JPH0721340A - 光学式計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な操作で高速かつ正確に紙葉類の枚数を
カウントできる計数装置を実現する。 【構成】 光学式計数装置５０は、被測定物６０を重ね
て載置する被測定物受台（ホッパー）５１と、被測定物
６０を固定する固定台６３と、被測定物受台６２に重ね
て固定された被測定物６０の縁に沿って被測定物６０と
対向して実装され、被測定物６０の縁からの光学的な情
報を検知するラインイメージセンサ６４とを備え、被測
定物受台５１は、被測定物受台５１上をスライドする固
定台６３により被測定物６０を挟んで重ねて固定し、被
測定物受台６２に重ねて固定した被測定物の縁に沿って
被測定物と対向して設けられたラインイメージセンサ６
４によって光情報を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙葉類を計数する光学
式計数装置に係り、詳細には、封筒・はがき等の郵便物
に代表される紙葉類を計数する光学式計数装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】郵便物の発送業務の省力化・合理化を図
るため各部門毎に処理すべき郵便物の使用金額・数量
（通数）を正確に計数する必要がある。

【０００３】従来この種の光学式計数装置としては、例
えば図１０に示す機械式の光学計数装置と、重量式の光
学式計数装置とがある。図１０は機械式の光学式計数装
置１０のブロック図であり、この図に示すように光学式
計数装置１０は郵便物１１を１枚ずつ移送する搬送機械
等からなる移送部１２と、移送途中の郵便物に光を当て
光の反射の有無によってパルスを発生させるパルス発生
装置１３と、移送部１２を制御するとともに、移送途中
の郵便物によって発生したパルス発生装置１３からのパ
ルスをカウントして郵便物の枚数をカウントするカウン
ト制御部１４と、カウント制御部１４によりカウントさ
れた郵便物の枚数を表示する表示部１５とから構成され
る。

【０００４】以上の構成において、機械式にカウントす
る光学式計数装置１０は郵便物を１つずつ移送させ、そ
の移送する時点において機械式及び光学式のセンサでパ
ルスを発生させて郵便物をカウントする。

【０００５】また、重量式の光学式計数装置は、郵便物
をサンプリングしてその重量を計量し、全体の重量から
枚数をカウントする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光学式計数装置にあっては、機械式にカウン
トする光学式計数装置１０では、計数のために郵便物を
機械的に移送する構造となっていたため、以下のような
問題点があった。すなわち、 はがき等の受入れ・搬送・受け側装置が必要なため、
装置が大型になりコスト的にも高価である。また、はが
き等を１枚毎に搬送するため、計量のスピードが遅い
（１０〜２枚／秒）。同様の理由で、郵便物が移送時に
詰まったり破損したりすることが多い。

【０００７】また、重量式にカウントする光学式計数装
置２０では、直接枚数を計数するのではなく郵便物の重
量から演算しているので、郵便物には重量誤差（機械的
な誤差の他、封書等では、それ自体の誤差）があるため
枚数が正確に計数できないという問題点があった。

【０００８】本発明の課題は、簡単な操作で高速かつ正
確に紙葉類の枚数をカウントできる光学式計数装置を実
現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は次の通り
である。

【００１０】固定部１（図１のブロック図を参照、以下
同じ）は、紙葉類（例えば、封筒・はがき等の郵便物）
を重ねて固定するもので、封筒・はがき等の被測定物を
固定可能に重ねて載置する被測定物受台等である。

【００１１】光センサ２は、固定部１により重ねて固定
された紙葉類の縁に沿って紙葉類と相対的に移動をしな
がら紙葉類の縁からの光を検知する光センサである。

【００１２】計数部３は、光センサ２の検知により紙葉
類の枚数を計数するＡＤ変換部やカウント制御部等であ
る。

【００１３】

【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。

【００１４】紙葉類の枚数を計数する場合には、計数し
ようとする紙葉類を固定部により重ねて固定し、光セン
サを、重ねて固定された紙葉類の縁に沿って紙葉類と相
対的に移動をさせながら光センサによって紙葉類の縁か
らの光を検知する。そして、光センサにより検知された
紙葉類の枚数に対応する光強度変化により計数部が紙葉
類の枚数を計数する。

【００１５】従って、簡単な操作で高速かつ正確に紙葉
類の枚数をカウントすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図１〜図９を参照して一実施例を説明
する。

【００１７】図１〜図９は光学式計数装置の一実施例を
示す図であり、本実施例は光学式計数装置を郵便料金計
器に適用した例である。

【００１８】先ず、構成を説明する。図１は郵便料金計
器２０の全体構成を示したブロック図である。図１にお
いて、符号２１はＣＰＵであり、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ
２２に格納されているマイクロプログラムに従ってＲＡ
Ｍ２３との間でデータの授受を行なったりしながら各動
作に必要な値を演算し、処理したデータに基づいて後述
する表示部２６、印字部２８、計量部３０、計数部３１
等を制御するための制御信号を出力する。

【００１９】ＣＰＵ２１には、郵便料金集計処理を含む
郵便料金計器２０の各種の動作を制御する制御用のマイ
クロプログラムを記憶するＲＯＭ２２、書込みと読出し
が可能な揮発性メモリからなり、郵便料金データ、演算
に使用するデータ及び演算結果を記憶するＲＡＭ２３、
テンキー、ファンクションキー及び定形封筒、定形外封
筒、はがき等の種別を指定するキー、計数開始キー等が
設けられた入力部２４を制御する入力制御部２５、集計
金額や郵便重量値等の各種データを表示するＬＥＤ等か
らなる表示部２６を駆動する表示駆動部２７、ＲＡＭ２
３に記憶された郵便料金等の各種データ及び集計した郵
便金額・通数等をジャーナル用紙及びレシート用紙に印
字する印字部２８を制御する印字制御部２９、郵便物の
重量を計数する例えば音叉振動式の計量部３０、郵便物
の計数を光学的に正確に計数する計数部３１がそれぞれ
接続されている。

【００２０】また、上記ＲＡＭ２３は郵便業務に関する
データや演算に使用するデータ及び演算結果等を一時的
に記憶するいわゆるワーキングメモリとして使用され、
具体的には、ＲＡＭ２３には定形及び定形外の郵便物の
料金を記憶する定形／定形外メモリ４１、はがきの料金
を記憶するはがきメモリ４２及びＣＰＵ２１の動作領域
（ワーキングエリア）等を含む他メモリ４３が設けられ
ている。

【００２１】図２は計数部３１を備えた光学式計数装置
５０のブロック構成図である。図２において、光学式計
数装置５０は郵便物（封筒・はがき等）の被測定物を固
定可能に重ねて載置する被測定物受台（ホッパー）５１
と、被測定物受台５１に重ねてセットされた郵便物（封
筒・はがき等）の縁に光を照射し、その反射光を検知す
るセンサ部５２と、センサ部５２により検知された光学
的な情報を電気的な信号に光電変換し、光電変換したア
ナログ信号をパルス信号に変換するＡＤ変換部５３と、
センサ部５２を制御するとともに、ＡＤ変換されたパル
ス信号をカウントして被測定物受台５１にセットされて
いる郵便物（封筒・はがき等）の枚数をカウントして計
数値をＣＰＵ２１に出力するカウント制御部５４と、カ
ウント制御部５４により計数された郵便物の枚数をデー
タ処理に用いるとともに、その計数を表示部２６に数字
として表示させるＣＰＵ２１により構成されている。

【００２２】上記センサ部５２、ＡＤ変換部５３、カウ
ント制御部５４は、全体として計数部３１を構成してい
る。

【００２３】図３は光学式計数装置５０の全体構成図で
あり、図４は固定台の構成を示す図である。

【００２４】図３及び図４において、光学式計数装置５
０は、本体ケース６１と、被測定物（ここでは、封筒）
６０を重ねて載置する被測定物受台（ホッパー）６２
と、被測定物６０を固定する固定台６３と、被測定物受
台６２に重ねて固定された被測定物６０の縁に沿って被
測定物６０と対向して実装され、被測定物６０の縁から
の光学的な情報を検知するラインイメージセンサ６４
と、入力部２４と、表示部２６と、印字部２８とから構
成される。

【００２５】上記ラインイメージセンサ６４は、重ねて
固定された被測定物６０の縁に光を照射する発光素子
（例えば、ＬＥＤや発光ダイオードアレー等の固体光
源）と、反射した光を受光する受光部（例えば、フォト
トランジスタ）から構成され、ラインイメージセンサ６
４として、センサ幅が重ねて固定された被測定物６０の
厚みの最大幅に等しい寸法として大形化した密着方式イ
メージセンサを使用する。この密着方式イメージセンサ
６４を用いると光学系の光路長を大幅に短縮でき装置の
小型化が図られる。上記密着方式のラインイメージセン
サ６４は、被測定物受台６２に重ねて固定された被測定
物６０の縁に対向し、かつ重ねて固定された被測定物６
０の縁に平行するように被測定物受台６２の下方に固定
して設置される。

【００２６】上記被測定物受台（ホッパー）６２は、被
測定物受台６２上をスライドする固定台６３により被測
定物（ここでは、封筒）６０を挟んで被測定物６０を固
定するホッパーであり、被測定物受台６２には重ねて固
定した被測定物の縁に沿って被測定物６０と対向して設
けられたラインイメージセンサ６４によって光情報を検
知するための読取窓６２ａが開口されている。また、被
測定物受台６２にスライドして被測定物６０を固定する
固定台６３には、図４に示すように被測定物受台６２の
読取窓６２ａに対応する切欠が形成されている。また、
固定台６３が左端にスライドした場合、本体ケース６１
の切欠（図示せず）に入り込んで、例えばはがき１枚で
も固定できるようになっている。また、上記被測定物受
台６２は、被測定物６０を読取窓６２ａにバラツキなく
接触させるために被測定物受台６２を水平に対して約２
０〜４０度の傾きが設けられている。

【００２７】ここで、上記固定台６３の厚みは、はがき
や封筒の厚みよりかなり厚く形成されており、したがっ
て、ラインイメージセンサ６４によって検出された信号
のうち固定台６３の厚みに基づく検出波形は図７の最終
信号のような大きな波形となるので、固定台６３の厚み
を被測定物６０の枚数として誤って計数することはな
い。

【００２８】図５はラインイメージセンサ６４及び、ラ
インイメージセンサ６４の出力をパルス波形に変換する
ＡＤ変換部５３の回路構成図であり、図６及び図７はＡ
Ｄ変換部５３の各部の信号波形を示している。

【００２９】図５において、ラインイメージセンサ６４
は、重ねて固定された被測定物（封筒）６０の縁に光を
照射する発光素子と、被測定物（封筒）６０の縁及びそ
の縁と縁の間隙から反射した反射光を受光する受光部と
を一対とし、これを被測定物６０の厚みの最大幅に等し
い寸法分だけ複数接続した密着方式イメージセンサであ
る。

【００３０】また、ＡＤ変換部５３は、オペアンプＯＰ
１及び抵抗Ｒ１から構成され、ラインイメージセンサ６
４により検知された信号を電気的信号に変換する光電変
換回路７１と、オペアンプＯＰ２及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４か
ら構成され、光電変換回路７１により電気的信号に変換
されたアナログ信号（図６参照）を図７に示すようなパ
ルス信号に変換するＡＤ変換回路７２とにより構成され
ている。なお、アナログ信号をパルス信号に変換する際
のパルス信号の振幅はオペアンプＯＰ２に供給する基準
電圧を抵抗Ｒ３を調整することにより行なう。

【００３１】なお、このような被測定物を検出する回路
の他、現在の波形の電位と前の波形の電位に基づいて被
測定物を検出するような電位差検出回路を用いることも
できる。

【００３２】次に、光学式計数装置５０（図２）の動作
を説明する。

【００３３】被測定物（封筒）６０の枚数を計数しよう
とするときには、図３に示すように被測定物（封筒）６
０を本体ケース６１の被測定物受台６２に重ねてセット
し、重ねてセットした被測定物６０が固定されるように
固定台６３で被測定物６０を挟むようにする。これによ
り、被測定物６０は被測定物６０の外縁部分が揃えられ
た状態で被測定物６０に載置されることになる。この場
合、被測定物６０は、被測定物受台６２上に水平に対し
て約２０〜４０度の傾きを設けて載せられることにより
被測定物６０を読取窓６３ａにバラツキなく接触させて
いる。

【００３４】この状態で、被測定物受台（ホッパー）６
２にセットされた被測定物（封筒）６０の計数を開始す
る計数開始キー操作が行なわれると、ラインイメージセ
ンサ６４では重ねて固定された被測定物６０の縁及び間
欠的な空間を光学的にスキャンした電気的な情報が連続
的に得られる。ラインイメージセンサ６４が受光する光
は被測定物６０の縁で反射される光と、それら縁の空隙
部分から反射される光とで図６に示すように強度に強弱
が生じたものとなり、信号波形にピークが発生する。

【００３５】図２に戻って、このようにして、センサ部
５２は被測定物６０とその空間信号レベルとして獲得
し、ＡＤ変換部５３によりパルス信号に変換してカウン
ト制御部５４に出力する。すなわち、図５に示すよう
に、ＡＤ変換部５３は、ラインイメージセンサ６４によ
り検知された信号を光電変換回路７１により電気的信号
に変換し、光電変換回路７１により電気的信号に変換し
たアナログ信号をＡＤ変換回路７２によって図７に示す
ようなパルス信号に変換する。

【００３６】カウント制御部５４はセンサ部５２の状態
を制御し、得られたパルス信号により被測定物受台５１
にセットされている被測定物６０の枚数をＣＰＵ２１に
出力し、ＣＰＵ２１はこの計数値を数字として表示部２
６に表現させる。

【００３７】また、上記光学式計数装置５０は、郵便料
金計器に適用され、郵便料金計器は以下のような郵便料
金集計処理を行なうものである。

【００３８】すなわち、初期化処理の後、定形封筒キ
ー、定形外封筒キー、はがきキー等のキー入力があれ
ば、カウント値及び集計金額をクリアして、入力された
キーの種類を判別する。入力されたキーに合わせて動作
モードを切り換え、例えば動作モードが定形封筒モード
及び定形外封筒モードのときは定形封筒、定形外封筒の
単体の重量を測定する。

【００３９】次いで、例えば、「枚」キーが押下される
と計数部３１（光学式計数装置５０）により郵便物（封
筒・はがき等）をカウントする。「円」キーが押下され
たときは郵便物（封筒・はがき等）の計数が終了したと
きであるから集計金額を表示部２６に表示し、印字部２
８により受領書を印字して処理を終える。

【００４０】上記計数部３１による計数処理を図８を用
いて更に詳細に説明する。

【００４１】図８はＣＰＵ２１により実行される枚数計
数処理のプログラムを示すフローチャートであり、本フ
ローははがき、封書等をセットし所定キー（計数開始キ
ー等）が操作された場合に処理を開始する。

【００４２】先ず、ステップＳ１でＣＰＵ２１内のカウ
ンタ２１ａのカウント値を「０」にする初期化処理を行
ない、ステップＳ２でカウント信号があるか否かを判別
し、カウント信号がなければステップＳ２に戻る。ここ
で、カウンタ２１ａは、図６に示すように、計数部３１
により検出されたパルス信号をカウントするものであ
る。

【００４３】カウント信号があるとそのカウント信号が
所定幅以上の信号か否かを判別し、カウント信号が所定
幅以上の信号でないときは被測定物６０の枚数を示す検
出パルスであると判断してステップＳ４でカウンタ２１
ａをインクリメントして（＋１して）ステップＳ２に戻
って次のパルス信号のカウントを繰り返す。

【００４４】カウント信号が所定幅以上の信号のとき
は、図７に示すように固定台６３の厚みに基づく最終信
号波形の可能性があると判断してステップＳ５で次の信
号があるか否かをし、次の信号がないときはステップＳ
６で所定時間待ったか否かを判別する。所定時間待って
いないときはステップＳ５に戻って上記処理を繰り返し
次の信号がない状態で所定時間が経過するまで待つ。所
定時間待ったときには、最終信号波形を検出したと判断
してステップＳ７でこの時のカウンタ２１ａのカウント
値を検出枚数としてメモリに記憶して本フローの処理を
終了する。

【００４５】すなわち、カウンタ２１ａのカウント値を
「０」にする初期化処理を行なった後、図７に示すよう
なＨｉレベルのパルス信号（Ｈｉ信号という）があるか
否かを判別し、Ｈｉ信号を判別する度にカウンタ２１ａ
のカウント値を＋１する。そして、カウントを続けＨｉ
信号が幅の大きい最終信号がくると、その時のカウンタ
２１ａのカウント値を通数とするものである。しかし、
Ｈｉ信号であっても、図６ａに示すように被測定物６０
の重なり具合によっては稀に２通を１パルスで計数しま
う場合（図７ａ参照）があるので、本実施例では、まず
幅の大きいパルス信号があることを検出し、幅の大きい
パルス信号があったときにはその信号の次にＨｉ信号が
あることを判別し、Ｈｉ信号がなければ最終信号である
判断してその時のカウンタ２１ａのカウント値を通数と
する。

【００４６】一方、ステップＳ５で所定幅以上の信号が
あった後に次の信号があると判別したときは得られた信
号に誤りがあると判断してステップＳ８でカウント時間
に基づく補正を行ない、ステップＳ９で補正値をカウン
ト値に加算する処理を行なってステップＳ４に戻る。

【００４７】上記補正の方法例として、はがきあるいは
封書の夫々に対応した計数時間を予めプリセットしてお
き、補正時にはＨｉ信号時間がプリセットされた時間の
何倍かを求め、倍率が整数に近い値を補正値する。例え
ば、図７ａに示すＨｉ信号では、図７ａに示すＨｉ信号
時間中に何通分のパルスがあったかを求めればよく、具
体的にはこのＨｉ信号時間がはがきの計数時間の何倍か
を算出し、倍率が整数に近い値（ここでは、２）を補正
値として補正によって求めた通数「２」をカウンタ２１
ａに加算するようにする。

【００４８】以上説明したように、本実施例の光学式計
数装置５０は、被測定物６０を重ねて載置する被測定物
受台（ホッパー）５１と、被測定物６０を固定する固定
台６３と、被測定物受台６２に重ねて固定された被測定
物６０の縁に沿って被測定物６０と対向して実装され、
被測定物６０の縁からの光学的な情報を検知するライン
イメージセンサ６４とを備え、被測定物受台５１は、被
測定物受台５１上をスライドする固定台６３により被測
定物６０を挟んで重ねて固定し、被測定物受台６２に重
ねて固定した被測定物の縁に沿って被測定物と対向して
設けられたラインイメージセンサ６４によって光情報を
検知するようにしているので、郵便物（封筒、はがき
等）の重なり合うすき間を光学的に効率良く読取ること
ができ、郵便物の凸凹を電気信号的に変換するだけの簡
易な装置で高速に、多量に、正確に計量できる利点があ
り、操作性も良好で測定物に対して安全に利用すること
ができる。

【００４９】すなわち、重量式にカウントする光学式計
数装置１０のように搬送・受け側装置が不要になるた
め、装置が小型化でき低コストで高速に、被測定物の計
量を行なうことができ、被測定物が移送途中で詰まった
り破損したりすることもない。さらに、重量式にカウン
トする光学式計数装置のように、被測定物の重量から演
算するものではないため、重量誤差（機械的な誤差の
他、封書等では、それ自体の誤差）の影響を受けること
がなく枚数を正確に計数することができる。

【００５０】また、本実施例では、得られた信号の誤り
を判別し、Ｈｉ信号時間中に何通分のパルスがあるかに
よって補正を行なうようにしているので、正確な枚数を
検出することができる。

【００５１】なお、本実施例では、固定式のラインイメ
ージセンサ６４に密着方式イメージセンサを用いている
が、これに限らず、図９に示す光学式計数装置８０のよ
うにＣＣＤ方式のラインイメージセンサ８１を用いるよ
うにしてもよい。図９中、８１はＣＣＤ方式のラインイ
メージセンサ、８２はＣＣＤ方式のラインイメージセン
サ８１に像を結ぶための結像レンズである。

【００５２】また、本実施例では、光学式計数装置を郵
便料金計器に適用した例であるが、これには限定され
ず、紙葉類を計数するものであればどのような計数装置
にもてきようできることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、紙葉類を重ねて固定す
る固定部と、固定部により重ねて固定された紙葉類の縁
に沿って紙葉類と対向し実装されたラインイメージセン
サと、光センサの検知により紙葉類の枚数を計数する計
数部とを備えているので、簡単な操作で高速かつ正確に
紙葉類の枚数をカウントすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学式計数装置の全体構成を示す図である。

【図２】光学式計数装置のブロック構成図である。

【図３】光学式計数装置の全体構成図である。

【図４】光学式計数装置の固定台の構成を示す図であ
る。

【図５】光学式計数装置のＡＤ変換部の回路構成図であ
る。

【図６】光学式計数装置のＡＤ変換部の各部の信号波形
を示す図である。

【図７】光学式計数装置のＡＤ変換部の各部の信号波形
を示す図である。

【図８】光学式計数装置の枚数計数処理のプログラムを
示すフローチャートである。

【図９】光学式計数装置の全体構成図である。

【図１０】従来の光学式計数装置のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

２０ 郵便料金計器 ２１ ＣＰＵ ２１ａ カウンタ ２３ ＲＡＭ ２４ 入力部 ２６ 表示部 ３０ 計量部 ３１ 計数部 ５０，８０ 光学式計数装置 ５１ 被測定物受台 ５２ センサ部 ５３ ＡＤ変換部 ５４ カウント制御部 ６０ 被測定物（封筒） ６２ 被測定物受台（ホッパー） ６３ 固定台 ６４，８１ ラインイメージセンサ ８２ レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を重ねて固定する固定部と、 前記固定部により重ねて固定された紙葉類の縁に沿って
   紙葉類と対向し実装されたラインイメージセンサと、 前記ラインイメージセンサの検知により紙葉類の枚数を
   計数する計数部と、 を具備したことを特徴とする光学式計数装置。