(57)【要約】【課題】光学式マウスの構成部品を用いて、コイン操作の不正を確実に検出する。【解決手段】コイン選別装置に投入されたコイン１０の不正を検出するためのコイン選別装置の不正検出装置において、発光手段（３４、５２）と、該発光手段の投光のコイン１０による反射光を画像パターンとして受光するイメージセンサ４２と、該イメージセンサ４２上の画像イメージの経時的な差分パターンにより、画像の移動方向と距離を算出する画像処理手段（４４）と、該画像処理手段（４４）で算出された移動方向及び距離に基づいてコインのカウントを偽装する不正を判定する手段（５０）とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイン選別装置に投入されたコインの不正を検出するためのコイン選別装置の不正検出装置において、
発光手段と、
該発光手段の投光のコインによる反射光を画像パターンとして受光するイメージセンサと、
該イメージセンサ上の画像イメージの経時的な差分パターンにより、画像の移動方向と距離を算出する画像処理手段と、
該画像処理手段から算出された移動方向及び距離に基づいてコインのカウントを偽装する不正を判定する手段と、
を備えたことを特徴とするコイン選別装置の不正検出装置。
【請求項２】
前記イメージセンサの設置方向が、コインの進行方向に対して４５°傾けられていることを特徴とする請求項１に記載のコイン選別装置の不正検出装置。
【請求項３】
前記イメージセンサと画像処理手段が、光学式マウスの構成部品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の不正検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン選別装置の不正検出装置に係る。特に、コインを投入して遊戯を行なうゲーム機やスロットマシン等で使用されるコインの種類判定並びに真贋判定を行なうコイン選別装置に用いるのに好適な、コイン選別装置に投入されたコインの不正を検出するためのコイン選別装置の不正検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定のコインを用いる従来のゲーム機等では、図１に示すようなコイン選別装置が採用されている。このコイン選別装置に投入されるコイン１０は、コイン通路１２を経て導入通路１４又は返却通路１６に導かれる。コイン通路１２には、コイン１０の径方向のサイズ上限で制限する機械的なゲートが設けられており、径の大きいコインに対しての選別手段となっている。又、導入通路１４には、コイン１０の径方向のサイズ下限未満ではコイン上端部を懸架不可能なレール１５が設けられると共に、導入通路１４をコイン１０の面方向に対して傾けることで、コイン１０のサイズが下限よりも小さい場合には、重力によって返却通路１６に導かれることで、径の小さいコインに対する選別手段となっている。
【０００３】
前記選別手段を経て導入通路１４を更に落下していくコインは、光電センサ１８でカウントされる。この光電センサ１８は、導入通路１４を挟むように設置された投光部と受光部から構成された透過型フォトセンサであり、コイン１０が通過する度に信号が出力される。この検出信号は、コイン１０が通過する度にクレジットとしてカウントアップされていき、そのカウント数に応じてゲームを行なうことが可能となる。
【０００４】
ここで、時として、このコイン選別装置に不正操作が行なわれることがある。不正操作は、例えば図２に示すように、実際のコイン１０に紐２０を接着して、コイン１０を光電センサ１８のある個所まで送り込み、紐２０を適当に操作することで、光電センサ１８の前を往復させてカウント数を増やし、不正に複数回ゲームを行なうものである。
【０００５】
そこで、このような不正を行なわせないように、図３に示す如く、光電センサをコイン１０の進行方向に並べて２組（１８Ａ、１８Ｂ）設置し、コイン１０通過時の検出出力の順序を認識することで、コイン１０が上方から下方に通過する場合のみを検出し、逆方向にコイン１０が通過した場合には、これをカウントせず、又は警告を発するようにして、不正を回避している。
【０００６】
しかし、この対策に対する不正として、更に、図３に示すような不正治具２２を作成し、図３（Ａ）に示す如く、該不正治具２２をコイン進行方向に動かして光電センサ１８Ａ、１８Ｂの前をコインが通過したように装い、次いで、図３（Ｂ）に示す如く、不正治具２２を下に動かし、更に図３（Ｃ）に示す如く、光電センサ１８Ａ、１８Ｂによって検出されないところ（図では下方）で不正治具２２を戻すことによって、光電センサ１８Ａ、１８Ｂを騙すことも考えられている。
【０００７】
この不正に対しては、特許文献１に記載されているように、センサ位置を上下方向にずらしたり、特許文献２に記載されているように、光電センサを更に増やして３箇所配置する対策が考えられている。このように、不正にクレジットを操作する手法に対して、様々な対策が考案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１６６８０６号公報
【特許文献２】特許第３４４１８０３号公報
【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、更に巧妙な不正手段として、不正治具２２上に光電センサに相対する発光手段を設け、その発光間隔を該当コイン選別装置のタイミングと合わせて発光させることで、コイン選別装置のクレジットカウンタを騙す方法が登場している。この不正手段によって、上記のような１点以上の光電式センサを使用するコイン選別装置に対しては、一度内部の構造と検出タイミングを解析してしまえば、光電センサの設置個所それぞれに発光手段を設置し、解析した検出タイミングで発光させることにより、どのように複雑な配置と検出方法を行なっても、不正が実行可能となってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、光学式マウスの構成部品を用いて、効果的な不正対策を簡単に行なうことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、コイン選別装置に投入されたコインの不正を検出するためのコイン選別装置の不正検出装置において、発光手段と、該発光手段の投光のコインによる反射光を画像パターンとして受光するイメージセンサと、該イメージセンサ上の画像イメージの経時的な差分パターンにより、画像の移動方向と距離を算出する画像処理手段と、該画像処理手段から算出された移動方向及び距離に基づいてコインのカウントを偽装する不正を判定する手段と、を備えることにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
又、前記イメージセンサの設置方向を、コインの進行方向に対して４５°傾けることにより、１個のイメージセンサでコインの進行方向とそれに垂直な方向の動きを検出できるようにしたものである。
【００１３】
又、前記イメージセンサと画像処理手段を、光学式マウスの構成部品として、安価に構成できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コインによる反射光を受光するイメージセンサの出力を用いて画像処理を行なうことによって、高精度な不正検出が可能となり、不正手段によるコインのカウントの偽装が困難になる。又、イメージセンサにより、コイン表面の模様の大まかな判別が可能となり、サイズが同等且つ別の模様のコインを判別することができる。
【００１５】
特に、光学式マウスに使用される構成部品を用いた場合には、安価に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の第１実施形態を図４に示す。図４（Ａ）は、コイン選別装置のコイン経路３０を正面から見た図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に対して直角な、コイン１０の進行方向から見た図を模式化した図であると共に、処理のブロック図も兼ねている。
【００１８】
図４において、３０は、検出対象のコイン１０が通過する経路であり、コイン１０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するサイズに調整されている。図において、３１は、コイン１０の上端部を懸架するためのレールである。
【００１９】
この経路３０のレール３１と反対側面には、例えば経路３０の幅の線を対角線とした、正方形の形状の開口部３２が形成されている。ここで、開口部３２を正方形としたのは、経路３０によって生じる影をなるべく小さくするためであり、例えば五角形や六角形等の多角形でも良い。
【００２０】
前記経路３０の開口部３２側には、図４（Ｂ）に示す如く、コイン１０に照明光を投射するための光源（例えば赤色波長のＬＥＤ）３４と、コイン１０の表面形状の画像を適当なサイズに縮小するためのレンズ３６と、該レンズ３６を介してコイン１０の表面形状を検出するためのイメージセンサ４２とが設けられている。このイメージセンサ４２の画素は、正方又は長方形に配列されており、センサの方向は、前記レンズ３６を介して、開口部３２と相対し、コイン１０の表面形状画像が過不足無くイメージセンサ４２上に投影される位置及び方向、例えば、図５に示す如く、コインの進行方向に対して４５°傾いて配置される。
【００２１】
前記イメージセンサ４２で得られた画像は、画像処理回路４４で演算処理される。この画像処理回路４４は、前記光源３４に対する発光指令も行なう。この画像処理回路４４は、例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）が好適である。
【００２２】
前記画像処理回路４４から出力されるコインの表面形状の差分情報は、パルス生成回路４６に入力され、画像の移動方向と速度を解析して、適当な方向と周波数のパルスを出力する。パルスの出力形態は、コイン１０の進行方向、即ちＸ方向と、それと直交するＹ方向について、それぞれＡ相、Ｂ相として、画像の変化方向によってパルスの位相ずれ方向が逆になるパルスを出力する。パルスの出力形式としては、方向により異なる端子にパルスを出力する方法でも良い。いずれのパルス出力方法においても、信号線としてＸＡ、ＸＢ、ＹＡ、ＹＢの４本存在する。
【００２３】
前記イメージセンサ４２、画像処理回路４４及びパルス生成回路４６は、例えばパソコンに使用される光学式マウスを構成する光学イメージ検出デバイス４０で構成することができる。なお、光学式マウスの構成部品を用いることなく、個別の機能を持つ装置で同様な機能を実現することも可能である。
【００２４】
中央処理回路５０は、前記パルス生成回路４６又は光学イメージ検出デバイス４０から出力されたパルス信号の出力パターンから、コイン１０の真贋や運動を判定する。例えば専用の安価な１チップＣＰＵ（中央演算処理装置）等が考えられるが、コイン選別装置が設置される遊戯装置等の本体が持っているＣＰＵ等が処理を行なっても良い。
【００２５】
以上の構成において、コイン１０を投入口より投入すると、経路３０に沿ってコイン１０が転がっていき、開口部３２に至る。開口部３２には、光源３４からコイン表面の画像を撮像するための光が照射されている。コイン１０が開口部３２を通過しない場合には、反射する物体は存在しないため、光が反射せず、イメージセンサ４２には画像信号は入ってこない。
【００２６】
コイン１０が開口部３２に到達すると、反射光がイメージセンサ４２に入光し、コイン１０の表面の濃淡画像がイメージセンサ４２に取り込まれていく。イメージセンサ４２側では、コインの通過速度、例えば７００ｍｍ／秒に対して十分に速い時間間隔、例えば８０μ秒の一定の周期で常に画像をサンプリングしており、サンプリング画像をバッファリングしておき、経時的な変化を検出している。濃淡画像のイメージを比較して、どちらの方向にどれだけ移動しているかを、画像処理回路４４にて演算してパルスを出力する。このとき、単位時間当りの移動距離によってパルスの周波数が決定されると同時に、移動方向によってパルス出力の位相が変化する。このパルス出力は、方向によって異なる端子にパルスを出力するようにしても良い。
【００２７】
実際に光学式マウスの光学イメージ検出デバイス４０を使用した場合には、４００カウント／インチの出力が可能である。即ち、一般的なコイン１０のサイズである２４．２ｍｍのコインが１枚通過するのに、最大で約４００枚の画像を処理して、パルスを出力することになる。
【００２８】
図６は、画像変化時のパルス出力のパターンを示す。出力されたパルスはＣＰＵ５０によって処理され、コインのカウントとコインが正規のコインであるか、又は不正が行なわれていないか等の判定を行なう。図６の場合、Ｎｏ．３のみがＯＫで、他がＮＧである。
【００２９】
次いで、コインのカウント方法とコイン品種の判定方法及び不正に対する判定方法を説明する。
【００３０】
コイン１０が開口部３２を通過すると、図７に示すようなパルスが出力される。ここで、イメージセンサ４２は、図５に示した如く、コインの進行方向に対して４５°傾いて設置されているため、Ｘ、Ｙのそれぞれについてパルスが出力されている。１枚のコインが通過して次のコインが到達するまでの間隔は、画像をサンプリングする間隔に対して十分長いため、次のパルスが入力される間隔を遅くさせることで、一定の間隔以上の時間を閾値に設定しておけば、コインの枚数をカウントすることが可能となる。
【００３１】
又、コインの品種に対しては、図８に示すようにコイン１０の表面模様によってパルスの発生周波数が変化する場合は、単位時間あたりのパルス数をカウントすることにより、コイン１０の表面模様の大まかな違いを判定することが可能となる。このときコイン１０が回転しながら経路３０を転がって移動した場合でも、ＸＹ方向それぞれにパルスが発生するため、ＸＹ方向それぞれのパルスの和を取ることで、回転しないで移動した場合のパルスとの比較が可能となり、コイン表面の模様の違いを判定することが可能となる。なお、パルス出力で表面模様の判別が困難な場合には、イメージセンサの出力を直接用いて、コインを判別することもできる。
【００３２】
更に、不正に対する判定方法としては、まず、図３に示したような鉤型の不正治具２２による不正に対しては、開口部３２のサイズを、図４（Ａ）に示したように、経路３０の幅一杯に取るようにし、イメージセンサ４２に、そのエリアの画像が過不足無く投影されるようにレンズ３６等の光学系を設計すれば、点で見るタイプの光電センサとは違い、不正治具２２が検出面を必ず通るようになり、且つ、不正治具２２を手前に抜いたときには、パルスの出力パターンが変化し、進行方向を検出可能なため、不正を検出することができる。
【００３３】
次に、ＬＥＤ等の発光手段が配置された不正治具を用いた不正に対しては、本発明は、自らの光源３４から照射された光の反射により画像認識を行なうため、発光手段によりコイン表面のパターンを偽装しようとしても、イメージセンサ４２の画素の入力が飽和してしまい、画像イメージを作ることは不可能である。従って、単純な点で検出するタイプの光電センサに対しては可能であった不正手段による偽装は不可能である。
【００３４】
前記イメージセンサ４２及びその画像処理回路４４とパルス生成回路４６は、光学式マウスに使用される光学イメージセンサによって構成可能であり、半導体デバイスとして普及しているものであるから、量産効果により、非常に安価に本発明の装置を構成することが可能である。
【００３５】
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
【００３６】
本実施形態は、光源として、第１実施形態のＬＥＤの代わりに、レーザダイオード（ＬＤ）５２を用い、更にレンズ５４を挿入してレーザのビームを拡散させ、コイン１０の表面全体に光を照射することにより、第１実施形態と同様の効果を得るようにしたものである。
【００３７】
本実施形態によれば、レーザ光のようなコヒーレントな光線による干渉縞の効果により、表面に濃淡の凹凸の少ないものであっても、反射されるイメージ画像に一定の濃淡信号が映し出され、それがイメージセンサ４２上を移動することにより、コインの動きを高精度に検出することが可能となる。
【００３８】
前記レーザダイオード５２、レンズ５４、３６、イメージセンサ４２、画像処理回路４４、パルス生成回路４６としては、例えばレーザマウスの構成部品を用いることができる。
【００３９】
他の点について前記第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来のコイン選別装置の要部構成を示す斜視図
【図２】同じく紐を付けたコインによる不正が行なわれている状態を示す斜視図
【図３】同じく不正治具を用いた不正が行なわれている状態を示すコイン経路の正面図
【図４】本発明の第１実施形態の要部構成を示す（Ａ）コイン経路の正面図及び（Ｂ）コイン経路の側面図及び信号処理回路を示すブロック図
【図５】第１実施形態におけるコイン進行方向とイメージセンサの配設方向の関係を示す正面図
【図６】同じくコイン進行方向とパルス発生回路の出力の関係を示す図
【図７】同じくコイン経路とコイン通過に伴って発生されるパルス列の関係の例を示す図
【図８】同じくコイル表面の模様の濃淡とパルス列の関係の例を示す図
【図９】本発明の第２実施形態の要部構成を示す、コイン経路の側面図及び信号処理回路を示すブロック図
【符号の説明】
【００４１】
１０…コイン
３０…コイン経路
３２…開口部
３４…光源（ＬＥＤ）
３６、５４…レンズ
４０…光学式イメージ検出デバイス
４２…イメージセンサ
４４…画像処理回路
４６…パルス生成回路
５０…中央処理回路（ＣＰＵ）
５２…レーザダイオード（ＬＤ）
【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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