CN1164081A

CN1164081A - 硬币鉴别设备

Info

Publication number: CN1164081A
Application number: CN97103381A
Authority: CN
Inventors: 高桥昌孝; 辻敬二
Original assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Current assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: DE69722301T2; US5887697A; JP3516825B2; KR100212930B1; DE69722301D1; CN1087087C; EP0798669A3; EP0798669B1; JPH09319916A; EP0798669A2; KR19980069731A

Abstract

一种硬币鉴别设备包括多个发光元件；用于检测被硬币反射的光的面积传感器；设置在光接收装置对面的散射构件；面积传感器接收被硬币反射的光和被散射装置散射的光并产生图案信息；以及一硬币鉴别装置，用于根据由面积传感器产生的图案信息检测硬币的直径，试验性地确定硬币的面额，并将由面积传感器产生的硬币的图案信息与参考图案信息进行比较。该硬币鉴别设备可用高精度通过光学地探测硬币正面和反面的图案来鉴别硬币，即使有灰尘等附着在其侧面上。

Description

硬币鉴别设备

本发明涉及一种硬币鉴别设备，特别是涉及一种用于通过光学地检测硬币下表面的图案而鉴别硬币的硬币鉴别设备。

美国专利NO.5494147公开了一种用于鉴别硬币的面额，真伪和是否为外币的硬币鉴别设备，其步骤为：映像通过光学地检测硬币在x-y坐标系统中的正面或反面而产生的图案信息；根据硬币的直径试验性地确定硬币的面额，将图案信息转换成极坐标系统，并将转换后的图案信息与试验性地确定面额的硬币的参考值进行比较。

但是，由于美国专利NO.5494147中所公开的硬币鉴别设备是通过映像由在x-y坐标系统中光学地检测硬币的正面或反面而产生的图案信息，根据硬币的直径试验性地确定其面额，以及通过使图案信息与具有试验性地确定的面额的硬币的参考信息相比较而鉴别硬币的，在像由于长期使用而使硬币遭受磨损所产生的金属粉末这样的灰尘粘附在硬币侧面上的情况下，面额和试验性地确定的面额都是错误的，因此有将真币鉴别为不可接受的硬币例如伪币的危险。

因此，本发明的一个目的为提供一种硬币鉴别设备，它能够以高的精度通过光学地检测硬币正面或反面的图案来鉴别硬币，即使有灰尘和其类似物粘附在其侧面上。

本发明的上述和其它目的可以由一种如下所述的硬币鉴别设备来实现，即它包括：用于将光线投射到硬币上的照射装置；用于光学地检测由硬币反射的光的光接收装置；相对于被光照射的硬币，设置在光接收装置对面的散射装置，用于散射从照射装置发出的光，接受由硬币反射的光和由散射装置散射的光并产生图案信息的光接收装置；该硬币鉴别设备进一步包括硬币鉴别装置，它用于根据由光接收装置产生的图案信息检测硬币的直径，试验性地确定硬币的面额，并将由光接收装置产生的硬币的图案信息与具有试验性地确定的面额的硬币的参考图案信息进行比较。

在本发明的一个优选方面，照射装置相对于硬币设置在光接收装置的侧面，而散射装置要如此构造，以使能不规则地反射从照射装置发出的光。

在本发明的另一优选方面，照射装置包括用于用光照射硬币的下表面的第一照射装置和用于用光主要照射散射装置的下表面的第二照射装置。

在本发明的又一优选方面，照射装置包括用于用光照射硬币的下表面的第一照射装置和相对于硬币设置在光接收装置对面的用于用光主要照射散射装置的上表面的第二照射装置，而散射装置要如此构造，以使能传送和散射从第二照射装置发出的光。

在本发明的又一优选方面，照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币的表面上的光导向装置。

在本发明的又一优选方面，第一照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币的表面上的光导向装置。

本发明的上述和其它目的与特征将从参考附图作出的下列说明中得到更清楚的了解。

图1是本发明的一个实施例的硬币鉴别设备的硬币鉴别部分的示意剖视图。

图2是表示一支承板的示意横向剖视图。

图3是本发明的一个实施例的硬币鉴别设备的检测和鉴别系统的框图。

图4的视图示出了根据已经映像并储存在经过映像的图案信息贮存器中的图案信息重新产生的图案图像。

图5是表示一种用中心坐标计算装置执行的计算图案信息的中心座标的方法的示意图。

图6的视图示出了由面积传感器产生并被映像和贮存在经过映像的图案信息贮存器中的硬币的图案信息的一个例子。

图7的视图示出了通过由图案信息变换装置将图6所示的图案信息转换成极坐标系统而产生并贮存在图案信息变换装置中的经过变换的图案信息。

图8的视图示出了图6所示的硬币的参考图案信息。

图9的曲线图示出了通过在离开信息中心某一预定距离r0处读取图7所示的在360度中经过变换的图案信息而得到的图案信息值。

图10的曲线图示出了通过在离开信息中心某一预定距离r0处读取图8所示的在360度中的参考图案信息而得到的图案信息值。

图11是表示重新映像后的经过变换的图案信息的视图。

图12是本发明的另一实施例的硬币鉴别设备的示意透视图。

图13是本发明的又一实施例的硬币鉴别设备的示意透视图。

如图1所示，用一环带2将硬币1压靠在硬币通道3的表面上并在

硬币通道3中沿一对导轨4在垂直于图1的纸面的方向上和由图2中的箭头指示的方向上输送该硬币。硬币通道3的一部分是由用玻璃、丙烯酸树脂或其类似物做成的透明构件5形成的，光可以透过该构件，并设有一用于以这样一种方式支承硬币通道3的支承板6，即使它与硬币通道3的下表面接触。支承板6由用玻璃、丙烯酸树脂或其类似物做成的透明板形成，光可以由此透过。在位于透明构件5下方的支承板6上做有一大于欲被鉴别的最大硬币的孔7，孔7等于一对导轨4之间的距离。要将透明构件5布置成使之盖住孔7。

图2是表示支承板6的示意的横向剖视图。

如图2所示，在支承板6上按环状布置有多个发光元件8，在支承板6的侧面部分的内表面上和上、下内表面上都设有用铝箔或其类似物做成的反射构件9。支承板6的孔7用磨削制成。

如图1所示，在孔7的下方设有一面积传感器10，在孔7和面积传感器10之间设有一凸透镜12，用于将由硬币1反射的光线会聚到面积传感器10上。

从多个发光元件8发出的光重复地被设置在支承板6的侧面部分的内表面上和上、下内表面上的反射构件9反射，以便在进入孔7之前变得均匀。由于入射光的方向是不变的，并且孔7与硬币1之间的位置关系是按图1和图2所示确定的，因此，光相对于硬币1的下表面以较小的角度投射到硬币1的下表面上。

投射到硬币1的下表面上并被反射的光由凸透镜11会聚，进入一面积传感器10。

如图1所示，在硬币通道3的上方，相对于运送经过支承板6的孔7的硬币1，在与面积传感器10相对的一侧设有一散射构件12，散射构件12在孔7一侧的表面被通过在其上施加一镀层或其类似物而赋予一种能反射并散射光线，即不规则地反射光线的性能。散射构件12大于在支承板6上形成的孔7，并具有足以通过其表面散射大部分从多个发光元件8发出的光的面积。

因此，由硬币1反射并入射在散射构件12的表面上的光，和从多个发光元件8发出并直接入射到散射构件12的表面上的光都被散射构件12的表面反射并被面积传感器10接收。被散射构件12的表面不规则地反射并被面积传感器10接收的光构成与图案信息中的背景相对应的图案信息。由于硬币1位于散射构件12和面积传感器10之间，防止了被散射构件12在孔7一侧的表面不规则地反射的光与被硬币1的下表面反射的光混合，并防止在硬币1的下表面的图案信息中发出噪声。

在支承板6的上游，在硬币通道3的一部分上，设有一硬币传感器(未示出)，它用于当它发现硬币1时将硬币检测信号输出至面积传感器10，以使面积传感器10能仅仅根据被位于孔上方预定位置上的硬币1的下表面反射的光而产生硬币1的图案信息。

如图3所示，作为本发明的一个实施例的硬币鉴别设备的检测和鉴别系统包括：硬币传感器13，它设在硬币通道3中，处于支承板6的上游，用于检测硬币1和将硬币检测信号输送给面积传感器10；面积传感器10，用于根据来自硬币传感器13的硬币检测信号在预定的时间检测硬币1的下表面图案并产生图案信息；经过映像的图案信息贮存器20，用于在映像成直角坐标系统，即x-y坐标系统时贮存由面积传器10产生的硬币1的图案信息；面额确定装置21，用于根据已经映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息试验性地确定硬币1的面额并输出面额信号；中心坐标确定装置22，用于确定已经映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息的中心坐标；图案信息变换装置23，用于将图案信息转换成极坐标系统，即r-θ坐标系统；参考图案信息贮存装置24，用于贮存每种面额的硬币1的图案信息；以及硬币鉴别装置25，它用于将由图案信息变换装置23转换成r-θ坐标系统的经过变换的图案信息与贮存在参考图案信息贮存装置24中的参考图案信息进行比较并鉴别硬币1的面额、真伪和是否为外币。

面额确定装置21要构造成能根据已经映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息计算硬币1的直径，并试验性地确定硬币1的面额。参考图案信息贮存装置24贮存各面额已经映像在r-θ坐标系统中的硬币1的两个表面的图案信息，并要如此构造，以使它能根据从面额确定装置21输出的面额信号输出其面额对应于硬币鉴别装置25的硬币1的参考图案信息。

图4示出了根据已经映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息再现的图案图像的一个例子，图案图像由硬币1本身的下表面的图案A和由被散射构件12不规则地反射的光产生的背景的图案B组成并被面积传感器10接收。从图4中可以看出，由于被散射构件12不规则地反射并被面积传感器10接收的光量大于被硬币1的下表面反射并被面积传感器10接收的光量，因此，将背景的图案B显示成白色，并且图案图像的密度在硬币1本身的图案A的轮廓部分处突然改变。

图5是一示意图，示出了由中心坐标确定装置22执行的用于确定图案信息的中心坐标的方法。

如图5所示，由面积传感器10产生的硬币1的图案信息被映像在x-y坐标系统中并被贮存在经过映像的图案信息贮存器20中。中心坐标确定装置22确定其y坐标为已经映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息的y0的边界信息a1和a2的x坐标x1和x2，并确定边界信息a1和a2之间的中心信息a0的x坐标xc＝(x1+x2)/2。然后，中心坐标确定装置22从信息a0画一条假想的垂直于延伸过边界信息a1和a2的直线的直线，以确定对应于假想直线和图案信息的边界的交点的边界信息b1和b2的y坐标y1和y2，并确定边界信息b1和b2之间的中心信息O的y坐标yc＝(y1+y2)/2。如此确定的信息O的坐标(xc，yc)对应于已经映像在x-y坐标系统中的硬币1的图案信息的中心坐标，而信息O对应于已经映像在x-y坐标系统中的硬币1的图案信息的信息中心。

图6示出了由面积传感器10产生、经过映像并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的硬币1的图案信息的一个例子，图7示出了根据由中心坐标确定装置22确定的硬币1的图案信息的中心坐标(xc，yc)，通过将图6所示的图案信息转换为r-θ坐标系统而在图案信息变换装置23中产生的经过变换的图案信息。在图7中，纵坐标代表x-y座标系统中离信息中心O的距离r，横坐标代表绕信息中心O的角度θ。

将按这种方式由图案信息变换装置23转换成r-θ坐标系统的经过变换的图案信息输入硬币鉴别装置25。另一方面，将由面额确定装置21产生的面额信号输入参考图案信息贮存装置24中。为了响应，参考图案信息贮存装置24以映像在r-θ坐标系统中并贮存在其中的硬币的参考图案信息中选取其面额与面额信号对应的参考图案信息并将其输出到硬币鉴别装置25中。

图8示出了图6所示的并映像在r-θ坐标系统中的硬币1的参考图案信息。这一信息与图7所示的经过变换的图案信息相对应。由于图7所示的经过变换的图案信息是根据由中心坐标确定装置22确定的硬币1的图案信息的中心坐标(xc，yc)通过将x-y坐标系统中的图案信息转换成r-θ坐标系统而在图案信息变换装置23中得到的，因此，纵坐标的零点即r轴的零点与图8所示的参考图案信息的零点重合。但是，由于被鉴别的硬币1的取向通常与用于产生参考图案信息的硬币1的取向在角度上(旋转地)偏移，在图7和8中在同样θ值时的图案信息通常都能从硬币1的不同部分得到。因此，就不可能通过直接比较图7中的经过变换的图案信息和图8中的参考图案信息来鉴别硬币1的面额、真伪等，因而必须在比较之前修正经过变换的图案信息，以使经过变换的图案信息在θ轴上的零点与参考图案信息在θ轴上的零点一致。

鉴于上面所说的内容，硬币鉴别装置25在离开图7所示的经过变换的图案信息的信息中心某一预定距离rO处读取图案信息值，也就是说，读取其纵坐标值在360度内等于一预定值rO的图案信息值，同时，在离开图8所示参考图案信息的信息中心某一预定距离rO处读取图案信息值，也就是，读取其纵坐标在360度内等于预定值rO的图案信息值。此后，硬币鉴别装置25就比较这两组图案信息值，从而修正由硬币1的角度偏移而引起的经过变换的图案信息在θ轴上的偏差。

图9是一曲线图，示出了通过在离开信息中心某一预定距离rO处读取图7所示的在360度中的经过变换的图案信息而得到的图案信息值，图10是一曲线图，示出了通过在离开信息中心某一预定距离rO处读取图8所示的在360度中的参考图案信息而得到的图案信息值。在图9和10中，纵坐标代表信息值，而横坐标代表角度θ。

使硬币1输送通过由一对导轨4导向的硬币通道3，因此，硬币1的中心在透明构件5上沿预定的轨迹通过。与之相反，硬币1常常在角度上与用于产生参考图案信息的硬币错开。因此，由于在图7与8中在同样θ值时的数组图案信息通常是从硬币1的不同部分得到的，因此必须在进行比较之前修正经过变换的图案信息，以使经过变换的图案信息在θ轴上的零点与参考图案信息在θ轴上的零点重合。

因此，硬币鉴别装置25得到在图9所示的图案信息值和图10所示的参考图案信息值分别为最大时的θ值θ1和θ2，并重新映象图7所示的经过变换的图案信息，以使θ1等于θ2。图11示出了经过如此重新映像的经过变换的图案信息。

硬币鉴别装置25将按上述方式重新映像并示于图11中的经过变换的图案信息与图10所示的参考图案信息进行比较，并根据经过变换的图案信息与参考图案信息一致到什么程度而鉴别硬币1的面额，真伪和是否为外币。

如此构成的作为本发明的一个实施例的硬币鉴别装置按下述方式鉴别硬币。

首先，当使硬币1运送通过硬币通道3，而且硬币1到达支承板6时，使光从多个发光元件8投射到硬币1的下表面上。发出的光被硬币1的下表面反射并被凸透镜11会聚，进入面积传感器10。由于将多个发光元件8布置在透明的支承板6中，并将支承板6的孔7设置成紧接在被鉴别的硬币1的下方，以使其周向表面位于被鉴别的硬币1的外面，于是使光相对于硬币1的下表面以小角度投射在硬币1的下表面上，同时，光按照构成硬币下表面的图案的表面不规则性被硬币1的下表面反射并由面积传感器10接收。

被硬币1反射并在孔7一侧照射在散射构件12的下表面上的光，以及在孔7一侧从多个发光元件8直接照射在散射构件12的下表面上的光都在孔7一侧不规则地被散射构件12的下表面反射，并且多数光被面积传感器10接收。

当从硬币传感器13输入硬币检测信号时，面积传感器10根据被接收的光的强度产生图案信息，即硬币1下表面的图案不规则性。由于反射构件9是设置在支承板6的侧面部分的内表面上和上、下内表面上的，光从支承板6以均匀的强度均匀地发出并被硬币1的下表面反射。因此，如果面额相同，则将由面积传感器10产生同样的图案信息。

在孔7一侧被散射构件12的下表面不规则地反射的光被面积传感器10接收而不与被硬币1的下表面反射的光混合，这是因为，硬币1处于散射构件12与面积传感器10之间。在孔7一侧被散射构件12的下表面反射并被面积传感器10接收的光形成与不同于硬币1下表面的图象的背景相对应的图案信息，同时，由于在孔一侧光以接近于垂直的角度照射在散射构件12的下表面上，大部分光被面积传感器10接收。因此，对应于由面积传感器10产生的背景的图案信息的象素的信号强度大于硬币1下表面的图案信息的象素的信息强度，因而使背景在再现图象时显示成白色。

由面积传感器10产生的图案信息被映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映象的图案信息贮存器20中。图6示出了由面积传感器10产生并被映像和贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的硬币1的图案信息的一个例子。

面额确定装置21根据被映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的硬币1的图案信息计算硬币1的外径，同时，试验性地确定硬币1的面额，从而产生一面额信号并将其输送给参考图案信息贮存装置24。由于组成对应于背景的图案信息并被在孔7一侧由散射构件12的下表面不规则地反射的光产生而且被面积传感器10接收的每个象素的信号强度大于硬币1下表面的图案信息的象素的信息强度，同时，当再现图象时，使背景显示成白色，于是象素的信号强度在与硬币1下表面的轮廓部分相对应的信息区域突然改变。因此，即使灰尘和其类似物粘附在硬币1的侧面上，面额确定装置21也可根据已经映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息准确地检测硬币1的直径并试验性地确定硬币1的面额。

另一方面，中心坐标确定装置22根据已经映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的硬币1的图案信息确定硬币1的图案信息的中心坐标(xc，yc)并将其输送给图案信息变换装置23。

根据从中心坐标确定装置22输入的硬币1的图案信息的中心坐标(xc，yc)，图案信息变换装置23将已经映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的硬币1的图案信息转换成r-θ坐标系统。图7示出了如此转换成r-θ坐标系统的经过变换的图案信息。

根据从面额确定装置21输入的面额信号，参考图案信息贮存装置24从被映像成r-θ坐标系统并贮存在其中的参考图案信息中选择与面额相对应的硬币1反面的参考图案信息并将它输送给硬币鉴别装置25。图8示出了从参考图案信息贮存装置24输出至硬币鉴别装置25的参考图案信息的一个例子。

由于图案信息不能在硬币1处于预定的角度取向时由面额传感器10产生，同时，硬币1通常总是与用于产生参考图案信息的硬币1在角度错开，因此，从图7和8中可以清楚地看到，经过变换的图案信息通常沿横坐标，即θ轴相对于参考图案信息偏置。因此，必须通过将经过变换的图案信息与参考图案信息进行比较来修正经过变换的图案信息在θ方向上的偏差并鉴别硬币1。

相应地，硬币鉴别装置25读取图7所示的在360度内其纵坐标等于预定值rO的经过变换的图案信息的图案信息值，并读取图8所示的在360度内其纵坐标等于预定值rO的参考图案信息的图案信息值。

图9和10都是曲线图，它们通过标绘如此读取的经过变换的图案信息值和其纵坐标值等于预定值rO的参考图案信息值而获得。硬币鉴别装置25进一步计算在经过变换的图案信息值和参考图信息值都分别为最大时的θ值。这样得到的θ值为图9中的θ1和图10中的θ2。

当按这种方法得到θ1和θ2时，硬币鉴别装置25重新映像经过变换的图案信息，以使θ1等于θ2。图11示出了由硬币鉴别装置25如此重新映像的经过变换的图案信息的一个例子。由于硬币1的角度偏移而引起的经过变换的图案信息在θ方向上的偏差已经通过重新映像经过变换的图案信息而被修正，因此，对于硬币鉴别装置25来说，有可能通过经过变换的图案信息与参考图案信息叠合的图案，鉴别硬币1的面额是否与由面额确定装置21试验性地确定的面额一致，以及其真伪和是否为外币。

但是，由于不可能在输送硬币1时总是使其一面朝上，因此，如果如此输送硬币，以致其反面朝上，则经过重新映像的经过变换的图案信息永远不会与由面额确定装置21试验性地确定其面额的硬币1反面的参考图案信息一致。因此，当已经重新映像的经过变换的图案信息不与其面额根据从面额确定装置21输入的面额信号而选取的硬币1反面的参考图案信息一致时，如果立即将硬币1鉴别为伪币或外币，则会降低硬币鉴别精度。

因此，在本实施例中，将经过变换的图案信息首先与由面额确定装置21试验性地确定其面额的硬币1反面的参考图案信息进行比较，如果它们不一致，则将经过变换的图案信息与按同样方式确定面额的硬币1正面的参考图案信息进行比较，从而鉴别硬币1的面额是否与由面额确定装置21试验性地确定的面额一致，以及其真伪和是否为外币。

按照此实施例，与图案图像中的背景对应的图案信息是通过接收被散射构件12反射和散射即无规则地反射的光而产生，并被映像在x-y坐标系统中和贮存在经过映像的图案信息贮存器20中。由于构造这些图案信息的象素的信号强度大于与硬币1本身相对应的图案信息的象素的信号强度，因此在与硬币1的轮廓部分相对应的信息区域，图案信息中象素的信号强度突然改变。因此，即使在有灰尘及其类似物粘附在硬币1的侧面上的情况下，由于面额确定装置21可根据已经映像在x-y坐标系统中并贮存在经过映像的图案信息贮存器20中的图案信息精确地检测硬币1的直径并试验性地确定硬币1的面额，有可能通过比较硬币1下表面的图案信息与错误的参考信息而防止面额确定装置21由于粘附在硬币1侧面上的灰尘等而对硬币1的面额做出错误的试验性的确定并防止硬币鉴别装置25错误地鉴别硬币1。

图12是本发明的另一实施例的硬币鉴别设备的示意透视图。

如12所示，按照此实施例的硬币鉴别设备包括沿硬币通道3设置在导轨4上的发光元件30，用于在设置在支承板6中的多个发光元件之外专门用光照射散射构件12。结构形状的其它方面与图1至11所示实施例的相同。发光元件30所处的位置要使从其发出的光不能直接进入面积传感器10。

按照上述实施例，由于所设置的发光元件30是用于在多个发光元件8之外专门用光照射散射构件12的，可以增加在孔7一侧被散射构件12的表面不规则地反射并被面积传感器10接收的光量。因此，由于可以进一步地加强与图案图像中的背景相对应的图案信息中象素的信号强度，并可以进一步加强在与硬币1的轮廓部分对应的信息区的信号强度变化，因而，即使在有灰尘及其类似物附着在硬币1的侧面上的情况下，面额确定装置21也可以根据硬币1的直径精确地、试验性地确定硬币1的面额。

图13是本发明的又一实施例的硬币鉴别设备的示意透视图。

如图13所示，按照此实施例的硬币鉴别设备包括：用于传播和散射光的散射构件40，它代替通过在孔7一侧用其表面不规则地反射光的散射构件12；设置在散射构件40上方的发光元件50，用于用光照射散射构件40的上表面。结构形状的其它方面与图1至11中所示的实施例相同。

按照此实施例，由于所设置的发光元件50是在多个发光元件8之外专门用于用光从面积传感器10的对面照射散射构件40的，而面积传感器10接收穿过散射构件40并被其散射的光，因此，可以通过调节从发光元件50发出的光量增加被散射构件40散射并被面积传感器10接收的光量。因此，由于可以进一步地增强与图案图像中的背景对应的图案信息中象素的信号强度，从而进一步加强与硬币1的轮廓部分对应的信息区的信号强度的变化。因此，即使在有灰尘及其类似物附着在硬币1的侧面上的情况下，面额确定装置21也可根据硬币1的直径准确地，试验性地确定硬币1的面额。此外，由于发光元件50相对于面积传感器10设置在散射构件40的对面侧，并将面积传感器10构造成能接收穿过散射构件40并被其散射的光，由此，增加了设置发光元件50的自由度，并且面积传感器10可以接收到所要求量的穿过散射构件40并被其散射的光。因此，由于可以按所要求的方式调节在与硬币1的轮廓部分对应的信息区的信息强度的变化，因而面额确定装置21可以根据硬币1的直径更精确地、试验性地确定硬币1的面额。

这样，就参考特殊的实施例示出并描述了本发明。但是，应当指出，本发明决不限于所描述的布局的细节，可以对本发明作出各种改变与改进而不背离所附权利要求的范围。

例如，在上述实施例中，由硬币1的角偏移而引起的经过变换的图案信息的偏差可通过得到在经过变换的图案信息和其纵坐标值等于rO的参考图案信息的信息值均为最大时的θ值θ1和θ2，和通过将经过变换的图案信息重新映像，以使θ1等于θ2而予以修正。但是，根据硬币的品种，其纵坐标值等于预定值rO的参考图案信息的信息值也可以是最大值加上多个其大小接近最大值的值。在这种情况下，硬币确定装置25也可能作出错误的判断，这是因为，它将一个不是最大的信息值错误地检测成最大值，在这种情况下，即使经过变换的图案信息被重新映像，由硬币1的角度偏移而引起的经过变换的图案信息在θ方向上的偏差仍然不能被修正。其结果将是，不会正确地鉴别硬币。为了防止这种错误的鉴别，有可能根据按顺序从较大的信息值到较小的信息值的信息值通过No次(No为不小于2的整数)重新映像硬币1的经过变换的图案信息来鉴别硬币1。

此外，在上述实施例中，可以不必得到在经过变换的图案信息和其纵坐标值等于rO的参考图案信息的信息值均为最大时的θ值θ1和θ2，而是在θ值为0至360度的范围内将经过变换的图案信息与其纵坐标等于预定值rO的参考图案信息的信息值之差的平方予以积分，以得到一积分值，并将图9所示的经过变换的图案信息的信息值的曲线平行于θ轴移动。当如此算出的积分值为最小时，可以判断为，由硬币1的角度偏移而引起的经过变换的图案信息的偏差已被修正，并且可以重新映像经过变换的图案信息，以与参考信息进行比较，从而鉴别硬币1。此外，经过变换的图案信息与其纵坐标值等于预定值rO的参考图案信息的信息值之差可在θ值为0至360度的范围内予以积分，以得到一积分值，并将图9所示的经过变换的图案信息的信息值的曲线平行于θ轴移动。当如此算出的积分值为最小时，可以判断为，由硬币1的角度偏移而引起的经过变换的图案信息的偏差已被修正，并且可以重新映像经过变换的图案信息，以与参考信息作比较，从而鉴别硬币1。

再有，在上述实施例中，虽然将面积传感器10用作一用于检测被硬币1的背面反射的光的传感器，但是也可以用其它类型的传感器，如线传感器来代替它。

还有，在上述实施例中，发光元件8、30、50始终发光，而面积传感器10则接收被位于孔7上方的硬币1反射的光并在它发现硬币1时在被由硬币传感器13输出的硬币检测信号确定的预定时间内产生图案信息。但是，也可以使硬币传感器13在它发现硬币1时向用于控制发光元件8的装置输出硬币检测信号，从而使发光元件8、30、50在预定的时间内发光并由面积传感器10接收光。

此外，在上述实施例中，虽然反光构件9设置在透明的支承板6的侧面部分的内表面和上、下内表面上，但是，反光构件9也可以根据发光元件8的特性而设在不同部分上。

再有，在上述实施例中，虽然每个硬币鉴别设备设有一单独的散射构件12、40，但由于并不绝对需要相对于面积传感器10在硬币1的后面设置任何散射构件，因此也可以沿导轨4设置一对散射构件，以便朝着图1至11和12所示实施例中的面积传感器10不规则地反射多数的从发光元件8、30发出的光，或是也可以沿导轨4设置一对散射构件，以便朝图13所示实施例中的面积传感器10传送并散射由发光元件50发出的光。

另外，在上述实施例中，使经过变换的图案信息首先与由面额确定装置21试验性地确定其面额的硬币1反面的参考图案信息作比较，如果它们不一致，就使经过变换的图案信息与按同样方式确定面额的硬币1正面的参考图案信息作比较，从而鉴别硬币的面额是否与由面额确定装置21试验性地确定的面额一致，以及其真伪和是否为外币。但是，也可以首先使经过变换的图案信息与由面额确定装置21试验性地确定其面额的硬币1正面的参考图案信息相比较，如果它们不一致，就可以将经过变换的图案信息与按同样方式确定面额的硬币1反面的参考图案信息进行比较，从而鉴别硬币1的面额是否与由面额确定装置21试验性地确定的面额一致，以及其真伪和是否为外币。

此外，在本说明书与所附权利要求中，各个装置不一定都是物理装置，而用软件完件的各个装置的功能的布置都落入本发明的范围内。另外，单个装置的功能可以用两台或多台物理装置来完成，而两台或多台装置的功能可以用单个物理装置来完成。

按照本发明，有可能提供一种能以高精度通过光学地检测硬币正面或反面和侧面的图案来鉴别硬币的硬币鉴别设备，即使在硬币的侧面上附着有灰尘和其类似物。

Claims

1.一种硬币鉴别设备，包括：用于向硬币投射光线的照射装置；用于光学地检测由硬币反射的光线的光接收装置；和散射装置，它相对于被光照射的硬币设置在光接收装置对面，用于散射从照射装置发出的；

光接收装置；接收被硬币反射的光和被散射装置散射的光，并产生案信息；所述硬币鉴别设备进一步包括硬币鉴别装置，它用于根据由光接收装置产生的图案信息检测硬币的直径，试验性地确定硬币的面额并将由光接收装置产生的硬币的图案信息与具有试验性地确定的面额的硬币的参考图案信息进行比较。

2.如权利要求1所述的硬币鉴别设备，其特征为，照射装置相对于硬币设置在光接收装置的侧面，而散射装置要如此构造，从而使能不规则地反射从照射装置发出的光。

3.如权利要求2所述的硬币鉴别设备，其特征为，照射装置包括用于用光照射硬币的下表面的第一照射装置和用于用光主要照射散射装置的下表面的第二照射装置。

4.如权利要求1所述的硬币鉴别设备，其特征为，照射装置包括用于用光照射硬币的下表面的第一照射装置和相对于硬币设置在光接收装置对面的用于用光主要照射散射装置的上表面的第二照射装置，并且散射装置要如此构造，从而使能传送和散射从第二散射装置发出的光。

5.如权利要求1所述的硬币鉴别设备，其特征为，照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币表面上的光导向装置。

6.如权利要求2所述的硬币鉴别设备，其特征为，照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币的表面上的光导向装置。

7.如权利要求3所述的硬币鉴别设备，其特征为，第一照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币的表面上的光导向装置。

8.如权利要求4所述的硬币鉴别设备，其特征为，第一照射装置包括用于发光的发光装置和用于将从发光装置发出的光以小角度均匀地导向硬币的表面上的光导向装置。