JP4157320B2 - 硬貨識別装置 - Google Patents

Description

【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５００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路の片寄せ側及びその反対側に１個ずつ設けられ、前記硬貨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それぞれ検出する第１及び第２の磁気センサと、前記第１及び第２の磁気センサの検出出力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、前記補正手段により補正されたエッジ微分和と閾値とを比較することにより当該硬貨のエッジ部の真偽判定を行う判定手段とを有し、更に、前記補正手段は、前記エッジセンサ出力の微分波形におけるエッジ検出ゾーン両端での２つのピーク値の和であるエッジ微分和を求めて所定値と比較し、前記エッジ微分和が所定値未満の場合は、前記第２の磁気センサからの前記材厚の検出出力に基づいて前記エッジ微分和を補正する第１補正手段と、前記第１の磁気センサにより検出された材質１ゾーンと前記第２の磁気センサにより検出された材質２ゾーンとの比を材質ゾーン比として求め、その材質ゾーン比と前記片寄せが無い状態での搬送時における前記比の基準値とを比較し、前記材質ゾーン比が前記基準値を超えている場合は、前記第１補正手段で補正した前記エッジ微分和を前記材質ゾーン比と前記基準値との差に基づいて更に補正する第２補正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１２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３０Ａ，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３００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１４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（３４０Ａ，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３０１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３６０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３４０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３３０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、３４１ｂ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、ＬＥＤ（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３０１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３２０−３０２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、３２０−４０４ａ、３２０−４０４ｂ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、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３２５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ＣＰＵ３２１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３６０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５００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３５０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３４０Ａ，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２００１−３５１１３８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，３４０Ｂ）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、３４０Ｂ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１２０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ＡＤ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１２ｂ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、５００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３２、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，３２，３３，３４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，３２，３３，３４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３４０Ａ，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ＲＡＭ２３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３６０）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３３０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Ｓ１１４）。
【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Ｓ１１８）。
【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＿ＡＬＬ）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＿ＹＵＫＯ）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（ＧＩＺＡ＿ＭＵＫＯ）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）。
【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Ｓ１２９）、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Ｓ１３８）、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Ｓ１３６）。
【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ＬＥＤ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５００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

Claims (1)

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路の片寄せ側及びその反対側に１個ずつ設けられ、前記硬貨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それぞれ検出する第１及び第２の磁気センサと、前記第１及び第２の磁気センサの検出出力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、前記補正手段により補正されたエッジ微分和と閾値とを比較することにより当該硬貨のエッジ部の真偽判定を行う判定手段とを有し、更に、前記補正手段は、前記エッジセンサ出力の微分波形におけるエッジ検出ゾーン両端での２つのピーク値の和であるエッジ微分和を求めて所定値と比較し、前記エッジ微分和が所定値未満の場合は、前記第２の磁気センサからの前記材厚の検出出力に基づいて前記エッジ微分和を補正する第１補正手段と、前記第１の磁気センサにより検出された材質１ゾーンと前記第２の磁気センサにより検出された材質２ゾーンとの比を材質ゾーン比として求め、その材質ゾーン比と前記片寄せが無い状態での搬送時における前記比の基準値とを比較し、前記材質ゾーン比が前記基準値を超えている場合は、前記第１補正手段で補正した前記エッジ微分和を前記材質ゾーン比と前記基準値との差に基づいて更に補正する第２補正手段とを有することを特徴とする硬貨識別装置。

Images