(57)【要約】      （修正有）【課題】受付性能を低下することなく、精度よく硬貨を検知することが可能な媒体識別装置、媒体識別方法を提供する。【解決手段】磁気センサのレベルに応じて媒体の有無を判定する磁気媒体検知手段４と、磁気媒体検知手段が媒体ありを検知した場合に、光センサにより媒体の到着を検知する光学媒体検知手段５の出力を備えることにより、非磁性媒体の異物が硬貨に続けて搬送される場合において、取扱いたい硬貨のみを画像処理することが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサのレベルに応じて媒体の有無を判定する磁気媒体検知手段と、
前記磁気媒体検知手段が媒体ありを検知した場合に、光センサにより媒体の到着を検知する光学媒体検知手段と、
を備えることを特徴とする媒体識別装置。
【請求項２】
前記光学媒体検知手段の上流側に配置され、前記磁気媒体検知手段により媒体ありと検知された前記媒体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した前記媒体に対して画像処理を実行し、前記画像処理により得られた画像に基づいて前記媒体を判別する判別手段と、
を備え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】
前記磁気検知手段は、前記撮像手段よりもさらに上流側に配置され、
前記判別手段は、前記磁気検知手段が前記媒体ありを検知した場合に前記媒体の到着を検知し、前記媒体の搬送速度に基づいて定められた時間経過後に、前記光学検知手段が前記媒体の到着を検知したとみなす、
ことを特徴とする請求項２に記載の媒体識別装置。
【請求項４】
磁気媒体検知手段が、磁気センサのレベルに応じて媒体の有無を判定する磁気媒体検知ステップと、
前記磁気媒体検知ステップにより媒体ありを検知した場合に、光学媒体検知手段が、光センサにより媒体の到着を検知する光学媒体検知ステップと、
を含むことを特徴とする媒体識別方法。
【請求項５】
前記光センサの上流側に配置された撮像手段が、前記磁気媒体検知ステップにおいて媒体ありと検知された前記媒体を撮像する撮像ステップと、
判別手段が、前記撮像ステップにおいて撮像された前記媒体に対して画像処理を実行し、前記画像処理により得られた画像に基づいて前記媒体を判別する判別ステップと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の媒体識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体識別装置、媒体識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬貨を撮像するための媒体検知手段として、光電センサを使う方法がある。例えば、特許文献１では、搬送路１上を搬送される硬貨２が、投光器１１Aaから投光された光を遮光するか否かを監視することにより、硬貨２の到着を検知している。
【０００３】
また、硬貨を撮像するための媒体検知手段として、磁気センサを使う方法がある。例えば、特許文献２では、硬貨Ｃが磁気センサ２を通過したことを検知すると、その出力信号のピークレベルに基づいて硬貨Ｃの金種を識別し、照射タイミングで光源１２から光１３を硬貨Ｃの表面に照射し、硬貨Ｃの表面の画像に基づいて硬貨Ｃの真偽の判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７６９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１には、硬貨を撮像するための媒体検知手段として、光電センサを使う方法が記載されている。光電センサだけで媒体検知した場合、本来扱いたい硬貨以外の非磁性媒体が通貨した場合であっても撮像することになる。撮像した画像は二次元データあることから磁気の一次元データに比べてデータ量が多く、センサから画像記憶手段（メモリ）までの転送時間及びその画像の処理時間が大幅にかかる。このため誤って非磁性媒体を撮像してしまうと画像処理完了まで、本来扱いたい次の媒体の撮像及び画像処理ができないことで受付と判定できず、硬貨の受付性能が低下する問題があった。
【０００６】
前記特許文献２には、硬貨を撮像するための媒体検知手段として、磁気センサを使う方法が記載されている。磁気センサだけで媒体検知した場合、光電センサに比べて媒体検知位置精度が低いため、撮像視野範囲を本来扱いたい硬貨よりも大きくする必要がある。これにより撮像する手段が大きくなり、画像転送時間及び画像処理時間が増える問題があった。また、磁気で金種判別できることが前提となっているため、撮像の前段に磁気で金種判別できる手段が必要であり、また磁気で金種判別できないような硬貨は取り扱えない問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受付性能を低下することなく、精度よく硬貨を検知することが可能な媒体識別装置、媒体識別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる媒体識別装置は、磁気センサのレベルに応じて媒体の有無を判定する磁気媒体検知手段と、前記磁気媒体検知手段が媒体ありを検知した場合に、光センサにより媒体の到着を検知する光学媒体検知手段と、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。
【０００９】
また、本発明は、上記媒体識別装置で行われる媒体識別方法としても把握される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、受付性能を低下することなく、精度よく硬貨を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】硬貨を撮像する時の状態を表した側面図。
【図２】硬貨を撮像する時に上から見た図。
【図３】磁気媒体検知手段４を硬貨２が通過した場合の磁気センサレベルの変化図。
【図４】実施例の機能ブロック図。
【図５】硬貨の中心を求める時の説明図。
【図６】中心を基点にしたリング状の明るさの平均をプロットした図。
【図７】半径ごとにリング状のエリアの明るさの平均をプロットした図。
【図８】先行硬貨の画像処理より後ろに後続硬貨がきたときの上から見た図。
【図９】先行異物の画像処理中に後続硬貨がきたときの上から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照し、本発明にかかる媒体識別装置、媒体識別方法の実施の形態を詳細に説明する。以下に示す例では、媒体識別装置が日本円硬貨を識別する例を示しているが、特にこれに限定されず、他国硬貨やメダル等、様々な媒体について適用することができる。
【実施例】
【００１３】
図１と図２は、本発明にかかる媒体識別装置、媒体識別方法を適用した硬貨識別装置の構成を示している。図１は、硬貨識別装置の側面図であり、図２は、硬貨識別装置を上から見た図である。搬送路１上で硬貨２が搬送方向３の方向に搬送されている。媒体検知手段は、磁気媒体検知手段４と、磁気媒体検知手段４よりも下流にある光学媒体検知手段５で構成されており、更に光学媒体検知手段５は、投光器５ａと受光器５ｂで構成されている。
【００１４】
硬貨がないときは投光器５ａから投光された光が受光器５ｂに受光されるが、硬貨２が搬送されてくると投光された光が硬貨２により遮光され受光器５ｂに受光されなくなる。本実施例における硬貨識別装置では、次に説明する磁気媒体検知手段４により硬貨ありを検知した場合に限り、受光器５ｂを監視することで、対象となる硬貨２の到着を精度よく検知することができる。
【００１５】
図３は、時間軸３１を横軸にとり、磁気媒体検知手段４から出力される磁気センサレベルを磁気センサレベル軸３２として縦軸にとった場合に、硬貨２が磁気媒体検知手段４を通過していく様子をプロットした図である。図３では、その推移を、磁気センサレベル波形３３として示している。図３に示すように、
硬貨２が磁気媒体検知手段４から離れている場合には磁気センサレベルは低い状態にあるが、硬貨２が磁気媒体検知手段４に近づくにつれて磁気センサレベルは上昇する。硬貨２が磁気媒体検知手段４上を通過している間はピークに近い状態が続き、硬貨２が磁気媒体検知手段４から離れるに従って元の低い磁気センサレベルとなる。
磁気媒体検知手段４は、上記プロットの値が、磁気あり閾値３４以上である場合に硬貨ありと判定し、磁気あり閾値３４未満である場合に硬貨なしと判定することで、磁気媒体検知手段４にて硬貨あり／なしを判断することができる。尚、硬貨の磁気センサレベルは非常に高いため、この磁気あり閾値３４をある程度高くすることで、小さな磁気センサレベルとなるような磁性媒体も非磁性媒体（異物）として扱うことで撮像しないようにもできる。
【００１６】
また、硬貨識別装置が硬貨の金種を判別する場合は、似た磁気センサレベルを分離するために磁気センサ自体の精度が求められる。さらに、磁気センサの感度を確保するために磁気媒体検知手段４と硬貨２の距離を短くする工夫や、磁気媒体検知手段４と硬貨２の距離特性による磁気センサレベルの変動を抑えるために硬貨２自体の搬送ばたつきを抑える等の工夫が求められるが、磁気あり／なし検知だけのため金種判別するのに比べて、そのような工夫のない安価な方法とすることもできる。磁気媒体検知手段４及び光学媒体検知手段５により硬貨２の到着を検知すると、図１の発光手段６から硬貨２に向けて光が発光される。硬貨２の表面からの反射光は、光学媒体検知手段５の上流側に配置された撮像手段７に達することで撮像できる。硬貨２の到着を検知する場合とは、磁気媒体検知手段４が、プロットの値が上記磁気あり閾値３４以上であると判定し、かつ光学媒体検知手段５を構成する投光器５ａから投光された光が遮光され受光器５ｂに受光されなくなる場合である。
【００１７】
図４は、本実施例における硬貨識別装置の機能ブロック図である。搬送路１を硬貨２が搬送されると、まず磁気媒体検知手段４が硬貨ありを検知し（Ｓ１）、次に光学媒体検知手段５が硬貨２の先端を精度よく検知することで（Ｓ２）、媒体検知手段４１は硬貨が到着した瞬間を検知し（Ｓ３）、発光制御手段４２と撮像制御手段４３に通知する（Ｓ４）。発光制御手段４２は発光するために発光手段６を制御する（Ｓ５）。発光手段６から硬貨２の表面に投射された光は、硬貨２の表面で反射し撮像手段７に達する。
【００１８】
Ｓ４において媒体検知手段４１から通知を受けた撮像制御手段４３は、撮像手段７を制御して撮像を行う（Ｓ６、Ｓ７）。撮像手段７によって得られた硬貨２の表面の画像は画像記憶手段４５に転送して記憶される（Ｓ８）。判別手段４６では、画像記憶手段４５に記憶されている硬貨２の表面の画像と、基準データ記憶手段４４に予め記憶されている各金種の表面のテンプレートとを比較することにより、金種や真偽の判定を行うことで当該金種として受け付けるかどうかの判別を行う（Ｓ９）。
【００１９】
金種や真偽の判別の詳細を説明する。判別手段４６は、画像記憶手段４５に記憶された硬貨２の表面の画像に対して、図５に示すように硬貨５１の中心Ｃを求める。実施の１形態としては、Ｘ方向のある直線上で硬貨５１との交点Ａ１、Ａ２を求め、その中点ＡＣのＸ座標を中心ＣのＸ座標とする。また、Ｙ方向のある直線上で硬貨５１との交点Ｂ１、Ｂ２を求め、その中点ＢＣのＹ座標を中心ＣのＹ座標とする。また別の実施形態としては、Ｘ方向にもＹ方向にも１ライン毎にＡＣ、ＢＣを求め、その平均を使って中心Ｃを求めてもよい。
【００２０】
図５のように中心Ｃが求まると、判別手段４６は、図６に示したように中心Ｃから同じ距離にあるリング状のエリア６１毎に、画像の明るさの平均を求める。図６では、硬貨５１が３つのリング状エリアに分けられていることがわかる。距離ｒ毎に平均の明るさのレベルをプロットすると図７のようになる。基準データ記憶手段４４には、各金種の表面（表／裏）に対して、図７に対応する基準データとなるテンプレートが予め記憶されている。判別手段４６は、画像記憶手段４５に記憶されている硬貨２の表面の画像から導き出されたリング毎の明るさの平均と、基準データ記憶手段４４に記憶されている基準データとをテンプレートマッチングにより比較することで、金種を確定させる。判別手段４６は、テンプレートマッチングの結果、類似度が規定値に満たない場合は、当該金種なしと判定する。このように検知することで、硬貨より前に非磁性媒体（異物）があっても、非磁性媒体（異物）を撮像せずに次の硬貨を撮像することができる。ここで光学媒体検知手段５だけで媒体検知した場合との違いで、図８と図９にてその効果を詳しく説明する。
【００２１】
図８は、図２と同様に上から見た図で、搬送路１上で先行硬貨８１と後続硬貨８２が搬送方向３の方向に搬送されている。光学媒体検知手段５にて、先行硬貨８１を検知すると前記で説明した方法にて判別手段４６までの処理を行うが、この一連の処理を画像処理と呼ぶことにする。この画像処理にかかる時間に搬送速度を掛け合わせると画像処理にかかる時間を距離に換算でき、この距離を画像処理距離８３と呼ぶことにする。
【００２２】
後続硬貨８２は、先行硬貨８１の画像処理距離８３以降に搬送されてくるように硬貨間隔が広くなるような状態で搬送されてくる。例えば、搬送速度の異なるベルト（図８には図示されていない）を組み合わせ、搬送速度の遅いベルトの次に搬送速度の速いベルトを配置すれば、搬送速度の違いにより硬貨間隔を広げることができる。この場合は本実施例による方法でも光学媒体検知手段５だけで検知しても同じ結果が得られる。
【００２３】
図９は、図２と同様に硬貨識別装置を上から見た図で、搬送路１上で先行に非磁性媒体（異物）９１、後続に硬貨２が搬送方向３の方向に搬送されている。取り扱いたい対象とする硬貨については、先に示した方法等によって先行硬貨と後続硬貨を分離可能であるが、例えば、光学媒体検知手段５が検知できないような予期しない異物については十分分離できずに異物９１の画像処理距離８３内に後続硬貨８２が搬送されてくる場合がある。
【００２４】
この場合、光学媒体検知手段５だけで検知した場合、先行の異物９１の画像処理中に後続硬貨８２が光学媒体検知手段５に達するため、後続硬貨８２の画像処理ができず受付性能の低下要因となる。本実施例による方法の場合では、先行の異物９１に対して磁気媒体検知手段４で検知していないために、先行の異物９１に対する画像処理（例えば、図４に示したＳ７以降の処理）を実行することなく後続硬貨８２の画像処理ができ受付性能低下を防ぐことができる。
【００２５】
本実施例では、撮像手段を上側に配置して磁気媒体検知手段を下側に配置された例であるが、撮像手段はどのような配置でもよく、磁気媒体検知手段は撮像手段の邪魔にならないように配置できればよい。
【００２６】
本実施例では、光学媒体検知手段５と磁気媒体検知手段４を近くに配置して、磁気で媒体ありと検知している間に光学媒体検知手段で媒体を検知したタイミングにて媒体検知としているが、磁気媒体検知手段は、光学媒体検知手段５よりも搬送逆方向側のさらに上流側に十分離れた距離、例えば撮像手段よりも更に搬送逆方向側に配置してもよい。この場合は磁気媒体検知手段４で媒体あり検知してから磁気媒体検知手段４と光学媒体検知手段５の搬送距離後に検知したとみなせばよい。つまり、判別手段４６は、磁気検知手段４が媒体ありを検知した場合にその媒体の到着を検知し、媒体の搬送速度に基づいて定められた時間経過あるいは距離搬送後に、光学検知手段５が媒体の到着を検知したとみなしてもよい。この搬送距離は、搬送速度に時間を掛け合わせても、ロータリーエンコーダから得られるパルスカウントから得てもよい。
【００２７】
本実施例では、光学媒体検知手段５として投光器と受光器を対抗させて配置した透過型の例を記載したが、指向性の高い光を用いた光電センサであればよく、投光器と受光器を同じ側に配置する反射型を用いてもよい。
【００２８】
本実施例では、磁性媒体である硬貨を対象に異物を非磁性媒体として取り扱い、磁気あり閾値３４以上で硬貨ありとして、この間に光学媒体検知したものを撮像する例を記載しているが、非磁性媒体を対象に異物を磁性媒体として、磁気あり閾値３４未満を対象非磁性媒体として、この間に光学媒体検知したものを撮像してもよい。
【００２９】
このように、本実施例では、硬貨を撮像するための媒体検知手段として、磁気センサで硬貨ありを検知した場合に限り、光電センサで精度よく媒体位置を検知することで、硬貨の到着を精度よく検知することができる。従来、硬貨識別において対象硬貨を撮像するタイミングを精度よくはかるには光電センサにて検知する方法があるが、非対象の異物を撮像することで本来撮像したい硬貨を撮像するタイミングを逸することで受付性能が低下する問題があった。しかし、本実施例によれば、本来扱いたい硬貨を対象に精度よく媒体検知できるため、撮像視野範囲を本来扱いたい硬貨の大きさにできることで画像転送時間及び画像処理時間を本来扱うべき範囲に抑えることができ各処理時間の増加を抑えることができると共に、非磁性媒体（異物）が通過した場合でも受付性能低下の抑制を図ることができる。また、予め金種判別する必要はないため、撮像の前段に必ずしも磁気で金種判別する必要はなく、また、磁気で金種判別できない硬貨に対しても精度よく検知して撮像することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…搬送路、２…硬貨、３…搬送方向、４…磁気媒体検知手段、５…光学媒体検知手段、５ａ…投光器、５ｂ…受光器、６…発光手段、７…撮像手段、３１…時間軸、３２…磁気センサレベル軸、３３…磁気センサレベル波形、３４…磁気あり閾値、４１…媒体検知手段、４２…発光制御手段、４３…撮像制御手段、４４…基準データ記憶手段、４５…画像記憶手段、４６…判別手段、８１…先行硬貨、８２…後続硬貨、８３…画像処理距離、９１…非磁性媒体（異物）
【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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