(57)【要約】【課題】コストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上する。【解決手段】硬貨識別機構（硬貨識別部）２３は、第１検出位置２２２で、搬送路２２１に沿って搬送されている硬貨Ｃ１の外形を検出する外形検出センサ３１と、第１検出位置２２２よりも下流側に位置する第２検出位置２２３で、搬送路２２１上の磁界の大きさを検出する磁気センサ３２と、外形検出センサ３１によって検出された硬貨Ｃ１の外形に応じて、磁気センサ３２の発振周波数を設定する周波数設定部３５と、第２検出位置２２３における硬貨Ｃ１の通過時に、磁気センサ３２から検出された磁界の大きさに基づいて、硬貨Ｃ１の真偽を判定する判定部３５とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１検出位置で、搬送路に沿って搬送されている硬貨の外形を検出する外形検出センサと、
前記第１検出位置よりも下流側に位置する第２検出位置で、前記搬送路上の磁界の大きさを検出する磁気センサと、
前記外形検出センサによって検出された前記硬貨の外形に応じて、前記磁気センサの発振周波数を設定する周波数設定部と、
前記第２検出位置における前記硬貨の通過時に、前記磁気センサから検出された磁界の大きさに基づいて、前記硬貨の真偽を判定する判定部と、
を備える、
硬貨識別機構。
【請求項２】
前記判定部は、前記磁気センサにより発生された磁界内に、前記硬貨が通過する時におこる変化に基づいて前記硬貨の真偽を判定する、
請求項１に記載の硬貨識別機構。
【請求項３】
前記外形検出センサは、入力された前記硬貨の画像に基づいて前記硬貨の外形を検出する、
請求項１又は２に記載の硬貨識別機構。
【請求項４】
前記周波数設定部は、前記硬貨が前記磁気センサの前記磁界内を通過する間に、前記磁気センサの前記発振周波数を時間的に切り替える、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の硬貨識別機構。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の硬貨識別機構と、
投入部から投入された前記硬貨を前記下流側へ搬送する搬送路を有する硬貨搬送部と、
を備える、
硬貨処理ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の前記硬貨処理ユニットを備え、
利用者の入力操作を受け付ける操作ユニットと、
前記硬貨処理ユニットが処理した投入硬貨及び前記操作ユニットで受け付けた入力操作に応じて乗車券を発券する発券ユニットと、
を備える、
券売機。
【請求項７】
搬送路に沿って搬送されている硬貨の外形を第１検出位置で検出する外形検出センサによって検出された前記硬貨の外形に応じて前記搬送路上の磁界の大きさを、前記第１検出位置よりも下流側に位置する第２検出位置で、検出する磁気センサの発振周波数を設定する周波数設定ステップと、
前記第２検出位置における前記硬貨の通過時に、前記磁気センサから検出された磁界の大きさに基づいて、前記硬貨の真偽を判定する判定ステップと、を
コンピュータが実行する硬貨識別方法。
【請求項８】
搬送路に沿って搬送されている硬貨の外形を第１検出位置で検出する外形検出センサによって検出された前記硬貨の外形に応じて前記搬送路上の磁界の大きさを、前記第１検出位置よりも下流側に位置する第２検出位置で、検出する磁気センサの発振周波数を設定する周波数設定ステップと、
前記第２検出位置における前記硬貨の通過時に、前記磁気センサから検出された磁界の大きさに基づいて、前記硬貨の真偽を判定する判定ステップと、を
コンピュータに実行させる硬貨識別プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬貨の種類及び真贋を識別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の識別センサを備え、投入された硬貨の種類を識別する硬貨識別装置がある。硬貨識別装置には、受付可能な硬貨以外のもの（例えば記念硬貨及びゲームコイン又は、海外の硬貨等）が投入されることがある。そこで、硬貨識別装置は、複数のセンサを使用して複合的に、投入された硬貨の金種及び真、偽を識別している。
【０００３】
硬貨識別装置は、硬貨の凹凸を検出する凹凸センサと、硬貨の材質を検知する材質センサと、硬貨の厚みを検知する材厚センサとを備えている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の硬貨識別装置には、凹凸センサ、材質センサ、材厚センサが、この順で配置されている。凹凸センサは、投入された硬貨の凹凸を検知し、材質センサは投入された硬貨の材質を検知し、材厚センサは投入された硬貨の厚みを検知する。硬貨識別装置は、これらのセンサによって、投入された硬貨の真、偽及び金種を識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−  ７０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、正硬貨（例えば、１００円硬貨、５００円硬貨等）と材質が異なる記念硬貨、ゲームコイン、又は海外で使用されている硬貨がユーザによって券売機等に投入されるケースが増加している。そこで、投入された硬貨をより正確に識別できる硬貨識別装置が要求されている。また、硬貨識別装置では、センサの数を増やすことで硬貨をより正確に識別することもできるが、センサの数を増やすことでコストの上昇を招く虞もある。
【０００６】
この発明の目的は、コストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の硬貨識別機構、硬貨処理ユニット及び券売機、は、上記目的を達するために、以下のように構成している。
【０００８】
この硬貨識別機構は、第１検出位置で、搬送路に沿って搬送されている硬貨の外形を検出する外形検出センサと、前記第１検出位置よりも下流側に位置する第２検出位置で、前記搬送路上の磁界の大きさを検出する磁気センサと、前記外形検出センサによって検出された前記硬貨の外形に応じて、前記磁気センサの発振周波数を設定する周波数設定部と、前記第２検出位置における前記硬貨の通過時に、前記磁気センサから検出された磁界の大きさに基づいて、前記硬貨の真偽を判定する判定部と、を備える。
【０００９】
この構成では、前記外形検出センサの出力から、硬貨の金種を仮判定し、仮判定した金種に応じて、磁気センサの発振周波数を設定して、同じ外形であっても、硬貨の真偽を判定することができる。つまり、この構成では、２つのセンサを使用することでコストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上することができる。
【００１０】
この硬貨識別機構では、前記判定部は、前記磁気センサにより発生された磁界内に、前記硬貨が通過する時におこる変化に基づいて前記硬貨の真偽を判定することが好ましい。
【００１１】
このように構成することで、硬貨通過時と硬貨待機時（硬貨が通過していない状態）との磁気センサの出直値の差分から硬貨の真偽を判定する精度を向上させることができる。
【００１２】
この硬貨識別機構では、前記外形検出センサは、入力された前記硬貨の画像に基づいて前記硬貨の外形を検出してもよい。
【００１３】
このように構成することで、仮判定の精度を向上させることができる。
【００１４】
この硬貨処理ユニットは、硬貨識別機構と、投入部から投入された前記硬貨を前記下流側へ搬送する搬送路を有する硬貨搬送部と、を備えている。
【００１５】
この構成では、コストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上することができる。
【００１６】
この券売機は、硬貨処理ユニットと、利用者の入力操作を受け付ける操作ユニットと、
前記硬貨処理ユニットが処理した投入硬貨及び前記操作ユニットで受け付けた入力操作に応じて乗車券を発券する発券ユニットと、を備えている。
【００１７】
この構成では、コストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、コストの増加を抑えて、硬貨の識別精度をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】券売機の主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図２】券売機の外観を示す概略図である。
【図３】硬貨処理ユニットの主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図４】硬貨識別部の主要部の構成を示すブロック構成図である。
【図５】搬送路上における外形検出センサ及び磁気センサの位置の一例を示す説明図である。
【図６】図６Ａは、外形検出センサから発光される光路の一例を示す説明図であり、図６Ｂは、外形検出センサが受光する反射光の光路の一例を示す説明図である。
【図７】図７Ａは、外形検出センサが受光した照度の大きさを示す説明図であり、図７Ｂは、別の例における外形検出センサが受光した照度の大きさを示す説明図である。
【図８】硬貨の直径、孔の有無、金種及び発振周波数が対応付けられた硬貨対応表を示す図である。
【図９】磁気センサの構成の一例を示す説明図である。
【図１０】時間の経過に伴う磁界の大きさの一例を示す説明図である。
【図１１】硬貨毎の周波数特性の一例を示す説明図である。
【図１２】券売機における乗車券の発券処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】券売機におけるＩＣカードのチャージ処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】硬貨識別処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】変形例にかかる磁気センサの構成を示す説明図である。
【図１６】変形例にかかる硬貨毎の周波数特性の一例を示す説明図である。
【図１７】図１７Ａは変形例にかかる透過型の光電センサと硬貨との位置関係の一例を示した説明図であり、図１７Ｂは透過型の光電センサと硬貨との位置関係の図１７Ａとは別の例を示した説明図である。
【図１８】別の変形例にかかる外形検出センサを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態の硬貨識別部（硬貨処理機構）２３、硬貨処理ユニット６、券売機１、硬貨識別方法、及び硬貨識別プログラムについて説明する。
【００２１】
＜１．適用例＞
図１は、この発明の実施形態にかかる券売機１の主要部の構成を示すブロック図である。図２は、券売機１の外観を示す概略図である。券売機１は、図１に示すように、制御ユニット２と、表示ユニット３と、操作ユニット４と、発券ユニット５と、硬貨処理ユニット６と、紙幣処理ユニット７と、無線通信ユニット８と、通信ユニット９と、を備えている。この例における券売機は、駅に設置され、利用者が貨幣を投入することで切符等の乗車券を発券する。また、この券売機１は、利用者が乗車券として使用できるＩＣカードに対するチャージ（入金）等の処理も行う。券売機１は、図２に示すように、券売機１の本体１０の正面に表示器３ａを有する。利用者は、この表示器３ａに表示される内容に応じて、種々の操作を行う。
【００２２】
＜２．構成例＞
制御ユニット２は、図１に示すように、券売機１が備える表示ユニット３、操作ユニット４、発券ユニット５、硬貨処理ユニット６、紙幣処理ユニット７、無線通信ユニット８、及び通信ユニット９の各ユニットを制御する。
【００２３】
表示ユニット３は、図２に示すように、本体１０に設けられた表示器３ａを有し、表示器３ａに表示する画面の表示を制御する。
【００２４】
操作ユニット４は、表示器３ａの画面上に貼付されたタッチパネル４ａ及びテンキーを有するキー操作部４ｂ等の入力デバイスを有する。操作ユニット４は、入力デバイスにおける利用者の入力操作を検出し、検出した入力操作を制御ユニット２に通知する。
【００２５】
発券ユニット５は、乗車券を発行する。券売機１は、発券口５ａ又はカード挿入口５ｂ等を本体１０の正面に設けている。発券口５ａは、利用者に対して発券する乗車券を放出する。また、カード挿入口５ｂは、利用者によって挿入されたＩＣカードの取り込みと、処理を行ったＩＣカードの放出とを行う。発券ユニット５は、カード挿入口５ｂに挿入されたＩＣカードを取り込み、このＩＣカードに記憶されているカードデータを読み取る。また、発券ユニット５は、ＩＣカードに対するカードデータの書き込み（カードデータの更新）等も行う。そして、発券ユニット５は、利用者にこのＩＣカードを返却するために、カード挿入口５ｂから放出する。
【００２６】
硬貨処理ユニット６は、乗車券の発券等にかかる取引金額の精算に用いる硬貨を受け付ける。また、硬貨処理ユニット６は、利用者に対してつり銭硬貨の放出を行う。券売機１は、硬貨投入口６ａ、及びつり銭硬貨受皿６ｂを本体１０の正面に設けている。硬貨投入口６ａは、複数枚の硬貨が重なった状態であっても、券売機１の本体１０に投入できる形状である。硬貨処理ユニット６は、利用者が投入した投入硬貨や、利用者に対してつり銭として放出するつり銭硬貨について、金種及び真偽を識別する硬貨識別部２３を有している。硬貨処理ユニット６の詳細については後述する。
【００２７】
紙幣処理ユニット７は、乗車券の発券等にかかる取引金額の精算に用いる紙幣を受け付ける。また、紙幣処理ユニット７は、利用者に対してつり銭紙幣の放出を行う。券売機１は、紙幣投入口７ａ、及び紙幣放出口７ｂを本体１０の正面に設けている。紙幣処理ユニット７は、紙幣投入口７ａにおいて利用者が投入した投入紙幣、又は紙幣放出口７ｂにおいて利用者に放出するつり銭紙幣について、金種及び真偽を識別する。
【００２８】
無線通信ユニット８は、ＩＣカードに記憶されているカードデータを無線通信によって読み取る。また、無線通信ユニット８は、ＩＣカードに対するカードデータの書き込みを、無線通信によって実行する。
【００２９】
通信ユニット９は、ネットワークを介して、図示していない自動改札機や駅サーバ等の駅務機器や、他の券売機１との間における通信を行う。
【００３０】
硬貨処理ユニット６について図３を参照して具体的に説明する。図３は、この例にかかる硬貨処理ユニット６の主要部の構成を示すブロック構成図である。硬貨処理ユニット６は、図３に示すように、制御部２０と、硬貨繰出部２１と、硬貨搬送部２２と、硬貨識別部２３とを備えている。
【００３１】
制御部２０は、硬貨処理ユニット６の硬貨繰出部２１、硬貨搬送部２２及び硬貨識別部２３の各部の動作を制御する。また、制御部２０は、制御ユニット２との間におけるデータの入出力を行う。
【００３２】
硬貨繰出部２１は、硬貨投入口６ａ（図２参照）に投入された硬貨を、１枚ずつ分離して、搬送路２２１に案内する。
【００３３】
硬貨搬送部２２は、硬貨繰出部２１によって搬送路２２１に案内された硬貨を、搬送路２２１に沿って搬送する。この例にかかる硬貨搬送部２２は、搬送路２２１の搬送面２２０に、硬貨の表裏の何れかが対向するように硬貨を搬送する（図５参照）。
【００３４】
硬貨識別部２３は、搬送路２２１に沿って搬送されている硬貨毎に、硬貨の金種、及び真偽を識別する。硬貨識別部２３がこの発明でいう硬貨識別機構である。
【００３５】
硬貨識別部２３について図４〜図１１を参照して具体的に説明する。図４は、この例にかかる硬貨識別部２３の主要部の構成を示すブロック構成図である。図５は、搬送路２２１上における外形検出センサ３１及び磁気センサ３２の位置の一例を示す説明図である。硬貨識別部２３は、図４に示すように、制御部３０と、外形検出センサ３１と、磁気センサ３２とを備えている。また、制御部３０は、信号処理部３３と、周波数設定部３４と、判定部３５と、メモリ３６と有している。
【００３６】
外形検出センサ３１は、図５に示すように、搬送路２２１の第１検出位置２２２で、搬送路２２１に沿って搬送されている硬貨Ｃ１の外形を検出する。より詳細には、外形検出センサ３１は、例えば、反射型イメージセンサであって、搬送路２２１の搬送面２２０と対向する面に発光部と受光部とを有している。外形検出センサ３１の発光部は、不図示の一乃至複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有している。また、外形検出センサ３１の受光部は、例えば、不図示の複数のＣＣＤ（Charge Coupled Devices）の受光面が搬送路２２１の搬送面２２０と対向するように配置されている。複数のＣＣＤは、搬送路２２１の搬送面２２０と並行であって、搬送方向（硬貨Ｃ１の進行方向）Ｐ１と直交する方向に並んで配置されている。各ＣＣＤは、ＬＥＤから発光された光が搬送路２２１の搬送面２２０又は硬貨Ｃ１で反射された反射光を受光する。外形検出センサ３１は、受光した反射光の照度を信号処理部３３に出力する。
【００３７】
図６Ａは、外形検出センサ３１から発光される光路３１ａ、３１ｂの一例を示す説明図である。図６Ｂは、外形検出センサ３１が受光する反射光の光路３１ｃ、３１ｄの一例を示す説明図である。なお、搬送方向Ｐ１は、紙面に直交する方向であって、紙面の表面から裏面へ向かう方向を示す。ここで、図６Ａで示される光路３１ａは、搬送路２２１の搬送面２２０に照射される光の光路である。また、図６Ａで示される光路３１ｂは、硬貨Ｃ１の照射面に照射される光の光路である。外形検出センサ３１の各ＣＣＤは、図６Ｂに示すように、搬送路２２１の搬送面２２０又は硬貨Ｃ１で反射された反射光を受光する。ここで、図６Ｂで示される光路３１ｃは、搬送路２２１の搬送面２２０で反射された反射光の光路である。また、図６Ｂで示される光路３１ｄは、硬貨Ｃ１で反射された反射光の光路である。
【００３８】
外形検出センサ３１は、図６Ａに示すように、複数のＬＥＤから、搬送路２２１の搬送面２２０又は硬貨Ｃ１に光を照射する。
【００３９】
ところで、反射率は、光を反射する面の材質によって異なる。つまり、ＣＣＤが受光する照度は、光を反射する面の材質によって異なる。より詳細には、硬貨Ｃ１の材質と、搬送路２２１の搬送面２２０の材質とが異なるので、硬貨Ｃ１で反射された反射光の照度は、搬送路２２１の搬送面２２０で反射された反射光の照度と異なる。この例において、硬貨Ｃ１の反射率は、搬送路２２１の搬送面２２０の反射率よりも大きい。これにより、複数のＬＥＤが発光した光のうち、硬貨Ｃ１で反射された反射光の照度は、搬送路２２１の搬送面２２０で反射された反射光の照度よりも大きい。
【００４０】
信号処理部３３は、外形検出センサ３１から入力した照度データから、例えば、ＡＤ変換などの処理をして、硬貨Ｃ１の直径及び孔の有無を検出する。
【００４１】
図７Ａは、外形検出センサ３１の各ＣＣＤが受光した照度の大きさを示す説明図である。図７Ｂは、別の例の外形検出センサ３１の各ＣＣＤが受光した照度の大きさを示す説明図である。例えば、信号処理部３３は、外形検出センサ３１から入力したデータから、照度が閾値Ｔｈ１を超えているＣＣＤを検出する。信号処理部３３は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、閾値Ｔｈ１を超える照度を受光した複数のＣＣＤのうち搬送方向Ｐ１と直交する方向（図６の紙面における左右方向）における両端のＣＣＤを検出する。そして、信号処理部３３は、この両端のＣＣＤ間の距離が最も長い距離を硬貨Ｃ１の直径Ｌ１、Ｌ２として判定する。
【００４２】
また、信号処理部３３は、閾値Ｔｈ１を超える照度を受光した複数のＣＣＤのうち搬送方向Ｐ１における両端のＣＣＤ間に、図７Ｂに示すように、閾値Ｔｈ１を超えていない照度を受光したか否かを検出する。信号処理部３３は、両端のＣＣＤの間に閾値Ｔｈ１を超えていない照度を受光した場合、その硬貨Ｃ１には孔があると判定する。
【００４３】
図８は、硬貨の直径、孔の有無、金種及び発振周波数が対応付けられた硬貨対応表３２０を示す図である。周波数設定部３４は、外形検出センサ３１によって検出された硬貨Ｃ１の直径及び孔の有無に応じて、金種を仮判定し、かつ磁気センサ３２の発振周波数を設定する。周波数設定部３４は、図８に示すように、予めメモリ３６などに記憶されている硬貨対応表３２０を使用して、硬貨Ｃ１の金種を仮特定し、その金種に応じて磁気センサ３２の発振周波数を硬貨対応表３２０にある発振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５に設定する。なお、硬貨対応表３２０の発振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５は、磁気センサ３２の構成等によって適宜設定される。
【００４４】
図９は、磁気センサ３２の構成の一例を示す説明図である。磁気センサは、磁界の大きさによって変動する電圧Ｍ１を検出する。磁気センサ３２は、所望の発振周波数を有する交流電流が流されることで交流磁界を発生する。磁気センサ３２は、硬貨Ｃ１が磁界内を通過すると、硬貨Ｃ１に発生する渦電流によって、硬貨Ｃ１が磁界内に無い状態（待機時）の電圧とは異なる電圧を検出する。つまり、硬貨Ｃ１が磁界内を通過していない待機時の電圧は、硬貨Ｃ１が磁界内を通過している時の電圧Ｍ１よりも大きい。
【００４５】
磁気センサ３２は、図９に示すように、２つのコイル３２ａ、３２ｂを直列に接続したセンサである。この例において、磁気センサ３２のコイル３２ａ、３２ｂは、磁界の向きが同じ向きになるように互いに接続されている。磁気センサ３２は、第１検出位置２２２よりも下流側に位置する第２検出位置２２３（図５参照）で、搬送路２２１上の磁界の大きさによって変動する電圧Ｍ１を検出する。磁気センサ３２は、搬送路２２１をコイル３２ａとコイル３２ｂとで挟むように配置されている。  判定部３５は、第２検出位置２２３における硬貨Ｃ１の通過時に（図５参照）、磁気センサ３２から検出された電圧Ｍ１の変化量（以下、評価値と呼ぶ）に基づいて、硬貨Ｃ１の真偽を判定する。図１０は、硬貨Ｃ１通過時を含む時間の経過に伴う磁気センサから出力された電圧Ｍ１の一例を示す説明図である。判定部３５は、磁気センサ３２から電圧Ｍ１が入力される。判定部３５は、硬貨Ｃ１の評価値が所望の範囲内であるか否かを判定する。判定部３５は、この評価値が後述する所望の範囲内であると判定した場合、硬貨Ｃ１は仮判定された金種である（真）と判定する。また、判定部３５は、この評価値が所望の範囲内ではないと判定した場合、硬貨Ｃ１は仮判定された金種ではない（偽）と判定する。なお、評価値は、硬貨Ｃ１が通過していない待機時の電圧を最大値とし、硬貨Ｃ１が通過しているときに検出された電圧のうち、最も小さい電圧を最小値とした場合の変化量である。
【００４６】
ここで、硬貨の金種と発振周波数の関係について説明する。磁気センサ３２は、渦電流損による電圧Ｍ１の変化を検出する。硬貨には、その材質等によって金種毎に異なる磁気特性を有している。この例にかかる磁気センサ３２には、それぞれの金種に適した発振周波数が設定される必要がある。適した発振周波数とは、例えば、１００円硬貨を識別しようとする場合、１００円硬貨と同じ外形のもの（ゲームコイン、外国の硬貨等）であっても磁気センサ３２から異なる出力値（電圧Ｍ１）が検出できる周波数である。
【００４７】
また、この例における硬貨識別部２３は、記念硬貨を使用不可な硬貨であると判定する。つまり、利用者が誤って記念硬貨を投入した場合、券売機１は、記念硬貨をつり銭硬貨受皿６ｂから放出する。
【００４８】
図１１は、磁気センサ３２の周波数特性の一例を示す説明図である。この例において、図１１は、日本で使用可能な硬貨（１円硬貨、１０円硬貨、５円硬貨、１０円硬貨、５０円硬貨、１００円硬貨、及び５００円硬貨）（以下、まとめて呼ぶ場合に正硬貨と呼ぶ）、１００円記念硬貨、及び５００円記念硬貨の周波数特性を示している。図１１で示される周波数特性では、出力ｋ１が１００円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ２が１００円記念硬貨のセンサ出力値をそれぞれ示している。第１発振周波数ｆ１における出力ｋ１１は、図１１に示すように、第１発振周波数ｆ１における出力ｋ２１よりも高い値である。第２発振周波数ｆ２における出力ｋ１２は、第２発振周波数ｆ２における出力ｋ２２と第１発振周波数ｆ１における場合よりも近似している。硬貨識別部２３は、図１１で示される磁気特性のデータを予め記憶し、磁気センサ３２によって投入された硬貨Ｃ１を識別する際にこのデータを使用する。
【００４９】
１００円記念硬貨を正硬貨ではないと判定する場合、周波数設定部３４は、１００円硬貨の周波数特性と１００円記念硬貨の周波数特性が明確に異なる発振周波数を設定する。つまり、この例にかかる硬貨識別部２３は、周波数設定部３４によって磁気センサ３２の発振周波数が第１発振周波数ｆ１となるように設定する。硬貨識別部２３は、第１発振周波数ｆ１における硬貨Ｃ１の評価値から算出された結果（図１０参照）が、図１１で示される第１発振周波数ｆ１における出力ｋ１１を含む所望の範囲内であるか否かで、硬貨Ｃ１が１００円硬貨であるか否かを判定する。より詳細には、図１１で示される第１発振周波数ｆ１における出力ｋ１１が１００％であるとする。硬貨識別部２３は、この場合、第１発振周波数ｆ１における硬貨Ｃ１の評価値から算出された結果が１００±５％の範囲であれば、硬貨Ｃ１が１００円硬貨であると判定する。硬貨識別部２３は、硬貨Ｃ１が１００円記念硬貨の場合、第１発振周波数ｆ１における評価値から算出された結果が１００±５％の範囲に収まらないので、１００円硬貨ではないことが判定できる。
【００５０】
この例における硬貨識別部２３は、外形検出センサ３１から硬貨Ｃ１の外形を検出し、硬貨Ｃ１の外形に基づいて金種を仮判定する。そして、この例における硬貨識別部２３は、金種毎に対応する磁気センサ３２の発振周波数を設定し、磁気センサ３２から得た評価値に基づいて、硬貨Ｃ１の真偽を判定する。この例における硬貨識別部２３は、２つのセンサを使用することで硬貨Ｃ１を識別する。これにより、この硬貨識別部２３、硬貨処理ユニット６及び券売機１は、コストの増加を抑えて、硬貨Ｃ１の識別精度をより向上することができる。
【００５１】
硬貨識別部２３の制御部３０は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ３６、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、この発明にかかる硬貨識別プログラムを実行したときに、周波数設定部３４及び判定部３５として動作する。また、メモリ３６は、この発明にかかる硬貨識別プログラムを展開する領域や、この硬貨識別プログラムの実行時に生じたデータ等を一時記憶する領域を有している。制御部３０は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ３６等を一体化したＬＳＩであってもよい。また、ハードウェアＣＰＵが、この発明にかかる硬貨識別方法を実行するコンピュータである。
【００５２】
＜３．動作例＞
図１２は、券売機１における切符等の乗車券の発券処理を示すフローチャートである。券売機１における切符等の乗車券の発券処理について、図１２を参照して説明する。なお、以下の動作は一例に過ぎず、これに限定されない。また、券売機１は、利用者による貨幣（硬貨や紙幣）の投入を受け付ける。利用者が投入する貨幣は硬貨、又は紙幣の一方であってもよいし、両方であってもよい。硬貨は硬貨投入口６ａに投入される。紙幣は紙幣投入口７ａに投入される。
【００５３】
券売機１は、少なくとも硬貨又は紙幣の何れか一方が硬貨投入口６ａ又は紙幣投入口７ａに投入された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、投入された硬貨の投入金額と投入された紙幣の投入金額との合計金額を合計投入金額として算出する（Ｓ１２）。
【００５４】
券売機１は、利用者が希望する乗車券の発券を操作ユニット４によって受け付ける（Ｓ１３）。このとき、券売機１は、利用者が投入した合計金額以上の乗車券を選択できないように表示器３ａに表示させる。
【００５５】
券売機１は、受け付けた乗車券を発券する発券ユニット５によって乗車券を発券口５ａから放出させる（Ｓ１４）。券売機１は、利用者に対してつり銭を返却する必要があるか否かを判定する（Ｓ１５）、券売機１は、利用者につり銭を返却する必要があると判定した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、つり銭を算出する（Ｓ１６）。そして、券売機１は、つり銭を放出し（Ｓ１７）、処理を終了する。
【００５６】
このとき、つり銭として硬貨（つり銭硬貨）を放出する場合、硬貨処理ユニット６が、つり銭硬貨をつり銭硬貨受皿６ｂに放出する。また、つり銭として紙幣（釣り紙幣）を放出する場合、紙幣処理ユニット７がつり銭紙幣を紙幣放出口７ｂに放出する。
【００５７】
図１３は、券売機１におけるＩＣカードへのチャージ処理を示すフローチャートである。券売機１におけるＩＣカードへのチャージ処理ついて図１３を参照して説明する。
【００５８】
券売機１は、カード挿入口５ｂに挿入されたＩＣカードを取り込む（Ｓ２１）。券売機１は、ＩＣカードに記録されているカードデータを無線通信ユニット８によって読み取る（Ｓ２２）。券売機１は、硬貨又は紙幣の少なくとも一方の投入を受け付ける（Ｓ２３）。投入貨幣の処理ついては、上述した発券処理と同じである。
【００５９】
券売機１は、利用者が希望するチャージ金額の指定を操作ユニット４によって受け付ける（Ｓ２４）。券売機１は、指定されたチャージ金額をＩＣカードに発券ユニット５によってチャージする（Ｓ２５）。券売機１は、ＩＣカードのカードデータを無線通信ユニット８によって更新する（Ｓ２６）。券売機１は、カードデータを更新したＩＣカードをカード挿入口５ｂに放出する（Ｓ２７）。券売機１は、利用者に対してつり銭を返却する必要があるか否かを判定する（Ｓ２８）、券売機１は、利用者につり銭を返却する必要があると判定した場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、つり銭を算出する（Ｓ２９）。そして、券売機１は、つり銭を放出し（Ｓ３０）、処理を終了する。なお、つり銭の放出は、上述した発券処理と同じである。
【００６０】
次に、硬貨識別処理の動作について図１４を参照して説明する。図１４は、硬貨識別処理の動作の一例を示すフローチャートである。硬貨識別部２３は、外形検出センサ３１が硬貨Ｃ１を検出したか否かを判定する（Ｓ３１）。硬貨識別部２３は、外形検出センサ３１が硬貨Ｃ１を検出した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、硬貨Ｃ１の直径及び孔の有無を検出する（Ｓ３２）。硬貨識別部２３は、硬貨Ｃ１の直径及び孔の有無から、この硬貨Ｃ１の金種を仮判定する（Ｓ３３）。硬貨識別部２３は、仮判定された金種に応じて磁気センサ３２の発振周波数を設定する（Ｓ３４）。硬貨識別部２３は、磁気センサ３２から出力された電圧Ｍ１から評価値を取得する（Ｓ３５）。硬貨識別部２３は、評価値に基づく結果が周波数特性（図１１参照）の出力に基づく所望の範囲内であるか否かを判定する（Ｓ３６）。硬貨識別部２３は、評価値に基づく結果が所望の範囲内であると判定した場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、硬貨Ｃ１が仮判定された金種である（真である）と判定する（Ｓ３７）。また、硬貨識別部２３は、評価値に基づく結果が所望の範囲内ではないと判定した場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、硬貨Ｃ１が仮判定された金種ではない（偽である）と判定する（Ｓ３８）。
【００６１】
＜４．変形例＞
変形例にかかる硬貨識別部２３について説明する。図１５は、変形例にかかる磁気センサ３２Ａの構成を示す説明図である。変形例にかかる磁気センサ３２Ａのコイル３２１ａ、３２１ｂは、磁界の向きが互いに逆向きになるように接続されている。このように、２つのコイル３２１ａ、３２１ｂの磁界の向きが互いに逆向きになるように接続されている磁気センサ３２Ａを使用した場合の硬貨Ｃ１の周波数特性は、上述の周波数特性（図９参照）と異なる。この変形例にかかる硬貨識別部２３は、図１６で示される周波数特性を使用して硬貨Ｃ１を識別する。
【００６２】
図１６は、この変形例にかかる硬貨の周波数特性を示す説明図である。図１６で示される出力ｋ１ａは１円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ２ａは５円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ３ａは１０円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ４ａは、５０円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ５ａは１００円硬貨のセンサ出力値を、出力ｋ６ａは５００円硬貨のセンサ出力値をそれぞれ示している。
【００６３】
発振周波数の低い領域（第３発振周波数ｆ３）では、出力ｋ１ａ、出力ｋ２ａ及び出力ｋ３ａは、出力ｋ４ａ、出力ｋ５ａ及び出力ｋ６ａと比較して高い出力値であるが、発振周波数が高い領域（第５発振周波数ｆ５）では、出力ｋ４ａ、出力ｋ５ａ及び出力ｋ６ａよりも低い出力値である。
【００６４】
ところで、この変形例にかかる硬貨識別部２３では、磁気センサ３２Ａの後段回路、例えばＡＤコンバータの分解能の影響により、磁気センサ３２Ａのセンサ出力が大きいほど、評価値のＳＮ比（Signal Noise ratio）が小さくなる。
【００６５】
例えば、図１６で示される第３発振周波数ｆ３で１円硬貨における磁気センサ３２Ａのセンサ出力が大きくなるように同調回路（共振回路）の定数を設定すると、１００円硬貨における磁気センサ３２Ａのセンサ出力が小さくなる。また、第５発振周波数ｆ５で１００円硬貨における磁気センサ３２Ａのセンサ出力が大きくなるように同調回路の定数を設定すると、１円硬貨における磁気センサ３２Ａのセンサ出力が小さくなってしまう。そこで、周波数設定部３４は、対象硬貨を１円、５円又は１０円硬貨の何れかを仮判定した場合、磁気センサ３２Ａの発振周波数を第３発振周波数ｆ３に設定する。また、周波数設定部３４は、対象硬貨を５０円又は１００円を仮判定した場合、磁気センサ３２Ａの発振周波数を第５発振周波数ｆ５に設定する。さらに、周波数設定部３４は、対象硬貨が５００円であると仮判定した場合、５００円硬貨の出力ｋ６と、１００円硬貨の出力ｋ５ａ及び５０円硬貨の出力ｋ４ａとの差を明確にするために、磁気センサ３２Ａの発振周波数を第４発振周波数ｆ４に設定する。
【００６６】
これにより、この変形例にかかる硬貨識別部２３は、仮判定された硬貨Ｃ１の金種がいずれの金種であっても、それぞれで大きなセンサ出力を検出できる。したがって、この変形例にかかる硬貨識別部２３は、各金種によって適した発振周波数を設定することで、判定精度を向上することができる。
【００６７】
また、別の変形例にかかる硬貨識別部２３の外形検出センサ３１は、硬貨Ｃ１の一面（ＬＥＤの発光面と対向する面）を搬送方向Ｐ１に走査（スキャン）するように構成されていてもよい。
【００６８】
また、別の変形例にかかる硬貨識別部２３の外形検出センサ３１は、透過型の光電センサでもよい。図１７Ａは透過型の光電センサと硬貨Ｃ１との位置関係の一例を示した説明図である。図１７Ｂは透過型の光電センサと硬貨Ｃ１との位置関係の別の例を示した説明図である。
【００６９】
外形検出センサ３１は、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、発光素子３１ｅと受光素子３１ｆとを有する。外形検出センサ３１の発光素子３１ｅは、例えば、ＬＥＤである。また、外形検出センサ３１の受光素子３１ｆは、例えば、ＣＣＤである。受光素子３１ｆは、受光面がＬＥＤの発光面と対向するように配置されている。この変形例にかかる外形検出センサ３１では、図１７Ａ及び１７Ｂに示すように、硬貨Ｃ１が発光素子３１ｅと受光素子３１ｆとの間を通過する間、ＣＣＤはＬＥＤが発光した光を受光しない。つまり、この変形例にかかる外形検出センサ３１は、発光素子３１ｅが受光していない時間の長さから硬貨Ｃ１の直径を算出する。
【００７０】
また、別の変形例にかかる硬貨識別部２３の外形検出センサ３１は、画像を取得するカメラでもよい。また、別の変形例にかかる硬貨識別部２３の外形検出センサ３１は、ＲＧＢ光源を用いたイメージセンサでもよい。これにより、硬貨識別部２３は、硬貨Ｃ１の外形が同じものであっても、より精度よく仮判定することができ、正硬貨の真偽判定の精度の向上につながる。
【００７１】
図１８は、別の変形例にかかる外形検出センサ３１を示す説明図である。別の変形例にかかる硬貨識別部２３の外形検出センサ３１は、図１８に示すように、板ばね３７と距離センサ３８を使用して、外形を検出する。硬貨Ｃ１は、搬送路２２１を通過中に板ばね３７に接触する。板ばね３７は、硬貨Ｃ１が接触しながら搬送方向Ｐ１へ進むことで、板ばね３７の自由端が硬貨Ｃ１の荷重によって距離センサ３８側（紙面の下側）に向かって撓む。距離センサ３８は、板ばね３７の自由端の撓んだ距離を検出する。これにより、外形検出センサ３１は、硬貨Ｃ１の外形を検出することができる。
【００７２】
また、別の変形例にかかる硬貨識別部２３の周波数設定部３４は、硬貨Ｃ１が磁気センサ３２の磁界内を通過する間に、磁気センサ３２の発振周波数を時間的に切り替えてもよい。これにより、硬貨識別部２３は、正硬貨の真偽判定の精度を向上することができる。
【００７３】
さらに、別の変形例にかかる硬貨識別部２３では、複数の磁気センサ３２を有してもよい。
【００７４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００７５】
さらに、この発明にかかる構成と上述した実施形態にかかる構成との対応関係は、以下の付記のように記載できる。
【００７６】
＜付記＞
第１検出位置（２２２）で、搬送路（２２１）に沿って搬送されている硬貨（Ｃ１）の外形を検出する外形検出センサ（３１）と、前記第１検出位置（２２２）よりも下流側に位置する第２検出位置（２２３）で、前記搬送路（２２１）上の磁界の大きさを検出する磁気センサ（３２）と、前記外形検出センサ（３１）によって検出された前記硬貨（Ｃ１）の外形に応じて、前記磁気センサ（３２）の発振周波数を設定する周波数設定部（３４）と、前記第２検出位置（２２３）における前記硬貨（Ｃ１）の通過時に、前記磁気センサ（３１）から検出された磁界の大きさに基づいて、前記硬貨（Ｃ１）の真偽を判定する判定部（３５）と、を備える、硬貨識別機構。
【符号の説明】
【００７７】
１…券売機
４…操作ユニット
５…発券ユニット
６…硬貨処理ユニット
２２…硬貨搬送部
３１…外形検出センサ
３２…磁気センサ
３４…周波数設定部
３５…判定部
Ｃ１…硬貨
２２１…搬送路
２２２…第１検出位置
２２３…第２検出位置
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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