JPH1083471A - コイン識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に外径の同一なコインの識別を短時間で行
うことができるコイン識別装置を提供しようとする課題
があった。 【解決手段】 一方の端面に沿ってコイン外周面を転動
搬送するよう傾斜させて配設させた搬送路２と、前記搬
送路２の端面から所定距離だけ離れた位置で、前記端面
に平行に配設された１次元の光学センサ３と、前記搬送
路２を転動搬送されるコインが前記光学センサ３の位置
にきたことを検出する位置検知手段である発光素子４及
び受光素子５と、前記位置検知手段がコインを検出した
ときの光学センサ３の出力信号を取り込み、取り込んだ
センサ出力信号を検出するデータ処理部６とを備えたよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ等の金融自
動機や各種自動販売機に用いられるコイン識別装置に関
し、特に、同心円状に等ピッチの模様を有するコインに
対してその真偽を判別するコイン識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置では磁気センサでコ
インの材質、厚み、穴の有無等の特徴をとらえ、或いは
光学センサで外径を測定してコインの金種と真偽とを識
別していた。しかし、近年では材質、外径等の類似する
外国コインが混入される場合があり、その際にこれらを
誤認識する可能性が高くなってきており、特に、５００
円コインは高額貨幣であることから外国貨の不正使用等
で大きな問題となってきている。

【０００３】この問題に対して、磁気センサを改良する
方法やコインの模様の特徴を利用する方法等として、例
えば、特開昭６０−２０１２４７号公報には、検出精度
を高めた磁気センサの構造が、また特開平３−１８０９
９２号公報には磁気センサを異なる周波数で交互に駆動
して材質を精度良く検出する方法が記載されている。ま
た、実公平２−４８９３３号公報に記載のように光セン
サを用いてコイン縁部のぎざぎざを検出する方法や、特
開平６−１２５４８号公報のように光学センサでコイン
表面の模様を読み取って模様画像の照合により識別する
方法も各種提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
の検出精度を高めると同時に、その正常検出範囲を小さ
く限定しようとすると、装置環境条件による検出出力の
変動やコインの摩耗や傷による検出出力の変化によっ
て、真貨であっても正常検出範囲をはずれリジェクトさ
れてしまう問題があった。

【０００５】また、コイン縁部のぎざぎざの有無の検出
だけでは、ぎざぎざを有する外国貨も多数ありかつ縁部
にぎざぎざ状の刻設を施して偽造することが容易なた
め、大きな効果を期待できない問題があった。一方、コ
イン表面の模様画像の照合による識別では、各コインの
模様が異なっていることから充分な識別性能が期待でき
るものの、その識別処理に時間が掛かる点と識別処理回
路のコストが高価になる欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、識別対
象コインに円形に形成された模様のパターンを記憶する
記憶部と、識別対象コインの模様が施された位置に相当
する投入コインの表面の範囲を読み取る読み取り部と、
この読み取り部が読み取った読取データと、前記記憶部
に記憶されたパターンとを比較して、同一である場合に
は投入コインが識別対象コインであると判断するデータ
処理部とを備えた。

【０００７】また、コイン外周面を転動搬送させる壁面
を形成し、搬送面を傾斜させて設けたコイン搬送路と、
前記コイン搬送路の端面から所定距離だけ離れた位置
で、前記端面に平行に配設された１次元の光学センサ
と、前記コイン搬送路を転動搬送されるコインが前記光
学センサの位置にきたことを検出する位置検知手段と、
前記位置検知手段がコインを検出したときの光学センサ
の出力信号を取り込み、取り込んだセンサ出力信号を検
出するデータ処理部とを備えた。

【０００８】また、コイン搬送路に配設してコイン表面
の模様を読み取る光学センサと、光学センサで読み取っ
た模様画像の中心位置を検出する中心算出部と、光学セ
ンサで読み取った模様画像から前記中心位置に対する所
定半径の画像データを切り出すデータ切り出し部と、切
り出されたデータから模様の個数を計数する判別データ
抽出部と、計数された模様の個数を予め決定しておいた
基準値と比較する判別部とを備えた。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。 第１の実施の形態 図１は概略構成図、図２は突起模様の説明図である。図
１において、１はコイン、２は搬送路である。この搬送
路２は、搬送面の下側には略Ｌ字形状に壁面２ａを形成
し、その搬送面を傾けるとともに、図中手前側を低くす
るように傾けて設置してある。従って、前記コイン１
は、前記搬送路２上を次のように搬送される。すなわ
ち、前記コイン１の外周面が前記搬送路２の壁面２ａに
接触し、前記コイン１の片面が前記搬送路２の搬送面に
接触しているため、コイン１は搬送路２上を転動しなが
ら図中手前側に摺動しつつ搬送される。

【００１０】３は光学センサであり、光源３ａ、レンズ
３ｂ及び１次元受光素子３ｃを有しており、光源３ａか
ら発した光は前記コイン１の表面を照射し、その表面か
らの反射光はレンズ３ｂにより１次元受光素子３ｃ上に
結像され、反射光の強弱を出力信号の大小として検出す
るようになっている。なお、１次元受光素子３ｃは、例
えば、ＣＣＤセンサ等のアレイ状のものである。また、
光学センサ３は、前記搬送路２の壁面２ａから所定距離
（Ｓ）だけ離れた位置を通過するコイン１の表面を読み
取るように配置するとともに、前記反射光が前記壁面２
ａに平行な光線として前記１次元受光素子３ｃ上に結像
させるように配置してある。ここで、所定距離（Ｓ）と
は、判別対象のコイン１の直径を通るライン上で、判別
対象のコイン１の表面に同心円状に等ピッチで刻設され
た模様とコイン１の外周面との間に相当する距離であ
る。例えば、図２に示すように、日本国の５００円コイ
ンを判別対象とする場合には、その表面に等ピッチで刻
設された同心円状の突起模様１ａと外周面との距離１．
３ｍｍである。

【００１１】４は発光素子、５は受光素子であって、前
記搬送路２に開けた穴部２ｂの位置で搬送路２の上下に
対向するように設置され、前記コイン１が搬送路２上を
転動して光学センサ３の位置にくると発光素子４から受
光素子５に入射する光が遮られるように構成してある。
６はデータ処理部で、前記１次元受光素子３ｃと前記受
光素子５に接続され、受光素子５に入射する光が遮られ
たとき、１次元受光素子３ｃの出力信号を取り込み、該
出力信号の大小から受光量の強弱のピッチ、すなわちコ
イン１の模様の刻設ピッチを求め、予め決定しておいた
基準値と比較して識別対象コインであるか否かを識別す
るものである。

【００１２】次に、上記構成の動作を説明する。なお、
コイン１として、５００円コイン又は５００円コインに
類似する外国コインの場合の処理を説明する。まず、５
００円コインを識別対象とした場合を説明する。図３は
読み取り範囲の説明図、図４はセンサの出力波形図、図
５は２値化信号の説明図である。コイン１は、その外周
面を壁面２ａに接触させながら転動して搬送路２上を搬
送され、光学センサ３の位置にまでくると、発光素子４
から受光素子５に入射する光を遮る。この結果、受光素
子５の出力は低下し、データ処理部６は、受光素子５の
出力低下を検知する。

【００１３】そして、データ処理部６は、光学センサ３
の１次元受光素子３ｃからその出力信号を１ライン分取
り込む。光学センサ３は搬送路２に対して上述したよう
に配置してあるため、コイン１の読み取り範囲は、例え
ば、図３のように、７個の突起模様１ａを結ぶ線上の明
暗を信号として取り込む。この信号は、コイン１の突起
模様１ａ部分の反射光が他の部分より強く、突起模様１
ａ部分の出力値が大きいため、例えば、図４のように、
読み取り幅を時間に対応させたシリアルな出力波形とし
て得られる。

【００１４】データ処理部６は、光学センサ３から取り
込んだ出力波形を所定のしきい値（Ｖref ）と比較し
て、例えば、図５のように２値化し、隣接する各立ち上
がり信号の間隔（Ｐ１〜Ｐ６）を検出する。そして、そ
の間隔（Ｐ１〜Ｐ６）の平均値（Ｐ１＋Ｐ２＋…＋Ｐ
ｎ）／ｎを検出ピッチＰとして求め、該検出ピッチＰを
予め決定しておいた基準値（Ｐmin ，Ｐmax ）と比較し
て、通過コイン１が判別対象であるか否かを識別する。
なお、５００円コインが判別対象の場合の前記基準値
は、突起模様１ａの配列ピッチ（約０．７５ｍｍ）と
し、若干の幅を持たせてその最小許容範囲（Ｐmin ）と
最大許容範囲（Ｐmax ）とを決定する。また、光学セン
サ３の１次元受光素子３ｃの読み取り分解能としては、
上記配列ピッチがより正確に検出できるように８dot/mm
以上とすることが望ましい。

【００１５】一方、光学センサ３の読み取り幅は、コイ
ン１の突起模様１ａだけが読み取れる範囲に限定しても
よく、また、光学センサ３がより大きな読み取り幅を有
するような範囲としてもよい。この場合は、読み取り範
囲全体のうち突起模様１ａが読み取れる範囲を有効デー
タとして取り扱うものとする。次に、５００円コインに
類似の外国貨を通過させた場合の動作について以下に説
明する。

【００１６】台湾の１０元コインやアメリカの１ドルコ
インのように５００円コインの突起模様１ａ部に相当す
る模様を持たないコインでは、データ処理部６が光学セ
ンサ３から取り込む出力信号波形がほぼ平坦な波形とな
る。このため、たとえ模様の一部が読み取り位置に入る
場合でも、上述のようにして求める検出Ｐが基準値より
相当大きな値となり確実に排除することが可能である。

【００１７】また、５００円コインの突起模様１ａ部に
相当する模様を持つコインでは、その模様位置及び模様
ピッチが等しくなることはない。例えば、香港の１ドル
コインは、模様位置までの距離（Ｓ）が約１ｍｍと小さ
く、かつ、その模様ピッチも細かく５００円コインの約
２／３程度である。韓国の５００ウォンコインは、その
片面に５００円と類似のピッチで突起模様が形成されて
いるが、その模様位置までの距離が約１．７ｍｍと大き
い。このため、光学センサ３の読み取り位置を厳密に設
定しておけば、該模様部を読み取って誤識別することは
なく、確実に排除することが可能である。

【００１８】上記第１の実施の形態によると、識別対象
コインと模様位置及び模様ピッチが等しくない限り、識
別対象コインとその他コインとを誤識別することない。
従って、識別対象のコインか否かの真偽を確実に識別で
きる効果が得られる。また、所定のタイミングで読み取
った光学センサの１ライン分の出力信号から模様ピッチ
を求め、該模様ピッチを基準値と比較するだけで真偽を
識別できるため、簡易な処理回路で短時間処理が可能と
なり、低コストなコイン識別装置を提供することができ
る効果が期待できる。

【００１９】第２の実施の形態 図６は、第２の実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。１１は画像入力部であり、ＣＣＤカメラ等の２次元
センサ或いはリニアな１次元センサ等からなり、移動す
るコイン１の表面模様を画像信号として取り込み、取り
込んだ画像信号をＡ／Ｄ変換部１２に出力する。

【００２０】１２はＡ／Ｄ変換部１２であり、画像入力
部１１が取り込んだ画像信号をデジタル信号に変換して
画像メモリ部１３に送出する。１３は画像メモリであ
り、デジタル化されたコイン１の画像信号を一時的に記
憶する。１４は中心算出部であり、画像メモリ部１３に
記憶された画像信号コイン１の中心位置を検出するもの
で、例えば、コイン１の縁部を背景レベルとの違いによ
り検出してその中心位置を求めることができる。

【００２１】１５は同心円データ切り出し部であり、画
像メモリ部１３から中心算出部１４で求めたコイン１の
中心位置に対して所定半径にある画像信号を、極座標デ
ータとして切り出して判別データ抽出部１６に入力す
る。１６は判別データ抽出部であり、同心円データ切り
出し部１５から入力された画像データから、切り出し領
域の模様個数をカウントし、結果を判別部１７に入力す
る。

【００２２】１７は判別部であり、予め決定しておいた
基準値と比較して識別対象コインで有るか否かを出力す
る。以下、５００円コインを識別対象として動作の説明
を行う。コイン１が図示しない搬送手段により画像入力
部１１の位置まで搬送されてくると、画像入力部１１は
コイン１の表面模様を画像信号として取り込み、取り込
んだ画像信号をＡ／Ｄ変換部１２でデジタル信号に変換
し、画像メモリ部１３に一時的に記憶する。コイン１が
画像入力部１１へ接近したこと、及び画像入力部１１を
通過したことは図示しない位置検出手段により検出さ
れ、画像メモリ部１３にはそのとき通過したコイン１の
デジタル化された画像信号が一枚分記憶される。

【００２３】次に、中心算出部１４で画像メモリ部１３
に記憶された画像信号からコイン１の縁部を背景レベル
との違いにより検出し、コイン１の中心位置（ｘ₀ ，ｙ
₀ ）を求める。具体的には、縁部の存在が検出される最
初の行（ｙ_a ）と最後の行（ｙ_b ）、及び最初の列（ｘ
_a ）と最後の列（ｘ_b ）を抽出し、中心点位置（ｘ₀，
ｙ₀ ）は、ｘ₀ ＝（ｘ_a ＋ｘ_b ）／２及びｙ₀ ＝（ｙ_a
＋ｙ_b ）／２として算出する。

【００２４】コイン１の中心位置（ｘ₀ ，ｙ₀ ）が中心
算出部１４で求められると、同心円データ切り出し部１
５は画像メモリ部１３からコイン１の中心位置（ｘ₀ ，
ｙ₀）を中心とした所定半径ｒの位置（ｘ，ｙ）にある
画像信号を極座標データとして切り出して判別データ抽
出部１６に入力する。すなわち、半径ｒの極座標位置を
直交座標の基準位置データ（ｒ cosθ₀ ，ｒ sin
θ₀ ），（ｒ cosθ₁ ，ｒ sinθ₁ ）〜（ｒ cosθ_n ，
ｒ sinθ_n ）として予め記憶しておき、該基準位置デー
タに各々中心位置データ（ｘ₀ ，ｙ₀ ）を加算した位置
（ｘ＝ｒ cosθ_m ＋ｘ ₀ ，ｘ＝ｒ sinθ_m ＋ｙ₀ ）の画
像信号を順次に判別データ抽出部１６に入力する。

【００２５】本実施の形態における所定半径ｒは、識別
対象である５００円コイン表面に等ピッチで刻設された
同心円状の突起模様１ａ部（図２参照）を切り出すよ
う、１２ｍｍに設定されており、従ってコイン１が５０
０円コインの場合、判別データ抽出部１６に入力される
画像信号は突起模様１ａの有無により図４と同様な波形
となり、判別データ抽出部１６で模様の個数を計数す
る。その方法としては、第１の実施の形態で述べたよう
な画像信号の２値化と信号の立ち上がりの検出をデジタ
ル信号処理で行い、該信号の立ち上がり回数を計数して
模様個数とする。

【００２６】判別データ抽出部６で求められた模様個数
は、判別部１７において予め決定しておいた基準値と比
較し、両者が同一であるか否かによって通過コイン１が
識別対象コインで有るか否かを識別して出力する。該基
準値は、識別対象コインの同心円状切り出し部の模様個
数であり、５００円の場合は突起模様１ａの複数である
「１０１」とされる。

【００２７】次に、５００円類似の外国貨の表面模様を
画像信号として取り込んだ場合の動作について以下に説
明する。台湾の１０元コインやアメリカの１ドルコイン
のように５００円コインの突起模様１ａ部に相当する模
様を持たないでコインでは、模様の一部が切り出し領域
に入っていても、判別データ抽出部１６でカウントされ
る模様個数は相当小さな値であり、確実に排除すること
が可能である。

【００２８】一方、５００円コインの突起模様１ａ部に
相当する模様を持つコインでも、例えば香港の１ドルコ
インは模様位置の半径が約１１．７で模様個数も１５０
個程度あり、また韓国の５００ウォンコインは模様位置
の半径が１１．６ｍｍで模様個数も１００個であり、そ
の模様位置及び模様個数がともに等しいコインではな
く、識別対象コインとその他コインとを誤識別すること
はない。

【００２９】上記第２の実施の形態によると、識別対象
コインと同一の半径位置に同じ個数だけの模様がない限
り、識別対象コインとその他コインとを誤識別すること
がなく、識別対象コインの真偽を確実に識別できる効果
がある。また、識別対象コインの特殊領域だけを切り出
して処理するため、模様画像の照合等による識別に比べ
て大幅に時間短縮が可能であり、簡易な処理回路で実現
することができる効果が得られる。

【００３０】なお、上記第１の実施の形態及び上記第２
の実施の形態ともに、５００円コインを識別対象として
その動作を説明したが、設定条件を変更すれば同心円状
に模様が配列されたコインであれば、いずれのコインを
対象としてもその対象コインであるか否かの識別が可能
である。また、第２の実施の形態では中心算出部で検出
したコイン縁部データから正確な直径を求めることがで
き、この直径データもコイン識別に利用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、識
別対象コインと模様位置及び模様ピッチが等しくない限
り、識別対象コインとその他コインとを誤識別すること
ない。従って、識別対象のコインか否かの真偽を確実に
識別できる効果が得られる。また、装置環境条件による
検出出力の変動やコインの摩耗や傷による検出出力の変
化によっても、正常検出範囲をはずれリジェクトされて
しまうことがなくない。さらに、コインに円形に形成さ
れた模様の簡単な比較により識別するため、情報量が少
なくて識別処理が短時間に行うことができ、低コスト化
することができる効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の概略構成図

【図２】突起模様の説明図

【図３】読み取り範囲の説明図

【図４】センサの出力波形図

【図５】２値化信号の説明図

【図６】第２の実施の形態のコイン識別装置の構成を示
すブロック図

【符号の説明】

１ コイン ２ 搬送路 ３ 光学センサ ３ａ 光源 ３ｂ レンズ ３ｃ １次元受光素子 ４ 発光素子 ５ 受光素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入コインが対象のコインか否かを識別
   するコイン識別装置において、 識別対象コインに円形に形成された模様のパターンを記
   憶する記憶部と、 識別対象コインの模様が施された位置に相当する投入コ
   インの表面の範囲を読み取る読み取り部と、 この読み取り部が読み取った読取データと、前記記憶部
   に記憶されたパターンとを比較して、同一である場合に
   は投入コインが識別対象コインであると判断するデータ
   処理部とを備えたことを特徴とするコイン識別装置。
2. 【請求項２】 コイン外周面を転動搬送させる壁面を形
   成し、搬送面を傾斜させて設けたコイン搬送路と、 前記コイン搬送路の端面から所定距離だけ離れた位置
   で、前記端面に平行に配設された１次元の光学センサ
   と、 前記コイン搬送路を転動搬送されるコインが前記光学セ
   ンサの位置にきたことを検出する位置検知手段と、 前記位置検知手段がコインを検出したときの光学センサ
   の出力信号を取り込み、取り込んだセンサ出力信号を検
   出するデータ処理部とを備えたことを特徴とするコイン
   識別装置。
3. 【請求項３】 コイン搬送路に配設してコイン表面の模
   様を読み取る光学センサと、 光学センサで読み取った模様画像の中心位置を検出する
   中心算出部と、 光学センサで読み取った模様画像から前記中心位置に対
   する所定半径の画像データを切り出すデータ切り出し部
   と、 切り出されたデータから模様の個数を計数する判別デー
   タ抽出部と、 計数された模様の個数を予め決定しておいた基準値と比
   較する判別部とを備えたことを特徴とするコイン識別装
   置。