JP2003123114A - 硬貨識別装置 - Google Patents

硬貨識別装置

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JP2003123114A
JP2003123114A JP2001314298A JP2001314298A JP2003123114A JP 2003123114 A JP2003123114 A JP 2003123114A JP 2001314298 A JP2001314298 A JP 2001314298A JP 2001314298 A JP2001314298 A JP 2001314298A JP 2003123114 A JP2003123114 A JP 2003123114A
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coin
level
irradiation timing
sensor
magnetic sensor
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Masanori Sugata
正徳 菅田
Tadao Ogino
忠男 荻野
Tomokuni Takeda
朋邦 竹田
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Nippon Conlux Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる外径の硬貨において各々の硬貨の最適
な撮像領域を撮像することができる硬貨識別装置を提供
する。 【解決手段】 硬貨通路101を進行方向に落下してい
る硬貨Cが磁気センサ102を通過すると、磁気センサ
102の出力信号のレベルが変化を始め、金種識別部1
04が出力信号のピークレベルに基づいて硬貨Cの金種
を識別し、メモリー105から読み出した硬貨Cの金種
の照射タイミングレベルと磁気センサ102の出力信号
のレベルとが一致する時(照射タイミング)、光源10
8から光109を硬貨Cの表面に照射し、エリアセンサ
111が硬貨Cの表面で反射した反射光110を取得
し、画像処理・判定部112がエリアセンサ111で取
得した硬貨Cの表面の画像信号に基づいて硬貨Cの真偽
の判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬貨識別装置に関
し、特に、硬貨通路を転動若しくは落下する硬貨(メダ
ル、トークンおよびICコイン等を含む)の表面に形成
されている模様および形状に基づいて硬貨の識別を行う
硬貨識別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、硬貨を使用する自動販売機、両
替機等においては、投入された硬貨の種別、真偽を識別
する必要がある。
【0003】従来、この種の硬貨識別装置は、硬貨投入
口から投入された硬貨が通過する通路に、1または複数
の磁気センサを配置し、硬貨の材質、材厚、大きさ等を
判別し、判別結果に基づき硬貨の種類および真偽を識別
するように構成され、更に撮像素子等の光学センサを用
いて硬貨の材厚、大きさ等を検出する構成も提案されて
きた。
【0004】しかし、近年、国内の正貨と材質および形
状が類似した外国通貨を、国内の正貨で得られる光学的
センサ若しくは磁気センサのパターンと一致するように
加工した変造硬貨が出回り、変造硬貨の加工精度が高ま
るにつれて、従来の磁気センサ若しくは光学的センサで
の真偽の判定が困難になる問題が発生してきた。特に、
500円硬貨は高額貨幣であることから外国通貨の不正
使用等で大きな問題となっている。
【0005】そこで、この種の変造硬貨を判別するため
に、更に高精度に硬貨を識別することの必要性が生じて
おり、フォトインタラプタとCCDセンサ等のイメージ
センサとを使用して硬貨の表面の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方法が
提案されている。
【0006】図10は、従来のフォトインタラプタによ
って、照射タイミングを取得することで、異なる外径の
硬貨Cの表面を撮像する構成の第1の例を示す図であ
る。
【0007】図10(a)は、大きい外径の硬貨Cの照
射タイミング時における、硬貨Cと大径用フォトインタ
ラプタ1001と光源108とエリアセンサ111との
位置関係を示し、図10(b)は、小さい外径の硬貨C
の照射タイミング時における、硬貨Cと小径用フォトイ
ンタラプタ1002と光源108とエリアセンサ111
との位置関係を示す。
【0008】図10(a)に示すように、大きい外径の
硬貨Cの上先端が大径用フォトインタラプタ1001を
通過すると光源108が光109を照射し、硬貨Cの表
面で反射した反射光110をエリアセンサ111が取得
し、また、図10(b)に示すように、小さい外径の硬
貨Cの上先端が小径用フォトインタラプタ1002を通
過すると光源108が光109を照射し、硬貨Cの表面
で反射した反射光110をエリアセンサ111が取得す
る。
【0009】図10に示すように、硬貨の外径に合わせ
た位置に複数のフォトインタラプタ1001、1002
を設置することで、外径が異なる硬貨でも硬貨の外周付
近を同じ位置で撮像することができる。
【0010】図11は、従来のフォトインタラプタによ
って、照射タイミングを取得することで、異なる外径の
硬貨Cの表面を撮像する構成の第2の例を示す図であ
る。
【0011】図11(a)は、大きい外径の硬貨Cの照
射タイミング時における、硬貨Cとフォトインタラプタ
1101と光源108とエリアセンサ111との位置関
係を示し、図11(b)は、小さい外径の硬貨Cの照射
タイミング時における、硬貨Cとフォトインタラプタ1
101と光源108とエリアセンサ111との位置関係
を示す。
【0012】図11(a)に示すように、大きい外径の
硬貨Cの下先端がフォトインタラプタ1101を通過す
ると光源108が光109を照射し、硬貨Cの表面で反
射した反射光110をエリアセンサ111が取得し、ま
た、図11(b)に示すように、小さい外径の硬貨Cの
下先端がフォトインタラプタ1101を通過すると光源
108が光109を照射し、硬貨Cの表面で反射した反
射光110をエリアセンサ111が取得する。
【0013】図11に示すように、撮像エリア付近に1
つのフォトインタラプタ1101を設置することで、外
径が異なる硬貨でも硬貨の外周付近を同じ位置で撮像す
ることができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図10に示す
ような複数のフォトインタラプタ1001、1002を
設置する構成では、硬貨Cの金種若しくは外径を事前に
識別し、複数のフォトインタラプタ1001、1002
から有効となるフォトインタラプタ1001、1002
を選択する必要があるため、複雑な構成になってしまう
問題がある。また、図11に示すような撮像エリア付近
に1つのフォトインタラプタ1101を設置する構成で
は、撮像エリアにフォトインタラプタ1101が入らな
いように、撮像エリアを小さくしなければならない問題
がある。
【0015】そこで、本発明は、磁気センサを用いて硬
貨の金種を事前に識別し、予め金種毎に設定した照射タ
イミングに対応したレベルと磁気センサの出力信号のレ
ベルとが一致した時を照射タイミングとし、この照射タ
イミングを用いて硬貨を撮像することで、各々の硬貨に
とって最適な撮像領域を取得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。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、硬貨通路内を転動若しくは落下
する硬貨を識別する硬貨識別装置であって、前記硬貨の
表面に光を照射する照射手段と、前記硬貨の表面からの
反射光に基づいて前記硬貨の表面画像を取得する光学セ
ンサと、前記硬貨の金種を判別し、該判別した金種に基
づき前記照射手段による前記硬貨の照射タイミングを出
力する照射タイミング決定手段と、前記光学センサで取
得した前記硬貨の表面画像に基づいて前記硬貨の模様お
よび形状を識別する表面画像識別手段とを具備すること
を特徴とする。
【0017】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、前記タイミング決定手段は、前記硬貨通路の
前記光学センサの配設位置の上流側に配設された磁気セ
ンサを含み、前記磁気センサの出力信号のピークレベル
に基づいて前記硬貨の磁気的な特性を検出して該硬貨の
金種を判別し、該判別した金種に基づき前記照射手段に
よる前記硬貨の照射タイミングを出力することを特徴と
する。
【0018】また、請求項3の発明は、請求項2の発明
において、前記タイミング決定手段は、前記磁気センサ
の出力信号のレベルが金種毎のタイミングに対応する予
め設定したレベルと一致した時点で前記硬貨の照射タイ
ミングを出力することを特徴とする。
【0019】また、請求項4の発明は、請求項1の発明
において、前記光学センサの配置位置を変更した場合に
前記照射手段による前記硬貨の照射タイミングを調整す
る調整手段を更に具備することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる硬貨識別
装置の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説
明する。
【0021】図1は、本発明に係わる硬貨識別装置の概
略構成を示す図である。
【0022】図1に示すように、本発明に係わる硬貨識
別装置は被検硬貨C(以下、これを硬貨Cという)を図
示矢印方向に落下させる硬貨通路101、硬貨Cの通過
に伴って出力が変化する磁気センサ102、磁気センサ
102が出力する出力信号をディジタル信号に変換する
A/D変換部103、磁気センサ102が出力する出力
信号に基づいて硬貨Cの金種を識別する金種識別部10
4、予め算出した金種毎照射タイミングデータを蓄積し
ているメモリー105、金種識別部104で識別した硬
貨Cの金種の照射タイミングレベルに磁気センサ102
が出力する出力信号のレベルが一致すると、光源駆動回
路107に照射タイミング信号を出力するレベル比較部
106、照射タイミング信号を入力すると光源108を
駆動させる光源駆動回路107、硬貨Cの表面に光10
9を照射する光源108、硬貨Cの表面で反射された反
射光110を入力して硬貨Cの表面の画像信号を取得す
るエリアセンサ111、取得した硬貨Cの表面の画像信
号を処理するとともに硬貨Cの真偽の判定を行う画像処
理・判定部112を備えて構成されている。
【0023】次に、本発明に係わる硬貨識別装置が行う
硬貨識別の処理手順について説明する。
【0024】上記構成において、硬貨Cが本発明に係わ
る硬貨識別装置に投入されると、硬貨Cは、硬貨通路1
01を下方に自由落下する。そして、硬貨通路101を
自由落下する硬貨Cが磁気センサ102を通過する間、
磁気センサ102の出力信号が変化する。
【0025】図2は、硬貨Cの磁気センサ102通過時
における、磁気センサ102が出力する出力信号の変化
の一例を示すグラフである。
【0026】図2に示すように、硬貨Cが磁気センサ1
02を通過していない間、磁気センサ102が出力する
出力信号は一定のレベルで安定しているが、硬貨Cの通
過に伴って出力信号は変化する。
【0027】図3は、磁気センサ102と硬貨Cの位置
との関係を示す図である。
【0028】図3は、図2で示した出力信号の変化を示
すグラフ中の(1)、(2)ピークレベル、(3)にお
ける磁気センサ102と硬貨Cの位置の関係を示してい
る。
【0029】自由落下する硬貨Cの下方側の先端が磁気
センサ102を通過すると、磁気センサ102の出力信
号のレベルが上がり始め、硬貨Cが図3の(1)に示す
位置に来る時の出力信号のレベルが図2で示すグラフの
(1)のレベルに相当する。
【0030】そして、硬貨Cが下方に自由落下を進める
と、出力信号のレベルも上がり続け、図3の(2)で示
すような硬貨Cの中心位置に磁気センサ102がある時
の出力信号のレベルがピークになり、図2で示すグラフ
の(2)のピークレベルに相当する。
【0031】更に、硬貨Cが下方に自由落下を進める
と、出力信号のレベルが下がり始め、硬貨Cが図3の
(3)に示す位置に来る時の出力信号のレベルが図2で
示すグラフの(3)のレベルに相当し、硬貨Cの上方側
の先端が磁気センサ102を通過すると、出力信号のレ
ベルの変化が止まり、一定のレベルで安定する。
【0032】磁気センサ102は出力信号を逐次A/D
変換部103に出力し、A/D変換部103は入力した
出力信号をディジタル信号に変換して金種識別部104
とレベル比較部106とに出力する。
【0033】出力信号を入力した金種識別部104は、
硬貨Cの材質、外径および厚さ等によって磁気特性が異
なることを利用して、出力信号のピークレベルに基づい
て硬貨Cの金種を識別する。
【0034】金種識別部104で硬貨Cの金種を識別す
ると、メモリー105に蓄積された金種毎の照射タイミ
ングデータから、識別した硬貨Cの金種の照射タイミン
グレベルを読み出す。
【0035】図4は、硬貨Cの磁気センサ102通過時
における、磁気センサ102が出力する出力信号の変化
の一例を示すグラフである。
【0036】金種識別部104は、図4で示すグラフの
ピークレベルに基づいて硬貨Cの金種を識別し、メモリ
ー105に蓄積された金種毎の照射タイミングデータか
ら、識別した硬貨Cの金種の照射タイミングレベルを読
み出し、レベル比較部106は、硬貨Cの金種の照射タ
イミングレベルと出力信号のレベルとを比較する。
【0037】更に、硬貨Cが下方に自由落下を進める
と、出力信号のレベルがピークレベルから下がり始め、
出力信号のレベルと硬貨Cの金種の照射タイミングレベ
ルとが一致する時(照射タイミング)、レベル比較部1
06は、光源駆動回路107に照射タイミング信号を出
力する。
【0038】図5は、照射タイミング時における、磁気
センサ102と硬貨Cと光源108とエリアセンサ11
1との位置関係を示す図である。なお、本実施例では、
硬貨Cの外周を含む部分を撮像エリアとしている。
【0039】図5は、図4で示した出力信号の変化を示
すグラフ中の照射タイミング時における磁気センサ10
2と硬貨Cと光源108とエリアセンサ111との位置
の関係を示している。
【0040】照射タイミング時に、光源駆動回路107
は、比較レベル部106から出力された照射タイミング
信号を入力すると、光源108から硬貨Cの表面に光1
09を照射させる。
【0041】この場合の光源108の点灯時間は、エリ
アセンサ111の応答時間に対応する短時間に設定さ
れ、これによりエリアセンサ111は硬貨通路101を
下方に自由落下する硬貨Cの静止画像を取得することが
できる。なお、撮像の直前にエリアセンサ111は待機
状態を完了している。ここで、エリアセンサ111に
は、CCDセンサ等を用いる。
【0042】エリアセンサ111は、硬貨Cの表面で反
射された反射光110を入力して硬貨Cの表面の画像信
号を取得し、取得した硬貨Cの表面の画像信号を画像処
理・判定部112に出力する。
【0043】画像処理・判定部112は、エリアセンサ
111から出力された硬貨Cの表面の画像信号が入力さ
れると、画像処理を行い、処理した画像に基づき硬貨C
の真偽の判定を行う。
【0044】ここで、本実施例では、硬貨Cの外周を含
む部分を撮像エリアとしているため、硬貨Cの突起模様
や外周等の画像信号に基づいて硬貨Cの真偽の判定を行
うが、その他の真偽判定方法(例えば、硬貨Cの表面模
様に基づいて真偽の判定を行う等)を用いる構成にして
も良い。
【0045】次に、金種毎の照射タイミングレベルにつ
いて説明する。
【0046】図6は、硬貨Cの磁気センサ102通過時
における、磁気センサ102が出力する出力信号の変化
の一例を示すグラフである。
【0047】図6(a)は、硬貨C−1の磁気センサ1
02通過時における、磁気センサ102が出力する出力
信号の変化の一例を示し、図6(b)は、硬貨C−2の
磁気センサ102通過時における、磁気センサ102が
出力する出力信号の変化の一例を示す。なお、硬貨C−
1とC−2とは外径および材質がそれぞれ異なる。
【0048】図6(a)が示すグラフと図6(b)が示
すグラフとを比較して、硬貨C−1とC−2とは外径お
よび材質がそれぞれ異なるため、出力信号のレベルや硬
貨通過の影響で出力信号が変化する時間が異なる。
【0049】つまり、出力信号のレベルや出力信号が変
化する時間が異なれば、照射タイミングレベルも異な
り、硬貨C−1および硬貨C−2の各々の硬貨で照射タ
イミングを設定する。
【0050】図7は、照射タイミング時における、磁気
センサ102と硬貨C−1、C−2と光源108とエリ
アセンサ111との位置関係を示す図である。なお、本
実施例では、硬貨Cの外周を含む部分を撮像エリアとし
ている。
【0051】図7(a)は、図6(a)が示す照射タイ
ミング時における、硬貨C−1と磁気センサ102と光
源108とエリアセンサ111との位置の関係を示し、
図7(b)は、図6(b)が示す照射タイミング時にお
ける、硬貨C−2と磁気センサ102と光源108とエ
リアセンサ111との位置の関係を示す。
【0052】図7(a)および図7(b)に示すよう
に、硬貨C−1に対して硬貨C−1の照射タイミングレ
ベルを設定し、硬貨C−2に対して硬貨C−2の照射タ
イミングレベルを設定することで、硬貨C−1および硬
貨C−2のように外径が異なる硬貨でも、同位置に設置
された光源108とエリアセンサ111とで外周を含む
部分を撮像エリアとして撮像することができる。
【0053】本発明に係わる硬貨識別装置は、エリアセ
ンサ111等の位置ズレによる撮像エリアのズレを、照
射タイミングレベルを変更することで撮像エリアのズレ
を調整することが可能である。
【0054】図8は、照射タイミング時における、磁気
センサ102と硬貨Cと光源108とエリアセンサ11
1との位置関係を示す図である。なお、本実施例では、
硬貨Cの外周を含む部分を撮像エリアとしている。
【0055】図8(a)は、装置1の照射タイミング時
における、磁気センサ102と硬貨Cと光源108とエ
リアセンサ111との位置の関係を示し、図8(b)
は、装置2の照射タイミング時における、磁気センサ1
02と硬貨Cと光源108とエリアセンサ111との位
置の関係を示す。なお、装置1と2とでは、エリアセン
サ111の設置位置にズレがある。
【0056】ここで、照射タイミング時において、図8
(a)および図8(b)に示す、磁気センサ102と硬
貨Cと光源108とエリアセンサ111との位置関係に
なれば、装置1、2共に硬貨Cの外周を含む部分を撮像
エリアとして取得することができる。そして、図8
(a)および図8(b)に示す位置関係にするには、装
置1の照射タイミングレベルおよび装置2の照射タイミ
ングレベルを各々の装置で設定すれば良い。
【0057】例えば、本実施例では、図8(a)および
図8(b)に示すように、装置1のエリアセンサ111
は、装置2のエリアセンサ111より上方に位置してい
るので、装置1の照射タイミングレベルは装置2の照射
タイミングレベルより高くなる。
【0058】図9は、硬貨Cの磁気センサ102通過時
における、磁気センサ102が出力する出力信号の変化
の一例を示すグラフである。
【0059】図9に示すグラフより、装置1において出
力信号のレベルが装置1の照射タイミングレベルと一致
する時、図8(a)に示すような磁気センサ102と硬
貨Cと光源108とエリアセンサ111との位置にな
り、装置2において出力信号のレベルが装置2の照射タ
イミングレベルと一致する時、図8(b)に示すような
磁気センサ102と硬貨Cと光源108とエリアセンサ
111との位置になることで、装置1、2共に同じ撮像
エリアを取得することができる。
【0060】なお、磁気センサ102の出力信号の待機
状態を0%、ピークレベルを100%とする正規化を行
うことや、必要に応じて温度補正を行うことで、レベル
の変動の影響を少なくしても良い。
【0061】また、本実施例では、硬貨Cの外周を含む
部分を撮像エリアとしているが、硬貨Cの他の領域に刻
設された表面模様等を撮像エリアとする構成にしても良
いし、その際は、上記で説明したように照射タイミング
レベルを設定すれば良い。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め金種毎に設定した照射タイミングに対応したレベルと
磁気センサの出力信号のレベルとが一致した時を照射タ
イミングとすることで、各々の硬貨にとって最適な撮像
領域を取得することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる硬貨識別装置の概略構成を示す
図である。
【図2】硬貨Cの磁気センサ101通過時における、磁
気センサ102が出力する出力信号の変化の一例を示す
グラフである。
【図3】磁気センサ102と硬貨Cの位置との関係を示
す図である。
【図4】硬貨Cの磁気センサ102通過時における、磁
気センサ102が出力する出力信号の変化の一例を示す
グラフである。
【図5】照射タイミング時における、磁気センサ102
と硬貨Cと光源108とエリアセンサ111との位置関
係を示す図である。
【図6】硬貨Cの磁気センサ102通過時における、磁
気センサ102が出力する出力信号の変化の一例を示す
グラフである。
【図7】照射タイミング時における、磁気センサ102
と硬貨C−1、C−2と光源108とエリアセンサ11
1との位置関係を示す図である。
【図8】照射タイミング時における、磁気センサ102
と硬貨Cと光源108とエリアセンサ111との位置関
係を示す図である。
【図9】硬貨Cの磁気センサ102通過時における、磁
気センサ102が出力する出力信号の変化の一例を示す
グラフである。
【図10】従来のフォトインタラプタによって、照射タ
イミングを取得することで、異なる外径の硬貨Cの表面
を撮像する構成の第1の例を示す図である。
【図11】従来のフォトインタラプタによって、照射タ
イミングを取得することで、異なる外径の硬貨Cの表面
を撮像する構成の第2の例を示す図である。
【符号の説明】
C、C−1、C−2 硬貨 101 硬貨通路 102 磁気センサ 103 A/D変換部 104 金種識別部 105 メモリー 106 レベル比較部 107 光源駆動回路 108 光源 109 光 110 反射光 111 エリアセンサ 112 画像処理・判定部 1001 大径用フォトインタラプタ 1002 小径用フォトインタラプタ 1101 フォトインタラプタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 朋邦 東京都千代田区内幸町2丁目2番2号 株 式会社日本コンラックス内 Fターム(参考) 3E002 AA06 AA13 BC03 BD01 BD05 CA01 CA07 CA09 CA15 DA02 EA01 5B047 AA04 AB02 BA01 BB04 BC12 BC16 CA06 CA12 CA19 CB11 CB17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬貨通路内を転動若しくは落下する硬貨
    を識別する硬貨識別装置であって、 前記硬貨の表面に光を照射する照射手段と、 前記硬貨の表面からの反射光に基づいて前記硬貨の表面
    画像を取得する光学センサと、 前記硬貨の金種を判別し、該判別した金種に基づき前記
    照射手段による前記硬貨の照射タイミングを出力する照
    射タイミング決定手段と、 前記光学センサで取得した前記硬貨の表面画像に基づい
    て前記硬貨の模様および形状を識別する表面画像識別手
    段とを具備することを特徴とする硬貨識別装置。
  2. 【請求項2】 前記タイミング決定手段は、前記硬貨通
    路の前記光学センサの配設位置の上流側に配設された磁
    気センサを含み、 前記磁気センサの出力信号のピークレベルに基づいて前
    記硬貨の磁気的な特性を検出して該硬貨の金種を判別
    し、該判別した金種に基づき前記照射手段による前記硬
    貨の照射タイミングを出力することを特徴とする請求項
    1記載の硬貨識別装置。
  3. 【請求項3】 前記タイミング決定手段は、 前記磁気センサの出力信号のレベルが金種毎のタイミン
    グに対応する予め設定したレベルと一致した時点で前記
    硬貨の照射タイミングを出力することを特徴とする請求
    項2記載の硬貨識別装置。
  4. 【請求項4】 前記光学センサの配置位置を変更した場
    合に前記照射手段による前記硬貨の照射タイミングを調
    整する調整手段を更に具備することを特徴とする請求項
    1記載の硬貨識別装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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