JP3839858B2

JP3839858B2 - 紙葉類処理装置の自己診断装置

Info

Publication number: JP3839858B2
Application number: JP22635194A
Authority: JP
Inventors: 淳緒方
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: JPH0891690A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、たとえば、有価証券や郵便物などの紙葉類を搬送路によって搬送することにより、その紙葉類を種類別に区分する区分処理などを行なう紙葉類処理装置の自己診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、有価証券や郵便物などの紙葉類を搬送路によって搬送することにより、その紙葉類を種類別に区分する紙葉類処理装置では、扱いの対象となる紙葉類があらかじめ設定されたほぼ一定の軌道（搬送路）を移動するようになっている。このことを利用して、対象となる移動物（紙葉類）を検出するセンサ、あるいは、一定の軌道を外れたものがある場合に、これを検出するための各種センサを用いることによって、搬送状態の管理や軌道の逸脱などの搬送異常の検出を行なっている。
【０００３】
たとえば、有価証券や郵便物のように高速に搬送されるものは、一定の軌道上を移動するように制御されているが、折れ曲りや破損などの不具合、あるいは、環境条件の変化などにより搬送路を外れたり、搬送路から脱落したりすることがある。通常、これらを検出するために、脱落などが発生すると考えられる箇所に脱落などを検出するセンサを配置している。これらセンサの配置に関しては、過去の経験に基づいてどの位置にセンサを配置すればよいかを推定することが可能である。なお、利用されるセンサとしては、光学式あるいは機械式など一般的なセンサである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のセンサでは、たとえば、光学式センサのように、１つ１つのセンサ部分では極めて高速に処理を行なうことができるが、そのときに検出できるのは、センサの機能が有効に作用する該当箇所一点しか監視できないため、より広い部分の情報を得ようとする場合には多数のセンサが必要になる。
【０００５】
また、異常状態が時間的に継続して生じる場合、単一のセンサからの情報だけでなく、周辺の他のセンサとの依存関係を用いた制御を行なう必要が生じてくるために、制御部での処理が複雑になっていく。
【０００６】
しかも、過去に発生したことのない予期できない状況を含むあらゆる状況に対応するためには、必然的に多数のセンサが必要になってくる。また、センサのほこりの付着や配線の不具合など、取付け状態に応じては精度がでないため、定期的に全てのセンサを点検する必要があるが、数が多い場合にはこの作業も大変である。
【０００７】
そこで、本発明は、少ない構成部品で広範囲にわたり搬送異常の監視を行なうことが可能となり、しかも、細かい操作を利用者が行なう手間を低減でき、点検・調整の手間を大幅に減らすことができる紙葉類処理装置の自己診断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の紙葉類処理装置の自己診断装置は、紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段上の特定位置に設けられ、特定マークを発生可能な特定マーク発生手段と、前記搬送手段上の特定位置と当該特定位置に発生される前記特定マークを含む監視領域内の画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された監視領域内の画像を連続的に取込む画像取込み手段と、この画像取込み手段によって取込んだ複数の画像間の時間的変化からその画像間の変化領域を抽出することにより、前記監視領域内における前記紙葉類の搬送異常および前記特定マークを検出する搬送異常検出手段と、この搬送異常検出手段により前記監視領域内に搬送異常が検出されない場合に前記特定マーク発生手段を制御し特定マークを発生させる特定マーク発生制御手段と、この特定マーク発生制御手段の制御により特定マークが発生されたときに、前記搬送異常検出手段が当該特定マークを検出した場合に前記撮像手段の機能が正常であると判定する第１の判定手段と、前記特定マーク発生制御手段の制御により特定マークが発生されたときに、前記搬送異常検出手段が当該特定マークを検出しなかった場合、カウントするカウンタと、このカウンタの内容をあらかじめ設定される所定値と比較する比較手段と、この比較手段による比較の結果、前記カウンタの内容が所定値に達しない場合、再び前記搬送異常検出手段による特定マークの検出を行なわせる制御手段と、前記比較手段による比較の結果、前記カウンタの内容が所定値に達した場合、前記撮像手段の機能が異常であると判定する第２の判定手段とを具備している。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、紙葉類を搬送する搬送路の特定位置（異常が発生すると考えられそうな範囲）を監視領域として、その監視領域内の画像を撮像する撮像手段を設置し、そこから得られる画像を利用して監視を行ない、紙葉類の搬送異常を検出することにより、光学式センサなどのいわゆる点センサと異なり、面センサとして利用できるため、少ない構成部品で広範囲の監視を行なうことが可能となる。その結果、光学式センサで必要となる光軸の調整などの手間を省くことができる。
【００１３】
また、撮像手段を用いる場合、撮像範囲に関してあらかじめ多少の余裕を持って取付けを行なうことで、監視対象領域外についてもある程度の監視を行なうことが可能である。
【００１４】
さらに、撮像系（撮像手段）の機能が正常であることを確認する自己診断を行なうことにより、細かい操作を利用者が行なう手間を低減することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る紙葉類処理装置の構成を概略的に示すものである。すなわち、供給部１は、有価証券や郵便物などの紙葉類Ｐを１枚ずつ供給する。この供給される紙葉類Ｐは、搬送路２によって搬送され、その終端部に設けられた区分ゲート３を介して分岐搬送路４または５に区分される。分岐搬送路４，５の各終端部には、それぞれ集積部６，７が設けられていて、搬送されてきた紙葉類Ｐを積層集積するようになっている。
【００１６】
なお、搬送路２の中途部には、搬送される紙葉類Ｐ上の画像情報を光学的に読取ることにより、紙葉類Ｐの種類などを判別する判別部８が設けられており、この判別部８の判別結果に応じて区分ゲート３が切換え制御されるようになっている。
【００１７】
さて、搬送路２，４，５の特定位置（異常が発生すると考えられそうな範囲）、たとえば、区分ゲート３の位置の所定範囲が監視領域９として設定されていて、この監視領域９内の画像を撮像する撮像手段としてのＩＴＶカメラ１０が設置されている。
【００１８】
ＩＴＶカメラ１０で撮像された画像信号は、伝送路１１によって処理装置１２に送られ、紙葉類Ｐの搬送異常の検出処理などが行なわれる。搬送異常が検出されると、図示しない警報装置を鳴らしたり、表示装置１３に異常を示す図形や文字などを表示するようになっている。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施例に係る、主に処理装置１２を主体に示す構成例のブロック図である。この実施例は、撮像系の自己診断機能を備えた場合を示している。
【００２０】
すなわち、ＩＴＶカメラ１０は、監視領域９内の画像を連続的に撮像し、電気信号に変換する。ＩＴＶカメラ１０で撮像された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２１に入力され、サンプリングパルス生成部２２から出力される所定のサンプリングレートのサンプリングパルスによりデジタル化された後、画像データとして画像メモリ２３に順次格納されていく。これらの画像は、ビデオテープレコーダなどの記録装置２４で記録保存することにより、後でデータを照会することが可能となっている。
【００２１】
検出処理部２５は、たとえば、ＣＰＵなどを主体に構成されており、画像メモリ２３に時系列に取込まれた複数の画像（たとえば、２つの画像）に対して差分演算を行ない、画像メモリ２３に格納された時間的に連続する画像間の変化領域を抽出することにより、紙葉類Ｐの搬送異常の検知などを行ない、その結果を表示装置１３に送って表示したり、結果に応じては警報装置２６を駆動する。
【００２２】
また、これらの情報を監視部モニタ信号２７として上位制御装置２８に送ることにより、装置全体の制御を行なうようになっている。
検出処理部２５には、タイミング発生部２９を介して特定マーク発生手段としての目印発生部３０が接続されている。目印発生部３０は、撮像系の自己診断を行なう際に、監視領域９内に目印（特定マーク）を発生させるものである。
【００２３】
目印発生部３０における目印の具体的な発生方法としては、たとえば、図３に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）のように電気的にオン／オフできる目印Ｍを用いたり、あるいは、図４に示すように、機械的にシャッタＳを開閉することで、目印Ｍを出現させる方法もある。この際、目印発生要求によって実現する変化はオン／オフ（あるいは、“見えない”→“見える”）でも、オフ／オン（あるいは、“見える”→“見えない”）でも構わない。
【００２４】
なお、目印の発生方法については、上記の方法以外にも局所的に変化を発生させることができる方法であれば利用することが可能である。
また、目印としてシャッタを利用する際、シャッタが退いたときに出現する形状は、ここの例では円形として説明したが、いずれの場合でも目印の形状についてはこの限りではない。
【００２５】
次に、撮像系が正常に動作しているか否かを自己診断するための処理について、図５および図６に示すフローチャートを参照して説明する。ＩＴＶカメラ１０からの画像入力動作を開始し（Ｓ１）、自己診断時間計測用カウンタをリセットし（Ｓ２）、ＩＴＶカメラ１０で入力された画像の画像メモリ２３への取込みを行なう（Ｓ３）。
【００２６】
次に、検出処理部２５は、前述した搬送異常の検出と同様に、画像メモリ２３に取込まれた複数の画像を用いた時系列差分などの手法により異常の検出処理を行ない（Ｓ４）、監視領域９内に異常があれば（Ｓ５）、ステップＳ３の画像取込み処理に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００２７】
ステップＳ５で異常が検出されなければ、検出処理部２５は、タイミング発生部２９を介して目印発生部３０に目印発生要求を送ることにより（Ｓ６）、監視領域９内に前述したような目印を発生させる。
【００２８】
そして、検出処理部２５は、再び監視領域９内の画像を取込み（Ｓ７）、前述した搬送異常の検出と同様に、画像メモリ２３に取込まれた複数の画像を用いた時系列差分などの手法により検出処理を行なうことにより（Ｓ８）、目印の発生を要求した後で目印による変化が検出されるか否かを調べる（Ｓ９）。ここで、目印が検出された場合、撮像系が正常であると判定して、その旨を表示装置１３に表示し（Ｓ１０）、目印発生要求を解除する（Ｓ１１）。
【００２９】
ステップＳ９において、目印が検出されなかった場合、自己診断時間計測用カウンタの内容を「＋１」し（Ｓ１２）、その後、上記カウンタの内容があらかじめ設定される所定値よりも大きくなったか否かを判断し（Ｓ１３）、所定値よりも小さい場合はステップＳ７の画像取込み処理に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ１３において、カウンタの内容が所定値よりも大きくなった場合、撮像系からの入力に不具合があるものと判定して、その旨を表示装置１３に表示し（Ｓ１４）、ステップＳ１１に進んで目印発生要求を解除する。
【００３１】
すなわち、目印の発生要求を出した後、所定時間が経過しても目印の発生を検出できないときは、撮像系からの入力に不具合があるものと判定して通知し、目印が所定時間内で検出できた場合は、撮像系が正常であると判定して通知し、以降の処理を継続するものである。
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施例に係る、主に処理装置１２を主体に示す構成例のブロック図である。この実施例は、撮像系の検出機能の自己診断機能を備えた場合を示しており、図２の第１の実施例における目印発生部３０の代わりに疑似異常状態発生部３１が設けられている点が第１の実施例と異なっている。
【００３３】
すなわち、疑似異常状態発生部３１は、検出機能の自己診断を行なう際に、監視領域９内に疑似的な異常状態を発生させるものである。疑似異常状態発生部３１における疑似的な異常状態の具体的な発生方法としては、たとえば、図８に示すように、軸４１を支点に回動するアーム４２の先端部に、実際に搬送する紙葉類Ｐに似た疑似物体４３を取付け、発生の要求があったときにアーム４２を回動させ、監視領域９内に疑似物体４３を挿入することにより、疑似的に異常状態を発生させる。
【００３４】
なお、上記例では、アーム４２の先端部に疑似物体４３を取付けた例について説明したが、上記の方法以外でも、異常状態を疑似的に発生させることができる方法であれば、利用することが可能である。
【００３５】
次に、検出機能が正常に動作しているか否か（この場合は監視領域９内で発生した異常状態を正しく検出できるか否か）を自己診断するための処理について、図９および図１０に示すフローチャートを参照して説明する。ＩＴＶカメラ１０からの画像入力動作を開始し（Ｓ２１）、自己診断時間計測用のカウンタをリセットし（Ｓ２２）、ＩＴＶカメラ１０で入力された画像の画像メモリ２３への取込みを行なう（Ｓ２３）。
【００３６】
次に、検出処理部２５は、前述した搬送異常の検出と同様に、画像メモリ２３に取込まれた複数の画像を用いた時系列差分などの手法により異常の検出処理を行ない（Ｓ２４）、監視領域９内に異常があれば（Ｓ２５）、ステップＳ２３の画像取込み処理に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ２５で異常が検出されなければ、検出処理部２５は、タイミング発生部２９を介して疑似異常状態発生部３１に疑似異常状態発生要求を送ることにより（Ｓ２６）、監視領域９内に前述したような疑似の異常状態を発生させる。
【００３８】
そして、検出処理部２５は、再び監視領域９内の画像を取込み（Ｓ２７）、前述した搬送異常の検出と同様に、画像メモリ２３に取込まれた複数の画像を用いた時系列差分などの手法により検出処理を行なうことにより（Ｓ２８）、異常状態の発生を要求した後で異常状態が検出されるか否かを調べる（Ｓ２９）。ここで、異常状態が検出された場合、検出機能が正常であると判定して、その旨を表示装置１３に表示し（Ｓ３０）、異常状態発生要求を解除する（Ｓ３１）。
【００３９】
ステップＳ２９において、異常状態が検出されなかった場合、自己診断時間計測用カウンタの内容を「＋１」し（Ｓ３２）、その後、上記カウンタの内容があらかじめ設定される所定値よりも大きくなったか否かを判断し（Ｓ３３）、所定値よりも小さい場合はステップＳ２７の画像取込み処理に戻り、上記同様な動作を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ３３において、カウンタの内容が所定値よりも大きくなった場合、検出機能に不具合があるか、もしくは、撮像系からの入力に不具合があるものと判定して、その旨を表示装置１３に表示し（Ｓ３４）、ステップＳ３１に進んで異常状態発生要求を解除する。
【００４１】
すなわち、疑似の異常状態の発生要求を出した後、所定時間が経過しても異常状態を検出できないときは、検出機能に不具合があるか、もしくは、撮像系からの入力に不具合があるものと判定して通知し、異常状態が所定時間内で検出できた場合は、検出機能が正常であると判定して通知し、以降の処理を継続するものである。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。この実施例は、監視領域９の自動設定機能を備えた場合である。
図１１は、図１に示した第１の実施例において、監視を行なう監視領域９内に配置した４つの目印Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を表している。この目印Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に囲まれる領域内について確実に監視を行なうことを本実施例の目的としている。以下、目印に囲まれた領域を監視領域９と呼び、設定された目印の数が４個ということで説明を行なう。
【００４３】
監視領域９内に配置した４つの目印Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４をＩＴＶカメラ１０によって撮像して取込んだ場合、ＩＴＶカメラ１０のずれなどにより見え方に何種類かの変化がある。たとえば、図１２（ａ）は、監視領域９がカメラ視野のほぼ中央にある正常な状態である。図１２（ｂ）は、カメラ視野内に監視領域９が入っているが、中央からずれている場合である。図１２（ｃ）は、カメラ視野から監視領域９が外れている例であり、この場合、当初の目的を実現するための監視を行なうことは困難である。
【００４４】
以下、監視領域９の設定動作について、図１３および図１４に示すフローチャートを参照して説明する。ＩＴＶカメラ１０からの画像入力動作を開始し（Ｓ４１）、画像メモリ２３に画像データの取込みを行なう（Ｓ４３）。このとき、あらかじめ監視領域９を設定する目印の数ｎ（この例では「４」）を登録しておく（Ｓ４２）。
【００４５】
次に、検出処理部２５は、前述した搬送異常の検出と同様に、画像メモリ２３に取込まれた複数の画像を用いた時系列差分などの手法により、目印の検出処理を行ない（Ｓ４４）、検出された目印の数ｍを計数する（Ｓ４５）。そして、計数値ｍとあらかじめ設定された目印の数ｎとを比較する（Ｓ４６，Ｓ４７，Ｓ４８）。この比較の結果、検出された目印の数が３個以上の場合、これらの目印から監視領域を設定することが可能であるので、これらの目印の位置から監視を行なうべき領域を設定する。
【００４６】
すなわち、検出された目印の数が４個の場合、その検出位置を記録し（Ｓ４９）、その後、その４個の目印の各位置に基づいて監視領域９を設定する（Ｓ５０）。また、検出された目印の数が３個の場合、その検出位置を記録し（Ｓ５１）、その後、その３個の目印の各位置に基づき、残りの１個の目印の位置を推定し（Ｓ５２）、推定できたらステップＳ５０に進んで監視領域９を設定する。
【００４７】
一方、検出された目印の数が２個以下の場合（目印の数は最低でも３個以上）、特殊な場合を除いては領域を設定することができないため、撮像系が目印を捉えることができないと考え、撮像系のセッティングを直すよう指示を出す。
【００４８】
すなわち、検出された目印の数が２個の場合、その２個の目印が対角となる２点の検出か否かを判断し（Ｓ５３）、そうであれば、その検出位置を記録し（Ｓ５４）、その後、その２個の目印の各位置に基づき、残りの２個の目印の位置を推定し（Ｓ５５）、推定できたらステップＳ５０に進んで監視領域９を設定する。
【００４９】
また、検出された目印の数が２個以下の場合、撮像系異常と判断し（Ｓ５６）、監視領域設定不可能である旨のメッセージを表示装置１３に表示する（Ｓ５７）。さらに、ステップＳ５３において、検出された２個の目印が対角となる２点の検出でなかった場合、ステップＳ５７に進んで監視領域設定不可能である旨のメッセージを表示する。
【００５０】
なお、上記例では、目印の数を４個として監視領域を設定して説明したが、この個数は２個以上であればその数に制限はない。また、目印の具体例としては、前述した第１の実施例で説明した目印を利用することも可能である。
【００５１】
以上説明したように上記実施例によれば、従来のような多数の光学センサを用いなくても、１個のＩＴＶカメラで監視を行ない、紙葉類の搬送異常を検出することができる。このため、小形の点センサでは把握しにくい異常状態の生じている領域の把握を行なうことが容易に可能である。
【００５２】
また、撮像系あるいは検出機能が正常であることを確認する自己診断機能を持たせることで、ＩＴＶカメラの取付け位置の多少のずれを吸収したり、診断結果によりどの部分に不具合が生じているかを管理者に通知することができる。このため、点検・調整の手間を大幅に減らすことができる。
また、監視対象領域を自動的に修正することが可能であるため、ＩＴＶカメラの向きが多少変化しても、誤検知を起こしにくくすることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、少ない構成部品で広範囲にわたり搬送異常の監視を行なうことが可能となり、しかも、細かい操作を利用者が行なう手間を低減でき、点検・調整の手間を大幅に減らすことができる紙葉類処理装置の自己診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る紙葉類処理装置を概略的に示す構成図。
【図２】第１の実施例に係る主に処理装置を主体に示す構成例のブロック図。
【図３】目印発生部の具体例を説明する図。
【図４】目印発生部の他の具体例を説明する図。
【図５】撮像系の自己診断処理を説明するフローチャート。
【図６】撮像系の自己診断処理を説明するフローチャート。
【図７】第２の実施例に係る主に処理装置を主体に示す構成例のブロック図。
【図８】疑似異常状態発生部の具体例を説明する図。
【図９】検出機能の自己診断処理を説明するフローチャート。
【図１０】検出機能の自己診断処理を説明するフローチャート。
【図１１】第３の実施例に係る設定された監視領域内に対する目印の配置例を示す図。
【図１２】撮像された画像中における目印の見え方例を説明する図。
【図１３】監視領域の設定動作を説明するフローチャート。
【図１４】監視領域の設定動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
Ｐ……紙葉類、１……供給部、２……搬送路、３……区分ゲート、４，５……分岐搬送路、６，７……集積部、８……判別部、９……監視領域、１０……ＩＴＶカメラ（撮像手段）、１２……処理装置、１３……表示装置、２１……Ａ／Ｄ変換器、２３……画像メモリ、２５……検出処理部、３０……目印発生部（特定マーク発生手段）、３１……疑似異常状態発生部（疑似異常状態発生手段）、Ｍ，Ｍ１〜Ｍ４……目印（特定マーク）。

Claims

紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段上の特定位置に設けられ、特定マークを発生可能な特定マーク発生手段と、
前記搬送手段上の特定位置と当該特定位置に発生される前記特定マークを含む監視領域内の画像を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された監視領域内の画像を連続的に取込む画像取込み手段と、
この画像取込み手段によって取込んだ複数の画像間の時間的変化からその画像間の変化領域を抽出することにより、前記監視領域内における前記紙葉類の搬送異常および前記特定マークを検出する搬送異常検出手段と、
この搬送異常検出手段により前記監視領域内に搬送異常が検出されない場合に前記特定マーク発生手段を制御し特定マークを発生させる特定マーク発生制御手段と、
この特定マーク発生制御手段の制御により特定マークが発生されたときに、前記搬送異常検出手段が当該特定マークを検出した場合に前記撮像手段の機能が正常であると判定する第１の判定手段と、
前記特定マーク発生制御手段の制御により特定マークが発生されたときに、前記搬送異常検出手段が当該特定マークを検出しなかった場合、カウントするカウンタと、
このカウンタの内容をあらかじめ設定される所定値と比較する比較手段と、
この比較手段による比較の結果、前記カウンタの内容が所定値に達しない場合、再び前記搬送異常検出手段による特定マークの検出を行なわせる制御手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記カウンタの内容が所定値に達した場合、前記撮像手段の機能が異常であると判定する第２の判定手段と、
を具備したことを特徴とする紙葉類処理装置の自己診断装置。