JP2003317129A - 硬貨識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬貨の端部近傍の特徴を識別要素として、安
定した硬貨識別が可能で誤判別に対する信頼度の高い硬
貨識別装置を提供する。 【解決手段】 片寄せ搬送される硬貨のエッジ部の形状
特徴を検出するエッジセンサと、エッジセンサの近傍の
位置で且つ搬送方向に対して左右に設けられ、硬貨の磁
気的特性データを採取する２個の磁気センサと、前記２
個の磁気センサが硬貨を検出した信号を出力している間
の時間を計測する硬貨通過期間計測手段と、前記２個の
磁気センサの出力を含む複数のセンサ出力により該当硬
貨の金種を特定する金種判別手段と、前記硬貨通過期間
計測手段により得られた前記２個の磁気センサ部におけ
る硬貨通過期間を基に片寄せ量を求める片寄量演算手段
と、得られた片寄せ量に応じて前記エッジセンサの出力
を補正する補正手段とを備え、前記補正されたエッジセ
ンサ出力と当該金種のエッジ形状判定用閾値との比較に
より当該金種の真偽判定を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬貨搬送路の片側
のガイド面に沿って片寄せされて搬送される硬貨の金
種、真偽等を識別する硬貨識別装置に関し、特に、硬貨
の端部近傍の特徴部分の識別機能を有する硬貨識別装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】硬貨の端部近傍の特徴部分、すなわち、
硬貨の上面又は底面の外周縁部や外周側面部の特徴部分
をセンサにより検出して硬貨の真偽等を識別する装置
は、従来より種々の方式が提案され、実現されている。
例えば、硬貨の上面又は底面の縁部の特徴、すなわち硬
貨のギザではなく両面にある縁の形状及び円周縁（エッ
ジ部）にある小さな模様の存在を検出する場合、ライン
型ＣＣＤ等からなるイメージセンサを用いて、硬貨表面
の光学的イメージをとることにより検出することができ
るが、この場合には、装置が高価なものとなる。

【０００３】一方、特開平２００１−２２９４２８号公
報に示されるように、磁気的な性質を利用して硬貨の縁
部の特徴を検出する為に磁気ヘッドを用いたものが開発
されているが、この場合には、硬貨のエッジ部が該当セ
ンサの部分を通過することが必須となってくる。そのた
め、硬貨の通路部を硬貨搬送方向に対して直角方向に傾
斜させておき、硬貨を通路部の片方の規制面（ガイド
面）に沿わせて搬送することで、硬貨のエッジ部が該当
センサの部分を通過させるようにしている。しかし、硬
貨が跳ねて片寄外れが生じた際や搬送速度が変動した際
にセンサの出力も変動するため、硬貨の識別精度が低下
するという問題があった。

【０００４】このような片寄せ搬送機構を有する硬貨識
別装置において、硬貨の外周側面部に形成されているギ
ザの存在を光学的なセンサを用いて検知するものが一般
に知られている。従来は、例えばレーザーダイオードと
フォトダイオードを用いて、ハードウェア上で反射光量
の強弱をパルス波形に整形してパルスを計数したり周波
数を計測したりして、ギザを検知するようにしている。
しかしながら、この方式では、パルスの処理を行う部分
の回路が必要となり、また、レーザーダイオードやコリ
メータレンズ等を使用して高精度の点光源を作り出すハ
ードウェアが必要となるため、高コストになり、低コス
ト化が望まれてた。

【０００５】また、硬貨の表面（上面又は底面）の凹凸
形状を磁気センサを用いて検出するようにしたものとし
ては、例えば、特開平６−１７６２３４号公報に記載の
ものもある。この公報に記載のものは、磁気センサの出
力から硬貨（コイン）の表面の凹凸形状を検出し、この
検出結果に基づいて検出した硬貨の径及び縁の形状変化
部分の幅に基づき、硬貨の種別を判別するようにしてい
る。しかしながら、この判別方法では、類似硬貨によっ
ては誤って判別する可能性がある。例えば、日本国旧５
００円と韓国５００ウォンの様に構成される金属が同一
の為材質／材厚と外径が類似し、また、日本国旧５００
円には“ＮＩＰＰＯＮ”という刻印がされており、ギザ
検知センサの出力が少なからずあるといった硬貨が存在
する場合、両硬貨の違いを検出して分離するのは困難で
ある。また、硬貨の側面に刻印のある旧５００円硬貨の
場合、パルスの計数や周波数の計測だけでは、ギザが有
ると誤って判別する可能性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、硬貨の
端部近傍の特徴部分をセンサにより検出して硬貨の真偽
等を識別する装置は、従来より種々の識別方式が提案さ
れて実現されている。しかしながら、従来の装置では、
上述したように、硬貨が跳ねて片寄外れが生じた際や搬
送速度が変動した際に識別精度が低下したり、硬貨の外
周側面部にギザを有する類似硬貨や刻印を有する硬貨と
の判別ができなかったり、装置が高コストになったりす
るなどの問題があった。

【０００７】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、硬貨の端部近傍の特徴を識
別要素として、安定した硬貨識別が可能で誤判別に対す
る信頼度の高い硬貨識別装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、１枚ずつ所定
の間隔を開けるとともに搬送方向の片側のガイド面に沿
って片寄せされて搬送される硬貨を識別する硬貨識別装
置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記硬貨
のエッジ部の形状特徴を検出するエッジセンサと、前記
エッジセンサの近傍の位置で且つ硬貨搬送方向に対して
左右に設けられ、前記硬貨の磁気的特性データを採取す
る２個の磁気センサと、前記２個の磁気センサが硬貨を
検出した信号を出力している間の時間を硬貨通過期間と
して計測する硬貨通過期間計測手段と、前記２個の磁気
センサの出力を含む複数のセンサ出力により該当硬貨の
金種を特定する金種判別手段と、前記硬貨通過期間計測
手段により得られた前記２個の磁気センサ部における硬
貨通過期間を基に片寄せ量を求める片寄量演算手段と、
前記片寄量演算手段により得られた片寄せ量に応じて前
記エッジセンサの出力を補正する補正手段と、金種毎に
予め設定されたエッジ形状判定用閾値を記憶する閾値記
憶手段と、前記補正されたエッジセンサ出力と前記当該
金種のエッジ形状判定用閾値とを比較することにより当
該金種の真偽判定を行う判定手段とを有することによっ
て達成される。

【０００９】あるいは、１枚ずつ所定の間隔を開けると
ともに搬送方向の片側のガイド面に沿って片寄せされて
搬送される硬貨を識別する硬貨識別装置において、前記
硬貨のエッジ部の形状特徴を検出するエッジセンサと、
前記エッジセンサの近傍の位置で且つ硬貨搬送方向に対
して左右に設けられ、前記硬貨の磁気的特性データを採
取する２個の磁気センサと、前記２個の磁気センサが硬
貨を検出した信号を出力している間の時間を硬貨通過期
間として計測する硬貨通過期間計測手段と、前記２個の
磁気センサの出力を含む複数のセンサ出力により該当硬
貨の金種を特定する金種判別手段と、前記硬貨通過期間
計測手段により得られた前記２個の磁気センサ部におけ
る硬貨通過期間を基に片寄せ量を演算する片寄量演算手
段と、金種毎に予め設定されたエッジ形状判定用閾値を
記憶する閾値記憶手段と、前記片寄量演算手段により得
られた片寄せ量に応じて前記エッジ形状判定用閾値を補
正する補正手段と、前記エッジセンサ出力と前記補正さ
れたエッジ形状判定用閾値とを比較することにより該当
金種の真偽判定を行う判定手段とを有することよって達
成される。

【００１０】さらに、前記２個の磁気センサが搬送方向
に対して垂直な直線上に並設されていること、前記２個
の磁気センサが材質／材厚検出用センサであること、に
よって、それぞれ一層効果的に達成される。

【００１１】あるいは、前記ガイド面側から前記硬貨の
側面部に光を照射するＬＥＤ，スリット及びレンズから
成る硬貨ギザ部照射手段と前記側面部から反射される光
を受光するフォトダイオードとから成るギザ検出センサ
と、前記フォトダイオードの受光出力をギザ硬貨の出力
をフルスケールとして一定の間隔毎にＡＤ変換するＡＤ
変換器と、前記硬貨の搬送に伴って変動する前記ＡＤ変
換器からの受光電圧がピークとボトムを有するととも
に、該ピークとボトムとが所定の電圧差を有することに
より１個のギザと計数し、この計数値を有効ギザ数とし
て計数する有効ギザ計数手段と、前記ＡＤ変換器の出力
値が飽和値と見なされる出力が所定期間続く毎に無効ギ
ザとして計数し、この計数値を無効ギザ数として計数す
る無効ギザ数計数手段と、硬貨が通過した際に前記有効
ギザ数から前記無効ギザ数を減算することにより得られ
る判定用ギザ数によって、該当硬貨にギザが有るか否か
を判定するギザ有無判定手段とを有することによって達
成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る硬貨識別セン
サ３００の外観構成を示しており、筐体上部には、硬貨
３０１が搬送ベルト１７により搬送される硬貨搬送路１
２が形成されており、硬貨搬送路１２には例えば傾斜に
より硬貨３０１を片寄せするためのガイド面（以下、
「案内縁」と言う）１４が設けられている。そして、硬
貨３０１は硬貨搬送路１２を片側の案内縁１４に端部を
接しながら、搬送ベルト１７の駆動力によって搬送され
るようになっている。また、硬貨搬送路１２の両サイド
上部には、硬貨３０１が跳ねて飛散しないようにする保
持部材３０Ａ，３０Ｂが設けられており、保持部材３０
Ａ，３０Ｂ、及びセンサ本体底部３０Ｃには各種センサ
用コイルが内蔵されている。また、硬貨識別センサ３０
０に搭載されている各種検知センサの駆動及び信号処理
回路は、センサ本体底部３０Ｃに内設される回路部に、
プリント基板に装着されて内蔵されている。

【００１３】図２は、硬貨識別センサ３００の構成と、
搬送される硬貨３０１の配置関係とを示しており、識別
対象の硬貨３０１は、硬貨搬送路１２の片側の案内縁１
４に沿って片寄せされて、図２中の矢印に示す搬送方向
に１枚ずつ所定の間隔を開けて搬送されて来るようにな
っている。硬貨識別センサ３００の入り口手前側には、
硬貨の到来を検出するタイミングセンサ（図２中の異常
接近＋穴検知センサ、以下、「異常接近／穴検知セン
サ」と言う）３０２が設けられおり、この異常接近／穴
検知センサ３０２によって硬貨３０１の到来を検出し、
異常接近／穴検知センサ３０２が遮られたあとの直径セ
ンサ３３０のピーク値が該当硬貨の直径出力値と判断さ
れるようになっている。

【００１４】本例での異常接近／穴検知センサ３０２
は、投受光器からなる透過型の光センサであり、硬貨同
士の異常接近を検知するセンサと硬貨の穴を検知するセ
ンサとを兼ねており、硬貨３０１が基底部に沿って搬送
される際に５円硬貨及び５０円硬貨の穴の位置に設けら
れている。そして、到来した硬貨３０１が穴開き硬貨か
どうかを検出すると共に、前後に連なって搬送される硬
貨３０１の間隔をモニタし、間隔が所定以上開いていな
いものは異常接近と判定する。異常接近と判定された硬
貨は識別処理ができないので、当該硬貨を後段で排除す
る様にしている。

【００１５】一体型の硬貨識別センサ３００の前端部に
は、硬貨３０１の径（直径若しくは半径）を磁気的に検
知するための直径センサ３３０が設けられている。ま
た、案内縁１４側とその反対側には、硬貨３０１の磁気
的特性データを採取して当該硬貨の材質及び材厚を磁気
的に検知するための材質／材厚センサ３４０（３４０
Ａ，３４０Ｂ）が、硬貨３０１の搬送方向に対して垂直
な直線上に２箇所に並設されている。これらの２つの材
質／材厚センサ３４０のうち、ギザセンサ３５０側（片
寄せ側）の材質／材厚センサ３４０Ａは、どの硬貨が通
過する場合でも検出出力が得られようにしている。そし
て、もう１つの材質／材厚センサ３４０Ｂは、硬貨の径
が大きいもの、例えば１０円、５００円の硬貨が通過す
る時のみ、センサ出力が得られるような位置に設けられ
ている。すなわち、径の小さい硬貨（１００円等）の場
合は、材質／材厚センサ３４０Ｂの検知部の領域は通過
せず、片寄せ側の材質／材厚センサ３４０Ａによって硬
貨の材質／材厚データが採取され、径の大きい硬貨の場
合は２つの材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂによっ
て２箇所の材質／材厚データが採取されるようになって
いる。

【００１６】さらに、案内縁１４の近辺には、硬貨３０
１の側面に付されているギザを光学的に検知するための
ギザセンサ３５０が設けられると共に、硬貨３０１の端
部パターンを磁気的に検知するためのエッジセンサ３６
０が、案内縁１４から所定の間隔をとった位置に設けら
れている。

【００１７】なお、ギザセンサ３５０及びエッジセンサ
３６０は、硬貨３０１の先端部が材質／材厚センサ３４
０にかかったときの硬貨３０１の案内縁１４との接触位
置より後方で、硬貨３０１の後端部が異常接近検知セン
サ３０２から外れるときの硬貨３０１の案内縁１４との
接触位置より前方の範囲に適宜設置されている。また、
直径センサ３３０と材質／材厚センサ３４０は、両者が
磁気的に干渉しあわないように適宜な距離をおいて配設
されている。

【００１８】前述の直径センサ３３０は、励磁用の１次
コイル及び２つの検出用の２次コイルを有しており、励
磁用の１次コイルが硬貨搬送路１２の下面本体に埋設さ
れ、２つの検出用の２次コイルが搬走路３１１の上面の
保持部材３０Ａ及び３０Ｂにそれぞれ埋設されている。
即ち、直径センサ３３０は、通路下部に励磁コイルを設
け、通路上部に搬送方向に対して左右に２つの検出コイ
ルを設けており、励磁コイルからの磁束の変化を検出す
るようになっている。このような構成の直径センサ３３
０において、励磁コイルと２つの検出コイルとの間に硬
貨が到来した際には、硬貨によって励磁コイルの磁束が
遮られることとなり、出力が減少する。そして硬貨の径
が大きい程、励磁コイルからの磁束が遮られるので、直
径センサ３３０の出力は小さくなることになる。本例で
は、この出力特性を利用して硬貨の径を検出するように
している。なお、硬貨の材質，材厚により磁気センサの
出力特性が変化するため、磁気センサの出力をそのまま
用いて硬貨径を判定すると、径が異なるにも係らず類似
貨を分離できないといった事態が生じてしまうがここで
はその説明は省略する。

【００１９】一方、前述の材質／材厚センサ３４０は、
材厚検知用の共振コイル及び材質検知用の共振コイルを
有しており、それらの共振コイルが搬走路の上面の保持
部材及び搬走路の下面本体に並列で２本分埋設されてい
る。即ち、材質／材厚センサ３４０には独立した２重の
コイルが共通のコアに巻回されており、それぞれに異な
る周波数、例えば材質検出用コイル３４２ａ、３４２ｂ
には２４０ＫＨｚ、材厚検出用コイル３４１ａ、３４１
ｂには３１０ＫＨｚの周波数の電流が流れ、それぞれの
共振回路を構成するようになっている。このような構成
において、材質／材厚センサ３４０は、材質検出用共振
コイルに正弦波を印可することで交流磁束が発生し、磁
気ヘッド部のギャップに硬貨が進入すると磁束は硬貨に
よる渦電流損で減衰する。そのため、見かけの相互イン
ダクタンスが小さくなることになり、共振周波数が高く
なる。また、硬貨の材質の導電率が高い程その通過する
磁束の変化に応じた渦電流が流れ易く、磁力線が吸収さ
れる。

【００２０】材質／材厚センサ３４０の検知原理は、直
径センサ３３０の検知原理と同様である。要約すると、
上記のような構成の磁気センサにおいては、（ａ）硬貨
が厚くなるに従って磁束の減衰量は増加し、抵抗率が小
さい程変化は大きくなること、（ｂ）周波数，硬貨厚が
大きくなれば抵抗率、即ち硬貨材質の影響は小さくなる
こと、（ｃ）検出コイルの出力は、硬貨径Ｄに比例する
ことから、磁気ヘッドのギャップ部への硬貨１の挿入に
よる磁束の変化量ΔΦは、ΔΦ＝ｆ（周波数ω，抵抗率
ρ，透磁率μｉ，硬貨厚Ｔ，硬貨径Ｄ）で表すことがで
きる。従って、硬貨挿入時のセンサ出力の変化量から硬
貨の材質，材厚，若しくは径を検出することができるこ
とになる。

【００２１】図３はギザセンサ３５０の概略構成を示し
ており、硬貨ギザ部照射手段と、前記側面部から反射さ
れる光を受光するフォトダイオード３５４とから構成さ
れる。硬貨ギザ部照射手段は、図３に示すように、ＬＥ
Ｄ（light-emitting diode）３５１，スリット３５２及
びレンズ３５３から構成され、ＬＥＤ３５１は、硬貨３
０１が片寄せされる案内縁側に配置されている。そし
て、ＬＥＤ３５１から照射された光はスリット３５２、
シリンドリカルレンズ３５３を経て硬貨３０１のギザ部
分に照射され、ギザ部分からの反射光線はレンズ付きフ
ォトダイオード３５４に受光されて信号処理されるよう
になっている。本発明では、後述するギザの判定機能に
より、ギザの検出と真偽判定を行うようにしており、こ
こでは説明を省略する。

【００２２】エッジセンサ３６０は、磁界を発生して磁
気的に検知するための磁気ヘッドを有し、本体部分の磁
性材で成る上部が内側に折曲された立体Ｕ字状の磁気コ
アには、１次コイル及び２次コイルが巻回されている。
１次コイルは高周波励磁信号で励磁され、２次コイルか
らは１次コイルに入力された高周波信号が出力され、磁
気ヘッドの上に存在する硬貨（金属）の比透磁率に応じ
てその振幅が変化する。そして、磁気ヘッドでの磁界発
生方向が硬貨の搬送方向に対して直交するように配設さ
れると共に、１次コイルが硬貨の中心方向に、２次コイ
ルが硬貨の外側方向に配設されている。

【００２３】上記のような構成のエッジセンサにおいて
は、硬貨の外周縁部に存在するエッジ形状或いはパール
模様などの特徴は、エッジセンサ３６０の出力波形に現
れる。そこで、エッジセンサ３６０の検出データに基づ
いて波形形状を解析し、センサ出力波形の各特徴部の
値、例えば出力波形の両端及び中央部の各ピーク値やエ
ッジゾーン等の各検出値と各エッジ形状判定用閾値とを
比較することで、エッジ形状或いはパール模様の真偽を
判定する。なお、硬貨の搬送距離若しくは搬送速度を検
出するための計時手段を設け、例えば上記の各検出値と
搬送距離若しくは搬送速度との比率を当該エッジ形状判
定用閾値と比較して判定するようにしても良い。本発明
では、片寄せ外れの量（ガイド面と硬貨端部との間の距
離）に応じてエッジセンサ出力、或いは上記のエッジ形
状判定用閾値を補正するようにしており、その補正機能
の詳細については後述する。

【００２４】図４は、上述した異常接近／穴検知センサ
センサ３０２、及び一体型の硬貨識別センサに搭載され
る各センサ３３０〜３６０から出力される検出信号の出
力タイミングを示している。本実施の形態では、材質／
材厚センサ３４０を硬貨が通過したタイミングで全ての
センサ３３０〜３６０の該当硬貨に対するデータの採取
が終了する。そして、各データに基づく当該硬貨の金種
判定と真偽判定が終了した時点で当該硬貨の識別結果が
送出されるようになっている。

【００２５】図５は、硬貨識別センサ３００に搭載され
ている磁気センサと信号処理回路の構成を示している。
図５において、全体の制御を行うＣＰＵ３２１は、プロ
グラムを内蔵したＲＯＭ３２２と、制御若しくは識別用
にデータを格納するＲＡＭ３２３と、ＡＤ変換器３２４
とバスラインで接続されている。また、各種センサに接
続される回路部３２０の出力は、それぞれマルチプレク
サ３２５を介してＡＤ変換器３２４に接続されている。
また、通路の右側と左側に配置された直径センサ３３０
の各検出用コイル３３３，３３２からの出力は加算され
て、増幅器３２０−３０１を経て平滑回路３２０−３０
２に入力され、マルチプレクサ３２５を介してＡ／Ｄ変
換器３２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ３２１に入
力される。

【００２６】さらに、通路を隔てて２箇所に設けられて
いる第１，第２の材質／材厚センサ３４０（３４０Ａ，
３４０Ｂ）の材厚１，２及び材質１，２の各信号は、発
振回路３２０−４０１ａ、３２０−４０１ｂ、３２０−
４０３ａ、３２０−４０３ｂを経て、それぞれ平滑回路
３２０−４０２ａ、３２０−４０２ｂ、３２０−４０４
ａ、３２０−４０４ｂに入力され、マルチプレクサ３２
５を介してＡ／Ｄ変換器３２４に接続されている。更
に、このＡ／Ｄ変換器３２４でデジタル値に変換されて
ＣＰＵ３２１に入力される。

【００２７】通路の案内縁１４に近接して設けられてい
るエッジセンサ３６０の信号は、２次側コイルから増幅
回路３２０−６０１を経て、平滑回路３２０−６０２に
入力され、マルチプレクサ３２５を介してＡ／Ｄ変換器
３２４に接続されている。更に、Ａ／Ｄ変換器３２４で
デジタル値に変換されてＣＰＵ３２１に入力される。

【００２８】また、ギザセンサ３５０には、点灯回路か
らＬＥＤ３５１の点灯を制御する様になっており、フォ
トダイオード３５４はＩ−Ｖ変換回路３２０−５０１、
及び増幅回路３２０−５０２を経て、マルチプレクサ３
２５を介してＡ／Ｄ変換器３２４に接続されている。更
に、ＡＤ変換器３２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ
３２１に入力される。

【００２９】上述の各信号はマルチプレクサ３２５を経
て１個のＡＤ変換器３２４によりデジタル化しているの
で、コンパレータを使って２値化するものよりハードウ
ェアーの構成は他の信号処理のものを併用して使うこと
ができるため、コストパーフォーマンスが良い。

【００３０】上述のような構成において、以下、本発明
の硬貨識別装置が有する硬貨端部の特徴部分の判定機能
について説明する。先ず、各機能の概要を説明する。

【００３１】（１）外周縁部に存在する特徴部分（エッ
ジ部）の判定機能 硬貨の上面又は底面の外周縁部に存在するエッジ形状や
パール模様等を検出するエッジセンサ３６０の検出信号
は、搬送される硬貨が案内縁１４（片寄せ側）から離れ
るに従って出力が減少する。このため、搬送硬貨の片寄
せ外れが発生するとエッジ部の識別ができなくなり、鑑
別率が低下する。そこで、本発明では、硬貨識別センサ
の硬貨搬送方向に対して左右に設けられている２個の磁
気センサの信号出力に基づいて片寄せ量（片寄せ外れ
量）を判定し、その片寄せ量に応じてエッジセンサ３６
０の出力を補正、或いは判定用閾値を補正することによ
り硬貨のエッジ部を判定する。これにより、片寄せ外れ
に伴う識別精度の低下や誤鑑別を防止し、安定した硬貨
識別ができるようにしている。また、本実施の形態で
は、上記の２個の磁気センサは新たに設けずに、図２に
示した材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂを用いるこ
とで、コスト高を回避している。

【００３２】（２）外周側面部に存在する特徴部分（ギ
ザ）の判定機能 硬貨の端部の特徴としては、上記のような硬貨の両面又
は一方の外周縁部に存在する特徴の他に、硬貨の外周側
面部に形成されているギザや刻印等の特徴がある。そこ
で、後者の特徴に関して区別が困難な硬貨、例えば旧５
００円硬貨等の刻印を外周側面に有する硬貨と、５００
ウォン等の外周側面にギザを有する硬貨とを判別するた
め、本発明では、受光センサ（図３中のギザセンサ３５
０のフォトダイオード３５４）の飽和信号部分をギザ無
効数として換算し、読み取ったギザ数から減算すること
により、真正のギザを有する硬貨との区別の信頼度を上
げるようにしている。

【００３３】次に、上記のエッジ部の判定機能及びギザ
の判定機能に関する好適な実施の形態をそれぞれ詳細に
説明する。先ず、エッジ部の判定機能について説明す
る。

【００３４】図６は、本発明の硬貨識別装置が有するエ
ッジ部の判定機能に係る第１の実施形態における構成例
をブロック図で示している。搬送手段１１０は、硬貨を
１枚ずつ所定の間隔を開けるとともに搬送方向の片側の
ガイド面に沿って片寄せして搬送する手段であり、案内
縁（ガイド面）を有する通路板、搬送ベルト、プーリ、
モータ等から構成される。硬貨の少なくともエッジ部の
特徴を識別するためセンサとしては、硬貨のエッジ部の
形状特徴を検出するエッジセンサ１２０と、エッジセン
サ１２０の近傍の位置で且つ硬貨搬送方向に対して左右
に設けられ、硬貨の磁気的特性データを採取する２個の
磁気センサ１３０とを備えている。図２に示した前述の
硬貨識別センサ３００の例では、エッジセンサ３６０が
上記エッジセンサ１２０に該当し、材質／材厚センサ３
４０Ａ，３４０Ｂが上記磁気センサ１３０に該当する。

【００３５】硬貨通過期間計測手段１４０は、上記２個
の磁気センサ１３０が硬貨を検出した信号を出力してい
る間の時間を硬貨通過期間として計測する手段であり、
磁気センサの検出出力と所定の閾値とを比較することに
よって硬貨通過期間（時間）を計測する。金種判別手段
１５０は、上記２個の磁気センサの出力を含む複数のセ
ンサにより該当硬貨の金種を特定する手段であり、図２
に示したセンサの構成例では、直径センサ３３０のデー
タ、異常接近／穴検知センサ３０２のデータ（穴検出デ
ータ）、及び材質／材厚センサ３４０のデータに基づい
て当該硬貨の金種を特定する。

【００３６】片寄量演算手段１６０は、上記の硬貨通過
期間計測手段１４０により得られた２個の磁気センサ部
における硬貨通過期間を基に、当該硬貨がガイド面から
どの程度外れて通過したかを示す片寄せ量を求める手段
である。データ補正手段１７０は、片寄量演算手段１６
０により得られた片寄せ量に応じてエッジセンサの出力
を補正する手段である。閾値記憶手段１８０は、金種毎
に予め設定されたエッジ形状判定用閾値を記憶する手段
であり、ＲＡＭ（若しくはＲＯＭ）に各閾値が記憶され
ている。判定手段１９０は、データ補正手段１７０によ
って補正されたエッジセンサ出力と、金種判別手段１５
０によって特定された当該金種のエッジ形状判定用閾値
とを比較することにより当該金種の真偽判定を行う手段
である。

【００３７】なお、図２の硬貨識別センサを適用した場
合、硬貨の識別は、例えば、本出願人による特開２００
１−３５１１３８公報に記載の方式を併用するようにし
ても良い。例えば、生の径データＹ、以下に示す補正１
の材厚要素を含む径データＹ’、以下に示す補正２の材
厚／材質要素を含む径データＹ”、及び各センサ出力の
（直径，材質１，材質２，材厚１，材厚２のデータ）の
総和Ｓxyzの値をそれぞれの閾値と比べて判定する。

【００３８】上記補正１の材厚要素を含む径データＹ’
とは、例えば、材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂで
採取した材厚データＸ１、Ｘ２と当該金種硬貨の各材厚
基準値Ｘｏ１、Ｘｏ２との差を径差に換算し、この換算
値を補正量として直径データＹに加算した径データであ
り、上記補正２の材厚／材質要素を含む径データＹ”
は、例えば、材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂで採
取した材質データＺ１、Ｚ２と当該金種硬貨の各材質基
準値Ｚｏ１、Ｚｏ２との差を径差に換算し、この換算値
を補正量として直径データＹに加算した径データであ
る。このように各要素を組合せた複数の判定枠を設定し
て判定を行うのは、全ての特性の判定枠の上限値又は下
限値に近い正常貨は無いという考えからである。即ち、
ある特性だけでは区別が付かない類似硬貨であっても、
複数の特性で見ていけば差ができて、それを加算すれば
十分な閾値を設けることができて高精度な鑑別が可能に
なる。

【００３９】ここで、２個の磁気センサ１３０の検出出
力を基に硬貨の片寄せ外れ状態を検知する方法について
説明する。

【００４０】前述したように、２個の磁気センサ１３０
（本例では、材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂ）の
うち、１つは、どの硬貨が通過する場合でも検出出力が
得られるように、もう１つは硬貨の径が大きいものが通
過する時のみセンサ出力が得られるように、硬貨搬送方
向に対して左右に設けられている。このような配置構成
において、同一硬貨を通過させた場合、硬貨の片寄せ外
れが発生すると硬貨の通過領域が変動し、それに応じて
センサ出力が変動する。このことを利用して同一硬貨の
場合は１個のセンサ出力からでも片寄せ外れ量を検知で
きるが、例えば同一の材質と厚さで径の異なる２種類の
硬貨を通過させた場合、片寄せ外れ状態によっては、同
一のセンサ出力となり、１個のセンサ出力からでは片寄
せ外れ量を検知することができない。

【００４１】そこで、本発明では、図２に示した材質／
材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂのように、硬貨搬送方向
に対して左右に配置された２個の磁気センサの検出出力
を用いることで、片寄せ外れ量を検知するようにしてい
る。また、２個の磁気センサ部における硬貨通過期間
（各磁気センサの出力ゾーン）を基に片寄せ外れ量を求
めることで、高精度で片寄せ外れ量を検出できるように
している。以下にその原理を説明する。

【００４２】図７及び図１０は、縦軸が材質／材厚セン
サ３４０Ａ，３４０Ｂの各センサ出力、横軸が硬貨の搬
送距離として、２個の磁気センサ１３０（３４０Ａ，３
４０Ｂ）の距離毎の出力波形の例を示しており、図７が
片寄せ外れが発生していない状態での出力波形の例、図
１０が片寄せ外れが発生した状態での出力波形の例をそ
れぞれ示している。図７及び図１０中の「材質１」、
「材質２」は、図２中の材質／材厚センサ３４０Ａ、３
４０Ｂの出力をそれぞれ示している。これらの図７、図
１０に示すように、この例では、片寄せ外れが発生した
状態では、特に、ガイド面からより離れた位置に配置さ
れている「材質２」のセンサ出力の硬貨通過期間（図中
の材質２ゾーン）が長いことが分かる。これは、硬貨が
ガイド面から外れて、「材質２」のセンサを通過する硬
貨領域が大きくなるからであり、片寄せ外れの量によっ
ては、「材質２」のセンサ出力の硬貨通過期間とは逆に
「材質１」のセンサ出力の硬貨通過期間が短くなる。こ
れらの変化は、硬貨の径の大きさ等、硬貨の種類によっ
て異なるが、２個のセンサ出力の硬貨通過期間を用いる
ことで、当該硬貨の片寄せ量を検出することができる。

【００４３】一方、エッジセンサ３６０（図６では１２
０で示される）の出力は片寄せ外れが発生していない状
態では、図８の様になり、片寄せ外れが発生している場
合には図１１に示す様になる。片寄せ外れが大きくなる
に従って、信号出力幅が狭くなるとともに、その信号の
立ち下がり、立ち上がり部の傾斜が緩くなっている。こ
のことは図９及び図１２に示す、エッジセンサ出力の微
分波形をみると良くわかる。即ち、傾斜の傾き度が図９
及び図１２の２つの角状波形の出力値に差がでる様にな
っている。高い電圧を示すものはより傾斜が急峻という
ことである。

【００４４】出力信号の補正を行うに当たっては微分波
形の２つの角状部の最大値を加算した値であるＢＭＡＸ
をエッジの最終信号出力とし、前述の材質１と材質２の
波形に示したゾーン数にて補正を行う。詳細について
は、フローチャートを用いて後に説明を行う。補正結果
は図１３に示すように片寄せ外れが在っても一定した出
力が得られる。図１３中の×で示す補正後のＢＭＡＸに
補正結果が現れている。

【００４５】また、２個の磁気センサ１３０は、片寄せ
外れが発生した同一タイミングでセンサ出力が得られる
ように、図２の例に示したように、搬送方向に対して垂
直な直線上に並設されていることが好ましい。そして、
片寄せ外れが無い状態での２個の磁気センサの検出出力
を基準値とを比較することで、速度変動に関係なく、片
寄せ外れ量を検出することができる。本実施の形態で
は、片寄せ外れが無い状態での２個のセンサ出力の比率
（基準値）に対して検出出力の比率がどれだけ大きくな
ったかを求めることで、片寄せ量を算出するようにして
いる。そして、第１の実施形態においては、この片寄せ
量に応じてエッジセンサ１２０（３６０）の出力を補正
する。或いは、以下に説明する第２の実施形態にあるよ
うなエッジ形状判定用閾値を補正することによって、硬
貨のエッジ部の特徴量を搬送状態に影響されることなく
高精度で検出すると共に、片寄せ外れに伴う識別精度の
低下や誤鑑別を防止するようにしている。エッジ部の真
偽の判定は、例えばエッジセンサ１２０の検出出力（エ
ッジゾーン）と閾値との比較、検出出力のピーク値と閾
値との比較、検出出力の微分値の最大値の和と閾値との
比較によりそれぞれ行う。その際に、上記エッジセンサ
の検出出力を補正（若しくは閾値を補正）し、上記のよ
うな比較により真偽判定を行う。

【００４６】次に、エッジ部の判定機能に係る第２の実
施形態について説明する。

【００４７】図１４は、本発明の硬貨識別装置が有する
エッジ部の判定機能に係る第２の構成例を図６に対応さ
せて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符号を付
して説明を省略する。

【００４８】前述の第１の実施形態では、片寄量演算手
段１６０により得られた片寄せ量に応じてエッジセンサ
の出力を補正し、判定手段１９０では、データ補正手段
１７０によって補正されたエッジセンサ出力と、金種判
別手段１５０によって特定された当該金種のエッジ形状
判定用閾値とを比較することにより当該金種の真偽判定
を行うようにしている。第２の実施形態では、片寄量演
算手段１６０により得られた片寄せ量に応じてエッジ形
状判定用閾値を補正する閾値補正手段１７１を備えてい
る。そして、判定手段１９１では、エッジセンサ出力
と、上記の閾値補正手段１７１によって補正されたエッ
ジ形状判定用閾値とを比較することにより該当金種の真
偽判定を行うことで、片寄せ外れに伴う識別精度の低下
や誤鑑別を防止するようにしている。

【００４９】次に、本発明の硬貨識別装置が有するギザ
の判定機能について説明する。

【００５０】従来の技術で説明したように、従来、ギザ
センサは例えばレーザーダイオードとフォトダイオード
を用いて、ハードウェア上で反射光量の強弱をパルス波
形に整形してパルスを計数したり、周波数を計測したり
することによって硬貨のギザの有無やギザ数を検出する
ようにしていたが、ハードウェアのコストが高く、低価
格化が望まれていた。また、硬貨の側面に刻印のある旧
５００円硬貨の場合、パルスの計数や周波数の計測だけ
では、ギザが有ると誤って識別する可能性があった。そ
こで、本発明では、アナログ波形からギザ数を検出する
ようにすることで、ハードウェア上でパルス処理を行う
部分を省略し、また、レーザーダイオードと比較して安
価なＬＥＤを用いることで、安価で且つ高精度のギザの
識別を可能としている。

【００５１】なお、硬貨識別装置の主要部の構成につい
ては、上述したエッジ部の判定機能を有する硬貨識別装
置と同一であり、ここでは説明を省略し、ギザの判定機
能に係る特徴部分の構成について説明する。

【００５２】本発明では、ギザセンサの出力（連続的な
ＡＤ変換値）から得られる波形データを基に有効ギザ数
と無効ギザ数を計数し、これらの計数値に基づいて当該
硬貨の側面部に形成されているギザの真偽を判定する。
硬貨のギザの検出に用いるセンサは、図３に示したギザ
センサ３５０を適用することができる。ギザの判定機能
に係る構成としては、ギザセンサ３５０と、フォトダイ
オードの受光出力をギザ硬貨の出力をフルスケールとし
て一定の間隔毎にＡＤ変換するＡＤ変換器（図５中のＡ
Ｄ変換器３２４）と、硬貨の搬送に伴って変動するＡＤ
変換器からの受光電圧がピークとボトムを有するととも
に、該ピークとボトムとが所定の電圧差を有することに
より１個のギザと計数し、この計数値を有効ギザ数とし
て計数する有効ギザ計数手段と、ＡＤ変換器の出力値が
飽和値と見なされる出力が所定期間続く毎に無効ギザと
して計数し、この計数値を無効ギザ数として計数する無
効ギザ数計数手段と、硬貨が通過した際に有効ギザ数か
ら無効ギザ数を減算することにより得られる判定用ギザ
数によって、該当硬貨にギザが有るか否かを判定するギ
ザ有無判定手段とを備えている。

【００５３】上記の有効ギザ計数手段、無効ギザ数計数
手段及びギザ有無判定手段は、図５中のＣＰＵ３２１に
より実行されるコンピュータ・プログラムで実現され、
そのプログラムはＲＯＭ３２２等のコンピュータ読取可
能な記録媒体に記録されている。

【００５４】図１５は、ＡＤ変換器３２４から出力され
るフォトダイオード３５４の受光出力の第１の波形例を
示しており、側面に刻印を有する外国硬貨（本例では韓
国５００ウォン硬貨）の場合、図１５のような波形とな
る。図１５に示される波形の破線部を拡大した部分の矢
印Ｐと矢印Ｂは、有効ギザ計数手段で検知したピークの
部分とボトムの部分をそれぞれ示している。有効ギザ計
数手段では、一定の間隔毎にＡＤ変換されるギザセンサ
の受光出力を入力し、ピークＰの検知とボトムＢの検知
を繰り返し、１組のペアを１個のギザとして計数する。
但し、ピークＰとボトムＢの出力値の差が閾値以上ない
と、計数しないで、次のピークＰ又はボトムＢを検知す
る。

【００５５】図１６は、ＡＤ変換器３２４から出力され
るフォトダイオード３５４のの受光出力の第２の波形例
を示しており、側面に刻印が形成された硬貨（本例では
旧５００円硬貨）の場合、図１６のような波形となる。
図１６の波形例の破線部を拡大した部分に示されるよう
に、刻印の部分は、ＡＤ変換器の出力値が飽和値と見な
される値が所定期間継続する。例えば、ギザの有る硬貨
の波形のピーク値が測定する期間の９割付近になるよう
に調整すると、ギザの無い硬貨の出力は振切れてしま
う。そこで、本実施の形態では、出力値がほとんど変ら
ない状態が連続して３回以上続くと、無効ギザ数計数手
段により無効ギザ数として計数値を１加算する。

【００５６】図１６の波形例では、拡大図の矢印Ａに示
される部分は、無効ギザ数＝１１−２＝９となる。そし
て、ギザ有無判定手段では、有効ギザ数から無効ギザ数
を減算することにより得られる判定用ギザ数と閾値とを
比較することによって、該当硬貨にギザが有るか否かを
判定する。例えば、ギザ総数（有効か否かを判定する前
の計数値）の閾値を１９、判定用ギザ数（有効ギザ数−
無効ギザ数）の閾値を１０として、ギザ総数が１９以
下、且つ判定用ギザ数が１０以下であれば、韓国５００
ウォン硬貨でなく、真の旧５００円硬貨として識別す
る。このように、有効ギザ数から無効ギザ数を減算する
ことで、ギザの有る硬貨と無い硬貨の差を大きくするこ
とができ、硬貨の真偽を高精度で判定することが可能と
なる。

【００５７】また、ギザ総数、有効ギザ数、及び無効ギ
ザ数を当該金種硬貨のそれぞれの閾値と比較するように
しても良い。更に、外国の類似硬貨を含む受付け対象外
の硬貨の対応として、上記のギザ総数、有効ギザ数及び
無効ギザ数を用いて受付け対象外の硬貨の所定の閾値若
しくは判定枠とそれぞれ比較し、当該硬貨の真偽を判定
するようにしても良い。更にまた、側面を削って変造し
た硬貨や偽造硬貨の対応として、所定期間毎のセンサ出
力の微分値の最大値の和を当該硬貨のそれぞれの閾値若
しくは判定枠と比較することで、当該硬貨の真偽を判定
するようにしても良い。なお、ギザ部の真偽判定処理に
おいても、前述のエッジ部の判定処理と同様に、検出し
た片寄外れ量に応じて求めた補正値を用いてギザセンサ
の検出出力を補正（若しくは閾値を補正）し、上記のよ
うな比較により、外周側面部に存在する特徴部分（ギ
ザ、刻印等）の真偽判定を行う。

【００５８】次に、本発明の硬貨識別装置を適用した硬
貨処理機の例について説明する。

【００５９】図１７は、本発明の硬貨識別装置を適用し
た循環式硬貨入出金機の搬送系の一部を示す側面図で示
している。硬貨投入口から投入された硬貨は、貯留繰出
部８に一時的に貯留される。硬貨搬送路１２は、貯留繰
出部８から１枚ずつ繰り出される硬貨を案内するもの
で、斜め上方に向けて傾斜された第１の通路域１２ａ、
この第１の通路域１２ａに接続された略水平状の第２の
通路域１２ｂ、この第２の通路域１２ｂの末端から円弧
状に上方に折り返された第３の通路域１２ｃ、この第３
の通路域１２ｃの末端に接続されて硬貨受部３の受入口
６にかけて略水平状の第４の通路域１２ｄが形成されて
いる。

【００６０】硬貨搬送路１２は、硬貨を垂直に対して上
側が背面方向へ所定角度傾いた傾斜状態（例えば約１５
度傾斜）で搬送する通路板１３にて形成され、この通路
板１３の下縁には貯留繰出部８の回転円盤９の硬貨繰出
位置から各通路域１２ａ〜１２ｄの下縁部に沿って硬貨
の周縁下部を支持する案内縁１４が形成されている。

【００６１】硬貨搬送路１２上には、貯留繰出部８から
１枚ずつ繰り出される硬貨を間隔をあけて搬送する搬送
手段１６（図６、図１４中の搬送手段１１０）が設けら
れている。この搬送手段１６は硬貨を１枚ずつ間隔をあ
けた状態で搬送する突起１７ａを有する無端状の搬送ベ
ルト１７にて構成されている。この搬送ベルト１７は、
駆動プーリ１８と複数の案内プーリ１９とによって各通
路域１２ａ〜１２ｄに沿って懸架されており、硬貨を通
路板１３に押し付けながら搬送するとともに、その搬送
速度が回転円盤９によって繰り出される硬貨の繰出速度
より多少速くなっている。なお、回転円盤９、搬送ベル
ト１７、後述する返却硬貨搬送ベルト２０は図示しない
１個のモータで連動駆動されるようになっている。

【００６２】搬送ベルト１７には硬貨を区分け搬送する
突起１７ａが通路板１３に対向する面に所定間隔ごとに
突設されている。そして、通路板１３の上面と搬送ベル
ト１７の突起１７ａの対向面との間隙は接触しない微小
間隙、通路板１３の上面と搬送ベルト１７の突起１７ａ
以外の対向面部との間隙は硬貨の最小厚みよりやや小さ
い間隙となっている。

【００６３】硬貨搬送路１２の第４の通路域１２ｄの末
端に隣接して、硬貨を硬貨受部３の受入口６に搬送する
返却硬貨搬送ベルト２０が懸回されている。硬貨搬送路
１２の第１の通路域１２ａには、上述した硬貨識別セン
サ３００を有する識別部３０が設けられており、本例で
の識別部３０は、入金搬送系識別部および出金搬送系識
別部として共用されるようになっている。

【００６４】また、硬貨搬送路１２の第２の通路域１２
ｂには、上流側から順に、識別部３０にて識別された硬
貨を例えば１円、５円、１０円、５０円、１００円、５
００円硬貨に分岐する金種別分岐部３１ａ〜３１ｆ、入
金承認前の入金オーバーフロー硬貨、補給時および出金
時のリジェクト硬貨を分岐するオーバーフロー分岐部３
２、回収硬貨を分岐する回収分岐部３３、入金承認後の
入金オーバーフロー硬貨およびオーバーフロー補給硬貨
を分岐する補給用硬貨分岐部３４がそれぞれ形成されて
いる。

【００６５】各分岐部３１ａ〜３１ｆ，３２，３３，３
４は、共通に構成され、通路板１３に分岐孔３５がそれ
ぞれ開口形成されているとともに、この分岐孔３５を開
閉する分岐部材３６がそれぞれ配設されている。各分岐
部材３６は、支軸３７にて硬貨搬送路１２の上流側が開
閉するように通路板１３に回動自在に軸支されていると
ともに、支軸３７に連結された図示しないロータリーソ
レノイドにて開閉駆動される。各分岐部材３６の上流側
の縁部には、開口時に搬送ベルト１７との衝合を避ける
切欠部３６ａが形成されている。

【００６６】通路板１３には各分岐部３１ａ〜３１ｆ，
３２，３３，３４の上流側および下流側に、硬貨搬送路
１２内を搬送される硬貨を検知する硬貨検知センサＳ１
〜Ｓ１１が配設されている。

【００６７】そして、各分岐部３１ａ〜３１ｆ，３２，
３３，３４の各分岐部材３６は、識別部３０での識別結
果と上流側の硬貨検知センサＳ１〜Ｓ９（硬貨検知セン
サＳ１は金種別分岐部３１ａ用、硬貨検知センサＳ９は
補給用硬貨分岐部３４用）での硬貨検知との両条件に
て、ロータリーソレノイドにより開口駆動され、該当硬
貨が各分岐部３１ａ〜３１ｆ，３２，３３，３４を通過
する際に分岐孔３５に分岐される。

【００６８】なお、各分岐部３１ａ〜３１ｆ，３２，３
３，３４の下流側の各硬貨検知センサＳ３〜Ｓ１１は第
２の通路域１２ｂ上を搬送される硬貨の分岐の有無を検
知するもので、分岐無検知をしたときに、硬貨の後流側
への搬送状態を監視するようになっている。

【００６９】上述のような構成において、本発明に係る
硬貨識別装置の動作例を説明する。

【００７０】先ず、２個の磁気センサ１３０（材質／材
厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂ）を用いた硬貨の磁気的特
性データの採取処理について、図４のタイミングチャー
トを参照して図１８のフローチャートの流れに沿って説
明する。循環式硬貨入出金機の硬貨投入口から投入さ
れ、貯留繰出部８に一時的に貯留された硬貨は、搬送手
段１６により、貯留繰出部８から１枚ずつ繰り出されて
所定の間隔を開けて硬貨搬送路１２上を案内縁１４に沿
って片寄せされて搬送される。図４のタイミングチャー
トに示すように、異常接近／穴検知センサ３０２の出力
（図４の例は、穴開き硬貨の波形例）によって、識別部
３０に搭載されている硬貨識別センサ３００への硬貨の
進入を検知すると（ステップＳ１）、信号処理回路の制
御部（図５中のＣＰＵ３２１）では、待機レベル（待機
状態での出力基準値）からの直径センサ３３０の出力の
変化量を求めて、直径センサ３３０の出力に変化が生じ
たか否かを判定する（ステップＳ２）。

【００７１】上記ステップＳ２において所定値を越える
出力変化有りと判定した場合は、材質／材厚センサ３４
０Ａ，３４０Ｂの出力データ（磁気的特性データ）の採
取を開始し、所定時間毎（例えば１ｍｓｅｃ毎）にＲＡ
Ｍ２３に格納する（ステップＳ３）。そして、待機レベ
ルからのセンサ出力の変化量が所定の閾値以内になった
のであれば、材質／材厚センサ３４０を硬貨が通過した
と判定し（ステップＳ４）、上記ステップＳ４における
出力データの格納処理を終了し（ステップＳ５）、金種
判定処理へと移行する。なお、このデータ採取の処理
は、他のセンサ（異常接近／穴検知センサ３０２、直径
センサ３３０、ギザセンサ３５０、エッジセンサ３６
０）についても同様である。

【００７２】金種判別手段１５０では、異常接近／穴検
知センサ３０２のデータ、直径センサ３３０のデータ、
及び材質／材厚センサ３４０Ａ，３４０Ｂのデータに基
づき、金種判別手段により該当硬貨の金種を特定する。
以降、硬貨の真偽判定としては、例えば、硬貨の穴判
定、片寄せ外れの判定（エッジセンサの出力が無い場合
は識別不可としてリジェクト）、直径の判定、材質の判
定、材厚の判定、組合せデータ（直径＋材質＋材厚デー
タ）による判定、ギザの判定、エッジの判定等が行われ
るが、関連する機能の詳細は図１９〜図２２のフローチ
ャートを示して説明を行う。尚、硬貨識別後の循環式硬
貨入出金機の処理については公知の技術（例えば本出願
人による特開２０００−２０７６０６号公報参照）と同
様であるため、説明を省略する。

【００７３】図１９のフローは図１８に示す金種の判定
処理が終了した後、その仮に確定した金種情報を用いて
処理が行われる。この場合に仮に確定した硬貨の金種を
１００円として説明を進める。先ず、穴の情報が有るか
否かを判断し（ステップＳ１０１）、穴があれば、穴リ
ジェクトの識別結果を出力する（ステップＳ１０２）、
一方、穴がなければ、エッジ部の信号が存在し、図８又
は図１１に示す様なエッジゾーンが存在するか否かを判
断する（ステップＳ１０３）、この時、エッジゾーンが
全く存在しなければ、片寄せ外れ過大によるリジェクト
の識別結果を出力する（ステップＳ１０４）。

【００７４】次に、エッジゾーンが存在している場合に
は、正常な状態で搬送が行われたと判断し、径センサ３
３０の出力が磁気的に材質、材厚の影響をうけることか
ら、これらを用いて径センサ３３０の出力を補正し、補
正径を得る（ステップＳ１０５）。その後、先ず、補正
前の直径出力が所定の判定枠内にあるか否かを判断し
（ステップ１０６）、判定枠内になければ、直径リジェ
クトの識別結果を出力する（ステップＳ１０７）。

【００７５】次に材質センサ１の最大値が金種毎に設け
られた所定の判定枠内にあるか否かを判断し（ステップ
Ｓ１０８）、判定枠内にないときには、材質１によるリ
ジェクトの識別結果を出力する（ステップＳ１０９）。

【００７６】次に、材厚センサ１の最大値が金種毎に設
けられた所定の判定枠内にあるか否かを判断し（ステッ
プＳ１１３）、判定枠内にないときには、材厚１による
リジェクトの識別結果を出力する（ステップＳ１１
４）。

【００７７】材厚センサ１が正常であれば、材厚センサ
２の最大値が金種毎に設けられた所定の判定枠内にある
か否かを判断し（ステップＳ１１５）、判定枠内にない
ときには、材質２によるリジェクトの識別結果を出力す
る（ステップＳ１１６）。

【００７８】次に、材厚センサ２の最大値が金種毎に設
けられた所定の判定枠内にあるか否かを判断し（ステッ
プＳ１１７）、判定枠内にないときには、材厚２による
リジェクトの識別結果を出力する（ステップＳ１１
８）。

【００７９】次に、直径センサ出力値と、材質センサ出
力値、材厚センサ出力値の総合値が金種毎に設けた判定
枠内にあるか否かを判断し（ステップＳ１１９）、判定
枠内にないときには、径と厚みによるリジェクトの識別
結果を出力する（ステップＳ１２０）。

【００８０】次にギザ数のチェックに移る、ギザの計数
については前述の方法による。本例の１００円硬貨には
ギザがあるので、ギザ総数が所定値（ＧＩＺＡ＿ＡＬ
Ｌ）以上あるか否かを判断し（ステップＳ１２２）、無
ければ、ギザ異常によるリジェクトの識別結果を出力す
る（ステップＳ１２５）。

【００８１】次にギザ有効数が所定値（ＧＩＺＡ＿ＹＵ
ＫＯ）以上あるか否かを判断し（ステップＳ１２３）、
無ければ、ギザ異常によるリジェクトの識別結果を出力
する（ステップＳ１２５）。

【００８２】次に「ギザ総数−無効数」が所定値（ＧＩ
ＺＡ＿ＭＵＫＯ）以上あるか否かを判断し（ステップＳ
１２３）、無ければ、ギザ異常によるリジェクトの識別
結果を出力する（ステップＳ１２５）。

【００８３】引き続き図２２のフローに基づいて、エッ
ジセンサ３６０の信号の処理について説明を行う。図８
又は図１１に示すエッジゾーン数が所定値（ＥＤ１）以
上存在しているか否かを判断し、エッジゾーン数が少な
い場合にはエッジ異常によるリジェクトの識別結果を出
力する（ステップＳ１２７）。所定量のエッジゾーン数
がある場合には、図８又は図１１にあるエッジ波形のピ
ーク値であるＧＭＡＸ３が所定閾値ＧＭａｘ３＿Ｈより
大きいければリジェクト信号を出力し（ステップＳ１２
９）、以下である場合には、次に進む。

【００８４】次に図９又は図１２にあるエッジ微分波形
の２個のピーク値の和であるエッジ微分和が所定の判定
閾値未満かどうかを判定し（ステップＳ１３０）、判定
閾値以上あれば正常貨として判定し（ステップＳ１３
８）、未満の場合には以下の補正を行う。

【００８５】先ず式 「エッジ微分和＋（材厚２の出力
−基準値）×補正係数」を演算し、エッジ微分和（１）
を求め（ステップＳ１３１）、次に図７又は図１０にあ
る材質２のゾーンと材質１のゾーンの比を求める（ステ
ップＳ１３２）、次にこのゾーン比が６４を越えるかど
うかを判断し、越えている場合のみ次の補正を行う（ス
テップＳ１３３）。ここで６４は片寄せ無しの正常搬送
時の材質２のゾーンと材質１のゾーンの比である。

【００８６】２度目の補正は経験式により、エッジ微分
和（１）＋（ゾーン比−６４）×０．５として補正後の
エッジ微分和（１）を求める（ステップＳ１３４）。そ
して求めたエッジ微分和（１）が所定値以上あれば、正
常貨と判定し（ステップＳ１３８）、未満で或る場合に
は異常貨として判定処理を終了する（ステップＳ１３
６）。

【００８７】なお、上述した実施の形態では、図２に示
した構成の硬貨識別センサ３００を搭載した硬貨識別装
置を例として説明したが、硬貨識別センサの構成はこれ
に限りものではない。また、硬貨識別装置の適用例とし
て、循環式硬貨入出金機に適用した場合を例として説明
したが、片寄せ搬送機構を有する各種の硬貨処理機に適
用することができる。また、片寄せ量に応じた補正は、
エッジセンサ出力に適用した場合を主に説明したが、他
のセンサ出力にも適用することができる。

【００８８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、搬送硬貨の片寄せ外れが生じた場合でも、片寄せ具
合を検知してエッジセンサの出力を補正することによ
り、安定した硬貨識別ができる。さらに、エッジセンサ
の出力を補正する２個の磁気センサとして材質／材厚検
出用センサを用い、また、ギザセンサの光源としてＬＥ
Ｄを用いることで、それぞれ比較的安価な装置構成で実
現することができる。また、本発明のギザセンサの信号
処理によれば材質と形状が同一で、刻印を有する旧５０
０円硬貨と韓国５００ウォン硬貨との判別が容易にでき
るため、硬貨識別装置の誤判別に対する信頼度をあげる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る硬貨識別センサの外観図である。

【図２】本発明に係る硬貨識別センサのセンサ配置例と
搬送される硬貨との位置関係を示す図である。

【図３】ギザセンサの構成例を示す図である。

【図４】各センサの検出信号の出力タイミングを示すタ
イミングチャートである。

【図５】硬貨識別センサに搭載されている磁気センサと
信号処理回路の構成例を示す図である。

【図６】本発明の硬貨識別装置が有するエッジ部の判定
機能に係る第１の実施形態における構成例を示すブロッ
ク図である。

【図７】片寄せ外れ無し時の材質／材厚センサの出力波
形の一例を示す図である。

【図８】片寄せ外れ無し時のエッジセンサの出力波形の
一例を示す図である。

【図９】片寄せ外れ無し時のエッジセンサ出力の微分波
形の一例を示す図である。

【図１０】片寄せ外れ有り時の材質／材厚センサの出力
波形の一例を示す図である。

【図１１】片寄せ外れ有り時のエッジセンサの出力波形
の一例を示す図である。

【図１２】片寄せ外れ有り時のエッジセンサ出力の微分
波形の一例を示す図である。

【図１３】片寄せ外れ量と補正後のエッジセンサ出力及
び各磁気センサ出力との関係を示す図である。

【図１４】本発明の硬貨識別装置が有するエッジ部の判
定機能に係る第２の実施形態における構成例を示すブロ
ック図である。

【図１５】韓国５００ウォン硬貨のギザセンサの出力波
形の一例を示す図である。

【図１６】日本国旧５００円硬貨のギザセンサの出力波
形の一例を示す図である。

【図１７】本発明の硬貨識別装置を適用した循環式硬貨
入出金機の搬送系の一部を示す側面構造図である。

【図１８】材質センサのデータ採取時の動作例を説明す
るためのフローチャートである。

【図１９】磁気センサのデータ処理例を説明するための
フローチャートである。

【図２０】図１９のフローチャートの続き。

【図２１】図２０のフローチャートの続き。

【図２２】図２１のフローチャートの続き。

【符号の説明】

１２ 硬貨搬送路 １４ 案内縁１４ １７ 搬送ベルト ３０ 識別部３０ １１０、１６ 搬送手段 １２０ エッジセンサ １３０ 磁気センサ １４０ 硬貨通過期間計測手段 １５０ 金種判別手段 １６０ 片寄量演算手段 １７０ データ補正手段 １７１ 閾値補正手段 １８０ 閾値記憶手段 １９０、１９１ 判定手段 ３００ 硬貨識別センサ ３０１ 硬貨 ３０２ 異常接近／穴検知センサ（タイミングセンサ） ３２０ 回路部 ３３０ 直径センサ ３４０（３４０Ａ，３４０Ｂ） 材質／材厚センサ ３５０ ギザセンサ ３５１ ＬＥＤ ３５２ スリット ３５３ コリメートレンズ ３６０ エッジセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E002 AA01 AA03 AA05 AA07 AA13 BC02 BC03 BD03 BD05 CA01 CA03 CA06 CA15 EA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚ずつ所定の間隔を開けるとともに搬
   送方向の片側のガイド面に沿って片寄せされて搬送され
   る硬貨を識別する硬貨識別装置において、前記硬貨のエ
   ッジ部の形状特徴を検出するエッジセンサと、前記エッ
   ジセンサの近傍の位置で且つ硬貨搬送方向に対して左右
   に設けられ、前記硬貨の磁気的特性データを採取する２
   個の磁気センサと、前記２個の磁気センサが硬貨を検出
   した信号を出力している間の時間を硬貨通過期間として
   計測する硬貨通過期間計測手段と、前記２個の磁気セン
   サの出力を含む複数のセンサ出力により該当硬貨の金種
   を特定する金種判別手段と、前記硬貨通過期間計測手段
   により得られた前記２個の磁気センサ部における硬貨通
   過期間を基に片寄せ量を求める片寄量演算手段と、前記
   片寄量演算手段により得られた片寄せ量に応じて前記エ
   ッジセンサの出力を補正する補正手段と、金種毎に予め
   設定されたエッジ形状判定用閾値を記憶する閾値記憶手
   段と、前記補正されたエッジセンサ出力と前記当該金種
   のエッジ形状判定用閾値とを比較することにより当該金
   種の真偽判定を行う判定手段とを有することを特徴とす
   る硬貨識別装置。
2. 【請求項２】 １枚ずつ所定の間隔を開けるとともに搬
   送方向の片側のガイド面に沿って片寄せされて搬送され
   る硬貨を識別する硬貨識別装置において、前記硬貨のエ
   ッジ部の形状特徴を検出するエッジセンサと、前記エッ
   ジセンサの近傍の位置で且つ硬貨搬送方向に対して左右
   に設けられ、前記硬貨の磁気的特性データを採取する２
   個の磁気センサと、前記２個の磁気センサが硬貨を検出
   した信号を出力している間の時間を硬貨通過期間として
   計測する硬貨通過期間計測手段と、前記２個の磁気セン
   サの出力を含む複数のセンサ出力により該当硬貨の金種
   を特定する金種判別手段と、前記硬貨通過期間計測手段
   により得られた前記２個の磁気センサ部における硬貨通
   過期間を基に片寄せ量を演算する片寄量演算手段と、金
   種毎に予め設定されたエッジ形状判定用閾値を記憶する
   閾値記憶手段と、前記片寄量演算手段により得られた片
   寄せ量に応じて前記エッジ形状判定用閾値を補正する補
   正手段と、前記エッジセンサ出力と前記補正されたエッ
   ジ形状判定用閾値とを比較することにより該当金種の真
   偽判定を行う判定手段とを有することを特徴とする硬貨
   識別装置。
3. 【請求項３】 前記２個の磁気センサが搬送方向に対し
   て垂直な直線上に並設されてい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２個の磁気センサが材質／材厚検出
   用センサであ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。
5. 【請求項５】 １枚ずつ所定の間隔を開けるとともに搬
   送方向の片側のガイド面に沿って片寄せされて搬送され
   る硬貨を識別する硬貨識別装置において、前記ガイド面
   側から前記硬貨の側面部に光を照射するＬＥＤ，スリッ
   ト及びレンズから成る硬貨ギザ部照射手段と前記側面部
   から反射される光を受光するフォトダイオードとから成
   るギザ検出センサと、前記フォトダイオードの受光出力
   をギザ硬貨の出力をフルスケールとして一定の間隔毎に
   ＡＤ変換するＡＤ変換器と、前記硬貨の搬送に伴って変
   動する前記ＡＤ変換器からの受光電圧がピークとボトム
   を有するとともに、該ピークとボトムとが所定の電圧差
   を有することにより１個のギザと計数し、この計数値を
   有効ギザ数として計数する有効ギザ計数手段と、前記Ａ
   Ｄ変換器の出力値が飽和値と見なされる出力が所定期間
   続く毎に無効ギザとして計数し、この計数値を無効ギザ
   数として計数する無効ギザ数計数手段と、硬貨が通過し
   た際に前記有効ギザ数から前記無効ギザ数を減算するこ
   とにより得られる判定用ギザ数によって、該当硬貨にギ
   ザが有るか否かを判定するギザ有無判定手段とを有する
   ことを特徴とする硬貨識別装置。