JPH0344793A - 紙葉類判別装置 - 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、紙幣などの紙葉類を判別する紙葉類判別装置
に関わり、特に紙葉類の前端縁が搬送方向に直交する方
向に対して斜め状態に搬送されても、紙葉類の幅方向の
寸法を正確に判別できるようになした紙葉類判別装置に
関するものである。

「従来の技術」 以下、紙葉類の紙幣として説明する。

紙幣の金種を判別する手法の一つとして、従来から、紙
幣の外形寸法（紙幣の移動方向への寸法を長さ寸法と呼
び、紙幣の移動方向と直交する方向への寸法を幅寸法と
呼ぶことにする）を測定し、そのａ＋＋定結定結基準値
と比較することが行゛われでいる。

例えば、特開昭５４−１２１７６１号公報には、紙幣の
幅方向に沿って配列された２つの充電検出器により、該
２つの光電検出器間の距離と、紙幣の検出時間のズレに
基づく距離から斜め角度を求め、他方、光電検出器にお
ける紙幣の長さ方向の寸法（紙幣の検出時間に基づく寸
法）と前記求められた斜め角度とから、三角関数を用い
て、真の長さ寸法を算出していた。

この技術を応用して、紙幣の幅方向の位置を検出し得る
ライン状のセンサを用いて、幅方向の特定の２箇所の位
置での紙幣の検出時間のズレに基づく距離を検出して斜
め角度を求め、ライン状のセンサにより検出される紙幣
の幅方向の寸法と前記求められた斜め角度とから、同じ
く三角関数を用いて、真の幅寸法を算出することが考え
られていた。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、三角関数を用いて減算処理を行う場合に
あっては、所定の精度を得るため、小数点を含む多数桁
の乗除算を行うことが必要であるため、ある程度の演算
時間が必要となって、通常、パターン判別などと組み合
わされる紙幣の判別装置にあっては、判別処理速度の向
上に際して障害となっていた。

また、予め補正データのテーブルを用意して参照し、前
記斜め角度に基づく補正値によって簡便に修正すること
も考えられるが、紙幣の寸法毎に数多くの補正データを
格納する必要があり、幅寸法の算出だけのために、デー
タ記憶部の領域を確保するには、効率が悪いという問題
がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、格別に
大きなデータ記憶部の領域を必要とせず、また、演算処
理も時間のかからない、簡単な処理により正確な幅寸法
を求められる判別装置を提供することを目的とするもの
である。

「課題を解決するための手段」 ト記目的を達成するため、本願の各請求項記載の発明は
、それぞれ下記の構成としてなるものである。

請求項１記載の発明は、 紙葉類の搬送方向と直交する方向１こ沿って配置され、
搬送される紙葉類の幅方向を検知する幅方向検知手段と
、 該幅方向検知手段から得られた検知信号に基づいて、搬
送される紙葉類の前端縁の搬送方向前方側に位置する第
１の角部に関わる検知データ、及び該前端縁において搬
送方向後方側に位置する第２の角部に関わる検知データ
を記憶するとともに、前記第１の角部に関わる検知デー
タを得てから前記第２の角部に関わる検知データを得る
までの時間差に相当する時間中に、前記第１の角部もし
くは前記第２の角部から搬送方向後方に延びる前記紙葉
類の側縁部に関わる検知データを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された前記第１の角部に関わる検知デ
ータ、前記第２の角部に関わる検知データ、及び前記側
縁部に関わる検知データとに基づいて、搬送される紙葉
類の真の幅方向寸法を算出する算出手段と から構成してなるものである。

請求項２記載の発明は、 請求項１記載の発明において、第１第２の角部に関わる
検知データによ・）で第１の寸法データを算出するとと
もに、前記側縁部に関わる検知データによって求められ
た第２の寸法データを前記第１の寸法データに加算処理
するようにしたものである。

請求項３記載の発明は、 請求項２記載の発明において、前記時間差によって生じ
る前記側縁部の幅方向への変位量の二分の−を第２の寸
法データとして用いるようにしたものである。

請求項４記載の発明は、 請求項１記載の発明において、前記第２の角部に関わる
検知データと前記側縁部に関わる検知データとから第１
の寸法データを算出するとともに、この第１の寸法デー
タかる、前記側縁部にかかゎる検知データよって求めら
れた第２の寸法データを減算するようにしたものである
。

請求項５記載の発明は、 請求項４記載の発明において、前記側縁部の幅方向への
変位量に関するデータの二分の−を第２の寸法データと
して用いるようにしたものである。

「作用」 上記請求項１記載の発明の構成により、幅方向検知手段
ａから得られた検知信号に基づいて、搬送される紙葉類
の前端縁の先行する第１の角部に関わる検知データが得
られ、引き続き、該紙葉類の前端縁の後続する第２の角
部に関わる検知データが得られて、両検知データは記憶
手段すに記憶される。

他方、前記第１の角部に関わる検知データを得てから前
記第２の角部に関わる検知データを得るまでの時間差に
相当する時間中に、前記第１の角部から、もしくは前記
第２の角部から搬送後方に延びる前記紙葉類の側縁部に
関わる検知データが前記幅方向検知手段ａにより得られ
、同じく記憶手段すに記憶される。

そして、前記記憶手段すに記憶された前記第１の角部に
関わる検知データとに基づいて、搬送される紙葉類の真
の幅方向寸法を算出手段Ｃが算出する。

また、請求項２ないし５記載の発明にあっては、第１第
２の角部が検知される時間差によって増成する特性を持
った、側縁部にかかわる第２の寸法データそのもの、あ
るいはその半分を第１の寸法データから加減算すること
により、第１の寸法データを補正して真の幅寸性を算出
することができる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

始めに、第２図〜第５図に示す第１実施例について説明
する。

符号ＩＬ・ＩＲは、幅センサであって、これらの幅セン
サＩＬ・ＩＲは、紙葉Ｐの幅方向（第３図矢印方向へ向
かう搬送方向と直交する方向であって、通常は、紙葉Ｐ
の長辺に沿う方向である）には並べられた多数の光電変
換素子ｓ１・・・・・ｓｏから構成されている。

前記幅センサＩＬ・（Ｒは、それぞれセンサ制御回路２
Ｌ・２Ｒによって制御されるようになっており、この制
御回路２Ｌ・２Ｒは、搬送系の駆動機構と同期したロー
タリーエンコーダなどのクロック発生器３から出力され
るパルースに基づいて、前記各光変換素子Ｓ、−Ｓ□を
所定の周期（搬送速度よりも充分に速い速度）で順次動
作させ、紙葉Ｐを幅方向に走査して、各光変換素子Ｓ、
〜Ｓ、が紙葉Ｐに覆われているか（ａ光されているか）
のデータを得、さらに、左右の幅センサＩＬ−ＩＲから
それぞれ供給される時系列的なデータ、Ｗ　Ｌ　＋　＋
　Ｗ　Ｌ　！＋　・・・・・・ｗＬ、。

Ｗ　Ｒ１ｒ　Ｗ　Ｒｔ、・・・・・ｗＲｎ［同一の添字
は同時（と見なし得る時刻）に得られたデータを示し、
また、各データは、その回のスキャンニングで得られた
各光電変換素子Ｓ、のＯＮまたはＯＦＦについてのデー
タの集合である］をカウンタ４Ｌ・４Ｒへ供給するよう
になっている。

またカウンタ４Ｌ・４Ｒは、ある時刻に紙葉Ｐの通過を
検知した光変換素子Ｓ、、の個数をカウントし、このカ
ウント値を紙葉Ｐの幅寸法のデータとしてＣＰＵ５へ供
給するようになっている。また該ＣＰＵ５は、ＲＯＭ６
に書き込まれたプログラムにしたがって動作し、前記幅
データを一旦ＲＡＭ７へ書き込むとともに、順次読み出
しつつ所定の演算処理を行うようになっている。

そして、時刻Ｘに測定された幅データをＷ’Ｘとすれば
、このＷ’ｘは Ｗ’ｘ＝ｗＬｘ＋ｗＲｘ＋ａ−・・−（１）［ただしａ
は左右の幅センサＩＬ−ＩＲ間の間隔であるところの定
数１ によって与えられる。（第４図参照） また、第３図に示すように、紙葉Ｐが左端を先行させて
幅センサＩＬの上へ侵入して来ると、幅センサＩＬから
得られるデータｗＬが単調増加する。また、紙葉Ｐがあ
る程度進行すると、右側の幅センサＩＲのデータｗＲも
単調増加して行き、タイミングｉで紙葉Ｐの右端（右胸
）が幅センサＩＲの上へ侵入すると最大値ＷＲｆ、ａＫ
（＝ＷＲ１）となり、その後、単調減少する。したがっ
て、これらのデータ列の変化に基づいて、紙葉Ｐの斜同
量を判別することができる。

次いで、第４図により上記データ列の測定に基づく斜向
補正の原理を説明する。

ｗＲが最大となる時刻ｉ以後の時刻ｊにおける幅データ
は、上記（１）式より Ｗ’ｊ＝ｗＬ、十ｗＲ，＋ａ と表すことができ、この時刻ｉ以後の区間では、時間の
進行とともに、ｗＲが単純に減少する。

ここで、補正用幅データＷ′ｊを Ｗ’ｊ＝ｗＬ、、＋＋ｗＲＪ、＋ａ と定義すれば、上記Ｗ′ｊとＷ′ｊとから、補正された
幅データＷｊを Ｗｊ＝（Ｗｊ’＋Ｗｊ’）／２ ＝ｗＬ　ｊ＋（ｗＲＪ＋ｗＲＪ＋＋）／２＋ａ・・・・
・・（２） なる式に基づいて算出することができる。

すなわち、斜同量が大きい場合には、左右のセンサが紙
幣の存在を検知するタイミングのずれが大きくなるため
、上記ｉも大きくなり、このｉが大きくなることによっ
て、ＷＲＪ＋１の値として、より単純減少した値が用い
られることになるため、上記（２）式の演算結果として
のＷｊとして、より小さな値が得られ、この結果、定性
的には、斜同量が大きくなるほどに、測定データをより
大きく修正することができることになる。

そして、上記（２）式に基づいて算出されたｗｊは、斜
向角度θから三角関数を用いて算出された真の幅の値Ｗ
を実用上問題のない程度の精度で近似することのできる
値となる。以下、その根拠を第５図によって説明する。

すなわち上記Ｗ′およびＷ″は、それぞれＷ’＝Ｗ／ｃ
　ｏ　ｓθ　・・・・・・（３）Ｗ’＝ＷＸ　ｃ　ｏ　
ｓθ　・・・・・・（４）と表すことができ、これら（
３）（４）式より、Ｗ＝八八ツ５ハｒ′　・・・・・・
（５）Ｗ’＝　Ｗ’Ｘｃ　ｏ　　ｓ　’θ・＝−（６）
が得られる。すなわち、ＷはＷ′およびＷ′を変数とす
る式（５）により、斜向角度θの三角関数を用いること
なく算出することができる。

さらに、演算処理の簡略化を目的として、上記（５）式
に代えて（Ｗ　’　＋　Ｗ　”）／２なる近似式（上記
２式の変形前の式）を用いると、この場合の誤差Ｄｉｒ
ｒは、 ＤＩｒｒ＝　（Ｗ’　＋　Ｗ’）／２−　ヘ１７Ｖ’＝
（αｌ　’　−ｆＶ’　）　’／２ と表すことができ、この式に上記（６）式を適用すると
、 Ｄｉｆｒ＝Ｗ’ｘ（１−Ｃｏ　ｓ　θ）”／２となる。

したがって、例えばθ＝　ｌ　Ｏｏ、Ｗ’−２００ｍｍ
の場合に生じる誤差Ｄｉｆｆは、 Ｄｉｆｆ　”、　０．０２３ｍｍ となり、実用上充分な精度を得ることができる。

すなわち、本発明においては、 ｗ＝（ｗ’−Ｗ’　）／２　　・・・・・・（７）なる
式で、幅データを得るものである。

そして、上記演算により得られた幅データｗｊを基準と
なる幅データ　（例えば各金種の紙幣ごとの幅データ）
とＣＰＵが比較することにより、当該紙葉類の金種、真
偽などを判別することができる。

なお、本願の実施に必要なハードウェアの具体的構成が
上記実施例に限定されるものでないのはもちろんである
。例えば、幅センサとして、実施例のような多数の光電
変換素子群を用いるものに代えて、所定の検査幅全域に
わたる光電変換手段を用い、この光電変換手段の出力が
受光量（受光幅）に応じて変化することを利用して紙葉
類の幅データとすることもできる。

また、紙葉類の右端が検知される時刻ｉ以降に順次検出
されるデータに基づいて上記幅寸性の演算処理を繰り返
し、これを算術平均することによって、紙葉類の端部の
乱れに起因する誤差の影響を排除するようにしてもよい
のはもちろんである。

さらにまた、本第１実施例においては、左右の幅センサ
ＩＬ−ＩＲからそれぞれ供給される時系列的なデータｗ
Ｌｎ−ｗＲｎは、各光電変換素子ＳｍのＯＮまたはＯＦ
Ｆについてのデータの集合、すなわち、計数値であるよ
うな説明を行ったが、必ずしも計数値でなく、座標デー
タとして記憶した後、幅データとして上記演算を行うよ
うにすることも可能である。

次に、第６図を参照して、第２実施例について説明する
。

この第２実施例が、前記第１実施例と異なる点は、前記
左右の幅センサＩＬ−ＩＲが、一つの幅センサ１０によ
り構成されてなることである。

従って、この第２実施例においては、紙ＩＰの幅データ
を、幅センサｌＯより供給される遮光位置の座標データ
に基づいて得ることができ、例えば、紙葉Ｐの′ｔ′端
位置データＺＬと右端位置データＺＲとにより、前記幅
データＷ′及びＷ″を得て、真の幅データを算出するよ
うにするものである。

従って、この第２実施例でイよ、前記第１実施例の第２
図に示す回路構成よりもさらに簡略化された回路構成で
本願目的を達成できるものである。

次に、第７図を参照して、第３実施例について説明する
。

この第３実施例は、前記第■実施例もしくは第２実施例
のいずれの回路構成でも達成できるもので、いずれにお
いても、さらに簡略化された制御で実施できるものであ
る。

すなわち、前記第１実施例もしくは第２実施例において
は、幅データＷ′を得た後、タイムラグを設けて幅デー
タＷ″を得て、上記（７）式なる演算処理を行う必要が
あったが、この第３上記においては、幅データＷ′を得
ることができるタイミングで、幅データＷ′に相当する
幅データを得ることができ、真の幅データを早いタイミ
ングで求めることができる効果があるものである。

すなわち、この第３実施例において上記（７）式に注目
する。

まず、上記（７）式を次のように変形する。

Ｗ＝　（Ｗ’＋Ｗ’　）／２ −（２Ｗ′−Ｗ′＋Ｗ′）／２ ＝Ｗ’−（Ｗ’−Ｗ’）／２　　　　　・・・・・・（
８）あるいは、 Ｗ−（Ｗ’＋Ｗ’）／２ −（２Ｗ’＋Ｗ’−Ｗ’）／２ ＝Ｗ’＋　（Ｗ’−Ｗ’）／２　　　　・・・・・・（
９）また、上記（３）式及び（４）式から、第７図に示
すように、幅データＷ′及びＷ″を書き換えると、次の
ことが明らかとなる。

上記幅データＷ′は、搬送される紙ＩＰの前端縁の先行
する第１の角部に続き、該前端縁の後続する第２の角部
が検出されたときの幅データに相当し、該幅データＷ′
は、第７図に示す幅データＭとＮを加算したものに相当
する。

また、上記幅データＷ＃は、搬送される紙葉Ｐの前端縁
の選考する第１の角部から、該前端縁の後続する第２の
角部までの幅データに相当し、該幅データＷ′は、同じ
く第７図に示す幅データＭに相当する。

また、上記第７図に示す幅データＮは、前記第１の角部
に関わる検知データを得てから前記第２の角部に関わる
検知データを得るまでの時間差に相当する時間中に、前
記第１の角部から、もしくは前記第２の角部から搬送後
方に延びる前記紙葉Ｐの側縁部に関わる検知データ、す
なわち、紙葉Ｐの側縁部の幅方向の変位量に相当する幅
データであることが明らかである。

上記（８）式は、斜め状態で搬送される紙葉Ｐより検出
される最大幅データ、すなわち、座［ＺＬｉと座標ＺＲ
ｉ間の幅データＭ＋Ｎから、紙葉Ｐの側縁部の幅方向の
変位１１Ｎの半分、すなわち、座標ＺＬｏと座標ＺＬｉ
間の幅データＮの半分を減算処理したものに相当するこ
とが明らかである。

また、上記（９）式は、斜め状態で搬送される紙葉Ｐよ
り検出される前端部の第１の角部から、該前端部の第２
の角部までの幅データ、すなわち、座［ＺＬｏと座標Ｚ
Ｌｉ間の幅データＭに、紙葉Ｐの側縁部の幅方向の変位
量Ｎの半分、すなわち座標ＺＬｏと座標ＺＬｉ間の幅デ
ータＮの半分を加算処理したものに相当することが明ら
かである。

これらのことから、少なくとも、搬送される紙葉Ｐの前
端縁の先行する第１の角部に関わる検知データ、該前端
縁の後続する第２の角部に関わる検知データ、及び前記
第１の角部に関わる検知データを得てから前記第２の角
部に関わる検知データを得るまでの時間差に相当する時
間中に、前記第１の角部から、もしくは前記第２の角部
から搬送後方に延びる前記紙葉Ｐの側縁部に関わる検知
データを記憶することにより、真の幅デ・−タを算出す
ることができることが明らかとなる。

上記の説明から、これらの各検知データは、座標データ
を利用すればより簡便となることか理解されるであろう
。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明は、少なくとも紙
葉類の左右の端部を検知する幅方向検知手段を用いてい
るから、その測定結果から算出される幅データを加減算
処理するので真の幅データを得ることができるようにな
したので、演算素子に対して大きな負荷となる三角関数
演算や、記憶手段に対して大きな負荷となる補正データ
のテーブルの記憶を行うことなく、簡便に真の幅データ
を得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図乃
至第５図は本発明の第１実施例を示すもので、第２図は
判別装置全体のプロ、ツク図、第３図は紙葉類の搬送方
向に対する幅センサの配置を示す平面図、第４図は幅デ
ータのサンプリングタイミングの説明図、第５図は斜前
補正の原理の説明図、第６図は本発明の第２実施例を示
すもので、幅センサの配置を示す平面図、第７図は本発
明の第３実施例を示すもので、より簡便な斜前補正の原
理を示す説明図である。 ａ・・・・・・幅方向検知手段、ｂ・・・・・・記憶手
段、Ｃ・・・・・・算出手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、紙葉類の搬送方向と直交する方向に沿って配置
   され、搬送される紙葉類の幅方向を検知する幅方向検知
   手段と、 該幅方向検知手段から得られた検知信号に基づいて、搬
   送される紙葉類の前端縁の搬送方向前方側に位置する第
   １の角部に関わる検知データ、及び該前端縁において搬
   送方向後方側に位置する第２の角部に関わる検知データ
   を記憶するとともに、前記第１の角部に関わる検知デー
   タを得てから前記第２の角部に関わる検知データを得る
   までの時間差に相当する時間中に、前記第１の角部もし
   くは前記第２の角部から搬送方向後方に延びる前記紙葉
   類の側縁部に関わる検知データを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された前記第１の角部に関わる検知デ
   ータ、前記第２の角部に関わる検知データ、及び前記側
   縁部に関わる検知データとに基づいて、搬送される紙葉
   類の真の幅方向寸法を算出する算出手段と から構成されることを特徴とする紙葉類判別装置。
2. （２）前記算出手段は、前記第１の角部に関わる検知デ
   ータと前記第２の角部に関わる検知データとから求めら
   れる第１の寸法データに、前記側縁部に関わる検知デー
   タから求められる第２の寸法データを加算処理すること
   により、搬送される紙葉類の真の幅方向寸法を算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類判別装置。
3. （３）前記第１の寸法データに加算処理される第２の寸
   法データは、前記側縁部の幅方向の変位量の半分に相当
   する寸法データであることを特徴とする請求項２記載の
   紙葉類判別装置。
4. （４）前記算出手段は、前記第２の角部に関わる検知デ
   ータと前記側縁部に関わる検知データとから求められる
   第１の寸法データから、前記側縁部に関わる検知データ
   から求められる第２の寸法データを減算処理することに
   より、搬送される紙葉類の真の幅方向寸法を算出するこ
   とを特徴とする請求項１記載の紙葉類判別装置。
5. （５）前記第１の寸法データから減算処理される第２の
   寸法データは、前記側縁部の幅方向の変位量の半分に相
   当する寸法データであることを特徴とする請求項４記載
   の紙葉類判別装置。