JP4427206B2

JP4427206B2 - 硬貨識別装置

Info

Publication number: JP4427206B2
Application number: JP2001107760A
Authority: JP
Inventors: 康浩松本; 成南; 正敏古賀
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2021-04-05
Also published as: JP2002304654A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨処理機に搭載され、片寄せ状態で搬送される硬貨の金種、真偽等を識別するために複数のセンサを設けた硬貨識別装置に関し、特に搬送時における搬送位置のずれが発生した場合にも良好な識別特性が得られる硬貨識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬貨処理機に搭載されている硬貨識別部では、磁気的及び光学的なセンサにより硬貨の直径、材質、穴、ギザ、色、厚み（模様、凹凸）の要素を検出し、これらの組み合わせで金種判別、真偽判定等を行っている。そして、硬貨の真偽等を磁気的又は光学的に識別する従来の硬貨識別装置としては、特開平８−２２７４７１号公報に示されるものがある。
【０００３】
この硬貨識別装置１００では、図２１に示す様に材質検知センサ１０３Ｌ、１０３Ｒと穴検知センサ１０２とを設け、材質検知センサ１０３Ｌ、１０３Ｒの出力信号及び穴の有無判断結果に基づいて、硬貨の金種、真偽を識別する識別手段１１１を備えると共に、径検知センサ１０５と片寄せ検知センサ１０４との各信号出力値の絶対値の和に基づいた光学値が、最初の硬貨による出力信号のピークを越えたと判断できる位置に径検知センサ１０５と片寄せ検知センサ１０４とを設け、それに続く硬貨が材質検知センサ出力値のピークを超えていないことを確認するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上述の硬貨識別装置１００では、図２１に示す様に径検知センサ１０５と片寄せ検知センサ１０４とがスポット的な光学センサで構成されているため、硬貨の片寄せが必要であるが、径検知センサ１０５を磁気センサで構成した場合には、硬貨通路のどの領域を硬貨が通過しても問題はなくなる。
【０００５】
しかし、最近の偽造硬貨の出現により、硬貨の周縁にあるギザ及び５００円硬貨に見られる硬貨周辺（エッジ）部にあるパール模様を検出することができる硬貨識別装置が硬貨処理機に採用され始めている。特開平１１−８６０７０号公報においては、硬貨の側面形状を検出するギザセンサが設けられており、硬貨は硬貨搬送通路に対して立設されたセンサ基準面に沿って搬送される様になっているが、搬送不良により硬貨の側面とギザセンサの間隔が広がった場合には焦点距離が不安定となり、センサによる検出レベルの低下となって検出不良を生じる。このため、搬送硬貨のセンサ基準面からのズレ量を検出し、ズレ量が予め設定した基準値を越えた場合には当該硬貨の検出結果を無効として当該硬貨を再搬送し、ギザ検出をリトライさせることが開示されている。
【０００６】
また、一般的に磁気センサの感度は温度によって変化するので、これに対処する技術として例えば特開平９−２４５２１４号公報に示されるものがある。即ち、磁気コイルの低周波数４ＫＨｚにおけるインピーダンスがコイルの直流抵抗成分にほぼ等しく、温度に対して直線的に変化することを利用して温度を測定し、この測定温度を基に、各硬貨の基本的特徴量及び組合わせ特徴量の判定用基準枠を予め設定した温度補正用テーブルより選択し、選択された基準枠に基づいて硬貨の識別処理を実施している。そして、この基準枠は各金種毎に予め設定されており、磁気センサのコイルの測定温度に応じて、対応する温度の基準枠を適宜選択するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の硬貨識別装置が使用している識別センサでは、材質検知センサ、片寄せ検知センサ、径検知センサが分散して配置されているため、センサ部の外形が大きくなってしまい、センサ識別能力の向上とメンテナンス性の向上の面からも小型化の要望が強かった。また、硬貨の穴検知センサとしても兼用している異常接近検知センサは、連鎖状に硬貨が搬送された場合に、全体として1枚のデータになるときがあり、連鎖状態で搬送されて来る樹脂等で成る非金属の硬貨を正確に検知できない場合があった。
【０００８】
識別装置が取り扱う硬貨に径差があるため、通路幅方向の任意の位置を硬貨が通過するような状態であると、各センサの出力値がばらつき、精度良く識別ができないので、硬貨を通路片面に寄せて搬送させるように搬送機構を工夫している。しかしながら、搬送機構を工夫しても、硬貨搬送状態にバラツキが発生することを確実に防止することができず、安定かつ精度良く識別を行うことが難しいものであった。
【０００９】
更に上述のギザセンサや、硬貨の周縁部にあるエッジ部分の形状を詳細に識別するためのエッジセンサを設けた場合には、硬貨をセンサ部側に片寄せさせて搬送させることが必須となるが、実際にはセンサ基準面からのズレのみならず、搬送通路摺動面からの浮きも発生する。また、各センサ部の温度による影響もあり、出力信号が少なからず影響を受ける。このような場合には、検出信号を基に所定条件を満たさないことによりリトライを行うこともできるが、処理時間の増大に繋がり好ましいものではない。
【００１０】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、径検知センサ、材質／材厚センサ、ギザセンサ、エッジセンサ等の複数のセンサを搭載して小型化を図った硬貨識別装置であり、硬貨の搬送過程で生じる片寄せ規制面からの外れや摺動面からの浮き上がりがあっても、硬貨を適正に識別することができる硬貨識別装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、硬貨通路を１枚ずつ間隔をあけて摺動搬送される硬貨を複数のセンサにより識別する硬貨識別装置に関し、本発明の上記目的は、搬送ベルトに通路面の一側面に設けた規制面に片寄せした状態で前記硬貨を摺動搬送する硬貨摺動搬送手段と、前記硬貨の材質に応じた信号を出力する透過型磁気材質センサと、前記硬貨のエッジ部の形状を検出するために通路底面に配設されたエッジセンサと、前記エッジセンサの出力が硬貨浮きのために小さくなった場合に、前記材質センサの出力を基に前記エッジセンサの出力値を補正して前記硬貨エッジ部の形状判定を行うエッジ部判定手段とを設けることにより達成される。
【００１２】
また、本発明の上記目的は、前記硬貨エッジ部の形状判定に前記エッジセンサ出力の微分波形におけるピーク値を使用し、前記ピーク値に前記材質センサの出力に基づく補正を行うことにより、或は前記硬貨エッジ部の形状判定に前記エッジセンサ出力によるエッジ長を使用し、前記エッジ長に前記材質センサの出力に基づく補正を行うことにより、より効果的に達成される。
【００１３】
また、本発明は、硬貨通路を１枚づつ間隔をあけて摺動搬送される硬貨を複数のセンサにより識別する硬貨識別装置に関し、本発明の上記目的は、前記硬貨を搬送ベルトに通路面の一側面に設けた規制面に片寄せした状態で摺動搬送する硬貨摺動搬送手段と、硬貨のエッジ部を搬送方向にスキャンし該エッジ形状を検出する為のエッジセンサと、前記エッジセンサのスキャンニングによる前記硬貨のエッジ長が所定長以上なかった場合に、硬貨のエッジ信号に硬貨縁に対応する波形が得られているかによって硬貨にエッジ部ありの形状判定をするエッジ部判定手段とを設けることにより達成される。これにより、従来片寄せ外れとしてリジェクトしていた硬貨でも識別処理を進めることができる様になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明では、硬貨を規制面で片寄せして搬送させるようにすると共に、硬貨の直径（若しくは半径）を磁気的に検知する径センサと、硬貨の材質及び材厚を磁気的に検知する材質／材厚センサと、硬貨のギザを光学的に検知するギザセンサと、硬貨の端部を磁気的に検知するエッジセンサとを一体化して構成することにより、センサを小型化している。
以下に、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る硬貨識別センサ１０の外観構成を示しており、ケース本体上部には硬貨１が、搬送ベルト４により搬送される硬貨搬送路１１が設けられており、硬貨搬送路１１には例えば傾斜により硬貨１を片寄せするための規制面１２が設けられている。硬貨１は硬貨搬送路１１を規制面１２に端部を接しながら、搬送ベルト４から駆動力を受けて摺動搬送されるようになっている。硬貨搬送路１１の両サイド上部には、硬貨１が跳ねて飛散しないようにする筐体状の保持部材１３及び１４が設けられており、保持部材１３及び１４内には後述する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１０に搭載されている各種センサの駆動及び信号処理回路は、センサ本体底部の回路部２０に、例えばプリント基板に装着されて内蔵されている。
【００１６】
なお、図１では、硬貨１は水平に保たれて搬送されるようになっているが、傾斜された斜面を横方向に搬送される装置にも硬貨識別センサ１０は使用可能である。この場合には、斜面下側が片寄せ側となる。
【００１７】
硬貨識別センサ１０に搭載されている各種センサと、搬送される硬貨１の配置関係とは図２に示すようになっており、硬貨識別センサ１０の入り口部に穴検知センサを兼用した異常接近検知センサ２が設けられており、規制面１２に沿って搬送ベルト４によって撒送路１１を搬送して来る硬貨１を、光学的に検知するようになっている。硬貨識別センサ１０の前端部には、硬貨１の径を磁気的に検知するための径センサ３０が設けられ、後端部には硬貨１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４０及び硬貨識別のタイミング信号を出力するとタイミングセンサ７０が設けられている。
【００１８】
また、規制面１２の近辺には、硬貨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５０が設けられると共に、硬貨１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６０が、規制面１２から所定の間隔をあけた位置に設けられている。なお、ギザセンサ５０及びエッジセンサ６０は、硬貨１の先端部が材質／材厚センサ４０にかかったときの硬貨１の規制面１２との接触位置より後方で、硬貨１の後端部が異常接近検知センサ２から外れるときの硬貨１の規制面１２との接触位置より前方の範囲に、適宜設置されている。
【００１９】
図３は径センサ３０の巻線の様子を示しており、１次コイル３１が硬貨搬送路１１の下面本体に埋設され、２次コイル３２及び３３が硬貨搬送路１１の上面の保持部材１３及び１４にそれぞれ埋設されている。１次コイル３１には端子ＯＳＣ１及びＯＳＣＧ１から励磁信号が印加され、２次コイル３２及び３３からの出力信号は端子ＶIN1，ＶGNDl及びＶIN2，ＶGND2からそれぞれ出力される。1次コイル３１と２次コイル３２及び３３との間では、図示Ｍ１、Ｍ２のような磁束が生じる。
【００２０】
また、図４及び図５は材質／材厚センサ４０の巻線の様子を示しており、材厚検知用の共振コイル４１及び材質検知用の共振コイル４２が、硬貨搬送路１１の上面の保持部材１４及び硬貨搬送路１１の下面本体に並列で２本分埋設され、共振コイル４１と共振コイル４２との間では図示Ｍ３のような磁束が生じる。即ち、図５に示すように、材質／材厚センサ４０には独立して２重のコイルが巻回されており、それぞれに異なる周波数、例えば材質検出用コイルには１２０ＫＨｚ、材厚検出用コイルには１５０ＫＨｚの周波数の信号が印加され、それぞれの共振回路を構成するようになっている。
【００２１】
なお、径センサ３０と材質／材厚センサ４０とが磁気的に干渉し合わないように、両者は適宜な距離をおいて配設されている。材質／材厚センサ４０の出力は、硬貨１が硬貨通路面から浮くに従ってリニア状にその出力電圧が増加する特性がある。
【００２２】
径センサ３０は１次コイル３１に正弦波を印加することにより交流磁束が発生し、磁気ヘッド部のギャップに硬貨１が進入すると、磁束は硬貨１による渦電流損で減衰される。また、材質／材厚センサ４０は共振コイル４１及び４２に正弦波を印加することで交流磁束が発生し、ギャップに硬貨１が進入すると、磁束は硬貨１による渦電流損で減衰される。径センサ３０及び材質／材厚センサ４０の検知原理は、例えば特開平８−２２７４７１号公報に記述されている。
【００２３】
また、図６はギザセンサ５０の概略構成を示しており、高出力平行光ＬＥＤ５１から照射された平行光は、凹凸レンズ５１を通して上下方向にやや広げられ硬貨１のギザ部分に照射される。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５４に受光されて信号処理される様になっている。かかるギザ検知の原理は、例えば実開平３−４４７７０号公報に記述されている。
【００２４】
更に、図７及び図８はエッジセンサ６０の構成を示しており、エッジセンサ６０は磁界を発生して磁気的に検知するための磁気ヘッド６１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６２には、１次コイル６３及び２次コイル６４が巻回されている。１次コイル６３は高周波励磁信号で励磁され、２次コイル６４からは１次コイル６３に入力された高周波励磁信号に対応する信号が出力され、磁気ヘッド６１の上に存在する硬貨１（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６１での磁界発生方向が硬貨１（金属）の搬送方向に対して直交するように配設すると共に、1次コイル６３を硬貨の中心方向に、２次コイル６４を硬貨の外側方向に配置する。このエッジセンサ６０のデータは、温度による影響がわずかであることが経験的に分かっており、径センサ３０の出力特性と比較しても格段の温度特性が得られる。
【００２５】
また、図９（Ａ）は、５００円硬貨３の搬送方向に対するエッジセンサ６０の磁気ヘッド６１による検知領域（斜線領域）６４を示しており、３Ａは５００円硬貨３の縁部に刻設されているパール模様である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の５００円硬貨３の検知領域６４における断面構造を示しており、図９（Ｃ）はエッジセンサ６０からの出力信号を示している。この例から分かるように、エッジセンサ６０の出力信号は、５００円硬貨３の端部において顕著な減衰傾向を示すと共に、パール模様３Ａ部分でも更に減衰傾向を示している。
【００２６】
なお、後述の説明で使用するエッジセンサ６０の出力波形は図９（Ｃ）と同様のものであるが、反転回路によって単に上下反転させたものである。
【００２７】
図１０は本発明に係る硬貨識別装置全体の回路横成例を示すブロック図であり、全体の制御を行うＣＰＵ２１はプログラムを内蔵したＲＯＭ２２と、制御若しくは識別用にデータを格納するＲＡＭ２３とを具備し、バスラインで接続されている。異常接近検知センサ２の出力は波形整形回路２０−２を経てＣＰＵ２１に入力され、径センサ３０（３３，３２）からの出力は増幅器２０−３０２、２０−３０３を経て波形整形回路２０−３０２，２０−３０４に入力され、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。
【００２８】
また、ギザセンサ５０の出力は増幅器２０−５０を経て包絡線抽出回路２０−５１に入力され、エッジセンサ６０の出力は増幅器２０−６０を経て波形整形回路２０−６１に入力され、包路線抽出回路２０−５１及び波形整形回路２０−６１の各出力はＡ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。更に、材質／材厚センサ４０の材質及び材厚の各信号は、それぞれ増幅器２０−４０１及び２０−４０３を経て波形整形回路２０−４０２及び２０−４０４に入力され、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。タイミングセンサ７０の出力は増幅器２０−７０を経て波形整形回路２０−７１に入力され、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル値に変換されてＣＰＵ２１に入力される。
【００２９】
このような構成において、先ず初期動作処理及び温度補正について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
硬貨１の識別が開始される直前に、硬貨識別センサ１０に対して上位の制御側からセンサチェックのコマンドを送信して異常接近検知センサ２の光源側をＯＮ／ＯＦＦさせ、動作の確認及び各磁気センサの出力値が所定範囲に入っているか等のセンサチェックを行う（ステップＳ１００）。センサチェックがＮＧの場合には、識別部エラーとなる（ステップＳ１０１）。次に、上位の制御側からスタートコマンドが送られて来ると（ステップＳ１０２）、温度補正の処理を行う（ステップＳ１０３）。この温度補正に関し、磁気センサである径センサ３０、材質／材厚センサ４０、ギザセンサ５０、エッジセンサ６０の各出力は、検出する金種によってそれぞれ個別の温度特性を有すると共に、センサ毎に温度が異なるので、各センサが検出する温度範囲に応じて、金種毎に該当硬貨であることを判定する判定枠（金種を特定するための出力範囲）を設けている。温度と待機時の出力には、下記（１）式を近似式として設定して用いている。
【００３１】
ｙ＝ａ×（Ｔｓ−Ｔｋ）／１０００＋ｋ１ …（１）
ただし、ｙは計数（搬送）スタート時の基準値（金種毎に異なり判定枠を作成するための中央値）であり、ａは係数で、金種と温度（待機出力値）で異なる係数である。また、Ｔｋは判定枠設定時の待機出力値、Ｔｓは計数スタート時の待機出力値、ｋ１は判定枠設定時の中央値である。
【００３２】
判定枠は、求めた金種毎の中央値に予め設定されている金種毎の幅値を加算して求め、識別処理が速くできるようにテーブル状に展開した状態でＲＡＭ２３に記憶されている。ここで、係数ａの設定について説明する。例えば図１２に示すように、待機時のセンサ出力値（待機レベル）により領域▲１▼、▲２▼、▲３▼に分けて温度区分を行う。実際の温度を測定するものではなく、間接的に磁気センサの出力に応じて補正を行うようになっている。この領域の決定がされた後に所定の係数ａが選定され、上記（１）式に代入して現在の基準値を求め、各金種毎の判定枠を設定する。
【００３３】
次に、図１１のフローチャートにおいて、温度に基づく判定枠の設定後、硬貨１が繰り出され１枚ずつ間隔をあけて搬送され、硬貨１が異常接近検知センサ２を遮光するまで待つが、遮光は割り込み処理で検出される（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０４以降の処理は、硬貨が搬送されて来る度に新たに繰り返される。
【００３４】
そして、径センサ３０の出力により所定値以上の出力が得られると、硬貨１が搬送されて来たとして次に進む（ステップＳ１０５）。径センサ３０に硬貨１が搬送されて来たことにより、径センサ３０による径データの収集、ギザセンサ５０によるギザデータの収集、エッジセンサ６０によるエッジデータの収集、材質／材厚センサ４０によるデータの収集、タイミングセンサ７０によるタイミング信号処理等の識別のための処理が並行して開始される（ステップＳ１０６）。
【００３５】
次に、硬貨搬送に異常が生じ異常接近した場合の処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
図１４は、図２の各センサの並び（異常接近検知センサ２、径センサ３０、タイミングセンサ７０）に従った出力波形を示しており、異常接近検知センサ２の出力は、硬貨２枚が連続した状態で搬送されている場合の出力を示しており、硬貨２枚分の幅が検知されている。径センサ３０の径１センサ（下）、径２センサ（上）の出力にはそれぞれ谷部が２個所あり、硬貨２枚が到来していることが判る。また、タイミングセンサ７０の出力波形にも谷部が２個所現れており、最初の谷部がタイミングセンサ７０に来た時点でデータ採取完了として、硬貨１の識別処理が開始される。
【００３７】
径センサ３０のデータをリアルタイムに監視し、１枚の硬貨がセンサ部を通過し、ピーク値を得たポイントから出力が２５％減衰した後に引き続いて出力値が下がらず、上がることがあるか否かをチェックし（ステップＳ１０７）、上がることがなかった場合に異常接近検知センサ２の割り込みがあったかどうかをチェックする（ステップＳ１０８）。そして、割り込みがあれば異常接近と判断し、異常接近フラグをセットし（ステップＳ１０９）、また、径センサ３０のデータが２回目のピークを迎えているならば異常接近と判断し、異常接近フラグをセットする（ステップＳ１０９）。
【００３８】
次に、異常接近検知センサ２を遮光してからタイミングセンサ７０に到達するまでの時間を監視し（ステップＳ１１０）、１秒を越えていた場合はジャムと判定し、ジャムの信号を上位側に上げる（ステップＳ１１１）。また、滞留時間が１秒以下でタイミングセンサ７０の出力が所定値Ｊよりも大きくなり、硬貨が到来したと判定した場合には（ステップＳ１１２）、異常接近フラグをチェックし（ステップＳ１１３）、異常接近フラグが立っていれば上位側に通知し、異常接近なので該当硬貨をリジェクトする（ステップＳ１１４）。
【００３９】
一方、上記ステップＳ１１２においてタイミングセンサ７０に硬貨１が到来していないと判定された場合にはステップＳ１０７に戻り、引き続き監視を行う。また、タイミングセンサ７０に硬貨が到来した場合であって、上記ステップＳ１１３で異常接近フラグが立っていない場合には、次の金種判定処理へ進む（ステップＳ１１５）。
【００４０】
次に、金種判定処理における硬貨の浮き検知について説明する。
【００４１】
本発明ではエッジセンサ６０の出力を利用するので、先ずエッジセンサ６０の硬貨検出波形について説明する。５００円硬貨を例にとると図１５に示すように、硬貨のエッジ部分を例えば４０等分してスキャンできるように所定の間隔毎にデータを収集する。収集されたデータの出力波形は図１５のようになり、データ領域をゾーン▲１▼〜▲８▼に分けてピーク値の検出を行う。そして、図中の矢印で示すようなピークを特定する。
【００４２】
即ち、硬貨１が搬送されて来て、異常接近検知センサ２を遮光したときにエッジセンサ６０の出力を読み出し、図では省略してあるがエッジセンサ６０の待機レベルが所定範囲内になるようにＤ／Ａコンバータによりセンサのオフセットレベルの出力調整をする。そして、エッジセンサ６０による５００円硬貨のデータ収集が完了した時点から説明を進めると、図１５において、先ず待機レベルから所定Ａ／Ｄ値（ＡＤ１）以上へと変化したポイントをＸ₁とし、所定Ａ／Ｄ値（ＡＤ１）以下へと変化したポイントをＸ_２とする。そして、これらポイントＸ₁及びＸ_２の間を等分割し、ゾーン▲１▼〜▲８▼の８ゾーンを設定する。
【００４３】
そして、ゾーン▲１▼〜▲３▼の中で最初にピークを検知した１番目のデータ（変化量が増加状態から１回でも０Ａ／Ｄ値以上の変化を検知した１つ手前のデータ）を“ＧＭＡＸ１”とし、更に同じゾーンでデータＧＭＡＸ１から後のデータの最小値を“ＭＩＮ１”とする。この間のピーク値であるＧＭＡＸ１のデータが見つからなかった場合、変化量が最小値（波形の傾きが最も穏やかになるポイント）になるデータをＡデータとし、ログはＧＭＡＸ１とする（ＭＩＮ１はこの場合存在しないので、ログしない）。その時の変化量は１スキャン進む度に所定Ａ／Ｄ値（ＡＤ２）以下とし、大きければ該当なし（“０”とする）とする。
【００４４】
また、ゾーン▲４▼及び▲５▼では最大値のデータを“ＧＭＡＸ２”とする。ゾーン▲６▼〜▲８▼については、ゾーン▲８▼から逆方向に内側へスキャンし、ピーク検知の最初のデータを“ＧＭＡＸ３”（ＡデータがあってもＧＭＡＸ３）とする。ゾーン▲１▼〜▲３▼と同様に、ピーク点が見つからなければ変化量が最小値になるデータをＢデータ（ログはＧＭＡＸ３）とする。その後の変化量は所定Ａ／Ｄ値（ＡＤ３）以下とし、大きければ該当なし（“０”とする）とする。上述のようにして、図１５に示すＧＭＡＸ１、ＧＭＡＸ２、ＧＭＡＸ３を得る。
【００４５】
更に、５００円硬貨等のエッジ部分の形状の抽出をするために、データＧＭＡＸ１及びＧＭＡＸ３の検出とは別に、ゾーン▲１▼及び▲２▼で１スキャンピッチにおける変化量が増加から２回連続して“−２”以上の減少（“−１”と“−２”の場合は増加となる）があった場合のピーク値を“ＧＭＡＸ１’”、同様にゾーン▲７▼及び▲８▼の後ろ方向からサーチした場合に、同様の波形を検出した場合のピーク値を“ＧＭＡＸ３’”とする。
【００４６】
次に、採取したエッジデータについて１スキャン毎にその前のスキャン値との差を算出してその微分値を求め、更に絶対値を算出したものをプロットすると図１６のようになる。
【００４７】
図１５のゾーン▲１▼〜▲８▼に分割したポジションｂから１５スキャンピッチ手前の間で、図１６の信号波形の最大値をサーチする。この最大値を“ＢＭＡＸ１”とし、同領域において複数の同じ最大値があれば外側の最大値を“ＢＭＡＸ１”とする。次に、図１５のポジションｈから１５スキャンピッチ後の間で、図１６の信号波形の最大値をサーチする。そして、この最大値を“ＢＭＡＸ２”とし、同領域にて複数の同じ最大値があれば外側の最大値を“ＢＭＡＸ２”とする。ここで、ＢＭＡＸ＝ＢＭＡＸ１＋ＢＭＡＸ２と定義しておく。図１５中の硬貨幅“ＥＺＯＮＥ”は、図のポジションａからｉまでのスキャン数を示し、エッジセンサ６０の上を通る硬貨１の弦の部分の長さ（エッジ長）を表している。非磁性の被検体の場合には所定の出力値が得られないので、硬貨の磁性／非磁性の判定を行うことができる。
【００４８】
次に、新５００円硬貨を例にとって硬貨浮き量の補正方法について、図１７のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
先ず図１５のゾーン▲１▼及び▲２▼におけるピーク値ＧＭＡＸ１と、ゾーン▲７▼及び▲８▼におけるピーク値ＧＭＡＸ３とが“０”であるか否かをチェックし（ステップＳ１３０）、両方とも“０”であればエッジパターンエラーとしてリジェクトを行う（ステップＳ１３１）。ピーク値が存在する場合にはＧＭＡＸ２−ＧＭＡＸ１（＝Ｇ１）を計算し、所定の判定枠内にあるかをチェックする（ステップＳ１３２）。所定枠内に無い場合はエッジパターンエラーとしてリジェクトする（ステップＳ１３３）。所定の判定枠内にあれば次にＧＭＡＸ２−ＧＭＡＸ３（＝Ｇ２）を計算し、所定の判定枠内にあるかを判定し（ステップＳ１３４）、判定枠外であればエッジパターンエラーとしてリジェクトする（ステップＳ１３５）。判定枠内に入っている場合には｜ＧＭＡＸ１−ＧＭＡＸ３｜（＝Ｇ３）が所定値以下であることを確認し（ステップＳ１３６）、所定値を越えるのであればエッジパターンエラーとしてリジェクトする（ステップＳ１３７）。
【００５０】
次に、図１６に示すような微分値の最大値の和Ｇ５（ＢＭＡＸ＝ＢＭＡＸ１＋ＢＭＡＸ２）と、外部からの識別レベルの設定値により補正された判定枠設定値（所定枚数の硬貨を流したときのＢＭＡＸの平均値で、金種毎に設けられている指定される識別レベルに応じて減じた値）Ｇ５１（判定枠設定値−Ｋ４）とを比較し、和Ｇ５が判定枠設定値Ｇ５１未満であれば、浮き補正後の補正値Ｇ５’（ＢＭＡＸ’）を計算し（ステップＳ１３９）、この補正値Ｇ５’と判定枠設定値Ｇ５１とを比較し、補正値Ｇ５’が外部からの識別レベルの設定値により補正された判定枠設定時の値（所定枚数の硬貨を流したときのＧＭＡＸの平均値で、金種毎に設けられている）Ｇ５１（判定枠設定値“−Ｋ４”）以上なければ、エッジパターンエラーとしてリジェクトする（ステップＳ１４１）。
【００５１】
次に、判定枠設定値“−Ｋ４”である判定枠設定値Ｇ５１が補正値Ｇ５’より小さいのであれば、補正値Ｇ６（ＧＭＡＸ３）が判定枠設定値Ｇ６１（判定枠設定値“−Ｅｄ３＿Ｌ”）以上であるか否かを判断し（ステップＳ１４２）、補正値Ｇ６が判定枠設定値Ｇ６１より小さい場合には補正値Ｇ６’（浮き補正後の値でＧＭＡＸ３’）を計算し（ステップＳ１４３）、補正値Ｇ６’が判定枠設定値Ｇ６１未満のときにはエッジパターンエラーとしてリジェクトする（ステップＳ１４５）。
【００５２】
また、補正値Ｇ６’が判定枠設定値Ｇ６１以上の場合には、図１５の“ＥＺＯＮＥ”が所定値ＬＭ２以上あるか否かを判定し（ステップＳ１４６）、所定値ＬＭ２未満の場合には更に補正されたＥＺＯＮＥ’（後述する）が所定値ＬＭ３以上あるか否かを判定し（ステップＳ１４７）、所定値ＬＭ３未満である場合にはエッジパターンリジェクトする（ステップＳ１４８）。上記ステップＳ１４６及びステップＳ１４７で条件を満たした場合には、次の材質により金種を判定する材質判定のステップに進む。
【００５３】
ここで上述の各補正値について説明する。
【００５４】
（１）浮き補正後のエッジデータＧＭＡＸ３：
浮き補正後のエッジデータＧＭＡＸ３を下記（２）式に従って補正する。
【００５５】
ＧＭＡＸ３’＝（材質１データ−材質１基準値＋７）／Ｃａ
＋ＧＭＡＸ３ …（２）
ただし、Ｃａは係数である。
【００５６】
即ち、硬貨後端部のエッジデータ値ＧＭＡＸ３は硬貨の浮きがある時には小さくなり、材質センサ４０の出力は硬貨の浮きがあると大きくなるので、これに基づいて、硬貨に浮きがあるときに硬貨後端部のエッジデータ値ＧＭＡＸ３をエッジデータＧＭＡＸ３’に補正している。
【００５７】
（２）浮き補正後のエッジ部の微分値ピーク値ＢＭＡＸ：
微分値ピーク値ＢＭＡＸを下記（３）式に従って補正する。
【００５８】
ＢＭＡＸ’＝（材質１データ−材質１基準値＋７）／Ｃｂ
＋ＢＭＡＸ …（３）
ただし、Ｃｂは係数である。
【００５９】
即ち、エッジ部の微分値ピーク値ＢＭＡＸは硬貨の浮きがある時には小さくなり、材質センサ４０の出力は硬貨の浮きがあると大きくなるので、これに基づいて、硬貨に浮きがあるときに微分値ピーク値ＢＭＡＸを微分値ピーク値ＢＭＡＸ’に補正している。
【００６０】
（３）硬貨幅値ＥＺＯＮＥ：
硬貨幅値ＥＺＯＮＥを下記（４）式に従って補正する。
【００６１】
ＥＺＯＮＥ’＝（材質１データ−材質１基準値＋７）／Ｃｃ
＋ＥＺＯＮＥ …（４）
ただし、Ｃｃは係数である。
【００６２】
即ち、硬貨幅値ＥＺＯＮＥは硬貨浮きがあるときに小さくなり、材質センサの出力は硬貨に浮きがあると大きくなるので、これに基づいて、硬貨に浮きがあるときの硬貨幅値ＥＺＯＮＥを硬貨幅値ＥＺＯＮＥ’に補正している。
【００６３】
次に、図１９のフローチャートを参照して、硬貨の片寄せ外れ（異常）が発生した場合における真偽判定のための手順について説明する。ここでは、旧５００円硬貨の場合を例に挙げて説明する。
【００６４】
硬貨１枚分のエッジセンサ６０によるデータ収集及び上述の硬貨浮き有無チェック及び補正が完了した時点で、図１９のフローチャートの処理を実行する。先ずエッジゾーン値ＥＺＯＮＥが所定値ＥＤ１以上あるか否かを判定し（ステップＳ２００）、これを満たさない場合には浮き有りと見なされるので、硬貨浮き補正したエッジゾーン値ＥＺＯＮＥ’が所定値以上あるか否かを判定し（ステップＳ２０１）、これを満たさない場合はリジェクトを行う（ステップＳ２０２）。
【００６５】
一方、上記ステップＳ２００で条件が満たされた場合には片寄せはＯＫとして次の処理へ進む（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０１において条件を満たした場合には、図１５の波形において、ＧＭＡＸ１のピーク検知の確認とは別に、ゾーン▲１▼及び▲２▼でサンプルピッチでの変化量が増加から２サンプル分連続して“−２”以上のダウンを検知したときＧＭＡＸ１’有りとし、同様にゾーン▲７▼及び▲８▼を逆方向にサーチし、ＧＭＡＸ３’有りとし、これらの両方が存在しているかという判定、即ち硬貨のエッジ部を検出したかどうかの判定（Ｇ９判定）を行い、存在していれば正常な旧５００円硬貨の特徴が得られており、片寄せＯＫとして次へ進む（ステップＳ２０５）。
【００６６】
上記ステップＳ２０３のＧ９判定でＮＧの場合には、片寄せ外れとしてエッジパターン異常のリジェクトを行う（ステップＳ２０４）。
【００６７】
この様に、５００円硬貨に浮きが有る場合であっても、信号にエッジ部の特徴があれば５００円の片寄せはＯＫとして精度良く適正な硬貨識別ができる。
【００６８】
本発明を実施することによって、図２０（Ａ）に示す５００円硬貨エッジセンサ波形と、図２０（Ｂ）に示すハンガリー国５０フォリント硬貨のエッジセンサ波形とを用いて両硬貨の判別を効果的に行うことができる。なお、搬送硬貨に浮き及び片寄せ外れが発生した場合には、図２０（Ａ）の波形が相対的に小さくなると共に、エッジ部の波形がなだらかになる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、搬送される硬貨の浮き量を磁気センサから成る材質センサの出力に基づいてエッジセンサによる金種判定用判定枠を補正し、求めた硬貨のエッジ長さに基づいて、エッジセンサ出力を用いた硬貨のエッジ部の形状判定をすることができる。又、片寄せ外れが生じ、信号が弱くなりエッジ長が短くなった場合でも、エッジ部の特徴があれば片寄せＯＫとしているので、精度良く適正な硬貨識別を行うことができる。
【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配置図である。
【図３】径センサの巻線例を示す図である。
【図４】材質／材厚センサの巻線例を示す図である。
【図５】材質／材厚センサの巻線例を模式的に示す図である。
【図６】ギザセンサの構成例を示す構成図である。
【図７】エッジセンサの構成例を示す構成図である。
【図８】エッジセンサと搬送される硬貨との位置関係を示す配置図である。
【図９】エッジセンサと搬送される硬貨との位置関係並びに信号関係を示す図である。
【図１０】硬貨識別装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】電源ＯＮ後の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】磁気センサの待機レベルと温度により変化する出力との関係を示す図である。
【図１３】硬貨の異常接近時の処理例を示すフローチャートである。
【図１４】硬貨の異常接近とセンサ出力との関係を示すタイムチャートである。
【図１５】エッジセンサの出力信号波形の処理を説明するための図である。
【図１６】エッジセンサの出力信号波形の処理を説明するための図である。
【図１７】硬貨の浮き有り時の処理例を示すフローチャートの一部である。
【図１８】硬貨の浮き有り時の処理例を示すフローチャートの一部である。
【図１９】硬貨の片寄せ外れの補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の効果を説明するための図である。
【図２１】従来の硬貨識別装置の一例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１硬貨
２異常接近検知センサ
３５００円硬貨
４搬送ベルト
１０硬貨識別センサ
１１硬貨搬送路
１２規制面
２０回路部
３０径センサ
４０材質／材厚センサ
５０ギザセンサ
６０エッジセンサ
７０タイミングセンサ

Claims

硬貨通路を１枚ずつ間隔をあけて摺動搬送される硬貨を複数のセンサにより識別する硬貨識別装置において、搬送ベルトに通路面の一側面に設けた規制面に片寄せした状態で前記硬貨を摺動搬送する硬貨摺動搬送手段と、前記硬貨の材質に応じた信号を出力する透過型磁気材質センサと、前記硬貨のエッジ部の形状を検出するために通路底面に配設されたエッジセンサと、前記エッジセンサの出力が硬貨浮きのために小さくなった場合に、前記材質センサの出力を基に前記エッジセンサの出力値を補正して前記硬貨エッジ部の形状判定を行うエッジ部判定手段とを具備したことを特徴とする硬貨識別装置。
前記硬貨エッジ部の形状判定に前記エッジセンサ出力の微分波形におけるピーク値を使用し、前記ピーク値に前記材質センサの出力に基づく補正を行うようになっている請求項１に記載の硬貨識別装置。
前記硬貨エッジ部の形状判定に前記エッジセンサ出力によるエッジ長を使用し、前記エッジ長に前記材質センサの出力に基づく補正を行うようになっている請求項１に記載の硬貨識別装置。
硬貨通路を１枚づつ間隔をあけて摺動搬送される硬貨を複数のセンサにより識別する硬貨識別装置において、前記硬貨を搬送ベルトに通路面の一側面に設けた規制面に片寄せした状態で摺動搬送する硬貨摺動搬送手段と、硬貨のエッジ部を搬送方向にスキャンし該エッジ形状を検出する為のエッジセンサと、前記エッジセンサのスキャンニングによる前記硬貨のエッジ長が所定長以上無かった場合に、硬貨のエッジ信号に硬貨縁に対応する波形が得られているかによって硬貨にエッジ部ありの形状判定をするエッジ部判定手段とを備えたことを特徴とする硬貨識別装置。