(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査方法において、
前記検出信号波形の差分波形を求め、
該差分波形のピーク位置を示す第１の情報および該差分波形のピーク位置における前記検出信号波形の値を示す第２の情報および該差分波形のピーク位置における前記差分波形の値を示す第３の情報を抽出し、
該抽出した前記第１乃至第３の情報を用いて前記コインを検査することを特徴とするコイン検査方法。
【請求項２】
前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求め、
該検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより前記差分波形を求める
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項３】
前記差分波形の時点ｔにおける値をΔ（ｔ）とするとき２サンプル点前の時点ｔ−２における前記差分波形の値Δ（ｔ−２）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を前記差分波形のピーク位置として抽出する
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項４】
前記差分波形の時点ｔにおける値をΔ（ｔ）とするときＮサンプル点前の時点ｔ−Ｎにおける前記差分波形の値Δ（ｔ−Ｎ）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を前記差分波形のピーク位置として抽出する
ことを特徴とする請求項１記載のコイン検査方法。
【請求項５】
コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査方法において、
前記検出信号波形の差分波形を求め、
該差分波形のゼロクロス点を含む特定の領域の特徴量を検査情報として前記コインを検査する
ことを特徴とするコイン検査方法。
【請求項６】
前記特定の領域は、
前記コインのフランジ部に対応する領域である
ことを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項７】
前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求め、
該検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求める
ことにより前記差分波形を求めることを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項８】
前記特徴量は、
前記特定の領域における前記検出信号波形の谷の部分の高さと該検出信号波形の谷の部分に隣接する山の部分とのレベル差である
ことを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項９】
前記特定の領域は、
前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、
前記特徴量は、
前記差分波形の谷の部分の高さと該差分波形の谷の部分に隣接する山の部分との高さの比である
ことを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項１０】
前記特定の領域は、
前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、
前記特徴量は、
前記差分波形の谷の部分に対応する前記検出信号波形の値である
ことを特徴とする請求項５記載のコイン検査方法。
【請求項１１】
コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査装置において、
前記検出信号波形の差分波形を求める差分処理手段と、
前記差分処理手段で求めた差分波形のピーク位置を示す第１の情報および該差分波形のピーク位置における前記検出信号波形の値を示す第２の情報および該差分波形のピーク位置における前記差分信号の値を示す第３の情報を抽出する情報抽出手段と、
前記情報抽出手段で抽出した前記第１乃至第３の情報に基づき前記コインを検査する検査手段と
を具備することを特徴とするコイン検査装置。
【請求項１２】
前記差分処理手段は、
前記センサの検出信号波形を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換することにより前記センサの検出信号波形に対応する検出データを求めるアナログディジタル変換手段と、
前記アナログディジタル変換手段で求められた前記検出データの隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより差分データを求める差分データ算出手段と、
を具備し、
前記情報抽出手段は、
前記差分データ算出手段で求めた前記差分データのピーク位置を示す第１の情報および該ピーク位置における前記検出データの値を示す第２の情報および該ピーク位置における前記差分データの値を示す第３の情報を抽出し、前記検査手段は、前記情報抽出手段で抽出した前記第１乃至第３の情報を用いて前記コインを検査する
ことを特徴とする請求項１１記載のコイン検査装置。
【請求項１３】
前記情報抽出手段は、
時点ｔにおける差分データの値をΔ（ｔ）とするとき２サンプル点前の時点ｔ−２における差分データの値Δ（ｔ−２）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を差分データのピーク位置として抽出する
ことを特徴とする請求項１２記載のコイン検査装置。
【請求項１４】
前記情報抽出手段は、
時点ｔにおける差分データの値をΔ（ｔ）とするときＮサンプル点前の時点ｔ−Ｎにおける差分データの値Δ（ｔ−Ｎ）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を差分データのピーク位置として抽出する
ことを特徴とする請求項１２記載のコイン検査装置。
【請求項１５】
コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査装置において、
前記検出信号波形の差分波形を求める差分処理手段と、
前記差分処理手段で求めた差分波形のゼロクロス点を含む特定の領域の特徴量を検査情報として前記コインを検査するコイン検査手段と
を具備することを特徴とするコイン検査装置。
【請求項１６】
前記特定の領域は、
前記コインのフランジ部に対応する領域である
ことを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【請求項１７】
前記差分処理手段は、
前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求めるアナログディジタル変換手段と、
前記アナログディジタル変換手段で求めた前記検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより前記差分波形を求める差分波形算出手段と
を具備することを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【請求項１８】
前記コイン検査手段は、
前記差分波形の前記特定の領域に対応する前記検出信号波形の谷の部分の高さと該検出信号波形の谷の部分に隣接する山の部分とのレベル差を前記検査情報として前記コインを検査する
ことを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【請求項１９】
前記特定の領域は、
前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、
前記コイン検査手段は、
前記差分波形の谷の部分の高さと該谷の部分に隣接する前記差分波形の山の部分の高さとの比を前記検査情報として前記コインを検査する
ことを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【請求項２０】
前記特定の領域は、
前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、
前記コイン検査手段は、
前記差分波形の谷の部分に対応する前記検出信号波形の値である
ことを特徴とする請求項１５記載のコイン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコインの真贋性および金種を検査するコイン検査方法および装置に関し、特に自動販売機、ゲーム機器等に使用されるコインの検査に好適なコイン検査方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動販売機、ゲーム機器等に使用されるコイン検査装置は、誘導コイルを用いた磁気センサを使用する電子式コイン検査装置が主流である。
【０００３】
この種のコイン検査装置は、一般的にコインの自由落下を利用するもので、コイン投入口から投入されたコインを案内するコイン通路に複数組みの誘導コイルを配置し、この複数組みの誘導コイルをそれぞれ異なる周波数により励磁することで電磁場を形成し、コイン投入口から投入されたコインがこの電磁場内を通過することによる、該電磁場の変化を利用して該コインの真贋性および金種を検査するように構成されている。
【０００４】
この磁気センサを使用したコイン検査装置によるコインの検査は、周知の原理によるもので、上記電磁場の中をコインが通過するとき、この電磁場とコインとの相互作用により得られる電気的変化量（周波数変化、電圧変化、位相変化）を検出して該コインの真贋性および金種を判別している。
【０００５】
従来、この種のコイン検査装置は、コインの特徴が周波数に依存したパラメータとなることが多いことから、米国特許Ｎ０．３，８７０，１３７に開示されているように、複数の周波数を使うことでコインの材質、外径、厚さなどを検査する技術として利用されている。
【０００６】
また、近年になってコインの表面形状を検出する手法を採用するコイン検査装置も提案されており、その代表的技術として特開平１１−１６７６５５公報あるいは特開平１１−１７５７９３号公報に開示されたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、国際化に伴って諸外国のコインが容易に持ち込まれ、それらのコインが自動販売機等に誤って投入されたり、或いは不正を試みる者による詐欺行為などのために投入されるケースが増えている。
【０００８】
それら諸外国のコインの中には材質、外径、厚さなどが本物のコインに近似するものがあったり、あるいは諸外国のコインを変造するなどして本物コインに似せたものが多量に出回っている。
【０００９】
このような諸外国のコイン若しくは諸外国のコインを変造したコインは、本物のコインとコイン表面のデザイン(凹凸模様)が異なったり、あるいはコイン縁部(フランジ)の形状が異なるものの、材質、外径、厚さが殆ど一致しているものがあるため、従来の磁気センサを使用したコイン検査装置においては、これらのコインを本物と誤って受け入れてしまうことがあり、この場合、自動販売機等の管理者に不測の損害を与えることになる。
【００１０】
そこで、コイン表面の凹凸模様や縁部(フランジ)の形状を精度良く検出する技術が望まれている。
【００１１】
しかし、従来の磁気センサを使用したコイン検査装置は、磁気センサの検出信号波形のピーク値およびその位置のみに基づき被検査コインの真贋性および金種を判別するように構成されているため、情報量が少なく、このために諸外国のコイン若しくは諸外国のコインを変造したコインを確実に判別できないという問題があった。
【００１２】
そこで、この発明は、センサの検出信号波形から多くの情報を抽出することによって被検査コインを高精度で検査することができるようにしたコイン検査方法および装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査方法において、前記検出信号波形の差分波形を求め、該差分波形のピーク位置を示す第１の情報および該差分波形のピーク位置における前記検出信号波形の値を示す第２の情報および該差分波形のピーク位置における前記差分波形の値を示す第３の情報を抽出し、該抽出した前記第１乃至第３の情報を用いて前記コインを検査することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求め、該検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより前記差分波形を求めることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記差分波形の時点ｔにおける値をΔ（ｔ）とするとき２サンプル点前の時点ｔ−２における前記差分波形の値Δ（ｔ−２）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を前記差分波形のピーク位置として抽出することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記差分波形の時点ｔにおける値をΔ（ｔ）とするときＮサンプル点前の時点ｔ−Ｎにおける前記差分波形の値Δ（ｔ−Ｎ）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を前記差分波形のピーク位置として抽出することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査方法において、前記検出信号波形の差分波形を求め、該差分波形のゼロクロス点を含む特定の領域の特徴量を検査情報として前記コインを検査することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記特定の領域は、前記コインのフランジ部に対応する領域であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求め、該検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより前記差分波形を求めることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記特徴量は、前記特定の領域における前記検出信号波形の谷の部分の高さと該検出信号波形の谷の部分に隣接する山の部分とのレベル差であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記特定の領域は、前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、前記特徴量は、前記差分波形の谷の部分の高さと該差分波形の谷の部分に隣接する山の部分との高さの比であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記特定の領域は、前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、前記特徴量は、前記差分波形の谷の部分に対応する前記検出信号波形の値であることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明は、コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査装置において、前記検出信号波形の差分波形を求める差分処理手段と、前記差分処理手段で求めた差分波形のピーク位置を示す第１の情報および該差分波形のピーク位置における前記検出信号波形の値を示す第２の情報および該差分波形のピーク位置における前記差分信号の値を示す第３の情報を抽出する情報抽出手段と、前記情報抽出手段で抽出した前記第１乃至第３の情報に基づき前記コインを検査する検査手段とを具備することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記差分処理手段は、前記センサの検出信号波形を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換することにより前記センサの検出信号波形に対応する検出データを求めるアナログディジタル変換手段と、前記アナログディジタル変換手段で求められた前記検出データの隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより差分データを求める差分データ算出手段と、を具備し、前記情報抽出手段は、前記差分データ算出手段で求めた前記差分データのピーク位置を示す第１の情報および該ピーク位置における前記検出データの値を示す第２の情報および該ピーク位置における前記差分データの値を示す第３の情報を抽出し、前記検査手段は、前記情報抽出手段で抽出した前記第１乃至第３の情報を用いて前記コインを検査することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記情報抽出手段は、時点ｔにおける差分データの値をΔ（ｔ）とするとき２サンプル点前の時点ｔ−２における差分データの値Δ（ｔ−２）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を差分データのピーク位置として抽出することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記情報抽出手段は、時点ｔにおける差分データの値をΔ（ｔ）とするときＮサンプル点前の時点ｔ−Ｎにおける差分データの値Δ（ｔ−Ｎ）とΔ（ｔ）との差が０となる時点を差分データのピーク位置として抽出することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１５記載の発明は、コインが通過するコイン通路に沿ってセンサを配設し、該センサの検出信号波形に基づき該コインの検査を行うコイン検査装置において、前記検出信号波形の差分波形を求める差分処理手段と、前記差分処理手段で求めた差分波形のゼロクロス点を含む特定の領域の特徴量を検査情報として前記コインを検査するコイン検査手段とを具備することを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記特定の領域は、前記コインのフランジ部に対応する領域であることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記差分処理手段は、前記センサの出力を一定時間間隔でサンプリングしてアナログディジタル変換して前記検出信号波形を求めるアナログディジタル変換手段と、前記アナログディジタル変換手段で求めた前記検出信号波形の隣接するデジタル値間の差をそれぞれ求めることにより前記差分波形を求める差分波形算出手段とを具備することを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１８記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記コイン検査手段は、前記差分波形の前記特定の領域に対応する前記検出信号波形の谷の部分の高さと該検出信号波形の谷の部分に隣接する山の部分とのレベル差を前記検査情報として前記コインを検査することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１９記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記特定の領域は、前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、前記コイン検査手段は、前記差分波形の谷の部分の高さと該谷の部分に隣接する前記差分波形の山の部分の高さとの比を前記検査情報として前記コインを検査することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２０記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記特定の領域は、前記差分波形の谷の部分を含む領域であり、前記コイン検査手段は、前記差分波形の谷の部分に対応する前記検出信号波形の値であることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるコイン検査方法および装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、この発明に係わるコイン検査方法および装置を適用して構成したコイン検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
図１において、この実施の形態のコイン検査装置は、コイン通路１に沿って磁気センサ２を配設し、コイン通路１を転動落下するコイン３が磁気センサ２を通過する際に磁気センサ２から出力される検出信号波形に基づき該コイン３の真贋性および金種を検査するように構成されている。
【００３８】
ここで、磁気センサ２としては、
１）コイン３が磁気センサ２を構成するコイルの付近を通過する際に、コインによりコイルのインダクタンスが変化することを利用したもの
２）磁気センサ２を構成するコイルの片側を発振、他方を受信として発振コイルと受信コイルの間の相互結合係数（磁気結合係数）が変化することを利用したもの
等を用いることができる。
【００３９】
磁気センサ２から出力される検出信号波形は、コイン３の特徴を表わす基本パターンに集約され、予め設定した基準パターンデータと投入されたコイン３によって得られる基本パターンとを比較照合してコイン３の真贋性および金種を検査する。
【００４０】
磁気センサ２から出力される検出信号（アナログ信号）は、まず検波回路４で検波され、増幅器５で増幅された後、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）６一定時間間隔でサンプリングされて磁気センサ２から出力される検出信号に対応する複数のデジタルデータからなる検出データに変換される。
【００４１】
この検出データは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）７に取り込まれ、メモリ８に記憶される。
【００４２】
また、ＣＰＵ７は、メモリ８に記憶された検出データを読み出し、隣接するデジタルデータの差分をそれぞれ取ることに差分データを求め、この差分データを、メモリ８に記憶する。
【００４３】
ここで、ＣＰＵ７に取り込まれた磁気センサ２から出力される検出信号に対応する検出データの示す波形（検出信号波形）が、図１に示す検出信号波形１０のようであるとすると、ＣＰＵ７により求められる差分データの示す波形（差分波形）は差分波形１１のようになる。
【００４４】
この実施の形態のコイン検査装置によれば上記磁気センサ２から出力される検出信号に対応する検出データの示す波形（検出信号波形）１０と上記差分データの示す波形（差分波形）１１とに基づきコイン３の真贋性および金種を検査するように構成される。
【００４５】
すなわち、この実施の形態のコイン検査装置によればコイン３が通過するコイン通路１に沿って磁気センサ２を配設し、該磁気センサ２の検出信号波形１０に基づき該コイン３の検査を行うコイン検査において、磁気センサ２の検出信号波形１０の差分波形１１を求め、該差分波形１１のピーク位置を示す第１の情報および該差分波形１１のピーク位置における検出信号波形１０の値を示す第２の情報および該差分波形１１のピーク位置における差分波形１１の値を示す第３の情報を抽出し、該抽出した前記第１乃至第３の情報を用いてコイン３を検査する。
【００４６】
図２は、図１に示した検出信号波形１０および差分波形１１から検出信号波形１０のピーク値に注目した図である。
【００４７】
図２に示すように、差分波形１１がゼロとなる点、例えば点２１、２２、２３で検出信号波形１０は、ピーク値３１、３２、３３をとる。
【００４８】
したがって、差分波形１１がゼロとなる点を求めることにより、検出信号波形１０のピーク値を求めることができる。
【００４９】
図３は、図１に示した検出信号波形１０および差分波形１１のピーク値から検出信号波形１０のピーク間の変動に注目した図である。
【００５０】
図３に示すようにように、差分波形１１がピーク値を示す点においては、検出信号波形１０のピーク間の変動の状態を知ることができる。
【００５１】
例えば、差分波形１１がピーク値を示す点２４において、検出信号波形１０は点３４のように増加方向に変化し、差分波形１１がピーク値を示す点２５において、検出信号波形１０は点３５のように減少方向に変化する。
【００５２】
したがって、図３から明らかなように、検出信号波形１０に加えて差分波形１１を用いることにより、検出信号波形１０のピーク値および変動態様を含むコイン３に関する複数の情報が得られることになる。
【００５３】
さて、コイン通路１を転動落下するコイン３の磁気センサ２の通過速度は一定ではないので、磁気センサ２の検出信号を一定間隔でサンプリングする場合、各サンプリングのアドレスでとらえる特徴はかならずしも硬貨の同じ場所での特徴とはならない。
【００５４】
しかし、磁気センサ２の検出信号のピーク値はコイン３のある特定の場所の特徴に関連して発生するので、この磁気センサ２の検出信号のピーク値に着目することにより、コイン３の磁気センサ２の通過速度によらずコイン３の特徴を常にとらえることができる。
【００５５】
そこで、従来のコイン検査装置は、この磁気センサ２の検出信号波形のピーク値に着目してコイン３の値を利用して真贋性および金種を検査している。
【００５６】
しかし、磁気センサ２の検出信号のピーク値に着目した場合は、コイン３の特徴の一部をとらえるにすぎず、精巧に作られた偽貨で正偽の判定が難しいものが現れてきている。
【００５７】
そこで、この実施の形態のコイン検査装置においては、磁気センサ２から出力される検出信号に対応する検出データの示す波形（検出信号波形）に加えて、差分データの示す波形（差分波形）１１を用いることによって、新たに他のセンサを追加する等の構成を複雑にすることなく、コイン３の真贋性および金種を高精度で検査することを可能にする。
【００５８】
図４は、図１に示した検出信号波形１０のピーク値に着目した従来採用されていた検査情報を示す図である。
【００５９】
図４においては、検出信号波形１０が通常の正貨のようになだらかにピーク間を変化する波形の場合を示している。ここで、図２で説明したように、差分波形１１がゼロとなる点で検出信号波形１０はピーク値を示す。
【００６０】
したがって、図４に示す検出信号波形１０の場合は、検出信号波形１０のピーク値Ｖ２１に対応する検出信号波形１０のピーク位置Ｔ２１、検出信号波形１０のピーク値Ｖ２２に対応する検出信号波形１０のピーク位置Ｔ２２、検出信号波形１０のピーク値Ｖ２３に対応する検出信号波形１０のピーク位置Ｔ２３の計６個の情報Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３がこの検出信号波形１０を示すコイン３の検査情報として採用することができる。
【００６１】
図５は、図１に示した検出信号波形１０および差分信号１１に着目したこの実施の形態の検査情報を示す図である。
【００６２】
図５に示す検出信号波形１０は、外国のコインを変造したコイン等に見られるピーク値間が急激に変化するコインに対応する検出信号波形を示したものである。
【００６３】
ここでは、図４に示した検査情報に加えて、差分信号１１のピーク位置Ｔ２４に対応する検出信号波形１０の値Ｖ２４および差分信号１１のピーク値Ｖｓ２４、差分信号１１のピーク位置Ｔ２５に対応する検出信号波形１０の値Ｖ２５および差分信号１１のピーク値Ｖｓ２５、差分信号１１のピーク位置Ｔ２６に対応する検出信号波形１０の値Ｖ２６および差分信号１１のピーク値Ｖｓ２６を新たな検査情報として採用する。
【００６４】
これにより、図４に示した計６個の検査情報Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３に加えて、計９個の検査情報Ｖ２４，Ｖ２５，Ｖ２６，Ｖｓ２４，Ｖｓ２５，Ｖｓ２６，Ｔ２４，Ｔ２５，Ｔ２６を用いたコイン３の検査が可能になり、これにより、図４に示した従来の手法に比較して２．５倍の情報量に基づくコイン３の検査が可能になり、コイン３の真贋性および金種の検出精度を大幅に向上させることができる。
【００６５】
一般に、磁気センサ２の検出出力波形のピーク数をＮとすると、従来方式では２×Ｎ個、この発明では２×Ｎ＋３×(Ｎ―１)＝５×Ｎ―３個の検査情報が得られ、ピーク数が十分多い場合、この発明は従来方式と比べて約２．５倍の情報に基づきコイン３の検査を行うことができる。
【００６６】
因みに、差分波形１１のピーク値からは磁気センサ２の検出出力波形１０のピーク間の変化の滑らかさが、また磁気センサ２の検出出力波形１０のピーク位置や差分波形１１のピーク位置の関係からは磁気センサ２の検出出力波形１０のピークの前後の対称性が評価できる。
【００６７】
なお、この発明のコイン検査装置は、上述した実施の形態に限定されず、例えば、複数の磁気センサ出力の合成波形に基づきコインの検査を行う、例えば、本願出願人が先に出願した特願平１１−２８５６６６号若しくは特願平１１−３０４０６６号に開示したコイン検査装置で使用されるセンサを用いた場合にも同様に適用することができる。
【００６８】
特願平１１−２８５６６６号若しくは特願平１１−３０４０６６号においては、２つの磁気センサの合成出力を用いて特にコインのフランジ部若しくは表面の模様の影響を大きく受ける検出信号波形を得ている。
【００６９】
図６は、２つの磁気センサの合成出力を用いることにより得られるコインのフランジ部若しくは表面の模様の影響を強調した検出出力波形を示す図である。
【００７０】
なお、図６（ａ）は、１０ビットの分解能を有するＡ／Ｄ変換器を用いてサンプリングした５０円硬貨の検出出力波形１０を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した検出出力波形１０の差分波形１１を示す。
【００７１】
図６（ｂ）から明らかなように、図６（ｂ）に示す差分波形１１においては、そのピークがつぶれ、またその位置が不明瞭になっている。
【００７２】
さて、差分波形１１のピーク位置は、差分波形１１を更に微分して差分波形の差分信号を求め、この信号がゼロとなる点から求めることができる。
【００７３】
図７は、図６（ｂ）に示した差分波形１１に該差分波形１１の差分をとることにより求めた２階差分波形１２を重ねて示した図である。
【００７４】
図７から明らかなように、２階差分波形１２には、差分波形１１のピーク位置以外にゼロクロスする点が多数見られ、このため、この２階差分波形１２から差分波形１１のピーク検出を精度良く行うことが困難である。
【００７５】
図８は、図６（ｂ）に示した差分波形１１に図７に示した２階差分波形１２の２区間の移動平均をとった２区間移動平均波形１３を重ねて示した図である。
【００７６】
図８から明らかになるように、図８に示す２区間移動平均波形１３においては、余計なゼロクロス点が減少し、差分波形１１のピーク検出の精度が改善されることがわかる。
【００７７】
ところで、元の磁気センサ２の検出出力波形１０の各値をC(t-4), C(t-3), C(t-2), C(t-1), C(t)...とし、その差分波形の各値をΔ(t) = C(t-1)−C(t) で表し、さらにその差分値をΔ'(t) = Δ(t-1)−Δ(t) とすると、Δ'(t) は元の磁気センサ２の検出出力波形１０の各データで表すと次のようになる。
【００７８】
0003877118.tif 000002
ここで、差分の差分値の２区間移動平均値は
(Δ'(t-1)＋Δ'(t) ）÷２ .....................(２区間移動平均定義式)
なので２倍した値は次のような簡単な式で表せる。
【００７９】
0003877118.tif 000003
従って、２区間移動平均波形１３のゼロクロス点を探すには
Δ(t-2)−Δ(t)＝０
が成立する点を探せば良い。
【００８０】
そこで、この実施の形態においては、差分波形１１のピーク値を求めるのに、２区間移動平均波形１３を採用し、この２区間移動平均波形１３のゼロクロス点を探す手法として、条件
Δ(t-2)−Δ(t)＝０
が成立する点を探すように構成する。
【００８１】
この条件は、２区間移動平均定義式より求めたゼロクロス点条件の
Δ'(t-1)＋Δ'(t)＝０
と比べて、差分の差分を求める必要がない分、計算量が少なくて済み、差分波形１１が複雑な場合でも、差分波形１１のピーク値を容易に検出することが可能になる。
【００８２】
なお、上記実施の形態においては、差分の差分値の２区間移動平均について説明したが、区間数は３区間以上でも同様にして、２つの差分値のみで差分の差分値のゼロクロス点が求まる。
【００８３】
例えば３区間の場合のゼロクロス点条件は、３区間移動平均値を３倍したものが前述の算出式を用いて、
Δ'(t-2)＋Δ'(t-1)＋Δ'(t)  = Δ(t-3) −Δ(t)
と変形されるので、
Δ(t-3) −Δ(t)＝０
である。一般にＮ区間移動平均では Δ(t-N) −Δ(t)＝０ となる。
【００８４】
このように、この手法を採用することにより、磁界のわずかな変化を簡単な方法で細精度良くとらえることができ、各種コインの特徴を高精度に検出して、高精度なコイン選別を実現することができる。
【００８５】
なお、上記実施の形態では、磁気センサ２の検出信号波形１０およびその差分波形に基づきコインの真贋性および金種を検査するように構成したが、外国コインを変造した偽貨等の真贋性を判別する場合は、該偽貨の特定の領域の特徴量に基づき真贋性を判別する手法が有効である。
【００８６】
例えば、本願出願人が先に出願した特願平１１−２８５６６６号においては、磁気センサを改良することにより、コインのフランジ部の特徴を強調した検出信号波形を得るように構成して、外国コインを変造した偽貨等の真贋性の判別を可能にしている。
【００８７】
図９は、コインのフランジ部の特徴を強調した検出信号波形の一例を示す波形図である。
【００８８】
図９に示す検出信号波形１０は、コイン３のフランジ部３ａ、３ｂに対応する領域に第１の変極点４１と第２の変極点４２を有し、この第１の変極点４１および第２の変極点４２の形状がコイン３のフランジ部３ａ、３ｂの形状に対応している。
【００８９】
また、この第１の変極点４１と第２の変極点４２との間の領域４３は、コイン３の表面３ｃの凹凸模様に対応している。
【００９０】
そこで、この実施の形態においては、コイン３のフランジ部３ａ、３ｂに対応する検出信号波形１０の第１の変極点４１と第２の変極点４２に着目して、コイン３の真贋性を判別する。
【００９１】
図１０は、図９に示した検出信号波形の第１の変極点４１と第２の変極点４２に着目してコイン３の真贋性を判別する第１の手法を説明する図である。
【００９２】
図１０において、図１０（ａ）は、例えば、５００円コインの正貨に対応する検出信号波形１０およびこの検出信号波形１０の差分波形１１を重ねて示したものである。
【００９３】
図１０（ａ）で、領域４１０および領域４２０がコイン３のフランジ部３ａ、３ｂに対応する領域（第１の変極点４１と第２の変極点４２とに対応する領域）であり、この領域４１０および領域４２０では、差分波形１１がゼロクロスしている。
【００９４】
ここで、第１の変極点４１に対応する領域４１０の差分波形１１に着目してみると、この領域４１０において検出信号波形１０の傾き方向は、図１０（ｂ）に矢印Ａで示すように略水平方向を向いている。
【００９５】
また、第２の変極点４２に対応する領域４２０の差分波形１１に着目してみると、この領域４２０において検出信号波形１０の傾き方向は、図１０（ｃ）に矢印Ｂで示すように上方を向いている。
【００９６】
図１１は、図１０に示した正貨の検出信号波形およびその差分波形に対応する偽貨検出信号波形およびその差分波形の一例を示す図である。
【００９７】
図１１においても、領域４１０および領域４２０がコイン３のフランジ部３ａ、３ｂに対応する領域（第１の変極点４１と第２の変極点４２とに対応する領域）であり、この領域４１０および領域４２０では、差分波形１１がゼロクロスしている。
【００９８】
ここで、第１の変極点４１に対応する領域４１０の差分波形１１に着目してみると、この領域４１０において検出信号波形１０の傾き方向は、図１０（ｂ）に矢印Ａで示したのと同様に、矢印Ａ’で示すように略水平方向を向いている。
【００９９】
しかし、第２の変極点４２に対応する領域４２０の差分波形１１に着目してみると、この領域４２０においては、検出信号波形１０の傾き方向は、図１０（ｃ）に矢印Ｂで示した方向と異なり、矢印Ｂ’で示すように下方を向いている。
【０１００】
そこで、第２の変極点４２に対応する領域４２０の検出信号波形１０の傾き方向の相違から正貨と偽貨とを判別することができる。
【０１０１】
なお、第２の変極点４２に対応する領域４２０における検出信号波形１０の傾き方向は、コイン通路２を転動落下するコイン３の磁気センサ２の通過速度によって変化する。
【０１０２】
図１２は、図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０における検出信号波形１０の傾き方向を磁気センサ２に対するコイン３の通過速度に対応して示したものである。
【０１０３】
図１２において、図１２（ａ）は、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が速い場合を示し、図１２（ｂ）は、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が遅い場合を示している。
【０１０４】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）から明らかなように、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が遅い場合は、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が速い場合に比較して、検出信号波形１０の傾き方向は、図１２（ａ）に矢印Ｂ−１で示す方向から図１２（ｂ）に矢印Ｂ−２で示す方向のように、検出信号波形１０の傾き方向は、水平方向側に変化する。
【０１０５】
しかし、図１２（ｃ）に示すように、第２の変極点４２に対応する領域４２０の間で見れば、検出信号波形１０の変化レベル差は磁気センサ２に対するコイン３の通過速度によらず一定である。
【０１０６】
したがって、この第１の手法を採用する場合は、第２の変極点４２に対応する領域４２０の間のレベル差を検査情報とすれば、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度によらずコイン３の真贋性を確実に判別することが可能になる。
【０１０７】
図１３は、図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０に着目してコイン３の真贋性を判別する第２の手法を説明する図である。
【０１０８】
図１３に示す第２の手法においては、領域４２０における谷の高さＨａとこの領域４２０に隣接する山の高さＨｂ若しくはＨｃとの比Ｈｂ／Ｈａ、Ｈｃ／Ｈａを検査情報として、コイン３の真贋性を判別する。
【０１０９】
ここで、領域４２０における谷の高さＨａおよび領域４２０に隣接する山の高さＨｂおよびＨｃは、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度に対応して変化する。
【０１１０】
図１４は、図１３に示した領域４２０における谷の高さＨａおよび領域４２０に隣接する山の高さＨｂおよびＨｃを磁気センサ２に対するコイン３の通過速度に対応して示したものである。
【０１１１】
図１４において、図１４（ａ）は、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が速い場合を示し、図１４（ｂ）は、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が遅い場合を示している。
【０１１２】
しかし、図１４（ａ）および図１４（ｂ）から明らかなように、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が速くなり、これにより領域４２０における谷の高さＨａが高くなると、これに対応して領域４２０に隣接する山の高さＨｂおよびＨｃも高くなる。
【０１１３】
同様に、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度が遅くなり、これにより領域４２０における谷の高さＨａが低くなると、これに対応して領域４２０に隣接する山の高さＨｂおよびＨｃも低くなる。
【０１１４】
したがって、図１３に示したように、領域４２０における谷の高さＨａとこの領域４２０に隣接する山の高さＨｂ若しくはＨｃとの比Ｈｂ／Ｈａ、Ｈｃ／Ｈａを検査情報として使用することで、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度によらずコイン３の真贋性を高精度で判別することができる。
【０１１５】
図１５は、図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０に着目してコイン３の真贋性を判別する第３の手法を説明する図である。
【０１１６】
図１５に示す第３の手法においては、領域４２０の差分波形１１が谷を示すときにおける検出信号波形のレベル値を検査情報として、コイン３の真贋性を判別する。
【０１１７】
一般に、この種の磁気センサにおいて、差分波形１１の差分値が極小となる地点での検査信号波形のレベル値は時間軸（横軸）に対する位置ずれに対して最もバラツキが小さい。これに対して、差分波形１１の差分値が極大となる地点での検査信号波形のレベル値は時間軸（横軸）に対する位置ずれに対して大きく変化する。
【０１１８】
そこで、この第３の手法においては、領域４２０の差分波形１１が谷を示すときにおける検出信号波形のレベル値を検査情報として採用することで、磁気センサ２に対するコイン３の通過速度によらずコイン３の真贋性を高精度で判別することができるようにしている。
【０１１９】
なお、この発明のコイン検査装置は、磁気センサに限定されず、光学センサ等、コインの通過とともに変化する検出信号を出力するセンサを採用するコイン検査装置にも同様に適用可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
上述説明したようにこの発明によれば、センサの出力信号波形の変化を簡単な方法で細かくとらえることができ、これにより、各種硬貨の特徴を高精度に検出して、硬貨選別の際のトラブルを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるコイン検査方法および装置を適用して構成したコイン検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した検出信号波形１０および差分波形１１から検出信号波形１０のピーク値に注目した図である。
【図３】図１に示した検出信号波形１０および差分波形１１のピーク値から検出信号波形１０のピーク間の変動に注目した図である。
【図４】図１に示した検出信号波形１０のピーク値に着目した従来採用されていた検査情報を示す図である。
【図５】図１に示した検出信号波形１０および差分信号１１に着目したこの実施の形態の検査情報を示す図である。
【図６】２つの磁気センサの合成出力を用いることにより得られるコインのフランジ部若しくは表面の模様の影響を強調した検出出力波形を示す図である。
【図７】図６（ｂ）に示した差分波形１１に該差分波形１１の差分をとることにより求めた２階差分波形１２を重ねて示した図である。
【図８】図６（ｂ）に示した差分波形１１に図７に示した２階差分波形１２の２区間の移動平均をとった２区間移動平均波形１３を重ねて示した図である。
【図９】コインのフランジ部の特徴を強調した検出信号波形の一例を示す波形図である。
【図１０】図９に示した検出信号波形の第１の変極点４１と第２の変極点４２に着目してコイン３の真贋性を判別する第１の手法を説明する図である。
【図１１】図１０に示した正貨の検出信号波形およびその差分波形に対応する偽貨検出信号波形およびその差分波形の一例を示す図である。
【図１２】図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０おける検出信号波形１０の傾き方向を磁気センサ２に対するコイン３の通過速度に対応して示したものである。
【図１３】図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０に着目してコイン３の真贋性を判別する第２の手法を説明する図である。
【図１４】図１３に示した領域４２０における谷の高さＨａおよび領域４２０に隣接する山の高さＨｂおよびＨｃを磁気センサ２に対するコイン３の通過速度に対応して示したものである。
【図１５】図９に示した検出信号波形の第２の変極点４２に対応する領域４２０に着目してコイン３の真贋性を判別する第３の手法を説明する図である。
【符号の説明】
１    コイン通路
２    磁気センサ
３    コイン
４    検波回路
５    増幅器
６    アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
７    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
８    メモリ
１０    検出信号波形
１１    差分波形
１２    ２階差分波形
１３    ２区間移動平均波形
【図１】
0003877118.tif 000004
【図２】
0003877118.tif 000005
【図３】
0003877118.tif 000006
【図４】
0003877118.tif 000007
【図５】
0003877118.tif 000008
【図６】
0003877118.tif 000009
【図７】
0003877118.tif 000010
【図８】
0003877118.tif 000011
【図９】
0003877118.tif 000012
【図１０】
0003877118.tif 000013
【図１１】
0003877118.tif 000014
【図１２】
0003877118.tif 000015
【図１３】
0003877118.tif 000016
【図１４】
0003877118.tif 000017
【図１５】
0003877118.tif 000018