のコイニングの度合いを感度よく正確に検知す
ることができるので、類似外国硬貨のように正貨とコイ
ニングの度合いの近い偽貨を識別し不正使用を防止する
ことが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１０】図５は本発明による硬貨識別装置の概要を
示した構成図である。図５において、硬貨識別装置本体
１の上部には硬貨投入口２が設けられており、この硬貨
投入口２から下方に向かって硬貨通路３が連結されてい
る。硬貨通路３の側壁には厚み・材質兼用センサ４と外
径センサ５が配置されている。また硬貨通路３は硬貨識
別装置本体１の下部に位置する硬貨の出口６に連結され
ている。

【００１１】図１は厚み・材質兼用センサ４近傍の断面
図である。説明上外径センサ５に関する部分は省略して
いる。硬貨７の通路３は一方の側壁をなす基板８ともう
一方の側壁をなす基板９により構成されている。基板８
と基板９にはそれぞれフェライト材のＥ型コア１０，１
１の開口部が対向して取り付けられている。Ｅ型コア１
０，１１は識別しようとする最小の硬貨７の外径より小
さい長さのものを用い、最小外径の硬貨７の中心がＥ型
コア１０，１１の中心付近を通過するような位置に配置
している。厚み・材質兼用センサ４は、Ｅ型コア１０と
その内部に巻かれた２本のコイル１２，１３およびＥ型
コア１１とその内部に巻かれた２本のコイル１４，１５
より構成されている。

【００１２】図４は制御回路の構成を示すブロック図で
ある。厚みセンサ１６は硬貨通路３に対向して配置され
たＥ型コア１０，１１と、これらのＥ型コア１０，１１
の内部に巻回されたコイル１２，１４と、これらのコイ
ルの形成する発振回路及び発振波形を正弦波から発振レ
ベルを示す信号に変換する半波整流回路により構成され
ている。対向するＥ型コア１０，１１に巻回されたコイ
ル１２，１４は相互インダクタンスが負になるように直
列逆相接続され、その出力は厚み検知手段１８及びコイ
ニング検知手段２０に入る。材質センサ１７は厚みセン
サ１６と同様の構成であるが、対向するＥ型コア１０，
１１に巻回されたコイル１３，１５は相互インダクタン
スが正になるように直列同相接続され、その出力は材質
検知手段１９及びコイニング検知手段２０に入る。本実
施例では厚みセンサ１６と材質センサ１７とがＥ型コア
１０，１１を兼用しており、図１及び図５に厚み・材質
兼用センサ４として示している。外径センサ５も材質セ
ンサ１７と同様の構成で、コイルは直列同相接続され、
出力は外径検知手段２１に入る。

【００１３】各検知手段１８〜２１は、Ａ／Ｄ変換回路
と検知回路により構成されており、それぞれ比較回路２
２〜２５に入る。比較回路２２〜２５は記憶回路２６に
も接続されている。比較回路２２〜２５の出力は判定回
路２７に入り、判定回路２７は判定信号２８を出力す
る。

【００１４】以上のように構成された硬貨識別装置につ
いて、以下にその動作を説明する。硬貨投入口２から投
入された硬貨７がセンサ４，５に近づくと、コイル１２
〜１５のインピーダンスが変化し、それにつれて発振回
路の発振レベルが変化する。この変化量は、厚みセンサ
１６では主に硬貨７の厚みによって、材質センサ１７で
は主に硬貨７の材質によって、外径センサ５では主に硬
貨７の外径によって異なるように形成されている。厚み
検知手段１８、材質検知手段１９、外径検知手段２１で
は硬貨通過時の発振レベルの最大変化量を検知してそれ
ぞれ対応する比較回路２２，２３，２５に出力する。

【００１５】次に、コイニング検知手段２０の動作を図
２及び図３を用いて説明する。図２は硬貨通過時の厚み
センサ１６の出力波形３０，４０を、図３は材質センサ
１７の出力波形５０を示す。共に縦軸が発振レベルの変
化量で、横軸が時刻である。図２の実線は日本の五百円
硬貨の波形３０で、破線は材質、厚み、外径が五百円硬
貨とほぼ等しくコイニングの度合いの近い類似外国硬貨
の波形４０である。厚みセンサ１６の出力が五百円硬貨
と外国硬貨で異なる部分は、硬貨７の外周部が厚みセン
サ１６近傍を通過するタイミングと一致しており、この
時の出力は硬貨７のコイニングの度合いを示すと考えら
れる。本発明はこの際の厚みセンサ１６の出力により、
硬貨のコイニングの度合いを検知しようとするものであ
る。なお材質センサ１７の出力波形５０は、五百円硬貨
と外国硬貨では図３に示すようにほぼ同じ波形となる。

【００１６】本実施例では厚みセンサ１６の出力の最大
値３１から一定値３３を減じた値をしきい値３２とし、
厚みセンサ１６の出力がしきい値３２以上である五百円
硬貨の時間３００、及び外国硬貨の時間４００によりコ
イニングの度合いを検知している。しきい値３２を固定
にすると温度や電源電圧の変動などの影響を受けやすい
ため、最大値３１から一定値３３を減じた値としている
が、最大値３１と一定値（例えば０．９）の積などとす
ることもできる。厚みセンサ１６の出力がしきい値３２
以上である時間３００，４００は、出力がしきい値３２
を上回る時刻３１０，４１０と下回る時刻３２０，４２
０との差をとって求めている。本実施例ではコイニング
検知手段２０が厚みセンサ１６の出力を一定時間毎にＡ
／Ｄ変換して入力する構成であり、厚みセンサ１６の出
力がしきい値３２と等しい場合にはこのときの時刻を、
そうでない場合にはしきい値３２をはさむ２つの入力値
から直線で補間を行って求めた時刻を用いている。

【００１７】このようにして求めた厚みセンサ１６の出
力がしきい値３２以上である時間３００，４００は明ら
かに硬貨７の通過速度の影響を受けるため、通過速度の
補正を行う必要がある。本実施例では硬貨７の通過速度
に比例していると考えられる材質センサ１７の出力の２
つの極大の間の時間５００を利用しているが、硬貨７の
通過速度を示すものを利用すればこれに限らず補正が可
能である。この時間５００は材質センサ１７の出力が第
１の極大を取った時刻５１０と第２の極大を取った時刻
５２０との差をとって求めている。極大を取った時刻を
より正確に求めるため、第１の極大を例に説明すると極
大値５１から一定値５３を減じた値をしきい値５２と
し、このしきい値５２を上回る時刻５１１と下回る時刻
５１２の中間の時刻を第１の極大を取った時刻５１０と
している。コイニング検知手段２０は、以上のようにし
て求めた厚みセンサ１６の出力がしきい値３２以上であ
る時間３００，４００を、材質センサ１７の出力の２つ
の極大の間の時間５００で割った値を示す信号を比較回
路２４に出力する。

【００１８】記憶回路２６には、正貨の種類毎に基準と
なる値が記憶されている。比較回路２２〜２５では各検
知手段１８〜２１からの入力を記憶回路２６の基準と比
較し、許容範囲内で一致していればその正貨の種類を示
す信号を、どの種類の基準値とも一致しない場合には偽
貨であることを示す信号を出力する。判定回路２７で
は、比較回路２２〜２５からの信号が全て同じ正貨の種
類を示す場合に限りその正貨の種類を示す信号を、それ
以外の場合には偽貨を示す信号を判定信号２８として出
力する。

【００１９】以上のように本実施例によれば、硬貨７の
外周部が厚みセンサ１６の近傍を通過する際の出力によ
り硬貨７のコイニングの度合いを検知することができ
る。

【００２０】実験により、コアは縦方向が硬貨の通過方
向と平行になるように配置すると、効果的であった。ま
た、日本の五百円硬貨（外径２６．５mm）に対しては、
コアの長さが１２．５mmで最も精度が良くなり、８〜１
７mm（硬貨の外径の３０〜６５％）の範囲で良好な結果
が得られた。また、幅は小さいほど良く、８mm以下（硬
貨の外径の３０％以下）で精度を維持することができ
る。この寸法のＥ型コアを用いた場合、ポットコアを使
用した場合と比較して、五百円硬貨と類似外国硬貨のコ
イニングの差を１．６倍の感度で検知し、各々のばらつ
きは０．７倍に抑えられた。総合的な精度は約２．３倍
に向上した。

【００２１】なお本実施例では厚みセンサ１６の出力が
しきい値３２以上である五百円硬貨の時間３００、及び
外国硬貨の時間４００を用いた例を示したが、硬貨７の
外周部が厚みセンサ１６の近傍を通過する際の厚みセン
サ１６の出力を利用すれば、本実施例の方法に限らず硬
貨７のコイニングの度合いを検知することが可能であ
る。

【００２２】また本実施例では厚みセンサ１６の出力の
最大値３１から一定値３３を減じた値をしきい値３２と
し、出力がしきい値３２を上回る時刻３１０，４１０と
下回る時刻３２０，４２０との差をとって、厚みセンサ
１６の出力がしきい値３２以上である時間３００，４０
０を求めている。しかし、厚みセンサ１６の出力の最初
の極大値から一定値減じた値を第１のしきい値とし、最
後の極大値から一定値減じた値を第２のしきい値とし
て、出力が第１のしきい値を上回った時刻と第２の時刻
を上回った時刻との差をとって求めることもでき、厚み
センサ１６の出力が不安定な場合にも安定したコイニン
グの検知が可能になる。

【００２３】さらに本実施例では硬貨通過時の発振レベ
ル変化を識別に用いた例を示したが、硬貨によるコイル
のインピーダンス変化を利用したものであれば、インダ
クタンス、周波数、位相等の変化を用いることもでき
る。

【００２４】厚みセンサ１６と材質センサ１７を兼用し
ているのは、硬貨の通過速度の変化の影響を小さくする
ためである。同時に小型化やコストダウンも可能である
が、各々別のセンサであっても構わない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の硬貨識別装置は、
Ｅ型形状のコアにコイルを巻いて構成したセンサを備え
るため、硬貨のコイニングの度合いを感度よく正確に検
知することができるので、類似外国硬貨のように正貨と
コイニングの度合いの近い偽貨を識別し不正使用を防止
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における厚み・材質兼用セン
サ近傍の断面図

【図２】本発明の一実施例における厚みセンサの出力波
形図

【図３】本発明の一実施例における材質センサの出力波
形図

【図４】本発明の一実施例における制御回路の構成を示
すブロック図

【図５】本発明の一実施例における硬貨識別装置の概要
を示す構成図

【符号の説明】

２ 硬貨投入口 ３ 硬貨通路 ４ 厚み・材質兼用センサ ５ 外径センサ ６ 硬貨の出口 ７ 硬貨 １０ Ｅ型コア １１ Ｅ型コア １２ コイル １３ コイル １４ コイル １５ コイル １６ 厚みセンサ １７ 材質センサ １８ 厚み検知手段 １９ 材質検知手段 ２０ コイニング検知手段 ２１ 外径検知手段 ２２ 比較回路 ２３ 比較回路 ２４ 比較回路 ２５ 比較回路 ２６ 記憶回路 ２７ 判定回路 ２８ 判定信号 ３０ 厚みセンサ出力波形（五百円硬貨） ３１ 厚みセンサ出力の最大値 ３２ 厚みセンサ出力のしきい値 ３３ 一定値（厚みセンサ） ４０ 厚みセンサ出力波形（外国硬貨） ５０ 材質センサ出力波形 ５１ 材質センサ出力の第１の極大値 ５２ 材質センサ出力の第１のしきい値 ５３ 一定値（材質センサ） ３００ 厚みセンサ出力がしきい値以上である時間（五
百円硬貨） ３１０ 厚みセンサ出力がしきい値を上回った時刻（五
百円硬貨） ３２０ 厚みセンサ出力がしきい値を下回った時刻（五
百円硬貨） ４００ 厚みセンサ出力がしきい値以上である時間（外
国硬貨） ４１０ 厚みセンサ出力がしきい値を上回った時刻（外
国硬貨） ４２０ 厚みセンサ出力がしきい値を下回った時刻（外
国硬貨） ５００ 材質センサ出力の２つの極大の間の時間 ５１０ 材質センサ出力が第１の極大を取った時刻 ５１１ 材質センサ出力が第１のしきい値を上回った時
刻 ５１２ 材質センサ出力が第１のしきい値を下回った時
刻 ５２０ 材質センサ出力が第２の極大を取った時刻

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬貨投入口と、この投入口に連結された
   硬貨通路と、この硬貨通路の側壁に配置された識別セン
   サと、この識別センサの出力により投入された硬貨の特
   徴を検知する検知手段と、硬貨の正偽及び種類の基準と
   なるデータをあらかじめ記憶する記憶回路と、前記検知
   手段の出力と前記記憶回路の基準のデータとを比較する
   比較回路と、この比較回路の比較結果により硬貨の正偽
   及び種類を判定する判定回路とを備えた硬貨識別装置に
   おいて、前記識別センサはＥ型形状のコアにコイルを巻
   いて構成したことを特徴とする硬貨識別装置。
2. 【請求項２】 コアの長さを、識別しようとする硬貨の
   外径の３０％以上６５％以下とした請求項１記載の硬貨
   識別装置。
3. 【請求項３】 コアの幅を、識別しようとする硬貨の外
   径の３０％以下とした請求項１記載の硬貨識別装置。
4. 【請求項４】 コアの開口部が硬貨通路に対向するとと
   もに、縦方向が硬貨の通過方式と平行になるようにセン
   サを配置した請求項１記載の硬貨識別装置。
5. 【請求項５】 コイルを巻いたコアを２つ硬貨通路に対
   し対向して配置し、これらのコイルを相互インダクタン
   スが負になるように直列逆相接続して構成した厚みセン
   サを備えた請求項１記載の硬貨識別装置。
6. 【請求項６】 硬貨の外周部が厚みセンサ近傍を通過す
   る際の厚みセンサの出力により、硬貨の外周部に形成さ
   れた凸部の度合いを検知する手段を備えた請求項１記載
   の硬貨識別装置。
7. 【請求項７】 厚みセンサの出力がしきい値以上である
   時間により、硬貨の外周部に形成された凸部の度合いを
   検知する請求項６記載の硬貨識別装置。
8. 【請求項８】 厚みセンサの出力の最大値から一定値減
   じた値をしきい値とする請求項７記載の硬貨識別装置。
9. 【請求項９】 厚みセンサの出力がしきい値を上回った
   時刻及び下回った時刻を、入力値がしきい値と等しくな
   った場合にはそのときの時刻とし、異なる場合にはしき
   い値をはさむ２つの入力値から補間を行って求めた時刻
   とする請求項７記載の硬貨識別装置。
10. 【請求項１０】 硬貨の通過速度により補正を行うよう
    に構成した請求項７記載の硬貨識別装置。
11. 【請求項１１】 材質センサの出力の２つの極大の間の
    時間により補正を行うように構成した請求項１０記載の
    硬貨識別装置。
12. 【請求項１２】 材質センサの出力の極大値から一定値
    減じた値をしきい値とし、出力がしきい値を上回った時
    刻と下回った時刻の中間の時刻を、極大値となった時刻
    とする請求項１１記載の硬貨識別装置。
13. 【請求項１３】 材質センサの出力がしきい値を上回っ
    た時刻及び下回った時刻を、入力値がしきい値と等しく
    なった場合にはそのときの時刻とし、異なる場合にはし
    きい値をはさむ２つの入力値から補間を行って求めた時
    刻とする請求項１２記載の硬貨識別装置。
14. 【請求項１４】 厚みセンサと材質センサを１つのセン
    サで兼用する請求項１１記載の硬貨識別装置。