JP2001195629A - 紙葉類識別装置 - Google Patents
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Abstract
とも2以上の波長光の受光センサの各出力レベルを一致
させると共に、個々の紙葉類識別部においても受光セン
サの出力レベルのばらつきを低減し、高精度な紙葉類識
別を行うことが可能な紙葉類識別装置を提供する。 【解決手段】光源から少なくとも2以上の波長光を紙葉
類に照射し、前記紙葉類を透過した透過光を受光センサ
で受光し、前記受光センサからの受光信号に基づいて前
記紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、前記光
源及び前記受光センサの間に基準媒体をセットした状態
で、前記受光センサの出力が所定値になるように前記光
源の発光量を調整すると共に、前記光源からの直接光を
受光した前記受光センサの出力値を調整基準値として記
憶部に記憶する基準値設定手段と、前記光源からの直接
光を受光した前記受光センサの出力値を、前記記憶され
た調整基準値に一致させるように前記光源の発光量を調
整する調整手段とを設ける。
Description
手、手形、商品券等の紙葉類を識別するための紙葉類識
別装置に関し、特に紙葉類に少なくとも2以上の波長光
を照射し、紙葉類からの透過光の受光センサ信号によっ
て紙葉類の識別を行うと共に、受光センサの出力がばら
つくことによる識別精度の低下を防止するようにした紙
葉類識別装置に関する。
では、2波長の光(例えば赤色光と赤外光)を紙幣に対
して交互に照射する光源と、紙幣からの透過光を各波長
固有に受光する受光センサと、受光センサからの受光信
号を処理して識別する処理識別回路とを設けている。そ
して、処理識別回路では、2波長間の受光出力値を相対
的に評価して紙幣を識別するようにしているので、紙幣
の透過光の受光出力レベルが各波長において所定レベル
になっている必要がある。
際、先ず光源からの直接光を受光した受光センサの出力
値が所定値になるように光源の発光量を調整し、次に基
準媒体を光源と受光センサの間にセットし、受光センサ
の読取値(出力値)の目標値に対する比率(目標値/読
取値)を算出し、現在の所定値に比率を乗じた新しい値
を受光調整値として記憶し、センサの調整を完了してい
る。
センサ調整方法を示しており、先ず通路中に紙幣の無い
状態で調整目標値(固定値)に光量を調整し、その後に
搬送される紙幣の受光センサ出力に基づいて紙幣の判定
を行う。しかしながら、この調整方法では、受光センサ
の受光素子の指向性や光源の発光ダイオードの指向性、
受光素子や発光ダイオードの取付角及び取付位置、セン
サ間距離、紙幣通過位置等のばらつきにより、装置毎に
特性がばらついてしまう。そのため、紙幣を搬送しなが
ら受光センサで出力をとると、図11の紙幣有りの状態
におけるセンサ出力のように、特性曲線によってセンサ
出力が変動してしまう。これは、2つの波長光のいずれ
に関しても言えることである。
を示しており、本例は装置毎に補正係数を記憶する場合
である。先ず、出荷時における補正係数の記憶手順は図
12に従って行われる。即ち、通路中に紙幣の無い状態
で目標値Aに光量を調整し、受光センサ上に白色の基準
媒体をセットし、その時の出力値Bと基準機(中央機)
の出力値Cとから、下記(1)式に従って毎回の調整目
標値Dを求めてメモリに記憶する。
うが、先ず通路中に紙幣の無い状態で、メモリに記憶し
た目標値Dになるように光量を調整し、その時の特性
(図13の実線)に従って、搬送紙幣に対するセンサ出
力に基づいて判定を行う。しかしながら、この場合も、
図13の基準媒体有りの状態で示すように、基準機の特
性と実機(破線)とでセンサ出力(B’,C’)に差が
生じてしまう。これは、2波長光源のいずれの光に関し
ても言えることである。
補正係数を持たない場合には装置毎のばらつきがあるた
め、装置毎にセンサ出力が異なってしまう欠点がある。
また、装置毎の補正係数を記憶する場合には、特性が直
線でない光源の発光量を予め決定した演算値により調整
するため、波長毎に異なる光源の特性と受光センサの特
性のばらつき、光源と受光センサの取付誤差、温度変
動、経年変化、回路ばらつき等によって、基準媒体に対
しても所定の受光センサ出力レベルが機差によってばら
つくと共に、2波長間での受光センサの出力レベルにも
差が生じ、2波長間の受光出力値を用いての高精度な識
別(偽造紙葉類の検知)が困難であった。
のであり、本発明の目的は、紙幣等の紙葉類からの透過
光について、少なくとも2以上の波長光の受光センサの
各出力レベルを一致させると共に、個々の紙葉類識別部
においても受光センサの出力レベルのばらつきを低減
し、高精度な紙葉類識別を行うことが可能な紙葉類識別
装置を提供することにある。
くとも2以上の波長光を紙葉類に照射し、前記紙葉類を
透過した透過光を受光センサで受光し、前記受光センサ
からの受光信号に基づいて前記紙葉類の識別を行う紙葉
類識別装置に関し、本発明の上記目的は、前記光源及び
前記受光センサの間に基準媒体をセットした状態で、前
記受光センサの出力が所定値になるように前記光源の発
光量を調整すると共に、前記光源からの直接光を受光し
た前記受光センサの出力値を調整基準値として記憶部に
記憶する基準値設定手段と、前記光源からの直接光を受
光した前記受光センサの出力値を、前記記憶された調整
基準値に一致させるように前記光源の発光量を調整する
調整手段とを設けることによって達成される。
て少なくとも2以上の波長光を共通に使用すると共に、
前記受光センサからの出力信号を増幅する増幅回路、出
力ゲインを切替えるゲイン切替回路、オフセットを調整
するオフセット回路及び前記各波長光の出力信号を分離
する分離回路で成る受光回路系を設けることにより、前
記光源及び前記受光センサを対向して配置し、前記光源
及び前記受光センサの間を前記紙葉類が搬送されるよう
になっていると共に、前記受光センサ側に前記紙葉類を
前記光源側に押さえ付ける押圧機構を設け、前記少なく
とも2以上の波長光として赤外光、赤色光、青色光のい
ずれかを含ませることにより、より効果的に達成される
整基準値の初期設定時には、2波長光源と受光センサと
の間に例えば白色の基準媒体をセットし、基準媒体の透
過光を受光した受光センサの出力が所定値になるように
2波長光源の発光量を調整する。そして、この調整され
た発光量で、基準媒体を取り除いた直接光を受光した受
光センサの出力値を受光調整基準値としてメモリに記憶
する。このような設定動作を2波長分について順次行
う。次に、識別開始直前に2波長光源の発光量を自動調
整するが、この自動調整は全ての駆動機構を停止した状
態で行い、ノイズの影響を無くすようにしている。ま
た、2波長光源の発光量は、直接光を受光した受光セン
サの出力が基準値として記憶している受光調整基準値に
一致するように調整するので、紙葉類の透過光に対応し
た受光センサの出力が2波長共に初期設定時の所定レベ
ルになり、2波長間の受光センサの出力レベルのばらつ
きを抑えることができる。
2つの波長光を交互に点灯して紙葉類を照射し、紙葉類
からの透過光を受光センサで検出し、その検出信号に基
づいて紙葉類の真偽判定等を行うもので、2波長光源と
受光センサとの間に拡散板を配置し、2波長光源の指向
性、取付角、取付距離のばらつきの影響を減らしてい
る。また、2波長光に対する受光センサと受光回路系
は、2波長に対して1つにして共通のものを用いるよう
にし、最終的に受光センサの出力信号を2波長に分離す
るようにしているので、受光センサや回路の機差ばらつ
きによる2波長間の受光センサ出力ずれを低減すること
ができる。さらに、2波長光源と受光センサとの間には
紙葉類通過のための間隔(搬送路)を設けているが、紙
葉類を受光センサの両側に設けた搬送ベルトで2波長光
源側のガイドに押し付け、紙葉類のセンサ通過位置(受
光センサとの距離)を一定にすることにより、紙葉類の
センサ通過位置による受光センサの出力のばらつきを抑
えるようにしている。
る受光センサの出力レベルが安定し、より高精度の紙葉
類識別が可能となり、偽造紙葉類検知能力を向上させる
ことができる。また、光源を2波長の赤外光、赤色光に
青色光を加えることにより、特にコピー券に対する検知
能力を向上させることができる。
て詳細に説明する。
造を示しており、紙幣1は下段ユニット2及び上段ユニ
ット3の間の搬送路4を図示X方向に搬送される。紙幣
1の搬送は、上段ユニット3に設けられたローラ31及
び32の間に巻回された搬送ベルト33によって行わ
れ、搬送路4を挟んで対向するように下段ユニット2に
2波長光源20が、上段ユニット3に受光センサ30が
それぞれ配置されている。受光センサ30の下面には紙
幣1からの透過光を拡散するための拡散板34が配置さ
れ、2波長光源20の上面には照射光を拡散するための
拡散板21が配設されている。搬送ベルト33は、スプ
リング、バネ等の弾性材で成る押圧機構5によって下段
ユニット2側に押圧されるようになっており、押圧機構
5による押圧作用によって紙幣1を円滑に搬送するよう
になっている。また、下段ユニット2(又は上段ユニッ
ト3)には全体を制御するCPU等で成る制御部100
と、受光センサ30の出力に基づいて紙幣1を識別する
識別部200とが設けられている。
図であり、ローラ31及び32の各両端部に搬送ベルト
33−1,33−2が巻回されており、これら搬送ベル
ト33−1,33−2の紙幣1に対する押圧作用及び矢
印X1,X2方向への移動によって、下段ユニット2と
の間の搬送路4に供給された紙幣1をX方向に搬送す
る。また、搬送ベルト33−1,33−2の間の空間に
は2つの受光センサ30−1、30−2が並設されてお
り、搬送紙幣1からの透過光を受光するようになってい
る。拡散板21によって拡散されて照射された紙幣1か
らの透過光が、拡散板34によって拡散されて受光セン
サ30(30−1、30−2)で受光される。
図であり、搬送ベルト33−1,33−2に対向するよ
うに長形状のガイド24−1,24−2が配設されると
共に、受光センサ30−1、30−2に対向して2波長
光源20−1,20−2が設けられている。ガイド24
−1,24−2は金属又は合成樹脂で成っており、その
表面は滑らかに加工されており、搬送ベルト33−1,
33−2との間に挟持された紙幣1が円滑に搬送される
ようになっている。また、2波長光源20−1,20−
2の上面にはそれぞれ拡散板21−1,21−2が配設
されており、2波長光源20−1は赤色光及び赤外光L
EDで成り、2波長光源20−2は青色光及び赤外光L
EDで成っている。従って、受光センサ30−1は、2
波長光源20−1の赤色光及び赤外光LEDからの2色
透過光を受光し、受光センサ30−2は、2波長光源2
0−2の青色光及び赤外光LEDからの2色透過光を受
光する。さらに、紙幣1の挿入部には紙幣通過センサ2
5が設けられており、この紙幣通過センサ25によって
紙幣1の通過や挿入等を検知するようにしている。
2波長光源20−1は光量制御回路40−1及び交番点
灯回路41−1で発光光量及び点灯(ON)/消灯(O
FF)が制御され、2波長光源20−1からの光は拡散
板21−1及び34−1を経て受光センサ30−1で受
光され、増幅回路42−1を経てゲイン切替回路43−
1に入力される。光量制御回路40−1には、D/A変
換器50−1及び51−1を経て赤色光光量信号RLC
及び赤外光光量信号IFLC1がそれぞれ入力され、交
番点灯回路41−1には点灯(ON)/消灯(OFF)
の点灯制御信号LC1が入力され、ゲイン切替回路43
−1には高レベル又は低レベルのゲイン切替信号GS1
が入力される。ゲイン切替回路43−1からの出力信号
は、入力されるゲイン切替信号GS1に応じて高レベル
信号又は低レベル信号で出力され、その信号がオフセッ
ト値を調整するオフセット回路44−1に入力され、オ
フセット調整された信号が更にバンドパスフィルタで成
る2色分離回路45−1で2色信号に分離されて後に、
A/D変換器52−1及び53−1でそれぞれディジタ
ル値に変換され、赤色光受光信号RS及び赤外光受光信
号IFS1が出力される。また、オフセット回路44−
1には、オフセットを調整するためのオフセット信号O
C1が入力される。
であるが、2波長光源20−2についても同様であり、
2波長光源20−2は光量制御回路40−2及び交番点
灯回路41−2で発光光量及び点灯/消灯が制御され、
2波長光源20−2からの光は拡散板21−2及び34
−2を経て受光センサ30−2で受光され、増幅回路4
2−2、ゲイン切替回路43−2、オフセット回路44
−2及び2色分離回路45−2を経て、A/D変換器5
2−2及び53−2でディジタル量に変換されて、青色
光受光信号BS及び赤外光受光信号IFS2として出力
される。また、光量制御回路40−2には、D/A変換
器50−2及び51−2を経て青色光光量信号BLC及
び赤外光光量信号IFLC2がそれぞれ入力され、交番
点灯回路41−2には点灯制御信号LC2が入力され、
ゲイン切替回路43−2にはゲイン切替信号GS2が入
力され、オフセット回路44−2にはオフセット信号O
C2が入力されている。
部100で全体的に制御されるが、制御部100は基準
値設定手段101及び調整手段102を具備している。
2つの回路系は同一の動作を行うので、以下では赤色光
及び赤外光の回路系について説明する。
源20−1の具体的な回路結線例を示しており、2波長
光源20−1は、円板状の基板22に赤色光を発光する
LED20R−1及び赤外光を発光するLED20IF
−1を配設し、その上面をガラス等の透明材のカバー2
2で球状に覆った構造となっている。カバー23の上方
には、拡散板21−1が配設されている。LED20R
−1は駆動トランジスタQ2に接続され、LED20I
F−1は駆動トランジスタQ5に接続され、トランジス
タQ2のベースは抵抗R2を経て交番信号AL1を入力
するスイッチングトランジスタQ1に接続され、トラン
ジスタQ5のベースは抵抗R7を経て交番信号AL2を
入力するスイッチングトランジスタQ4に接続されてい
る。なお、交番信号AL1及びAL2は交番点灯回路4
1−1から供給され、通常は一方が“H”の時に他方は
“L”となっており、LED20R−1及びLED20
IF−1のいずれか一方が点灯され、他方が消灯される
ようになっている。なお、特定の場合には両方が同時に
消灯されるようになっている。
OP1に入力され、増幅及びインピーダンス変換されて
トランジスタQ3のベースに入力され、赤外光光量信号
IFLC1は演算増幅器OP2に入力され、同様に増幅
及びインピーダンス変換されてトランジスタQ6のベー
スに入力されている。従って、赤色光光量信号RLC及
び赤外光光量信号IFLC1をレベル変化させることに
よって、LED20R−1及びLED20IF−1の発
光量を可変することができる。ここでは、2波長光源2
0−1について説明したが、2波長光源20−2につい
ても同様な回路構成となっている。
補正係数記憶手順の動作例を図6のフローチャートを参
照して説明する。本動作例は2波長光源20−1及び受
光センサ30−1の回路系について説明しているが、2
波長光源20−2及び受光センサ30−2の回路系につ
いても同様である。
光源(20−1,20−2)と受光センサ(30−1,
30−2)の間にセットし(ステップS1)、ゲイン切
替回路43−1のゲイン信号GS1を高レベルにすると
共に、2波長光源20−1を交番点灯回路41−1に点
灯制御信号(消灯)LC1を入力することによって消灯
(OFF)し(ステップS2)、この状態で赤色光及び
赤外光の各出力RS及びIFS1がそれぞれオフセット
基準値となるようにオフセット信号OC1を入力して、
オフセット回路44−1で調整する(ステップS3)。
したまま、2波長光源20−1を交番点灯回路41−1
に点灯制御信号(点灯)LC1を入力することによって
点灯(ON)し(ステップS4)、赤外光の出力RSが
第1所定値Aになるように赤外光光量信号IFLC1を
調整し(ステップS5)、更に図7に示すように赤色光
の出力RSが所定値Aになるように赤色光光量信号RL
Cを調整する(ステップS6)。そして、ゲイン信号G
S1を低レベルにすると共に、2波長光源20−1を交
番点灯回路41−1に点灯制御信号(消灯)LC1を入
力することによって消灯(OFF)する(ステップS
7)。
びIFS1がそれぞれオフセット基準値となるように、
オフセット信号OC1を入力してオフセット回路44−
1で調整し(ステップS8)、基準媒体を取り除き(ス
テップS9)、ゲイン信号GS1を低レベルにすると共
に、2波長光源20−1を交番点灯回路41−1に点灯
制御信号(点灯)LC1を入力することによって点灯
(ON)した状態(ステップS10)での、図7の出力
値Bで示す赤色光及び赤外光の各出力RS及びIFS1
をメモリ(図示せず)に格納し(ステップS11)、そ
の後に受光センサ30−1の調整をする(ステップS2
0)。調整動作の詳細は図8のフローチャートとなって
おり、後述する。この調整の後、基準媒体を搬送路4の
所定位置にセットし(ステップS30)、赤色光及び赤
外光の各出力RS及びIFS1を表示する(ステップS
31)。
を見て、正常に作業が完了したか否かを確認している。
同一条件の場合には常に同一値になるが、基準媒体のセ
ット位置の間違いや汚れなどの問題がある場合、その値
から外れることがあるためである。
8のフローチャートに従って行われる。先ずゲイン信号
GS1を低レベルにしてゲイン切替回路43−1の出力
を低レベル信号にすると共に、交番点灯回路41−1に
よって2波長光源20−1を消灯し(ステップS2
1)、この状態で赤色光及び赤外光の各出力RS及びI
FS1がいずれもオフセット基準値となるように、オフ
セット回路44−1に対してオフセット信号OC1を入
力することによって調整し(ステップS22)、その後
にゲイン信号GS1を低レベルにしたまま2波長光源2
0−1を点灯する(ステップS23)。そして、図9に
示すように、赤外光の出力IFS1が調整基準値Bとな
るように赤外光光量信号IFLC1を調整すると共に
(ステップS24)、赤色光の出力RSが調整基準値B
となるように赤色光光量信号RLCを調整する(ステッ
プS25)。
てゲイン切替回路43−1の出力を高レベル信号にする
と共に、交番点灯回路41−1によって2波長光源20
−1を消灯する(ステップS26)。その後、赤色光及
び赤外光の各出力RS及びIFS1がそれぞれオフセッ
ト基準値となるように、オフセット回路44−1に対し
てオフセット信号OC1を入力することによって調整す
る(ステップS27)。この特性によれば、図9に示す
紙葉類搬送時の範囲で常に紙幣の識別を行うことができ
る。
を赤色光及び赤外光で構成し、他の2波長光源を青色光
及び赤外光で構成しているが、その他の波長光を用いる
ことも、他の波長光の組み合わせで用いることも可能で
ある。光源として3色光を用いれば、分離回路は当然に
3色分離回路を使用することになる。また、上述では紙
幣について説明したが、有価証券、商品券等の紙葉類に
ついても適用可能である。更に、上述では2色分離回路
を設けているが、各色の光を順番に発光させるタイミン
グに同期させてA/D変換すれば、2色分離回路は不要
となる。
よれば、複数波長光源の発光量の自動調整を全ての駆動
機構を停止した状態で行っているため、ノイズの影響を
無くすことができ、複数波長光源の発光量を予め記憶し
ている受光調整基準値に一致するように調整するので、
受光センサ出力が複数波長共に初期設定時の所定レベル
になり、複数波長間の受光センサ出力レベルのばらつき
を抑えることができる。また、複数波長光源と受光セン
サとの間の夫々に拡散板を配置しているので、光源の指
向性、取付角、取付距離の影響を減らすことができ、受
光素子や受光回路は複数波長に対して1つにして共通に
すると共に、最終的に受光センサの出力信号を複数波長
に分離するようにしているので、受光素子や回路の機差
ばらつきによる複数波長間の受光センサ出力ずれが低減
される。
たベルトで光源側のガイドに押し付け、紙葉類のセンサ
通過位置(センサとの距離)のばらつきを抑えるように
しているので、紙葉類のセンサ通過位置による受光セン
サ出力のばらつきを抑えることができる。
(真券)に対する青色光、赤外光、赤色光の受光センサ
の出力例を示しており、図10(B)は100ドル紙幣
の白黒コピー(偽券)に対する青色光(470±15n
m)、赤外光(890±35nm)、赤色光(660±
10nm)の受光センサの出力例を示している。この特
性例から明らかなように、真券と白黒コピーの偽券とで
はセンサ出力に大きな差が生じているので、偽券を確実
に識別することが可能となる。
ある。
である。
である。
る。
すフローチャートである。
ある。
る。
る。
ある。
る。
ための特性図である。
めの特性図である。
Claims (4)
- 【請求項1】光源から少なくとも2以上の波長光を紙葉
類に照射し、前記紙葉類を透過した透過光を受光センサ
で受光し、前記受光センサからの受光信号に基づいて前
記紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置において、前記光
源及び前記受光センサの間に基準媒体をセットした状態
で、前記受光センサの出力が所定値になるように前記光
源の発光量を調整すると共に、前記光源からの直接光を
受光した前記受光センサの出力値を調整基準値として記
憶部に記憶する基準値設定手段と、前記光源からの直接
光を受光した前記受光センサの出力値を、前記記憶され
た調整基準値に一致させるように前記光源の発光量を調
整する調整手段とを備えたことを特徴とする紙葉類識別
装置。 - 【請求項2】前記光源として少なくとも2以上の波長光
を共通に使用すると共に、前記受光センサからの出力信
号を増幅する増幅回路、出力ゲインを切替えるゲイン切
替回路、オフセットを調整するオフセット回路及び前記
各波長光の出力信号を分離する分離回路で成る受光回路
系を備えている請求項1に記載の紙葉類識別装置。 - 【請求項3】前記光源及び前記受光センサが対向して配
置され、前記光源及び前記受光センサの間を前記紙葉類
が搬送されるようになっていると共に、前記受光センサ
側に前記紙葉類を前記光源側に押さえ付ける押圧機構が
設けられている請求項1に記載の紙葉類識別装置。 - 【請求項4】前記少なくとも2以上の波長光が、赤外
光、赤色光、青色光のいずれかを含んでいる請求項1に
記載の紙葉類識別装置。
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