JPH09115023A - コイン検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイン検出センサに導かれる各種コインの中
心位置をリアルタイムに検出して、その特徴情報を簡易
に、且つ確実に検出することのできる簡単な構造の実用
性の高いコイン検出装置を提供する。 【解決手段】 コインの特徴情報を検出するコイン検知
センサ(５)の両側に、このコイン検知センサを中心とし
てコインの通過方向に対称となる位置に、コインの通過
を検出する第１及び第２の磁気センサ(６，７)を設けた
構造とする。そして第１及び第２の磁気センサの各出力
レベルが等しくなったとき、前記通過路を通過するコイ
ンの中心が前記コイン検出センサを通過する時点として
検出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコインの特徴情報を
簡易にして確実に検出することのできるコイン検出装置
に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】自動販売機等においては、コイン
投入口より投入されたコインの種別を識別したり、更に
はその真偽を判別する為のコイン検出装置が組み込まれ
る。この種のコイン検出装置は、そのコイン通過路に設
置されてその通過路を通過するコインの直径や厚み、重
量、またコイン表面の凹凸情報等を検出するコイン検知
センサを主体として構成される。尚、コイン検知センサ
としては、その検知目的に応じて光センサや超音波セン
サ、また静電容量センサや磁気センサ、更にはＣＣＤセ
ンサ等が適宜用いられる。

【０００３】さてコイン検知センサを用いてコインの特
徴情報を検出する場合、一般的にはコインの中心を検出
し、その中心を基準としてコイン情報を抽出することが
重要である。即ち、コインは通常、円盤形状をなしてお
り、コイン検知センサが設けられた通過路内を転がりな
がら移動する。従ってコインの中心がコイン検知センサ
を通過するタイミングで該コインの特徴情報を検出すれ
ば、その直径や縁部の状態、更には表面中央部の凹凸模
様等の情報を、該コインの中心を基準として比較的簡単
に、且つ正確に求めることができる。

【０００４】尚、最近ではコイン全体の画像を取り込
み、画像処理によってその特徴情報を抽出することも種
々試みられているが、高速処理が必要となる上、装置自
体が相当大掛かりで高価なものとなることが否めない。
しかしこの場合であっても、コインの中心が検出されて
いれば、その中心を基準としてコイン全体の画像を確実
に取り込むことができ、また画像を３６０゜回転させな
がらマッチング処理する際の処理手続きが簡略化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来、コイン
検知センサに導かれるコインの中心検出は、例えばコイ
ン検出センサの位置に設けられた位置検出センサの出
力、または該コイン検出センサの出力を利用して、その
センサ出力が最大となる時点（タイミング）を求める等
して行われている。具体的には、例えば図１０にその処
理概念を示すようにコインの通過に伴って変化する位置
検出センサの出力レベルを監視し、そのセンサ出力をピ
ークホールド処理している。そしてそのピークホールド
波形を微分処理することで、センサ出力がピーク値に到
達したタイミングを求め、これをセンタ検知出力として
求めている。

【０００６】しかしながらこのようなピークホールド処
理にあっては、例えば位置検出センサに対するコインの
通過速度が遅い為にセンサ出力のレベル変化が緩慢とな
る場合がある。またコインの種類に依存してそのセンサ
出力のレベル変化が小さく、しかも出力レベル自体が低
い場合がある。するとこのような場合にはピークホール
ドした信号に対する微分波形が鈍り、そのレベル変化自
体が小さくなるので、コインの中心位置を確実、且つ正
確に求めることができなくなると言う不具合が生じた。

【０００７】一方、図１１に示すように位置検出センサ
の出力を逐次サンプリングして記憶し、それらのサンプ
リング値を相互に比較してコインの中心位置を検出する
ことも試みられている。しかしこのサンプリング記憶方
式によると、サンプリング値がピークを過ぎて或る程度
低下した時点で、初めて数サンプリング遡ってピーク値
タイミングが検出できることになり、時間的遅れが生じ
ることが否めない。しかも前記コイン検出センサにより
検出されるコインの特徴情報を上記検出時間遅れを見込
んで記憶保持しておく必要があるので、大容量の記憶装
置が必要となる上、処理手続きが複雑化すると言う問題
がある。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、コイン検出センサに導かれる各
種コインの中心位置をリアルタイムに検出して、その特
徴情報を簡易に、且つ確実に検出することのできる実用
性の高いコイン検出装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコイン検出
装置は、コインの通過路に導かれるコインの特徴情報を
検出するコイン検知センサを上記通過路に設けると共
に、このコイン検知センサを中心として前記コインの通
過方向に対称となる位置、つまり前記コイン検知センサ
の両側に位置して第１及び第２の磁気センサを設け、こ
れらの第１及び第２の磁気センサにより当該各位置を横
切るコインの部位に応じた信号をそれぞれ得るようにし
たことを特徴とするものである。

【００１０】つまりコインの通過方向に、コインの中心
を検出するための第１及び第２の磁気センサを、コイン
検知センサを中心として対称に設けた構造とし、これに
よって簡易な構造でありながら、前記コイン検知センサ
によるコインの特徴情報検出を確実に行い得るようにし
たことを特徴とするものである。また請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１及び
第２の磁気センサの各出力が等しくなったとき、前記通
過路を通過するコインの中心が前記コイン検出センサを
通過する時点として検出する手段を備えたことを特徴と
するものである。

【００１１】つまり第１及び第２の磁気センサの各出力
から、コインの中心が前記コイン検知センサを通過する
タイミングを簡易にして確実に求め、コイン検知センサ
による特徴情報検出の確実化を図ったことを特徴として
いる。更に請求項３に記載の発明は、前記第１及び第２
の磁気センサとして、各磁気センサがそれぞれ形成する
交流磁界中を通過するコインによる渦電流損失の変化か
ら、前記各磁気センサに対する上記コインの通過をそれ
ぞれ検出するタイプのものを用いることにより、簡単な
構造にして確実にコインの通過情報を求めるようにした
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコイン検出装
置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１
は実施形態に係るコイン検出装置の概略構成を示す外観
斜視図で、図２はその平面構造を示す横断面図である。
装置本体１は概略直方体ブロック形状をなし、その上面
中央部に横方向に亘って凹状のコイン通過路２を形成し
た外観構造をなす。このコイン通過路２の両縁立ち上り
部３は、上記通過路２を通過するコインＣの通路幅Ｗを
規定するガイド部４となっている。

【００１３】しかして前記コインの通過路２をなす凹部
底面の中央部には、その通路幅方向の全域に亘って延び
るライン状のコイン検知センサ５が埋設されている。こ
のコイン検出センサ５としては、検出対象とするコイン
Ｃの特徴情報に応じて、光センサ，超音波センサ，静電
容量センサ，磁気センサ，またはＣＣＤセンサ等が適宜
用いられる。

【００１４】また前記コイン通過路２をなす凹部底面に
は、更に前記コイン検知センサ５の両側に位置して、且
つ該コイン検知センサ５を中心としてコインＣの通過方
向に対称となる位置に第１及び第２の磁気センサ６，７
がそれぞれ埋設されている。尚、これらの磁気センサ
６，７は同一特性を有するもので、コインＣの通過方向
に対する上記第１及び第２の磁気センサ６，７の離間幅
Ｌは、検出対象とする最小径のコインＣの直径Ｄよりも
狭く設定されている。つまり前記第１及び第２の磁気セ
ンサ６，７は、コイン検知センサ５に対してコインＣの
通過方向上流側及び下流側に、それぞれＬ／２の距離を
隔てて設けられている。

【００１５】上記各磁気センサ６，７は、当該磁気セン
サ６，７がそれぞれ設けられた通過路２上の位置を横切
るコインＣの部位に応じたレベルの信号をそれぞれ出力
するものである。そしてこれらの第１及び第２の磁気セ
ンサ６，７の各出力レベルから、後述するように前記コ
インＣの中心が前記コイン検知センサ５を横切るタイミ
ングが検出されるようになっている。

【００１６】即ち、磁気センサ６（７）は、例えば図３
にその概略構造を模式的に示すように、コ字状のコア１
１の端部をなす一対の磁極を耐磨耗性の保護部材１２を
介してコイン通過路２側に位置付けたもので、その一方
の磁極側を交流バイアス駆動することでコイン通過路２
内に交流磁場Ｆを形成し、他方の磁極側にてその磁界を
受けて起電力Ｖを発生するものとなっている。尚、上記
保護部材１２は、コア１１の両磁極を被膜することで両
磁極間がコインＣによって磁気的に短絡されることがな
いように機能することは勿論のことである。また上記交
流バイアス周波数としては、例えば３ｋ〜５０ＫHzのコ
インＣに渦電流を生じさせ易い周波数が用いられる。

【００１７】しかしてコイン通過路２内に導かれて上記
交流磁場Ｆ内にコインＣが入り込むと、該コインＣには
そこで受ける交流磁界に応じた渦電流が生じる。この渦
電流の大きさは、コインＣが交流磁場Ｆを遮る量によっ
て変化し、コインＣの中心が磁気センサ６（７）の位置
にあるときに上記交流磁場Ｆを遮る量が最大となり、コ
インＣに生じる渦電流も最大となる。磁気センサセンサ
６（７）の他方の磁極では、このような渦電流に起因す
る前記両磁極間の結合損失に応じて変化する前記起電力
Ｖから、上記コイン通過路２内のコインＣの存在を検出
するものとなっている。

【００１８】かくしてこのような磁気センサ６（７）に
よれば、その出力は該磁気センサ６（７）が形成した交
流磁場Ｆを遮るコインＣの部位によって変化し、その出
力変化は磁気センサ６（７）にコインＣの中心が位置付
けられたときに最も大きくなる。そして磁気センサ６
（７）からコインＣの中心が離れるに従って、その出力
の変化量が小さくなる。尚、実際的には、コインＣの中
心が磁気センサ６（７）上を通過するとき、コインＣに
生じる渦電流が最も大きくなって磁極間の結合損失が最
大となり、これによって前記起電力Ｖが最小となるが、
概念的にはこれをセンサ出力の最大レベルとして捉える
ことができる。

【００１９】図４は、コインＣがコイン通過路２を一定
の速度で通過した際の、前記第１及び第２の磁気センサ
６，７の各出力Ａ，Ｂのレベル変化を模式的に示したも
のである。この図４に示されるように磁気センサ６，７
の各出力Ａ，Ｂの信号レベルは、当該磁気センサ６，７
がそれぞれ設けられた位置をコインＣの中心が通過した
際にそれぞれ最大となる。

【００２０】ここで注目すべきところは、第１及び第２
の磁気センサ６，７が前記コイン検知センサ５の両側に
位置し、該コイン検知センサ５を中心にして対称となる
位置にそれぞれ設けられている点にある。また前述した
ように両磁気センサ６，７の離間距離Ｌは、検出対象と
するコインの最小径よりも狭く設定され、且つこれらの
磁気センサ６，７は同一特性を有するものとなってい
る。従ってコイン通過路２を一定の速度でコインＣが通
過した場合、第１及び第２の磁気センサ６，７からそれ
ぞれ得られる出力Ａ，Ｂは、上記離間距離Ｌに相当した
時間差を有するだけの同一波形となる。そして両磁気セ
ンサ６，７の出力レベルが等しくなるタイミングは、丁
度、コインＣが両磁気センサ６，７の交流磁場Ｆ内に同
じ面積ずつ位置付けられている状態のとき、つまりコイ
ンＣの中心がコイン通過方向に離間した第１及び第２の
磁気センサ６，７の真ん中の位置に位置付けられたとき
となる。この両磁気センサ６，７の真ん中の位置は、取
りも直さず前記コイン検知センサ５が設けられている位
置であり、従って両磁気センサ６，７の出力レベルが等
しくなるタイミングは、コインＣの中心がコイン検知セ
ンサ５上に位置するタイミングとなる。

【００２１】この実施形態に係るコイン検出装置は、こ
のような検出原理に基づいてコイン通過路２を通過する
コインＣの中心を検出し、その時点でコイン検知センサ
５により該コインＣの特徴情報を検出可能としたもので
あり、リアルタイムにコインＣの中心を基準とした特徴
抽出を可能とする点に特徴を有する。尚、コインＣの大
きさ（径）が変わったとき、或いはコインＣの材質の違
いによって該コインＣに生じる渦電流の大きさが変化し
ても、各磁気センサ６，７の出力レベルは図４中波線で
示すように相対的に変化するだけである。従って上述し
たコインＣの中心位置検出は、コインＣの種別に関係な
く正確に行うことができる。また図５に示すように、例
えば通路幅Ｗに比較して磁気センサ６，７の幅が狭いよ
うな場合であっても、コインＣの通過速度が或る程度速
い場合には、その通過路２に対してコインＣは蛇行する
ことなく磁気センサ６，７上を横切ると看做すことがで
きるので、同様にしてコインＣの中心を検出することが
できる。この場合、通路幅Ｗに対してコインＣが通過す
る位置が変位しても、これによって磁気センサ６，７の
出力レベルが相対的に変化するだけであるから、上述し
た中心検出に支障が生じることはない。つまり通路幅Ｗ
に対してコインＣの径が小さい場合でも、その中心検出
を問題なく行うことができる。

【００２２】さて上述した第１及び第２の磁気センサ
６，７の出力に基づくコインＣの中心検出は、例えば図
６に示す如き検出回路によって達成される。この検出回
路は前記第１及び第２の磁気センサ６，７の各出力をそ
れぞれ入力し、これらの信号レベルを相互に比較する比
較器（コンパレータ）１５と、この比較器１５の出力を
微分してセンタ検出タイミングを示すパルスを生成する
微分器１６とによって構成される。

【００２３】かくしてこのような検出回路を備えたコイ
ン検出装置によれば、該検出回路の出力（検出パルス）
に従って前記コイン検知センサ５を駆動し、その時点に
おけるコインＣの情報をリアルタイムに取り込むだけ
で、コインＣの中心を基準とした特徴情報を非常に簡単
に、且つ確実に検出することができる。例えばコイン検
知センサ５がＣＣＤラインセンサによって構成される場
合、このＣＣＤラインセンサを上記検出パルスに従って
撮像駆動するだけで、コインＣの中心を基準としてその
表面情報を入力することが可能となるので、該コインＣ
の直径や、エッジの情報等を簡単に得、また中心部の模
様に関する情報も簡単に得ることが可能となる。従って
コインＣの種類判別はもとより、その真偽判定も簡単
に、且つ短時間に効率良く行うことが可能となる。

【００２４】また上記コイン検出装置によれば、コイン
Ｃの中心をリアルタイムに検出し、その時点でコイン検
知センサ５によりコインＣの中心を基準とした特徴情報
の検出を行うので、複数のコインＣが連続してコイン検
知センサ５に導かれる場合であっても、各コインＣの中
心を順次検出しながらその特徴情報を個々にリアルタイ
ムに求めることができる。

【００２５】即ち、複数のコインＣを連続してコイン通
過路２に導いた場合、前記磁気センサ５，６の各出力
Ａ，Ｂは、例えば図７の（ａ）に示すようにコインＣが
通過する毎に変化する連続波形となるが、これらの出力
Ａ，Ｂは磁気センサ５，６の離間距離Ｌに相当する時間
差を持つ同一波形となる。従ってこれらの出力Ａ，Ｂの
レベルを比較する前記比較器１５の出力は図７の（ｂ）
に示すようになり、その微分出力として同図の（ｃ）に
示すように各コインＣの中心を示す検出信号が得られる
ことになる。

【００２６】尚、図７における出力波形の時間的に最初
の第１の山は径の大きいコインＣの通過を示し、第２及
び第３の山は径の小さいコインＣの通過を示している
が、コインＣの種類によってその信号レベルが相対的に
変化するだけであり、コインＣの中心検出には支障はな
い。また第４の山は、所謂穴あきコインＣが導かれた場
合であって、その頂部で若干の窪み（レベル低下）を生
じているが、このような場合であっても出力Ａ，Ｂの波
形自体には変化がないので、そのコインＣの中心検出に
は全く問題を生じない。

【００２７】従ってこの検出信号に従って、その検出タ
イミングで前記コイン検知センサ５により各コインＣの
特徴情報を検出すれば、これらの特徴情報はそれぞれ各
コインＣの中心を基準としたものとなり、ここに複数の
コインＣの連続検出が可能となる。尚、本発明は上述し
た実施形態に限定されるものではない。図１に示したコ
イン検出装置の構造はコイン通過路２の上面側を解放し
た構造のものであったが、例えば図８の（ａ）に示すよ
うに装置本体の側部よりコイン通過路２を切り込み形成
した構造としても良く、また図８の（ｂ）に示すように
コイン通過路２を矩形状の貫通孔として形成した構造と
しても良い。

【００２８】このような図８に示すような構造とした場
合には磁気センサ６，７を、例えば図９に示すようにそ
の磁極がコイン通過路２を挟んで対向するように配置す
るようにすれば、磁極間の磁気的結合度を高めてそのセ
ンシング感度を高くすることができる。この場合、両磁
極の間隙を検出対象とするコインＣの最大厚みを見込ん
で設定し、コインＣが支障なく通過できるようにしてお
くことは勿論のことである。

【００２９】また磁気センサ６，７の交流バイアス周波
数が低い場合、例えばコインＣの材質によって、具体的
には鉄分が多いような場合には、その検出出力に磁性の
影響が出てくることがある。しかしこの磁性の影響を逆
に利用して、例えば磁気センサ６，７を周波数多重化し
て交流バイアス駆動し、磁性の影響を受けて変化する出
力の変化から、その材質を判定するように構成すること
も可能である。また複数の周波数を時分割多重化して交
流バイアス周波数を切り替えながらコイン検出処理を行
うことで、交流バイアス周波数に依存するコインＣの性
質を判定するようにすることも可能である。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
インの通過路に設けられたコイン検知センサの両側の、
該コイン検知センサを中心としてコインの通過方向に対
称となる位置に位置して第１及び第２の磁気センサを設
け、これらの各磁気センサによりそのセンサ位置を横切
るコインの部位に応じた信号をそれぞれ得るようにして
いるので、簡易な構造でありながら、コインの中心が前
記コイン検知センサを通過するタイミング求めるに必要
な情報を効果的に得、またコイン検知センサによるコイ
ンの特徴情報検出を確実に行い得る。

【００３１】特に請求項２に記載の発明によれば、前記
第１及び第２の磁気センサの各出力が等しくなったと
き、これをコインの中心が前記コイン検出センサを通過
する時点として検出するので、コインの中心が前記コイ
ン検知センサを通過するタイミングを簡易にして正確に
求め、コイン検知センサによる特徴情報検出の確実化を
図り得る。

【００３２】更に請求項３に記載の発明によれば、前記
第１及び第２の磁気センサは、各磁気センサがそれぞれ
形成する交流磁界中を通過するコインによる渦電流損失
の変化から、前記各磁気センサに対する上記コインの通
過をそれぞれ検出する形式のものなので、簡単な構造に
して確実にコインの通過情報を求めることができ、コイ
ンの中心検出に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置実施形態に係るコイン検出装置の
概略構成を示す外観斜視図。

【図２】図１に示すコイン検出装置の平面構造を示す横
断面図。

【図３】磁気センサの概略構造を模式的に示す図。

【図４】第１及び第２の磁気センサによるコイン検出出
力を示す図。

【図５】コイン通過路に対するコインＣの位置変位と、
磁気センサの出力変化を説明する為の図。

【図６】第１及び第２の磁気センサの出力に基づくコイ
ン中心検出回路の例を示す図。

【図７】コインの連続検出作用を説明する為の図。

【図８】コイン検出装置の別の実施形態を示す外観斜視
図。

【図９】磁気センサの別の構造例を模式的に示す図。

【図１０】従来のピークホールド方式によるコイン中心
位置検出処理の例を説明するための信号波形図。

【図１１】従来のサンプリング記憶方式によるコイン中
心位置検出の概念を示す図。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ コイン通過路 ４ ガイド部 ５ コイン検知センサ ６ 第１の磁気センサ ７ 第２の磁気センサ １１ コア １２ 保護部材 １５ 比較器 １６ 微分器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイン通過路を通過するコインの特徴情
   報を検出するコイン検知センサと、このコイン検知セン
   サを中心として前記コインの通過方向に対称となる前記
   コイン検知センサの両側位置にそれぞれ設けられ、当該
   各位置を横切るコインの部位に応じた信号を出力する第
   １及び第２の磁気センサとを具備したことを特徴とする
   コイン検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコイン検出装置におい
   て、前記第１及び第２の磁気センサの出力が等しくなっ
   たとき、前記通過路を通過するコインの中心が前記コイ
   ン検出センサを通過する時点として検出する手段を備え
   たことを特徴とするコイン検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２の磁気センサは、各磁
   気センサがそれぞれ形成する交流磁界中を通過するコイ
   ンによる渦電流損失の変化から、前記各磁気センサに対
   する上記コインの通過をそれぞれ検出するものである請
   求項１または２に記載のコイン検出装置。