(57)【要約】【課題】搬送路にギャップが存在する場合でも精度よく媒体を識別する。【解決手段】搬送路を搬送される媒体を撮像する撮像部と、撮像部と搬送路を挟んで対向する位置に設けられた磁気検知部と、撮像部が撮像した撮像画像に含まれる媒体の大きさと、磁気検知部が検出した媒体の出力値との相関関係に基づいて、媒体の金種を識別する制御部と、を備える。【選択図】  図１
2017215724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される媒体を撮像する撮像部と、
前記撮像部と前記搬送路を挟んで対向する位置に設けられた磁気検知部と、
前記撮像部が撮像した撮像画像に含まれる前記媒体の大きさと、前記磁気検知部が検出した前記媒体の出力値との相関関係に基づいて、前記媒体の金種を識別する制御部と、
を備えることを特徴とする媒体識別装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記媒体の金種ごとにあらかじめ記憶された、前記撮像部が撮像した撮像画像に含まれる前記媒体の大きさと前記撮像部との距離とを対応付けた撮像画像対応テーブルと、前記磁気検知部が検出した前記媒体の出力値と前記磁気検知部との距離とを対応付けた磁気検知部出力値対応テーブルとに基づいて、前記相関関係を判定し、前記媒体の金種を識別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の媒体識別装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の媒体識別装置を備えたことを特徴とする自動取引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り扱う媒体の識別、特に硬貨等の識別において、媒体の形状・大きさ及び模様や材質などの特徴を検出し、その検出情報を基に、被検出物の真偽あるいは種別を識別する媒体識別装置、自動取引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、金融機関等に設置されている現金自動預け払い機（ＡＴＭ）内部に設けられた紙幣や硬貨等を取扱う現金処理装置は、利用者の増大に伴い、自動的に入金した現金を出金用現金として取扱う循環式機能を備えた装置に代わりつつある。上記のように循環式機能を有する現金処理装置は、利用者の入金した現金の金種の識別さらには、真偽を判定し、各々の収納部に一旦収納し、利用者の要求に応じて前記収納した現金を出金するといった構造を有している。上記のように利用者の増大に伴い、現金処理装置の取扱う現金量の増大、現金の取扱いの処理速度の向上を要求される傾向にある。
【０００３】
上記要求を満たすためには、大量の現金を敏速に処理する仕組みが必要となってくるが、特に処理速度を早くすると、小型で形状が円形の硬貨等の現金は搬送時において、さらに挙動が定まらなくなるため、識別時に誤認する可能性が高まる傾向がある。また、硬貨の表面に付着するゴミ、汚れ及び変形などの要因も加わり、ますます高度な識別技術が必要となってきている。上記のような状況を顧みて、特に硬貨処理機においては、金種の識別及び真偽判定機能の精度を向上させる必要がある。
【０００４】
一般的に硬貨識別装置では、磁気的又は光学的若しくは両者のセンサ出力や硬貨の読み取り画像によって、硬貨の直径、材質、穴、ギザ、色、厚み、模様、凹凸などの特徴を識別要素として検出し、これらの検出情報に基づいて金種や真偽の判定を行って当該硬貨を識別している。そして、硬貨の真偽の判定は、例えばセンサ出力があらかじめ設定された正常貨の判定域の枠内にあるか否かによって行っている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０８３９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
硬貨識別装置では、硬貨等の媒体を搬送させ光学的、磁気的な特徴を検出して真偽あるいは種別を判定している。搬送をスムーズにするためには、ある一定以上の搬送路幅が存在し、その間に媒体を搬送させる。搬送路間内には、媒体位置をより安定させるための機構が備えられている。光学的な特徴検出には２次元カメラで構成し、磁気的な特徴検出には、搬送路の上下で対に配置した磁気センサで構成し、安定的に媒体を搬送させ、より精度よく判断できるような仕組みとなっている。
【０００７】
このような構成の場合、光学的な特徴検出する２次元カメラ部は、ある一定の搬送路上下幅（ギャップ）内が存在する。カメラの反対側には搬送機構が配置されていても、カメラ側にはカメラ撮像領域となるため、搬送機構はない。このため、搬送路上下幅内で媒体が自由に動くことができるスペースができ、搬送する毎にどの上下位置で搬送された媒体のカメラ画像であるかは不明となる。そのため、同一媒体をカメラで撮像してもカメラと媒体の位置による距離によっては、撮像された画像では大きさが異なってしまう。これは、カメラと媒体距離による倍率の影響である。これにより同一媒体であっても同じ大きさと判断できずにカメラ画像だけでは、媒体の判定が困難となっていた。また、磁気的な特徴検出する磁気センサを別に配置しその出力にて媒体を判定し、カメラでは媒体の模様にて媒体を判定するため、別に配置の磁気センサの判定後となり媒体の判定までの時間も長くなっていた。上記特許文献１では、これらの点については考慮されておらず、必ずしも媒体を精度よく判定することができるものではなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送路にギャップが存在する場合でも精度よく媒体を識別することが可能な硬貨識別装置、自動取引装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる媒体識別装置は、搬送路を搬送される媒体を撮像する撮像部と、前記撮像部と前記搬送路を挟んで対向する位置に設けられた磁気検知部と、前記撮像部が撮像した撮像画像に含まれる前記媒体の大きさと、前記磁気検知部が検出した前記媒体の出力値との相関関係に基づいて、前記媒体の金種を識別する制御部と、を備えることを特徴とする媒体識別装置として構成される。  
また、本発明は、上記媒体識別装置を備えた自動取引装置としても把握される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、搬送路にギャップが存在する場合でも精度よく媒体を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＡＴＭの内部に設けた硬貨識別装置の内部構造を側面から見た部分構成図である。
【図２】カメラと媒体の位置関係における光学的特徴の変化を説明する図である。
【図３】磁気センサと媒体の位置関係における磁気的特徴の変化を説明する図である。
【図４】各種類の媒体における磁気センサの出力値と距離との関係を記憶した磁気センサ出力値対応テーブルの例を示す図である。
【図５】各種類の媒体におけるカメラの撮像画像と距離との関係を記憶した撮像画像対応テーブルの例を示す図である。
【図６】図４に示した磁気センサ出力値対応テーブルの各値をプロットしたグラフである。
【図７】図５に示した撮像画像対応テーブルの各値をプロットしたグラフである。
【図８】図６、７に示した各測定値を概念的に示した図である。
【図９】硬貨識別装置における媒体識別処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
以下、図１から図９を用いて、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態は、本発明にかかる媒体識別装置を、銀行などの金融機関に設置される例えばＡＴＭ（Automated Teller Machine）のような自動取引装置内部さらには、精算機、券売機等の硬貨を取扱う各種機器に内蔵され硬貨の識別装置に適用した場合について説明しているが、硬貨と同種の他の媒体についても同様に考えることができる。
【００１３】
図１は、ＡＴＭの内部に設けた硬貨識別装置１００の内部構造を側面から見た部分構成図である。硬貨識別装置１００は、光学的な特徴を検出するためのカメラ１０１と、磁気的な特徴を検出するための磁気センサ１０３、１０４を構成している。磁気センサ１０３は、搬送路Ｔの上方に設けられたセンサであり、磁気センサ１０４は、搬送路Ｔの下方に設けられたセンサである。
【００１４】
また、硬貨識別装置１００内を硬貨２０１がスムーズに搬送できるように、硬貨２０１の厚みの幅よりも大きくなるように、搬送上下幅Ｂを設けている。また、搬送路Ｔの上方に設けられた上記カメラ１０１と搬送路Ｔを挟んだ反対側には、搬送用ベルト３０１にてローラ３０２，３０３，３０４を用いて駆動部が構成されている。駆動部がこれらのローラを回転させることにより、硬貨等の媒体２０１をＡ方向へ搬送させる。また、より媒体２０１の搬送を安定化させるために、搬送路Ｔの上方にはローラ３０９が設けられ、磁気センサ１０３側には搬送ベルト３０６およびローラ３０７，３０８が構成されている。さらに、カメラ１０１の反対側であって、搬送路を挟んで対向する位置（今回の例ではカメラが上側に配置しているため下側）に磁気センサ１０２が配置されている。このような構成とすることで、同一位置でのカメラ１０１の出力と磁気センサ１０２の出力を得ることができ、それぞれの出力値の相関関係をとり、媒体を精度よく判別する。上記判別は、例えば、硬貨識別装置１００を制御するコントローラ等の制御部（不図示）により行われる。具体的には後述するが、カメラ１０１が撮像した撮像画像に含まれる媒体２０１の大きさと、磁気センサ１０２が検出した媒体２０１の出力値との相関関係に基づいて、媒体２０１の金種を判別して識別する。
【００１５】
次に、図２を用いてカメラと媒体の位置関係における光学的特徴の変化を説明する。図２（ａ）において、搬送されてきた媒体２０１がカメラ１０１より遠いところで撮像された場合、カメラ２０１の撮像画像は小さくなる。逆に、図２（ｂ）のように、搬送されてきた媒体２０１がカメラ１０１に近いところで撮像された場合、カメラ２０１の撮像画像は大きくなる。つまり、図２（ｃ）に示すように、搬送されてきた媒体２０１とカメラ１０１との距離に対し、カメラ１０１で撮像された撮像画像の大きさは、比例の関係となる。これは、カメラ内部に構成されたレンズによる倍率の関係で、近くのものは大きく写り、遠くのものは小さく写るためである。図２（ｃ）では、図２（ａ）、（ｂ）における搬送路の手前側である位置ｔを基準として、その位置ｔに近い（すなわち、カメラ１０１から遠い）ほど、カメラ画像での測定値が小さく、これとは逆に、その位置ｔに遠い（すなわち、カメラ１０１から近い）ほど、カメラ画像での測定値が大きくなることを示している。
【００１６】
また、次に図３を用いて磁気センサと媒体の位置関係における磁気的特徴の変化を説明する。図３（ａ）において、搬送されてきた媒体２０１が磁気センサ１０２に近い場合、磁気センサ１０２の出力は大きくなる。逆に、図３（ｂ）のように、搬送されてきた媒体２０１が磁気センサ１０２より遠い場合は、磁気センサの出力は小さくなる。つまり、図３（ｃ）に示すように、搬送されてきた媒体２０１と磁気センサ１０２との距離に対し、磁気センサ１０２の出力は、比例の関係となる。図３（ｃ）では、図３（ａ）、（ｂ）における搬送路の手前側であって、磁気センサ１０２側である位置ｔを基準として、その位置ｔに近い（すなわち、磁気センサ１０２から近い）ほど、磁気センサの出力測定値が大きく、これとは逆に、その位置ｔに遠い（すなわち、磁気センサ１０２から遠い）ほど、磁気センサの出力測定値が小さくなることを示している。
【００１７】
このように、媒体２０１の搬送方向に対して同じ位置本例では、搬送路の上下）にカメラ１０１と磁気センサ１０２とを配置した構造とすることで、媒体２０１が磁気センサ１０２に近い側で搬送された場合は、磁気センサ１０２の出力は大きくなる一方、カメラ１０１の画像は小さくなる。また、反対に媒体２０１がカメラ１０１に近い側で搬送された場合は、磁気センサ１０２の出力が小さくなる一方、カメラ１０１の画像は大きくなる。すなわち、搬送方向の同じ位置に設けられたカメラ１０１と磁気センサ１０２のそれぞれの出力をみて、相関がとれているため、媒体位置と媒体を特定することができる。
【００１８】
なお、媒体２０１とカメラ１０１との距離におけるカメラ出力および、媒体２０１と磁気センサ１０２との距離における磁気センサ出力については、判定する媒体により出力変化が違うため、運用前に図４および図５のように予め媒体の種類ごとに実測した値をテーブルとして持っておくことが望まれる。
【００１９】
図４は、各種類の媒体における磁気センサの出力値と距離との関係を記憶した磁気センサ出力値対応テーブルの例を示す図である。図４に示すように、磁気センサ出力値対応テーブルでは、各行に実際の磁気センサの出力値、各列に媒体の種類（本例では、金種）をとり、各項目には、金種ごとに、磁気センサの出力値における磁気センサと媒体との距離が記録されている。図４において、例えば、ある金種の媒体が搬送され、磁気センサ１０２が出力値として０．４ｖを出力したとする。図４に示すように、媒体が１円の場合、磁気センサ１０２がとり得る出力値は０．０８〜０．３２ｖの範囲であるため、上記出力値が０．４ｖとなることはあり得ない。つまり、その媒体は１円ではないと判定することができる。
【００２０】
同様に、媒体が５０円の場合、磁気センサ１０２がとり得る出力値は、０．１６〜０．５７ｖの範囲であり、上記出力値が０．４ｖである場合、磁気センサ１０２との距離が０．５８ｍｍであることがわかる。５円、１００円、１０円、５００円についても同様に、各金種の場合に磁気センサ１０２がとり得る出力値は、それぞれ、０．１２〜０．４３ｖの範囲、０．１８〜０．６１ｖの範囲、０．１１〜０．４４ｖの範囲、０．２〜０．７ｖの範囲である。したがって、上記出力値が０．４ｖである場合、磁気センサ１０２との距離は、それぞれ、０．１４ｍｍ、０．７ｍｍ、０．１７ｍｍ、０．８４ｍｍであることがわかる。
【００２１】
図５は、各種類の媒体におけるカメラの撮像画像と距離との関係を記憶した撮像画像対応テーブルの例を示す図である。図５に示すように、撮像画像対応テーブルでは、各行に撮像画像における媒体２０１の大きさ、各列に媒体の種類（本例では、金種）をとり、各項目には、金種ごとに、カメラとカメラの撮像画像に含まれる媒体との距離が記録されている。図５において、例えば、ある金種の媒体が搬送され、カメラ１０１が２３ｍｍの媒体を撮像した撮像画像を出力したとする。図５に示すように、媒体が１円の場合、カメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体の大きさの範囲は、２０ｍｍ〜２１．３ｍｍであるため、上記大きさが２３ｍｍとなることはあり得ない。つまり、その媒体は１円ではないと判定することができる。
【００２２】
同様に、媒体が５０円の場合、カメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体の大きさの範囲は、２１〜２２．３ｍｍであり、１円の場合と同様、上記大きさが２３ｍｍとなることはあり得ず、その媒体は５０円ではないと判定することができる。５円、１００円、１０円、５００円についても同様に、各金種の場合にカメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体の大きさの範囲は、それぞれ、２２〜２３．３ｍｍ、２２．６〜２３．７ｍｍ、２３．５〜２４．８、２６．５〜２８．１である。したがって、上記大きさが２３ｍｍである場合、カメラ１０１との距離は、それぞれ、１．２ｍｍ、０．６ｍｍ、−（範囲外）、−（範囲外）となることがわかる。
【００２３】
上記の場合、磁気センサ１０２の出力値に対応する磁気センサ１０２と媒体２０１との距離の候補（図４では、５円：０．１４ｍｍ、１０円：０．１７ｍｍ、５０円：０．５８ｍｍ、１００円：０．７ｍｍ、５００円：０．８４ｍｍ）と、カメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体の大きさに対応するカメラ１０１と媒体２０１との距離の候補（図５では、５円：１．２ｍｍ、１００円：０．６ｍｍ）とを比較すると、磁気センサ１０２の出力値およびカメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体の大きさのいずれでも値が求められている金種は、５円、１００円であることがわかる。そして、そのうち、両者の差（例えば、５円であれば、０．１４ｍｍと１．２ｍｍ、１００円であれば、０．７ｍｍと０．６ｍｍ）を算出すると、１００円のほうがその差が小さいいため、搬送されてきた媒体２０１の金種は、１００円である確率が最も高いことがわかる。すなわち、上記のような方法により、搬送されてきた媒体２０１の金種は１００円であると判別することができる。
【００２４】
図６は、図４に示した磁気センサ出力値対応テーブルの各値をプロットしたグラフである。図６に示すように、いずれの金種においても、磁気センサ１０２から媒体２０１の距離が遠くなるほど、出力値が小さくなることがわかる。
【００２５】
図７は、図５に示した撮像画像対応テーブルの各値をプロットしたグラフである。図７に示すように、いずれの金種においても、カメラ１０１から媒体２０１の距離が遠くなるほど、媒体２０１の大きさが小さくなることがわかる。図７では、図６と同じ基準とするために、図２（ｃ）の場合と同様、図２（ａ）、（ｂ）における搬送路の手前側である位置ｔを基準として、その位置ｔに近い（すなわち、カメラ１０１から遠い）ほど、カメラ画像での媒体２０１の大きさが小さく、これとは逆に、その位置ｔに遠い（すなわち、カメラ１０１から近い）ほど、カメラ画像での媒体２０１の大きさが大きくなるように横軸を定めている。
【００２６】
図８は、図６、７に示した各測定値を概念的に示した図である。図８上に示すように、例えば、ある媒体２０１が搬送され、磁気センサ１０２の出力値がａである場合、媒体１の場合には、磁気センサ１０２と媒体２０１との距離は距離Ａとなる。同様に、媒体２の場合にはその距離が距離Ｂとなり、媒体３の場合にはその距離が距離Ｃとなる。一方、図８下に示すように、例えば、ある媒体２０１が搬送され、カメラ１０１の撮像画像における媒体２０１の大きさがｂである場合、媒体１の場合には、カメラ１０１と媒体２０１との距離は距離Ｄとなる。同様に、媒体２の場合にはその距離が距離Ｅとなり、媒体３には該当しないこととなる。そして、候補となる磁気センサ１０２と媒体２０１との距離Ａ、Ｂ、Ｃと、候補となるカメラ１０１と媒体２０１との距離Ｄ、Ｅとを比較すると、媒体２における磁気センサ１０２と媒体２０１との距離Ｂと、媒体２におけるカメラ１０１と媒体２０１との距離Ｅとが最も近いことがわかる。そのため、搬送されてきた媒体２０１は、媒体２であると判別することができる。
【００２７】
図９は、硬貨識別装置１００における媒体識別処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、硬貨識別装置１００は、磁気センサ１０２、カメラ１０１が媒体２０１を検知し、出力値を取得する（ステップＳ９０１）。上記出力値とは、磁気センサの測定値、撮像画像における媒体２０１の大きさである。
【００２８】
硬貨識別装置１００は、図４に示した磁気センサ出力値対応テーブルを参照し、磁気センサ１０２の出力値に対応する媒体位置を読み取り（ステップＳ９０２）、図５に示した撮像画像対応テーブルを参照し、カメラ１０１の撮像画像に含まれる媒体２０１の大きさに対応する媒体位置を読み取る（ステップＳ９０３）。
【００２９】
硬貨識別装置１００は、両者の媒体位置が一定の範囲内にある金種を判定する（ステップＳ９０４）。上記一定の範囲内とは、例えば、図８において、磁気センサ１０２と媒体２０１との距離およびカメラ１０１と媒体２０１との距離のいずれもが出力されている媒体１、媒体２の金種である。
【００３０】
硬貨識別装置１００は、上記一定の範囲内にある金種のうち、両者の媒体位置が最も近い金種を、その媒体２０１の金種と判別して媒体を識別する（ステップＳ９０５）。例えば、図８に示した例では、媒体２の金種をその媒体２０１の金種と判別して媒体を識別する。
【００３１】
このように、本実施例では、カメラと磁気センサを搬送方向の同位置に配置し、それぞれ、検出した媒体の測定値、媒体の撮像画像を出力し、これらの相関をとることで、搬送路内の媒体通過位置を特定し、媒体を精度よく判別している。したがって、高い識別機能を保持しつつ、識別時の誤認を最小限に抑えた媒体識別装置及び硬貨識別装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００…硬貨識別装置、１０１…カメラ、１０２…磁気センサ1、１０３…磁気センサ上、１０４…磁気センサ下、２０１…媒体、３０１…搬送ベルト下、３０２…ローラ１、３０３…ローラ２、３０４…ローラ３、３０６…搬送ベルト上、３０７…ローラ４、３０８…ローラ５、３０９…ローラ、Ｔ…搬送路。
【図１】
2017215724.tif 000003
【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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