JP3838688B2 - コイン識別装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば金融機関における現金自動預出金機等に搭載され、投入されたコインなどを種類ごとに識別するコイン処理機において、コインの種類を識別するコイン識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、フィールドで稼働しているコイン処理機においては、特開平７−１６０９２２号公報に記載された装置のように、コインの直径を検出するための光学センサと、コインの材質を検出するための磁気センサとから構成された識別装置により、受け入れたコイン等の真偽や種類を識別している。
【０００３】
近年、多種多様なコインの真偽や種類を識別するために、この材質、径あるいは穴有無等の検出要素に加え、コインの表面模様の検知が注目されており、イメージセンサ等の新たな要素検出センサが識別装置に付加される傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置のように表面模様の検出センサを付加した場合、コインの表面模様の検知において、コイン外周の輪郭部分の画像データが不明瞭となり、コインの搬送位置や画像データから所定のエリアを正確に切り出す（以下、検切りという。）ことができないという欠点がある。そして、この表面模様の検出センサにて径検知や穴検知を兼用した際には、検切りの正確さが更に要求され、検切りミスにより誤検知を招く恐れがある。
【０００５】
また、検切りされたエリアの画像データを全ての判定基準データと比較しなければならず、模様判別に時間がかかるという欠点がある。
そこで本発明は上記欠点を除去し、コイン表面の画像データに対してコインの種類等に応じたデータ処理を行い、模様判別を高速で処理することができるコイン識別装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコイン識別装置は、コインを搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送されるコインの材質を検出する材質検出手段と、上記搬送手段により搬送されるコインの表面の画像データを入力する画像入力手段と、コインの第１の材質に対応した第１の閾値と、コインの第１の材質とは異なる第２の材質に対応した上記第１の閾値より大きい値である第２の閾値とを記憶する閾値記憶手段と、コインの表面模様の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、上記材質検出手段により第１の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第１の閾値を選択し、上記材質検出手段により第２の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第２の閾値を選択する閾値選択手段と、この閾値選択手段により選択された第１または第２の閾値を用いて上記画像入力手段により入力された画像データから特徴量を抽出する処理手段と、この処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ記憶手段に記憶された基準データとを比較してコインの種類を判定する判定手段とを有するものである。
【００１１】
上述する請求項１記載の本発明は、閾値選択手段により材質検出手段にて第１の材質が検出された場合に閾値記憶手段から第１の閾値を選択し、第１の材質とは異なる第２の材質が検出された場合に第１の閾値より大きい第２の閾値を選択し、この選択された第１または第２の閾値を用いて画像入力手段により入力された画像データから処理手段にて特徴量を抽出し、判定手段により基準データと比較してコインの種類を判定するようになっている。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の請求項７に係るコイン識別装置は、コインを搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送されるコインの材質を磁気的に検出する磁気センサと、上記搬送手段により搬送されるコインの外径を光学的に検出する光センサとからなる第１の識別部と、上記搬送手段により搬送されるコインに光を照射してコインの表面模様の画像データを検出する模様検出センサからなる第２の識別部と、上記第１の識別部の上記磁気センサ及び光センサの夫々の検出結果に基づいて第１の識別部におけるコインの種類を判定する第１の判定部と、コインの種類に対応した範囲の異なる複数の抽出範囲を記憶する範囲記憶手段と、コインの種類に対応した値の異なる複数の閾値を記憶する閾値記憶手段と、コインの種類に対応した異なる複数の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する抽出範囲を上記範囲記憶手段から選択する範囲選択手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する閾値を上記閾値記憶手段から選択する閾値選択手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する基準データを上記基準データ記憶手段から選択する基準データ選択手段と、上記模様検出手段にて検出された画像データに対して上記範囲選択手段により選択された抽出範囲の検切りを行う第１の処理手段と、この第１の処理手段で検切りされた上記抽出範囲内の画像データに対して上記閾値選択手段により選択された閾値を用いて２値化を行う第２の処理手段と、この第２の処理手段により２値化されたデータを上記基準データ選択手段により選択された基準データと比較して第２の識別部におけるコインの種類を判定する第２の判定部と、上記第１及び第２の判定部の夫々の判定結果から総合的なコインの種類を判定する総合判定手段とを有するものである。
【００１３】
上述する請求項７記載の本発明は、磁気センサと光センサからなる第１の識別部の検出結果に基づき第１の判定部によりコインの種類を判定する。次に、各選択手段にて第１の判定部に判定されたコインの種類に対応する抽出範囲、閾値、基準データを選択し、模様検出手段にて検出されたコインの表面模様の画像データに対して第１の処理手段にて選択された抽出範囲の検切りを行い、第２の処理手段にて選択された閾値を用いて２値化を行い、第２の判定部にて選択された基準データと比較してコインの種類を判定する。そして、第１及び第２の判定部の夫々の判定結果から総合判定手段にて総合的なコインの種類を判定するようになっている。
以上から、本発明は、コインの画像データから所定のエリアを正確に切り出し、模様判別を高速で処理することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係わるコイン処理装置Ｐの構成を概略的に示すものである。図２に示すように、処理すべき各種混合した複数金種の硬貨Ｃが受皿１に投入されると、受皿１は回転して、受皿１の下方に位置する硬貨繰出部２に硬貨Ｃを落下させる。そして、硬貨繰出部２は、受皿１から落下された硬貨Ｃを１枚ずつ繰出し、硬貨搬送路３に送る。
【００１５】
硬貨搬送路３は、硬貨繰出部２から繰り出された硬貨Ｃを搬送面４に対して搬送ベルト５により押し付けながら硬貨識別装置６へ強制的に搬送する。硬貨識別装置６は、後述する識別処理により搬送されてくる硬貨Ｃの真偽や種類等を識別し、その識別結果を出力する。
【００１６】
硬貨識別装置６を通過した硬貨Ｃは、再び硬貨搬送路３によって硬貨選別部７へ強制的に搬送される。そして、硬貨選別部７は、硬貨搬送路３によって搬送されてきた硬貨Ｃを硬貨識別部６の識別結果に基づき金種別に選別する。この硬貨選別部７は、例えば硬貨Ｃの各金種に対応した複数のシャッタ８，…によって構成されており、これらシャッタ８，…を選択的に開閉駆動することにより、硬貨を選別するようになっている。
【００１７】
また、硬貨選別部７により選別された硬貨Ｃは、シャッタ８，…の下部に設けられた一時保留部９に保留され、例えば、取り引きが成立した時にその一時保留された硬貨Ｃを、一時保留部９の下部に設けられた金種別金庫１０内に投入するようになっている。
【００１８】
以上は入金に際しての説明であるが、出金に際しては、金種別金庫１０から硬貨Ｃを取出して払い出すようになっている。即ち、硬貨Ｃは、取出機構１１によって金種別金庫１０から取出された後に、横搬送路１２から縦搬送路１３によって硬貨繰出部２へ搬送されるようになっている。
【００１９】
さらに、硬貨繰出部２に搬送された硬貨Ｃは、再び硬貨繰出部２から繰り出されると、硬貨識別装置６及び硬貨選別部７を通り、硬貨搬送路３の最後部に設けられたリジェクトゲート１４から横搬送路１５を介して縦搬送路１６へと搬送され、受け皿１に出金されるようになっている。尚、補充硬貨は係員金庫１７に収納され、金種別金庫１０内に収納しきれない硬貨Ｃはオーバフロー金庫１８に収納するようになっている。
【００２０】
次に、図３は、本発明に係わるコイン識別装置としての硬貨識別装置６の硬貨識別部２０の構成例を概略的に示す図である。
図３に示すように、硬貨繰出部２から１枚ずつ繰り出され、硬貨識別部２０の硬貨搬送路３上へ導かれた硬貨Ｃは、搬送ベルト５により中心部を搬送面４に押し付けながら図示矢印方向に搬送される。硬貨識別部２０は、搬送される硬貨Ｃの外径及び硬貨の搬送位置を光学的に検出する外径検出手段及び位置検出手段としての光センサ２１と、硬貨Ｃの材質や厚み等を磁気的に検出する材質検出手段としての磁気センサ２２とからなる第１の識別部２３が設けられている。この第１の識別部２０の下流側に隣接して、搬送される硬貨Ｃの表面の模様を光学的に検出する模様検出センサとしてのイメージセンサ２６からなる第２の識別部２４が配設されている。尚、搬送面４における第１の識別部２０と第２の識別部２４の部位には透明板（例えば、サファイアガラス）２５が固定されている。
【００２１】
光センサ２１は、例えば、図４に示すように構成されている。即ち、硬貨搬送路３の上方中央部には搬送ベルト５のための入退出用の開放部３１を有し、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）の左右に多数の発行ダイオードを並設してなる棒状の光源３２が配設されている。また、光源３２と透明板２５との間には、光源３２からの光を硬貨搬送路３（透明板２５）上に導くスリット３３が設けられている。光源３２と相対向する透明板２５の下側には、集光するための棒状のレンズ（セルホックレンズ）３４を介して光電変換素子としてのＣＣＤ形ラインセンサ３５が基板３６上に設置され、樹脂製ケース３７により固定されている。
【００２２】
このような構成により、光センサ２１では、硬貨搬送路３上を硬貨Ｃが搬送ベルト５により強制搬送されると、光源３２からの光はびスリット３３を通り、透明板２５上の硬貨Ｃにより遮られる。そして、光はレンズ３４に集束されてラインセンサ３５の受光面に硬貨Ｃの影を結ぶ。この場合、ラインセンサ３５の出力は、硬貨Ｃによって光が遮られた部分（影）の長さを電気的に計測することにより、硬貨Ｃの外径（直径）を検出するようになっている。本実施形態では、ラインセンサ３５の出力信号は、硬貨Ｃによる遮光部はハイレベル、光の入射部はローレベルとなる信号が１走査ごとに出力されるようになっている。また、このラインセンサ３５の出力信号から硬貨搬送路３上における硬貨の通過位置を検出するようになっている。
【００２３】
磁気センサ２２は、例えば、図５に示すように構成されている。即ち、硬貨搬送路３の下側には、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）に配設され、幅広の直方体状に形成された１次コア４１が設けられている。この１次コア４１には励磁用の１次コイル４２、及びこの１次コイル４２から電磁誘導される第１の２次コイル４３が夫々巻装されている。
【００２４】
一方、硬貨搬送路３の上側には、上方中央部に搬送ベルト５のための入退出用の開放部４４を有し、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）の左右に配設された２次コア４５、４６が配置されている。また、この２次コア４５、４６には、夫々第２の２次コイル４７、４８が巻装され、これらは一体的に樹脂製ケース４９（樹脂製ケース３７に相当）により固定されている。そして、この第２の２次コイル４７、４８は、１次コイル４２から発生し、硬貨Ｃを透過した磁束を検出するようになっている。尚、１次コイル４２は、正弦波発振器５０からの正弦波信号によって励磁されるようになっている。
【００２５】
このような構成により、磁気センサ２３では、硬貨搬送路３上を硬貨Ｃが搬送ベルト５により強制搬送されると、第２の２次コイル４７、４８に鎖交する磁束量が大きく変動する。通常は、１次コア４１から磁束が鎖交しているが、硬貨Ｃが磁気センサ２２上に来ると磁束が遮られるため、鎖交しにくくなる。この様に、本実施形態は、透過磁束検出型の磁気センサ２２を使用しており、磁束量の変動に基づき、硬貨Ｃの材質はもとより硬貨Ｃの厚み及び面積の差まで総合的に検出するようになっている。
【００２６】
第２の識別部２４は、例えば、図３（ｂ）に示すようなイメージセンサ２６から構成されている。即ち、透明板２５の下方部位には、透明板２５の下面に対して斜め方向から、搬送される硬貨Ｃに光を照射する光源５２が配設されている。また、光源５２からの光が硬貨搬送路３（透明板２５）上の硬貨Ｃにより反射された反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子としてのエリアセンサ５３が基板５４上に設置され、樹脂製ケース５５（樹脂製ケース３７、４９に相当）により一体的に固定されている。この光源５２、エリアセンサ５３からコインの表面の画像データを入力する画像入力手段を構成している。
【００２７】
尚、本実施形態では、エリアセンサ５３として、例えば、２０〜３０万画素の民生用のエリアセンサが用いられる。本エリアセンサ５３では、硬貨Ｃが所定の位置に来た時に、後述する制御によって光源５２を瞬間的に点灯させて硬貨Ｃの表面の画像（模様）を読取り、画像データとしてＲＡＭなどのメモリに転送するようになっている。尚、画像データの排出時間は、通常、規格で固定されており、１／６０秒を要することになっている。
【００２８】
次に、図６は、磁気センサ２２の出力信号を処理する処理回路の構成を示すものである。１次コイル４２には、正弦波発振器５０から所定の交流電圧が印加されている。そして、第１の２次コイル４３、第２の２次コイル４７、４８の各出力は、夫々増幅回路（例えば、差動増幅回路）５１、５２、５３に入力され増幅される。次に、増幅回路５１、５２、５３からの出力はコンデンサなどからなる直流成分カット回路５４、５５、５６により直流成分がカットされ、整流回路５７、５８、５９によって整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０、６１、６２を通して平滑され、夫々直流信号に変換される。尚、整流回路５７、５８、５９は、たとえば全波整流回路と積分回路とで構成されている。
【００２９】
ローパスフィルタ６０、６１、６２の各出力は演算回路６３に入力され、更に後述するＡ／Ｄコンバータ６５に入力するために増幅して調整する調整回路６４に入力される。この演算回路６３および調整回路６４では、例えば、
Ｖout ＝ｋanp*｛ｋ1 ＊Ｖ62−（ｋ2 ＊Ｖ60＋ｋ3 ＊Ｖ61）｝
なる演算処理を行い、所定レベルに調整する。ここで、上記Ｖ62はローパスフィルタ６２の出力、Ｖ60はローパスフィルタ６０の出力、Ｖ62はローパスフィルタ６１の出力、ｋ1 、ｋ2 、ｋ3 は演算回路６３の演算定数、ｋanp は調整回路６４の増幅定数（増幅率）である。
【００３０】
また、Ａ／Ｄコンバータ６５には、調整回路６４の出力の他にローパスフィルタ６０、６１、６２からの各出力も直接入力されている。Ａ／Ｄコンバータ６５は、後述する第１ＣＰＵ７０による切換制御によりローパスフィルタ６０、６１、６２及び調整回路６４の各出力を選択的にデジタル信号に変換されて第１ＣＰＵ７０に送られる。
【００３１】
図７は、硬貨識別部２０の電気回路を示すものであり、第１の識別部２３を制御する回路Ａと、第２の識別部２４制御する回路Ｂとから構成されている。回路Ａにおいて、第１ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）７０は第１の識別部２３全体を制御するもので、磁気センサ２２の出力データとしてＡ／Ｄコンバータ６５の出力が入力される。ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）７１は、硬貨Ｃの種類や真偽等の識別処理、その識別処理に基づくコイン処理装置の各種アクチュエータの制御処理等、制御系全体の制御を行うようになっている。ＲＡＭ７２は、硬貨Ｃの種類を識別するための、予め設定された硬貨の種類毎の磁気的材質、外径等の判定基準値データ等をテーブルの形で記憶している。
【００３２】
また、タイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）７３は、光センサ２１のラインセンサ３５からの出力信号（図９（ａ））に基づいて、後述する外径検出パルス（図９（ｅ））、端面検出パルス（図９（ｆ））をカウントし、硬貨Ｃの外径および硬貨搬送路３上の硬貨Ｃの搬送位置を検出する。そして、割込制御部（ＩＣＵ）７４は、光センサ２１のラインセンサ３５からの出力信号（図９（ａ））が入力されると、割り込み処理し、ＴＣＵ７３により外径検出パルス（図９（ｅ））、端面検出パルス（図９（ｆ））をカウントさせる。シリアル通信制御部（ＳＣＵ）７５は、回路Ｂの第２ＣＰＵ８０との通信を制御する。そして、これらはデータバス７６を介して夫々接続されている。
【００３３】
次に、エリアセンサ５３の出力が入力される回路Ｂにおいて、第２の識別部２４全体を制御する第２ＣＰＵ８０と、硬貨の種類や真偽等の識別処理等の制御プログラムを記憶するＲＯＭ８１と、エリアセンサ５３から取り込まれた画像データを記憶する各種記憶手段としてのＲＡＭ８２と、ＲＡＭ８２に記憶された画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）８４と、回路Ａの第１ＣＰＵ７０との通信を制御するＳＣＵ８５とからなり、データバス８６を介して夫々接続されている。また、ＲＡＭ８２は、硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された抽出範囲を記憶する範囲記憶手段と、硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された２値化のための閾値（スレッシュホールド値）を記憶する閾値記憶手段、並びに、硬貨の種類（または材質）毎の模様検出の判定基準値データ等をテーブルの形で記憶する基準データ記憶手段を構成している。
【００３４】
そして、上記のような構成において、磁気センサ２２による硬貨の種類識別処理について説明する。磁気センサ２２の第１の２次コイル４３、第２の２次コイル４７、４８の各出力は、夫々増幅回路５１、５２、５３で増幅された後、直流成分カット回路５４、５５、５６で直流成分がカットされ、整流回路５７、５８、５９で整流され、ローパスフィルタ６０、６１、６２で平滑された後、演算回路６３に入力され、ここにて下記式の演算処理が行われる。
【００３５】
Ｖout ＝ｋanp*｛ｋ1 ＊Ｖ62−（ｋ2 ＊Ｖ60＋ｋ3 ＊Ｖ61）｝
この演算出力Ｖout は、Ａ／Ｄコンバータ６５に入力でデジタル値に変換されて第１ＣＰＵ７０に入力される。第１ＣＰＵ７０は、Ａ／Ｄコンバータ６５の出力を所定間隔でサンプリングし、そのサンプリングデータをＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）７２に順次記憶する。この最大値の検出は、サンプリングデータを順次比較することにより最大値を検出してＲＡＭ７２に記憶し、記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定して終了する。そして、Ａ／Ｄコンバータ６５の出力の最大値とＲＡＭ７２に記憶されている最大値の判定基準値とを第１ＣＰＵ７０によって比較して、硬貨Ｃの材質を識別するようになっている。
【００３６】
ここで、各硬貨の搬送に伴う磁気センサ２２の出力波形は、図８に示すようになだらかな山形状となる。磁気センサ２２の出力は、磁束の積分値であるため、上記したようになだらかな山形状となり、ピーク値検出は容易である。周知のように、検出原理は、交番磁界に対して硬貨表面に生じる渦電流量を比較するものであり、渦電流量は硬貨の材料の導電率で決定され、導電率の小さい白銅硬貨は小さく、導電率の大きいアルミニウム硬貨および青銅硬貨は大きくなる。したがって、導電率の大きい硬貨程、本磁気センサ２２の出力は大きくなる。
【００３７】
また、本実施形態では、透過磁束量検知型センサであるから、材質だけでなく、面積や厚みまでも総合的に検知可能である。したがって、材質自体の性能では、
１円＞１０円＞５円＞（５００円、１００円、５０円）
という大小関係となる。面積や厚みを含んだ点から見ると、
１０円＞１円＞５円＞５００円＞１００円＞５０円
という大小関係となる。これより、硬貨Ｃの材質に加え、硬貨Ｃの種類も識別することができる。
【００３８】
次に、光センサ２１による硬貨の外径検出処理について説明する。図９（ａ）に示すように、ラインセンサ３５の出力信号は、硬貨Ｃによる遮光部はハイレベル（４．５ボルト程度）、光の入射部はローレベル（２ボルト程度）の信号が１走査（約１ｍｓ）ごとに出力されるようになっている。１走査の出力信号の始まりは、ラインセンサ３５の出力の最初の立上がりで検出する。通常、ラインセンサ３５では、トリガから数画素は無効画素であり、その後に所定数の有効画素があり、また、最後にも数画素の無効画素があり、その後に１走査が終了する。
【００３９】
まず、第１ＣＰＵ７０は、ラインセンサ３５の出力信号（図９（ａ））と、ラインセンサ３５の１画素に対応して生成される基準クロック（図９（ｂ））との論理積をとり、暗（遮光部）以外の基準クロックが除去された論理積信号（図９（ｃ））を生成する。次に、この論理積信号（図９（ｃ））と、有効画素の間だけハイレベルとなる信号（図９（ｄ））との論理積を取り、１画素毎に対応した外径検出パルス（図９（ｅ））を生成する。
【００４０】
そして、第１ＣＰＵ７０は、外径検出パルス（図９（ｅ））をＴＣＵ７３にてカウントすることにより、硬貨Ｃの外径をラインセンサ３５の１走査毎に検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する。外径の最大値の検出は、この１走査毎に検出した外径を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最大値を検出し、その最大値をＲＡＭ７２に記憶する。この記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定することにより、硬貨の外径を検出することができる。ここで、各硬貨Ｃの搬送に伴う光センサ２２の出力（ＴＣＵ７３のカウント出力）は図１０に示すような形状となる。
【００４１】
また、第１ＣＰＵ７０は、有効画素内で、第１番目の遮光開始までの間に、ラインセンサ３５の１画素毎に対応して生成される端面検出パルス（図９（ｆ））をＴＣＵ７３にてカウントすることにより、硬貨搬送路３上の硬貨Ｃの搬送位置を検出することができる。この端面検出パルス（図９（ｆ））をラインセンサ３５の１走査毎にカウントして、ＲＡＭ７２に順次記憶する。この１走査毎に検出したカウント値を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最小値を検出し、その最小値をＲＡＭ７２に記憶することにより、硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離を検出することができる。
【００４２】
このように、外径の最大値（外径検出の最大値）、及び磁気センサ２２の出力の最大値（材質検出の最大値）が夫々検出されＲＡＭ７２に記憶されると、第１ＣＰＵ７０は、予めＲＯＭ７１に記憶されている硬貨の種類毎の各判定基準値データと、ＲＡＭ７２に記憶された硬貨の種類毎の各最大値とを夫々比較する。そして、夫々どの種類の範囲に属しているかを判定し、それらの判定結果に基づき、第１の識別部２３としての硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行い、この判定結果を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する。尚、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へは、第１の識別部２３の判定結果の代わりに、磁気センサ２２にて検出された材質や光センサ２１にて検出された外径の値を送信しても良い。
【００４３】
次に、第２の識別部２４であるイメージセンサ２６による硬貨の模様検出処理について説明する。エリアセンサ５３の出力信号は、硬貨Ｃの画像データとして第２ＣＰＵ８０に送られ、ＲＡＭ８２に記憶される。また、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０の判定結果（もしくは検出結果）もＲＡＭ８２に記憶される。すると、第２ＣＰＵ８０は、硬貨の模様検知に伴う検切り処理に先立ち、ＲＡＭ８２に記憶された第１ＣＰＵ７０の判定（検出）結果に基づき、画像データから硬貨Ｃの検切り対象領域、スレッシュホールド値、及び判定基準値データの特定を行う（いわゆる検切り補正処理を行う）。
【００４４】
検切り対象領域については、図１１に示すような、ＲＡＭ８２に記憶された硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された検切り対象領域データから、磁気センサ２２により検出された硬貨の種類に対応する検切り対象領域データを読み出す。そして、光センサ２１により検出された硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離、及び外径検出値を基準として、読み出した検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定する。
【００４５】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１１（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程の検切り対象領域データＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６（但し、Ｅ１＜Ｅ４＜Ｅ２＜Ｅ５＜Ｅ３＜Ｅ６）が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１１（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程の検切り対象領域データｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４（但し、ｅ１＜ｅ３＜ｅ２＜ｅ４）が記憶されている。この図１１に示すようなＲＡＭ８２のテーブルにより、コインの種類や材質に対応した抽出範囲を記憶する第１、第２の範囲記憶部を構成している。
【００４６】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１１（ａ）に示すテーブルから１０円用の検切り対象領域データＥ３を選び出して特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１１（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応する検切り対象領域データｅ２を読みだし、検切り対象領域を特定するようにしている。この様に、模様検出処理を行うための検切りの対象領域を硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、硬貨の存在する位置だけに絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００４７】
また、第１の識別部２３から光センサ２１にて検出された外径の値が送信される場合には、検切り対象領域データとして光センサ２１により検出された外径を採用し、硬貨搬送路３の幅方向に光センサ２１により検出された硬貨Ｃの端面を基準として、光センサ２１により検出された外径までの間の領域を検切りの対象領域として特定する。この場合は、上記した種類や材質に応じたデータテーブルを有する場合よりも記憶するデータ数を少なくできるという利点がある。
【００４８】
スレッシュホールド値に関しては、図１２に示すような、ＲＡＭ８２に記憶された硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された複数のスレッシュホールド値の中から、第１の識別部２３で判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された材質）に対応するスレッシュホールド値を読みだし、２値化のしきい値を特定する。
【００４９】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１２（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程のスレッシュホールド値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６（但し、Ｎ３＜Ｎ２＜Ｎ１＜Ｎ４＝Ｎ５＝Ｎ６）が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１２（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程のスレッシュホールド値ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４（但し、ｎ２＜ｎ３＜ｎ１＜ｎ４）が記憶されている。
【００５０】
本実施形態では、硬貨の種類（または材質）に対応して、酸化、摩耗、汚れ等により表面の状態が不安定な１０円（青銅）などは、エリアセンサ５３の出力が全体的に低くなるため低いスレッシュホールド値Ｎ３（ｎ２）に設定している。逆に、比較的に表面の状態の安定している５００円、１００円、５０円（白銅貨）は、エリアセンサ５３の出力が安定しているため青銅よりも比較的高いスレッシュホールド値Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６（ｎ４）に設定している。
【００５１】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１２（ａ）に示すテーブルから１０円用のスレッシュホールド値Ｎ３を読み出して、判定基準値を特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１２（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応するスレッシュホールド値ｎ２を読みだし特定するようにしている。
【００５２】
判定基準値データに関しては、図１３に示すような、ＲＡＭ８２に硬貨の種類（または材質）毎に記憶された模様検出用の複数の判定基準値データの中から、第１の識別部２３にて判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に対応する模様検出用の判定基準値データを読みだし、比較する判定基準値データを特定する。
【００５３】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１３（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程の判定基準値データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１３（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程の判定基準値データｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４が記憶されている。
【００５４】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１３（ａ）に示すテーブルから１０円用の判定基準値データＤ３を読み出して、判定基準値を特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１３（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応する模様検出用の判定基準値データｄ２を読みだし特定するようにしている。この様に、模様検出処理の際の比較に用いる判定基準値データを硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、比較するデータを予め絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００５５】
そして、ＲＡＭ８２内の特定した検切り対象領域内の画像データを、特定したスレッシュホールド値にて２値化することにより、特徴量を抽出する。これらの画像処理は、ＤＳＰ８４による高速演算処理により行われる。第２ＣＰＵ８０は、この抽出された特徴量を、特定した判定基準値データと比較することにより、硬貨Ｃの模様の判定を行い、この判定結果を第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０へ送信する。
【００５６】
このように、第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部としての判定結果と第２の識別部２４の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う。
【００５７】
次に、上記のような構成において、硬貨識別部２０の総合的な動作について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部２０に到達すると、まず、第１の識別部２３の光センサ２１において硬貨の外径検出処理を行う（ＳＴ１１）と共に、硬貨の通過位置検出処理を行う（ＳＴ１３）。この処理と平行して、第１の識別部２３の磁気センサ２２による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ１２）。第１の識別部２３は、検出結果に基づき前述したように判定処理を行い、この判定結果を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する。
【００５８】
次に、第２ＣＰＵ８０は、光センサ２１で検出された硬貨搬送路３上の硬貨通過位置を基準として、ＲＡＭ８２から読み出した磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応する検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定する（ＳＴ１４）。また、磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応するスレッシュホールド値をＲＡＭ８２から読みだし、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ１５）。また、磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応する模様検出の判定基準値データをＲＡＭ８２から読みだし、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ１６）。
【００５９】
ここで、ＳＴ１４にて範囲記憶手段から種類（材質）に応じた抽出範囲を選択する範囲選択手段、及び範囲処理手段を構成し、ＳＴ１５にて、閾値記憶手段から種類（材質）に応じた閾値を選択する閾値選択手段を構成し、ＳＴ１６にて、基準データ記憶手段から種類（材質）に応じた基準データを選択する基準データ選択手段を構成している。
【００６０】
そして、ＳＴ１４にて特定した検切り対象領域内の画像データを、ＳＴ１５にて特定したスレッシュホールド値で２値化して特徴量を抽出し、ＳＴ１６にて特定した判定基準値データと比較することにより、硬貨Ｃの模様の判定を行い、この判定結果を第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０へ送信する（ＳＴ１７）。
【００６１】
ＳＴ１７にて第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部としての判定結果と第２の識別部２４の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ１８）。
【００６２】
次に、上述した硬貨識別部２０の総合動作に係る第１、第２の識別部２３、２４の動作について、図１４、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部２０に到達すると、まず、第１の識別部２３の光センサ２１においてラインセンサ３５の１走査毎に硬貨Ｃの外径を検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１１１）。そして、１走査毎の検出結果を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最大値を検出する（ＳＴ１１２）。この検出した最大値と硬貨の種類毎の判定基準値データと比較することにより（ＳＴ１１３）、光センサ２１において硬貨の種類が判定される（ＳＴ１１４）。
【００６３】
この光センサ２１の外径検出と同時に、ラインセンサ３５の１走査毎に硬貨Ｃの端面を検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１３１）。そして、１走査毎の検出結果を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最小値を検出することにより（（ＳＴ１３２）、硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離を検出する（ＳＴ１３３）。
【００６４】
この処理と平行して、第１の識別部２３の磁気センサ２２の出力を所定間隔でサンプリングし、サンプリングデータをＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１２１）。このサンプリングデータを第１ＣＰＵ７０により順次比較することにより最大値を検出する（ＳＴ１２２）。この検出した最大値と硬貨の種類毎の判定基準値データとを比較することにより（ＳＴ１２３）、光センサ２１において硬貨の種類（または材質）が判定される（ＳＴ１２４）。
【００６５】
ＳＴ１１４、ＳＴ１２４の判定結果に基づき、第１の識別部２３としての硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行い（ＳＴ１３４）、このＳＴ１３４の判定結果、及びＳＴ１３３の検出した硬貨Ｃの端面までの距離を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する（ＳＴ１３５）。尚、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へは、第１の識別部２３の判定結果の代わりに、磁気センサ２２にて検出された材質や光センサ２１にて検出された外径の値を送信しても良い。また、このＳＴ１３４にて、第１の識別部におけるコインの種類を判定する第１の判定部を構成している。
【００６６】
次に、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０は、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１１参照）から対応する検切り対象領域データＥ（またはｅ）を読み出す（ＳＴ１４０）。尚、ＳＴ１５０において、光センサ２１にて検出された外径の値が送信される場合には、テーブルは用いる代わりに、検切り対象領域データとして検出された外径を採用する。
【００６７】
また、第２ＣＰＵ８０は、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出す（ＳＴ１５０）。同じく、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出す（ＳＴ１６０）。
【００６８】
この処理と平行して、イメージセンサ２６において、エリアセンサ５３の出力により硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ１７０）。そして、ＳＴ１７０にて入力した画像データに対して、光センサ２１により検出された硬貨Ｃの端面までの距離を基準として、ＳＴ１４０で読み出した検切り対象領域Ｅ（またはｅ）を検切りし、この対象領域内の画像データを抽出する（ＳＴ１７１）。このＳＴ１７１にて抽出範囲内の画像データを抽出する第１の処理手段、及び第１の処理部を構成している。
【００６９】
このＳＴ１７１にて抽出された画像データに対し、ＳＴ１５０で読み出したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する（ＳＴ１７２）。このＳＴ１７２にて抽出された特徴量をＳＴ１６０で読み出した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより（ＳＴ１７３）、硬貨Ｃの種類を判定し、この判定結果を第１ＣＰＵ７０へ送信する（ＳＴ１７４）。
【００７０】
このＳＴ１７４にて第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部２３と第２の識別部２４との判定結果に基づき総合的に硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ１８０）。このＳＴ１７２にて画像データから特徴量を抽出する第２の処理手段、及び第２の処理部を構成し、ＳＴ１７３、１７４にて基準データと比較してコインの種類を判定する判定手段、及び判定部を構成し、ＳＴ１８０にて、総合判定手段を構成している。
【００７１】
この様に、第１の実施形態では、第１の識別部における判別結果に基づき、第２の識別部である模様検出部における模様検出処理の補正をおこなっている。即ち、検出した硬貨通過位置を基準として、検出された材質等に対応する検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定している。特に、硬貨の種類や材質毎に検切り対象領域データを記憶し、第１の識別部の判定（磁気センサなどの検出）に基づき検切り対象領域データを選び出して特定するようにしているため、模様検出処理を行う対象領域を、硬貨の存在する位置だけに絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００７２】
また、検切り対象領域データとして光センサにより検出された外径を採用し、硬貨搬送路３の幅方向に硬貨Ｃの端面を基準として、光センサ２１により検出された外径までの間の領域を検切りの対象領域として特定すると、記憶保持するデータ数を少なくできるという利点がある。また、模様検出処理の際の比較に用いる判定基準値データも硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、比較するデータを予め絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００７３】
また、検出された材質等に対応する２値化のしきい値（スレッシュホールド値）を特定している。このため、、模様検出用の判定基準値データ及びを特定している。このため、エリアセンサの出力を材質（硬貨の種類）に対応した値で処理でき、材質の特性に左右されず、安定した２値化を行うことができる。特に、酸化、摩耗、汚れ等により表面の状態が不安定な材質である１０円（青銅）などに対して、低いスレッシュホールド値に設定することにより、イメージセンサの出力が全体的に低くても、安定した模様検出を行うことができる。また、予め模様判定用の基準データの候補を検出された材質等に対応して選出しているため、高速にかつ正確に比較処理することができる。
【００７４】
尚、図１に示す、ＳＴ１４の検切り対象領域データの特定処理、ＳＴ１５の特徴量抽出のための閾値の特定処理、及びＳＴ１６の判定基準値データの特定処理のうち、少なくとも１つ以上の特定処理を行うことにより、本発明の目的、効果は達成される。
【００７５】
次に、図１６乃至図１９を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第２の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１００について説明する。硬貨識別部１００のセンサ構成は、硬貨Ｃを強制的に搬送する搬送ベルト５を挟んで、その上方に配設された磁気センサ１０１と、その下方に配設されたイメージセンサ２６とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。ここで、イメージセンサ２６に関するエリアセンサ５３及び光源５２等の構成及び硬貨の表面模様の検出処理は、図３及び図１５に示す第１の実施形態の構成と同様である。
【００７６】
本実施形態において、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とを一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出部としての開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、、ベース部材１０３は、ねじ１０４を用いて磁気センサ１０１やイメージセンサ２６からなる硬貨識別部１００を被装着部に対して着脱するための着脱手段を構成しており、その中央開口部に搬送ベルト５が配設されるようになっている。この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、上記したように一体となった硬貨識別部１００を搬送ベルト５に対して着脱することで容易に対応できる。即ち、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とからなる硬貨識別部１００を分離することなく着脱することができる。
【００７７】
次に、磁気センサ１０１は、図１６（ｂ）に示すように、硬貨搬送路３の上方に配設され、フェライト等の磁性材料で形成された円柱状の磁性体（コア部）１０５と、このコア１０５に夫々巻き回された２個のコイル１０６、１０７とから構成されている。
【００７８】
図１７は磁気センサ１０１の出力信号を処理する処理回路の構成を示すものである。コイル１０６、１０７には、発振器１１０から所定の交流電圧が印加されている。そして、コイル７１０６、１０７と分圧抵抗器でブリッジを構成し、コイル１０６、１０７の各出力が夫々所定の比率（例えば、１：１）となるよう調整されている。そのため、硬貨Ｃを検出していない時には、差動増幅回路１１１には、ほぼ零または小さいオフセット出力が入力されるようになっている。そして、硬貨Ｃが透明板２５に接近すると、硬貨Ｃの表面に生じる渦電流によりコイル１０６、１０７の出力バランスが崩れ、差が生じるようになる。この様に、磁気センサ１０１は硬貨Ｃの表面の渦電流量を検出し、図８に示すように、所定電圧より高い出力信号波形を得ることができ、各種硬貨の材質（導体や磁性体の検出）を検出するものである。
【００７９】
次に、上述するように、硬貨Ｃの通過によりコイル１０６、１０７の出力に出力差が生じると、コイル１０６、１０７の出力差は差動増幅回路１１１に入力され増幅される。次に、差動増幅回路１１１からの出力は整流回路１１２により整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１３を通して平滑されて直流信号に変換される。このＬＰＦ１１３からの直流信号はＡ／Ｄコンバータ１２０に入力され、デジタル信号に変換されて後述するＣＰＵ１１５に送られる。
【００８０】
図１８は硬貨識別部１００の電気回路を示すものであり、硬貨識別部１００全体を制御するＣＰＵ１１５、各種処理の制御プログラムなどを記憶するＲＯＭ１１６、エリアセンサ５３から取り込まれた画像データを記憶したり、予め設定された硬貨の種類毎の磁気的材質の判定基準値データなどをテーブルの形（図１１乃至図１３参照）で記憶するＲＡＭ１１７、画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ１１８、Ａ／Ｄコンバータ１２０とからなり、データバス１１９を介して夫々接続されている。
【００８１】
この様な構成において、硬貨識別部１００の総合的な動作について図１９に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１００に到達すると、まず、磁気センサ１００による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。即ち、硬貨Ｃの通過によりコイル１０６、１０７に生じた出力差は差動増幅回路１１１に入力され増幅された後、整流回路１１２により整流され、ＬＰＦ１１３を通して平滑されて直流信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ１２０でデジタル信号に変換されてＣＰＵ１１５に入力される。ＣＰＵ１１５は、Ａ／Ｄコンバータ１２０の出力を所定間隔でサンプリングし、そのサンプリングデータから最大値を検出してＲＡＭ１１７に順次記憶する。この最大値の検出は、サンプリングデータを順次比較することにより最大値を検出してＲＡＭ１１７に記憶し、記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定して終了する。そして、Ａ／Ｄコンバータ１２０の出力の最大値とＲＡＭ１１７に記憶されている最大値の判定基準値とをＣＰＵ１１５によって比較して、硬貨Ｃの種類（または材質）が検出できる（ＳＴ２１）。
【００８２】
次に、ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【００８３】
この処理と平行して、イメージセンサ２６において、エリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して（ＳＴ２６）、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。ＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ２５）。
【００８４】
この様に、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有し、磁気センサにおける材質検出結果に基づき、模様検出部における検切り等を補正してから模様検出処理をおこなっている。即ち、検出したコインの材質等に対応する２値化のしきい値（スレッシュホールド値）や、模様検出用の判定基準値データ及びを特定している。このため、エリアセンサの出力を材質に対応した値で処理でき、材質の特性に左右されず、安定した２値化を行うことができる。また、予め模様判定用の基準データの候補を選出しているため、高速に比較処理することができる。
【００８５】
また、コイン識別部を固定しているベース部材が、搬送幅方向の一方に搬送ベルトのための入出用の開放部を有したほぼコの字形に形成されている。このため、メンテナンスなどを行う際に（ユニットからコイン識別部を着脱する際に）、複数からなる検出部を分離すること為しに搬送ベルトに対して着脱することができ、メンテナンス性に優れている。また、コイン識別部の各種の検出部を複合一体的に固定しているため、光学焦点や磁気ギャップが硬貨の搬送等で生じる振動に影響される事なく、安定した検出精度を保つことができる。
【００８６】
次に、図２０乃至図２２を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第３の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１３０について説明する。硬貨識別部１３０のセンサ構成は、第２の実施形態の硬貨識別部１００において、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に加え、硬貨搬送路３上の硬貨の通過を検知する通過検知センサ１３２を追加した構成である。そのため、磁気センサ１０１に関する構成及び硬貨の材質検出処理については、図８、図１７、図１８に示す第２の実施形態の構成と同様である。また、イメージセンサ２６に関する構成及び硬貨の表面模様の検出処理については、光源５２の発光タイミング以外は図３及び図１８に示す第１、第２の実施形態の構成と同様である。
【００８７】
硬貨識別部１３０は、搬送ベルト５を挟んで、その上方に設けられた磁気センサ１０１、及び通過検知センサ１３２と、その下方に設けられたイメージセンサ２６とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。通過検知センサ１３２は、複合一体的に構成された磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置しており、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される直前の硬貨の通過を検出するものである。
【００８８】
本実施形態においても、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、イメージセンサ２６を一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出用の開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、ベース部材１０３はねじ１０４を用いて磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２やイメージセンサ２６を被装着部に対して着脱するための着脱手段を構成しており、その中央開口部には搬送ベルト５が配設されるようになっている。
【００８９】
この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、上記したように一体となった硬貨識別部１３０を搬送ベルト５に対して着脱することで対応できる。即ち、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２と、イメージセンサ２６とからなる硬貨識別部１３０を分離することなく着脱することができる。
【００９０】
図２０（ｂ）に示すように、通過検知センサ１３２は硬貨搬送路３を挟んで、その下方に配設された発光センサ１３２ａと、上方に配設された受光センサ１３２ｂとから構成されている。発光センサ１３２ａ及び受光センサ１３２ｂは、複合一体的に構成された磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置しており、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される検知エリアに搬送される直前の硬貨を検出するものである。つまり、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される直前の硬貨搬送路３上に硬貨有りを検出するようになっている。
【００９１】
図２１のタイミングチャ−トを用いて、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、及びイメージセンサ２６の駆動に関する制御を説明する。（ａ）は受光センサ１３２ｂからイメージセンサ２６の光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ出力される硬貨有無信号であり、（ｃ）は磁気センサ１０１の出力信号である。（ａ）に示すように受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると、（ｂ）に示すように、硬貨有信号としてＯＮの出力が光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給される。この様に、通過検知センサ１３２の出力に応じてイメージセンサ２６の光源５２を駆動制御することにより、エリアセンサ５３による画像データの取り込みタイミングが正確に検出されるため、安定した画像データの取り込みが可能となる。
【００９２】
この様な構成において、硬貨識別部１３０の総合的な動作について図２２に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１３０に到達すると、まず、通過検知センサ１３２において硬貨の通過（有無）を検知する（ＳＴ３１）。そして、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号としてＯＮの出力を光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給し（ＳＴ３３）、エリアセンサ５３にて硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ３４）。この処理と平行して、磁気センサ１０１による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。
【００９３】
次に、ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【００９４】
そして、ＳＴ３４にてエリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。ＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ２５）。
【００９５】
また、第３の実施形態では、第１、第２の実施形態の効果に加えて、コインが搬送されコイン識別部の検出エリア直前にて通過検知センサによりコインの通過（有無）を検知している。このため、模様検出部のエリアセンサでは、コイン表面の画像データの取り込みタイミングを正確に検出することができる。また、コインの通過（有り）を検知した際に、模様検出部の光源から光が照射されるので、無駄な電力を消費せず、消費電力を低下することができる。
【００９６】
次に、図２３乃至図３１を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第４の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１４０について説明する。硬貨識別部１４０のセンサ構成は、第３の実施形態の硬貨識別部１３０において、磁気センサ１０１、イメージセンサ２６、通過検知センサ１３２に加え、硬貨の側面の凹凸を検出する凹凸検出センサとしての凹凸検出部１４１を追加した構成である。そのため、磁気センサ１０１に関する構成及び硬貨の材質検出処理については、図８、図１７に示す第２の実施形態の構成と同様である。また、イメージセンサ２６に関する構成及び硬貨の表面模様の検出処理については、光源５２の発光タイミング以外は図３に示す第１の実施形態の構成と同様であり、図１７、図１８に示す第２の実施形態の構成とも同様である。通過検知センサ１３２に関する硬貨の通過検出処理については、図２１に示す第３の実施形態の構成と同様である。
【００９７】
硬貨識別部１４０は、搬送ベルト５を挟んで、その上方に隣接して設けられた磁気センサ１０１と通過検知センサ１３２、その下方に設けられたイメージセンサ２６、及び磁気センサ１０１近傍の硬貨搬送路３の側部に配設された凹凸検出部１４１とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。通過検知センサ１３２は、複合一体の磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置し、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に検出される直前の硬貨の通過を検出するものである。凹凸検出部１４１は、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６の検出エリアにおいて硬貨搬送路３側部に位置し、この検出エリアを通過する硬貨の側面の凹凸を検出するものである。
【００９８】
本実施形態においても、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、イメージセンサ２６、及び凹凸検出部１４１を一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出用の開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、ベース部材１０３は、上記したように一体となった硬貨識別部１４０の複数からなるセンサをねじ１０４を用いて硬被装着部に対して着脱している。この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、硬貨識別部１４０の各センサを分離することなく、搬送ベルト５に対して着脱することで対応できる。
【００９９】
凹凸検出部３は、図２３（ｂ）に示すように、磁気センサ１０１近傍の硬貨搬送路１の側部に配設されている。そして、凹凸検出部３は光源として発光センサ１４１ａが設けられており、発光センサ１４１ａから出力される光は搬送される硬貨Ｃの側面にて反射され、受光センサ１４２ｂに結像するようになっている。
【０１００】
図２４は、凹凸検出部３の発光側駆動部及び受光信号処理部の構成を概略的に示すものである。発光センサ１４１ａは駆動手段としての駆動回路１４２に接続されており、上述した通過検知センサ１３２からの硬貨有りを示す出力信号及び後述するファームによる制御信号、特に光源１４１の点灯可を指示する制御信号に従って駆動される。
【０１０１】
そして、受光センサ１１の出力信号は、増幅回路１４３で増幅された後、積分回路１４４で積分され、アクティブ・ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４５に供給される。アクティブＬＰＦ３４の出力信号は、直流カット回路１４６に送られて直流成分を除去される。後に、コンパレータ１４７に送られ、所定のスレッシュホールド電圧と比較して、デジタル信号に変換されて、パルス化回路１４８で所定電圧のパルスに変換される。
【０１０２】
このパルス化回路１４８の出力信号は、硬貨Ｃの側面の凹凸に対応したパルス信号（凹凸デジタル信号）である。この凹凸デジタル信号（図２５（ａ））及び凹凸デジタル信号の反転信号（図２５（ｂ））は割込制御部（ＩＣＵ）１５５へ出力される。また、硬貨Ｃの側面の凹凸ピッチよりも小さい周期の基準クロックと合成され、タイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）１５６へ出力される。
【０１０３】
つまり、凹凸デジタル信号がパルス化回路１４８から出力されると、図２５に示すように、パルス化回路１４８の凹凸デジタル信号（ａ）と上記基準クロック（ｃ）との論理積信号（凸部有効クロック）（ｄ）、及び凹凸デジタル信号の反転信号（ｂ）と上記基準クロック（ｃ）との論理積信号（凹部有効クロック）（ｅ）を夫々生成する。そして、生成された各有効クロックをＴＣＵ１５６に入力し、ＩＣＵ１５５の制御に基づき、後述するように硬貨Ｃの凹部及び凸部の幅を計測するようになっている。
【０１０４】
図２６は、硬貨識別装置１４０の制御回路の構成を概略的に示すもので、硬貨識別部１４０全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ１５０、ＣＰＵ１５０の制御プログラム等のファームウェアーが記憶されたＲＯＭ１５１、予め設定された硬貨の種類毎の判定基準値データなどをテーブルの形で記憶されたＲＡＭ１５２、画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ１５４、凹凸幅計測等の各種ハードウェアの割込制御を司る割込制御部（ＩＣＵ）１５５、凹凸幅を計測する計測手段としてのタイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）１５６、予め設定された光源の点灯条件が満足された場合に点灯可否を指示するファームによる制御信号を駆動回路１４２へ供給するＰＩＯ（パラレルインターフェイス）１５８、及びＡ／Ｄコンバータ１５３とから構成されており、データバス１５９を介して夫々接続されている。
【０１０５】
ＩＣＵ１５５は、凹凸検出部１４１のパルス化回路１４８からの凹凸デジタル信号（図２５（ａ））及び凹凸デジタル信号の反転信号（図２５（ｂ））が入力されると、凹凸デジタル信号及びその反転信号の立上がり時に夫々割り込み処理として、ＴＣＵ１５６により凹凸検出部１４１から入力された各有効クロックに基づいて、凹凸各幅を計測させる。
【０１０６】
ＴＣＵ１５６では、図２５に示すように、凹凸デジタル信号（ａ）の立上がり部を１つの硬貨に対する凸部幅計測の開始として凸部有効パルス（ｄ）を計数し、凹凸デジタル信号の反転信号（ｂ）の立上がり部で幅計測を終了する。一方、凹部の幅計測は、上記反転信号（ｂ）の立上がり部を凹部幅計測の開始として凹部有効パルス（ｅ）を計数し、凹凸デジタル信号（ａ）の立上がり部で幅計測を終了する。ＰＩＯ１５８は、予め設定された発光センサ１４１ａの点灯条件、例えば硬貨搬送路３上の硬貨の搬送異常、エラーが発生してない状態等の場合に、発光センサ１４１ａの点灯可を指示する制御信号を駆動回路１４２へ供給する。
【０１０７】
この様にして、凹凸検出部１４１の発光センサ１４１ａは、ファームによる制御信号（ａ）がＯＮで、硬貨有無信号（ｂ）がＯＦＦとなった場合に照射される。そして、凹凸検出部１４１の発光センサ１４１ａから光が照射され、得られた凹部幅及び凸部幅の夫々において、凹部幅加算値、凸部幅加算値、及び最大値、最小値、統計量等を求めて、予め設けられた判定基準値データと比較することにより、凹凸有無の検出を行い、硬貨Ｃの種類を判別することができる。
【０１０８】
ここに、図２８にギザ有り硬貨（例えば、韓国の５００ウォン硬貨）の出力波形の一例を示し、図２９に刻印有り硬貨（例えば、５００円硬貨）の出力波形の一例を示す。これらの図から明らかなように、ギザ有り硬貨では、凹凸デジタル信号のパルス幅が均一で、凹部幅と凸部幅との比率も同程度であるが、刻印有り硬貨では、凸部幅の方が凹部幅よりもかなり大きい。また、各幅の最大値、最小値の差が大きく、特に、凸部幅の最大値は凹部幅の最小値に比べて明らかに大きい。
【０１０９】
また、図３０にはギザ有り硬貨と刻印有り硬貨における、凹部幅及び凸部幅の各度数分布の一例を示す。この図から明らかなように、ギザ有り硬貨では、度数分布が均一になるのに対して（１山形状）、刻印有り硬貨では、凸部エリアが比較的に高くなり、凸部の度数分布が２山形状になる。これらの分布形状から凸部幅加算値の方が凹部幅加算値に比べて明らかに大きい。
【０１１０】
従って、上述する出力波形や度数分布の関係から、比率あるいは差を求め、
・比率１＝凸部幅平均値 ／ 凹部幅平均値
・差１ ＝凸部幅平均値 − 凹部幅平均値
・比率２＝凸部幅加算値 ／ 凹部幅加算値
・差２ ＝凸部幅加算値 − 凹部幅加算値
これらをＲＡＭ１５２内に設けられた基準データテーブルと比較して、凹凸形状を識別することにより、被検出物表面の傷等による誤検知することなく、容易にギザ有り硬貨とそれ以外とを識別することができる。
【０１１１】
この様な構成により、凹凸検出部１４１は、駆動回路１４２に硬貨有信号（ＯＮ出力）が出力されると、光を照射して硬貨Ｃの側面から反射された反射光を受光センサ１４１ｂにて受光し、受光信号を処理すると、ＩＣＵ１５５による割り込み処理を実行して、ＴＣＵ１５６により凹凸検出部１４１から入力された各有効クロックに基づいて、凹凸各幅を計数する。硬貨搬送路１上の検出エリアを硬貨Ｃが通過して通過検知センサ１３２から硬貨無信号が出力された場合、駆動回路１４２から発光センサ１４１ａへ駆動ＯＦＦ信号を出力し、光を照射しない。
【０１１２】
そして、凹凸幅計数結果から、ＣＰＵ１５０は凹部幅平均値、凸部幅平均値、凹部幅加算値、及び凸部幅加算値等を求めて、ＲＡＭ１５２に記憶された予め設けられた判別用の基準データテーブルと比較することにより、凹凸有無の検出を行い、硬貨Ｃの種類を判別する。
【０１１３】
この様な構成において、凹凸検出部３の発光制御を含む硬貨識別部１４０の総合的な動作について図３１に示すフローチャートを用いて説明する。まず、入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１４０に到達すると、まず、通過検知センサ１３２において硬貨の通過（有無）を検知する（ＳＴ３１）。そして、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号を光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給し（ＳＴ３３）、エリアセンサ５３にて硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ３４）。また、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号を発光センサ１４１ａの駆動回路１４２へ供給し（ＳＴ３５）、光の点灯条件が満足している場合に、発光センサ１４１ａから光が照射され、硬貨の凹凸検出処理を行う（ＳＴ３６）。
【０１１４】
この処理と平行して、磁気センサ１０１による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【０１１５】
そして、ＳＴ３４にてエリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。第１、第２の判定部としてのＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１、凹凸検出部１４１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ３７）。
【０１１６】
この様に、第４の実施形態では、硬貨の種類を判別するために、イメージセンサによる硬貨の表面模様の検出に加え、凹凸検出部により硬貨の側面の凹凸検知（ギザ検知）をも行っている。このため、イメージセンサでは検出することのできない硬貨の側面をも検出でき、側面に特徴の有る外貨を正確に判別することができる。
【０１１７】
また、硬貨が搬送され硬貨識別部の検出エリア直前にて通過検知センサにより硬貨の通過（有無）を検知している。このため、イメージセンサでは、硬貨表面の画像データの取り込みタイミングを正確に検出することができる。また、硬貨の通過（有り）を検知した際に、凹凸検出部やエリアセンサの光源から光が照射されるので、無駄な電力を消費せず、消費電力を低下することができる。
【０１１８】
また、第４の実施形態において、模様検出部の表面への発光手段の発光信号波長と、凹凸検出部の側面への発光手段の発光信号波長とを同じ波長、もしくは近い波長とすることで、模様検知部には凹凸検出部から照射されコインの外周のエッジ部（輪郭）から反射された２次的な反射光も重なって受光できるため、コインの外周のエッジ部（輪郭）における画像ボケを防止することができ、より鮮明な画像を得ることができる。
【０１１９】
また、第３の実施形態と同様に、コイン識別部を固定しているベース部材が、下搬送幅方向の一方に搬送ベルトのための入出用の開放部を有したほぼコの字形に形成されている。このため、メンテナンスなどを行う際に（ユニットからコイン識別部を着脱する際に）、複数のセンサを分離することなしに搬送ベルト５に対して着脱することができ、メンテナンス性に優れている。また、コイン識別部の各種のセンサを複合一体的に固定しているため、光学焦点や磁気ギャップが硬貨の搬送等で生じる振動に影響されることなく、安定した検出精度を保つことができる。
【０１２０】
この様に、上述する第１から第４の実施形態では、硬貨の入出金処理を行うコイン識別装置に適用した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばメダルを種類ごとに選別するコイン識別装置等にも同様に適用できる。
【０１２１】
【発明の効果】
上述するように、本発明は、コイン表面の画像データに対してコインの種類等に応じたデータ処理を行い、模様判別を高速で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部２０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２】硬貨処理装置６の内部構造を概略的に示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部２０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）図は断面図。
【図４】本発明に係わる光センサ２１の第１の実施形態の構成を概略的に示す正面図。
【図５】本発明に係わる磁気センサ２２の第１の実施形態の構成を概略的に示す正面図。
【図６】本発明に係わる磁気センサ２２の第１の実施形態の電気回路の構成を示すブロック図。
【図７】硬貨識別部２０の回路構成を示すブロック図。
【図８】各硬貨の搬送に伴う磁気センサ２２の出力波形を示す図。
【図９】硬貨の外径検出方法について説明するためのタイミングチャート。
【図１０】各硬貨の搬送に伴う光センサ２１の出力波形を示す図。
【図１１】ＲＡＭ８２に記憶された検切り対象領域データのテーブルを説明する図。
【図１２】ＲＡＭ８２に記憶されたスレッシュホールド値のテーブルを説明する図。
【図１３】ＲＡＭ８２に記憶された判定基準値データのテーブルを説明する図。
【図１４】第１の識別部２３による判定動作について説明するフローチャート図。
【図１５】第２の識別部２４によるに判定動作ついて説明するフローチャート図。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１００の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係わる磁気センサ１０１の電気回路の構成を示すブロック図。
【図１８】硬貨識別部１００の回路構成を示すブロック図。
【図１９】硬貨識別部１００による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１３０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図２１】光源５２の発光タイミングについて説明するタイミングチャート。
【図２２】硬貨識別部１３０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１４０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図２４】凹凸検出部１４１の発光側駆動部及び受光信号処理部の構成を概略的に示す図。
【図２５】凹部及び凸部の幅検出方法について説明するためのタイミングチャート。
【図２６】硬貨識別部１４０の回路構成を示すブロック図。
【図２７】凹凸検出部１４１の発光制御を説明するタイミングチャート。
【図２８】側面にギザ有り硬貨の出力波形を示す図。
【図２９】側面に刻印有り硬貨の出力波形を示す図。
【図３０】ギザ有り硬貨及び刻印有り硬貨の度数分布例を示す図。
【図３１】硬貨識別部１４０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【符号の説明】
Ｐ……コイン処理装置、Ａ、Ｂ……回路、Ｃ……硬貨（コイン）、１……受皿、２……硬貨繰出部、３……硬貨搬送路、４……搬送面、５……搬送ベルト、６……硬貨識別装置、７……硬貨選別部、８……シャッタ、９……一時保留部、１０……金種別金庫、１１……取出機構、１４……リジェクトゲート、１７……係員金庫、１８……オーバフロー金庫、２０、１００、１３０、１４０……硬貨識別部、２１……光センサ、２２、１０１……磁気センサ、２３……第１の識別部、２４……第２の識別部、２５……透明板、２６……イメージセンサ、３１、１０２……開放部、３２、５２……光源、３５……ラインセンサ、４１……一次コア、４２……一次コイル、４３……第１の２次コイル、４４、４５……２次コア、４６、４７……第２の２次コイル、５０……正弦波発振器、５３……エリアセンサ、１３２……通過検知センサ、１４１……凹凸検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば金融機関における現金自動預出金機等に搭載され、投入されたコインなどを種類ごとに識別するコイン処理機において、コインの種類を識別するコイン識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、フィールドで稼働しているコイン処理機においては、特開平７−１６０９２２号公報に記載された装置のように、コインの直径を検出するための光学センサと、コインの材質を検出するための磁気センサとから構成された識別装置により、受け入れたコイン等の真偽や種類を識別している。
【０００３】
近年、多種多様なコインの真偽や種類を識別するために、この材質、径あるいは穴有無等の検出要素に加え、コインの表面模様の検知が注目されており、イメージセンサ等の新たな要素検出センサが識別装置に付加される傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置のように表面模様の検出センサを付加した場合、コインの表面模様の検知において、コイン外周の輪郭部分の画像データが不明瞭となり、コインの搬送位置や画像データから所定のエリアを正確に切り出す（以下、検切りという。）ことができないという欠点がある。そして、この表面模様の検出センサにて径検知や穴検知を兼用した際には、検切りの正確さが更に要求され、検切りミスにより誤検知を招く恐れがある。
【０００５】
また、検切りされたエリアの画像データを全ての判定基準データと比較しなければならず、模様判別に時間がかかるという欠点がある。
そこで本発明は上記欠点を除去し、コイン表面の画像データに対してコインの種類等に応じたデータ処理を行い、模様判別を高速で処理することができるコイン識別装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコイン識別装置は、コインを搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送されるコインの材質を検出する材質検出手段と、上記搬送手段により搬送されるコインの表面の画像データを入力する画像入力手段と、コインの第１の材質に対応した第１の閾値と、コインの第１の材質とは異なる第２の材質に対応した上記第１の閾値より大きい値である第２の閾値とを記憶する閾値記憶手段と、コインの表面模様の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、上記材質検出手段により第１の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第１の閾値を選択し、上記材質検出手段により第２の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第２の閾値を選択する閾値選択手段と、この閾値選択手段により選択された第１または第２の閾値を用いて上記画像入力手段により入力された画像データから特徴量を抽出する処理手段と、この処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ記憶手段に記憶された基準データとを比較してコインの種類を判定する判定手段とを有するものである。
【００１１】
上述する請求項１記載の本発明は、閾値選択手段により材質検出手段にて第１の材質が検出された場合に閾値記憶手段から第１の閾値を選択し、第１の材質とは異なる第２の材質が検出された場合に第１の閾値より大きい第２の閾値を選択し、この選択された第１または第２の閾値を用いて画像入力手段により入力された画像データから処理手段にて特徴量を抽出し、判定手段により基準データと比較してコインの種類を判定するようになっている。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の請求項７に係るコイン識別装置は、コインを搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送されるコインの材質を磁気的に検出する磁気センサと、上記搬送手段により搬送されるコインの外径を光学的に検出する光センサとからなる第１の識別部と、上記搬送手段により搬送されるコインに光を照射してコインの表面模様の画像データを検出する模様検出センサからなる第２の識別部と、上記第１の識別部の上記磁気センサ及び光センサの夫々の検出結果に基づいて第１の識別部におけるコインの種類を判定する第１の判定部と、コインの種類に対応した範囲の異なる複数の抽出範囲を記憶する範囲記憶手段と、コインの種類に対応した値の異なる複数の閾値を記憶する閾値記憶手段と、コインの種類に対応した異なる複数の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する抽出範囲を上記範囲記憶手段から選択する範囲選択手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する閾値を上記閾値記憶手段から選択する閾値選択手段と、上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する基準データを上記基準データ記憶手段から選択する基準データ選択手段と、上記模様検出手段にて検出された画像データに対して上記範囲選択手段により選択された抽出範囲の検切りを行う第１の処理手段と、この第１の処理手段で検切りされた上記抽出範囲内の画像データに対して上記閾値選択手段により選択された閾値を用いて２値化を行う第２の処理手段と、この第２の処理手段により２値化されたデータを上記基準データ選択手段により選択された基準データと比較して第２の識別部におけるコインの種類を判定する第２の判定部と、上記第１及び第２の判定部の夫々の判定結果から総合的なコインの種類を判定する総合判定手段とを有するものである。
【００１３】
上述する請求項７記載の本発明は、磁気センサと光センサからなる第１の識別部の検出結果に基づき第１の判定部によりコインの種類を判定する。次に、各選択手段にて第１の判定部に判定されたコインの種類に対応する抽出範囲、閾値、基準データを選択し、模様検出手段にて検出されたコインの表面模様の画像データに対して第１の処理手段にて選択された抽出範囲の検切りを行い、第２の処理手段にて選択された閾値を用いて２値化を行い、第２の判定部にて選択された基準データと比較してコインの種類を判定する。そして、第１及び第２の判定部の夫々の判定結果から総合判定手段にて総合的なコインの種類を判定するようになっている。
以上から、本発明は、コインの画像データから所定のエリアを正確に切り出し、模様判別を高速で処理することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係わるコイン処理装置Ｐの構成を概略的に示すものである。図２に示すように、処理すべき各種混合した複数金種の硬貨Ｃが受皿１に投入されると、受皿１は回転して、受皿１の下方に位置する硬貨繰出部２に硬貨Ｃを落下させる。そして、硬貨繰出部２は、受皿１から落下された硬貨Ｃを１枚ずつ繰出し、硬貨搬送路３に送る。
【００１５】
硬貨搬送路３は、硬貨繰出部２から繰り出された硬貨Ｃを搬送面４に対して搬送ベルト５により押し付けながら硬貨識別装置６へ強制的に搬送する。硬貨識別装置６は、後述する識別処理により搬送されてくる硬貨Ｃの真偽や種類等を識別し、その識別結果を出力する。
【００１６】
硬貨識別装置６を通過した硬貨Ｃは、再び硬貨搬送路３によって硬貨選別部７へ強制的に搬送される。そして、硬貨選別部７は、硬貨搬送路３によって搬送されてきた硬貨Ｃを硬貨識別部６の識別結果に基づき金種別に選別する。この硬貨選別部７は、例えば硬貨Ｃの各金種に対応した複数のシャッタ８，…によって構成されており、これらシャッタ８，…を選択的に開閉駆動することにより、硬貨を選別するようになっている。
【００１７】
また、硬貨選別部７により選別された硬貨Ｃは、シャッタ８，…の下部に設けられた一時保留部９に保留され、例えば、取り引きが成立した時にその一時保留された硬貨Ｃを、一時保留部９の下部に設けられた金種別金庫１０内に投入するようになっている。
【００１８】
以上は入金に際しての説明であるが、出金に際しては、金種別金庫１０から硬貨Ｃを取出して払い出すようになっている。即ち、硬貨Ｃは、取出機構１１によって金種別金庫１０から取出された後に、横搬送路１２から縦搬送路１３によって硬貨繰出部２へ搬送されるようになっている。
【００１９】
さらに、硬貨繰出部２に搬送された硬貨Ｃは、再び硬貨繰出部２から繰り出されると、硬貨識別装置６及び硬貨選別部７を通り、硬貨搬送路３の最後部に設けられたリジェクトゲート１４から横搬送路１５を介して縦搬送路１６へと搬送され、受け皿１に出金されるようになっている。尚、補充硬貨は係員金庫１７に収納され、金種別金庫１０内に収納しきれない硬貨Ｃはオーバフロー金庫１８に収納するようになっている。
【００２０】
次に、図３は、本発明に係わるコイン識別装置としての硬貨識別装置６の硬貨識別部２０の構成例を概略的に示す図である。
図３に示すように、硬貨繰出部２から１枚ずつ繰り出され、硬貨識別部２０の硬貨搬送路３上へ導かれた硬貨Ｃは、搬送ベルト５により中心部を搬送面４に押し付けながら図示矢印方向に搬送される。硬貨識別部２０は、搬送される硬貨Ｃの外径及び硬貨の搬送位置を光学的に検出する外径検出手段及び位置検出手段としての光センサ２１と、硬貨Ｃの材質や厚み等を磁気的に検出する材質検出手段としての磁気センサ２２とからなる第１の識別部２３が設けられている。この第１の識別部２０の下流側に隣接して、搬送される硬貨Ｃの表面の模様を光学的に検出する模様検出センサとしてのイメージセンサ２６からなる第２の識別部２４が配設されている。尚、搬送面４における第１の識別部２０と第２の識別部２４の部位には透明板（例えば、サファイアガラス）２５が固定されている。
【００２１】
光センサ２１は、例えば、図４に示すように構成されている。即ち、硬貨搬送路３の上方中央部には搬送ベルト５のための入退出用の開放部３１を有し、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）の左右に多数の発行ダイオードを並設してなる棒状の光源３２が配設されている。また、光源３２と透明板２５との間には、光源３２からの光を硬貨搬送路３（透明板２５）上に導くスリット３３が設けられている。光源３２と相対向する透明板２５の下側には、集光するための棒状のレンズ（セルホックレンズ）３４を介して光電変換素子としてのＣＣＤ形ラインセンサ３５が基板３６上に設置され、樹脂製ケース３７により固定されている。
【００２２】
このような構成により、光センサ２１では、硬貨搬送路３上を硬貨Ｃが搬送ベルト５により強制搬送されると、光源３２からの光はびスリット３３を通り、透明板２５上の硬貨Ｃにより遮られる。そして、光はレンズ３４に集束されてラインセンサ３５の受光面に硬貨Ｃの影を結ぶ。この場合、ラインセンサ３５の出力は、硬貨Ｃによって光が遮られた部分（影）の長さを電気的に計測することにより、硬貨Ｃの外径（直径）を検出するようになっている。本実施形態では、ラインセンサ３５の出力信号は、硬貨Ｃによる遮光部はハイレベル、光の入射部はローレベルとなる信号が１走査ごとに出力されるようになっている。また、このラインセンサ３５の出力信号から硬貨搬送路３上における硬貨の通過位置を検出するようになっている。
【００２３】
磁気センサ２２は、例えば、図５に示すように構成されている。即ち、硬貨搬送路３の下側には、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）に配設され、幅広の直方体状に形成された１次コア４１が設けられている。この１次コア４１には励磁用の１次コイル４２、及びこの１次コイル４２から電磁誘導される第１の２次コイル４３が夫々巻装されている。
【００２４】
一方、硬貨搬送路３の上側には、上方中央部に搬送ベルト５のための入退出用の開放部４４を有し、硬貨Ｃの搬送方向と直交方向（硬貨搬送路３幅方向）の左右に配設された２次コア４５、４６が配置されている。また、この２次コア４５、４６には、夫々第２の２次コイル４７、４８が巻装され、これらは一体的に樹脂製ケース４９（樹脂製ケース３７に相当）により固定されている。そして、この第２の２次コイル４７、４８は、１次コイル４２から発生し、硬貨Ｃを透過した磁束を検出するようになっている。尚、１次コイル４２は、正弦波発振器５０からの正弦波信号によって励磁されるようになっている。
【００２５】
このような構成により、磁気センサ２３では、硬貨搬送路３上を硬貨Ｃが搬送ベルト５により強制搬送されると、第２の２次コイル４７、４８に鎖交する磁束量が大きく変動する。通常は、１次コア４１から磁束が鎖交しているが、硬貨Ｃが磁気センサ２２上に来ると磁束が遮られるため、鎖交しにくくなる。この様に、本実施形態は、透過磁束検出型の磁気センサ２２を使用しており、磁束量の変動に基づき、硬貨Ｃの材質はもとより硬貨Ｃの厚み及び面積の差まで総合的に検出するようになっている。
【００２６】
第２の識別部２４は、例えば、図３（ｂ）に示すようなイメージセンサ２６から構成されている。即ち、透明板２５の下方部位には、透明板２５の下面に対して斜め方向から、搬送される硬貨Ｃに光を照射する光源５２が配設されている。また、光源５２からの光が硬貨搬送路３（透明板２５）上の硬貨Ｃにより反射された反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子としてのエリアセンサ５３が基板５４上に設置され、樹脂製ケース５５（樹脂製ケース３７、４９に相当）により一体的に固定されている。この光源５２、エリアセンサ５３からコインの表面の画像データを入力する画像入力手段を構成している。
【００２７】
尚、本実施形態では、エリアセンサ５３として、例えば、２０〜３０万画素の民生用のエリアセンサが用いられる。本エリアセンサ５３では、硬貨Ｃが所定の位置に来た時に、後述する制御によって光源５２を瞬間的に点灯させて硬貨Ｃの表面の画像（模様）を読取り、画像データとしてＲＡＭなどのメモリに転送するようになっている。尚、画像データの排出時間は、通常、規格で固定されており、１／６０秒を要することになっている。
【００２８】
次に、図６は、磁気センサ２２の出力信号を処理する処理回路の構成を示すものである。１次コイル４２には、正弦波発振器５０から所定の交流電圧が印加されている。そして、第１の２次コイル４３、第２の２次コイル４７、４８の各出力は、夫々増幅回路（例えば、差動増幅回路）５１、５２、５３に入力され増幅される。次に、増幅回路５１、５２、５３からの出力はコンデンサなどからなる直流成分カット回路５４、５５、５６により直流成分がカットされ、整流回路５７、５８、５９によって整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６０、６１、６２を通して平滑され、夫々直流信号に変換される。尚、整流回路５７、５８、５９は、たとえば全波整流回路と積分回路とで構成されている。
【００２９】
ローパスフィルタ６０、６１、６２の各出力は演算回路６３に入力され、更に後述するＡ／Ｄコンバータ６５に入力するために増幅して調整する調整回路６４に入力される。この演算回路６３および調整回路６４では、例えば、
Ｖout ＝ｋanp*｛ｋ1 ＊Ｖ62−（ｋ2 ＊Ｖ60＋ｋ3 ＊Ｖ61）｝
なる演算処理を行い、所定レベルに調整する。ここで、上記Ｖ62はローパスフィルタ６２の出力、Ｖ60はローパスフィルタ６０の出力、Ｖ62はローパスフィルタ６１の出力、ｋ1 、ｋ2 、ｋ3 は演算回路６３の演算定数、ｋanp は調整回路６４の増幅定数（増幅率）である。
【００３０】
また、Ａ／Ｄコンバータ６５には、調整回路６４の出力の他にローパスフィルタ６０、６１、６２からの各出力も直接入力されている。Ａ／Ｄコンバータ６５は、後述する第１ＣＰＵ７０による切換制御によりローパスフィルタ６０、６１、６２及び調整回路６４の各出力を選択的にデジタル信号に変換されて第１ＣＰＵ７０に送られる。
【００３１】
図７は、硬貨識別部２０の電気回路を示すものであり、第１の識別部２３を制御する回路Ａと、第２の識別部２４制御する回路Ｂとから構成されている。回路Ａにおいて、第１ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）７０は第１の識別部２３全体を制御するもので、磁気センサ２２の出力データとしてＡ／Ｄコンバータ６５の出力が入力される。ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）７１は、硬貨Ｃの種類や真偽等の識別処理、その識別処理に基づくコイン処理装置の各種アクチュエータの制御処理等、制御系全体の制御を行うようになっている。ＲＡＭ７２は、硬貨Ｃの種類を識別するための、予め設定された硬貨の種類毎の磁気的材質、外径等の判定基準値データ等をテーブルの形で記憶している。
【００３２】
また、タイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）７３は、光センサ２１のラインセンサ３５からの出力信号（図９（ａ））に基づいて、後述する外径検出パルス（図９（ｅ））、端面検出パルス（図９（ｆ））をカウントし、硬貨Ｃの外径および硬貨搬送路３上の硬貨Ｃの搬送位置を検出する。そして、割込制御部（ＩＣＵ）７４は、光センサ２１のラインセンサ３５からの出力信号（図９（ａ））が入力されると、割り込み処理し、ＴＣＵ７３により外径検出パルス（図９（ｅ））、端面検出パルス（図９（ｆ））をカウントさせる。シリアル通信制御部（ＳＣＵ）７５は、回路Ｂの第２ＣＰＵ８０との通信を制御する。そして、これらはデータバス７６を介して夫々接続されている。
【００３３】
次に、エリアセンサ５３の出力が入力される回路Ｂにおいて、第２の識別部２４全体を制御する第２ＣＰＵ８０と、硬貨の種類や真偽等の識別処理等の制御プログラムを記憶するＲＯＭ８１と、エリアセンサ５３から取り込まれた画像データを記憶する各種記憶手段としてのＲＡＭ８２と、ＲＡＭ８２に記憶された画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）８４と、回路Ａの第１ＣＰＵ７０との通信を制御するＳＣＵ８５とからなり、データバス８６を介して夫々接続されている。また、ＲＡＭ８２は、硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された抽出範囲を記憶する範囲記憶手段と、硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された２値化のための閾値（スレッシュホールド値）を記憶する閾値記憶手段、並びに、硬貨の種類（または材質）毎の模様検出の判定基準値データ等をテーブルの形で記憶する基準データ記憶手段を構成している。
【００３４】
そして、上記のような構成において、磁気センサ２２による硬貨の種類識別処理について説明する。磁気センサ２２の第１の２次コイル４３、第２の２次コイル４７、４８の各出力は、夫々増幅回路５１、５２、５３で増幅された後、直流成分カット回路５４、５５、５６で直流成分がカットされ、整流回路５７、５８、５９で整流され、ローパスフィルタ６０、６１、６２で平滑された後、演算回路６３に入力され、ここにて下記式の演算処理が行われる。
【００３５】
Ｖout ＝ｋanp*｛ｋ1 ＊Ｖ62−（ｋ2 ＊Ｖ60＋ｋ3 ＊Ｖ61）｝
この演算出力Ｖout は、Ａ／Ｄコンバータ６５に入力でデジタル値に変換されて第１ＣＰＵ７０に入力される。第１ＣＰＵ７０は、Ａ／Ｄコンバータ６５の出力を所定間隔でサンプリングし、そのサンプリングデータをＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）７２に順次記憶する。この最大値の検出は、サンプリングデータを順次比較することにより最大値を検出してＲＡＭ７２に記憶し、記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定して終了する。そして、Ａ／Ｄコンバータ６５の出力の最大値とＲＡＭ７２に記憶されている最大値の判定基準値とを第１ＣＰＵ７０によって比較して、硬貨Ｃの材質を識別するようになっている。
【００３６】
ここで、各硬貨の搬送に伴う磁気センサ２２の出力波形は、図８に示すようになだらかな山形状となる。磁気センサ２２の出力は、磁束の積分値であるため、上記したようになだらかな山形状となり、ピーク値検出は容易である。周知のように、検出原理は、交番磁界に対して硬貨表面に生じる渦電流量を比較するものであり、渦電流量は硬貨の材料の導電率で決定され、導電率の小さい白銅硬貨は小さく、導電率の大きいアルミニウム硬貨および青銅硬貨は大きくなる。したがって、導電率の大きい硬貨程、本磁気センサ２２の出力は大きくなる。
【００３７】
また、本実施形態では、透過磁束量検知型センサであるから、材質だけでなく、面積や厚みまでも総合的に検知可能である。したがって、材質自体の性能では、
１円＞１０円＞５円＞（５００円、１００円、５０円）
という大小関係となる。面積や厚みを含んだ点から見ると、
１０円＞１円＞５円＞５００円＞１００円＞５０円
という大小関係となる。これより、硬貨Ｃの材質に加え、硬貨Ｃの種類も識別することができる。
【００３８】
次に、光センサ２１による硬貨の外径検出処理について説明する。図９（ａ）に示すように、ラインセンサ３５の出力信号は、硬貨Ｃによる遮光部はハイレベル（４．５ボルト程度）、光の入射部はローレベル（２ボルト程度）の信号が１走査（約１ｍｓ）ごとに出力されるようになっている。１走査の出力信号の始まりは、ラインセンサ３５の出力の最初の立上がりで検出する。通常、ラインセンサ３５では、トリガから数画素は無効画素であり、その後に所定数の有効画素があり、また、最後にも数画素の無効画素があり、その後に１走査が終了する。
【００３９】
まず、第１ＣＰＵ７０は、ラインセンサ３５の出力信号（図９（ａ））と、ラインセンサ３５の１画素に対応して生成される基準クロック（図９（ｂ））との論理積をとり、暗（遮光部）以外の基準クロックが除去された論理積信号（図９（ｃ））を生成する。次に、この論理積信号（図９（ｃ））と、有効画素の間だけハイレベルとなる信号（図９（ｄ））との論理積を取り、１画素毎に対応した外径検出パルス（図９（ｅ））を生成する。
【００４０】
そして、第１ＣＰＵ７０は、外径検出パルス（図９（ｅ））をＴＣＵ７３にてカウントすることにより、硬貨Ｃの外径をラインセンサ３５の１走査毎に検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する。外径の最大値の検出は、この１走査毎に検出した外径を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最大値を検出し、その最大値をＲＡＭ７２に記憶する。この記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定することにより、硬貨の外径を検出することができる。ここで、各硬貨Ｃの搬送に伴う光センサ２２の出力（ＴＣＵ７３のカウント出力）は図１０に示すような形状となる。
【００４１】
また、第１ＣＰＵ７０は、有効画素内で、第１番目の遮光開始までの間に、ラインセンサ３５の１画素毎に対応して生成される端面検出パルス（図９（ｆ））をＴＣＵ７３にてカウントすることにより、硬貨搬送路３上の硬貨Ｃの搬送位置を検出することができる。この端面検出パルス（図９（ｆ））をラインセンサ３５の１走査毎にカウントして、ＲＡＭ７２に順次記憶する。この１走査毎に検出したカウント値を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最小値を検出し、その最小値をＲＡＭ７２に記憶することにより、硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離を検出することができる。
【００４２】
このように、外径の最大値（外径検出の最大値）、及び磁気センサ２２の出力の最大値（材質検出の最大値）が夫々検出されＲＡＭ７２に記憶されると、第１ＣＰＵ７０は、予めＲＯＭ７１に記憶されている硬貨の種類毎の各判定基準値データと、ＲＡＭ７２に記憶された硬貨の種類毎の各最大値とを夫々比較する。そして、夫々どの種類の範囲に属しているかを判定し、それらの判定結果に基づき、第１の識別部２３としての硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行い、この判定結果を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する。尚、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へは、第１の識別部２３の判定結果の代わりに、磁気センサ２２にて検出された材質や光センサ２１にて検出された外径の値を送信しても良い。
【００４３】
次に、第２の識別部２４であるイメージセンサ２６による硬貨の模様検出処理について説明する。エリアセンサ５３の出力信号は、硬貨Ｃの画像データとして第２ＣＰＵ８０に送られ、ＲＡＭ８２に記憶される。また、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０の判定結果（もしくは検出結果）もＲＡＭ８２に記憶される。すると、第２ＣＰＵ８０は、硬貨の模様検知に伴う検切り処理に先立ち、ＲＡＭ８２に記憶された第１ＣＰＵ７０の判定（検出）結果に基づき、画像データから硬貨Ｃの検切り対象領域、スレッシュホールド値、及び判定基準値データの特定を行う（いわゆる検切り補正処理を行う）。
【００４４】
検切り対象領域については、図１１に示すような、ＲＡＭ８２に記憶された硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された検切り対象領域データから、磁気センサ２２により検出された硬貨の種類に対応する検切り対象領域データを読み出す。そして、光センサ２１により検出された硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離、及び外径検出値を基準として、読み出した検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定する。
【００４５】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１１（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程の検切り対象領域データＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６（但し、Ｅ１＜Ｅ４＜Ｅ２＜Ｅ５＜Ｅ３＜Ｅ６）が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１１（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程の検切り対象領域データｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４（但し、ｅ１＜ｅ３＜ｅ２＜ｅ４）が記憶されている。この図１１に示すようなＲＡＭ８２のテーブルにより、コインの種類や材質に対応した抽出範囲を記憶する第１、第２の範囲記憶部を構成している。
【００４６】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１１（ａ）に示すテーブルから１０円用の検切り対象領域データＥ３を選び出して特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１１（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応する検切り対象領域データｅ２を読みだし、検切り対象領域を特定するようにしている。この様に、模様検出処理を行うための検切りの対象領域を硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、硬貨の存在する位置だけに絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００４７】
また、第１の識別部２３から光センサ２１にて検出された外径の値が送信される場合には、検切り対象領域データとして光センサ２１により検出された外径を採用し、硬貨搬送路３の幅方向に光センサ２１により検出された硬貨Ｃの端面を基準として、光センサ２１により検出された外径までの間の領域を検切りの対象領域として特定する。この場合は、上記した種類や材質に応じたデータテーブルを有する場合よりも記憶するデータ数を少なくできるという利点がある。
【００４８】
スレッシュホールド値に関しては、図１２に示すような、ＲＡＭ８２に記憶された硬貨の種類（または材質）毎に対応して設定された複数のスレッシュホールド値の中から、第１の識別部２３で判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された材質）に対応するスレッシュホールド値を読みだし、２値化のしきい値を特定する。
【００４９】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１２（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程のスレッシュホールド値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６（但し、Ｎ３＜Ｎ２＜Ｎ１＜Ｎ４＝Ｎ５＝Ｎ６）が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１２（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程のスレッシュホールド値ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４（但し、ｎ２＜ｎ３＜ｎ１＜ｎ４）が記憶されている。
【００５０】
本実施形態では、硬貨の種類（または材質）に対応して、酸化、摩耗、汚れ等により表面の状態が不安定な１０円（青銅）などは、エリアセンサ５３の出力が全体的に低くなるため低いスレッシュホールド値Ｎ３（ｎ２）に設定している。逆に、比較的に表面の状態の安定している５００円、１００円、５０円（白銅貨）は、エリアセンサ５３の出力が安定しているため青銅よりも比較的高いスレッシュホールド値Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６（ｎ４）に設定している。
【００５１】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１２（ａ）に示すテーブルから１０円用のスレッシュホールド値Ｎ３を読み出して、判定基準値を特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１２（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応するスレッシュホールド値ｎ２を読みだし特定するようにしている。
【００５２】
判定基準値データに関しては、図１３に示すような、ＲＡＭ８２に硬貨の種類（または材質）毎に記憶された模様検出用の複数の判定基準値データの中から、第１の識別部２３にて判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に対応する模様検出用の判定基準値データを読みだし、比較する判定基準値データを特定する。
【００５３】
即ち、硬貨の種類毎のデータを有する場合には、図１３（ａ）に示すように、ＲＡＭ８２には１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円等からなる６種類程の判定基準値データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６が記憶されている。硬貨の材質毎にデータを有する場合には、図１３（ｂ）に示すように、ＲＡＭ８２にはアルミ、青銅、黄銅、白銅等からなる４種類程の判定基準値データｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４が記憶されている。
【００５４】
そして、例えば、第１の識別部２３にて１０円硬貨と判定された場合にはＲＡＭ８２の図１３（ａ）に示すテーブルから１０円用の判定基準値データＤ３を読み出して、判定基準値を特定する。また、磁気センサ２２の検出結果（青銅）をもとにする場合には、ＲＡＭ８２の図１３（ｂ）に示すテーブルから青銅に対応する模様検出用の判定基準値データｄ２を読みだし特定するようにしている。この様に、模様検出処理の際の比較に用いる判定基準値データを硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、比較するデータを予め絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００５５】
そして、ＲＡＭ８２内の特定した検切り対象領域内の画像データを、特定したスレッシュホールド値にて２値化することにより、特徴量を抽出する。これらの画像処理は、ＤＳＰ８４による高速演算処理により行われる。第２ＣＰＵ８０は、この抽出された特徴量を、特定した判定基準値データと比較することにより、硬貨Ｃの模様の判定を行い、この判定結果を第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０へ送信する。
【００５６】
このように、第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部としての判定結果と第２の識別部２４の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う。
【００５７】
次に、上記のような構成において、硬貨識別部２０の総合的な動作について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部２０に到達すると、まず、第１の識別部２３の光センサ２１において硬貨の外径検出処理を行う（ＳＴ１１）と共に、硬貨の通過位置検出処理を行う（ＳＴ１３）。この処理と平行して、第１の識別部２３の磁気センサ２２による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ１２）。第１の識別部２３は、検出結果に基づき前述したように判定処理を行い、この判定結果を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する。
【００５８】
次に、第２ＣＰＵ８０は、光センサ２１で検出された硬貨搬送路３上の硬貨通過位置を基準として、ＲＡＭ８２から読み出した磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応する検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定する（ＳＴ１４）。また、磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応するスレッシュホールド値をＲＡＭ８２から読みだし、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ１５）。また、磁気センサ２２で検出された硬貨の種類に対応する模様検出の判定基準値データをＲＡＭ８２から読みだし、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ１６）。
【００５９】
ここで、ＳＴ１４にて範囲記憶手段から種類（材質）に応じた抽出範囲を選択する範囲選択手段、及び範囲処理手段を構成し、ＳＴ１５にて、閾値記憶手段から種類（材質）に応じた閾値を選択する閾値選択手段を構成し、ＳＴ１６にて、基準データ記憶手段から種類（材質）に応じた基準データを選択する基準データ選択手段を構成している。
【００６０】
そして、ＳＴ１４にて特定した検切り対象領域内の画像データを、ＳＴ１５にて特定したスレッシュホールド値で２値化して特徴量を抽出し、ＳＴ１６にて特定した判定基準値データと比較することにより、硬貨Ｃの模様の判定を行い、この判定結果を第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０へ送信する（ＳＴ１７）。
【００６１】
ＳＴ１７にて第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１の識別部２３の第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部としての判定結果と第２の識別部２４の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ１８）。
【００６２】
次に、上述した硬貨識別部２０の総合動作に係る第１、第２の識別部２３、２４の動作について、図１４、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部２０に到達すると、まず、第１の識別部２３の光センサ２１においてラインセンサ３５の１走査毎に硬貨Ｃの外径を検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１１１）。そして、１走査毎の検出結果を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最大値を検出する（ＳＴ１１２）。この検出した最大値と硬貨の種類毎の判定基準値データと比較することにより（ＳＴ１１３）、光センサ２１において硬貨の種類が判定される（ＳＴ１１４）。
【００６３】
この光センサ２１の外径検出と同時に、ラインセンサ３５の１走査毎に硬貨Ｃの端面を検出して、ＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１３１）。そして、１走査毎の検出結果を第１ＣＰＵ７０により逐次比較することにより最小値を検出することにより（（ＳＴ１３２）、硬貨搬送路３の端面から硬貨Ｃの端面までの距離を検出する（ＳＴ１３３）。
【００６４】
この処理と平行して、第１の識別部２３の磁気センサ２２の出力を所定間隔でサンプリングし、サンプリングデータをＲＡＭ７２に順次記憶する（ＳＴ１２１）。このサンプリングデータを第１ＣＰＵ７０により順次比較することにより最大値を検出する（ＳＴ１２２）。この検出した最大値と硬貨の種類毎の判定基準値データとを比較することにより（ＳＴ１２３）、光センサ２１において硬貨の種類（または材質）が判定される（ＳＴ１２４）。
【００６５】
ＳＴ１１４、ＳＴ１２４の判定結果に基づき、第１の識別部２３としての硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行い（ＳＴ１３４）、このＳＴ１３４の判定結果、及びＳＴ１３３の検出した硬貨Ｃの端面までの距離を第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へ送信する（ＳＴ１３５）。尚、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０へは、第１の識別部２３の判定結果の代わりに、磁気センサ２２にて検出された材質や光センサ２１にて検出された外径の値を送信しても良い。また、このＳＴ１３４にて、第１の識別部におけるコインの種類を判定する第１の判定部を構成している。
【００６６】
次に、第２の識別部２４の第２ＣＰＵ８０は、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１１参照）から対応する検切り対象領域データＥ（またはｅ）を読み出す（ＳＴ１４０）。尚、ＳＴ１５０において、光センサ２１にて検出された外径の値が送信される場合には、テーブルは用いる代わりに、検切り対象領域データとして検出された外径を採用する。
【００６７】
また、第２ＣＰＵ８０は、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出す（ＳＴ１５０）。同じく、第１の識別部２３により判定された硬貨の種類（または、磁気センサ２２により検出された硬貨の材質）に基づいて、ＲＡＭ８２のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出す（ＳＴ１６０）。
【００６８】
この処理と平行して、イメージセンサ２６において、エリアセンサ５３の出力により硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ１７０）。そして、ＳＴ１７０にて入力した画像データに対して、光センサ２１により検出された硬貨Ｃの端面までの距離を基準として、ＳＴ１４０で読み出した検切り対象領域Ｅ（またはｅ）を検切りし、この対象領域内の画像データを抽出する（ＳＴ１７１）。このＳＴ１７１にて抽出範囲内の画像データを抽出する第１の処理手段、及び第１の処理部を構成している。
【００６９】
このＳＴ１７１にて抽出された画像データに対し、ＳＴ１５０で読み出したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する（ＳＴ１７２）。このＳＴ１７２にて抽出された特徴量をＳＴ１６０で読み出した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより（ＳＴ１７３）、硬貨Ｃの種類を判定し、この判定結果を第１ＣＰＵ７０へ送信する（ＳＴ１７４）。
【００７０】
このＳＴ１７４にて第２の識別部２４の判定結果が得られると、第１ＣＰＵ７０は、第１の識別部２３と第２の識別部２４との判定結果に基づき総合的に硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ１８０）。このＳＴ１７２にて画像データから特徴量を抽出する第２の処理手段、及び第２の処理部を構成し、ＳＴ１７３、１７４にて基準データと比較してコインの種類を判定する判定手段、及び判定部を構成し、ＳＴ１８０にて、総合判定手段を構成している。
【００７１】
この様に、第１の実施形態では、第１の識別部における判別結果に基づき、第２の識別部である模様検出部における模様検出処理の補正をおこなっている。即ち、検出した硬貨通過位置を基準として、検出された材質等に対応する検切り対象領域を取り、検切りの対象領域を特定している。特に、硬貨の種類や材質毎に検切り対象領域データを記憶し、第１の識別部の判定（磁気センサなどの検出）に基づき検切り対象領域データを選び出して特定するようにしているため、模様検出処理を行う対象領域を、硬貨の存在する位置だけに絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００７２】
また、検切り対象領域データとして光センサにより検出された外径を採用し、硬貨搬送路３の幅方向に硬貨Ｃの端面を基準として、光センサ２１により検出された外径までの間の領域を検切りの対象領域として特定すると、記憶保持するデータ数を少なくできるという利点がある。また、模様検出処理の際の比較に用いる判定基準値データも硬貨の種類や材質に対応して予め特定することにより、比較するデータを予め絞り込むことができ、高速にかつ正確に模様検出処理を行うことができる。
【００７３】
また、検出された材質等に対応する２値化のしきい値（スレッシュホールド値）を特定している。このため、、模様検出用の判定基準値データ及びを特定している。このため、エリアセンサの出力を材質（硬貨の種類）に対応した値で処理でき、材質の特性に左右されず、安定した２値化を行うことができる。特に、酸化、摩耗、汚れ等により表面の状態が不安定な材質である１０円（青銅）などに対して、低いスレッシュホールド値に設定することにより、イメージセンサの出力が全体的に低くても、安定した模様検出を行うことができる。また、予め模様判定用の基準データの候補を検出された材質等に対応して選出しているため、高速にかつ正確に比較処理することができる。
【００７４】
尚、図１に示す、ＳＴ１４の検切り対象領域データの特定処理、ＳＴ１５の特徴量抽出のための閾値の特定処理、及びＳＴ１６の判定基準値データの特定処理のうち、少なくとも１つ以上の特定処理を行うことにより、本発明の目的、効果は達成される。
【００７５】
次に、図１６乃至図１９を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第２の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１００について説明する。硬貨識別部１００のセンサ構成は、硬貨Ｃを強制的に搬送する搬送ベルト５を挟んで、その上方に配設された磁気センサ１０１と、その下方に配設されたイメージセンサ２６とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。ここで、イメージセンサ２６に関するエリアセンサ５３及び光源５２等の構成及び硬貨の表面模様の検出処理は、図３及び図１５に示す第１の実施形態の構成と同様である。
【００７６】
本実施形態において、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とを一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出部としての開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、、ベース部材１０３は、ねじ１０４を用いて磁気センサ１０１やイメージセンサ２６からなる硬貨識別部１００を被装着部に対して着脱するための着脱手段を構成しており、その中央開口部に搬送ベルト５が配設されるようになっている。この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、上記したように一体となった硬貨識別部１００を搬送ベルト５に対して着脱することで容易に対応できる。即ち、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とからなる硬貨識別部１００を分離することなく着脱することができる。
【００７７】
次に、磁気センサ１０１は、図１６（ｂ）に示すように、硬貨搬送路３の上方に配設され、フェライト等の磁性材料で形成された円柱状の磁性体（コア部）１０５と、このコア１０５に夫々巻き回された２個のコイル１０６、１０７とから構成されている。
【００７８】
図１７は磁気センサ１０１の出力信号を処理する処理回路の構成を示すものである。コイル１０６、１０７には、発振器１１０から所定の交流電圧が印加されている。そして、コイル７１０６、１０７と分圧抵抗器でブリッジを構成し、コイル１０６、１０７の各出力が夫々所定の比率（例えば、１：１）となるよう調整されている。そのため、硬貨Ｃを検出していない時には、差動増幅回路１１１には、ほぼ零または小さいオフセット出力が入力されるようになっている。そして、硬貨Ｃが透明板２５に接近すると、硬貨Ｃの表面に生じる渦電流によりコイル１０６、１０７の出力バランスが崩れ、差が生じるようになる。この様に、磁気センサ１０１は硬貨Ｃの表面の渦電流量を検出し、図８に示すように、所定電圧より高い出力信号波形を得ることができ、各種硬貨の材質（導体や磁性体の検出）を検出するものである。
【００７９】
次に、上述するように、硬貨Ｃの通過によりコイル１０６、１０７の出力に出力差が生じると、コイル１０６、１０７の出力差は差動増幅回路１１１に入力され増幅される。次に、差動増幅回路１１１からの出力は整流回路１１２により整流された後、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１３を通して平滑されて直流信号に変換される。このＬＰＦ１１３からの直流信号はＡ／Ｄコンバータ１２０に入力され、デジタル信号に変換されて後述するＣＰＵ１１５に送られる。
【００８０】
図１８は硬貨識別部１００の電気回路を示すものであり、硬貨識別部１００全体を制御するＣＰＵ１１５、各種処理の制御プログラムなどを記憶するＲＯＭ１１６、エリアセンサ５３から取り込まれた画像データを記憶したり、予め設定された硬貨の種類毎の磁気的材質の判定基準値データなどをテーブルの形（図１１乃至図１３参照）で記憶するＲＡＭ１１７、画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ１１８、Ａ／Ｄコンバータ１２０とからなり、データバス１１９を介して夫々接続されている。
【００８１】
この様な構成において、硬貨識別部１００の総合的な動作について図１９に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１００に到達すると、まず、磁気センサ１００による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。即ち、硬貨Ｃの通過によりコイル１０６、１０７に生じた出力差は差動増幅回路１１１に入力され増幅された後、整流回路１１２により整流され、ＬＰＦ１１３を通して平滑されて直流信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ１２０でデジタル信号に変換されてＣＰＵ１１５に入力される。ＣＰＵ１１５は、Ａ／Ｄコンバータ１２０の出力を所定間隔でサンプリングし、そのサンプリングデータから最大値を検出してＲＡＭ１１７に順次記憶する。この最大値の検出は、サンプリングデータを順次比較することにより最大値を検出してＲＡＭ１１７に記憶し、記憶している最大値よりも所定幅（量）下降した時に最大値と判定して終了する。そして、Ａ／Ｄコンバータ１２０の出力の最大値とＲＡＭ１１７に記憶されている最大値の判定基準値とをＣＰＵ１１５によって比較して、硬貨Ｃの種類（または材質）が検出できる（ＳＴ２１）。
【００８２】
次に、ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【００８３】
この処理と平行して、イメージセンサ２６において、エリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して（ＳＴ２６）、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。ＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ２５）。
【００８４】
この様に、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有し、磁気センサにおける材質検出結果に基づき、模様検出部における検切り等を補正してから模様検出処理をおこなっている。即ち、検出したコインの材質等に対応する２値化のしきい値（スレッシュホールド値）や、模様検出用の判定基準値データ及びを特定している。このため、エリアセンサの出力を材質に対応した値で処理でき、材質の特性に左右されず、安定した２値化を行うことができる。また、予め模様判定用の基準データの候補を選出しているため、高速に比較処理することができる。
【００８５】
また、コイン識別部を固定しているベース部材が、搬送幅方向の一方に搬送ベルトのための入出用の開放部を有したほぼコの字形に形成されている。このため、メンテナンスなどを行う際に（ユニットからコイン識別部を着脱する際に）、複数からなる検出部を分離すること為しに搬送ベルトに対して着脱することができ、メンテナンス性に優れている。また、コイン識別部の各種の検出部を複合一体的に固定しているため、光学焦点や磁気ギャップが硬貨の搬送等で生じる振動に影響される事なく、安定した検出精度を保つことができる。
【００８６】
次に、図２０乃至図２２を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第３の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１３０について説明する。硬貨識別部１３０のセンサ構成は、第２の実施形態の硬貨識別部１００において、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に加え、硬貨搬送路３上の硬貨の通過を検知する通過検知センサ１３２を追加した構成である。そのため、磁気センサ１０１に関する構成及び硬貨の材質検出処理については、図８、図１７、図１８に示す第２の実施形態の構成と同様である。また、イメージセンサ２６に関する構成及び硬貨の表面模様の検出処理については、光源５２の発光タイミング以外は図３及び図１８に示す第１、第２の実施形態の構成と同様である。
【００８７】
硬貨識別部１３０は、搬送ベルト５を挟んで、その上方に設けられた磁気センサ１０１、及び通過検知センサ１３２と、その下方に設けられたイメージセンサ２６とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。通過検知センサ１３２は、複合一体的に構成された磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置しており、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される直前の硬貨の通過を検出するものである。
【００８８】
本実施形態においても、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、イメージセンサ２６を一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出用の開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、ベース部材１０３はねじ１０４を用いて磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２やイメージセンサ２６を被装着部に対して着脱するための着脱手段を構成しており、その中央開口部には搬送ベルト５が配設されるようになっている。
【００８９】
この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、上記したように一体となった硬貨識別部１３０を搬送ベルト５に対して着脱することで対応できる。即ち、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２と、イメージセンサ２６とからなる硬貨識別部１３０を分離することなく着脱することができる。
【００９０】
図２０（ｂ）に示すように、通過検知センサ１３２は硬貨搬送路３を挟んで、その下方に配設された発光センサ１３２ａと、上方に配設された受光センサ１３２ｂとから構成されている。発光センサ１３２ａ及び受光センサ１３２ｂは、複合一体的に構成された磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置しており、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される検知エリアに搬送される直前の硬貨を検出するものである。つまり、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると磁気センサ１０１とイメージセンサ２６により検出される直前の硬貨搬送路３上に硬貨有りを検出するようになっている。
【００９１】
図２１のタイミングチャ−トを用いて、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、及びイメージセンサ２６の駆動に関する制御を説明する。（ａ）は受光センサ１３２ｂからイメージセンサ２６の光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ出力される硬貨有無信号であり、（ｃ）は磁気センサ１０１の出力信号である。（ａ）に示すように受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると、（ｂ）に示すように、硬貨有信号としてＯＮの出力が光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給される。この様に、通過検知センサ１３２の出力に応じてイメージセンサ２６の光源５２を駆動制御することにより、エリアセンサ５３による画像データの取り込みタイミングが正確に検出されるため、安定した画像データの取り込みが可能となる。
【００９２】
この様な構成において、硬貨識別部１３０の総合的な動作について図２２に示すフローチャートを用いて説明する。入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１３０に到達すると、まず、通過検知センサ１３２において硬貨の通過（有無）を検知する（ＳＴ３１）。そして、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号としてＯＮの出力を光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給し（ＳＴ３３）、エリアセンサ５３にて硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ３４）。この処理と平行して、磁気センサ１０１による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。
【００９３】
次に、ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【００９４】
そして、ＳＴ３４にてエリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。ＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ２５）。
【００９５】
また、第３の実施形態では、第１、第２の実施形態の効果に加えて、コインが搬送されコイン識別部の検出エリア直前にて通過検知センサによりコインの通過（有無）を検知している。このため、模様検出部のエリアセンサでは、コイン表面の画像データの取り込みタイミングを正確に検出することができる。また、コインの通過（有り）を検知した際に、模様検出部の光源から光が照射されるので、無駄な電力を消費せず、消費電力を低下することができる。
【００９６】
次に、図２３乃至図３１を用いて、本発明の硬貨識別装置の構成を変えた第４の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１４０について説明する。硬貨識別部１４０のセンサ構成は、第３の実施形態の硬貨識別部１３０において、磁気センサ１０１、イメージセンサ２６、通過検知センサ１３２に加え、硬貨の側面の凹凸を検出する凹凸検出センサとしての凹凸検出部１４１を追加した構成である。そのため、磁気センサ１０１に関する構成及び硬貨の材質検出処理については、図８、図１７に示す第２の実施形態の構成と同様である。また、イメージセンサ２６に関する構成及び硬貨の表面模様の検出処理については、光源５２の発光タイミング以外は図３に示す第１の実施形態の構成と同様であり、図１７、図１８に示す第２の実施形態の構成とも同様である。通過検知センサ１３２に関する硬貨の通過検出処理については、図２１に示す第３の実施形態の構成と同様である。
【００９７】
硬貨識別部１４０は、搬送ベルト５を挟んで、その上方に隣接して設けられた磁気センサ１０１と通過検知センサ１３２、その下方に設けられたイメージセンサ２６、及び磁気センサ１０１近傍の硬貨搬送路３の側部に配設された凹凸検出部１４１とからなり、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６とが搬送方向に対して垂直方向に複合一体的に構成されている。通過検知センサ１３２は、複合一体の磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に対して硬貨の搬送方向前段側に位置し、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６に検出される直前の硬貨の通過を検出するものである。凹凸検出部１４１は、磁気センサ１０１とイメージセンサ２６の検出エリアにおいて硬貨搬送路３側部に位置し、この検出エリアを通過する硬貨の側面の凹凸を検出するものである。
【００９８】
本実施形態においても、磁気センサ１０１、通過検知センサ１３２、イメージセンサ２６、及び凹凸検出部１４１を一体的に取り付けているベース部材１０３は、搬送幅方向の一方に搬送ベルト５のための入出用の開放部１０２を有し、ほぼコの字形に形成されている。また、ベース部材１０３は、上記したように一体となった硬貨識別部１４０の複数からなるセンサをねじ１０４を用いて硬被装着部に対して着脱している。この様な構成により、例えば、メンテナンスを行う場合に、硬貨搬送路３の幅方向の一方が開放部１０２によって開放されているため、硬貨識別部１４０の各センサを分離することなく、搬送ベルト５に対して着脱することで対応できる。
【００９９】
凹凸検出部３は、図２３（ｂ）に示すように、磁気センサ１０１近傍の硬貨搬送路１の側部に配設されている。そして、凹凸検出部３は光源として発光センサ１４１ａが設けられており、発光センサ１４１ａから出力される光は搬送される硬貨Ｃの側面にて反射され、受光センサ１４２ｂに結像するようになっている。
【０１００】
図２４は、凹凸検出部３の発光側駆動部及び受光信号処理部の構成を概略的に示すものである。発光センサ１４１ａは駆動手段としての駆動回路１４２に接続されており、上述した通過検知センサ１３２からの硬貨有りを示す出力信号及び後述するファームによる制御信号、特に光源１４１の点灯可を指示する制御信号に従って駆動される。
【０１０１】
そして、受光センサ１１の出力信号は、増幅回路１４３で増幅された後、積分回路１４４で積分され、アクティブ・ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４５に供給される。アクティブＬＰＦ３４の出力信号は、直流カット回路１４６に送られて直流成分を除去される。後に、コンパレータ１４７に送られ、所定のスレッシュホールド電圧と比較して、デジタル信号に変換されて、パルス化回路１４８で所定電圧のパルスに変換される。
【０１０２】
このパルス化回路１４８の出力信号は、硬貨Ｃの側面の凹凸に対応したパルス信号（凹凸デジタル信号）である。この凹凸デジタル信号（図２５（ａ））及び凹凸デジタル信号の反転信号（図２５（ｂ））は割込制御部（ＩＣＵ）１５５へ出力される。また、硬貨Ｃの側面の凹凸ピッチよりも小さい周期の基準クロックと合成され、タイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）１５６へ出力される。
【０１０３】
つまり、凹凸デジタル信号がパルス化回路１４８から出力されると、図２５に示すように、パルス化回路１４８の凹凸デジタル信号（ａ）と上記基準クロック（ｃ）との論理積信号（凸部有効クロック）（ｄ）、及び凹凸デジタル信号の反転信号（ｂ）と上記基準クロック（ｃ）との論理積信号（凹部有効クロック）（ｅ）を夫々生成する。そして、生成された各有効クロックをＴＣＵ１５６に入力し、ＩＣＵ１５５の制御に基づき、後述するように硬貨Ｃの凹部及び凸部の幅を計測するようになっている。
【０１０４】
図２６は、硬貨識別装置１４０の制御回路の構成を概略的に示すもので、硬貨識別部１４０全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ１５０、ＣＰＵ１５０の制御プログラム等のファームウェアーが記憶されたＲＯＭ１５１、予め設定された硬貨の種類毎の判定基準値データなどをテーブルの形で記憶されたＲＡＭ１５２、画像データの高速演算処理を行うＤＳＰ１５４、凹凸幅計測等の各種ハードウェアの割込制御を司る割込制御部（ＩＣＵ）１５５、凹凸幅を計測する計測手段としてのタイマ・カウンタ制御部（ＴＣＵ）１５６、予め設定された光源の点灯条件が満足された場合に点灯可否を指示するファームによる制御信号を駆動回路１４２へ供給するＰＩＯ（パラレルインターフェイス）１５８、及びＡ／Ｄコンバータ１５３とから構成されており、データバス１５９を介して夫々接続されている。
【０１０５】
ＩＣＵ１５５は、凹凸検出部１４１のパルス化回路１４８からの凹凸デジタル信号（図２５（ａ））及び凹凸デジタル信号の反転信号（図２５（ｂ））が入力されると、凹凸デジタル信号及びその反転信号の立上がり時に夫々割り込み処理として、ＴＣＵ１５６により凹凸検出部１４１から入力された各有効クロックに基づいて、凹凸各幅を計測させる。
【０１０６】
ＴＣＵ１５６では、図２５に示すように、凹凸デジタル信号（ａ）の立上がり部を１つの硬貨に対する凸部幅計測の開始として凸部有効パルス（ｄ）を計数し、凹凸デジタル信号の反転信号（ｂ）の立上がり部で幅計測を終了する。一方、凹部の幅計測は、上記反転信号（ｂ）の立上がり部を凹部幅計測の開始として凹部有効パルス（ｅ）を計数し、凹凸デジタル信号（ａ）の立上がり部で幅計測を終了する。ＰＩＯ１５８は、予め設定された発光センサ１４１ａの点灯条件、例えば硬貨搬送路３上の硬貨の搬送異常、エラーが発生してない状態等の場合に、発光センサ１４１ａの点灯可を指示する制御信号を駆動回路１４２へ供給する。
【０１０７】
この様にして、凹凸検出部１４１の発光センサ１４１ａは、ファームによる制御信号（ａ）がＯＮで、硬貨有無信号（ｂ）がＯＦＦとなった場合に照射される。そして、凹凸検出部１４１の発光センサ１４１ａから光が照射され、得られた凹部幅及び凸部幅の夫々において、凹部幅加算値、凸部幅加算値、及び最大値、最小値、統計量等を求めて、予め設けられた判定基準値データと比較することにより、凹凸有無の検出を行い、硬貨Ｃの種類を判別することができる。
【０１０８】
ここに、図２８にギザ有り硬貨（例えば、韓国の５００ウォン硬貨）の出力波形の一例を示し、図２９に刻印有り硬貨（例えば、５００円硬貨）の出力波形の一例を示す。これらの図から明らかなように、ギザ有り硬貨では、凹凸デジタル信号のパルス幅が均一で、凹部幅と凸部幅との比率も同程度であるが、刻印有り硬貨では、凸部幅の方が凹部幅よりもかなり大きい。また、各幅の最大値、最小値の差が大きく、特に、凸部幅の最大値は凹部幅の最小値に比べて明らかに大きい。
【０１０９】
また、図３０にはギザ有り硬貨と刻印有り硬貨における、凹部幅及び凸部幅の各度数分布の一例を示す。この図から明らかなように、ギザ有り硬貨では、度数分布が均一になるのに対して（１山形状）、刻印有り硬貨では、凸部エリアが比較的に高くなり、凸部の度数分布が２山形状になる。これらの分布形状から凸部幅加算値の方が凹部幅加算値に比べて明らかに大きい。
【０１１０】
従って、上述する出力波形や度数分布の関係から、比率あるいは差を求め、
・比率１＝凸部幅平均値 ／ 凹部幅平均値
・差１ ＝凸部幅平均値 − 凹部幅平均値
・比率２＝凸部幅加算値 ／ 凹部幅加算値
・差２ ＝凸部幅加算値 − 凹部幅加算値
これらをＲＡＭ１５２内に設けられた基準データテーブルと比較して、凹凸形状を識別することにより、被検出物表面の傷等による誤検知することなく、容易にギザ有り硬貨とそれ以外とを識別することができる。
【０１１１】
この様な構成により、凹凸検出部１４１は、駆動回路１４２に硬貨有信号（ＯＮ出力）が出力されると、光を照射して硬貨Ｃの側面から反射された反射光を受光センサ１４１ｂにて受光し、受光信号を処理すると、ＩＣＵ１５５による割り込み処理を実行して、ＴＣＵ１５６により凹凸検出部１４１から入力された各有効クロックに基づいて、凹凸各幅を計数する。硬貨搬送路１上の検出エリアを硬貨Ｃが通過して通過検知センサ１３２から硬貨無信号が出力された場合、駆動回路１４２から発光センサ１４１ａへ駆動ＯＦＦ信号を出力し、光を照射しない。
【０１１２】
そして、凹凸幅計数結果から、ＣＰＵ１５０は凹部幅平均値、凸部幅平均値、凹部幅加算値、及び凸部幅加算値等を求めて、ＲＡＭ１５２に記憶された予め設けられた判別用の基準データテーブルと比較することにより、凹凸有無の検出を行い、硬貨Ｃの種類を判別する。
【０１１３】
この様な構成において、凹凸検出部３の発光制御を含む硬貨識別部１４０の総合的な動作について図３１に示すフローチャートを用いて説明する。まず、入金処理あるいは出金処理する硬貨Ｃが硬貨搬送路３により搬送され、硬貨識別部１４０に到達すると、まず、通過検知センサ１３２において硬貨の通過（有無）を検知する（ＳＴ３１）。そして、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号を光源５２の駆動回路（図示せぬ）へ供給し（ＳＴ３３）、エリアセンサ５３にて硬貨Ｃの画像データを入力する（ＳＴ３４）。また、受光センサ１３２ｂの出力が明から暗に変わると（ＳＴ３２）、硬貨有信号を発光センサ１４１ａの駆動回路１４２へ供給し（ＳＴ３５）、光の点灯条件が満足している場合に、発光センサ１４１ａから光が照射され、硬貨の凹凸検出処理を行う（ＳＴ３６）。
【０１１４】
この処理と平行して、磁気センサ１０１による硬貨の材質検出処理を行う（ＳＴ２１）。ＳＴ２１にて磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１２参照）から対応するスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を読み出し、２値化のしきい値として特定する（ＳＴ２２）。また、磁気センサ１０１で検出された硬貨Ｃの種類（または材質）に基づいて、ＲＡＭ１１７のテーブル（図１３参照）から対応する判定基準値データ値Ｄ（またはｄ）を読み出し、比較する判定基準値データを特定する（ＳＴ２３）。
【０１１５】
そして、ＳＴ３４にてエリアセンサ５３から入力されＲＡＭ１１７に記憶された画像データに対して、予め設定された検切り対象領域にて検切りを行い、対象領域内の画像データを抽出する。この抽出された画像データに対し、ＳＴ２２で特定したスレッシュホールド値Ｎ（またはｎ）を用いて２値化することにより、特徴量を抽出する。この特徴量と、ＳＴ２３で特定した判定基準値データＤ（またはｄ）と比較することにより、ＤＳＰ１１８にて硬貨Ｃの模様の判定を高速に行う（ＳＴ２４）。第１、第２の判定部としてのＣＰＵ１１５は、この磁気センサ１０１、凹凸検出部１４１の検出結果とイメージセンサ２６の判定結果とに基づき総合判定を行うことにより、最終的な硬貨Ｃの真偽や種類の判定を行う（ＳＴ３７）。
【０１１６】
この様に、第４の実施形態では、硬貨の種類を判別するために、イメージセンサによる硬貨の表面模様の検出に加え、凹凸検出部により硬貨の側面の凹凸検知（ギザ検知）をも行っている。このため、イメージセンサでは検出することのできない硬貨の側面をも検出でき、側面に特徴の有る外貨を正確に判別することができる。
【０１１７】
また、硬貨が搬送され硬貨識別部の検出エリア直前にて通過検知センサにより硬貨の通過（有無）を検知している。このため、イメージセンサでは、硬貨表面の画像データの取り込みタイミングを正確に検出することができる。また、硬貨の通過（有り）を検知した際に、凹凸検出部やエリアセンサの光源から光が照射されるので、無駄な電力を消費せず、消費電力を低下することができる。
【０１１８】
また、第４の実施形態において、模様検出部の表面への発光手段の発光信号波長と、凹凸検出部の側面への発光手段の発光信号波長とを同じ波長、もしくは近い波長とすることで、模様検知部には凹凸検出部から照射されコインの外周のエッジ部（輪郭）から反射された２次的な反射光も重なって受光できるため、コインの外周のエッジ部（輪郭）における画像ボケを防止することができ、より鮮明な画像を得ることができる。
【０１１９】
また、第３の実施形態と同様に、コイン識別部を固定しているベース部材が、下搬送幅方向の一方に搬送ベルトのための入出用の開放部を有したほぼコの字形に形成されている。このため、メンテナンスなどを行う際に（ユニットからコイン識別部を着脱する際に）、複数のセンサを分離することなしに搬送ベルト５に対して着脱することができ、メンテナンス性に優れている。また、コイン識別部の各種のセンサを複合一体的に固定しているため、光学焦点や磁気ギャップが硬貨の搬送等で生じる振動に影響されることなく、安定した検出精度を保つことができる。
【０１２０】
この様に、上述する第１から第４の実施形態では、硬貨の入出金処理を行うコイン識別装置に適用した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばメダルを種類ごとに選別するコイン識別装置等にも同様に適用できる。
【０１２１】
【発明の効果】
上述するように、本発明は、コイン表面の画像データに対してコインの種類等に応じたデータ処理を行い、模様判別を高速で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部２０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２】硬貨処理装置６の内部構造を概略的に示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部２０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）図は断面図。
【図４】本発明に係わる光センサ２１の第１の実施形態の構成を概略的に示す正面図。
【図５】本発明に係わる磁気センサ２２の第１の実施形態の構成を概略的に示す正面図。
【図６】本発明に係わる磁気センサ２２の第１の実施形態の電気回路の構成を示すブロック図。
【図７】硬貨識別部２０の回路構成を示すブロック図。
【図８】各硬貨の搬送に伴う磁気センサ２２の出力波形を示す図。
【図９】硬貨の外径検出方法について説明するためのタイミングチャート。
【図１０】各硬貨の搬送に伴う光センサ２１の出力波形を示す図。
【図１１】ＲＡＭ８２に記憶された検切り対象領域データのテーブルを説明する図。
【図１２】ＲＡＭ８２に記憶されたスレッシュホールド値のテーブルを説明する図。
【図１３】ＲＡＭ８２に記憶された判定基準値データのテーブルを説明する図。
【図１４】第１の識別部２３による判定動作について説明するフローチャート図。
【図１５】第２の識別部２４によるに判定動作ついて説明するフローチャート図。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１００の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係わる磁気センサ１０１の電気回路の構成を示すブロック図。
【図１８】硬貨識別部１００の回路構成を示すブロック図。
【図１９】硬貨識別部１００による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１３０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図２１】光源５２の発光タイミングについて説明するタイミングチャート。
【図２２】硬貨識別部１３０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係わる硬貨識別装置６の硬貨識別部１４０の構成を概略的に示すもので、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は断面図。
【図２４】凹凸検出部１４１の発光側駆動部及び受光信号処理部の構成を概略的に示す図。
【図２５】凹部及び凸部の幅検出方法について説明するためのタイミングチャート。
【図２６】硬貨識別部１４０の回路構成を示すブロック図。
【図２７】凹凸検出部１４１の発光制御を説明するタイミングチャート。
【図２８】側面にギザ有り硬貨の出力波形を示す図。
【図２９】側面に刻印有り硬貨の出力波形を示す図。
【図３０】ギザ有り硬貨及び刻印有り硬貨の度数分布例を示す図。
【図３１】硬貨識別部１４０による総合的な判定動作について説明するフローチャート図。
【符号の説明】
Ｐ……コイン処理装置、Ａ、Ｂ……回路、Ｃ……硬貨（コイン）、１……受皿、２……硬貨繰出部、３……硬貨搬送路、４……搬送面、５……搬送ベルト、６……硬貨識別装置、７……硬貨選別部、８……シャッタ、９……一時保留部、１０……金種別金庫、１１……取出機構、１４……リジェクトゲート、１７……係員金庫、１８……オーバフロー金庫、２０、１００、１３０、１４０……硬貨識別部、２１……光センサ、２２、１０１……磁気センサ、２３……第１の識別部、２４……第２の識別部、２５……透明板、２６……イメージセンサ、３１、１０２……開放部、３２、５２……光源、３５……ラインセンサ、４１……一次コア、４２……一次コイル、４３……第１の２次コイル、４４、４５……２次コア、４６、４７……第２の２次コイル、５０……正弦波発振器、５３……エリアセンサ、１３２……通過検知センサ、１４１……凹凸検出部
Claims (7)
- コインを搬送する搬送手段と、
この搬送手段により搬送されるコインの材質を検出する材質検出手段と、
上記搬送手段により搬送されるコインの表面の画像データを入力する画像入力手段と、
コインの第１の材質に対応した第１の閾値と、コインの第１の材質とは異なる第２の材質に対応した上記第１の閾値より大きい値である第２の閾値とを記憶する閾値記憶手段と、
コインの表面模様の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、
上記材質検出手段により第１の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第１の閾値を選択し、上記材質検出手段により第２の材質が検出された場合に上記閾値記憶手段から第２の閾値を選択する閾値選択手段と、
この閾値選択手段により選択された第１または第２の閾値を用いて上記画像入力手段により入力された画像データから特徴量を抽出する処理手段と、
この処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ記憶手段に記憶された基準データとを比較してコインの種類を判定する判定手段と、
を有することを特徴とするコイン識別装置。 - 上記基準データ記憶手段は、コインの第１の材質に対応した第１の基準データと、コインの第１の材質とは異なる第２の材質に対応した上記第１の基準データとは異なる第２の基準データを記憶するデータ記憶部を有し、
上記材質検出手段により第１の材質が検出された場合に上記データ記憶部から第１の基準データを選択し、上記材質検出手段により第２の材質が検出された場合に上記データ記憶部から第２の基準データを選択する基準データ選択手段を有し、
上記判定手段は、上記処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ選択手段により選択された基準データとを比較することによりコインの種類を判定する判定部を有することを特徴とする請求項１記載のコイン識別装置。 - 上記材質検出手段は、磁性材料からなりコイルが巻装されたコア部を有し、上記搬送手段により搬送されるコインの材質を磁気的に検出する磁気センサを有し、
上記画像入力手段は、上記磁気センサと複合一体的に設けられ上記搬送手段により搬送されるコインに光を照射してコインの表面の模様を検出する模様検出センサを有することを特徴とする請求項１記載のコイン識別装置。 - 複合一体的に設けられた上記磁気センサと模様検出センサに対してコインの搬送方向前方に設けられ、上記搬送手段により搬送されるコインを検出するコイン検出センサと、
このコイン検出センサによるコインの検出結果に対応して上記模様検出センサの光の照射を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項３記載のコイン識別装置。 - 上記材質検出手段は、上記搬送手段の上方に設けられ磁性材料からなりコイルが巻装されたコア部を有し上記搬送手段により搬送されるコインの材質を磁気的に検出する磁気センサを有し、
上記画像入力手段は、上記搬送手段の下方に位置し上記磁気センサと複合一体的に設けられ上記搬送手段により搬送されるコインに光を照射してコインの表面の模様を検出する模様検出センサを有し、
上記搬送手段に沿って上記搬送手段の幅方向の一方側に設けられた搬送手段の入出部と、
上記磁気センサに対してコインの搬送方向前方に設けられ上記搬送手段により搬送されるコインを検出するコイン検出センサと、
上記搬送手段の幅方向において上記入出部とは異なる他方側に位置し上記磁気センサと複合一体的に設けられ、上記コイン検出センサによるコインの検出に伴って上記搬送手段により搬送されるコインの側面に光を照射してコインの側面の凹凸を検出する凹凸検出センサとを有しており、
上記判定手段は、上記処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ記憶手段に記憶された基準データとを比較してコインの種類を判定する第１の判定部と、この第１の判定部の判定結果と上記凹凸検出センサの検出結果から総合的にコインの種類を判定する第２の判定部とを有することを特徴とする請求項３記載のコイン識別装置。 - 上記搬送手段の幅方向において上記入出部とは異なる他方側に位置し、上記搬送手段により搬送されるコインの側面に上記模様検出センサの光の波長と同じもしくは近い波長の光を照射してコインの側面の凹凸を検出する凹凸検出センサとを有しており、
上記判定手段は、上記処理手段により抽出された特徴量と上記基準データ記憶手段に記憶された基準データとを比較してコインの種類を判定する第１の判定部と、この第１の判定部の判定結果と上記凹凸検出センサの検出結果から総合的にコインの種類を判定する第２の判定部と
を有することを特徴とする請求項３記載のコイン識別装置。 - コインを搬送する搬送手段と、
この搬送手段により搬送されるコインの材質を磁気的に検出する磁気センサと、上記搬送手段により搬送されるコインの外径を光学的に検出する光センサとからなる第１の識別部と、
上記搬送手段により搬送されるコインに光を照射してコインの表面模様の画像データを検出する模様検出センサからなる第２の識別部と、
上記第１の識別部の上記磁気センサ及び光センサの夫々の検出結果に基づいて第１の識別部におけるコインの種類を判定する第１の判定部と、
コインの種類に対応した範囲の異なる複数の抽出範囲を記憶する範囲記憶手段と、
コインの種類に対応した値の異なる複数の閾値を記憶する閾値記憶手段と、
コインの種類に対応した異なる複数の基準データを記憶する基準データ記憶手段と、
上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する抽出範囲を上記範囲記憶手段から選択する範囲選択手段と、
上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する閾値を上記閾値記憶手段から選択する閾値選択手段と、
上記第１の判定部により判定されたコインの種類に対応する基準データを上記基準データ記憶手段から選択する基準データ選択手段と、
上記模様検出手段にて検出された画像データに対して上記範囲選択手段により選択された抽出範囲の検切りを行う第１の処理手段と、
この第１の処理手段で検切りされた上記抽出範囲内の画像データに対して上記閾値選択手段により選択された閾値を用いて２値化を行う第２の処理手段と、
この第２の処理手段により２値化されたデータを上記基準データ選択手段により選択された基準データと比較して第２の識別部におけるコインの種類を判定する第２の判定部と、
上記第１及び第２の判定部の夫々の判定結果から総合的なコインの種類を判定する総合判定手段とを有することを特徴とするコイン識別装置。
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