JPH0236032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は硬貨計数機、硬貨入金機等に使用され
て硬貨の真偽を判別する硬貨判別装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、硬貨入金機等における硬貨の真偽あるい
は金種の判別は、硬貨の外径、厚さ、材質などの
データに基づいて行なわれているが、比較的高額
な500円硬貨の流通にともなつて、さらに精密な
判別方式、例えば硬貨表面のパターン（図柄）を
読取つて判別を行なう方式の採用が望まれる傾向
がある。

そのような硬貨表面のパターンを読み取る技術
としては、実開昭53−68294号公報に記載された
ものが知られている。これは、硬貨を所定の経路
に沿つて直接的に移動させつつ、定位値に設けた
パターン検知器により硬貨表面の凹凸に対応した
電気信号を出力し、その出力信号を基準パターン
と比較することで判別を行うようにしたものであ
る。上記のパターン検知器としては、硬貨の表面
形状の相異に起因する磁気特性の変化を測定する
磁気的ピツクアツプ素子や、凹凸パターンに対応
してアクチユエータを回動させることで発光素子
からイメージセンサへの入射光を変化させるよう
にしたものが考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来技術では、次のような
解決するべき問題点がある。

すなわち、上記従来技術では、硬貨を直線的に
移動させつつ定位値に設けたパターン検知器によ
り凹凸パターンを検知するようにしていることか
ら、パターン検知器によつて検出される凹凸パタ
ーンの測定ラインは、硬貨の移動経路とパターン
検知器との位置関係から硬貨を円とすれば必然的
にその弦に相当するものとなるが、硬貨は円板状
であるから種々の姿勢で硬貨計数装置、判別装置
等に投入される可能性があり、したがつて、同一
の図柄を持つた硬貨であつても無限に多くの測定
ライン（弦）についての凹凸パターンが検出され
る可能性がある。

そして、上記従来技術では、検知した凹凸パタ
ーンを基準パターンと比較することで判別を行う
ようにしていることから、確実な判別を行うため
には、測定される可能性のある全ての弦に沿うパ
ターンをそれぞれ基準値として記憶しておき、こ
れらを検出された凹凸パターンと順次比較するこ
とが必要となり、このため、数多くの基準パター
ンを記憶しておくために膨大な容量のメモリが必
要となるものである。

しかしながら、無限に多く存在する基準パター
ンの全てを記憶させておくことは、メモリ容量の
制限等を考慮すると現実的には不可能であるか
ら、実際には記憶させておく基準パターンの数は
制限せざるを得ないものである。そして、そのよ
うに基準パターンの数を制限した場合には、実際
に測定された凹凸パターンに該当する基準パター
ンが存在しない場合が多々発生し、したがつて、
硬貨の投入姿勢によつては「真」の硬貨を「真」
と判別できないことになる。

このように、従来技術では、硬貨の弦に相当す
る測定ラインに沿つてパターンの検出を行うよう
にしているために、硬貨の姿勢によつて無限に存
在する測定ラインの全てを基準パターンとして記
憶しておかなければならず、そのようなことは現
実的ではないので、結局、硬貨の真偽を正確に判
別し得るものではなく、十分な判別精度が得られ
るものではない。

なお、硬貨は紙幣に比べて低額の金種の貨幣と
して使用されるものであるから、その判別装置に
は紙幣の判別装置に比して特に低コストであるこ
とが要求されるものであり、この点においても大
容量のメモリを用いることには制約があり、した
がつて上記の問題が生じることが避けられないも
のである。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
硬貨の投入姿勢の影響を受けることなく、また、
膨大な容量のメモリを必要とすることなく、確実
な判別を行うができ、しかも安価な硬貨判別装置
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、硬貨の周縁部に該硬貨と中心を同じ
くする円に沿つて等間隔で多数形成されている凹
凸部のピツチを検出することで該硬貨の真偽を判
別する硬貨判別装置であつて、硬貨通路に沿つて
移送される硬貨に対して光線を照射する投光器
と、該投光器から照射された光線の前記凹凸部か
らの反射光を検出して電気信号に変換する受光器
と、該受光器から出力される検出信号のピークを
検出するたびにパルスを出力するピーク検出器
と、該ピーク検出器の出力信号に基づいて前記凹
凸部のピツチを検出するとともに、その検出結果
と基準データとを比較して前記硬貨の真偽を判別
する判別回路とからなることを特徴としている。

［作用］ 本発明は、硬貨の周縁部に等間隔で多数形成さ
れている凹凸部のパターンを光学的に読み取つて
その凹凸部のピツチを検出することで、その硬貨
の真偽を判別するものである。

すなわち、本発明の判別装置は、硬貨通路に沿
つて移送されている硬貨に対して投光器により光
線を照射し、硬貨の周縁部に沿つて等ピツチで設
けられている凹凸部からの反射光を受光器により
検出して電気信号に変換する。その検出信号は、
凹凸部のパターンに対応して凹凸部ごとにピーク
を有するものとなり、その検出信号がピーク検出
器に入力されると、ピーク検出器は検出信号のピ
ークを検出するたびにパルスを出力する。そし
て、そのピーク検出器の出力信号に基づいて判別
回路が凹凸部のピツチを検出するとともに、その
検出結果と基準データとを比較して硬貨の真偽を
判別する。

［実施例］ 第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す
ものである。

この硬貨判別装置は、第１図および第２図に示
すように硬貨Ｃをその外径の大小により選別する
選別通路、すなわち、一対のレール１，１に硬貨
Ｃの周縁部を支持させるとともに、レール１，１
に沿つて走行する移送ベルト２によつて硬貨Ｃを
レール１，１の長さ方向に移動させ、レール１，
１の間から小径の順に下方に落下させて硬貨Ｃを
金種毎に選別するようにした選別通路の途中に設
けられており、硬貨Ｃに光線を照射する投光器３
と、該投光器３から照射されて硬貨Ｃの表面で反
射した光線を検出する受光器４とを基本構成とし
ている。

前記受光器４は、投光器３から照射されて硬貨
Ｃの表面で反射した光線をレンズ５およびスリツ
ト６を介してフオトトランジスタなどの受光素子
７Ａ，７Ｂに集光させるようにしたもので、例え
ば第３図鎖線Ａ，A′に挾まれた範囲において、
硬貨Ｃの表面で反射した光線を検出している。

また、受光素子７Ａ，７Ｂ間の間隔Ｓは、例え
ば、500円硬貨の周縁部に一定のピツチＰで設け
られた凹凸部８，８…（第３図参照）のピツチＰ
とレンズ５の拡大率Ｆとによつて決定されるもの
で、例えば、Ｐ＝0.75mm、Ｆ＝３とすれば、Ｓ＝
Ｐ×Ｆ＝2.25mmとなつている。そして、間隔Ｓを
上述の如く設定することにより、受光素子７Ａ，
７Ｂが所定間隔で隣り合う２つの凹凸部８，８の
反射光を同時に検出し得るようになつている。

さらに、前記受光器４の近傍には、硬貨検出器
９が設けられており、この硬貨検出器９は前記受
光素子７Ａ，７Ｂと同様のフオトトランジスタ等
により形成されている。そして、この硬貨検出器
９は、硬貨Ｃで反射した光線の有無により、前記
受光器４の検出範囲に硬貨Ｃが存在しているか否
かを判別している。

なお、第２図符号１０は移送ベルト２が巻回さ
れるベルトプーリ、符号１１は、受光器４の近傍
で移送ベルト２を硬貨Ｃへ向けて押圧して密着さ
せる押えローラである。

次いで、受光器４の出力に基づいて硬貨を判別
する判別回路の構成を、第４図ないし第６図によ
りその動作とともに説明する。

受光素子７Ａは、硬貨Ｃの凹凸部８ごとにピー
クを有する信号（第６図ｂ）を出力する。受光素
子７Ａの出力は、増幅器１２Ａにより増幅されて
ピーク検出器１３Ａに入力され、このピーク検出
器１３Ａは、信号のピークが検出されるたびに第
６図ｃに示すパルスを出力する。

ピーク検出器１３Ａの出力はＦ−Ｖ変換器１４
Ａに入力され、このＦ−Ｖ変換器１４Ａは、第６
図タイミングt₀における硬貨検出信号の立上がり
をトリガーとし、かつ、ピーク検出器１３Ａの出
力の立下がりをリセツトおよび次回のトリガーと
して、トリガー信号からリセツト信号までの時間
に比例した信号V_A（第６図ｆ）を出力する。（す
なわち、この出力電圧V_Aの大小によつてピーク
検出周期の長短が検出されるようになつている。） 一方、受光素子７Ｂは、受光素子７Ａと同様に
硬貨Ｃの凹凸部ごとにピークを有する信号（第６
図ｄ）を出力し、この信号は、増幅器１２Ｂを介
してピーク検出器１３Ｂに入力され、さらに、こ
のピーク検出器１３Ｂは、信号のピークが検出さ
れるたびに、第６図ｅで示す如きパルスを出力す
る。

前記ピーク検出器１３Ｂの出力はＦ−Ｖ変換器
１４Ｂに入力され、このＦ−Ｖ変換器１４Ｂは、
ピーク検出器１３Ｂの出力の立下がりをトリガー
とし、かつ前記ピーク検出器１３Ａの出力の立下
がりをリセツトとして、トリガーからリセツトま
での時間に比例した信号V_B（第６図ｇ）を出力し
ている。

そして、Ｆ−Ｖ変換器１４Ａ，１４Ｂの出力
は、位相差検出器１５に入力されてV_B／V_Aの演
算処理が施される。

位相差検出器１５の出力は、ピーク検出器１３
Ａ，１３Ｂのトリガー信号のタイミングにより、
次のような波形となる。

例えば、第６図タイミングt₂ないしt₄の如くピ
ーク検出パルス信号（第６図ｃ，ｅ）がほぼ同じ
タイミングで出力されるとV_B／V_Aの出力はほぼ
０％もしくは100％近傍となる。

すなわち、第６図タイミングt₂の如く受光素子
７Ａのピークが検出された直後に受光素子７Ｂの
ピークが検出されると、V_A，V_Bの波形が近似し
たものになつてV_B／V_Aの出力はほぼ100％近傍と
なる。

また、第６図タイミングt₃，t₄の如く受光素子
７Ｂのピークが検出された直後に受光素子７Ａの
ピークが検出されると、V_B≒０となつて、V_B／
V_Aの出力はほぼ０％近傍となる。

したがつて、凹凸部８，８…が一定ピツチで並
んで受光素子７Ａ，７Ｂの出力信号の位相がほぼ
一致している場合には、V_B／V_Aの出力が０％も
しくは100％近傍となる。

そして、位相差検出信号V_B／V_Aは位相差判別
器１６に入力され、位相差判別器１６は、V_B／
V_Aが０％〜15％の場合、および85％〜100％の場
合をGO（Good）とみなし、それ以外の場合を
NG（No−Good）とみなして、GO信号もしくは
NG信号を出力している。なお、本実施例におい
ては、第６図ｊに示すようにＨレベルをGO信号
として、ＬレベルをNG信号としてあつかつてい
る。

また、前記Ｆ−Ｖ変換器１４Ａの出力V_Aは速
度変動検出器１７にも入力されており、この速度
変動検出器１７は、V_Aが各タイミングにおいて
一定範囲にあるか否かによつて硬貨移動速度の変
動を検出し、第６図ｈに示す如きGO信号もしく
はNG信号を出力する。なお、この移動速度の変
動の許容範囲は、例えば基準速度に対して±60％
の範囲に設定されている。

そして、位相差判別器１６および速度変動検出
器１７の出力は、GOクロツクカウンタ１８およ
びNGクロツクカウンタ１９に入力され、これら
両カウンタ１８，１９は、ピーク検出器１３Ａか
ら信号が出力されるたびに、位相差判別器１６の
GO信号およびNG信号をそれぞれ計数する。な
お、速度変動検出器１７の出力は、例えば位相差
判別器１６の信号が有効であるか無効であるかの
判別に使用されており、速度変動検出器１７から
GO信号が出力されたこと、すなわち、硬貨移送
速度が許容範囲内に存在すること条件として、位
相差判別器１６のGO信号、NG信号が計数され
る。また、前記両クロツクカウンタ１８，１９の
計数動作は、硬貨検出器９の出力信号（第６図
ａ）の立下がりによつて停止させられるようにな
つており、硬貨検出信号の立上がりから立下がり
までのGOおよびNGのカウント数が、測定デー
タとして記憶されるようになつている。

前記GOクロツクカウンタ１８の計数値Ｎは、
第１の比較器２０および第２の比較器２１におい
て、それぞれ第１のデータメモリ２２のセツトデ
ータおよび第２のデータメモリ２３のセツトデー
タと比較され、この一実施例では、Ｎ≧６の場合
に第１の比較器２０の出力がハイレベル(H)とな
り、Ｎ≧４の場合に第２の比較器２１の出力がハ
イレベルとなるようにデータの設定がなされてい
る。

また、NGクロツクカウンタ１９の計数値N′は
第３の比較器２４において、第３のデータメモリ
２５のセツトデータと比較され、第３の比較器２
５はN′≦６の場合にハイレベルの信号を出力す
るように設定されている。

前記受光素子７Ｂの信号は、高周波成分検出器
２６、低周波成分検出器２７に送り込まれてそれ
ぞれの成分毎に取り出され、周波数成分比較器２
８において基準データと比較された後、周波数成
分判定器２９において基準データと比較され、基
準データと一致した場合にハイレベル信号(H)が出
力されるようになつている。

前記第１〜第３の比較器２０，２１，２４およ
び周波数成分判定器２９のGOもしくはNG信号
は、GO、NG判別器３０に入力され、この判別
器３０は、例えば第５図に示す如き論理回路によ
つて最終的な判別を行なう。

すなわち、周波数成分判定器２９が出力Ｈでか
つ第１の比較器２０の出力がＨ（すなわちＮ≧６）
の場合、周波数成分判定器２９の出力がＨで、か
つ第１から第３の比較器２０，２１，２４の出力
がそれぞれＬ、Ｈ、Ｈの場合にのみ硬貨ＣがGO
（良品）と判断されるようになつている。

さらに、上記GO、NG判別器３０の出力は、
表示部３１に入力され、この表示部３１におい
て、異常個数が表示され、あるいは警報が発せら
れるようになつている。

なお、前記GO、NG判別器３０のNG出力に基
づいて移送モータ（図示略）の回転を停止させる
ようにしてもよい。

このように構成された硬貨判別装置では、一方
の受光素子７Ａによる凹凸部８の検出信号を他方
の受光素子７Ｂによる検出のトリガー信号および
リセツト信号として利用しているから、移送ベル
ト２を駆動するモータの速度変動、あるいは、移
送ベルト２と硬貨Ｃとのスリツプによる硬貨移送
速度の変動に影響されることなく、正確に500円
貨などの硬貨周縁部の凹凸部のピツチを測定する
ことができる。

そして、このように凹凸部のピツチを真偽判定
に利用することにより、新しい硬貨と旧い硬貨と
の間における光学的性質の差（例えば、新しい硬
貨に比して旧い硬貨の光線反射レベルが低いこと
に起因する差）の影響を排除することができる。

なお、前記一実施例における周波数成分分析に
よる判別機構を省略して装置構造の簡略化を図る
ようにしても良い。

また、上記実施例では、二つの受光素子を用い
てそれらの検出信号の位相が同期しているか否か
を判断することで凹凸部のピツチを検出するよう
にしたが、例えば、一つのピーク検出器から出力
されるパルスの数（すなわち凹凸部の数）を直接
的に計数するためのカウンタを設けるとともに、
硬貨の移送速度を検出するための速度検出機構を
設け、上記カウンタによつて得られた計数値を速
度データによつて補正するようにすれば、一つの
受光素子のみによつても凹凸部のピツチを検出す
ることが可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は下記の効果を奏
する。

(a) 硬貨の周縁部に等間隔で多数形成された凹凸
部のパターンを光学的に読み取つて、その凹凸
部のピツチを検出することで真偽の判別を行な
うから、硬貨がいかなる姿勢で送り込まれて
も、姿勢による誤差を生ずることなく確実に判
別を行なうことができるとともに、数多くの基
準パターンを記憶しておく必要がないから膨大
な容量のメモリは不要である。

(b) 主要構成部品が投光器、受光器という単純な
部品であるので、低コストを実現できるととも
に小型化を図ることができ、従来から使用され
ている硬貨選別機等の硬貨通路に容易に取り付
けることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は投光器および受光器の平面図、第２図は同じく
側面図、第３図は硬貨の測定範囲の説明図、第４
図は判別回路のブロツク図、第５図は論理回路の
ブロツク図、第６図は検出信号のタイミングチヤ
ートである。 １……レール、３……投光器、４……受光器、
７Ａ……受光素子、７Ｂ……受光素子、８……凹
凸部、１３Ａ，１３Ｂ……ピーク検出器、１４
Ａ，１４Ｂ……Ｆ−Ｖ変換器、１６……位相差判
別器、１７……速度変動検出器、２０，２１，２
４……比較器、３０……GO、NG判別器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硬貨の周縁部に該硬貨と中心を同じくする円
   に沿つて等間隔で多数形成されている凹凸部のピ
   ツチを検出することで該硬貨の真偽を判別する硬
   貨判別装置であつて、硬貨通路に沿つて移送され
   る硬貨に対して光線を照射する投光器と、該投光
   器から照射された光線の前記凹凸部からの反射光
   を検出して電気信号に変換する受光器と、該受光
   器から出力される検出信号のピークを検出するた
   びにパルスを出力するピーク検出器と、該ピーク
   検出器の出力信号に基づいて前記凹凸部のピツチ
   を検出するとともに、その検出結果と基準データ
   とを比較して前記硬貨の真偽を判別する判別回路
   とからなることを特徴とする硬貨判別装置。