JP3909667B2 - 紙幣識別装置および識別方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙幣識別装置および識別方法に関し、特に、紙幣の状態によらない的確な真偽判定を可能とする紙幣識別装置および識別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣の金種や真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用いて利用者が投入した紙幣の特徴を磁気的、光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙幣の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙幣の図柄、寸法、方向等を抽出してその画像パターンを得、各金種毎の真券の標準パタ−ンと照合することにより、挿入紙幣の金種および真偽を判別する。
【０００４】
特に、透過型光センサによる紙幣の真偽の判別は、発光素子と受光素子とを所定距離をおいて配置し、その間を紙幣を搬送させて透過光の明暗パターンを検出し、予め記憶保持しておいた真券の標準明暗パターンと比較することにより行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紙幣には、発行されたばかりの真新しいもから、流通の過程で汚れたり傷んだりした使い古しのものまであり、同じ紙幣でも紙幣識別の因子となる光学的特徴、磁気的特徴等には大きなばらつきがあり、上記の従来の方法では真偽の判定が困難であった。
【０００６】
そこで、この発明は、センサや紙幣の汚れによる影響を受けずに安定した紙幣の真偽判定を行える紙幣識別装置および識別方法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】
上述した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、紙幣識別装置において、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によって紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、紙幣識別装置において、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して該紙幣からの透過光量を検出する透過型光センサと、前記透過型光センサから出力されるデータを連続したアドレスを割り当てて記憶するデータ記憶手段と、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを予め記憶保持する格納先アドレス記憶手段と、前記格納先アドレス記憶手段に記憶されているアドレスで指定される前記記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づいて紙幣の真偽を判定する真偽判定手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の金種を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の挿入方向に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の金種および挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種および挿入方向に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種および挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力される最大値データと該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータの個数を計数し、該計数した個数に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータと、該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差分の合計値に基づいて、紙幣の透かし模様の有無を調べることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９記載の発明は、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出し、紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる紙幣識別装置および識別方法の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、紙幣識別装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、紙幣識別装置は、制御部１と紙幣挿入部２、紙幣搬送部３、紙幣受入部４、駆動部５、識別部６を具備して構成される。
【００１８】
紙幣挿入部２から挿入された紙幣は、紙幣搬送部３を駆動部５により駆動されて搬送される。また、紙幣搬送部３で搬送されている紙幣は、識別部６により金種および真偽が判定され、真券と判定された紙幣は、制御部１により駆動部５が制御されることで紙幣受入部４に受け入れられる。
【００１９】
図２は、識別部６の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図２において、識別部６は、透過型光センサ６１（６１ａ乃至６１ｃ）、メモリ６２、金種・挿入方向判定部６３、データ格納先アドレス記憶部６４、真偽判定部６５を具備して構成される。
【００２１】
透過型光センサ６１ａ〜６１ｃは、紙幣搬送部３を挟むようにして配置される一対の発光素子と受光素子とから成り、識別対象とする紙幣の透かし部分を通る所定の走査ライン上にそれぞれ配置され、紙幣搬送部３を搬送されてくる紙幣に光を照射し、当該紙幣を透過する光の量に応じて電気信号を出力する。この透過型光センサ６１には、赤外、紫外、可視光のいずれも適用可能である。
【００２２】
メモリ６２は、各光センサ６１から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙幣７の各走査ライン上のパターンデータとして一時的に記憶保持する。
【００２３】
金種・挿入方向判定部６３は、透過型光センサ６１および他の図示しないセンサ（磁気センサ）等の出力に基づいて、紙幣の種類や挿入方向を判定する。
【００２４】
データ格納先アドレス記憶部６４は、真券の標準データに基づいて、紙幣の透かし模様部分を含む所定領域の読み取りデータが格納される記憶領域の始点と終点のアドレス、および、透かし模様以外の通常模様部分を含む所定領域の読み取りデータが格納される記憶領域の始点と終点のアドレスを、それぞれ透かし模様領域格納先アドレス、通常模様領域格納先アドレスとして、金種、挿入方向毎に予め記憶している。
【００２５】
真偽判定部６５は、金種・挿入方向判定部６３で判定された金種や挿入方向に基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から透かし領域格納先アドレス、通常模様領域格納先アドレスを読み出し、読み出した透かし領域格納先アドレスと通常模様領域格納先アドレスとに基づいて、メモリ６２から、透かし模様領域に対応するパターンデータと通常模様領域に対応するパターンデータとを抽出し、この２つのパターンデータを後述するような方法で比較することにより、投入紙幣に透かし模様が有るか否かを確認し、その真偽を判別する。
【００２６】
図３は、紙幣の平面略図を示す図である。
【００２７】
図３（ａ）において、紙幣７は、中央部分と左下部分の２カ所に透かし模様を有しており（点線で示す）、この例では、光センサ６１ａによる走査ラインＬ１（一点鎖線で示す）が紙幣中央部の透かし模様部分を含む領域７ａ上を通り、光センサ６１ｂによる走査ラインＬ２（一点鎖線で示す）が紙幣左下部分の盲人用透かし模様部分を含む領域７ｂ上を通る。なお、挿入方向によっては、光センサ６１ｃによる走査ラインＬ３（一点鎖線で示す）が盲人用透かし模様部分を含む領域７ｂ上を通る場合もある。
【００２８】
図３（ｂ）は、光センサ６１ａによって紙幣７の走査ラインＬ１上をスキャンした結果得られたデータを示し、図３（ｃ）は、光センサ６１ｂによって紙幣７の走査ラインＬ２上をスキャンした結果得られたデータのパターンを示す図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）において、縦軸は各光センサ６１の出力信号レベル（光の透過レベル）、横軸は各光センサによる紙幣７上の走査位置（メモリ６２のアドレス）に対応する。
【００２９】
一般に、紙幣における透かし模様の部分はそれ以外の通常模様の部分よりも薄く形成されており、そのため、この透かし模様の部分では、図３ｂの符号ｌａを付した箇所、および図３ｃの符号ｌｂを付した箇所（それぞれ２点鎖線で囲まれる領域）に示されるように、他の部分に比べて相対的に光の透過レベルが高くなる。
【００３０】
また、図３の紙幣７では、図３（ｂ）の符号ｌ１を付した箇所、および図３（ｃ）の符号ｌ２を付した箇所において、通常模様の部分における最大の透過レベルＭＡＸを示し、この通常模様部分における最大の透過レベルＭＡＸの値は、紙幣７の全体的な汚れや光センサ６１の固体誤差、あるいは経年変化等の種々の要因に依存して変動する。したがって、この通常模様部分の最大透過レベルＭＡＸを用いて透かし模様部分を含む領域７ａおよび７ｂの透過光レベルを評価することにより、紙幣の状態によらない安定した真偽判定が可能となる。以下、この通常模様部分における最大の透過レベルＭＡＸを、基準透過レベルＭＡＸという。
【００３１】
次に、真偽判定部６５における紙幣の真偽判定方法について説明する。
【００３２】
図４は、この実施の形態の紙幣識別装置による紙幣の挿入から真偽判定までの概略処理を示すフローチャートである。
【００３３】
紙幣識別装置は、図示しない紙幣投入口から紙幣が投入されると（ステップ１０１でＹＥＳ）、透過型光センサ６１および図示しないその他の各種センサ（磁気センサ等）を用いて投入紙幣の読み取りを行う（ステップ１０２）。ここで、各透過型光センサ６１ａ〜６１ｃから出力される信号データは、それぞれメモリ６２の所定のメモリ領域に格納される。以下では、説明の簡単化のために、１つの光センサの抽出データに基づく識別処理について説明する。
【００３４】
まず、紙幣識別装置は、各透過型光センサ６１や他の図示しないセンサによる抽出データに基づいて、挿入紙幣の金種および挿入方向を判定する（ステップ１０３）。ここで、金種若しくは挿入方向の判定ができなかった場合は（ステップ１０４でＮＯ）、当該紙幣を偽券として判定し、処理を終了する（ステップ１０８）。
【００３５】
ステップ１０３において挿入紙幣の金種および挿入方向が判定できれば（ステップ１０４でＹＥＳ）、続いて、真偽判定部６５による真偽判定処理を行う（ステップ１０５）。この真偽判定処理については後に詳述する。
【００３６】
ステップ１０５の真偽判定処理の結果、挿入紙幣が真券と判定された場合は（ステップ１０６でＹＥＳ）、この紙幣を紙幣受入部４に受け入れ（ステップ１０７）、偽券と判定された場合は（ステップ１０６でＮＯ）、紙幣搬送部３を逆に搬送して紙幣挿入部２に戻す（ステップ１０８）。
【００３７】
図５、図６は、図４におけるステップ１０５の真偽判定処理の詳細を示すフローである。
【００３８】
真偽判定部６５は、まず、基準透過レベルＭＡＸの値を最小値「０」に初期設定するとともに、上記ステップ１０３において判定された金種と挿入方向とに基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から、通常模様部分のデータが格納されるべき記憶領域の始点アドレスＮＳＺＯＮ［ＫＩＮ］を検索し、このアドレスＮＳＺＯＮ［ＫＩＮ］でアドレス番号ｎを設定する（ステップ２０１）。なお、ＫＩＮとは、ステップ１０３において判定された挿入紙幣の金種と挿入方向との組み合わせによって決まるインデックスである。
【００３９】
次に、現在のアドレス番号ｎによって特定されるメモリ６２上の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値が、基準透過レベルＭＡＸの値より大きいか否か判定する（ステップ２０２）。大きければ（ステップ２０２でＹＥＳ）、このメモリ領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値で基準透過レベルＭＡＸの値を置き換える（ステップ２０３）。続いて、ｎを１増加し（ステップ２０４）、ｎが通常模様部分が格納されるべき記憶領域の終点アドレスＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になったか否かを判断し（ステップ２０５）、ＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になっていなければ（ステップ２０５でＮＯ）、ステップ２０２に戻り、処理を繰り返す。こうして、所定の通常模様部分に対応するデータが格納されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］の全てについて、格納データの値の大小をチェックし、その最大値を基準透過レベルＭＡＸとして求める。
【００４０】
次に、ステップ２０５までで求めた基準透過レベルＭＡＸとこの基準透過レベルＭＡＸより高い透過レベルを示すデータの値との差の合計値を示すＴＯＬと、基準透過レベルＭＡＸより高い透過レベルを示すデータの個数ＴＰＮと、透かし模様領域における最大透過レベルを基準透過レベルＭＡＸで相対化して得られる最大相対透過レベルＴＰＭＡＸの値とを、最小値「０」に初期設定するとともに、挿入紙幣の金種、挿入方向に基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から、透かし模様領域のデータが格納されるべき記憶領域の始点アドレスＳＳＺＯＮを検索し、アドレス番号ｎをこのＳＳＺＯＮ［ＫＩＮ］で設定する（ステップ２０６）。なお、基準透過レベルＭＡＸで相対化するとは、相対化するデータの値から基準透過レベルＭＡＸの値を引算することである。
【００４１】
次に、現在のｎによって特定されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値が基準透過レベルＭＡＸの値より大きいか否かを判断し（ステップ２０７）、大きければ（ステップ２０７でＹＥＳ）、現在のｎによって特定されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納される値から最大透過レベルＭＡＸの値を引算し、その差を合計値ＴＯＬに加算する（ＴＯＬ＝ＴＯＬ＋ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ）とともに、ＴＰＮに１加算する（ステップ２０８）。ここで、「ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」なる引算は、メモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されたデータを基準透過レベルＭＡＸに対する相対値データに変換するための演算であり、「ＴＯＬ＝ＴＯＬ＋ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」なる演算は、その相対値データの合計を求めるものである（即ち、図３（ｂ）および（ｃ）の斜線部分の面積を求めている）。
【００４２】
続いて、この相対値データが最大相対透過レベルＴＰＭＡＸの値より大きいか否かを判断する（ステップ２０９）。大きければ（ステップ２０９でＹＥＳ）、この相対値データ「ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」で最大相対透過レベルＴＰＭＡＸを置き換える（ステップ２１０）。続いて、ｎを１増加し（ステップ２１１）、ｎが透かし模様部分のデータが格納されるべき記憶領域の終点アドレスＳＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になったかを判断し（ステップ２１２）、ＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になっていなければ（ステップ２１２でＮＯ）、ステップ２０７に戻り、処理を繰り返す。
【００４３】
このようにして、透かし模様部分に対応するデータが格納されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］の全てについて、格納データの値の大小をチェックしてその最大値を求め、この最大値を基準透過レベルＭＡＸで相対化したものを最大相対透過レベルＴＰＭＡＸとして求める。また、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮを計数し、この基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの値を基準透過レベルＭＡＸで相対化した相対値の合計ＴＯＬを求める。
【００４４】
最後に、このようにして求められた相対値データの合計ＴＯＬ、最大透過レベルＴＰＭＡＸ、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮを、それぞれに設定された閾値と比較することにより、紙幣に透かし模様が有るか否かを判定し、紙幣の真偽を判定する。つまり、図６において、相対値データの合計値ＴＯＬ、最大透過レベルＴＰＭＡＸ、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮの全てが、それぞれに設定された閾値よりも大であれば（ステップ２１３乃至２１５の全てにＹＥＳ）、透かし模様を有する真券であると判定し（ステップ２１６）、１つでも閾値より小さければ（ステップ２１３乃至２１５のいずれかでＮＯ）、透かし模様を有さない偽券であると判定する（ステップ２１７）。なお、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮのそれぞれに設定される閾値とは、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮのそれぞれに対応して予め設定された所定の評価値であり、この評価値は、例えば、多数の真券についてＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮの値を集計し、これを統計的に処理することで適切に設定することができる。
【００４５】
なお、上記の実施例では、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮの全てを用いて透かし模様の有無を判定したが、いずれか１つ、若しくは２つだけを用いて判定してもよい。
【００４６】
また、上記の実施例では、紙幣の搬送に同期したラインデータの判定例を示したが、エリアセンサを用いても同様の処理を適用できる。
【００４７】
また、実際の紙幣真偽判定処理にあたっては、本発明に従う判定法のみで真偽を判定するのではなく、他の判定要因との組み合わせで最終的な判定結論を下すようにするのがよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、紙幣の透かし模様部分からの透過光量を透かし模様以外の部分からの透過光量で評価する、即ち、透かし模様部分とそれ以外の部分との相対比較なので、センサや紙幣の汚れによる影響を受けずに安定した紙幣の真偽判定が可能となり、また、紙幣の紙質（厚さ）に基づいてその真偽を判定するので、精巧に模様を偽造された紙幣に対する判定精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる紙幣識別装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】真偽判定部６の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】紙幣と該紙幣の透過光パターンの一例を示す図である。
【図４】この発明に係わる紙幣識別装置による紙幣の処理方法を説明するフローチャートである。
【図５】識別部６による紙幣識別処理について説明するフローチャートである。
【図６】識別部６による紙幣識別処理について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御部
２ 紙幣挿入部
３ 紙幣搬送部
４ 紙幣受入部
５ 駆動部
６ 識別部
７ 紙幣
７ａ、７ｂ 透かし模様領域
６１ａ〜６１ｃ 透過型光センサ
６２ メモリ
６３ 金種・挿入方向判定部
６４ データ格納先アドレス記憶部
６５ 真偽判定部
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙幣識別装置および識別方法に関し、特に、紙幣の状態によらない的確な真偽判定を可能とする紙幣識別装置および識別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙幣の金種や真偽の識別は、磁気センサ若しくは光センサを用いて利用者が投入した紙幣の特徴を磁気的、光学的に抽出することにより行われる。
【０００３】
光センサによる紙幣の光学的特徴の抽出は、透過型光センサ若しくは反射型光センサを用いて紙幣の図柄、寸法、方向等を抽出してその画像パターンを得、各金種毎の真券の標準パタ−ンと照合することにより、挿入紙幣の金種および真偽を判別する。
【０００４】
特に、透過型光センサによる紙幣の真偽の判別は、発光素子と受光素子とを所定距離をおいて配置し、その間を紙幣を搬送させて透過光の明暗パターンを検出し、予め記憶保持しておいた真券の標準明暗パターンと比較することにより行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紙幣には、発行されたばかりの真新しいもから、流通の過程で汚れたり傷んだりした使い古しのものまであり、同じ紙幣でも紙幣識別の因子となる光学的特徴、磁気的特徴等には大きなばらつきがあり、上記の従来の方法では真偽の判定が困難であった。
【０００６】
そこで、この発明は、センサや紙幣の汚れによる影響を受けずに安定した紙幣の真偽判定を行える紙幣識別装置および識別方法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】
上述した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、紙幣識別装置において、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によって紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、紙幣識別装置において、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して該紙幣からの透過光量を検出する透過型光センサと、前記透過型光センサから出力されるデータを連続したアドレスを割り当てて記憶するデータ記憶手段と、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを予め記憶保持する格納先アドレス記憶手段と、前記格納先アドレス記憶手段に記憶されているアドレスで指定される前記記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づいて紙幣の真偽を判定する真偽判定手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の金種を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の挿入方向に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記紙幣の金種および挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、前記格納先アドレス記憶手段は、紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種および挿入方向に対応して予め記憶保持し、前記真偽判定手段は、前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種および挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力される最大値データと該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータの個数を計数し、該計数した個数に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記真偽判定手段は、前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータと、該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差分の合計値に基づいて、紙幣の透かし模様の有無を調べることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９記載の発明は、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出し、紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる紙幣識別装置および識別方法の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、紙幣識別装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、紙幣識別装置は、制御部１と紙幣挿入部２、紙幣搬送部３、紙幣受入部４、駆動部５、識別部６を具備して構成される。
【００１８】
紙幣挿入部２から挿入された紙幣は、紙幣搬送部３を駆動部５により駆動されて搬送される。また、紙幣搬送部３で搬送されている紙幣は、識別部６により金種および真偽が判定され、真券と判定された紙幣は、制御部１により駆動部５が制御されることで紙幣受入部４に受け入れられる。
【００１９】
図２は、識別部６の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図２において、識別部６は、透過型光センサ６１（６１ａ乃至６１ｃ）、メモリ６２、金種・挿入方向判定部６３、データ格納先アドレス記憶部６４、真偽判定部６５を具備して構成される。
【００２１】
透過型光センサ６１ａ〜６１ｃは、紙幣搬送部３を挟むようにして配置される一対の発光素子と受光素子とから成り、識別対象とする紙幣の透かし部分を通る所定の走査ライン上にそれぞれ配置され、紙幣搬送部３を搬送されてくる紙幣に光を照射し、当該紙幣を透過する光の量に応じて電気信号を出力する。この透過型光センサ６１には、赤外、紫外、可視光のいずれも適用可能である。
【００２２】
メモリ６２は、各光センサ６１から所定の時間間隔で出力される電気信号の信号レベルを、所定の記憶領域に順に格納して連続したアドレスを割り当て、紙幣７の各走査ライン上のパターンデータとして一時的に記憶保持する。
【００２３】
金種・挿入方向判定部６３は、透過型光センサ６１および他の図示しないセンサ（磁気センサ）等の出力に基づいて、紙幣の種類や挿入方向を判定する。
【００２４】
データ格納先アドレス記憶部６４は、真券の標準データに基づいて、紙幣の透かし模様部分を含む所定領域の読み取りデータが格納される記憶領域の始点と終点のアドレス、および、透かし模様以外の通常模様部分を含む所定領域の読み取りデータが格納される記憶領域の始点と終点のアドレスを、それぞれ透かし模様領域格納先アドレス、通常模様領域格納先アドレスとして、金種、挿入方向毎に予め記憶している。
【００２５】
真偽判定部６５は、金種・挿入方向判定部６３で判定された金種や挿入方向に基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から透かし領域格納先アドレス、通常模様領域格納先アドレスを読み出し、読み出した透かし領域格納先アドレスと通常模様領域格納先アドレスとに基づいて、メモリ６２から、透かし模様領域に対応するパターンデータと通常模様領域に対応するパターンデータとを抽出し、この２つのパターンデータを後述するような方法で比較することにより、投入紙幣に透かし模様が有るか否かを確認し、その真偽を判別する。
【００２６】
図３は、紙幣の平面略図を示す図である。
【００２７】
図３（ａ）において、紙幣７は、中央部分と左下部分の２カ所に透かし模様を有しており（点線で示す）、この例では、光センサ６１ａによる走査ラインＬ１（一点鎖線で示す）が紙幣中央部の透かし模様部分を含む領域７ａ上を通り、光センサ６１ｂによる走査ラインＬ２（一点鎖線で示す）が紙幣左下部分の盲人用透かし模様部分を含む領域７ｂ上を通る。なお、挿入方向によっては、光センサ６１ｃによる走査ラインＬ３（一点鎖線で示す）が盲人用透かし模様部分を含む領域７ｂ上を通る場合もある。
【００２８】
図３（ｂ）は、光センサ６１ａによって紙幣７の走査ラインＬ１上をスキャンした結果得られたデータを示し、図３（ｃ）は、光センサ６１ｂによって紙幣７の走査ラインＬ２上をスキャンした結果得られたデータのパターンを示す図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）において、縦軸は各光センサ６１の出力信号レベル（光の透過レベル）、横軸は各光センサによる紙幣７上の走査位置（メモリ６２のアドレス）に対応する。
【００２９】
一般に、紙幣における透かし模様の部分はそれ以外の通常模様の部分よりも薄く形成されており、そのため、この透かし模様の部分では、図３ｂの符号ｌａを付した箇所、および図３ｃの符号ｌｂを付した箇所（それぞれ２点鎖線で囲まれる領域）に示されるように、他の部分に比べて相対的に光の透過レベルが高くなる。
【００３０】
また、図３の紙幣７では、図３（ｂ）の符号ｌ１を付した箇所、および図３（ｃ）の符号ｌ２を付した箇所において、通常模様の部分における最大の透過レベルＭＡＸを示し、この通常模様部分における最大の透過レベルＭＡＸの値は、紙幣７の全体的な汚れや光センサ６１の固体誤差、あるいは経年変化等の種々の要因に依存して変動する。したがって、この通常模様部分の最大透過レベルＭＡＸを用いて透かし模様部分を含む領域７ａおよび７ｂの透過光レベルを評価することにより、紙幣の状態によらない安定した真偽判定が可能となる。以下、この通常模様部分における最大の透過レベルＭＡＸを、基準透過レベルＭＡＸという。
【００３１】
次に、真偽判定部６５における紙幣の真偽判定方法について説明する。
【００３２】
図４は、この実施の形態の紙幣識別装置による紙幣の挿入から真偽判定までの概略処理を示すフローチャートである。
【００３３】
紙幣識別装置は、図示しない紙幣投入口から紙幣が投入されると（ステップ１０１でＹＥＳ）、透過型光センサ６１および図示しないその他の各種センサ（磁気センサ等）を用いて投入紙幣の読み取りを行う（ステップ１０２）。ここで、各透過型光センサ６１ａ〜６１ｃから出力される信号データは、それぞれメモリ６２の所定のメモリ領域に格納される。以下では、説明の簡単化のために、１つの光センサの抽出データに基づく識別処理について説明する。
【００３４】
まず、紙幣識別装置は、各透過型光センサ６１や他の図示しないセンサによる抽出データに基づいて、挿入紙幣の金種および挿入方向を判定する（ステップ１０３）。ここで、金種若しくは挿入方向の判定ができなかった場合は（ステップ１０４でＮＯ）、当該紙幣を偽券として判定し、処理を終了する（ステップ１０８）。
【００３５】
ステップ１０３において挿入紙幣の金種および挿入方向が判定できれば（ステップ１０４でＹＥＳ）、続いて、真偽判定部６５による真偽判定処理を行う（ステップ１０５）。この真偽判定処理については後に詳述する。
【００３６】
ステップ１０５の真偽判定処理の結果、挿入紙幣が真券と判定された場合は（ステップ１０６でＹＥＳ）、この紙幣を紙幣受入部４に受け入れ（ステップ１０７）、偽券と判定された場合は（ステップ１０６でＮＯ）、紙幣搬送部３を逆に搬送して紙幣挿入部２に戻す（ステップ１０８）。
【００３７】
図５、図６は、図４におけるステップ１０５の真偽判定処理の詳細を示すフローである。
【００３８】
真偽判定部６５は、まず、基準透過レベルＭＡＸの値を最小値「０」に初期設定するとともに、上記ステップ１０３において判定された金種と挿入方向とに基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から、通常模様部分のデータが格納されるべき記憶領域の始点アドレスＮＳＺＯＮ［ＫＩＮ］を検索し、このアドレスＮＳＺＯＮ［ＫＩＮ］でアドレス番号ｎを設定する（ステップ２０１）。なお、ＫＩＮとは、ステップ１０３において判定された挿入紙幣の金種と挿入方向との組み合わせによって決まるインデックスである。
【００３９】
次に、現在のアドレス番号ｎによって特定されるメモリ６２上の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値が、基準透過レベルＭＡＸの値より大きいか否か判定する（ステップ２０２）。大きければ（ステップ２０２でＹＥＳ）、このメモリ領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値で基準透過レベルＭＡＸの値を置き換える（ステップ２０３）。続いて、ｎを１増加し（ステップ２０４）、ｎが通常模様部分が格納されるべき記憶領域の終点アドレスＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になったか否かを判断し（ステップ２０５）、ＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になっていなければ（ステップ２０５でＮＯ）、ステップ２０２に戻り、処理を繰り返す。こうして、所定の通常模様部分に対応するデータが格納されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］の全てについて、格納データの値の大小をチェックし、その最大値を基準透過レベルＭＡＸとして求める。
【００４０】
次に、ステップ２０５までで求めた基準透過レベルＭＡＸとこの基準透過レベルＭＡＸより高い透過レベルを示すデータの値との差の合計値を示すＴＯＬと、基準透過レベルＭＡＸより高い透過レベルを示すデータの個数ＴＰＮと、透かし模様領域における最大透過レベルを基準透過レベルＭＡＸで相対化して得られる最大相対透過レベルＴＰＭＡＸの値とを、最小値「０」に初期設定するとともに、挿入紙幣の金種、挿入方向に基づいて、データ格納先アドレス記憶部６４から、透かし模様領域のデータが格納されるべき記憶領域の始点アドレスＳＳＺＯＮを検索し、アドレス番号ｎをこのＳＳＺＯＮ［ＫＩＮ］で設定する（ステップ２０６）。なお、基準透過レベルＭＡＸで相対化するとは、相対化するデータの値から基準透過レベルＭＡＸの値を引算することである。
【００４１】
次に、現在のｎによって特定されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されているデータの値が基準透過レベルＭＡＸの値より大きいか否かを判断し（ステップ２０７）、大きければ（ステップ２０７でＹＥＳ）、現在のｎによって特定されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納される値から最大透過レベルＭＡＸの値を引算し、その差を合計値ＴＯＬに加算する（ＴＯＬ＝ＴＯＬ＋ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ）とともに、ＴＰＮに１加算する（ステップ２０８）。ここで、「ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」なる引算は、メモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］に格納されたデータを基準透過レベルＭＡＸに対する相対値データに変換するための演算であり、「ＴＯＬ＝ＴＯＬ＋ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」なる演算は、その相対値データの合計を求めるものである（即ち、図３（ｂ）および（ｃ）の斜線部分の面積を求めている）。
【００４２】
続いて、この相対値データが最大相対透過レベルＴＰＭＡＸの値より大きいか否かを判断する（ステップ２０９）。大きければ（ステップ２０９でＹＥＳ）、この相対値データ「ＳＢＵＦ［ｎ］−ＭＡＸ」で最大相対透過レベルＴＰＭＡＸを置き換える（ステップ２１０）。続いて、ｎを１増加し（ステップ２１１）、ｎが透かし模様部分のデータが格納されるべき記憶領域の終点アドレスＳＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になったかを判断し（ステップ２１２）、ＮＦＺＯＮ［ＫＩＮ］になっていなければ（ステップ２１２でＮＯ）、ステップ２０７に戻り、処理を繰り返す。
【００４３】
このようにして、透かし模様部分に対応するデータが格納されるメモリ６２の記憶領域ＳＢＵＦ［ｎ］の全てについて、格納データの値の大小をチェックしてその最大値を求め、この最大値を基準透過レベルＭＡＸで相対化したものを最大相対透過レベルＴＰＭＡＸとして求める。また、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮを計数し、この基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの値を基準透過レベルＭＡＸで相対化した相対値の合計ＴＯＬを求める。
【００４４】
最後に、このようにして求められた相対値データの合計ＴＯＬ、最大透過レベルＴＰＭＡＸ、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮを、それぞれに設定された閾値と比較することにより、紙幣に透かし模様が有るか否かを判定し、紙幣の真偽を判定する。つまり、図６において、相対値データの合計値ＴＯＬ、最大透過レベルＴＰＭＡＸ、基準透過レベルＭＡＸの値より大きい値を示すデータの個数ＴＰＮの全てが、それぞれに設定された閾値よりも大であれば（ステップ２１３乃至２１５の全てにＹＥＳ）、透かし模様を有する真券であると判定し（ステップ２１６）、１つでも閾値より小さければ（ステップ２１３乃至２１５のいずれかでＮＯ）、透かし模様を有さない偽券であると判定する（ステップ２１７）。なお、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮのそれぞれに設定される閾値とは、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮのそれぞれに対応して予め設定された所定の評価値であり、この評価値は、例えば、多数の真券についてＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮの値を集計し、これを統計的に処理することで適切に設定することができる。
【００４５】
なお、上記の実施例では、ＴＯＬ、ＴＰＭＡＸ、ＴＰＮの全てを用いて透かし模様の有無を判定したが、いずれか１つ、若しくは２つだけを用いて判定してもよい。
【００４６】
また、上記の実施例では、紙幣の搬送に同期したラインデータの判定例を示したが、エリアセンサを用いても同様の処理を適用できる。
【００４７】
また、実際の紙幣真偽判定処理にあたっては、本発明に従う判定法のみで真偽を判定するのではなく、他の判定要因との組み合わせで最終的な判定結論を下すようにするのがよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、紙幣の透かし模様部分からの透過光量を透かし模様以外の部分からの透過光量で評価する、即ち、透かし模様部分とそれ以外の部分との相対比較なので、センサや紙幣の汚れによる影響を受けずに安定した紙幣の真偽判定が可能となり、また、紙幣の紙質（厚さ）に基づいてその真偽を判定するので、精巧に模様を偽造された紙幣に対する判定精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる紙幣識別装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】真偽判定部６の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】紙幣と該紙幣の透過光パターンの一例を示す図である。
【図４】この発明に係わる紙幣識別装置による紙幣の処理方法を説明するフローチャートである。
【図５】識別部６による紙幣識別処理について説明するフローチャートである。
【図６】識別部６による紙幣識別処理について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御部
２ 紙幣挿入部
３ 紙幣搬送部
４ 紙幣受入部
５ 駆動部
６ 識別部
７ 紙幣
７ａ、７ｂ 透かし模様領域
６１ａ〜６１ｃ 透過型光センサ
６２ メモリ
６３ 金種・挿入方向判定部
６４ データ格納先アドレス記憶部
６５ 真偽判定部
Claims (9)
- 紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段によって紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定する判定手段とを具備することを特徴とする紙幣識別装置。 - 紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して該紙幣からの透過光量を検出する透過型光センサと、
前記透過型光センサから出力されるデータを連続したアドレスを割り当てて記憶するデータ記憶手段と、
紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを予め記憶保持する格納先アドレス記憶手段と、
前記格納先アドレス記憶手段に記憶されているアドレスで指定される前記記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づいて紙幣の真偽を判定する真偽判定手段とを具備することを特徴とする紙幣識別装置。 - 前記紙幣の金種を判別する判別手段をさらに具備し、
前記格納先アドレス記憶手段は、
紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種に対応して予め記憶保持し、
前記真偽判定手段は、
前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 前記紙幣の挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、
前記格納先アドレス記憶手段は、
紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の挿入方向に対応して予め記憶保持し、
前記真偽判定手段は、
前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 前記紙幣の金種および挿入方向を判別する判別手段をさらに具備し、
前記格納先アドレス記憶手段は、
紙幣の透かし模様部分に対応して出力されるデータが格納されるべき前記データ記憶手段の記憶領域のアドレスを紙幣の金種および挿入方向に対応して予め記憶保持し、
前記真偽判定手段は、
前記格納先アドレス記憶手段から前記判別手段により判別された金種および挿入方向に対応して記憶されているアドレスを取得し、該取得したアドレスで指定される前記データ記憶手段の記憶領域に格納されたデータを前記透かし模様以外の部分に対応するデータのうちの最大値データで評価し、該評価に基づき紙幣の真偽を判定することを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 前記真偽判定手段は、
前記透かし模様部分に対応して出力される最大値データと該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 前記真偽判定手段は、
前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータの個数を計数し、該計数した個数に基づいて紙幣の透かし模様の有無を判定することを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 前記真偽判定手段は、
前記透かし模様部分に対応して出力されるデータでありかつ透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データより大きいデータと、該透かし模様以外の部分に対応して出力される最大値データとの差分の合計値に基づいて、紙幣の透かし模様の有無を調べることを特徴とする請求項２記載の紙幣識別装置。 - 紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出し、紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定することを特徴とする紙幣識別方法。
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