貨幣払出装置
【課題】カメラを用いて、貨幣が残っているか否かを判定する場合に、判定に好適な画像データを提供する。
【解決手段】透明な受け皿５１と、受け皿５１の上方に配置され受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像するカメラ５４と、受け皿５１の上方に配置されている撮像用光源５５と、受け皿５１の下方に配置されているストライプ板５７とを備えている。ストライプ板５７には、受けた光を反射する帯状白色部５８と、受けた光を吸収する帯状黒色部５９とが交互に縞模様状に形成されている。撮像用光源５５からの光は、受け皿５１を透過し、ストライプ板５７の帯状白色部５８で反射し、再び、受け皿５１を透過して、カメラ５４側に向かう。
【解決手段】透明な受け皿５１と、受け皿５１の上方に配置され受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像するカメラ５４と、受け皿５１の上方に配置されている撮像用光源５５と、受け皿５１の下方に配置されているストライプ板５７とを備えている。ストライプ板５７には、受けた光を反射する帯状白色部５８と、受けた光を吸収する帯状黒色部５９とが交互に縞模様状に形成されている。撮像用光源５５からの光は、受け皿５１を透過し、ストライプ板５７の帯状白色部５８で反射し、再び、受け皿５１を透過して、カメラ５４側に向かう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨幣を払い出す貨幣払出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨幣を払い出す装置としては、例えば、釣銭を払い出す料金自動収受装置や自動販売機、さらに、銀行等に設置されているＡＴＭ（Automated teller machine）等がある。
【０００３】
これらの貨幣払出装置では、払い出した貨幣の取り忘れを検知するために各種機能が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の技術では、硬貨が払い出される箇所に、静電容量式センサを設け、この静電容量式センサで検知された静電容量の変化により、硬貨が残されているか否かを判定している。また、特許文献２に記載の技術では、硬貨が払い出される箇所に、光電式センサ又は超音波式センサを設け、これらのセンサからの出力変化により、硬貨が残されているか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１９３０９０号公報
【特許文献２】特開平６−３６１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
貨幣の有無を検出するセンサとしては、以上で述べたセンサの他、撮像手段としてのカメラが考えられる。このカメラを用いた場合、貨幣払出装置の設置場所が屋外であると、太陽光に代表される外光による影響を受けて、カメラで得られた画像データから、貨幣が残っているか否かの判定を的確に行うことができないことが予想される。
【０００７】
そこで、本発明では、カメラ等の撮像手段を用いて、貨幣が残っているか否かを判定する場合に、判定に好適な画像データを提供することができる貨幣払出装置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】
前記目的を達成するための発明に係る貨幣払出装置は、
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿には、該受け皿を基準にして一方の側から他方の側へ光が透過する透明部が、少なくとも該受け皿の貨幣受け面を含む部分に形成され、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記一方の側からの光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する撮像手段を備えている、ことを特徴とする。
【０００９】
該貨幣払出装置では、受け皿の貨幣受け面を含む部分を透明にし、撮像手段が、受け皿を基準にして撮像手段と反対側からの光を含む光で、貨幣受け面を撮像するので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、受け皿表面上が外光を反射することによる輝度変化の影響を小さくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、受け皿が外光に一時的に照らされても、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００１０】
ここで、前記貨幣払出装置において、前記一方の側から前記貨幣受け面を照らすための光を発する光源を備えていてもよい。
【００１１】
上記貨幣払出装置では、撮像に必要な光を安定して確保できるため、貨幣が残っているか否かの判定に、より好適な画像データを提供することができる。
【００１２】
また、前記貨幣払出装置において、前記一方の側から前記貨幣受け面を照らす光は、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らす光であってもよい。この場合、前記特定パターンは、前記高輝度部及び前記低輝度部がいずれも帯状を成し、帯状の該高輝度部と帯状の該低輝度部とが交互に並ぶ縞模様であってもよい。
【００１３】
該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。よって、該貨幣払出装置によれば、基準画像データを得るために、貨幣払出直前に、受け皿の貨幣受け面を撮像する手間を省くことができる。さらに、該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、撮像手段は、貨幣受け面上に貨幣が存在すれば特定パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面上に貨幣が存在しなければ特定パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、該貨幣払出装置では、貨幣が残っているか否かの判定の際には、特定パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面が一時的に照らされても、撮像手段が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定を確実に行うことができる。
【００１４】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源からの光を受けて、前記貨幣受け面を前記特定パターンに照らすパターン板を備えていてもよい。
【００１５】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源は、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記パターン板は、前記受け皿の前記貨幣受け面を基準にして前記一方の側に配置され、前記透明部を介して前記他方の側の光源から光を受ける受光面を有し、前記パターン板の前記受光面には、受けた光を反射する反射部と受けた光を吸収する吸収部とが、前記特定パターンに併せて形成されていてもよい。
【００１６】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源は、前記受け皿を基準にして前記一方の側に配置され、前記貨幣受け面に向かって光を発するものであってもよい。
【００１７】
該貨幣払出装置では、貨幣受け面上に貨幣が存在する場合、光源からの光はこの貨幣により遮られるため、貨幣が存在する部分と貨幣が存在しない部分とのコントラスト差を大きくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００１８】
また、前記貨幣払出装置において、前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該貨幣受け面側であり、前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記透明部を透過した光に照らされた前記貨幣受け面を撮像してもよい。
【００１９】
また、前記貨幣払出装置において、前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該背面側であり、前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記貨幣受け面を経て、前記透過部を透過した光を受光してもよい。
【００２０】
また、前記貨幣払出装置において、前記透明部は、前記一方の側からの光に対して、該一方の側に焦点を形成する凹レンズ光学系を形成してもよい。
【００２１】
上記貨幣払出装置では、受け皿の貨幣受け面の位置での撮像領域を広げることができる。
【００２２】
また、前記目的を達成するための発明に係る貨幣払出装置は、
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿の貨幣受け面を撮像する撮像手段と、
前記受け皿の前記貨幣受け面に向かって光を発する光源と、
前記光源からの光を受けて、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らすパターン部と、を備え、
前記パターン部は、前記受け皿の前記貨幣受け面よりも、上側と下側とのうちの一方の側に配置され、
前記撮像手段は、前記受け皿を基準にして、上側と下側とのうちの他方の側に配置され、
前記受け皿は、前記貨幣受け面を含む領域において、前記光源から前記パターン部までの光路、及び該パターン部から前記撮像手段までの光路となる部分が透明である、ことを特徴とする。
【００２３】
該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、撮像手段は、貨幣受け面上に貨幣が存在すれば特定パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面上に貨幣が存在しなければ特定パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、該貨幣払出装置では、貨幣が残っているか否かの判定の際には、特定パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面が一時的に照らされても、撮像手段が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定を確実に行うことができる。さらに、撮像手段が、受け皿の貨幣受け面を基準にして撮像手段と反対側に配置されているパターン部からの光を含む光で、貨幣受け面を撮像するので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、貨幣が存在しない部分の輝度変化を小さくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、受け皿が外光に一時的に照らされても、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００２４】
また、該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。よって、該貨幣払出装置によれば、基準画像データを得るために、貨幣払出直前に、受け皿の貨幣受け面を撮像する手間を省くことができる。
【００２５】
さらに、上記貨幣払出装置では、パターン部は、貨幣受け面を基準にして、撮像手段と反対側に配置されているため、当該パターン部が貨幣や利用者の手により磨耗することがなく、パターン部の磨耗による貨幣判定の検知精度の低下を防ぐことができる。
【００２６】
また、前記貨幣払出装置において、前記受け皿は、全体が透明であってもよい。
【００２７】
上記貨幣払出装置では、受け皿に、この受け皿の貨幣受け面の外縁に沿って、側周壁が存在する場合でも、当該貨幣払出装置を利用する利用者は、この側周壁を介して、貨幣受け面上の貨幣を見ることができる。
【００２８】
また、前記貨幣払出装置は、前記撮像手段が撮像した画像データを受け付けて、該画像データを解析して、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っているか否かを判定する判定手段と、前記貨幣が前記受け皿に残っていることを警告する警告手段と、前記判定手段により、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っていると判定されると、前記警告手段により前記警告を実行させる警告制御手段と、を備えていてもよい。
【００２９】
上記貨幣払出装置では、貨幣の取り忘れを防止することができる。
【００３０】
また、前記貨幣払出装置において、前記警告手段は、前記光源とは異なる色の光を前記受け皿に向かって発する警告光源を有していてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、受け皿が外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、貨幣が存在しない部分の輝度変化を小さくすることができるので、貨幣が残っているか否かの判定を極めて確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る第一実施形態における料金自動収受装置の正面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における料金自動収受装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第一実施形態における硬貨有無判定部の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第一実施形態における画像データを示す説明である。
【図７】本発明に係る第一実施形態における画像データから輝度微分グラフの作成手順を示す説明図で、同図（ａ）は画像データを示し、同図（ｂ）は水平輝度分布グラフを示し、同図（ｃ）は輝度微分グラフを示す。
【図８】本発明に係る第二実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図９】本発明に係る第三実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第三実施形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る第三実施形態における硬貨有無判定部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る第四実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る貨幣払出装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００３４】
「第一実施形態」
まず、図１〜図７を用いて、本発明に係る第一実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００３５】
本実施形態の貨幣払出装置は、有料道路の料金自動収受装置で、図２に示すように、ディスプレイ１１と、スピーカ１２と、有料道路の通行券が挿入される通行券挿入部２０と、通行券挿入部２０に挿入された通行券を貯める通行券ストック部２５と、紙幣が投入される紙幣投入部３０と、投入された紙幣を貨幣価値毎に選別する紙幣選別部３３と、紙幣選別部３３で選別された各貨幣価値毎の紙幣を貯める紙幣ストック部３５と、紙幣を返却する紙幣返却部３９と、硬貨が投入される硬貨投入部４０と、投入された硬貨を貨幣価値毎に選別する硬貨選別部４３と、硬貨選別部４３で選別された硬貨を貨幣価値毎に貯める硬貨ストック部４５と、硬貨を返却する硬貨返却部５０と、これらの各部を制御する制御部６０と、を備えている。
【００３６】
通行券挿入部２０は、通行券挿入口から投入された通行券に磁気記録等されている情報を読み取る読取機（不図示）と、この通行券を通行券ストック部２５に送る通行券搬送機構２１を有している。通行券ストック部２５は、通行券を貯める通行券容器２６を有する。
【００３７】
紙幣投入部３０は、紙幣投入口から投入された紙幣の貨幣価値を検知するセンサ（不図示）と、この紙幣を紙幣選別部３３へ送る紙幣搬送機構３１とを有している。紙幣ストック部３５は、貨幣価値毎に設けられている紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃと、各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちから制御部６０からの指示に従っていずれかの紙幣収納容器に貯められた紙幣を紙幣返却部３９に送る紙幣搬送機構３７と、を有している。紙幣選別部３３は、紙幣投入部３０から送られてきた紙幣を、この紙幣投入部３０で検知された貨幣価値に応じて、紙幣ストック部３５の各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちのいずれかの紙幣収納容器に送る紙幣選別機構３４を有している。
【００３８】
硬貨投入部４０は、投入された硬貨を受ける受け皿（不図示）と、この硬貨受け皿からの硬貨の貨幣価値を検知するセンサ（不図示）と、この硬貨を硬貨選別部４３へ送る硬貨搬送機構４１とを有している。硬貨ストック部４５は、貨幣価値毎に設けられている硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄと、各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちから制御部６０からの指示に従っていずれかの硬貨収納容器に貯められた硬貨を硬貨返却部５０に送る硬貨搬送機構４７と、を有している。硬貨選別部４３は、硬貨投入部４０から送られてきた硬貨を、この硬貨投入部４０で検知された貨幣価値に応じて、硬貨ストック部４５の各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちのいずれかの硬貨収納容器に送る硬貨選別機構４４を有している。
【００３９】
硬貨返却部５０は、硬貨ストック部４５の硬貨搬送機構で送られてきた硬貨を受ける受け皿５１と、この受け皿５１を撮像するカメラ５４と、光源５５，５６と、受け皿５１上に光の縞模様を形成するためのストライプ板（パターン板）５７と、を有している。なお、これらの具体的な構成や配置等に関しては、後述する。
【００４０】
制御部６０は、コンピュータであり、ハードウェアー構成として、各種演算を実行するＣＰＵと、このＣＰＵのワークエリア等になるＲＡＭと、予め各種データやプログラム等が格納されているＲＯＭと、ハードディスクドライブ装置等の外部記憶装置と、外部装置との間でデータの入出力を行うインタフェース等を有して構成されている。
【００４１】
この制御部６０は、機能構成として、硬貨返却部５０のカメラ５４及び光源５５を制御する撮像制御部６２と、カメラ５４で得られた画像データを解析して受け皿５１に硬貨が残っているか否かの判定を行う硬貨有無判定部６３と、受け皿５１に硬貨が残っている場合に硬貨が残っている旨等の警告の制御を行う警告制御部６４と、硬貨返却部５０を除く他の部を制御する主制御部６１と、を有している。これらの機能部は、いずれも、外部記憶装置に格納されているプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する。なお、このプログラムは、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体により、コンピュータに提供されてもよいが、通信装置を介して外部からコンピュータに提供されてもよい。
【００４２】
図１に示すように、ディスプレイ１１、スピーカ１２、通行券挿入部２０、紙幣投入部３０、紙幣返却部３９、硬貨投入部４０、及び硬貨返却部５０は、いずれも、料金自動収受装置の筐体１０の前面に設けられている。
【００４３】
硬貨返却部５０の受け皿５１は、図３に示すように、下方側に向かって滑らかに凹んだ形状を成し、凹形状の底の部分を形成する底板部５２と、凹形状の側周部分を形成する側周壁部５３と、を有する。底板部５２と側周壁部５３とは、滑らかに連続している。
【００４４】
この受け皿５１は、透明な材料で形成されている。具体的に、この受け皿５１は、石英ガラス等のガラス材や、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂で形成されている。また、この受け皿５１は、石英ガラス等のガラス材を各種樹脂シートでコーティングして形成してもよい。
【００４５】
カメラ５４は、この受け皿５１に上方に配置され、受け皿５１の底板部５２の上面である貨幣受け面５２ａを含む領域を撮像できる向きに向けられている。
【００４６】
光源５５，５６には、撮像用光源５５と警告用光源５６とがある。警告用光源５６は、撮像用光源５５が発する光とは異なる色の光を発する。これら光源５５，５６も、カメラ５４と同様、受け皿５１に上方に配置され、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを含む領域を照らせる向きに向けられている。撮像用光源５５と受け皿５１との間には、撮像用光源５５からの光を分散させて、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを均等に照らすための拡散板（不図示）が設けられている。
【００４７】
ストライプ板５７は、少なくとも受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりもサイズ的に大きい。このストライプ板５７の受光面となる一方の面には、受けた光の多くを反射する帯状白色部（反射部）５８と、受けた光の多くを吸収する帯状黒色部（吸収部）５９とが交互に縞模様状に形成されている。帯状黒色部５９の幅は、当該料金自動収受装置が扱う硬貨のうちで最も外径の小さい硬貨の外径よりも小さく、例えば、この外径の２／３〜１／５程度である。このストライプ板５７は、受け皿５１の下方に配置され、受光面が上向きに向けられている。
【００４８】
次に、図４及び図５に示すフローチャートに従って、以上で説明した料金自動収受装置の制御部６０の動作について説明する。
料金自動収受装置の通行券挿入口に通行券が挿入されると、通行券挿入部２０の読取機が、この通行券に磁気記録等されている情報を読み取り、この情報を制御部６０に送る。制御部６０の主制御部６１は、この情報を取得すると（Ｓ１１）、清算処理を実行する（Ｓ１２）。
【００４９】
この清算処理（Ｓ１２）で、主制御部６１は、まず、読取機からの情報を用いて、有料道路の走行区間を割り出し、この走行区間対応の通行料金を算出する。続いて、主制御部６１は、この通行料金をディスプレイ１１に表示させると共に、スピーカ１２から音声出力させる。
【００５０】
この通行料金の出力に対して、一枚以上の紙幣が紙幣投入部３０の紙幣投入口に投入されると、この紙幣投入部３０のセンサにより、各紙幣の貨幣価値が検知され、これが主制御部６１に送られる。そして、投入された紙幣は、紙幣選別部３３により、この紙幣の貨幣価値に応じて、紙幣ストック部３５の各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちで、同じ貨幣価値の紙幣が収納される紙幣収納容器に送られる。また、一個以上の硬貨が硬貨投入部４０の受け皿に投入されると、この硬貨投入部４０のセンサにより、各硬貨の貨幣価値が検知され、これが主制御部６１に送られる。そして、投入された硬貨は、硬貨選別部４３により、この硬貨の貨幣価値に応じて、硬貨ストック部４５の各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちで、同じ貨幣価値の硬貨が収納される硬貨収納容器に送られる。主制御部６１は、各センサから送られてきた貨幣価値の合計を算出し、この合計値から、先に算出した通行料金を減算する。そして、減算結果が０より大きいか否かにより、釣銭の払出が必要であるか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００５１】
ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出が不要と判断すると、一連の処理を終了する。また、ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出必要と判断すると、スピーカ１２から「釣銭があります。取り忘れにご注意下さい。」等の釣銭有りの旨を音声出力させる（Ｓ１４）。さらに、ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出必要と判断すると、撮像制御部６２が撮像回数カウンタを１にする（Ｓ１５）。
【００５２】
次に、主制御部６１は、ステップ１３の判断過程で求めた減算結果に応じた貨幣価値分の硬貨を硬貨ストック部４５に払い出させる（Ｓ１７）。この際、主制御部６１は、硬貨ストック部４５に対して、払出硬貨の種類、及び、この種類の硬貨枚数を指示する。硬貨ストック部４５の硬貨搬送機構４７は、この指示を受けると、指定された種類の硬貨が収納されている硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄから、指示された枚数の硬貨を取り出して、これを硬貨返却部５０へ送る。硬貨返却部５０に送られた硬貨は、この硬貨返却部５０の受け皿５１に載る。
【００５３】
なお、釣として、紙幣が払い出される場合もあるが、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
撮像制御部６２は、主制御部６１が硬貨ストック部４５に硬貨の払い出しを指示すると、タイマを駆動させ、このタイマにより予め定められた時間Ｔ１の経過が計測されると（Ｓ１８）、このタイマをリセットしてから、撮像用光源５５を点灯させると共に、カメラ５４により受け皿５１を撮像させる（Ｓ１９）。なお、ここでの時間Ｔ１は、主制御部６１が硬貨ストック部４５に硬貨の払い出しを指示してから、実際に払い出された硬貨が利用者であるドライバー等により取り除かれるまでの最短時間と考えられる時間、例えば、３秒である。また、ここでは、撮像用光源５５を撮像時に点灯させるようにしているが、撮像の有無に関係なく、常時点灯させておいてもよい。
【００５５】
撮像用光源５５からの光は、図３に示すように、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨Ｃがなければ、透明な受け皿５１を透過して、ストライプ板５７に至る。ストライプ板５７に至った光のうち、帯状白色部（反射部）５８に至った光は、ここで、反射されて、再び、透明な受け皿５１を透過してカメラ５４側に向かう。一方、帯状黒色部（吸収部）５９に至った光は、ここでほとんどが吸収される。このため、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨がなければ、カメラ５４の撮像により得られた画像は、図６に示すように、ストライプ板５７に対応して、白帯（高輝度帯）と黒帯（低輝度帯）とが交互に並んだ縞模様の画像となる。
【００５６】
また、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨Ｃがあれば、この硬貨Ｃはストライプ板５７よりカメラ５４側に存在するため、カメラ５４の撮像により得られた画像中の硬貨Ｃが存在する部分は、硬貨Ｃの画像となり、その部分の輝度は硬貨Ｃの輝度となる。したがって、図６に示すように、使い込まれた１０円硬貨等の反射率の低い硬貨の像Ｉａは、低輝度の黒っぽい円形像として撮像され、５０円、１００円、５００円硬貨等の反射率の高い硬貨の像Ｉｂは、高輝度の白っぽい円形像として撮像される。但し、硬貨の輝度は、硬貨表面の汚れやキズ等の影響により反射率が変化するため、図６中の各硬貨の像Ｉａ，Ｉｂの輝度は変化するし、一つの硬貨中の輝度が一様にならならないこともある。また、硬貨が重なっている場合には、複数の円形像が重なることなり、全体として円形にならないこともある。
【００５７】
硬貨有無判定部６３は、撮像により得られた画像データをカメラ５４から取得し、この画像データを解析して、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に釣銭が残っているか否かを判定する（Ｓ２０）。硬貨有無判定部６３により、釣銭が残っていないと判定されると、一連の処理は終了する。また、釣銭が残っていると判定されると、撮像制御部６２が撮像回数カウンタに1を加えて（Ｓ３１）、この撮像回数カウンタのカウンタ値が予め定められた値ａであるか否かを判断する（Ｓ３２）。この予め定められた値ａは、例えば、５〜１５程度の値である。
【００５８】
撮像制御部６２により、カウンタ値が予め定められた値ａではない、つまり、カウンタ値が予め定められた値ａより小さいと判断されると、警告制御部６４は、第一警告処理として、警告用光源５６を点滅させる（Ｓ３３）。この警告用光源５６は、前述したように、撮像用光源５５とは異なる色の光を発するため、利用者であるドライバー等にとって、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの色が変わったように見える。このため、ドライバー等にこの受け皿５１を注目させることができる。
【００５９】
そして、撮像制御部６２は、タイマにより、先の撮像から予め定められた時間Ｔ２の経過が計測されると（Ｓ３２）、ステップ１９に戻り、再び、撮像用光源５５を点灯させると共に、カメラ５４により受け皿５１を撮像させる。なお、ここでの時間Ｔ２は、例えば、１秒である。
【００６０】
以下、ステップ２０の硬貨有無判定処理で、釣銭が残っていないと判定されない限り、ステップ１９，２０，３１，３２，３３，３４の処理が繰り返し実行される。この間、撮像時を除いて、警告用光源５６の点滅は継続する。また、これらのステップでの処理の過程で、ステップ３２において、撮像制御部６２により、撮像回数カウンタのカウンタ値が予め定められた値ａになったと判断されると、警告制御部６４は、第二警告処理として、例えば、スピーカ１２から、例えば、「釣銭を取り忘れています。」等を複数回音声出力させて、一連の処理を終了する。この場合、この音声出力の音量は、ステップ１４での釣銭有りの旨の音声出力の音量よりも大きい。
【００６１】
なお、警告用光源５６の点滅は、警告用光源５６の点滅開始後に、ステップ２０で硬貨が残っていないと判定された時点、又は、ステップ３５の第二警告処理が終了した時点で、終了する。
【００６２】
次に、ステップ２０における硬貨有無判定処理の詳細について、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００６３】
硬貨有無判定部６３は、まず、ステップ１９の撮像で得られた釣銭払出後の画像データを取得する（Ｓ２１）。この画像データは、図６に示すように、釣銭が受け皿５１上に残っている場合、白帯と黒帯とが交互に並んだ縞模様と、黒っぽい円形の硬貨像Ｉａ及び／又は白っぽい円形の硬貨Ｉｂとが表されている画像のデータである。
【００６４】
次に、硬貨有無判定部６３は、図７（ａ）に示すように、ステップ２１で取得した画像データから、図７（ｂ）に示すように、水平輝度分布グラフを作成する（Ｓ２２）。この水平輝度分布グラフは、横軸に、白帯及び黒帯がそれぞれ伸びている方向（垂直方向）に対して垂直な方向（水平方向）の位置、言い換えると、白帯と黒帯とが並んでいる方向（水平方向）の位置をとり、縦軸に輝度をとったグラフである。このステップ２２では、白帯及び黒帯がそれぞれ伸びている方向（垂直方向）で互いに異なるそれぞれの位置で、この水平輝度分布グラフを作成する。この水平輝度分布グラフは、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、水平方向において、輝度の高い部分、つまり白帯部分と、輝度の低い部分、つまり黒帯部分とが交互に繰り返されるグラフになるが、釣銭が残っている場合、この釣銭が存在する部分の輝度が前述したように釣銭の輝度となる。なお、図７（ｂ）に示す水平輝度分布グラフは、同図（ａ）中の垂直方向におけるｂ位置での水平輝度分布グラフである。
【００６５】
続いて、硬貨有無判定部６３は、図７（ｃ）に示すように、水平輝度分布グラフの水平位置変化に対する輝度の微分値を求め、輝度微分グラフを作成する（Ｓ２３）。この輝度微分グラフは、高輝度部分と低輝度部分との境目の位置でピーク値を示すグラフとなるため、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、水平方向において、白帯部分と黒帯部分との境目の各位置でピーク値を示し、ピーク値相互間の間隔も一定である。一方、釣銭が受け皿５１上に残っている場合、釣銭が存在しない部分に関しては、白帯部分と黒帯部分との境目の各位置でピーク値を示し、ピーク値相互間の間隔も一定になるが、釣銭が存在する部分に関しては、釣銭が存在する部分と釣銭が存在しない部分との境目や、反射率の異なる釣銭相互の境目等がピーク値となり、釣銭が存在しない部分に対して、釣銭が存在する部分では、ピーク値の発生パターンが変わる。但し、釣銭が例えば反射率の低い硬貨であり、この硬貨が黒帯部分に存在する場合には、釣銭が存在する部分と釣銭が存在しない部分との境目がピーク値を示さないこともある。また、ある釣銭が存在する部分で、この釣銭にキズが存在し、キズの部分と他の部分との反射率が異なる等の場合には、この釣銭が存在する部分中にピーク値を示すこともある。
【００６６】
次に、硬貨有無判定部６３は、輝度微分グラフを参照して、各ピーク値の相互間隔を算出する（Ｓ２４）。具体的には、隣り合っている正ピーク値の相互間隔、隣り合っている負ピーク値の相互間隔、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔のうち、少なくともいずれかの間隔を算出する。この場合、例えば、隣り合っている正ピーク値の相互間隔Ｄのみを算出する。
【００６７】
次に、硬貨有無判定部６３は、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全てが、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）であるか否かを判断する（Ｓ２５）。仮に、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、隣り合っている正ピーク値の相互間隔Ｄはいずれもほぼ一定で、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅ｄに近い値になる。一方、釣銭が受け皿５１上に残っていれば、前述したように、ピーク値の発生パターンが変化するため、釣銭が存在する部分を含む領域において、正ピーク値の相互間隔Ｄは、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅よりも極端に長くなるか短くなる。そこで、ここでは、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全てが、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅ｄと実質的に同じ幅であると扱える（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）の範囲内であるか否かを判断することで、硬貨の有無を判定している。
【００６８】
そして、硬貨有無判定部６３は、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全ては、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）であると判断すると、硬貨無しと判定し（Ｓ２６）、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄのうち、一つでも、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）でないと判断した場合には、釣銭有りと判定する（Ｓ２７）。
【００６９】
なお、ステップ２４において、例えば、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔を算出する場合には、ステップ２５で扱う予め定められた範囲は、黒帯部分の幅又は白帯部分の幅を基準にして定めることになる。また、ステップ２４において、隣り合っている正ピーク値の相互間隔、隣り合っている負ピーク値の相互間隔、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔のうち、少なくとも二種類の間隔を算出する場合には、各種類毎の算出間隔が、各種類毎の予め定められた範囲であるか否かを判断し、いずれの種類の算出間隔においても、予め定められた範囲内である場合には、硬貨無しと判定し、いずれか一種類の算出間隔でも、予め定められた範囲内でない場合には、硬貨有りと判定する。
【００７０】
以上で、硬貨有無判定処理は終了する。
【００７１】
以上、本実施形態では、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、硬貨が存在しない部分に関しては、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下からの光で、この貨幣受け面５２ａを撮像しているので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、カメラ５４が取得する画像データ中で、硬貨が存在しない白帯部分及び黒帯部分の輝度変化を小さくすることができる。よって、本実施形態では、仮に、受け皿５１が斜め上方から太陽光等の外光に照らされている場合でも、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無を確実に判定することができる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、カメラ５４が縞模様パターンに照らされた貨幣受け面５２ａを撮像するので、カメラ５４は、貨幣受け面５２ａ上に硬貨が存在すれば縞模様パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面５２ａ上に硬貨が存在しなければ縞模様パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、本実施形態では、硬貨が残っているか否かの判定の際には、縞模様パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが一時的に照らされても、カメラ５４が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。特に、本実施形態では、得られた画像データの水平輝度分布の微分値に基づいて、硬貨が残っているか否かの判定を行っているので、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが一時的に照らされても、カメラ５４が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。これは、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが照らされても、硬貨が存在しない部分に関しては、微分値があまり変化しないのみならず、微分値のピーク値の相互間隔が変わらないから、つまり、貨幣が存在しない部分の微分値が一時的な外光の影響をほとんど受けないからである。
【００７３】
また、本実施形態では、ストライプ板５７を背景にして、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。このため、本実施形態では、後述の第三実施形態及び第四実施形態のように、釣銭払出後の画像データの他に、釣銭払出前の画像データを取得し、さらに、両画像データの差分をとる必要はない。すなわち、本実施形態では、釣銭払出直前に、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像する手間を省くことができる。なお、本実施形態において、貨幣払出前の画像データに関して予め把握しているデータは、図５中のステップ２５において、各ピーク値の相互間隔Ｄの判定基準となる予め定められた範囲（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）である。
【００７４】
また、本実施形態では、ストライプ板５７が受け皿５１の下側に配置されているため、このストライプ板５７の白黒の縞模様が硬貨や利用者の手により磨耗することがなく、縞模様の磨耗による硬貨の検知精度の低下を防ぐことができる。縞模様が磨耗した場合、白または黒の色が薄くなり（黒地に白のストライプか，白地に黒のストライプかによって替わります）、磨耗部と非磨耗部の反射率が近付くことになり、磨耗による直接的な輝度変化のみならず、光源からの光、さらには西日などの外光による輝度差として得られるエッジ強度に，磨耗部と非磨耗部では大きな差が発生する。このため、非磨耗部でのエッジ強度に注目した閾値でエッジ検出を行った場合、磨耗部では十分にエッジが検出されなくなり、硬貨が存在しないにもかかわらず、硬貨ありとする誤検出が発生し得る。なお、ここでは、受け皿５１の下方に、間隔を開けてストライプ板５７を配置しているが、間隔を開けずに、つまり、受け皿５１の貨幣受け面５２ａと対向する背面５２ｂにストライプ板５７を貼り付けてもよいし、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下に位置するよう、このストライプ板５７を埋め込んでもよい。
【００７５】
さらに、本実施形態では、釣銭が残っていると判定された場合、撮像用光源５５とは異なる色の光を発する警告用光源５６を点滅させる第一警告処理、さらに、釣銭を取り忘れている旨を音声出力する第二警告処理を行うので、釣銭の取り忘れを大幅に減少させることができる。なお、ここでは、釣銭の取り忘れを警告する方法として、警告用光源５６の点滅と音声による警告の二つを例示しているが、ディスプレイ１１での取り忘れ表示や、当該料金自動収受装置の先に存在している開閉バーを開けるタイミングを遅くする開閉バー制御を採用してもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、受け皿５１全体を透明にしているため、利用者であるドライバー側から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に載っている硬貨を、受け皿５１の透明な側周壁部５３を介して見ることができる。よって、本実施形態では、この意味でも、釣銭の取り忘れを減少させることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、パターン板としてストライプ板５７を用いて、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを白黒の縞模様に照らしているが、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを、光に照らされている高輝度部分と光に照らされていない低輝度部分との特定パターン、例えば、白黒の水玉模様、白黒の格子模様に照らしても、基本的に、同様の処理を行うことができる。
【００７８】
また、本実施形態では、ステップ２４において、微分値のピーク値の相互間隔を算出し、ステップ２５において、この間隔が予め定められている範囲内か否かにより、受け皿５１上に硬貨が残っているか否かを判定しているが、予め定められた微分値以上の正ピーク値の数又は負ピーク値の数、又は両ピーク値の数をカウントし、これらの数が予め定められた数であるか否かにより、受け皿５１上に硬貨が残っているか否かを判定してもよい。
【００７９】
「第二実施形態」
次に、図８を用いて、本発明に係る第二実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００８０】
本実施形態の貨幣払出装置も、第一実施形態と同様、有料道路の料金自動収受装置で、その構成は、硬貨返却部のみが第一実施形態と異なっており、その他の構成は第一実施形態と同様である。なお、後述する第三実施形態、第四実施形態も、硬貨返却部が第一実施形態と異なっており、その他の構成は第一実施形態と基本的に同様である。
【００８１】
本実施形態の硬貨返却部５０ａは、第一実施形態の硬貨返却部５０と同様、受け皿５１、カメラ５４、撮像用光源５５、警告用光源５６、及びストライプ板５７ａを有している。カメラ５４及び警告用光源５６は、第一実施形態と同様、受け皿５１の上方に配置されている。また、ストライプ板５７ａも、第一実施形態と同様、受け皿５１の下方に配置されている。一方、撮像用光源５６は、第一実施形態と異なり、受け皿５１及びストライプ板５７ａの下方に配置されている。また、本実施形態のストライプ板５７ａには、第一実施形態と異なり、光を透過させる帯状透過部５８ａと、光を透過させない帯状遮光部５８ａとが交互に縞模様状に形成されている。なお、ストライプ板５７ａと撮像用光源５５との間には、撮像用光源５５からの光を拡散させる拡散板が設けられている。
【００８２】
以上、本実施形態でも、第一実施形態と同様、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下からの光で、この貨幣受け面５２ａを撮像しているので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、カメラ５４が取得する画像データ中で、硬貨が存在しない白帯部分及び黒帯部分の輝度変化を小さくすることができ、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無を確実に判定することができる。さらに、本実施形態でも、第一実施形態と同様、ストライプ板５７ａを背景にして、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、より確実に硬貨の有無判定を行うことができると共に、釣銭払出直前に、別途、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像する手間を省くことができる。
【００８３】
また、本実施形態では、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１よりも下からの光で受け皿５１の硬貨受け面５２ａを撮像しているので、受け皿５１上に硬貨があれば、カメラ５４は、この硬貨を光の影として撮像することになる。このため、硬貨の色や硬貨の光反射率にあまり影響を受けることなく、硬貨の影の部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。したがって、仮に、受け皿５１が斜め上方から太陽光等の外光に照らされている場合でも、本実施形態では、第一実施形態よりも、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無をより確実に判定することができる。
【００８４】
また、第一実施形態では、撮像用光源５５からの光が、拡散板及び受け皿５１を透過して、ストライプ板５７に至り、このストライプ板５７の帯状白色部５８で反射し、これが再び受け皿５１及び拡散板を透過してからカメラ５４に至るのに対して、本実施形態では、撮像用光源５６からの光が、拡散板、ストライプ板５７ａの帯状透過部５８ａ、及び受け皿５１の透過のみでカメラ５４に至るので、撮像光源５５からの光の減光量を少なくすることができる。このため、本実施形態では、この観点からも、第一実施形態より、硬貨が存在する部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、撮像用光源５５を受け皿５１の下方に配置したので、受け皿５１の上方に多くのスペースを確保できない場合でも、第一実施形態に劣らぬ効果を得ることができる。
「第三実施形態」
次に、図９〜図１１を用いて、本発明に係る第三実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００８６】
本実施形態における貨幣払出装置の硬貨返却部５０ｂは、図９に示すように、第二実施形態の硬貨返却部５０ａからストライプ板５７ａを削除したもので、その他の構成は第二実施形態の硬貨返却部５０ａと同じである。
【００８７】
よって、本実施形態でも、第二実施形態と同様、硬貨返却部５０ｂの受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１よりも下からの光で受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、硬貨の存在しない部分の輝度変化の小さい画像データを得ることができると共に、硬貨の色や硬貨の光反射率にあまり影響を受けることなく、硬貨が存在する部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。
【００８８】
但し、本実施形態では、ストライプ板５７，５７ａが存在しないため、制御部６０ｂの動作が、第一実施形態や第二実施形態と異なっている。
【００８９】
そこで、本実施形態の制御部６０ｂの動作について、図１０及び図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００９０】
図１０のフローチャートに示すように、本実施形態でも、第一実施形態と同様、通行券のデータ取得処理（Ｓ１１）、清算処理（Ｓ１２）、釣銭の払出有無の判断処理（Ｓ１３）、釣銭有りの旨の音声出力処理（Ｓ１４）、撮像回数カウンタの「１」設定処理（Ｓ１５）が実行される。
【００９１】
その後、本実施形態では、釣銭払出前の受け皿５１の撮像処理が行われる（Ｓ１６）。つまり、撮像制御部６２ｂは、撮像用光源５５を点滅させると共に、カメラ５４により釣銭払出前の受け皿５１を撮像させる。この撮像によりカメラ５４が取得した画像データは、硬貨有無判定部６３ｂに送られ、硬貨有無判定部６３ｂが管理している記憶部に一時的に格納される。
【００９２】
この硬貨払出前の撮像処理が終了すると（Ｓ１６）、第一実施形態と同じ釣銭払出処理（Ｓ１７）が実行される。以降、第一実施形態と同様に、時間待ち（Ｓ１８）、釣銭払出後の撮像処理（Ｓ１９）、硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）、撮像回数カウンタのインクリメント処理（Ｓ３１）、カウンタ値の判断処理（Ｓ３２）、第一警告処理（Ｓ３３）、時間待ち（Ｓ３４）、第二警告処理（Ｓ３５）が実行される。但し、本実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）は、第一実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ２０）と異なる。
【００９３】
そこで、本実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）の詳細について、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００９４】
硬貨有無判定部６３は、まず、ステップ１６の撮像で得られた釣銭払出前の画像データを取得する（Ｓ４１）。続いて、硬貨有無判定部６３は、ステップ１９の撮像で得られた釣銭払出後の画像データを取得する（Ｓ４２）。
【００９５】
次に、硬貨有無判定部６３は、画素毎に、釣銭払出前の画像データ中の画素データと釣銭払出後の画像データ中の対応画素データとの差分を算出し（Ｓ４３）、画素毎の差分を二値化する（Ｓ４４）。具体的には、差分が一定閾値未満である場合には、この差分を「０」とし、差分が一定閾値以上である場合には、この差分を「１」とする。
【００９６】
次に、硬貨有無判定部６３は、差分が一定閾値未満である画素、つまり、ステップ４４で、差分が「０」とされた画素の総占有面積Ａを求める（Ｓ４５）。そして、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きいか否か、つまり、二つの画像データの差がない部分が所定以上あるか否かを判断し（Ｓ４６）、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きいと判断すると、釣銭無しと判定し（Ｓ４７）、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きくないと判断すると、釣銭有りと判定する（Ｓ４８）。
【００９７】
なお、予め定められた値ＡＬは、釣銭払出前の画像データと釣銭払出後の画像データとが完全一致し、全ての画素の二値化後の差分が「０」で、この差分が「０」の画素の総占有面積、つまり全ての画素の総占有面積ＡＨよりも、多少小さい値である。これは、例えば、硬貨無しの場合でも、受け皿５１上に小さなゴミ等があれば、釣銭払出前の事前画像データと実際の釣銭払出後の画像データとが完全一致しないからである。
【００９８】
以上で、硬貨有無判定処理は終了する。
【００９９】
以上、本実施形態では、ストライプ板５７，５７ａが存在しないため、第一実施形態及び第二実施形態よりも、硬貨返却部５０の製造コストを抑えることができる。
【０１００】
「第四実施形態」
次に、図１２を用いて、本発明に係る第四実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【０１０１】
本実施形態における貨幣払出装置の硬貨返却部５０ｃは、第三実施形態のカメラ５４と撮像用光源５５との位置関係を逆転させたものである。
【０１０２】
このため、カメラ５４は、撮像用光源５５から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを経て、その背面５２ｂから出射した光を受光することになり、受け皿５１の貨幣受け面５２ａから出射した光を受光する以上の実施形態とは異なる。但し、本実施形態は、カメラ５４と撮像用光源５５との位置関係が第三実施形態と逆で、そのためにカメラ５４が受ける光の向きも逆になっているだけであるから、基本的には第三実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態は、光源５５よりもカメラ５４のほうがより多くのスペースを必要とする場合、貨幣払出装置の貨幣返却部上部スペースに余裕が少ないときにはより有効である。
【０１０３】
また、本実施形態では、受け皿５１を、カメラ５４と反対側、つまり撮像用光源５５側に焦点を結ぶ凹レンズ光学系とすることで、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの位置での撮像領域を広げることができる。
【０１０４】
受け皿５１を凹レンズ光学系にするためには、例えば、凹メニスカスレンズのように、貨幣受け面５２ａの曲率半径よりも、その背面５２ｂの曲率半径が大きくなるようにしてもよいし（図１２に示す）、凹フリネルレンズのように、貨幣受け面５２ａの背面５２ｂに、凹レンズとして機能する複数のプリズムを形成してもよい。
【０１０５】
このように、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの位置での撮像領域が広がると、この貨幣受け面５２ａをケラレなく撮像することができる。また、受け皿５１とカメラ５４との間隔を小さくすることができ、省スペース化を図ることもできる。
【０１０６】
「各実施形態の変形例」
【０１０７】
以上の実施形態の受け皿５１は、いずれも、受け皿５１全体が透明であるが、貨幣受け面５２ａ及びその背面５２ｂで囲まれた底板部５２のみが透明であってもよい。但し、この場合、利用者であるドライバー側から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に載っている硬貨を、受け皿５１の側周壁部５３を介して見ることができなくなる。
【０１０８】
また、実施形態では、いずれも、一つの筐体内に設けられたコンピュータにより、料金の清算処理、釣銭有無判定処理等を行っているが、異なる筐体内にそれぞれ設けられたコンピュータにより、複数の処理を分散処理するようにしてもよい。具体的には、例えば、第一筐体には、ディスプレイ１１、スピーカ１２、通行券挿入部２０、通行券ストック部２５、紙幣投入部３０、紙幣選別部３３、紙幣ストック部３５、紙幣返却、硬貨投入部４０、硬貨選別部４３、硬貨ストック部４５、硬貨返却部５０を設けると共に、これら機能部のうち、硬貨有無判定部６３，６３ｂを除く機能部として機能するコンピュータを設け、第二筐体内には、硬貨有無判定部６３，６３ｂとして機能するコンピュータを設けるようにしてもよい。この場合、両コンピュータは、通信により、必要な情報等を送受信し合うことになる。
【０１０９】
また、以上の実施形態は、いずれも、硬貨の有無検知を対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、紙幣の有無検知を対象にしてもよい。さらに、以上の実施形態は、いずれも、料金自動収受装置を対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、貨幣を払い出す装置であれば、如何なる装置を対象にしてもよく、例えば、各種自動販売機、銀行等に設置されているＡＴＭ等を対象にしてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１１：ディスプレイ、１２：スピーカ、２０：通行券挿入部、２５：通行券ストック部、３０：紙幣投入部、３３：紙幣選別部、３５：紙幣ストック部、３９：紙幣返却部、４０：硬貨投入部、４３：硬貨選別部、４５：硬貨ストック部、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ：硬貨返却部、５１：受け皿、５２：底板部、５２ａ：貨幣受け面、５２ｂ：背面、５３：側周壁部、５４：カメラ、５５：撮像用光源、５６：警告用光源、５７，５７ａ：ストライプ板、５８：帯状白色部（反射部）、５８ａ：帯状透過部、５９：帯状黒色部（吸収部）、５９ａ：帯状遮光部、６０，６０ｂ：制御部、６１：主制御部、６２，６２ｂ：撮像制御部、６３，６３ｂ：硬貨有無判定部、６４：警告制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨幣を払い出す貨幣払出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨幣を払い出す装置としては、例えば、釣銭を払い出す料金自動収受装置や自動販売機、さらに、銀行等に設置されているＡＴＭ（Automated teller machine）等がある。
【０００３】
これらの貨幣払出装置では、払い出した貨幣の取り忘れを検知するために各種機能が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の技術では、硬貨が払い出される箇所に、静電容量式センサを設け、この静電容量式センサで検知された静電容量の変化により、硬貨が残されているか否かを判定している。また、特許文献２に記載の技術では、硬貨が払い出される箇所に、光電式センサ又は超音波式センサを設け、これらのセンサからの出力変化により、硬貨が残されているか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１９３０９０号公報
【特許文献２】特開平６−３６１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
貨幣の有無を検出するセンサとしては、以上で述べたセンサの他、撮像手段としてのカメラが考えられる。このカメラを用いた場合、貨幣払出装置の設置場所が屋外であると、太陽光に代表される外光による影響を受けて、カメラで得られた画像データから、貨幣が残っているか否かの判定を的確に行うことができないことが予想される。
【０００７】
そこで、本発明では、カメラ等の撮像手段を用いて、貨幣が残っているか否かを判定する場合に、判定に好適な画像データを提供することができる貨幣払出装置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】
前記目的を達成するための発明に係る貨幣払出装置は、
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿には、該受け皿を基準にして一方の側から他方の側へ光が透過する透明部が、少なくとも該受け皿の貨幣受け面を含む部分に形成され、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記一方の側からの光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する撮像手段を備えている、ことを特徴とする。
【０００９】
該貨幣払出装置では、受け皿の貨幣受け面を含む部分を透明にし、撮像手段が、受け皿を基準にして撮像手段と反対側からの光を含む光で、貨幣受け面を撮像するので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、受け皿表面上が外光を反射することによる輝度変化の影響を小さくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、受け皿が外光に一時的に照らされても、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００１０】
ここで、前記貨幣払出装置において、前記一方の側から前記貨幣受け面を照らすための光を発する光源を備えていてもよい。
【００１１】
上記貨幣払出装置では、撮像に必要な光を安定して確保できるため、貨幣が残っているか否かの判定に、より好適な画像データを提供することができる。
【００１２】
また、前記貨幣払出装置において、前記一方の側から前記貨幣受け面を照らす光は、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らす光であってもよい。この場合、前記特定パターンは、前記高輝度部及び前記低輝度部がいずれも帯状を成し、帯状の該高輝度部と帯状の該低輝度部とが交互に並ぶ縞模様であってもよい。
【００１３】
該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。よって、該貨幣払出装置によれば、基準画像データを得るために、貨幣払出直前に、受け皿の貨幣受け面を撮像する手間を省くことができる。さらに、該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、撮像手段は、貨幣受け面上に貨幣が存在すれば特定パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面上に貨幣が存在しなければ特定パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、該貨幣払出装置では、貨幣が残っているか否かの判定の際には、特定パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面が一時的に照らされても、撮像手段が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定を確実に行うことができる。
【００１４】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源からの光を受けて、前記貨幣受け面を前記特定パターンに照らすパターン板を備えていてもよい。
【００１５】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源は、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記パターン板は、前記受け皿の前記貨幣受け面を基準にして前記一方の側に配置され、前記透明部を介して前記他方の側の光源から光を受ける受光面を有し、前記パターン板の前記受光面には、受けた光を反射する反射部と受けた光を吸収する吸収部とが、前記特定パターンに併せて形成されていてもよい。
【００１６】
また、前記貨幣払出装置において、前記光源は、前記受け皿を基準にして前記一方の側に配置され、前記貨幣受け面に向かって光を発するものであってもよい。
【００１７】
該貨幣払出装置では、貨幣受け面上に貨幣が存在する場合、光源からの光はこの貨幣により遮られるため、貨幣が存在する部分と貨幣が存在しない部分とのコントラスト差を大きくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００１８】
また、前記貨幣払出装置において、前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該貨幣受け面側であり、前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記透明部を透過した光に照らされた前記貨幣受け面を撮像してもよい。
【００１９】
また、前記貨幣払出装置において、前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該背面側であり、前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記貨幣受け面を経て、前記透過部を透過した光を受光してもよい。
【００２０】
また、前記貨幣払出装置において、前記透明部は、前記一方の側からの光に対して、該一方の側に焦点を形成する凹レンズ光学系を形成してもよい。
【００２１】
上記貨幣払出装置では、受け皿の貨幣受け面の位置での撮像領域を広げることができる。
【００２２】
また、前記目的を達成するための発明に係る貨幣払出装置は、
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿の貨幣受け面を撮像する撮像手段と、
前記受け皿の前記貨幣受け面に向かって光を発する光源と、
前記光源からの光を受けて、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らすパターン部と、を備え、
前記パターン部は、前記受け皿の前記貨幣受け面よりも、上側と下側とのうちの一方の側に配置され、
前記撮像手段は、前記受け皿を基準にして、上側と下側とのうちの他方の側に配置され、
前記受け皿は、前記貨幣受け面を含む領域において、前記光源から前記パターン部までの光路、及び該パターン部から前記撮像手段までの光路となる部分が透明である、ことを特徴とする。
【００２３】
該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、撮像手段は、貨幣受け面上に貨幣が存在すれば特定パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面上に貨幣が存在しなければ特定パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、該貨幣払出装置では、貨幣が残っているか否かの判定の際には、特定パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面が一時的に照らされても、撮像手段が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定を確実に行うことができる。さらに、撮像手段が、受け皿の貨幣受け面を基準にして撮像手段と反対側に配置されているパターン部からの光を含む光で、貨幣受け面を撮像するので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、貨幣が存在しない部分の輝度変化を小さくすることができる。よって、該貨幣払出装置によれば、受け皿が外光に一時的に照らされても、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。
【００２４】
また、該貨幣払出装置では、撮像手段が特定パターンに照らされた貨幣受け面を撮像することになるので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。よって、該貨幣払出装置によれば、基準画像データを得るために、貨幣払出直前に、受け皿の貨幣受け面を撮像する手間を省くことができる。
【００２５】
さらに、上記貨幣払出装置では、パターン部は、貨幣受け面を基準にして、撮像手段と反対側に配置されているため、当該パターン部が貨幣や利用者の手により磨耗することがなく、パターン部の磨耗による貨幣判定の検知精度の低下を防ぐことができる。
【００２６】
また、前記貨幣払出装置において、前記受け皿は、全体が透明であってもよい。
【００２７】
上記貨幣払出装置では、受け皿に、この受け皿の貨幣受け面の外縁に沿って、側周壁が存在する場合でも、当該貨幣払出装置を利用する利用者は、この側周壁を介して、貨幣受け面上の貨幣を見ることができる。
【００２８】
また、前記貨幣払出装置は、前記撮像手段が撮像した画像データを受け付けて、該画像データを解析して、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っているか否かを判定する判定手段と、前記貨幣が前記受け皿に残っていることを警告する警告手段と、前記判定手段により、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っていると判定されると、前記警告手段により前記警告を実行させる警告制御手段と、を備えていてもよい。
【００２９】
上記貨幣払出装置では、貨幣の取り忘れを防止することができる。
【００３０】
また、前記貨幣払出装置において、前記警告手段は、前記光源とは異なる色の光を前記受け皿に向かって発する警告光源を有していてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、受け皿が外光に一時的に照らされても、撮像手段が取得する画像データ中で、貨幣が存在しない部分の輝度変化を小さくすることができるので、貨幣が残っているか否かの判定を極めて確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る第一実施形態における料金自動収受装置の正面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における料金自動収受装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第一実施形態における硬貨有無判定部の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第一実施形態における画像データを示す説明である。
【図７】本発明に係る第一実施形態における画像データから輝度微分グラフの作成手順を示す説明図で、同図（ａ）は画像データを示し、同図（ｂ）は水平輝度分布グラフを示し、同図（ｃ）は輝度微分グラフを示す。
【図８】本発明に係る第二実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図９】本発明に係る第三実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第三実施形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る第三実施形態における硬貨有無判定部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る第四実施形態における硬貨返却部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る貨幣払出装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００３４】
「第一実施形態」
まず、図１〜図７を用いて、本発明に係る第一実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００３５】
本実施形態の貨幣払出装置は、有料道路の料金自動収受装置で、図２に示すように、ディスプレイ１１と、スピーカ１２と、有料道路の通行券が挿入される通行券挿入部２０と、通行券挿入部２０に挿入された通行券を貯める通行券ストック部２５と、紙幣が投入される紙幣投入部３０と、投入された紙幣を貨幣価値毎に選別する紙幣選別部３３と、紙幣選別部３３で選別された各貨幣価値毎の紙幣を貯める紙幣ストック部３５と、紙幣を返却する紙幣返却部３９と、硬貨が投入される硬貨投入部４０と、投入された硬貨を貨幣価値毎に選別する硬貨選別部４３と、硬貨選別部４３で選別された硬貨を貨幣価値毎に貯める硬貨ストック部４５と、硬貨を返却する硬貨返却部５０と、これらの各部を制御する制御部６０と、を備えている。
【００３６】
通行券挿入部２０は、通行券挿入口から投入された通行券に磁気記録等されている情報を読み取る読取機（不図示）と、この通行券を通行券ストック部２５に送る通行券搬送機構２１を有している。通行券ストック部２５は、通行券を貯める通行券容器２６を有する。
【００３７】
紙幣投入部３０は、紙幣投入口から投入された紙幣の貨幣価値を検知するセンサ（不図示）と、この紙幣を紙幣選別部３３へ送る紙幣搬送機構３１とを有している。紙幣ストック部３５は、貨幣価値毎に設けられている紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃと、各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちから制御部６０からの指示に従っていずれかの紙幣収納容器に貯められた紙幣を紙幣返却部３９に送る紙幣搬送機構３７と、を有している。紙幣選別部３３は、紙幣投入部３０から送られてきた紙幣を、この紙幣投入部３０で検知された貨幣価値に応じて、紙幣ストック部３５の各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちのいずれかの紙幣収納容器に送る紙幣選別機構３４を有している。
【００３８】
硬貨投入部４０は、投入された硬貨を受ける受け皿（不図示）と、この硬貨受け皿からの硬貨の貨幣価値を検知するセンサ（不図示）と、この硬貨を硬貨選別部４３へ送る硬貨搬送機構４１とを有している。硬貨ストック部４５は、貨幣価値毎に設けられている硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄと、各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちから制御部６０からの指示に従っていずれかの硬貨収納容器に貯められた硬貨を硬貨返却部５０に送る硬貨搬送機構４７と、を有している。硬貨選別部４３は、硬貨投入部４０から送られてきた硬貨を、この硬貨投入部４０で検知された貨幣価値に応じて、硬貨ストック部４５の各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちのいずれかの硬貨収納容器に送る硬貨選別機構４４を有している。
【００３９】
硬貨返却部５０は、硬貨ストック部４５の硬貨搬送機構で送られてきた硬貨を受ける受け皿５１と、この受け皿５１を撮像するカメラ５４と、光源５５，５６と、受け皿５１上に光の縞模様を形成するためのストライプ板（パターン板）５７と、を有している。なお、これらの具体的な構成や配置等に関しては、後述する。
【００４０】
制御部６０は、コンピュータであり、ハードウェアー構成として、各種演算を実行するＣＰＵと、このＣＰＵのワークエリア等になるＲＡＭと、予め各種データやプログラム等が格納されているＲＯＭと、ハードディスクドライブ装置等の外部記憶装置と、外部装置との間でデータの入出力を行うインタフェース等を有して構成されている。
【００４１】
この制御部６０は、機能構成として、硬貨返却部５０のカメラ５４及び光源５５を制御する撮像制御部６２と、カメラ５４で得られた画像データを解析して受け皿５１に硬貨が残っているか否かの判定を行う硬貨有無判定部６３と、受け皿５１に硬貨が残っている場合に硬貨が残っている旨等の警告の制御を行う警告制御部６４と、硬貨返却部５０を除く他の部を制御する主制御部６１と、を有している。これらの機能部は、いずれも、外部記憶装置に格納されているプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する。なお、このプログラムは、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体により、コンピュータに提供されてもよいが、通信装置を介して外部からコンピュータに提供されてもよい。
【００４２】
図１に示すように、ディスプレイ１１、スピーカ１２、通行券挿入部２０、紙幣投入部３０、紙幣返却部３９、硬貨投入部４０、及び硬貨返却部５０は、いずれも、料金自動収受装置の筐体１０の前面に設けられている。
【００４３】
硬貨返却部５０の受け皿５１は、図３に示すように、下方側に向かって滑らかに凹んだ形状を成し、凹形状の底の部分を形成する底板部５２と、凹形状の側周部分を形成する側周壁部５３と、を有する。底板部５２と側周壁部５３とは、滑らかに連続している。
【００４４】
この受け皿５１は、透明な材料で形成されている。具体的に、この受け皿５１は、石英ガラス等のガラス材や、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂で形成されている。また、この受け皿５１は、石英ガラス等のガラス材を各種樹脂シートでコーティングして形成してもよい。
【００４５】
カメラ５４は、この受け皿５１に上方に配置され、受け皿５１の底板部５２の上面である貨幣受け面５２ａを含む領域を撮像できる向きに向けられている。
【００４６】
光源５５，５６には、撮像用光源５５と警告用光源５６とがある。警告用光源５６は、撮像用光源５５が発する光とは異なる色の光を発する。これら光源５５，５６も、カメラ５４と同様、受け皿５１に上方に配置され、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを含む領域を照らせる向きに向けられている。撮像用光源５５と受け皿５１との間には、撮像用光源５５からの光を分散させて、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを均等に照らすための拡散板（不図示）が設けられている。
【００４７】
ストライプ板５７は、少なくとも受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりもサイズ的に大きい。このストライプ板５７の受光面となる一方の面には、受けた光の多くを反射する帯状白色部（反射部）５８と、受けた光の多くを吸収する帯状黒色部（吸収部）５９とが交互に縞模様状に形成されている。帯状黒色部５９の幅は、当該料金自動収受装置が扱う硬貨のうちで最も外径の小さい硬貨の外径よりも小さく、例えば、この外径の２／３〜１／５程度である。このストライプ板５７は、受け皿５１の下方に配置され、受光面が上向きに向けられている。
【００４８】
次に、図４及び図５に示すフローチャートに従って、以上で説明した料金自動収受装置の制御部６０の動作について説明する。
料金自動収受装置の通行券挿入口に通行券が挿入されると、通行券挿入部２０の読取機が、この通行券に磁気記録等されている情報を読み取り、この情報を制御部６０に送る。制御部６０の主制御部６１は、この情報を取得すると（Ｓ１１）、清算処理を実行する（Ｓ１２）。
【００４９】
この清算処理（Ｓ１２）で、主制御部６１は、まず、読取機からの情報を用いて、有料道路の走行区間を割り出し、この走行区間対応の通行料金を算出する。続いて、主制御部６１は、この通行料金をディスプレイ１１に表示させると共に、スピーカ１２から音声出力させる。
【００５０】
この通行料金の出力に対して、一枚以上の紙幣が紙幣投入部３０の紙幣投入口に投入されると、この紙幣投入部３０のセンサにより、各紙幣の貨幣価値が検知され、これが主制御部６１に送られる。そして、投入された紙幣は、紙幣選別部３３により、この紙幣の貨幣価値に応じて、紙幣ストック部３５の各紙幣収納容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうちで、同じ貨幣価値の紙幣が収納される紙幣収納容器に送られる。また、一個以上の硬貨が硬貨投入部４０の受け皿に投入されると、この硬貨投入部４０のセンサにより、各硬貨の貨幣価値が検知され、これが主制御部６１に送られる。そして、投入された硬貨は、硬貨選別部４３により、この硬貨の貨幣価値に応じて、硬貨ストック部４５の各硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄのうちで、同じ貨幣価値の硬貨が収納される硬貨収納容器に送られる。主制御部６１は、各センサから送られてきた貨幣価値の合計を算出し、この合計値から、先に算出した通行料金を減算する。そして、減算結果が０より大きいか否かにより、釣銭の払出が必要であるか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００５１】
ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出が不要と判断すると、一連の処理を終了する。また、ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出必要と判断すると、スピーカ１２から「釣銭があります。取り忘れにご注意下さい。」等の釣銭有りの旨を音声出力させる（Ｓ１４）。さらに、ステップ１３で、主制御部６１が釣銭の払出必要と判断すると、撮像制御部６２が撮像回数カウンタを１にする（Ｓ１５）。
【００５２】
次に、主制御部６１は、ステップ１３の判断過程で求めた減算結果に応じた貨幣価値分の硬貨を硬貨ストック部４５に払い出させる（Ｓ１７）。この際、主制御部６１は、硬貨ストック部４５に対して、払出硬貨の種類、及び、この種類の硬貨枚数を指示する。硬貨ストック部４５の硬貨搬送機構４７は、この指示を受けると、指定された種類の硬貨が収納されている硬貨収納容器４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄから、指示された枚数の硬貨を取り出して、これを硬貨返却部５０へ送る。硬貨返却部５０に送られた硬貨は、この硬貨返却部５０の受け皿５１に載る。
【００５３】
なお、釣として、紙幣が払い出される場合もあるが、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
撮像制御部６２は、主制御部６１が硬貨ストック部４５に硬貨の払い出しを指示すると、タイマを駆動させ、このタイマにより予め定められた時間Ｔ１の経過が計測されると（Ｓ１８）、このタイマをリセットしてから、撮像用光源５５を点灯させると共に、カメラ５４により受け皿５１を撮像させる（Ｓ１９）。なお、ここでの時間Ｔ１は、主制御部６１が硬貨ストック部４５に硬貨の払い出しを指示してから、実際に払い出された硬貨が利用者であるドライバー等により取り除かれるまでの最短時間と考えられる時間、例えば、３秒である。また、ここでは、撮像用光源５５を撮像時に点灯させるようにしているが、撮像の有無に関係なく、常時点灯させておいてもよい。
【００５５】
撮像用光源５５からの光は、図３に示すように、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨Ｃがなければ、透明な受け皿５１を透過して、ストライプ板５７に至る。ストライプ板５７に至った光のうち、帯状白色部（反射部）５８に至った光は、ここで、反射されて、再び、透明な受け皿５１を透過してカメラ５４側に向かう。一方、帯状黒色部（吸収部）５９に至った光は、ここでほとんどが吸収される。このため、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨がなければ、カメラ５４の撮像により得られた画像は、図６に示すように、ストライプ板５７に対応して、白帯（高輝度帯）と黒帯（低輝度帯）とが交互に並んだ縞模様の画像となる。
【００５６】
また、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に硬貨Ｃがあれば、この硬貨Ｃはストライプ板５７よりカメラ５４側に存在するため、カメラ５４の撮像により得られた画像中の硬貨Ｃが存在する部分は、硬貨Ｃの画像となり、その部分の輝度は硬貨Ｃの輝度となる。したがって、図６に示すように、使い込まれた１０円硬貨等の反射率の低い硬貨の像Ｉａは、低輝度の黒っぽい円形像として撮像され、５０円、１００円、５００円硬貨等の反射率の高い硬貨の像Ｉｂは、高輝度の白っぽい円形像として撮像される。但し、硬貨の輝度は、硬貨表面の汚れやキズ等の影響により反射率が変化するため、図６中の各硬貨の像Ｉａ，Ｉｂの輝度は変化するし、一つの硬貨中の輝度が一様にならならないこともある。また、硬貨が重なっている場合には、複数の円形像が重なることなり、全体として円形にならないこともある。
【００５７】
硬貨有無判定部６３は、撮像により得られた画像データをカメラ５４から取得し、この画像データを解析して、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に釣銭が残っているか否かを判定する（Ｓ２０）。硬貨有無判定部６３により、釣銭が残っていないと判定されると、一連の処理は終了する。また、釣銭が残っていると判定されると、撮像制御部６２が撮像回数カウンタに1を加えて（Ｓ３１）、この撮像回数カウンタのカウンタ値が予め定められた値ａであるか否かを判断する（Ｓ３２）。この予め定められた値ａは、例えば、５〜１５程度の値である。
【００５８】
撮像制御部６２により、カウンタ値が予め定められた値ａではない、つまり、カウンタ値が予め定められた値ａより小さいと判断されると、警告制御部６４は、第一警告処理として、警告用光源５６を点滅させる（Ｓ３３）。この警告用光源５６は、前述したように、撮像用光源５５とは異なる色の光を発するため、利用者であるドライバー等にとって、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの色が変わったように見える。このため、ドライバー等にこの受け皿５１を注目させることができる。
【００５９】
そして、撮像制御部６２は、タイマにより、先の撮像から予め定められた時間Ｔ２の経過が計測されると（Ｓ３２）、ステップ１９に戻り、再び、撮像用光源５５を点灯させると共に、カメラ５４により受け皿５１を撮像させる。なお、ここでの時間Ｔ２は、例えば、１秒である。
【００６０】
以下、ステップ２０の硬貨有無判定処理で、釣銭が残っていないと判定されない限り、ステップ１９，２０，３１，３２，３３，３４の処理が繰り返し実行される。この間、撮像時を除いて、警告用光源５６の点滅は継続する。また、これらのステップでの処理の過程で、ステップ３２において、撮像制御部６２により、撮像回数カウンタのカウンタ値が予め定められた値ａになったと判断されると、警告制御部６４は、第二警告処理として、例えば、スピーカ１２から、例えば、「釣銭を取り忘れています。」等を複数回音声出力させて、一連の処理を終了する。この場合、この音声出力の音量は、ステップ１４での釣銭有りの旨の音声出力の音量よりも大きい。
【００６１】
なお、警告用光源５６の点滅は、警告用光源５６の点滅開始後に、ステップ２０で硬貨が残っていないと判定された時点、又は、ステップ３５の第二警告処理が終了した時点で、終了する。
【００６２】
次に、ステップ２０における硬貨有無判定処理の詳細について、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００６３】
硬貨有無判定部６３は、まず、ステップ１９の撮像で得られた釣銭払出後の画像データを取得する（Ｓ２１）。この画像データは、図６に示すように、釣銭が受け皿５１上に残っている場合、白帯と黒帯とが交互に並んだ縞模様と、黒っぽい円形の硬貨像Ｉａ及び／又は白っぽい円形の硬貨Ｉｂとが表されている画像のデータである。
【００６４】
次に、硬貨有無判定部６３は、図７（ａ）に示すように、ステップ２１で取得した画像データから、図７（ｂ）に示すように、水平輝度分布グラフを作成する（Ｓ２２）。この水平輝度分布グラフは、横軸に、白帯及び黒帯がそれぞれ伸びている方向（垂直方向）に対して垂直な方向（水平方向）の位置、言い換えると、白帯と黒帯とが並んでいる方向（水平方向）の位置をとり、縦軸に輝度をとったグラフである。このステップ２２では、白帯及び黒帯がそれぞれ伸びている方向（垂直方向）で互いに異なるそれぞれの位置で、この水平輝度分布グラフを作成する。この水平輝度分布グラフは、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、水平方向において、輝度の高い部分、つまり白帯部分と、輝度の低い部分、つまり黒帯部分とが交互に繰り返されるグラフになるが、釣銭が残っている場合、この釣銭が存在する部分の輝度が前述したように釣銭の輝度となる。なお、図７（ｂ）に示す水平輝度分布グラフは、同図（ａ）中の垂直方向におけるｂ位置での水平輝度分布グラフである。
【００６５】
続いて、硬貨有無判定部６３は、図７（ｃ）に示すように、水平輝度分布グラフの水平位置変化に対する輝度の微分値を求め、輝度微分グラフを作成する（Ｓ２３）。この輝度微分グラフは、高輝度部分と低輝度部分との境目の位置でピーク値を示すグラフとなるため、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、水平方向において、白帯部分と黒帯部分との境目の各位置でピーク値を示し、ピーク値相互間の間隔も一定である。一方、釣銭が受け皿５１上に残っている場合、釣銭が存在しない部分に関しては、白帯部分と黒帯部分との境目の各位置でピーク値を示し、ピーク値相互間の間隔も一定になるが、釣銭が存在する部分に関しては、釣銭が存在する部分と釣銭が存在しない部分との境目や、反射率の異なる釣銭相互の境目等がピーク値となり、釣銭が存在しない部分に対して、釣銭が存在する部分では、ピーク値の発生パターンが変わる。但し、釣銭が例えば反射率の低い硬貨であり、この硬貨が黒帯部分に存在する場合には、釣銭が存在する部分と釣銭が存在しない部分との境目がピーク値を示さないこともある。また、ある釣銭が存在する部分で、この釣銭にキズが存在し、キズの部分と他の部分との反射率が異なる等の場合には、この釣銭が存在する部分中にピーク値を示すこともある。
【００６６】
次に、硬貨有無判定部６３は、輝度微分グラフを参照して、各ピーク値の相互間隔を算出する（Ｓ２４）。具体的には、隣り合っている正ピーク値の相互間隔、隣り合っている負ピーク値の相互間隔、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔のうち、少なくともいずれかの間隔を算出する。この場合、例えば、隣り合っている正ピーク値の相互間隔Ｄのみを算出する。
【００６７】
次に、硬貨有無判定部６３は、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全てが、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）であるか否かを判断する（Ｓ２５）。仮に、釣銭が受け皿５１上に残っていない場合、隣り合っている正ピーク値の相互間隔Ｄはいずれもほぼ一定で、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅ｄに近い値になる。一方、釣銭が受け皿５１上に残っていれば、前述したように、ピーク値の発生パターンが変化するため、釣銭が存在する部分を含む領域において、正ピーク値の相互間隔Ｄは、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅よりも極端に長くなるか短くなる。そこで、ここでは、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全てが、黒帯部分と白帯部分とを併せた幅ｄと実質的に同じ幅であると扱える（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）の範囲内であるか否かを判断することで、硬貨の有無を判定している。
【００６８】
そして、硬貨有無判定部６３は、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄの全ては、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）であると判断すると、硬貨無しと判定し（Ｓ２６）、ステップ２４で算出した各ピーク値の相互間隔Ｄのうち、一つでも、予め定められた範囲内（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）でないと判断した場合には、釣銭有りと判定する（Ｓ２７）。
【００６９】
なお、ステップ２４において、例えば、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔を算出する場合には、ステップ２５で扱う予め定められた範囲は、黒帯部分の幅又は白帯部分の幅を基準にして定めることになる。また、ステップ２４において、隣り合っている正ピーク値の相互間隔、隣り合っている負ピーク値の相互間隔、隣り合っている正ピーク値と負ピーク値との相互間隔のうち、少なくとも二種類の間隔を算出する場合には、各種類毎の算出間隔が、各種類毎の予め定められた範囲であるか否かを判断し、いずれの種類の算出間隔においても、予め定められた範囲内である場合には、硬貨無しと判定し、いずれか一種類の算出間隔でも、予め定められた範囲内でない場合には、硬貨有りと判定する。
【００７０】
以上で、硬貨有無判定処理は終了する。
【００７１】
以上、本実施形態では、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、硬貨が存在しない部分に関しては、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下からの光で、この貨幣受け面５２ａを撮像しているので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、カメラ５４が取得する画像データ中で、硬貨が存在しない白帯部分及び黒帯部分の輝度変化を小さくすることができる。よって、本実施形態では、仮に、受け皿５１が斜め上方から太陽光等の外光に照らされている場合でも、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無を確実に判定することができる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、カメラ５４が縞模様パターンに照らされた貨幣受け面５２ａを撮像するので、カメラ５４は、貨幣受け面５２ａ上に硬貨が存在すれば縞模様パターンが乱されている画像データを取得し、貨幣受け面５２ａ上に硬貨が存在しなければ縞模様パターンが実質的に乱されていない画像データを取得することになる。よって、本実施形態では、硬貨が残っているか否かの判定の際には、縞模様パターンが乱されている画像データであるか否かを判断すればよいので、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが一時的に照らされても、カメラ５４が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。特に、本実施形態では、得られた画像データの水平輝度分布の微分値に基づいて、硬貨が残っているか否かの判定を行っているので、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが一時的に照らされても、カメラ５４が取得した画像データにより、貨幣が残っているか否かの判定をより確実に行うことができる。これは、太陽光等の外光に貨幣受け面５２ａが照らされても、硬貨が存在しない部分に関しては、微分値があまり変化しないのみならず、微分値のピーク値の相互間隔が変わらないから、つまり、貨幣が存在しない部分の微分値が一時的な外光の影響をほとんど受けないからである。
【００７３】
また、本実施形態では、ストライプ板５７を背景にして、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、貨幣払出後の画像データに対する基準画像データ、つまり、貨幣払出前の画像データが、どのようなデータであるか予め把握できる。このため、本実施形態では、後述の第三実施形態及び第四実施形態のように、釣銭払出後の画像データの他に、釣銭払出前の画像データを取得し、さらに、両画像データの差分をとる必要はない。すなわち、本実施形態では、釣銭払出直前に、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像する手間を省くことができる。なお、本実施形態において、貨幣払出前の画像データに関して予め把握しているデータは、図５中のステップ２５において、各ピーク値の相互間隔Ｄの判定基準となる予め定められた範囲（1.2×ｄ〜0.8×ｄ）である。
【００７４】
また、本実施形態では、ストライプ板５７が受け皿５１の下側に配置されているため、このストライプ板５７の白黒の縞模様が硬貨や利用者の手により磨耗することがなく、縞模様の磨耗による硬貨の検知精度の低下を防ぐことができる。縞模様が磨耗した場合、白または黒の色が薄くなり（黒地に白のストライプか，白地に黒のストライプかによって替わります）、磨耗部と非磨耗部の反射率が近付くことになり、磨耗による直接的な輝度変化のみならず、光源からの光、さらには西日などの外光による輝度差として得られるエッジ強度に，磨耗部と非磨耗部では大きな差が発生する。このため、非磨耗部でのエッジ強度に注目した閾値でエッジ検出を行った場合、磨耗部では十分にエッジが検出されなくなり、硬貨が存在しないにもかかわらず、硬貨ありとする誤検出が発生し得る。なお、ここでは、受け皿５１の下方に、間隔を開けてストライプ板５７を配置しているが、間隔を開けずに、つまり、受け皿５１の貨幣受け面５２ａと対向する背面５２ｂにストライプ板５７を貼り付けてもよいし、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下に位置するよう、このストライプ板５７を埋め込んでもよい。
【００７５】
さらに、本実施形態では、釣銭が残っていると判定された場合、撮像用光源５５とは異なる色の光を発する警告用光源５６を点滅させる第一警告処理、さらに、釣銭を取り忘れている旨を音声出力する第二警告処理を行うので、釣銭の取り忘れを大幅に減少させることができる。なお、ここでは、釣銭の取り忘れを警告する方法として、警告用光源５６の点滅と音声による警告の二つを例示しているが、ディスプレイ１１での取り忘れ表示や、当該料金自動収受装置の先に存在している開閉バーを開けるタイミングを遅くする開閉バー制御を採用してもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、受け皿５１全体を透明にしているため、利用者であるドライバー側から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に載っている硬貨を、受け皿５１の透明な側周壁部５３を介して見ることができる。よって、本実施形態では、この意味でも、釣銭の取り忘れを減少させることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、パターン板としてストライプ板５７を用いて、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを白黒の縞模様に照らしているが、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを、光に照らされている高輝度部分と光に照らされていない低輝度部分との特定パターン、例えば、白黒の水玉模様、白黒の格子模様に照らしても、基本的に、同様の処理を行うことができる。
【００７８】
また、本実施形態では、ステップ２４において、微分値のピーク値の相互間隔を算出し、ステップ２５において、この間隔が予め定められている範囲内か否かにより、受け皿５１上に硬貨が残っているか否かを判定しているが、予め定められた微分値以上の正ピーク値の数又は負ピーク値の数、又は両ピーク値の数をカウントし、これらの数が予め定められた数であるか否かにより、受け皿５１上に硬貨が残っているか否かを判定してもよい。
【００７９】
「第二実施形態」
次に、図８を用いて、本発明に係る第二実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００８０】
本実施形態の貨幣払出装置も、第一実施形態と同様、有料道路の料金自動収受装置で、その構成は、硬貨返却部のみが第一実施形態と異なっており、その他の構成は第一実施形態と同様である。なお、後述する第三実施形態、第四実施形態も、硬貨返却部が第一実施形態と異なっており、その他の構成は第一実施形態と基本的に同様である。
【００８１】
本実施形態の硬貨返却部５０ａは、第一実施形態の硬貨返却部５０と同様、受け皿５１、カメラ５４、撮像用光源５５、警告用光源５６、及びストライプ板５７ａを有している。カメラ５４及び警告用光源５６は、第一実施形態と同様、受け皿５１の上方に配置されている。また、ストライプ板５７ａも、第一実施形態と同様、受け皿５１の下方に配置されている。一方、撮像用光源５６は、第一実施形態と異なり、受け皿５１及びストライプ板５７ａの下方に配置されている。また、本実施形態のストライプ板５７ａには、第一実施形態と異なり、光を透過させる帯状透過部５８ａと、光を透過させない帯状遮光部５８ａとが交互に縞模様状に形成されている。なお、ストライプ板５７ａと撮像用光源５５との間には、撮像用光源５５からの光を拡散させる拡散板が設けられている。
【００８２】
以上、本実施形態でも、第一実施形態と同様、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１の貨幣受け面５２ａよりも下からの光で、この貨幣受け面５２ａを撮像しているので、仮に、受け皿が西日等の外光に一時的に照らされても、カメラ５４が取得する画像データ中で、硬貨が存在しない白帯部分及び黒帯部分の輝度変化を小さくすることができ、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無を確実に判定することができる。さらに、本実施形態でも、第一実施形態と同様、ストライプ板５７ａを背景にして、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、より確実に硬貨の有無判定を行うことができると共に、釣銭払出直前に、別途、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像する手間を省くことができる。
【００８３】
また、本実施形態では、硬貨返却部５０の受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１よりも下からの光で受け皿５１の硬貨受け面５２ａを撮像しているので、受け皿５１上に硬貨があれば、カメラ５４は、この硬貨を光の影として撮像することになる。このため、硬貨の色や硬貨の光反射率にあまり影響を受けることなく、硬貨の影の部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。したがって、仮に、受け皿５１が斜め上方から太陽光等の外光に照らされている場合でも、本実施形態では、第一実施形態よりも、カメラ５４の撮像により得られた画像データから、硬貨の有無をより確実に判定することができる。
【００８４】
また、第一実施形態では、撮像用光源５５からの光が、拡散板及び受け皿５１を透過して、ストライプ板５７に至り、このストライプ板５７の帯状白色部５８で反射し、これが再び受け皿５１及び拡散板を透過してからカメラ５４に至るのに対して、本実施形態では、撮像用光源５６からの光が、拡散板、ストライプ板５７ａの帯状透過部５８ａ、及び受け皿５１の透過のみでカメラ５４に至るので、撮像光源５５からの光の減光量を少なくすることができる。このため、本実施形態では、この観点からも、第一実施形態より、硬貨が存在する部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、撮像用光源５５を受け皿５１の下方に配置したので、受け皿５１の上方に多くのスペースを確保できない場合でも、第一実施形態に劣らぬ効果を得ることができる。
「第三実施形態」
次に、図９〜図１１を用いて、本発明に係る第三実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【００８６】
本実施形態における貨幣払出装置の硬貨返却部５０ｂは、図９に示すように、第二実施形態の硬貨返却部５０ａからストライプ板５７ａを削除したもので、その他の構成は第二実施形態の硬貨返却部５０ａと同じである。
【００８７】
よって、本実施形態でも、第二実施形態と同様、硬貨返却部５０ｂの受け皿５１を透明にし、カメラ５４は、受け皿５１よりも下からの光で受け皿５１の貨幣受け面５２ａを撮像しているので、硬貨の存在しない部分の輝度変化の小さい画像データを得ることができると共に、硬貨の色や硬貨の光反射率にあまり影響を受けることなく、硬貨が存在する部分と他の部分とのコントラスト差の大きい画像データを得ることができる。
【００８８】
但し、本実施形態では、ストライプ板５７，５７ａが存在しないため、制御部６０ｂの動作が、第一実施形態や第二実施形態と異なっている。
【００８９】
そこで、本実施形態の制御部６０ｂの動作について、図１０及び図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００９０】
図１０のフローチャートに示すように、本実施形態でも、第一実施形態と同様、通行券のデータ取得処理（Ｓ１１）、清算処理（Ｓ１２）、釣銭の払出有無の判断処理（Ｓ１３）、釣銭有りの旨の音声出力処理（Ｓ１４）、撮像回数カウンタの「１」設定処理（Ｓ１５）が実行される。
【００９１】
その後、本実施形態では、釣銭払出前の受け皿５１の撮像処理が行われる（Ｓ１６）。つまり、撮像制御部６２ｂは、撮像用光源５５を点滅させると共に、カメラ５４により釣銭払出前の受け皿５１を撮像させる。この撮像によりカメラ５４が取得した画像データは、硬貨有無判定部６３ｂに送られ、硬貨有無判定部６３ｂが管理している記憶部に一時的に格納される。
【００９２】
この硬貨払出前の撮像処理が終了すると（Ｓ１６）、第一実施形態と同じ釣銭払出処理（Ｓ１７）が実行される。以降、第一実施形態と同様に、時間待ち（Ｓ１８）、釣銭払出後の撮像処理（Ｓ１９）、硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）、撮像回数カウンタのインクリメント処理（Ｓ３１）、カウンタ値の判断処理（Ｓ３２）、第一警告処理（Ｓ３３）、時間待ち（Ｓ３４）、第二警告処理（Ｓ３５）が実行される。但し、本実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）は、第一実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ２０）と異なる。
【００９３】
そこで、本実施形態の硬貨有無の判定処理（Ｓ４０）の詳細について、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００９４】
硬貨有無判定部６３は、まず、ステップ１６の撮像で得られた釣銭払出前の画像データを取得する（Ｓ４１）。続いて、硬貨有無判定部６３は、ステップ１９の撮像で得られた釣銭払出後の画像データを取得する（Ｓ４２）。
【００９５】
次に、硬貨有無判定部６３は、画素毎に、釣銭払出前の画像データ中の画素データと釣銭払出後の画像データ中の対応画素データとの差分を算出し（Ｓ４３）、画素毎の差分を二値化する（Ｓ４４）。具体的には、差分が一定閾値未満である場合には、この差分を「０」とし、差分が一定閾値以上である場合には、この差分を「１」とする。
【００９６】
次に、硬貨有無判定部６３は、差分が一定閾値未満である画素、つまり、ステップ４４で、差分が「０」とされた画素の総占有面積Ａを求める（Ｓ４５）。そして、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きいか否か、つまり、二つの画像データの差がない部分が所定以上あるか否かを判断し（Ｓ４６）、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きいと判断すると、釣銭無しと判定し（Ｓ４７）、この面積Ａが予め定められた値ＡＬより大きくないと判断すると、釣銭有りと判定する（Ｓ４８）。
【００９７】
なお、予め定められた値ＡＬは、釣銭払出前の画像データと釣銭払出後の画像データとが完全一致し、全ての画素の二値化後の差分が「０」で、この差分が「０」の画素の総占有面積、つまり全ての画素の総占有面積ＡＨよりも、多少小さい値である。これは、例えば、硬貨無しの場合でも、受け皿５１上に小さなゴミ等があれば、釣銭払出前の事前画像データと実際の釣銭払出後の画像データとが完全一致しないからである。
【００９８】
以上で、硬貨有無判定処理は終了する。
【００９９】
以上、本実施形態では、ストライプ板５７，５７ａが存在しないため、第一実施形態及び第二実施形態よりも、硬貨返却部５０の製造コストを抑えることができる。
【０１００】
「第四実施形態」
次に、図１２を用いて、本発明に係る第四実施形態としての貨幣払出装置について説明する。
【０１０１】
本実施形態における貨幣払出装置の硬貨返却部５０ｃは、第三実施形態のカメラ５４と撮像用光源５５との位置関係を逆転させたものである。
【０１０２】
このため、カメラ５４は、撮像用光源５５から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａを経て、その背面５２ｂから出射した光を受光することになり、受け皿５１の貨幣受け面５２ａから出射した光を受光する以上の実施形態とは異なる。但し、本実施形態は、カメラ５４と撮像用光源５５との位置関係が第三実施形態と逆で、そのためにカメラ５４が受ける光の向きも逆になっているだけであるから、基本的には第三実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態は、光源５５よりもカメラ５４のほうがより多くのスペースを必要とする場合、貨幣払出装置の貨幣返却部上部スペースに余裕が少ないときにはより有効である。
【０１０３】
また、本実施形態では、受け皿５１を、カメラ５４と反対側、つまり撮像用光源５５側に焦点を結ぶ凹レンズ光学系とすることで、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの位置での撮像領域を広げることができる。
【０１０４】
受け皿５１を凹レンズ光学系にするためには、例えば、凹メニスカスレンズのように、貨幣受け面５２ａの曲率半径よりも、その背面５２ｂの曲率半径が大きくなるようにしてもよいし（図１２に示す）、凹フリネルレンズのように、貨幣受け面５２ａの背面５２ｂに、凹レンズとして機能する複数のプリズムを形成してもよい。
【０１０５】
このように、受け皿５１の貨幣受け面５２ａの位置での撮像領域が広がると、この貨幣受け面５２ａをケラレなく撮像することができる。また、受け皿５１とカメラ５４との間隔を小さくすることができ、省スペース化を図ることもできる。
【０１０６】
「各実施形態の変形例」
【０１０７】
以上の実施形態の受け皿５１は、いずれも、受け皿５１全体が透明であるが、貨幣受け面５２ａ及びその背面５２ｂで囲まれた底板部５２のみが透明であってもよい。但し、この場合、利用者であるドライバー側から、受け皿５１の貨幣受け面５２ａ上に載っている硬貨を、受け皿５１の側周壁部５３を介して見ることができなくなる。
【０１０８】
また、実施形態では、いずれも、一つの筐体内に設けられたコンピュータにより、料金の清算処理、釣銭有無判定処理等を行っているが、異なる筐体内にそれぞれ設けられたコンピュータにより、複数の処理を分散処理するようにしてもよい。具体的には、例えば、第一筐体には、ディスプレイ１１、スピーカ１２、通行券挿入部２０、通行券ストック部２５、紙幣投入部３０、紙幣選別部３３、紙幣ストック部３５、紙幣返却、硬貨投入部４０、硬貨選別部４３、硬貨ストック部４５、硬貨返却部５０を設けると共に、これら機能部のうち、硬貨有無判定部６３，６３ｂを除く機能部として機能するコンピュータを設け、第二筐体内には、硬貨有無判定部６３，６３ｂとして機能するコンピュータを設けるようにしてもよい。この場合、両コンピュータは、通信により、必要な情報等を送受信し合うことになる。
【０１０９】
また、以上の実施形態は、いずれも、硬貨の有無検知を対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、紙幣の有無検知を対象にしてもよい。さらに、以上の実施形態は、いずれも、料金自動収受装置を対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、貨幣を払い出す装置であれば、如何なる装置を対象にしてもよく、例えば、各種自動販売機、銀行等に設置されているＡＴＭ等を対象にしてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１１：ディスプレイ、１２：スピーカ、２０：通行券挿入部、２５：通行券ストック部、３０：紙幣投入部、３３：紙幣選別部、３５：紙幣ストック部、３９：紙幣返却部、４０：硬貨投入部、４３：硬貨選別部、４５：硬貨ストック部、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ：硬貨返却部、５１：受け皿、５２：底板部、５２ａ：貨幣受け面、５２ｂ：背面、５３：側周壁部、５４：カメラ、５５：撮像用光源、５６：警告用光源、５７，５７ａ：ストライプ板、５８：帯状白色部（反射部）、５８ａ：帯状透過部、５９：帯状黒色部（吸収部）、５９ａ：帯状遮光部、６０，６０ｂ：制御部、６１：主制御部、６２，６２ｂ：撮像制御部、６３，６３ｂ：硬貨有無判定部、６４：警告制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿には、該受け皿を基準にして一方の側から他方の側へ光が透過する透明部が、少なくとも該受け皿の貨幣受け面を含む部分に形成され、
前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記一方の側からの光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する撮像手段を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貨幣払出装置において、
前記一方の側から前記貨幣受け面を照らすための光を発する光源を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の貨幣払出装置において、
前記一方の側から前記貨幣受け面を照らす光は、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らす光である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の貨幣払出装置において、
前記特定パターンは、前記高輝度部及び前記低輝度部がいずれも帯状をなし、帯状の該高輝度部と帯状の該低輝度部とが交互に並ぶ縞模様である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の貨幣払出装置において、
前記光源からの光を受けて、前記貨幣受け面を前記特定パターンに照らすパターン板を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の貨幣払出装置において、
前記光源は、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、
前記パターン板は、前記受け皿の前記貨幣受け面を基準にして前記一方の側に配置され、前記透明部を介して前記他方の側の光源から光を受ける受光面を有し、
前記パターン板の前記受光面には、受けた光を反射する反射部と受けた光を吸収する吸収部とが、前記特定パターンに併せて形成され、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項７】
請求項２に記載の貨幣払出装置において、
前記光源は、前記受け皿を基準にして前記一方の側に配置され、前記貨幣受け面に向かって光を発する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の貨幣払出装置において、
前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該貨幣受け面側であり、
前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記受け皿の前記透明部を透過した光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項９】
請求項７に記載の貨幣払出装置において、
前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該背面側であり、
前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記貨幣受け面を経て、前期受け皿の前記透過部を透過した光を受光する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の貨幣払出装置において、
前記透明部は、前記一方の側からの光に対して、該一方の側に焦点を形成する凹レンズ光学系を形成する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の貨幣払出装置において、
前記受け皿は、全体が透明である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の貨幣払出装置において、
前記撮像手段が撮像した画像データを受け付けて、該画像データを解析して、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っているか否かを判定する判定手段と、
前記貨幣が前記受け皿に残っていることを警告する警告手段と、
前記判定手段により、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っていると判定されると、前記警告手段により前記警告を実行させる警告制御手段と、
を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の貨幣払出装置において、
前記警告手段は、前記光源とは異なる色の光を前記受け皿に向かって発する警告光源を有する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１】
払い出された貨幣を受ける受け皿を備えている貨幣払出装置において、
前記受け皿には、該受け皿を基準にして一方の側から他方の側へ光が透過する透明部が、少なくとも該受け皿の貨幣受け面を含む部分に形成され、
前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、前記一方の側からの光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する撮像手段を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貨幣払出装置において、
前記一方の側から前記貨幣受け面を照らすための光を発する光源を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の貨幣払出装置において、
前記一方の側から前記貨幣受け面を照らす光は、該貨幣受け面を、高輝度部と低輝度部とを特定パターンで照らす光である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の貨幣払出装置において、
前記特定パターンは、前記高輝度部及び前記低輝度部がいずれも帯状をなし、帯状の該高輝度部と帯状の該低輝度部とが交互に並ぶ縞模様である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の貨幣払出装置において、
前記光源からの光を受けて、前記貨幣受け面を前記特定パターンに照らすパターン板を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の貨幣払出装置において、
前記光源は、前記受け皿を基準にして前記他方の側に配置され、
前記パターン板は、前記受け皿の前記貨幣受け面を基準にして前記一方の側に配置され、前記透明部を介して前記他方の側の光源から光を受ける受光面を有し、
前記パターン板の前記受光面には、受けた光を反射する反射部と受けた光を吸収する吸収部とが、前記特定パターンに併せて形成され、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項７】
請求項２に記載の貨幣払出装置において、
前記光源は、前記受け皿を基準にして前記一方の側に配置され、前記貨幣受け面に向かって光を発する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の貨幣払出装置において、
前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該貨幣受け面側であり、
前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記受け皿の前記透明部を透過した光に照らされた前記貨幣受け面を撮像する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項９】
請求項７に記載の貨幣払出装置において、
前記他方の側は、前記受け皿の前記貨幣受け面に対向する背面と該貨幣受け面とのうち、該背面側であり、
前記他方の側に配置されている前記撮像手段は、前記一方の側に配置されている前記光源から発せられ、前記貨幣受け面を経て、前期受け皿の前記透過部を透過した光を受光する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の貨幣払出装置において、
前記透明部は、前記一方の側からの光に対して、該一方の側に焦点を形成する凹レンズ光学系を形成する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の貨幣払出装置において、
前記受け皿は、全体が透明である、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の貨幣払出装置において、
前記撮像手段が撮像した画像データを受け付けて、該画像データを解析して、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っているか否かを判定する判定手段と、
前記貨幣が前記受け皿に残っていることを警告する警告手段と、
前記判定手段により、前記貨幣が払い出された前記受け皿に該貨幣が残っていると判定されると、前記警告手段により前記警告を実行させる警告制御手段と、
を備えている、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の貨幣払出装置において、
前記警告手段は、前記光源とは異なる色の光を前記受け皿に向かって発する警告光源を有する、
ことを特徴とする貨幣払出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２４８５１７（Ｐ２０１１−２４８５１７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９４７０（Ｐ２０１０−１１９４７０）
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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