JPH02108186A - 紙葉類鑑別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、紙幣、証券その他の紙葉類の鑑別を行う紙
葉類鑑別装置に関する。

［従来の技術］ 紙幣、証券その他の紙葉類の鑑別を行う紙葉類鑑別装置
は、通常、被鑑別紙葉類の搬送路とこの搬送路上に各種
鑑別センサが配置された構成を有している。

すなわち、この種の紙葉類鑑別装置のうち、例えば、現
金自動入出金機に用いられる紙幣鑑別装置では、現金自
動入出金機の紙幣搬送系に連動して歯車を介して複数本
のローラ軸を回転させ、このローラ軸を紙幣の搬送方向
に適宜間隔をおいて配列することで、紙幣の搬送路が構
成されており、この搬送路上に光センサや磁気センサな
どの鑑別用センサ素子が配置され、紙幣の種類や表裏、
真偽などを鑑別するよう構成されている。

このような紙幣鑑別装置において、例えば、鑑別用セン
サ素子を個別センサにより構成した場合、これらセンサ
を紙幣の外形や、印刷されている模様、図柄に応じて最
適の位置に配置する必要が生じ、この位置が最適位置か
らずれていると紙幣鑑別装置の性能を低下させる原因と
なる。

それゆえ、従来から、鑑別用センサ素子として、イメー
ジセンサを用いて、紙幣全面を読取ることにより、上述
の個別センサを用いた場合のようなセンサ配置の制限を
なくし、鑑別対象紙幣の種類、あるいは、鑑別可能な紙
幣の表裏や正逆等紙幣の投入方向（以下、これらを種類
・方向と略称する）についての自由度を増し、より汎用
性を高めようとした紙幣鑑別装置も提案されている。

また、従来の多くの装置では、被鑑別紙幣の判別内容の
重要な要素である紙幣の種類の判別の方法として、紙幣
の外径寸法が紙幣の種類に対応していることを利用して
被鑑別紙幣の外形寸法を検出し、これを基準の値と比較
するという方法がとられている。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかし、上記の鑑別用センサとして個別センサを鑑別対
象紙幣に対応して配設する方法には、以下の問題点があ
った。

■　同一装置にて複数の種類の紙幣を鑑別対象とし、さ
らに鑑別する際の紙幣の表裏や正逆の方向についての制
限をなくし、装置の運用効率を高めることに対する要求
があるが、このような要求を全て満たし、かつ、所定の
鑑別性能を維持できるようなセンサ配設の条件を求める
ことは極めて困難である。

■　紙幣鑑別装置を搬送される紙幣は、−殻内に鑑別用
センサ位置に対し常に一定の位置関係を保って搬送され
るわけではなく、搬送方向に対し左右に位置がずれてい
たり、紙幣自体が斜めに傾いて搬送されることが多く、
このような場合には、鑑別用センサが、搬送されて移動
しつつある紙幣から読取る図柄や模様も、位置のずれ方
や、傾きの程度により様々となるため、必ずしも鑑別セ
ンサが紙幣の最適なトラック上を走査しないことになり
、鑑別精度の低下をきたしたり、場合によっては鑑別不
能とされ、紙幣が返却される等の不都合が生ずる。

また、被鑑別紙幣全体にわたって読取り可能なイメージ
センサを用いた場合にも以下の問題点があった。

イ、被鑑別紙幣の全面についてその外形及び図柄や模様
を細密に検出可能ではあるが、イメージセンサを構成す
る各検出素子を、小形化して高密度化する必要があるた
め、個々の検出素子の感度は一般に小さくなり、光源の
光出力が同一であれば、走査時間を長くする必要があり
、鑑別処理速度の低下はまぬがれない。一方、処理速度
を高めるために光源の光出力を増大すると、光源ひいて
は装置が大形化し、また消費電力、発熱量も増大すると
いう不都合が起こる。

口、検出データが増大するため、これを格納する記憶装
置の容量が大きくなり、また鑑別のためのデータ処理を
マイクロプロセッサなどで行なった場合には高性能なも
のが必要となる。すなわち単一素子を用いた場合は、印
刷の色あいゃ濃度によるセンサ出力の階調検出による鑑
別処理もそれほどデータと処理時間の増大はきたさない
が、イメージセンサにて同様な検出と鑑別処理を実施す
るにはデータメモリの記憶容量、もしくは、回路性能は
センサ検出情報量に比例して増大させ、もしくは、高度
化する必要がある。したがって、データメモリや、鑑別
回路も検出情報量の増大に伴なって高度化していかなけ
ればならない。そうしないと、せっかく前記イメージセ
ンサによって検出して得た情報の一部あるいは一要素を
省略（例えば、センサ出力の階調要素を省略）せざるを
得なくなり、結局、イメージセンサを用いても前記個別
センサを用いた場合と同じ程度の情報しか処理できない
という不都合を生じてしまう。

さらに、前記被鑑別紙幣の外形寸法を検出してこれを基
準の値と比較することにより紙幣の種類を判別するとい
う方法には以下の欠点があった。

すなわち、一般に車中を流通している紙幣の中には、水
に漬けなり、折り返しなりしたことによって寸法が縮小
しているものがある。このような紙幣の寸法を検出して
それをそのまま基準の値と比較した場合、金種を誤って
判別し、その結果、金額を誤って鑑別して、最終的に矛
盾が生じ、紙幣が返却されるというおそれが大きがった
。

以上、紙幣鑑別装置について詳述したような事情は、紙
幣以外の紙葉類を鑑別する他の紙葉類鑑別装置について
も同じである。

この発明は、以上述べた鑑別用センサを単一素子により
構成した場合における不都合、すなわち、紙葉類の搬送
位置ずれや搬送姿勢の傾斜の度合いにより鑑別用センサ
の検出パターンが異なるために生ずる鑑別性能の低下と
、被鑑別紙葉類の全面を検出可能なイメージセンサを用
いた場合における処理時間の増大や、装置の大形化、消
費電力の増大及び回路の容量増大と高性能化の必要性と
いう問題点を除去し、比較的小型で消費電力も少なく、
かつ、鑑別精度が高く、さらに鑑別時間の短い紙葉類鑑
別装置を比較的安価に提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、多数の単位素子から構成されるイメージセン
サと、少数の素子（一般には、単一の素子）で構成され
るパターンセンサとを組み合わせることによって、比較
的単純な構成によって精度の高い鑑定を可能にしたもの
であり、具体的には以下の構成を有する。

すなわち、 紙葉類の光学的あるいは磁気的特徴を検出して該紙葉類
を鑑別する紙葉類鑑別装置において、被鑑別紙葉類の特
定の領域に形成されている図柄、模様もしくは文字等の
特徴的印刷部分に対応したイメージを検出するイメージ
センサと、前記被鑑別紙葉類の前記イメージセンサによ
る検出領域以外の部分を横切る直線に沿って走査したと
きに得られる該紙葉類の図柄、模様もしくは文字等に対
応したパターンを検出するパターンセンサと、 前記イメージセンサ及びパターンセンサによってそれぞ
れ検出されたイメージデータ及びパターンデータを記憶
する検出データ記憶手段と、前記イメージセンサによっ
て得られたイメージデータに基づいて前記被鑑別紙葉類
の外形寸法、基準位置からの変位量、基準方向に対する
傾き及び種類・方向等の判定データを求める判定データ
検出手段と、 鑑別対象とする既知の紙葉類の種類・方向、変位量及び
傾き等をあらかじめ種々設定して前記イメージセンサ及
びパターンセンサによってそれぞれのイメージ及びパタ
ーンを検出したときに得られる基準イメージデータ及び
基準パターンデータを記憶する基準データ記憶手段と、 前記判定データ検出手段によって得られた判定データに
基づいて前記基準データ記憶手段から対応する特定の基
準データを選択して出力させる基準データ選択手段と、 この選択して出力された特定の基準データと前記検出デ
ータ記憶手段に記憶されている検出データとを比較して
互いの一致度を求める比較手段と、この比較手段によっ
て求められた一致度データをもとにして最終鑑別結果を
得る判断手段とを含む構成を有する。

［作用］ 前記構成によれば、前記判定データ検出手段によって求
められた判定データに基づいて、前記基準データ選択手
段により前記基準データ記憶手段から対応する特定基準
データを選択し、この選択された特定基準データと前記
検出データとを比較して一致度を求め、しかる後、前記
判断手段により、前記一致度データをもとにして最終鑑
別結果を得る判断を行うことにより、前記被鑑別紙葉類
の鑑別が行われる。

すなわち、前記イメージセンサによって得られたイメー
ジデータからは最初に被鑑別紙葉類の種類・方向、変位
量もしくは傾き等の判定データを求め、この判定データ
に基づいて他のセンサによる検出データを含めて最終鑑
別を行うようにしている。

これにより、例えば、前記イメージセンサによって最終
鑑別のためのデータを直接求めるようにした場合（その
ためには、被鑑別紙幣の全体に関するイメージデータを
くまなく得るとともに、こうして得た比較的大量のデー
タを全て処理するか、あるいは、必要部分のデータを切
り出す処理等が必要となる）に比較して、イメージデー
タのサンプリングの仕方あるいはサンプリングデータの
処理の仕方を著しく簡略化できるとともに、高速処理を
可能にする。

しかも、前゛記イメージセンサによれば、一定の幅を有
する領域についてのデータが得られるものであるから、
この検出領域が多少ずれたり異なったりしても一定の意
味のあるデータを得ることが可能であり、例えば、パタ
ーンセンサ等の個別センサだけでこのような判定データ
を求める場合に比較して、被鑑別対象なる紙葉類の種類
・方向が様々な場合にも適用することができ、適用の自
由度を極めて広く確保することができる。

ちなみに、パターンセンサ等の個別センサだけで上述の
ような判定データを求める場合には、紙葉類の種類・方
向が異なったり、あるいは、パターンセンサの走査位置
が少しずれただけで、得られるパターンデータが著しく
異なってしまうので、１つのセンサ配置だけでは様々な
紙葉類について意味あるデータを求めることは極めて困
難である。

次に、こうして得た判定データを、被鑑別紙葉類につい
て検出した検出データが比較すべき対象として最適と判
断される基準データを選ぶために用い、これによって比
較すべき基準データを選択してから、この選択された基
準データと被鑑別紙葉類の検出データとを比較すること
により一致度を求め、この一致度をもとにして最終鑑別
の判断を行うようにしている。つまり、検出データと比
較すべき対象（特定基準データ）を１つに絞ってから、
比較を行っている。

これにより、全ての基準データと直接比較する場合に必
要な膨大な比較処理の大部分を一挙に省略することを可
能にしている。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る紙幣鑑別装置の構成を
示すブロック図、第２図は第１図に示される一実施例の
各センサの配置状態を表わす平面図である。

本実施例の紙幣鑑別装置は、便宜上、大きく分けると、
被鑑別紙幣の図柄、模様あるいは文字等のイメージある
いはパターンを光学的あるいは磁気的センサによって検
出するセンサが配置されている部分と、これらセンサに
よって検出された信号を処理して鑑別処理を行う回路部
分とから構成されている。

そこで、まず、第２図によりセンサ配置を説明する。

第２図において、符号１は紙幣であり、この紙幣１は矢
印Ｓの示す方向に搬送路２上を搬送されるが、この搬送
路２上における図中右端部には光学的な紙幣突入検知セ
ンサ１０が配置されている。

なお、この紙幣突入センサ１０は、紙幣の重なりを検知
する光学的な重なり検知センサを兼用してもよい。

前記紙幣突入検知センサ１０から図中搬送方向に少し左
方に移動した位置には、光源５と該光源５から射出され
た光が被鑑別紙幣によって反射されて生ずる反射光を検
出する受光素子アレイ３との対及び光源６と受光素子ア
レイ４との対により構成される２つのイメージセンサ３
０５及び４０６が配置されている。すなわち、これらイ
メージセンサ３０５及び４０６は、ともに、密着型で反
射型に構成したいわゆるラインセンサで構成されており
、前記搬送路２の図中上端部及び下端部にそれぞれ配置
されている。

また、これらイメージセンサ３０５及び４０６から図中
搬送方向に少し左方に移動した位置には、磁気検出セン
サ７が配置されている。

そして、この磁気検出センサ７からさらに図中搬送方向
に少し左方に移動した位置、すなわち、前記搬送路２の
図中左端部には、光源９ａ、９ｂ。

９ｃ、９ｄと、これら各光源から射出された光が被鑑別
紙幣によって反射されて生ずる反射光をそれぞれ検出す
る受光素子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄとにより構成される
４つの反射型フォトセンサ８９ａ、８９ｂ、８９ｃ、８
９ｄが、前記搬送方向と直交する方向にほぼ一列に並ぶ
ように配置されている。なお、これら反射型フォトセン
サ８９ａ、８９ｂ、８９ｃ、８９ｄは本発明におけるパ
ターンセンサを構成する。

また、本配置例は、前記反射型イメージセンサ３０５及
び４０６、磁気検出センサ７、反射型フォトセンサ８９
ａ、８９ｂ、８９ｃ、８９ｄを搬送路２の片面に配設し
たようになっているが、これは説明を分かりやすくする
ために簡潔な構成としたものであり、必要に応じて搬送
路２の両面に適宜センサを配置することもあり、またセ
ンサの数等においても本実施例に限定されるものではな
い。

次に、第１図により前記各センサによって検出された信
号を処理して鑑別処理を行う回路部分を中心に本実施例
の全体構成を説明する。なお、この回路部分も便宜上前
記各センサがらの信号をサンプリングして所定の信号に
するサンプリング部分とこの信号を用いて鑑別処理を行
う鑑別部分とに分けて説明する。

まず、サンプリング部分について説明する。

第１図において、前記紙幣突入検知センサ１゜の出力部
は波形整形回路１３の入力部に接続され、さらに該波形
整形回路１３の出力部は制御回路の入力部の接続されて
いる。これにより、前記紙幣突入検知センサ１０によっ
て検知された紙幣突入信号（ＩＮ＞３４は前記波形整形
回路１３により波形整形されて制御回路３０へ送られる
。

また、前記イメージセンサ３０５及び４０６の受光素子
アレイ３と４との出力部はともにマルチプレクサ１４の
入力部に接続され、さらに、このマルチプレクサ１４の
出力部は増幅器１５の入力部に接続されているとともに
、該マルチプレクサ１４の制御信号入力部は前記制御回
路３０の選択信号出力部に接続されている。

したがって、前記イメージセンサ３０５及び４０６の光
源５及び６により被鑑別紙幣１に照射されて反射された
反射光はそれぞれ受光素子アレイ３と４で受光され、反
射光の明暗に応じて受光素子アレイ３と４を構成してい
るフォトダイオード等により光電変換される。これら受
光素子アレイ３と４を構成している個々のフォトダイオ
ード毎の出力は前記マルチプレクサ１４の入力部に送ら
れる。このマルチプレクサ１４は、前記制御回路３０か
ら出力される選択信号（ＳＥＬ＞３５の内容に対応して
前記受光素子アレイ３及び４を構成するフォトダイオー
ドの出力のうちの１つを選択し、前記増幅器１５へ出力
する。なお、前記制御回路３０から出力される前記選択
信号５ＥＬ３５は、後述する搬送同期パルス３７をトリ
ガとして、前記制御回路３０がら受光素子アレイ３と４
を構成する全てのフォトダイオード等の出力を走査し終
わるまで順次切替えられるようになっている。

また、前記増幅器１５の出力部はアナログディジタル変
換器（ＡＤＣ＞（以下、ＡＤコンバータと略称する）１
６とアナログコンパレータ回路（ＣＯＭＰ＞１７との入
力部に接続されているとともに、前記ＡＤコンバータ１
６のサンプリングパルス入力部には前記制御回路３ｏの
サンプリングパルス出力部が接続されている。さらに、
前記ＡＤ’：７ンバータ１６の出力部は前記制御回路３
゜の入力部に接続され、また、前記制御回路３０のサン
プリングパルス出力部はイメージデータメモリ１８の入
力部に接続されており、さらに前記アナログコンパレー
タ回路１７の出力部も前記イメージデータメモリ１８の
入力部に接続されている。

なお、前記制御回路３０にはパターンデータメモリ３１
（本発明における検出データ記憶手段を構成する）が接
続されている。

これにより、上述のようにして前記マルチプレクサ１４
によって順次選択されて増幅器１５により増幅された信
号はＡＤコンバータ１６とアナログコンパレータ回路１
７の入力部に送られる。その際、前記制御回路３０から
は、前記選択信号３５と同期してサンプリングパルス（
ＳＡＭＰＬＥ）３６が前記ＡＤコンバータ１６に送られ
る。

したがって、このＡＤコンバータ１６は、そのとき入力
されている前記増幅器１５からのアナログ信号をそのレ
ベルに応じたｎビットのディジタル信号に変換し、制御
回路３０へ出力し、制御回路３０はこのｎビットディジ
タル出力をパターンデータメモリ３１（本発明における
検出データ記憶手段を構成する）へ順次格納していく。

また、前記アナログコンパレータ回路１７へ供給された
増幅器１５の出力は、このアナログコンパレータ回路１
７の基準電圧入力端子に入力されている基準電圧と比敦
されて２値（０，１）化され、前記サンプリングパルス
３６に同期して順次イメージデータメモリ１８に格納さ
れる。

また、前記磁気センサ７の出力部は増幅器２３の入力部
に接続され、またこの増幅器２３の出力部は整流器１１
ｔ２４の入力部に接続されている。さらに、この整流回
路２４の出力部はローパスフィルタ２５の入力部に接続
され、このローパスフィルタ２５の出力部はマルチプレ
クサ２６の入力部に接続されている。それゆえ、前記磁
気検出センサ７の出力信号は前記増幅器２３により増幅
された後、整流回路２４により整流され、さらにローパ
スフィルタ２５により交流分をカットされた直流磁気パ
ターン信号に変換されマルチプレクサ２６に送られる。

さらに、前記反射型フォトセンサ８９ａ。

８９ｂ、８９ｃ、８９ｄの受光素子８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄの出力部も前記マ・ルチプレクサ２６の入力
部に接続さ、また、このマルチプレクサ２６の出力部は
増幅器（ＡＭＰ＞２７の入力部に接続されている。さら
に、この増幅器２７の出力部はＡＤコンバータ（ＡＤＣ
）２８の入力部に接続され、また、このＡＤコンバータ
２８の出力部は前記制御回路３０の入力部に接続されて
いる。なお、前記マルチプレクサ２６の選択信号入力部
及び前記ＡＤコンバータ２８のサンプリングパルス入力
部にはそれぞれ前記制御回路３０の選択信号出力部及び
サンプリングパルス出力部が接続されている。

これにより、前記反射型フォトセンサ８９ａ。

８９ｂ、８９ｃ、８９ｄの受光素子８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄによって検出された被鑑別紙幣１の模様等に
対応する各パターン信号も前記マルチプレクサ２６に送
られ、前述のイメージセンサと同様に制御回路３０より
供給される選択信号３５ａの指令内容に応じて、前記磁
気センサ７、受光素子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのいずれ
かの出力を選択し、増幅器２７へ送る。この増幅器２７
の出力はＡＤコンバータ２８へ入力される。このＡＤコ
ンバータ２８は、制御回路３０から、前記選択信号３５
と同期して出力されるサンプリングパルス３８が入力さ
れる度毎に、そのとき入力されているアナログ信号をそ
のレベルに応じたｎビットのディジタル信号に変換し、
制御回路３０へ出力する。該制御回路３０はこのｎビッ
トディジタル信号をパターンデータメモリ３１（本発明
における検出データ記憶手段を構成する）へ順次格納し
ていく。

一方、符号１１はタイミングギアであって、図示しない
搬送ローラのシャフトに連結されており、紙幣搬送の際
、搬送ローラと共に紙幣の搬送距離に比例した角度分回
転するように構成されている。

また、符号１２は回転センサであり、この回転センサ１
２は、トランスや磁気抵抗素子などで構成されており、
このタイミングギア１１に接近して設けられ、前記タイ
ミングギア１１が回転することにより該タイミングギア
１１の歯が移動する速度に応じた周波数の信号を発生す
るものである。

この回転センサ１２の出力部は、波形差回路２９の入力
部に接続され、また、この波形整形回路２つの出力部は
前記制御回路３０の入力部に接続されている。これによ
り、前記回転センサ１２で検出された信号は前記波形整
形回路によって整形され、搬送同期パルス３７として前
記制御回路３０に送られる。

この搬送同期パルス３７は、前記受光素子アレイ３．４
、磁気検出センサ７及び反射型フォトセンサの受光素子
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの出力信号を前記被鑑別紙幣の
搬送速度に同期してサンプリングするために用いられる
。

第３図は前記搬送同期パルス３７と、前記選択信号３５
、選択信号３５ａ、サンプリングパルス３６及びサンプ
リングパルス３８との関係を示すタイムチャートである
。なお、このタイムチャートに示される例は、前記イメ
ージセンサ３０５及び４０６の受光素子アレイ３と４が
ともに１２８素子で構成される場合の例であり、したが
って、図に示されるように、前記選択信号３５は前記搬
送同期パルス３７の１周期内に１６進数のｏｏ〜ＦＦの
信号が順次出力されるようになっている。

また、その間に５つのセンサを選択すればよいので、前
記選択信号３５ａは前記選択信号３５のＭＳＢ（すなわ
ち、最上位の桁）側３ビットを用いた信号で構成してい
る。

以上が、サンプリング部分の説明であるが、次に鑑別部
分について説明する。

前記イメージデータメモリ１８の出力部には、種類方向
判別回路（Ｊ、）１９、紙幣変位検出図＃ｒ（Ｊ２）２
０及び外径寸法検出回８Ｃ，ｙ３＞２１の入力部がそれ
ぞれ接続されている。

前記種類・方向判別回路（Ｊｌ）１９は被鑑別紙幣１の
種類並びに表裏や正逆等の搬送姿勢を判別する回路であ
り、また、前記紙幣変位検出回路（Ｊ２）２０は、搬送
される被鑑別紙幣１の搬送位置変位及び傾きを検出する
回路であり、さらに、前記外径寸法検出回路（Ｊ３）２
１は、被鑑別紙幣１の外径寸法を検出する回路である。

なお、これら種類・方向判別回路（Ｊｌ＞１９、紙幣変
位検出回路（Ｊ２）２０及び外径寸法検出回路（Ｊ３）
２１によって得られるデータは、本発明における判定デ
ータを構成するものである。

前記種類・方向判別回路（Ｊｌ）１９、紙幣変位検出回
路（Ｊ２）２０及び外径寸法検出回路（Ｊ３）２１のそ
れぞれの出力部は前記制御回路３０及び基準パターン選
択回路２２（本発明における基準データ選択手段を構成
する）の入力部に接続されているとともに、この基準パ
ターン選択回路２２の出力部は前記制御回路３０の入力
部に接続されている。そして、前記制御回路３０には前
記パターンデータメモリ３１の外に、基準パターンメモ
リ３２（本発明における基準データ記憶手段を構成する
）及び比較回路３３（本発明における比較手段を構成す
る）が接続されている。

以下、上述の構成の詳細とその動作を含めて鑑別処理の
内容を詳述する。

第４図は被鑑別紙幣たる種類（イ）の紙幣を鑑別する際
において、前記各センサが紙幣のどの位置を走査するか
を示す走査位置関係を示す説明図であり、また、第５図
は種類（ロ）の紙幣を鑑別する際において、前記各セン
サが紙幣のどの位置を走査するかを示す走査位置関係を
示す説明図である。

これらの図において、Ａブロックと表示したエリアは前
記イメージセンサ４０６の受光素子アレイ４により走査
される範囲を示し、Ｂブロックと表示されたエリアは前
記イメージセンサ３ｏ５の受光素子アレイ３により走査
される範囲を示すものである。

また、図中ａ〜ｄで示される各トラックは前記反射型フ
ォトセンサ８９ａ〜８９ｄによってそれぞれ走査される
トラックを示すものであり、また、図中Ｍで示されるト
ラックは磁気センサ７によって走査されるトラックを示
すものである。

また、第６図は前記第４図の位置関係において、前記受
光素子アレイ３及び４によって読み取られた前記種類（
イ〉の紙幣のイメージデータによって形成されるイメー
ジの一部を示す説明図であり、また、第７図は前記第５
図の位置関係において、前記受光素子アレイ３及び４に
よって読み取られた前記種類（ロ）の紙幣のイメージデ
ータによって形成されるイメージの一部を示す説明図で
ある。

なお、これらイメージデータは前記イメージデータメモ
リ１８に格納される。

ここで、前記第６図及び第７図におけるＡブロック及び
Ｂブロックはそれぞれ第４図及び第５図におけるＡブロ
ック及びＢブロックに対応している。

さて、以上の各図を参照にしながら、次に、前記種類・
方向判別回路１９の動作、すなわち、投入された被鑑別
紙幣１が前記第４図及び第５図に示された２種類の紙幣
のうちのいずれの種類の紙幣に該当するかを判別する動
作について説明する。

その動作は以下のようにして行われる。

ａ、第４図ないし第７図に示されるエリアｘ１とエリア
ｙ１とが交差するエリア（ＸＩ　Ｖｔ）について、前記
イメージデータメモリ１８に記憶されている２値イメー
ジデータを例えば加算する。

また、判定上必要になると予想される場合には同図に示
されるエリアＸ２とエリアｙ２とが交差するエリア（Ｘ
２−ｙｚ　）についても前記と同様に加算する。前記第
６図及び第７図について上述の加算をした結果は下表の
通りである。

ｂ、前記ａにおける加算結果に基づいて種類・方向のグ
ループ分類の判断を実行する。この判断は、例えば第８
図に示すような手順により行う。

Ｃ６前記ａ及びｂと同様の方法により、種類・方向を一
つに特定できるまで、あらかじめ設定されたエリアにつ
いて演算と判断を繰り返す。

次に、前記紙幣変位検出回路２０の動作について説明す
る。

この紙幣変位検出回路２０によって紙幣搬送位置変位デ
ータを求めるには、まず、前記イメージデータメモリ１
８に格納されている紙幣のイメージデータから紙幣の長
辺と短辺の位置を検出する。

次に、第９図に示されるように、長辺と短辺との交点か
ら紙幣の少なくと１つの対角線上にある２つの角（ｕ、
ｖ）の位置を検出する。次いで、その２つの角（ｕ、ｖ
）を結ぶ対角線の中点ｐの位置を算出する。しかるのち
、前記搬送路２の搬送方向に平行な方向の中心線Ｑと前
記紙幣の中点ｐの位置との変位量ｇを求め、これを搬送
位置変位データとする。

また、紙幣の傾きを求めるには、まず、第１０図に示さ
れるように、先に位置を求めであるイメージデータメモ
リ１８のＢブロック内の紙幣の角Ｖと、この角Ｖに対し
、搬送方向に垂直な方向に一定距離Ｘ１だけ離れた位置
に相当するイメージデータメモリ１８のＡブロック内の
位置Ｗと、この位置Ｗを通り搬送方向に平行な直線が紙
幣端と交わる位置Ｗ゛とを検出し、ＷとＷ−間の距＠Ｌ
を求め、紙幣の傾きデータとする。なお、搬送位置変位
データ及び傾きデータの求め方として各々１通りの方法
で行う例を説明したが、紙幣の角折れがある場合や端部
が破れている場合等を考慮して基準とする紙幣の角等の
ポイントを複数箇所定めて複数通りの検出により精度を
高めるようにしてもよいことは勿論である。

次に外径寸法検出回路２１の動作について説明する。

まず、搬送方向に垂直な方向の長さについては、第１０
図に示すように前記イメージデータメモリ１８内のＢブ
ロックの紙幣の角Ｖがら紙幣の搬送方向へ適当な距ｆｆ
ｌ離れた位置にある紙幣端ｍを定める。

次に、このｍに対し、搬送方向と垂直な方向にある紙幣
の他端ｎの位置を前記イメージデータメモリ１８のＡブ
ロック内に求める。次いで、これらｍとｎとの距離であ
るＸ２を算出し、先に搬送位置変位及び傾き検出回路よ
り検出済みの傾きデータＬにより、下記の式によって補
正し、真の長さＸを算出する。

Ｘ＝Ｘ２ｃｏｓ　（ｔａｎ−”　（Ｌ／ＸＩ　））また
、搬送方向に平行な方向の長さについては、例えば、前
述の紙幣の角Ｖから搬送方向に平行な方向の他端上にあ
る点Ｖ′の位置間での距１ｙｔを検出し、上記Ｘと同様
に、下記の式によって補正し、真の長さＹを求める。

Ｙ＝Ｙ１　ｃｏｓ　（ｔａｎ−”　（Ｌ／Ｘｔ　＞　）
この場合、基準となる点を紙幣角Ｖとしたが、これは搬
送方向に対し垂直な方向に近い紙幣の端部であれば任意
の箇所でよい。

なお、上述のように、搬送位置変位データ９、傾きデー
タＬ及び、紙幣の搬送方向と垂直な方向の長さＸを求め
るためには、被鑑別紙幣の両端の位置を検出する必要が
ある。上述した例では、この被鑑別紙幣の両端の位置が
前記イメージセンサ３０５及び４０６の検出エリアに含
まれているために、これらイメージセンサによって得ら
れたイメージデータに前記被鑑別紙幣の両端位置の情報
が含まれている。それゆえ、このイメージデータから前
記被鑑別紙幣の種類・方向のほかに前記搬送位置変位デ
ータｇ、傾きデータＬ及び、紙幣の搬送方向と垂直な方
向の長さＸをも求めることが可能であった。しかしなが
ら、被鑑別紙幣の種類によっては、該紙幣の種類・方向
を鑑別するために最適なセンサ配置を検討した結果、前
記イメージセンサを前記被鑑別紙幣の両端を検出できな
いような位置に配置しなければならない場合も生じ得る
。このような場合には、前記イメージセンサのほかに別
途被鑑別紙幣の両端を検出するためのセンサを設けなけ
ればならない。

さて、以上のようにして求められた種類・方向判別回路
（Ｊｌ）１９により検出された被鑑別紙幣１の種類・方
向データと、紙幣変位検出回路（Ｊ２）２０により検出
された被鑑別紙幣１の搬送方向に垂直な方向における各
センサに対する変位量１と傾きデータＬ及び外径寸法検
出回路（Ｊ３）２１により検出された外径寸法Ｘ、Ｙは
それぞれ制御回路 ３０及び基準パターン選択回路２２に送られる。

前記基準パターン選択回路２２では、上記の種類・方向
データ、搬送位置変位量９、傾きデータＬ、外径寸法寸
法Ｘ、Ｙの各データに基づいて、前記パターンデータメ
モリ３１に格納されている被鑑別紙幣１のデータと比較
するのに最適な基準パターン（本発明における基準イメ
ージデータ及び基準パターンデータに対応する）を前記
基準パターンメモリ３２に格納されている基準パターン
の中から選択して前記比較回路３３に送るように、前記
基準パターンメモリ３２に選択信号３９を送る。なお、
この比較によって前記判別された種類と方向の紙幣の真
偽判別や正損（紙幣の汚れや破損）判別が行われる。ま
た、前記基準パターンメモリ３２には被鑑別紙幣の種類
・方向毎に搬送位置変位量と傾きの程度番ご対応した基
準パターンがあらかじめ格納されている。

第１１図は前記第４図において反射型フォトセンサ８９
ａによりトラックａ上を走査したときの基準パターン波
形を示す説明図である。また、第１２図は前記第４図に
おいて被鑑別紙幣の搬送位置が右に変位し、反射型フォ
トセンサ８９ａの走査する位置が前記トラックａからト
ラックａ゛にずれた場合の基準パターン波形を示してい
る。なお、前記各図において、縦軸は反射光の検出強度
（相対値）であり、横軸は走査方向における位置（１）
である。前記第１１図と第１２図のパターン波形の違い
は、紙幣の搬送位置ずれや傾きにより単一素子で検出さ
れるパターン波形が大巾に変化する可能性の高いことを
示すものである。　前記比較回路３３は前記基準パター
ン選択信号３９の内容に応じて前記基準パターンメモリ
１８が出力する基準パターンと、前記パターンメモリ３
１に記憶されている被鑑別紙幣１のパターンデータとを
比較し、その比較結果である一致度データを制御回路３
０に出力する。

この一致度データを受けとった制御回路３０は、一致度
データをもとにして総合的な判断を行い、被鑑別紙幣の
真偽判別や正損判別等の鑑別動作を行い、その結果を紙
幣の搬送制御等を行っている図示しない上位の制御部に
出力して紙幣鑑別を終了するものである。

以上詳述したよに、前記一実施例の紙幣鑑別装置は、紙
幣の特徴を抽出しやすいエリアのみにイメージセンサ３
０５及び４０６（ラインセンサ）を配置し、その他のエ
リアは、個別センサであるフォｔ・センサ８９ａ〜８９
ｄを適宜配置するようにしたので、鑑別対象紙幣の種類
を大巾に増すことができ、また、その搬送される紙幣の
表裏や正逆の搬送方向に制限をなくすことができ、極め
て汎用性が高くしかも全面をイメージセンサ化するのに
比較してメモリ容量や回路規模を小さくできるため比較
的高速で鑑別処理を行うことが可能となるとともに、比
較的安価に構成できる。

さらに、紙幣の種類・方向及び搬送位置変位量、傾き度
合い、外径寸法等データにによって鑑別する際、比較に
用いる基準データを選択し判別するようにしたので、ラ
インセンサによる検出エリアは熱論のこと、個別エリア
についても極めて高精度な鑑別を実現できる。

また、被鑑別紙幣の種類候補の判定を被鑑別紙幣上の図
形や模様等の印刷のイメージデータより行うようにした
ので、従来の外径寸法に依存した判定方法に比較して、
流通紙幣に多くみられる折れや縮みに起因する誤判別や
種類判定誤りに伴う紙幣の返却などを大１１に減少させ
ることができ、信頼性と稼動率を極めて高めることがで
きる。

なお、上述の実施例では、前記イメージセンサ３０５及
び４０６の出力をアナログコンパレータ回路１７で２値
化した後、前記イメージデータメモリ１８に記憶してお
いたデータに基づいて種々の判別を行っているが、必ず
しもこの方法でなくともよく、例えば、ＡＤコンバータ
１６がら得られるｎビットディジタルデータを直接パタ
ーンデータメモリ３１に格納し、こうして格納した多値
（ｎビット）イメージデータそのままを用いたり、ある
いは、特定のディジタル値をスライスレベルとして２値
化したイメージデータを成生じ、これを用いてもよい。

さらに、前記一実施例では、本発明を紙幣鑑別装置に適
用した例を述べたが、本発明は、これに限られることな
く、紙幣に類似する他の紙葉類、例えば、証券等を鑑別
する他の紙葉類鑑別装置にも適用できることは勿論であ
る。

「発明の効果コ 以上詳述したように、本発明は、イメージセンサによっ
て得られたイメージデータからは最初に被鑑別紙葉類の
種類・方向、変位量もしくは傾き等の判定データを求め
、この判定データに基づいて他のセンサによる検出デー
タを含めて最終鑑別を行うようにしている。

これにより、例えば、前記イメージセンサによって最終
鑑別のためのデータを直接求めるようにした場合（その
ためには、被鑑別紙幣の全体に関するイメージデータを
くまなく得るとともに、こうして得た比較的大量のデー
タを全て処理するか、あるいは、必要部分のデータを切
り出す処理等が必要となる）に比較して、イメージデー
タのサンプリングの仕方あるいはサンプリングデータの
処理の仕方を著しく簡略化できるとともに、高速処理を
可能にする。

しかも、前記イメージセンサによれば、一定の幅を有す
る領域についてのデータが得られるものであるから、こ
の検出領域が多少ずれたり異なったりしても一定の意味
のあるデータを得ることが可能であり１例えば、パター
ンセンサ等の個別センサだけでこのような判定データを
求める場合に比較して、被鑑別対象なる紙葉類の種類・
方向が様々な場合にも適用することができ、適用の自由
度を極めて広く確保することができる。

ちなみに、パターンセンナ等の個別センサだけで上述の
ような判定データを求める場合には、紙葉類の種類・方
向が異なったり、あるいは、パターンセンサの走査位置
が少しずれただけで得られるパターンデータが著しく異
なってしまうので、１つのセンサ配置だけでは様々な紙
葉類について意味あるデータを求めることは極めて困難
である。

さらに、こうして得た判定データを、被鑑別紙葉類につ
いて検出した検出データが比較すべき対象として最適と
判断される基準データを選ぶために用い、これによって
比較すべき基準データを選択してから、この選択された
基準データと被鑑別紙葉類の検出データとを比較するこ
とにより一致度を求め、この一致度をもとにして最終鑑
別の判断を行うようにしている。つまり、検出データと
比較すべき対象（特定基準データ）を１つに絞ってから
、比較を行っている。

これにより、全ての基準データと直接比較する場合に必
要な膨大な比較処理の大部分を一挙に省略している。

このように、本発明は、比較的簡単な処理により、した
がって、比較的単純な構成により正確な鑑別を行うこと
を可能にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る紙幣鑑別装置の構成を
示すブロック図、第２図は第１図に示される一実施例の
各センサの配置状態を表わす平面図、第３図は第１図に
おける搬送同期パルス３７と他の信号（選択信号３５、
選択信号３５ａ、サンプリングパルス３６及びサンプリ
ングパルス３８）との関係を示すタイムチャー１・、第
４図は種類（イ）の紙幣の走査位置を示す説明図、第５
図は種類（ロ）の紙幣の走査位置を示す説明図、第６図
は種類（イ）の紙幣のイメージを示す説明図、第７図は
種類（ロ）の紙幣のイメージを示す説明図、第８図は紙
幣の種類・方向のグループ分類を求めるフローチャート
、第９図は搬送位置変位データ算出手順の説明図、第１
０図は傾き及び寸法データ算出手順の説明図、第１１図
はトラックａの基準パターンの波形を示す説明図、第１
２図はトラックｂの基準パターンの波形を示す説明図で
ある。 １・・・被鑑別紙幣、 ２・・・搬送路、 ２２・・・基準データ選択手段を構成する基準パターン
選択回路、 ３０・・・判断手段を構成する制御回路、３１・・・検
出データ記憶手段を構成するパターンデータメモリ、 ３２・・・基準データ記憶手段を構成する基準パターン
メモリ、 ３３・・・比較手段を構成する比較判定回路、８９ａ、
８９ｂ、８９ｃ、８９ｄ・・・パターンセンサを構成す
る反射型フォトセンサ、 ３０５．４０６・・・イメージセンサ。 第４図 第５図 第９図 傾き及び寸法テ゛−タ算出手順の説明図第１０図 →を 第１１図 →ｔ トｉｔ’）ａ’　の基準にｆ−７波形を示す説明図第１
２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紙葉類の光学的あるいは磁気的特徴を検出して該紙葉類
   を鑑別する紙葉類鑑別装置において、被鑑別紙葉類の特
   定の領域に形成されている図柄、模様もしくは文字等の
   特徴的印刷部分に対応したイメージを検出するイメージ
   センサと、前記被鑑別紙葉類の前記イメージセンサによ
   る検出領域以外の部分を横切る直線に沿って走査したと
   きに得られる該紙葉類の図柄、模様もしくは文字等に対
   応したパターンを検出するパターンセンサと、 前記イメージセンサ及びパターンセンサによつてそれぞ
   れ検出されたイメージデータ及びパターンデータを記憶
   する検出データ記憶手段と、前記イメージセンサによつ
   て得られたイメージデータに基づいて前記被鑑別紙葉類
   の外形寸法、基準位置からの変位量、基準方向に対する
   傾き及び種類・方向等の判定データを求める判定データ
   検出手段と、 鑑別対象とする既知の紙葉類の種類・方向、変位量及び
   傾き等をあらかじめ種々設定して前記イメージセンサ及
   びパターンセンサによってそれぞれのイメージ及びパタ
   ーンを検出したときに得られる基準イメージデータ及び
   基準パターンデータを記憶する基準データ記憶手段と、 前記判定データ検出手段によって得られた判定データに
   基づいて前記基準データ記憶手段から対応する特定の基
   準データを選択して出力させる基準データ選択手段と、 この選択して出力された特定の基準データと前記検出デ
   ータ記憶手段に記憶されている検出データとを比較して
   互いの一致度を求める比較手段と、この比較手段によっ
   て求められた一致度データをもとにして最終鑑別結果を
   得る判断手段とを含むことを特徴とした紙葉類鑑別装置
   。