(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、
各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、
基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、
前記輪郭抽出手段より抽出された輪郭データと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段と、
を備えた紙葉類確定装置。
【請求項２】
搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、
各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、
基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、
前記輪郭抽出手段より抽出された輪郭データと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の種別を確定する確定手段と、
を備えた紙葉類確定装置。
【請求項３】
搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、
各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、
前記搬送路に対設され、該搬送路の搬送過程で紙葉類の外形データを画像により取得する画像データ取得手段と、
前記外形データと前記輪郭データとから許容値を算出する許容値算出手段と、
基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、
前記輪郭データと前記輪郭基礎データとを前記許容値算出手段によって算出された許容値に基づいて比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段と、
を備えた紙葉類確定装置。
【請求項４】
搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、
各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、
基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、
前記輪郭データから搬送された紙葉類の折れを検出する折れ検出手段と、
前記折れ検出手段が折れ有りと検出したとき、前記輪郭データから、前記検出された折れを展開した展開データを作成して前記輪郭基礎データとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段と、
を備えた紙葉類確定装置。
【請求項５】
前記確定手段は、前記比較手段により前記輪郭データにおける紙葉類の大きさデータと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データにおける紙葉類の大きさデータとを比較し、比較結果が一致した数を紙葉類の枚数として確定することを特徴とする請求項１、２、４のいずれかに記載の紙葉類確定装置。
【請求項６】
前記確定手段は、前記比較手段により前記輪郭データにおける紙葉類の大きさデータと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データにおける紙葉類の種別毎の大きさデータとを比較し、比較結果が一致した種別を紙葉類の種別として確定することを特徴とする請求項２に記載の紙葉類確定装置。
【請求項７】
前記折れ検出手段は、前記輪郭データに四角形でないデータがあるとき、折れ有りと検出することを特徴とする請求項４に記載の紙葉類確定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機等に適用されるような紙葉類確定方法に関し、さらに詳しくは紙葉類の重ね搬送、スキュ（斜行）、折れ、破損などが生じていても、枚数および種別を正確に確定できる紙葉類確定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣、金券、用紙、カードなどの紙葉類を搬送する搬送路は、対設された搬送ローラと搬送ベルト等の搬送部材を組合せて紙葉類を１枚ずつ挟持搬送する構成を有している。
【０００３】
この搬送路に搬送される紙葉類の枚数を検知するものとして、例えば先行出願の特許文献１に既述されているような装置がある。
【０００４】
この装置では、図１５(Ａ)に示すように、搬送路１５１に導かれた紙葉類１５２の搬送過程で、搬送幅方向を３分割した検知領域（３トラック）１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃを設定している。そして、これらの分割されたトラック別に対応して配設された第１〜第３厚さセンサ１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃの検知信号と、図示しないイメージスキャナからのデータとに基づいて紙葉類の搬送状態や搬送時の枚数を検知確認している。
【０００５】
ところが、この種の検知方法としては、図１５(Ｂ)に示すように、紙葉類１５２が通過した部分の各厚さセンサ１５４ａ…のセンサデータ量（積分値）から１スキャン当りの厚み量を算出する。そして、各センサ１５４ａ…のセンサデータ量から枚数を推定している。
【０００６】
特に、３トラック１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃの個々の検知領域の全てのセンサデータを枚数確定条件に設定している。それゆえ、全トラックの枚数結果が一致する場合にのみ、紙葉類１５２を１枚搬送したと認識している。
【０００７】
しかしながら、図１６(Ａ)に示すように、搬送路１５１上で紙葉類１５２が大きくスキュしたとき、この大スキュした紙葉類１５２が第１、第２トラック１５３ａ、１５３ｂの部分のみを通過し、第３トラック１５３ｃの部分を通過しなくなることがある。
【０００８】
この場合に、第１、第２トラック１５３ａ、１５３ｂの位置を検知する第１、第２厚さセンサ１５４ａ、１５４ｂが検知確認しても、第３トラック１５３ｃの位置を検知する第３厚さセンサ１５４ｃが検知せず、この結果、1枚通過したにも拘らず、枚数確定できず、誤計数する恐れがあった。
【０００９】
さらに、図１６(Ｂ)に示すように、２／３トラック分(例えば第１トラック１５３ａと第２トラック１５３ｂ)で紙葉類１５２の枚数を確定できるように設定する場合がある。この場合、同図に想像線で示すように、紙葉類１５２ａが残りの１／３トラック（第３トラック１５３ｃ）だけを通過することも考えられる。このため、枚数を間違って認識する可能性があり、この結果、誤計数する恐れが生じていた。
【００１０】
また、図１７に示すように、紙葉類１５２がスキュして３トラック１５３ａ〜１５３ｃの全領域を通過した場合でも、大スキュ時には端トラックに紙葉類端が掛かり難くなって、中央トラックと端トラックとではトラック毎でのセンサデータ量１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃに差が生じる。このため、両端のセンサデータ量１５５ａ，１５５ｃからは１枚と検知され、中央のセンサデータ量１５５ｂからは２枚と検知される。この結果、枚数確定できず、誤検知の原因になる。
【００１１】
さらに、他の例として、例えば特許文献２に既述されているように、搬送路に厚さ検知機構と画像検知機構とを備えて搬送媒体を判別する装置が知られている。  この装置によれば、搬送時の斜行が激しい場合や、複数枚重なっている場合でも、紙葉類の種類や枚数を確定できるようにするものである。
【００１２】
すなわち、イメージリーダなどの画像検知機構によって紙葉類の模様パターン、外形形状を読取り、厚さ検知機構の出力から重畳の有無をチェックする。その後、読取った外形形状から紙葉類の図形を抽出して、紙葉類の大きさと枚数を求めている。
【００１３】
この場合は、厚さ検知に関しては重ね状態であるか否かを調べるのみであり、外形形状の読取りは画像検知機構により行っている。また、画像検知に関しては、画像データで搬送媒体の外形情報が取れない場合に判別不可能になっていた。例えば、紙幣を判別するとき、外形のコーナ部分が明確でないと、そのコーナ部分を基準とするため判定確認が難しくなり、枚数や金種の確定ができなくなる問題を有していた。
【００１４】
具体的には、図１８に示すような完全に隠れている紙幣１８１がある場合、枚数や金種の確定ができなかった。また、別の例として特許文献３に既述されているような同様の装置が知られているが、これも厚さ検知により紙幣が何枚ずつ重なって搬送しているかを推定するのみであり、外形形状の読取りは一次元配列の光学ラインセンサで行っていた。
【００１５】
そのため、搬送媒体の外形コーナ部分が明確でない図１８に示すような完全に隠れている紙幣１８１がある場合、同様に枚数や金種の確定ができなかった。さらに、全体搬送形態画像に対して紙幣の全体像を重ねて紙幣の重なり状態を分析し、全体像と一致しないとき耳折れ紙幣有りとする折れ検出についての開示もあるが、折れを検出しているのみであり、それ以上の開示はない。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−２６６１０５号公報
【特許文献２】
特開平５−４６８４２号公報
【特許文献３】
特開平７−１４１５４７号公報。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、重ね搬送やスキュ搬送などの不具合な搬送状態および紙葉類自体の折れ、破れ、欠損などによる様々な状態の紙葉類を搬送しても、正確に枚数や種別を確定することができる紙葉類確定装置の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、前記輪郭抽出手段より抽出された輪郭データと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データとを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段とを備えた紙葉類確定装置であることを特徴とする。
【００１９】
ここで紙葉類とは、紙幣、金券、用紙、カードなどの総称である。
【００２０】
この結果、搬送幅方向の全長に渡って実際に検知した検出波形から求めた紙葉類の外形形状を表す輪郭データと、記憶手段が記憶する輪郭基礎データとを比較することによって搬送されてきた紙葉類が１枚搬送か重ね搬送かの通過枚数を確定することができる。
【００２１】
ことに、厚さセンサは紙葉類搬送路の搬送幅方向の全幅に渡って配列された複数の厚さ検出素子によって全幅の厚さデータを細分化して検知することができる。このため、搬送幅方向の全域を高精度に検知できる。そして、これらの検出波形から抽出した輪郭データにより、通過する紙葉類の外形形状を正確に捉えることができる。
【００２２】
また、厚さデータと輪郭データとの双方のデータから紙葉類の厚さ分布状態および搬送状態が明確に分り、通過枚数を高精度に確定できる。このため、仮に２枚分の厚みを検知した場合であっても、その部分が折れによるものか、重ね搬送によるものかを判別できる。
【００２３】
また、輪郭抽出手段が抽出した紙葉類のコーナ部分が明確でなくても、厚さデータを加味した紙葉類の立体的なデータが得られることから重なり状態が明確化し、紙葉類の枚数を正確に認識することができる。
【００２４】
したがって、紙葉類がスキュ搬送されても、また折れ状態や欠損状態の紙葉類が搬送されても、確実に1枚搬送か重ね搬送かを確定できる。このため、枚数を誤計数する恐れがなくなり、信頼性の高い計数管理ができる。
【００２５】
さらに別の発明では、搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、前記輪郭抽出手段より抽出された輪郭データと、前記記憶手段に記憶されている輪郭基礎データとを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の種別を確定する確定手段とを備えた紙葉類確定装置であることを特徴とする。
【００２６】
これによれば、搬送されてきた紙葉類が重ね搬送やスキュ搬送などの不具合な搬送状態であったりしても、取得したデータから正確に紙葉類の種別を確定することができる。
【００２７】
また別の発明では、搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、前記搬送路に対設され、該搬送路の搬送過程で紙葉類の外形データを画像により取得する画像データ取得手段と、前記外形データと前記輪郭データとから許容値を算出する許容値算出手段と、基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、前記輪郭データと前記輪郭基礎データとを前記許容値算出手段によって算出された許容値に基づいて比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段とを備えた紙葉類確定装置であることを特徴とする。
【００２８】
ここで許容値とは、輪郭データと基準となる紙葉類の輪郭基礎データとを比較して紙葉類の枚数を確定する際、基準となる紙葉類の輪郭基礎データと輪郭基礎データに許容値を加えたデータとの間に輪郭データがあれば、その輪郭基礎データに合致したと判断できる、許容範囲の値として用いられる値である。
【００２９】
これによれば、画像データ取得手段により取得した外形データから算出した許容値に基づいて、輪郭基礎データと比較して枚数を確定するので、より正確に紙葉類の枚数を確定することができる。
【００３０】
さらに別の発明では、搬送路を通過する紙葉類の厚さを検出する複数の厚さ検出素子を該搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサと、各厚さ検出素子毎に検出した検出波形から搬送路を通過する紙葉類の外形形状を表す輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、基準となる紙葉類の輪郭基礎データを記憶する記憶手段と、前記輪郭データから搬送された紙葉類の折れを検出する折れ検出手段と、前記折れ検出手段が折れ有りと検出したとき、前記輪郭データから、前記検出された折れを展開した展開データを作成して前記輪郭基礎データとを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から少なくとも紙葉類の枚数を確定する確定手段とを備えた紙葉類確定装置であることを特徴とする。
【００３１】
ここで折れを展開するとは、折れ有りと検出した部分について、線対称な図形で折り返してデータを作成することである。
【００３２】
これによれば、折れた紙葉類においても、展開したデータから折れのない元の状態が分る。このため、確実に枚数を確定することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて説明する。
図１はＡＴＭに内蔵される紙幣処理装置１１を示し、この紙幣処理装置１１は装置本体１２の上部側に、紙幣を搬送処理する紙幣搬送群１３を設け、下部側に紙幣を収納・繰出し許容する紙幣収納群１４を設けて、装置本体１２の上下を搬送系と収納系とに分離構成している。
【００３４】
上部側の紙幣搬送群１３は、装置本体１２の上部に入出金口１５を有し、この入出金口１５に投入された紙幣を、上部中間位置に配設した識別部１６に導いて、真偽、金種、枚数、表裏を識別した後、一時保留部１７に導いて一時保留する。この取込んだ紙幣が裏面の搬送状態であると識別した場合は、表裏反転部１８に導いて表裏を揃えた後、一時保留部１７に導き、さらに識別不良と判定した場合は、返却保留部１９に導いて一時保留した後、元の入出金口１５へと返却する。そして、一時保留部１７からは運用上の最適な収納タイミングを選んで下部側の紙幣収納群１４に収納する。
【００３５】
一方、下部側の紙幣収納群１４は、固定設置された第１〜第３スタッカＳ１〜Ｓ３と、着脱許容された運用カートリッジＣ１と回収カートリッジＣ２とから構成される。このうち、第１〜第３スタッカＳ１〜Ｓ３は紙幣の集積機能および繰出し機能を備えて、万円、千円、五千円の３金種を金種別に収納し、出金時には任意のスタッカＳ１〜Ｓ３から１枚ずつ繰出して識別部１６に導いて金種をチェックしてから入出金口１５へと搬送する。
【００３６】
また運用カートリッジＣ１は、営業開始時や紙幣補充時に各スタッカＳ１〜Ｓ３に紙幣を分配収納し、営業終了時や満杯時に各スタッカＳ１〜Ｓ３から紙幣を回収する。また、回収カートリッジＣ２は、入出金取引時や補充処理時に発生した識別不良紙幣および取忘れ紙幣等のリジェクト紙幣を回収する。
【００３７】
ところで、上述の搬送途中の識別部１６には紙幣が不具合な状態で搬送されても、そのときの通過枚数は何枚か、金種は何かを確定する後述する紙幣確定装置２１を有している。
【００３８】
図２は上述の紙幣確定装置２１を示し、この紙幣確定装置２１は例えば識別部１６の識別搬送路２２上に、図２(Ａ)に示すように、一次元のＣＣＤイメージセンサ２３と厚さセンサ２４とを配設して、搬送されてきた紙幣Ａを２種類の検知手段で読取るように構成している。
【００３９】
上述の識別搬送路２２は、図２(Ｂ)にも示すように、搬送幅方向に架設された上下に対向する搬送ローラＲ１，Ｒ２を駆動し、ここに横長の水平状態に導かれた紙幣Ａを1枚ずつ後段へと挟持搬送する。このときの搬送ローラＲ１，Ｒ２の駆動は図示しない搬送モータからの回転力が伝達されて一定速度で回転する。
【００４０】
ＣＣＤイメージセンサ２３は、上述の搬送ローラＲ１，Ｒ２に沿って搬送幅方向の全幅に渡って配設され、ここを通過する紙幣の外形データを画像により取得する。
【００４１】
厚さセンサ２４は、識別搬送路２２の搬送幅方向に、解像度を高めるために全幅に渡って複数の厚さ検出素子２５を一列で隙間なく密にして搬送上面側に配列し、対向する搬送下面側には同じく搬送幅方向の全幅に渡ってセンサ対応ローラＲ３を対設している。このように対設された上面側の厚さ検出素子２５と下面側のセンサ対応ローラＲ３との上下の対向面間に水平方向より紙幣Ａが導かれて通過したとき、その紙幣Ａの厚さを検出動作する。
【００４２】
図３は厚さセンサ２４を構成する１個の厚さ検出素子２５の内部構造を示し、図３(Ａ)は厚さ検出素子２５の正面の断面図を、図３(Ｂ)は厚さ検出素子２５の側面の断面図を表している。
【００４３】
各厚さ検出素子２５は、ソケット本体３１の下部にコイルバネ３２で下方に付勢して取付けられたＴ字形の可動金属片３３をソケット本体３１の下面より付勢突設し、上部には磁気コイル３４を内蔵した出力端子３５をソケット本体３１の上面より突出し、出力端子３５は制御部に接続される。
【００４４】
上述の厚さ検出素子２５は近接センサの検知構成を有しており、その検出動作は、コイルバネ３２の上下方向の伸縮作用によって可動金属片３３は上下動し、紙幣Ａの通過時に紙幣厚みの分だけ、可動金属片３３は上方に押し上げられる。この押し上げられて変位したときの機械的変位量が、ソケット本体３１の上部に配設された磁気コイル３４で電圧変化に変換され（可動金属片３３と磁気コイル３４との間隔の変化により）、電気的な厚さ検出信号として出力端子３５より出力される。
【００４５】
図４は搬送幅方向に配置される細長いソケット本体３１に複数の厚さ検出素子２５を一定間隔毎に密に取付けた直線的な配列状態の厚さセンサ２４を拡大して示し、図４(Ａ)は出力端子３５の配列状態を示す平面図を、図４(Ｂ)は可動金属片３３の配列状態を示す側面図を表している。
【００４６】
上述の厚さセンサ２４を用いた場合は、識別搬送路２２の搬送幅方向の全幅に渡って配列された複数の厚さ検出素子２５によって全幅の厚さデータを細分化して検知できる。このため、搬送幅方向の全域を高精度に検知でき、厚さセンサ２４の位置を通過する紙幣Ａの全体の厚さ分布状態を正確に捉える。これにより、後述する立体的な紙幣の輪郭が抽出可能になる。
【００４７】
図５は紙幣確定装置２１の制御回路ブロック図を示し、この制御回路は厚さセンサ２４に接続された輪郭抽出部５１と、ＣＣＤイメージセンサ２３に接続された許容値算出部５２と、体積演算部５３と、記憶部５４と、輪郭比較部５５と、確定部５６とから構成される。
【００４８】
上述の輪郭抽出部５１では、厚さセンサ２４を構成する各厚さ検出素子２５毎に検出した紙幣Ａの搬送幅方向の細分化した厚さデータが得られ、この細分化した厚さデータから紙幣の外形形状を表す輪郭データを抽出する。
【００４９】
図６は各厚さ検出素子２５毎に検出した検出波形例を示し、紙幣の搬送とともに、各厚さ検出素子２５毎から紙幣の厚さに応じた出力電圧の時間的変化として検出波形が出力される。
【００５０】
例えば図６(Ａ)に示すように、同サイズの２枚の紙幣Ａ１，Ａ２が斜めにずれた状態で重ね搬送（連出し搬送）されたときは、厚さセンサ２４の各厚さ検出素子２５から検出された出力波形が搬送幅方向において、１枚検出波形Ｗ１と２枚検出波形Ｗ２が得られる。これらの波形データから重ね搬送が発生したこと、および斜めにずれた重なり状態であることを正確に抽出することができる。
【００５１】
同じく、図６(Ｂ)に示すように、サイズの異なる２枚の紙幣Ａ３，Ａ４が１枚の如く重なった状態で重ね搬送されたときは、厚さセンサ２４の各厚さ検出素子２５から検出された出力波形が搬送幅方向において、１枚検出波形Ｗ３と２枚検出波形Ｗ４が得られる。この場合も波形データから重ね搬送が発生したこと、および異サイズの２枚重なり状態であることを正確に抽出することができる。
【００５２】
図７は紙幣の輪郭抽出例を示し、図６(Ａ)で述べた同サイズの２枚の紙幣Ａ１，Ａ２が斜めにずれた状態で重ね搬送された場合の紙幣の輪郭抽出処理について説明する。
【００５３】
その重ね搬送されたときの各厚さ検出素子２５からの波形データが得られたとき、その波形データから図７(Ａ)に示すように、波形データを結合し、各厚さ検出素子２５間のデータを直線で補完処理して立体図形７１を生成する。その立体図形７１の頂点（角部）を直線で結び、図７(Ｂ)に示すように、重ね搬送された紙幣の輪郭を抽出する。
【００５４】
図８は他の場合の紙幣の輪郭抽出例を示し、図６(Ｂ) で述べたサイズの異なる２枚の紙幣Ａ３，Ａ４が１枚の如く重なった状態で重ね搬送された場合の紙幣の輪郭抽出処理について説明する。
【００５５】
その重ね搬送されたときの波形データが得られたとき、その波形データから図８(Ａ)に示すように、各厚さ検出素子２５からの波形データを結合し、各厚さ検出素子２５間のデータを直線で補完処理して立体図形８１を生成する。その立体図形８１の頂点を直線で結んで重ね搬送された紙幣の輪郭を抽出する。
【００５６】
上述の波形データの補完処理は、厚さセンサ自体の解像度（複数の厚さ検出素子２５の配列間隔に比例する）が数ミリ程度である場合、検出素子間のデータを直線補完して補い、立体的な輪郭を精度よく求める。この場合、厚さ検出素子２５の間隔が密な程、解像度は高くなり、細かく設定すれば補完の必要はなくなる。
【００５７】
一方、許容値算出部５２では、輪郭データと記憶部５４の輪郭基礎データとの比較の際、輪郭基礎データと輪郭基礎データに許容値を加えたデータとの間に輪郭データがあれば、その輪郭基礎データに合致したと判断できる、許容範囲の値として、許容値を算出する。
【００５８】
ここでは、ＣＣＤイメージセンサ２３から取得した紙幣画像の外形データと、上述の輪郭データとの差分から許容値を算出する。
【００５９】
このようにすれば、例え厚さセンサ自体の解像度が低い場合でも、解像度の高い画像の外形データとの差分から許容値を算出して、その許容値に基づいて輪郭基礎データとの比較を行うので、より精度の高い枚数確定、金種確定をすることができる。
【００６０】
図９はＣＣＤイメージセンサ２３からの画像データ取得例を示し、同サイズの２枚の紙幣Ａ１，Ａ２が斜めにずれた状態で重ね搬送されたときは、ＣＣＤイメージセンサ２３が重なった紙幣の画像データ９１を取得し、その画像データ９１の２値化処理を行って紙幣の外形を決定する。この決定に際しては、画像データ９１から紙幣の四角形の角を見つけることで、紙幣の外形を決定することができる。
【００６１】
許容値の算出は、許容値算出部５２が画像データ（外形データ）と既述した輪郭データとの差を算出して行う。例えば、厚さセンサよりＣＣＤイメージセンサの画像データの方が、解像度が良いため画像データと輪郭データとの双方のデータを照合させて行う。
【００６２】
ＣＣＤイメージセンサの画像データからの外形データと厚さセンサからの輪郭データとの差分(厚さセンサデータ−画像データ)を算出した結果、紙幣長手方向に例えば２mmの差分があった場合、輪郭データと記憶部５４にある輪郭基礎データとを比較する際、輪郭基礎データの紙幣長手方向に２mmの許容値を加えて比較する。
【００６３】
具体的には輪郭データで紙幣長手方向が１２１mmと抽出され、画像データで紙幣長手方向が１１９mmと抽出された場合、許容値は１２１−１１９＝２mmと算出される。このため、輪郭基礎データ(１２０mm)との比較の際に、許容値２mmを加えて、１２０mm〜１２２mmの範囲内であれば、輪郭基礎データに合致した金種であると判別する。
【００６４】
さらに、体積演算部５３では、厚さデータと輪郭データから得られる搬送されてきた紙幣の立体的なデータを算出した体積と、記憶部５４で記憶されている体積基礎データとを比較することにより、紙幣の枚数や金種を正確に認識することができる。
【００６５】
記憶部５４では、金種別の流通紙幣毎に定められた縦横の長さ、体積などの基準となる輪郭基礎データおよび体積基礎データを記憶している。
【００６６】
例えば、搬送利用される金種が２金種の場合、横長で搬送されるＡ金種の厚さ０.１mm、縦横の長さ７０mm×１２０mmとすると、体積は８４０mm３となる。また、Ｂ金種の厚さ０.１mm、縦横の長さ６０mm×１１０mmとすると、体積は６６０mm３となる。そして、これら双方を判定基準用に記憶する。
【００６７】
輪郭比較部５５では、実際に検出した輪郭データと、記憶部５４で記憶している輪郭基礎データとを比較して紙幣の判別処理を行う。
【００６８】
図１０は紙幣の判別処理例を示し、図１０(Ａ)および図１０(Ｂ)に示すように、厚さセンサ２４から取得した検出波形から紙幣の輪郭データを抽出する。この抽出した輪郭データと記憶部５４に記憶されている輪郭基礎データとを比較する。
【００６９】
この結果、図１０(Ｃ)に示すように、記憶部５４に記憶されている２枚のＡ金種と、記憶部５４に記憶されていない異サイズの四角形（５０mm×１００mm）とが求まる。したがって、異サイズの四角形は無効なデータであると判別することができる。
【００７０】
図１１は他の紙幣判別処理例を示し、図１１(Ａ)および図１１(Ｂ)に示すように、厚さセンサ２４から取得した検出波形から紙幣の輪郭データを抽出する。この抽出した輪郭データと記憶部５４に記憶されている輪郭基礎データとを比較する。
【００７１】
この結果、図１１(Ｃ)に示すように、記憶部５４に記憶されているＡ金種とＢ金種との同サイズの四角形が求まる。これにより、２枚の異金種が重ね搬送されていると判別することができる。
【００７２】
確定部５６では、体積演算部５３で演算した紙幣の体積データと、輪郭比較部５５で比較した比較結果とを照合する。このとき、誤差範囲内であれば、その紙幣の枚数および金種を確定する。
【００７３】
例えば、図１０で既述したように、同サイズの紙幣の連出し発生時に枚数や金種を確定するときは、２枚のＡ金種を求めたデータと、体積演算部５３で演算した体積が８４０mm３×２±体積許容値の範囲内であるか否かを判定する。このとき、誤差範囲内(許容範囲内)の値であれば、Ａ金種の２枚連出しと確定できる。
【００７４】
同じく、図１１で既述した異サイズの紙幣の連出し発生時に枚数や金種を確定するときは、Ａ金種とＢ金種を求めたデータと、体積演算部５３で演算した体積が８４０mm３＋６６０mm３±体積許容値の範囲内であるか否かを判定する。このとき、誤差範囲内の値であれば、Ａ金種とＢ金種との２枚の紙幣の連出しと確定できる。
【００７５】
さらに、確定に際しては、体積および輪郭のどちらか一方のデータであっても、ある程度の枚数予測が可能であるが、２つのデータを利用することにより、一層確定精度が高くなる。さらに、スキュが大きくなった場合でも、搬送路の全幅に渡って配列した厚さセンサの厚さデータから、紙幣の外形形状を表す輪郭データが抽出できるので、精度のよい枚数確定および金種確定が可能になる。
【００７６】
図１２は折れ紙幣が搬送されてきた場合の検出例を示し、図１２(Ａ)に示すように、角折れａ状態の紙幣が搬送されてきたとき、この紙幣の画像をＣＣＤイメージセンサ２３で読取る。
【００７７】
読取ったＣＣＤイメージセンサ２３では、図１２(Ｂ)に示すように、角折れ形状を有する四角形でない画像データ１２１が得られる。
【００７８】
また、厚さセンサ２４では、図１２(Ｃ)に示すように、角折れ形状を有する四角形でない輪郭データ１２２が得られる。
【００７９】
そして、輪郭抽出部５１では、角折れを有する輪郭データ１２２を抽出したとき、図１２(Ｄ)に示すように、輪郭データの角折れａ部分を輪郭に沿って展開する。この展開データと輪郭基礎データとを輪郭比較部５５で比較することにより照合確認できる。
【００８０】
この輪郭比較部５５では四角形でない輪郭データ１２２は、記憶部５４の輪郭基礎データと照合確認できず、また図中、右上の角折れした三角形部分の厚さが２倍になることから角折れの発生を検出できる。この場合、後述するような展開を行うことで展開データを作成する。この結果、確定部５６では角折れ紙幣が搬送されても正確に枚数および金種を確定することができる。
【００８１】
図１３は上述の角折れ紙幣の展開アルゴリズムを示し、角折れ紙幣の輪郭データを図形表示し、そのときの各頂点番号とそれにつながる枝の数を求める。
【００８２】
この場合、角折れ紙幣の頂点(角部)が６個あるため、その頂点に１〜６の番号を付して、行列表示(頂点番号，枝数)とすると、
(１，２)
(２，２)
(３，３)：枝数３で折返し可能
(４，２)
(５，３)：枝数３で折返し可能
(６，２)
となる。
【００８３】
この結果、枝数３の位置で折返しが可能であるため(図１３にあっては頂点番号３と５の位置で折返し可能)、上述の厚さデータから右上の三角の各辺が厚み２の辺となっていること、および輪郭データから展開した場合、輪郭が四角形になるための条件に当てはめて、角折れ部の折返し位置を決定する。
【００８４】
上述の枝数３に対応する２つの頂点がない場合、あるいは４以上の頂点がある場合は、紙幣に重なりがあると考えられる。
【００８５】
このように構成された紙幣確定装置２１を用いて紙幣の枚数および金種を確定する場合の処理動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。
識別搬送路２２を紙幣が通過するとき、その通過する紙幣の厚さを厚さセンサ２４で検出し、またＣＣＤイメージセンサ２３で紙幣の画像を取得する(ステップｎ１)。
【００８６】
上述の厚さセンサ２４の各厚さ検出素子２５毎に検出した検出波形から紙幣の外形形状を表す輪郭データを輪郭抽出部５１で抽出する(ステップｎ２)。
【００８７】
また、許容値算出部５２において、ＣＣＤイメージセンサ２３で取得した紙幣の画像から求めた外形データと、上述の輪郭抽出部５１で抽出した輪郭データとの差分から許容値を算出する(ステップｎ３)。
【００８８】
算出した許容値を取り入れた輪郭基礎データと輪郭データとを輪郭比較部５５で比較する(ステップｎ４)。
【００８９】
このとき、比較結果から紙幣に折れが生じているか否かを輪郭比較部５５で判定し(ステップｎ５)、
紙幣折れがないと判定した場合は、金種と枚数を推定する(ステップｎ６)。
【００９０】
また、体積演算部５３で厚さデータと輪郭データとから体積を求め(ステップｎ７)、
この求めた体積と記憶部５４に記憶されている体積基礎データとを比較した比較結果から確定部５６で体積が許容範囲内か否かを判定する(ステップｎ８)。
【００９１】
このとき、許容範囲内であれば確定可能な紙幣と判定して、その金種と枚数とを確定する(ステップｎ９)。
【００９２】
ところが、上述のステップｎ８で許容範囲外と判定された場合は、確定不能なためリジェクト処理する。
【００９３】
また、上述のステップｎ５で折れ有りと判定した場合にも、折れ部分を展開できないデータと判定した場合はリジェクト処理する。
【００９４】
ところで、上述のステップｎ５において、折れ有りと判定しても、その折れ部分を線対称の図形で折り返して展開可能なデータであれば(ステップｎ１０)、
紙幣の折れを展開した展開データを作成し、折れ無しの正規の紙幣に換算してデータ処理する。その後、既述したステップｎ６以降の処理がなされて、紙幣の金種および枚数の確定を実行する(ステップｎ１１)。
【００９５】
このように、厚さセンサ２４によって識別搬送路２２の搬送幅方向の全幅を複数の厚さ検出素子２５で細分化して全幅の厚さデータを検知するため、搬送幅方向の全域を高精度に検知できる。
【００９６】
そして、この厚さデータから紙幣の外形形状を表す輪郭データを抽出することで、紙幣の立体的な輪郭を正確に捉えることができる。このため、画像データなしでも、正確に紙幣の枚数と金種を確定することができる。
【００９７】
さらには、図１８に示すような完全に隠れている紙幣があるような連出し搬送されたときでも、紙幣の立体的なデータから正確に紙幣の枚数と金種を確定することができる。
【００９８】
上述のように、紙幣を扱うＡＴＭの識別部に紙幣確定装置を組込めば、この紙幣確定装置が識別搬送路の搬送幅方向の全幅に渡って配列された複数の厚さ検出素子によって全幅の厚さデータを細分化して検知するため、搬送幅方向の全域を高精度に検知でき、スキュ搬送に拘らず紙幣を正確に捉えることができる。このため、未通過と誤判定する恐れがなくなり、信頼性の高い計数管理ができる。
【００９９】
また、画像データなしでも、正確に紙幣の枚数と金種を確定することができ、図１８に示すような完全に隠れている紙幣があるような連出し搬送されたときでも、高精度の厚さデータに基づく紙幣の立体的なデータが得られることから紙幣の枚数および金種を正確に確定することができる。
【０１００】
この発明の構成と、上述の一実施の形態の構成との対応において、
この発明の紙葉類確定装置は、実施の形態の紙幣確定装置２１に対応し、
以下同様に、
搬送路は、識別搬送路２２に対応し、
紙葉類は、紙幣Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に対応し、
輪郭抽出手段は、輪郭抽出部５１に対応し、
記憶手段は、記憶部５４に対応し、
比較手段および折れ検出手段は、輪郭比較部５５に対応し、
確定手段は、確定部５６に対応し、
画像データ取得手段は、ＣＣＤイメージセンサ２３に対応し、
許容値算出手段は、許容値算出部５２に対応するも、この発明は請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の一実施の形態の構成のみに限定されるものではない。
【０１０１】
【発明の効果】
この発明によれば、厚さセンサの検出波形から紙葉類の立体的な輪郭を取得することにより、高精度で信頼性の高い紙葉類搬送枚数の確定および紙葉類の種別確定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＡＴＭに内蔵される紙幣処理装置の内部構成図。
【図２】  紙幣確定装置を示す概略構成図。
【図３】  厚さ検出素子の内部構造を示す縦断面図。
【図４】  厚さセンサを示す外観図。
【図５】  紙幣確定装置の制御回路ブロック図。
【図６】  輪郭データの抽出例を示す説明図。
【図７】  紙幣の立体的な輪郭抽出例を示す説明図。
【図８】  他の紙幣の立体的な輪郭抽出例を示す説明図。
【図９】  ＣＣＤイメージセンサからの画像データ取得例を示す説明図。
【図１０】  紙幣の判別処理例を示す説明図。
【図１１】  他の紙幣の判別処理例を示す説明図。
【図１２】  折れ紙幣の判別処理例を示す説明図。
【図１３】  折れ紙幣の展開アルゴリズムを示す説明図。
【図１４】  紙幣確定装置の処理動作を示すフローチャート。
【図１５】  従来の紙葉類の搬送検知構造を示す搬送説明図。
【図１６】  従来の紙葉類の大スキュ時の搬送検知例を示す搬送説明図。
【図１７】  従来の紙葉類の誤計数例を示す搬送説明図。
【図１８】  従来の紙幣の完全に隠れた搬送状態を示す搬送説明図。
【符号の説明】
１６…識別部
２１…紙幣確定装置
２３…ＣＣＤイメージセンサ
２４…厚さセンサ
５１…輪郭抽出部
５２…許容値算出部
５４…記憶部
５５…輪郭比較部
５６…確定部
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…紙幣
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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