まず、本実施例に係る硬貨識別装置10の� �徴点について図1を用いて説明する。図1は、 本実施例に係る硬貨識別装置10を上面および� ��面から見た図である。なお、同図の(1)には� ��貨識別装置10の上面図を、同図の(2)には硬� �識別装置10の側面図を、それぞれ示している 。以下では、主に、同図の(2)に示した側面図 を用いて硬貨識別装置10の特徴点について説� ��する。

 同図の(2)に示したように、光源1から発せ られたビーム光は、コリメータレンズ2を経� �し、回折板3によって3つの経路に振り分けら れる。ここで、光源1としては、ビーム幅をμ mオーダーに絞ることが可能なLD(Laser Diode)が� ��いられる。

 そして、回折板3によって振り分けられた 各ビーム光は、凸レンズ4で平行光とされた� �、ハーフミラーの役割をもつビームスプリ� �タ5を透過して識別対象となる硬貨100の側面� ��反射される。硬貨100による反射光はビーム� ��プリッタ5で反射されて(同図の破線矢印参� �)各センサ6(同図に示す6a、6bおよび6c)へ到達� ��る。なお、ガイド面7は、たとえば、ガラス などの透明な材質で構成されており、照射光 および反射光を透過させる。

 センサ6a、センサ6bおよびセンサ6cは、等� ��隔で配置されており、硬貨側面からの反射� ��を、硬貨の軸線方向について等間隔で受光� ��る。そして、各センサ6の出力を回折するこ とによって、硬貨側面の形状が、縦ギザであ るか、斜めギザであるか、不規則形状である かが判定される。なお、判定内容の詳細につ いては、図2等を用いて後述することとする� �

 このように、本実施例に係る硬貨識別装� ��10では、ビーム幅をμmオーダーとした照射� �を、回折板3で同一平面内の少なくとも3つ以 上の経路に振り分け、硬貨100の側面でそれぞ れ反射された各反射光を各センサ6で受光す� �こととしたので、硬貨100の側面形状を高精� �に検出することができる。

 また、同図の(1)に示したように、硬貨100� ��対する照射光および硬貨100からの反射光を� ��軸(同一平面内)とすることができるので、� �貨100がガイド面7から離れた場合であっても� ��反射光のずれが少ない。したがって、各セ� ��サ6の出力信号変動を小さく抑えることがで きる。

 なお、本実施例に係る硬貨識別装置10は� �ガイド面7の汚れなどの影響による各センサ6 の出力値の低下を検出することも行うが、こ の点については、図4を用いて後述すること� �する。

 次に、本実施例に係る硬貨識別装置10の� �成について図2を用いて説明する。図2は、硬 貨識別装置10の構成を示すブロック図である� ��なお、同図では、硬貨識別装置10の特徴を� �明するために必要な構成要素のみを示して� �り、硬貨100の搬送機構などの一般的な構成� �素については記載を省略している。

 同図に示すように、硬貨識別装置10は、� �源1と、回折板3と、センサ6と、制御部11とを 備えている。また、制御部11は、センサ値入� ��部11aと、判定部11bと、劣化検出部11cと、報� ��部11dとをさらに備えている。

 光源1は、LD(Laser Diode)で構成される。な� �、光源1が発するビーム光のビーム幅は、上� ��したように、μmオーダーに絞ることができ� ��ので、たとえば、識別対象となる硬貨100の� ��ザ幅よりも小さく設定することで、硬貨側� ��の形状を詳細に検出することができる。

 回折板3は、コリメータレンズ2を経由し� �光源1からのビーム光を、各センサ6の配置に 合わせて振り分ける。たとえば、図1に示し� �ように、センサ6a、センサ6bおよびセンサ6c� �等間隔で配置されている場合には、光源1か� ��のビーム光が等間隔の3つのビーム光になる ように振り分ける。

 センサ6は、たとえば、フォトダイオード アレイ検出器(PDA:Photo Diode Array)で構成され� �光センサである。また、硬貨識別装置10には 、3個以上のセンサ6が直線状に設けられる。� ��お、各センサ6の間隔は、図1に示したよう� �等間隔とする他、識別対象となる硬貨100の� �面形状に合わせた所定の間隔とすることも� �きる。

 制御部11は、各センサ6からの信号を受け� ��り、受け取った信号に基づいて硬貨100の側� ��形状を判定する処理を行うとともに、信号� ��の劣化を検出して報知する処理を行う処理� ��である。

 センサ値入力部11aは、各センサ6からの信 号(センサ値)を受け取り、受け取った各セン� ��値を判定部11bおよび劣化検出部11cへ渡す処� ��を行う処理部である。また、判定部11bは、� ��ンサ値入力部11aから受け取った各センサ値� ��基づいて硬貨100の側面形状を判定する処理� ��行う処理部である。ここで、この判定部11b� ��行う判定処理の概要について図3を用いて説 明しておく。

 図3は、判定部11bが行う判定処理の概要を 示す図である。なお、同図の(1)には、硬貨100 の側面形状が縦ギザである場合の各信号値の 時間変化を示しており、同図の(2)には、側面 形状が斜めギザである場合の各信号値の時間 変化を示している。また、同図の(3)には、側 面形状が不規則形状である場合の各信号値の 時間変化を示している。

 図3の(1)に示したように、硬貨100の側面形 状が縦ギザである場合には、センサ6aの信号� ��31aと、センサ6bの信号値31bと、センサ6cの信 号値とは、それぞれ同期する。したがって、 このような場合には、判定部11bは、硬貨100の 側面形状が縦ギザであると判定する。なお、 この場合、判定部11bは、硬貨100の搬送速度に 基づいて縦ギザの間隔(ピッチ)を取得する。

 また、同図の(2)に示したように、硬貨100� ��側面形状が斜めギザである場合には、セン� ��6aの信号値32aと、センサ6bの信号値32bと、セ ンサ6cの信号値32cとは規則的な位相ずれを起� ��す。したがって、このような場合には、判� ��部11bは、硬貨100の側面形状が斜めギザであ� ��と判定する。

 また、同図の(3)に示したように、硬貨100� ��側面形状が不規則である場合(たとえば、側 面に文字が刻印されている場合)には、セン� �6aの信号値33a、センサ6bの信号値33b、あるい� ��、センサ6cの信号値33cには、非周期的なピ� �クが現れる。したがって、このような場合� �は、判定部11bは、硬貨100の側面形状が不規� �形状であると判定する。

 なお、本実施例に係る硬貨識別装置10は� �各センサ6の個数あるいはセンサ間隔を変え� ��ことで、さまざまな側面形状を有する硬貨1 00を識別対象とすることができるが、この点� ��ついては、図6および図7を用いて後述する� �ととする。

 図2の説明に戻り、劣化検出部11cについて 説明する。劣化検出部11cは、センサ値入力部 11aから受け取った各信号値に係るピーク値の 変動に基づき、ガイド面7(図1参照)等の汚れ� �よる信号レベルの低下を検出する処理を行� �処理部である。また、この劣化検出部11cは� �劣化を検出した旨を報知部11dに対して通知� �る処理を併せて行う。

 ここで、劣化検出部11cが行う劣化検出処� ��の概要について図4を用いて説明しておく。 図4は、劣化検出部11cが行う劣化検出処理の� �要を示す図である。なお、同図の(1)には、� �貨通過時のセンサ出力値をあらわすグラフ� �示しており、同図の(2)には、センサ出力値� �汚れ度合いとの関係をあらわすグラフを示� �ている。

 図4の(1)に示すように、搬送される硬貨100 からの反射光を受光するセンサ7の出力値は� �ピーク値41をもつが、このピーク値は、ガイ ド面6の汚れによって減少していく傾向にあ� �。したがって、ピーク値41を用いることで、 ガイド面7の汚れ度合いを検出することが可� �となる。なお、硬貨識別装置10は、図示しな い金種識別部で金種識別を行うため、所定の 金種についてのピーク値41を用いることがで� ��る。

 図4の(2)に示すように、所定枚数の硬貨100 を識別した際の各ピーク値は、同図の42aに示 すように、所定のばらつきがある。このため 、各ピーク値の平均(同図の42b)をとり、求め� ��平均値が所定の閾値42cを下回った場合に、� ��化検出部11cは、劣化を検出した旨を報知部1 1dに対して通知する。なお、閾値42cは、硬貨1 00の識別に失敗する値(同図の42d)に、所定の� �ージンを設けた値として設定される。

 このように、硬貨100の識別に失敗する程� ��までガイド面6が汚れて識別失敗(リジェク� �)が発生する以前に、ガイド面6の汚れを検出 することができる。なお、劣化検出部11cによ る劣化検出処理は、硬貨識別装置10の通常稼� ��時に行われる。

 図2の説明に戻り、報知部11dについて説明 する。報知部11dは、劣化検出部11cから劣化を 検出した旨の通知を受けた場合に、図示しな い報知ランプ、スピーカー、表示部などに警 報を出力させる処理を行う処理部である。

 次に、図2に示した判定部11bが行う判定処 理の処理手順について図5を用いて説明する� �図5は、判定部11bが行う判定処理の処理手順� ��示すフローチャートである。同図に示すよ� ��に、判定部11bが、センサ値入力部11aから各� ��ンサ値を入力されると(ステップS101)、各セ� ��サ値間に位相差があるか否かを判定する(ス テップS102)。そして、位相差がない場合には( ステップS102,No)、側面形状を縦ギザと判定し� ��うえで(ステップS103)、ギザピッチを取得し� ��(ステップS104)処理を終了する。

 また、位相差がある場合には(ステップS10 2,Yes)、位相差に規則性があるか否かを判定す る(ステップS105)。そして、位相差に規則性が ある場合には(ステップS105,Yes)、側面形状を� �めギザと判定して(ステップS106)処理を終了� �る。一方、位相差に規則性がない場合には(� ��テップS102,No)、側面形状を不規則形状と判� �して(ステップS107)処理を終了する。

 ところで、これまでは、各センサ6を等間 隔で配置した場合について説明してきたが、 各センサの間隔を任意のものとすることもで きる。図6は、センサ間隔のバリエーション� �示す図である。同図の(1)に示したのは、セ� �サ6a/センサ6bの間隔Aと、センサ6b/センサ6cの 間隔Bとを等間隔にした場合である。

 一方、同図の(2)に示したのは、センサ6a/� ��ンサ6bの間隔Aと、センサ6b/センサ6cの間隔B� ��を、たとえば、1:2などの不等間隔にした場� ��である。このように、センサ間隔を変える� ��とで、さまざまな硬貨100の側面形状に対応� ��ることが可能となる。

 また、図6では、センサ間隔を変える場合 について説明したが、センサ6の個数につい� �も3つ以上の任意の個数とすることができる� ��図7は、硬貨側面形状のバリエーションおよ びセンサ配置例を示す図である。

 同図の(1)および(2)に示したのは、硬貨100� ��側面全体にわたってギザが設けられている� ��合である。このような場合には、図1に示し たように、3個のセンサ6(センサ6a、センサ6b� �よびセンサ6c)を等間隔で配置することで、� �ギザあるいは斜めギザの判別を行うことが� �きる。

 また、同図の(3)および(4)に示したのは、� ��貨100の側面中央部のみにギザが設けられて� ��る場合である。同図の(3)の場合、73aおよび7 3cにはギザがなく、73bの部分にのみ縦ギザが� ��けられている。また、同図の(4)の場合、74a� ��よび74cにはギザがなく、74bの部分にのみ斜� ��ギザが設けられている。

 このような場合には、たとえば、同図に� ��したように、4個のセンサ6(センサ6a、セン� �6b、センサ6cおよびセンサ6d)を設けることで� ��(3)と(4)との区別、(1)と(3)との区別、(2)と(4)� ��の区別、をそれぞれ行うことができる。

 また、同図の(5)に示したのは、硬貨100の� ��面に「く」の字型のギザが設けられている� ��合である。このような場合にも、同図に示� ��たように4個のセンサ6(センサ6a、センサ6b、 センサ6cおよびセンサ6d)を設けることで、(1)~ (4)と、(5)とを区別することができる。

 また、同図の(6)に示したのは、硬貨100の� ��面の中央部と中央部以外の部分とに異なる� ��ザあるいは模様が設けられている場合であ� ��。このような場合にも4個のセンサで、ある いは、同図に示したような5個のセンサ(セン� ��6a、センサ6b、センサ6c、センサ6dおよびセ� �サ6e)で、他の側面形状とのパターン差を検� �することができる。

 なお、同図で示したセンサ6の個数は例示 であり、たとえば、3個のセンサ6の間隔を、� ��別対象となる硬貨100のすべての種別を区別� ��ることができるように調整したうえで設定� ��ることとしてもよい。

 上述してきたように、本実施例では、硬� ��側面による反射光を検出するセンサを3つ以 上直線状に配置した検知手段と、検出手段の 各センサが検出した反射光の位相差に基づい て硬貨側面の形状を判定する判定手段とを備 えるように硬貨識別装置を構成した。また、 光源が発するビーム光を同一平面に含まれる 3つ以上の経路へ振り分ける回折手段を備え� �検知手段の各センサは、回折手段によって� �り分けられた各ビーム光が硬貨側面によっ� �反射された反射光をそれぞれ検出するよう� �硬貨識別装置を構成した。したがって、硬� �側面のさまざまな形状を高精度に検出する� �とができる。

 なお、上述した実施例では、硬貨の軸線� ��向に、各センサを直線上に並べる場合につ� ��て説明したが、硬貨の軸線方向と所定の角� ��をなす方向に各センサを直線上に並べるこ� ��としてもよい。この場合、回折板がビーム� ��を振り分ける向きについても同様の角度だ� ��ずらすこととなる。