JPWO2017164347A1 - 磁気検出装置、硬貨識別装置および磁気検出方法 - Google Patents

Abstract

構成を簡易にしつつ、硬貨の微細部分を安定して検出することが可能な磁気検出装置（１００）を提供する。磁気検出装置（１００）は、硬貨を第１の方向に搬送する搬送路に交流磁界を発生させる励磁コイル（ＬＸ）と、第２の方向に予め設定されたピッチで並んで配置され、交流磁界による誘起電圧に基づいた検知信号を出力する複数の検知用コイル（Ｌ１，Ｌ２）と、を備え、複数の検知用コイル（Ｌ１，Ｌ２）は、硬貨が搬送路を搬送されることで変化した交流磁界により誘起された誘起電圧に基づいて、それぞれ検知信号を出力する。

Description

本発明は、磁気検出装置、硬貨識別装置および磁気検出方法に関する。

従来、搬送機構を用いて硬貨を搬送し、搬送路を隔てて配設された磁気センサを用いて硬貨の金種や真偽を識別する硬貨識別装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記従来の硬貨識別装置では、バイカラー硬貨のような複合材質構造を検出するために、バイカラー硬貨の各構成部材用の異なる磁気センサをそれぞれ配置する。そして、バイカラー硬貨を搬送路に片寄せして搬送し、各磁気センサが検出した信号の取込タイミングを合わせて、バイカラー硬貨の検出が実施されている。

特許第５１７８２４３号公報

既述の特許文献１に開示された技術では、バイカラー硬貨の各構成部材用の異なる磁気センサをそれぞれ配置する必要があり、さらに、バイカラー硬貨の検出の際にバイカラー硬貨を搬送路に片寄せして搬送する必要がある。このため、その構成が複雑になり、バイカラー硬貨の微細部分の検出が困難である問題があった。

そこで、本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、硬貨を検出するための構成を簡易にしつつ、硬貨の微細部分を安定して検出することが可能な磁気検出装置、硬貨識別装置および磁気検出方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った磁気検出装置は、硬貨を第１の方向に搬送する搬送路に交流磁界を発生させる励磁コイルと、第２の方向に予め設定されたピッチで並んで配置され、前記交流磁界による誘起電圧に基づいた検知信号を出力する複数の検知用コイルと、を備え、前記複数の検知用コイルは、前記硬貨が前記搬送路を搬送されることで変化した前記交流磁界により誘起された誘起電圧に基づいて、それぞれ検知信号を出力する。

前記磁気検出装置において、前記励磁コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面と反対側に配置されている。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面と反対側に配置された複数の反射検知用コイルを含む。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面側に配置された複数の透過検知用コイルを含む。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の搬送路面と平行になるように配置され、前記硬貨は、硬貨面が前記搬送路の搬送路面と平行になるように搬送される。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記第１の方向と直交し、かつ前記搬送路の搬送路面と平行である。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記第１の方向と直交し、かつ前記搬送路の搬送路面と垂直をなす。

前記磁気検出装置において、前記硬貨は、同心円状に区切られた材料の異なる中心位置側の第１の部分と外側の第２の部分とを有し、前記複数の検知用コイルのそれぞれは、半径方向における前記第２の部分の幅よりも狭いピッチで配置されている。

前記磁気検出装置において、前記ピッチは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍである。

前記磁気検出装置において、前記搬送路は、基板に設けられた開口部を貫通するように配置され、前記励磁コイルおよび前記複数の検知用コイルは、前記基板に配置されている。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記基板の第１の基板面上に配置されている。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記基板の前記第１の基板面の裏側の第２の基板面上にも配置されている。

前記磁気検出装置において、前記基板は、前記励磁コイルに交流電圧を供給する交流電源を有する。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記硬貨の中心が前記基板の開口部を通過するときの前記交流磁界に応じて誘起された誘起電圧に基づいてそれぞれ検知信号を出力する。

前記磁気検出装置において、前記励磁コイルは、前記複数の検知用コイルがそれぞれ巻回される複数の検知用コアおよび前記複数の検知用コイルを囲むように巻回されている。

前記磁気検出装置において、前記励磁コイルは、単一のコイルである。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルのぞれぞれは、巻線型チップインダクタで構成されている。

前記磁気検出装置において、前記巻線型チップインダクタの幅は、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍである。

前記磁気検出装置において、前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の幅全体に渡って配置されている。

本発明の一態様に係る実施形態に従った硬貨識別装置は、前記磁気検出装置を備える。

本発明の一態様に係る実施形態に従った磁気検出方法は、硬貨を第１の方向に搬送する搬送路に交流磁界を発生させる励磁ステップと、第２の方向に予め設定されたピッチで並んで配置された複数の検知用コイルによって、前記交流磁界による誘起電圧に基づいた検知信号を出力する出力ステップと、を有し、前記出力ステップでは、前記硬貨が前記搬送路を搬送されることで変化した前記交流磁界により誘起された誘起電圧に基づいて、前記複数の検知用コイルのそれぞれが検知信号を出力する。

本発明に係る磁気検出装置、硬貨識別装置および磁気検出方法によれば、硬貨を検出すための構成を簡易にしつつ、硬貨の微細部分を安定して検出することができる。

図１は、本発明の一態様である実施形態に係る硬貨識別装置の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す磁気検出装置の構成の一例を示す図である。 図３は、図２に示す磁気検出装置の外観の一例を示す斜視図である。 図４は、図３に示す基板の外観の一例を示す斜視図である。 図５は、図４に示す基板に励磁コイルが配置された構成の一例を示す斜視図である。 図６は、図４に示す基板に励磁コイルが配置された構成を第１の方向から見た模式図である。 図７は、図４に示す基板を第２の方向から見た構成の一例を示す模式図である。 図８は、図４に示す基板を第２の方向から見た構成の他の例を示す模式図である。 図９は、図２に示す磁気検出装置の磁気検出部の硬貨が搬送されていない場合における各信号波形の一例を示す図である。 図１０は、高周波の信号に対応する整流後の反射出力（上）と低周波の信号に対応する反射出力（下）とを示す図である。 図１１は、高周波の信号に対応する整流後の透過出力（上）と低周波の信号に対応する透過出力（下）とを示す図である。 図１２は、変形例に係る基板の外観の一例を示す斜視図である。 図１３は、図１２に示す基板に励磁コイルが配置された構成の一例を示す斜視図である。 図１４は、図１２に示す基板に励磁コイルが配置された構成を第１の方向から見た模式図である。 図１５は、変形例に係る基板に励磁コイルが配置された構成を第１の方向から見た模式図である。 図１６は、変形例に係る基板に励磁コイルが配置された構成を第１の方向から見た模式図である。 図１７は、変形例に係る基板に励磁コイルが配置された構成を第１の方向から見た模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の一態様である実施形態に係る硬貨識別装置１０００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す磁気検出装置１００の構成の一例を示す図である。また、図３は、図２に示す磁気検出装置１００の外観の一例を示す斜視図である。また、図４は、図３に示す基板Ｔの外観の一例を示す斜視図である。また、図５は、図４に示す基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成の一例を示す斜視図である。また、図６は、図４に示す基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成を第１の方向Ｇ１方向から見た模式図である。また、図７は、図４に示す基板Ｔを第２の方向Ｇ２方向から見た構成の一例を示す模式図である。また、図８は、図４に示す基板Ｔを第２の方向Ｇ２方向から見た構成の他の例を示す模式図である。

図１に示すように、硬貨識別装置１０００は、磁気検出装置１００と、制御部ＣＯＮと、記憶部Ｍと、通信部５０と、を備える。

磁気検出装置１００は、搬送路を搬送される硬貨Ｋに磁界を印加し、この磁界による誘起電圧に基づいた検知信号に基づいて、判定用信号Ｓｏｕｔ（図２）を出力するようになっている。

また、制御部ＣＯＮは、磁気検出装置１００を制御するとともに、磁気検出装置１００の磁気検出部Ｄ（図２の判定回路ＤＣ）が出力する判定用信号Ｓｏｕｔに基づいて検知対象である硬貨Ｋの種類等を識別するようになっている。

この制御部ＣＯＮは、例えば、図１に示すように、硬貨識別部１０と、搬送制御部２０と、磁気検出制御部３０と、処理部４０と、を備える。

例えば、硬貨識別部１０は、判定用信号Ｓｏｕｔと、予め検知対象となる硬貨Ｋに関して記憶部Ｍに記憶されている基準値等とを比較することにより、硬貨Ｋの種類等を特定する機能を有する。なお、硬貨Ｋは、例えば、単一の材質の硬貨や、また、第１の金属（合金）の円環状のリング部の径方向の内側にリング部とは異なる第２の金属（合金）のコア部とからなるバイカラー硬貨や、異なる材質の金属（合金）の層状構造からなるクラッド硬貨等である。以下では、硬貨Ｋがバイカラー硬貨である場合を例として説明する。

この制御部ＣＯＮは、例えば、各種の処理を実現するためのソフトウェアプログラムと、当該ソフトウェアプログラムを実行するＣＰＵと、当該ＣＰＵによって制御される各種ハードウェア等によって構成されている。各部の動作に必要なソフトウェアプログラムやデータの保存には、記憶部Ｍや、別途専用に設けられたＲＡＭやＲＯＭ等のメモリやハードディスク等が利用される。

また、搬送制御部２０は、検知対象である硬貨Ｋを搬送する、磁気検出装置１００の搬送部Ｆを、制御するようになっている。

また、磁気検出制御部３０は、磁気検出装置１００の磁気検出部Ｄおよび搬送部Ｆを制御するようになっている。

また、処理部４０は、各部の動作に必要な各種の処理を実行するようになっている。

また、記憶部Ｍは、揮発性又は不揮発性のメモリやハードディスク等の記憶装置で構成され、硬貨識別装置１０００で行われる処理に必要な各種のデータを記憶するために利用される。

この記憶部Ｍは、制御部ＣＯＮによる識別結果を記憶するようになっている。また、記憶部Ｍは、検知対象である硬貨Ｋの判別処理等を行うために利用される各種の基準値と、これらに関連する情報とを記憶している。

また、通信部５０は、硬貨識別装置１０００の外部からの信号を受信し、硬貨識別装置１０００から外部へ信号を送信する機能を有する。

この通信部５０によって、例えば、外部からの信号を受信して、制御部ＣＯＮの動作設定を変更したり、記憶部Ｍに記憶されているソフトウェアプログラムやデータの更新、追加及び削除の処理を行ったり、硬貨識別装置１０００による検知対象である硬貨Ｋの識別結果を外部へ出力することができる。

ここで、図２、図３に示すように、磁気検出装置１００は、搬送部Ｆにより硬貨Ｋを搬送路Ｒの第１の方向（搬送方向）Ｇ１に搬送して、硬貨Ｋに磁界を印加し、この磁界による誘起電圧に基づいた検知信号に基づいて、判定用信号Ｓｏｕｔを出力するようになっている。なお、図２においては、簡単のため反射検知用コイルＬ１および透過検知用コイルＬ２を１個ずつ表記している。そして、処理部Ｗの各構成も、各反射検知用コイルＬ１および透過検知用コイルＬ２に対応して設けられる。また、図３においては、搬送部Ｆおよび処理部Ｗは省略されている。

この磁気検出装置１００は、例えば、図１、図２に示すように、磁気検出部Ｄと、搬送部Ｆと、を備える。

そして、磁気検出装置１００の搬送部Ｆは、例えば、図３に示すように、硬貨Ｋを第１の方向Ｇ１に搬送路Ｒ上に搬送するようになっている。特に、搬送部Ｆは、搬送路Ｒの搬送路面Ｒａと硬貨Ｋの硬貨面Ｋａとが平行になるように、硬貨Ｋを搬送するようになっている。この搬送部Ｆは、硬貨Ｋを搬送するための搬送機構を備える。なお、この搬送部Ｆは、必要に応じて、硬貨Ｋを搬送路Ｒの片側に寄せて、搬送するようにしてもよい。

なお、図６の例では、この搬送部Ｆは、開口部Ａに繋がり且つ搬送路Ｒの片側に対向する領域ＡＸに配置される。

また、磁気検出装置１００の磁気検出部Ｄは、例えば、図２に示すように、センサ部（硬貨識別用磁気センサ）Ｙと、処理部Ｗと、を備える。

磁気検出部Ｄのセンサ部Ｙは、例えば、図２に示す、交流電源Ｚと、励磁コイル（１次コイル）ＬＸと、複数の検知用コイル（２次コイル）Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）と、図３に示す基板（プリント基板）Ｔと、を備える。なお、基板Ｔは、図２においては省略されている。

交流電源Ｚは、交流電圧Ｓ１を生成するようになっている。この交流電源Ｚは、例えば、図３に示す基板Ｔに配置されている。なお、交流電圧Ｓ１は、例えば、２つの特定周波数を含む交流電圧（合成信号）である。

また、励磁コイルＬＸは、交流電源Ｚが出力した交流電圧（合成信号）Ｓ１が印加されて、搬送路Ｒに磁界ＭＦを生成するようになっている（図２）。この励磁コイルＬＸは、搬送路Ｒの下方に配置されている。

なお、本実施形態では、励磁コイルＬＸは、単一のコイルである。このように、励磁コイルＬＸを単一のコイルとすることで、処理回路を簡素化することができる。すなわち、検知信号のクロストーク対策等が不要となる。なお、励磁コイルＬＸは、複数のコイル（１次コイル）で構成されていてもよい。

また、励磁コイルＬＸは、例えば、図４、図５、図６に示すように、複数の反射検知用コイルＬ１がそれぞれ巻回される複数の検知用コアＣＯ１および複数の反射検知用コイルＬ１を囲むように巻回されている。この場合、図２に示す励磁用コアＣＯＸは、複数の検知用コアＣＯ１で代用されることとなる。

また、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、例えば、図４に示すように、第２の方向Ｇ２に予め設定されたピッチで並んで配置されている。なお、第２の方向Ｇ２は、第１の方向Ｇ１と直交し且つ搬送路Ｒの搬送路面Ｒａと平行（基板Ｔの基板面Ｔ１、Ｔ２と平行）である。

この複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、励磁コイルＬＸが発生する磁界ＭＦにより誘起電圧を誘起し、誘起電圧に基づいた検知信号Ｓ２１、Ｓ２２を出力するようになっている。そして、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、硬貨Ｋが搬送路Ｒを搬送されることで変化した磁界ＭＦにより誘起された誘起電圧に基づいて、それぞれ検知信号Ｓ２１、Ｓ２２を出力する。

ここで、既述の搬送部Ｆにより、搬送路Ｒの搬送路面Ｒａと硬貨Ｋの硬貨面Ｋａとが平行になるように、硬貨Ｋが搬送されるようになっている。そして、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、搬送路Ｒの搬送路面Ｒａと平行に且つ第２の方向Ｇ２に予め設定されたピッチで並んで配置されている。

そして、この複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、搬送路Ｒの下方に配置された複数の反射検知用コイルＬ１を含む。この反射検知用コイルＬ１は、例えば、図２に示すように、検知用コアＣＯ１に巻回されている。

この反射検知用コイルＬ１は、励磁コイルＬＸが発生する磁界ＭＦが搬送路Ｒを搬送されている硬貨Ｋで反射した磁界により誘起電圧を誘起し、この誘起電圧に基づいた検知信号Ｓ２１を出力するようになっている。

また、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、搬送路Ｒの上方に配置された複数の透過検知用コイルＬ２を含む。この透過検知用コイルＬ２は、例えば、図２に示すように、検知用コアＣＯ２に巻回されている。

この透過検知用コイルＬ２は、励磁コイルＬＸが発生する磁界ＭＦが搬送路Ｒを搬送されている硬貨Ｋを透過した磁界により誘起電圧を誘起し、この誘起電圧に基づいた検知信号Ｓ２２を出力するようになっている。

なお、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、少なくとも硬貨Ｋの中心が基板Ｔの開口部Ａを通過するときの磁界ＭＦに応じて誘起された誘起電圧に基づいてそれぞれ検知信号Ｓ２１、Ｓ２２を出力するようになっている。

ここで、例えば、硬貨Ｋが既述のバイカラー硬貨である場合、図３、図６に示すように、第１の金属で構成される第１の部分（コア部）Ｋ１と、第１の金属と異なる第２の金属で構成される第２の部分（リング部）Ｋ２とを含む。そして、硬貨面Ｋａに垂直な硬貨Ｋの断面の直径方向における、第２の部分Ｋ２の幅は、第１の部分Ｋ１の幅よりも狭くなっている。なお、硬貨Ｋの第２の部分Ｋ２の幅（硬貨の直径方向における幅）は、例えば、３ｍｍ以上である。

そして、反射検知用コイルＬ１および透過検知用コイルＬ２は、上記第２の部分Ｋ２の幅よりも狭い既述のピッチで、第２の方向Ｇ２に並んで配置されている。なお当該ピッチは、例えば、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍである。

これにより、反射検知用コイルＬ１および透過検知用コイルＬ２は、硬貨Ｋが既述のバイカラー硬貨である場合、第１の部分（コア部）Ｋ１および第２の部分(リング部)Ｋ２それぞれに対して、少なくとも１つの巻線型チップインダクタが対応させることができる。すなわち、バイカラー硬貨の微細部分に対応する磁気信号を確実に採取することができる。

また、図４、図５に示すように、基板Ｔは、励磁コイルＬＸおよび複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）が配置されている。

このように、基板Ｔ上に検出素子である励磁コイルＬＸおよび複数の検知用コイルＬを実装することで、同一基板Ｔ上に処理部Ｗを実装することも可能であり、ハーネスが不要で耐ノイズ性に優れた磁気センサを構成することができる。

より詳しくは、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、例えば、図３、図４に示すように、基板Ｔの開口部Ａ（搬送路Ｒ）に隣接して、基板Ｔの第１の基板面Ｔ１上に配置されている。

そして、搬送路Ｒは、例えば、この基板Ｔの開口部Ａを貫通するように配置され、且つ、搬送方向である第１の方向（搬送方向）Ｇ１が基板Ｔの基板面Ｔ１、Ｔ２に垂直になるように配置される。

なお、基板Ｔには、処理部Ｗ、制御部ＣＯＮ、記憶部Ｍ、および、通信部５０が配置（集積）されるようにしてもよい。

これにより、センサ部Ｙに隣接して処理部Ｗ等を実装が可能となる。特に、基板面Ｔ１、Ｔ２が搬送方向である第１の方向Ｇ１に垂直な基板Ｔに、センサ部Ｙおよび処理部Ｗ等を実装するため、硬貨Ｋの搬送方向に対して磁気検出装置１００の小型化が可能となる。

なお、図７に示すように、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、基板Ｔの開口部Ａ（搬送路Ｒ）に隣接して、基板Ｔの第１の基板面Ｔ１の裏側の第２の基板面Ｔ２上にも配置（例えば、千鳥配置）されているようにしてもよい。

これにより、所定の幅の搬送路Ｒに対して、より多くの検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）を配置することができるため、検出精度を向上することができる。

なお、検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、例えば、巻線型チップインダクタである。この巻線型チップインダクタは、電気エネルギーを磁気の形で蓄えることができる受動電子部品であり、基本的には磁性材（コア）に導線（コイル）を巻いた構造を有する。この巻線型チップインダクタは、高密度実装が可能である。例えば、図４に示すように、この巻線型チップインダクタを基板Ｔ上に密に実装することで、微細部分の磁気信号を採取できる磁気センサが実現可能である。

そして、第２の方向Ｇ２における巻線型チップインダクタの幅は、例えば、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍである。この場合、硬貨Ｋが既述のバイカラー硬貨である場合、第１の部分（コア部）Ｋ１および第２の部分(リング部)Ｋ２それぞれに対して、少なくとも１つの巻線型チップインダクタが対応させることができる。すなわち、バイカラー硬貨の微細部分に対応する磁気信号を確実に採取することができる。

そして、巻線型チップインダクタである複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、例えば、搬送路Ｒの幅全体（第２の方向Ｇ２）に渡って対応するように第２の方向Ｇ２に配置されているようにしてもよい。

これにより、微少な巻線型チップインダクタを使用することで高解像度化でき、バイカラー硬貨が搬送路Ｒのどの位置を搬送されても、バイカラー硬貨の複合部材は必ずどれかの巻線型チップインダクタ近傍を通過する。これによって、搬送部Ｆは、片寄等の搬送機構が不要となるため構成が簡易になり、磁気検出装置１００は片搬送に依存することなく安定した出力を得ることができる。

なお、既述の第２の方向Ｇ２は、第１の方向Ｇ１と直交し且つ搬送路Ｒの搬送路面Ｒａと直交するようにしてもよい。すなわち、この場合、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、開口部Ａの側部に配置されることとなる。

これにより、例えば、硬貨Ｋが既述のクラッド構造のバイカラー硬貨である場合、異なる材質のそれぞれに対して、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）を対応させることができる。すなわち、バイカラー硬貨の微細部分に対応する磁気信号を確実に採取することができる。

また、図２に示すように、処理部Ｗは、センサ部Ｙが出力したに検知信号を取得し、この検出信号を信号処理して判定用信号Ｓｏｕｔを出力するようになっている。

この処理部Ｗは、例えば、図２に示すように、反射側アンプＡＭＰ１と、反射側ローパスフィルタＬＰＦ１と、反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１と、反射側整流平滑回路ＲＥ１と、反射側ＡＤ変換回路ＡＤＣ１と、透過側アンプＡＭＰ２と、透過側ローパスフィルタＬＰＦ２と、透過側ハイパスフィルタＨＰＦ２と、透過側整流平滑回路ＲＥ２と、透過側ＡＤ変換回路ＡＤＣ２と、判定回路ＤＣと、を備える。

反射側アンプＡＭＰ１は、反射検知用コイルＬ１が出力した検知信号Ｓ２１を増幅するようになっている。

また、反射側ローパスフィルタＬＰＦ１は、反射側アンプＡＭＰ１が増幅した検知信号Ｓ２１をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２１の低周波成分（信号Ｓ３１）を出力するようになっている。

例えば、この反射側ローパスフィルタＬＰＦ１は、増幅された検知信号Ｓ２１について、予め規定された遮断周波数より低い周波数の成分をほぼ減衰させることなく、また、当該遮断周波数より高い周波数の成分を逓減させる。

また、反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１は、反射側アンプＡＭＰ１が増幅した検知信号Ｓ２１をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２１の高周波成分（信号Ｓ４１）を出力するようになっている。なお、この反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１は、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）回路であってもよい。

例えば、この反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１は、検知信号Ｓ２１について、予め規定された遮断周波数より高い周波数の成分をほぼ減衰させることなく、また、当該遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させる。

また、反射側整流平滑回路ＲＥ１は、反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１が出力した信号Ｓ４１を整流し且つ平滑化して信号Ｓ５１を出力するようになっている。

また、反射側ＡＤ変換回路ＡＤＣ１は、反射側ローパスフィルタＬＰＦ１が出力した信号Ｓ３１と反射側整流平滑回路ＲＥ１が出力した信号Ｓ５１とを、アナログ／デジタル変換したデジタル信号を出力するようになっている。

また、透過側アンプＡＭＰ２は、透過検知用コイルＬ２が出力した検知信号Ｓ２２を増幅するようになっている。

また、透過側ローパスフィルタＬＰＦ２は、透過側アンプＡＭＰ２が増幅した検知信号Ｓ２２をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２２の低周波成分（信号Ｓ３２）を出力するようになっている。

例えば、この透過側ローパスフィルタＬＰＦ２は、増幅された検知信号Ｓ２２について、予め規定された遮断周波数より低い周波数の成分をほぼ減衰させることなく、また、当該遮断周波数より高い周波数の成分を逓減させる。

また、透過側ハイパスフィルタＨＰＦ２は、透過側アンプＡＭＰ２が増幅した検知信号Ｓ２２をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２２の高周波成分（信号Ｓ４２）を出力するようになっている。なお、この透過側ハイパスフィルタＨＰＦ２は、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）回路であってもよい。

例えば、この透過側ハイパスフィルタＨＰＦ２は、検知信号Ｓ２２について、予め規定された遮断周波数より高い周波数の成分をほぼ減衰させることなく、また、当該遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させる。

また、透過側整流平滑回路ＲＥ２は、透過側ハイパスフィルタＨＰＦ２が出力した信号Ｓ４２を整流し且つ平滑化して信号Ｓ５２を出力するようになっている。

また、透過側ＡＤ変換回路ＡＤＣ２は、透過側ローパスフィルタＬＰＦ２が出力した信号Ｓ３２と透過側整流平滑回路ＲＥ２が出力した信号Ｓ５２とを、アナログ／デジタル変換したデジタル信号を出力するようになっている。

そして、判定回路ＤＣは、反射側ＡＤ変換回路ＡＤＣ１と透過側ＡＤ変換回路ＡＤＣ２とが出力したデジタル信号を信号処理して、判定用信号Ｓｏｕｔを出力するようになっている。

すなわち、この磁気検出装置１００は、搬送路を搬送される硬貨Ｋに磁界を印加し、この磁界による誘起電圧に基づいた検知信号に基づいて、判定用信号Ｓｏｕｔを出力する。

そして、既述のように、制御部ＣＯＮは、磁気検出装置１００の磁気検出部Ｄが出力する判定用信号Ｓｏｕｔに基づいて検知対象である硬貨Ｋの種類等を識別する。

次に、以上のような構成を有する磁気検出装置１００の動作（磁気検出方法）について説明する。図９は、図２に示す磁気検出装置１００の磁気検出部Ｄの硬貨Ｋが搬送されていない場合における各信号波形の一例を示す図である。

なお、図９において、一例として、反射側の各信号波形を示しているが、透過側の信号波形も同様である。

図９に示すように、交流電圧Ｓ１は２つの特定周波数を含む交流電圧（合成信号）である。そして、励磁コイルＬＸが、交流電源Ｚが出力した交流電圧（合成信号）Ｓ１が印加されて、搬送路Ｒに磁界ＭＦを生成する。

そして、反射検知用コイルＬ１が、励磁コイルＬＸが発生する磁界ＭＦにより誘起電圧を誘起し、この誘起電圧に基づいた検知信号Ｓ２１を出力する。

そして、反射側ローパスフィルタＬＰＦ１が、反射側アンプＡＭＰ１が増幅した検知信号Ｓ２１をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２１の低周波成分（信号Ｓ３１）を出力する。

一方、反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１は、反射側アンプＡＭＰ１が増幅した検知信号Ｓ２１をフィルタリングして、増幅された検知信号Ｓ２１の高周波成分（信号Ｓ４１）を出力する。

さらに、反射側整流平滑回路ＲＥ１が、反射側ハイパスフィルタＨＰＦ１が出力した信号Ｓ４１を整流し且つ平滑化して信号Ｓ５１を出力する。

この図９に示すように、硬貨Ｋが搬送されていないので、低周波成分の信号Ｓ３１の周期が一定であり、高周波成分を整流して平滑化した信号Ｓ５１は一定である。

ここで、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の検知用コイルＬの検知信号Ｓ２１、Ｓ２２が変動すると、信号Ｓ３１、Ｓ５１が変動することとなる。

このように、磁気検出装置１００は、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の検知用コイルＬの検知信号Ｓ２１、Ｓ２２が変動することを利用して、硬貨Ｋを識別するための判定用信号Ｓｏｕｔを出力する。

次に、図１０は、高周波の信号Ｓ５１に対応する整流後の反射出力（上）と低周波の信号Ｓ３１に対応する反射出力（下）とを示す図である。また、図１１は、高周波の信号Ｓ５２に対応する整流後の透過出力（上）と低周波の信号Ｓ３２に対応する透過出力（下）とを示す図である。なお、図１０において、１３ｃｈ〜３６ｃｈは、複数（２４個）の反射検知用コイルＬ１に対応し、図１１において、１ｃｈ〜１２ｃｈは、複数（１２個）の透過検知用コイルＬ２に対応する。

図１０に示すように、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の反射検知用コイルＬ１の検知信号Ｓ２１が変動することにより、１８ｃｈ〜２９ｃｈの反射検知用コイルＬ１の高周波の信号Ｓ５１に対応する整流後の反射出力と低周波の信号Ｓ３１に対応する反射出力が変化している。

このように、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の反射検知用コイルＬ１の検知信号Ｓ２１が変動することにより、硬貨Ｋの外形に応じた出力とその材質に応じた出力を得ることができる。すなわち、硬貨（媒体）Ｋの外部で得られる出力を使用することで外形に応じた出力を得る。又、硬貨Ｋの中心部の出力でその材質に応じた出力を得ることができる。これにより、バイカラー硬貨のような異なる材質の出力も得ることが可能となる。

また、図１１に示すように、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の透過検知用コイルＬ２の検知信号Ｓ２２が変動することにより、１ｃｈ〜８ｃｈの透過検知用コイルＬ２の高周波の信号Ｓ５２に対応する整流後の反射出力と低周波の信号Ｓ３２に対応する反射出力が変化している。

このようにして得られる透過側の出力を加えるとさらに、外形に応じた出力と材質に応じた出力を得ることが可能とあり、性能が向上する。これにより、透過側、反射側双方の出力を用いた判定も使用することが可能となる。

上記のように、磁気検出装置１００は、搬送される硬貨Ｋの通過によって複数の検知用コイルＬの検知信号Ｓ２１、Ｓ２２が変動することを利用した硬貨識別を、高精度に行うことができる。

なお、既述のように、複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）は、少なくとも硬貨Ｋの中心が基板Ｔの開口部Ａを通過するときの磁界ＭＦに応じて誘起された誘起電圧に基づいてそれぞれ検知信号Ｓ２１、Ｓ２２を出力する。処理部Ｗは、この検知信号Ｓ２１、Ｓ２２を用いて判定用信号Ｓｏｕｔを出力する。そして、制御部ＣＯＮは、この判定用信号Ｓｏｕｔに基づいて検知対象である硬貨Ｋの種類等を識別することで、各信号の取得のタイミングを調整する必要がない。これにより、制御部ＣＯＮの処理速度を高速化することができる。

以上のように、本実施の形態に係る磁気検出装置、硬貨識別装置、および、磁気検出装置の磁気検出方法によれば、磁気検出装置の構成を簡易にしつつ、硬貨の微細部分を安定して検出することができる。

（変形例）
ここで、既述の実施形態で説明した磁気検出装置１００の基板Ｔの構成、および、この基板Ｔに配置される励磁コイルＬＸおよび複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）の構成は一例であり、この構成に限られない。すなわち、以下の基板Ｔの構成、および、この基板Ｔに配置される励磁コイルＬＸおよび複数の検知用コイルＬ（Ｌ１、Ｌ２）の構成も、磁気検出装置１００に適用される。また、検知用コイルで励磁するように切り替えて使用することも可能である。

図１２は、変形例に係る基板Ｔの外観の一例を示す斜視図である。また、図１３は、図１２に示す基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成の一例を示す斜視図である。また、図１４は、図１２に示す基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成を第１の方向Ｇ１方向から見た模式図である。

図１２ないし図１４に示すように、複数の反射検知用コイルＬ１は、第２の方向Ｇ２に、基板Ｔ上に２列に配置されているようにしてもよい。同様に、複数の透過検知用コイルＬ２は、第２の方向Ｇ２に、基板Ｔ上に２列に配置されているようにしてもよい。これにより、検出精度を向上することができる。

そして、図１４に示すように、搬送部Ｆは、開口部Ａに繋がり且つ搬送路Ｒの中央に対向する領域ＡＸに配置されるようにしてもよい。

また、図１５は、変形例に係る基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成を第１の方向Ｇ１方向から見た模式図である。

図１５に示すように、搬送部Ｆを省略するようにしてもよい。この場合、硬貨Ｋは、例えば、押し出し機構等で搬送路Ｒ上に打ち出されたり、自重で転動し搬送路Ｒを通過したりすることになる。

また、図１６は、変形例に係る基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成を第１の方向Ｇ１方向から見た模式図である。

図１６に示すように、透過検知用コイルＬ２を省略するようにしてもよい。

また、図１７は、変形例に係る基板Ｔに励磁コイルＬＸが配置された構成を第１の方向Ｇ１方向から見た模式図である。

図１７に示すように、反射検知用コイルＬ１を省略するようにしてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２０１６年３月２５日出願の特願２０１６−０６２３３３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。

１０００ 硬貨識別装置
１００ 磁気検出装置
ＣＯＮ 制御部
Ｍ 記憶部
Ｄ 磁気検出部
Ｆ 搬送部
１０ 硬貨識別部
２０ 搬送制御部
３０ 磁気検出制御部
４０ 処理部
５０ 通信部
ＡＭＰ１ 反射側アンプ
ＬＰＦ１ 反射側ローパスフィルタ
ＨＰＦ１ 反射側ハイパスフィルタ
ＲＥ１ 反射側整流平滑回路
ＡＤＣ１ 反射側ＡＤ変換回路
ＡＭＰ２ 透過側アンプ
ＬＰＦ２ 透過側ローパスフィルタ
ＨＰＦ２ 透過側ハイパスフィルタ
ＲＥ２ 透過側整流平滑回路
ＡＤＣ２ 透過側ＡＤ変換回路
ＤＣ 判定回路

Claims (21)

1. 硬貨を第１の方向に搬送する搬送路に交流磁界を発生させる励磁コイルと、
   第２の方向に予め設定されたピッチで並んで配置され、前記交流磁界による誘起電圧に基づいた検知信号を出力する複数の検知用コイルと、
   を備え、
   前記複数の検知用コイルは、前記硬貨が前記搬送路を搬送されることで変化した前記交流磁界により誘起された誘起電圧に基づいて、それぞれ検知信号を出力する
   磁気検出装置。
2. 前記励磁コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面と反対側に配置されている
   請求項１に記載の磁気検出装置。
3. 前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面と反対側に配置された複数の反射検知用コイルを含む
   請求項１または２に記載の磁気検出装置。
4. 前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の前記硬貨を搬送する搬送路面側に配置された複数の透過検知用コイルを含む
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
5. 前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の搬送路面と平行になるように配置され、
   前記硬貨は、硬貨面が前記搬送路の搬送路面と平行になるように搬送される
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
6. 前記複数の検知用コイルは、前記第１の方向と直交し、かつ前記搬送路の搬送路面と平行である
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
7. 前記複数の検知用コイルは、前記第１の方向と直交し、かつ前記搬送路の搬送路面と垂直をなす
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
8. 前記硬貨は、同心円状に区切られた材料の異なる中心位置側の第１の部分と外側の第２の部分とを有し、
   前記複数の検知用コイルのそれぞれは、半径方向における前記第２の部分の幅よりも狭いピッチで配置されている
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
9. 前記ピッチは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍである、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
10. 前記搬送路は、基板に設けられた開口部を貫通するように配置され、
    前記励磁コイルおよび前記複数の検知用コイルは、前記基板に配置されている
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
11. 前記複数の検知用コイルは、前記基板の第１の基板面上に配置されている
    請求項１０に記載の磁気検出装置。
12. 前記複数の検知用コイルは、前記基板の前記第１の基板面の裏側の第２の基板面上にも配置されている
    請求項１１に記載の磁気検出装置。
13. 前記基板は、前記励磁コイルに交流電圧を供給する交流電源を有する
    請求項１０に記載の磁気検出装置。
14. 前記複数の検知用コイルは、前記硬貨の中心が前記基板の開口部を通過するときの前記交流磁界に応じて誘起された誘起電圧に基づいてそれぞれ検知信号を出力する
    請求項１０に記載の磁気検出装置。
15. 前記励磁コイルは、前記複数の検知用コイルがそれぞれ巻回される複数の検知用コアおよび前記複数の検知用コイルを囲むように巻回されている
    請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
16. 前記励磁コイルは、単一のコイルである
    請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
17. 前記複数の検知用コイルのぞれぞれは、巻線型チップインダクタで構成されている
    請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
18. 前記巻線型チップインダクタの幅は、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍである
    請求項１７に記載の磁気検出装置。
19. 前記複数の検知用コイルは、前記搬送路の幅全体に渡って配置されている
    請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の磁気検出装置。
20. 請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の磁気検出装置、
    を備える硬貨識別装置。
21. 硬貨を第１の方向に搬送する搬送路に交流磁界を発生させる励磁ステップと、
    第２の方向に予め設定されたピッチで並んで配置された複数の検知用コイルによって、前記交流磁界による誘起電圧に基づいた検知信号を出力する出力ステップと、
    を有し、
    前記出力ステップでは、前記硬貨が前記搬送路を搬送されることで変化した前記交流磁界により誘起された誘起電圧に基づいて、前記複数の検知用コイルのそれぞれが検知信号を出力する
    磁気検出方法。

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