JPH04119493A - 紙葉類の判別装置 - 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、紙幣等の紙葉類を光学的に判別する紙葉類の
判別装置に関する。

（従来の技術） 紙幣等の真偽、金種等の判別方法として、被判別物に光
を照射し、これの反射光または透過光を光電変換し、更
に電気的に処理することによって紙幣等の微細なパター
ンを検出する等の方法は従来より知られている。

第２図にそのような紙葉類の判別装置を示す。

図の装置は、判別されろ紙葉類としての紙幣１と、光源
２と、レンズ系３と、受光部４と、判別部５と、点灯回
路６とからなる。

光源２は、紙幣１の搬送面に対し所定の角度で光を照射
するよう設置されている。

レンズ系３は、紙幣１と受光部４との間に設置され、紙
幣１からの反射光を受光部４に結像させるよう構成され
ている。

受光部４は、レンズ系３を介して受光した紙幣１からの
反射光を受光し、光電変換を行なう装置である。

判別部５は、駆動処理部７と比較判別部８とメモリ部９
とで構成されている。

駆動処理部７は、Ａ／Ｄ変換器等から構成され、受光部
４からのアナログ信号をディジタル信号に変換する機能
を有する。

比較判別部８は、駆動処理部７からのディジタル信号を
、各金種の標準パターンが記憶されているメモ１７部９
からの信号と比較し、紙幣ｌの判別を行なう演算回路で
ある。

また、点灯回路６は、光源２の点灯制御を行なう点灯制
御回路である。

次に上記構成装置の動作について説明する。

先ず、紙幣１が図中六方向に図示しないローラ等により
搬送され、これが所定位置まで達すると、光源２が点灯
回路６により点灯される。

これにより、光源２から光が照射され、紙幣１の表面で
反射した光は、レンズ系３により受光部４に集光される
。

受光部４は、集光した光の強度に応じたアナログ電気信
号を送出し、このアナログ信号は駆動処理部７でＡ／Ｄ
変換され、ディジタル信号として比較判別部８に入力さ
れる。

一方、メモリ部９には前述したように、紙幣１の各金種
の標準パターンが全て記憶されており、比較判別部８は
、駆動処理部７からの入力信号が、メモリ部９に記憶さ
れているどの金種の信号に対応するかを比較照合し、紙
幣１の真偽、金種等を判別する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の紙葉類の判別装置では、温度
によって光源２の光量や受光部４の受光素子の特性が変
化する。このため、紙幣１の同一部分でありながら温度
によって受光部４の出力値が異なることになり、これが
紙幣１の判別率を低下させる一要因となっていた。

また、温度だけでなく紙幣１の印刷濃度等によっても反
射光の強度は異なる。ところが、通常、流通紙幣はその
流通度合によっても印刷濃度が変化するものである。こ
のため、同一金種の紙幣でありながら受光部４の出力値
が変動し、その結果、この点からも紙幣１の判別率が低
下してしまうという問題点を有していた。

一方、このような欠点を除去するため、温度補償手段を
設けて光源２の発光量と受光部４の受光特性との関係を
一定範囲内に制御する方法もある。しかしながら、この
場合は、回路規模か大きくなり、コスト上昇及び信頼性
の低下等、別の問題を有していた。

また、紙幣１そのものの印刷濃度の相違等に関しては、
その標準パターンの作成時において、何千枚もの紙幣に
よる反射光量を測定することによって許容される最適範
囲のデータを作成することが行なわれている。即ち、最
適な範囲のデータを得るには膨大な量の実測データを採
取しなければならないという問題点があった。

更に、判別精度を向上させるため、上記温度補償手段を
設ける等の構成とは異なる手法として、紙幣１の走行方
向と直角方向に複数個所の検出点（発光部、レンズ系、
受光部の組み合わせ）を設けることも行なわれている。

しかしながら、この場合も認識部（検出機構）の物理的
規模の増大や判別回路部の増大等、コスト上昇を招くと
いった問題点を発生させていた。

本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
紙葉類の判別精度を向上させると共に低コストの紙葉類
の判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） 本発明の紙葉類の判別装置は、判別される紙葉類に対し
て光を照射するライン状光源と、前記ライン状光源から
前記紙葉類に対して照射された光を、該紙葉類を介して
受光し、この光を光電変換して出力するラインセンサと
、前記ラインセンサにより検出された同一時刻における
前記紙葉類の異なる個所に対応した信号出力を比較し、
この比較値を予め定められた基準と比較して前記紙葉類
の判別を行なう判別手段を設けたものである。

（作用） 本発明の紙葉類の判別装置は、ライン状光源から紙葉類
に対し光を照射し、ラインセンサは照射された紙葉類の
異なる個所の光を同一時刻に受光し光電変換を行なう。

判別手段はラインセンサにより検出された異なる個所に
対応した信号出力を比較し、この比較値を予め定められ
た基準値と比較して紙葉類の判別を行なう。

このため、温度変動や紙葉類の印刷濃度のばらつき等に
よってラインセンサからの出力値が変化しても、異なる
個所の信号出力の比較値は一定となる。

その結果、判別精度が大幅に向上し、かつ比較値を比較
するための基準値の作成も、温度変動や紙葉類の印刷濃
度のばらつきの影響がないため必要最低限の実測データ
たけで済む。

また、ライン状光源とラインセンサを用いて異なる個所
の信号検出を行なっているため、検出点を複数個所設け
るものに比べ複雑な構成を必要としない。

（実施例） 以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の紙葉類の判別装置における第１の実施
例の構成図である。

図の装置は、判別される紙葉類としての紙幣１０と、ラ
イン状光源１１と、ロッドレンズアレイ１２と、ライン
センサ１３と、駆動回路部１４と、点灯回路部１５と、
判別手段１６とから構成されている。

ライン状光源１１は、複数個のＬＥＤチップかその長さ
方向に配列された光源で、紙幣１０の走行方向（矢印Ｂ
で示す）に対して直角に、かつ走行面に対して所定の角
度で照射するよう設置されている。

ロッドレンズアレイ１２は、紙幣１０からの反射光をラ
インセンサ１３の受光面に集光させるもので、紙幣１０
の走行方向Ｂと直角に、かつライン状光源１１の幅と略
同幅に設置されている。

ラインセンサ１３は、ＣＣＤ　（チャージ・カップルド
・デバイス〕アレイ等からなり、各画素が長さ方向に配
列され、各画素のピッチ、即ち受光ピッチは０．５ｍｍ
程度となっている。また、駆動回路部１４は、このライ
ンセンサ１３に電源供給を行なう等のための駆動回路で
ある。

点灯回路部１５は、従来の転送回路６と同様にライン状
光源１１の転送制御を行なう点灯制御回路である。

判別手段１６は、Ａ／Ｄ変換部１７、ラインメモリ部１
８、データ処理部１９、フレームメモリ部２０、メモリ
部２１、比較判別部２２からなる。

Ａ／Ｄ変換部１７は、Ａ／Ｄ変換器等からなり、ライン
センサ１３から出力されたアナログ信号をディジタル信
号に変換する回路である。

ラインメモリ部１８は、Ａ／Ｄ変換部１７から出力され
るラインセンサ１３の一走査分のデータを記憶するメモ
リである。

データ処理部１９は、動作説明として後述するように、
ラインメモリ部１８から出力された２つのデータの差（
または比）を演算する演算回路である。

フレームメモリ部２０は、データ処理部１９で処理され
たデータを記憶するメモリである。

メモリ部２１は、本実施例と同様な方法で採取した各金
種毎の標準値のデータを記憶しているメモリである。

比較判別部２２は、フレームメモリ部２０に記憶された
データとメモリ部２１に記憶されている標準値のデータ
とを比較、照合することによって紙幣１０の真偽、金種
等の判別を行なう演算回路である。

次に上記構成の紙葉類の判別装置の動作について説明す
る。

先ず、紙幣１０が図示しないローラ等により搬送され、
図示しないフォトカプラ等によって紙幣１０の挿入の有
無が確認されると、点灯回路１５の駆動によりライン状
光源１１が発光し、かつ駆動回路部１４によってライン
センサ１３が駆動される。

ライン状光源１１の発光部であるＬＥＤチップは前述し
たようにライン状光源１１の全長に亘って設けられ、か
つライン状光源１１の全長は紙幣１０の幅に対して十分
余裕を持っているため、ライン状光源１１から発した光
は紙幣１ｏの全幅に亘り均一に照射される。

この光は紙幣１０により反射され、紙幣１０のパターン
に対応した反射光はロッドレンズアレイ１２によって集
束されてラインセンサ１３の受光面に結像する。

ラインセンサ１３はこれを光電変換し、ラインセンサ１
３の走査方向に沿った光強度のアナログ信号を出力する
。

第３図に被識別物としての紙幣１０のパターンを示す。

また、第４図にラインセンサ１３の主走査方向（第３図
中、Ｃ−Ｃ線で示す）に沿ったラインセンサ１３の出力
波形を示す。

即ち、紙幣１０の印刷濃度の高い部分はラインセンサ１
３の出力が小さく、印刷濃度の低い部分はラインセンサ
１３の出力が犬きくなる。

ラインセンサ１３から出力された第４図に示すようなア
ナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１７でＡ／Ｄ変換され、デ
ィジタル信号としてラインメモリ部］８に記憶される。

ラインメモリ部１８から出力されるデータは、■ ライン中央部で分割したデータとして、データＤ１及び
データＤ２　（第４図におけるＤｌ、Ｄ２が対応する）
がデータ処理部１９に入力される。

データ処理部１９はこの２つのデータＤ１Ｄ２の差（ま
たは比）を演算し、演算したデータをフレームメモリ部
２０に記憶させる。

第５図にデータ処理部１９の動作としてデータＤ、、Ｄ
２の差演算をアナログ信号波形に対応させて示す。

そして、以上説明した１ライン分のデータの動作か２．
紙幣１０の走行により、紙幣１０全面に亘って行なわれ
るため、紙幣１０全面でのデータがフレームメモリ部２
０に入力される。

このような動作を換言すると、第３図に示す紙幣１０を
Ｘ−ｘ軸で電気的に分割し、分割した２枚を重ね合わせ
た状態の同一地点における両反射光出力の差（または比
）をフレームメモリ部２０に記憶させるものである。

第６図に分割した２枚を重ね合わせた概念図を示す。

フレームメモリ部２０に記憶された差データ（または比
データ）は、比較判別部２２に入力され、この比較判別
部２２では、メモリ部２１に記憶されている各金種毎の
標準値データとフレームメモリ部２０からのデータを比
較し、紙幣１０の金種、真偽１表裏等の判別を行なう。

このように上記実施例では、紙幣１０の同一時刻におけ
る２つのブロックの信号出力の差（または比）によって
判別を行なうため、ライン状光源１１やラインセンサ１
３等の温度変動によるラインセンサ１３からの出力変動
が生じてもデータ処理部１９からの差（または比）デー
タは一定である。また、印刷濃度等が個々の紙幣１０で
異なっていても、温度変動の場合と同様にデータ処理部
１９からのデータは一定となる。

また、上記実施例ではラインセンサ１３を１本のライン
センサで構成したが、２つのラインセンサを用い、これ
らの出力を差動アンプに入力するようにしても良い。

第７図にそのような構成を第２の実施例として示す。

図に示す装置のラインセンサ２３ａ、２３ｂはそれぞれ
上記第１の実施例のラインセンサ１３と同様に構成され
、紙幣１０の走行方向と直角方向のライン上に設けられ
ている。また、これらラインセンサ２３ａ、２３ｂには
それぞれレンズ系２４ａ、２４ｂが設けられ、紙幣走行
面２６の部分Ｅｌ、Ｅ２の反射光をラインセンサ２３ａ
２３ｂに集光させるよう構成されている。

差動アンプ２５は、ラインセンサ２３ａ。

２３ｂからの出力をそれぞ゛れの出力の同期をとりなが
ら入力してその差を出力するアンプである。

また差動アンプ２５によって得られた差データは上記第
１の実施例と同様にフレームメモリ部２０に記憶され、
比較判別部２２によってメモリ部２１のデータと比較照
合されて判別が行なわれる。

更に、上記第１．第２の実施例のように紙幣１０の片面
側のみの反射光を用いるのではなく、紙幣１０の表裏両
面のデータから判別を行なうよ】　４ うにしても良い。

第８図にそのような表裏面のデータを用いる構成を第３
の実施例として示す。

図の装置は、紙幣１０の走行面２７の表裏の対称位置に
設けられたライン状光源２８ａ２８ｂ、レンズ系２９ａ
、２９ｂ、ラインセンサ３０ａ　　３０ｂから構成され
ている。

このような装置において、光源２８ａ、レンズ系２９ａ
１センサ３０ａによる読み取り部Ｆ１の読み取り動作と
、光源２８ｂ、レンズ系２９ｂ、センサ３０ｂにより読
み取り部Ｆ２の読み取り動作は、第１の実施例のライン
状光源１１、ロッドレンズアレイ１２、ラインセンサ１
３の読み取り動作と同様である。ただし、データ処理部
１９で処理されるデータは、紙幣１０の表面側のパター
ンに対応した反射光量のデータと裏面側のパターンに対
応した反射光量のデータとの差（または比）となる。

尚、上記各実施例では判別されろ紙葉類として紙幣］０
の場合を説明したが、これ以外にも紙葉類のパターン認
識によってその判別を行なうものであれば紙幣１０と同
様に適用可能である。

また、紙幣１０の走行も上記各実施例のように長手方向
ではなく幅方向に走行するよう構成しても良い。

更に、上記各実施例では紙幣１０からの反射光を受光し
て判別を行なったが、これに限定されるものではなく、
発光部と受光部との間に紙幣１０を位置させ、紙幣］Ｏ
からの透過光を用いて判別を行なっても良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の紙葉類の判別装置
によれば、ライン状光源とラインセンサとを有し、同一
時刻に読み取られた異なる個所の信号出力の比較値を用
いて判別を行なうようにしたので、温度変動による発光
部や受光部の特性変動及び紙葉類の印刷濃度のばらつき
等によってラインセンサからの出力値か変化しても各個
所の比較値は一定であり、従って紙葉類の判別精度を大
幅に向上させることができる。

また、比較値との比較照合を行なう基準値も、温度変動
や印刷濃度等の影響を一掃できるため、従来の膨大な量
の実測データを必要とするのに比べてきわめて少量の実
測データだけで基準値を作成することができる。

更に、本発明ではラインセンサによって異なる個所の信
号出力を得、これらの相対値によって検出を行なうため
、検出点を複数個所に設け、これらの検出点の信号出力
をそれぞれ絶対的に比較するものに比べ、判別精度が向
上するだけでなく、装置が簡単な構成で済み、低コスト
かつ信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の紙葉類の判別装置の構成図、第２図は
従来の紙葉類の判別装置の構成図、第３図は紙幣の平面
図、第４図は本発明装置のラインセンサからの信号波形
図、第５図は本発明装置のデータ処理部の動作を示す信
号波形図、第６図は本発明装置のデータ処理部における
データ処理の概念図、第７図は本発明装置の第２の実施
例を示す構成図、第８図は本発明装置の第３の実施例を
示す構成図である。 １０・・・紙葉類（紙幣）、 １１．２８ａ、２８ｂ−・・ライン状光源、１３　、２
３ａ　、　２３ｂ　、　３０ａ　、　３０ｂ　・・・ラ
インセンサ、１６・・・判別手段、１９・・・データ処
理部、２１・・・メモリ部、２２・・・比較判別部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 判別される紙葉類に対して光を照射するライン状光源と
   、 前記ライン状光源から前記紙葉類に対して照射された光
   を、該紙葉類を介して受光し、この光を光電変換して出
   力するラインセンサと、 前記ラインセンサにより検出された同一時刻における前
   記紙葉類の異なる個所に対応した信号出力を比較し、こ
   の比較値を予め定められた基準と比較して前記紙葉類の
   判別を行なう判別手段を設けたことを特徴とする紙葉類
   の判別装置。