(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨の側面に光を照射する発光手段と、
該発光手段より照射された光の前記硬貨の側面から反射される反射光を、前記硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部によって、前記硬貨の所定の厚さ位置ごとにそれぞれ受光する受光手段と、
該受光手段の複数の受光部からそれぞれ出力される出力信号を比較し各出力信号が同じタイミングで変化しているか否かによって前記硬貨の種類を判別する判別手段と、
を具備していることを特徴とする硬貨判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨判別装置に関するものであり、特に、硬貨の側面に付される刻印とギザ（硬貨の厚み方向に沿う縞状の凹凸）を区別し得る硬貨判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の判別装置として、特開平７−１２９８０８号公報に示されるものが知られている。この装置は、発光手段より硬貨の側面に対して光を照射し、硬貨からの反射光を、硬貨の移動方向に沿って隣接して配置され、それぞれ独立の検出信号を出力する２つの受光部にて受光する。そして、２つの受光部よりそれぞれ発せられる検出信号を差動増幅部に入力し、該差動増幅部にて検出信号の差を算出する。差動増幅部から出力される出力信号と独立に設定した基準信号とを比較し、基準信号を超える出力信号の数を計数する。そして、判別部にて、基準信号のレベルより大きい出力信号数の大小により硬貨の種類を判別するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の判別装置にあっては次のような問題があった。
すなわち、上記判別装置では、隣接して配置された２つの受光部の検出信号の差に伴う出力信号が基準信号を超えるときの出力信号の数をカウントし、これに基づき硬貨の種類を判別している。つまり、基本的には、硬貨の側面の隣接する２点の反射光の受光レベル差の大小をもとに硬貨の種類を判別している。したがって、硬貨の側部に設けられる、例えば５００ウォン硬貨のギザの間隔と５００円硬貨の刻印の間隔が似ているような場合は、硬貨の側面の隣接する２点の反射光の受光レベルにあまり差がなく、基準信号のレベルを多少変化させたとしても、硬貨の種類が判別できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、より高精度で硬貨を判別することができる硬貨判別装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、硬貨の側面に光を照射する発光手段と、該発光手段より照射された光の前記硬貨の側面から反射される反射光を、前記硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部によって、前記硬貨の所定の厚さ位置ごとにそれぞれ受光する受光手段と、該受光手段の複数の受光部からそれぞれ出力される出力信号を比較し各出力信号が同じタイミングで変化しているか否かによって前記硬貨の種類を判別する判別手段と、を具備していることを特徴としている。
【０００６】
本発明の硬貨判別装置によれば、発光手段から発せられた光は硬貨の側面にあたりそこで反射される。その反射光は、受光手段の複数の受光部によって、該受光部が配された硬貨の厚さ位置ごとに検出される。そして、判別手段により、受光手段の各受光部から出力される各々の出力信号が比較され、これから得られる情報をもとに硬貨の種類が判別される。
【０００７】
具体的には、ギザを有する硬貨の場合、硬貨の側面形状は厚さ方向に沿って同一であるので、硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部からはそれぞれ略同一の出力信号が発せられる。
他方、側面に刻印が付された硬貨の場合、硬貨の側面は厚さ方向に沿った形状が決して同一ではなく、厚さ方向の位置によってはフラットであったりあるいは凹部が形成されていたりする。このため、硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部からは異なった出力信号が発せられることとなる。
このように、硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部から発せられる出力信号の比較によって硬貨の種類を判別できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る硬貨判別装置の実施の形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
ここで示す硬貨判別装置１は、図１に示すように、硬貨搬送路２の外方に配置され、硬貨Ｃの搬送方向に対して、例えば、３５゜の角度をなす光軸Ｌに沿って光を照射する光源３と、同じく硬貨搬送路２の外方に硬貨Ｃの搬送方向に対して直交する方向に配される受光センサ４と、該受光センサ４と硬貨搬送路２との間に配されるレンズ５と、受光センサ４に接続され検出信号から硬貨Ｃの種別を判別する判別手段６とを具備している。
【０００９】
前記硬貨搬送路２は、硬貨Ｃをベルト（図示略）等によって厚さ方向に挟み込み、その自転を防止しつつ搬送する硬貨搬送手段（図示略）を具備し、硬貨Ｃを半径方向一方向に沿って移動させることができるようになっている。
【００１０】
前記光源３は、例えば、ＬＥＤである。また、前記受光センサ４は、例えば、ＣＣＤ、ＭＯＳ、フォトダイオードアレイ等からなるラインセンサであって、受光する光の量に応じた振幅の受光信号を出力する受光部４ａ…が、判別対象となる硬貨Ｃの厚さ方向に沿って複数配置されてなるものである。そして、個々の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ独立して検出信号を出力することができるようになっている。
ここで、本実施の形態では、判別すべき硬貨Ｃとして、特に、５００円硬貨と５００ウォン硬貨とを想定しているので、上記受光部４ａ・４ｂ・４ｃは、図２に示すように、５００円硬貨の側面において、刻印による凹部が形成された部分とその上下に位置するフラット状に残された部分とがそれぞれ測定できるように、硬貨Ｃの厚さ方向の上段、中段、下段の合計３つの厚さ位置（ｘ・ｙ・ｚ）に対応して配置される。
また、前記レンズ５は、前記光源３から出射され硬貨Ｃの側面において反射された光を集光して、前記受光センサ４において結焦させるように位置調整されている。
【００１１】
前記判別手段６は、受光部４ａ・４ｂ・４ｃからそれぞれ出力される出力信号を比較し、硬貨の判別を行うものである。具体的には、受光部４ａ・４ｂ・４ｃからの出力信号が入力される入力部６ａと、入力部６ａでデジタル処理されそこから出力される出力信号に基づき、実際に一つの受光部から出力される出力信号に変化があるか否か、また、受光部からの出力信号に変化がある場合には、前記各３つの受光部４ａ・４ｂ・４ｃから出力される出力信号が同じタイミングで変化しているか否かを判別する処理部６ｂとを有し、処理部６ｂにはメモリ６ｃが接続されている。
【００１２】
前記入力部６ａは、受光部４ａ、４ｂ、４ｃからの出力される出力信号について、あるしきい値を決め、出力信号がそのしきい値を超えるか否かについて判断することにより同出力信号をデジタル処理し、このディタル処理したものを処理部６ｂに出力するものである。
【００１３】
このように構成された硬貨判別装置１の作用について、以下に説明する。
硬貨搬送路２内を搬送されてくる硬貨Ｃの側面に、光源３から入射光が照射されると、同硬貨Ｃの側面から光が反射される。この反射光のうち、図２（イ）、図３（イ）に示すように、硬貨Ｃの側面の上段、中段、下段からそれぞれ反射される反射光は、受光手段４の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃによって硬貨Ｃの厚さ位置ごとに別々に受光される。そして、受光部４ａ・４ｂ・４ｃから出力される受光レベルに応じた出力信号は判別手段６に送られ、ここで、各受光部４ａ・４ｂ・４ｃから出力される各々の出力信号が比較され、これから得られる情報をもとに硬貨Ｃの種類が判別される。
【００１４】
具体的には、例えば、硬貨搬送路２を搬送されてくる硬貨Ｃが５００ウォン硬貨の場合、図２（イ）に示すように硬貨Ｃの側面にギザが付されており、硬貨Ｃの側面形状は厚さ方向に沿って同一であるので、硬貨Ｃの厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ略同一の出力信号（出力波形）が発せられる。すなわち、硬貨Ｃの側面に入射する光は、側面にギザがない部分では正反射を起こし、ギザがある部分では乱反射を起こすが、ギザがある部分は、硬貨側面に等間隔に形成されかつ硬貨Ｃの厚さ方向に沿ったいずれの箇所にも同一形状のギザが形成されるので、硬貨Ｃの厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからは、いずれも、図２（ロ）に示すように、ギザのない受光レベルが高い部分と、ギザのある受光レベルが低い部分とが規則正しく交互に表れる出力波形が出力される。
【００１５】
それら受光部４ａ・４ｂ・４ｃから発せられる受光レベルを表す出力信号は、判別手段６の入力部６ａに入力される。ここでは、出力信号がある設定されたしきい値を超えるか否かに基づいてデジタル処理され（しきい値を超えないときには「０」、超えるときには「１」に変換される）、処理部６ｂに出力される。処理部６ｂでは、これらデジタル処理されたデータを一旦メモり６ｃに送って記憶しておき、所定時間が経過した時点で、前記メモリ６ｃに記憶していたデータを読み込み、処理部６ｂにて具体的な硬貨判別処理を行う。
【００１６】
すなわち、処理部６ｂでは、受光部の出力信号にデジタル処理したデータに対し変化があるか否か、つまり「１」信号が続く中に「０」信号が入っているか否かを判断する。５００ウォン硬貨の場合、ギザが硬貨側面に設けられているため、前記デジタル処理されたデータには「０」信号が入ることになる。
【００１７】
次に、受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号にそれぞれデジタル処理した各データが、同じタイミングで変化しているか否か、つまり、「１」信号の続くデータ中に「０」信号が入るタイミングが各受光部４ａ・４ｂ・４ｃで同じか否かを判断する。５００ウォン硬貨の場合、ギザが硬貨の側面に規則的に付されており、硬貨の側面形状は厚さ方向に沿って同一であるので、硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ略同一の出力信号が発せられる。
このように５００ウォン硬貨の場合、受光部４ａ、４ｂ、４ｃの出力信号に変化があり（受光レベル「高」と受光レベル「低」があり）、しかも、その変化が各受光部４ａ・４ｂ・４ｃで同じタイミングをもって表れるという２つの条件で、ギザがある硬貨、つまり、５００円硬貨か５００ウォン硬貨を判別している場合には、５００ウォン硬貨であると判別できる。
【００１８】
一方、硬貨搬送路２を搬送されてくる硬貨Ｃが５００円硬貨の場合、図３（イ）に示すように、硬貨Ｃの側面中央部分に所定の刻印（◇  ＮＩＰＰＯＮ  ５００）が付されており、硬貨の側面形状は厚さ方向に沿って決して同一ではなく、厚さ方向の位置によって異なる。つまり、上段と下段はフラット部が連続し、中段はところどころで刻印による凹部が形成される。このため、図３（ロ）に示すように、硬貨Ｃの厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ異なった出力信号が発せられることになる。
つまり、硬貨Ｃの厚さ方向の上段及び下段に対応して配される受光部４ａ・４ｃからは、受光レベルの高い出力信号が連続して発せられ、中段に配される受光部４ｂからは、受光レベルの高い信号中に不規則的に受光レベルの低い信号が入る出力信号（出力波形）が発せられる。
【００１９】
それら受光部４ａ・４ｂ・４ｃから発せられる受光レベルを表す出力信号は、判別手段６の入力部６ａに入力され、ここで前述のようにデジタル処理された後、一旦メモり６ｃに記憶される。そして、所定時間経過した時点で、処理部６ｂに読み込まれ、具体的な硬貨判別処理がなされる。
すなわち、処理部６ｂにて、受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号にデジタル処理したデータに対して変化があるか否か、つまり「１」信号が続く中に「０」信号が入っているか否か判断する。５００円硬貨の場合、硬貨Ｃの側面に刻印が付されているため、硬貨Ｃの厚さ方向中段に対応して配される受光部４ｂから供されるデータでは、「１」信号が続くデータ中に不規則に「０」信号が入る。
【００２０】
次に、受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号にデジタル処理した各データが同じタイミングで変化しているか否か、言い換えると、「１」信号の続くデータ中に「０」信号が入るタイミングが各受光部４ａ・４ｂ・４ｃで同じか否か判断する。  ５００円硬貨の場合、前述したように硬貨Ｃの側面に所定の刻印が付されており、硬貨の側面形状は厚さ方向に沿って必ずしも同一ではないので、硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ同じタイミングで「０」信号は入ってこない。つまり、前述したように、硬貨Ｃの厚さ方向中段に対応して配される受光部４ｂから発せられるデータ中には不規則に「０」が入るが、硬貨Ｃの厚さ方向の他の部分である上段及び下段に対応して配される受光部４ａ・４ｃから発せられるデータは「１」信号が連続して続くだけで「０」信号は入ってこない。
【００２１】
このように５００円硬貨の場合、複数ある受光部４ａ、４ｂ、４ｃの出力信号のいずれかに変化があり（受光レベル「低」の部分があり）、しかも、その変化が各受光部４ａ・４ｂ・４ｃで同じ変化になることとがない（つまり、上段・下段の受光部から発せられる出力信号と、中段の受光部から発せられる出力信号とは同じパターンになることがない）という条件で、側面に刻印が付された硬貨、つまり、５００円硬貨か５００ウォン硬貨を判別している場合には、５００円硬貨であると判別できる。
【００２２】
ちなみに、側面にギザ及び刻印が共に付されていない硬貨の場合には、前記硬貨の厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃからはそれぞれ一定の受光レベル（高レベル）の出力信号が発せられる。
【００２３】
このように、本実施の形態の硬貨判別装置１によれば、光学系の高精度化や、レーザによるスリット光の使用等のコストの高い手段によることなく、簡易な装置によって確実な硬貨Ｃの判別を実施することができる。
【００２４】
なお、上述した例はあくまで本発明の一実施の形態であり、本発明に係る硬貨判別装置は、趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、受光部４ａ・４ｂ・４ｃを硬貨の厚さ方向上段、中段、下段の３箇所にそれぞれ対応する位置に配置し、それら各受光部から発せられる出力信号の関係を基に硬貨Ｃの判別を行っているが、厚さ方向に沿った２箇所、例えば、上段と中段、あるいは中段と下段にそれぞれ対応する位置にのみ受光部を設け、それらから発せられる出力信号に基づいて判断しても良く、また、硬貨の厚さ方向に沿って４つ以上受光部を設け、それらから発せられる出力信号に基づいて判断してもよい。
【００２５】
また、上記硬貨判別装置１では、受光部４ａ・４ｂ・４ｃから出力される信号を一旦デジタル処理し、こうして得られるデジタル信号を基に硬貨Ｃの判別を行っているが、これに限られることなく、受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号を波形の形で出力し、２次元的な図形判断によって、複数ある受光部４ａ、４ｂ、４ｃの出力信号のいずれかに変化があるか否か、また、各受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号で同じ変化になっているか否かを直接判断して、硬貨Ｃの判別を行ってもよい。
【００２６】
また、上記硬貨判別装置１では、ギザと刻印の判別を、硬貨Ｃの厚さ方向に沿って配置された複数の受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号の間で同じ変化になっているか否かに基づいて行っているが、これに加えて、各受光部４ａ・４ｂ・４ｃの出力信号が規則正しく周期的に変化しているか否かの要素も加味して判別してもよい。ちなみに、ギザの場合には、受光部の出力信号が規則正しく変化しているのに対し、刻印の場合には、受光部の出力信号が不規則的に変化している。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る硬貨判別装置によれば、硬貨の側面からの反射光が、受光手段の複数の受光部によって、受光部が配された硬貨の厚さ位置ごとに検出され、そして、判別手段により受光手段の各受光部から出力される各々の出力信号が比較されて、これから得られる情報をもとに硬貨の種類が判別されるから、硬貨の側面に付されるものがギザか刻印かを明確に区別することができ、この結果、硬貨の種類を高精度で判別できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る硬貨判別装置の一実施の形態を示す概略図である。
【図２】  図１の硬貨判別装置の受光部による５００ウォン硬貨の出力信号を示す図である。
【図３】  図１の硬貨判別装置の受光部による５００円硬貨の出力信号を示す図である。
【符号の説明】
Ｃ  硬貨
１  硬貨判別装置
２  硬貨搬送路
３  光源（発光手段）
４  受光センサ（受光手段）
４ａ・４ｂ・４ｃ  受光部
６  判別手段
６ａ  入力部
６ｂ  処理部
６ｃ  メモリ
【図１】
0003648095.tif 000002
【図２】
0003648095.tif 000003
【図３】
0003648095.tif 000004