JP2002304654A

JP2002304654A - 硬貨識別装置

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Publication number: JP2002304654A
Application number: JP2001107760A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Matsumoto; 康浩松本; Shigeru Minami; 成南; Masatoshi Koga; 正敏古賀
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2002-10-18
Anticipated expiration: 2021-04-05
Also published as: JP4427206B2

Abstract

(57)【要約】【課題】径センサ、材質／材厚センサ、ギザセンサ、エ
ッジセンサ等の複数の検知センサを一体化し小型化した
センサを用い、片寄せ状態で搬送路を搬送される硬貨を
識別するにあたり、硬貨の通路からの浮き、片寄せ外れ
が生じた場合にも精度よく識別できる硬貨識別装置を提
供する。【解決手段】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設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【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８−２２７
４７１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１
２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３
３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４
０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１
１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４
０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８−２
２７４７１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５０
０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２０−５
１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ＣＰ
Ｕ２１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ＣＰＵ
２１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５
０、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ＲＡＭ２
３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、、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７
０）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７
０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Ｓ
１１１）。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〜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（ＡＤ
１）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
〜の８ゾーンを設定する。

【００４３】そして、ゾーン〜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Ｇ
ＭＡＸ１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、ゾーン及びでは最大値のデータ
を“ＧＭＡＸ２”とする。ゾーン〜については、ゾ
ーン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ＧＭ
ＡＸ３）とする。ゾーン〜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、ゾーン及びで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’”、同様にゾーン及
び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〜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“ＢＭＡＸ
１”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、Ｂ
ＭＡＸ＝ＢＭＡＸ１＋ＢＭＡＸ２と定義しておく。図１
５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のゾーン及びにおけるピー
ク値ＧＭＡＸ１と、ゾーン及びにおけるピーク値Ｇ
ＭＡＸ３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Ｓ
１３３）。所定の判定枠内にあれば次にＧＭＡＸ２−Ｇ
ＭＡＸ３（＝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Ｓ１
３５）。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Ｓ
１３７）。

【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Ｇ６
１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Ｓ１４
５）。

【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ＬＭ
２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Ｓ１４
８）。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ＧＭＡＸ
３：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ＧＭＡ
Ｘ３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ＢＭＡ
Ｘ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ＥＺ
ＯＮＥ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、ゾーン及びでサンプル
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、同様にゾーン及びを逆方向にサーチし、ＧＭＡ
Ｘ３’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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古賀正敏兵庫県姫路市下手野一丁目３番１号グローリー工業株式会社内Ｆターム(参考） 3E002 AA01 AA03 AA04 AA07 AA13 BC02 BC06 BD01 BD02 BD05 CA01 CA06 CA08 CA12 CA13 CA15 DA02 DA05 EA01 EA03 EA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。