硬貨識別装置及び硬貨識別方法
【課題】装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることを課題とする。
【解決手段】硬貨識別装置１０では、円環状に配置されたＬＥＤを複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割し、該４分割した各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、ＬＥＤ群１２０、ＬＥＤ群１３０及びＬＥＤ群１４０を発光させる。この時、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくする。
【解決手段】硬貨識別装置１０では、円環状に配置されたＬＥＤを複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割し、該４分割した各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、ＬＥＤ群１２０、ＬＥＤ群１３０及びＬＥＤ群１４０を発光させる。この時、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、硬貨の真偽および流通硬貨か否かならびに硬貨の金種を判別するため、硬貨の通路上に照明装置を設けておき、搬送される硬貨に光を照射して硬貨画像を撮像し、この硬貨画像に基づいて硬貨を判別する硬貨判別装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１及び特許文献２には、硬貨の中央部に搬送ベルトを当てて硬貨を搬送しつつ、光源を円環状に配置した照明装置を通じて硬貨に光を照射し、硬貨の画像を撮像する技術が開示されている。このように、硬貨の中央部を支持しながら硬貨を搬送する場合には、硬貨の径が大小しても均等に光を照射することができる。
【０００４】
また、特許文献３には、照明光の光源から被写体照明部に到る光路中に、光源から被写体照明部への光路長に応じ、光路長が長くなるに従い被写体照明部への光到達度が増すように調節した透過率分布型フィルタまたは反射率分布型ミラーなどの光ガイド部材を設けることにより、被写体である硬貨に均一な光を照射する照明装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３６５２５４５号公報
【特許文献２】特許第３６５２５４７号公報
【特許文献３】特開平８−１１４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、硬貨を搬送するにあたっては、硬貨の側面の形状を検出するギザセンサ等を機能させたり、また、通路上で硬貨を金種ごとに精度良く振り分けるためにも、搬送される硬貨を通路の片側に沿って搬送させたいというニーズが広く存在する。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２において、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させた場合には、硬貨の径が小径である場合に硬貨に対する照明が不均一になるため、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質が低下した硬貨画像しか得ることができないという問題があった。
【０００８】
すなわち、異なる複数の径が混在する硬貨を片寄せして照明を当てる場合には、１円硬貨等の小径の硬貨に合せて光源を配置したのでは大径の硬貨のエッジ部分に照明が当らないため、５００円硬貨等の大径の硬貨に合せて光源を円環状に配置することとなるが、この場合、小径の硬貨に対しては、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側の光源とが乖離してしまうため、反片寄せ側のエッジ部分に十分な光量が照射されず、片寄せ側と反片寄せ側で照明が不均一になってしまう。
【０００９】
また、上記特許文献３においては、照明光の光到達度を調節するために透過率分布型フィルタまたは反射率分布型ミラーなどの光ガイド部材を設ける必要があり、かかる微細な細工が必要な部材を追加することによって装置コストが高騰するとともに、撮像部自体が大型化してしまうという問題がある。
【００１０】
以上のように、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、いかにして余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止するかが重要な課題となっている。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した従来技術による課題（問題点）を解消するためになされたものであり、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止し、もって装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることができる硬貨識別装置及び硬貨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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る硬貨識別装置は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置であって、前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記光源がＬＥＤであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記発光制御手段は、前記硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように前記光源を発光させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記発光制御手段は、各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得手段とをさらに備え、前記発光制御手段は、前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得手段によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記光源近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、前記発光制御手段は、前記温度検知手段によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別方法であって、前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御工程を含んだことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、上記の発明において、前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を設定情報記憶手段に格納する設定情報格納工程と、前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得工程とをさらに含み、前記発光制御工程は、前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得工程によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、上記の発明において、前記光源近傍の温度を検知する温度検知工程をさらに含み、前記発光制御工程は、前記温度検知工程によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて光源を発光させるように構成したので、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止することができ、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、光源をＬＥＤで構成したので、キセノンランプやＬＤなどの他の光源よりもコストを低減することが可能になるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明によれば、硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように光源を発光させるように構成したので、片寄せされる小径硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明を当てることが可能になるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明によれば、各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させるように構成したので、各領域の光源ごとに発光光量を変化させることが可能になるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明によれば、硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶しておき、硬貨の金種の判別結果を取得し、記憶した発光光量の設定情報のうち、判別結果として取得した硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させるように構成したので、硬貨の金種特性に適合した発光光量で光源を発光させるとともに、照明が不均一になる事態を防止するための発光制御を小径硬貨のみに選択的に適用することが可能になるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明によれば、光源近傍の温度を検知し、検知した光源近傍の温度に応じて光源の発光時間または発光電流を変化させるように構成したので、たとえば硬貨の連続進入など予定の発光光量を得るのが困難な阻害要因が生じた場合でも、硬貨画像を撮像するにあたって好適な発光光量の照明光を得ることが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る硬貨識別装置及びその方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、日本硬貨を用いる場合について説明することとする。
【実施例】
【００２８】
まず、本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明する。図１は、本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明するための説明図である。本実施例に係る硬貨識別装置１０は、同図に示すように、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配したＬＥＤから光を照射して硬貨の画像を撮像するものである。
【００２９】
このように硬貨を片寄せして搬送する際には、上記の従来技術で説明したように、５００円硬貨のような大きい径の硬貨や１円硬貨のような小さい径の硬貨など、大小様々な径の硬貨が同一搬送路上で搬送されることが原因となり、硬貨画像の撮像時に円環状に配したＬＥＤから光を照射しても、１円硬貨のような小径の硬貨を撮像する場合には照明が不均一になってしまうという問題がある。
【００３０】
すなわち、硬貨識別装置１０では、５００円硬貨等の大径の硬貨に合せて円環状に配置されたＬＥＤ群１１０〜１４０により１円硬貨に照明を当てた際に、当該１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０とが乖離してしまうため、反片寄せ側のエッジ部分に十分な光量が照射されない。
【００３１】
そこで、本実施例に係る硬貨識別装置１０では、円環状の光源を複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割し、該４分割した各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることとしている。
【００３２】
つまり、硬貨識別装置１０では、片寄せされる小径硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明を当てるために、本来的にはそのエッジ部分に照明を供給すべき分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくしている。
【００３３】
図１の例で言えば、上記の従来技術のように、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０から同一の光量の照明を１円硬貨に当てた場合には、円環状に配されたＬＥＤの中心部に１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分が位置することになり、反片寄せ側のエッジ部分に当たる照明が暗くなってしまう。
【００３４】
その一方で、本実施例のように、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくすれば、１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明が当り、１円硬貨全体に照明を均一に当てることができる。
【００３５】
このように、本実施例では、各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることで、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、小径硬貨で生じる片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になることを防止できる。さらに、かかる発光制御をソフトウェアにより実現すれば、余計な部材を追加する必要もない。
【００３６】
したがって、本実施例では、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になる。
【００３７】
続いて、本実施例に係る硬貨識別装置の構成について説明する。図２は、本実施例に係る硬貨識別装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この硬貨識別装置１０は、搬送ベルト１１ａと、搬送駆動部１２と、磁気センサ１３と、画像センサ１００と、記憶部１４と、制御部１５とを有する。
【００３８】
搬送ベルト１１ａは、硬貨を押圧支持する機構であり、搬送駆動部１２は、硬貨の中央部に当てられた搬送ベルト１１ａを進行方向に繰り出すことにより硬貨を搬送する機構である。
【００３９】
磁気センサ１３は、搬送ベルト１１ａによって搬送される硬貨の磁気特性を検出するものあり、予め記憶しておいた金種ごとの磁気特性と比較することにより搬送硬貨の金種を判別する。
【００４０】
ここで、図３を用いて、硬貨が搬送される際の装置動作を簡単に説明する。図３に示すように、硬貨を搬送路１１ｂの一端（片寄せ側）に片寄せするとともに、硬貨の中央部を搬送ベルト１１ａで支持しながら、搬送駆動部１２によって搬送ベルト１１ａを進行方向に繰り出して硬貨を搬送する。そして、硬貨を磁気センサ１３の近傍まで搬送すると、磁気センサ１３の信号を用いて硬貨の金種を判別し、その判別結果を制御部１５に出力する。その後、硬貨が磁気センサ１３を通過して画像センサ１００に設けられたタイミングセンサ１６０に至ると、タイミングセンサ１６０によって硬貨が撮像範囲の好位置に進入したことが検知されるので、そのタイミングでＬＥＤを発光させ硬貨を画像センサ１００により撮像する。
【００４１】
画像センサ１００は、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０と、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５と、温度センサ１５０と、タイミングセンサ１６０と、撮像デバイス１７０とを有する。
【００４２】
ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０は、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれからの電流の供給に応答して発光する発光ダイオードなどの光源である。例えば、図１に示すように、搬送路１１ｂの面に正対して円環状にＬＥＤが配置されており、このＬＥＤアレイが分割領域Ａ、分割領域Ｂ、分割領域Ｃ及び分割領域Ｄに４分割されている。なお、ＬＥＤ群１１０は分割領域Ａ、ＬＥＤ群１２０は分割領域Ｂ、ＬＥＤ群１３０は分割領域Ｃ、そしてＬＥＤ群１４０は分割領域Ｄにそれぞれ対応している。
【００４３】
ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５は、後述する発光制御部１５ａからの指示に基づいてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０それぞれに電流を供給する駆動回路である。なお、本実施例では、図示しないコンデンサ等により各々のＬＥＤ群１１０〜１４０に略一定の電圧を印加しておき、発光制御部１５ａから発光指示を受け付けた場合にだけトランジスタ等によりスイッチングして電力をＬＥＤ群１１０〜１４０に供給するものとする。
【００４４】
このように、光源としてＬＥＤを採用することとしたのは、キセノンランプやＬＤ（Laser diode）などの他の光源よりもコスト面において優れているからである。
【００４５】
タイミングセンサ１６０は、硬貨が搬送路１１ｂ上の撮像範囲に進入したことを検知するセンサである。具体的には、図４に示すように、発光素子１６０ａ及び受光素子１６０ｂから構成され、搬送される硬貨が発光素子１６０ａ及び受光素子１６０ｂ間に到達して発光素子１６０ａから受光素子１６０ｂに照射される光が遮光されると、発光タイミングを制御部１５内の発光制御部１５ａに通知する。
【００４６】
撮像デバイス１７０は、硬貨を撮像することにより画素単位の濃度データを読取るＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などのデバイスである。具体的には、図４に示す光学レンズ１７０ａによって撮像範囲に入った硬貨の像が撮像素子１７０ｂの受光平面に結像されており、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０による照明が硬貨に照射されると、ＣＣＤ基板１７０ｃでは、撮像素子１７０ｂを介して硬貨の反射光を受光し、その反射光を光電変換してデジタル信号を制御部１５に出力する。なお、本実施例では、ＣＣＤセンサを用いることとしたが、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）など他のデバイスを用いることもできる。
【００４７】
記憶部１４は、制御部１５による各種処理に必要なデータ（例えば、判別時の参照硬貨画像等）およびプログラムを記憶する不揮発性メモリ等の記憶デバイスであり、併せて各分割領域のＬＥＤ群に割り当てられた発光量を管理する発光量テーブル１４ａを記憶する。
【００４８】
発光量テーブル１４ａは、図５に示すように、硬貨の金種ごとに各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの光源の発光時間を記憶する。図５に示した例では、金種Ｓの場合には、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０には発光時間ａ１、分割領域ＢのＬＥＤ群１２０には発光時間ｂ１、分割領域ＣのＬＥＤ群１３０には発光時間ｃ１、さらに、分割領域ＤのＬＥＤ群１４０には発光時間ｄ１がそれぞれ設定されている。
【００４９】
ここで、各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにおける発光時間は、金種ごとに異なる硬貨の径に基づき設定されたものであり、５００円硬貨などの大きい径の硬貨については分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ間の発光時間に特に差を設けていない一方で、１円硬貨などの小さい径の硬貨については分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに比べて分割領域Ａの発光時間を多くしている。
【００５０】
すなわち、大きい径の硬貨の場合には、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０にズレが発生せず、各分割領域間で発光光量に差を設けずとも硬貨に均一に光があてられることから、各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１に特に差を設けていない。
【００５１】
一方、小さい径の硬貨の場合には、図１を用いて上述したように、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０にズレが発生するので、このズレを補うべく、反片寄せ側に配置されているＬＥＤ群１１０の発光時間ａ１については他のＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０の発光時間ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも大きく設定している。
【００５２】
制御部１５は、硬貨識別装置１０を全体制御する制御部であり、発光制御部１５ａと、判別部１５ｂとを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭや不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵやＭＰＵ等にロードして実行し、発光制御部１５ａ及び判別部１５ｂにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。
【００５３】
発光制御部１５ａは、発光量テーブル１４ａを用いて、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の発光制御を行う処理部である。具体的には、磁気センサ１３から硬貨の金種判別結果を受け付けると、判別結果として得られた金種Ｓに対応する各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を発光量テーブル１４ａから読み出し、該読み出した各分割領域Ａ〜Ｄごとの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれに通知してＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させる。
【００５４】
例えば、磁気センサ１３による金種判別結果が大きい径の硬貨である場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０がドライブされるときの発光時間は、ａ１＝ｂ１＝ｃ１＝ｄ１であるため、図６に示すように、各ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０が同じ時間の間点灯する。
【００５５】
一方、磁気センサ１３による金種判別結果が小さい径の硬貨である場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０がドライブされるときの発光時間は、ａ１＞ｂ１＝ｃ１＝ｄ１となっており、図７に示すように、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０だけが分割領域Ｂ、Ｃ及びＤのＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０よりも長い時間の間点灯する。
【００５６】
このように、本実施例では、反片寄せ側のＬＥＤ群の発光時間と他の箇所に配したＬＥＤ群の発光時間とを変化させることで、光源に供給する電流またはその電流を制限する抵抗を可変にせずとも簡易なソフトウェア構成の改良で照明が不均一になる事態を防止することができるようにしている。
【００５７】
ここで、ＬＥＤ群を発光させるに際しての状況は、いつも一定の環境で行われる訳ではない。例えば、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５内では電圧を一定に保つようにコンデンサによって充電がなされるが、硬貨が連続的に進入した場合には、各ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を連続的に発光するため、十分に充電されておらず電圧が定常状態よりも低い状態で発光させざるを得ない状況が起こる。
【００５８】
このような場合には、発光量テーブル１４ａに記憶されている各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま用いていたのでは、電圧を定常状態とした時の発光光量でＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることは困難である。
【００５９】
このため、発光制御部１５ａは、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５から電圧値を取得して発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正することとしている。
【００６０】
すなわち、各々のＬＥＤ駆動部における電圧値が定常状態の電圧値から設定された電圧値適正範囲内である場合には、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま利用する。また、電圧値適正範囲よりも低い場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも長い発光時間をそれぞれ再設定する。そして、コンデンサ等の異常により電圧値適正範囲よりも電圧値が高くなった場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも短い発光時間をそれぞれ再設定する。
【００６１】
また、硬貨が連続的に進入した場合や気温が高い場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の温度が定常状態の温度（間欠的にＬＥＤが点灯される適正な温度）よりも上昇し、その場合には、ＬＥＤの発光効率が低下するおそれがある。
【００６２】
このことから、発光制御部１５ａは、温度センサ１５０からＬＥＤ近傍の温度を取得して発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正することとしている。
【００６３】
すなわち、温度センサ１５０によって検知された温度が定常状態の温度から設定された温度適正範囲内である場合には、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま利用する。また、温度適正範囲よりも高い場合には、定常状態の温度と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも長い発光時間をそれぞれ再設定する。そして、天候や空調等の影響により温度適正範囲よりも温度が低くなった場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも短い発光時間をそれぞれ再設定する。
【００６４】
このように、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５の電圧値やＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の温度によって発光時間を補正することで、たとえば硬貨の連続進入など予定の発光光量を得るのが困難な阻害要因が生じた場合でも、硬貨画像を撮像するにあたって好適な発光光量の照明光を得ることが可能になる。
【００６５】
判別部１５ｂは、画像センサ１００によって撮像された硬貨画像に基づいて硬貨の金種及び真偽を判別する処理部である。具体的には、磁気センサ１３による金種判別結果として得られた金種に該当する参照硬貨画像を記憶部１４から読み出し、画像センサ１００によって撮像された硬貨画像と参照硬貨画像とを照合して硬貨の金種及び真偽を判別する。
【００６６】
次に、本実施例に係る硬貨識別装置の処理の流れを説明する。図８は、本実施例に係る発光制御処理に関する磁気センサ、発光制御部、タイミングセンサ及びＬＥＤ駆動部間の制御シーケンスを示す図である。
【００６７】
同図に示すように、磁気センサ１３によって硬貨の金種が判別され（ステップＳ１０１）、その金種判別結果が発光制御部１５ａに通知されると（ステップＳ１０２）、発光制御部１５ａは、判別結果として得られた金種Ｓに対応する各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を発光量テーブル１４ａから読み出す（ステップＳ１０３）。
【００６８】
続いて、発光制御部１５ａは、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５から電圧値を取得するとともに（ステップＳ１０４）、温度センサ１５０からＬＥＤ近傍の温度を取得する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
そして、発光制御部１５ａは、各々のＬＥＤ駆動部の電圧値及びＬＥＤ近傍の温度に基づいて、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１から補正発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を算出する（ステップＳ１０６）。つまり、ここでは、定常状態の電圧値及び温度の状況下で得られる発光光量と同等の発光光量を得られるように発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正する。
【００７０】
その後、タイミングセンサ１６０によって硬貨による遮光が検知され（ステップＳ１０７）、発光タイミング（撮像範囲への硬貨の進入）が発光制御部１５ａに通知されると（ステップＳ１０８）、発光制御部１５ａは、各分割領域Ａ〜Ｄごとの発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２をＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれに通知する（ステップＳ１０９）。
【００７１】
この発光時間の通知を受け付けた各ＬＥＤ駆動部は、それぞれに割り当てられた発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２についてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０に電力を供給し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００７２】
上述してきたように、本実施例では、各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させるように構成したので、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、小径硬貨で生じる片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止でき、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になる。
【００７３】
これを図９を用いて具体的に説明すると、図中の左側の硬貨画像は、従来技術によるＬＥＤの発光制御を行って１円硬貨を撮像した場合のものであり、図中右側の硬貨画像は、本発明に係るＬＥＤの発光制御を行って１円硬貨を撮像した場合のものである。これら両者を比較すると、従来技術のものは、反片寄せ側のエッジ部分が暗くなってしまっているのに対し、本実施例のものは、１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明が当り、１円硬貨全体で撮像画像の明るさが均一になっていることがわかる。
【００７４】
さらに、本実施例では、硬貨の金種に対応付けて各分割領域のＬＥＤ群に設定された発光時間の設定情報を記憶しておき、硬貨の金種の判別結果を取得し、記憶した発光時間の設定情報のうち、判別結果として取得した硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各分割領域のＬＥＤ群を発光させるように構成したので、硬貨の金種特性に適合した発光光量でＬＥＤを発光させるとともに、照明が不均一になる事態を防止するための発光制御を小径硬貨のみに選択的に適用することが可能になる。
【００７５】
なお、本実施例では、各分割領域Ａ〜ＤのＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の発光時間を変えることで各分割領域間の発光光量を変化させる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえばＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５が各ＬＥＤ群に供給する電流を可変にするよう構成にしてもよいし、電流を制限する抵抗を可変にしてもよく、また、発光電流及び発光時間の両方を変化させることで発光光量を調節するようにしてもかまわない。
【００７６】
また、本実施例では、円環状に配したＬＥＤを領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも片寄せ側と反片寄せ側で２分割すれば本発明を同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る硬貨識別装置及びその方法は、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得る場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明するための説明図である。
【図２】本実施例に係る硬貨識別装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】硬貨の搬送を説明するための説明図である。
【図４】画像センサの構成例を示す図である。
【図５】発光量テーブルに記憶される情報の構成例を示す図である。
【図６】大きな径の硬貨に照明光を当てる場合のＬＥＤ点灯のタイミングチャートである。
【図７】小さな径の硬貨に照明光を当てる場合のＬＥＤ点灯のタイミングチャートである。
【図８】本実施例に係る発光制御処理に関する磁気センサ、発光制御部、タイミングセンサ及びＬＥＤ駆動部間の制御シーケンスを示す図である。
【図９】１円硬貨に対する本発明の照明効果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 硬貨識別装置
１１ａ 搬送ベルト
１１ｂ 搬送路
１２ 搬送駆動部
１３ 磁気センサ
１４ 記憶部
１４ａ 発光量テーブル
１５ 制御部
１５ａ 発光制御部
１５ｂ 判別部
１００ 画像センサ
１１０,１２０,１３０,１４０ ＬＥＤ群
１１５,１２５,１３５,１４５ ＬＥＤ駆動部
１５０ 温度センサ
１６０ タイミングセンサ
１６０ａ 発光素子
１６０ｂ 受光素子
１７０ 撮像デバイス
１７０ａ 光学レンズ
１７０ｂ 撮像素子（ＣＣＤ）
１７０ｃ ＣＣＤ基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置及び硬貨識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、硬貨の真偽および流通硬貨か否かならびに硬貨の金種を判別するため、硬貨の通路上に照明装置を設けておき、搬送される硬貨に光を照射して硬貨画像を撮像し、この硬貨画像に基づいて硬貨を判別する硬貨判別装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１及び特許文献２には、硬貨の中央部に搬送ベルトを当てて硬貨を搬送しつつ、光源を円環状に配置した照明装置を通じて硬貨に光を照射し、硬貨の画像を撮像する技術が開示されている。このように、硬貨の中央部を支持しながら硬貨を搬送する場合には、硬貨の径が大小しても均等に光を照射することができる。
【０００４】
また、特許文献３には、照明光の光源から被写体照明部に到る光路中に、光源から被写体照明部への光路長に応じ、光路長が長くなるに従い被写体照明部への光到達度が増すように調節した透過率分布型フィルタまたは反射率分布型ミラーなどの光ガイド部材を設けることにより、被写体である硬貨に均一な光を照射する照明装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３６５２５４５号公報
【特許文献２】特許第３６５２５４７号公報
【特許文献３】特開平８−１１４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、硬貨を搬送するにあたっては、硬貨の側面の形状を検出するギザセンサ等を機能させたり、また、通路上で硬貨を金種ごとに精度良く振り分けるためにも、搬送される硬貨を通路の片側に沿って搬送させたいというニーズが広く存在する。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２において、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させた場合には、硬貨の径が小径である場合に硬貨に対する照明が不均一になるため、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質が低下した硬貨画像しか得ることができないという問題があった。
【０００８】
すなわち、異なる複数の径が混在する硬貨を片寄せして照明を当てる場合には、１円硬貨等の小径の硬貨に合せて光源を配置したのでは大径の硬貨のエッジ部分に照明が当らないため、５００円硬貨等の大径の硬貨に合せて光源を円環状に配置することとなるが、この場合、小径の硬貨に対しては、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側の光源とが乖離してしまうため、反片寄せ側のエッジ部分に十分な光量が照射されず、片寄せ側と反片寄せ側で照明が不均一になってしまう。
【０００９】
また、上記特許文献３においては、照明光の光到達度を調節するために透過率分布型フィルタまたは反射率分布型ミラーなどの光ガイド部材を設ける必要があり、かかる微細な細工が必要な部材を追加することによって装置コストが高騰するとともに、撮像部自体が大型化してしまうという問題がある。
【００１０】
以上のように、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、いかにして余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止するかが重要な課題となっている。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した従来技術による課題（問題点）を解消するためになされたものであり、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止し、もって装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることができる硬貨識別装置及び硬貨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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る硬貨識別装置は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置であって、前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記光源がＬＥＤであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記発光制御手段は、前記硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように前記光源を発光させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記発光制御手段は、各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得手段とをさらに備え、前記発光制御手段は、前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得手段によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る硬貨識別装置は、上記の発明において、前記光源近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、前記発光制御手段は、前記温度検知手段によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別方法であって、前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御工程を含んだことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、上記の発明において、前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を設定情報記憶手段に格納する設定情報格納工程と、前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得工程とをさらに含み、前記発光制御工程は、前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得工程によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る硬貨識別方法は、上記の発明において、前記光源近傍の温度を検知する温度検知工程をさらに含み、前記発光制御工程は、前記温度検知工程によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて光源を発光させるように構成したので、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、余計な部材を追加せずに片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止することができ、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、光源をＬＥＤで構成したので、キセノンランプやＬＤなどの他の光源よりもコストを低減することが可能になるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明によれば、硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように光源を発光させるように構成したので、片寄せされる小径硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明を当てることが可能になるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明によれば、各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させるように構成したので、各領域の光源ごとに発光光量を変化させることが可能になるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明によれば、硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶しておき、硬貨の金種の判別結果を取得し、記憶した発光光量の設定情報のうち、判別結果として取得した硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させるように構成したので、硬貨の金種特性に適合した発光光量で光源を発光させるとともに、照明が不均一になる事態を防止するための発光制御を小径硬貨のみに選択的に適用することが可能になるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明によれば、光源近傍の温度を検知し、検知した光源近傍の温度に応じて光源の発光時間または発光電流を変化させるように構成したので、たとえば硬貨の連続進入など予定の発光光量を得るのが困難な阻害要因が生じた場合でも、硬貨画像を撮像するにあたって好適な発光光量の照明光を得ることが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る硬貨識別装置及びその方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、日本硬貨を用いる場合について説明することとする。
【実施例】
【００２８】
まず、本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明する。図１は、本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明するための説明図である。本実施例に係る硬貨識別装置１０は、同図に示すように、硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配したＬＥＤから光を照射して硬貨の画像を撮像するものである。
【００２９】
このように硬貨を片寄せして搬送する際には、上記の従来技術で説明したように、５００円硬貨のような大きい径の硬貨や１円硬貨のような小さい径の硬貨など、大小様々な径の硬貨が同一搬送路上で搬送されることが原因となり、硬貨画像の撮像時に円環状に配したＬＥＤから光を照射しても、１円硬貨のような小径の硬貨を撮像する場合には照明が不均一になってしまうという問題がある。
【００３０】
すなわち、硬貨識別装置１０では、５００円硬貨等の大径の硬貨に合せて円環状に配置されたＬＥＤ群１１０〜１４０により１円硬貨に照明を当てた際に、当該１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０とが乖離してしまうため、反片寄せ側のエッジ部分に十分な光量が照射されない。
【００３１】
そこで、本実施例に係る硬貨識別装置１０では、円環状の光源を複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割し、該４分割した各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることとしている。
【００３２】
つまり、硬貨識別装置１０では、片寄せされる小径硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明を当てるために、本来的にはそのエッジ部分に照明を供給すべき分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくしている。
【００３３】
図１の例で言えば、上記の従来技術のように、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０から同一の光量の照明を１円硬貨に当てた場合には、円環状に配されたＬＥＤの中心部に１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分が位置することになり、反片寄せ側のエッジ部分に当たる照明が暗くなってしまう。
【００３４】
その一方で、本実施例のように、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０の発光光量を他の分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに配したＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０に比較して大きくすれば、１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明が当り、１円硬貨全体に照明を均一に当てることができる。
【００３５】
このように、本実施例では、各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることで、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、小径硬貨で生じる片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になることを防止できる。さらに、かかる発光制御をソフトウェアにより実現すれば、余計な部材を追加する必要もない。
【００３６】
したがって、本実施例では、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になる。
【００３７】
続いて、本実施例に係る硬貨識別装置の構成について説明する。図２は、本実施例に係る硬貨識別装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この硬貨識別装置１０は、搬送ベルト１１ａと、搬送駆動部１２と、磁気センサ１３と、画像センサ１００と、記憶部１４と、制御部１５とを有する。
【００３８】
搬送ベルト１１ａは、硬貨を押圧支持する機構であり、搬送駆動部１２は、硬貨の中央部に当てられた搬送ベルト１１ａを進行方向に繰り出すことにより硬貨を搬送する機構である。
【００３９】
磁気センサ１３は、搬送ベルト１１ａによって搬送される硬貨の磁気特性を検出するものあり、予め記憶しておいた金種ごとの磁気特性と比較することにより搬送硬貨の金種を判別する。
【００４０】
ここで、図３を用いて、硬貨が搬送される際の装置動作を簡単に説明する。図３に示すように、硬貨を搬送路１１ｂの一端（片寄せ側）に片寄せするとともに、硬貨の中央部を搬送ベルト１１ａで支持しながら、搬送駆動部１２によって搬送ベルト１１ａを進行方向に繰り出して硬貨を搬送する。そして、硬貨を磁気センサ１３の近傍まで搬送すると、磁気センサ１３の信号を用いて硬貨の金種を判別し、その判別結果を制御部１５に出力する。その後、硬貨が磁気センサ１３を通過して画像センサ１００に設けられたタイミングセンサ１６０に至ると、タイミングセンサ１６０によって硬貨が撮像範囲の好位置に進入したことが検知されるので、そのタイミングでＬＥＤを発光させ硬貨を画像センサ１００により撮像する。
【００４１】
画像センサ１００は、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０と、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５と、温度センサ１５０と、タイミングセンサ１６０と、撮像デバイス１７０とを有する。
【００４２】
ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０は、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれからの電流の供給に応答して発光する発光ダイオードなどの光源である。例えば、図１に示すように、搬送路１１ｂの面に正対して円環状にＬＥＤが配置されており、このＬＥＤアレイが分割領域Ａ、分割領域Ｂ、分割領域Ｃ及び分割領域Ｄに４分割されている。なお、ＬＥＤ群１１０は分割領域Ａ、ＬＥＤ群１２０は分割領域Ｂ、ＬＥＤ群１３０は分割領域Ｃ、そしてＬＥＤ群１４０は分割領域Ｄにそれぞれ対応している。
【００４３】
ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５は、後述する発光制御部１５ａからの指示に基づいてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０それぞれに電流を供給する駆動回路である。なお、本実施例では、図示しないコンデンサ等により各々のＬＥＤ群１１０〜１４０に略一定の電圧を印加しておき、発光制御部１５ａから発光指示を受け付けた場合にだけトランジスタ等によりスイッチングして電力をＬＥＤ群１１０〜１４０に供給するものとする。
【００４４】
このように、光源としてＬＥＤを採用することとしたのは、キセノンランプやＬＤ（Laser diode）などの他の光源よりもコスト面において優れているからである。
【００４５】
タイミングセンサ１６０は、硬貨が搬送路１１ｂ上の撮像範囲に進入したことを検知するセンサである。具体的には、図４に示すように、発光素子１６０ａ及び受光素子１６０ｂから構成され、搬送される硬貨が発光素子１６０ａ及び受光素子１６０ｂ間に到達して発光素子１６０ａから受光素子１６０ｂに照射される光が遮光されると、発光タイミングを制御部１５内の発光制御部１５ａに通知する。
【００４６】
撮像デバイス１７０は、硬貨を撮像することにより画素単位の濃度データを読取るＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などのデバイスである。具体的には、図４に示す光学レンズ１７０ａによって撮像範囲に入った硬貨の像が撮像素子１７０ｂの受光平面に結像されており、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０による照明が硬貨に照射されると、ＣＣＤ基板１７０ｃでは、撮像素子１７０ｂを介して硬貨の反射光を受光し、その反射光を光電変換してデジタル信号を制御部１５に出力する。なお、本実施例では、ＣＣＤセンサを用いることとしたが、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）など他のデバイスを用いることもできる。
【００４７】
記憶部１４は、制御部１５による各種処理に必要なデータ（例えば、判別時の参照硬貨画像等）およびプログラムを記憶する不揮発性メモリ等の記憶デバイスであり、併せて各分割領域のＬＥＤ群に割り当てられた発光量を管理する発光量テーブル１４ａを記憶する。
【００４８】
発光量テーブル１４ａは、図５に示すように、硬貨の金種ごとに各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの光源の発光時間を記憶する。図５に示した例では、金種Ｓの場合には、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０には発光時間ａ１、分割領域ＢのＬＥＤ群１２０には発光時間ｂ１、分割領域ＣのＬＥＤ群１３０には発光時間ｃ１、さらに、分割領域ＤのＬＥＤ群１４０には発光時間ｄ１がそれぞれ設定されている。
【００４９】
ここで、各分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにおける発光時間は、金種ごとに異なる硬貨の径に基づき設定されたものであり、５００円硬貨などの大きい径の硬貨については分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ間の発光時間に特に差を設けていない一方で、１円硬貨などの小さい径の硬貨については分割領域Ｂ、Ｃ及びＤに比べて分割領域Ａの発光時間を多くしている。
【００５０】
すなわち、大きい径の硬貨の場合には、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０にズレが発生せず、各分割領域間で発光光量に差を設けずとも硬貨に均一に光があてられることから、各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１に特に差を設けていない。
【００５１】
一方、小さい径の硬貨の場合には、図１を用いて上述したように、当該硬貨の反片寄せ側のエッジ部分と反片寄せ側のＬＥＤ群１１０にズレが発生するので、このズレを補うべく、反片寄せ側に配置されているＬＥＤ群１１０の発光時間ａ１については他のＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０の発光時間ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも大きく設定している。
【００５２】
制御部１５は、硬貨識別装置１０を全体制御する制御部であり、発光制御部１５ａと、判別部１５ｂとを有する。実際には、これらの機能部に対応するプログラムを図示しないＲＯＭや不揮発性メモリに記憶しておき、これらのプログラムをＣＰＵやＭＰＵ等にロードして実行し、発光制御部１５ａ及び判別部１５ｂにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。
【００５３】
発光制御部１５ａは、発光量テーブル１４ａを用いて、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の発光制御を行う処理部である。具体的には、磁気センサ１３から硬貨の金種判別結果を受け付けると、判別結果として得られた金種Ｓに対応する各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を発光量テーブル１４ａから読み出し、該読み出した各分割領域Ａ〜Ｄごとの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれに通知してＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させる。
【００５４】
例えば、磁気センサ１３による金種判別結果が大きい径の硬貨である場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０がドライブされるときの発光時間は、ａ１＝ｂ１＝ｃ１＝ｄ１であるため、図６に示すように、各ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０が同じ時間の間点灯する。
【００５５】
一方、磁気センサ１３による金種判別結果が小さい径の硬貨である場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０がドライブされるときの発光時間は、ａ１＞ｂ１＝ｃ１＝ｄ１となっており、図７に示すように、分割領域ＡのＬＥＤ群１１０だけが分割領域Ｂ、Ｃ及びＤのＬＥＤ群１２０、１３０及び１４０よりも長い時間の間点灯する。
【００５６】
このように、本実施例では、反片寄せ側のＬＥＤ群の発光時間と他の箇所に配したＬＥＤ群の発光時間とを変化させることで、光源に供給する電流またはその電流を制限する抵抗を可変にせずとも簡易なソフトウェア構成の改良で照明が不均一になる事態を防止することができるようにしている。
【００５７】
ここで、ＬＥＤ群を発光させるに際しての状況は、いつも一定の環境で行われる訳ではない。例えば、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５内では電圧を一定に保つようにコンデンサによって充電がなされるが、硬貨が連続的に進入した場合には、各ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を連続的に発光するため、十分に充電されておらず電圧が定常状態よりも低い状態で発光させざるを得ない状況が起こる。
【００５８】
このような場合には、発光量テーブル１４ａに記憶されている各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま用いていたのでは、電圧を定常状態とした時の発光光量でＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させることは困難である。
【００５９】
このため、発光制御部１５ａは、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５から電圧値を取得して発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正することとしている。
【００６０】
すなわち、各々のＬＥＤ駆動部における電圧値が定常状態の電圧値から設定された電圧値適正範囲内である場合には、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま利用する。また、電圧値適正範囲よりも低い場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも長い発光時間をそれぞれ再設定する。そして、コンデンサ等の異常により電圧値適正範囲よりも電圧値が高くなった場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも短い発光時間をそれぞれ再設定する。
【００６１】
また、硬貨が連続的に進入した場合や気温が高い場合には、ＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の温度が定常状態の温度（間欠的にＬＥＤが点灯される適正な温度）よりも上昇し、その場合には、ＬＥＤの発光効率が低下するおそれがある。
【００６２】
このことから、発光制御部１５ａは、温度センサ１５０からＬＥＤ近傍の温度を取得して発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正することとしている。
【００６３】
すなわち、温度センサ１５０によって検知された温度が定常状態の温度から設定された温度適正範囲内である場合には、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１をそのまま利用する。また、温度適正範囲よりも高い場合には、定常状態の温度と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも長い発光時間をそれぞれ再設定する。そして、天候や空調等の影響により温度適正範囲よりも温度が低くなった場合には、定常状態の電圧値と同等の発光光量が得られる程度に発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１よりも短い発光時間をそれぞれ再設定する。
【００６４】
このように、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５の電圧値やＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の温度によって発光時間を補正することで、たとえば硬貨の連続進入など予定の発光光量を得るのが困難な阻害要因が生じた場合でも、硬貨画像を撮像するにあたって好適な発光光量の照明光を得ることが可能になる。
【００６５】
判別部１５ｂは、画像センサ１００によって撮像された硬貨画像に基づいて硬貨の金種及び真偽を判別する処理部である。具体的には、磁気センサ１３による金種判別結果として得られた金種に該当する参照硬貨画像を記憶部１４から読み出し、画像センサ１００によって撮像された硬貨画像と参照硬貨画像とを照合して硬貨の金種及び真偽を判別する。
【００６６】
次に、本実施例に係る硬貨識別装置の処理の流れを説明する。図８は、本実施例に係る発光制御処理に関する磁気センサ、発光制御部、タイミングセンサ及びＬＥＤ駆動部間の制御シーケンスを示す図である。
【００６７】
同図に示すように、磁気センサ１３によって硬貨の金種が判別され（ステップＳ１０１）、その金種判別結果が発光制御部１５ａに通知されると（ステップＳ１０２）、発光制御部１５ａは、判別結果として得られた金種Ｓに対応する各分割領域Ａ〜Ｄの発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を発光量テーブル１４ａから読み出す（ステップＳ１０３）。
【００６８】
続いて、発光制御部１５ａは、ＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５から電圧値を取得するとともに（ステップＳ１０４）、温度センサ１５０からＬＥＤ近傍の温度を取得する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
そして、発光制御部１５ａは、各々のＬＥＤ駆動部の電圧値及びＬＥＤ近傍の温度に基づいて、発光量テーブル１４ａから読み出した発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１から補正発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２を算出する（ステップＳ１０６）。つまり、ここでは、定常状態の電圧値及び温度の状況下で得られる発光光量と同等の発光光量を得られるように発光時間ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ１を補正する。
【００７０】
その後、タイミングセンサ１６０によって硬貨による遮光が検知され（ステップＳ１０７）、発光タイミング（撮像範囲への硬貨の進入）が発光制御部１５ａに通知されると（ステップＳ１０８）、発光制御部１５ａは、各分割領域Ａ〜Ｄごとの発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２をＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５それぞれに通知する（ステップＳ１０９）。
【００７１】
この発光時間の通知を受け付けた各ＬＥＤ駆動部は、それぞれに割り当てられた発光時間ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２についてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０に電力を供給し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００７２】
上述してきたように、本実施例では、各分割領域Ａ〜Ｄごとに硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えてＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０を発光させるように構成したので、硬貨を搬送するに際して硬貨を通路の一端に寄せて搬送させる場合に、小径硬貨で生じる片寄せ側と反片寄せ側とで照明が不均一になる事態を防止でき、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得ることが可能になる。
【００７３】
これを図９を用いて具体的に説明すると、図中の左側の硬貨画像は、従来技術によるＬＥＤの発光制御を行って１円硬貨を撮像した場合のものであり、図中右側の硬貨画像は、本発明に係るＬＥＤの発光制御を行って１円硬貨を撮像した場合のものである。これら両者を比較すると、従来技術のものは、反片寄せ側のエッジ部分が暗くなってしまっているのに対し、本実施例のものは、１円硬貨の反片寄せ側のエッジ部分に十分な強度の照明が当り、１円硬貨全体で撮像画像の明るさが均一になっていることがわかる。
【００７４】
さらに、本実施例では、硬貨の金種に対応付けて各分割領域のＬＥＤ群に設定された発光時間の設定情報を記憶しておき、硬貨の金種の判別結果を取得し、記憶した発光時間の設定情報のうち、判別結果として取得した硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各分割領域のＬＥＤ群を発光させるように構成したので、硬貨の金種特性に適合した発光光量でＬＥＤを発光させるとともに、照明が不均一になる事態を防止するための発光制御を小径硬貨のみに選択的に適用することが可能になる。
【００７５】
なお、本実施例では、各分割領域Ａ〜ＤのＬＥＤ群１１０、１２０、１３０及び１４０の発光時間を変えることで各分割領域間の発光光量を変化させる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえばＬＥＤ駆動部１１５、１２５、１３５及び１４５が各ＬＥＤ群に供給する電流を可変にするよう構成にしてもよいし、電流を制限する抵抗を可変にしてもよく、また、発光電流及び発光時間の両方を変化させることで発光光量を調節するようにしてもかまわない。
【００７６】
また、本実施例では、円環状に配したＬＥＤを領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに４分割した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも片寄せ側と反片寄せ側で２分割すれば本発明を同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る硬貨識別装置及びその方法は、装置コストを維持しつつ、硬貨の外径検出及び画像鑑別を行うに際して質の良い硬貨画像を得る場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施例に係る硬貨識別装置の概要を説明するための説明図である。
【図２】本実施例に係る硬貨識別装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】硬貨の搬送を説明するための説明図である。
【図４】画像センサの構成例を示す図である。
【図５】発光量テーブルに記憶される情報の構成例を示す図である。
【図６】大きな径の硬貨に照明光を当てる場合のＬＥＤ点灯のタイミングチャートである。
【図７】小さな径の硬貨に照明光を当てる場合のＬＥＤ点灯のタイミングチャートである。
【図８】本実施例に係る発光制御処理に関する磁気センサ、発光制御部、タイミングセンサ及びＬＥＤ駆動部間の制御シーケンスを示す図である。
【図９】１円硬貨に対する本発明の照明効果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 硬貨識別装置
１１ａ 搬送ベルト
１１ｂ 搬送路
１２ 搬送駆動部
１３ 磁気センサ
１４ 記憶部
１４ａ 発光量テーブル
１５ 制御部
１５ａ 発光制御部
１５ｂ 判別部
１００ 画像センサ
１１０,１２０,１３０,１４０ ＬＥＤ群
１１５,１２５,１３５,１４５ ＬＥＤ駆動部
１５０ 温度センサ
１６０ タイミングセンサ
１６０ａ 発光素子
１６０ｂ 受光素子
１７０ 撮像デバイス
１７０ａ 光学レンズ
１７０ｂ 撮像素子（ＣＣＤ）
１７０ｃ ＣＣＤ基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置であって、
前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御手段
を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
前記光源がＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の硬貨判別装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、
前記硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように前記光源を発光させることを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記発光制御手段は、
各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、
前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得手段とをさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得手段によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記光源近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記温度検知手段によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別方法であって、
前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御工程
を含んだことを特徴とする硬貨識別方法。
【請求項８】
前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を設定情報記憶手段に格納する設定情報格納工程と、
前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得工程とをさらに含み、
前記発光制御工程は、
前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得工程によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする請求項７に記載の硬貨識別方法。
【請求項９】
前記光源近傍の温度を検知する温度検知工程をさらに含み、
前記発光制御工程は、
前記温度検知工程によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする請求項７または８に記載の硬貨識別方法。
【請求項１】
硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別装置であって、
前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御手段
を備えたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
前記光源がＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の硬貨判別装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、
前記硬貨が片寄せされる搬送路の一端から離れた位置の領域ほど発光光量が多くなるように前記光源を発光させることを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨識別装置。
【請求項４】
前記発光制御手段は、
各領域の光源に供給する発光電流、各領域の光源を発光させる発光時間もしくはこれらの両方を変化させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の硬貨識別装置。
【請求項５】
前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を記憶する設定情報記憶手段と、
前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得手段とをさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得手段によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
前記光源近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記温度検知手段によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の硬貨識別装置。
【請求項７】
硬貨を搬送路の一端に寄せて搬送しながら、円環状に配した光源から光を照射して前記硬貨の画像を撮像する硬貨識別方法であって、
前記円環状の光源を複数の領域に分割し、該分割した各領域ごとに前記硬貨画像を撮像する時の照明光の発光光量を変えて前記光源を発光させる発光制御工程
を含んだことを特徴とする硬貨識別方法。
【請求項８】
前記硬貨の金種に対応付けて各領域の光源に設定された発光光量の設定情報を設定情報記憶手段に格納する設定情報格納工程と、
前記硬貨の金種の判別結果を取得する判別結果取得工程とをさらに含み、
前記発光制御工程は、
前記設定情報記憶手段によって記憶された発光光量の設定情報のうち、前記判別結果取得工程によって判別結果として取得された硬貨の金種に対応付けられた設定情報に基づいて各領域の光源を発光させることを特徴とする請求項７に記載の硬貨識別方法。
【請求項９】
前記光源近傍の温度を検知する温度検知工程をさらに含み、
前記発光制御工程は、
前記温度検知工程によって検知された光源近傍の温度に応じて前記光源の発光時間または発光電流を変化させることを特徴とする請求項７または８に記載の硬貨識別方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２５２０３５（Ｐ２００９−２５２０３５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１００６２６（Ｐ２００８−１００６２６）
【出願日】平成２０年４月８日（２００８．４．８）
【出願人】（０００００１４３２）グローリー株式会社 (1,344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月８日（２００８．４．８）
【出願人】（０００００１４３２）グローリー株式会社 (1,344)
【Ｆターム（参考）】
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