JPH02189698A - 紙幣鑑別装置 - 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） 本発明は、自動入出金機や自動販売機等に用いられる紙
幣鑑別装置に関する。

（従来の技術） 自動入出金機や自動販売機等において顧客により紙幣が
投入されると、この紙幣の金種を判定し、更にこの真偽
を判定するための処理が行なわれる。この処理のために
紙幣鑑別装置が使用される。

紙幣鑑別装置は、投入された紙幣の模様や図形からその
反射光や透過光などの光学的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、あるいはその類似度と紙幣の外形寸法の
検出結果とを組合わせて金種方向の判別を行なうことで
紙幣の金種及びその真偽の判別を行なっていた。この場
合、検出したパターンと予め設定した基準値とを比較す
る方法として、検出したパターンと前記基準値とを直接
比較する方法や検出したパターンの部分あるいは全体を
積分した値と前記基準値とを比較する方法などが知られ
ている。

従来の紙幣鑑別装置の一例を第６図に示す。同図におい
て、１ａ〜１ｄは夫々検出器であって、これらの検出器
１８〜１ｄは紙幣の搬送路上に搬送方向と直角に交差す
る方向に並設されている。

検出器１ａ〜１ｄとしては、反射光検出器あるいは磁気
センサが用いられており、搬送路上を搬送する紙幣の模
様や図形から光学的パターンあるいは磁気的パターンを
検出し、対応した電気信号を出力する。２８〜２ｄは夫
々入力端が対応する検出器１８〜１ｄの出力端に接続さ
れた増幅回路であって、これらの増幅回路２ａ〜２ｄは
夫々対応する検出器１ａ〜１ｄから入力された検出信号
を所定の電圧まで増幅し出力する。３ａ〜３ｄは、夫々
一方の入力端が対応する増幅回路２８〜２ｄの出力端に
接続され、かつ他方の入力端が温度検出回路４の出力端
に接続された補正回路である。

温度検出回路４は、検出器１ａ〜１ｄの近傍に配設され
、検出器１８〜１ｄ近傍の温度に対応した電気信号を出
力する。補正回路３８〜３ｄは、それぞれ対応する増幅
回路２ａ〜２ｄから入力される信号を、温度検出回路４
から入力される信号により、検出器１８〜１ｄの温度に
よる感度変化を打消すように補正する。また、５は入力
端が補正回路３８〜３ｄの出力端に接続され、かつ出力
端がアナログ／ディジタル変換回路（以下、Ａ／Ｄ変換
回路という。）６の入力端に接続されたマルチプレクサ
であって、マルチプレクサ５は補正回路３ａ〜３ｄから
供給される各信号から順次−つの信号を選択してＡ／Ｄ
変換回路６に出力する。

また７は入力端がＡ／Ｄ変換回路６の出力端に接続され
、かつ出力端がコンパレータ８の一方の入力端に接続さ
れたレジスタであって、このレジスタ７は、Ａ／Ｄ変換
回路６によりディジタル信号に変換されたデータを保持
する。また、９は出力端がコンパレータ８の他方の入力
端に接続された基準値記憶回路であって、この基準値記
憶回路９は予め設定された基準値を記憶しており、レジ
スタ７に保持されるデータと対応する基準値を出力する
。コンパレータ８は、レジスタ７及び基準値記憶回路９
より入力される２つのディジタル信号が一致しているか
否かを比較し、その比較結果を出力する。また、１０は
入力端がコンパレータ８の出力端に接続され、かつ出力
端が図示しない上位装置に接続された判別回路であって
、この判別回路１ｏはコンパレータ８からの比較結果に
より投入された紙幣の金種方向（紙幣の金種及びその真
偽）を判別し、その結果を出力する。なお、上記の動作
については、マイクロコンピュータに組込んだプログラ
ムにより制御されている。

以上のように、従来の紙幣鑑別装置は、構成されかつ動
作するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の紙幣鑑別装置では、高い
安定度をもって紙幣の判別（紙幣の金種及びその真偽の
判別）を行なうために、高精度で紙幣の光学的あるいは
磁気的パターンを検出する必要がある。そのためには、
検出器１８〜１ｄの検出感度を精度よく調整する必要が
あり、かつ検出器１ａ〜１ｄが温度変化や経年変化など
に対しても安定して動作するための高精度な補正回路が
必要となる。このため紙幣鑑別装置の構成が複雑になる
という問題があった。

また、判別回路１０では、検出器１ａ〜１ｄにより検出
したパターンに対応したデータ又はその積分値を用いて
金種方向の判別をするため、扱うデータの量が多くなる
。従って、判別回路１０は高速に多量のデータを処理す
る必要があり、このため安価な紙幣鑑別装置を提供する
ことができないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、このような従来の問題点を解
決し、紙幣の光学的あるいは磁気的パターンを検出する
検出手段に対し、従来の如き精度の高い調整や補正を必
要とせず、装置構成が簡単であり、しかも安価な紙幣鑑
別装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、紙幣の光学的あるいは磁気的特徴を検出して
前記紙幣の判別をする紙幣鑑別装置において、前記紙幣
の模様や図形からその光学的あるいは磁気的なパターン
を検出し検出信号を送出する検出手段と、この検出手段
による前記検出信号を所定時間遅延させる遅延手段と、
この遅延手段により遅延された信号と前記検出信号の大
小を比較する第１の比較手段と、この第１の比較手段に
よる比較結果と所定の基準値との一致、不一致を比較す
る第２の比較手段と、この第２の比較手段による比較結
果により前記紙幣の判別をする判別手段とを具備してな
るものである。

（作用） 従って、検出手段により検出された紙幣の模様や図形に
対応した検出信号とこれを遅延手段により所定時間遅延
させた信号との単なる大小（振幅の増減）比較を第１の
比較手段により行ない、その比較結果（従来の如く多値
信号でなく、２値化号）を所定の基準値と一致している
か否かについて第２の比較手段により比較（２値比較）
するようにしたので、前記検出手段に対する調整（感度
調整）及び前記検出手段の温度変化や経年変化などに対
する補正に従来のような高い精度を必要とせず、このた
め簡単な構成により紙幣鑑別装置が実現できる。

また、前記第１の比較手段の出力は２つの信号の振幅の
増減比較による２値化された信号となるので、前記第１
の比較手段の後段の処理においては扱うデータの量も少
なくてすみ、従来の如く高速に多量のデータを処理する
必要がなくなり、このため安価で安定した紙幣鑑別装置
を提供することができる。

（実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明による紙幣鑑別装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は本発明による紙幣鑑別装置の一実施
例のセンサ配置を示す簡略図である。

先ず、第２図において、搬送路１１上には、図示しない
搬送手段により搬送される紙幣１２の到来を検知する紙
幣検知器１３．１４と、紙幣１２の磁気の強弱を検出す
る本発明の検出手段としての磁気センサ１５，１６と、
紙幣１２の反射光の明暗を検出する本発明の検出手段と
しての反射光検出器１７〜２０が設けられている。ここ
に、紙幣検知器１３．１４は、紙幣鑑別装置の紙幣の投
入口側に設けられ、搬送路ｌｌ上に光を照射する光源（
たとえば発光ダイオード）１３ａ、１４ａと光源１３ａ
、１４ａからの光を搬送路１１を挟んで検出する受光セ
ンサ（たとえばホトダイオード）１３ｂ、１４ｂとから
なっている。なお、光源１３ａ、１４ａと受光センサ１
３ｂ、１４ｂを結ぶ搬送路１１の部分には光を通す孔が
穿設されている。また、磁気センサ１５，１６は、紙幣
１２の磁気の強弱を検出する素子（たとえば磁気ヘッド
）からなっており、紙幣１２の搬送方向と交差する方向
にたとえば図示の如く２対並設されている。また、反射
光検出器１７〜２０は夫々図示の如く搬送路１１上に光
を照射する光源（たとえば発光ダイオード）１７８〜２
０ａと光源１７ａ〜２０ａから所定間隔離間して設けら
れた受光センサ（たとえばホトダイオード）１７ｂ〜２
０ｂからなっており、これらの光源１７ａ〜２０ａと受
光センサ１７ｂ〜２０ｂは紙幣１２の搬送方向と交差す
る方向にたとえば４対並設されている。

なお、磁気については反射光と同様に扱えるため、以下
磁気センサ１５，１６についての説明は省略し、反射光
検出器（以下、検出器という。）１７〜２０を用いて説
明する。

第１図において、１７〜２０は、それぞれ第２図に示す
如く配置された検出器であって、これらの検出器１７〜
２０は紙幣１２の表面の模様や図形の濃淡に応じて反射
する光の明暗に対応した電気信号を出力するものである
。また、２１ａ〜２Ｌｄは夫々入力端が対応する検出器
１７〜２０の出力端に接続され、かつ出力端が対応する
本発明の遅延手段としての遅延回路２２ａ〜２２ｄの入
力端及び本発明の第１の比較手段としてのコンパレータ
２３ａ〜２３ｄの一方の入力端に接続された増幅回路で
あって、これらの増幅回路２１ａ〜２１ｄは夫々対応す
る検出器１７〜２０からの入力信号を所定の電圧まで増
幅するものである。

遅延回路２２ａ〜２２ｄの出力端はコンパレータ２３ａ
〜２３ｄの他方の入力端に接続されている。そして、こ
れらの遅延回路２２ａ〜２２ｄは、夫々対応する増幅回
路２１ａ〜２１ｄを介して供給された検出信号を所定の
時間ｔｄだけ遅らせて出力するものである。コンパレー
タ２３ａ〜２３ｄの出力端は、夫々対応するラッチ回路
２４ａ〜２４ｄの入力端に接続されている。コンパレー
タ２３ａ〜２３ｄは入力された２つの信号の大小比較を
行ない、その比較結果の２値化号を出力するものである
。ラッチ回路２４ａ〜２４ｄは夫々対応するコンパレー
タ２３ａ〜２３ｄからの入力（比較結果）を−時的に保
持し出力するものである。

また、２５ａ〜２５ｄは夫々一方の入力端が対応するラ
ッチ回路２４ａ〜２４ｄの出力端に接続され、かつ他方
の入力端が基準値記憶回路２６の出力端に接続された本
発明の第２の比較手段としての比較回路である。この基
準値記憶回路２６には、各検出器１７〜２０についてあ
らゆる金種方向の入力データが格納されており、各検出
器１７〜２０の位置に対応して金種方向毎に予め設定さ
れた２値の基準値を比較回路２５ａ〜２５ｄに出力され
るようになっている。比較回路２５ａ〜２５ｄは、夫々
対応するラッチ回路２４ａ〜２４ｄと基準値記憶回路２
６から入力される２つの２値化号が等しいか否かを比較
しその比較結果を出力するものである。

また、２７ａ〜２７ｄは夫々入力端が対応する比較結果
２５ａ〜２５ｄの出力端に接続され、かつ出力端が本発
明の判別手段としての判別回路２８に接続されたカウン
タ回路であって、これらのカウンタ回路２７ａ〜２７ｄ
は夫々対応する比較回路２５ａ〜２５ｄからの出力であ
る比較結果の計数値を出力するものである。判別回路２
８は、検出器１７〜２０毎に対応するカウンタ回路２７
ａ〜２７ｄより入力される計数結果に基づき、自動入出
金機や自動販売機などに投入された紙幣の金種方向の判
別、従って紙幣の金種及びその真偽の判別をするもので
ある。

次に上記のように構成された紙幣鑑別装置の動作につい
て第２図〜第４図を併用して説明する。

第２図に示したように搬送路１１上を紙幣１２が矢印２
９方向に搬送され、紙幣検知器１３゜１４が紙幣１２の
到来を検知すると、紙幣鑑別装置は判別動作を開始する
。更に紙幣１２が矢印２９方向に搬送されるにつれて、
検出器１７〜２０により紙幣１２の模様や図形の反射光
の濃淡が順次検出されて、その検出信号が増幅回路２１
ａ〜２１ｄにより所定の電圧まで増幅される。

なお、説明の便宜上、検出器１７側の一連の動作を中心
に以下説明するが、検出器１８〜２ｏ側の動作について
も同様に動作する。

検出器１７の出力は増幅回路２１ａにより増幅されて、
たとえば第３図（ａ）に示す検出信号Ａのようになる。

この増幅された検出信号Ａは、遅延回路２２ａにより所
定の時間ｔａだけ遅れ、同図（ａ）に示す信号Ｂのよう
になる。コンパレータ２３ａは、増幅回路２１ａ及び遅
延回路２２ａから入力される２つの信号Ａ、Ｂの大小を
比較し、その比較結果を同図（ｂ）に示すような２値化
化号出力Ｃとして送出する。ここに、信号Ａ。

Ｂと信号Ｃの間には、次のような関係がある。

Ａ２ＢのときＣ＝“ｌ″　Ａ＜ＢのときＣ＝“ＯＮ 次にラッチ回路２４ａは、コンパレータ２３ａの出力Ｃ
を同図（Ｃ）に示すような所定の時間ｔ４だけ保持し、
同図（Ｃ）、第４図（ｂ）に示すような２値化化号出力
りを送出する。基準値記憶回路２６は、金種方向毎に予
め設定されている基準値を出力する。このとき、基準値
は全ての金種方向（第４図では同図（ｆ）に示す如（ａ
。

ｂ、ｃ、ｄの４つの場合の例を示す。）について時間的
に多重化され、所定の時間ｔｄの間に全ての金種方向の
基準値が出力されるようになっている。基準値記憶回路
２６から比較回路２５ａへの基準値出力Ｆは、第４図（
Ｃ）に示される。

比較回路２５ａは、ラッチ回路２４ａからの出力りと基
準値記憶回路２６からの基準値出力Ｆが一致しているか
否かを比較し、その比較結果を出力Ｇとして送出する。

この場合、出力り、Ｆと出力Ｇの関係は次の論理式で表
わされる。

Ｇ＝Ｄ■Ｆ ここに■は排他的論理和を示す。

従って、出力Ｇは出力りと出力Ｆが一致しないときのみ
論理“ｌ”となり、出力りと出力Ｆが一致しているとき
は論理“０”となる。

次にカウンタ回路２７ａは、時間的に多重化された比較
結果Ｇの“１”の数を金種方向毎に計数する。紙幣１枚
分の“１”の数の合計値を金種方向ａ、ｂ、ｃ、ｄ毎に
夫々第４図（ｇ）に示す如＜Ｅ、、Ｅ、、Ｅ、、Ｅａで
表わす。

以上の動作については、他の検出器１８〜２０側につい
ても同様に行なわれる。

次に、判別回路２８は、各カウンタ回路２７ａ〜２７ｄ
から金種方向毎の合計値Ｅ−，Ｅｂ。

Ｅｃ、Ｅａを夫々読出して次のように金種方向の判別を
行なう。なお、Ｅ、、Ｅｂ、ＥＣ，Ｅｄが小さいもの程
、検出パターンと基準値との類似度が高いことになる。

これは、検出パターンと基準値とが一致しているとき、
該当するＥ　＠　Ｉ　Ｅｂ　＊Ｅｃ、Ｅ、が小さくなる
ように基準値を予め設定しであるからである。判別回路
２８では、カウンタ回路２７ａからのＥ、〜Ｅｄの各個
とカウンタ回路２７ｂからのＥ、〜Ｅａの各個とカウン
タ回路２７ｃからのＥ、〜Ｅａの各個とカウンタ回路２
７ｄからのＥ１〜Ｅｄの各個とを金種方向毎に合計し、
その値が最小なものを、投入された紙幣１２の金種方向
として判別する。更に、Ｅ１〜Ｅｄの最小な値が予め設
定された基準値との非一致上限値Ｅαよりも小さいとき
投入された紙幣を真券と判別し、Ｅａよりも大きいとき
偽券と判別する。

上記の説明から判るように、本発明では、コンパレータ
２３ａ〜２３ｄでは、検出信号の単なる大小（振幅の増
減）比較を行ない、その比較結果である２値化信号出力
を所定の各基準値と一致しているか否かについて、比較
回路２５ａ〜２５ｄで２値比較するようにしたので、検
出器１７〜２０に対する調整（感度調整）及び検出器１
７〜２０の温度変化や経年変化などに対する補正に、従
来の如き高い精度を必要としなくなり、従って簡単な構
成により紙幣鑑別装置を実現できる。また、コンパレー
タ２３ａ〜２３ｄの出力は２値化された信号であるので
、コンパレータ２３ａ〜２３ｄの後段の処理においては
、扱うデータの量も少なくてすみ、従来の如く高速に多
量のデータ″、処理する必要がなくなり、このため安価
で安定した紙幣鑑別装置を提供することができる。

第１図において、検出器１７〜２０による検出信号をア
ナログ信号のまま遅延させているが、本発明はこれに限
定されることなく、第５図に示すように前記検出信号を
ディジタル信号に変化してから遅延させるようにしても
よい。以下、第５図に示す本発明による紙幣鑑別装置の
他の実施例につき、説明する。

同図において、第１図と同−又は相当部分には同符号を
用いている。第５図において、３ｏは入力端子が増幅回
路２１ａ〜２１ｄの出力端に接続され、かつ出力端がＡ
／Ｄ変換回路３１の入力端に接季先されたマルチプレク
サであって、このマルチプレクサ３０は複数の増幅回路
２１ａ〜２１ｄから入力される信号から１つの信号を順
次選択し、Ａ／Ｄ変換回路３１に出力するものである。

また、３２〜３７はレジスタであって、各レジスタ３２
〜３７は入力されたディジタル信号を一時保持し出力す
るものである。レジスタ３２の入力端はＡ／Ｄ変換回路
３１の出力端に接続されており、かつレジスタ３２の出
力端は本発明の第１の比較手段としてのコンパレータ・
３８の一方の入力端に接続されている。また、レジスタ
３３〜３７の入力端は夫々Ａ／Ｄ変換回路３１、レジス
タ３３〜３６の出力端に図示の如く接続されている。こ
こで、レジスタ３４〜３７は本発明の第２の比較手段を
構成する。また、レジスタ３７の出力端はコンパレータ
３８の他方の入力端に接続されている。コンパレータ３
８は、レジスタ３２及びレジスタ３７から入力されるデ
ィジタル信号の大小比較を行ない、その比較結果を゛出
力するものである。また、３９は一方の入力端が基準値
記憶回路４０の出力端に接続され、かつ他方の出力端が
コンパレータ３８の出力端に接続された本発明の第２の
比較手段としての比較回路である。ここに、基準値記憶
回路４０は予め設定された基準値を出力するようになっ
ている。比較回路３９は、コンパレータ３８及び基準値
記憶回路４０から入力される２つの信号の一致、不一致
を比較し、その比較結果を出力するものである。また、
４１は入力端が比較回路３９の出力端に接続され、かつ
出力端が判別回路４２の入力端に接続されたカウンタ回
路であって、このカウンタ回路４１は、比較回路３９か
らの出力（比較結果）の計数値を出力するものである。

また、本発明の判別手段としての判別回路４２の出力端
は図示しない上位装置に接続されており、判別回路４２
は、カウンタ回路４１からの計数値により投入された紙
幣１２の判別（金種方向の判別、従って紙幣の金種及び
その真偽の判別）をしてその結果を上位装置へ出力する
ものである。

次に上記のように構成された第５図の紙幣鑑別装置の動
作について簡単に以下説明する。

前述したように、検出器１７〜２０は、第２図に示す搬
送路１１上を矢印２９方向に搬送される紙幣１２の表面
の模様や図形の濃淡に応じて反射する光の明暗に対応し
た電気信号を出力する。この電気信号（検出信号）は、
増幅回路２１ａ〜２１ｄにより所定の電圧まで増幅され
、この増幅された検出信号はマルチプレクサ３０により
時間的に多重化される。多重化された信号はＡ／Ｄ変換
回路３１によりディジタル信号に変換される。

ここでは、マルチプレクサ３０の切換時間はｔｄ／４　
（ｔ、ｔ　　：サンプリング間隔）であり、検出器１７
〜２０を１回走査するのにｔｄだけ時間がかかるように
なっている。Ａ／Ｄ変換回路３１にてディジタル信号に
変換された検出信号は、レジスタ３２及びレジスタ３３
に一時保持される。

レジスタ３３に保持されたディジタル信号はマルチプレ
クサ３０の切換時間間隔ｔａ　／４で順次レジスタ３４
．レジスタ３５．レジスタ３６．レジスタ３７に保持さ
れる。ここで本発明の遅延手段としてのレジスタ３４〜
３７は、ディジタル信号を時間ｔａだけ遅延させる。従
って、コンパレータ３８は、検出器１７〜２０のうち、
順次同一の検出器に対応した時間ｔ６だけずれた検出信
号の大小を比較し、その比較結果を比較回路３９に出力
する。これ以後の後段の処理、即ち比較回路３９、カウ
ンタ回路４１及び判別回路４２などの処理については第
１図実施例の比較回路２５ａ〜２５ｄ１力ウンタ回路２
７ａ〜２７ｄ及び判別回路２８などと同様に処理を行な
い、紙幣の判別を行なうことができる。

第５図実施例においても第１図実施例と同様の作用効果
を奏するので、説明を省略する。

なお、本実施例においては本発明の検出手段として反射
光検出器１７〜２０を用いているけれども、本発明はこ
れに限定されることなく、透過光検出器を用いてもよい
。

また本実施例においては、本発明の検出手段として光学
的なパターンを検出する検出器１７〜２０と磁気的なパ
ターンを検出する磁気センサ１５．１６を用いているけ
れども、本発明はこれに限定されることなく、検出器１
７〜２０や磁気センサ１５，１６のいずれか一方を用い
てもよい。本実施例では、第２図に示すように磁気セン
サ１５，１６と検出器１７〜２０を用いることにより投
入された紙幣１２に対し、より高精度な紙幣判別をする
ことができることはいうまでもない。

本発明は本実施例に限定されることなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々の応用及び変形が考えられる。

（発明の効果） 上述したように本発明を用いれば、検出手段による検出
信号とこれを遅延手段により遅延させた信号との単なる
大小（振幅の増減）比較を第１の比較手段により行ない
、その比較結果の２値化信号を所定の基準値と一致して
いるか否かについて第２の比較手段により比較（２値比
較）するようにしたので、前記検出手段に対する調整及
び前記検出手段の温度変化や経年変化などに対する補正
に、従来のような高い精度を必要としなくなり、このた
め簡単な構成により紙幣鑑別装置を実現できる。

また、本発明によれば、前記第１の比較手段の出力は２
値化された信号となるので、前記第１の比較手段の後段
の処理においては、扱うデータ量も少なくてすみ、従来
の如く高速に多量のデータを処理する必要がなくなり、
このため安価で安定した紙幣鑑別装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による紙幣鑑別装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は本発明による紙幣鑑別装置の一実施
例のセンサ配置を示す簡略図、第３図及び第４図は第１
図の動作を説明するためのタイミングチャート、第５図
は本発明の他の実施例を示すブロック図、第６図は従来
の紙幣鑑別装置の一例を示すブロック図である。 １５．１６・・・磁気センサ、 １７〜２０・・・検出器（反射光検出器）、２８〜２２
ｄ・・・遅延回路、 ３ａ　〜２３ｄ、３８＝コンパレータ、５ａ　〜２５ｄ
、３９−・・比較回路、６．４０・・・基準値記憶回路
、 ８．４２・・・判別回路、 ４〜３７・・・レジスタ。 特許出願人　沖電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紙幣の光学的あるいは磁気的特徴を検出して前記紙幣の
   判別をする紙幣鑑別装置において、前記紙幣の模様や図
   形からその光学的あるいは磁気的なパターンを検出し検
   出信号を送出する検出手段と、 この検出手段による前記検出信号を所定時間遅延させる
   遅延手段と、 この遅延手段により遅延された信号と前記検出信号の大
   小を比較する第１の比較手段と、 この第１の比較手段による比較結果と所定の基準値との
   一致、不一致を比較する第２の比較手段と、 この第２の比較手段による比較結果により前記紙幣の判
   別をする判別手段とを具備してなることを特徴とする紙
   幣鑑別装置。