JP2810782B2

JP2810782B2 - 紙幣鑑別装置

Info

Publication number: JP2810782B2
Application number: JP2288334A
Authority: JP
Inventors: 家信滝澤; 光徳重田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH04163686A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は紙幣鑑別装置に係わり、特にその斜行補正に
関するものである。

（従来の技術）自動入出金機や自動販売機において、顧客により紙幣
が投入されると、この紙幣の金種やその表裏正逆を判定
し、更にその真偽を判定するための処理が行なわれる。
この目的のため自動入出金機や自動販売機には紙幣鑑別
装置が用いられている。

紙幣鑑別装置は、投入された紙幣の模様や図形から、
その反射光や透過光等による光学的なパターンあるいは
磁気的なパターンを検出し、これを予め設定した基準値
と比較して、その類似度により、あるいはこの類似度と
紙幣の外径寸法の検出結果とを組み合わせて鑑別を行な
っていた。

上記の光学的なパターンを検出するためには、LEDや
ホトダイオード，ホトトランジスタ,CCD等が用いられ、
磁気的なパターンを検出するためには磁気ヘッド等が用
いられる。

ところが、紙幣が斜行して搬送されると、検出したパ
ターンと、記憶された基準値とを比較する位置がずれて
しまい、投入された紙幣の判別を正しく行なえない可能
性がある。そのため、紙幣鑑別装置では紙幣の斜行量を
検出し、この検出した斜行値を用いて斜行の影響が少な
くなるよう補正して判別している。

第２図は、従来の紙幣鑑別装置における検出部の構成
を示す斜視図である。

図において、紙幣１は紙幣搬送路２上を図示矢印方向
に図示しない搬送手段により搬送されるように構成され
ている。

紙幣搬送方向の手前側、紙幣１の下方には、紙幣搬送
方向と直角方向に所定の間隔を有して２つのLED（発光
ダイオード）3A,3Bが設置され、またこれらLED3A,3Bの
位置に対応して搬送される紙幣１の上方にはホトダイオ
ード4A,4Bが設置されている。これらLED3A,3Bとホトダ
イオード4A,4Bとは、LED3Aとホトダイオード4A、LED3B
とホトダイオード4Bがそれぞれ一対となって紙幣１の到
来を検出するもので、LED3A,3Bから照射された光をホト
ダイオード4A,4Bで受光することによって紙幣の有無を
検出するよう構成されている。

これら２対の検出部の紙幣搬送方向後方には、紙幣１
の反射光のイメージパターンを検出するイメージセンサ
５が配置されている。

このような構成された紙幣１の検出部は、図示しない
搬送手段により紙幣１が搬送されると、LED3A,3Bからの
光を紙幣１が遮ることによって、その到来を検出する。

次いで、イメージセンサ５は図示しない発光手段から
照射された光による紙幣１の反射光から紙幣１のイメー
ジパターンを検出する。

そして、紙幣鑑別装置はこれらイメージセンサ５から
の検出信号とホトダイオード4A,4Bからの検出信号とに
基づいて紙幣１の鑑別を行なうものである。

次に、このような検出部を用いた従来の紙幣鑑別装置
を説明する。

第３図は従来の紙幣鑑別装置を示すブロック図であ
る。

図において、パターン検出手段６は第２図に示したイ
メージセンサ５等からなり、紙幣１からの反射光によっ
てそのイメージパターンを検出する手段である。

紙幣検出手段7,8はそれぞれLED3Aとホトダイオード4A
及びLED3Bとホトダイオード4B等からなり、紙幣１の到
来を検知する手段である。

一時記憶手段９は、パターン検出手段６からの出力信
号を記憶するバッファメモリである。

斜行演算手段10は、紙幣検出手段7,8から出力される
紙幣１の到来の時間差または紙幣１が一定距離搬送され
る毎に出力されるパルス数の差より紙幣１の斜行の度合
を演算する演算回路である。

斜行補正手段11は、一時記憶手段９に記憶された反射
光パターンデータを順次読み出し、斜行演算手段10で演
算された斜行値に基づいてこれを並べ替える斜行補正回
路である。

記憶手段12は、斜行補正手段11によって並べ替えられ
たデータを記憶するメモリである。

基準値記憶手段13は、予め設定された紙幣１の基準値
データが記憶されているメモリである。

比較手段14は、記憶手段12に記憶された紙幣１のデー
タと基準値記憶手段13の基準値データとを比較する比較
回路等で構成されている。

判別手段15は、比較手段14の比較結果に基づき、投入
された紙幣１の金種や表裏正逆及びその真偽を判別する
判別回路等で構成されている。

次に動作について説明する。

紙幣１が図示しない搬送手段により搬送されると、そ
の到来が紙幣検出手段7,8によって検出される。する
と、紙幣演算手段10は、紙幣検出手段7,8の設置位置間
隔と、両手段7,8から検出される紙幣１の到来の時間差
または紙幣１が一定距離搬送される毎に出力されるパル
ス数の差とに基づいて紙幣１の斜行の度合を演算し、こ
の演算値を斜行補正手段11に出力する。

また、紙幣検出手段7,8によって紙幣１の到来が検知
されると、パターン検出手段６は、紙幣１の搬送方向と
直角の方向に走査し、紙幣１の反射光パターンを検出し
出力する。

第４図はパターン検出手段６の走査の様子を説明する
図である。

即ち、走査によって得られる点を（x,y）と表現する
と、パターン検出手段６は、先ず（0,0），（1,0），
（2,0），……（n,0）の順に走査し、次いで紙幣１が一
定距離搬送される毎に出力されるパルスに同期して次の
（0,0），（1,1），（2,1），……（n,1）を走査する。
更に（0,2），（1,2），（2,2），……（n,2），（0,
3），……，（n,m）と紙幣一枚分の反射光パターンを走
査し、この紙幣一枚分のデータを一時記憶手段９に記憶
させる。

尚、前記の斜行演算手段10で演算される斜行値は、第
４図におけるｘ方向と紙幣１の長辺とのなす角度を示し
ている。

一時記憶手段９で記憶された紙幣１の反射光パターン
は斜行補正手段11に入力される。斜行補正手段11は、一
時記憶手段９に記憶された反射光パターンを順次読み出
し、斜行演算手段10で演算された斜行値に基づいて並べ
替える。また、並べ替えられた紙幣１の一枚分の反射光
パターンは記憶手段12に記憶される。

次いで、比較手段14は、記憶手段12に記憶された反射
光パターンと、基準値記憶手段13に記憶されている基準
値とを比較する。そして判別手段14は、この比較結果よ
り紙幣１の金種や表裏正逆及びその真偽を判別し、判別
結果を接続される上位装置に通知する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の紙幣鑑別装置では一部分が
欠損したような紙幣１の斜行角が正確に求められない場
合があった。

第５図にこのような一部分が欠損した紙幣１を示す。

即ち、搬送される紙幣１の欠損部1aが、丁度紙幣検出
手段7,8にかかってしまった場合等では、欠損部1aを紙
幣の端部として斜行角を演算してしまうことから、正確
な斜行角を求めることができなかった。

従って、斜行角が不正確であると斜行の補正も的確に
行なうことができないため、精度の高い紙幣鑑別を行な
うことができず、投入された紙幣１の金種やその表裏正
逆の判別を誤ったり、その真偽の判別を誤ったりする可
能性があった。

また、紙幣１の斜行を検出するため、紙幣１の物理的
特徴を検出するパターン検出手段６とは別途に紙幣検出
手段7,8を必要とすることから、構造が複雑となり、装
置が大型化したりコスト高となる等の問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、欠損部を有する紙幣でも安定した精度の高い紙
幣鑑別が可能で、かつ小型化と低コスト化を図ることの
できる紙幣鑑別装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の紙幣鑑別装置は、搬送される紙幣の物理的特
徴を検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手
段で検出された前記紙幣の物理的特徴データから、紙幣
端位置を検出する紙幣端検出手段と、前記紙幣端検出手
段の出力に基づき、前記紙幣の複数個所の斜行量を演算
する斜行演算手段と、前記斜行演算手段で演算された複
数個所の斜行量の平均値を求める平均値演算手段と、前
記平均値演算手段で求められた平均斜行値に基づき、前
記パターン検出手段で検出された前記紙幣の物理的特徴
データを斜行の度合が少なくなるよう並べ替える斜行補
正手段と、前記斜行補正手段で並べ替えられた前記紙幣
の物理的特徴データと予め設定した基準値と比較する比
較手段と、前記比較手段の比較結果から前記紙幣の鑑別
を行なう判別手段とを設けたものである。

（作用）本初の装置は、パターン検出手段で紙幣の物理的特徴
を検出する。

また、紙幣端検出手段は、パターン検出手段で検出さ
れた紙幣の物理的特徴データから紙幣端検出手段を検出
する。

斜行演算手段はこの紙幣端位置に基づき紙幣の複数個
所の斜行量を演算し、平均値演算手段で複数個所の斜行
値の平均値を演算する。

斜行補正手段は、斜行値の平均値に基づきパターン検
出手段で検出された紙幣の物理的特徴データを斜行の度
合が少なくなるよう並べ替え、この並べ替えられた紙幣
の物理的特徴データが比較手段で予め設定した基準値と
比較され、更に判別手段がこの比較結果から紙幣の金
種，真偽等の判別を行なう。

従って、例えば一部分が欠損している紙幣でも複数個
所の平均斜行量を求めるため、欠損部の影響が少なく、
精度の高い斜行補正が行なえる。また、紙幣の斜行を検
出するための手段を別途に必要とせず、小型化，低コス
ト化を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の紙幣鑑別装置を図の実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図は本発明の紙幣鑑別装置を示すブロック図であ
る。

図の装置は、パターン検出手段16、一時記憶手段17、
斜行補正手段18、紙幣端検出手段19、斜行演算手段20、
平均値演算手段21、記憶手段22、基準値記憶手段23、比
較手段24、判別手段25から構成されている。

パターン検出手段16は、図示しない搬送手段により搬
送される紙幣の物理的特徴を検出する手段で、LEDある
いは蛍光管と第２図に示したCCD等からなるイメージセ
ンサ５等で構成されている。

一時記憶手段17は、パターン検出手段からの出力信号
を記憶するバッファメモリである。

斜行補正手段18は、一時記憶手段17に記憶された紙幣
の物理的特徴データ（パターンデータ）を順次読み出
し、平均値演算手段21で演算された平均斜行値に基づい
て、紙幣の斜行の影響が少なくなるようそのデータを並
べ替える手段で、プロセッサ等で構成されている。

紙幣端検出手段19は、パターン検出手段16で検出され
た紙幣のパターンデータから紙幣端位置を検出する検出
回路である。

斜行演算手段20は、紙幣端検出手段19で検出された紙
幣端位置から紙幣の複数個所の斜行量（斜行角）を演算
する演算回路である。

平均値演算手段21は、斜行演算手段20で演算された複
数個所の斜行量の平均値を求める演算回路である。

記憶手段22は、斜行補正手段18で並べ替えられたデー
タを記憶するメモリである。

基準値記憶手段23は、従来の基準値記憶手段13と同様
に、予め設定された紙幣の基準値データが記憶されてい
るメモリである。

比較手段24及び判別手段25は、従来と同様に、記憶手
段22に記憶された紙幣の物理的特徴データと、基準値記
憶手段23の基準値データとを比較する比較回路及び、比
較手段24の比較結果に基づき紙幣の金種や表裏正逆及び
その真偽を判別する判別回路で構成されている。

次に上記構成の紙幣鑑別装置の動作について説明す
る。

自動入出金機等に投入された紙幣が図示しない紙幣搬
送手段により紙幣鑑別手段に搬送されると、図示しない
紙幣検出手段または上位装置からの信号によって紙幣の
到来を検知し、パターン検出手段16は反射光パターンの
検出を開始する。

この検出は、第４図を用いて説明すると、従来と同様
に、紙幣が一定距離搬送される度にｘ方向に１本走査す
る検出である。即ち、走査によって得られる点を（x,
y）と表現すると、パターン検出手段16が走査する順序
は（0,0），（1,0），（2,0），……（n,0），（0,
1），……，（n,1），（0,2），……（n,m）となり、こ
れら全てのパターンは一時記憶手段17に記憶される。

一方、紙幣端検出手段19は、パターン検出手段16の出
力信号から、ｘ方向に１本走査した時のパターンデータ
に基づき紙幣端位置を検出する。

第６図はｙ方向にｉ番目でｘ方向に１本走査した時の
パターンをグラフ表示したものである。

紙幣端検出手段19はこのような信号からｘ方向にパタ
ーンの差分（第６図における（ｎ＋１）−ｎ）を計算
し、その結果が予め設定した値より大きい個所あるいは
予め設定した値より小さい個所を紙幣端位置とする。

第７図にそのようなあるパターンの差分波形を示す。

この第７図においてx_ijとx_ikが設定値より大きい個所
と小さい個所であり、紙幣端位置を示している。

また、第８図は紙幣100の紙幣端位置を説明するため
の図である。

即ち、第８図において、ｙ方向にｉ番目でｘ方向に走
査した時のパターンが第６図の波形に対応し、x_ijとx_ik
とが紙幣端位置である。尚、x_ijとx_ikのｉはｙ方向の値
を示し、ｊは第８図において左から右に走査した場合の
紙幣端の始端側、ｋは終端側を表わしている。

次に斜行演算手段20による斜行値演算について説明す
る。

第８図に示すように、ｙ方向にｉ＋１番目のパターン
の紙幣端をx_(i+1)jとx_(i+1)kとすると、紙幣100がｉ番
目からｉ＋１番目まで搬送される間に紙幣端がx_(i+1)j
−x_ij変化する。

従って、斜行角θ_ｉは次式で求められる。

θ_ｉ＝tan^-1（1/（x_(i+1)j−x_ij）） ……（１）尚、例えばｙ方向のｉ番目からｉ＋１番目まで搬送さ
れる場合の搬送距離は、一定距離搬送される毎に出力さ
れるパルス数をカウントする等により求めることができ
る。

平均値演算手段21は、斜行演算手段20によって求めら
れた複数の斜行角θ_ｉの平均値を次式によって求め
る。

この（２）式において、ｓとｅとは第８図に示すよう
に紙幣100の頂点を含むｙ方向の値であり、ｓとｅとの
間に斜行値を求める辺が存在する。

尚、平均値を求めるための複数の斜行値θ_１の個数
は流通紙幣の鑑別誤差を考慮して適切な値に設定されて
おり、例えば具体的には紙幣100の短手方向に対し0.5〜
1.0mm程度の間隔で斜行値θ_１の検出を行なうよう構成
されている。

そして斜行補正手段18は、平均値演算手段21で求めら
れた斜行角の平均値に基づき、一時記憶手段17から読
み出した紙幣100のパターンデータを斜行の影響が少な
くなるよう並べ替える。この並べ替えは、座票ｘ＝x_sj,
y＝ｓを基準点として角度の回転を行なう座標変換に
より実行する。

斜行補正手段18で並べ替えらた紙幣100のパターンデ
ータは記憶手段22に記憶され、この記憶された紙幣100
のパターンデータが比較手段24で基準値記憶手段23に記
憶されている基準値と比較される。

比較手段24では、基準値記憶手段22に記憶されている
全ての基準値と比較を行ない、その差の大きさの和を金
種やその表裏正逆の方向毎に求める。

判別手段25は、機種やその表裏正逆毎に求められた基
準値との差の大きさの和を一番小さな金種とその表裏正
逆を、投入された紙幣100と同一であるとして、この鑑
別結果を図示しない上位装置に通知する。

尚、上記実施例では紙幣100の物理的特徴を検出する
手段として紙幣100の反射光を用いて検出を行なった
が、これに限定されるものではなく、例えば透過光を用
いて検出するよう構成しても良い。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば、パター
ン検出手段で検出された紙幣の物理的特徴データから紙
幣端位置を検出し、この紙幣端位置を用いて紙幣の複数
個所の斜行量を演算して、これら複数の斜行値の平均値
によって斜行補正を行なうようにしたので、例えば一部
分が欠損した紙幣であっても欠損部による影響が少な
く、安定した精度の高い紙幣鑑別を行なうことができ
る。

また、紙幣の斜行量を検出するための検出手段が不要
となるため、装置の小型化及び価格の低廉化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による紙幣鑑別装置のブロック
図、第２図は従来の紙幣鑑別装置の検出部の斜視図、第
３図は従来の紙幣鑑別装置のブロック図、第４図はパタ
ーン検出手段の走査の説明図、第５図は一部分が欠損し
た紙幣の正面図、第６図はある走査ラインの出力波形を
示す波形図、第７図はある走査ラインの出力の差分波形
を示す波形図、第８図は紙幣の斜行演算の説明図であ
る。 16……パターン検出手段、18……斜行補正手段、 19……紙幣端検出手段、20……斜行演算手段、 21……平均値演算手段、23……基準値記憶手段、 24……比較手段、25……判別手段、100……紙幣。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送される紙幣の物理的特徴を検出するパ
ターン検出手段と、前記パターン検出手段で検出された前記紙幣の物理的特
徴データから、紙幣端位置を検出する紙幣端検出手段
と、前記紙幣端検出手段の出力に基づき、前記紙幣の複数個
所の斜行量を演算する斜行演算手段と、前記斜行演算手段で演算された複数個所の斜行量の平均
値を求める平均値演算手段と、前記平均値演算手段で求められた平均斜行値に基づき、
前記パターン検出手段で検出された前記紙幣の物理的特
徴データを斜行の度合が少なくなるよう並べ替える斜行
補正手段と、前記斜行補正手段で並べ替えられた前記紙幣の物理的特
徴データと予め設定した基準値と比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から前記紙幣の鑑別を行なう判
別手段とを設けたことを特徴とする紙幣鑑別装置。