JPH0836661A

JPH0836661A - 硬貨判別装置

Info

Publication number: JPH0836661A
Application number: JP7104286A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tsuji; 敬二辻
Original assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Current assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JP3525360B2; EP0683473A3; CN1065641C; US5538123A; CN1118095A; TW299426B; DE69533013T2; EP0683473A2; DE69533013D1; KR0172146B1; KR950033969A; EP0683473B1

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、高精度かつ高速で、硬貨を判別す
ることのできる硬貨判別装置を提供することを目的とす
る。【構成】硬貨判別装置は、硬貨の表面に光を照射する
発光手段８と、硬貨の表面により反射された光を受光
し、硬貨のパターンデータを生成するＣＣＤ１６と、Ｃ
ＣＤにより生成された硬貨のパターンデータを記憶する
パターンデータメモリ３２と、金種毎の基準パターンデ
ータを記憶する基準データメモリ３８と、硬貨の材質を
検出する磁気センサ７、７と、硬貨の材質に基づき、硬
貨の金種を判別する第１判別手段３１と、硬貨の径に基
づいて、硬貨の金種を判別する第２判別手段３４と、第
１判別手段および第２判別手段の判別結果に基づいて、
硬貨の金種を判別する金種判別手段３５と、金種判別手
段の判別結果にしたがって、基準データメモリ３８に記
憶された対応する金種の基準パターンデータを読み出
し、パターンデータメモリ３２に記憶されたパターンデ
ータと比較することにより、硬貨を判別するデータ比較
手段３９を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬貨判別装置に関する
ものであり、さらに詳細には、硬貨の表面パターンを光
学的に検出して、硬貨が受け入れ可能か否かおよび硬貨
の金種の判別をおこなう硬貨判別装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】硬貨が受け入れ可能か否か、すなわち、
硬貨の真偽および流通硬貨か否かならびに硬貨の金種を
判別するため、従来は、硬貨の径、材質、厚みなどを検
出していたが、近年、判別精度を高めるために、硬貨の
表面パターンを光学的に検出して、硬貨を判別する硬貨
判別装置が提案されている。たとえば、特開平６−２８
５４２号公報は、硬貨の表面パターンを光学的に検出し
て、基準パターンと比較することにより、硬貨の金種お
よび硬貨が受け入れ可能か否かを判別する硬貨判別装置
を提案している。この硬貨判別装置においては、以下の
ようにして、硬貨の判別をおこなっている。硬貨に対し
て、浅い角度で光を照射し、硬貨からの反射光を、イメ
ージセンサにより検出して、得られた光学データを、２
値化して、２値画像データを生成する。こうして得られ
た２値画像データを、硬貨表面の複数の環状領域に対応
する２値画像領域データに分ける。次いで、硬貨表面の
各環状領域に対応する２値画像領域データに含まれるデ
ータ“０”または“１”のデータの数を算出して、デー
タ“０”または“１”のデータの全データに対する割合
いＳｎを求め、硬貨の径方向の各環状領域のＳｎの値の
変化にしたがって、硬貨表面全体の表面パターンデータ
を求める。その後、表面パターンデータを、あらかじめ
金種毎に、同様に求めた基準表面パターンデータと比較
することにより、硬貨の金種および硬貨が受け入れ可能
か否かを判別している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、このように、
硬貨の表面パターンを求めて、基準となる表面パターン
と比較することによって、硬貨の金種および硬貨が受け
入れ可能か否かを判別するする場合、硬貨が基準位置に
対して、円周方向に回転しているときは、硬貨の各環状
領域に対応する２値画像領域データを、基準となる２値
画像領域データと比較しても、硬貨の金種または硬貨が
受け入れ可能か否かを判別することができず、得られた
硬貨の各環状領域に対応する２値画像領域データを、基
準となる２値画像領域データと比較することができるよ
うに、回転させることが必要であるが、この硬貨判別装
置においては、硬貨表面の各環状領域に対応する２値画
像領域データに含まれる“０”または“１”のデータの
全データに対する割合いＳｎの値の硬貨の径方向の変化
にしたがって、硬貨表面全体の表面パターンデータを求
め、この表面パターンデータを、各金種の硬貨の基準表
面パターンデータと対比して、硬貨の金種および硬貨が
受け入れ可能か否かを判別しているから、硬貨が基準位
置に対して、円周方向に回転していても、得られた硬貨
の各環状領域に対応する２値画像領域データを回転させ
る必要はなく、演算時間を短縮することができるという
利点を有している。

【０００４】しかしながら、それでも、この硬貨判別装
置においては、得られた表面パターンデータを、すべて
の金種の基準表面パターンデータを比較して、硬貨の金
種および硬貨が受け入れ可能か否かを判別しているた
め、判別に時間がかかるという問題があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、高精度かつ高速で、硬貨を判
別することのできる硬貨判別装置を提供することを目的
とするものである。

【０００６】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、硬貨の表面に光
を照射する照射手段と、前記硬貨の表面により反射され
た光を受光して、前記硬貨のパターンデータを生成する
受光手段と、前記受光手段により生成された前記硬貨の
パターンデータを記憶するパターンデータ記憶手段と、
金種毎の基準パターンデータを記憶する基準データ記憶
手段と、硬貨の材質を検出するセンサ手段と、該センサ
手段により検出された硬貨の材質に基づき、硬貨の金種
を判別する第１判別手段と、硬貨の径に基づいて、硬貨
の金種を判別する第２判別手段と、前記第１判別手段お
よび前記第２判別手段の判別結果に基づいて、硬貨の金
種を判別する金種判別手段と、該金種判別手段の判別結
果にしたがって、前記基準データ記憶手段に記憶された
対応する金種の基準パターンデータを読み出し、前記パ
ターンデータ記憶手段に記憶されたパターンデータと比
較することにより、硬貨を判別するデータ比較手段を備
えた硬貨判別装置によって達成される。本発明の好まし
い実施態様においては、前記パターンデータ記憶手段
が、前記受光手段により生成された前記硬貨のパターン
データをｘｙ座標系に、展開して記憶し、さらに、前記
パターンデータ記憶手段に、ｘｙ座標系に展開されたパ
ターンデータの中心座標を算出する中心座標決定手段
と、該中心座標決定手段により算出されたパターンデー
タのｘｙ座標系での中心座標に基づき、前記パターンデ
ータ記憶手段に記憶されたｘｙ座標系のパターンデータ
を、ｒθ座標系に、座標変換して、変換パターンデータ
を生成するパターンデータ変換手段とを備え、前記基準
データ記憶手段が、ｒθ座標系に展開された基準パター
ンデータを記憶し、前記データ比較手段が、前記変換パ
ターンデータを、θ座標軸に沿って、補正し、補正した
変換パターンデータと、前記金種判別手段の判別結果に
基づき、前記基準データ記憶手段にから読み出した対応
する金種の基準パターンデータとを比較して、硬貨を判
別するように構成されている。

【０００７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記各基準パターンデータが、硬貨の両面の基準パ
ターンデータからなっている。本発明のさらに好ましい
実施態様においては、硬貨判別装置は、さらに、前記照
射手段を制御する発光制御手段を備え、該発光制御手段
が、前記第１判別手段の判別結果に基づき、前記照射手
段により照射される光の発光量を制御するように構成さ
れている。本発明のさらに好ましい実施態様において
は、硬貨判別装置は、さらに、前記受光手段を制御する
受光制御手段を備えており、該受光制御手段が、前記第
１判別手段の判別結果に基づき、前記受光手段の受光時
間を制御するように構成されている。

【０００８】

【作用】本発明によれば、硬貨の材質を検出するセンサ
手段により検出された硬貨の材質に基づき、硬貨の金種
を判別する第１判別手段と、硬貨の径に基づいて、硬貨
の金種を判別する第２判別手段との判別結果に基づい
て、金種判別手段により、硬貨の金種を判別し、この判
別結果にしたがって、データ比較手段が、基準データ記
憶手段に記憶された対応する金種の基準パターンデータ
を読み出して、パターンデータ記憶手段に記憶されたパ
ターンデータと比較することにより、硬貨を判別するよ
うに構成されているので、パターンデータを、基準デー
タ記憶手段に記憶されているすべての金種の基準データ
と比較する必要はなく、したがって、高速で、硬貨の判
別をすることができ、また、硬貨の材質および径のみな
らず、硬貨のパターンデータをも用いて、硬貨の判別を
おこなっているので、精度良く、硬貨の判別をおこなう
ことが可能になる。本発明の好ましい実施態様によれ
ば、ｒθ座標系に、座標変換された硬貨の表面全体の変
換パターンデータを、θ座標軸に沿って、補正し、補正
した変換パターンデータと、ｒθ座標系に、座標変換さ
れた硬貨の基準パターンデータとを比較して、硬貨を判
別しているので、硬貨の判別精度を向上させることがで
き、さらに、変換パターンデータを、θ座標軸に沿っ
て、補正し、補正した変換パターンデータと、ｒθ座標
系に、座標変換された硬貨の基準パターンデータとを比
較するのみで、硬貨の判別をおこなっているので、演算
時間が短くてすみ、高速で、硬貨の判別をおこなうこと
が可能になる。

【０００９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、硬貨判別装置は、さらに、照射手段を制御する発光
制御手段を備え、発光制御手段が、第１判別手段の判別
結果に基づき、照射手段により照射される光の発光量を
制御するように構成されているから、硬貨が反射率の高
い材料からなっているときに、受光手段が受光する光が
飽和して、硬貨のパターンを、精度良く検出できなくな
ることを防止するとともに、反射率の低い材料からなっ
ているときに、受光手段の受光する光の光量が少なく
て、硬貨のパターンを、精度良く検出できなくなること
を防止して、硬貨の判別精度を向上させることが可能に
なる。本発明のさらに好ましい実施態様によれば、硬貨
判別装置は、さらに、受光手段を制御する受光制御手段
を備え、受光制御手段が、第１判別手段の判別結果に基
づき、受光手段の受光時間を制御するように構成されて
いるから、硬貨が反射率の高い材料からなっているとき
に、受光手段が受光する光が飽和して、硬貨のパターン
を、精度良く検出できなくなることを防止するととも
に、反射率の低い材料からなっているときに、受光手段
の受光する光の光量が少なくて、硬貨のパターンを、精
度良く検出できなくなることを防止して、硬貨の判別精
度を向上させることが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明にかかる
好ましい実施例につき、詳細に説明を加える。図１は、
本発明の実施例にかかる硬貨判別装置の硬貨判別部分の
略平面図であり、図２は、その略側面図である。図１お
よび図２において、硬貨１は、エンドレスベルト２によ
り、硬貨通路３の表面に押圧されつつ、一対のガイドレ
ール４、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路３内を
送られる。硬貨通路３には、光が透過可能なガラス、ア
クリル樹脂などからなる透明材料により形成された透明
通路部６が設けられている。硬貨１の搬送方向に対し
て、透明通路部６の上流側には、硬貨１の磁気的性質を
検出する一対の磁気センサ７、７が設けられている。透
明通路部６の下方には、透明通路部６を通過する硬貨１
に光を照射する発光手段８が設けられ、さらに、その下
方には、発光手段８から発せられ、硬貨１により反射さ
れた光を受光し、画像データを生成する画像データ生成
手段９が設けられている。発光手段８は、図１に示され
るように、透明通路部６の中心部を中心とした円上に配
置された多数のＬＥＤなどの発光素子１０を備えてお
り、各発光素子１０は、光軸が、水平方向に対して、小
さな角度をなし、透明通路部６の中心部を中心とした円
の中心軸上の所定の点を向くように、配置されており、
透明通路部６上を通過する硬貨１に、浅い角度で光を照
射可能なようになっている。

【００１１】画像データ生成手段９は、光軸が、透明通
路部６の中心部を中心とした円の中心軸と一致するよう
に配置されたレンズ系１５と、レンズ系１５の下方に設
けられ、その焦点が、透明通路部６の上表面に位置する
ように配置されており、発光素子１０から発せられ、硬
貨１の表面により反射された光を光電的に検出するＣＣ
Ｄ１６と、ＣＣＤ１６により、光電的に検出されて得ら
れた硬貨１の画像データをディジタル信号に変換して、
硬貨１のディジタル化された画像データを生成するＡ／
Ｄコンバータ（図示せず）を備えている。画像データ生
成手段９の直下流側には、発光素子１８と受光素子１９
とからなる二組のタイミングセンサ２０、２０が設けら
れており、発光素子１８から発せられた光が、透明通路
部６を介して、受光素子１９により、受光可能に、か
つ、受光素子１９が発光素子１８から発せられた光を受
光しないときに、タイミング信号を出力するように構成
されている。タイミングセンサ２０は、発光素子１８か
ら発せられた光が、透明通路部６の表面上を搬送される
硬貨１によって遮られて、受光素子１９に受光されず、
タイミング信号が出力されるときに、硬貨１が透明通路
部６の表面上の、硬貨１の中心が透明通路部６の中心と
合致する位置にあるように、画像データ生成手段９に対
して、配置されている。

【００１２】図３は、本発明の実施例にかかる硬貨判別
装置の検出系、制御系、判別系を示すブロックダイアグ
ラムである。図３において、硬貨判別装置の検出系は、
硬貨１が透明通路部６に達したことを検出する２組のタ
イミングセンサ２０、２０を備えている。図３におい
て、硬貨判別装置の制御系は、タイミングセンサ２０か
らタイミング信号を受けたときに、発光手段８に、発光
信号を出力して、光を発せさせ、透明通路部６の上表面
に位置する硬貨１に光を照射させる発光制御手段２５
と、タイミングセンサ２０からタイミング信号を受けた
ときに、画像データ生成手段９のＣＣＤ１６に、硬貨１
の表面により反射された光の検出を開始させる画像読み
取り制御手段２６とを備えている。図３において、硬貨
判別装置の判別系は、磁気センサ７、７からの検出信号
に基づき、第１基準データメモリ３０にアクセスし、第
１基準データメモリ３０に記憶されている各金種毎の磁
気的性質を示す磁気データと磁気センサ７、７から入力
された検出信号により入力された硬貨１の磁気データと
を比較して、磁気センサ７、７によって検出された硬貨
１の金種を判別する第１判別手段３１と、ＣＣＤ１６に
より、光電的に検出され、Ａ／Ｄコンバータ１７によっ
て、ディジタル化された硬貨１の画像パターンデータ
を、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開して記
憶する画像パターンデータメモリ３２と、第２基準デー
タメモリ３３にアクセスし、第２基準データメモリ３３
に記憶されている各金種の硬貨の径に関するデータと、
画像パターンデータメモリ３２から読み出した硬貨１の
画像パターンデータとを比較して、硬貨１の径に基づ
き、硬貨１の金種を判別する第２判別手段３４と、第１
判別手段３１から入力された第１判別信号と第２判別手
段３４から入力された第２判別信号とに基づいて、硬貨
１の金種を判別する金種判別手段３５と、画像パターン
データメモリ３２に展開されて記憶された硬貨１の画像
パターンデータの中心座標を求める中心座標決定手段３
６と、画像パターンデータメモリ３２に展開されて記憶
された硬貨１の画像パターンデータを２値化し、金種判
別手段３５から入力された金種判別信号および中心座標
決定手段３６から入力された中心座標信号とに基づき、
２値化された画像パターンデータを、硬貨１の表面の複
数の環状領域に対応する金種に応じた数の２値画像パタ
ーンデータ群に分けて、それぞれの環状領域に対応する
２値画像パターンデータ群中のデータ“０”のデータの
数を求め、さらに、全データ中のデータ“０”のデータ
の割合を求めて、硬貨１の表面の各環状領域に対応する
各２値画像パターンデータ群の比率データを生成する２
値化データ生成手段３７と、各金種の硬貨表面の複数の
環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中のデー
タ“０”のデータの割合を示す基準比率データを記憶す
る第３基準データメモリ３８にアクセスして、金種判別
手段３５から入力された金種判別信号にしたがって、対
応する金種の硬貨表面の各環状領域に対応する２値画像
パターンデータ群中の比率データを読み出し、２値化デ
ータ生成手段３７から入力された硬貨１の表面の各環状
領域に対応する各２値画像パターンデータ群の比率デー
タと比較して、硬貨１の金種および硬貨１が受け入れ可
能か否かを判別するデータ比較手段３９を有している。
本実施例においては、第１判別手段３１からの第１判別
信号は、発光制御手段２５に出力され、発光制御手段２
５は、第１判別手段３１からの第１判別信号にしたが
い、第１判別手段３１の判別した硬貨１の金種に基づい
て、発光素子１０の発光量を制御するように構成されて
いる。ここに、第３基準データメモリ３８には、処理す
べきすべての金種の表面および裏面の各環状領域に対応
する２値画像パターンデータ群の基準比率データが記憶
されている。

【００１３】図３において、１００は、硬貨１が受け入
れ可能か否かを表示する表示手段である。以上のように
構成された本発明の実施例にかかる硬貨判別装置は、以
下のようにして、硬貨１が受け入れ可能か否かおよび硬
貨１の金種を判別する。硬貨１は、エンドレスベルト２
により、硬貨通路３の表面に押圧されつつ、一対のガイ
ドレール４、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路３
内を送られ、一対の磁気センサ７、７により、その磁気
的性質が検出され、検出信号が、第１判別手段３１に出
力される。第１判別手段３１は、磁気センサ７、７から
検出信号が入力されると、第１基準データメモリ３０に
アクセスして、第１基準データメモリ３０に記憶されて
いる各金種毎の磁気的性質を示す磁気データを読み出
し、磁気センサ７、７から入力された硬貨１の磁気デー
タと比較して、硬貨１の金種を判別し、第１判別信号
を、金種判別手段３５および発光制御手段２５に出力す
る。さらに、硬貨１が、硬貨通路３内を透明通路部６に
送られ、タイミングセンサ２０の発光素子１８から発せ
られた光を遮り、受光素子１９が発光素子１８からの光
を受光しなくなると、タイミングセンサ２０からタイミ
ング信号が発光制御手段２５および画像読み取り制御手
段２６に出力される。

【００１４】発光制御手段２５は、タイミングセンサ２
０からタイミング信号が入力されると、第１判別手段３
１から入力された第１判別信号に基づき、発光手段８に
発光信号を出力して、発光素子１０から、透明通路部６
上に位置している硬貨１の下側表面に向けて、第１判別
手段３１により判別された硬貨１の金種に応じた光量の
光を発光させる。ここに、第１判別手段３１による硬貨
１の金種の判別結果に基づいて、発光素子１０の発光量
を制御しているのは、硬貨１の材質により、反射量が異
なり、つねに、同一の光量の光を硬貨１に照射するとき
は、精度良く、硬貨１の画像パターンを検出することが
できないからである。すなわち、白銅やアルミニウムな
どの光の反射率の高い材料からなる硬貨の場合には、照
射する光の光量が高いと、ＣＣＤ１６により、検出され
る光量が全体として多くなって、飽和し、硬貨１の表面
からの反射光を検出することにより、硬貨１の表面のパ
ターンに応じた２値化データを精度良く生成することが
困難になり、他方、銅や黄銅など光の反射率の小さい材
料からなる硬貨の場合には、照射する光の光量が低いと
きは、反射光の光量が小さすぎて、硬貨１の画像パター
ンを精度良く検出することができないので、第１判別手
段３１により判別された金種の硬貨１が、白銅やアルミ
ニウムなどの光の反射率の高い材料からなる場合には、
発光制御手段２５は、発光素子１０が、強度の小さい光
を発光するように、発光手段８に発光信号を出力し、他
方、第１判別手段３１により判別された金種の硬貨１
が、銅や黄銅など光の反射率の小さい材料からなる場合
には、発光制御手段２５は、発光素子１０が、強度の大
きい光を発光するように、発光制御手段２５が構成され
ている。

【００１５】また、画像読み取り制御手段２６は、タイ
ミングセンサ２０からタイミング信号が入力されると、
画像データ生成手段９のＣＣＤ１６に、発光素子１０か
ら発せられ、硬貨１の下側表面によって反射された光の
検出を開始させる。発光手段８は、透明通路部６上を通
過する硬貨１に、浅い角度で光を照射可能に配置されて
いるので、硬貨１の下面の凹凸パターンにしたがって、
光は反射される。硬貨１の表面からの反射光は、レンズ
系１５により、ＣＣＤ１６に導かれて、ＣＣＤ１６によ
り光電的に検出され、硬貨１の表面の画像パターンデー
タがＣＣＤ１６によって生成される。ＣＣＤ１６により
生成された硬貨１の表面の画像パターンデータは、Ａ／
Ｄコンバータ１７によって、ディジタル化され、ディジ
タル化された画像パターンデータは、画像パターンデー
タメモリ３２内に、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系
に、展開されて記憶される。画像パターンデータメモリ
３２に、硬貨１の画像パターンデータが記憶されると、
第２判別手段３４が、第２基準データメモリ３３にアク
セスして、硬貨１の径に関するデータを読み出すととも
に、画像パターンデータメモリ３２に記憶された画像パ
ターンデータを読み出して、比較し、硬貨１の金種を判
別して、第２判別信号を金種判別手段３５に出力する。
ここに、金種が異なっていても、径がわずかしか違わな
い硬貨があり、わずかに径の大きい硬貨が摩耗した場合
などには、径がほとんど一致することがあるから、径を
検出することによっては、正確に、硬貨１の金種を判別
し得ない場合がある。本実施例においては、第１判別手
段３１により、硬貨１の磁気的性質に基づいて、硬貨１
の金種を判別して、第１判別信号を金種判別手段３５に
出力するとともに、第２判別手段３４により、硬貨の径
に基づき、硬貨１の金種を判別し、第２判別信号を金種
判別手段３５に出力して、第１判別信号と第２判別信号
とに基づき、第１判別手段３１および第２判別手段３４
により判別された硬貨１の金種が一致しないときは、受
け入れ不能の硬貨であると判別するように構成されてい
るので、第２判別手段３４が、硬貨１の径に基づき、硬
貨１の金種を一つに決めて、第２判別信号を生成し、金
種判別手段３５に出力する場合には、硬貨１が受け入れ
可能な硬貨であるにもかかわらず、金種判別手段３５に
おいて、硬貨１が受け入れ不能と判別されるおそれがあ
る。そこで、本実施例においては、第２判別手段３４
は、検出された硬貨１の径に基づき、最も径が近い金種
および二番目に径が近い金種の二つの金種を選択して、
第２判別信号を、金種判別手段３５に出力するように構
成されている。

【００１６】こうして、第１判別手段３１から入力され
た第１判別信号および第２判別手段３４から入力された
第２判別信号に基づき、金種判別手段３５は、硬貨１の
金種を判別して、第１判別手段３１と第２判別手段３４
との判別結果が一致しているときは、金種信号を、２値
化データ生成手段３７およびデータ比較手段３９に出力
し、一致していないときは、硬貨１は、偽貨あるいは外
国硬貨であって、受け入れ不能であると判別して、表示
手段１００に受け入れ不能信号を出力する。他方、中心
座標決定手段３６は、画像パターンデータメモリ３２内
に、直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開されて
記憶された画像パターンデータの中心座標を決定して、
２値化データ生成手段３７に出力する。２値化データ生
成手段３７は、画像パターンデータメモリ３２に展開さ
れて記憶された硬貨１の画像パターンデータを読み出し
て、２値化し、金種判別手段３５から入力された金種判
別信号および中心座標決定手段３６から入力された中心
座標信号とに基づき、２値化された画像パターンデータ
を、硬貨１の表面の複数の環状領域に対応する金種に応
じた数の２値画像パターンデータ群に分けて、それぞれ
の環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中のデ
ータ“０”のデータの数を求め、全データ中のデータ
“０”のデータの割合を求めて、硬貨１の表面の各環状
領域に対応する各２値画像パターンデータ群の比率デー
タを生成し、データ比較手段３９に出力する。

【００１７】データ比較手段３９は、金種判別手段３５
から金種信号を受けると、第３基準データメモリ３８に
アクセスして、第３基準データメモリ３８に記憶された
基準比率データの中から、金種判別手段３５から入力さ
れた金種信号にしたがって、まず、対応する金種の硬貨
の裏面の基準比率データを読み出し、２値化データ生成
手段３７から入力された比率データと比較して、硬貨１
の金種を判別する。硬貨１の金種の判別にあたり、デー
タ比較手段３９は、硬貨１の各環状領域に対応する各２
値画像パターンデータ群の基準比率データと２値化デー
タ生成手段３７から入力された検出比率データとの差の
絶対値Ｄ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは硬貨１の環状領域の数で
あり、金種によってあらかじめ定められている。）を求
め、硬貨１の各環状領域に対応する各２値画像パターン
データ群の基準比率データと検出比率データとの差の絶
対値Ｄ_iがあらかじめ定めた所定値Ｄ₀未満か否かを判
定する。その結果、硬貨１のすべて環状領域に対応する
２値画像パターンデータ群の基準比率データと検出比率
データとの差の絶対値Ｄ_iが所定値Ｄ₀未満であるとき
には、データ比較手段３９は、さらに、基準比率データ
と比率データとの差の絶対値Ｄ_iを、硬貨１の全環状領
域に対応する全２値画像パターンデータ群にわたって積
分し、得られた積分値Ｉがあらかじめ定めた所定値Ｉ₀
未満か否かを判定する。その結果、積分値Ｉが所定値Ｉ
₀未満であるときは、データ比較手段３９は、硬貨１
は、金種判別手段３５により判別された金種の硬貨であ
ると判定する。なお、硬貨１の金種が、金種判別手段３
５に判別された金種と一致していれば、理論上は、絶対
値Ｄ_iおよび積分値Ｉはゼロになるはずであるが、硬貨
１の表面が摩耗したり、あるいは、検出誤差などによ
り、金種が一致していても、ゼロにならない場合があり
得るので、本実施例においては、Ｄ_iがＤ₀未満で、か
つ、ＩがＩ₀未満であるときに、硬貨１が、金種判別手
段３５により判別された硬貨であると判別している。

【００１８】これに対して、硬貨１の少なくとも一つの
環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比
率データと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iが所定値
Ｄ₀以上であるとき、あるいは、硬貨１のすべて環状領
域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率デー
タと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iが所定値Ｄ₀未
満ではあるが、積分値Ｉが所定値Ｉ₀以上であるときに
は、硬貨１の金種が、金種判別手段３５によって判別さ
れた金種と同一であると判定することはできない。しか
し、硬貨１を、つねに、その表面が上を向くように、搬
送することはできず、硬貨１の表面が下向きになって、
硬貨通路３内を送られ、硬貨１の表面側の表面パターン
がＣＣＤ１６により検出されている可能性がある。した
がって、硬貨１の検出比率データが、金種判別手段３５
により判別された金種の硬貨の裏面の基準比率データと
一致していないからといって、ただちに、その硬貨１
が、偽貨あるいは外国硬貨であって、受け入れ不能であ
ると判定することは、判別精度を著しく低下させること
になる。そこで、データ比較手段３９は、さらに、第３
基準データメモリ３８にアクセスし、金種判別手段３５
により判別された金種の硬貨の表面の基準比率データを
読み出し、まったく同様にして、硬貨１の各環状領域に
対応する各２値画像パターンデータ群の基準比率データ
と検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iがあらかじめ定め
た所定値Ｄ₀未満か否かを判定し、硬貨１のすべて環状
領域に対応する２値画像パターンデータ群の基準比率デ
ータと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iが所定値Ｄ₀
未満であるときには、データ比較手段３９は、さらに、
基準比率データと比率データとの差の絶対値Ｄ_iを、硬
貨１の全環状領域に対応する全２値画像パターンデータ
群にわたって積分し、得られた積分値Ｉがあらかじめ定
めた所定値Ｉ₀未満か否かを判定する。その結果、積分
値Ｉが所定値Ｉ₀未満であるときは、データ比較手段３
９は、硬貨１は、金種判別手段３５により判別された金
種の硬貨であると判定する。

【００１９】これに対して、硬貨１の表面の少なくとも
一つの環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の
基準比率データと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iが
所定値Ｄ₀以上であるとき、あるいは、硬貨１の表面の
すべて環状領域に対応する２値画像パターンデータ群の
基準比率データと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iが
所定値Ｄ₀未満であるが、積分値Ｉが所定値Ｉ₀以上で
あるときには、流通硬貨の中で、硬貨１の磁気的性質お
よび径が最も近似した金種の硬貨の基準比率データと検
出比率データとを比較した結果、硬貨１の表面および裏
面の表面パターンが、金種判別手段３５によって判別さ
れた金種の硬貨の表面パターンとは異なっていることを
意味し、したがって、硬貨１は、偽貨かあるいは外国硬
貨であり、受け入れ不能と判定されるから、データ比較
手段３９は、表示手段１００に受け入れ不能硬貨信号を
出力して、硬貨１が受け入れ不能である旨を表示させ
る。本実施例によれば、磁気センサ７、７の検出した硬
貨１の磁気的性質に基づいて、第１判別手段３１によ
り、硬貨１の金種を判別し、硬貨１の径に基づいて、第
２判別手段３４により、硬貨１の金種を判別し、両者の
判別結果に基づき、金種判別手段３５により、硬貨１の
金種を推定し、データ比較手段３９によって、硬貨１の
パターンデータを、金種判別手段３５により判別された
金種の基準データとのみ比較して、硬貨１の金種を判別
し、それにより、硬貨１が受け入れ可能か否かを判定し
ているから、すべての金種の基準データと比較する場合
に比して、大幅に、判別時間を短縮することが可能にな
る。また、硬貨１を構成する材料の反射率が低いときに
は、発光素子１０から硬貨１に照射される光の光量が大
きくなるように、他方、硬貨１を構成する材料の反射率
が高いときには、発光素子１０から硬貨１に照射される
光の光量が小さくなるように、制御しているから、硬貨
１が反射率の高い材料からなるか、あるいは、反射率の
低い材料からなるかにかかわらず、つねに、硬貨１の表
面パターンに応じた２値化データを生成して、精度良
く、硬貨１の金種および硬貨１が受け入れ可能か否かを
判別することが可能になる。さらに、硬貨１の各環状領
域に対応する各パターンデータ群内のデータ“０”のデ
ータの割合を算出して得られた比率データを、あらかじ
め求めた基準比率データと比較することにより、硬貨１
の金種および硬貨１が受け入れ可能か否かを判別してい
るので、得られた硬貨１のパターンデータを、回転させ
て、基準パターンデータと比較する必要がなく、より短
時間で、硬貨１の金種および硬貨１が受け入れ可能か否
かを判別することが可能になる。

【００２０】図４は、本発明の他の実施例にかかる硬貨
判別装置の検出、制御、判別系のブロックダイアグラム
である。図４において、硬貨判別装置の検出系は、前記
実施例と同様に、タイミングセンサ２０および画像デー
タ生成手段９を備えている。図４において、硬貨判別装
置の制御系は、前記実施例と同様に、発光制御手段２５
および画像読み取り制御手段２６を備えている。前記実
施例とは異なり、本実施例においては、第１判別手段３
１からの第１判別信号は、発光制御手段２５には入力さ
れずに、画像読み取り制御手段２６に入力されている。
図４において、硬貨判別装置の判別系は、各金種の硬貨
の基準磁気データを記憶している第１基準データメモリ
３０と、硬貨１の磁気的性質に基づき、硬貨１の金種を
判別して、第１判別信号を出力する第１判別手段３１
と、ＣＣＤ１６により生成され、Ａ／Ｄコンバータ１７
によりディジタル化された硬貨１のパターンデータを、
直交座標系、すなわち、ｘｙ座標系に、展開して記憶す
る画像パターンデータメモリ３２と、各金種の硬貨の径
に関する基準データを記憶している第２基準データメモ
リ３３と、硬貨１の径に基づいて、硬貨１の金種を判別
し、第２判別信号を出力する第２判別手段３４と、第１
判別手段３１から入力された第１判別信号および第２判
別手段から入力された第２判別信号とに基づき、硬貨１
の金種を判別する金種判別手段３５と、画像パターンデ
ータメモリ３２に展開された記憶された硬貨１の画像パ
ターンデータの中心座標を求める中心座標決定手段３６
と、中心座標決定手段３６により算出されたパターンデ
ータの中心座標に基づき、パターンデータを、極座標
系、すなわち、ｒθ座標系に、座標変換するパターンデ
ータ変換手段５０と、硬貨１の金種別の基準パターンデ
ータを記憶する基準パターンデータ記憶手段５１と、パ
ターンデータ変換手段５０により、ｒθ座標系に、座標
変換された変換パターンデータと、基準パターンデータ
記憶手段５１に記憶された基準パターンデータとを比較
して、硬貨１の金種、真偽、外国硬貨か否かを判別する
パターンデータ比較手段５２とを備えている。

【００２１】ここに、基準パターンデータ記憶手段５１
は、金種毎の硬貨１の両面のパターンデータを、ｒθ座
標系に展開して、記憶しており、金種判別手段３５から
出力された金種判別信号にしたがって、対応する金種の
硬貨１の基準パターンデータを、パターンデータ比較手
段５２に出力可能に構成されている。図５は、中心座標
決定手段３６によって実行されるパターンデータの中心
座標の算出方法を示す概念図である。図５において、画
像パターンデータメモリ３２には、ＣＣＤ１６により生
成された硬貨１のパターンデータが、ｘｙ座標系に、展
開されて、記憶されており、中心座標決定手段３６は、
画像パターンデータメモリ３２に展開されて、記憶され
たパターンデータのｙ座標がｙ０である境界データａ
１、ａ２のｘ座標ｘ１、ｘ２を求めて、境界データａ
１、ａ２の中央のデータａ０のｘ座標ｘｃ＝（ｘ１＋ｘ
２）／２を求める。次いで、中心座標決定手段３６は、
仮想的に、データａ０から、境界データａ１、ａ２を結
ぶ直線に直交する直線を引き、この直線とパターンデー
タとが交わる境界データｂ１、ｂ２のｙ座標ｙ１、ｙ２
を求めて、境界データｂ１、ｂ２の中央のデータＯのｙ
座標ｙｃ＝（ｙ１＋ｙ２）／２を求める。こうして得ら
れたデータＯの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、ｘｙ座標系に、
展開された硬貨１のパターンデータの中心座標となり、
データＯは、ｘｙ座標系に、展開された硬貨１のパター
ンデータのデータ中心となる。

【００２２】図６は、ＣＣＤ１６により生成され、画像
パターンデータメモリ３２に展開されて、記憶された硬
貨１のパターンデータの一例を示すものであり、図７
は、中心座標決定手段３６により算出された硬貨１のパ
ターンデータの中心座標（ｘｃ、ｙｃ）に基づいて、パ
ターンデータ変換手段５０により、図６に示されたパタ
ーンデータが、ｒθ座標系に、座標変換されて、生成さ
れた変換パターンデータの例を示すものである。図７に
おいて、縦軸は、ｘｙ座標系におけるデータ中心Ｏから
のの距離ｒであり、横軸は、データ中心Ｏまわりの角度
θである。こうして、パターンデータ変換手段５０によ
り、ｒθ座標系に、座標変換された変換パターンデータ
は、パターンデータ比較手段５２に入力される。他方、
金種判別手段３５が生成した金種信号は、基準パターン
データ記憶手段５１に入力され、基準パターンデータ記
憶手段５１は、金種信号にしたがって、記憶しているｒ
θ座標系に展開された硬貨の基準パターンデータの中か
ら、対応する金種の基準パターンデータを選択して、パ
ターンデータ比較手段５２に出力する。図８は、図６に
示されたｒθ座標系に、展開された硬貨１の基準パター
ンデータの例を示すものであり、図７に示された変換パ
ターンデータと対応するものである。図７に示された変
換パターンデータは、中心座標決定手段３６により算出
された硬貨１のパターンデータの中心座標（ｘｃ、ｙ
ｃ）に基づき、パターンデータ変換手段５０により、ｘ
ｙ座標系のパターンデータが、ｒθ座標系に、座標変換
されて、得られたものであるから、縦座標軸、すなわ
ち、ｒ座標軸のゼロ点は、図８の基準パターンデータの
ゼロ点と一致しているが、判別すべき硬貨１の位置は、
基準パターンデータを生成したときの硬貨１に対して、
回転方向にオフセットしているのが通常であるので、θ
値が同一でも、図７の変換パターンデータと、図８の基
準パターンデータとは、硬貨１の異なる部分のデータで
あるのが一般である。したがって、図７の変換パターン
データと、図８の基準パターンデータとを、そのまま、
比較しても、硬貨１の金種、真偽などを判別することは
できず、θ軸方向の変換パターンデータのゼロ点が、θ
軸方向の基準パターンデータの横軸のゼロ点と一致する
ように、変換パターンデータを補正した上で、両者を比
較することが必要である。

【００２３】そこで、パターンデータ比較手段５２は、
図７に示された変換パターンデータのデータ中心から所
定の距離ｒ０のパターンデータ値、すなわち、縦座標値
が所定の値ｒ０に等しいパターンデータ値を３６０度の
範囲にわたり読み取るとともに、図８に示された基準パ
ターンデータのデータ中心から所定の距離ｒ０のパター
ンデータ値、すなわち、縦座標値が所定の値ｒ０に等し
いパターンデータ値を３６０度の範囲にわたって読み取
り、両者を比較して、硬貨１の周方向のオフセットに起
因した変換パターンデータのずれを補正するように構成
されている。図９は、データ中心から所定の距離ｒ０の
図７に示された変換パターンデータを３６０度の範囲に
わたって読み取ったパターンデータ値を示すグラフであ
り、図１０は、データ中心から所定の距離ｒ０の図８に
示された基準パターンデータを３６０度の範囲にわたり
読み取ったパターンデータ値を示すグラフである。図９
および図１０において、縦軸は、データ値であり、横軸
は、角度θである。ここに、硬貨１は、一対のガイドレ
ール４、５によってガイドされつつ、硬貨通路３内を送
られるので、硬貨１の中心は、透明通路部６上の一定の
位置を通過する。しかしながら、硬貨１の位置は、基準
パターンデータを生成したときの硬貨１の位置に対し
て、回転方向にオフセットしているのが通常であり、し
たがって、θ値が同一でも、図７の変換パターンデータ
の値と、図８の基準パターンデータの値とは、硬貨１の
異なる部分のデータであるので、比較をおこなう前に、
θ軸方向の変換パターンデータのゼロ点が、θ軸方向の
基準パターンデータのゼロ点と一致するように、変換パ
ターンデータを補正することが必要である。

【００２４】そこで、パターンデータ比較手段５２は、
図９の変換パターンデータ値および基準パターンデータ
値が最大となるθ値θ１およびθ２を、それぞれ求め、
θ１がθ２に等しくなるように、図７に示された変換パ
ターンデータを展開し直す。図１１は、こうして展開し
直された変換パターンデータを示している。パターンデ
ータ比較手段５２は、以上のようにして、展開し直さ
れ、図１１に示された変換パターンデータを、図１０に
示される基準パターンデータと比較し、変換パターンデ
ータと基準パターンデータとの一致の程度にしたがっ
て、硬貨１が、金種判別手段３５により、判別された金
種の硬貨であるか、あるいは、受け入れ不能な硬貨であ
るかを判定する。以上のように構成された本発明の実施
例にかかる硬貨判別装置は、以下のようにして、硬貨の
判別をおこなう。硬貨１は、エンドレスベルト２によ
り、硬貨通路３の表面に押圧されつつ、一対のガイドレ
ール４、５に沿って、矢印Ａの方向に、硬貨通路３内を
送られ、一対の磁気センサ７、７により、その磁気的性
質が検出され、検出信号が、第１判別手段３１に出力さ
れる。

【００２５】第１判別手段３１は、磁気センサ７、７か
ら検出信号が入力されると、第１基準データメモリ３１
にアクセスして、第１基準データメモリ３０に記憶され
ている各金種毎の磁気的性質を示す磁気データを読み出
し、磁気センサ７、７から入力された硬貨１の磁気デー
タと比較して、硬貨１の金種を判別し、第１判別信号
を、金種判別手段３５および画像読み取り制御手段２６
に出力する。さらに、硬貨１が、硬貨通路３内を透明通
路部６に送られ、タイミングセンサ２０の発光素子１８
から発せられた光を遮り、受光素子１９が発光素子１８
からの光を受光しなくなると、タイミングセンサ２０か
らタイミング信号が発光制御手段２５および画像読み取
り制御手段２６に出力される。発光制御手段２５は、タ
イミングセンサ２０からタイミング信号が入力される
と、発光手段８に発光信号を出力して、発光素子１０か
ら、透明通路部６上に位置している硬貨１の下側表面に
向けて、光を発光させる。また、画像読み取り制御手段
２６は、タイミングセンサ２０からタイミング信号が入
力されると、第１判別手段３１から入力された第１判別
信号にしたがい、硬貨１が白銅やアルミニウムなどの光
の反射率の高い材料からなる金種の硬貨であると判別し
た場合には、所定時間経過後に、ＣＣＤ１６に読み取り
開始信号を出力して、硬貨１の反射光の読み取りを開始
させ、他方、硬貨１が銅や黄銅など光の反射率の小さい
材料からなる硬貨の場合には、ただちに、ＣＣＤ１６に
読み取り開始信号を出力して、硬貨１の反射光の読み取
りを開始させる。ここに、第１判別手段３１による硬貨
１の金種の判別結果に基づいて、ＣＣＤ１６の読み取り
開始時期を制御しているのは、硬貨１の材質により、反
射量が異なり、つねに、同一の光量の光を硬貨１に照射
するときは、精度良く、硬貨１の画像パターンを検出す
ることができないからである。すなわち、白銅やアルミ
ニウムなどの光の反射率の高い材料からなる硬貨の場合
には、光の受光時間が長いと、ＣＣＤ１６により、検出
される光量が全体として多くなって、飽和し、硬貨１の
表面からの反射光を検出することにより、硬貨１の表面
のパターンに応じた２値化データを精度良く生成するこ
とが困難になり、他方、銅や黄銅など光の反射率の小さ
い材料からなる硬貨の場合には、光を受光する時間が短
いときは、受光される反射光の光量が小さすぎて、硬貨
１の画像パターンを精度良く検出することができないの
で、第１判別手段３１により判別された金種の硬貨１
が、白銅やアルミニウムなどの光の反射率の高い材料か
らなる場合には、画像読み取り制御手段２６は、ＣＣＤ
１６が硬貨１の反射光を検出する時間を短くし、他方、
第１判別手段３１により判別された金種の硬貨１が、銅
や黄銅など光の反射率の小さい材料からなる場合には、
画像読み取り制御手段２６は、ＣＣＤ１６が硬貨１の反
射光を検出する時間を長くして、十分な量の反射光を、
ＣＣＤ１６に受光させるように、画像読み取り制御手段
２６が、構成されている。

【００２６】ＣＣＤ１６によって生成され、Ａ／Ｄコン
バータ１７によってディジタル信号に変換された硬貨１
の画像パターンデータは、画像パターンデータメモリ３
２内に、ｘｙ座標系に、展開されて記憶される。図６
は、画像パターンデータメモリ３２に展開されて、記憶
された硬貨１の画像パターンデータの一例を示すもので
ある。画像パターンデータメモリ３２に、硬貨１の画像
パターンデータが記憶されると、第２判別手段３４が、
第２基準データメモリ３３にアクセスして、硬貨１の径
に関するデータを読み出すとともに、画像パターンデー
タメモリ３２に記憶された画像パターンデータを読み出
して、比較し、硬貨１の金種を判別して、第２判別信号
を金種判別手段３５に出力する。金種判別手段３５は、
第１判別手段３１から入力された第１判別信号および第
２判別手段３４から入力された第２判別信号に基づい
て、前記実施例と同様にして、硬貨１の金種を判別し、
金種信号を生成して、基準パターンデータ記憶手段５１
に出力する。他方、中心座標決定手段３６は、画像パタ
ーンデータメモリ３２内に、ｘｙ座標系に、展開されて
記憶されたパターンデータに基づき、硬貨１のパターン
データの中心座標（ｘｃ、ｙｃ）を算出して、パターン
データ変換手段５０に出力する。

【００２７】パターンデータ変換手段５０は、中心座標
決定手段３６から入力された硬貨１のパターンデータの
中心座標（ｘｃ、ｙｃ）に基づいて、画像パターンデー
タメモリ３２内に、ｘｙ座標系に、展開されて記憶され
たパターンデータを、ｒ−θ座標系に、座標変換する。
図７は、こうして、ｒθ座標系に、座標変換された変換
パターンデータの例を示すものである。他方、基準パタ
ーンデータ記憶手段５１は、金種判別手段３５から入力
された金種信号に基づいて、記憶しているｒθ座標系に
展開された硬貨１の基準パターンデータの中から、対応
する金種の裏面の基準パターンデータを選択して、パタ
ーンデータ比較手段５２に出力する。図８は、基準パタ
ーンデータ記憶手段５１から、パターンデータ比較手段
５２に出力された基準パターンデータの例を示すもので
ある。硬貨１を、回転方向において、所定の位置に位置
させて、ＣＣＤ１６によりパターンデータを生成するこ
とはできず、硬貨１は、基準パターンデータを生成した
ときの硬貨１の位置に対して、通常、回転方向にオフセ
ットしているので、図７および図８から明らかなよう
に、変換パターンデータは、基準パターンデータに対し
て、通常、横軸、すなわち、θ軸方向に、オフセットし
ている。したがって、変換パターンデータを、基準パタ
ーンデータと比較することにより、硬貨１の判別をする
ためには、硬貨１の回転方向のオフセットに起因する変
換パターンデータのθ軸方向のずれを補正することが必
要となる。

【００２８】そこで、パターンデータ比較手段５２は、
図７に示された変換パターンデータの縦座標値が所定値
ｒ０に等しいパターンデータ値を３６０度の範囲にわた
り読み取るとともに、図８に示された基準パターンデー
タの縦座標値が、所定値ｒ０に等しいパターンデータ値
を３６０度の範囲にわたって読み取る。図９および図１
０は、それぞれ、こうして読み取られた縦座標値がｒ０
の変換パターンデータおよび基準パターンデータのデー
タ値をプロットして得たグラフである。パターンデータ
比較手段５２は、さらに、変換パターンデータ値および
基準パターンデータ値が最大値となるθの値を、それぞ
れ求める。こうして求められたθの値は、図９において
はθ１であり、図１０においてはθ２である。こうし
て、θ１およびθ２が求められると、パターンデータ比
較手段５２は、θ１がθ２に等しくなるように、変換パ
ターンデータを展開し直す。図１１は、パターンデータ
比較手段５２により、展開し直された変換パターンデー
タの例を示すものである。このように、展開し直された
変換パターンデータは、硬貨１の回転方向のオフセット
に起因するずれが補正されているので、基準パターンデ
ータとパターンマッチングすることによって、硬貨１
が、金種判別手段３５により判別された金種と等しい金
種の硬貨か、偽貨か、あるいは、外国硬貨かを判別する
ことが可能になる。

【００２９】しかしながら、硬貨１を、つねに、一方の
面が上を向くように、搬送することはできないから、硬
貨１が、その裏面が上を向くように、搬送されている場
合には、展開し直された変換パターンデータは、金種判
別手段３５により判別された金種の裏面の基準パターン
データとは一致しない。したがって、展開し直された変
換パターンデータが、金種判別手段３５から入力された
金種信号にしたがって、選択した金種の裏面の基準パタ
ーンデータと一致しないからといって、偽貨あるいは外
国硬貨と判別するときは、硬貨の判別精度を低下させる
ことになる。そこで、本実施例においては、まず、変換
パターンデータを、金種判別手段３５により判別された
金種の裏面の基準パターンデータと比較し、一致しない
ときは、同様な方法により、変換パターンデータを、そ
の金種の表面の基準パターンデータと比較して、硬貨１
が、金種判別手段３５により仮に決定された金種と等し
い金種の硬貨か、偽貨か、あるいは、外国硬貨かを判別
するようにしている。本実施例によれば、磁気センサ
７、７の検出した硬貨１の磁気的性質に基づいて、第１
判別手段３１により、硬貨１の金種を判別し、硬貨１の
径に基づいて、第２判別手段３４により、硬貨１の金種
を判別し、両者の判別結果に基づき、金種判別手段３５
により、硬貨１の金種を推定し、データ比較手段３９に
よって、硬貨１のパターンデータを、金種判別手段３５
により推定された金種の基準データとのみ比較して、硬
貨１の金種および硬貨１が受け入れ可能か否かを判定し
ているから、すべての金種の基準データと比較する場合
に比して、大幅に、判別時間を短縮することが可能にな
る。また、前記実施例においては、硬貨１の各環状領域
に対応する２値パターンデータ群中のデータ“０”のデ
ータの比率のみに基づき、硬貨１の金種および硬貨１が
受け入れ可能か否かを判別しているため、本来は、偽貨
あるいは外国硬貨で、受け入れ不能な硬貨であるにもか
かわらず、たまたま、硬貨１の各環状領域に対応する２
値パターンデータ群中のデータ“０”のデータの割合で
ある比率データが、金種判別手段３５により判別された
金種の硬貨の基準比率データと一致する場合があり得る
が、本実施例においては、硬貨１の全面のパターンを検
出して、パターンデータを生成し、金種判別手段３５に
より判別された金種の基準パターンデータと比較するこ
とにより、硬貨１の判別をおこなっているから、硬貨１
の判別精度を向上させることができる。さらに、縦座標
値がｒ０の変換パターンデータおよび基準パターンデー
タのデータ値が最大になるときのθの値θ１およびθ２
を求めて、θ１がθ２に等しくなるように、変換パター
ンデータを展開し直すだけで、硬貨１の回転方向のオフ
セットに起因する変換パターンデータのずれを補正する
ことができるから、演算時間を短縮して、高速で、硬貨
１の判別をおこなうことが可能になる。また、硬貨１を
構成する材料の反射率が低いときには、ＣＣＤ１６の硬
貨１からの反射光の受光時間が長くなるように、他方、
硬貨１を構成する材料の反射率が高いときには、ＣＣＤ
１６の硬貨１からの反射光の受光時間が短くなるよう
に、制御しているから、硬貨１が反射率の高い材料から
なるか、あるいは、反射率の低い材料からなるかにかか
わらず、つねに、硬貨１の表面パターンに応じた２値化
データを生成して、精度良く、硬貨１の金種および硬貨
１が受け入れ可能か否かを判別することが可能になる。

【００３０】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々
の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含さ
れるものであることがいうまでもない。たとえば、図１
ないし図３に示された実施例においては、第１判別手段
３１の判別結果に基づいて、発光制御手段２５により、
発光素子１０から発光される光の強度を制御し、図４な
いし図１１に示された実施例においては、第１判別手段
３１の判別結果に基づいて、画像読み取り制御手段２６
により、ＣＣＤ１６の受光時間を制御しているが、図１
ないし図３に示された実施例において、画像読み取り制
御手段２６により、ＣＣＤ１６の受光時間を制御し、図
４ないし図１１に示された実施例において、発光制御手
段２５により、発光素子１０から発光される光の強度を
制御するようにしてもよく、また、発光素子１０から発
光される光の強度を制御して、発光量を制御する代わり
に、発光素子１０からの光の発光時間を制御することに
より、発光素子１０からの光の発光量を制御するように
してもよい。また、図１ないし図３に示された実施例に
おいては、データ比較手段３９が、硬貨１の各環状領域
に対応する２値パターンデータ群中のデータ“０”のデ
ータの割合である比率データと、基準比率データとを比
較して、硬貨を判別するにあたり、硬貨１の各環状領域
に対応する各２値画像パターンデータ群の基準比率デー
タと検出比率データとの差の絶対値Ｄ_iがあらかじめ定
めた所定値Ｄ₀未満か否か、および、基準比率データと
比率データとの差の絶対値Ｄ_iを、硬貨１の全環状領域
に対応する全２値画像パターンデータ群にわたって積分
し、得られた積分値Ｉがあらかじめ定めた所定値Ｉ₀未
満か否かを判定することにより、硬貨１の金種が、金種
判別手段３５により判別された金種と一致するか否かを
判別しているが、硬貨１の金種が、金種判別手段３５に
より判別された金種と一致するか否かを判別する方法は
この方法に限定されるものではなく、種々の方法を利用
することができる。

【００３１】さらに、図１ないし図３に示された実施例
においては、比率データは、硬貨１の各環状領域に対応
する２値画像パターンデータ群中のデータ“０”の割合
であり、また、基準比率データは、各金種の硬貨表面の
複数の環状領域に対応する２値画像パターンデータ群中
のデータ“０”の割合であるが、比率データおよび基準
比率データは、データ“１”の割合であってもよい。ま
た、図４ないし図１１に示された実施例においては、縦
座標値がｒ０に等しい変換パターンデータおよび基準パ
ターンデータのデータ値が最大になるときのθの値θ１
およびθ２を求めて、θ１がθ２に等しくなるように、
変換パターンデータを展開し直すことによって、硬貨１
の回転方向のオフセットに起因する変換パターンデータ
のずれを補正しているが、硬貨１の種類によっては、基
準パターンデータの縦座標値が所定値ｒ０に等しいデー
タ値が、最大値とこれに近い複数の値を有していること
があり、そのような場合には、検出誤差により、パター
ンデータ比較手段５２が、変換パターンデータの最大値
ではないデータ値を最大値と判定し、変換パターンデー
タを展開し直しても、硬貨１の回転方向のオフセットに
起因する変換パターンデータのθ方向のずれを補正する
ことができず、硬貨を正しく判別できない場合がおこり
得る。このような誤判別を防止するために、変換パター
ンデータの縦座標値が所定値ｒ０に等しいデータ値が大
きい順に、それぞれのデータ値に基づき、Ｎｏ回（Ｎｏ
は２以上の整数で、実験により定められる。）、変換パ
ターンデータを展開し直して、硬貨１の判別をおこなう
ようにしてもよい。

【００３２】さらに、図４ないし図１１に示された実施
例において、縦座標値が所定値ｒ０に等しい変換パター
ンデータおよび基準パターンデータのデータ値が最大に
なるときのθの値θ１およびθ２を求める代わりに、縦
座標値が所定値ｒ０に等しい変換パターンデータのデー
タ値と基準パターンデータのデータ値との差の２乗を、
θの値が０から３６０度の範囲にわたって、積分して、
積分値を求め、図９に示される変換パターンデータのデ
ータ値のグラフをθ軸方向に、平行移動させて、求めた
積分値が最小となったときに、硬貨１の回転方向のオフ
セットに起因する変換パターンデータのずれが補正され
たと判定して、変換パターンデータを展開し直し、基準
パターンデータと比較することにより、硬貨１の判別を
おこなうようにしてもよく、さらには、縦座標値が所定
値ｒ０に等しい変換パターンデータのデータ値と基準パ
ターンデータのデータ値の差の積分値を求め、図９に示
される変換パターンデータのデータ値のグラフをθ軸方
向に、平行移動させて、求めた積分値が最小となったと
きに、硬貨１の回転方向のオフセットに起因する変換パ
ターンデータのずれが補正されたと判定し、変換パター
ンデータを展開し直し、基準パターンデータと比較する
ことにより、硬貨１の判別をおこなうようにしてもよ
い。

【００３３】また、前記実施例においては、硬貨１の裏
面により反射した光を検出するセンサとして、エリアセ
ンサであるＣＣＤ１６を用いているが、ラインセンサな
ど、その他のセンサを用いることもできる。さらに、前
記実施例においては、発光素子１０は、タイミングセン
サ２０からのタイミング信号にしたがって、光を発光す
るように構成されているが、発光素子がつねに発光して
いるようにしてもよい。また、図４ないし図１１に示さ
れた実施例においては、まず、変換パターンデータを、
金種判別手段３５により判別された金種の裏面の基準パ
ターンデータと比較し、一致しないときは、同様な方法
により、変換パターンデータを、その金種の表面の基準
パターンデータと比較して、硬貨１が、金種判別手段３
５により判別された金種と等しい金種の硬貨か、受け入
れ不能の硬貨かを判別するようにしているが、まず、変
換パターンデータを、金種判別手段３５によって判別さ
れた金種の表面の基準パターンデータと比較し、一致し
ないときは、同様な方法により、変換パターンデータ
を、その金種の裏面の基準パターンデータと比較して、
硬貨１の金種が、金種判別手段３５により判別された金
種と等しいか否か、硬貨１が受け入れ不能な硬貨かを判
別するようにしてもよい。

【００３４】さらに、本明細書において、手段とは、必
ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機
能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含す
る。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段によ
り実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手
段により実現されてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、高精度かつ高速で、硬
貨を判別することのできる硬貨判別装置を提供すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例にかかる硬貨判別装置
の硬貨判別部分の略平面図である。

【図２】図２は、本発明の実施例にかかる硬貨判別装置
の硬貨判別部分の略側面図である。

【図３】図３は、本発明の実施例にかかる硬貨判別装置
の検出、制御、判別系のブロックダイアグラムである。

【図４】図４は、本発明の他の実施例にかかる硬貨判別
装置の検出、制御、判別系のブロックダイアグラムであ
る。

【図５】図５は、中心座標決定手段によって実行される
パターンデータの中心座標の算出方法を示す概念図であ
る。

【図６】図６は、ＣＣＤにより生成され、画像パターン
データメモリに展開されて、記憶された硬貨のパターン
データの一例を示す図面である。

【図７】図７は、パターンデータ変換手段により、図６
に示されたパターンデータが極座標変換され、記憶され
た変換パターンデータの例を示す図面である。

【図８】図８は、図６に示された硬貨１の基準パターン
データの例を示す図面である。

【図９】図９は、図７に示された変換パターンデータの
データ中心から所定の距離ｒ０のパターンデータを３６
０度の範囲にわたって読み取った結果を示すグラフであ
る。

【図１０】図１０は、図８に示された基準パターンデー
タのデータ中心から所定の距離ｒ０のパターンデータを
３６０度の範囲にわたって読み取った結果を示すグラフ
である。

【図１１】図１１は、展開し直された変換パターンデー
タを示す図面である。

【符号の説明】

１硬貨２エンドレスベルト３硬貨通路４、５ガイドレール６透明通路部７磁気センサ８発光手段９画像データ生成手段１０発光素子１５レンズ系１６ＣＣＤ１７Ａ／Ｄコンバータ１８発光素子１９受光素子２０タイミングセンサ２５発光制御手段２６画像読み取り制御手段３０第１基準データメモリ３１第１判別手段３２画像パターンデータメモリ３３第２基準データメモリ３４第２判別手段３５金種判別手段３６中心座標決定手段３７２値化データ生成手段３８第３基準データメモリ３９データ比較手段５０パターンデータ変換手段５１基準パターンデータ記憶手段５２パターンデータ比較手段１００表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬貨の表面に光を照射する照射手段と、
前記硬貨の表面により反射された光を受光して、前記硬
貨のパターンデータを生成する受光手段と、前記受光手
段により生成された前記硬貨のパターンデータを記憶す
るパターンデータ記憶手段と、金種毎の基準パターンデ
ータを記憶する基準データ記憶手段と、硬貨の材質を検
出するセンサ手段と、該センサ手段により検出された硬
貨の材質に基づき、硬貨の金種を判別する第１判別手段
と、硬貨の径に基づいて、硬貨の金種を判別する第２判
別手段と、前記第１判別手段および前記第２判別手段の
判別結果に基づいて、硬貨の金種を判別する金種判別手
段と、該金種判別手段の判別結果にしたがって、前記基
準データ記憶手段に記憶された対応する金種の基準パタ
ーンデータを読み出し、前記パターンデータ記憶手段に
記憶されたパターンデータと比較することにより、硬貨
を判別するデータ比較手段を備えたことを特徴とする硬
貨判別装置。
【請求項２】前記パターンデータ記憶手段が、前記受
光手段により生成された前記硬貨のパターンデータをｘ
ｙ座標系に、展開して記憶し、さらに、前記パターンデ
ータ記憶手段に、ｘｙ座標系に展開されたパターンデー
タの中心座標を算出する中心座標決定手段と、該中心座
標決定手段により算出されたパターンデータのｘｙ座標
系での中心座標に基づき、前記パターンデータ記憶手段
に記憶されたｘｙ座標系のパターンデータを、ｒθ座標
系に、座標変換して、変換パターンデータを生成するパ
ターンデータ変換手段とを備え、前記基準データ記憶手
段が、ｒθ座標系に展開された基準パターンデータを記
憶し、前記データ比較手段が、前記変換パターンデータ
を、θ座標軸に沿って、補正し、補正した変換パターン
データと、前記金種判別手段の判別結果に基づき、前記
基準データ記憶手段にから読み出した対応する金種の基
準パターンデータとを比較して、硬貨を判別するように
構成されたことを特徴とする請求項１に記載の硬貨判別
装置。
【請求項３】前記各基準パターンデータが、硬貨の両
面の基準パターンデータからなることを特徴とする請求
項１または２に記載の硬貨判別装置。
【請求項４】さらに、前記照射手段を制御する発光制
御手段を備え、該発光制御手段が、前記第１判別手段の
判別結果に基づき、前記照射手段により照射される光の
発光量を制御するように構成されたことを特徴とする請
求項１ないし３のいずれか１項に記載の硬貨判別装置。
【請求項５】さらに、前記受光手段を制御する受光制
御手段を備え、該受光制御手段が、前記第１判別手段の
判別結果に基づき、前記受光手段の受光時間を制御する
ように構成されたことを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１項に記載の硬貨判別装置。