JP2001351140A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 硬貨の外周面に形成された縞の方向及び傾斜
の度合いを識別することができる硬貨識別装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明に係る硬貨識別装置は、所定の方
向に移動する硬貨Ｃの外周面に光を照射する発光素子３
２と、硬貨の外周面から反射された反射光を受光する第
１の受光部３８ａと、所定の方向と交差する方向に関し
て第１の受光部３８ａとは異なる位置に配置された第２
の受光部３８ｂとを有する。そして、第１の受光部３８
ａから出力される信号と第２の受光部３８ｂから出力さ
れる信号の信号差に基づいて硬貨を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬貨の外周面に形
成された縞を識別して、硬貨を識別するための硬貨識別
装置に関し、特に券売機、販売機、ＡＴＭや硬貨計数装
置に用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、硬貨の外周面に凹凸によって
形成された縞を検出する硬貨識別装置が知られていた。
例えば、特開平６−１７６２３５号公報に記載されたコ
イン識別装置は、硬貨の外周に対して光を照射する光源
及び硬貨の外周からの反射光を受光する受光手段と、受
光手段からの出力に基づき硬貨の外周の凹凸の有無を判
別する判別手段とを備えている。このような構成によっ
て、硬貨の大きさや重量がほぼ等しい場合であっても、
硬貨の外周に形成された凹凸を検知して、硬貨を識別す
ることを可能にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、硬貨
の偽造・変造が大きな社会問題となっており、これに対
して大蔵省は５００円硬貨の改鋳を行うことを公表して
いる。図７は新しい５００円硬貨を示す図であるが、図
７に見られるように、新しい５００円硬貨の外周面には
凹凸によって斜めの縞が形成されることとなっている。

【０００４】しかしながら、上記の硬貨識別装置は、硬
貨の外周面に縞が形成されているか否かの判別はできる
が、どちらの方向にどの程度の傾斜で縞が形成されてい
るかまで検知することはできない。

【０００５】そこで、本発明は上記課題を解決し、硬貨
の外周面に形成された縞の方向及び傾斜の度合いを識別
することができる硬貨識別装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る硬貨識別装
置は、所定の方向に移動する硬貨の外周面に光を照射す
る発光部と、硬貨の外周面から反射された反射光を受光
して第１の信号を出力する第１の受光部と、所定の方向
と交差する方向に関して第１の受光部とは異なる位置に
配置されると共に、硬貨の外周面から反射された反射光
を受光して第２の信号を出力する第２の受光部と、第１
の信号と第２の信号との信号差に基づいて硬貨を識別す
る硬貨識別手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】前述のように、改鋳される硬貨の外周面に
は凹凸によって斜めの縞が形成される。本発明は、硬貨
の外周面に形成された縞の方向及び傾斜の度合いを識別
し、硬貨の厚さ方向に形成された縞と、斜めに形成され
た縞とを識別できるようにするものである。なお、図７
に示す硬貨は本発明に係る硬貨識別装置によって識別で
きる硬貨の一例であり、図７に示す硬貨以外の硬貨であ
っても外周面に縞が形成された硬貨であれば、本発明に
係る硬貨識別装置を適用することができる。

【０００８】本発明に係る硬貨識別装置では、硬貨の移
動方向と交差する方向に関してそれぞれ異なる位置に配
置された第１の受光部及び第２の受光部によって、硬貨
の外周面から反射された反射光を受光することにより、
硬貨の外周面の異なる２箇所の領域からの反射光を受光
している。このように配置された第１の受光部及び第２
の受光部から出力される第１の信号及び第２の信号は、
硬貨の外周面に形成された縞の凹凸に対応した所定の周
期を有する信号となる。従って、第１の信号と第２の信
号との信号差に基づいて、どの方向にどの程度の傾斜で
縞が形成されているかを識別することができる。

【０００９】また、上記硬貨識別装置において、硬貨識
別手段は、所定の周期のパルスを生成するパルス生成手
段と、パルス生成手段で生成されたパルスによって信号
差を求める信号差測定手段とを有することを特徴として
も良い。

【００１０】パルス生成手段で生成されたパルスを用い
て、第１の信号の周期と第２の信号の周期の時間的なず
れをカウントすることによって、容易に信号差を測定す
ることができる。

【００１１】また、上記硬貨識別装置は、正規の硬貨に
ついてあらかじめ取得した第１の信号と第２の信号との
信号差を基準データとして格納する格納手段をさらに備
え、硬貨識別手段は、信号差測定手段によって測定され
た信号差と、格納手段に格納された基準データとの比較
に基づいて、硬貨の真贋を判定する判定手段をさらに有
することを特徴としても良い。

【００１２】このように格納手段が正規の硬貨について
の信号差を基準データとして格納し、判定手段が格納手
段に格納された基準データを用いて、識別対象である硬
貨との比較を行うことにより、識別対象である硬貨が正
規なものであるかの判定を行うことができる。

【００１３】また、上記硬貨識別装置は、硬貨の転動を
防止すると共に硬貨を所定の方向に搬送する硬貨搬送手
段をさらに備えることを特徴としても良い。

【００１４】このように硬貨搬送手段によって硬貨の転
動を防止することにより、第１の信号と第２の信号との
信号差から縞の方向及び傾斜の度合いを算出することが
容易になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明に係る硬
貨識別装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。

【００１６】図１は、本発明に係る硬貨識別装置１０を
示す断面図である。硬貨識別装置１０は、識別対象であ
る硬貨（以下、「被識別硬貨」という）Ｃを識別する硬
貨識別ユニット３０と、硬貨識別ユニット３０による識
別結果に基づいて被識別硬貨Ｃを正規の硬貨（以下、
「正貨」という）とそうでない硬貨（以下、「偽貨」と
いう）とに振り分ける硬貨振分部１４と、硬貨振分部１
４によって振り分けられた正貨を処理する硬貨処理部１
６と、被識別硬貨Ｃを搬送する硬貨搬送ガイド１８と
を、筐体１２内に備えている。また、偽貨を返却口１２
ｂに搬送するベルトコンベア２４が筐体１２の下部に設
けられている。

【００１７】筐体１２は、金属からなり、ほぼ直方体の
形状を有している。筐体１２の一側面の上部には、被識
別硬貨Ｃを投入する硬貨投入口１２ａが設けられてい
る。また、上記一側面の下部には、釣銭や偽貨を返却す
るための硬貨返却口１２ｂが設けられている。

【００１８】硬貨搬送ガイド１８は、硬貨投入口１２ａ
から硬貨処理部１６へと延びる搬送路２０と、搬送路２
０のほぼ水平な部分の上方に配設されたベルトコンベア
２２とを有している。このベルトコンベア２２が被識別
硬貨Ｃを搬送路２０に押し付けることによって、転動を
防止すると共に搬送路２０の水平な部分において被識別
硬貨Ｃに推進力を与える。また、硬貨識別ユニット３０
と硬貨処理部１６との間の搬送路２０には、搬送路２０
に形成された孔を塞ぐ蓋１４ａによって硬貨振分部１４
が設けられている。硬貨振分部１４は、蓋１４ａを開閉
させることによって被識別硬貨Ｃを振り分ける。すなわ
ち、硬貨識別ユニット３０によって被識別硬貨Ｃを識別
した結果、正貨であった場合は蓋１４ａを閉じた状態に
して正貨を硬貨処理部１６に搬送し、偽貨であった場合
には硬貨振分部１４の蓋１４ａを開くことによって下方
に設けられたベルトコンベア２４に偽貨を落下させる。

【００１９】次に、搬送路２０に設けられている硬貨識
別ユニット３０について、図２〜図４を参照しながら説
明する。図２に示すように、硬貨識別ユニット３０の形
状はＬ字形とされており、この硬貨識別ユニット３０は
搬送路２０を搬送される被識別硬貨Ｃの一部を覆うこと
が可能なようにして、搬送路２０の一側縁に取り付けら
れている（図２，３参照）。搬送路２０の硬貨識別ユニ
ット３０取付側の縁部は、被識別硬貨Ｃが搬送される部
分より高くされた硬貨当接縁部２０ａとなっており（図
２参照）、被識別硬貨Ｃは硬貨当接縁部２０ａに当接し
た状態で搬送路２０上を搬送されるため、被識別硬貨Ｃ
の径の大小に関係なく硬貨識別ユニット３０から所定の
距離を隔てた領域を被識別硬貨Ｃが通過することとな
る。

【００２０】硬貨識別ユニット３０は、被識別硬貨Ｃの
外周面に光を照射する２個の発光素子と（発光部）、被
識別硬貨Ｃの外周面から反射した光を受光する２個の受
光素子とを有している。２個の受光素子３４ａ，３４ｂ
は、図２に示すように被識別硬貨Ｃの移動方向と垂直に
交差する方向、すなわち被識別硬貨Ｃの厚さ方向に並べ
て配置されている。また、図３に示すように発光素子３
２ａと受光素子３４ａとは被識別硬貨Ｃの移動方向に並
べて配置されており、図示しない発光素子３２ｂと受光
素子３４ｂも同様に被識別硬貨Ｃの移動方向に並べて配
置されている。なお、本実施形態では、２個の受光素子
３４ａ，３４ｂは被識別硬貨Ｃの厚さ方向に並べて配置
されているが、２個の受光素子３４ａ，３４ｂは被識別
硬貨Ｃの厚さ方向に関して異なる位置に配置されれば、
必ずしも被識別硬貨Ｃの移動方向と垂直な方向に並べる
必要はない。

【００２１】次に、硬貨識別ユニット３０のシステム構
成について図４を参照しながら説明する。図４に示すよ
うに、硬貨識別ユニット３０は、被識別硬貨Ｃに光を照
射する発光素子３２ａ，３２ｂと、被識別硬貨Ｃからの
反射光に基づいて信号を出力する第１受光部３８ａ及び
第２受光部３８ｂと、第１受光部３８ａ及び第２受光部
３８ｂからそれぞれ出力された第１の信号及び第２の信
号の差に基づいて被識別硬貨Ｃを識別する硬貨識別部４
０とを備えている。

【００２２】第１受光部３８ａは、被識別硬貨Ｃからの
反射光を受光する受光素子３４ａと、受光素子３４ａか
ら出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出
力するセンサ出力検出回路３６ａとを有している。ここ
で、センサ出力検出回路３６ａは、バンドパスフィル
タ、増幅器、コンパレータ等から構成されている。ま
た、第２受光部３８ｂも第１受光部３８ａと同様の構成
とされており、受光素子３４ｂとセンサ出力検出回路３
６ｂとを有している。

【００２３】硬貨識別部４０は、第１受光部３８ａから
出力された第１の信号と第２受光部３８ｂから出力され
た第２の信号との信号差を測定する信号差測定ルーチン
４４と、被識別硬貨Ｃの真贋を判定する判定ルーチン４
６を有している。ここで、信号差測定ルーチン４４は、
ＣＰＵ４２のクロックで生成されるパルスを利用して、
第１の信号と第２の信号との信号差を測定する。また、
硬貨識別部４０は、正貨について第１の信号と第２の信
号との信号差の測定を行った結果を基準データとして格
納した基準データファイル４８を有している。

【００２４】次に、本実施形態の硬貨識別装置１０の硬
貨識別手順について説明する。

【００２５】まず、硬貨識別装置１０の硬貨投入口１２
ａに投入された被識別硬貨Ｃは、硬貨搬送ガイド１８に
案内されて硬貨識別ユニット３０に搬送される。ここ
で、搬送路２０の水平な部分においては、ベルトコンベ
ア２２が被識別硬貨Ｃを搬送路２０に押圧して被識別硬
貨Ｃの転動を防止すると共に、被識別硬貨Ｃを移動させ
る。硬貨識別ユニット３０の発光素子３２は常時ＯＮと
されており、被識別硬貨Ｃが搬送路２０に設けられた硬
貨識別ユニット３０を通過すると、発光素子３２から被
識別硬貨Ｃの外周面に光が照射される。そして、受光素
子３４ａ，３４ｂは、被識別硬貨Ｃの外周面から反射し
た反射光を受光する。

【００２６】受光素子３４ａ，３４ｂは反射光を受光す
ると、反射光に対応した電気信号（アナログ信号）を出
力する。受光素子３４ａ，３４ｂから出力された電気信
号は、センサ出力検出回路３６ａ，３６ｂにそれぞれ入
力される。センサ出力検出回路３６ａ，３６ｂは、受光
素子３４ａ，３４ｂから入力されたアナログ信号に対応
したデジタル信号を出力する。この際にセンサ出力検出
回路３６ａ，３６ｂから出力されるデジタル信号につい
て、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照しながら説明す
る。図５（ａ）は、被識別硬貨Ｃの外周面に斜めに形成
された縞（以下、「斜めギザ」という）を示す図であ
り、斜めギザの凸部Ｃｇを図５（ａ）に実線で示してい
る。図５（ｂ）は、第１受光部３８ａ及び第２受光部３
８ｂが有するそれぞれのセンサ出力検出回路３６ａ，３
６ｂから出力されるデジタル信号Ｄ１，Ｄ２を示す図で
ある。図５（ｂ）に示すように、センサ出力検出回路３
６ａ，３６ｂは、斜めギザの凸部Ｃｇで”１”となり、
凸部Ｃｇと凸部Ｃｇの間の凹部で”０”となる周期的な
デジタル信号Ｄ１，Ｄ２を出力する。

【００２７】続いて、第１受光部３８ａ及び第２受光部
３８ｂから出力されたデジタル信号Ｄ１，Ｄ２に基づい
て、硬貨識別部４０が硬貨を識別する。図６は、硬貨識
別部４０における硬貨識別手順を示すフローチャートで
ある。

【００２８】最初に、斜めギザの検出原理について説明
する。第１受光部３８ａから出力される第１の信号Ｄ１
と第２受光部３８ｂから出力される第２の信号Ｄ２と
は、共に被識別硬貨Ｃの外周面に形成された斜めギザに
対応しており、図５（ｂ）に示されるように、斜めギザ
の凹凸に対応した周期的な信号となっている。そして、
第１の信号Ｄ１と第２の信号Ｄ２との間には、斜めギザ
の傾きと被識別硬貨Ｃの搬送速度等に対応した時間的な
ずれが生じている。本実施形態の硬貨識別部４０では、
この時間的なずれを各信号Ｄ１，Ｄ２の信号差として検
出し、この信号差によって斜めギザの傾きの度合いを検
出する。

【００２９】まず、硬貨識別部４０は、信号差測定ルー
チン４４が有するカウンタをリセットする（Ｓ１０）。
そして、第１受光部３８ａから出力された第１の信号Ｄ
１の立ち上がり部分を検出する（Ｓ１２）。信号差測定
ルーチン４４は第１の信号Ｄ１の立ち上がりを検出する
（図５（ｂ）時刻ｔ１）と、カウンタによってＣＰＵ４
２のクロックが生成するパルスをカウントアップする
（Ｓ１４）。そして、信号差測定ルーチン４４はパルス
をカウントアップすると共に、第２受光部３８ｂから出
力された第２の信号Ｄ２の立ち上がりを検出する（Ｓ１
６）。信号差測定ルーチン４４は、第２の信号の立ち上
がりを検出した時点（図５（ｂ）時刻ｔ２）でパルスの
カウントアップを終了する（Ｓ１８）。このようにカウ
ンタによってＣＰＵ４２が生成したパルスをカウント
し、第１受光部３８ａが凸部Ｃｇを検出した時刻ｔ１
と、第２受光部３８ｂが凸部Ｃｇを検出した時刻ｔ２と
の間隔Ｔを測定している。

【００３０】次に、硬貨識別部４０は、判定ルーチン４
６によって、被識別硬貨Ｃが正貨であるか否かの判定す
る。判定の方法は、基準データファイル４８に格納され
た正貨についての基準データと、被識別硬貨Ｃについて
測定された信号差とを比較して行う（Ｓ２０）。ここ
で、基準データは、測定された信号差と同様に、第１の
信号と第２の信号との信号差をパルスによって測定した
カウンタ値である。被識別硬貨Ｃについて得られた信号
差（カウンタ値）が、基準データの範囲内である場合に
は、被識別硬貨Ｃは正貨であると判断され（Ｓ２２）、
逆に測定された信号差（カウンタ値）が基準データの範
囲外である場合には、被識別硬貨Ｃは偽貨であると判断
される（Ｓ２４）。ここで、基準データの範囲は、考え
られる硬貨のキズや汚れ等を考慮に入れて決定される。
このように高周波数のＣＰＵ４２のクロックを用いて第
１の信号Ｄ１と第２の信号Ｄ２との信号差を測定するこ
とにより、精度の良い計測を行うことができる。

【００３１】そして、被識別硬貨Ｃが正貨と判断された
場合には、硬貨振分部１４の蓋１４ａは閉じられた状態
とされ、正貨は硬貨処理部１６に搬送される。硬貨処理
部１６は、搬送された被識別硬貨Ｃを種類ごとに分類し
て貯留する等の処理を行う。一方、被識別硬貨Ｃが偽貨
であると判断された場合には、硬貨振分部１４の蓋１４
ａが開けられて、偽貨は下方のベルトコンベア２４に落
下し、ベルトコンベア２４によって硬貨返却口１２ｂに
搬送される。

【００３２】本実施形態の硬貨識別装置１０は、被識別
硬貨Ｃの厚さ方向に関して異なる位置に設けられた２つ
の受光素子３４によって、被識別硬貨Ｃの外周面から反
射した光を受光している。これにより、被識別硬貨Ｃ形
成された斜めギザを検出することができると共に、被識
別硬貨Ｃの斜めギザと正貨の斜めギザとを比較して、被
識別硬貨Ｃが正貨であるか否かを判定することができ
る。

【００３３】また、本実施形態の硬貨識別装置１０にお
いては、硬貨識別部４０はＣＰＵ４２のクロックによっ
て生成されるパルスをカウントすることにより、第１受
光部３８ａから出力された第１の信号Ｄ１と第２受光部
３８ｂから出力された第２の信号Ｄ２との信号差を測定
している。これにより、第１の信号Ｄ１と第２の信号Ｄ
２との信号差が微小である場合にも、精度良く信号差を
測定することができる。

【００３４】以上、本発明の実施形態について詳細に説
明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。

【００３５】上記実施形態においては、硬貨識別ユニッ
ト３０に発光素子３２ａ，３２ｂを２個設けることとし
たが、１個の発光素子から出力された光をスリット等に
よって２方向に分割して被識別硬貨Ｃの２箇所に照射す
ることとしても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、硬貨の移動方向と交差
する方向に関して位置の異なる２箇所の領域からの反射
光を受光する第１の受光部と第２の受光部とを備えるこ
とにより、第１の受光部と第２の受光部とからの信号の
信号差に基づいて、どの方向にどの程度の傾斜で縞が形
成されているかを識別することができる。

【００３７】また、識別手段は、所定の周期のパルスを
生成するパルス生成手段と、パルス生成手段で生成され
たパルスによって信号差を求める信号差測定手段とを有
することにより、容易に信号差を測定することができ
る。

【００３８】また、正規の硬貨についてあらかじめ取得
した第１の信号と第２の信号との信号差の情報を基準デ
ータとして格納する格納手段をさらに備え、識別手段
は、信号差測定手段によって測定された信号差と基準デ
ータとの比較に基づいて、硬貨の真贋を判定する判定手
段をさらに有することにより、識別対象である硬貨が正
規なものであるかの判定を行うことができる。

【００３９】また、本発明によれば、硬貨の転動を防止
すると共に硬貨を所定の方向に搬送する硬貨搬送手段を
さらに備えることにより、第１の信号と第２の信号との
信号差から縞の方向及び傾斜の度合いを算出することが
容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の硬貨識別装置を示す図である。

【図２】図２は搬送路をII−II方向から見た部分断面図
である。

【図３】図３は搬送路をIII−III方向から見た部分断面
図である。

【図４】硬貨識別ユニットのシステム構成を示す図であ
る。

【図５】（ａ）は硬貨の斜めギザを示す図、（ｂ）は斜
めギザに対応して出力される信号を示す図である。

【図６】硬貨識別部の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】新５００円硬貨を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０・・・硬貨識別装置、１２・・・筐体、１４・・・硬貨振分
部、１６・・・硬貨処理部、１８・・・硬貨搬送ガイド、２０
・・・搬送路、２２、２４・・・ベルトコンベア、３０・・・硬
貨処理ユニット、３２・・・発光素子、３４・・・受光素子、
３６・・・センサ出力検出回路、３８ａ・・・第１受光部、３
８ｂ・・・第２受光部、４０・・・硬貨識別部、４２・・・ＣＰ
Ｕ、４４・・・信号差測定ルーチン、４６・・・判定ルーチ
ン、４８・・・基準データファイル、Ｃ・・・被識別硬貨。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に移動する硬貨の外周面に光
   を照射する発光部と、 前記硬貨の外周面から反射された反射光を受光して第１
   の信号を出力する第１の受光部と、 前記所定の方向と交差する方向に関して前記第１の受光
   部とは異なる位置に配置されると共に、前記硬貨の外周
   面から反射された反射光を受光して第２の信号を出力す
   る第２の受光部と、 前記第１の信号と前記第２の信号との信号差に基づいて
   前記硬貨を識別する硬貨識別手段と、 を備えることを特徴とする硬貨識別装置。
2. 【請求項２】 前記硬貨識別手段は、 所定の周期のパルスを生成するパルス生成手段と、 前記パルス生成手段で生成されたパルスによって前記信
   号差を求める信号差測定手段と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装
   置。
3. 【請求項３】 正規の硬貨についてあらかじめ取得した
   前記第１の信号と前記第２の信号との信号差を基準デー
   タとして格納する格納手段をさらに備え前記硬貨識別手
   段は、前記信号差測定手段によって測定された信号差
   と、前記格納手段に格納された前記基準データとの比較
   に基づいて、前記硬貨の真贋を判定する判定手段をさら
   に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬貨
   識別装置。
4. 【請求項４】 前記硬貨の転動を防止すると共に前記硬
   貨を所定の方向に搬送する硬貨搬送手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の
   硬貨識別装置。