JP2011054133A - 検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】より確実に検出対象物を検出することができ、大きさを適切に設定可能な検出システムを提供する。
【解決手段】硬貨検出システム７において、硬貨検出装置１の回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃは、筐体５の筒部にｘ軸に沿って配置され、検出軸はｚ軸方向と一致し、裏表面が検出軸と交差する向きで通過する硬貨を検出する。分離型フォトセンサ６Ａは、筐体５の筒部に配置され、検出軸は、ｘ軸とねじれの位置関係にあり、裏表面が検出軸と交差する向きで通過する硬貨を検出する。分離型フォトセンサ６Ｂは、筐体５の筒部に配置され、検出軸は、ｘ軸及び分離型フォトセンサ６Ａの検出軸のそれぞれと互いにねじれの位置関係にあり、裏表面が該検出軸と交差する向きで通過する硬貨を検出する。筐体５のｘ軸方向及びｙ軸方向の長さは、硬貨の裏表面が分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂのうちいずれか一方の検出軸と平行に筒部を通過する場合にも、他方の検出軸で検出する長さである。
【選択図】図３

Description

本発明は、異物等の通過する物体を検出する検出システムに関する。

例えば、現金自動預払機（Automated Teller Machine、以下ＡＴＭ）等では、紙幣投入口に誤って硬貨が投入されることがある。このような硬貨の誤投入を検出するために、従来から、光学式センサを使用して硬貨を検出する硬貨検出ユニットを設け、硬貨検出ユニットにおける検出結果をミドルウェアが受け取り、アラームを上げる仕組みが用いられている。

光学式センサを用いて硬貨を検出する公知の技術としては、例えば、ゲート部の内側全周にわたって複数の光センサを配置して、ゲート部を通過する硬貨を検知する技術について提供されている（例えば、特許文献１）。

あるいは、透過型の光センサを磁気センサと共に用いることにより、投入された硬貨の径が、最大径である５００円硬貨のそれと一致するか否かにより、５００円硬貨と磁気特性の近い１００円硬貨との判別を行い、また、硬貨検出用に反射型の光センサを使用する技術について提供されている（例えば、特許文献２）。

更には、硬貨通路の一方側に、硬貨通路の幅方向に対して所定の角度をもってＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサを直線状に配置し、他方側に光源を配置して、硬貨の径を検出する技術について提供されている（例えば、特許文献３）。

また、投入された硬貨について判断をして、その硬貨の使用が不正行為に当たるか否かを判断する技術として、コイン検出信号が正常か否かの判別手段を設け、コイン検出信号が不正常であると判断したときは、ブザーを鳴らすと共にテレビ画面に「エラー」表示を行って不正行為者に警告をする技術についても提供されている（例えば、特許文献４）。

特開平５−２８２５３６号公報 特開２００２−８３３３７号公報 特開２００５−２０２５８６号公報 特開平９−２８２５４３号公報

従来技術における硬貨検出ユニットは、投入される硬貨のうち直径が最大の５００円硬貨を基準にその幅が決定されている。硬貨検出ユニットの筐体を５００円硬貨の直径以下の幅に設定することにより、硬貨の過剰投入や束になった５００円玉等、硬貨検出ユニット内で硬貨が詰まり易くなるという現象が発生し、また、硬貨検出ユニットの大きさが限定されることとなる。

硬貨検出ユニット等の検出装置は、検出対象物を確実に検出でき、且つその大きさについては、検出装置を取り付ける装置の大きさや検出対象物の大きさに応じて適宜設定できることが望ましい。

本発明は、より確実に検出対象物を検出することができ、大きさを適切に設定可能な検出システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る検出システムは、通過する物体を検出する検出装置を備える検出システムであって、前記検出装置は、前記物体が通過する筒部を備える筐体と、前記筐体の筒部に第１の軸に沿って配置され、検出軸は、該第１の軸と直交する第２の軸方向と一致し、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第１の検出部と、前記筐体の筒部に配置され、検出軸は、前記第１の軸とねじれの位置関係にあり、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第２の検出部と、前記筐体の筒部に配置され、検出軸は、前記第１の軸及び前記第２の検出部の検出軸のそれぞれと互いにねじれの位置関係にあり、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第３の検出部と、を備え、前記筐体の筒部の前記第１の軸方向の長さ、及び前記筒部の筒長方向の長さは、前記物体の前記検出対象面が前記第２または第３の検出部のうちいずれか一方の検出軸と平行に該筒部を通過する場合にも、他方の検出軸で検出する長さである。

検出装置に設けられる第１から第３の検出部のうち、第１の検出部は、上記第２の軸を検出軸として、検出対象物を検出する。第２及び第３の検出部の検出軸は、互いの検出軸、及び第１の軸とねじれの位置関係にある。そして、筐体の大きさは、検出対象面が第２または第３の検出部のうち、いずれか一方の検出軸と平行な状態で通過する検出対象物については、他方の検出部により検出可能なように決定される。これにより、より確実に検出対象物を検出することができ、また、検出装置の大きさが適切に決定される。

本発明に係る検出システムによれば、より確実に検出対象物を検出することができ、検出装置の大きさを適切に設定可能となる。

実施形態に係る硬貨検出システムを備えたＡＴＭの構成の一部を示す図である。 実施形態に係る硬貨検出装置の軸方向の定義を説明する図である。 センサの配置について説明する図である。 筐体とセンサとの位置関係を示す図である 分離型フォトセンサの硬貨の検出範囲を説明する図である。 実施形態に係る硬貨検出装置を含む硬貨検出システムの構成図である。 実施形態に係る硬貨検出処理のタイムチャート図である。 ＡＴＭによる入金処理を示したフローチャートである。 実施形態に係る硬貨検出システムによる硬貨等の異物を検出する処理を示したフローチャートである。 実施形態に係る硬貨検出システムにおいて硬貨検出装置の状態を検知する処理を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る検出システムは、通過する物体が所定の大きさの範囲内にある場合にはその物体を異物として検出するものであるが、以下においては、通過する物体の一例として、硬貨を例に挙げ、硬貨を検出する硬貨検出システムについて説明する。

図１は、本実施形態に係る硬貨検出システムを備えたＡＴＭの構成の一部を示す図である。図１においては、ＡＴＭ１０のうち、本実施形態に係る硬貨検出システムと関連のある構成のみを示す。

ＡＴＭ１０は、例えば、図１のＡＴＭ１０Ａのように、硬貨リサイクルユニット（ＣＲＵ、Coin Recycle Unit）１１や紙幣リサイクルユニット（ＢＲＵ、Bill Recycle Unit）１２を備える。ＡＴＭの構成によっては、図１のＡＴＭ１０Ｂのように、硬貨リサイクルユニット１１は備えておらず、紙幣リサイクルユニット１２のみを備える場合もある。

硬貨検出システムは、センサ部１４を備えた硬貨検出装置１を含む。硬貨検出装置１は、硬貨リサイクルユニット１１や紙幣リサイクルユニット１２の後段に設けられ、硬貨検出装置１には、硬貨リサイクルユニット１１で硬貨として認識されなかった物体や、紙幣リサイクルユニット１２で紙幣として認識されなかった物体が投入される。硬貨として認識されない物体には、例えば、テープ留めにした硬貨等が挙げられ、紙幣として認識されない物体には、例えば、紙幣投入口から誤って投入されて硬貨等が挙げられる。

硬貨検出装置１は、そのセンサ部１４における物体の検知状況により、検知した硬貨等の物体を異物として検出し、検知した物体については、異物返却口１３からＡＴＭ１０Ａ、１０Ｂの利用者に返却する。

図２は、本実施形態に係る硬貨検出装置１の軸方向の定義を説明する図である。
硬貨検出装置１の筐体５は、中空の略直方体形状であり、検出対象物である硬貨Ｃは、筐体５の筒部を筒長方向（図２においてはｙ軸正から負の方向）に通過する。センサ部１４に含まれるセンサのそれぞれは、筐体５の筒部に設けられ、図２のｘｙ平面及びｙｚ平面と平行な面上に設けられる。

硬貨検出装置１の筐体５のｘｙｚ方向の大きさを、それぞれＸｍｍ、Ｙｍｍ及びＺｍｍとし、以下において、硬貨Ｃの検出に適した筐体５の各軸方向の大きさの決定方法について説明する。

図３は、センサの配置について説明する図である。図３（ａ）は、硬貨検出装置１のｘｚ平面と平行な平面による断面の模式図であり、図３（ｂ）は、ｘｙ平面と平行な平面による断面の模式図である。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、視認性の観点から、硬貨検出装置１を構成する各部の配置を模式的に示しており、実際の縮尺と必ずしも一致するものではない。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、本実施形態に係る硬貨検出装置１のセンサの配置方法について説明する。以下の説明においては、「センサと硬貨Ｃとの距離」とは、筐体５内のセンサが物体を検出可能な領域と硬貨Ｃとの最短距離をいうものとする。センサ間の距離や、センサと筐体５との距離についても同様である。

本実施形態に係る硬貨検出装置１は、回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃと、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂとを用いて、検出対象物である硬貨Ｃを検出する。回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃは、検出対象物に光を当て、反射光を受光するか否かにより、物体の有無を検出し、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、発光素子３Ａ、３Ｂから出た光を検出対象物が遮断するか否かにより、物体の有無を検出する。

図３（ａ）に示すとおり、実施例では、硬貨検出装置１の筐体５には、ｘ軸方向には３つの回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃが設けられ、その検出軸は、ｚ軸方向と略一致する。また、図３（ｂ）に示すとおり、ｚ軸方向には２つの分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂが設けられ、その検出軸は、ｚ軸方向からｘｙ平面から見ると、ｘ軸方向及び他方の分離型フォトセンサの検出軸とねじれの位置関係にある。更に、その検出軸は、ｙ軸方向からｘｚ平面を見ると、略平行に設けられている。これより、これらのセンサが硬貨Ｃを検出可能な領域は、ｙ軸方向からｘｚ平面を見ると、碁盤目状の配置となる。

回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃ及び分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、筐体５を通過する物体により遮断される面積が所定値以上である場合に、その物体を検知することができる。このため、これらのセンサは、硬貨Ｃの直径および厚みによる面積では、センサの遮断面積が不十分であるため、検知することができず、硬貨Ｃの面の部分、すなわち硬貨Ｃの裏表面を検出対象とする。

回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃのうち、図中左側の回帰型フォトセンサ２Ａの筐体５のｚ軸方向に関する左端からの距離Ｌ１は、直径が最小値をとる１円硬貨の直径以下、すなわち２０．０ｍｍ以下とする。同様に、右側の回帰型フォトセンサ２Ｃの筐体５のｚ軸方向に関する右端からの距離Ｌ２についても、１円硬貨の直径以下とする。そして、回帰型フォトセンサ間の距離Ｌ３についても、直径が最小値を取る１円硬貨の直径以下とする。なお、回帰型フォトセンサが互いに干渉しないよう、図３（ａ）のＬ４及びＬ５については、Ｌ５＞Ｌ４の関係を満たすように回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃをｘ軸方向に配置する。

回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃが上記のとおりに配置されていることにより、硬貨検出装置１をｚ軸方向に通過する硬貨Ｃの向きが、その裏表面がｘｙ平面と平行な向きである場合には、３つの回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃのうち少なくとも１つが、硬貨Ｃを検出する。

分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂについては、図３（ａ）に示すとおり、ｙ軸方向から見ると、各センサが硬貨Ｃを検出可能な領域は、回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃのそれと略直交するように配置されている。また、図３（ｂ）に示すとおり、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、筐体５のｙｚ平面と平行な互いに対向する面上に設けられ、先述のとおり、検出軸は、ｘ軸とねじれの位置関係にあるように、且つ他方の分離型フォトセンサの検出軸ともねじれの位置関係にあるように配置される。

実施例では、２組の分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂが筐体５に取り付けられている。これは、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂにより、硬貨検出装置１を通過する硬貨Ｃのうち、直径が２６．５ｍｍで最大の５００円硬貨が詰まることのないように、筐体５のｚ軸方向の大きさを２７．０ｍｍとしつつ、直径が最小の１円硬貨を検出可能とするためである。硬貨検出装置１は、硬貨Ｃを主な検出対象物としているため、実施例では、筐体５のｚ軸方向の大きさＬは、直径が最大の５００円硬貨に対応させて、２７．０ｍｍで固定値とする。

主な検出対象物である硬貨Ｃのうち直径が２０．０ｍｍで最小の１円硬貨についても検出可能とするために、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂのそれぞれは、筐体５のｘｙ平面と平行な面のうち、他方の分離型フォトセンサ側の面からのｚ軸方向に関する距離Ｌ６、Ｌ７は、２０．０ｍｍ以下とする。例えば、分離型フォトセンサ６Ａは、ｘｙ平面と平行な面のうち、他方の分離型フォトセンサ６Ｂに近い側の面から２０．０ｍｍ以下の位置に配置する。

図４は、筐体５とセンサ部１４のセンサ（回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃ及び分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂ）との位置関係を示す図である。図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、それぞれ筐体５をｚ軸、ｙ軸及びｘ軸方向から見た図である。これらの図面中「Ｐ（ｘ）」のそれぞれは、センサの取り付け位置を示し、カッコ内の符号は、各位置Ｐに取り付けられるセンサが、回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃまたは分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂの発光素子３Ａ、３Ｂ及び受光素子４Ａ、４Ｂのいずれであるかを示す。

硬貨検出装置１のセンサが、図３（ａ）及び図３（ｂ）等に示すように配置されていることにより、例えば硬貨Ｃの裏表面がｘｙ平面と平行な向きで硬貨検出装置１の筐体５内を通過する場合には、硬貨Ｃは、ｘ軸方向に配置されている回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃにより検出される。硬貨Ｃの裏表面がｙｚ平面と平行な向きで硬貨検出装置１の筐体５内を通過する場合には、硬貨Ｃは、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂにより検出される。

更には、図３（ｂ）に示すとおり、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、発光素子３Ａ、３Ｂ及び受光素子４Ａ、４Ｂは、筐体５のｙｚ平面と平行な面のうち、それぞれｙ軸方向に関して上側と下側とに配置されている。すなわち、１対の発光素子３Ａ，３Ｂ及び受光素子４Ａ、４Ｂは、その一方は硬貨検出装置１の入口側（図３（ｂ）では上側）に、他方は出口側（図３（ｂ）では下側）に設けられている。このように配置されていることにより、例えば、硬貨Ｃの裏表面がｘｚ平面と平行な向きで硬貨検出装置１の筐体５内を通過する場合、すなわち、回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃでは、硬貨Ｃによる遮断面積が十分でなく、硬貨Ｃを検出できない場合であっても、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂのいずれかにおいて硬貨Ｃを検出することが可能となる。ｘｚ平面と平行な向きで筐体５内を通過する硬貨Ｃを検出する方法については、図５を参照して詳しく説明する。

なお、図３（ｂ）に示すように、実施例では、２つの分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、一方は入口側に発光素子を配置し、他方は入口側に受光素子を配置している。これは、他方の分離型フォトセンサによる干渉を防止するためである。

図５は、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂの硬貨Ｃの検出範囲を説明する図である。
図５（ａ）は、硬貨検出装置１の２つの分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂの検出範囲と、硬貨Ｃの通過位置との関係を説明する図である。筐体５のｘ軸方向及びｙ軸方向の大きさを、それぞれＸｍｍ及びＹｍｍとし、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂの検出範囲の幅をＢｍｍとする。また、図中のＡは、分離型フォトセンサ６Ｂが硬貨Ｃを検出する領域Ｒ２のｙ軸方向における端点から、分離型フォトセンサ６Ａの検出する領域Ｒ１までの距離を示す。更に、θは、ｚ軸方向からｘｙ平面を見てｘ軸方向に平行なｙ軸の中心線と、分離型フォトセンサ６Ｂが硬貨Ｃを検出する検出軸における角度を示す。

図３を参照して説明したとおり、２つの分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、それぞれの発光素子３Ａ、３Ｂと受光素子４Ａ、４Ｂとが、筐体５のそれぞれｙｚ平面と平行な面のうち上側と下側に設けられ、検出軸は、互いにねじれの位置関係にある。また、２つの分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂは、直径が最小の１円硬貨であっても２つのうちのいずれかにより検出が可能なように、筐体５のｘｙ面と平行な面からの距離を決定している。このことから、最悪条件として、１円硬貨の裏表面が一方の分離型フォトセンサの検出領域（図５（ａ）においては分離型フォトセンサ６Ｂが硬貨Ｃを検出する領域Ｒ２）と平行に通過し分離型フォトセンサを遮断できない（センサ遮断面積を確保するのに必要な長さαを得られない）場合を設定する。そして、最悪条件下において、１円硬貨の裏表面が、他方の分離型フォトセンサを遮断する（図５（ａ）においては硬貨Ｃの裏表面が分離型フォトセンサ６Ａの領域Ｒ１を遮断する）ように、筐体５の大きさＸ及びＹを決定する。

図５（ｂ）は、最悪条件下における硬貨Ｃと硬貨検出装置１の位置関係を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の網掛け部分を抜き出したものである。直径が最小の１円硬貨であっても分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂで検出可能な場合の筐体５の大きさＸ及びＹを求めるため、図中のＡは、１円硬貨の直径２０．０ｍｍより、検出に必要な長さα／sin２θを引いた、２０．０−α／ｓｉｎ２θとなる。

図５（ｂ）中に示すとおり、各辺の長さをｍ、ｎ及びＣとおくと、小三角形と大三角形とは相似の関係にあるので、以下の（１）式が成立する。
ｎ：ｍ＝Ｃ：Ａ （１）
また、筐体５のｘ軸方向及びｙ軸方向の大きさはそれぞれＸ及びＹであることから、以下の（２）式及び（３）式が成立する。
ｎ＝Ｙ−Ｂ （２）
ｍ＝Ｙ／２−Ｂ （３）
大三角形について、ピタゴラスの定理より（４）式が成り立つ。

・・・・（４）

上記（１）式を変形して、（５）式を得る。
Ａ＝ｍＣ／ｎ （５）
そして、（５）式に（２）式乃至（４）式を代入すると、以下の（６）式を得る。

・・・・（６）

上記のとおり、ここでは、直径が最小である１円硬貨が一方の分離型フォトセンサ（図５（ａ）においては６Ａ）により検出される場合を考えているから、２０−α／sin2θ≧Ａより、以下の（７）式が成立する。

・・・・（７）

ここで、Ｂは、分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂの仕様により決定される値であり、定数である。したがって、硬貨検出装置１のｘ軸及びｙ軸方向の大きさＸ及びＹのうち、いずれか一方を決定し、他方の値については、（７）式を満たすように決定することで、硬貨検出装置１は、硬貨Ｃが通過する向きによらずに硬貨Ｃを確実に検出することが可能となる。また、実際の動きとしては、硬貨は落下移動するため、センサの感度などにより、Ａに対する、検出に必要な長さα／sin２θを変更することも可能である。

ＡＴＭ１０に設けられた硬貨検出装置１の各センサ２Ａ〜２Ｃ、６Ａ、６Ｂにより検出対象物が検出されると、硬貨検出装置１を含む硬貨検出システム７は、各センサから出力された信号に基づき、図１の硬貨リサイクルユニット１１や紙幣リサイクルユニット１２に投入された硬貨等の異物を検出して、異物返却口１３から検出した異物を放出させる。

図６は、本実施形態に係る硬貨検出装置１を含む硬貨検出システム７の構成図である。硬貨検出システム７は、硬貨検出装置１、中継部１５、処理部１６、入出力部（図６においてはＩ／Ｏ部）１７及び表示部（図６においてはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）部）１８を有する。実施例では、硬貨検出装置１を含む硬貨検出システム７は、ＡＴＭ１０に備えられる。図６においては、硬貨の検出に係わる構成のみを示す。

硬貨検出装置１のセンサ部１４は、上記のとおり、筐体５に取り付けられた回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃ及び分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂを含み、通過する硬貨Ｃ等を検出する。

中継部１５は、ＯＲ回路５１を含み、センサ部１４から入力された信号について論理和演算を行う。
処理部１６は、ラッチ部６１、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）６３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６４、ＲＯＭ（Read Only Memory）６５、ＲＡＭ（Random Access Memory）６６、外部記憶装置６９及びグラフィック処理部６７を有し、各部は互いに内部バス６８により接続されている。

ラッチ部６１は、ラッチ回路６２を有し、ラッチ回路６２は、中継部１５のＯＲ回路５１から入力された信号についてラッチをとり、ラッチ信号を出力する。ＦＰＧＡ６３は、ラッチ回路６２から入力される信号により、ラッチ状態を取得して、所定の場合に、ラッチ回路６２に対してリセット信号を出力する。また、ＦＰＧＡ６３は、ラッチ部６１から、ラッチ部６１に入力された生データ（ＯＲ回路５１の出力信号）についても取得する。

ＲＡＭ６６は、ＣＰＵ６４が処理を実行するために必要な各種データが格納される。ＲＯＭ６５は、硬貨検出装置１において硬貨を検出した状態（硬貨検出状態）を保持する。外部記憶装置６９は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、ＨＤＤは、硬貨等の検出に係わるログ等を記録するためのデータベースを備える。

ＣＰＵ６４は、ＦＰＧＡ６３等の各部の制御を行う。例えば、ＲＯＭ６５において保持する硬貨検出状態に基づきファームウェアが実行する処理にしたがって、グラフィック処理部６７に命令を与える。

グラフィック処理部６７は、ＣＰＵ６４からの命令にしたがって、Ｉ／Ｏ基盤からなる入出力部１７を介してＬＣＤ部１８に対して指示を出力する。ＬＣＤ部１８は、ＬＣＤコントローラを含み、ＬＣＤコントローラは、グラフィック処理部６７からの指示にしたがって、例えば、硬貨検出装置１において硬貨が検出された旨のメッセージ等を画面に表示させる。

図７は、本実施形態に係る硬貨検出処理のタイムチャート図である。図７を参照して、硬貨検出システム７の各部の処理タイミングについて説明する。なお、図７中のセンサＡ〜Ｄは、図３の回帰型フォトセンサ２Ａ〜２Ｃや分離型フォトセンサ６Ａ、６Ｂに対応する。ここでは、センサの種類を特定する必要がないため、特に区別をせず、センサ部１４に設けられる複数のセンサを、センサＡ、Ｂ、Ｃ、…と記載している。

まず、センサ部１４のセンサにおいて硬貨等の物体を検知すると、信号をハイレベルに切り替える。ＯＲ回路５１は、各センサから入力される信号について論理和演算を行い、複数のセンサのうちいずれかからの出力信号がハイレベルである場合には、その出力を、ハイレベルに切り替える。

ラッチ回路６２は、ＯＲ回路５１から入力される信号がハイレベルに切り替わると、ラッチ信号をハイレベルに設定する。ＦＰＧＡ６３は、ラッチの状態を検出すると、アラームを上げ、リセット信号をラッチ回路６２に出力する。ラッチ回路６２は、リセット信号により、出力信号をローレベルに設定する。

上記の硬貨検出方法は、例えば、ＡＴＭ１０が入金処理や出金処理等を行うときに、紙幣の中に混入した硬貨や、テープ留めの硬貨を異物として検出するために実行する。以下に、ＡＴＭ１０において入金処理を実行する場合に硬貨等の異物を検出する方法を例に説明する。

図８は、ＡＴＭ１０による入金処理を示したフローチャートである。ＡＴＭ１０は、ＡＴＭ１０の利用者により入金処理を行う旨の指示が入力されたことを契機として、図８に示す処理を開始する。

まず、ステップＳ１で、ＡＴＭ１０にカードが挿入されると、ステップＳ２で、ＡＴＭ１０の紙幣投入口や硬貨投入口のシャッタをオープンさせ、硬貨検出システム７は、硬貨等の異物検出処理を開始する。異物検出処理の詳細については、図９を参照して説明する。ステップＳ３で、紙幣投入口や硬貨投入口に現金が投入されると、ステップＳ４で、シャッタをクローズさせる。まず、ステップＳ２においてシャッタをオープンさせてからステップＳ４でシャッタをクローズさせるまでの間に、ＡＴＭ１０の利用者により硬貨等の異物が投入されていないかを判断する。

ステップＳ５で、投入された現金の一次計数を行い、ステップＳ６Ａで、ステップＳ５で計数した金額を画面に表示する等の処理を実行する。ステップＳ６Ｂで、シャッタをオープンさせ、追加の入金がないかを確認する。現金が追加投入された場合は、ステップＳ３に戻り、上記と同様の処理を実行する。追加の入金がない場合は、ステップＳ７に進み、シャッタをクローズさせる。実施例では、ステップＳ６〜ステップＳ７の処理の間に、２回目の異物検出処理を実行する。

ステップＳ８で、現金の二次計数を行い、利用者にカードの返却を行う。このとき、上記の２回の異物検出処理のうちいずれかにおいて異物が検出された場合には、画面に異物の排出があった旨のメッセージ等を表示し、図１の異物返却口１３等から、検出した異物を利用者に返却する。

最後に、ステップＳ９で、入金された現金をカセット等に収納し、入金処理を終了する。
図９は、本実施形態に係る硬貨検出システム７による硬貨等の異物を検出する処理を示したフローチャートである。硬貨検出システム７は、例えばＡＴＭ１０の入金処理等において、図６の硬貨リサイクルユニット１１や紙幣リサイクルユニット１２のシャッタの状態が「オープン」から「クローズ」へと変化したことを契機として、図９に示す処理を開始する。

まず、ステップＳ１１で、ＦＰＧＡ６３が、硬貨等の異物の検知状態を取得する。ステップＳ１１で取得する検知状態とは、図７に示すタイムチャートのうち、図６のラッチ部６１のラッチ回路６２が出力するラッチ信号をいう。

ステップＳ１２で、ＦＰＧＡ６３は、ステップＳ１１で取得した検知状態すなわちラッチ信号を参照し、ラッチしているか否かを判定する。ラッチしていないと判定した場合は、特に処理を行わず、処理を終了する。

ステップＳ１２の判定において、ラッチしていると判定した場合は、ステップＳ１３に進み、ＦＰＧＡ６３は、グラフィック処理部６７において硬貨検知に係わる処理を実行するよう、異物検知のアラーム通知をする。そして、エラーログをデータベースに記録する。

ステップＳ１４で、グラフィック処理部６７が、表示部（ＬＣＤ）１８にアラーム画面を表示させると、ステップＳ１５で、ＡＴＭ１０の利用者が表示部１８を介して行った操作により所定のイベントが発生するか、所定の期間内にイベントが発生しなかった場合には、アラーム画面の表示を終了させる。利用者により行われる操作の例としては、表示部１８に表示させた確認ボタンの押下等が挙げられる。

最後に、ステップＳ１６で、ＦＰＧＡ６３が、ラッチ部６１のラッチ回路６２にリセット信号を送信して、ラッチを解除すると、処理を終了する。
なお、図８においては、ＡＴＭ１０において入金処理を実行するときの硬貨検出システム７における処理の流れについて説明しているが、本実施形態に係る硬貨検出システム７による硬貨検出処理は、入金処理を実行する場合に限らない。例えば、出金処理を実行するときであっても、図９に示す処理を実行することにより、同様に、紙幣リサイクルユニット１２に混入している硬貨や、硬貨リサイクルユニット１１に混入しているテープ留めの硬貨を検出することができる。なお、出金処理時に図９に示す硬貨検出方法を実行する場合は、ＡＴＭ１０の画面には、硬貨等の異物を検出した旨のアラーム表示は行わないこととしてもよい。

ところで、先に図７等を参照して説明したとおり、本実施形態に係る硬貨検出システム７によれば、センサ部１４のセンサの出力信号に変化があった場合には、中継部１５のＯＲ回路５１の出力がハイレベルに切り替わる。このため、センサ部１４すなわち硬貨検出装置１の状態の変化を、ラッチ部６１のラッチ回路６２において保持するラッチ状態を参照することにより検出することが可能となる。以下に、硬貨検出装置１の状態を検知する方法について説明する。

図１０は、本実施形態に係る硬貨検出システム７において、硬貨検出装置１の状態を検知する処理を示したフローチャートである。図１０に示す処理は、硬貨検出システム７の硬貨検出装置１を硬貨等の異物が通過し得ないタイミングで、例えば、ＡＴＭ１０の運用開始時（起動時）または取引開始時及び取引終了時に実行する。

まず、ステップＳ２１で、ＦＰＧＡ６３が、ラッチ部６１に入力されるＯＲ信号を、ラッチ部６１から取得する。ステップＳ２２で、ＦＰＧＡ６３は、ステップＳ２１において取得したＯＲ信号に基づき、硬貨検出装置１が、常時検知状態となっているか否かを判定する。ここでの「検知状態」とは、センサ部１４のセンサの少なくとも１つの出力がハイレベルとなっている状態をいう。

ステップＳ２２において、常時検知状態にないと判定した場合には、特に処理を行わず、処理を終了する。
ステップＳ２２において、常時検知状態にあると判定した場合には、ステップＳ２３に進む。そして、ステップＳ２３で、エラーログをデータベースに記録し、処理を終了する。

硬貨検出装置１のセンサ部１４に異常が発生した場合、例えば、回帰型フォトセンサ２や分離型フォトセンサ６の故障や、これらのセンサが外れた状態や、コネクタの半抜け等が発生した場合には、継続して異物の検出状態が検出されることとなる。このことを利用して、ＡＴＭ１０の運用開始時や取引の開始・終了タイミング等のように、異物が投入される可能性のある紙幣投入口や硬貨投入口の蓋が閉じているときに、図１０に示す処理を実行することより、これらの異常を検知することが可能となる。図１０に示す処理により硬貨検出装置１の異常が検出された場合には、例えば、硬貨検出装置１の異常としてアラームを発生させて、ＡＴＭ１０を含む自動取引システムの管理者等に通知する。

以上説明したように、本実施形態に係る硬貨検出システム７では、硬貨検出装置１のセンサの配置及び硬貨検出装置１の大きさは、検出対象物である硬貨の大きさや使用するセンサの仕様により決定される。センサの配置は、検出対象物である硬貨のうち、直径が最小の１円硬貨であっても検出可能なように決定される。硬貨検出装置１の大きさは、（７）式を満たすＸ及びＹを適宜決定することにより、検出対象物である硬貨が硬貨検出装置１の筐体５内を通過するときの向きによらずに検出可能な大きさに決定される。これにより、本実施形態に係る硬貨検出システム７によれば、硬貨検出装置１の大きさが適切に設定されるとともに、硬貨検出装置１の筐体５を通過する硬貨の種類や向きによらずに、硬貨等のような、大きさが所定の範囲内にある検出対象物を確実に検出することが可能となる。

１ 硬貨検出装置
２ 回帰型フォトセンサ
３ 発光素子
４ 受光素子
５ 筐体
６ 分離型フォトセンサ
７ 硬貨検出システム
１０ ＡＴＭ
１１ 硬貨リサイクルユニット（ＣＲＵ）
１２ 紙幣リサイクルユニット（ＢＲＵ）
１３ 異物返却口
１４ センサ部
１５ 中継部
１６ 処理部
５１ ＯＲ回路
６１ ラッチ部
６２ ラッチ回路
６３ ＦＰＧＡ
６４ ＣＰＵ
６５ ＲＯＭ
６６ ＲＡＭ
６７ グラフィック処理部
６８ 内部バス
６９ 外部記憶装置

Claims (5)

1. 通過する物体を検出する検出装置を備える検出システムであって、
   前記検出装置は、
   前記物体が通過する筒部を備える筐体と、
   前記筐体の筒部に第１の軸に沿って配置され、検出軸は、該第１の軸と直交する第２の軸方向と一致し、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第１の検出部と、
   前記筐体の筒部に配置され、検出軸は、前記第１の軸とねじれの位置関係にあり、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第２の検出部と、
   前記筐体の筒部に配置され、検出軸は、前記第１の軸及び前記第２の検出部の検出軸のそれぞれと互いにねじれの位置関係にあり、検出対象面が該検出軸と交差する向きで通過する物体を検出する第３の検出部と、
   を備え、
   前記筐体の筒部の前記第１の軸方向の長さ、及び前記筒部の筒長方向の長さは、前記物体の前記検出対象面が前記第２または第３の検出部のうちいずれか一方の検出軸と平行に該筒部を通過する場合にも、他方の検出軸で検出する長さである
   ことを特徴とする検出システム。
2. 前記第１の検出部は、前記物体の検出対象面の幅以下の間隔で、それぞれが前記第１の軸と平行な軸上に１または複数個配置され、
   前記筐体の筒部の第２の軸方向の長さは、前記第２の軸方向に関して前記第２の検出部に近い側の該筒部の端部から前記第３の検出部までの長さ、及び該第２の軸方向に関して前記第３の検出部に近い側の該筒部の端部から前記第２の検出部までの長さが、前記物体の前記検出対象面の幅以下である
   ことを特徴とする請求項１記載の検出システム。
3. 前記第１から第３の検出部のそれぞれにおける前記物体の検出状況を示す信号について論理和演算を行い、論理和演算により得られる信号を出力する論理和演算部と、
   前記論理和演算部から出力された信号をラッチし、ラッチ信号を出力するラッチ部と、
   前記ラッチ信号に応じて、前記検出装置における検出対象物の検出状況を監視する監視部と
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載の検出システム。
4. 前記監視部は、前記論理和演算部から入力される信号に基づき、前記第１から第３の検出部の異常の有無を監視する
   ことを特徴とする請求項３記載の検出システム。
5. 前記監視部における監視結果を出力する出力部と
   を更に備えることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載の検出システム。