JPH09167269A - 硬貨識別装置 - Google Patents
硬貨識別装置Info
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- JPH09167269A JPH09167269A JP21442596A JP21442596A JPH09167269A JP H09167269 A JPH09167269 A JP H09167269A JP 21442596 A JP21442596 A JP 21442596A JP 21442596 A JP21442596 A JP 21442596A JP H09167269 A JPH09167269 A JP H09167269A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】硬貨表面の模様等の細かい凹凸を検出し硬貨識
別の精度を高める。 【解決手段】硬貨通路２の硬貨５の面に対向する壁面Ｗ
ａ，Ｗｂ内に夫々方向ＡＲに移動する硬貨へ向け所定の
入射角θで硬貨の面積に対し充分小さい照射面積の平行
な赤外の照射光ＰＬを照射する発光素子３（３ａ，３
ｂ）と、この照射光ＰＬに対する硬貨５からの反射光Ｒ
Ｌを受光する受光素子４（４ａ，４ｂ）を設ける。反射
光ＲＬの強度は硬貨５の特徴（表面の凹凸形状，表面粗
さ，材質）により変化するので硬貨５の通過時における
反射光強度の時間的変化を示すデータ列をサンプリング
回路６が所定時間間隔でサンプリング出力し、このデー
タ列から特徴量抽出回路７が硬貨５の特徴量を抽出し、
この抽出特徴量から硬貨識別回路８が硬貨を識別し、そ
の識別結果１０を出力する。
別の精度を高める。 【解決手段】硬貨通路２の硬貨５の面に対向する壁面Ｗ
ａ，Ｗｂ内に夫々方向ＡＲに移動する硬貨へ向け所定の
入射角θで硬貨の面積に対し充分小さい照射面積の平行
な赤外の照射光ＰＬを照射する発光素子３（３ａ，３
ｂ）と、この照射光ＰＬに対する硬貨５からの反射光Ｒ
Ｌを受光する受光素子４（４ａ，４ｂ）を設ける。反射
光ＲＬの強度は硬貨５の特徴（表面の凹凸形状，表面粗
さ，材質）により変化するので硬貨５の通過時における
反射光強度の時間的変化を示すデータ列をサンプリング
回路６が所定時間間隔でサンプリング出力し、このデー
タ列から特徴量抽出回路７が硬貨５の特徴量を抽出し、
この抽出特徴量から硬貨識別回路８が硬貨を識別し、そ
の識別結果１０を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動販売機などで使
用され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。
用され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】この種の硬貨識別装置としては、例えば
本出願人の先願になる特願平５−４４０８号では、硬貨
通路の硬貨の面に対向する壁面の片側又は両側にいわゆ
る磁気コイルセンサを設け、硬貨の通過時におけるこの
磁気コイルセンサの検出波形から硬貨の材質，大きさ、
厚さのほか、表面の凹凸等の夫々の特徴量を含む信号を
取出して、予め金種別の硬貨について求めた夫々の特徴
量と比較し、識別対象の未知の硬貨の特徴量が、既知の
特定の種類の硬貨の特徴量に対し所定の許容差以内にあ
るときは未知の硬貨をその特定の種類の硬貨であると識
別する装置が提案されている。
本出願人の先願になる特願平５−４４０８号では、硬貨
通路の硬貨の面に対向する壁面の片側又は両側にいわゆ
る磁気コイルセンサを設け、硬貨の通過時におけるこの
磁気コイルセンサの検出波形から硬貨の材質，大きさ、
厚さのほか、表面の凹凸等の夫々の特徴量を含む信号を
取出して、予め金種別の硬貨について求めた夫々の特徴
量と比較し、識別対象の未知の硬貨の特徴量が、既知の
特定の種類の硬貨の特徴量に対し所定の許容差以内にあ
るときは未知の硬貨をその特定の種類の硬貨であると識
別する装置が提案されている。
【０００３】また、同じく本出願人の先願になる特願平
６−３０５７６６号では、磁気コイルセンサから硬貨の
通過時に発生した前記の特徴量を含んだ信号波形を所定
時間間隔でサンプリングして、時間的に変化する一連の
データ（データ列）を抽出し、この抽出データ列と、予
め特定の金種の硬貨を用い同様に抽出したデータ列から
作成して置いたこの特定金種の特徴量としての、平均値
と分散の統計量とから、求めたマハラノビス距離が所定
のしきい値以内にあればその未知の種類の硬貨をその特
定の種類の硬貨であると識別する装置が提案されてい
る。
６−３０５７６６号では、磁気コイルセンサから硬貨の
通過時に発生した前記の特徴量を含んだ信号波形を所定
時間間隔でサンプリングして、時間的に変化する一連の
データ（データ列）を抽出し、この抽出データ列と、予
め特定の金種の硬貨を用い同様に抽出したデータ列から
作成して置いたこの特定金種の特徴量としての、平均値
と分散の統計量とから、求めたマハラノビス距離が所定
のしきい値以内にあればその未知の種類の硬貨をその特
定の種類の硬貨であると識別する装置が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで近時外国との
人の交流が盛んになり、これに伴って自動販売機に外国
の類似硬貨を悪用しようとする事例も増加している。こ
のため、より識別精度の高い硬貨識別装置が要望されて
いる。そこで本発明は、硬貨の特徴〔表面凹凸形状，表
面状態（表面粗さ），材質〕を光を用いて検出すること
により、硬貨の特徴を磁気コイルセンサを使用した場合
より詳細に検出して、硬貨を従来より高い精度で識別す
る硬貨識別装置を提供することを課題とする。
人の交流が盛んになり、これに伴って自動販売機に外国
の類似硬貨を悪用しようとする事例も増加している。こ
のため、より識別精度の高い硬貨識別装置が要望されて
いる。そこで本発明は、硬貨の特徴〔表面凹凸形状，表
面状態（表面粗さ），材質〕を光を用いて検出すること
により、硬貨の特徴を磁気コイルセンサを使用した場合
より詳細に検出して、硬貨を従来より高い精度で識別す
る硬貨識別装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【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、硬貨（５）が通過す
る通路（２）の硬貨の面に対向する壁面（Ｗａ又はＷ
ｂ）内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向（ＡＲ）にほ
ぼ平行且つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬
貨の面に所定の入射角（θ）をなすような、硬貨の面積
より充分小さい照射面積の平行光（照射光ＰＬ）を発す
る発光手段（発光素子３）と、この発光手段の設けられ
た壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照射に基づく硬
貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るように設けられ、
受光した反射光の強度を測定する受光手段（受光素子
４）と、硬貨の通過に伴う前記受光手段の測定した反射
光の強度の時間的変化から硬貨表面の凹凸形状の特徴量
を得る手段（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）
とを備えたものとする。
めに、請求項１の硬貨識別装置は、硬貨（５）が通過す
る通路（２）の硬貨の面に対向する壁面（Ｗａ又はＷ
ｂ）内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向（ＡＲ）にほ
ぼ平行且つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬
貨の面に所定の入射角（θ）をなすような、硬貨の面積
より充分小さい照射面積の平行光（照射光ＰＬ）を発す
る発光手段（発光素子３）と、この発光手段の設けられ
た壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照射に基づく硬
貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るように設けられ、
受光した反射光の強度を測定する受光手段（受光素子
４）と、硬貨の通過に伴う前記受光手段の測定した反射
光の強度の時間的変化から硬貨表面の凹凸形状の特徴量
を得る手段（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）
とを備えたものとする。
【０００６】また請求項２の硬貨識別装置は、請求項１
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、この発光手
段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照
射に基づく硬貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るよう
に硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、夫々受光し
た反射光の強度を測定する受光手段（受光素子４−１〜
４−Ｎ）と、硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段のう
ち最大の反射光の強度を測定した受光手段の配列位置の
時間的変化から硬貨表面の凹凸形状の特徴量を得る手段
（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）とを備えた
ものとする。
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、この発光手
段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照
射に基づく硬貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るよう
に硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、夫々受光し
た反射光の強度を測定する受光手段（受光素子４−１〜
４−Ｎ）と、硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段のう
ち最大の反射光の強度を測定した受光手段の配列位置の
時間的変化から硬貨表面の凹凸形状の特徴量を得る手段
（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）とを備えた
ものとする。
【０００７】また請求項３の硬貨識別装置は、請求項１
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、請求項２の
装置と同様な受光手段（受光素子４−１〜４−Ｎ）と、
硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段が測定した反射光
の強度のこの受光手段の配列位置に対する分布の時間的
変化から硬貨の表面状態の分布の特徴量を得る手段（サ
ンプリング回路６，特徴量抽出回路７）とを備えたもの
とする。
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、請求項２の
装置と同様な受光手段（受光素子４−１〜４−Ｎ）と、
硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段が測定した反射光
の強度のこの受光手段の配列位置に対する分布の時間的
変化から硬貨の表面状態の分布の特徴量を得る手段（サ
ンプリング回路６，特徴量抽出回路７）とを備えたもの
とする。
【０００８】また請求項４の硬貨識別装置は、請求項１
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、この発光手
段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照
射に基づく硬貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るよう
に単独に又は硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、
夫々受光した反射光の強度を測定する受光手段（受光素
子４（４−１〜４−Ｎ））と、硬貨の通過時に前記受光
手段が測定した反射光の強度の最大値から硬貨の材質を
求める手段（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）
とを備えたものとする。
の装置と同様な発光手段（発光素子３）と、この発光手
段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発光手段の照
射に基づく硬貨からの反射光（ＲＬ）を受光し得るよう
に単独に又は硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、
夫々受光した反射光の強度を測定する受光手段（受光素
子４（４−１〜４−Ｎ））と、硬貨の通過時に前記受光
手段が測定した反射光の強度の最大値から硬貨の材質を
求める手段（サンプリング回路６，特徴量抽出回路７）
とを備えたものとする。
【０００９】また請求項５の硬貨識別装置では、請求項
１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記発光
手段は硬貨の表面の汚れに吸収されない波長の光を発す
るものであるようにする。また請求項６の硬貨識別装置
は、請求項５に記載の装置において、前記波長を１．５
±０．１μｍとする。
１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記発光
手段は硬貨の表面の汚れに吸収されない波長の光を発す
るものであるようにする。また請求項６の硬貨識別装置
は、請求項５に記載の装置において、前記波長を１．５
±０．１μｍとする。
【００１０】本発明の作用は次の如くである。即ち硬貨
が通過する通路の硬貨の面に対向する壁面内に硬貨に光
を照射する発光素子と、この発光素子から硬貨に照射し
た光の反射光を受光する受光素子を配置する。また発光
素子を駆動する発光素子駆動回路と、受光素子から得ら
れる信号をサンプリングするサンプリング回路と、サン
プリング回路でサンプリングした信号から硬貨の特徴量
を抽出する特徴量抽出回路を用意し、特徴量抽出回路で
抽出した特徴量から硬貨の種類を識別する。
が通過する通路の硬貨の面に対向する壁面内に硬貨に光
を照射する発光素子と、この発光素子から硬貨に照射し
た光の反射光を受光する受光素子を配置する。また発光
素子を駆動する発光素子駆動回路と、受光素子から得ら
れる信号をサンプリングするサンプリング回路と、サン
プリング回路でサンプリングした信号から硬貨の特徴量
を抽出する特徴量抽出回路を用意し、特徴量抽出回路で
抽出した特徴量から硬貨の種類を識別する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
機能構成を示す。同図において１は硬貨識別装置、２は
硬貨の通路、５はこの通路２を矢印の移動方向ＡＲに移
動する硬貨である。次にＷａ，Ｗｂは硬貨５の面に対向
する通路２の壁面、３（３ａ，３ｂ）は夫々壁面Ｗａ，
Ｗｂ内に設けられた発光素子、４（４ａ，４ｂ）は夫々
同じく壁面Ｗａ，Ｗｂ内に、発光素子３ａ，３ｂに対し
硬貨移動方向ＡＲに並ぶように設けられた受光素子であ
る。そして発光素子３ａの照射光ＰＬによる硬貨５の一
方の面からの反射光ＲＬを受光素子４ａが受光し、同様
に発光素子３ｂの照射光ＰＬの硬貨５の他方の面からの
反射光ＲＬを受光素子４ｂが受光するように構成されて
いる。但し発光素子３と受光素子４は、硬貨５の片側の
壁面Ｗａ又はＷｂのいずれか一方のみに設けることも可
能である。
機能構成を示す。同図において１は硬貨識別装置、２は
硬貨の通路、５はこの通路２を矢印の移動方向ＡＲに移
動する硬貨である。次にＷａ，Ｗｂは硬貨５の面に対向
する通路２の壁面、３（３ａ，３ｂ）は夫々壁面Ｗａ，
Ｗｂ内に設けられた発光素子、４（４ａ，４ｂ）は夫々
同じく壁面Ｗａ，Ｗｂ内に、発光素子３ａ，３ｂに対し
硬貨移動方向ＡＲに並ぶように設けられた受光素子であ
る。そして発光素子３ａの照射光ＰＬによる硬貨５の一
方の面からの反射光ＲＬを受光素子４ａが受光し、同様
に発光素子３ｂの照射光ＰＬの硬貨５の他方の面からの
反射光ＲＬを受光素子４ｂが受光するように構成されて
いる。但し発光素子３と受光素子４は、硬貨５の片側の
壁面Ｗａ又はＷｂのいずれか一方のみに設けることも可
能である。
【００１２】なお図１の発光素子３（３ａ，３ｂ）は、
光軸が硬貨５の移動方向ＡＲにほぼ平行且つ硬貨５の面
にほぼ垂直な平面内に含まれて硬貨５の面に所定の入射
角θで入射するような、そして硬貨の面積より充分小さ
い照射面積の平行な照射光ＰＬを発光する、例えばレー
ザダイオードからなる。また、受光素子４（４ａ，４
ｂ）には、硬貨５からの反射光の各瞬時の強度を測定
し、その結果を出力する素子を用いる。
光軸が硬貨５の移動方向ＡＲにほぼ平行且つ硬貨５の面
にほぼ垂直な平面内に含まれて硬貨５の面に所定の入射
角θで入射するような、そして硬貨の面積より充分小さ
い照射面積の平行な照射光ＰＬを発光する、例えばレー
ザダイオードからなる。また、受光素子４（４ａ，４
ｂ）には、硬貨５からの反射光の各瞬時の強度を測定
し、その結果を出力する素子を用いる。
【００１３】６は硬貨５の通過時における受光素子４の
出力波形（つまり反射光の強度の時間的変化を示す波
形）を所定時間間隔でサンプリングし、サンプリングし
た受光素子４の出力波形のデータ列を次段の回路７に出
力するサンプリング回路、７はサンプリング回路６から
の出力データ列から硬貨５の特徴量を抽出し、抽出した
特徴量を次段の回路８に出力する特徴量抽出回路、８は
特徴量抽出回路７から出力された特徴量から通路２を通
過した硬貨５の金種を判別し識別結果１０として出力す
る硬貨識別回路である。なお、９は発光素子３ａ，３ｂ
を付勢する、例えば直流電源などからなる発光素子駆動
回路である。
出力波形（つまり反射光の強度の時間的変化を示す波
形）を所定時間間隔でサンプリングし、サンプリングし
た受光素子４の出力波形のデータ列を次段の回路７に出
力するサンプリング回路、７はサンプリング回路６から
の出力データ列から硬貨５の特徴量を抽出し、抽出した
特徴量を次段の回路８に出力する特徴量抽出回路、８は
特徴量抽出回路７から出力された特徴量から通路２を通
過した硬貨５の金種を判別し識別結果１０として出力す
る硬貨識別回路である。なお、９は発光素子３ａ，３ｂ
を付勢する、例えば直流電源などからなる発光素子駆動
回路である。
【００１４】〔請求項１に関わる発明について〕図２は
請求項１に記載の硬貨識別装置１における、硬貨５の反
射面（発光素子３が照射した光ＰＬが硬貨５に当たり反
射する硬貨の面領域のこと）上の反射点と受光素子４間
の距離Ｄ１と硬貨５の表面の凹凸形状との関係を示した
図である（但し説明の便宜上ここでは硬貨の片面側のみ
を示す。なお、後述の図３，図４についても同様とす
る）。ここで図２（Ａ）は発光素子３の照射光ＰＬが硬
貨５の周縁の凸部５ａを反射面として反射し、受光素子
４に入力する状態を示し、同図（Ｂ）は硬貨５が移動方
向ＡＲに移動し、発光素子３の発光が硬貨５の周縁凸部
の内側の凹部５ｂを反射面として反射し、受光素子４に
入力する状態を示す。
請求項１に記載の硬貨識別装置１における、硬貨５の反
射面（発光素子３が照射した光ＰＬが硬貨５に当たり反
射する硬貨の面領域のこと）上の反射点と受光素子４間
の距離Ｄ１と硬貨５の表面の凹凸形状との関係を示した
図である（但し説明の便宜上ここでは硬貨の片面側のみ
を示す。なお、後述の図３，図４についても同様とす
る）。ここで図２（Ａ）は発光素子３の照射光ＰＬが硬
貨５の周縁の凸部５ａを反射面として反射し、受光素子
４に入力する状態を示し、同図（Ｂ）は硬貨５が移動方
向ＡＲに移動し、発光素子３の発光が硬貨５の周縁凸部
の内側の凹部５ｂを反射面として反射し、受光素子４に
入力する状態を示す。
【００１５】硬貨の表面は平滑ではないので、発光素子
３が硬貨５に照射した光は、硬貨５の表面で乱反射す
る。その為、反射点−受光素子間の距離Ｄ１が長い程、
反射光が受光素子４を照射する光の強度は低くなる。こ
の例ではこの距離Ｄ１は図２（Ａ）の方が図２（Ｂ）よ
り短い。従って、受光素子４が測定した反射光の強度か
ら、反射点−受光素子間の距離Ｄ１を求めることができ
る。
３が硬貨５に照射した光は、硬貨５の表面で乱反射す
る。その為、反射点−受光素子間の距離Ｄ１が長い程、
反射光が受光素子４を照射する光の強度は低くなる。こ
の例ではこの距離Ｄ１は図２（Ａ）の方が図２（Ｂ）よ
り短い。従って、受光素子４が測定した反射光の強度か
ら、反射点−受光素子間の距離Ｄ１を求めることができ
る。
【００１６】そこで硬貨５の通過時において受光素子４
が反射光ＲＬを検知する期間中、受光素子４で反射光Ｒ
Ｌの強度を測定すれば、反射光ＲＬの強度の時間的な変
化の信号波形の形状から硬貨５の表面凹凸形状を求める
ことができる。従って請求項１の硬貨識別装置１におい
ては、サンプリング回路６により受光素子４から硬貨５
の通過時における反射光強度の時間的変化を示すデータ
列を取出し、特徴量抽出回路７によりこのデータ列から
硬貨表面の凹凸形状を示す特徴量を抽出する。
が反射光ＲＬを検知する期間中、受光素子４で反射光Ｒ
Ｌの強度を測定すれば、反射光ＲＬの強度の時間的な変
化の信号波形の形状から硬貨５の表面凹凸形状を求める
ことができる。従って請求項１の硬貨識別装置１におい
ては、サンプリング回路６により受光素子４から硬貨５
の通過時における反射光強度の時間的変化を示すデータ
列を取出し、特徴量抽出回路７によりこのデータ列から
硬貨表面の凹凸形状を示す特徴量を抽出する。
【００１７】〔請求項２に関わる発明について〕図３は
請求項２に記載の硬貨識別装置１における、硬貨５の表
面凹凸形状と反射光ＲＬ（ＲＬ１）の位置ずれ量δ（つ
まり硬貨５からの正反射光ＲＬ１が受光素子４に入射す
る際の硬貨移動方向ＡＲでの位置ずれ量）との関係を示
した図である。この反射光の位置ずれ量δは、硬貨５の
反射面と受光素子４間の距離Ｄ２（図２における反射点
−受光素子間の距離Ｄ１とは定義が異なる）に伴って変
化する。ここで図３（Ａ）は発光素子３の照射光ＰＬが
硬貨５の周縁凸部５ａを反射面として反射し、受光素子
４に入力する状態を示し、同図（Ｂ）は硬貨５が移動方
向ＡＲに移動し、発光素子３の照射光ＰＬが硬貨５の周
縁凸部の内側の凹部５ｂを反射面として反射し、受光素
子４に入力する状態を示す。
請求項２に記載の硬貨識別装置１における、硬貨５の表
面凹凸形状と反射光ＲＬ（ＲＬ１）の位置ずれ量δ（つ
まり硬貨５からの正反射光ＲＬ１が受光素子４に入射す
る際の硬貨移動方向ＡＲでの位置ずれ量）との関係を示
した図である。この反射光の位置ずれ量δは、硬貨５の
反射面と受光素子４間の距離Ｄ２（図２における反射点
−受光素子間の距離Ｄ１とは定義が異なる）に伴って変
化する。ここで図３（Ａ）は発光素子３の照射光ＰＬが
硬貨５の周縁凸部５ａを反射面として反射し、受光素子
４に入力する状態を示し、同図（Ｂ）は硬貨５が移動方
向ＡＲに移動し、発光素子３の照射光ＰＬが硬貨５の周
縁凸部の内側の凹部５ｂを反射面として反射し、受光素
子４に入力する状態を示す。
【００１８】図４は図３（つまり請求項２に記載）の硬
貨識別装置１における、受光素子４の構造及び各受光素
子（受光素子４−１〜４−Ｎ）と反射光の関係を示し、
図５は図４の各受光素子４−１〜４−Ｎへの反射光の強
度の分布を示した図である。即ち図３の硬貨識別装置１
においては、図１の受光素子４（４ａ，４ｂ）に相当す
るものには図４に示すように、複数（Ｎ個）の受光素子
４（４−１〜４−Ｎ）が硬貨の移動方向ＡＲに一列に並
んだ素子を用いる。図４に示すように、発光素子３が硬
貨５に向けて所定の入射角θで照射した光ＰＬは、硬貨
５の表面で正反射光ＲＬ１，乱反射光ＲＬ２のように乱
反射する。その為、各受光素子４−１〜４−Ｎへの反射
光ＲＬ（ＲＬ１，ＲＬ２）の強度の分布は、図５に示す
ようになる。ここで硬貨５の表面で乱反射した光のう
ち、強度が最も強いのが図４の太線矢印で示す正反射光
ＲＬ１である。そこで硬貨５の通過時において各受光素
子４−１〜４−Ｎが反射光ＲＬを検知する期間中、受光
素子４−１〜４−Ｎ間での反射光の強度が最強の位置
（これが、反射光の位置ずれ量δである）を求め、硬貨
の通過に伴い反射光位置ずれ量δが時間と共に変化する
信号波形の形状から硬貨５の表面凹凸形状を求めること
ができる。
貨識別装置１における、受光素子４の構造及び各受光素
子（受光素子４−１〜４−Ｎ）と反射光の関係を示し、
図５は図４の各受光素子４−１〜４−Ｎへの反射光の強
度の分布を示した図である。即ち図３の硬貨識別装置１
においては、図１の受光素子４（４ａ，４ｂ）に相当す
るものには図４に示すように、複数（Ｎ個）の受光素子
４（４−１〜４−Ｎ）が硬貨の移動方向ＡＲに一列に並
んだ素子を用いる。図４に示すように、発光素子３が硬
貨５に向けて所定の入射角θで照射した光ＰＬは、硬貨
５の表面で正反射光ＲＬ１，乱反射光ＲＬ２のように乱
反射する。その為、各受光素子４−１〜４−Ｎへの反射
光ＲＬ（ＲＬ１，ＲＬ２）の強度の分布は、図５に示す
ようになる。ここで硬貨５の表面で乱反射した光のう
ち、強度が最も強いのが図４の太線矢印で示す正反射光
ＲＬ１である。そこで硬貨５の通過時において各受光素
子４−１〜４−Ｎが反射光ＲＬを検知する期間中、受光
素子４−１〜４−Ｎ間での反射光の強度が最強の位置
（これが、反射光の位置ずれ量δである）を求め、硬貨
の通過に伴い反射光位置ずれ量δが時間と共に変化する
信号波形の形状から硬貨５の表面凹凸形状を求めること
ができる。
【００１９】即ち本発明の特徴量抽出回路７は、硬貨通
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４−１〜
４−Ｎ別のデータ列から、刻々の反射光位置ずれ量δを
求め、この反射光位置ずれ量δの硬貨の通過に伴う時間
的変化を示すデータ列から硬貨の表面凹凸形状を示す特
徴量を抽出する。 〔請求項３に関わる発明について〕請求項３に記載の硬
貨識別装置１の構成は、請求項２に記載の硬貨識別装置
と同じである。発光素子３が照射した光ＰＬの硬貨５の
表面での乱反射の様子は、硬貨５の表面状態（表面粗
さ）によって変化し、その結果、受光素子４−１〜４−
Ｎが測定した反射光の強度の分布が変化する。従って、
反射光ＲＬの強度の分布から硬貨５の表面状態（表面粗
さ）を求めることができる。
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４−１〜
４−Ｎ別のデータ列から、刻々の反射光位置ずれ量δを
求め、この反射光位置ずれ量δの硬貨の通過に伴う時間
的変化を示すデータ列から硬貨の表面凹凸形状を示す特
徴量を抽出する。 〔請求項３に関わる発明について〕請求項３に記載の硬
貨識別装置１の構成は、請求項２に記載の硬貨識別装置
と同じである。発光素子３が照射した光ＰＬの硬貨５の
表面での乱反射の様子は、硬貨５の表面状態（表面粗
さ）によって変化し、その結果、受光素子４−１〜４−
Ｎが測定した反射光の強度の分布が変化する。従って、
反射光ＲＬの強度の分布から硬貨５の表面状態（表面粗
さ）を求めることができる。
【００２０】即ち本発明の特徴量抽出回路７は、硬貨通
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４−１〜
４−Ｎ別のデータ列から、受光素子４−１〜４−Ｎが測
定した刻々の光の強度の分布を求め、さらに分布の様子
を示す刻々のパラメータ（標準偏差，半値幅，歪み度，
尖り度等）を求める。そしてこのパラメータが硬貨の通
過に伴い時間と共に変化するデータ列から硬貨５の表面
状態（表面粗さ）の分布を示す特徴量を求める。
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４−１〜
４−Ｎ別のデータ列から、受光素子４−１〜４−Ｎが測
定した刻々の光の強度の分布を求め、さらに分布の様子
を示す刻々のパラメータ（標準偏差，半値幅，歪み度，
尖り度等）を求める。そしてこのパラメータが硬貨の通
過に伴い時間と共に変化するデータ列から硬貨５の表面
状態（表面粗さ）の分布を示す特徴量を求める。
【００２１】〔請求項４に関わる発明について〕請求項
４に記載の硬貨識別装置１の構成は、請求項１又は２に
記載の硬貨識別装置と同じである。発光素子３が硬貨５
に照射した光の硬貨５の表面での反射率は、硬貨５の材
質によって異なる。従って、反射光の強度から硬貨５の
材質を求めることができる。
４に記載の硬貨識別装置１の構成は、請求項１又は２に
記載の硬貨識別装置と同じである。発光素子３が硬貨５
に照射した光の硬貨５の表面での反射率は、硬貨５の材
質によって異なる。従って、反射光の強度から硬貨５の
材質を求めることができる。
【００２２】即ち本発明の特徴量抽出回路７は、硬貨通
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４（４−
１〜４−Ｎ）のデータ列から、硬貨の通過に伴い受光素
子４が反射光を検知する期間中において、受光素子４
（４−１〜４−Ｎ）が測定した反射光の強度の最大値を
求め、この最大値から硬貨５の材質を求める。 〔請求項５，６に関わる発明について〕請求項５，６に
記載の硬貨識別装置においては、請求項１，２，３，４
に記載の硬貨識別装置において、発光素子３には波長が
１．５±０．１〔μｍ〕に納まるような赤外光、例えば
１．５５〔μｍ〕の光を発光する素子を用いる。また、
受光素子４には１．５５〔μｍ〕の光の強度を測定でき
る受光素子を用いる。即ちこの波長の光は硬貨表面の酸
化物等の汚れに吸収されないので、硬貨表面の汚れの影
響を受けずに硬貨を識別することができる。
過時にサンプリング回路６から得る各受光素子４（４−
１〜４−Ｎ）のデータ列から、硬貨の通過に伴い受光素
子４が反射光を検知する期間中において、受光素子４
（４−１〜４−Ｎ）が測定した反射光の強度の最大値を
求め、この最大値から硬貨５の材質を求める。 〔請求項５，６に関わる発明について〕請求項５，６に
記載の硬貨識別装置においては、請求項１，２，３，４
に記載の硬貨識別装置において、発光素子３には波長が
１．５±０．１〔μｍ〕に納まるような赤外光、例えば
１．５５〔μｍ〕の光を発光する素子を用いる。また、
受光素子４には１．５５〔μｍ〕の光の強度を測定でき
る受光素子を用いる。即ちこの波長の光は硬貨表面の酸
化物等の汚れに吸収されないので、硬貨表面の汚れの影
響を受けずに硬貨を識別することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば硬貨通路の硬貨の面に対
向する壁面に通過する硬貨へ向け所定の入射角で照射面
積の小さい平行光を照射する発光素子と、この光の照射
によって硬貨の面で反射された光を受光しその強度を検
出する受光素子を設け、硬貨の特徴〔表面凹凸形状，表
面状態（表面粗さ），材質〕を光を用いて検出するよう
にしたので、硬貨の特徴を従来の磁気コイルセンサを使
用した場合より詳細に検出して、硬貨を従来より高い精
度で識別する硬貨識別装置を得ることができる。
向する壁面に通過する硬貨へ向け所定の入射角で照射面
積の小さい平行光を照射する発光素子と、この光の照射
によって硬貨の面で反射された光を受光しその強度を検
出する受光素子を設け、硬貨の特徴〔表面凹凸形状，表
面状態（表面粗さ），材質〕を光を用いて検出するよう
にしたので、硬貨の特徴を従来の磁気コイルセンサを使
用した場合より詳細に検出して、硬貨を従来より高い精
度で識別する硬貨識別装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例としての機能構成図
【図２】請求項１に関わる発明に対応する硬貨の表面凹
凸形状と反射点−受光素子間距離の関係の説明図
凸形状と反射点−受光素子間距離の関係の説明図
【図３】請求項２に関わる発明に対応する硬貨の表面凹
凸形状と反射光位置ずれ量の関係の説明図
凸形状と反射光位置ずれ量の関係の説明図
【図４】図３の受光素子の構造と反射光の受光の関係の
説明図
説明図
【図５】図４における各受光素子の受光する反射光の強
度分布を示す図
度分布を示す図
【符号の説明】 １ 硬貨識別装置 ２ 硬貨通路 Ｗａ，Ｗｂ 壁面 ＡＲ 移動方向 ３（３ａ，３ｂ） 発光素子 ４（４ａ，４ｂ，４−１〜４−Ｎ） 受光素子 ５ 硬貨 ５ａ 周縁凸部 ５ｂ 凹部 ６ サンプリング回路 ７ 特徴量抽出回路 ８ 硬貨識別回路 ９ 発光素子駆動回路 １０ 識別結果 Ｄ１ 反射点−受光素子間距離 Ｄ２ 反射面−受光素子間距離 ＰＬ 照射光 ＲＬ（ＲＬ１，ＲＬ２） 反射光 ＲＬ１ 正反射光 ＲＬ２ 乱反射光 θ 入射角 δ 反射光位置ずれ量
Claims (6)
- 【請求項１】硬貨が通過する通路の硬貨の面に対向する
壁面内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向にほぼ平行且
つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬貨の面に
所定の入射角をなすような、硬貨の面積より充分小さい
照射面積の平行光を発する発光手段と、 この発光手段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発
光手段の照射に基づく硬貨からの反射光を受光し得るよ
うに設けられ、受光した反射光の強度を測定する受光手
段と、 硬貨の通過に伴う前記受光手段の測定した反射光の強度
の時間的変化から硬貨表面の凹凸形状の特徴量を得る手
段とを備えたことを特徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項２】硬貨が通過する通路の硬貨の面に対向する
壁面内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向にほぼ平行且
つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬貨の面に
所定の入射角をなすような、硬貨の面積より充分小さい
照射面積の平行光を発する発光手段と、 この発光手段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発
光手段の照射に基づく硬貨からの反射光を受光し得るよ
うに硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、夫々受光
した反射光の強度を測定する受光手段と、 硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段のうち最大の反射
光の強度を測定した受光手段の配列位置の時間的変化か
ら硬貨表面の凹凸形状の特徴量を得る手段とを備えたこ
とを特徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項３】硬貨が通過する通路の硬貨の面に対向する
壁面内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向にほぼ平行且
つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬貨の面に
所定の入射角をなすような、硬貨の面積より充分小さい
照射面積の平行光を発する発光手段と、 この発光手段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発
光手段の照射に基づく硬貨からの反射光を受光し得るよ
うに硬貨の移動方向に複数配列して設けられ、夫々受光
した反射光の強度を測定する受光手段と、 硬貨の通過に伴う前記複数の受光手段が測定した反射光
の強度のこの受光手段の配列位置に対する分布の時間的
変化から硬貨の表面状態の分布の特徴量を得る手段とを
備えたことを特徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項４】硬貨が通過する通路の硬貨の面に対向する
壁面内に設けられ、光軸が硬貨の移動方向にほぼ平行且
つ硬貨の面にほぼ垂直な平面内に含まれて、硬貨の面に
所定の入射角をなすような、硬貨の面積より充分小さい
照射面積の平行光を発する発光手段と、 この発光手段の設けられた壁面と同一の壁面内にこの発
光手段の照射に基づく硬貨からの反射光を受光し得るよ
うに単独に又は硬貨の移動方向に複数配列して設けら
れ、夫々受光した反射光の強度を測定する受光手段と、 硬貨の通過時に前記受光手段が測定した反射光の強度の
最大値から硬貨の材質を求める手段とを備えたことを特
徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の装置
において、 前記発光手段は硬貨の表面の汚れに吸収されない波長の
光を発するものであることを特徴とする硬貨識別装置。 - 【請求項６】請求項５に記載の装置において、 前記波長を１．５±０．１μｍとしたことを特徴とする
硬貨識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21442596A JPH09167269A (ja) | 1995-10-11 | 1996-08-14 | 硬貨識別装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26267095 | 1995-10-11 | ||
| JP7-262670 | 1995-10-11 | ||
| JP21442596A JPH09167269A (ja) | 1995-10-11 | 1996-08-14 | 硬貨識別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167269A true JPH09167269A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=26520316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21442596A Pending JPH09167269A (ja) | 1995-10-11 | 1996-08-14 | 硬貨識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167269A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006268484A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Glory Ltd | 硬貨識別装置 |
| CN108061525A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-22 | 成都猴子软件有限公司 | 一种降低分类错误的系统 |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP21442596A patent/JPH09167269A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006268484A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Glory Ltd | 硬貨識別装置 |
| JP4615343B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2011-01-19 | グローリー株式会社 | 硬貨識別装置 |
| CN108061525A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-22 | 成都猴子软件有限公司 | 一种降低分类错误的系统 |
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