JP7418653B2 - 調整値算出方法及び出力調整用機器 - Google Patents

Description

本開示は、調整値算出方法及び出力調整用機器に関する。

現金自動預け払い機（ＡＴＭ：Automatic Teller Machine）等に用いられる紙幣取扱装置は、紙幣を鑑別する紙幣鑑別ユニットを有する。紙幣鑑別ユニットは、例えば、紙幣を搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送される紙幣の鑑別に用いられる複数種類の鑑別センサユニットとを有する。複数種類の鑑別センサユニットとして、例えば、紙幣を撮像するイメージセンサユニット、紙幣が有する蛍光成分を検出する紫外線センサユニット、及び、紙幣が有する磁気成分を検出する磁気センサユニットが用いられる。

特開平０５－１９１５６１号公報

イメージセンサユニットは複数の撮像素子を有しており、個々の撮像素子毎に出力（感度）のバラツキがあるため、複数の撮像素子の出力を均一に揃える調整（以下では「出力調整」と呼ぶことがある）が行われる。また、同一機種の複数の紙幣鑑別ユニットにはそれぞれ同一機種のイメージセンサユニットが搭載される。しかし、同一機種のイメージセンサユニットでも個々のイメージセンサユニット毎に出力のバラツキがあるため、同一機種の複数のイメージセンサユニット間でも出力調整が行われる。

出力調整は、反射濃度及び透過濃度が全面に渡って均一な媒体（以下では「高精度媒体」と呼ぶことがある）を用いて行われ、出力調整では、高精度媒体を撮像するイメージセンサユニットのすべての撮像素子の出力が一定の目標値で均一になるように調整される。

このように、出力調整では、反射濃度及び透過濃度が厳密に管理された高精度媒体が用いられる。また、同一機種の多数のイメージセンサユニットの出力調整を行うには、複数の媒体間での誤差（以下では「媒体誤差」と呼ぶことがある）が小さい多数の高精度媒体を作成する必要がある。よって、出力調整に用いられる高精度媒体が高価になるため、出力調整に要するコストが高くなっていた。

そこで、本開示は、イメージセンサユニットの出力調整に要するコストを削減することができる技術を提案する。

本開示の調整値算出方法では、まず、反射濃度及び透過濃度が全面に渡って均一な媒体である第一媒体を用いて出力が調整された第一撮像素子を有する第一イメージセンサユニットを作成する。次いで、前記第一媒体とは異なる任意の媒体である第二媒体を前記第一イメージセンサユニットによって撮像したときの前記第一撮像素子の出力値である第一出力値に基づいて目標値を設定する。次いで、第二撮像素子を有する第二イメージセンサユニットによって前記第二媒体を撮像したときの前記第二撮像素子の出力値である第二出力値を取得する。そして、前記第二イメージセンサユニットによって紙葉類を撮像するときの前記第二撮像素子の出力の調整に用いられる調整値を、前記第二出力値と前記目標値とに基づいて算出する。

開示の技術によれば、イメージセンサユニットの出力調整に要するコストを削減することができる。

図１は、本開示の実施例１の紙幣取扱装置の構成例を示す図である。 図２は、本開示の実施例１の紙幣鑑別ユニットの構成例を示す図である。 図３は、本開示の実施例１の紙幣鑑別ユニットの構成例を示す図である。 図４は、本開示の実施例１の紙幣鑑別ユニットの構成例を示す図である。 図５Ａは、本開示の実施例１のイメージセンサユニットの構成例を示す図である。 図５Ｂは、本開示の実施例１のイメージセンサユニットの構成例を示す図である。 図６は、本開示の実施例１のイメージセンサユニットの装着例を示す図である。 図７は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法の一例の説明に供する図である。 図９は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法の一例の説明に供する図である。 図１０は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法の一例の説明に供する図である。 図１１は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法の一例の説明に供する図である。 図１２は、本開示の実施例２の対象ユニット目標値の設定方法の一例の説明に供する図である。 図１３は、本開示の実施例２の対象ユニット目標値の設定方法の一例の説明に供する図である。

以下、本開示の実施例を図面に基づいて説明する。以下の実施例において同一の構成及び同一の処理が行われるステップには同一の符号を付す。

［実施例１］
＜紙幣取扱装置の構成＞
図１は、本開示の実施例１の紙幣取扱装置の構成例を示す図である。図１において、紙幣取扱装置１は、紙幣３を入出金する入出金部６と、入出金部６に入金された紙幣３を鑑別する紙幣鑑別ユニット７と、紙幣鑑別ユニット７から搬送された紙幣３を一時的に収容する複数の保留部８とを有する。また、紙幣取扱装置１は、各保留部８から送られた紙幣３を格納する格納部９と、出金用の紙幣３を補充するための補充部１０と、入出金部６へ還流させない紙幣３を回収する回収部１１と、紙幣３を搬送する搬送機構１２とを有する。なお、実施例では紙葉類の一例として紙幣３を挙げるが、開示の技術が適用可能な紙葉類は紙幣３に限定されず、金券等の他の紙葉類にも開示の技術は適用可能である。

＜紙幣鑑別ユニットの構成＞
図２、図３及び図４は、本開示の実施例１の紙幣鑑別ユニットの構成例を示す図である。図２には、紙幣鑑別ユニット７の斜視図を示し、図３及び図４には、紙幣鑑別ユニット７の側面図を示す。また、図３には、紙幣鑑別ユニット７が閉じた状態にある場合を示し、図４には、紙幣鑑別ユニット７が開いた状態にある場合を示す。

図１及び図２に示すように、紙幣鑑別ユニット７は、紙幣３の搬送路１４を構成する上下一対の搬送路構成体１５を搬送機構１２の一部として有しており、下側の搬送路構成体１５に対して上側の搬送路構成体１５が、紙幣３の搬送方向Ａに沿った分割面Ｂで分割可能に設けられている。

搬送路構成体１５は、紙幣３を搬送する複数の搬送ローラ１７と、複数の搬送ローラ１７を回転可能に支持するシャーシ１８と、複数の搬送ローラ１７を駆動する駆動機構（図示せず）とを有する。下側の搬送路構成体１５のシャーシ１８に対して、上側の搬送路構成体１５のシャーシ１８が、回動軸１９を介してＣ方向に回動可能に支持されている。複数の搬送ローラ１７は、搬送路１４に沿って配置されており、矩形状の紙幣３の短辺方向が搬送方向Ａと平行にされた状態で紙幣３を搬送する。

また、図２、図３及び図４に示すように、紙幣鑑別ユニット７は、紙幣３を撮像して撮像する上下一組の２台のイメージセンサユニット２１と、各イメージセンサユニット２１が着脱可能に装着される上下一組の第一装着部２６とを有する。２台のイメージセンサユニット２１のうち、一方のイメージセンサユニット２１が紙幣３の一方面を撮像し、他方のイメージセンサユニット２１が紙幣３の他方面を撮像する。

また、紙幣鑑別ユニット７は、紫外線センサ及び磁気センサを有する紫外線／磁気センサユニット２２と、紫外線／磁気センサユニット２２が着脱可能に装着される第二装着部２７とを有する。

また、紙幣鑑別ユニット７は、紙幣鑑別ユニット７へ進入する紙幣３の位置を検出する進入センサ２４ａと、紙幣鑑別ユニット７から退出する紙幣３の位置を検出する退出センサ２４ｂと、紙幣３の厚みを検出する厚みセンサ２５とを有する。

また、図２、図３及び図４に示すように、進入センサ２４ａは、紙幣３の搬送方向Ａにおける進入側に配置されており、搬送路１４に向けて光を出射する発光部と、発光部から出射された光を受光する受光部とを有する。同様に、退出センサ２４ｂは、紙幣３の搬送方向Ａにおける退出側に配置されており、搬送路１４に向けて光を出射する発光部と、発光部から出射された光を受光する受光部とを有する。進入センサ２４ａ及び退出センサ２４ｂは、搬送路１４に沿って搬送される紙幣３が発光部から出射された光を遮ることで、紙幣３の位置（紙幣３の通過）を検出する。

厚みセンサ２５は、搬送方向Ａにおいてイメージセンサユニット２１と紫外線／磁気センサユニット２２との間に配置され、搬送される紙幣３の厚みを検出する。

＜イメージセンサユニットの構成＞
図５Ａ及び図５Ｂは、本開示の実施例１のイメージセンサユニットの構成例を示す図である。図５Ａには、イメージセンサユニット２１の側面図を示し、図５Ｂには、イメージセンサユニット２１の正面図を示す。

イメージセンサユニット２１は、光源３０と、複数の撮像素子３１と、撮像素子３１の出力（以下では「素子出力」と呼ぶことがある）の調整に用いられる調整値（以下では「出力調整値」と呼ぶことがある）を記憶するメモリ３２と、複数の撮像素子３１及びメモリ３２が設けられた回路基板３３とを有する。イメージセンサユニット２１では、１～Ｘ番目までの複数の撮像素子３１が、紙幣３の搬送方向Ａに対して直交する直線に沿って一列に配列されている。イメージセンサユニット２１が有する撮像素子の個数は、例えば、１６３２個（Ｘ＝１６３２）である。

光源３０は、図５Ｂに示すように、複数の撮像素子３１の配列方向Ｄに沿ってライン状に設けられており、図５Ａに示すように、紙幣３の搬送方向Ａにおいて、撮像素子３１を挟んだ両側に配置されている。また、イメージセンサユニット２１の内部には、複数の撮像素子３１に対向する位置に、複数の撮像素子３１の配列方向Ｄ（つまり、イメージセンサユニット２１の主走査方向）に沿ってライン状のレンズ部材３５が設けられている。光源３０及びレンズ部材３５は、光透過性を有するカバー部材３６によって覆われている。

また、回路基板３３には、紙幣鑑別ユニット７と電気的に接続されるコネクタ３８と、集積回路３７とが設けられている。集積回路３７の一例として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等が挙げられる。

図６は、本開示の実施例１のイメージセンサユニットの装着例を示す図である。上下一組の第一装着部２６の各々は、図３、図４及び図６に示すように、上側の搬送路構成体１５及び下側の搬送路構成体１５のそれぞれに、互いに対向して配置されており、搬送路１４の分割面Ｂ上に開口した状態で設けられている。これにより、上下一対の搬送路構成体１５の分割面Ｂを開くことで、第一装着部２６へ容易にアクセスすることができる。また、図６に示すように、第一装着部２６には、紙幣鑑別ユニット７と電気的に接続される接続ケーブル４１の一端が設けられており、接続ケーブル４１の接続端子４２が回路基板３３のコネクタ３８に接続される。

＜出力調整値の算出方法＞
図７は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。図８～図１１は、本開示の実施例１の出力調整値の算出方法の一例の説明に供する図である。図７におけるステップＳ１０５～Ｓ１２０の処理は、イメージセンサユニット２１を出力調整用機器（図示せず）に接続することによって行われ、出力調整用機器が有するプロセッサ（以下では「出力調整用プロセッサ」と呼ぶことがある）によって行われる。出力調整用機器の一例として、コンピュータが挙げられる。

図７のステップＳ１０５では、出力調整の基準となるイメージセンサユニット（以下では「マスターユニット」と呼ぶことがある）を作成する。マスターユニットの構成はイメージセンサユニット２１の構成と同一である。

ステップＳ１０５では、まず、出力調整用プロセッサからの制御の下で、イメージセンサユニット２１によって高精度媒体が撮像され、図８に示すように、イメージセンサユニット２１によって高精度媒体が撮像されたときの複数の撮像素子３１の各々の出力値ＯＰ１１が取得される。以下では、複数の撮像素子３１の各々の出力値を「素子出力値」と呼ぶことがある。

次いで、素子出力値ＯＰ１１を複数の撮像素子３１間で一定の目標値ＴＧ１で均一になるように調整するために、出力調整用プロセッサは、図９に示すように、撮像素子３１毎に、式（１）によって表される第一出力調整値ＡＪ１を算出し、算出した第一出力調整値ＡＪ１をメモリ３２に記憶させる。
ＡＪ１＝ＴＧ１／ＯＰ１１ …（１）

撮像素子３１毎の第一出力調整値ＡＪ１がメモリ３２に記憶されたイメージセンサユニット２１がマスターユニットとなる。第一出力調整値ＡＪ１がメモリ３２に記憶された後、集積回路３７は、撮像素子３１毎に素子出力値に第一出力調整値ＡＪ１を乗算することにより、マスターユニットの出力調整を行う。つまり、第一調整値ＡＪ１がメモリ３２に記憶されることにより、高精度媒体を用いて素子出力が調整された撮像素子３１を有するマスターユニットが作成される。

次いで、図７のステップＳ１１０では、出力調整用プロセッサは、マスターユニットを基準にして出力調整が行われる調整対象のイメージセンサユニット（以下では「対象ユニット」と呼ぶことがある）の素子出力値に対する目標値（以下では「対象ユニット目標値」と呼ぶことがある）を設定する。

ステップＳ１１０では、出力調整用プロセッサからの制御の下で、メモリ３２に第一調整値ＡＪ１が記憶されたマスターユニットによって、高精度媒体とは異なる任意の媒体（以下では「任意媒体」と呼ぶことがある）が撮像される。そして、出力調整用プロセッサは、図１０に示すように、マスターユニットによって任意媒体が撮像されたときの素子出力値ＯＰ１２を対象ユニット目標値ＴＧ２として設定し、対象ユニット目標値ＴＧ２を、出力調整用機器が有するメモリ（図示せず）に記憶させる。素子出力値ＯＰ１２は、第一調整値ＡＪ１によって調整された後の素子出力値である。

ここで、任意媒体として、反射濃度及び透過濃度が不均一な媒体（以下では「低精度媒体」と呼ぶことがある）を用いることが可能である。低精度媒体は、高精度媒体より媒体誤差が大きいため高精度媒体より安価である。低精度媒体の一例として、一般的なコピー用紙等が挙げられる。

次いで、図７のステップＳ１１５では、出力調整用プロセッサからの制御の下で、対象ユニット目標値の取得に用いられたものと同一の任意媒体が対象ユニットによって撮像され、出力調整用プロセッサは、図１０に示すように、対象ユニットによって任意媒体が撮像されたときの素子出力値ＯＰ２を取得する。対象ユニットの構成はイメージセンサユニット２１の構成と同一である。

次いで、図７のステップＳ１２０では、素子出力値ＯＰ２を対象ユニット目標値ＴＧ２に合わせるように調整するために、出力調整用プロセッサは、図１１に示すように、撮像素子３１毎に、式（２）によって表される第二出力調整値ＡＪ２を算出し、算出した第二出力調整値ＡＪ２を対象ユニットのメモリ３２に記憶させる。第二出力調整値ＡＪ２がメモリ３２に記憶されることにより、マスターユニットを基準にして素子出力が調整された撮像素子３１を有する対象ユニットが作成される。
ＡＪ２＝ＴＧ２／ＯＰ２ …（２）

以上のようにして作成された対象ユニットが、紙幣鑑別ユニット７の製造時に紙幣鑑別ユニット７に装着され、対象ユニットが装着された紙幣鑑別ユニット７が、紙幣取扱装置１の製造時に紙幣取扱装置１に装着される。

よって、紙幣鑑別ユニット７に装着された対象ユニットの集積回路３７は、対象ユニットが紙幣を撮像するときに、撮像素子３１毎の素子出力値に第二出力調整値ＡＪ２を乗算することにより、対象ユニットの出力調整を行う。

以上のように、マスターユニットの素子出力は高精度媒体を基準にして調整され、対象ユニットの素子出力はマスターユニットを基準にして調整される。よって、対象ユニットの素子出力も、マスターユニットを介して間接的に、マスターユニットの素子出力と同様に高精度媒体を基準にして調整されていることになる。

以上、実施例１について説明した。

［実施例２］
＜対象ユニット目標値の設定方法＞
以下、対象ユニット目標値の設定方法について実施例１と異なる点について説明する。以下では、対象ユニット目標値の設定方法について、設定例１、設定例２、及び、設定例３の３つの設定例を挙げて説明する。

＜設定例１＞
まず、実施例１と同様にして、互いに同一の高精度媒体を用いて素子出力が調整された複数台のマスターユニットを作成する。例えば、マスターユニットＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の５台のマスターユニットを作成する。

次いで、出力調整用プロセッサからの制御の下で、マスターユニットＭ１～Ｍ５のそれぞれによって同一の任意媒体が撮像され、出力調整用プロセッサは、図１２に示すように、マスターユニットＭ１～Ｍ５のそれぞれによって同一の任意媒体が撮像されたときの素子出力値ＯＰ３１～ＯＰ３５を取得する。図１２は、本開示の実施例２の対象ユニット目標値の設定方法の一例の説明に供する図である。素子出力値ＯＰ３１はマスターユニットＭ１の素子出力値であり、素子出力値ＯＰ３２はマスターユニットＭ２の素子出力値であり、素子出力値ＯＰ３３はマスターユニットＭ３の素子出力値であり、素子出力値ＯＰ３４はマスターユニットＭ４の素子出力値であり、素子出力値ＯＰ３５はマスターユニットＭ５の素子出力値である。

そして、出力調整用プロセッサは、素子出力値ＯＰ３１～ＯＰ３５の平均値ＡＶ３を撮像素子３１毎に算出し、平均値ＡＶ３を対象ユニット目標値として設定する。

＜設定例２＞
まず、実施例１と同様にして、高精度媒体を用いて素子出力が調整された１台のマスターユニットを作成する。

次いで、出力調整用プロセッサからの制御の下で、１台のマスターユニットよって同一の任意媒体が複数回撮像される。例えば、１台のマスターユニットによって同一の任意媒体が３回撮像され、図１３に示すように、１台のマスターユニットによって同一の任意媒体が３回撮像されたときの素子出力値ＯＰ４１，ＯＰ４２，ＯＰ４３が取得される。図１３は、本開示の実施例２の対象ユニット目標値の設定方法の一例の説明に供する図である。

そして、出力調整用プロセッサは、素子出力値ＯＰ４１～ＯＰ４３の平均値ＡＶ４を撮像素子３１毎に算出し、平均値ＡＶ４を対象ユニット目標値として設定する。

＜設定例３＞
以下、設定例１と異なる点について説明する。

出力調整用プロセッサは、全撮像素子３１に渡って、素子出力値ＯＰ３１の平均値ＡＶ３１、素子出力値ＯＰ３２の平均値ＡＶ３２、素子出力値ＯＰ３３の平均値ＡＶ３３、素子出力値ＯＰ３４の平均値ＡＶ３４、及び、素子出力値ＯＰ３５の平均値ＡＶ３５を算出する。

次いで、出力調整用プロセッサは、素子出力値ＯＰ３１～ＯＰ３５から、平均値ＡＶ３１～ＡＶ３５の中で最大値を有する素子出力値と、最小値を有する素子出力値との２つの素子出力値を除外し、素子出力値ＯＰ３１～ＯＰ３５のうちから残りの３つの素子出力値を選択する。

そして、出力調整用プロセッサは、選択した３つの素子出力値の平均値ＡＶ５を撮像素子３１毎に算出し、平均値ＡＶ５を対象ユニット目標値として設定する。

以上、実施例２について説明した。

以上のように、本開示の調整値算出方法では、まず、反射濃度及び透過濃度が全面に渡って均一な媒体である第一媒体（実施例の高精度媒体）を用いて出力が調整された第一撮像素子を有する第一イメージセンサユニット（実施例のマスターユニット）を作成する。次いで、第一媒体とは異なる任意の媒体である第二媒体（実施例の任意媒体）を第一イメージセンサユニットによって撮像したときの第一撮像素子の出力値である第一出力値に基づいて目標値（実施例の対象ユニット目標値）を設定する。次いで、第二撮像素子を有する第二イメージセンサユニット（実施例の対象ユニット）によって第二媒体を撮像したときの第二撮像素子の出力値である第二出力値を取得する。そして、第二イメージセンサユニットによって紙葉類を撮像するときの第二撮像素子の出力の調整に用いられる調整値（実施例の第二出力調整値）を、第二出力値と目標値とに基づいて算出する。

こうすることで、第一媒体に替えて、第一媒体より安価な第二媒体を用いて第二イメージセンサユニットの出力調整を行うことが可能になるため、イメージセンサユニットの出力調整に要するコストを削減することができる。

また、本開示の調整値算出方法では、複数台の第一イメージセンサユニットを作成し、複数台の第一イメージセンサユニットのそれぞれの第一出力値に基づいて目標値を設定する。

また、本開示の調整値算出方法では、１台の第一イメージセンサユニットを作成し、１台の第一イメージセンサユニットによって第二媒体を複数回撮像することにより複数の第一出力値を取得し、複数の第一出力値の平均値を目標値として設定する。

こうすることで、目標値の精度を高めることができる。

１ 紙幣取扱装置
７ 紙幣鑑別ユニット
２１ イメージセンサユニット
３１ 撮像素子
３２ メモリ
３７ 集積回路

Claims (4)

1. 反射濃度及び透過濃度が全面に渡って均一な媒体である第一媒体を用いて出力が調整された第一撮像素子を有する第一イメージセンサユニットを作成し、
   前記第一媒体とは異なる任意の媒体である第二媒体を前記第一イメージセンサユニットによって撮像したときの前記第一撮像素子の出力値である第一出力値に基づいて目標値を設定し、
   第二撮像素子を有する第二イメージセンサユニットによって前記第二媒体を撮像したときの前記第二撮像素子の出力値である第二出力値を取得し、
   前記第二イメージセンサユニットによって紙葉類を撮像するときの前記第二撮像素子の出力の調整に用いられる調整値を、前記第二出力値と前記目標値とに基づいて算出する、
   調整値算出方法。
2. 複数台の前記第一イメージセンサユニットを作成し、
   複数台の前記第一イメージセンサユニットのそれぞれの前記第一出力値に基づいて前記目標値を設定する、
   請求項１に記載の調整値算出方法。
3. １台の前記第一イメージセンサユニットを作成し、
   １台の前記第一イメージセンサユニットによって前記第二媒体を複数回撮像することにより複数の前記第一出力値を取得し、
   複数の前記第一出力値の平均値を前記目標値として設定する、
   請求項１に記載の調整値算出方法。
4. 反射濃度及び透過濃度が全面に渡って均一な媒体である第一媒体を用いて出力が調整された第一撮像素子を有する第一イメージセンサユニットによって、前記第一媒体とは異なる任意の媒体である第二媒体を撮像したときの前記第一撮像素子の出力値である第一出力値に基づいて目標値を設定し、
   前記目標値と、第二撮像素子を有する第二イメージセンサユニットによって前記第二媒体を撮像したときの前記第二撮像素子の出力値である第二出力値とに基づいて調整値を算出するプロセッサ、
   を具備する出力調整用機器。

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