JP2003150999A

JP2003150999A - 硬貨識別装置

Info

Publication number: JP2003150999A
Application number: JP2001350643A
Authority: JP
Inventors: Keiji Hodaka; 啓志保尊; Hiroshi Nakamura; 宏中村
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】硬貨が回転しながら搬送路を移動する場合で
も硬貨の回転に追従でき、尚且つ安価かつ簡易に構成す
る。【解決手段】硬貨識別装置１は、感熱素子の配列で構
成されてなり硬貨が有する凹凸形状の一部を検知して電
気信号に変換し硬貨の部分的な画像データを出力する凹
凸検知部２と、当該部分的な画像データを格納する画像
格納部３と、画像格納部３に格納された部分的な画像デ
ータを合成して硬貨識別用の画像データを構築する画像
構築部４と、硬貨識別用の画像データから凹凸形状の特
徴を抽出する特徴抽出部５と、当該抽出した特徴を用い
て硬貨の真偽または種別を判定する判定部６とを備え
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、硬貨識別装置に関
する。さらに詳述すると、本発明は、硬貨が有する凹凸
形状を検出し、この結果を用いて硬貨の真偽または種別
を判定する硬貨識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】硬貨の側面（円周面）に一定間隔で連続
的に設けられる凹凸形状（以下、ギザと表記する）を検
出する従来のセンサとしては、光学的な機構を備えたも
のが一般的である（特開平１１−９６４２９等参考）。
従来ある代表的な光学式のセンサを備えた硬貨識別装置
の概略構成を図１３に示す。この硬貨識別装置は、硬貨
１０３を搬送路１０４に沿って搬送する搬送機構と、光
学式センサ１０７とを備えている。この光学式センサ１
０７は、発光手段（光源）１０１と、集光レンズ１０２
ａ，１０２ｂと、受光手段（受光素子）１０５と、Ａ／
Ｄ変換機１０６とを備えている。この光学式センサ１０
７は、搬送路１０４の外側に近接して設けられ、光源１
０１が発光する光を集光レンズ１０２ａで集光して搬送
路１０４に沿って搬送される硬貨１０３の側面に照射す
るとともに、その反射光を集光レンズ１０２ｂで集光し
て受光素子１０５で受光すると共に電気信号に変換し、
当該電気信号をＡ／Ｄ変換機１０６でデジタル信号化し
て、ギザの有無を検出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学式
センサ１０７では、硬貨１０３が回転しながら搬送路１
０４を移動するタイプの硬貨識別装置（例えば自動販売
機等）に用いた場合、ギザに照射する光の焦点が定まら
ず硬貨の回転に追従できないという問題がある。また、
光学式センサ１０７では、光学系部品の点数が多く、装
置が複雑化・大型化してしまうという問題もある。

【０００４】そこで本発明は、硬貨が回転しながら搬送
路を移動する場合でも硬貨の回転に追従でき、尚且つ安
価かつ簡易に構成できる硬貨識別装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の硬貨識別装置は、感熱素子の配列で
構成されてなり硬貨が有する凹凸形状の一部を検知して
電気信号に変換し硬貨の部分的な画像データを出力する
凹凸検知部と、部分的な画像データを格納する画像格納
部と、画像格納部に格納された部分的な画像データを合
成して硬貨識別用の画像データを構築する画像構築部
と、硬貨識別用の画像データから凹凸形状の特徴を抽出
する特徴抽出部と、当該抽出した特徴を用いて硬貨の真
偽または種別を判定する判定部とを備えるようにしてい
る。

【０００６】したがって、硬貨の部分的な画像データか
ら硬貨識別用の画像データを構築するので、硬貨が回転
しながら搬送路を移動する場合であっても、画像処理速
度を対応させることで当該硬貨の回転に容易に追従でき
る。しかも、本発明では、光学系を必要としないため、
装置機構を単純化でき、煩雑な調整も不要である。さら
に、本発明では画像構築部を備えているので、凹凸検知
部は硬貨の部分的な画像データを取得できれば足り、小
型の凹凸検知部を採用できる。したがって、硬貨識別装
置の小型化・簡易化が可能であり、コストダウンが可能
である。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の硬貨識別装置において、凹凸検知部または硬貨の一
方または双方を加熱するための加熱部と、凹凸検知部ま
たは硬貨の一方または双方の温度を検知する温度検知部
と、温度検知部の結果に基き予め設定された目標温度と
なるように加熱部を調整する温度調節部とを備えるよう
にしている。

【０００８】この場合、硬貨を投入する前処理として、
硬貨と凹凸検知部との間に明確な温度差を発生させてお
くことができ、凹凸形状の検知を確実に行える。加え
て、凹凸検知部を最適な温度条件で動作させることがで
き、また例えば比較用の基準データを測定した時と同じ
温度条件で硬貨の金種を判定できる。これにより、識別
装置の精度を一層高めることができる。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の硬貨識別装置において、凹凸検知部は、硬
貨の円周面に形成されたギザを検知するようにしてい
る。ギザは、特定の硬貨が有する特徴的部分であり、し
かもギザの大きさや幅等の形状は硬貨の種類によって固
有のものである。したがって、硬貨の真偽または種別を
判定を容易に行える。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１か
ら３のいずれかに記載の硬貨識別装置において、凹凸検
知部は矩形状に形成され、硬貨の円周面が凹凸検知部に
対向するようにして且つ硬貨を凹凸検知部の長手方向に
回転移動させることで、硬貨識別用の画像データを得る
ようにしている。この場合、凹凸検知部に対して硬貨を
回転させながら通過させることで、硬貨識別用の画像デ
ータを容易に得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１から図１２に本発明の硬貨識別装置の
実施の一形態を示す。この硬貨識別装置１は、感熱素子
の配列で構成されてなり硬貨１２が有する凹凸形状の一
部を検知して電気信号に変換し硬貨１２の部分的な画像
データを出力する凹凸検知部２と、当該部分的な画像デ
ータを格納する画像格納部３と、画像格納部３に格納さ
れた部分的な画像データを合成して硬貨識別用の画像デ
ータを構築する画像構築部４と、硬貨識別用の画像デー
タから凹凸形状の特徴を抽出する特徴抽出部５と、当該
抽出した特徴を用いて硬貨１２の真偽または種別を判定
する判定部６とを備えるようにしている。

【００１３】本実施形態の凹凸検知部２では、例えば硬
貨１２の円周面に形成されたギザ７を検知するようにし
ている。当該ギザ７に基く硬貨識別用の画像データを得
るための構成として、例えば本実施形態では、凹凸検知
部２の感応面２ａを矩形状に形成している。そして、硬
貨識別装置１では、硬貨１２の円周面を凹凸検知部２の
感応面２ａに対向させ、硬貨１２を凹凸検知部２の感応
面２ａの長手方向に回転移動させることで、硬貨識別用
の画像データを得るようにしている。

【００１４】本実施形態における硬貨識別装置１は、例
えば図２から図４に示すように硬貨１２が硬貨用通路８
を回転しながら移動するタイプのものである。硬貨用通
路８は、例えば硬貨１２の表裏面を挟むように設けられ
硬貨用通路８の側面を構成する２つの搬送ガイド９，９
と、硬貨１２の円周面を支持する通路底面部１０とで形
成される。凹凸検知部２は、その感応面２ａが通路底面
部１０の一部を構成するように、換言すれば感応面２ａ
が通路底面部１０と面を同じくするように設けられる。
２つの搬送ガイド９，９は、硬貨１２の移動の妨げとな
らず尚且つ硬貨用通路８内で硬貨１２が傾かない程度の
間隔ｄ（図３参照）をあけて設けることが好ましい。例
えば、識別対象となる硬貨１２が５００円硬貨であれ
ば、５００円硬貨の厚み＋０．３ｍｍ程度の間隔をあけ
て搬送ガイド９，９を設けることが好ましい。

【００１５】硬貨識別装置１に投入された硬貨１２は、
硬貨用通路８の上流から下流へ回転移動していく。この
とき硬貨１２は、硬貨識別用の画像データの構築処理が
容易であるように、通路底面部１０に対して滑ることな
く、硬貨１２の外周が硬貨用通路８の長手方向にぴった
り沿うようにして一定速度で回転移動させることが好ま
しい。このため、硬貨１２は、例えば硬貨用通路８に入
る時点で、通路底面部１０に対してスリップしない程度
に十分に減速されていることが好ましい。また、通路底
面部１０にスリップ防止用のゴム等を設けるようにして
も良い。

【００１６】凹凸検知部２は、凹凸に対応した荷電変化
を起こす感応要素の配列を有する集積回路として構成さ
れる。感応要素としては、例えば焦電（感熱）素子また
は圧電素子或いはこれらの組み合わせを用いることがで
きる。本実施形態の凹凸検知部２は、感熱素子の配列を
有するものとしている。例えば本実施形態の凹凸検知部
２には、硬貨１２の厚み方向にＭ個、硬貨１２の進行方
向にＮ個の素子マトリクスが構成されているものとす
る。凹凸検知部２と測定対象となる硬貨１２との間の空
気層には硬貨１２が有する凹凸（本実施形態ではギザ
７）の高さ／深さに起因する温度分布がある。凹凸検知
部２の各素子は当該温度分布を検知して、対応した電気
信号を発生する。各素子の電気信号は、凹凸検知部２と
対向する硬貨１２のギザ７に対応しており、従って硬貨
１２のギザ７の画像データとなる。なお、感熱素子に代
えて、または加えて、圧電素子を用い、硬貨１２が有す
る凹凸（本実施形態ではギザ７）に対応した圧力パター
ンを電気信号に変換し、画像データを得るようにしても
良い。

【００１７】凹凸検知部２を構成する集積回路は、図１
２に例示するように、例えば上部電極３２と、下部電極
２８と、上部電極３２と下部電極２８との間に配置され
た焦電材料（または圧電材料）からなる活性層３０と、
上部電極３２の上に形成されて硬貨１２との接触部とな
る保護層３４と、下部電極２８が行列状に設置される半
導体基板２０と、活性層３０によって発生した電荷を処
理するため半導体基板２０の中に形成される回路２２と
を備える。

【００１８】回路２２は、例えばＣＣＤ（荷電移動によ
って作用する荷電結合素子）回路又はＣ−ＭＯＳ回路等
であり、シリコンからなる集積回路の既知の又は新規の
製造技術を用いて製造されるものである。また、回路２
２は、例えばスピンコーティングによって形成された数
マイクロメートルの厚さを有するポリイミド層であるプ
レーナリゼーション層２４で覆われている。このプレー
ナリゼーション層２４は、周期的にエッチングされてお
り、個々の下部電極２８の各々が、開口２６を介して、
半導体基板２０における対応した回路２２に接続される
ように形成されている。活性層３０は、図１２に例示す
るように、下部電極２８の行列上で連続して形成されて
も良い。複数の下部電極２８が行列配列されることによ
って、活性層３０が連続していても、感応要素の配列が
構成されるからである。活性層３０の材料としては、既
知の又は新規の焦電材料（または圧電材料）を用いるこ
とができ、例えば、ポリ塩化ビニリデンフッ化物（ＰＶ
ＤＦ）、ポリ塩化ビニリデンフッ化物−トリフルオルエ
チレン（ＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ）、ポリ塩化ビニリデンシ
アン化物−ビニル酢酸塩（ＰＶＤＣＮ−ＶＡｃ）、ポリ
塩化ビニリデンシアン化物−ビニリデンフッ化物（ＰＶ
ＤＣＮ−ＶＤＦ）等の利用が好適である。保護層３４
は、例えば約１０マイクロメートルの厚さを有するポリ
イミド層であり、保護層３４上に及ぼされる温度パター
ン（または圧力パターン）を下位の層に正確に伝達する
ように形成される。

【００１９】凹凸検知部２は、活性層３０上に及ぼされ
た温度パターン（または圧力パターン）のイメージを表
す電気信号をＣＰＵ（中央演算処理装置）１１に伝送す
るべく、画像転送部１３に接続されている。画像転送部
１３は、例えばＣＰＵ１１とセンサ（凹凸検知部２）を
接続するためのインターフェースとなる既知又は新規の
Ａ／Ｄ変換器である（図５参照）。画像格納部３は、凹
凸検知部２から画像転送部１３を介して送られる部分的
な画像データを順次格納するためのものであり、例えば
ＲＡＭ（Random Access Memory）である（図５参照）。
以下、本実施形態では画像格納部をＲＡＭ３と呼ぶ。

【００２０】硬貨１２が凹凸検知部２上を回転移動しな
がら通過する間、凹凸検知部２は硬貨１２のギザ７を連
続的にスキャンする。凹凸検知部２の各素子が生成した
電気信号は、Ａ／Ｄ変換器１３によりデジタル信号に変
換されて硬貨１２のギザ７を表す部分的な画像データ
（以下、本実施形態では部分画像データと呼ぶ。）とな
る。

【００２１】図６中の符号１４は、ギザ７を有する硬貨
１２が凹凸検知部２を回転移動する場合におけるある瞬
間の部分画像データの一例を示す。ここで、凹凸検知部
２上に硬貨１２等の検知対象物が何も無い場合には、凹
凸検知部２の各素子は、凹凸検知部２と外気との温度差
に応じた電気信号を生成する。当該電気信号を本実施形
態では説明の便宜上「常時電気信号」と呼ぶ。ギザ凸部
７ａが接触する感熱素子は、硬貨１２との温度差に応じ
て常時電気信号から大きく変化した電気信号を生成す
る。一方、凹凸検知部２に接触しないギザ凹部７ｂの位
置に対応する感熱素子は、常時電気信号と殆んど変わら
ない電気信号（若しくはギザ凸部７ａが接触する感熱素
子に比較してずっと小さい変化量の電気信号）を生成す
る。したがって、図６に示す部分画像データ１４のう
ち、常時電気信号に対応したデジタルデータを基準とし
て、データ変化量の大きいデータ（図６中符号１４ａで
示す）がギザ凸部７ａに対応する画素データとなり、当
該データ変化量の大きいデータに挟まれたデータ変化量
の小さいデータがギザ凹部７ｂに対応する画素データと
なる。

【００２２】図７は、ギザ７を有する硬貨１２が凹凸検
知部２上を回転移動しながら通過する場合において、時
間ｔの経過に従って、順次ＲＡＭ３に格納される部分画
像データ１４のイメージを示す。各部分画像データ１４
は、硬貨１２の円周面の一部が、凹凸検知部２と接触す
ることによって出現したものである。硬貨１２と凹凸検
知部２との接触部分は、時間ｔの経過と共に硬貨１２の
移動方向（図中矢印Ｘで示す。以下、硬貨移動方向Ｘと
呼ぶ。）に変位していく。各部分画像データ１４の大き
さは全て等しく、例えばＭ×Ｎの配列である。これら全
ての部分画像データ１４を例えば重ね合わせるように合
成することで、硬貨１２の円周面のうち凹凸検知部２上
を対向しながら通過した部分の画像データ（以下、本実
施形態では、識別用画像データと呼ぶ。）を構築するこ
とができる。

【００２３】ここで、順次ＲＡＭ３に格納される部分画
像データ１４，１４間の時間間隔は、凹凸検知部２から
ＲＡＭ３へのデータ転送速度や硬貨１２の移動速度等も
考慮して、識別用画像データの構築に支障が出ないよう
に、十分に小さい間隔とする。例えば、隣接する部分画
像データ１４間で、同一のギザ凸部７ａに接触する同一
の感熱素子が存在する程度に、十分小さい時間間隔とす
ることが好ましい。

【００２４】画像構築部４は、例えば画像構築のアルゴ
リズムを記述したプログラムをＲＯＭ（Read Only Memo
ry）１５に予め格納しておき、当該プログラムをＣＰＵ
１１が実行することで実現される（図５参照）。本実施
形態の画像構築部４は、硬貨１２が凹凸検知部２上を通
過し終えた後、例えば次のようにＲＡＭ３に格納された
部分画像データ１４を合成して識別用画像データを構築
する。

【００２５】即ち、画像構築部４は、ＲＡＭ３に格納さ
れた全ての部分画像データ１４の中から、各部分画像デ
ータ１４におけるある共通位置の配列要素［ｉ，ｊ］
（０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎ）について、最大値と最小値
を求め（画像データを構成する各画素データは例えば８
ビットのデータであれば０から２５５までの値をと
る）、その差を算出して、これをデータ変化量Ｄ［ｉ，
ｊ］とし、尚且つ当該データ変化量Ｄ［ｉ，ｊ］を全配
列要素について算出することで得られるＭ×Ｎの配列Ｄ
を識別用画像データとする。硬貨１２が接触した経歴の
ある要素個所では、いずれかの部分画像データ１４にお
いてデータに大きな変化が生じているため、Ｄ［ｉ，
ｊ］の値は正方向に発散する傾向になる。一方、硬貨１
２が接触した経歴の無い要素個所では、どの部分画像デ
ータ１４においてもデータに大きな変化が生じていない
ため、Ｄ［ｉ，ｊ］の値は０方向に収束する傾向にな
る。

【００２６】上記の画像構築部４の処理の具体例を図９
を用いて説明する。なお、説明の便宜上、凹凸検知部２
の配列サイズを例えば２行７列としているが、配列サイ
ズはこれに限定されるものではない。部分画像データ１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを対象として、各配列要素の最大
値を調べると、配列要素番号［１，１］，…，［１，
７］，［２，１］，…，［２，７］の順に、｛３１，
５，３８，５，４１，４，２９，３２，４，３７，３，
３６，４，４０｝となる。また、各配列要素の最小値を
調べると、配列要素番号［１，１］，…，［１，７］，
［２，１］，…，［２，７］の順に、｛２，１，３，
２，３，３，２，１，２，１，１，１，１，１｝とな
る。よって、各配列要素の最大値と最小値の差を算出し
データの変化量を求めると、配列要素番号［１，１］，
…，［１，７］，［２，１］，…，［２，７］の順に、
｛２９，４，３５，３，３８，１，２７，３１，２，３
６，２，３５，３，３９｝となり、これらを配列要素に
持つ識別用画像データ（図９中で示す符号１６）が生成
される。なお、図９中でハッチングされた配列要素は、
当該配列要素と対応する個所に硬貨１２が接触した経歴
が有ることを示している。

【００２７】一方、ギザ７が無い硬貨１２が凹凸検知部
２上を回転通過する場合は、傷などがある場合を除き、
硬貨１２の円周面の全面が一様にセンサ表面に接触する
（図８参照）。したがって、図８に示す部分画像データ
１４には、データ変化量の大きい画素データの間に挟ま
れたデータ変化量の小さい画素データ（即ち図７に示す
ギザ凹部７ｂに対応した画素データ）は表れない。

【００２８】特徴抽出部５では、例えば識別用画像デー
タの全部又は一部を凹凸形状の特徴として数値化若しく
はグラフ化して表現するようにしている。凹凸形状の特
徴とは、例えばギザ７の有無、ギザ凸部７ａまたはギザ
凹部７ｂの幅などが該当する。凹凸形状の特徴を数値化
若しくはグラフ化して表現することで、判定部６におけ
る処理を簡易且つ迅速に行える。特徴抽出部５は、例え
ば識別用画像データから特徴を抽出するためのアルゴリ
ズムを記述したプログラムをＲＯＭ１５に予め格納して
おき、当該プログラムをＣＰＵ１１が実行することで実
現される。本実施形態の特徴抽出部５では、例えば識別
用画像データ上且つ硬貨移動方向Ｘと平行に直線を任意
に選択し、当該直線上における画素データを数値化する
ことで、凹凸形状の特徴を抽出するようにしている。

【００２９】図１０（Ａ）は、ギザ７有り硬貨１２の識
別用画像データを示している。図１０（Ｂ）は、図１０
（Ａ）に示す識別用画像データ上且つ硬貨移動方向Ｘと
平行に直線Ａをとり、当該直線Ａ上における画素データ
を数値化し、硬貨移動方向Ｘにおける画素データの推移
をグラフ化したものである。図１０（Ａ）中の暗色部分
および図１０（Ｂ）中の下側のピーク（以下、本実施形
態では負ピークと呼ぶ。）は、硬貨１２の円周面におけ
る凹凸検知部２との非接触部分（即ち、ギザ凹部７ｂ）
を示している。図１０（Ｂ）から、負ピークがほぼ一定
間隔を置いて出現する特徴が確認できる。したがって、
硬貨１２にギザ７があること、またギザ凸部７ａの幅な
どの特徴が抽出できる。

【００３０】一方、図１１（Ａ）は、ギザ７無し硬貨１
２の識別用画像データを示している。図１１（Ｂ）は、
図１１（Ａ）に示す識別用画像データ上且つ硬貨移動方
向Ｘと平行に直線Ｂをとり、当該直線Ｂにおける画素デ
ータを数値化し、硬貨移動方向Ｘにおける画素データの
推移をグラフ化したものである。図１１（Ｂ）中の負ピ
ークも硬貨１２の円周面における凹凸検知部２との非接
触部分を示すが、その出現パターンには図１０（Ｂ）に
見られるような特徴は確認できない。したがって、硬貨
１２にはギザ７が無いことが分かる。

【００３１】判定部６では、特徴抽出部５で抽出された
特徴を用いて硬貨１２の真偽または種別を判定するよう
にしている。例えば特徴抽出部５で抽出された負ピーク
の間隔を調べることで、ギザ７の有無およびギザ凸部７
ａの幅などの特徴が検出できる。そこで、判定部６で
は、次のような処理により硬貨１２のギザ７の有無また
はギザ７の特徴により金種を判定することができる。即
ち、負ピークの間隔を硬貨移動方向Ｘに向かって順次調
査していき、ピーク間隔が予め用意された基準範囲に収
まれば、カウンタをインクリメント（即ちプラス１）
し、そうでなければカウンタを０にクリアする。そし
て、カウンタが所定数を超過すれば、その時点で投入さ
れた硬貨１２はギザ７有りと判定する。また、ギザ凸部
７ａやギザ凹部７ｂの間隔はギザ７を有する硬貨１２の
種別により固有の値であるため、計測されたピーク間隔
と予め用意された基準データとの比較を行うことにより
金種の判別も可能となる。一方、カウンタが所定数を超
過することがなければ投入された硬貨１２はギザ７無
し、若しくはギザ７以外の凹凸形状（例えば刻印等）が
有ると判定する。

【００３２】なお、硬貨識別装置１には、凹凸検知部２
に加えて、図示しないが、硬貨１２の材質、外径、厚
み、重量、硬貨１２の中央穴の有無などを検出する既知
又は新規のセンサを組み合わせて用いることが好まし
い。これにより、判定部６は、例えば、硬貨１２にギザ
７が無い場合には、硬貨１２の材質、外径、厚み、重
量、硬貨１２の中央穴の有無等の検出結果から硬貨１２
の金種及び真偽を判定できる。また、ギザ７以外の特徴
も含めて硬貨１２の金種及び真偽を識別することで、識
別の精度を高めることができる。

【００３３】判定部６は、判定結果のメッセージ等を図
示していない表示手段（ディスプレイなど）に表示した
り、警告音を図示していないスピーカなどから出力させ
るようにしている。判定部６は、例えば上記処理を実行
するためのプログラムをＣＰＵ１１が備えるＲＯＭ１５
に予め格納しておき、当該プログラムをＣＰＵ１１が実
行することで実現される。

【００３４】また、硬貨識別装置１には、凹凸検知部２
または硬貨１２の一方または双方を加熱するための加熱
部１７と、凹凸検知部２または硬貨１２の一方または双
方の温度を検知する温度検知部１８と、温度検知部１８
の結果に基き予め設定された目標温度となるように加熱
部１７を調整する温度調節部１９とを更に備えることが
好ましい。この場合、硬貨１２を硬貨用通路８に投入す
る前処理として、硬貨１２と凹凸検知部２との間に明確
な温度差を発生させておくことができ、凹凸形状の検知
を確実に行える。加えて、凹凸検知部２を最適な温度条
件で動作させることができ、また例えば比較用の基準デ
ータを測定した時と同じ温度条件で硬貨１２の金種を判
定できる。これにより、識別装置の精度を一層高めるこ
とができる。

【００３５】目標温度は、例えば、比較用の基準データ
を測定した際の硬貨１２および凹凸検知部２の温度や、
凹凸検知部２が正常に機能するための温度等を考慮して
設定され、その値はＣＰＵ１１が備えるＲＯＭ１５に予
め格納される。加熱部１７は、例えば電流を流すことに
より熱エネルギを発生させる既知の又は新規の発熱器を
用いることができる。温度検知部１８は、例えば温度変
化を電気信号に変換する既知の又は新規の温度センサを
用いることができる。温度調節部１９は、例えば、ＣＰ
Ｕ１１によって温度検知部１８から送られる電気信号を
参酌しながら加熱部１７への電源をオン・オフして、設
定された目標温度となるようにフィードバック制御を行
うことで実現される。

【００３６】以上のように構成される本発明の硬貨識別
装置１では、温度調節部１９により硬貨１２と凹凸検知
部２との間に明確な温度差を発生させた状態で、硬貨１
２が硬貨用通路８に投入される。硬貨１２は硬貨用通路
８の上流から下流へ回転移動し、通路底面部１０の一部
を構成する凹凸検知部２上を通過する。当該通過に伴っ
て部分画像データ１４が順次ＲＡＭ３に格納される。硬
貨１２と凹凸検知部２との接触個所は１対１で位置対応
するので、ＲＡＭ３に格納された全部分画像データ１４
に対して全配列要素毎のデータ変化量を求めることで、
凹凸検知部２に接触した硬貨１２の円周面部分のイメー
ジ即ち識別用画像データを容易に構築できる。そして、
構築された識別用画像データについてギザ凹部７ｂを示
す負ピークを検出し、そのピーク間隔が一定範囲に収束
する傾向が確認できれば、投入された硬貨１２はギザ７
有りと判定することができ、そうでなければギザ７無
し、若しくは例えば刻印等ありと判定することができ
る。また、ギザ７の間隔はギザ７を有する硬貨１２の種
別により固有の値であるため、計測されたピーク間隔と
予め用意された基準データとの比較を行うことにより金
種の判別も可能となる。

【００３７】本発明の硬貨識別装置１によれば、光学系
を必要とせず、凹凸検知部２を硬貨用通路８の底面部に
設置するだけの簡易な装置構成にすることができる。こ
のため、装置機構を単純化でき、しかも光学系のような
煩雑な調整も不要である。したがって、硬貨識別装置１
の小型化・簡易化が可能であり、コストダウンが可能で
ある。

【００３８】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能
である。例えば、識別用画像データ上且つ硬貨１２の厚
み方向の両端に最も近い位置であって、硬貨移動方向Ｘ
と平行に２つの直線を選択し、これら２つの各直線上に
おける負ピークを検出するようにしても良い。この場
合、投入された硬貨１２が斜行ギザ７を有するものであ
れば、２つの直線上における各負ピーク間隔はそれぞれ
一定範囲内に収束するが、当該２つの直線間の負ピーク
に位相差が生じる。したがって、この位相差を計測し、
且つ予め用意された基準データと比較することで、斜行
ギザ７についても検出が可能となる。

【００３９】また、凹凸検知部２が検知する硬貨１２が
有する凹凸形状としては、ギザ７に限定されるものでは
なく、ギザ７に準じた等間隔の凹凸パターン（例えば５
００円硬貨１２に表されるようなパール模様など）であ
っても良い。または、予め比較用の基準データを用意し
ておくことで、例えば旧５００円硬貨１２の円周面に表
されるような刻印等の検出も可能である。

【００４０】また、上述の実施形態では静止する凹凸検
知部２上を硬貨１２が回転移動して通過するように構成
したが、場合によっては、静止した硬貨１２に対して凹
凸検知部２側を移動させるようにしても良い。この場
合、例えば部分画像データ１４を継ぎ合わせることによ
って識別用画像データを構築することができる。

【００４１】また、５０円硬貨や１００円硬貨等の既存
の硬貨１２に限らず、ギザを有するメダルなど多種多様
な被検出体に対しても、本発明を同様に適用することが
できるのは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の硬貨識別装置では、硬貨の部分的な画像データ
から硬貨識別用の画像データを構築するので、硬貨が回
転しながら搬送路を移動する場合であっても、画像処理
速度を対応させることで当該硬貨の回転に容易に追従で
きる。しかも、本発明では光学系を必要としないため、
装置機構が単純化でき、煩雑な調整も不要である。さら
に、本発明では画像構築部を備えているので、凹凸検知
部は硬貨の部分的な画像データを取得できれば足り、小
型の凹凸検知部を採用できる。したがって、硬貨識別装
置の小型化・簡易化が可能であり、コストダウンが可能
である。

【００４３】さらに、請求項２記載の硬貨識別装置で
は、凹凸検知部または硬貨の一方または双方を加熱する
ための加熱部と、凹凸検知部または硬貨の一方または双
方の温度を検知する温度検知部と、温度検知部の結果に
基き予め設定された目標温度となるように加熱部を調整
する温度調節部とを備えているので、硬貨と凹凸検知部
との間に明確な温度差を発生させておくことができ、凹
凸形状の検知を確実に行える。加えて、凹凸検知部を最
適な温度条件で動作させることができ、また例えば比較
用の基準データを測定した時と同じ温度条件で硬貨の金
種を判定できる。これにより、識別装置の精度を一層高
めることができる。

【００４４】さらに、請求項３記載の硬貨識別装置によ
れば、ギザは特定の硬貨が有する特徴的部分であり、し
かもギザの大きさや幅等の形状は硬貨の種類によって固
有のものであるから、硬貨の真偽または種別を判定を容
易に行える。

【００４５】さらに、請求項４記載の硬貨識別装置で
は、凹凸検知部は矩形状に形成され、硬貨の円周面が凹
凸検知部に対向するようにして且つ硬貨を凹凸検知部の
長手方向に回転移動させることで、硬貨識別用の画像デ
ータを得るようにしているので、凹凸検知部に対して硬
貨を回転させながら通過させることで、硬貨識別用の画
像データを容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬貨識別装置の実施の一形態を示す概
略ブロック図である。

【図２】本発明の硬貨識別装置における凹凸検知部の配
置の一例を説明するための概略側面図である。

【図３】図２に示す硬貨識別装置の概略平面図である。

【図４】図２に示す硬貨識別装置の概略正面図である。

【図５】図１の硬貨識別装置の一部を示す概略ブロック
図である。

【図６】ギザを有する硬貨について部分的な画像データ
を取得する場合を示す模式図である。

【図７】ギザを有する硬貨について時間経過に従い順次
に部分的な画像データを取得する場合を示す模式図であ
る。

【図８】ギザ無しの硬貨について時間経過に従い順次に
部分的な画像データを取得する場合を示す模式図であ
る。

【図９】部分的な画像データを合成して硬貨識別用の画
像データを構築する処理の一例を説明するための模式図
である。

【図１０】（Ａ）は、ギザ有り硬貨について構築された
硬貨識別用の画像データを示し、（Ｂ）は、（Ａ）に示
す直線Ａ上における画素データを数値化しグラフ化した
ものを示す。

【図１１】（Ａ）は、ギザ無し硬貨について構築された
硬貨識別用の画像データを示し、（Ｂ）は、（Ａ）に示
す直線Ｂ上における画素データを数値化しグラフ化した
ものを示す。

【図１２】本発明の硬貨識別装置に用いる凹凸検知部の
一例を示す概略断面図である。

【図１３】従来の光学式センサを備えた硬貨識別装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１硬貨識別装置２凹凸検知部３ＲＡＭ（画像格納部）４画像構築部５特徴抽出部６判定部７ギザ（硬貨が有する凹凸形状）１７加熱部１８温度検知部１９温度調節部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E002 AA04 AA07 BD10 DA02 DA04 EA05 5L096 BA18 CA01 FA00 JA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感熱素子の配列で構成されてなり硬貨が
有する凹凸形状の一部を検知して電気信号に変換し前記
硬貨の部分的な画像データを出力する凹凸検知部と、前
記部分的な画像データを格納する画像格納部と、前記画
像格納部に格納された部分的な画像データを合成して硬
貨識別用の画像データを構築する画像構築部と、前記硬
貨識別用の画像データから前記凹凸形状の特徴を抽出す
る特徴抽出部と、当該抽出した特徴を用いて前記硬貨の
真偽または種別を判定する判定部とを備えることを特徴
とする硬貨識別装置。
【請求項２】前記凹凸検知部または前記硬貨の一方ま
たは双方を加熱するための加熱部と、前記凹凸検知部ま
たは前記硬貨の一方または双方の温度を検知する温度検
知部と、前記温度検知部の結果に基き予め設定された目
標温度となるように前記加熱部を調整する温度調節部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の硬貨識別装
置。
【請求項３】前記凹凸検知部は、前記凹凸形状として
前記硬貨の円周面に形成されたギザを検知するようにし
たことを特徴とする請求項１または２記載の硬貨識別装
置。
【請求項４】前記凹凸検知部は矩形状に形成され、前
記硬貨の円周面が前記凹凸検知部に対向するようにして
且つ前記硬貨を前記凹凸検知部の長手方向に回転移動さ
せることで、前記硬貨識別用の画像データを得るように
したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の硬貨識別装置。