KR20010082378A - 코인 식별장치 - Google Patents

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KR20010082378A
KR20010082378A KR1020017007744A KR20017007744A KR20010082378A KR 20010082378 A KR20010082378 A KR 20010082378A KR 1020017007744 A KR1020017007744 A KR 1020017007744A KR 20017007744 A KR20017007744 A KR 20017007744A KR 20010082378 A KR20010082378 A KR 20010082378A
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coin
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current coil
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KR1020017007744A
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래리제이. 하우스
리차드제이. 데이비스
Original Assignee
미즈노 마사루
니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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    • G—PHYSICS
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    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D5/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of coins, e.g. for segregating coins which are unacceptable or alien to a currency
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Abstract

코일 표면에서의 타발 모양이 제공하는 요철 정보를 검출하고, 이 요철 정보가 나타내는 타발 모양의 특징을, 코인 표면 전역에서의 요철 정보의 분포를 나타내는 히스토그램으로서 파악한다. 그리고, 이 히스토그램을, 미리 구해진 정규 코인의 요철 정보의 분포를 나타내는 히스토그램과 비교하여 코인의 종별을 식별한다. 예컨대, 복수의 와전류 코일(2)을 이용하여 코인(10)에 고주파 자계를 가함으로써 와전류를 발생시키고, 코인에 생긴 와전류에 기인하여 변화하는 각 와전류 코일의 임피던스를 요철 정보로서 받아들여, 횡축을 인덕턴스, 세로축을 와전류 코일수로 하는 히스토그램으로서 구한다.

Description

코인 식별장치{COIN IDENTIFICATION DEVICE}
자동 판매기나 자동 금전처리기(ATM) 등에는, 투입 금액을 계산하는데 있어서의 전(前) 처리장치로서 코인의 종별이나 그 진위를 판정하는 코인 식별장치가 조립된다. 이러한 코인 식별장치는, 단지 코인의 바깥 지름이나 그 두께, 무게를 계측하고 미리 구해져 있는 정규 코인(취급 대상으로 하는 복수 종별의 코인)의 바깥 지름, 두께 및 무게와 각각 비교함으로써 코인의 종별과 그 진위를 판정하며, 또한 위화(僞貨)에 대해서는 리젝트(reject)하도록 구성되어 있다.
그러나, 수 많은 코인 중에는 취급 대상으로 하는 정규 코인의 특징(바깥 지름, 두께, 무게 등)과 유사한, 취급 대상 밖의 코인, 예컨대 다른 나라의 코인이 있으며, 이를 잘못 인식할 우려가 있다.
그래서, 코인 표면에서의 타발 모양이 제공하는 요철 정보를 화상으로서 검출하고, 이 화상의 특징을 인식 처리하여 그 종별을 식별하는 것이 시도되고 있다. 그러나, 코인 표면에 부착된 먼지나 이물질이 원인이 되어 코인 표면의 타발 모양의 특징 자체를 높은 정밀도로 검출하는 것이 곤란한 경우가 있다. 더욱이, 코인 표면의 타발 모양이 제공하는 화상의 특징(모양 패턴)을, 취급 대상으로 하는 정규 코인의 타발 모양에 의해서 나타내어지는 화상의 특징(모양 패턴)과 비교할 경우, 예컨대 처리 대상 화상을 회전 처리한 후에 매칭(matching) 처리한다든지, 적당하게 후리에 변환(Fourier transform)하는 등의 처리가 필요해 진다. 이 때문에, 코인의 식별에 요하는 처리가 복잡하고 막대한 처리시간을 필요로 한다는 단점이 있다.
본 발명은, 코인 표면의 타발(打拔) 모양이 제공하는 요철(凹凸) 정보로부터 상기 코인의 종별이나 진위(眞僞)를, 간단한 처리에 의해 높은 정밀도로 판정할 수 있는 코인 식별장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 관한 코인 식별장치에 조립되는 코일 어레이의 개략 구성 및 코인 식별장치에 조립되는 코일 어레이와 저주파 구동용 와전류 코일의 배열 구성을 나타내는 도면이고,
도 2는, 도 1에 도시되는 코일 어레이를 구성하는 평면 코일(와전류 코일)의 구성을 나타내는 도면이고,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 관한 코인 식별장치에서의 센싱부 일부를 파단하여 그 내부 구조를 나타낸 정면도이고,
도 4는, 센싱부를 위쪽에서 바라 본 평면도이고,
도 5는, 센싱부를 코인의 이동방향에서 바라 본 측면도이고,
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 있어서 와전류 코일의 코인에 대한 배치예를 나타낸 도면이고,
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 관한 코인 식별장치의 전체적인 개략 구성도이고,
도 8은, 코인 식별장치에서의 와전류 코일과, 이 와전류 코일에 의해 국부적으로 교류 전자계가 가해지는 코인과의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이고,
도 9는, 마이크로프로세서에서 실행되는 코인 식별처리의 개략적인 처리순서의 한 예를 나타내는 도면이고,
도 10은, 코인 식별처리에 사용되는 코인의 정보를 저장한 테이블의 예를 나타내는 도면이고,
도 11은, 코인의 타발 모양이 제공하는 요철의 분포를 나타내는 임피던스의 히스토그램 예를 나타내는 도면이고,
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 관한 코인 식별장치의 요부 개략 구성도로서, 이미져에 의한 코인 표면 정보의 광학적인 검출 형태를 나타내는 도면이고,
도 13은, 도 12에 나타내는 이미저를 사용한 코인 식별장치의 기능적인 개략 구성도이고,
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 코인 식별장치에 사용되는 화이버ㆍ옵티칼 어레이의 개략 구성을 나타내는 도면이고,
도 15는, 도 14에 나타내는 화이버ㆍ옵티칼 어레이를 사용한 코인 식별장치의 기능적인 개략 구성도이고,
도 16은, 포토 다이오드 어레이를 사용한 코인 식별장치의 센싱부의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 코인 표면에서의 타발 모양이 제공하는 요철 정보에 주목하여, 그 종별이나 진위를 간단하고도 높은 정밀도로 식별할 수 있는 코인 식별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 코인 식별장치는, 코인 표면의 타발 모양의 특징을 나타내는 요철 정보에 주목하여 코인 표면 전체에서의 요철 정보의 빈도 분포를 나타내는 히스토그램(histogram)으로서 코인 표면의 타발 모양의 특징을 나타냄으로써, 그 특징을 정확하고 확실하게 파악하여 코인의 종별나 그 진위를 간단하고도 고정밀도로 식별하는 것을 특징으로 하고 있다. 특히, 요철 정보에 의해서 나타내어지는 코인 표면의 타발 모양(화상 정보)을, 방향 설정이나 회전 처리 등의 복잡한 처리를 행하지 않고서도 코인의 종별을 식별하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 하나의 형태에 의하면, 코인 표면에서의 타발 모양의 요철 정보를 구하는 센서는, 코인의 전역에 걸쳐서 국소적으로 고주파 전자계(電磁界)를 각각가하여 와전류(渦電流)를 발생시키는 복수의 와전류 코일과, 코인에 생기는 와전류에 기인하여 변화하는 상기 각 와전류 코일의 임피던스를 검출하는 임피던스 계측수단으로서 실현된다. 그리고, 검출된 임피던스를 요철 정보로 하여, 코인 표면 전역에서의 상기 임피던스의 분포를, 횡축을 임피던스, 세로축을 와전류 코일수로 하는 히스토그램으로서 구함으로써 그 특징을 나타내는 것으로 하고 있다.
이 때, 복수의 와전류 코일을, 평면 위에 격자 모양으로 배열(매트릭스 배열)된 코일 어레이로서 실현하고, 이 코일 어레이를 코인 표면에 대향되도록 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 코인 표면에서의 타발 모양의 요철 정보를 구하는 센서는, 코인 표면을 확산 조명하는 광원과, 이 광원으로부터의 조명광의 코인 표면에 의한 반사광을 검출하는 복수의 광 센서로서 실현된다. 그리고, 복수의 광 센서에 의해 구해진 반사광 강도를 요철 정보로 하여, 코인 표면 전역에서의 상기 반사광 강도의 분포를, 횡축을 반사광 강도, 세로축을 광 센서 수로 하는 히스토그램으로서 구한다.
더욱이, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 상기 센서는 코인 표면을 조명하는 광원과, 이 광원에 의해 조명된 코인 표면의 상(像)을 촬상하는 이미지 센서로서 실현된다. 그리고, 이미지 센서에 의해 구해진 화상 신호 중 휘도(輝度) 신호를 요철 정보로 하여, 코인 표면 전역에서의 휘도 신호의 분포를, 횡축을 휘도 신호, 세로축을 화소 수(畵素數)로 하는 히스토그램으로서 구한다.
또한, 본 발명의 바람직한 형태는, 코인에 저주파 전자계를 가하여 와전류를발생시키는 와전류 코일과, 코인에 생기는 와전류에 기인하여 변화하는 상기 와전류 코일의 임피던스를 검출하는 임피던스 계측수단과, 검출된 상기 와전류 코일의 임피던스와, 미리 구해져 있는 정규 코인의 임피던스를 비교하여 상기 코인의 재질을 판정하는 재질 판정수단을 부가적으로 구비한다. 이와 같은 재질 판정수단을 구비함으로써 코인의 식별 정밀도를 더욱 높이는 것을 특징으로 하고 있다.
더욱이, 본 발명의 바람직한 형태는, 복수의 와전류 코일을 소정의 주파수로 구동할 때 각 와전류 코일의 임피던스로부터 코인의 지름을 계측하는 코인 지름 계측수단이나, 상기 각 와전류 코일의 임피던스로부터 코인의 두께를 계측하는 코인 두께 계측수단을 구비한다. 이와 같은 코인 지름 계측수단이나 코인 두께 계측수단을 구비함으로써 그 식별 정밀도를 더욱 높이는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 형태는, 코인에 저주파 전자계(電磁界)를 가하여 와전류를 발생시키는 와전류 코일을, 코인에 고주파 전자계를 가하여 와전류를 발생시키는 복수의 와전류 코일 중의 특정한 와전류 코일로서 겸용하고, 이들 와전류 코일을 고주파 구동 대신에 선택적으로 저주파 구동하여 코인의 재질을 판정하기 위한 임피던스 계측에 사용하도록 하면 좋다. 또는, 고주파 구동되는 복수의 와전류 코일로 구성되는 코일 어레이와 저주파 구동되는 큰 지름의 와전류 코일을 사용하여, 코인에 전자계를 가하고 그 임피던스를 계측하도록 하여도 좋다.
이 형태에 의하면, 와전류 코일을 사용한 임피던스 계측만으로, 코인 표면의 타발 모양의 요철 정보로부터, 코인의 재질뿐만 아니라 코인의 지름이나 두께까지도 검출할 수가 있기 때문에, 구성의 간소화를 도모하면서 고정밀도의 코인 식별을실행하는 것이 가능해진다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해서, 코인 표면의 타발 모양이 제공하는 요철 정보를 복수의 와전류 코일을 사용하여 검출하도록 구성된 코인 식별장치를 예로 들어 설명한다.
도 l(a)는 이 실시예에 관한 코인 식별장치에 조립되는 코일 어레이(1)의 개략 구성을 나타내고 있다. 이 코일 어레이(1)는, 복수(m ×n개)의 와전류 코일(2)을 평면 위에 m행 × n열의 사각형 모양 격자 배열(매트릭스 배열)을 만들어서 구성된다. 구체적으로 코일 어레이(1)는, 취급 대상으로 하는 코인의 바깥 지름보다 큰, 예컨대 30mm ×50mm 정도 크기의 소정 절연기판(3) 위에, 도 2에 나타내는 바와 같은 바깥 지름 2mm∼5mm 정도의 소용돌이 모양의 평면 코일을 와전류 코일(2)로 하여, 복수개의 평면 코일(와전류 코일(2))을 소정의 배열 피치(Px, Py(예컨대 6mm 정도)로 형성한 프린트 회로기판으로서 실현된다.
이들 각 와전류 코일(2)의 한 쌍의 리드 단자(2a,2b)는, 행 및 열마다 각각 공통 접속되어 코일 어레이(1)에서의 행 선택용 리드 단자(4a) 및 열(列) 선택용 리드 단자(4b)로서 도출된다. 이들 행 선택용 리드 단자(4a)의 1개를 지정하고, 동시에 열 선택용의 리드 단자(4b)의 1개를 지정하여, 이들 리드 단자(4a.4b) 사이를 통전(通電)함으로써 코일 어레이(1) 중 1개의 와전류 코일(2)이 택일적으로 지정되어 구동된다.
한편, 코일 어레이(1)를 구성하는 복수의 와전류 코일(2)은, 후술하는 바와 같이 코인에 대하여 국부적으로 고주파 자계를 인가(印加)하기 위하여 사용된다. 또한 매트릭스 배열된 복수의 와전류 코일(2) 중의 특정한 와전류 코일(2), 예컨대 대략 중앙부에 배열된 4개의 와전류 코일(2x)은 코인에 대하여 저주파 자계를 인가하기 위해서도 사용된다.
이들 와전류 코일(2)(2x)은, 소정 주파수의 교류 전류에 의해 통전 구동되어 자계(고주파 자계 또는 저주파 자계)를 발생하고, 이 자계(교류 자계)를 코인에 국부적으로 인가함으로써 상기 코인에 그 재질이나 두께 등에 따른 와전류를 발생시키는 역할을 담당한다. 그리고, 코인에 생긴 와전류가 후술하는 바와 같이 와전류코일(2)(2x)에 작용하여(영향을 미치게 하여) 상기 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스에 변화를 가져오는 것을 이용하여, 와전류 코일(2)(2x)은 그 임피던스의 변화를 코인의 특징으로서 검출하기 위한 센서부로서 기능하는 역할을 담당한다.
이와 같은 복수의 와전류 코일(2)을 구비한 코일 어레이(1)는, 도 3∼도 5에 코인 식별장치에서의 센싱부의 개략 구성을 도시한 바와 같이, 코인(10)의 통로를 형성하는 가이드(11)를 따라 배치된다. 덧붙여서 말하면, 도 3은 센싱부의 일부를 파단하여 그 내부 구조를 나타낸 정면도이고, 도 4는 센싱부를 위쪽에서 바라 본 평면도이며, 도 5는 센싱부를 코인(10)의 이동방향에서 바라 본 측면도이다.
즉, 센싱부는, 코인(10)의 통로를 형성하는 가이드(11)를 끼고 2개의 코일 어레이(1)를 평행하게 설치하여 구성된다. 이들 코일 어레이(1)는, 그 와전류 코일(2)의 배열 면을, 가이드(11)에 의해 인도되어 구름 운동하면서 이동하는 코인(10)의 앞뒷면에 각각 평행하게 대치(對峙)하도록 배치된다. 특히, 코일 어레이(l)는 코인(10)의 요철 형상의 타발 모양이 형성된 앞뒷면에 각각 미소한 틈을 두고 근접 배치되어, 와전류 코일(2)의 발생 자계가 코인(10)에 충분히 강하게 작용하고, 또한 코인(10)에 생긴 와전류의 영향이 해당 와전류 코일(2)에 충분히 강하게 작용하도록 설정된다.
한편, 여기서는 코인(10)을 구름 운동하면서 이동시키는 통로에 센싱부를 설치하는 예에 관해서 나타내고 있지만, 코인(10)을 옆으로 미끄러지게 하면서 이동시키는 통로나, 코인(10)의 낙하 통로에 센싱부를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 코일 어레이(1)에서의 와전류 코일(2)의 형성면을 보호막으로 덮고, 이 코일 어레이(1) 자체를 코인의 통로를 형성하는 가이드(11)의 일부로서 사용하는 것도 물론 가능하다.
그런데, 코인(10)에 대하여 저주파 자계를 인가하기 위한 와전류 코일을, 코일 어레이(1)를 이루며 설치되어 고주파 구동되는 복수의 와전류 코일(2)과는 별도로, 예컨대 도 1(b)에 도시된 바와 같이 코일 어레이(1)에 나란히 설치한 전용(專用) 와전류 코일(2y)로서 실현하는 것도 가능하다. 또한, 저주파 자계를 인가하기 위한 와전류 코일을, 코일 어레이(1)와 겹치게 설치한 전용 와전류 코일(2y)로서 실현하는 것도 가능하다. 이 경우, 저주파 구동용의 와전류 코일(2y)로서는, 코인(10) 지름 정도의 큰 지름으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 6(a)(b)에 각각 도시된 바와 같이, 이들 와전류 코일(2,2x,2y)을 각각 코인(10)에 대치하도록 그 통로를 따라 배치하면 좋다.
그런데, 전술한 코일 어레이(l)의 각 와전류 코일(2)을 구동하여 코인(10)의 특징을 검출하고 상기 코인(10)의 종별을 식별하는 코인 식별장치는, 개략적으로는 도 7에 도시된 바와 같이 구성된다. 이 코인 식별장치는, 마이크로프로세서(21)의 제어 하(下)에서 컨트롤러(22)를 작동시키고, 이하에 설명하는 바와 같이 코일 어레이(1)의 각 와전류 코일(2)을 구동하여, 코인(10)의 특징을 상기 코인(10)에 의해서 변화하는 각 와전류 코일(2)의 임피던스로서 검출한다. 그리고, 검출된 각 와전류 코일(2)의 임피던스에 따라서, 특히 임피던스의 분포에 의해 나타내어지는 코인(10) 표면의 요철 정보(타발 모양의 특징)에 따라서 코인(10)의 종별이나 그 진위를 판정하도록 구성된다.
즉, 컨트롤러(22)는 멀티플레서(multiplexer)(23)를 구동하여 코일 어레이(1)의 복수의 와전류 코일(2)을 순차로 선택하면서, 선택한 와전류 코일(2)에 전압 제어형 발진기(VCO)(24)로부터 출력되는 소정 주파수의 교류 전류를 가함으로써 상기 와전류 코일(2)을 구동한다. 멀티플레서(23)는, 예컨대 컨트롤러(22)로부터 발생하는 소정 주파수의 클록 신호(CLK)에 따라서, 코일 어레이(1)의 열(列) 선택용 리드 단자(4b) 중 1개를 순차(順次) 순회적(巡回的)으로 선택하여 전압 제어형 발진기(24)의 출력(교류 전류)을 복수의 와전류 코일(2)에 대하여 열마다 인가한다.
동시에 멀티플렉서(23)는, 코일 어레이(1)의 행 선택용 리드 단자(4a) 중 l개를 선택적으로 접지하는 동시에, 상기 열 선택용 리드 단자(4b)의 선택이 일순(一巡)할 때마다, 접지하는 행 선택용 리드 단자(4a)를 순차적으로 바꾼다. 이와 같은 멀티플렉서(23)에 의한 코일 어레이(1)의 행 및 열의 선택 동작에 의해, 매트릭스 배열된 복수의 와전류 코일(2) 중 1개가 차례대로 선택되어 전압 제어형 발진기(24)에 의해 통전 구동된다. 요컨대, 복수의 와전류 코일(2)의 통전 구동이, 그 배열에 따라서 2차원적으로 주사(走査)된다.
또한, 멀티플렉서(23)에 의해서 선택되어 통전 구동되는 와전류 코일(2)의 단자간 전압(진폭 또는 그 위상)은, 예컨대 코일 어레이(1)의 열 선택용 리드 단자(4b)에 선택적으로 가해지는 전압 제어형 발진기(24)로부터의 출력(교류 전압)으로서 증폭기(25)를 통해 검출된다. 이 증폭기(25)는, 와전류 코일(2)의 임피던스의 변화를 상기 와전류 코일(2)을 구동하는 신호(전압 제어형 발진기(24)의 출력)의 진폭 또는 위상의 변화로서 검출하는 역할을 담당한다. 그리고 진폭/위상 검출기(26)는, 상기 컨트롤러(22)에 의한 멀티플렉서(23)의 동작 타이밍에 동기하여, 즉 와전류 코일(2)의 선택 동작에 동기하여 증폭기(25)의 출력을 샘플링하고, 그 진폭이나 위상을 검출하여 마이크로프로세서(21)에 의한 데이타 수집과 그 기억에 기여한다.
덧붙여서 말하면, 컨트롤러(22)는 전술한 센싱부에 코인(10)이 인도된 때 마이크로프로세서(21)로부터 지령을 받아, 예컨대 먼저 코일 어레이(1)의 전체 와전류 코일(2)을 차례대로 통전 구동하도록 멀티플렉서(23)의 작동을 제어한다. 이 때, 컨트롤러(22)는 전압 제어형 발진기(24)에 대하여 제1 제어 전압을 인가하고, 상기 전압 제어형 발진기(24)를 700KHz 이상의 주파수, 바람직하게는 1MHz 정도의 주파수로 발진 동작시킨다. 이에 의해서, 모든 와전류 코일(2)이 lMHz 정도의 주파수로 순차적으로 고주파 구동된다.
그리고, 전체 와전류 코일(2)의 고주파 구동이 종료한 때에는, 컨트롤러(22)가 이번에는 전술한 특정 와전류 코일(2x) 만을 순차적으로 통전 구동하도록 멀티플렉서(23)의 작동을 제어한다. 그리고 이 때, 컨트롤러(22)는 전압 제어형 발진기(24)에 대하여 제2 제어 전압을 인가하여, 상기 전압 제어형 발진기(24)를 100kHz∼700kHz 정도의 주파수로 발진 동작시킨다. 이에 의해서, 특정 와전류 코일(2x) 만이 100kHz∼700kHz 정도의 주파수로 순차적으로 저주파 구동된다. 따라서, 전압 제어형 발진기(24)는 컨트롤러(22)와 함께 동작하여, 와전류 코일(2)을 고주파 구동하는 고주파 구동수단 및 와전류 코일(2)을 저주파 구동하는 저주파 구동수단으로서 선택적으로 기능한다.
한편, 와전류 코일(2)을 차례대로 선택하면서 고주파 구동하고 있는 과정에서, 전술한 특정 와전류 코일(2x)이 선택될 때, 이에 동기하여 전압 제어형 발진기(24)의 작동을 제어함으로써 상기 와전류 코일(2x)을 저주파 구동하도록 하여도 좋다. 요컨대, 특정 와전류 코일(2x)을 저주파 구동하고, 그 밖의 와전류 코일(2)을 고주파 구동하도록 미리 고정적으로 설정하여 놓고, 코일 어레이(1)가 갖는 복수의 와전류 코일(2)(2x)을 순차적으로 1회만 구동함으로써 코일 어레이(l)의 전역에 걸친 주사를 완료하도록 하여도 된다.
이와 같이 하여, 구동 조건을 변화시키면서 각 와전류 코일(2)(2x)을 통전 구동할 때의 각 와전류 코일(2)(2x)의 발진 진폭이, 코인(10)에 의해 변화된 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스를 나타내는 정보로서 증폭기(25) 및 진폭/위상 검출기(26)를 통해 차례대로 검출된다. 요컨대, 증폭기(25)는 와전류 코일(2)(2x)에 대한 임피던스 계측수단으로서 사용되고 있다.
여기서, 코인(10)에 의해서 변화하는 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스에 관해서 설명한다. 도 8은 전압 제어형 발진기(24)로부터의 출력을 받아, 멀티플렉서(23)의 작동 하에서 선택적으로 통전 구동되는 1개의 와전류 코일(2)과, 이 와전류 코일(2)에 의해 국부적으로 교류 전자계가 가해지는 코인(10)과의 관계를 모식적으로 나타내고 있다. 와전류 코일(2)이 발생된 교류 전자계( φ)가 코인(l0)에 가해지면, 교류 전자계가 가로 지르는 코인(10) 부위에 와전류(Ic)가 발생된다.
이 와전류(Ic)의 크기는 코인(10)의 재질이나 두께(저항율)에 따라서 변화한다. 또한, 이 와전류(Ic)가 발생시키는 자속은, 와전류 코일(2)이 발생시키는 교류 자속을 없애도록 작용한다. 이 때문에, 와전류 코일(2)을 구동하는 전류가 일정하더라도, 와전류 코일(2)이 실질적으로 발생시키는 자속이 감소되게 되므로 상기 와전류 코일(2)의 인덕턴스, 요컨대 임피던스(Z)가 감소하게 된다. 바꾸어 말해서, 와전류 코일(2)로부터 코인(10)에 교류 자계를 가하여 상기 코인(10)에 와전류를 발생시키면, 이 와전류의 영향을 받아 와전류 코일(2)의 임피던스가 저하한다. 더욱이, 와전류(Ic)가 발생시키는 자속이 와전류 코일(2)에 미치는 영향은, 와전류 코일(2)과 코인(10) 표면의 거리(d)가 짧을 수록 강하게 작용하고, 와전류 코일(2)의 임피던스 저하가 크다.
증폭기(25)는, 이와 같은 와전류 코일(2)의 임피던스 변화를 와전류 코일(2)을 구동하는 신호의 진폭 변화로서 파악함으로써 상기 와전류 코일(2)의 임피던스를 검출한다. 특히 코인(10)에 생긴 와전류의 영향을 받아 변화하는 와전류 코일(2)의 임피던스는, 코인(10)의 재질뿐만 아니라 코인(10) 표면의 타발 모양에 따른 요철, 나아가서는 와전류 코일(2)과의 거리(d)의 변화에 의존하기 때문에, 이 임피던스를 검출함으로써 코인(10)의 특징을 이끌어 내는 것이 가능해진다.
덧붙여서 말하면, 와전류 코일(2)이 발생시키는 교류 전자계의 주파수가 높을수록 코인(10)의 표면에 가까운 영역에 와전류가 발생하고, 반대로 교류 전자계의 주파수가 낮아지면 코인(10) 내부에 자계가 침투하여 그 내부에 와전류가 발생하기 쉬워진다. 따라서 코일 표면의 타발 모양를 나타내는 요철 정보를 검출할 경우에는, 타발 모양을 나타내는 요철면을 가지는 코인(10)의 표면에 와전류를 발생시키도록, 예컨대 lMHz 정도의 고주파로써 와전류 코일(2)을 구동하게 하면 좋다. 이와 같이 하여 코인(10)의 표면에 와전류(Ic)를 발생시키면, 코인(10) 표면의 요철에 의해서 변화하는 와전류 코일(2)과의 거리(d)에 의해서, 상기 와전류(Ic)의 영향이 와전류 코일(2)에 크게 작용하여 상기 와전류 코일(2)의 임피던스를 크게 변화시킨다. 그 결과, 와전류 코일(2)의 임피던스 변화로부터 코인(10) 표면의 타발 모양이 제공하는 요철을 효과적으로 검출하는 것이 가능해진다.
반대로 코인(10) 재질의 정보를 검출하는 경우에는, 그 재질에 의해서 와전류(Ic)가 크게 변화되도록 코인(10)의 내부에서 와전류를 발생시키기 위해, 예컨대 와전류 코일(2)의 구동 주파수를 10kHz∼100kHz 정도로 낮게 설정하면 좋다. 이와 같이 코인(10)의 내부에 와전류(Ic)를 발생시키면, 그 표면 요철에 의한 와전류 코일(2)과의 거리(d) 변화의 영향을 거의 받지 않고서, 코인(10) 내부에 발생된 와전류(Ic) 크기의 영향만이 와전류 코일(2)에 미치게 된다. 더욱이, 코인(10) 내부에 발생되는 와전류(Ic)의 크기는 코인(10)의 재질에 크게 좌우되기 때문에, 와전류 코일(2)의 임피던스 변화로부터 코인(10)의 재질에 관한 정보를 얻는 것이 가능해진다. 전술한 바와 같이, 전압 제어형 발진기(24)의 작동을 제어하여 설정되는 와전류 코일(2)의 구동조건(구동 주파수)은 이와 같은 지식을 기초로 정해지게 된다.
다음, 마이크로프로세서(21)에 의해 실행되는 코인 식별처리에 관해서 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 마이크로프로세서(21)의 개략적인 처리순서의 일예를 나타내고 있다. 이 처리는, 코인 통로에 조립되는 여러가지 코인 검출센서(미도시)를 사용하여 코인(10)의 입력을 검출하는 것으로부터 개시된다 [스텝 Sl]. 식별 대상으로 하는 코인(10)의 입력이 검출되면, 마이크로프로세서(21)는 컨트롤러(22)를 기동하고, 먼저 전압 제어형 발진기(24)를 고주파수로 작동시키는[스텝 S2] 동시에, 멀티플렉서(23)의 작동을 제어하여 코일 어레이(1)의 모든 와전류 코일(2)을 차례대로 고주파 구동한다[스텝 S3]. 그리고, 이들 와전류 코일(2)의 고주파 구동에 동기하도록 진폭/위상 검출기(26)를 구동하여, 증폭기(25)를 통해 계측되는 와전류 코일(2)의 인피던스를 순차적으로 검출하고, 샘플ㆍ홀드(sampleㆍhold)한다[스텝 S4]. 이렇게 하여 계측된 각 와전류 코일(2)의 임피던스는, 마이크로프로세서(21)가 구비한 내부 메모리(미도시)에 순차적으로 저장되고[스텝 S5], 이에 의해서 복수 와전류 코일(2)의 고주파 구동에 의한 코인(10) 표면의 요철 정보의 검출 처리가 종료된다.
그 후, 마이크로프로세서(21)는, 먼저 전압 제어형 발진기(24)를 저주파수로 작동시키는[스텝 S6] 동시에, 멀티플렉서(23)의 작동을 제어하여 코일 어레이(1) 중 특정된 와전류 코일(2x) 만을 차례대로 고주파 구동한다[스텝 S7]. 그리고, 이들 와전류 코일(2x)의 저주파 구동에 동기하여 진폭/위상 검출기(26)를 구동하여, 증폭기(25)를 통해 계측되는 와전류 코일(2)의 임피던스를 순차적으로 검출하고, 이것을 샘플ㆍ홀드한다[스텝 S8]. 이렇게 하여 계측된 각 와전류 코일(2x)의 임피던스에 대해서도, 마이크로프로세서(21)가 구비한 내부 메모리(미도시)에 순차 저장한다[스텝 S9]. 이상의 처리에 의해서 와전류 코일(2)의 저주파 구동에 의한 코인(10) 재질에 관한 정보의 검출 처리가 종료된다.
그런 후, 마이크로프로세서(21)는 그 내부 처리로서, 전술한 바와 같이 메모리에 저장된 각 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스에 따라서 코인(10)의 식별처리를 개시한다. 이 식별처리는, 예컨대 먼저 고주파 구동된 각 와전류 코일(2)의 임피던스를 소정의 경계값(threshold)에 의해 변별(弁別)하고, 임피던스의 변화가 없는 와전류 코일(2)과, 상기 와전류 코일(2)의 코일 어레이(1) 상에서의 배열 위치를 조사한다[스텝 Sl0]. 그리고, 임피던스 변화가 없는 와전류 코일(2)의 위치 정보로부터, 반대로 임피던스 계측시에 코인(10)에 대치하고 있던 와전류 코일(2)을 구하고 상기 코인(10)의 외곽(전체적인 크기)을 조사하여 그 최대 지름을 코인(10)의 바깥 지름으로서 계측한다[스텝 S11]. 그리고, 이 바깥 지름에 따라서, 미리 마이크로프로세서(21)에 준비되어 있는, 예컨대 도 10에 도시된 바와 같은 테이블을 참조하여 코인(10)의 종별 후보를 선정한다[스텝 S12].
즉, 테이블에는, 취급 대상(식별 대상)으로 하는 복수 종류의 코인(정규 코인)의 바깥 지름이나 두께 정보, 또 재질 정보(재질에 의해 변화하는 와전류 코일의 임피던스), 타발 모양의 요철 정보(요철에 의해서 변화되는 임피던스 정보) 등이, 미리 기준 데이터로서 기술되어 있다. 이와 같은 테이블을 참조함으로써, 계측된 코인(10)의 외곽(바깥 지름)에 따라서 상기 코인(10)이 해당된다고 생각되는 코인의 종별을 그 후보로서 선정한다. 한편, 해당되는 종별 후보가 찾아지지 않는 경우에는[스텝 S13], 해당 코인(10)을 취급 대상으로 하는 코인이 아닌 것(위화)으로서 리젝트한다[스텝 S14].
그런데, 전술한 바와 같이 하여 코인(10)에 대한 종별 후보가 구해졌으면,그 다음 전술한 특정 와전류 코일(2x)을 저주파 구동하여 검출된 상기 와전류 코일(2)의 임피던스를 메모리로부터 읽어 내어, 이 임피던스를 상기 테이블에 기술되어 있는 해당 종별 후보의 재질 정보(재질에 의해 변화하는 와전류 코일의 임피던스)와 매칭 처리한다[스텝 S15]. 이 경우, 테이블에 기술된 코인(10)의 재질 정보를 나타내는 와전류 코일의 임피던스를 구하는 방법에 따라서, 예컨대 특정된 4개의 와전류 코일(2x)의 각 임피던스의 총합, 또는 각 임피던스의 평균을 계측 임피던스로서 구하여 이 계측 임피던스를 테이블에 기술된 임피던스와 비교한다. 그리고, 이 임피던스의 매칭 처리에 의해, 전술한 바와 같은 코인(10)의 바깥 지름을 기준으로 하여 선택한 종별 후보가, 그 재질 면에서도 정합성(整合性)이 얻어지고 있느냐 아니냐를 판정한다[스텝 S16]. 더욱이, 이 임피던스의 매칭 처리에 있어서 정합성이 찾아지지 않고, 코인(10)의 재질이 취급 대상으로 하는 코인의 재질과 다른 경우에는 이를 위화로 하여 리젝트한다[스텝 S14].
전술한 재질에 관한 매칭 처리에 있어서, 종별 후보와의 정합성이 확인되었으면, 다음 코인(10) 표면의 타발 모양이 제공하는 요철 정보에 근거한 식별처리를 실행한다. 이 처리는, 복수의 와전류 코일(2)을 고주파 구동하였을 때에 구해지는 각 와전류 코일(2)의 임피던스를 읽어 내어 그 히스토그램을 작성하는 것으로부터 개시된다[스텝 S17]. 이 히스토그램은, 각 와전류 코일(2)의 임피던스를 그 크기에 따라서 미리 설정된 복수의 레벨로 구분하여, 각 레벨마다 그 크기의 임피던스를 갖는 와전류 코일(2)의 수를 계수(計數)함으로써 작성된다. 그리고 복수의 레벨로 구획한 임피던스를 횡축으로 하고, 와전류 코일(2)의 수를 세로축으로 하는히스토그램을 작성함으로써 임피던스의 분포를 나타낸다.
덧붙여서 말하면, 와전류 코일(2)을 고주파 구동하였을 때에 구해지는 각 와전류 코일(2)의 임피던스는, 전술한 바와 같이 코인(10) 표면에서의 요철면과 와전류 코일(2)과의 거리(d)에 의해서 변화한다. 더욱이, 코인(10) 표면의 요철은 코인(10)의 타발 모양을 나타내는 것이다. 이에 따라서, 전술한 바와 같이, 복수의 레벨로 구획된 임피던스는 상기 거리(d)의 차이, 나아가서는 코인(10) 표면의 요철의 정도를 나타낸다. 따라서, 전술한 히스토그램은 코인(10)의 타발 모양이 형성된 표면 요철의 분포 상황을 나타내게 된다.
이와 같은 히스토그램을, 테이블에 미리 등록된 취급 대상으로 하는 코인의 타발 모양의 요철 정보(요철에 의해서 변화하는 임피던스의 히스토그램), 특히 전술한 바와 같이 구해진 종별 후보의 히스토그램과 매칭 처리하고[스텝 S18], 이에 의해서 코인(10)의 타발 모양의 정합성을 판정한다[스텝 S19].
덧붙여서 말하면, 종별이 다른 코인(10)의 타발 모양이 유사하더라도, 일반적으로 그 타발 모양이 제공하는 요철의 상태가 코인의 종별에 따라서 크게 다르고, 또한 코인(10) 표면 전역에서의 요철의 분포 상황에도 큰 차이가 있다. 특히, 코인(10)의 무게를 조정하기 위해 그 표면에 구멍을 뚫어 변조한 것과 같은 경우, 코인(10)의 타발 모양 자체가 크게 변형될 뿐만 아니라 요철의 분포 상황이 대폭 변화한다.
즉, 바깥 지름이나 타발 모양이 닮은 2종류의 코인이더라도, 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이, 취급 대상으로 하는 코인 표면의 요철 분포(히스토그램 A)와 비교하여, 취급 대상 이외의 코인 표면의 요철 분포(히스토그램 B)는 그 피크(peak) 위치나 넓이의 폭, 편차 등에서 현저한 차이를 가진다. 따라서 요철의 분포를 나타내는 히스토그램을 비교하면, 코인(10) 표면에 형성된 타발 모양이 제공하는 요철의 상태, 요컨대 타발 모양의 특징을 효과적으로 판정하는 것이 가능해진다.
그래서, 이와 같은 히스토그램의 매칭 처리에 의해 타발 모양이 제공하는 요철 정보의 정합성이 확인될 때, 전술한 바와 같이 구해진 후보 종별을 해당 코인(10)의 종별이라고 하여 확정한다[스텝 S20]. 또한 히스토그램의 매칭에 실패한 경우에는, 그 타발 모양이 부적확하다는 것으로 하여, 요컨대 취급 대상으로 하는 코인과는 다르다고 하여 그 코인(10)을 리젝트한다[스텝 S14].
한편, 전술한 임피던스의 히스토그램에 의한 코인(10) 표면의 타발 모양의 매칭 처리에 관하여는, 코인(10)의 양면(앞뒷면)에 각각 대향 배치된 2개의 코일 어레이(1)로써 각각 검출되는 정보(임피던스)에 대하여, 코인(10)의 표면 및 이면의 각 타발 모양에 대하여 각각 실행하는 것이 바람직하다.
이렇게 해서, 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스 변화로서, 코인(10)의 재질이나 코인(10)의 바깥 지름, 또 그 표면의 타발 모양이 제공하는 요철 정보를 검출하고, 이들 정보에 따라서 코인(10)의 종별이나 그 진위를 판정하는 코인 식별장치에 의하면, 광학적으로 코인(10) 표면의 정보를 검출하는 것과 달리, 코인 표면에 부착된 먼지나 이물질에 좌우되는 경우 없이 간단하고도 높은 정밀도로 그 식별을 행할 수 있다. 더욱이, 와전류 코일(2)(2x)로부터 가해진 교류 자계에 의해 코인(10)에 생기는 와전류의 영향을 받아 변화하는 상기 와전류 코일(2)(2x)의 임피던스 자체를 코인(10)의 특징 정보로서 검출하기 때문에, 교류 자계 발생용 코일과 센싱용 코일을 별도로 설치할 필요가 없어 센싱부의 구성이 대단히 간단하다. 따라서 코인(10) 앞뒷면의 타발 모양이 제공하는 요철 정보를 각각 검출함에 있어서도, 2개의 코일 어레이(1)를 코인(10)의 양면에 각각 설치하는 것 만으로 충분하기 때문에 그 구성이 간단하다.
또한, 와전류 코일(2)을 고주파 구동함으로써 코인(10) 표면부에 와전류를 발생시켜서, 이 때의 와전류 코일(2)의 임피던스 변화로부터 요철 정보를 검출하며, 또한 와전류 코일(2x)을 저주파 구동함으로써 코인(10) 내부에 와전류를 발생시켜서, 이 때의 와전류 코일(2x)의 임피던스 변화로부터 코인(10)의 재질에 관한 정보를 얻기 때문에, 예컨대 와전류 코일(2)(2x)의 구동 조건을 바꾸는 것 만으로 코인(10)의 다른 성질의 특징을 각각 효과적으로 검출할 수 있다.
특히, 코인(10) 표면의 타발 모양이 제공하는 요철을 와전류 코일(2)의 인피던스 변화로서 검출하고, 이 임피던스의 분포를 나타내는 히스토그램을, 임피던스값을 횡축으로 하고 각 임피던스값을 얻은 와전류 코일(2)의 수를 세로축으로 하여 작성함으로써, 코인(10) 표면의 요철이 제공하는 타발 모양의 특징을 나타내고 있다. 그리고, 이 히스토그램을 매칭 처리하기 때문에 코인(10) 표면의 타발 모양의 특징에 근거한 식별(대조)이 용이하고, 더욱이 그 식별의 정밀도를 충분히 높게 할 수 있다. 또한, 이와 같은 히스토그램을 사용하는 것에 의해, 타발 모양을 나타내는 정보를 회전시켜서 모양의 방향을 가지런히 하는 등의 번잡한 처리가 불필요해지기 때문에, 식별처리의 대폭적인 간소화와 처리 소요시간의 단축화를 도모할 수있는 등의 이점이 있다.
그런데, 전술한 실시예는 복수의 와전류 코일(2)을 사용하여 코인(10) 표면의 타발 모양이 제공하는 요철을 검출하였지만, 이를 광학적으로 검출하는 것도 가능하다. 예컨대, 도 12에 그 개략 구성을 도시한 바와 같이, 광원(31)으로 코인(10)의 표면을 조명하고 그 반사광으로 구해지는 코인(10)의 표면 상(像)을, 예컨대 CMOS-CCD로 구성되는 이미져(TV 카메라)(32)로 촬상한다. 그리고, 이 이미져(TV 카메라)(32)에 의해 촬상된 화상 신호 중 휘도(輝度) 신호를 코인(10) 표면의 요철 정보로서 인식(검출)하고, 이 휘도 신호에 따라서 코인(10)을 식별하도록 하여도 좋다.
이 경우에는, 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이 이미져(TV 카메라)(32)의 CMOS-CCD 어레이(33)를 주사하여 얻어지는 화상 신호를 이미지 변환부(34)로 이끌어 소정의 화상 처리를 행한 후, 화상 신호 중에서 코인(10) 표면의 요철 정도를 나타내는 휘도 신호를 이미지 인식부(35)로 뽑아낸다. 그리고, 이 휘도 신호를 마이크로프로세서(36)에 집어넣고 미리 설정된 복수의 레벨로 구분한다. 그리고, 휘도 신호의 레벨을 횡축, 각 레벨마다 구분된 화소 수를 세로축으로 하는 히스토그램을 작성하고, 이 히스토그램을 코인(10) 표면의 요철에 의해서 나타내어지는 타발 모양의 특징으로서 해석하면 된다.
이렇게 하여, 이미져(TV 카메라)(32)에 의해 촬상된 코인(10)의 표면 상(像)으로부터 그 휘도 정보에 의해서 나타내어지는 요철 정보를 얻어, 상기 요철 분포를 휘도 신호의 레벨을 횡축, 화소수를 세로축으로 하는 히스토그램으로서 작성하면, 이 히스토그램에 의해서 코인(10) 표면의 요철에 의해서 나타내어지는 타발 모양의 특징을 정확하고 확실하게 표현할 수 있다. 더욱이, 코인(10)의 바깥 지름을 검출할 수도 있게 되어, 저주파 구동되는 와전류 코일을 사용하여 그 임피던스의 변화로부터 코인(10)의 재질을 검출하도록 하면, 앞의 실시예와 같이 간단하고도 높은 정밀도로 코인(10)의 종별이나 그 진위를 식별할 수 있다.
또한, 코인(10) 표면의 요철 정보를 검출하기 위한 센서로서는, 예컨대 도 14에 나타내는 것 같은 화이버ㆍ옵티칼 어레이(fiberㆍoptical array)(41)에 의해 구성하는 것도 가능하다. 이 화이버ㆍ옵티칼 어레이(41)는 코인(10) 표면에 대향되게 배치한 것으로써, 광원으로부터 도입된 조명광을 코인(10) 표면에 조사하는 복수의 조명용 옵티칼 화이버(optical fiber)(42)와, 코인(10)의 표면에 의한 반사광을 수광(受光)하는 복수의 수광용 옵티칼 화이버(43)를 엇갈린 격자 모양으로 빈틈없이 배열하여 빛의 송수파면(送受波面)을 형성하여 구성된다.
복수의 조명용 옵티칼 화이버(42)는, 도 15에 도시된 바와 같이 광원(44)에 접속되어, 광원(44)으로부터 발생된 조명광을 이끌어 코인(10)의 표면을 조명한다. 또한 코인(10) 표면에서의 반사광은 수광용 옵티칼 화이버(43)를 통해 복수의 포토 트랜지스터(phototransistor) 등으로 구성되는 수광 소자(受光素子) 어레이(45)에 인도되어 그 강도가 검출된다. 그리고, 마이크로프로세서(46)에 의해 구동되는 컨트롤러(47)는 멀티 채널형 진폭/위상 검출기(48)의 작동을 제어함으로써 상기 각 수광용 옵티칼 화이버(43)를 통해 유도되어 수광 소자 어레이(45)에 의해 검출된 반사광의 강도를 샘플링하고, 이를 유지함으로써 마이크로프로세서(46)에 의한 데이터 수집에 기여하게 한다.
이 경우, 마이크로프로세서(46)에서는, 각 수광용 옵티칼 화이버(43)를 통해 검출된 반사광의 강도를 미리 설정된 복수의 레벨로 구분하여, 반사광의 강도를 횡축, 각 강도마다 구분된 옵티칼 화이버(43)의 수를 세로축으로 하는 히스토그램을 작성하고, 이 히스토그램을 코인(10) 표면의 요철에 의해 나타내어지는 타발 모양의 특징으로서 파악하도록 하면 된다.
이렇게 하여, 화이버ㆍ옵티칼 어레이(41)를 통해 검출된 코인(10) 표면에서의 반사광의 강도로부터 그 강도에 의해서 나타내어지는 요철 정보를 얻어 상기 요철의 분포를, 반사광의 강도를 횡축, 옵티칼 화이버(43)의 수(광 센서의 수)를 세로축으로 하는 히스토그램으로서 작성하면, 이 히스토그램에 의해서 코인(10) 표면의 요철에 의해서 나타내어지는 타발 모양의 특징을 정확하고 확실하게 표현할 수 있다. 따라서 앞서의 실시예와 같이, 간단하고도 높은 정밀도로 코인(10)의 종별이나 그 진위를 식별할 수 있다.
또한, 도 16에 도시된 바와 같이 복수의 수광 소자(광 센서)로서 포토 다이오드(photo diode)를 배열한 포토 다이오드 어레이(51)를 사용하여 코인(10) 표면의 요철 정보를 검출하도록 하여도 좋다. 이 경우에는 코인(10)의 표면을, 그것의에 비스듬히 앞쪽에 설치된 광원(52)을 사용하여 확산 조명하면서 그 표면의 요철 정보를 포토 다이오드 어레이(51)로 검출하도록 하면 좋다. 이 경우, 포토 다이오드 어레이(51)에 의해 검출되는 반사광을, 적분기(積分器)(53)로 소정의 검출기간에 걸쳐 적분하고 그 검출 출력을 얻도록 하는 것이 바람직하다. 그리고,코인(10) 표면의 요철을 각각 나타내는 각 포토 다이오드에 의한 수광량을 복수의 레벨로 구분하여, 그 수광량을 횡축, 포토 다이오드(광 센서)의 수를 세로축으로 하는 히스토그램으로서 작성하고, 이 히스토그램을 코인(10)의 요철을 나타내는 타발 모양의 특징으로서 파악하면 된다.
한편, 이렇게 하여 코인(10) 표면의 타발 모양이 나타내는 요철의 특징을 광학적으로 검출하는 경우라 하더라도, 전술한 바와 같이 저주파 구동되는 와전류 코일(2)을 사용하여 코인(10)의 재질을 조사하도록 하면, 그 식별 정밀도의 신뢰성을 높이는데 있어서 안성맞춤이다. 또한,광학적으로 검출되는 코인(10) 표면의 정보로부터, 상기 코인(10)의 외관(바깥 지름 치수)을 검사하고, 그 검사결과를 코인(10)의 식별에 이용하는 것도 물론 가능하다.
한편, 본 발명은 전술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 와전류 코일(2)을 고주파 구동하여 구해지는 코인(10) 표면의 요철 정보로부터, 도 5에 도시된 바와 같이 코인(10)의 앞뒷면과 그 양쪽에 대향 배치된 2개의 코일 어레이(1)(와전류 코일(2))와의 평균적인 이격 거리 dave1, dave2를 각각 구하고, 이들 코일 어레이(1) 사이의 대향거리(D)로부터 (t=D-dave1-dave2)로서 코인(10)의 두께(t)를 계측하며, 이 두께(t)를 테이블에 등록되어 있는 코인의 두께 정보와 비교 대조하여 코인의 식별처리를 보조하도록 하여도 좋다.
또한, 와전류 코일(2x)을 저주파 구동하여 코인(10)의 재질에 관한 정보를 얻는 경우에, 그 구동 주파수를 소정 주파수 범위(예컨대, 10kHz∼700kHz)에서 단계적으로 변화시키거나, 혹은 상기 소정 주파수 범위에서 연속적으로 변화시켜서 각 주파수마다 그 임피던스를 계측함으로써, 이 임피던스의 주파수에 의존하는 변화 패턴을 파악하여 코인(10)의 재질을 판정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 와전류 코일(2x)을 저주파 구동할 때, 컨트롤러(22)의 제어 하에서 전압 가변형 발진기(24)의 발진 주파수를 가변 제어하도록 하면 좋다.
또한, 코인(10)의 두께를 구할 때에, 와전류 코일(2x,2y)을 고주파 구동하는 것 뿐만 아니라, 저주파 구동할 때의 임피던스에 착안하더라도 좋다. 또, 와전류 코일(2x,2y)의 구동 주파수를 저주파역으로부터 고주파역에 걸쳐서 주사하여 계측된 임피던스와 그 때의 구동 주파수와의 관계 등에 착안하여 코인(10)의 두께를 구하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 코일 어레이(1)로서 조립된 와전류 코일(2)의 수나, 그 배열 피치, 더욱이 그 배열 패턴 등은 취급 대상으로 하는 코인의 사양에 따라 정하면 좋으며, 결론적으로 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 변형하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 코인 표면의 타발 모양의 특징을 나타내는 요철 정보에 착안하여 코인 표면 전체에서의 요철 정보의 빈도 분포를 나타내는 히스토그램으로서 코인 표면의 타발 모양의 특징을 나타냄으로써 그 특징을 정확하고 확실하게 파악하기 때문에, 코인의 종별이나 그 진위를 간단하고도 고정밀도로 식별할 수 있다. 특히, 히스토그램으로서 그 특징을 파악하기 때문에 요철 정보에 의해서 나타내어지는 코인 표면의 타발 모양(화상 정보)을, 방향 설정이나 회전 처리 등의 복잡한 처리를 하지 않고서도 간단하고 고정밀도로 코인의 종별이나 그 진위를 식별할 수 있는 등, 실용상 매우 큰 효과를 나타낸다.

Claims (7)

  1. 코인에 자계를 가하여 와전류를 발생시키는 복수의 와전류 코일과, 코인에 생기는 와전류에 기인하여 변화하는 상기 각 와전류 코일의 임피던스를 검출하는 임피던스 계측수단으로 구성되고, 검출된 임피던스를 상기 코인 표면에서의 타발 모양의 요철 정보로서 구하는 센서와,
    이 센서에 의해 구해진 요철 정보의 분포를 나타내는 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성수단과,
    작성된 히스토그램과, 미리 구해진 정규 코인의 요철 정보의 분포를 나타내는 히스토그램을 비교하여 코인의 종별을 식별하는 모양 판정수단과,
    를 구비한 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히스토그램 작성수단은, 검출된 임피던스의 코인 표면 전역에서의 분포를, 횡축을 임피던스, 세로축을 와전류 코일 수로서 구하는 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 와전류 코일은, 평면 위에 매트릭스 배열되어 코일 어레이를 형성하고, 코인 표면에 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코인 표면의 요철 정보를 검출할 때 상기 코인에 가하는 자계와는 다른 자계를 상기 코인에 가하는 와전류 코일과, 이 와전류 코일을 소정의 주파수로 구동할 때의 상기 와전류 코일의 임피던스와 미리 구해져 있는 정규 코인의 임피던스를 비교하여 상기 코인의 재질을 판정하는 재질 판정수단을 부가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 와전류 코일을 소정의 주파수로 구동할 때의 각 와전류 코일의 임피던스로부터 코인의 지름을 계측하는 코인 지름 계측수단을 부가적으로 구비한 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 와전류 코일을 소정의 주파수로 구동할 때의 각 와전류 코일의 임피던스로부터 코인의 두께를 계측하는 코인 두께 계측수단을 부가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 코인의 재질을 판정할 때에 구동하는 와전류 코일은, 코인 표면에서의타발 모양의 요철 정보를 구할 때 구동하는 복수의 와전류 코일 중 특정한 와전류 코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 코인 식별장치.
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