JPH08315209A - 硬貨識別装置 - Google Patents
硬貨識別装置Info
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- JPH08315209A JPH08315209A JP12331095A JP12331095A JPH08315209A JP H08315209 A JPH08315209 A JP H08315209A JP 12331095 A JP12331095 A JP 12331095A JP 12331095 A JP12331095 A JP 12331095A JP H08315209 A JPH08315209 A JP H08315209A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】搬送経路や材質に依存せず硬貨の直径や中心位
置を検出し、硬貨の模様も識別可能にする。 【構成】ベルトで搬送される硬貨の搬送方向に2列に各
2個計4個のコイルセンサ(硬貨検出手段)S1〜S4
を配置し、この検出信号を記憶手段3に記憶する。この
センサ別の記憶信号値から時間検出手段4により検出開
始から終了までの時間やセンサ相互の検出時間差を求
め、これらの時間や時間差から硬貨の2本の平行の弦の
長さを求め計算手段5,6によって夫々硬貨の直径と中
心位置を求める。また、予め記憶手段7に記憶した金種
別硬貨の回転角別模様パターンと記憶手段3内のセンサ
の模様検出信号値を模様識別手段8で比較し両者の相関
を調べる。
置を検出し、硬貨の模様も識別可能にする。 【構成】ベルトで搬送される硬貨の搬送方向に2列に各
2個計4個のコイルセンサ(硬貨検出手段)S1〜S4
を配置し、この検出信号を記憶手段3に記憶する。この
センサ別の記憶信号値から時間検出手段4により検出開
始から終了までの時間やセンサ相互の検出時間差を求
め、これらの時間や時間差から硬貨の2本の平行の弦の
長さを求め計算手段5,6によって夫々硬貨の直径と中
心位置を求める。また、予め記憶手段7に記憶した金種
別硬貨の回転角別模様パターンと記憶手段3内のセンサ
の模様検出信号値を模様識別手段8で比較し両者の相関
を調べる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、面に平行に所定の方
向に(例えばベルトコンベアなどを介して)搬送される
流通硬貨,ゲームコインなどの円形のコインの種別を自
動的に判別する硬貨識別装置に関する。なお、以下各図
において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
向に(例えばベルトコンベアなどを介して)搬送される
流通硬貨,ゲームコインなどの円形のコインの種別を自
動的に判別する硬貨識別装置に関する。なお、以下各図
において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【0002】
【従来の技術】従来、コイルなどの磁気センサを用いて
間接的に硬貨の直径を求める硬貨識別装置が良く知られ
ている。図10はこの従来の硬貨識別装置の原理的な構
成図である。搬送してきた硬貨01と発振しているコイ
ルSが重なると硬貨01の金属質の影響により、コイル
Sの見かけのインダクタンスが変化する。そのため、コ
イルの発振振幅が変化する。この振幅の変化をエンベロ
ープ(包絡線)として検出する。ここで、搬送してきた
硬貨01とコイルSがかぶさった面積(斜線部)に応じ
た割合でコイルSの発振振幅が変化する。そのため、硬
貨を一定の経路で搬送し、硬貨の直径の違いによって硬
貨とコイルがかぶさる面積が変化するようにコイルセン
サを配置すれば、硬貨の直径を知ることができる。
間接的に硬貨の直径を求める硬貨識別装置が良く知られ
ている。図10はこの従来の硬貨識別装置の原理的な構
成図である。搬送してきた硬貨01と発振しているコイ
ルSが重なると硬貨01の金属質の影響により、コイル
Sの見かけのインダクタンスが変化する。そのため、コ
イルの発振振幅が変化する。この振幅の変化をエンベロ
ープ(包絡線)として検出する。ここで、搬送してきた
硬貨01とコイルSがかぶさった面積(斜線部)に応じ
た割合でコイルSの発振振幅が変化する。そのため、硬
貨を一定の経路で搬送し、硬貨の直径の違いによって硬
貨とコイルがかぶさる面積が変化するようにコイルセン
サを配置すれば、硬貨の直径を知ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で使用される
コイルセンサは一種の磁気センサであるため、同じ直径
を持つ硬貨でも、測定対象とする硬貨の材質の違いによ
り、測定した直径の値が異なる。また、硬貨とセンサの
位置関係で直径を測定しているため、硬貨の搬送位置を
常に一定にしなくてはならない。そのため、硬貨を常に
一定の経路で搬送させるための機構を設ける必要があ
る。
コイルセンサは一種の磁気センサであるため、同じ直径
を持つ硬貨でも、測定対象とする硬貨の材質の違いによ
り、測定した直径の値が異なる。また、硬貨とセンサの
位置関係で直径を測定しているため、硬貨の搬送位置を
常に一定にしなくてはならない。そのため、硬貨を常に
一定の経路で搬送させるための機構を設ける必要があ
る。
【0004】また、硬貨の種類を決める大きな特徴の一
つに硬貨表面の模様がある。硬貨の模様を識別するため
には、予めROMなどに記憶している硬貨模様の標準パ
ターンと比較する必要がある。しかし硬貨の形は円形な
ので、硬貨の搬送方向により硬貨の模様の向きが全く異
なる。このように模様の向きが一定でないので、検出し
た硬貨の模様と標準パターンの模様の向きを同じにしな
ければならない。この時に、検出した硬貨の模様パター
ンの中心位置を求めて、回転補正を行う必要があり、回
転補正のために、硬貨の中心位置を求める必要がある。
しかし従来の硬貨識別方式では硬貨の中心位置を検出す
ることはできない。
つに硬貨表面の模様がある。硬貨の模様を識別するため
には、予めROMなどに記憶している硬貨模様の標準パ
ターンと比較する必要がある。しかし硬貨の形は円形な
ので、硬貨の搬送方向により硬貨の模様の向きが全く異
なる。このように模様の向きが一定でないので、検出し
た硬貨の模様と標準パターンの模様の向きを同じにしな
ければならない。この時に、検出した硬貨の模様パター
ンの中心位置を求めて、回転補正を行う必要があり、回
転補正のために、硬貨の中心位置を求める必要がある。
しかし従来の硬貨識別方式では硬貨の中心位置を検出す
ることはできない。
【0005】そこでこの発明は、一定の搬送経路で硬貨
を搬送する必要がなく、材質に依存しない硬貨の直径検
出が可能な硬貨識別装置を提供し、さらに硬貨の中心位
置を求め、硬貨の模様を識別する事ができる硬貨識別装
置を提供することを課題とする。
を搬送する必要がなく、材質に依存しない硬貨の直径検
出が可能な硬貨識別装置を提供し、さらに硬貨の中心位
置を求め、硬貨の模様を識別する事ができる硬貨識別装
置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の硬貨識別装置は、その面に平行に(ベ
ルト03などを介し)所定の方向に搬送される円形のコ
イン(01)を識別する硬貨識別装置において、搬送中
のコインの外周を両端とする搬送方向に平行な2つの弦
の長さを検出するために、コインの有無及び表面の凹凸
状態を検出する第1の硬貨検出手段(S1)と、第1の
硬貨検出手段からコインの搬送方向に対して直角方向に
距離Hだけ離れた場所に設けられた第2の硬貨検出手段
(S2)と、第1の硬貨検出手段からコイン搬送方向に
距離Dだけ離れた場所に設けられた第3の硬貨検出手段
(S3)と、第2の硬貨検出手段からコイン搬送方向に
距離Dだけ離れた場所に設けられた第4の硬貨検出手段
(S4)と、第1から第4までの各硬貨検出手段の信号
を一定周期で読み込む信号読み込み手段(2)と、信号
読み込み手段で読み取った信号を時刻順に記憶していく
信号記憶手段(3)と、信号記憶手段の中にある第1の
硬貨検出手段の硬貨検出情報から第1の硬貨検出手段が
硬貨を継続して検出している時間T1 を求め、信号記憶
手段の中にある第2の硬貨検出手段の硬貨検出情報から
第2の硬貨検出手段が硬貨を継続している時間T2 を求
め、信号記憶手段の中にある第1の硬貨検出手段の硬貨
検出情報と第3の硬貨検出手段の硬貨検出情報から第1
の硬貨検出手段と第3の硬貨検出手段がコインを検出開
始する時間差T3 を求め、信号記憶手段の中にある第2
の硬貨検出手段の硬貨検出情報と第4の硬貨検出手段の
硬貨検出情報から第2の硬貨検出手段と第4の硬貨検出
手段がコインを検出開始する時間差T4 を求める時間検
出手段(4)とを備えると共に、前記の距離H及びD、
時間T1 及びT2 、時間差T3 及びT4 から前記(1)
式の計算によりコインの直径を求める直径計算手段
(5)を備えたものとする。
めに、請求項1の硬貨識別装置は、その面に平行に(ベ
ルト03などを介し)所定の方向に搬送される円形のコ
イン(01)を識別する硬貨識別装置において、搬送中
のコインの外周を両端とする搬送方向に平行な2つの弦
の長さを検出するために、コインの有無及び表面の凹凸
状態を検出する第1の硬貨検出手段(S1)と、第1の
硬貨検出手段からコインの搬送方向に対して直角方向に
距離Hだけ離れた場所に設けられた第2の硬貨検出手段
(S2)と、第1の硬貨検出手段からコイン搬送方向に
距離Dだけ離れた場所に設けられた第3の硬貨検出手段
(S3)と、第2の硬貨検出手段からコイン搬送方向に
距離Dだけ離れた場所に設けられた第4の硬貨検出手段
(S4)と、第1から第4までの各硬貨検出手段の信号
を一定周期で読み込む信号読み込み手段(2)と、信号
読み込み手段で読み取った信号を時刻順に記憶していく
信号記憶手段(3)と、信号記憶手段の中にある第1の
硬貨検出手段の硬貨検出情報から第1の硬貨検出手段が
硬貨を継続して検出している時間T1 を求め、信号記憶
手段の中にある第2の硬貨検出手段の硬貨検出情報から
第2の硬貨検出手段が硬貨を継続している時間T2 を求
め、信号記憶手段の中にある第1の硬貨検出手段の硬貨
検出情報と第3の硬貨検出手段の硬貨検出情報から第1
の硬貨検出手段と第3の硬貨検出手段がコインを検出開
始する時間差T3 を求め、信号記憶手段の中にある第2
の硬貨検出手段の硬貨検出情報と第4の硬貨検出手段の
硬貨検出情報から第2の硬貨検出手段と第4の硬貨検出
手段がコインを検出開始する時間差T4 を求める時間検
出手段(4)とを備えると共に、前記の距離H及びD、
時間T1 及びT2 、時間差T3 及びT4 から前記(1)
式の計算によりコインの直径を求める直径計算手段
(5)を備えたものとする。
【0007】また、請求項2の硬貨識別装置は、請求項
1に記載の硬貨識別装置において、さらに前記信号記憶
手段内の第1又は(及び)第2の硬貨検出手段の硬貨検
出情報中のコインの検出開始時間及び検出終了時間から
コインの搬送方向の中心位置を求めると共に、前記の距
離H及びD、時間T1 及びT2 、時間差T3 及びT 4 か
ら前記(2)式の計算によりコインの搬送方向に直角の
方向の中心位置を求める硬貨位置計算手段(6)を備え
たものとする。
1に記載の硬貨識別装置において、さらに前記信号記憶
手段内の第1又は(及び)第2の硬貨検出手段の硬貨検
出情報中のコインの検出開始時間及び検出終了時間から
コインの搬送方向の中心位置を求めると共に、前記の距
離H及びD、時間T1 及びT2 、時間差T3 及びT 4 か
ら前記(2)式の計算によりコインの搬送方向に直角の
方向の中心位置を求める硬貨位置計算手段(6)を備え
たものとする。
【0008】また、請求項3の硬貨識別装置は、請求項
2に記載の硬貨識別装置において、さらに前記の硬貨位
置計算手段を介して求めたコインの中心位置を利用し、
予め模様パターン記憶手段(7)に持っているコインの
模様パターンの中心位置と、検出したコインの模様の中
心位置を合致させた状態でコインの模様パターンを回転
させて、最も類似している回転角を判断し、コインの模
様を識別する模様識別手段(8)を備えたものとする。
2に記載の硬貨識別装置において、さらに前記の硬貨位
置計算手段を介して求めたコインの中心位置を利用し、
予め模様パターン記憶手段(7)に持っているコインの
模様パターンの中心位置と、検出したコインの模様の中
心位置を合致させた状態でコインの模様パターンを回転
させて、最も類似している回転角を判断し、コインの模
様を識別する模様識別手段(8)を備えたものとする。
【0009】
【作用】図2は搬送中の硬貨の直径と中心位置を求める
原理の説明図である。x軸方向に搬送している硬貨01
の直径を検出するには、硬貨の外周上の2点を結ぶ弦の
長さを検出する。硬貨が常に同じ搬送経路を通るなら
ば、一定距離だけ離れた弦の長さを一つだけ測定すれば
硬貨の直径が判る。しかし、硬貨の搬送経路は一定でな
いので、もう一つの弦の長さを測定し、合計2つの弦の
長さから硬貨の直径を求める。図2のように硬貨の中心
位置を(x0 ,y0 )、半径をr、弦の長さを夫々
L1 ,L2 、L1 とL2 の距離をHとする(座標の原点
は弦L1 の端とする)。また、弦L2 のy軸寄りの端の
座標を(x1 ,H)とする。この時、次の式が成り立
つ。
原理の説明図である。x軸方向に搬送している硬貨01
の直径を検出するには、硬貨の外周上の2点を結ぶ弦の
長さを検出する。硬貨が常に同じ搬送経路を通るなら
ば、一定距離だけ離れた弦の長さを一つだけ測定すれば
硬貨の直径が判る。しかし、硬貨の搬送経路は一定でな
いので、もう一つの弦の長さを測定し、合計2つの弦の
長さから硬貨の直径を求める。図2のように硬貨の中心
位置を(x0 ,y0 )、半径をr、弦の長さを夫々
L1 ,L2 、L1 とL2 の距離をHとする(座標の原点
は弦L1 の端とする)。また、弦L2 のy軸寄りの端の
座標を(x1 ,H)とする。この時、次の式が成り立
つ。
【0010】
【数2】
【0011】この式(3),(4)を解くと次式
(5),(6)が得られ、従って硬貨の直径は次式
(7)で、また硬貨の中心位置は次式(8)で夫々求め
られる。
(5),(6)が得られ、従って硬貨の直径は次式
(7)で、また硬貨の中心位置は次式(8)で夫々求め
られる。
【0012】
【数3】
【0013】直接的に弦の長さL1 ,L2 を求めること
ができなければ、センサで硬貨を検出している時間と、
硬貨の搬送速度から弦の長さを求めることができる。図
3は本発明におけるセンサとしての硬貨検出手段の配置
例を示す。この図3のように第1から第4までの4つの
硬貨検出手段(センサともよぶ)S1〜S4を長方形の
角点に配置し、センサS1が硬貨を継続して検出してい
る時間をT1、センサS2が硬貨を継続して検出してい
る時間をT2 とし、硬貨搬送方向に距離Dだけ離れた2
つのセンサS1,S3の硬貨検出開始時間差をT3 、同
じく距離Dだけ離れた2つのセンサS2,S4の硬貨検
出開始時間差をT4 とすると、硬貨の搬送速度はD/T
3 又はD/T4 となり、この搬送速度と前記の時間
T1,T2 から弦L1 ,L2 の長さは、次式から求める
ことができる。
ができなければ、センサで硬貨を検出している時間と、
硬貨の搬送速度から弦の長さを求めることができる。図
3は本発明におけるセンサとしての硬貨検出手段の配置
例を示す。この図3のように第1から第4までの4つの
硬貨検出手段(センサともよぶ)S1〜S4を長方形の
角点に配置し、センサS1が硬貨を継続して検出してい
る時間をT1、センサS2が硬貨を継続して検出してい
る時間をT2 とし、硬貨搬送方向に距離Dだけ離れた2
つのセンサS1,S3の硬貨検出開始時間差をT3 、同
じく距離Dだけ離れた2つのセンサS2,S4の硬貨検
出開始時間差をT4 とすると、硬貨の搬送速度はD/T
3 又はD/T4 となり、この搬送速度と前記の時間
T1,T2 から弦L1 ,L2 の長さは、次式から求める
ことができる。
【0014】
【数4】
【0015】実際には、センサS1〜S4に大きさがあ
るので、常にHだけ離れた平行な弦の長さを測ることが
できない。しかし、センサの形が円形で4つとも同一の
大きさならば、硬貨の直径の計算値はセンサの直径分だ
け大きくなる。そのため、計算で求めた硬貨の直径値か
らセンサの大きさを引いて補正すればよい。また、模様
を識別するためには、予めROM等に記憶している標準
の模様パターンと中心位置を合せて、一定角度づつ回転
させたパターンと比較を行えばよい。
るので、常にHだけ離れた平行な弦の長さを測ることが
できない。しかし、センサの形が円形で4つとも同一の
大きさならば、硬貨の直径の計算値はセンサの直径分だ
け大きくなる。そのため、計算で求めた硬貨の直径値か
らセンサの大きさを引いて補正すればよい。また、模様
を識別するためには、予めROM等に記憶している標準
の模様パターンと中心位置を合せて、一定角度づつ回転
させたパターンと比較を行えばよい。
【0016】図1は以上の識別動作に関わる(換言すれ
ば本発明の硬貨識別装置を構成する)各手段を示す機能
ブロック図である。即ち本発明の硬貨識別装置は前記セ
ンサとしての第1〜第4の硬貨検出手段(S1〜S
4)、このセンサの信号を定時間間隔でサンプリングし
て読み込む手段としての、図5に示すA/Dコンバータ
21,タイマカウンタ22,CPU23などからなる信
号読み込み手段2、このサンプリング信号値を時系列に
記憶するRAM24(図5)としての信号記憶手段3、
この信号記憶手段3から前記の時間T1 〜T4 を検出す
る時間検出手段4、この時間T1 〜T4 等から前記のよ
うに硬貨の直径を計算する直径計算手段5及び硬貨位置
計算手段6、予め前記標準の模様パターンを記憶するR
OM25(図5)としての模様パターン記憶手段7、検
出した硬貨の中心位置と標準の模様パターンについての
硬貨の中心位置とを合せて回転角別に検出した模様パタ
ーンと記憶手段7の模様パターンを比較し、模様の一致
を識別する模様識別手段8等を備えている。
ば本発明の硬貨識別装置を構成する)各手段を示す機能
ブロック図である。即ち本発明の硬貨識別装置は前記セ
ンサとしての第1〜第4の硬貨検出手段(S1〜S
4)、このセンサの信号を定時間間隔でサンプリングし
て読み込む手段としての、図5に示すA/Dコンバータ
21,タイマカウンタ22,CPU23などからなる信
号読み込み手段2、このサンプリング信号値を時系列に
記憶するRAM24(図5)としての信号記憶手段3、
この信号記憶手段3から前記の時間T1 〜T4 を検出す
る時間検出手段4、この時間T1 〜T4 等から前記のよ
うに硬貨の直径を計算する直径計算手段5及び硬貨位置
計算手段6、予め前記標準の模様パターンを記憶するR
OM25(図5)としての模様パターン記憶手段7、検
出した硬貨の中心位置と標準の模様パターンについての
硬貨の中心位置とを合せて回転角別に検出した模様パタ
ーンと記憶手段7の模様パターンを比較し、模様の一致
を識別する模様識別手段8等を備えている。
【0017】
【実施例】硬貨を検出する方法には色々な方法が考えら
れるが、ここでは非接触で硬貨を検出することを考え
る。非接触で硬貨を検出するには、光あるいは磁気を用
いることが多い。この実施例では、磁気センサ(コイ
ル)を用いて硬貨を検出する硬貨識別装置について述べ
る。
れるが、ここでは非接触で硬貨を検出することを考え
る。非接触で硬貨を検出するには、光あるいは磁気を用
いることが多い。この実施例では、磁気センサ(コイ
ル)を用いて硬貨を検出する硬貨識別装置について述べ
る。
【0018】図4はセンサの具体的な配置の実施例を示
す。図4ではベルト03で硬貨01を搬送し、硬貨の種
類を識別する。ここで、ベルトの幅は最も大きい流通硬
貨の500円が通ることができる幅とする(例えば30
mm)。また、最も小さい硬貨の1円硬貨がベルトの端
にあっても検出できるように、S1〜S4のコイルをベ
ルトの端から10mm以上離して配置する。また、コイ
ルの形は円形にしておく。コイル間の距離は、コイルを
十分配置できるだけの距離とする。(例えば、コイルS
1〜S4の径をφ6,H=10mm,D=10mmとす
る。) 図5は本発明の硬貨識別装置の要部の回路構成を示すブ
ロック図である。同図において夫々コイルS1〜S4と
共に縦続に接続された発振回路11,増巾回路12,ピ
ークホールド回路13からなる夫々の回路1A〜1Dが
第1〜第4の硬貨検出回路である。
す。図4ではベルト03で硬貨01を搬送し、硬貨の種
類を識別する。ここで、ベルトの幅は最も大きい流通硬
貨の500円が通ることができる幅とする(例えば30
mm)。また、最も小さい硬貨の1円硬貨がベルトの端
にあっても検出できるように、S1〜S4のコイルをベ
ルトの端から10mm以上離して配置する。また、コイ
ルの形は円形にしておく。コイル間の距離は、コイルを
十分配置できるだけの距離とする。(例えば、コイルS
1〜S4の径をφ6,H=10mm,D=10mmとす
る。) 図5は本発明の硬貨識別装置の要部の回路構成を示すブ
ロック図である。同図において夫々コイルS1〜S4と
共に縦続に接続された発振回路11,増巾回路12,ピ
ークホールド回路13からなる夫々の回路1A〜1Dが
第1〜第4の硬貨検出回路である。
【0019】ここで夫々発振しているコイルS1〜S4
の振幅のエンベロープを夫々に対応するピークホールド
回路13で取り出し、A/Dコンバータ21でデジタル
値とする。そして、CPU23がA/Dコンバータ21
のデジタル値を一定時間間隔でRAM24に格納してい
く。この一定時間間隔を作るために、タイマカウンタ2
2を設け、一定時間間隔でCPU23に割り込み28を
発生させる。CPU23は、A/D変換したデータを常
に監視しており、硬貨が存在しない時のA/D変換値の
平均レベルを各センサS1〜S4の待機値として保存し
ておく。どれか一つのセンサでもA/D変換の値が待機
値より一定レベル以上変化すると、硬貨を検出開始した
として、A/D変換したデータを図6に示すようにセン
サS1〜S4毎に分けて時刻順の通りRAM24上の信
号記憶手段3に格納していく。そして、全てのセンサS
1〜S4のA/D変換の値が待機値に一定レベル近づく
と、信号値の記録を停止する。
の振幅のエンベロープを夫々に対応するピークホールド
回路13で取り出し、A/Dコンバータ21でデジタル
値とする。そして、CPU23がA/Dコンバータ21
のデジタル値を一定時間間隔でRAM24に格納してい
く。この一定時間間隔を作るために、タイマカウンタ2
2を設け、一定時間間隔でCPU23に割り込み28を
発生させる。CPU23は、A/D変換したデータを常
に監視しており、硬貨が存在しない時のA/D変換値の
平均レベルを各センサS1〜S4の待機値として保存し
ておく。どれか一つのセンサでもA/D変換の値が待機
値より一定レベル以上変化すると、硬貨を検出開始した
として、A/D変換したデータを図6に示すようにセン
サS1〜S4毎に分けて時刻順の通りRAM24上の信
号記憶手段3に格納していく。そして、全てのセンサS
1〜S4のA/D変換の値が待機値に一定レベル近づく
と、信号値の記録を停止する。
【0020】硬貨を検出した後、信号記憶手段3には図
7のような信号が記録されている。この信号は、硬貨の
表面の凹凸に応じて変化している。これから、センサS
1及びS2が硬貨を検出している時間T1 及びT2 を求
める。CPU23は、硬貨が搬送されてくる速さよりも
遙かに速い時間間隔でセンサの値を読み込んでいるの
で、センサの信号はだんだんと硬貨がセンサと重なって
いくので、立ち上がりにスロープが生じている。一定の
信号値となった時刻からT1 及びT2 を求めても良い
が、この場合、硬貨の材質により一定レベルとなる硬貨
とセンサが重なっている割合が異なる。できるだけ硬貨
の材質の影響がないように、各センサS1,S2の夫々
のピーク値p1 ,p2 の1/2になった時刻をT1up ,
T1down ,T 2up ,T2down とし、時間T1 =T1down
−T1up 及び時間T2 =T2down −T 2up を求める。こ
うすれば、どの硬貨でも硬貨がおよそ1/2だけセンサ
を隠した時刻と時刻の間隔を求めることになる。同様に
して、センサS3とS4の信号が夫々ピーク値p3 とp
4 の1/2に立ち上がる時刻T3up とT4up を求め、T
3 =T3up −T1up 及びT4 =T4up −T2up を求め
る。
7のような信号が記録されている。この信号は、硬貨の
表面の凹凸に応じて変化している。これから、センサS
1及びS2が硬貨を検出している時間T1 及びT2 を求
める。CPU23は、硬貨が搬送されてくる速さよりも
遙かに速い時間間隔でセンサの値を読み込んでいるの
で、センサの信号はだんだんと硬貨がセンサと重なって
いくので、立ち上がりにスロープが生じている。一定の
信号値となった時刻からT1 及びT2 を求めても良い
が、この場合、硬貨の材質により一定レベルとなる硬貨
とセンサが重なっている割合が異なる。できるだけ硬貨
の材質の影響がないように、各センサS1,S2の夫々
のピーク値p1 ,p2 の1/2になった時刻をT1up ,
T1down ,T 2up ,T2down とし、時間T1 =T1down
−T1up 及び時間T2 =T2down −T 2up を求める。こ
うすれば、どの硬貨でも硬貨がおよそ1/2だけセンサ
を隠した時刻と時刻の間隔を求めることになる。同様に
して、センサS3とS4の信号が夫々ピーク値p3 とp
4 の1/2に立ち上がる時刻T3up とT4up を求め、T
3 =T3up −T1up 及びT4 =T4up −T2up を求め
る。
【0021】以上で求めた時間T1 〜T4 から次式
(1)をCPU23で計算し、硬貨の直径を求める。
(1)をCPU23で計算し、硬貨の直径を求める。
【0022】
【数5】
【0023】但し本例ではD=10mm,H=10mm 次に、硬貨の中心のy座標y0 は、次の式(2)をCP
U23で計算することで求める。
U23で計算することで求める。
【0024】
【数6】
【0025】但し本例ではD=10mm,H=10mm 硬貨の中心のx座標(硬貨の中心がコイルS1とS2の
間を通過した時刻)x 0 は、図7の時刻(T1up +T
1down )/2と(T2up +T2down )/2となる。理想
的には、(T1up +T1down )/2=(T2up +T
2down )/2である。しかし誤差を考慮してこの2つの
値の平均を取り、硬貨の中心のx座標x0 を
間を通過した時刻)x 0 は、図7の時刻(T1up +T
1down )/2と(T2up +T2down )/2となる。理想
的には、(T1up +T1down )/2=(T2up +T
2down )/2である。しかし誤差を考慮してこの2つの
値の平均を取り、硬貨の中心のx座標x0 を
【0026】
【数7】
【0027】で求める。つまり、図6の信号記憶手段3
で、(T1up +T1down +T2up +T 2up +T2down )
/4となる時刻にて、硬貨の中心がセンサS1とS2の
間を通り抜けたことになる。即ち、図8に示す位置(x
0 ,y0 )に硬貨の中心がある。なお、x座標の単位は
時間になるが、硬貨の搬送速度(D/T3 又はD/
T4)が検出できるので、簡単に距離に換算できる。
で、(T1up +T1down +T2up +T 2up +T2down )
/4となる時刻にて、硬貨の中心がセンサS1とS2の
間を通り抜けたことになる。即ち、図8に示す位置(x
0 ,y0 )に硬貨の中心がある。なお、x座標の単位は
時間になるが、硬貨の搬送速度(D/T3 又はD/
T4)が検出できるので、簡単に距離に換算できる。
【0028】これまでに求めた硬貨の中心位置をもと
に、硬貨が流れてきた向きを決定し、硬貨の模様の識別
を行う。そのため、最初に硬貨が流れてきた向きを決定
するには、図8のように硬貨の中心位置を中心に回転さ
せて、センサS1とS2の信号値と、予めROM25に
格納している硬貨の標準の模様パターンを比較して、最
も似ている回転角を求める。硬貨の直径はすでに計算し
ているので、最も直径が近い金種の模様パターンと比較
する。
に、硬貨が流れてきた向きを決定し、硬貨の模様の識別
を行う。そのため、最初に硬貨が流れてきた向きを決定
するには、図8のように硬貨の中心位置を中心に回転さ
せて、センサS1とS2の信号値と、予めROM25に
格納している硬貨の標準の模様パターンを比較して、最
も似ている回転角を求める。硬貨の直径はすでに計算し
ているので、最も直径が近い金種の模様パターンと比較
する。
【0029】図9にこの模様パターンの構造(換言すれ
ば模様パターン記憶手段7の構成)を示す。模様パター
ンには、5度毎に回転させた模様パターンを予め用意し
ておく。模様パターンは1mm平方の網目で平面的に並
んでいる。このパターンは、図7で示したような各セン
サS1,S2が検出した信号のピーク値の1/2以上と
なる値を格納している。
ば模様パターン記憶手段7の構成)を示す。模様パター
ンには、5度毎に回転させた模様パターンを予め用意し
ておく。模様パターンは1mm平方の網目で平面的に並
んでいる。このパターンは、図7で示したような各セン
サS1,S2が検出した信号のピーク値の1/2以上と
なる値を格納している。
【0030】硬貨が円形をしているので、図9の模様パ
ターン記憶手段7は夫々のy軸方向の位置のデータ数が
異なるので、格納しているデータ数も持っている。この
例での中心位置は、(13,13)の位置である。セン
サS1とS2が通過したy軸方向の位置は、図8に示す
ように硬貨の中心位置からセンサS1については、
ターン記憶手段7は夫々のy軸方向の位置のデータ数が
異なるので、格納しているデータ数も持っている。この
例での中心位置は、(13,13)の位置である。セン
サS1とS2が通過したy軸方向の位置は、図8に示す
ように硬貨の中心位置からセンサS1については、
【0031】
【数8】
【0032】だけ離れた場所にあり、またセンサS2に
ついては、
ついては、
【0033】
【数9】
【0034】だけ離れた場所である。これに最も近い模
様パターンの位置を求める。これが夫々2,4と計算さ
れたとすると、硬貨の中心位置が(13,13)なの
で、センサS1の検出した図7の信号値と図9のy方向
位置11の模様パターンデータを比較し、センサS2の
検出した図7の信号値と図9のy方向位置17の模様パ
ターンデータを比較すればよい。図7のセンサS1とS
2の信号で、ROM25に格納している模様パターンに
相当するデータ数は、T1down −T1up +1とT2d own
−T2up +1個となる。一方、ROM25に格納してい
る模様パターンのデータ(つまり図9のデータ)は、セ
ンサS1とS2に対応して、26個と23個のデータが
あり、実際のセンサ信号より少ない。そのため、センサ
S1とS2の信号記憶手段3から、間引いてROM25
上の模様パターンの数と一致するデータ数で類似してい
る割合を調べる。類似している割合を計算するには、図
9の模様パターンの各回転角について、センサS1,S
2の信号値と模様パターンの相関係数を求める。RAM
上の信号記憶手段3から間引いてきたデータをqi 、標
準パターンとなるROM25上の模様パターンのデータ
をpi とおくと(但しi=1〜n,nはセンサS1とS
2の比較するデータ数)、相関係数は次の式で表され
る。
様パターンの位置を求める。これが夫々2,4と計算さ
れたとすると、硬貨の中心位置が(13,13)なの
で、センサS1の検出した図7の信号値と図9のy方向
位置11の模様パターンデータを比較し、センサS2の
検出した図7の信号値と図9のy方向位置17の模様パ
ターンデータを比較すればよい。図7のセンサS1とS
2の信号で、ROM25に格納している模様パターンに
相当するデータ数は、T1down −T1up +1とT2d own
−T2up +1個となる。一方、ROM25に格納してい
る模様パターンのデータ(つまり図9のデータ)は、セ
ンサS1とS2に対応して、26個と23個のデータが
あり、実際のセンサ信号より少ない。そのため、センサ
S1とS2の信号記憶手段3から、間引いてROM25
上の模様パターンの数と一致するデータ数で類似してい
る割合を調べる。類似している割合を計算するには、図
9の模様パターンの各回転角について、センサS1,S
2の信号値と模様パターンの相関係数を求める。RAM
上の信号記憶手段3から間引いてきたデータをqi 、標
準パターンとなるROM25上の模様パターンのデータ
をpi とおくと(但しi=1〜n,nはセンサS1とS
2の比較するデータ数)、相関係数は次の式で表され
る。
【0035】
【数10】
【0036】この相関係数が最も大きくなる回転角の模
様パターンが、硬貨が流れてきた方向の模様パターンと
なり、その時の相関係数が類似の割合を示す値となる。
この値が1に近いほど良く似ていることを表すので、求
めた相関係数がある一定以上の値ならば識別対象の硬貨
と判断する。
様パターンが、硬貨が流れてきた方向の模様パターンと
なり、その時の相関係数が類似の割合を示す値となる。
この値が1に近いほど良く似ていることを表すので、求
めた相関係数がある一定以上の値ならば識別対象の硬貨
と判断する。
【0037】
【発明の効果】本発明によればベルトにより搬送されて
くる円形の硬貨の弦の長さを測ることで、硬貨の材質や
表面の状態(汚れ・傷)に影響されずに、硬貨の直径を
数値で測定することができる。この場合、硬貨の2本の
搬送方向に平行な弦の長さを測定することで、硬貨がど
のような搬送位置をとっても正確に硬貨の直径を求める
ことができる。2本の弦を求めるには、簡単な構造の円
形コイルを4つ使えば良い。さらに、硬貨の搬送位置を
知ることができ、硬貨の模様のパターンマッチングにお
ける回転補正が容易にできる。
くる円形の硬貨の弦の長さを測ることで、硬貨の材質や
表面の状態(汚れ・傷)に影響されずに、硬貨の直径を
数値で測定することができる。この場合、硬貨の2本の
搬送方向に平行な弦の長さを測定することで、硬貨がど
のような搬送位置をとっても正確に硬貨の直径を求める
ことができる。2本の弦を求めるには、簡単な構造の円
形コイルを4つ使えば良い。さらに、硬貨の搬送位置を
知ることができ、硬貨の模様のパターンマッチングにお
ける回転補正が容易にできる。
【図1】本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】本発明における硬貨の直径と中心位置を求める
原理図
原理図
【図3】本発明における硬貨検出手段の配置図
【図4】本発明の一実施例としてのセンサの具体的な配
置図
置図
【図5】本発明の一実施例としての回路の要部構成を示
すブロック図
すブロック図
【図6】本発明の一実施例としての信号記憶手段の構成
図
図
【図7】本発明の一実施例としてのセンサの出力信号か
ら時間差を求める説明図
ら時間差を求める説明図
【図8】本発明における硬貨の中心位置を求める方法の
説明図
説明図
【図9】本発明の一実施例としての模様パターン記憶手
段の構成図
段の構成図
【図10】従来の硬貨識別方法の説明図
01 硬貨 03 ベルト S1 第1の硬貨検出手段 S2 第2の硬貨検出手段 S3 第3の硬貨検出手段 S4 第4の硬貨検出手段 1A〜1D 硬貨検出回路 2 信号読み込み手段 3 信号記憶手段 4 時間検出手段 5 直径計算手段 6 硬貨位置計算手段 7 模様パターン記憶手段 8 模様識別手段
Claims (3)
- 【請求項1】その面に平行に所定の方向に搬送される円
形のコインを識別する硬貨識別装置において、 搬送中のコインの外周を両端とする搬送方向に平行な2
つの弦の長さを検出するために、コインの有無及び表面
の凹凸状態を検出する第1の硬貨検出手段と、 第1の硬貨検出手段からコインの搬送方向に対して直角
方向に距離Hだけ離れた場所に設けられた第2の硬貨検
出手段と、 第1の硬貨検出手段からコイン搬送方向に距離Dだけ離
れた場所に設けられた第3の硬貨検出手段と、 第2の硬貨検出手段からコイン搬送方向に距離Dだけ離
れた場所に設けられた第4の硬貨検出手段と、 第1から第4までの各硬貨検出手段の信号を一定周期で
読み込む信号読み込み手段と、 信号読み込み手段で読み取った信号を時刻順に記憶して
いく信号記憶手段と、 信号記憶手段の中にある第1の硬貨検出手段の硬貨検出
情報から第1の硬貨検出手段が硬貨を継続して検出して
いる時間T1 を求め、信号記憶手段の中にある第2の硬
貨検出手段の硬貨検出情報から第2の硬貨検出手段が硬
貨を継続して検出している時間T2 を求め、信号記憶手
段の中にある第1の硬貨検出手段の硬貨検出情報と第3
の硬貨検出手段の硬貨検出情報から第1の硬貨検出手段
と第3の硬貨検出手段がコインを検出開始する時間差T
3 を求め、信号記憶手段の中にある第2の硬貨検出手段
の硬貨検出情報と第4の硬貨検出手段の硬貨検出情報か
ら第2の硬貨検出手段と第4の硬貨検出手段がコインを
検出開始する時間差T4 を求める時間検出手段とを備え
ると共に、 前記の距離H及びD、時間T1 及びT2 、時間差T3 及
びT4 から下記(1)式の計算によりコインの直径を求
める直径計算手段を備えたことを特徴とする硬貨識別装
置。 - 【請求項2】請求項1に記載の硬貨識別装置において、 さらに前記信号記憶手段内の第1又は(及び)第2の硬
貨検出手段の硬貨検出情報中のコインの検出開始時間及
び検出終了時間からコインの搬送方向の中心位置を求め
ると共に、前記の距離H及びD、時間T1 及びT2 、時
間差T3 及びT 4 から下記(2)式の計算によりコイン
の搬送方向に直角の方向の中心位置を求める硬貨位置計
算手段を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項3】請求項2に記載の硬貨識別装置において、 さらに前記の硬貨位置計算手段を介して求めたコインの
中心位置を利用し、予め模様パターン記憶手段に持って
いるコインの模様パターンの中心位置と、検出したコイ
ンの模様の中心位置を合致させた状態でコインの模様パ
ターンを回転させて、最も類似している回転角を判断
し、コインの模様を識別する模様識別手段を備えたこと
を特徴とする硬貨識別装置。 【数1】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12331095A JPH08315209A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 硬貨識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12331095A JPH08315209A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 硬貨識別装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08315209A true JPH08315209A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14857385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12331095A Withdrawn JPH08315209A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 硬貨識別装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08315209A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010106622A1 (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | グローリー株式会社 | 径検出装置および径検出方法 |
WO2016152125A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | グローリー株式会社 | 硬貨識別装置、及び、硬貨中心位置検出方法 |
-
1995
- 1995-05-23 JP JP12331095A patent/JPH08315209A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010106622A1 (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | グローリー株式会社 | 径検出装置および径検出方法 |
WO2016152125A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | グローリー株式会社 | 硬貨識別装置、及び、硬貨中心位置検出方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040120 |