(57)【要約】  撮像部が、硬貨に対して光を照射して硬貨による反射光を撮像することで撮像画像を取得し、撮像部の撮像中心点について点対称位置であって搬送路に隣接する位置に同一の反射式磁気センサをそれぞれ設け、判別部が、撮像部によって取得された画像データおよび反射式磁気センサによって取得された磁気データに基づいて硬貨の金種あるいは真偽を判別するように硬貨識別装置を構成する。また、撮像指示部が、反射式磁気センサによって取得された磁気データに基づいて撮像部による撮像を指示するように硬貨識別装置を構成する。
2010050049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される硬貨の撮像画像および硬貨による磁界変動に基づいて硬貨を識別する硬貨識別装置であって、
硬貨に対して光を照射して硬貨による反射光を撮像することで前記撮像画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像中心点を通過するように搬送される硬貨の搬送方向が正方向または逆方向のいずれの搬送向きであっても、搬送される硬貨から前記撮像中心点までの残距離が等しい位置において硬貨の前記磁界変動を検出する磁気検出手段と
を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
前記磁気検出手段が検出した前記磁界変動に基づいて前記撮像手段に対して前記撮像画像の取得を指示する撮像指示手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項３】
前記磁気検出手段は、
前記撮像中心点を中心として円環状の形状を有する磁気センサ素子であることを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記磁気検出手段は、
前記撮像中心点について点対称位置であって前記搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の磁気センサであることを特徴とする請求項１に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記磁気検出手段は、
前記撮像中心点について点対称位置であって前記搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の反射型ポットコア型磁気センサであることを特徴とする請求項４に記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、
前記撮像中心点を中心として円環状に配設され、かつ、照射する光の光軸が前記撮像中心点に向かうように調整されている複数の発光素子を有しており、
前記磁気検出手段は、
該当する位置の前記発光素子と置き換えて配設されており、
前記磁気検出手段の近隣における前記発光素子の光軸は、
前記撮像中心点よりも前記磁気検出手段側に寄せた向きに調整されていることを特徴とする請求項５に記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
前記撮像手段および前記磁気検出手段は、
一体型のモジュールとして構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送路を搬送される硬貨の撮像画像および硬貨による磁界変動に基づいて硬貨を識別する硬貨識別装置に関し、特に、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても識別精度を良好に保つことができるとともに識別処理時間についても正逆方向で同等とすることができる硬貨識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
搬送される硬貨に対して光を照射し、硬貨による反射光をＣＣＤ（Charge  Coupled  Devices）カメラなどの受光部へ導入して硬貨画像を撮像することで、硬貨の金種や真偽を識別する硬貨識別装置が知られている。【０００３】
かかる硬貨識別装置では、硬貨による磁界変動を検出する磁気センサを併用することで識別精度の向上が図られている。たとえば、搬送路の上流側に磁気センサを配置し、下流側にカメラを配置した硬貨識別装置の場合、硬貨が磁気センサ位置に到達すると、磁気センサによる仮金種判定が行われ、硬貨がカメラ位置に到達すると、判定した仮金種の画像テンプレートを用いた硬貨画像識別が行われる。【０００４】
また、特許文献１には、搬送路の上流側に硬貨の模様を識別する光学センサを配置し、搬送路の下流側に硬貨の外径を検出する光学センサと硬貨の材質を磁気的に検出する磁気センサとを配置することで、処理時間を要する模様識別処理と、その他の識別処理とを並行して行う技術が開示されている。このように、処理時間を要する模様識別処理を他の識別処理に先駆けて行うことにより、硬貨識別に要する総合的な処理時間の短縮を図っている。【０００５】
【特許文献１】特開平９−９１４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１をはじめとする従来技術を用いた場合、硬貨の搬送方向を逆方向にすると良好な識別能力を得られないという問題がある。たとえば、搬送方向が正方向である場合の上流側に仮金種判定用の磁気センサを配置し、下流側にカメラを配置した場合、搬送方向を逆方向にすると、搬送される硬貨は、まず、カメラを通過し、次に、磁気センサを通過することになる。【０００７】
しかし、この場合、磁気センサによる仮金種判定を経ることなくカメラによる硬貨画像識別を行う必要があるため、識別精度が低下してしまう。その理由は、仮金種が不明なまま画像識別を行うと、金種ごとに最適な撮像条件で撮像できないからであり、金種が固定されていない段階では複数金種との画像比較が必要となり画像識別処理に時間を要するため通常よりも粗いマッチング処理を行う必要があるからである。【０００８】
また、特許文献１の技術を用いた場合、搬送方向を逆方向とすると、搬送される硬貨は模様識別用の光学センサを最後に通過することになるので、上記した総合的な処理時間の短縮を実現することができない。【０００９】
このように、従来は、硬貨の搬送方向が正方向である場合と逆方向である場合とで、硬貨識別装置の識別能力が異なることが通常であった。なお、硬貨識別装置における硬貨の搬送方向を正方向のみとしつつ、外部に設けた搬送機構で、逆方向から搬送されてきた硬貨を折り返して硬貨識別装置へ導き、硬貨識別装置から排出された硬貨を再度折り返して搬送することも考えられるが、装置サイズが大型化してしまうため好ましくない。【００１０】
これらのことから、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても識別精度を良好に保つことができるとともに識別処理時間についても正逆方向で同等とすることができる硬貨識別装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。【００１１】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても識別精度を良好に保つことができるとともに識別処理時間についても正逆方向で同等とすることができる硬貨識別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、搬送路を搬送される硬貨の撮像画像および硬貨による磁界変動に基づいて硬貨を識別する硬貨識別装置であって、硬貨に対して光を照射して硬貨による反射光を撮像することで前記撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段の撮像中心点を通過するように搬送される硬貨の搬送方向が正方向または逆方向のいずれの搬送向きであっても、搬送される硬貨から前記撮像中心点までの残距離が等しい位置において硬貨の前記磁界変動を検出する磁気検出手段とを備えたことを特徴とする。【００１３】
また、本発明は、上記の発明において、前記磁気検出手段が検出した前記磁界変動に基づいて前記撮像手段に対して前記撮像画像の取得を指示する撮像指示手段をさらに備えたことを特徴とする。【００１４】
また、本発明は、上記の発明において、前記磁気検出手段は、前記撮像中心点を中心として円環状の形状を有する磁気センサ素子であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明は、上記の発明において、前記磁気検出手段は、前記撮像中心点について点対称位置であって前記搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の磁気センサであることを特徴とする。【００１６】
また、本発明は、上記の発明において、前記磁気検出手段は、前記撮像中心点について点対称位置であって前記搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の反射型ポットコア型磁気センサであることを特徴とする。【００１７】
また、本発明は、上記の発明において、前記撮像手段は、前記撮像中心点を中心として円環状に配設され、かつ、照射する光の光軸が前記撮像中心点に向かうように調整されている複数の発光素子を有しており、前記磁気検出手段は、該当する位置の前記発光素子と置き換えて配設されており、前記磁気検出手段の近隣における前記発光素子の光軸は、前記撮像中心点よりも前記磁気検出手段側に寄せた向きに調整されていることを特徴とする。【００１８】
前記撮像手段および前記磁気検出手段は、一体型のモジュールとして構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、硬貨に対して光を照射して硬貨による反射光を撮像することで撮像画像を取得する撮像手段と、撮像手段の撮像中心点を通過するように搬送される硬貨の搬送方向が正方向または逆方向のいずれの搬送向きであっても、搬送される硬貨から撮像中心点までの残距離が等しい位置において硬貨の磁界変動を検出する磁気検出手段とを備えることとしたので、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても、搬送される硬貨は磁気検出手段の通過後に撮像手段の撮像中心点を通過するので、硬貨の識別精度を良好に保つことができるという効果を奏する。また、搬送向きが変更された場合であっても、同一のソフトウェア処理を行うことで足りるので、コンピュータプログラムを簡略化することができるという効果を奏する。【００２０】
また、本発明によれば、磁気検出手段が検出した磁界変動に基づいて撮像手段に対して撮像画像の取得を指示する撮像指示手段をさらに備えることとしたので、磁気検出手段が、撮像手段の撮像タイミングを取得するタイミングセンサの役割を兼ねることで、硬貨識別装置の構成を簡略化することができるという効果を奏する。【００２１】
また、本発明によれば、磁気検出手段は、撮像中心点を中心として円環状の形状を有する磁気センサ素子であることとしたので、硬貨の搬送方向がいずれの方向であっても、撮像中心点までの残距離が等しい位置で硬貨による磁界変動を取得することができるという効果を奏する。【００２２】
また、本発明によれば、磁気検出手段は、撮像中心点について点対称位置であって搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の磁気センサであることとしたので、硬貨の搬送方向が正逆いずれの方向であっても、撮像中心点までの残距離が等しい位置で硬貨による磁界変動を取得することができるという硬貨を奏する。【００２３】
また、本発明によれば、磁気検出手段は、撮像中心点について点対称位置であって搬送路に隣接する位置にそれぞれ設けられた同一の反射型ポットコア型磁気センサであることとしたので、硬貨識別装置の装置サイズをコンパクトにすることができるという効果を奏する。【００２４】
また、本発明によれば、撮像手段は、撮像中心点を中心として円環状に配設され、かつ、照射する光の光軸が撮像中心点に向かうように調整されている複数の発光素子を有しており、磁気検出手段は、該当する位置の発光素子と置き換えて配設されており、磁気検出手段の近隣における発光素子の光軸は、撮像中心点よりも磁気検出手段側に寄せた向きに調整されていることとしたので、発光素子の代わりに設けられた磁気検出手段周辺の照度の低下を防止することで、照明むらを無くすことができるという効果を奏する。【００２５】
また、本発明によれば、撮像手段および磁気検出手段は、一体型のモジュールとして構成されていることとしたので、硬貨識別装置の構成をシンプルにすることで、設計時や製造時における作業負荷を低減することができるとともに開発期間を短縮することができるという効果を奏する。また、故障時にはモジュール単位での交換が可能であるので、保守効率を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施例１に係る硬貨識別装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、実施例１に係る硬貨識別装置の斜視図である。
【図３】図３は、実施例１に係る硬貨識別装置の上面図および断面図である。
【図４】図４は、ポットコア型磁気センサの断面図である。
【図５】図５は、光軸調整の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例１に係る硬貨識別装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、磁気センサに接続される回路例を示す図である。
【図８】図８は、実施例１に係る硬貨識別装置が実行する処理概要を示す図である。
【図９】図９は、実施例２に係る硬貨識別装置の斜視図である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る硬貨識別装置が実行する処理概要を示す図である。
【図１１】図１１は、変形例に係る硬貨識別装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、１ａ、１ｂ  磁気センサ
２    撮像部
２ａ  レンズユニット
２ｂ  カメラ
３    撮像エリア
４    撮像中心
１０、１０ａ、１０ｂ  硬貨識別装置
１１    制御部
１１ａ  磁気処理部
１１ｂ  撮像指示部
１１ｃ  画像処理部
１１ｄ  判別部
１２    記憶部
１２ａ  テンプレート
２１    搬送路側カバー
２２    発光素子
２３    導光体
３１    光軸
３２    光透過部
４１    コア部
４２    外周部
４３    １次コイル
４４    ２次コイル
７１    低周波発信器
７２    高周波発信器
７３    増幅器
７４    駆動回路
７５    増幅器
７６ａ  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
７６ｂ  ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）
７７ａ、７７ｂ  全波整流器
７８ａ、７８ｂ  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
７９ａ、７９ｂ  Ａ／Ｄ（アナログデジタル変換器）
９１    上側リングコイル
９２    搬送路側カバー
９３    下側リングコイル
１１１、１１２  コイル
２００    硬貨
２０１    正の搬送方向
２０２    逆の搬送方向
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る硬貨識別装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、実施例１では、撮像部における撮像中心点についての点対称位置に、同一の反射型磁気センサを配置した場合について、実施例２では、撮像部における撮像中心点を中心とする同心円上にリング型の透過型磁気センサを配置した場合について、それぞれ説明することとする。
【実施例１】
【００２９】
まず、実施例１に係る硬貨識別装置１０の概要について図１を用いて説明する。図１は、実施例１に係る硬貨識別装置１０の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、正の搬送方向（同図の２０１に示す矢印の向き参照）に硬貨２００を搬送する場合について、同図の（Ｂ）には、正の搬送方向の逆向き、すなわち、逆の搬送方向（同図の２０２に示す矢印の向き参照）に硬貨２００を搬送する場合について、それぞれ示している。また、硬貨２００は、図示しない搬送ベルトなどの搬送機構で搬送路上を一定速度で搬送されるものとする。【００３０】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨識別装置１０は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Devices）カメラなどの撮像デバイスを含んだ撮像部２を備えている。また、搬送路上には、ガラスなどの透明部材で構成された撮像エリア３が設けられており、撮像中心４まわりの画像を撮像する撮像部２は、撮像エリア３に搬送されてきた硬貨２００の表面の模様を撮像する。【００３１】
また、搬送路上には、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂが設けられており、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂは、撮像中心４からの距離がＲであって、撮像中心４について点対称となる位置にそれぞれ設置されている。なお、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂは、撮像部２の撮像範囲外に設けられている。【００３２】
すなわち、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂは、撮像中心４からの距離が等しい位置にそれぞれ設けられているので、同図の（Ａ）に示した正の搬送方向（同図の２０１に示す矢印の向き参照）および同図の（Ｂ）に示した逆の搬送方向（同図の２０２に示す矢印の向き参照）のいずれの搬送方向であっても、撮像部２による硬貨２００の撮像に先駆けて硬貨２００による磁界変動を取得することができる。【００３３】
具体的には、同図の（Ａ）に示した場合では、磁気センサ１ａで硬貨２００による磁界変動を取得した後に、撮像部２によって硬貨２００の撮像が行われる。なお、この場合、磁気センサ１ｂの出力は無視される。【００３４】
また、同図の（Ｂ）に示した場合では、磁気センサ１ｂで硬貨２００による磁界変動を取得した後に、撮像部２によって硬貨２００の撮像が行われる。なお、この場合、磁気センサ１ａの出力は無視される。【００３５】
このように、実施例１に係る硬貨識別装置１０は、撮像部２の撮像中心４からの距離が等しい位置に、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂをそれぞれ設けることとした。したがって、硬貨２００の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても、磁気センサ１ａまたは磁気センサ１ｂによる磁界変動取得後、硬貨２００の通過を確認してから所定時間経過後に、撮像部２による硬貨２００の撮像を行えばよい。【００３６】
すなわち、硬貨２００の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても、撮像部２についての撮像制御を、同一のコンピュータプログラムで実施することができる。このため、硬貨識別に係るコンピュータプログラムを簡略化することが可能となる。【００３７】
次に、実施例１に係る硬貨識別装置１０の構成例について図２を用いて説明する。図２は、実施例１に係る硬貨識別装置１０の斜視図である。なお、同図の（Ａ）には、図１に示した磁気センサ１（磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂ）と、撮像部２とを一体モジュールとして構成した場合について示している。また、同図の（Ｂ）には、搬送路側カバー２１を取り外した場合における硬貨識別装置１０の内部構造を示している。【００３８】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨２００は、正方向（同図の（１）の矢印参照）または逆方向（同図の（２）の矢印参照）に搬送される。硬貨２００が正方向（同図の（１）の矢印参照）に搬送される場合、硬貨２００は、磁気センサ１ａを通過した後に、撮像エリア３へ搬送され、撮像部２によって表面の模様を撮像される。【００３９】
また、硬貨２００が逆方向（同図の（２）の矢印参照）に搬送される場合、硬貨２００は、磁気センサ１ｂを通過した後に、撮像エリア３へ搬送され、撮像部２によって表面の模様を撮像される。【００４０】
また、同図の（Ｂ）に示したように、搬送路側カバー２１を取り外すと、円環状に設けられた複数の発光素子２２と、各発光素子２２が発した光を撮像エリア３へ導く導光体２３とが設けられている。【００４１】
なお、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂの上面は、同図の（Ａ）に示したように、搬送路側カバー２１に設けられた穴を貫通して搬送路面に接するようになっている。このように、搬送路面と磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂの検出面とを一致させることで、硬貨２００による磁界変動を高精度に取得することができる。【００４２】
次に、実施例１に係る硬貨識別装置１０の構成について図３を用いてさらに詳細に説明する。図３は、実施例１に係る硬貨識別装置１０の上面図および断面図である。なお、同図の（Ａ）には、硬貨識別装置１０の上面図を、同図の（Ｂ）には、同図の（Ａ）に示したａ−ｂ断面における断面図を、同図の（Ｃ）には、同図の（Ａ）に示したｃ−ｄ断面における断面図を、それぞれ示している。また、同図の（Ａ）に示した発光素子２２の個数は一例であり、他の個数としても構わない。【００４３】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨識別装置１０の上面、すなわち、搬送路を構成する下側の面には、撮像部２の撮像中心４を中心とする円形の光透過部３２が設けられている。この光透過部３２は、ガラスなどの透明部材で構成されており、図２に示した搬送路側カバー２１の下方に設けられた発光素子２２が発した光を、硬貨２００へ向けて通過させる。【００４４】
かかる発光素子２２は、撮像中心４を中心とする同心円上に円環状となるように設置されており、発光素子２２が発する光の光軸は、原則として撮像中心４へ向かうように調整されている（同図に示す３１の破線矢印参照）。そして、同図に示すａ−ｂ断面上では、発光素子２２の代わりに磁気センサ１ａまたは磁気センサ１ｂが取り付けられている。【００４５】
ここで、磁気センサ１ａまたは磁気センサ１ｂは、発光素子２２の代わりに取り付けられているため、磁気センサ１ａまたは磁気センサ１ｂの近傍では、照明むらが発生しやすい傾向にある。このため、硬貨識別装置１０では、磁気センサ１ａまたは磁気センサ１ｂの近傍に位置する発光素子２２の光軸を調整することで、かかる照明むらの発生を抑制している。なお、光軸調整の具体例については、図５を用いて後述することとする。【００４６】
次に、同図の（Ａ）に示したａ−ｂ断面における断面図について説明する。同図の（Ｂ）に示したように、ａ−ｂ断面では、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂが、撮像中心４について対称位置であって、撮像部２の撮像範囲外となる位置にそれぞれ設けられている。【００４７】
また、撮像部２は、ＣＣＤカメラなどのカメラ２ｂと、光透過部３２経由で受け取る硬貨２００による反射光を、カメラ２ｂの撮像面に結像させるレンズユニット２ａとから構成されている。なお、図３では、撮像部２を作動させるための回路が形成される基板や、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂに接続される基板、発光素子２２の発光制御を行う基板などの記載を省略している。【００４８】
次に、同図の（Ａ）に示したｃ−ｄ断面における断面図について説明する。同図の（Ｃ）に示したように、ｃ−ｄ断面では、発光素子２２と、発光素子２２が発した光を光透過部３２における撮像中心４へ導くための導光体２３とが、撮像中心４について対称位置であって、撮像部２の撮像範囲外となる位置にそれぞれ設けられている。【００４９】
なお、発光素子２２は、同図の（Ｃ）における上方向へ光を発するように取り付けられており、発光素子２２が発した光は導光体２３によって反射・屈折されることで、光透過部３２へ集められる（同図に示す３１の破線矢印参照）。【００５０】
なお、同図では、磁気センサ１ａ、磁気センサ１ｂおよび発光素子２２を同心円上に配置した場合について示したが、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂを、発光素子２２が設けられる円よりも半径が大きな同心円上に配置することとしてもよい。このようにすることで、後述する発光素子２２の光軸調整（図５参照）が不要となる。【００５１】
次に、磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂの構成例について図４を用いて説明する。図４は、ポットコア型磁気センサの断面図である。同図に示すように、磁気センサ１は、中心軸に相当するコア部４１と、外周に相当する外周部４２とから構成されており、外周部４２には１次コイルが、コア部４１には２次コイルが、それぞれ巻回されている。【００５２】
なお、同図に示す磁気センサ１は、外周部４２に巻回された１次コイルへ通電するとともに、硬貨２００によって２次コイルに励起された磁気変動を検出する反射型磁気センサである。なお、同図に示した磁気センサ１の上面は、図２の（Ａ）に示した搬送路側カバー２１を貫通して搬送路面に接するように配置されることになる。【００５３】
次に、図２や図３に示した発光素子２２の光軸調整について図５を用いて説明する。図５は、光軸調整の一例を示す図である。なお、同図には、磁気センサ１ａに隣接する発光素子２２ａおよび発光素子２２ｂの光軸調整について示している。また、参考のため光軸調整を行う以前の光軸を、同図の５１および５２に破線矢印として示している。【００５４】
同図に示したように、磁気センサ１ａは、本来なら存在するはずの発光素子２２の代わりに、撮像中心４を中心とする同心円上に設けられるため、磁気センサ１ａと撮像中心４とを結ぶ直線付近の光量は不足する傾向にあり、これによって照明むらが発生してしまう。なお、磁気センサ１ｂについても同様のことがいえる。【００５５】
そこで、同図に示すように、発光素子２２ａを同図の５５に示す矢印方向にずらして配置することで、本来の光軸（同図の５１参照）よりも、磁気センサ１ａ寄りの光軸となるように調整する（同図の５３参照）。また、発光素子２２ｂについても、同図の５６に示す矢印方向にずらして配置することで、本来の光軸（同図の５２参照）よりも、磁気センサ１ａ寄りの光軸となるように調整する（同図の５４参照）。【００５６】
このようにすることで、磁気センサ１ａと撮像中心４とを結ぶ直線付近の光量不足を解消し、磁気センサ１ａあるいは磁気センサ１ｂの設置による照明むらの発生を防止することができる。なお、図５では、磁気センサ１ａに隣接する発光素子２２（発光素子２２ａおよび発光素子２２ｂ）の光軸のみを調整する場合について示したが、磁気センサ１ａの近傍における発光素子２２についてそれぞれ光軸を調整することとしてもよい。【００５７】
次に、実施例１に係る硬貨識別装置１０の機能構成について図６を用いて説明する。図６は、実施例１に係る硬貨識別装置１０の構成を示すブロック図である。なお、同図では、硬貨識別装置１０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示している。【００５８】
同図に示すように、硬貨識別装置１０は、磁気センサ１と、撮像部２と、制御部１１と、記憶部１２とを備えている。また、制御部１１は、磁気処理部１１ａと、撮像指示部１１ｂと、画像処理部１１ｃと、判別部１１ｄとをさらに備えており、記憶部１２は、テンプレート１２ａを記憶する。【００５９】
磁気センサ１は、図４に示したポットコア型磁気センサであり、いわゆる反射型の磁気センサである。また、磁気センサ１は、図３に示したように、撮像部２の撮像中心４について対称位置にそれぞれ設置される（図３の磁気センサ１ａおよび磁気センサ１ｂ参照）。ここで、磁気センサ１に接続される回路例について図７を用いて説明しておく。【００６０】
図７は、磁気センサ１に接続される回路例を示す図である。同図に示すように、磁気センサ１の１次コイル４３は、発振側回路からの励磁信号ＥＸＳで励磁される。具体的には、発振側回路は、低周波信号（同図では４ＫＨｚ）ＬＳを発振出力する低周波発信器７１と、高周波信号（同図では２５０ＫＨｚ）ＨＳを発振出力する高周波発信器７２と、低周波信号ＬＳおよび高周波信号ＨＳを合成して増幅する増幅器７３と、増幅器７３で増幅された合成信号を磁気センサ１の一次コイル４３へ励磁信号ＥＸＳとして印加する駆動回路７４とから構成されている。【００６１】
また、磁気センサ１の２次コイル４４の検出信号ＳＧは、増幅器７５で増幅されたうえでＬＰＦ（ローパスフィルタ）７６ａおよびＨＰＦ（ハイパスフィルタ）７６ｂへそれぞれ入力される。【００６２】
ＬＰＦ７６ａの出力信号ＳＬは、全波整流器７７ａおよびＬＰＦ（ローパスフィルタ）７８ａを経由してＡ／Ｄ（アナログデジタル変換器）７９ａでデジタル信号ＤＬとして磁気処理部１１ａへ出力される。ここで、デジタル信号ＤＬは、低周波信号（同図では４ＫＨｚ）に対応する反射低周波信号（同図では４ＫＨｚ）である。【００６３】
一方、ＨＰＦ７６ｂの出力信号ＳＨは、全波整流器７７ｂおよびＬＰＦ（ローパスフィルタ）７８ｂを経由してＡ／Ｄ（アナログデジタル変換器）７９ｂでデジタル信号ＤＨとして磁気処理部１１ａへ出力される。ここで、デジタル信号ＤＨは、高周波信号（同図では２５０ＫＨｚ）に対応する反射高周波信号（同図では２５０ＫＨｚ）である。【００６４】
磁気処理部１１ａでは、受け取った反射低周波信号ＤＬおよび反射高周波信号ＤＨに基づいて硬貨２００の仮金種を判定することになる。【００６５】
図６の説明に戻り、撮像部２について説明する。撮像部２は、ＣＣＤカメラなどのカメラ２ｂと、光透過部３２経由で受け取る硬貨２００による反射光をカメラ２ｂの撮像面に結像させるレンズユニット２ａとから構成される（図３参照）。また、撮像部２は、撮像指示部１１ｂから撮像指示を受けたタイミングで、撮像処理を実行する。【００６６】
制御部１１は、磁気センサ１および撮像部２からの信号に基づいて硬貨２００の金種判別や真偽判別を行う処理部である。磁気処理部１１ａは、磁気センサ１から受け取った反射低周波信号ＤＬおよび反射高周波信号ＤＨに基づいて硬貨２００の仮金種を判定する処理を行う処理部である。また、磁気処理部１１ａは、磁気センサ１から受け取った信号レベルを撮像指示部１１ｂへ渡す処理を併せて行う。【００６７】
撮像指示部１１ｂは、磁気処理部１１ａから受け取った信号レベルに基づいて撮像部２に対して撮像指示を送信する処理を行う処理部である。なお、撮像指示部１１ｂが撮像部２に対して撮像指示を行うタイミングについては、図８を用いて後述することとする。【００６８】
画像処理部１１ｃは、撮像部２から受け取った画像データから硬貨２００に対応する部分画像を切り出すなどの加工処理を行う処理部である。また、画像処理部１１ｃは、加工処理後の画像データを判別部１１ｄへ渡す処理を行う処理を併せて行う。【００６９】
判別部１１ｄは、磁気処理部１１ａから仮金種判定結果を受け取り、仮金種に該当する画像判別用のテンプレート１２ａを記憶部１２から読み出すとともに、読み出したテンプレート１２ａと、画像処理部１１ｃから受け取った画像データとを対比することで最終的な金種判定を行う処理部である。【００７０】
記憶部１２は、不揮発性メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、テンプレート１２ａを記憶する。テンプレート１２ａは、画像判別用のテンプレートであり、たとえば、硬貨２００の金種ごとに表面用テンプレートおよび裏面用テンプレートが用意される。【００７１】
次に、実施例１に係る硬貨識別装置１０が実行する処理概要について図８を用いて説明する。図８は、実施例１に係る硬貨識別装置１０が実行する処理概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、硬貨２００が正の搬送方向に搬送される場合について、同図の（Ｂ）には、正の搬送方向とは逆の搬送方向に搬送される場合について、それぞれ示している。【００７２】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨２００が正の搬送方向に搬送される場合には、硬貨２００は、まず、磁気センサ１ａを通過することになる。ここで、磁気センサ１ａから出力される信号のレベル値は、グラフ８１に示したように変化する。具体的には、硬貨２００が磁気センサ１ａに差し掛かるとレベル値は通常状態から減少しはじめ、硬貨２００が磁気センサ１ａを覆った状態では、極小値付近で推移する（センサ上通過区間）。そして、硬貨２００が磁気センサ１ａから遠ざかるにつれて増加して通常状態へと戻る。【００７３】
ここで、磁気処理部１１ａは、センサ上通過区間におけるレベル値を用いて硬貨２００の仮金種判別を行う。そして、撮像指示部１１ｂは、信号のレベル値が増加し始めたタイミング（同図の８２参照）から所定時間経過後（同図の８３参照）に、撮像部２に対して撮像指示を送信する。【００７４】
そして、判別部１１ｄは、センサ上通過区間で取得された磁気データと、同図に示す８３のタイミングで取得された画像データとに基づいて最終的な判別処理を実行する。なお、同図の（Ａ）に示した搬送方向の場合、磁気センサ１ｂから出力される信号は、判別処理には用いられない。【００７５】
また、同図の（Ｂ）に示したように、硬貨２００が逆の搬送方向に搬送される場合には、硬貨２００は、まず、磁気センサ１ｂを通過することになる。ここで、磁気センサ１ｂから出力される信号のレベル値は、同図の（Ａ）に示したグラフ８１と同様に、グラフ８４のように変化する。具体的には、硬貨２００が磁気センサ１ｂに差し掛かるとレベル値は通常状態から減少しはじめ、硬貨２００が磁気センサ１ｂを覆った状態では、極小値付近で推移する（センサ上通過区間）。そして、硬貨２００が磁気センサ１ｂから遠ざかるにつれて増加して通常状態へと戻る。【００７６】
ここで、磁気処理部１１ａは、センサ上通過区間におけるレベル値を用いて硬貨２００の仮金種判別を行う。そして、撮像指示部１１ｂは、信号のレベル値が増加し始めたタイミング（同図の８５参照）から所定時間経過後（同図の８６参照）に、撮像部２に対して撮像指示を送信する。【００７７】
そして、判別部１１ｄは、同図に示す８５のタイミングで取得された磁気データと、同図に示す８６のタイミングで取得された画像データとに基づいて最終的な判別処理を実行する。なお、同図の（Ｂ）に示した搬送方向の場合、磁気センサ１ａから出力される信号は、判別処理には用いられない。【００７８】
このように、実施例１に係る硬貨識別装置１０では、硬貨２００の搬送方向が正の搬送方向であっても、逆の搬送方向であっても、同様のタイミングで各種判別処理を実行すれば足りる。したがって、判別タイミングを制御する同一のコンピュータプログラムで、正の搬送方向にも、逆の搬送方向にも対応することができるため、コンピュータプログラムを簡略化することができる。【００７９】
上述してきたように、実施例１では、撮像部が、硬貨に対して光を照射して硬貨による反射光を撮像することで撮像画像を取得し、撮像部の撮像中心点について点対称位置であって搬送路に隣接する位置に同一の反射式磁気センサをそれぞれ設け、判別部が、撮像部によって取得された画像データおよび反射式磁気センサによって取得された磁気データに基づいて硬貨の金種あるいは真偽を判別するように硬貨識別装置を構成した。また、撮像指示部が、反射式磁気センサによって取得された磁気データに基づいて撮像部による撮像を指示するように硬貨識別装置を構成した。【００８０】
したがって、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても、搬送される硬貨は、磁気センサを通過した後に撮像部の撮像中心点を通過するので、硬貨の識別精度を良好に保つことができる。また、搬送向きが変更された場合であっても、同一のソフトウェア処理を行うことで足りるので、コンピュータプログラムを簡略化することができる。【００８１】
ところで、上述した実施例１では、撮像部における撮像中心点についての点対称位置に、独立した反射型磁気センサをそれぞれ配置した場合について説明したが、撮像部における撮像中心点を中心とする同心円上にリング状の透過型磁気センサを配置することとしてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、リング状の透過型磁気センサを用いた場合について説明する。
【実施例２】
【００８２】
まず、実施例２に係る硬貨識別装置１０ａの構成例について図９を用いて説明する。図９は、実施例２に係る硬貨識別装置１０ａの斜視図である。なお、同図の（Ａ）には、搬送路側カバー９２を取り付けた状態の硬貨識別装置１０ａを、同図の（Ｂ）には、搬送路側カバー９２を取り外した状態の硬貨識別装置１０ａを、それぞれ示している。【００８３】
なお、透過型磁気センサは、同図の（Ａ）に示した上側リングコイル９１および同図の（Ｂ）に示した下側リングコイル９３の同径のコイルで構成される。なお、同図に示した上側リングコイル９１および下側リングコイル９３における外周部のくぼみには、コイルが巻回されているものとする。また、上側リングコイル９１は１次コイルであり、下側リングコイル９３は２次コイルであるものとする。【００８４】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨２００は、正方向（同図の（１）の矢印参照）または逆方向（同図の（２）の矢印参照）に搬送される。硬貨２００が正方向（同図の（１）の矢印参照）に搬送される場合、硬貨２００は、上側リングコイル９１の外側から内側へと入った後に、撮像エリア３へ搬送され、撮像部２によって表面の模様が撮像される。【００８５】
また、硬貨２００が逆方向（同図の（２）の矢印参照）に搬送される場合についても、硬貨２００は、上側リングコイル９１の外側から内側へと入った後に、撮像エリア３へ搬送され、撮像部２によって表面の模様が撮像される。【００８６】
また、同図の（Ｂ）に示したように、搬送路側カバー９２を取り外すと、円環状に設けられた発光素子および各発光素子が発した光を撮像エリア３へ導く導光体の外側であって、上側リングコイル９１と対向する位置に、下側リングコイル９３が設けられている。【００８７】
次に、実施例２に係る硬貨識別装置１０ａが実行する処理概要について図１０を用いて説明する。図１０は、実施例２に係る硬貨識別装置１０ａが実行する処理概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、硬貨２００が正の搬送方向に搬送される場合について、同図の（Ｂ）には、正の搬送方向とは逆の搬送方向に搬送される場合について、それぞれ示している。【００８８】
同図の（Ａ）に示したように、硬貨２００が正の搬送方向に搬送される場合には、硬貨２００は、まず、上側リングコイル９１および下側リングコイル９３で挟まれた空間へ入ってくることになる。【００８９】
ここで、下側リングコイル９３から出力される信号のレベル値は、グラフ１０１に示したように変化する。なお、上側リングコイル９１および下側リングコイル９３の半径は、図８等に示した磁気センサ１ａあるいは磁気センサ１ｂの半径よりも大きいので、レベル値の変動は穏やかなものとなる。【００９０】
具体的には、硬貨２００が上側リングコイル９１および下側リングコイル９３で挟まれた空間に差し掛かると、レベル値は、通常状態から減少しはじめ、極小値付近で推移した後、増加して極大値をとる。なお、かかる極大値は、通常状態よりも小さい値となる。そして、極大値から再び減少して極小値付近で推移し、硬貨２００が遠ざかるにつれて増加して通常状態へと戻る。【００９１】
ここで、磁気処理部１１ａは、下側リングコイル９３から出力される信号のレベル値が定常値から減少しはじめたタイミング（同図の１０２参照）で、計時を開始する。そして、磁気処理部１１ａは、搬送速度および同図に示す距離「Ｓ」に基づいて算出される所定時間が経過したタイミングで（同図の１０３参照）、下側リングコイル９３から出力される信号に基づいて硬貨２００の仮金種判別を行う。【００９２】
また、撮像指示部１１ｂも、同図の１０３に示したタイミングで撮像部２に対して撮像指示を送信する。そして、判別部１１ｄは、同図に示す１０３のタイミングで取得された磁気データおよび画像データに基づいて最終的な判別処理を実行する。【００９３】
また、同図の（Ｂ）に示したように、硬貨２００が逆の搬送方向に搬送される場合にも、硬貨２００は、まず、上側リングコイル９１および下側リングコイル９３で挟まれた空間に入ってくることになる。ここで、下側リングコイル９３から出力される信号のレベル値は、同図の（Ａ）に示したグラフ１０１と同様に、グラフ１０４のように変化する。【００９４】
具体的には、硬貨２００が上側リングコイル９１および下側リングコイル９３で挟まれた空間に差し掛かると、レベル値は、通常状態から減少しはじめ、極小値付近で推移した後、増加して極大値をとる。なお、かかる極大値は、通常状態よりも小さい値となる。そして、極大値から再び減少して極小値付近で推移し、硬貨２００が遠ざかるにつれて増加して通常状態へと戻る。【００９５】
ここで、磁気処理部１１ａは、下側リングコイル９３から出力される信号のレベル値が定常値から減少しはじめたタイミング（同図の１０５参照）で、計時を開始する。そして、磁気処理部１１ａは、搬送速度および同図に示す距離「Ｓ」に基づいて算出される所定時間が経過したタイミングで（同図の１０６参照）、下側リングコイル９３から出力される信号に基づいて硬貨２００の仮金種判別を行う。【００９６】
また、撮像指示部１１ｂも、同図の１０６に示したタイミングで撮像部２に対して撮像指示を送信する。そして、判別部１１ｄは、同図に示す１０６のタイミングで取得された磁気データおよび画像データに基づいて最終的な判別処理を実行する。【００９７】
このように、実施例２では、撮像部の撮像中心をそれぞれ中心位置とする１組のリングコイルを、搬送路を隔てて対向するように設けることとしたので、あらゆる搬送方向に対応することができる。【００９８】
なお、図９および図１０では、搬送路を隔てて対向するように１組のリングコイルを設ける場合について示したが、上側リングコイルを、リング状以外の形状とすることとしてもよい。【００９９】
図１１は、図９および図１０に示した硬貨識別装置１０ａの変形例に係る硬貨識別装置１０ｂを示す斜視図である。同図に示したのは、上側リングコイル９１の代わりに、コイル１１１およびコイル１１２を設けた場合である。【０１００】
コイル１１１およびコイル１１２における外周部のくぼみには、コイルが巻回されているものとする。また、硬貨識別装置１０ｂには、図９の（Ｂ）に示したように、下側リングコイル９３が内蔵されているものとする。また、図１１に示した場合では、下側リングコイル９３が１次コイルであり、コイル１１１およびコイル１１２が２次コイルであるものとする。【０１０１】
このように、上側リングコイル９１の代わりにコイル１１１およびコイル１１２を用いた場合であっても、正方向（同図の（１）の矢印参照）あるいは逆方向（同図の（２）の矢印参照）のいずれの搬送方向にも対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上のように、本発明に係る硬貨識別装置は、硬貨の搬送方向が正方向であっても逆方向であっても識別精度を良好に保ちたい場合に有用であり、特に、硬貨識別装置の装置サイズをコンパクトにしたい場合に適している。
【図１】
2010050049.tif 000003
【図２】
2010050049.tif 000004
【図３】
2010050049.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010050049.tif 000007
【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】
2010050049.tif 000012
【図１１】
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【国際調査報告】
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