(57)【要約】【課題】不正行為を排除して、正規コインの通過を正確に判別できるようにする。【解決手段】コインＣの通過経路２３にレーザ光を照射する発光手段（レーザダイオードＬＤ３２）と、該照射したレーザ光のコインＣからの反射光を検出するイメージセンサ３６と、該イメージセンサ３６により撮像した画像を処理する画像処理手段（ＤＳＰ３８）とを備え、コイン通過時にイメージセンサ３６がコイン検出を継続的に捉えた検出時間と、イメージセンサ３６でトレースしたコイン表面の動きの複数方向（例えばコイン進行方向と回転方向）の成分に基づいて、正規のコイン通過か否かを判定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コインの通過経路にレーザ光を照射する発光手段と、
該照射したレーザ光のコインからの反射光を検出するイメージセンサと、
該イメージセンサにより撮像した画像を処理する画像処理手段とを備え、
コイン通過時にイメージセンサがコイン検出を継続的に捉えた検出時間と、イメージセンサでトレースしたコイン表面の動きの複数方向の成分に基づいて、正規のコイン通過か否かを判定することを特徴とするコイン選別装置。
【請求項２】
前記複数方向が、コインの進行方向と回転方向であることを特徴とする請求項１に記載のコイン選別装置。
【請求項３】
前記進行方向及び回転方向の２つの移動距離を累積し、進行方向の累積検出分と回転方向の累積検出分に応じて、正規コインか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項２に記載のコイン選別装置。
【請求項４】
個々のコイン検出には、正規コインの判定値を使用すると共に、複数コインの連続検出には別の判定値を設定しておき、設定したある個数の連続したコイン検出において、その別の判定値で合格する検出がされなかったときにエラーを発生させることを特徴とする請求項３に記載のコイン選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン選別装置に係り、特に、パチスロ機（スロットマシン）等のコインやメダルを使用する遊技機等に用いるのに好適な、不正行為を排除して、正規コインの通過を正確に判別することが可能なコイン選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パチスロ機等の遊技機には、異型コインを排除し、正規コインを選別し、計数するためのコイン選別装置が設置されている。このようなコイン選別装置として、例えば特許文献１には、図１に示すものが開示されている。
【０００３】
このコイン選別装置１は、コインＣが投入されるコイン投入口２と、これに隣接する筒状のコイン通路３と、その途中に設置された異型コイン選別部４と、選別された異型コインをコイン通路外へ排除するコイン返却部５と、通過するコインＣを計数する光電センサ６を備え、計数されたコインＣは排出口７から排出されるようになっている。
【０００４】
コインＣは、遊技者によりパチスロ機投入口（図示省略）から投入され、その下流側の前記コイン投入口２よりコイン選別装置１内に入る。コイン選別装置１内に入ったコインＣは、コイン通路３に沿って進み、異型コイン選別部４を通過するが、このとき、正規のコインより小径の異型コインは下方に排出される。この異型コイン選別部４を通過した正規のコインは、更にコイン返却部５を通過した後、光電センサ６を横切って、下流端のコイン排出口７から排出される。
【０００５】
このようなコイン選別装置１では、法的規制に対応して、光電センサ６により計数されたコインの合計枚数が所定クレジット枚数に達して受付拒否状態になると、コイン返却部５の返却機構を駆動するソレノイド（図示省略）が作動して、コイン通路３からコインＣがはじき出され、パチスロ機の返却口（図示省略）から遊技者に返却される仕組になっている。
【０００６】
通常、ソレノイドが作動しない場合、コイン通路３では、図の手前及び奥の方向にコインＣが飛び出さないようにガイドにより保持されているが、ソレノイドが作動すると、図の手前側に位置するカバー（図示省略）が開き、コインＣはコイン通路３から外れて排除される仕組になっている。
【０００７】
このようなコイン選別装置１が設置されているパチスロ機では、正規のコインＣであれば、前記光電センサ６の２つの検知部６Ａ、６Ｂにより、その移動方向が検知されると共に、通過枚数が計数され、一定の枚数まではクレジットできるようになっている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−３０６９７７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のコイン選別装置１では、コイン投入口２からコイン通路３に、図２に例示するような、先端部に前記２つの検知部６Ａ、６Ｂに対応するＬＥＤ等の発光部１２Ａ、１２Ｂを付設した薄板１０でなる不正治具を挿入し、該発光部１２Ａ、１２Ｂを前記探知部６Ａ、６Ｂに対応させて点滅を繰り返すことにより、又は、図３に示す如く、切欠を設けたコインＣ′を支持棒１６の先端で回転させることにより、あたかもコインが通過しているかのように光電センサ６を誤認識させる不正行為が可能であり、結果として、通貨を使わずにクレジットを取得することが可能となることから、店側に不利益をもたらすことになるという問題があった。図２において、１４はＩＣである。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、不正行為を排除して、正規コインの通過を正確に判別可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、コインの通過経路にレーザ光を照射する発光手段と、該照射したレーザ光のコインからの反射光を検出するイメージセンサと、該イメージセンサにより撮像した画像を処理する画像処理手段とを備え、コイン通過時にイメージセンサがコイン検出を継続的に捉えた検出時間と、イメージセンサでトレースしたコイン表面の動きの複数方向の成分に基づいて、正規のコイン通過か否かを判定することを特徴とするコイン選別装置により、前記課題を解決したものである。
【００１２】
前記複数方向は、コインの進行方向と回転方向とすることができる。
【００１３】
前記進行方向及び回転方向の２つの移動距離を累積し、進行方向の累積検出分と回転方向の累積検出分に応じて、正規コインか否かの判定を行なうことができる。
【００１４】
又、個々のコイン検出には、正規コインの判定値を使用すると共に、複数コインの連続検出には、別の判定値を設定しておき、設定したある個数の連続したコイン検出において、その別の判定値で合格する検出がされなかったときにエラーを発生させることができる。
【００１５】
従来のコインの通過検出は、検出ポイントでの検出センサのオンオフでのみ判別していたため、不正をやりやすい状況が生じていたが、本発明では、コイン通過時に表面状態をトレースできるイメージセンサを使って、移動方向、移動速度に加え、例えば進行（Ｘ）方向の成分と、これと直交する（Ｙ）方向成分（回転方向成分と称する）を検出し、コインが転がって移動するとき（回転方向の成分発生）とコインが滑って移動するとき（回転成分なし）で、図４に例示する如く、各方向の累積成分Σｘ、Σｙが異なる値をとることを利用して、正常なコインが通過したかどうかを判別する。コイン通過時の直進方向の累積成分Σｘや直進方向と直交する（Ｙ）方向（回転の有無）の累積成分Σｙを正規コインの通過か不正手段かの判別に利用することにより、不正手段によってコイン通過を偽造することが非常に困難となるとともに、コインのセンサ通過時に得られた情報は、センサのメンテナンス情報としても利用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、図２に示したような不正治具１０を用いて、光電センサ６の付近で発光部（ＬＥＤ）１２Ａ、１２Ｂの点滅を繰り返す不正では、表面の移動状態のトレース成分が現われないため、容易に不正が判断できる。又、図３に示したように、切欠のあるコインＣ′を回転させたりして、あたかもコインが通過したかのように見せ掛ける不正行為に対しては、コインの転がりで発生する複数の方向（例えばＸ方向とＹ方向）の成分を比較して不正かどうかの判断ができるため、極めて高い不正検出が可能となる。又、突発的なコインの衝突によって発生する移動成分の異常値に対しては、２個以上の複数のコインの検出値を判別に使用することにより、高精度での不正判断が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明の実施形態におけるコイン選別装置２０を図５に示す。このコイン選別装置２０には、コイン（例えばパチスロ機用のコイン）Ｃを導くコイン通路２３がある。このコイン通路２３は筒状になっており、コインＣが投入されるコイン投入口２２及びコインＣを排出するためのコイン排出口２７より構成される。このコイン通路２３には、図１と同様の異型コイン選別部（図示省略）、コイン返却部（図示省略）等の機構が備えられており、所々に切れ目が設けられている。
【００１９】
コイン排出口２７の近傍には、コイン通過時のコイン表面のイメージを取り込んで、本発明によるイメージ処理を実施するためのコイン検出基板３０が、コイン通路２３にコインの通過を検出できるように設けられている。このコイン検出基板３０は、図６に詳細に示す如く、例えば光学式レーザマウスと同様の、照明用のレーザダイオード（ＬＤ）３２と、コインＣの表面からの反射光をレンズ３４を介して検出するためのイメージセンサ３６と、該イメージセンサ３６の出力を処理するための画像処理回路（デジタルシグナルプロセッサＤＳＰ）３８と、メインユニット（図示省略）との送信処理を実施するための、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ付きのＣＰＵ４０が搭載されている。
【００２０】
前記コイン通路２３は、コインＣの径にほぼ等しいが、コインの径のばらつきを想定して、大きいものでも円滑に通過できるサイズに調整されている。
【００２１】
コイン投入口２２からコインＣが投入されると、コインＣはコイン通路２３を転がって、イメージセンサ３６を通過する際、投光されたレーザ光のコイン表面からの反射光を検出し、取り込んだイメージデータ（図７に例示するような０．３８ｍｍ角の対象エリアを３０×３０画素）を処理して、図７に示す如く、移動方向と移動距離の検出が行なわれる。イメージセンサ３６は、例えば最大７０８０フレーム／秒で、移動するコインＣの表面を撮像する。７０８０フレーム／秒では、約０．１４ミリ秒に１回撮像することになり、コインＣが１０００ｍｍ／秒の移動速度で通過すると、０．１ミリ秒の間に０．１４ｍｍ移動することから、０．３８ｍｍの対象エリア内では、目標となるポイントに対して２〜３回撮像が可能となる。又、ＣＰＵ４０には、定期的（例えば０．４ミリ秒）毎にイメージセンサ３６からのコイン通過時の通過方向とコイン表面の通過分の移動距離（１画素０．０１２７ｍｍ分のＮカウント分）が送られる。
【００２２】
コイン通過時は、コインが回転していたり、滑った形で通過したりするため、Δｘ及びΔｙの累積値は、コインの通過状態によって変化する。通常は、コインの転がりによる回転移動を検出する場合が多いが、連続コイン投入時のコイン同士の衝突等が原因で、回転を伴わない滑り移動が発生することもある。回転移動と滑り移動では、コイン表面の検出位置の軌跡は全く異なったものとなる。即ち、回転の無い滑り移動では、図４に破線Ａで示したように、コイン表面の検出位置の軌跡が直線となり、例えば直径２５ｍｍのコインＣの下方から６．２５ｍｍの高さ位置で検出した場合、進行方向の累積成分Σｘ値は約２１．６５ｍｍとなり、回転方向（上下方向）の累積成分Σｙ値は、ほぼ０の値となる。一方、コインの転がりによる回転移動（通常はこの移動）では、コイン表面の検出位置の軌跡は、図４に破線Ｂで示したような曲線を描き、進行方向の累積成分Σｘ値は、回転しないときの約半分の１０．２５ｍｍとなり、回転方向（上下方向）の累積成分Σｙ値は、プラス方向（上方向）に２．９８ｍｍ、マイナス方向（下方向）に−６．４１ｍｍが検出され、累積値としては２．９８＋６．４１＝９．３９ｍｍとなる。
【００２３】
図８は、図４の軌跡Ｂについて、コインの移動と共に回転したコインの位置と、そこまでに描かれるセンサ検出位置の軌跡を示しており、コイン検出が終了したとき、図４のＢに示すような軌跡が描かれている。
【００２４】
図９は、コインの検出位置での移動ベクトル成分（ΔＸ、ΔＹ）を示しており、通常はコインが回転して、その回転で移動しており、そのΔＹ成分はコイン検出の前半では下方向、後半では上方向となる。コインが回転しないで滑りにより移動しているときは、ΔＹ成分は検出されないで、ΔＸ成分のみが検出される。
【００２５】
図１０は、センサ位置がコインの高さのどの位置にあるかによって、コイン回転移動での検出位置の軌跡の変化を示す。検出高さによって描かれる軌跡に差があり、トレースされる距離に大きな差が出ることが分かる。結果として、検出速度にも差が生じるため、センサの最大速度によって適正な位置にセンサを設置する必要がある。例えば図１０の軌跡Ｃは速度が速すぎ、軌跡Ｄはコインが連続した時にオフとなる期間が無いので不可であり、軌跡Ｅが好ましい。
【００２６】
実際のコイン検出で、滑りによる移動と転がりによる移動で累積成分を測定すると、ほぼ上記の理論上で計算した値に近い値が検出される。図１１（滑り移動）及び図１２（転がり移動）に、実測データの一例を示す。
【００２７】
コインＣがイメージセンサ３６位置を通過するときのタイミングチャートを図１３に示す。１枚分のコイン通過の検出が終了すると、トレースしたコイン表面のＸ方向及びＹ方向のトレースした値の累積値や検出時間等、必要な情報処理がＣＰＵ４０で実施され、通過速度、通過方向等の情報がメインユニット（図示省略）にコイン検出情報として送信される。詳細は図１４及び図１５に示すとおりである。
【００２８】
具体的には、まず図１４のステップ１００で、ＣＰＵ４０やイメージセンサ３６を初期化する。
【００２９】
次いでステップ１０２で、コインの移動を検出しているか否かを判定する。
【００３０】
次いでステップ１０４で、Ｘ方向の成分とＹ方向の成分を累積し、検出カウンタ及びコインカウンタをカウントアップする。
【００３１】
コインの移動を継続して検出している場合には、ステップ１０６で図７のサブルーチンに移る。
【００３２】
図１５のサブルーチンでは、ステップ１１０で、移動を検出しているか否かを判定する。判定結果が否である場合には、ステップ１１２に進み、積算を続ける。一方、ステップ１１０の判定結果が否である場合には、１枚の計数が終ったと判断して、検出終了フラグをオンとする。ステップ１１２又は１１４終了後、ステップ１１６に進み、検出時間を調整（４００μ秒間隔で検出処理）して、図１４のステップ１２０に戻る。
【００３３】
図１４のステップ１２０で検出が終了したと判定されたときには、ステップ１２２で、検出カウンタから通過速度を計算する。
【００３４】
次いでステップ１２４で、通過速度の最大値、Ｘ方向の累積値Σｘ及びＹ方向の累積値Σｙを設定値と比較する。
【００３５】
ステップ１２６で検出情報が所定の値から外れる数値が検出されたときは、エラーと判定して、ステップ１２８でエラー処理が実施される。エラー判定については、比較する所定の値を使用目的によって変更することで、不正検出レベルあるいは保守レベルを厳しくしたり、緩くしたりすることができるため、コイン表面品質情報として、メインユニット等、より上位の装置に検出情報として送信することができる。
【００３６】
ステップ１２８終了後、又は、ステップ１２６の判定結果が否である場合は、ステップ１３０に進み、コインカウンタ、通過速度、Ｘ方向の累積値Σｘ及びＹ方向の累積値Σｙをメインユニットに送信して、ステップ１００に戻る。
【００３７】
コインを１枚ずつ投入した場合、ほとんどの検出は回転による移動となるが、連続してコインを投入した場合には、コイン同士の衝突等が発生し、それが原因で回転と滑りの両方の成分が検出される。このようなときの検出成分は、進行方向、回転方向のどちらの累積値も、回転のみと滑りのみの移動で検出される値に対して中間の値となる。
【００３８】
これらの累積値を、正規コインが通過したかどうかの判断に使用することにより、図２に示したようなＬＥＤ点灯等の不正行為に加え、図３に示したような、切欠のある偽コインＣ′の回転による不正行為に対しても、実際に転がっているか、あるいは滑っているかを判断できるため、従来の検出方法に比べて非常に高い不正検出性能が得られる。転がり移動しているコインでは、上下方向ΔＹ成分の検出は、図１２（Ｂ）に示したように、プラス分（前半）とマイナス分（後半）の両方が検出されるが、図３に示すような不正手段を用いた場合には、センサ検出部で停止しての回転動作が基本となるため、図１１（Ｂ）に示したように、上下方向ΔＹ成分は検出されないか、又は、プラス方向又はマイナス方向の一方向にしか検出されないことから、不正かどうかの判断が可能となる。
【００３９】
なお、コイン同士の衝突等によって発生する滑りの移動を考慮すると、回転成分の不正判定値を下げておく必要があるが、衝突の確率が非常に低い（通常５％以下）ことと、不正行為では、通常、単一のパターンしか出せないことを利用して、単発的な判定値と２個以上の複数のコイン検出での判定値を併用することにより、不正検出能力を更に向上することが可能である。即ち、複数のコインがつながった場合でも、何個かに１個は完全に回転しているはずであり、全部滑るはずは無い。従って、例えば連続した５個のコイン検出において、ある特定の判定値（コイン同士の衝突あるいはコインの表面状態による特殊な滑り動作が無い場合に正規コインと判定できる設定値）が出現しない場合はエラーとする。
【００４０】
又、コインの汚れ等により所定の値より低い数値を検出した場合は、検出時の光源であるレーザダイオード３２の出力を変更して、コインの検出能力を高めることも可能である。
【００４１】
図１６に、コイン検出時のタイミングチャートを示す。検出センサ上にコインが到達し、検出センサ内部のイメージセンサ３６がコイン表面からの微小エリア（例えば０．３８ｍｍ角）の画像を捉えると、３０×３０画素全体の輝度を示す画素合計値が増加し、コインの検出が開始される。数ミリ秒後、内部の画像処理回路３８は、画像処理によりコインの進行方向成分ΔＸと回転方向成分ΔＹを捉え、移動フラグと共に移動分のΔＸ値とΔＹ値をＣＰＵ４０に送信する。ＣＰＵ４０のスキャン間隔は４００μ秒であるため、この４００μ秒に移動したΔＸ、ΔＹの成分が、１回の移動量としてＣＰＵ４０に送られる。図１３は、１０００ｍｍ／秒の通過速度でコインが通過したときの検出時間約２２ミリ秒の例を示している。
【００４２】
本実施形態においては、レーザマウスの部品を用いているので、安価に構成できる。なお、コイン検出基板の構成はこれに限定されず、レーザマウス以外用の部品を用いたり、レーザダイオード以外の光源を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】特許文献１に記載された従来のコイン選別装置の構成を示す正面図
【図２】従来の不正手段の一例を示す正面図
【図３】従来の不正手段の他の例を示す概略正面図
【図４】本発明の原理を説明するための、回転移動時と滑り移動時の累積移動距離を比較して示す図
【図５】本発明の実施形態の概略構成を示す正面図
【図６】同じくコイン検出基板の構成を示すブロック図
【図７】同じくイメージセンサで表面移動を模式化した図
【図８】コイン回転時におけるセンサ検出位置の軌跡を示す図
【図９】コイン検出位置での移動ベクトル成分を示す図
【図１０】センサ高さ位置による回転軌跡の違いを示す図
【図１１】移り移動時の実測データを示す図
【図１２】回転移動時の実測データを示す図
【図１３】コイン検出タイミングを示すタイミングチャート
【図１４】コイン検出手順を示す流れ図
【図１５】図１４のサブルーチンを示す流れ図
【図１６】コイン検出タイミングを示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００４４】
２０…コイン選別装置
２２…コイン投入口
２３…コイン通路
２７…コイン排出口
３０…コイン検出基板
３２…レーザダイオード（ＬＤ）
３６…イメージセンサ
３８…画像処理回路（ＤＳＰ）
Ｃ…コイン
【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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