JP5033485B2 - 物体検出装置、および包装硬貨検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の収納トレイにそれぞれ複数種類の物体が装填され、これら物体の種別を判定する物体検出装置に関し、特に、装填されている物体の種類の検出精度を向上した物体検出装置に関する。

従来、複数の収納トレイに、それぞれ複数種類の物体が装填される例として、金融機関に設置される貨幣放出装置がある。貨幣放出装置は、同一金種（硬貨の種類）の包装硬貨を複数装填する複数の収納トレイと、これらの収納トレイから包装硬貨を１本ずつ繰り出す繰り出し機構と、繰り出した包装硬貨を収納するバケットと、バケットを取り出し口まで移動させる移動機構と、を備えている。

各収納トレイには、装填されている金種を示す情報を示す媒体（バーコード）が付与されており、バケットにはこのバーコードを読み取るためのセンサが設置されている。貨幣放出装置は、出金時において、各収納トレイのバーコードを読み取るためにバケットを上下に移動させ、読み取り位置に合わせて停止した状態で読み取りを行う。これにより、包装硬貨を取り出す収納トレイの位置、取り出し数を決定し、目的の金種の包装硬貨を取り出すことができる。出金時に各収納トレイの金種を判別するため、装置稼働中において随時、係員が収納トレイを取り出して包装硬貨を補充することができ、どの位置にどの金種の収納トレイを取り付けても誤った金種の包装硬貨が放出されることがない（特許文献１を参照）。
特開平１１−８６０６７号公報

しかし、特許文献１のように、バーコードで読み取りを行うためには、各収納トレイの位置で停止した状態で読み取るため、出金に長い時間が必要であった。

また、使用環境、経年劣化により、バーコードが汚損され、読み取り状態にばらつきが発生していた。

また、各収納トレイの位置が相対的にずれると、誤読、判読不可能となる可能性があった。

そこで、この発明は、収納トレイに取り付けられた媒体の判読性を向上させ、媒体の汚損による読み取り状態のばらつき、位置ずれによる誤読を防止する物体検出装置を提供することを目的とする。

この発明の物体検出装置は、並列に設置された複数の収納トレイと、前記複数の収納トレイに取り付けられ、物体の種別毎に濃淡パターンを付与した複数の情報媒体と、各収納トレイが並べられた方向に移動しながら、前記情報媒体に付与されている濃淡パターンを読み取る読み取り部と、前記濃淡の判定の基準となる基準値を記憶する記憶部と、を備え、前記情報媒体は、読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンを有し、前記読み取り部は、前記情報媒体毎に、前記記憶部に記憶されている濃淡の基準値に基づいて濃淡パターンを読み取り、その収納トレイに装填されている物体の種別を判定することを特徴とする。

この構成では、並列に設置された複数の収納トレイの並べられた方向に読み取り部を移動させながら、各収納トレイに装填されている物体の種別を読み出す。各収納トレイには、移動方向に濃淡変化が有る情報媒体が取り付けられており、この濃淡パターンを読み取ることで物体の種別を読み出す。濃淡の基準値は、記憶部に記憶されており、基準値を基にして濃淡判定を行うため、媒体の汚損による読み取り状態のばらつき、位置ずれによる誤読を防止することができる。

また、この発明は、さらに、前記読み取り部は、反射型センサと、反射型センサの読み取り値を受信し、受信した読み取り値を前記記憶部に記憶する処理部と、からなり、前記処理部は、各読み取り値において前記基準値と比較を行い、多数決処理により濃淡パターンを決定することを特徴とする。

この構成では、読み取り部は、反射型センサとその読み取り値を受信し、記憶部に記憶させる処理部と、からなる。各読み取り値で基準値と比較を行い、多数決処理により濃淡を判定するので、より高精度に判定を行うことができる。

また、この発明は、さらに、前記情報媒体は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行して複数の同一、または異なった濃淡パターンを有し、並行している各濃淡パターンのうち、少なくとも１つが読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化するパターンであることを特徴とする。

この構成では、濃淡パターンが、移動方向に対して並行して複数設けられている。複数設けられているため、パターン数が増加する。

また、この発明は、さらに、前記読み取り部は、前記読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンの濃領域における読み取り値の平均値と、この濃淡パターンの淡領域における読み取り値の平均値と、の中間値を前記基準値として決定し、前記記憶部の基準値を更新することを特徴とする。

この構成では、基準値が更新されるため、使用環境、経年劣化により、バーコードが汚損されたとしても高精度を維持することができる。

また、この発明は、さらに、前記情報媒体は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行して複数の同一、または異なった濃淡パターンを有し、
並行している各濃淡パターンのうち、少なくとも１つが読み取り部の移動方向に対し、異なる濃度に変化するパターンであり、
前記読み取り部は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行する複数の濃淡パターンのうち、読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンの濃領域における読み取り値の平均値と、この濃淡パターンの淡領域における読み取り値の平均値と、の中間値を前記基準値として決定し、前記記憶部の基準値を更新し、その決定した基準値を、他の並行する濃淡パターンにおける基準値として用いることを特徴とする。

この構成では、濃淡パターンが、移動方向に対して並行して複数設けられており、これら複数の濃淡パターンのうち読み取り方向に対して濃淡が変化する濃淡パターンの濃領域における読み取り値の平均値と、この濃淡パターンの淡領域における読み取り値の平均値と、の中間値を基準値とし、基準値を更新する。この更新した基準値を用いて、並行する他の濃淡パターンの判定も行う。

また、この発明は、さらに、前記記憶部は、濃淡変化が有ったと判定する規定値を記憶し、前記読み取り部は、所定数分の読み取り値について、規定値よりも大きい変化が有った場合に、これら所定数分の読み取り値の前後で濃淡変化が有ると判定することを特徴とする。

この構成では、濃淡変化が有ったと判定する規定値を記憶している。所定数分の読み取り値（例えば検出開始から終了までの時間軸上の中心データの前後３つ程度）について、この規定値よりも大きい変化が有った場合に濃淡変化が有ったと判定する。

また、この発明は、さらに、前記読み取り部の移動と、前記読み取り部の読み取りタイミングと、を同期する同期処理部を備え、前記読み取り部は、前記同期処理部が同期したタイミングに基づいて、各収納トレイに取り付けられている情報媒体の濃淡パターンを読み取ることを特徴とする。

この構成では、読み取り部の読み取りタイミングは、同期処理部で移動量と同期されており、移動しながら（例えば自由落下しながら）高精度に物体の種別を読み取ることができる。

また、この発明は、さらに、物体放出の指示を受信する上位制御部と、前記収納トレイから物体を繰り出す繰り出し部と、を備え、前記読み取り部は、前記上位制御部から物体放出を指示されたとき、一方向に移動しながら各収納トレイの濃淡パターンを読み取り、その収納トレイに装填されている物体の種別を判定し、前記物体放出の指示と、前記物体の種別の情報と、に基づいて、物体の繰り出しを行う収納トレイを決定することを特徴とする。

この構成では、物体放出指示があったときに読み取り部を一方向に移動させる。そして、読み出した物体種別と、放出指示と、に基づいて繰り出しを行う収納トレイを決定する。物体放出指示が有ったときに各収納トレイの種別を読み取り、繰り出し前に常に最新の内容で各収納トレイの検索を行うことができる。

また、この発明の包装硬貨検出装置は、上述の物体検出装置のいずれかにおいて、前記物体として、包装硬貨を適用し、物体の種別として、包装硬貨の金種を適用したことを特徴とする。

この発明によれば、収納トレイに取り付けられた媒体の判読性を向上させ、媒体の汚損による読み取り状態のばらつき、位置ずれによる誤読を防止することができる。

図面を参照して、本実施形態の貨幣放出装置を説明する。図１は、この実施形態における貨幣放出装置の外観を示す図である。貨幣放出装置１１は、操作、表示部１２、貨幣処理部１３、紙幣投入口１４、硬貨投入口１５、包装硬貨処理部１６、および包装硬貨取り出し口１７を備えている。この貨幣放出装置１１は、主に利用者が投入した金銭を両替し、包装紙幣や包装硬貨を放出するものである。

操作、表示部１２は、いわゆるタッチパネルからなり、貨幣放出装置１１の正面に設置されており、利用者に利用方法等のガイダンスを表示し、利用者が取引内容の入力等を行うものである。

紙幣投入口１４および硬貨投入口１５は、利用者が両替を希望する貨幣や利用手数料を投入するための投入口であり、投入された貨幣は貨幣処理部１３に収納される。

貨幣処理部１３は、投入された貨幣を計数し、収納する。
包装硬貨処理部１６は、払い出し（放出）を行う包装硬貨を収納、繰り出しする処理部である。包装硬貨処理部１６が繰り出した包装硬貨は、包装硬貨取り出し口１７から放出され、利用者が受け取ることができるようになっている。

貨幣処理部１３、紙幣投入口１４、および包装硬貨取り出し口１７は、いずれも貨幣放出装置１１の前面に設置され、利用者が貨幣を投入、取り出し易いようになっている。

図２は、包装硬貨処理部１６の斜視図であり、図３は、包装硬貨処理部１６の側面図である。包装硬貨処理部１６は、バケット部２１とトレイ部２６に分かれて構成されており、バケット部２１は前面側、トレイ部２６は背面側に配置されている。トレイ部２６は、複数の収納トレイ２９を内部に格納しており、これら収納トレイ２９は、上下方向（鉛直方向）に積み上げて配置されている。

各収納トレイ２９には、棒状（円柱形状）に包装された包装硬貨２４が装填される。１つの収納トレイ２９には同一金種の包装硬貨２４が装填される。収納トレイ２９には、複数の包装硬貨２４が横向きに並べられるように長尺形状となっている。トレイ部２６の背面側は、扉状になっており、この背面側を開けることで、係員が各収納トレイ２９を着脱することができるようになっている。各収納トレイ２９の着脱は、トレイ定位置センサ３９により検出する。

また、これら収納トレイ２９は、背面から前面方向に向かって下向きに傾斜して格納されている。すなわち、バケット部２１に対面する側が背面側より相対的に低くなっている。バケット部２１に対面する側が低くなっているため、包装硬貨２４が繰り出されると、収納トレイ２９に装填されている包装硬貨２４は、順にバケット部２１側に寄っていくこととなる。

収納トレイ２９のバケット部２１に対面する側は、上向きに全面開口しており、下向きに一部が開口している（図５参照）。この一部開口した下面側から繰り出しアーム２７が挿入され、包装硬貨２４が押し出される。押し出された包装硬貨２４は、バケット２３に収納される。

箱形状のバケット２３は、バケット部２１に格納されており、ガイドレール３１に沿って上下移動できるようになっている。バケット２３は、昇降モータ２５により上昇移動することができ、また、ガイドレール３１に沿って重力により自由落下して下降することができる。

バケット２３は、上面側が全面開口しており、最上部の位置では、この開口面が取り出し口シャッタ２２と対向するようになる。取り出し口シャッタ２２が開くと、バケット２３の内部が露出し、利用者が包装硬貨２４を取り出すことができる。この取出し口シャッタ２２とバケット２３により上記包装硬貨取り出し口１７が構成される。抜き取り検知センサ３４がバケット２３内の包装硬貨の取り出しを検知すると、取り出し口シャッタ２２が閉じられる。

図４を用いて包装硬貨の繰り出しについて説明する。図４は、包装硬貨を繰り出すときのバケット部２１およびトレイ部２６の拡大図である。繰り出しアーム２７は、側面から見てＴ字型のハンマ形状であり、支点軸１８を支点として回動する。繰り出しアーム２７の先端部が収納トレイ２９の下面側から挿入されることで、包装硬貨２４が押し上げられ、収納トレイ２９の上面側の開口部から繰り出しされる。

図３において、各収納トレイ２９のバケット部２１に対向する側には、媒体２８が取り付けられている。図５にバケット２３と収納トレイ２９の拡大図を示す。媒体２８は、収納トレイ２９の側面の略中心付近に取り付けられている。この媒体２８に並んで、収納トレイ２９の側面には開口部１９が設けられている。バケット２３のトレイ対向側面にはセンサ部３０が設けられており、センサ部３０は、Ｌ側読み取りセンサ３５、Ｒ側読み取りセンサ３６、スリットセンサ３７、および空検知センサ３８からなる。各センサは反射波検出型のセンサからなる。バケット２３が上下移動したとき、この開口部１９に空検知センサ３８が対向することで、収納トレイ２９の包装硬貨の空を検知することができる。すなわち、包装硬貨からの反射波を検出することができれば収納トレイ２９に包装硬貨が収納されており、反射波を検出することができなければ包装硬貨が空であると判断する。

媒体２８は、２×２のマス目からなる正方形状の薄い板であり、各マス目は黒または白に着色される。このマス目の白黒パターンにより、各収納トレイ２９に装填される金種を判別することができる。Ｌ側読み取りセンサ３５は、収納トレイ２９に向かって左側の媒体２８の２つのマス目の白黒パターンを読み取る。Ｒ側読み取りセンサ３６は、収納トレイ２９に向かって右側の媒体２８の２つのマス目の白黒パターンを読み取る。

また、各収納トレイ２９とバケット部２１との間には、スリットレール３３が設けられており、スリットレール３３には複数の検知溝が設けられている。これらの検知溝は、各収納トレイ２９のバケット対向面と同じ高さに設けられており、バケット２３が上下移動したときにスリットセンサ３７が各検知溝を検知することで、収納トレイの高さにバケット２３が位置している（センサの反射波を読み取る位置である）ことを検知することができる。

貨幣放出装置１１は、出金時において、まず準備動作としてバケット２３を初期位置である最上部から、最下部まで移動させる（自由落下させる）。この下降時に各収納トレイ２９の媒体２８のマス目パターンを読み取る。そして、出金指示された金額（包装硬貨の種類、数）に応じて、繰り出しを行う収納トレイ２９、および繰り出しの数を決定する。その後、昇降モータ２５を駆動させてバケット２３を上昇させながら各収納トレイ２９の位置で停止し、包装硬貨２４を繰り出し、最上部まで上昇させて取り出し口シャッタ２２を開ける。

なお、バケット２３には、回転可能なローラ形状のロータリエンコーダ３２が設置されている。このロータリエンコーダ３２は、ガイドレール３１に接触しているため、バケット２３の上下移動に同期しながら信号を出力することができる。ロータリエンコーダ３２の出力信号を同期信号とすることで、Ｌ側読み取りセンサ３５、Ｒ側読み取りセンサ３６、スリットセンサ３７、および空検知センサ３８の検知信号を同期することができる。

次に、図６は、包装硬貨処理部１６の主要構成部を示すブロック図である。包装硬貨処理部１６は、ＣＰＵ４１、バケット制御部４２、繰り出しアーム制御部４３、センサ制御部４４、エンコーダ制御部４５、取り出し口制御部４６、ＲＯＭ４７、ＲＡＭ４８、および上位制御部４９を備えている。

ＣＰＵ４１に、バケット制御部４２、繰り出しアーム制御部４３、センサ制御部４４、エンコーダ制御部４５、取り出し口制御部４６、ＲＯＭ４７、ＲＡＭ４８、および上位制御部４９が接続される。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４７に記憶されたプログラムを読み出し、ＲＡＭ４８に展開することで各種処理を行う。

バケット制御部４２は、ＣＰＵ４１の指示に応じてバケット２３の上下移動を制御する。繰り出しアーム制御部４３は、ＣＰＵ４１の指示に応じて繰り出しアーム２７の移動を制御する。センサ制御部４４は、主にトレイ定位置センサ３９を制御する制御部であり、収納トレイ２９の着脱状態を判断する。エンコーダ制御部４５は、ロータリエンコーダ３２の出力信号を検知し、各種センサの出力信号の同期をとる。取り出し口制御部４６は、取り出し口シャッタ２２を開閉する。上位制御部４９は、上位側である貨幣放出装置１１から出金指示を受け取る。ＣＰＵ４１は、上位制御部４９から出金指示を受け取ると、バケット制御部４２に、バケット２３を初期位置である最上部から最下部まで移動させる（自由落下させる）。このとき、バケット２３を停止させることなく各収納トレイ２９の媒体２８のマス目パターンを読み取る。図７に、バケット２３を停止させることなく媒体２８のマス目パターンを読み取る手法を示す。

図７は、媒体２８のマス目パターンを読み取る手法を示す概念図である。同図（Ａ）に示すように、バケット２３が最上部から最下部まで自由落下するため、スリットセンサ３７は、スリットレール３３の検知溝を上方向から下方向に検知する。スリットセンサ３７の出力信号は、センサ制御部４４に入力される。スリットレール３３の検知溝は、読み取り開始位置から読み取り終了位置の間に設けられているため、スリットセンサ３７の信号レベルを検知することで読み取り開始位置（読み取り開始タイミング）および読み取り終了位置（読み取り終了タイミング）を検知することができる。

また、Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６は、上方向から下方向に媒体２８からの反射波を検出し、反射波のレベルに応じて信号を出力する。Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力信号は、センサ制御部４４を介してＣＰＵ４１に入力される。ＣＰＵ４１は、各センサの出力信号に基づいて白黒判定を行う。

白黒の判定は図９を参照して後に詳細に述べるが、反射レベルＬ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力レベルと、基準値との比較により行う。
なお、基準値は予め設定しておいてもよいし、使用状況に応じて変化させてもよい。使用状況に応じて変化させる場合、読み取り中の反射波の変化が大きく、白黒に変化が有ると判断した場合、読み取りした反射波の平均値を基準値として更新する構成であってもよいし、後述する図１０に示す処理を実行して基準値を更新する構成であってもよい。

同図（Ｂ）に各センサの出力信号を同期した例を示す。なお、バケット２３は自由落下して加速しながら移動するため、実際には各センサの出力タイミング（出力時間間隔）は均一ではないが、同図においては説明を容易にするために、各センサが等時間間隔で信号を出力する例を示す。

同図（Ｂ）の最上段の信号はスリットセンサ３７の出力信号である。このスリットセンサ３７の出力信号がＨｉとなった場合、読み取り開始位置に達した（読み取り開始タイミングである）と判断する。読み取り位置に達した場合、センサ制御部４４は、Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力信号をＣＰＵ４１へ出力する。また、エンコーダ制御部４５は、ロータリエンコーダ３２の信号をＣＰＵ４１に出力する。

同図（Ｃ）は、ロータリエンコーダ３２の拡大図である。エンコーダ板５１は、ガイドレール３１に接触し、バケット２３の上下移動に応じて回転する。エンコーダ板５１には等間隔でスリットが設けられており、各スリットをエンコーダセンサ５２が検知する。このエンコーダセンサ５２の出力信号がロータリエンコーダ３２の信号としてＣＰＵ４１に入力される。ロータリエンコーダ３２の信号は、同図（Ｂ）の最下段（５段目）の信号である。

ＣＰＵ４１は、ロータリエンコーダ３２の信号に基づいて同図（Ｂ）の４段目に示すデータ読み取りタイミング信号（同期信号）を生成する。この同期信号に合わせてＬ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力信号を検出する。なお、このときに空検知センサ３８の出力信号も検出する。同期信号に合わせてＬ側読み取りセンサ３５、Ｒ側読み取りセンサ３６、および空検知センサ３８の出力信号を検出するため、自由落下して加速しながら移動する場合であっても、全てのセンサの出力信号を同期して処理することができる。

スリットセンサ３７の出力信号がＬｏとなった場合、読み取り終了位置に達した（読み取り終了タイミングである）と判断し、Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の読み取りを終了する。

ＣＰＵ４１は、図８に示すテーブルを参照し、Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力信号（白黒判定）から収納トレイ２９に収納されている包装硬貨の金種を判定する。図８に示すように、２×２のマス目パターンにより、８種類の金種を割り当てる。なお、日本において金種は６種類であるため、１００円、５００円の包装硬貨は、それぞれ２パターン割り当てられている。なお、全白、全黒はＬ側とＲ側ともに白黒変化がないため、マス目パターンとして用いることがない。

ここで、図７に示したマス目パターンを用いて図８におけるテーブルを参照する。ＣＰＵ４１は、Ｌ側読み取りセンサ３５においては、白から黒に変化したと判定し、Ｒ側読み取りセンサ３６においては、白から変化がなかったと判定する。したがって、ＣＰＵ４１は、図８におけるテーブルのＮｏ．１の金種である１円の包装硬貨がその収納トレイ２９に収納されていると判断する。

次に、白黒の判定手法について詳細に説明する。図９は、白黒の判定手法を示す概略図である。同図（Ａ）は、Ｌ側読み取りセンサ３５の出力信号を示す図であり、同図（Ｂ）は、Ｒ側読み取りセンサ３６の出力信号を示す図である。

同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すグラフの縦軸は各センサの出力信号のレベルを示し、横軸は時間を示す。各センサは、媒体２８の上から下へ、反射波を読み取るため、時間軸の左側が白黒判定領域（上）となり、右側が白黒判定領域（下）となる。横軸、中央部の３つのデータは、白黒判定領域（上）と白黒判定領域（下）の境界（白黒変化領域）であり、白黒に変化する境界であるため、センサのレベルが最も大きく変化する領域である。

同図中段に示す信号は、スリットセンサ３７の出力信号とロータリエンコーダ３２の出力信号である。スリットセンサ３７およびロータリエンコーダ３２の出力信号がＨｉのときに、Ｌ側読み取りセンサ３５およびＲ側読み取りセンサ３６の出力信号を読み出す。これらの出力信号は、ＲＡＭ４８に記憶されており、スリットセンサ３７がＬｏとなったときに白黒判定を行う。

各センサは、反射型のセンサであるため、白色に対しては高いレベルを示し、黒色に対しては低いレベルを示す。この例では、媒体２８のＬ側、白黒判定領域（下）が黒となっており、他の領域は白となっている。そのため、同図（Ａ）に示すように、白黒変化領域において、Ｌ側読み取りセンサ３５のレベルは高いほうから低いほうへ大きく変化する。一方で、同図（Ｂ）に示すように、白黒変化領域において、Ｒ側読み取りセンサ３６のレベルは高いまま大きく変化しない。この白黒変化領域のデータ変化（最もレベルが高いデータと、最もレベルが低いデータとのレベル差）が既定値以上であれば、白黒の変化が有ったと判定する。

また、白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）のそれぞれの領域において、白黒判定基準（基準値）よりもレベルが高ければ白として判定し、白黒判定基準（基準値）よりもレベルが低ければ黒として判定する。なお、最初のデータと最後のデータは、誤差が大きいため、判定には用いない。上記基準値は、白黒の変化が有った場合の白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）の平均値とする。各白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）において、白の判定数、黒の判定数より、その領域が白であるか、黒であるかを判定する。

図１０に、基準値を求める動作を示す。この動作は、媒体２８を読み取った時に毎回行ってもよいし、定期的におこなってもよい。また、包装硬貨を繰り出しするとき、最初に行うようにしてもよい。

まず、Ｌ側読み取りセンサ３５の上記白黒変化領域の３つのデータについて、データ変化の差が規定値以上であるか否かを判定する（ｓ２１）。この規定値は、どのような値であってもよいが、例えばセンサの最大読み取りレベルと最小読み取りレベルの差の半分とすればよい。

データ変化の差が規定値以上であれば、判定基準としてＬ側読み取りセンサ３５のデータを用いるように設定し（ｓ２２）、白黒判定領域（上）の全データの平均値と、白黒判定領域（下）の全データの平均値と、の中間値を基準値として設定する（ｓ２６）。

一方で、データ変化の差が規定値以上でなければ、Ｒ側読み取りセンサ３６の上記白黒変化領域の３つのデータについて、データ変化の差が規定値以上であるか否かを判定する（ｓ２３）。Ｒ側読み取りセンサ３６のデータ変化の差が規定値以上であれば、判定基準としてＲ側読み取りセンサ３６のデータを用いるように設定し（ｓ２５）、白黒判定領域（上）の全データの平均値と、白黒判定領域（下）の全データの平均値と、の中間値を基準値として設定する（ｓ２６）。

Ｒ側においても白黒変化領域の３つのデータについて、データ変化の差が規定値以上でなければ、基準値を求めることができないとして、表示部１２にエラー表示を行い（ｓ２４）、動作を終える。

図１１に各白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）において、白の判定数、黒の判定数より、その領域が白であるか、黒であるかを判定する動作を示す。この動作は、媒体２８を読み取った時に毎回行う。また、この動作は、Ｌ側、Ｒ側のそれぞれ、白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）において行う。

まず、時間軸の最初のデータから順に、上記基準値よりレベルが高いか否かを判定する（ｓ３１）。基準値よりも高ければ、白データ数を１計数する（ｓ３２）。基準値よりも低ければ黒データ数を１計数する（ｓ３３）。これらを全データについて繰り返し行う（ｓ３４）。

全データについて、計数が終了すると、白データ数と、黒データ数を比較する（ｓ３５）。白データ数が多ければ、その領域を白と判定し（ｓ３６）、黒データ数が多ければ、その領域を黒と判定する（ｓ３７）。

以上のようにして、白黒判定を行い、図８に示したテーブルを参照し、各収納トレイの金種を検知する。

次に、貨幣放出装置１１の取引全体の流れを図１２を用いて説明する。図１２は、取引全体の流れを示すフローチャートである。利用者が貨幣放出装置１１の操作、表示部１２を用いて両替を希望する金額、金種等の情報を入力する（ｓ１）。利用者がこれらの情報を入力すると、上位制御部４９から包装硬貨処理部１６のＣＰＵ４１に出金準備指示がされる。包装硬貨処理部１６は、出金準備指示が入力されると出金準備動作を行う（ｓ１１）。出金準備動作は、バケット２３を初期位置である最上部から、最下部まで移動させ、各収納トレイ２９に設置されている媒体２８の情報を読み出し、図９および図１１に示した手法で各収納トレイの金種を検出するものである。検出した各収納トレイの金種の情報は、ＲＡＭ４８に記憶され、後の出金動作において、繰り出しトレイの決定に用いられる。

ｓ１において、利用者が金額、金種等の情報を入力した後、利用者は紙幣投入口１４、硬貨投入口１５から両替の元金を投入する（ｓ２）。また、同様に両替手数料を投入する（ｓ３）。利用者が元金、両替手数料を投入すると、包装硬貨出金、放出動作として、上位制御部４９から包装硬貨処理部１６のＣＰＵ４１に出金指示が入力される（ｓ４）。出金指示には、利用者が入力した両替を希望する金額、金種等の情報が含まれる。包装硬貨処理部１６は、出金指示に応じて出金、放出動作を行う（ｓ１２）。出金、放出動作は、繰り出しトレイ位置を決定し、包装硬貨を繰り出す処理である。包装硬貨処理部１６は、利用者が入力した両替を希望する金額、金種等の情報と、ＲＡＭ４８に記憶した各収納トレイの金種の情報に基づいて、繰り出しトレイを決定し、包装硬貨を繰り出す。出金、放出動作によって包装硬貨取出口１７に包装硬貨が放出され、ユーザがこれを受け取る（ｓ５）。

以上のようにして、包装硬貨の放出が行われる。上記実施形態によれば、媒体２８の左右いずれかにおいて、上下方向に白黒パターン変化をつけ、平均値から白黒変化の基準値を求め、さらに、白黒判定したデータ数について多数決処理により各面の白黒を判定するため、媒体の汚損、位置ずれによる誤読、判別不能を防止することができる。

なお、本実施形態では、バケット２３を自由落下させ、上方向から下方向に読み取りを行う例を示したが、逆に下方向から上方向への読み取りを行ってもよい。また、２×２のマス目において、上下方向に白黒変化するパターンの例を示したが、上下方向に濃淡が変化すればよく、上記例に限定するものではない。

また、本実施形態では、包装硬貨の繰り出しについての例を示したが、無論、包装硬貨の繰り出しに限定されるものではなく、複数の収納トレイを備え、各トレイに各種の物体が装填されているものであれば、どのようなものであっても本発明を適用可能である。例えば飲料の自動販売機等にも用いることができる。

貨幣放出装置１１の外観を示す図である。 包装硬貨処理部１６の斜視図である。 包装硬貨処理部１６の側面図である。 包装硬貨を繰り出すときのバケット部２１およびトレイ部２６の拡大図である。 バケット２３と収納トレイ２９の拡大図である。 包装硬貨処理部１６の詳細な構成を示すブロック図である。 媒体２８のマス目パターンを読み取る手法を示す概念図である。 マス目パターンと金種の対応関係を示すテーブルである。 白黒の判定手法を示す概略図である。 基準値を求める動作を示すフローチャートである。 各白黒判定領域（上）および白黒判定領域（下）において、白の判定数、黒の判定数より、その領域が白であるか、黒であるかを判定する動作を示すフローチャートである。 取引全体の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１−貨幣放出装置
１２−操作、表示部
１３−貨幣処理装置
１４−紙幣投入口
１５−硬貨投入口
１６−包装硬貨処理部
１７−包装硬貨取り出し口

Claims (9)

1. 並列に設置された複数の収納トレイと、
   前記複数の収納トレイに取り付けられ、物体の種別毎に濃淡パターンを付与した複数の情報媒体と、
   各収納トレイが並べられた方向に移動しながら、前記情報媒体に付与されている濃淡パターンを読み取る読み取り部と、
   前記濃淡の判定の基準となる基準値を記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記情報媒体は、読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンを有し、
   前記読み取り部は、前記情報媒体毎に、前記記憶部に記憶されている濃淡の基準値に基づいて濃淡パターンを読み取り、その収納トレイに装填されている物体の種別を判定する物体検出装置。
2. 前記読み取り部は、反射型センサと、
   反射型センサの読み取り値を受信し、受信した読み取り値を前記記憶部に記憶する処理部と、からなり、
   前記処理部は、各読み取り値において前記基準値と比較を行い、多数決処理により濃淡パターンを決定する請求項１に記載の物体検出装置。
3. 前記情報媒体は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行して複数の同一、または異なった濃淡パターンを有し、
   並行している各濃淡パターンのうち、少なくとも１つが読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化するパターンである請求項１、または請求項２に記載の物体検出装置。
4. 前記読み取り部は、前記読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンの濃領域における読み取り値の平均値と、この濃淡パターンの淡領域における読み取り値の平均値と、の中間値を前記基準値として決定し、前記記憶部の基準値を更新する請求項２に記載の物体検出装置。
5. 前記情報媒体は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行して複数の同一、または異なった濃淡パターンを有し、
   並行している各濃淡パターンのうち、少なくとも１つが読み取り部の移動方向に対し、異なる濃度に変化するパターンであり、
   前記読み取り部は、前記読み取り部の移動方向に対し、並行する複数の濃淡パターンのうち、読み取り部の移動方向に対し、濃淡が変化する濃淡パターンの濃領域における読み取り値の平均値と、この濃淡パターンの淡領域における読み取り値の平均値と、の中間値を前記基準値として決定し、前記記憶部の基準値を更新し、その決定した基準値を、他の並行する濃淡パターンにおける基準値として用いる請求項２に記載の物体検出装置。
6. 前記記憶部は、濃淡変化が有ったと判定する規定値を記憶し、
   前記読み取り部は、所定数分の読み取り値について、規定値よりも大きい変化が有った場合に、これら所定数分の読み取り値の前後で濃淡変化が有ると判定する請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の物体検出装置。
7. 前記読み取り部の移動と、前記読み取り部の読み取りタイミングと、を同期する同期処理部を備え、
   前記読み取り部は、前記同期処理部が同期したタイミングに基づいて、各収納トレイに取り付けられている情報媒体の濃淡パターンを読み取る請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の物体検出装置。
   
8. 物体放出の指示を受信する上位制御部と、前記収納トレイから物体を繰り出す繰り出し部と、を備え、
   前記読み取り部は、前記上位制御部から物体放出を指示されたとき、一方向に移動しながら各収納トレイの濃淡パターンを読み取り、その収納トレイに装填されている物体の種別を判定し、
   前記物体放出の指示と、前記物体の種別の情報と、に基づいて、物体の繰り出しを行う収納トレイを決定する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の物体検出装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の物体検出装置において、前記物体として、包装硬貨を適用し、
   前記物体の種別として、包装硬貨の金種を適用したことを特徴とする包装硬貨検出装置。

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