JP2001344631A - 硬貨識別方法および装置 - Google Patents

硬貨識別方法および装置

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JP2001344631A JP2000163378A JP2000163378A JP2001344631A JP 2001344631 A JP2001344631 A JP 2001344631A JP 2000163378 A JP2000163378 A JP 2000163378A JP 2000163378 A JP2000163378 A JP 2000163378A JP 2001344631 A JP2001344631 A JP 2001344631A
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Akira Onodera
章 小野寺
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Nippon Conlux Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージセンサを用いて硬貨表面の安定した
2次元画像を確実に取得する。 【解決手段】 外乱光を遮光するように構成された硬貨
通路2において、撮像位置より上流側にセンサ61を設
置し、撮像位置にセンサ62を設置し、センサ61が硬
貨を検出すると同時にイメージセンサ3に撮像を開始さ
せ、センサ62が硬貨を検出すると同時に照明4を極短
時間発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬貨識別方法お
よび装置に関し、特に、硬貨の表面または縁の画像デー
タに基づいて硬貨通路を転動する硬貨の正偽や金種の識
別を行う硬貨識別方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 自動販売機等で利用される硬貨識別装
置は、一般に磁気コイルを使用した複数のセンサによ
り、硬貨の材質や外径、表面模様等を検出して硬貨を識
別している。
【0003】これらのセンサから出力される検出信号
は、硬貨の特徴を表す基本パターンに集約され、この基
本パターンを予め設定した基準パターンと比較照合する
ことにより、当該硬貨の正偽および金種を識別してい
る。
【0004】ところで、最近では、材質および形状が類
似した外国貨を、正貨で得られる磁気パターンと一致す
るように加工した変造硬貨が出まわり、その変造硬貨の
加工精度が高まるにつれ、磁気センサによる正偽の識別
だけでは十分でない状況にある。
【0005】そこで、最近では、イメージセンサ等を使
用して硬貨表面の2次元画像を取得し、取得した2次元
画像に基づいて硬貨の識別を行う硬貨識別装置が用いら
れるようになった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、イメージセ
ンサで硬貨通路を高速で転動する硬貨の表面を撮像した
場合、硬貨の表面の画像が流れ、硬貨識別に耐えうる鮮
明な2次元画像が得られないという問題がある。
【0007】また、イメージセンサはその構造上、撮像
開始に際して、まず、動作クロックに同期して各画素の
撮像準備動作を行なった後、実際の撮像を行うので、被
撮像硬貨が撮像位置に到達した時点で撮像を開始したの
では撮像が間に合わず、撮像データに欠落を生じる。
【0008】そこで、この発明は、イメージセンサによ
る安定かつ確実な硬貨表面の撮像を可能とするとともに
硬貨表面の2次元画像を用いて硬貨の識別処理を適格に
行うことのできるようにした硬貨識別方法および装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項1の発明は、硬貨通路を転動する硬貨を識
別する硬貨識別方法において、前記硬貨通路の所定の位
置に該硬貨通路を転動する硬貨の表面または縁を照射す
る照明手段を設けるとともに、前記照明手段により照明
された前記硬貨の表面または縁を撮像する撮像手段を設
け、前記硬貨通路を転動する硬貨が前記撮像手段の撮像
位置に達したときに前記照明手段により前記硬貨を短時
間照明することで、前記撮像手段の撮像出力から前記硬
貨の表面または縁の静止画像を取得し、該取得した静止
画像に基づき前記硬貨を識別することを特徴とする。
【0010】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、前記硬貨通路は、遮光空間を構成することを
特徴とする。
【0011】また、請求項3の発明は、請求項1の発明
において、前記撮像手段は、2次元イメージセンサであ
ることを特徴とする。
【0012】また、請求項4の発明は、請求項3の発明
において、前記2次元イメージセンサは、MOS型イメ
ージセンサであることを特徴とする。
【0013】また、請求項5の発明は、請求項3の発明
において、前記撮像手段は、硬貨が前記撮像位置に到達
する以前に予め撮像を開始することを特徴とする。
【0014】また、請求項6の発明は、硬貨通路を転動
する硬貨を識別する硬貨識別装置において、前記硬貨通
路の所定の位置に配設され該硬貨通路を転動する硬貨の
表面または縁を短時間照射する照明手段と、前記照明手
段により照明された前記硬貨の表面または縁を撮像する
撮像手段と、前記硬貨が前記撮像手段の撮像位置に達す
る以前に予め該撮像手段に撮像開始を指示する撮像開始
指示手段と、前記硬貨が前記撮像手段の撮像位置に達し
たときに前記照明手段に発光開始を指示する発光指示手
段とを具備することを特徴とする。
【0015】また、請求項7の発明は、請求項6の発明
において、前記撮像開始手段は、前記硬貨通路の前記照
明手段の上流側に配置された第1のセンサからなり、前
記発光指示手段は、前記撮像手段に対応して配置された
第2のセンサからなることを特徴とする。
【0016】なお、撮像手段および照明手段の配置を変
えることで、撮像対象を硬貨表面とするか縁とするかの
選択が可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる硬貨識別
方法および装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細
に説明する。
【0018】図1は、この発明に係る硬貨識別装置の構
成の一実施形態を示すブロック図である。
【0019】同図において、硬貨通路2は、遮光部材等
によって外乱光を遮光するように構成され、この硬貨通
路2を転動する硬貨の識別を行なう硬貨識別装置10
は、イメージセンサ3、照明4、識別手段5、硬貨検出
センサ61(以下、センサ61)、硬貨検出センサ62
(以下、センサ62)を具備して構成される。
【0020】センサ61は、硬貨通路2を転動する硬貨
が撮像位置より上流側の所定の位置を通過したことを検
出するものであり、センサ62は、この硬貨が撮像位置
に到達したことを検出するものである。ここで、センサ
61、62には、例えば励磁式のセンサ等が適用でき
る。
【0021】イメージセンサ3は、MOS型イメージセ
ンサ等の2次元イメージセンサが用いられ、センサ61
の出力に基づいて撮像を開始する。
【0022】照明4は、センサ62の出力に基づいて、
硬貨の表面に全方位から均一に極短時間光を照射する。
【0023】識別手段5は、イメージセンサ3において
取得した2次元画像を既知である硬貨の模様との間でパ
ターンマッチングを行うことにより硬貨の識別を行な
う。
【0024】ここで、この発明で採用する2次元イメー
ジセンサの動作について簡単に説明する。
【0025】図2(a)は、2次元イメージセンサの一
例として、MOS型イメージセンサの概略構成を示す図
であり、図2(b)は、図2(a)の画素アレイ30を
構成する単位画素の詳細回路を示す図である。
【0026】図2(a)において、MOS型イメージセ
ンサは、一種のシフトレジスタである水平走査回路およ
び垂直走査回路によって制御される直交するX、Yアド
レス線(図2(b)に詳細を示す)で画素を選択するこ
とにより、画素アレイ30を構成する個々の画素の撮像
準備動作を行う。
【0027】したがって、各画素の撮像準備動作は、全
画素同時に開始されるのではなく、X、Yアドレス線に
よって次々に選択される画素毎に開始され、図2(a)
においては、第1画素30sから順次撮像準備動作が開
始される。
【0028】このため、第1画素30sが撮像準備動作
を開始してから最終画素30eが撮像準備動作を終了す
るまでの時間(撮像準備時間)は、水平走査回路および
垂直走査回路の動作クロック(蓄積クロック)と画素ア
レイ30の総画素数によって決定される。
【0029】ところで、この発明は、外乱光の入射を遮
断するよう構成された硬貨通路2上の撮像位置に高速転
動する硬貨が達した時に短時間光を照射し、光が照射さ
れている間だけ硬貨表面の画像を撮像し、静止状態に近
い硬貨表面の像を得ることを可能とするものである。
【0030】しかしながら、上記したイメージセンサの
動作の特性上、硬貨が撮像位置に到達し、光を照射した
時点でイメージセンサ3による撮像を開始したのでは、
撮像が間に合わない。つまり、イメージセンサ3の全画
素の撮像準備ができていないうちに光が照射されてしま
うので、撮像準備ができていない画素に対する部分の画
像データが欠落してしまう。
【0031】このため、撮像位置の上流側に設けられた
センサ61の出力信号に基づいて、被撮像硬貨が撮像位
置に達する以前に、予めイメージセンサ3の撮像動作を
開始させておく。
【0032】なお、硬貨通路2は外乱光が遮蔽された暗
室状態であるため、照明4が消灯している間、イメージ
センサ3への像の映り込みはない。
【0033】ここで、センサ61は、硬貨が想定される
最大速度で硬貨通路2上を転動したときに、この硬貨が
センサ61を通過してから撮像位置に達するまでの時間
がイメージセンサ3の撮像準備時間より長くなるなるよ
う、硬貨通路2上に設置される。つまり、センサ61を
通過してから撮像位置に到達するまでの時間が最短であ
ると想定される硬貨が撮像位置に到達する以前に、イメ
ージセンサ3の最終画素の撮像準備が終了するようにす
る。
【0034】また、イメージセンサ3の最終画素が撮像
準備を終了した後の各画素の蓄積時間は、硬貨が想定さ
れる最小速度で硬貨通路2上を転動したときに、この硬
貨がセンサ61を通過してから撮像位置に達するまでの
時間から撮像準備時間を減算し、照明4の発光時間を加
算した時間を予め設定する。つまり、センサ61を通過
してから撮像位置に到達するまでに最も時間がかかると
想定される硬貨の像を確実に蓄積できるように、各画素
の蓄積時間を設定する。
【0035】照明4は、撮像時に被撮像硬貨の表面に影
を生じないよう、撮像位置に達した被撮像硬貨に対して
全方位から均一に光を照射するように設置される。例え
ば、図4に示すように、イメージセンサ3の周囲に撮像
面から見てリング状に複数の発光素子を設置し、照明4
とイメージセンサ3とを撮像装置として一体化しても良
い。
【0036】また、照明4は、センサ62の検出信号に
基づいて発光し、被撮像硬貨の転動速度より十分に短い
時間経過した後消灯する。
【0037】次に、硬貨識別装置10の各構成要素の動
作タイミングを図3に示す。
【0038】まず、センサ61が出力する硬貨検出信号
と同期して発生する撮像開始信号に基づき、イメージセ
ンサ3の第1画素が撮像準備を開始する。
【0039】そして、硬貨が撮像位置に達したことを検
出するセンサ62が出力する硬貨検出信号に同期して発
光信号が発生され、この発光信号に基づき、照明4が極
短時間発光し、この状態において、被撮像硬貨の像がイ
メージセンサ3の各画素に蓄積される。
【0040】このイメージセンサ3の各画素に蓄積され
た被撮像硬貨の画像を、画素アレイ30の水平の1ライ
ン毎にシーケンシャルに読み出すことにより、硬貨表面
の2次元画像データを得ることができる。
【0041】なお、ここまで、硬貨の表面を撮像する場
合について説明したが、イメージセンサ3および照明4
の配置を変えることで、硬貨の縁を撮像することも可能
である。
【0042】上記のような構成により、硬貨の種類や硬
貨通路2の傾斜角度によらず、常に硬貨が撮像位置に到
達する以前にイメージセンサ3の撮像準備が完了するの
で、撮像データが欠落することなく確実に硬貨表面の2
次元画像を得ることができる。
【0043】また、硬貨通路2を暗室状態に保ち、硬貨
が撮像位置に達したときに短時間光を照射することによ
って、硬貨表面の画像を静止画像として得ることができ
る。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、硬貨通路を暗室状態に保ち硬貨が撮像位置に達した
時に短時間だけ光を照射し、かつ、硬貨が撮像位置に達
する以前に予めイメージセンサに撮像を開始させるよう
に構成したので、高速で転動する硬貨の表面を静止状態
に近いかたちで撮像することができ、かつ、撮像データ
に欠落を生じないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る硬貨識別装置の概略構成図であ
る。
【図2】この発明に係るMOS型イメージセンサの概略
を説明する図である。
【図3】図1に示す硬貨識別装置の各構成要素の動作タ
イミングを説明する図である。
【図4】照明4の設置位置の一例を示す図である。
【符号の説明】
2 硬貨通路 3 イメージセンサ 4 照明 5 識別手段 30s 第1画素 30e 最終画素 30 画素アレイ 61、62 硬貨検出センサ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬貨通路を転動する硬貨を識別する硬貨
    識別方法において、 前記硬貨通路の所定の位置に該硬貨通路を転動する硬貨
    の表面または縁を照射する照明手段を設けるとともに、 前記照明手段により照明された前記硬貨の表面または縁
    を撮像する撮像手段を設け、 前記硬貨通路を転動する硬貨が前記撮像手段の撮像位置
    に達したときに前記照明手段により前記硬貨を短時間照
    明することで、前記撮像手段の撮像出力から前記硬貨の
    表面または縁の静止画像を取得し、 該取得した静止画像に基づき前記硬貨を識別することを
    特徴とする硬貨識別方法。
  2. 【請求項2】 前記硬貨通路は、遮光空間を構成するこ
    とを特徴とする請求項1記載の硬貨識別方法。
  3. 【請求項3】 前記撮像手段は、2次元イメージセンサ
    であることを特徴とする請求項2記載の硬貨識別方法。
  4. 【請求項4】 前記2次元イメージセンサは、MOS型
    イメージセンサであることを特徴とする請求項3記載の
    硬貨識別方法。
  5. 【請求項5】 前記撮像手段は、硬貨が前記撮像位置に
    到達する以前に予め撮像を開始することを特徴とする請
    求項3記載の硬貨識別方法。
  6. 【請求項6】 硬貨通路を転動する硬貨を識別する硬貨
    識別装置において、 前記硬貨通路の所定の位置に配設され該硬貨通路を転動
    する硬貨の表面または縁を短時間照射する照明手段と、 前記照明手段により照明された前記硬貨の表面または縁
    を撮像する撮像手段と、 前記硬貨が前記撮像手段の撮像位置に達する以前に予め
    該撮像手段に撮像開始を指示する撮像開始指示手段と、 前記硬貨が前記撮像手段の撮像位置に達したときに前記
    照明手段に発光開始を指示する発光指示手段とを具備す
    ることを特徴とする硬貨識別装置。
  7. 【請求項7】 前記撮像開始手段は、 前記硬貨通路の前記照明手段の上流側に配置された第1
    のセンサからなり、 前記発光指示手段は、 前記撮像手段に対応して配置された第2のセンサからな
    ることを特徴とする請求項6記載の硬貨識別装置。
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