JP3660496B2 - コインの真贋性を検査する方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコインの真贋性を検査する方法及び装置に関し、特に自動販売機、ゲーム機器等に使用されるコインの検査装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年コインの検査装置は、誘導コイルを用いた電子式が主流である。
この種のコイン検査装置は、一般的にコインの自由落下を利用するもので、コイン投入口から投入されたコインを案内する通路が設けられている。また、前記通路には複数組みの誘導コイルが配置されており、この各組みの誘導コイルにはそれぞれ異なる周波数により励磁される電磁場が設けられている。
【０００３】
コインの検査は、周知の原理によるもので、前記電磁場の中をコインが通過するとき、この電磁場とコインとの相互作用により得られる電気的変化量（周波数変化、電圧変化、位相変化）を検出してコインの真贋性を検査している。
従来技術におけるコイン検査装置は、コインの特徴は周波数に依存したパラメータが多いことから、米国特許第 3,870,137号が示すように、複数の周波数を使うことでコインの材質、外径、厚さなどを検査する技術として利用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年ボーダーレス化により諸外国のコインが容易に持ち込まれ、それらのコインが誤って或いは不正を試みる者による詐欺行為などのケースが増えている。それら諸外国のコインの中には材質、外径、厚さなどが近似するものがあり、例えば、米国の５ CENT 貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨などはそれを代表する一例である。前記のような代表コインはコイン表面のデザイン( 凹凸模様) が異なるのみで材質、外径、厚さが殆ど一致している。従来技術のような誘導コイルの構成ではそのようなコインの表面の凹凸模様を複数の周波数を用いるのみでは微少な変化が検出できず、その結果前記のようなコインが判別できなかった。
【０００５】
また、日本の５００円硬貨と韓国の５００ウオン硬貨はその材質、外径がほぼ等しく、厚みが５００ウオン硬貨の方が僅か厚い。そのため、この５００ウオン硬貨を加工して、５００円硬貨として使用した場合、従来のコインの厚み、外形、材質でコインの真贋性を検査する方法では、この加工された５００ウオン硬貨と５００円硬貨を識別することは困難であった。
【０００６】
また従来技術では、前記のようなコインを判別する手段として画像処理などの光学的な方法が試みられてきた。しかし、光学的な装置は埃などが付着してコインの真偽判定を損ねる問題があり、装置が大きくなるばかりか複雑となりその結果高価となる問題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、コイン表面の模様の差異によりコインを精度良く検査し識別するコイン検査方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コイン通路の一側部の通路壁近傍に、励磁コイルと受信コイルを電磁的に結合するように配設し、コインが電磁界を通過することでコインの表面に生じる渦電流による反磁界の影響を前記受信コイルで検出されるような周波数での前記励磁コイルの励磁により、前記受信コイルで検出される起電力信号によってコインの凹凸模様の差異を検出する手段を設けることによりコインを識別しコインの真贋性を検査する。
【０００８】
コイン通路を通過するコイン表面と受信コイルを近接した方がよいことから、前記励磁コイル及び受信コイルが配設されたコイン通路の一側部の通路壁側に転動落下するコインが傾倒するようにコイン通路壁を形成する。また、材質によって、コイン内への電磁界の浸透が励磁周波数によって異なる。このことから、検出、識別対象のコインの材質に応じてコイン表面の凹凸模様の差異が受信コイルからの信号の差異としてよく現われる励磁周波数がある。そのため、前記励磁コイルを励磁する周波数は、識別対象のコインの材質によって選択設定するようにする。
【０００９】
具体的には、設定周波数を発振する発振回路手段と、発振回路手段の出力に接続された励磁駆動手段と、所定の角度で傾斜させたコイン通路に２つの磁極が向かうようにしてコイン通路の一側部の通路壁近傍に配置され、前記励磁駆動手段に接続された励磁コイルと、励磁コイルと電磁的に結合するようにして前記通路壁の近傍に配置した特性が略等しい２つの受信コイルと、前記励磁コイルと前記受信コイルとにより電磁場を構成し、前記受信コイルを含むようにして構成したブリッジ回路手段と、前記ブリッジ回路手段に接続された差動増幅手段と、前記差動増幅手段に接続された検波回路手段と、検波回路手段の出力に接続され、前記電磁場内に被検コインが作用したとき得られる信号に基づき該被検コインの特徴を検査し検査の結果と予め記憶されている所定金種の特徴とを比較し、前記信号が前記特徴に対し所定の許容範囲内にあるとき前記被検コインを真のものであるとする信号を出力する検査手段とを備えコインの真贋性を検査する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態を説明する。
図１および図２は本発明の一実施形態である。図１はコインの表面の凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。図２は同実施形態における回路の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１において、コイン表面の凹凸模様を検出する検知コイルは、１つの励磁コイル1 と２つの受信コイル２ａおよび２ｂで構成され、コイン通路６の一側部の通路壁７ａに配置されている。コイン通路６は、コイン３をガイドして落下させる所定角度で傾斜し、底部に配置されたコインレール４と、一対の通路壁７ａ，７ｂで構成され、通路壁７ａ，７ｂは図１（ｂ）に示すように、コイン３が一方の通路壁７ａ側に傾いて落下するように、コイン落下方向に垂直でかつ鉛直方向に対して傾いて配設されている。また、コインを載せガイドするコインレール４の表面も通過するコイン３が通路壁７ａ側に傾くように、通路壁７ａ，７ｂの傾斜方向に傾く構成となっている。
【００１２】
前記２つの受信コイルは図５（ｂ）に示すようにドラム型のコアーを有するもので、コインレール４の上方で、且つ２つの受信コイルのセンターを結ぶ線５ａがコインレール４と略平行になるようにして所定の間隔で配置されている。
一方、励磁コイル１は、図５（ａ）に示すように磁性材で構成されコの字型のコアーを有し、該コアーに巻回されたコイルで構成されている。該励磁コイル１は受信コイル２の上方に配置され、コアーの磁極面のセンターが前記所定の間隔で配置された受信コイル２ａと２ｂ間のセンターを結ぶ線５ｃとが略一致するようにして、かつコインレール４と略平行になるようにして配置されている。さらに、コアーの磁極面がコイン３の面と平行になるように配置されている。
【００１３】
前記のように配置した励磁コイル１と受信コイル２ａおよび２ｂは電磁的に結合するようにして電磁場を構成しいてる。
図２において、発振回路手段１１は、例えばＭＰＵ( マイクロプロセッサ・ユニット) 等で生成される設定された所定の周波数の方形波信号を出力端子へ出力する。前記発振回路手段１１の出力は、励磁駆動手段１２へ接続され、この励磁駆動手段１２の出力は、前記励磁コイル１へ接続され励磁コイル１を励磁駆動する。これにより励磁コイル１は前記励磁駆動手段１２の出力信号に応じて励磁コイル１の周辺に電磁界を発生する。
【００１４】
一方、前記のように構成される２つの受信コイル２ａおよび２ｂには、励磁コイル１の発する電磁界の強さに応じた起電力を生ずる。また前記で励磁コイル１と受信コイル２ａおよび２ｂはコイン３の表面が接近するようにして配置し検査する事が望ましい。
【００１５】
前記の如く構成した電磁場内にコイン３が作用するとき励磁コイル１により励磁されるコイン３の表面付近に渦電流が発生しその渦電流は作用周波数が高くなるのに伴って表皮効果によりコイン外周部付近で顕著な反磁界を発生する。前記現象によりコイン外周部の表面付近で発生した反磁界電流はコイン表面の僅かな形状的特徴変化を伴って受信コイル２ａおよび２ｂに相互作用する。受信コイル２ａおよび２ｂには前記コイン３の形状的特徴変化がもたらす反磁界電流の変化に応じた起電力（以下、この起電力を「検知信号」と称す）を生ずる。
さらに励磁コイル１の磁極が受信コイル２ａおよび２ｂの近傍に配置していることで、該磁極から発生する電磁界がコイン３に作用してもたらされる反磁界電流の変化を極近傍で捕らえることができる。
【００１６】
前記表皮効果による反磁界電流はコイン外周部付近で顕著に現れるが、コイン表面の凹凸が顕著である場合は特にコイン外周部付近に限定することなくその変化を検出することができる。この前記受信コイル２ａおよび２ｂの検知信号は、前記受信コイル２ａおよび２ｂを含むようにして構成したブリッジ回路手段１３により、前記検知信号に応じた交流電圧信号を生成し差動増幅手段１４へ出力する。差動増幅手段１４は前記ブリッジ回路手段１３で生成された交流電圧信号を増幅して検波回路手段１５へ出力する。検波回路手段１５は前記差動増幅手段１４で増幅された交流電圧信号を入力して、前記検知信号に対応する直流電圧信号を検査手段１６へ出力する。検査手段１６はその内部に有するＡＤ変換手段１７へ前記直流電圧信号を入力し対応する電圧のデジタル信号に変換し、同検査手段１６の内部に有する信号検査手段１８へ出力する。信号検査手段１８はコイン３が所定の特徴を備えているか否かを検査して検査の結果を出力端子１９へ出力する。前記信号検査手段１９の出力は後述する振り分けソレノイドや図示しないコインカウンター等を駆動するために使用される。
【００１７】
図３は、図２のブロック回路を具体的に示した詳細図である。図４はこの凹凸模様を検出する検知コイルを使用したコイン検査装置を示す正面図である。図５はコイルの構成を詳述する図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
図３で、図２のブロック図を対応させ回路構成を詳述すると、発振回路手段１１はＭＰＵ２０を用いてその内部の基準クロックを分周するようして接続された分周手段などを利用して構成している。励磁コイル１は、前記発振回路手段１１の出力する設定所定の周波数の近傍に共振するようにしてキャパシタＣ１と並列接続してＬＣ並列共振回路を構成している。
【００１８】
励磁駆動手段１２は、スイッチング動作を成すように接続したトランジスタＴＲ１と抵抗Ｒ３およびＲ４と、前記発振回路手段１１の出力する方形波を三角波に近似する波形にするための抵抗Ｒ５とキャパシタＣ４および抵抗Ｒ６とにより成る積分回路と、前記ＬＣ並列共振回路をなしている励磁コイル１に接続されたトランジスタＴＲ２と抵抗Ｒ７とによりなる駆動回路により構成されている。 ブリッジ回路手段１３は、受信コイル２ａと並列接続するようにしたキャパシタＣ２と、受信コイル２ｂと並列接続するようにしたキャパシタＣ３と、抵抗Ｒ１およびＲ２とにより構成している。
【００１９】
作動増幅手段１４は、前記ブリッジ回路手段１３の出力に交流的にカップリングするようにして接続されるキャパシタＣ５およびＣ６と、演算増幅器Ａ１と、演算増幅器の利得を決定するようにして接続した抵抗Ｒ８、Ｒ１０およびＲ９、Ｒ１１とにより構成している。
検波回路手段１５は、前記作動増幅手段１４の出力に接続されたカップリング用キャパシタＣ７に接続されるダイオードＤ１とダイオードＤ２との整流回路（倍電圧整流回路）と、抵抗Ｒ１２とキャパシタＣ８とによる積分回路とにより成り、この検波回路手段１５を構成している。
【００２０】
検査手段１６のＡＤ変換手段１７および信号検査手段１８は、ＭＰＵ２０( マイクロプロセッサ・ユニット) を用いて構成している。
前記構成の発振回路手段１１は、設定された所定の周波数の方形波信号を出力するもので、その周波数は、コイン３の凹凸模様の差異を感度よく検出するために、電磁界がコインの凹凸模様の表面部に浸透し中心部まで浸透せず、渦電流による反磁界の影響が顕著に現れるような周波数が望ましい。この周波数は、判別対象コインの材質によって異なり、前述した米国の５ CENT 貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨を識別する場合、これらの硬貨の材質は白銅であり、コインの材質が白銅の場合、励磁コイル１の励磁周波数は７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）の周波数が望ましく、後述するこの発明による実験ではその周波数を９０Ｋ（Ｈｚ）にして行った。
【００２１】
この励磁コイル１を励磁する周波数の選択は、対象コインの材質によって決めるもので、同一外形で厚みのみを変えたコインに対して、励磁周波数を順次変えて受信コイル２ａ，２ｂで検出される電圧を測定し、コインの厚みの変化によって、検出電圧の変化が大きい周波数を求め、この周波数を励磁周波数とする。 例えば、白銅の場合では、励磁周波数が７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）程度が、厚みの変化に応じて検出電圧が一番大きく変化していることが実験によって求められた。この７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）より高い周波数または低い周波数では、この周波数帯域より離れるに従ってコインの厚みの変化に対する検出電圧の変化が徐々に小さくなり、厚みの違いすなわちコイン表面の凹凸模様の違いによりコインを識別するには、白銅コインでは上述した７０Ｋ（Ｈｚ）〜９０Ｋ（Ｈｚ）の励磁周波数が適している。
【００２２】
また、例えは、対象コインの材質が黄銅であるような場合では、７Ｋ（Ｈｚ）〜１０Ｋ（Ｈｚ）程度の励磁周波数が、コインの厚みの変化による出力電圧の変化が大きい。そのため、黄銅で形成されたコインを表面の凹凸模様で識別するには、７Ｋ（Ｈｚ）〜１０Ｋ（Ｈｚ）の励磁周波数を用いると効率よくコインを識別できる。
【００２３】
前記構成の励磁駆動手段１２は、前記発振回路手段１１の出力する方形波信号を入力して、抵抗Ｒ５とキャパシタＣ４および抵抗Ｒ６とにより成る積分回路により、方形波を積分して三角波に近似する波形に変換して前記近似三角波信号により励磁コイル１を駆動している。励磁コイル１とキャパシタＣ１とによりなるＬＣ共振回路は前記周波数に共振して励磁コイル１の両端は結果として正弦波形で駆動される。
【００２４】
前記構成のブリッジ回路手段１３は、交流ブリッジ回路を構成するもので、受信コイル２ａと並列に接続されたキャパシタＣ２とによりなるインピーダンスをＺ１、受信コイル２ｂと並列に接続されたキャパシタＣ３とによりなるインピーダンスをＺ２、抵抗Ｒ１のインピーダンスをＺ３および抵抗Ｒ２のインピーダンスをＺ４とすると、交流ブリッジが平衡状態となる条件は、
Ｚ１・Ｚ４＝Ｚ２・Ｚ３
となる。
【００２５】
ここで、図３に示すようにブリッジ回路手段１３の出力は、受信コイル２ａと２ｂの接続点と、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点との両接続点間に現れる信号であることから、いま受信コイル２ａの両端の電圧をＶ１、インピーダンスＺ１に流れる電流をｉ１、受信コイル２ｂの両端の電圧をＶ２、インピーダンスＺ２に流れる電流をｉ２とすると、前記両接続点間に現れる信号の電圧Ｖdef は次のようになる（但し抵抗Ｒ１のインピーダンスＺ３と抵抗Ｒ２のインピーダンスＺ４が等しいものとする）。
【００２６】
Ｖ１＝Ｚ１・ｉ１
Ｖ２＝Ｚ２・ｉ２
Ｖdef ＝Ｖ１−Ｖ２
Ｖdef ＝Ｚ１・ｉ１−Ｚ２・ｉ２
この実施形態では、受信コイル２ａとキャパシタＣ２とによるＬＣ共振回路の共振周波数と、受信コイル２ｂとキャパシタＣ３とによるＬＣ共振回路の共振周波数が前記発振回路手段１１が出力する発振周波数に略等しくなるようにしていることから、インピーダンスＺ１とＺ２は略等しくなり前記両接続点間に現れる信号の電圧は電流ｉ１とｉ２との差によってもたらされる電圧信号となる。
【００２７】
前記構成の作動増幅手段１４は、前記ブリッジ回路手段１３の出力する交流電圧の信号を入力して所望の交流電圧信号に増幅して検波回路手段１５へ出力する。
【００２８】
前記構成の検波回路手段１５は、前記差動増幅手段１４の出力する交流電圧信号を入力してダイオードＤ１により検波整流を行って、抵抗Ｒ１２およびキャパシタＣ８により構成される積分回路により前記ブリッジ回路手段１３の出力に対応する直流電圧信号に変換する。
前記構成のＡＤ変換手段１７は、ＭＰＵ２０に内蔵されている例えば分解能８ビットの逐次比較変換形のＡＤ変換器を用いて実現している。ＡＤ変換手段１７は、検波回路手段１５の出力するアナログの直流電圧信号を入力して、所定の間隔でサンプリングを行い、ブリッジ回路手段１３の出力に対応するデジタル信号に変換しデジタル信号列を信号検査手段１８へ出力する。
【００２９】
前記構成の信号検査手段１８は、ＡＤ変換手段１７の出力する振幅軸上のデジタル信号列を入力してこれをＲＡＭなどのメモリ手段に一時記憶保持し、前記ＲＡＭ内に一時記憶保持したデジタル信号列と、予めメモリ手段２１に記憶保持されている当該金種のデータ列との統計値を求め、前記統計値が予めメモリ手段２１に記憶保持されている所定値と比較して所定の特徴を備えているか否かを検査し検査の結果を出力端子１９へ出力する。
前記統計値を求める具体的な方法として相関係数を求めるつぎの式を用いることができる。
【００３０】
【数１】

上の１式で、Ｎはサンプリング数、変数Ｘｉはサンプリング値で被検コインを測定して得られる前記デジタル信号列の値、変数Ｙｉは受納可能金種をこの発明の装置を用いて予めサンプリング測定して求めた統計的な値である。また、Ｘａ、Ｙａはそれぞれの平均値である。
ＭＰＵの処理速度を考慮するならば、前記１式において分子の偏差クロス積和の中の受納可能金種のサンプリング値Ｙｉとその平均値Ｙａとの偏差値（Ｙｉ−Ｙａ）、および１式の分母のサンプリング値Ｙｉとその平均値Ｙａの偏差の平方和の平方根について予め計算し、その値をメモリ手段21へ記憶させておくことで、後の処理速度を格段に速めることが可能となる。
【００３１】
ここで、１式により求めた相関係数ｒの絶対値は周知のように０≦｜ｒ｜≦１の範囲をとることから、この相関係数ｒと予め記憶された所定値と比較することで被検コインが所定の特徴を備えているか否かを検査することができ、前記係数ｒが限りなく「１」に近いとき被検コインは受納可能金種のコインに対し真であると判定することができる。しかし、検査の結果前記係数が限りなく零に近いときはそのコインを偽として判定することができる。そのため、真偽判別の前記所定値を判別しようとする対象コインに合わせて１以下の１に近い値を設定しておき、該設定値よりも大きい相関係数ｒが得られたときには、正貨のコインと判別する。
【００３２】
ここで、この発明の装置で測定した代表コインの特性について図６および図７を用いて述べる。図６は代表コインの特性を示す図である。図７は代表コインの諸元を示す対比図である。図７で、代表コインの米国５CENT貨とパナマ国の５CENTESIMOS貨は、材質（白銅）、直径、厚さが殆ど近似するコインである。前記コインを目視的に見るならば両コインの違いはそのコインの表面のデザインが異なるのみである。
【００３３】
図６はこの発明による装置を用いて、励磁周波数を９０Ｋ（Ｈｚ）にして励磁コイル１を励磁して、前記コインを測定した結果を示す特性図である。図６で、符号５０（太い線で示す）は米国５CENT貨のもので、符号５１はパナマ国の５CENTESIMOS貨のそれである。同図から前記両コインの特性の違いは最初のピークと最後のピークに現れている様子が判る。これは、コイン表面に発生する渦電流がコイン表面の模様の凹凸に特徴づけられた反磁界を発生し、それにより前記２つの受信コイルのそれぞれに発生する起電力の僅かな差を検出できることに他ならない。従来技術においては前記のような違いを検出することができなかった。 次に図４および図２を用いてコインの真贋性を検査する装置３０の動作について詳述する。
【００３４】
図４で、コインの真贋性を検査する装置３０はコイン投入口３１から投入されたコイン３を自然落下によって、コイン投入口３１の下方に設けたコインレール４へ落下させる。コインレール４へ落下したコイン３は、コイン通路６（図１（ｂ））を通ってコイン投入口３１から遠ざかる方向の下流に転動しながら落下する。コイン３はコイン通路６内を移動する間外径検知コイル３２、材質検知コイル３３、凹凸模様検知コイルの励磁コイル１および受信コイル２ａ，２ｂを通過する。装置３０はコイン３が前記各検知コイルを通過する間コイン３の真贋性を検査する。前記検査の結果コイン３が真正であると判定したときは、出力端子１９へ出力される信号に基づき振り分けソレノイド３５を駆動してゲード３４を作動させて、コイン３を図示しない正貨通路へ導く。しかし、検査の結果コイン３が偽貨と判定されたときはゲート３４を作動せずにコイン３を図示しない偽貨通路へ導き、図示しない排出口より排出する。
【００３５】
ここではコイン３が正貨であると仮定すると、正貨通路へ導かれたコイン３は自由落下を続け、やがてコインレール３６へ落下する。コインレール３６へ落下したコイン３は図示しない周知の振り分け手段により金種毎に振り分けられ各金種毎に設けられた排出口Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの対応する排出口より排出される。
前記で外径検知コイル３２および材質検知コイル３３の検査手段は周知の技術を用いることができる。
【００３６】
ここで、図８のフローチャートを用いて凹凸模様を検出する検知コイルによるコインの真贋性を検査する装置３０の動作を詳述する。図８で、装置は電源が投入されるとステップ１００でＭＰＵ２０内の入出力などの初期設定を行う。ステップ１００を実行後、ステップ１０１の判断処理で検知コイルの信号を用いて装置内にコインが投入されたか否かを判断する処理を実行する。ステップ１０１の判断処理でコインが投入されたと判断すると、プログラムはステップ１０２のＡＤ変換処理へと進む。しかし、ステップ１０１の判断処理でコインが投入されていないと判断するとコインの到来を待つようにして待機処理をループする。
【００３７】
ステップ１０１の判断処理でコインが投入されたと判断すると、ステップ１０２のＡＤ変換処理へ進む。ステップ１０２のＡＤ変換処理はコインが検知コイル内に到来するとその信号を受けて、凹凸模様を検出する検知コイルの受信コイル２ａ，２ｂからの信号である検波回路手段１５の出力信号のサンプリングを開始する。サンプリング結果はＭＰＵ２０内のＲＡＭなどのメモリ手段に一時記憶保持してステップ１０３の演算処理へ進む。
【００３８】
ステップ１０３の演算処理は、前記メモリ手段に一時記憶保持されたデジタル信号列の値と予めメモリ手段２１に記憶されている受納可能コインの統計値とを前記１式を使って相関係数ｒを求める処理を行って、ステップ１０５の真偽判定へ進む。
ステップ１０５の真偽判定は、前記ステップ１０３の演算処理により求めた相関係数と予め記憶させた受納可能コインの所定値とを比較し、相関係数ｒ＞所定値のとき被検コインを真のものであると判定し、ステップ１０６の正貨処理へと進む。しかし、相関係数ｒ＜所定値と判定したときは被検コインを偽と判定し、ステップ１０４の偽貨処理を実行して待機ループへ戻る。
【００３９】
ここでは、ステップ１０５の真偽判定処理で被検コインが真のものであると判定されたものと仮定してステップ１０６の正貨処理を実行するものとする。ステップ１０６の正貨処理は、前記判定結果に基づき正貨信号、金種信号などを出力する処理を実行し待機ループへ戻る。
図９は、本発明の第２の実施形態の凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図である。上述した第１の実施形態と相違する点は、励磁コイル１のコの字型のコアーの長て方向のコアーの磁極面のセンターを結ぶ線５ｂが受信コイル２ａ，２ｂのセンターを結ぶ線５ａと直交し、前記線５ｂは受信コイル２ａ，２ｂの中間点を通るように励磁コイル１及び受信コイル２ａ，２ｂを配設している点のみである。作用及び効果は第１の実施形態と同様なのでその説明を省略する。
【００４０】
図１０は、本発明の第３の実施形態の凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図である。上述した第１の実施形態と相違する点は、受信コイル２ａ，２ｂのセンターを結ぶ線５ａが、コイン３が転動落下するコインレール４に対して垂直方向にシフトし、対象とするコイン３の中心部位置を通るようにしている点において相違するのみである。この第３の実施形態の場合、受信コイル２ａ，２ｂが対象コイン３の中心部に配置されているから、コイン３の中心部の凹凸模様の差異によって検出値が異なることになり、コインの中心に穴があるかないかのコインの真偽識別に適している。
【００４１】
図１１は、本発明の第４の実施形態の凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図である。上述した第１の実施形態と相違する点は、受信コイルの配列を９０度回転させ、受信コイル２ａ，２ｂのセンターを結ぶ線５ａが励磁コイル１のコアーの磁極面のセンターを結ぶ線５ｂと直交し、該励磁コイル１の中心部で交差するように構成した点である。この第４の実施形態も、受信コイル２ａ，２ｂが対象コインの中心部に対応する位置に配置されることから、コインの中央部に凹凸模様の変化があるコイン、ないコインに対して真偽判別する場合にこの第４の実施形態は適している。
【００４２】
以上のように、受信コイル２ａ，２ｂの配設位置（この受信コイルの配設位置に対応して励磁コイルの配設位置）は、真偽を判別しようとする対象コインの表面の凹凸模様の差異に応じて（中心部に穴のあるなしによる凹凸模様に差異がある場合、コインの周辺部に凹凸模様の差異がある場合等）、変えればよいものである。
また、本発明は、電磁界がコインの表面のみ浸透し、中心部まで浸透しないような周波数で励磁コイル１を励磁して電磁界を形成し、コイン表面付近で発生する渦電流による反磁界の影響を測定するものであるから、受信コイル２ａ，２ｂのコインに対向する面は、コイン表面に近接する程望ましい。
【００４３】
そこで、図１２に示すように、通路壁７ａの受信コイル２ａ，２ｂが配設された位置、即ち、図１で受信コイル２ａ，２ｂのセンターを結ぶ線５ａに沿って、受信コイル２ａ，２ｂが配設された位置を透磁率の高い材質２００で形成することによって、受信コイル２ａ，２ｂをコイン表面に実質的に近接させた状態を形成するようにしてもよい。
なお、上述した各実施形態では、励磁コイル１をコの字形のコアーを用いて示したが、Ｕの字形などこの発明による要旨を逸脱しない範囲において適宜他の形状のものを用いてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、コイン表面の凹凸模様が検出できるので多用なコインに対し小型で高性能なコイン検査装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の実施形態における回路の概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における回路の具体図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるコインの真贋性を検査する装置を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるコイルの構成を詳述する図（ａ）は正面図、図（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の実施形態における代表コインの特性を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態における代表コインの諸元を示す対比図である。
【図８】本発明の実施形態における動作のフローチャート図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態における凹凸模様を検出する検知コイルの構成を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２】本発明の各実施形態において受信コイルを配置したコイン通路壁の部分を透磁率の高い材料で構成した例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 励磁コイル
２ａ，２ｂ 受信コイル
３ コイン
４ コインレール
６ コイン通路
７ａ，７ｂ コイン通路の通路壁

Claims (18)

1. コイン通路の一側部の通路壁近傍に、励磁コイルと受信コイルを電磁的に結合するように配設し、コインが電磁界を通過することでコインの表面に生じる渦電流による反磁界の影響を前記受信コイルで検出できるような周波数で前記励磁コイルを励磁して、前記受信コイルで検出される起電力信号によってコインの凹凸模様の差異を検出しコインを識別するコインの真贋性を検査する方法。
2. 設定周波数を発振する発振回路手段と、発振回路手段の出力に接続された励磁駆動手段と、所定の角度で傾斜させたコイン通路に２つの磁極が向かうようにしてコイン通路の一側部の通路壁近傍に配置され、前記励磁駆動手段に接続された励磁コイルと、励磁コイルと電磁的に結合するようにして前記通路壁の近傍に配置した特性が略等しい２つの受信コイルと、前記励磁コイルと前記受信コイルとにより電磁場を構成し、前記受信コイルを含むようにして構成したブリッジ回路手段と、前記ブリッジ回路手段に接続された差動増幅手段と、前記差動増幅手段に接続された検波手段と、検波手段の出力に接続され、前記電磁場内に被検コインが作用したとき得られる信号と、前記信号に基づき該被検コインが所定の特徴を備えているか否かを検査し検査の結果を出力する検査手段とを備え、前記検査手段は前記信号と予め記憶されている所定金種の特徴とを比較し、前記信号が前記特徴に対し所定の許容範囲内にあるとき前記被検コインを真のものであるとする信号を出力することを特徴とするコインの真贋性を検査する方法。
3. 前記２つの受信コイルは、差動接続したことを特徴とする請求項２記載のコインの真贋性を検査する方法。
4. 前記２つの受信コイルは、前記コイン通路に配置したコインレールの上方で且つ２つの受信コイルの中心を結ぶ線がコインレールと略平行になるようにして所定の間隔で配置し、前記励磁コイルは、受信コイルと所定の間隔で、且つ受信コイルの上方または下方で２つの磁極の中心を結ぶ線がコインレールと略平行になるようにして配置したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のコインの真贋性を検査する方法。
5. 転動落下するコインが、前記励磁コイル及び受信コイルが配設されたコイン通路の一側部の通路壁側に傾倒するようにコイン通路壁が形成されている請求項１乃至４の内１項記載のコインの真贋性を検査する方法。
6. 前記励磁コイルを励磁する周波数は、識別対象のコインの材質によって選択設定する請求項１乃至５の内１項記載のコインの真贋性を検査する方法。
7. 前記励磁コイルは、２つの磁極を同一面に有するコの字形またはＵの字形の磁性材と前記磁性材に巻回したコイルとによりなることを特徴とする請求項１乃至６の内１項記載のコインの真贋性を検査する方法。
8. 前記受信コイルで検出される起電力信号を所定周期毎サンプリングして検出し、該サンプリング値に基づいて統計処理を行ない検出コインの特徴を検出し、コインを識別する請求項１乃至７の内１項記載のコインの真贋性を検査する方法。
9. 前記統計処理は、基準となるコインとの相関係数を求める処理であり、該相関係数の大きさによってコインを識別する請求項８記載のコインの真贋性を検査する方法。
10. コイン通路の一側部の通路壁近傍に、励磁コイルと受信コイルを電磁的に結合するように配設し、コインが電磁界を通過することでコインの表面に生じる渦電流による反磁界の影響を前記受信コイルで検出できるような周波数での前記励磁コイルの励磁により、前記受信コイルで検出される起電力信号によってコインの凹凸模様の差異を検出する手段を備えていることを特徴とするコインを識別するコインの真贋性を検査する装置。
11. 設定周波数を発振する発振回路手段と、発振回路手段の出力に接続された励磁駆動手段と、所定の角度で傾斜させたコイン通路に２つの磁極が向かうようにしてコイン通路の一側部の通路壁近傍に配置され、前記励磁駆動手段に接続された励磁コイルと、励磁コイルと電磁的に結合するようにして前記通路壁の近傍に配置した特性が略等しい２つの受信コイルと、前記励磁コイルと前記受信コイルとにより電磁場を構成し、前記受信コイルを含むようにして構成したブリッジ回路手段と、前記ブリッジ回路手段に接続された差動増幅手段と、前記差動増幅手段に接続された検波回路手段と、検波回路手段の出力に接続され、前記電磁場内に被検コインが作用したとき得られる信号に基づき該被検コインの特徴を検査し検査の結果と予め記憶されている所定金種の特徴とを比較し、前記信号が前記特徴に対し所定の許容範囲内にあるとき前記被検コインを真のものであるとする信号を出力する検査手段とを有することを特徴とするコインの真贋性を検査する装置。
12. 前記２つの受信コイルは、差動接続したことを特徴とする請求項１１記載のコインの真贋性を検査する装置。
13. 前記２つの受信コイルは、前記コイン通路に配置したコインレールの上方で且つ２つの受信コイルの中心を結ぶ線がコインレールと略平行になるようにして所定の間隔で配置し、前記励磁コイルは、受信コイルと所定の間隔で、且つ受信コイルの上方または下方で２つの磁極の中心を結ぶ線がコインレールと略平行になるようにして配置したことを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載のコインの真贋性を検査する装置。
14. 転動落下するコインが、前記励磁コイル及び受信コイルが配設されたコイン通路の一側部の通路壁側に傾倒するようにコイン通路壁が形成されている請求項１０乃至１３の内１項記載のコインの真贋性を検査する装置。
15. 前記励磁コイルを励磁する周波数は、識別対象のコインの材質によって選択設定する請求項１０乃至１４の内１項記載のコインの真贋性を検査する装置。
16. 前記励磁コイルは、２つの磁極を同一面に有するコの字形またはＵの字形の磁性材と前記磁性材に巻回したコイルとによりなることを特徴とする請求項１１乃至１５の内１項記載のコインの真贋性を検査する装置。
17. 前記受信コイルで検出される起電力信号を所定周期毎サンプリングする手段と、該サンプリング値に基づいて統計処理を行ない検出コインの特徴を検出しコインを識別する統計処理手段とを備える請求項１０乃至１６の内１項記載のコインの真贋性を検査する装置。
18. 前記統計処理手段の統計処理は、基準となるコインとの相関係数を求める処理であり、前記統計処理手段は該相関係数の大きさによってコインを識別する請求項１７記載のコインの真贋性を検査する装置。

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