(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の硬貨の側面に向けて、光を照射する第一の光源と、前記硬貨の側面によって反射された光を光電的に検出して、前記硬貨の側面によって反射された光の受光光量に対応するアナログデータを生成する第一の光検出器と、前記第一の光検出器によって生成されたアナログデータをディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によって生成された硬貨のディジタルデータを、その硬貨の基準ディジタルデータと比較し、硬貨の真偽、金種および汚損レベルを判別する判別手段を備え、さらに、搬送されている硬貨の一方の面に向けて、光を発する第四の光源と、前記第四の光源から発せられ、前記硬貨の一方の面により反射された光を光電的に受光し、前記硬貨の一方の面の画像パターンデータを生成する受光手段と、前記受光手段により生成された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータを記憶するパターンデータ記憶手段と、金種毎の硬貨の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、前記パターンデータ記憶手段に記憶された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータと前記基準データ記憶手段に記憶された硬貨の金種毎の前記基準データとを比較して、前記硬貨が受け入れ可能か否かおよび前記硬貨の金種を判別する判別手段を備えた硬貨処理機用の硬貨判別装置であって、前記第一の光源が、硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射するように構成されたことを特徴とする硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項２】
さらに、前記硬貨を硬貨通路の表面に押し付けつつ、搬送する搬送ベルトを備え、前記第一の光源が、前記硬貨の前記硬貨通路の表面側の角部近傍の側面に光を照射し、前記第一の光検出器が、前記硬貨の前記硬貨通路の表面側の角部近傍の側面によって反射された光を光電的に検出するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項３】
さらに、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面によって反射された光を光電的に検出する第二の光検出器を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項４】
前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源とが単一の光源によって構成され、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面および前記硬貨の他方の角部近傍の側面に導く光学的手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項５】
さらに、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源と、前記硬貨の側面の略中央部によって反射された光を受光する第三の光検出器を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項６】
前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源とが単一の光源によって構成され、硬貨判別装置が、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面および前記硬貨の側面の略中央部に導く光学的手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項７】
前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源と、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源とが単一の光源によって構成され、硬貨判別装置が、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面、前記硬貨の他方の角部近傍の側面および前記硬貨の側面の略中央部に導く光学的手段を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項８】
前記受光手段がカラー画像データを生成可能なカラーセンサ手段によって構成され、前記基準データ記憶手段が、金種毎の硬貨の基準色度データと基準明度データを記憶しており、前記判別手段が、さらに、前記パターンデータ記憶手段に記憶された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータ中の光の三原色に対応するＲデータ、ＧデータおよびＢデータに基づいて、前記硬貨の一方の面の画像の色度データおよび明度データを算出して、前記基準データ記憶手段に記憶された金種毎の硬貨の前記基準色度データと前記基準明度データと比較し、前記硬貨の一方の面の汚損レベルを判別する硬貨汚損レベル判別手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【請求項９】
前記硬貨処理機が、処理すべき硬貨の金種を指定する金種指定手段を備え、前記判別手段が、前記金種指定手段によって指定された金種の硬貨の汚損レベルを判別するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の硬貨処理機用の硬貨判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨処理機用の硬貨判別装置に関するものであり、さらに詳細には、硬貨の側面に形成された凹凸パターンを検出して、汚損硬貨を精度よく、検出することができる硬貨処理機用の硬貨判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬貨処理機は、通常、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などを検出して、硬貨の真偽、金種を判別する硬貨判別装置を備えている。
【０００３】
しかしながら、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などが類似している外国の硬貨や、流通している硬貨と、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などが類似している偽造硬貨の場合には、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などに基づいて、硬貨の真偽、金種を判別することは困難である。
【０００４】
そこで、硬貨の判別精度を向上させるために、特開２００１−２５６５２９号公報（特許文献１）などは、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などを検出するだけでなく、硬貨の側面に形成された刻印などの凹凸パターンを検出して、硬貨の径、表面パターン、磁気的性質などが類似している外国の硬貨や偽造硬貨を判別するように構成された硬貨判別装置を提案している。
【０００５】
一方、長い間、流通していることに起因して、汚損レベルが所定の汚損レベルを越えている硬貨や摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えている硬貨（以下、総称して「汚損硬貨」という。）は、回収されるのが一般であり、硬貨の汚損レベルや摩耗レベルは、従来、特開２０００−３０６１３５号公報（特許文献２）や特許第３６５２５４５号明細書（特許文献３）に示されるように、硬貨の表面パターンと、その金種の硬貨の基準パターンとがどの程度一致するかによって検出されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５６５２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６１３５号公報
【特許文献３】特許第３６５２５４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、オペレータやユーザーによって、硬貨が摩耗し、汚損していると考える基準が異なるため、硬貨判別装置が、硬貨の表面パターンと、その金種の硬貨の基準パターンとがどの程度一致するかによって、汚損硬貨か否かを判別する場合には、硬貨判別装置のメモリに、いくつかのしきい値を記憶させて、オペレータやユーザーが、これらのしきい値の中から、自分の感覚に合致したしきい値を選択して、汚損硬貨を選別するように構成されているが、このようにして、汚損硬貨を選別する場合には、あるオペレータやユーザーにとっては、汚損された硬貨が流通し続けるという結果を招き、汚損硬貨を回収する意義が失われることにもなりかねない。
【０００８】
したがって、本発明は、汚損硬貨を確実に判別し、選別することができる硬貨処理機用の硬貨判別装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のかかる目的は、搬送中の硬貨の側面に向けて、光を照射する第一の光源と、前記硬貨の側面によって反射された光を光電的に検出して、前記硬貨の側面によって反射された光の受光光量に対応するアナログデータを生成する第一の光検出器と、前記第一の光検出器によって生成されたアナログデータをディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によって生成された硬貨のディジタルデータを、その硬貨の基準ディジタルデータと比較し、硬貨の真偽、金種および汚損レベルを判別する判別手段を備え、さらに、搬送されている硬貨の一方の面に向けて、光を発する第四の光源と、前記第四の光源から発せられ、前記硬貨の一方の面により反射された光を光電的に受光し、前記硬貨の一方の面の画像パターンデータを生成する受光手段と、前記受光手段により生成された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータを記憶するパターンデータ記憶手段と、金種毎の硬貨の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、前記パターンデータ記憶手段に記憶された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータと前記基準データ記憶手段に記憶された硬貨の金種毎の前記基準データとを比較して、前記硬貨が受け入れ可能か否かおよび前記硬貨の金種を判別する判別手段を備えた硬貨処理機用の硬貨判別装置であって、前記第一の光源が、硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射するように構成されたことを特徴とする硬貨処理機用の硬貨判別装置によって達成される。
【００１０】
硬貨の表面が汚損や摩耗していなくても、硬貨の角部が摩耗して、ユーザーに汚損しているという印象を与える場合もあるが、本発明によれば、硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射し、硬貨の一方の角部近傍の側面によって反射された光を第一の光検出器によって光電的に検出しており、硬貨の角部が所定レベルを越えて、摩耗している場合には、硬貨の一方の角部近傍の側面に照射された光は散乱されて、硬貨の角部の摩耗が所定レベル以下の硬貨の場合と比べて、第一の光検出器が受光する光の光量が減少するから、硬貨の表面が汚損や摩耗していなくても、硬貨の角部が摩耗して、ユーザーに汚損しているという印象を与える硬貨を汚損硬貨と判別することができ、したがって、汚損硬貨を確実に判別し、選別することが可能になる。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様においては、硬貨処理機用の硬貨判別装置は、さらに、前記硬貨を硬貨通路の表面に押し付けつつ、搬送する搬送ベルトを備え、前記第一の光源が、前記硬貨の前記硬貨通路の表面側の角部近傍の側面に光を照射し、前記第一の光検出器が、前記硬貨の前記硬貨通路の表面側の角部近傍の側面によって反射された光を光電的に検出するように構成されている。
【００１２】
通常、金種が異なれば、硬貨の厚さも異なるが、本発明の好ましい実施態様によれば、搬送ベルトによって、硬貨通路の表面に押し付けられつつ、搬送されている硬貨の硬貨通路の表面側の角部近傍の側面に、第一の光源から光を照射し、反射された光を第一の光検出器によって光電的に検出するように構成されているから、金種によって、硬貨の厚さが大きく異なっていても、硬貨の一方の角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えている硬貨を確実に汚損硬貨と判別することが可能になる。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様においては、硬貨処理機用の硬貨判別装置は、さらに、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面によって反射された光を光電的に検出する第二の光検出器を備えている。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様によれば、硬貨の両角部近傍の側面に光が照射され、硬貨の両角部近傍の側面によって反射された光を光電的に検出するように構成されているから、硬貨の両角部のうち、一方の摩耗レベルは所定の摩耗レベル以下であるが、他方の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えている硬貨を確実に汚損硬貨と判別することが可能になる。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源とが単一の光源によって構成され、硬貨処理機用の硬貨判別装置が、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面および前記硬貨の他方の角部近傍の側面に導く光学的手段を備えている。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、単一の光源を用いて、硬貨の両角部の摩耗レベルを検出することができ、硬貨処理機用の硬貨判別装置の構造を簡易化することが可能になる。
【００１７】
本発明の別の好ましい実施態様においては、硬貨処理機用の硬貨判別装置は、さらに、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源と、前記硬貨の側面の略中央部によって反射された光を受光する第三の光検出器を備えている。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様によれば、側面に凹凸パターンが形成された金種の硬貨と、側面に凹凸パターンが形成されていない金種の硬貨とを区別し、選別することが可能になる。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源とが単一の光源によって構成され、硬貨処理機用の硬貨判別装置が、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面および前記硬貨の側面の略中央部に導く光学的手段を備えている。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、硬貨処理機用の硬貨判別装置の構造を簡易化することが可能になる。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨の一方の角部近傍の側面に光を照射する前記第一の光源と、前記硬貨の他方の角部近傍の側面に光を照射する第二の光源と、前記硬貨の側面の略中央部に光を照射する第三の光源とが単一の光源によって構成され、硬貨処理機用の硬貨判別装置が、単一の光源から発せられた光を、前記硬貨の一方の角部近傍の側面、前記硬貨の他方の角部近傍の側面および前記硬貨の側面の略中央部に導く光学的手段を備えている。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、硬貨処理機用の硬貨判別装置の構造を簡易化することが可能になる。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記受光手段がカラー画像データを生成可能なカラーセンサ手段によって構成され、前記基準データ記憶手段が、金種毎の硬貨の基準色度データと基準明度データを記憶しており、前記判別手段が、さらに、前記パターンデータ記憶手段に記憶された前記硬貨の一方の面の画像パターンデータ中の光の三原色に対応するＲデータ、ＧデータおよびＢデータに基づいて、前記硬貨の一方の面の画像の色度データおよび明度データを算出して、前記基準データ記憶手段に記憶された金種毎の硬貨の前記基準色度データおよび前記基準明度データと比較し、前記硬貨の一方の面の汚損レベルを判別する硬貨汚損レベル判別手段を備えている。
【００２５】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記硬貨処理機が、処理すべき硬貨の金種を指定する金種指定手段を備え、前記判別手段が、前記金種指定手段によって指定された金種の硬貨の汚損レベルを判別するように構成されている。
【００２６】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、硬貨処理機が、処理すべき硬貨の金種を指定する金種指定手段を備え、判別手段が、金種指定手段によって指定された金種の硬貨の汚損レベルを判別するように構成されているから、硬貨処理機が硬貨包装機である場合には、汚損レベルが所定の汚損レベル以下の硬貨を選別して、包装することが可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、汚損硬貨を確実に判別し、選別することができる硬貨判別装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨選別装置の略正面図である。
【図２】図２は、硬貨通路に形成された透明通路部の略平面図である。
【図３】図３は、透明通路部近傍の詳細を示す略側面図である。
【図４】図４は、ＬＥＤ光源および凸レンズと、ガイドレールの切り欠き部を通過する硬貨を示す略側面図である。
【図５】図５は、２つのスリットが形成されたスリット板の略正面図である。
【図６】図６は、硬貨通路のガイドレールの切り欠き部を通過する硬貨、第一の凸レンズおよび第二の凸レンズならびに第一のフォトダイオードおよび第二のフォトダイオードを示す略側面図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の検出系、制御系および判別系を示すブロックダイアグラムである。
【図８】図８は、図７に示された本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の第二の判別手段のブロックダイアグラムである。
【図９】図９は、流通前の硬貨の略側面図である。
【図１０】図１０は、長期間にわたって流通し、汚損された硬貨の略側面図である。
【図１１】図１１は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置のガイドレールの切り欠き部近傍の略側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置のスリット板の略正面図である。
【図１３】図１３は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の検出系、制御系、判別系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【図１４】図１４は、図１３に示された本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の第二の判別手段のブロックダイアグラムである。
【図１５】図１５は、図１３および図１４に示された硬貨判別装置に用いられるスリット板の略称面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる硬貨選別装置の略正面図である。
【００３０】
図１に示されるように、硬貨１が搬送される硬貨通路２には、光が透過可能なガラス、アクリル樹脂などからなる透明材料により形成された透明通路部３が設けられている。
【００３１】
図２は、透明通路部３の略平面図であり、図３は、透明通路部３近傍の詳細を示す略側面図である。
【００３２】
図１ないし図３に示されるように、硬貨１は、搬送ベルト３ａによって、一対のガイドレール５、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路２内を透明通路部３に送られる。硬貨１の搬送方向に対して、透明通路部３の上流側には、硬貨１の磁気的性質を検出する一対の磁気センサ６、６が設けられている。
【００３３】
硬貨１は、搬送ベルト３ａにより硬貨通路２の上面に押し付けられつつ、搬送されるように構成されており、したがって、透明通路部３の部分では、硬貨１は、搬送ベルト３ａにより透明通路部３の上面に押し付けられつつ、搬送されるように構成されている。透明通路部３の下方には、透明通路部３を通過する硬貨１に光を照射する発光手段７が設けられ、さらに、その下方には、発光手段７から発せられ、硬貨１により反射された光を受光し、画像データを生成する画像データ生成手段８が設けられている。発光手段７と画像データ生成手段８とによって、パターンデータ検出ユニット１０が構成されている。
【００３４】
発光手段７は、図２に示されるように、透明通路部３の中心部を中心とした円上に配置された多数のＬＥＤなどの発光素子９を備えており、各発光素子９は、光軸が、水平方向に対して、小さな角度をなし、透明通路部３の中心部を中心とした円の中心軸上の所定の点を向くように配置されており、透明通路部３上を通過する硬貨１に、浅い角度で光を照射可能なようになっている。
【００３５】
画像データ生成手段８は、光軸が、透明通路部３の中心部を中心とした円の中心軸と一致するように配置されたレンズ系１２と、レンズ系１２の下方に設けられ、その焦点が、透明通路部３の上表面に位置するように配置されており、発光素子９から発せられ、硬貨１の表面により反射された光を光電的に検出するカラーセンサ１３と、カラーセンサ１３により光電的に検出されて得られた硬貨１の下面のアナログ画像データをディジタル信号に変換して、硬貨１の下面のディジタル化された画像パターンデータを生成するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を備えている。本実施態様においては、カラーセンサ１３として、二次元ＣＣＤタイプのカラーセンサが用いられている。
【００３６】
画像データ生成手段８の直下流側には、発光素子１５ａと受光素子１５ｂとからなる二組のタイミングセンサ１５、１５が設けられており、発光素子１５ａから発せられた光が、透明通路部３を介して、受光素子１５ｂによって受光可能であり、かつ、受光素子１５ｂが発光素子１５ａから発せられた光を受光しないときに、タイミング信号を出力するように構成されている。タイミングセンサ１５は、発光素子１５ａから発せられた光が、透明通路部３の表面上を搬送される硬貨１によって遮られて、受光素子１５ｂに受光されず、タイミング信号が出力されるときに、硬貨１の中心が透明通路部３の中心と合致する位置にあるように、画像データ生成手段８に対して、配置されている。
【００３７】
図１および図３には詳細に図示されていないが、図２に示されるように、透明通路部３の上流側の硬貨通路２の一方のガイドレール５には切り欠き部５ａが形成されており、ガイドレール５に切り欠き部５ａの側方には、ガイドレール５の切り欠き部５ａを搬送されている硬貨１に向けて、光を照射するＬＥＤ光源２０と、ＬＥＤ光源２０から発せられた光を平行光に変換する凸レンズ２２と、２つのスリットが形成されたスリット板２３と、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１の側面よって反射された無指向性の光を平行光に変換する第一の凸レンズ２４ａおよび第二の凸レンズ２４ｂと、第一の凸レンズ２４ａおよび第二の凸レンズ２４ｂを通過した平行光を受光する第一のフォトダイオード２１ａおよび第二のフォトダイオード２１ｂが設けられている。
【００３８】
図２に示されるように、ＬＥＤ光源２０からの光は、硬貨１の側面に斜め方向から入射するように構成されている。
【００３９】
また、硬貨通路２のガイドレール５に形成された切り欠き部５ａの直上流部には、発光素子１６ａと受光素子１６ｂとからなる二組のタイミングセンサ１６、１６が設けられている。
【００４０】
図４は、ＬＥＤ光源２０および凸レンズ２２と、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１を示す略側面図であり、図５は、スリット板２３の略正面図である。
【００４１】
図４および図５に示されるように、スリット板２３には、上下方向に離間した横方向に細長い第一のスリット２３ａおよび第二のスリット２３ｂが形成されており、ＬＥＤ光源２０から発せられ、凸レンズ２２によって平行光に変換された光２５は、第一のスリット２３ａまたは第二のスリット２３ｂを通過することによって、横方向に細長い２つの光ビーム２５ａ、２５ｂに変換されて、第一のスリット２３ａを通過した光ビーム２５ａは、硬貨１の側面の略中央部分に入射し、第二のスリット２３ｂを通過した光ビーム２５ｂは、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射して、それぞれ、反射される。
【００４２】
図６は、硬貨通路２のガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１、第一の凸レンズ２４ａおよび第二の凸レンズ２４ｂならびに第一のフォトダイオード２１ａおよび第二のフォトダイオード２１ｂを示す略側面図である。
【００４３】
図６に示されるように、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１の側面の略中央部分によって反射された無指向性の光２６ａは、第一の凸レンズ２４ａに入射し、平行光となって、上側に設けられた第一のフォトダイオード２１ａに入射し、検出されて、第一のフォトダイオード２１ａから光量検出信号が出力され、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された無指向性の光２６ｂは、第二の凸レンズ２４ｂに入射し、平行光となって、下側に設けられた第二のフォトダイオード２１ｂに入射し、検出されて、第二のフォトダイオード２１ｂから光量検出信号が出力される。
【００４４】
ここに、ＬＥＤ光源２０、凸レンズ２２、スリット板２３の第一のスリット２３ａおよび第二のスリット２３ｂ、第一の凸レンズ２４ａおよび第二の凸レンズ２４ｂならびに第一のフォトダイオード２１ａおよび第二のフォトダイオード２１ｂは、ＬＥＤ光源２０から発せられ、凸レンズ２２および第一のスリット２３ａを通過した光が、硬貨通路２のガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１の側面の略中央部分に入射し、硬貨１の側面の略中央部分によって反射され、第一の凸レンズ２４ａによって平行光とされた光が、第一のフォトダイオード２１ａに入射し、ＬＥＤ光源２０から発せられ、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを通過した光が、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１の下側角部近傍の側面に入射し、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射され、第一の凸レンズ２４ａによって平行光とされた光が、第一のフォトダイオード２１ａに入射するように、その位置が設定されている。
【００４５】
本実施態様においては、硬貨１は、搬送ベルト３ａにより透明通路部３の上面に押し付けられつつ、搬送されるように構成されているから、金種によって硬貨１の厚さが異なっていても、ＬＥＤ光源２０、凸レンズ２１、スリット板２３の第二のスリット２３ｂ、第二の凸レンズ２４ｂおよび第二のフォトダイオード２１ｂをこのように配置することによって、ＬＥＤ光源２０から発せられた光を、確実に、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射させることが可能になる。
【００４６】
図７は、本実施態様にかかる硬貨判別装置の検出系、制御系および判別系を示すブロックダイアグラムである。
【００４７】
図７に示されるように、硬貨判別装置の検出系は、硬貨１が透明通路部３に達したことを検出する２組のタイミングセンサ１５、１５と、硬貨１の磁気的性質を検出する一対の磁気センサ６、６と、硬貨通路２のガイドレール５に形成された切り欠き部５ａに達したことを検出する２組のタイミングセンサ１６、１６と、ＬＥＤ光源２０から発せられ、硬貨１の側面の略中央部で反射された光を検出する第一のフォトダイオード２１ａおよびＬＥＤ光源２０から発せられ、硬貨１の下側角部近傍の側面で反射された光を検出する第二のフォトダイオード２１ｂを備えている。
【００４８】
図７に示されるように、硬貨判別装置の制御系は、タイミングセンサ１５、１５からタイミング信号を受けたときに、発光手段７に発光信号を出力して、光を発せさせ、透明通路部３の上表面に位置する硬貨１に光を照射させるとともに、タイミングセンサ１６、１６からタイミング信号を受けたときに、ＬＥＤ光源２０を発光させる発光制御手段３０と、タイミングセンサ１５、１５からタイミング信号を受けたときに、画像データ生成手段８のカラーセンサ１３に、硬貨１の表面により反射された光の検出を開始させるとともに、タイミングセンサ１６、１６からタイミング信号を受けたときに、第一のフォトダイオード２１ａおよび第二のフォトダイオード２１ｂに、硬貨１の側面により反射された光の検出を開始させる画像読取制御手段３１とを備えている。
【００４９】
図７に示されるように、硬貨判別装置の判別系は、金種毎の磁気的性質を示す磁気データを記憶している第一の基準データメモリ４１と、各金種の硬貨の径に関する基準データ、基準色度データ、基準明度データおよび側面に凹凸パターンが形成されているか否かに関する基準データを記憶する第二の基準データメモリ４２と、各金種の硬貨表面の複数の環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中のデータ“０”のデータの割合を示す基準比率データを記憶する第三の基準データメモリ４３と、流通前の硬貨１の側面の略中央部に、ＬＥＤ光源２０から光を照射し、反射された光を第一のフォトダイオード２１ａによって検出したときの光の光量に基づいて決定された金種毎の基準側面反射データを記憶する第四の基準データメモリ４４と、流通前の硬貨１の一方の角部近傍の側面に、ＬＥＤ光源２０から光を照射し、反射された光を第二のフォトダイオード２１ｂによって検出したときの光の光量に対応する基準摩耗データを記憶する第五の基準データメモリ４５とを備えている。ここに、第四の基準データメモリ４４に金種毎の基準側面反射データが記憶されているのは、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判定するためであり、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されている場合には、ＬＥＤ光源２０から発せられ、硬貨１の側面の略中央部に照射された光は、凹凸パターンによって散乱され、硬貨の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出された光の光量は、側面に凹凸パターンが形成されていない硬貨１の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出された光の光量よりも小さくなるから、基準側面反射データは金種毎のしきい値の形で、第四の基準データメモリ４４に記憶されている。
【００５０】
さらに、硬貨判別装置の判別系は、磁気センサ６、６からの検出信号に基づき、第一の基準データメモリ４１にアクセスし、第一の基準データメモリ４１に記憶されている金種毎の磁気的性質を示す基準磁気データと磁気センサ６、６から入力された硬貨１の磁気データとを比較して、硬貨１の金種を判別する第一の判別手段３６と、第一の判別手段３６の判別結果、第二の基準データメモリ４２に記憶されている各金種の硬貨の径に関する基準データ、基準色度データおよび基準明度データ、第三の基準データメモリ４３に記憶されている基準比率データおよびカラーセンサ１３により光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ１８によってディジタル化された硬貨１の下面の画像パターンデータならびに第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによってディジタル化された硬貨１の側面反射データおよび第二のフォトダイオード２１ｂにより光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化された硬貨１の一方の角部近傍の側面の摩耗データに基づいて、硬貨１の金種および下面の汚損度を判別する第二の判別手段３７と、第一の判別手段３６および第二の判別手段３７の判別結果に基づき、硬貨１が受け入れ可能か否かおよび硬貨１の金種を最終的に判別する金種・受け入れ可能決定手段６５を備えている。
【００５１】
図７には示されていないが、硬貨判別装置は、硬貨１が受け入れ可能か否かおよび硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損している旨を表示するディスプレイを備えている。
【００５２】
本実施態様においては、第一の判別手段３６からの金種判別信号は、発光制御手段３０に出力され、発光制御手段３０は、第一の判別手段３６からの金種判別信号にしたがい、第一の判別手段３６が判別した硬貨１の金種に基づいて、発光手段７の発光量を制御するように構成されている。ここに、第三の基準データメモリ４３には、処理すべきすべての金種の表面および裏面の各環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データが記憶されている。
【００５３】
図８は、第二の判別手段３７のブロックダイアグラムである。
【００５４】
図８に示されるように、第二の判別手段３７は、カラーセンサ１３により、光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ１８によって、ディジタル化された硬貨１の下面の画像パターンデータを、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開して記憶する画像パターンデータメモリ５０と、第二の基準データメモリ４２にアクセスして、第二の基準データメモリ４２に記憶されている各金種の硬貨の径に関するデータと、画像パターンデータメモリ５０から読み出した硬貨１の下面の画像パターンデータとを比較して、硬貨１の径に基づき、硬貨１の金種を判別し、金種判別信号を出力する第一の金種判別部５１と、第一の判別手段３６から入力された金種判別信号と第一の金種判別部５１から入力された金種判別信号とに基づいて、硬貨１の金種を判別し、金種判別信号を出力する第二の金種判別部５２と、画像パターンデータメモリ５０に記憶された硬貨１の下面の画像パターンデータ中の光の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応するＲ、Ｇ、Ｂデータに基づき、硬貨１の色度データと明度データを算出し、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号に基づいて、第二の基準データメモリ４２に記憶されている第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨の基準色度データおよび基準明度データと比較して、硬貨１の汚損度を判別し、金種・受け入れ可能決定手段６５に第一の汚損判別信号を出力する第一の硬貨汚損度判別部６１と、ＬＥＤ光源２０から発せられ、硬貨１の一方の角部近傍の側面によって反射された光を検出して、第二のフォトダイオード２１ｂが生成した受光光量データを、Ａ／Ｄコンバータ２７によって、ディジタル化して、得られた硬貨１の摩耗データと、第五の基準データメモリ４５に記憶されている基準摩耗データとを比較して、硬貨１の摩耗レベルを判別し、金種・受け入れ可能決定手段６５に第二の汚損判別信号を出力する第二の硬貨汚損度判別部６２と、画像パターンデータメモリ５０に展開されて記憶された硬貨１の下面の画像パターンデータの中心座標を求める中心座標決定部５４と、画像パターンデータメモリ５０に展開されて記憶された硬貨１の下面の画像パターンデータを２値化して、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号および中心座標決定部５４から入力された中心座標信号とに基づいて、２値化された画像パターンデータを、硬貨１の表面の複数の環状領域に対応する金種に応じた数の２値画像パターンデータ群に分けて、それぞれの環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中のデータ“０”のデータの数を求め、さらに、全データ中のデータ“０”のデータの割合を求めて、硬貨１の下面の各環状領域に対応する各２値画像パターンデータ群の比率データを生成する２値化データ生成部５５と、各金種の硬貨表面の複数の環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中のデータ“０”のデータの割合を示す基準比率データを記憶する第三の基準データメモリ４３にアクセスして、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号にしたがって、対応する金種の硬貨表面の各環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中の基準比率データを読み出し、２値化データ生成部５５から入力された硬貨１の下面の各環状領域に対応する各２値画像パターンデータ群の比率データと比較して、硬貨１が受け入れ可能か否かおよび硬貨１の金種を判別し、金種・受け入れ可能決定手段６５に金種決定信号を出力する金種決定部６０を有している。
【００５５】
以上のように構成された本実施態様にかかる硬貨判別装置は、以下のようにして、硬貨１が受け入れ可能か否か、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損しているか否かおよび硬貨１の金種を判別する。
【００５６】
硬貨１は、一対のガイドレール５、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路２内を送られ、ガイドレール５の切り欠き部５ａの直上流に設けられた一対のタイミングセンサ１６、１６によって、硬貨１が検出されると、硬貨検出信号が、発光制御手段３０および画像読取制御手段３１に出力される。
【００５７】
発光制御手段３０は、タイミングセンサ１６、１６から硬貨検出信号を受けると、ＬＥＤ光源２０をオンさせる。その結果、ＬＥＤ光源２０から、ガイドレール５の切り欠き部５ａに向けて、光が放出される。
【００５８】
ＬＥＤ光源２０から発せられた光は、凸レンズ２２によって平行光にされ、スリット板２３の第一のスリット２３ａおよび第二のスリット２３ｂを通過することによって、横方向に細長い２つの光ビーム２５ａ、２５ｂに変換されて、第一のスリット２３ａによって生成された光ビーム２５ａは、硬貨１の側面の略中央部分に入射し、第二のスリット２３ｂによって生成された光ビーム２５ｂは、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射して、それぞれ、反射される。
【００５９】
硬貨１の側面の略中央部分によって反射された光は、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出され、生成された受光光量に対応するアナログデータが、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによりディジタル化され、硬貨の側面データメモリ４６の第一のメモリ領域に、硬貨１の側面反射データとして、記憶される。
【００６０】
一方、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光は、第二のフォトダイオード２１ｂによって光電的に検出され、生成された受光光量に対応するアナログデータが、Ａ／Ｄコンバータ２７ｂによりディジタル化されて、側面データメモリ４６の第二のメモリ領域に、硬貨１の摩耗データとして記憶される。
【００６１】
図９は、流通前の硬貨１の略側面図であり、図１０は、長期間にわたって流通し、汚損された硬貨１の略側面図である。
【００６２】
図９に示されるように、流通前の硬貨１は、その側面と表面とがなす角度が約９０度であるため、硬貨１の一方の角部近傍の側面に入射した光ビーム２５ｂは、硬貨１の側面で正反射し、側面に直交する方向に反射されるのに対し、長期間にわたって流通し、汚損された硬貨１は、図１０に示されるように、硬貨１の両角部が摩耗して、丸みを帯びた状態になっているので、硬貨１の一方の角部近傍の側面に入射した光２５ｂは、硬貨１の側面に直交する方向だけでなく、硬貨１の一方の角部と隣り合った硬貨１の表面方向にも反射される。
【００６３】
したがって、流通後の硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光を、第二のフォトダイオード２１ｂが受光して、生成した受光光量に対応するアナログデータをＡ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化された硬貨１の摩耗データは、流通前の硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光を第二のフォトダイオード２１ｂが受光して、生成した受光光量に対応するアナログデータをＡ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化された基準摩耗データよりも小さく、流通期間が長いほど小さくなるから、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光を第二のフォトダイオード２１ｂによって検出することによって、硬貨１の角部の摩耗レベル、したがって、硬貨１の汚損レベルを検出することが可能になる。
【００６４】
また、一般に、硬貨の厚さは金種によって異なるが、本実施態様においては、搬送ベルト３ａにより硬貨通路２の上面に押し付けられつつ、搬送されている硬貨１の下側角部近傍の側面に、光を照射し、硬貨１の側面によって反射された光を第二のフォトダイオード２１ｂによって検出するように構成されているので、金種によって、硬貨１の厚さが大きく異なっている場合にも、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、ＬＥＤ光源２０からの光を確実に、硬貨１の下側角部近傍の側面に照射することができ、したがって、硬貨１の摩耗ないしおよび汚損レベルを精度よく判別することができる。
【００６５】
一方、第一のスリット２３ａを通過することによって、横方向に細長い光ビーム２５ａとなった光が、硬貨１の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出されて生成された受光光量に対応するアナログデータが、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによりディジタル化された硬貨の側面反射データは、後述のように、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判別するために用いられる。
【００６６】
硬貨１は、さらに、一対のガイドレール５、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路２内を送られ、一対の磁気センサ６、６により、その磁気的性質が検出され、検出信号が、第一の判別手段３６に出力される。
【００６７】
第一の判別手段３６は、磁気センサ６、６から検出信号が入力されると、第一の基準データメモリ４１にアクセスして、第一の基準データメモリ４１に記憶されている金種毎の磁気的性質を示す基準磁気データを読み出し、磁気センサ６、６から入力された硬貨１の磁気データと比較して、硬貨１の金種を判別し、金種判別信号を、第二の判別手段３７および発光制御手段３０に出力する。
【００６８】
さらに、硬貨１が、硬貨通路２内を透明通路部３に送られ、タイミングセンサ１５の発光素子１５ａから発せられた光を遮り、受光素子１５ｂが発光素子１５ａからの光を受光しなくなると、タイミングセンサ１５からタイミング信号が発光制御手段３０および画像読取制御手段３１に出力される。
【００６９】
発光制御手段３０は、タイミングセンサ１５からタイミング信号が入力されると、第一の判別手段３６から入力された金種判別信号に基づき、発光手段７に発光信号を出力して、発光素子９から、透明通路部３上に位置している硬貨１の下側表面に向けて、第一の判別手段３６により判別された硬貨１の金種に応じた光量の光を発光させる。
【００７０】
すなわち、第一の判別手段３６により判別された金種の硬貨１が、白銅やアルミニウムなどの光の反射率の高い材料からなる場合には、発光制御手段３０は、発光素子９が、強度の小さい光を発光するように、発光手段７に発光信号を出力し、他方、第一の判別手段３６によって判別された金種の硬貨１が、銅や黄銅など光の反射率の小さい材料からなる場合には、発光制御手段３０は、発光素子９が、強度の大きい光を発光するように、発光手段７に発光信号を出力するように構成されている。
【００７１】
また、画像読取制御手段３１は、タイミングセンサ１５からタイミング信号が入力されると、画像データ生成手段８のカラーセンサ１３に、発光素子９から発せられ、硬貨１の下側表面によって反射された光の検出を開始させる。
【００７２】
発光手段７は、透明通路部３上を通過する硬貨１に、浅い角度で光を照射可能に配置されているので、硬貨１の下面の凹凸パターンにしたがって、光は反射される。硬貨１の表面からの反射光は、レンズ系１２により、カラーセンサ１３に導かれて、カラーセンサ１３により光電的に検出され、硬貨１の表面の画像パターンデータがカラーセンサ１３によって生成される。カラーセンサ１３により生成された硬貨１の表面の画像パターンデータは、Ａ／Ｄコンバータ１８によって、ディジタル化され、ディジタル化された画像パターンデータは、第二の判別手段３７の画像パターンデータメモリ５０内に、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開されて記憶される。
【００７３】
第二の判別手段３７の画像パターンデータメモリ５０に、硬貨１の下面の画像パターンデータが記憶されると、第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１が、第二の基準データメモリ４２にアクセスして、硬貨１の径に関する基準データを読み出すとともに、画像パターンデータメモリ５０に記憶された画像パターンデータを読み出して比較し、硬貨１の金種を判別して、金種判別信号を第二の金種判別部５２に出力する。
【００７４】
ここに、金種が異なっていても、径がわずかしか違わない硬貨があり、わずかに径の大きい硬貨が摩耗した場合などには、径がほとんど一致することがあるから、径を検出することによっては、正確に、硬貨１の金種を判別し得ない場合がある。本実施態様においては、第一の判別手段３６により、硬貨１の磁気的性質に基づき、硬貨１の金種を判別して、金種判別信号を第二の金種判別部５２に出力するとともに、第二の判別手段３６の第一の金種判別部５１により、硬貨の径に基づき、硬貨１の金種を判別し、金種判別信号を第二の金種判別部５２に出力して、これらの金種判別信号に基づき、第一の判別手段３６および第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１により判別された硬貨１の金種が一致しないときは、受け入れ不能の硬貨であると判別するように構成されているので、第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１が、硬貨１の径に基づき、硬貨１の金種を一つに決めて、金種判別信号を生成し、第二の金種判別部５２に出力する場合には、硬貨１が受け入れ可能な硬貨であるにもかかわらず、第二の金種判別部５２において、硬貨１が受け入れ不能と判別されるおそれがある。そこで、本実施態様においては、第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１は、検出された硬貨１の径に基づき、最も径が近い金種および二番目に径が近い金種の二つの金種を選択して、金種判別信号を、第二の金種判別部５２に出力するように構成されている。
【００７５】
こうして第一の判別手段３６から入力された金種判別信号および第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１から入力された金種判別信号に基づいて、第二の金種判別部５２は、硬貨１の金種を判別して、第一の判別手段３６と第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１の判別結果が一致しているときは、金種判別信号を、第一の硬貨汚損度判別部６１、２値化データ生成部５５および金種決定部６０に出力し、判別結果が一致していないときは、硬貨１は、偽貨あるいは外国硬貨であって、受け入れ不能であると判別して、ディスプレイ（図示せず）に受け入れ不能硬貨検出信号を出力する。
【００７６】
金種決定部６０は、第二の金種判別部５２から金種判別信号を受けると、第三の基準データメモリ４３にアクセスして、第三の基準データメモリ４３に記憶された基準比率データの中から、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号にしたがって、まず、対応する金種の硬貨の裏面の基準比率データを読み出し、２値化データ生成部５５から入力された比率データと比較して、硬貨１の金種を判別する。
【００７７】
硬貨１の金種の判別にあたり、金種決定部６０は、硬貨１の各環状領域に対応する各２値画像パターンデータ群の基準比率データと２値化データ生成部５５から入力された比率データとの差の絶対値Ｄｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは硬貨１の環状領域の数であり、金種によってあらかじめ定められている。）を求め、硬貨１の各環状領域に対応する各２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉがあらかじめ定めた所定値Ｄ０未満か否かを判定する。
【００７８】
その結果、硬貨１のすべて環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０未満であるときには、金種決定部６０は、さらに、基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉを、硬貨１の全環状領域に対応する全２値画像パターンデータ群にわたって積分し、得られた積分値Ｉがあらかじめ定めた所定値Ｉ０未満か否かを判定する。
【００７９】
その結果、積分値Ｉが所定値Ｉ０未満であるときは、金種決定部６０は、硬貨１は、第二の金種判別部５２によって判別された金種の硬貨であると判定する。なお、硬貨１の金種が、第二の金種判別部５２により判別された金種と一致していれば、理論上は、絶対値Ｄｉおよび積分値Ｉはゼロになるはずであるが、硬貨１の表面が摩耗したり、あるいは、検出誤差などにより、金種が一致していても、ゼロにならない場合があり得るので、本実施態様においては、ＤｉがＤ０未満で、かつ、ＩがＩ０未満であるときに、硬貨１が、第二の金種判別部５２により判別された硬貨であると判別している。
【００８０】
これに対して、硬貨１の少なくとも一つの環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０以上であるとき、あるいは、硬貨１のすべて環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０未満ではあるが、積分値Ｉが所定値Ｉ０以上であるときは、硬貨１の金種が、第二の金種判別部５２により判別された金種と同一であると判定することはできない。しかし、硬貨１を、つねに、その表面が上を向くように搬送することはできず、硬貨１の表面が下向きになって、硬貨通路２内を送られ、硬貨１の表面側の表面パターンがカラーセンサ１３により検出されている可能性がある。したがって、硬貨１の比率データが、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨の裏面の基準比率データと一致していないからといって、ただちに、その硬貨１が、偽貨あるいは外国硬貨であって、受け入れ不能であると判定することは、判別精度を著しく低下させることになる。
【００８１】
そこで、金種決定部６０は、さらに、第三の基準データメモリ４３にアクセスして、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨の表面の基準比率データを読み出し、全く同様にして、硬貨１の各環状領域に対応する各２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉがあらかじめ定めた所定値Ｄ０未満か否かを判定し、硬貨１のすべて環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０未満であるときには、金種決定部６０は、さらに、基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉを、硬貨１の全環状領域に対応する全２値画像パターンデータ群にわたって積分し、得られた積分値Ｉがあらかじめ定めた所定値Ｉ０未満か否かを判定する。その結果、積分値Ｉが所定値Ｉ０未満であるときは、金種決定部６０は、硬貨１は、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨であると判定する。
【００８２】
これに対して、硬貨１の表面の少なくとも一つの環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０以上であるとき、あるいは、硬貨１の表面のすべて環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄｉが所定値Ｄ０未満であるが、積分値Ｉが所定値Ｉ０以上であるときには、流通硬貨の中で、硬貨１の磁気的性質および径が最も近似した金種の硬貨の基準比率データと比率データとを比較した結果、硬貨１の表面および裏面の表面パターンが、第二の金種判別部５２によって判別された金種の硬貨の表面パターンとは異なっていることを意味し、したがって、硬貨１は、偽貨かあるいは外国硬貨であり、受け入れ不能と判定されるから、金種決定部６０は、ディスプレイ（図示せず）に受け入れ不能硬貨検出信号を出力して、硬貨１が受け入れ不能である旨を表示させる。
【００８３】
硬貨１が第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨であると判定すると、金種決定部６０は、さらに、第四の基準データメモリ４４にアクセスして、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨１の基準側面反射データを読み出すとともに、側面データメモリ４６の第一のメモリ領域に記憶されている硬貨１の側面反射データを読み出して、両者を対比し、硬貨１が第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨であるか否かを判別する。
【００８４】
上述のように、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されている場合には、硬貨１の側面の略中央部に照射された光は、凹凸パターンによって散乱されるから、硬貨１の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａにより検出される光の光量は、側面に凹凸パターンが形成されていない硬貨１の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａによって検出される光の光量よりも小さくなり、したがって、凹凸パターンの有無に応じて、金種毎に、基準側面反射データとして、しきい値を決定し、第四の基準データメモリ４４に記憶させておき、硬貨１の側面の略中央部によって反射され、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出された受光光量に対応するアナログデータを、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによってディジタル化して生成された硬貨１の側面反射データと基準側面反射データとを対比することによって、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを精度よく、判定することができる。
【００８５】
そこで、本実施態様においては、金種決定部６０は、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによってディジタル化されて生成された硬貨１の側面反射データと基準側面反射データを対比して、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判定した結果、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されていると判定した場合に、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているときは、その硬貨１の金種は第二の金種判別部５２により判別された金種であると最終的に決定して、硬貨１の金種が第二の金種判別部５２により判別された金種である旨の金種決定信号を、金種・受け入れ可能決定手段６５および第二の硬貨汚損度判別部６２に出力し、一方、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されていないときは、その硬貨１は偽造硬貨や外国硬貨などの受け入れ不能の硬貨であると判定して、金種・受け入れ可能決定手段６５に受け入れ不能硬貨検出信号を出力する。
【００８６】
同様に、第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ２７ａによってディジタル化されて生成された硬貨１の側面反射データと基準側面反射データを対比して、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判定した結果、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されていないと判定した場合に、第二の金種判別部５２により判別された金種の硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されていないときは、その硬貨１の金種は第二の金種判別部５２により判別された金種であると最終的に決定して、硬貨１の金種が第二の金種判別部５２により判別された金種である旨の金種決定信号を、金種・受け入れ可能決定手段６５および第二の硬貨汚損度判別部６２に出力し、一方、第二の金種判別部５２によって判別された金種の硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているときは、その硬貨１は偽造硬貨や外国硬貨などの受け入れ不能の硬貨であると判定して、金種・受け入れ可能決定手段６５に受け入れ不能硬貨信号を出力する。
【００８７】
金種・受け入れ可能決定手段６５は、第二の判別手段３７の金種決定部６０から、受け入れ不能硬貨信号を受けたときは、ディスプレイ（図示せず）に、受け入れ不能な硬貨が検出された旨のメッセージを表示する。
【００８８】
一方、第一の硬貨汚損度判別部６１は、画像パターンデータメモリ５０に記憶されている硬貨１の下面の画像パターンデータを読み出し、画像パターンデータ中のＲ、Ｇ、Ｂデータに基づき、硬貨１の色度データおよび明度データを算出するとともに、第２基準データメモリ４２にアクセスして、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号に基づいて、第二の金種判別部５２によって判別された金種の硬貨の基準色度データおよび基準明度データを読み出し、算出した硬貨１の色度データおよび明度データと比較して、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損しているか否かを暫定的に判別する。すなわち、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損している場合には、硬貨１の表面の色が変化し、硬貨１の色度データと基準色度データの差が所定レベルを越えることになり、また、硬貨１の表面が黒ずんで、硬貨１の明度データと基準明度データが所定レベルを越えることになるので、第一の硬貨汚損度判別部６１は、硬貨１の色度データおよび明度データと、基準色度データおよび基準明度データを比較することによって、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損しているか否かを判別することができる。
【００８９】
硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損していると判別したときは、第一の硬貨汚損度判別部６１は、汚損硬貨が検出された旨を示す第一の汚損硬貨信号を金種・受け入れ可能決定手段６５に出力する。金種・受け入れ可能決定手段６５は、第一の硬貨汚損度判別部６１から第一の汚損硬貨信号を受けたときは、ディスプレイ（図示せず）に、受け入れ不能な硬貨が検出された旨のメッセージを表示する。
【００９０】
これに対して、硬貨１の汚損レベルが所定の汚損レベル以下と判別したときは、第一の硬貨汚損度判別部６１は何の信号も出力しない。
【００９１】
第二の硬貨汚損度判別部６２は、金種決定部６０から金種決定信号を受けると、第五の基準データメモリ４５から、対応する金種の基準摩耗データを読み出し、側面データメモリ４６の第二のメモリ領域に記憶された硬貨１の摩耗データを読み出して、両者を対比する。
【００９２】
その結果、硬貨１の摩耗データと対応する金種の基準摩耗データとの差が、所定値よりも大きいときは、硬貨１の下側角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベルよりも大きいため、ＬＥＤ光源２０から、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、硬貨１の下側角部近傍の側面に照射された光が、硬貨１の下側角部近傍の側面によって散乱されていると判定することができるから、第二の硬貨汚損度判別部６２は、硬貨１は汚損レベルが所定の汚損レベルを越えた汚損硬貨である旨を示す第二の汚損判別信号を、金種・受け入れ可能判別手段６５に出力し、同時に、ディスプレイ（図示せず）に、汚損硬貨が検出された旨を表示する。
【００９３】
他方、硬貨１の摩耗データと対応する金種の基準摩耗データとの差が、所定値よりも小さいときは、硬貨１の下側角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベル以下であると判定することができるから、第二の硬貨汚損度判別部６２は、硬貨１は汚損レベルが所定の汚損レベル以下の硬貨であると判定し、何の信号も出力しない。
【００９４】
こうして、受け入れ不能と判別された硬貨は選別され、受け入れ可能と判別された硬貨とは、別個に回収され、また、受け入れ可能な硬貨であっても、所定の汚損レベルを越えて汚損していると別された硬貨も、受け入れ可能と判別された硬貨とは、別個に回収される。
【００９５】
本実施態様によれば、硬貨１の角部は、流通期間が長くなるほど、摩耗するから、硬貨１の角部の摩耗レベルを検出すれば、硬貨の汚損レベルを検出することができるという知見に着目して、ＬＥＤ光源２０から、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、流通前の対応する金種の硬貨の下側角部近傍の側面に光を照射し、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射され、第二の凸レンズ２４ｂによって平行光になった光を第二のフォトダイオード２１ｂによって検出して、受光光量に対応するアナログデータを生成し、Ａ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化して得られた硬貨１の下側角部の基準摩耗データを生成して、第五の基準データメモリ４５に記憶させておき、ＬＥＤ光源２０から、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、硬貨１の下側角部近傍の側面に光を照射し、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射され、第二の凸レンズ２４ｂによって平行光になった光を第二のフォトダイオード２１ｂによって検出して、受光光量に対応するアナログデータを生成し、Ａ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化して得られた硬貨１の下側角部の摩耗データを、第五の基準データメモリ４５に記憶されている対応する金種の基準摩耗データと比較し、基準摩耗データとの差が、所定値よりも大きいときは、硬貨１の下側角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベルよりも大きいために、ＬＥＤ光源２０から、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、硬貨１の下側角部近傍の側面に照射された光が、硬貨１の下側角部近傍の側面によって散乱されていると判定し、硬貨１を汚損硬貨と判別しているから、簡易な構成によって、硬貨１が汚損されているか否かを判別することが可能になる。
【００９６】
また、本実施態様においては、ＬＥＤ光源２０、凸レンズ２２、スリット板２３の第二のスリット２３ｂ、第二の凸レンズ２４ｂおよび第二のフォトダイオード２１ｂが、ＬＥＤ光源２０から発せられ、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを通過した光が、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１の下側角部近傍の側面に入射し、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射され、第二の凸レンズ２４ｂによって平行光とされた光が、第二のフォトダイオード２１ｂに入射するように、その位置が設定されており、硬貨１は、搬送ベルト３ａにより透明通路部３の上面に押し付けられつつ、搬送されるように構成されているから、金種によって硬貨１の厚さが異なっていても、ＬＥＤ光源２０から発せられた光を、確実に、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射させることができ、したがって、硬貨１がその汚損レベルが所定の汚損レベルを越えて汚損された硬貨か否かを、精度よく、判別することが可能になる。
【００９７】
図１１は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置のガイドレール５の切り欠き部５ａ近傍の略側面図であり、図１２はスリット板の正面図である。
【００９８】
図１１および図１２に示されるように、本実施態様にかかる硬貨判別装置においては、スリット板２３には、ＬＥＤ光源２０から発せられた光２５を、光ビーム２５ａに変換して、硬貨１の側面の略中央部分に導く第一のスリット２３ａに代えて、ＬＥＤ光源２０から発せられた光２５を、光ビーム２５ｃに変換して、硬貨１の上側角部近傍の側面に導く第三のスリット２３ｃが形成されている。
【００９９】
ここに、第三のスリット２３ｃは、光ビーム２５ｃが、判別すべき硬貨のうち、厚さが最小の硬貨の上側端部近傍の側面に入射するように、その位置が決定され、第三のスリット２３ｃを通過した光ビーム２５ｃを第三のフォトダイオード（図示せず）によって光電的に検出するように構成されている。
【０１００】
本実施態様においては、図１ないし図１０に示された実施態様にかかる硬貨判別装置とは異なって、ＬＥＤ光源２０から硬貨１の側面の略中央部に照射され、硬貨１の側面の略中央部から反射された光を第一のフォトダイオード２１ａによって検出するようには構成されていないから、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判別することはできず、したがって、硬貨１の金種と受け入れ可能か否かはもっぱら硬貨１の磁気的な性質および表面パターンに基づいて、第二の判別手段３７の金種決定部６０によって決定されるように構成されている。
【０１０１】
本実施態様においては、硬貨１の上側角部近傍の側面に照射され、硬貨１の上側角部近傍の側面によって反射された光を、第三のフォトダイオード（図示せず）によって光電的に検出し、検出された光の光量に基づいて、硬貨１の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判定する第三の硬貨汚損度判別部（図示せず）が設けられている。
【０１０２】
このように構成された本実施態様にかかる硬貨判別装置においては、硬貨１の表面パターンに基づいて、硬貨１の汚損レベルが所定の汚損レベルを越えているか否かを判別する第一の硬貨汚損度判別部６１、硬貨１の下側角部近傍の側面の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別する第二の硬貨汚損度判別部６２および硬貨１の上側角部近傍の側面の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別する第三の硬貨汚損度判別部のいずれかが、硬貨１の汚損レベルないし摩耗レベルが所定のレベルを越えていると判定したときに、その硬貨１が汚損硬貨であると判別するように構成されている。
【０１０３】
汚損レベルないし摩耗レベルが低い段階で、汚損硬貨を選別し、回収するために、硬貨１の汚損レベルないし摩耗レベルを判別する所定の汚損レベルないし摩耗レベルを比較的低いレベルに設定して、硬貨１の汚損レベルないし摩耗レベルが所定レベルを越えているか否かを判別し、越えている場合に、汚損硬貨と判別する場合には、硬貨１の一方の角部の摩耗レベルが所定レベルを越えているが、硬貨１の他方の角部の摩耗レベルが所定レベル以下であるという場合があり、硬貨１の一方の角部の摩耗レベルのみを検出して、硬貨１が汚損硬貨か否かを判別する場合には、汚損硬貨として選別すべき硬貨を選別できないということがあり得るが、本実施態様によれば、搬送ベルト３ａによって、硬貨通路２の表面に押し付けられながら搬送されている硬貨１の下側角部の側面の摩耗レベルだけでなく、硬貨通路２の表面に押し付けられながら搬送されている硬貨１の上側角部の側面の摩耗レベルをも検出して、硬貨１が汚損硬貨であるか否かを判別しているので、硬貨１の一方の角部の摩耗レベルは所定の摩耗レベル以下であるが、他方の角部の摩耗レベルが所定摩耗レベルを越えている硬貨１も汚損硬貨として選別し、回収することが可能になる。
【０１０４】
図１３は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる硬貨判別装置の検出系、制御系、判別系および入力系を示すブロックダイアグラムであり、 図１４は、第二の判別手段のブロックダイアグラムである。
【０１０５】
本実施態様にかかる硬貨判別装置は、硬貨包装機など、特定の金種の硬貨のみを処理する硬貨処理機に組み込まれるものであり、図１３に示されるように、硬貨判別装置の入力系は、オペレータあるいはユーザーによって操作され、処理すべき硬貨の金種を指定する金種指定手段７０を備えている。
【０１０６】
図１３に示されるように、金種指定手段７０に入力された金種指定信号は、第一の判別手段３６および第二の判別手段３７に入力されるように構成されている。
【０１０７】
図１５は、本実施態様で用いられるスリット板の略正面図である。
【０１０８】
また、図１５に示されるように、本実施態様にかかる硬貨判別装置のスリット板２３には、ＬＥＤ光源２０から発せられ、凸レンズ２２によって平行光に変換された光を、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射する横方向に細長い光ビーム２５ｂに変換するスリット２３ｂのみが形成されている。
【０１０９】
したがって、本実施態様にかかる硬貨判別装置は、基準側面反射データを記憶する第四の基準データメモリ４４を備えてはいない。
【０１１０】
以上のように構成された本実施態様にかかる硬貨判別装置は、以下のようにして、硬貨１が受け入れ可能か否か、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損しているか否かおよび硬貨１の金種が金種指定信号によって指定された指定された金種と一致するか否かを判別する。
【０１１１】
まず、オペレータあるいはユーザーによって、金種指定手段７０に処理すべき硬貨の金種が入力され、金種指定手段７０から、金種指定信号が、第一の判別手段３６および第二の判別手段３７に出力される。
【０１１２】
第一の判別手段３６および第二の判別手段３７は、金種指定手段７０から金種指定信号を受けると、それぞれ、オペレータあるいはユーザーによって指定された硬貨の金種をメモリ領域（図示せず）に格納する。
【０１１３】
硬貨１は、一対のガイドレール５、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路２内を送られ、ガイドレール５の切り欠き部５ａの直上流に設けられた一対のタイミングセンサ１６、１６によって、硬貨１が検出されると、硬貨検出信号が、発光制御手段３０および画像読取制御手段３１に出力される。
【０１１４】
発光制御手段３０は、タイミングセンサ１６、１６から硬貨検出信号を受けると、ＬＥＤ光源２０をオンさせる。その結果、ＬＥＤ光源２０から、ガイドレール５の切り欠き部５ａに向けて、光が放出される。
【０１１５】
ＬＥＤ光源２０から発せられた光は、凸レンズ２２によって平行光にされ、スリット板２３のスリット２３ｂを通過することによって、横方向に細長い光ビーム２５ｂに変換されて、スリット２３ｂによって生成された光ビーム２５ｂは、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射して、反射される。
【０１１６】
硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光は、フォトダイオード２１ｂによって光電的に検出され、生成された受光光量に対応するアナログデータが、Ａ／Ｄコンバータ２８ｂによりディジタル化されて、側面データメモリ４６のメモリ領域に、硬貨１の摩耗データとして記憶される。
【０１１７】
上述のように、流通前の硬貨１は、その側面と表面とがなす角度が約９０度であるため、硬貨１の一方の角部近傍の側面に入射した光ビーム２５ｂは、硬貨１の側面で正反射し、側面に直交する方向に反射されるのに対し、長期間にわたって流通し、汚損された硬貨１は、硬貨１の両角部が摩耗して、丸みを帯びた状態になっているので、硬貨１の下側角部近傍の側面に入射した光ビーム２５ｂは、硬貨１の側面に直交する方向だけでなく、下側角部と隣り合った硬貨１の表面方向にも反射される。
【０１１８】
したがって、流通後の硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光をフォトダイオード２１ｂが受光して、生成した受光光量に対応するアナログデータをＡ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化された硬貨１の摩耗データは、流通前の硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光をフォトダイオード２１ｂが受光して、生成した受光光量に対応するアナログデータをＡ／Ｄコンバータ２７ｂによってディジタル化された基準摩耗データよりも小さく、流通期間が長いほど小さくなるから、硬貨１の下側角部によって反射された光をフォトダイオード２１ｂによって検出することによって、硬貨１の角部の摩耗レベル、したがって、硬貨１の汚損レベルを検出することが可能になる。
【０１１９】
硬貨１は、さらに、一対のガイドレール５、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路２内を送られ、一対の磁気センサ６、６により、その磁気的性質が検出され、検出信号が、第一の判別手段３６に出力される。
【０１２０】
第一の判別手段３６は、磁気センサ６、６から検出信号が入力されると、第一の基準データメモリ４１にアクセスして、オペレータあるいはユーザーによって指定された金種の硬貨の磁気的性質を示す基準磁気データを読み出し、磁気センサ６、６から入力された硬貨１の磁気データと比較して、硬貨１の金種が、オペレータあるいはユーザーによって指定された硬貨の金種に一致するか否かを判別する。
【０１２１】
その結果、硬貨１の金種が、オペレータあるいはユーザーによって指定された硬貨の金種に一致していないと判別したときは、第一の判別手段３６は、硬貨１の金種が指定された金種ではないことを示す受け入れ不能硬貨検出信号を、第二の判別手段３７および発光制御手段３０に出力するとともに、ディスプレイ（図示せず）に受け入れ不能硬貨検出信号を出力する。
【０１２２】
これに対して、硬貨１の金種が、オペレータあるいはユーザーによって指定された硬貨の金種に一致していると判別したときは、第一の判別手段３６は、金種判別信号を、第二の判別手段３７および発光制御手段３０に出力する。
【０１２３】
さらに、硬貨１が、硬貨通路２内を透明通路部３に送られ、タイミングセンサ１５の発光素子１５ａから発せられた光を遮り、受光素子１５ｂが発光素子１５ａからの光を受光しなくなると、タイミングセンサ１５からタイミング信号が発光制御手段３０および画像読取制御手段３１に出力される。
【０１２４】
発光制御手段３０は、タイミングセンサ１５からタイミング信号が入力されると、第一の判別手段３６から入力された金種判別信号に基づき、発光手段７に発光信号を出力して、発光素子９から、透明通路部３上に位置している硬貨１の下側表面に向けて、第一の判別手段３６により判別された硬貨１の金種に応じた光量の光を発光させる。
【０１２５】
また、画像読取制御手段３１は、タイミングセンサ１５からタイミング信号が入力されると、画像データ生成手段８のカラーセンサ１３に、発光素子９から発せられ、硬貨１の下側表面によって反射された光の検出を開始させる。
【０１２６】
発光手段７は、透明通路部３上を通過する硬貨１に、浅い角度で光を照射可能に配置されているので、硬貨１の下面の凹凸パターンにしたがって、光は反射される。硬貨１の表面からの反射光は、レンズ系１２により、カラーセンサ１３に導かれて、カラーセンサ１３により光電的に検出され、硬貨１の表面のアナログ画像パターンデータがカラーセンサ１３によって生成される。カラーセンサ１３により生成された硬貨１の表面のアナログ画像パターンデータは、Ａ／Ｄコンバータ１８によって、ディジタル化され、ディジタル化された画像パターンデータは、第二の判別手段３７の画像パターンデータメモリ５０内に、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開されて記憶される。
【０１２７】
第二の判別手段３７の画像パターンデータメモリ５０に、硬貨１の下面の画像パターンデータが記憶されると、第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１が、第二の基準データメモリ４２にアクセスして、オペレータあるいはユーザーによって指定された金種の硬貨１の径に関する基準データを読み出すとともに、画像パターンデータメモリ５０に記憶された画像パターンデータを読み出して比較し、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された硬貨の金種と一致するか否かを判別し、一致していると判別したときは、判別継続信号を第二の金種判別部５２に出力する。
【０１２８】
こうして、第二の判別手段３７の第一の金種判別部５１から入力された判別継続信号に基づいて、第二の金種判別部５２は、硬貨１の金種を判別して、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致していると判別したときは、判別継続信号を、第一の硬貨汚損度判別部６１、２値化データ生成部５５および金種決定部６０に出力し、判別結果が一致していないときは、硬貨１は、偽貨あるいは外国硬貨であって、受け入れ不能であると判別して、ディスプレイ（図示せず）に受け入れ不能硬貨検出信号を出力する。
【０１２９】
金種決定部６０は、第二の金種判別部５２から判別継続信号を受けると、第三の基準データメモリ４３にアクセスして、第三の基準データメモリ４３に記憶された基準比率データの中から、オペレータあるいはユーザーによって指定された金種の硬貨の裏面の基準比率データを読み出し、２値化データ生成部５５から入力された比率データと比較して、図１ないし図１０に示された実施態様と同様にして、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致しているか否かを判別し、一致していると判別したときは、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致している旨を示す受け入れ可能硬貨検出信号を金種・受け入れ可能決定手段６５に出力する。
【０１３０】
これに対して、オペレータあるいはユーザーによって指定された金種の硬貨の裏面の基準比率データを読み出し、２値化データ生成部５５から入力された比率データと比較した結果、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致していないと判別したときは、金種決定部６０は、さらに、図１ないし図１０に示された実施態様と同様にして、第三の基準データメモリ４３に記憶された基準比率データの中から、オペレータあるいはユーザーによって指定された金種の硬貨の表面の基準比率データを読み出し、２値化データ生成部５５から入力された比率データと比較して、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致しているか否かを判別する。
【０１３１】
その結果、一致していると判別したときは、金種決定部６０は、硬貨１の金種がオペレータあるいはユーザーによって指定された金種と一致している旨を示す受け入れ可能信号を金種・受け入れ可能決定手段６５に出力し、一致していないと判別したときは、金種・受け入れ可能決定手段６５に、偽造硬貨や外国硬貨などの受け入れ不能な硬貨が検出された旨の受け入れ不能硬貨検出信号を出力する。
【０１３２】
金種・受け入れ可能決定手段６５は、第二の判別手段３７の金種決定部６０から、受け入れ不能硬貨信号を受けたときは、ディスプレイ（図示せず）に、受け入れ不能な硬貨が検出された旨のメッセージを表示する。
【０１３３】
第一の硬貨汚損度判別部６１は、第二の金種判別部５２から判別継続信号を受けると、図１ないし図１０に示された実施態様と同様にして、画像パターンデータメモリ５０に記憶されている硬貨１の下面の画像パターンデータを読み出し、画像パターンデータ中のＲ、Ｇ、Ｂデータに基づき、硬貨１の色度データおよび明度データを算出するとともに、第二の基準データメモリ４２にアクセスして、第二の金種判別部５２から入力された金種判別信号に基づいて、第二の金種判別部５２によって判別された金種の硬貨の基準色度データおよび基準明度データを読み出し、算出した硬貨１の色度データおよび明度データと比較して、硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損しているか否かを暫定的に判別する。
【０１３４】
硬貨１が所定の汚損レベルを越えて汚損していると判別したときは、第一の硬貨汚損度判別部６１は、汚損硬貨が検出された旨を示す第一の汚損硬貨信号を金種・受け入れ可能決定手段６５に出力する。金種・受け入れ可能決定手段６５は、第一の硬貨汚損度判別部６１から第一の汚損硬貨信号を受けたときは、ディスプレイ（図示せず）に、受け入れ不能な硬貨が検出された旨のメッセージを表示する。
【０１３５】
これに対して、硬貨１の汚損レベルが所定の汚損レベル以下と判別したときは、第一の硬貨汚損度判別部６１は何の信号も出力しない。
【０１３６】
第二の硬貨汚損度判別部６２は、金種決定部６０から金種決定信号を受けると、第五の基準データメモリ４５から、対応する金種の基準摩耗データを読み出し、側面データメモリ４６に記憶された硬貨１の摩耗データを読み出して、両者を対比し、図１ないし図１１に示された実施態様と同様にして、硬貨１の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別する。
【０１３７】
その結果、硬貨１の下側角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えていると判別したときは、第二の硬貨汚損度判別部６２は、硬貨１は汚損レベルが所定の汚損レベルを越えた汚損硬貨である旨を示す第二の汚損判別信号を、金種・受け入れ可能決定手段６５に出力し、同時に、ディスプレイ（図示せず）に、汚損硬貨が検出された旨を表示する。
【０１３８】
これに対して、硬貨１の下側角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベル以下であると判定したときは、第二の硬貨汚損度判別部６２は、硬貨１は汚損レベルが所定の汚損レベル以下の硬貨であると判定し、何の信号も出力しない。
【０１３９】
こうして、受け入れ不能と判別された硬貨は選別され、受け入れ可能と判別された硬貨とは、別個に回収され、また、受け入れ可能な硬貨であっても、所定の汚損レベルを越えて汚損していると別された硬貨も、受け入れ可能と判別された硬貨とは、別個に回収される。
【０１４０】
一方、硬貨判別装置により、硬貨１の金種が、オペレータあるいはユーザーが指定した金種と一致し、汚損レベルが所定の汚損レベル以下であると判別された硬貨１は、硬貨通路２をさらに下流側に送られる。
【０１４１】
本実施態様によれば、硬貨１の角部は、流通期間が長くなるほど、摩耗するという知見に基づき、硬貨１の下側角部近傍の側面に照射され、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光を検出して、硬貨１の汚損レベルを検出しているから、きわめて簡易な構成で、硬貨１が汚損硬貨であるか否かを精度よく判別することが可能になる。
【０１４２】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０１４３】
たとえば、図１ないし図１０に示された硬貨判別装置においては、カラーセンサ１３によって光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ１８によってディジタル化された硬貨１の下面の画像パターンデータに基づいて、第二の判別手段３７の第二の金種判別部５２によって、硬貨１の金種を判別するとともに、ＬＥＤ光源２０から放出された光を、凸レンズ２２および第一のスリット２３ａを介して、硬貨１の側面の略中央部に照射し、硬貨１の側面の略中央部によって反射された光を第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出して、硬貨１の側面に凹凸パターンが形成されているか否かを判別し、硬貨１がその側面に凹凸パターンが形成された金種の硬貨か、その側面に凹凸パターンが形成されていない硬貨かを判別し、硬貨の判別結果が、硬貨１の画像パターンデータに基づいて判別した硬貨１の金種と一致しない場合に、その硬貨１を偽造硬貨や外国硬貨などの受け入れ不能な硬貨であると最終的に判別するように構成されているが、図１ないし図１０に示された硬貨判別装置のように、硬貨判別装置が、硬貨１の側面の略中央部によって反射された光を第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出することによって得られた側面反射データに基づいて、硬貨１の金種を判別する手段の他に、硬貨１の金種を判別する手段を備えている場合には、硬貨１の側面の略中央部に光を照射し、硬貨１の側面の略中央部によって反射された光を第一のフォトダイオード２１ａによって光電的に検出することは必ずしも必要でない。
【０１４４】
さらに、図１１および図１２に示された硬貨判別装置においては、ＬＥＤ光源２０から放出された光を、凸レンズ２２および第三のスリット２３ｃを介して、硬貨１の上側角部近傍の側面に照射し、硬貨１の上側角部近傍の側面によって反射された光を第三のフォトダイオード（図示せず）によって光電的に検出して、硬貨１の上側角部近傍の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別するように構成されているが、硬貨１の金種によって厚さが異なり、したがって、硬貨１の上側角部の位置も異なるので、スリット２３ｃに代えて、スリット板２３に複数のスリットを形成し、ＬＥＤ光源２０から放出された光を、硬貨１の上側角部近傍の側面に照射し、反射光を検出して、硬貨１の上側角部の摩耗レベルを判別することが好ましい。
【０１４５】
また、図１１および図１２に示された硬貨判別装置においては、ＬＥＤ光源２０から放出された光を、凸レンズ２２および第二のスリット２３ｂを介して、硬貨１の下側角部近傍の側面に照射し、硬貨１の下側角部近傍の側面によって反射された光を第二のフォトダイオード２１ｂによって光電的に検出して、硬貨１の下側角部近傍の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別するとともに、ＬＥＤ光源２０から放出された光を、凸レンズ２２および第三のスリット２３ｃを介して、硬貨１の上側角部近傍の側面に照射し、硬貨１の上側角部近傍の側面によって反射された光を第三のフォトダイオード（図示せず）によって光電的に検出して、硬貨１の上側角部近傍の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別するように構成されているが、通常、硬貨１の流通期間が長くなるにつれて、硬貨の両角部の摩耗は同様に進行し、硬貨１の流通期間が十分に長い場合には、硬貨１の一方の角部の摩耗レベルが所定の摩耗レベル以下であるが、硬貨１の一方の角部の摩耗レベルは所定の摩耗レベルを越えているということは稀であるから、硬貨１の両側部近傍の側面に光を照射し、反射光を検出して、硬貨１の両側部近傍の摩耗レベルが所定の摩耗レベルを越えているか否かを判別することは必ずしも必要でなく、硬貨１が搬送ベルト３ａによって、硬貨通路２の表面に押し付けられながら、搬送されている場合には、硬貨１の厚さが変っても、下側角部の位置は変化しないから、硬貨１の下側角部近傍の側面に光を照射して、反射光を光電的に検出することによって、硬貨１の摩耗レベルを検出すれば十分で、硬貨１の上側角部近傍の側面に光を照射して、反射光を光電的に検出することによって、硬貨１の摩耗レベルを検出することは必ずしも必要でない。
【０１４６】
さらに、図１ないし図１０に示された実施態様ならびに図１３ないし図１５に示された実施態様においては、第一の硬貨汚損度判別部６１および第二の硬貨汚損度判別部６２の少なくとも一方が、硬貨１が汚損硬貨であると判別したときには、硬貨１を汚損硬貨と判別しているが、第一の硬貨汚損度判別部６１および第二の硬貨汚損度判別部６２の双方が、硬貨１を汚損硬貨であると判別している場合にのみ、硬貨１を汚損硬貨と判別するようにしてもよく、また、第一の硬貨汚損度判別部６１と第二の硬貨汚損度判別部６２の一方が、硬貨１を汚損硬貨であると判別していても、第一の硬貨汚損度判別部６１と第二の硬貨汚損度判別部６２の他方が、硬貨１を汚損硬貨ではないと判別しているときには、硬貨１は汚損硬貨ではないと判別するようにすることもできる。
【０１４７】
また、図１１および図１２に示された実施態様においては、第一の硬貨汚損度判別部６１、第二の硬貨汚損度判別部６２および第三の硬貨汚損度判別部（図示せず）のいずれかが、硬貨１が汚損硬貨であると判別したときには、硬貨１を汚損硬貨と判別しているが、第一の硬貨汚損度判別部６１、第二の硬貨汚損度判別部６２および第三の硬貨汚損度判別部のすべてが、硬貨１を汚損硬貨であると判別している場合にのみ、硬貨１を汚損硬貨と判別するようにしてもよく、また、第一の硬貨汚損度判別部６１、第二の硬貨汚損度判別部６２および第三の硬貨汚損度判別部のうち、２つの硬貨汚損度判別部が、硬貨１を汚損硬貨であると判別しているときに、硬貨１を汚損硬貨と判別するようにすることもできる。
【０１４８】
さらに、前記実施態様においては、透明通路部３の上流部に、ガイドレール５の切り欠き部５ａおよびＬＥＤ光源２０を設け、ＬＥＤ光源２０から、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１に光を照射し、反射光を検出しているが、透明通路部３の上流側に、ガイドレール５の切り欠き部５ａおよびＬＥＤ光源２０を設け、ＬＥＤ光源２０から、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１に光を照射することは必ずしも必要でなく、透明通路部３の下流部に、ガイドレール５の切り欠き部５ａおよびＬＥＤ光源２０を設け、ＬＥＤ光源２０から、ガイドレール５の切り欠き部５ａを通過する硬貨１に光を照射するようにしてもよい。
【０１４９】
また、前記実施態様においては、発光手段７から、硬貨１の下面に光を照射して、硬貨１の下面の画像パターンデータを検出し、得られた硬貨１の下面の画像パターンデータに基づいて、硬貨１の金種、汚損レベルおよび硬貨が受け入れ可能か否かを判別しているが、特許第３６５２５４５号明細書に開示されているように、さらに、発光手段から、硬貨１の上面に光を照射して、硬貨１の上面の画像パターンデータを検出し、得られた硬貨１の上面の画像パターンデータと、硬貨１の下面の画像パターンデータに基づいて、硬貨１の金種、汚損レベルおよび硬貨が受け入れ可能か否かを判別するようにしてもよい。
【０１５０】
さらに、本明細書において、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１５１】
１  硬貨
２  硬貨通路
３  透明通路部
３ａ  搬送ベルト
５  ガイドレール
５ａ  切り欠き部
６  磁気センサ
７  発光手段
８  画像データ生成手段
９  発光素子
１０  パターンデータ検出ユニット
１２  レンズ系
１３  カラーセンサ
１５  タイミングセンサ
１５ａ  発光素子
１５ｂ  受光素子
１６  タイミングセンサ
１６ａ  発光素子
１６ｂ  受光素子
１８  Ａ／Ｄコンバータ
２０  ＬＥＤ光源
２１ａ  第一のフォトダイオード
２１ｂ  第二のフォトダイオード
２２  凸レンズ
２３  スリット板
２３ａ  第一のスリット
２３ｂ  第二のスリット
２３ｃ  第三のスリット
２４ａ  第一の凸レンズ
２４ｂ  第二の凸レンズ
２５  光
２５ａ  光ビーム
２５ｂ  光ビーム
２５ｃ  光ビーム
２６ａ  無指向性の光
２６ｂ  無指向性の光
２７ａ  Ａ／Ｄコンバータ
２７ｂ  Ａ／Ｄコンバータ
３０  発光制御手段
３１  画像読取制御手段
３６  第一の判別手段
３７  第二の判別手段
４１  第一の基準データメモリ
４２  第二の基準データメモリ
４３  第三の基準データメモリ
４４  第四の基準データメモリ
４５  第五の基準データメモリ
４６  側面データメモリ
５０  画像パターンデータメモリ
５１  第一の金種判別部
５２  第二の金種判別部
５４  中心座標決定部
５５  ２値化データ生成部
６０  金種決定部
６１  第一の硬貨汚損度判別部
６２  第二の硬貨汚損度判別部
６５  金種・受け入れ可能決定手段
７０  金種指定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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