JPH0512527A - 紙幣識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 この装置は、被識別紙弊１の搬送方向５に直
交する方向の寸法を従来装置同様光学的に計測する。ま
たその一方で、紙弊１の搬送量からその搬送方向５に平
行な方向の寸法を計測する。この場合に紙弊１の搬送方
向５に直交する方向の寸法と、搬送方向５に平行な方向
の寸法の比を求める。この結果を用いて紙幣１の識別を
行う。 【効果】 紙弊１は通常、縦横方向にほぼ同一比率で縮
む。従って水に浸ったような紙弊の識別も正確に行え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙弊の持つ特長量を測
定し紙弊がどの金種に属するかを求める紙弊識別装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動販売機や、金融機関に設けられた自
動取引装置などには、何れも顧客が投入した紙弊を鑑別
するための装置が備えられている。この紙弊鑑別装置に
おいては、紙弊が表裏の何れの方向に投入されたか、及
び紙弊がどの金種に属するかを識別する処理を行う。こ
の場合被識別紙弊の長手方向の寸法を測定し、あるいは
被識別紙幣を光源を用いて照射しその反射光や透過光を
検出し、その光学的パターンを検出する。さらに磁気的
なセンサを用いて磁気パターンの検出を行う。これらの
特長量を手がかりとして、予め求めておいた各種の紙弊
の基準となる特長量と比較し、紙弊の識別と真偽鑑定が
行われる。このような真偽鑑定に当たっては、上記各種
の特長量が単独で或は、複数組み合せて使用される。

【０００３】紙弊の大きさは、一般に各金種毎に異なっ
ている。現在使用されている紙弊ではその幅方向寸法は
金種に関わらずすべて同一である。一方、長手方向寸法
は、1000円紙弊、5000円紙弊、 10000円紙弊の順に長く
なっている。従って、被識別紙弊の長手方向寸法を測定
して、これを金種の識別のための特長量として利用して
いる場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に紙弊
は流通過程において損傷を受け、その特長量が変動す
る。例えば紙弊の汚れによって各部の透過光量あるいは
反射光量の度数分布が複雑微妙に変動する。特に紙弊は
材料が紙であるため、環境温度や湿度により伸縮しその
外形寸法が変化する。また誤って洗濯をしてしまった場
合のように直接水に浸されたような場合、乾燥後大きく
縮み、紙幣認識用の特長量として規定された基準の範囲
を外れるような場合も生じる。

【０００５】図２に、従来の紙弊識別装置ブロック図を
示す。図の装置は、紙弊１が矢印５方向に搬送される場
合、その光学的パターンをイメージセンサ２を用いて読
取り、信号処理部３及び識別部４によって識別する構成
とされている。信号処理部３は、イメージセンサ２が読
取った信号を受け入れて、デジタル信号に変換する回路
である。また識別部４は、信号処理部３の出力を基に、
紙弊１の幅を測定し金種を識別する回路である。

【０００６】図３に上記識別部４の動作説明図を示す。
図２の識別部４には、図３の実線に示すような信号が信
号処理部３から入力する。この信号は、図２に示す紙弊
１からの反射光の光量を紙弊１の長手方向（矢印５と直
交する方向）に沿って検出したものである。この場合、
信号を、紙弊の反射光か紙弊の背景にある搬送路の反射
光かを区別するためのスレショルドレベルＴＨと比較す
る。これによって紙弊の長手方向の幅Ｌx を正確に求め
ることができる。

【０００７】上記のようにして測定された紙弊長手方向
の寸法は、紙弊識別の主たる判断材料とせず、二次的な
判断材料として使用していた。即ち、主たる判断材料に
は、紙弊の透過光や反射光量による光学的パターンなど
の特長量を使用するようにしていた。しかしながら、こ
のような特長量を処理する場合には、紙弊の表裏や挿入
方向などを考慮しなければならず、信号の処理やアルゴ
リズムが複雑になるといった問題があった。またその場
合、演算処理が複雑で処理時間も長時間になるという問
題もあった。本発明は、以上の点に着目してなされたも
ので、被識別紙弊がどのような金種に属するかを比較的
簡単な方法で、しかも信頼性の高い方法で識別すること
ができる紙弊識別装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の紙弊識別装置
は、搬送路上で被識別紙幣を搬送する搬送手段と、前記
搬送路上に配置され、前記被識別紙幣の搬送方向に直交
する方向の寸法を光学的に計測する第１の寸法検出部
と、前記搬送手段による前記被識別紙幣の搬送量と、前
記第１の寸法検出部の出力信号により、前記被識別紙幣
の搬送方向に平行な方向の寸法を計測する第２の寸法検
出部と、前記第１の寸法検出部と前記第２の寸法検出部
の出力により、前記被識別紙幣の搬送方向に直交する方
向の寸法と搬送方向に平行な方向の寸法の比を演算し、
当該紙幣の識別をする識別手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【０００９】

【作用】この装置は、被識別紙弊の搬送方向に直交する
方向の寸法を従来装置同様光学的に計測する。またその
一方で、紙弊の搬送量からその搬送方向に平行な方向の
寸法を計測する。この場合に紙弊の搬送方向に直交する
方向の寸法と、搬送方向に平行な方向の寸法の比を求め
る。この結果を用いて紙幣の識別を行う。紙弊は通常、
縦横方向にほぼ同一比率で縮む。従って水に浸ったよう
な紙弊の識別も正確に行える。

【００１０】

【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。図１は本発明の紙弊識別装置実施例を示すブロ
ック図である。図の紙弊１は、矢印５方向に搬送され、
光学センサ部７の下を通過する構成とされている。紙弊
１は搬送路６上を搬送されるが、この搬送のために何組
かのローラ８が設けられている。このローラ８は、パル
スモータやこのパルスモータを駆動するための制御回路
を含む搬送手段１３により駆動される。また光学センサ
部７の出力は第１の寸法検出部１１に入力する。さらに
第１の寸法検出部１１の出力と搬送手段１３の出力は第
２の寸法検出部１２に入力する結線とされている。第１
の寸法検出部１１と第２の寸法検出部１２の出力は、共
に識別手段１４に向け出力されるよう構成されている。
この識別手段１４は、例えばマイクロコンピュータなど
から構成され、第１の寸法検出部１１の出力する被識別
紙弊１の搬送方向５に直交する方向の寸法と第２の寸法
検出部１２の出力する搬送方向５に平行な方向の寸法の
比を演算し、予め用意した基準となる値と比較して紙弊
の金種を識別する回路から構成される。その識別結果１
５は、紙弊の最終的な真偽鑑定などに利用される。

【００１１】図４に、図１に示した光学センサ部７の一
例を示すブロック図を図示した。図のように光学センサ
部７は、発光ダイオードアレイ７−１とＣＣＤセンサア
レイ７−２とシフトレジスタ７−３とから構成される。
発光ダイオードアレイ７−１は、多数の発光素子を配列
したものからなり、紙弊１を照射する光源となる。ＣＣ
Ｄセンサアレイ７−２は、紙弊１の反射光や透過光を検
出する光検出素子群からなる。ＣＣＤセンサアレイ７−
２の各素子の出力は、シフトレジスタ７−３に入力す
る。このシフトレジスタ７−３は、ＣＣＤセンサアレイ
７−２の読取った信号をシリアルに、図１に示す第１の
寸法検出部１１に向け出力する回路である。このような
光学センサ部７により紙弊１の反射光あるいは透過光を
読取った信号は、図４中の信号７−４に示すような内容
となる。具体的には図３において説明したとおりで、こ
の信号の出力変化点の間の距離がちょうど被識別紙弊１
の搬送方向矢印５方向に直交する方向の寸法となる。

【００１２】図５には、上記のような光学センサの別の
例を図示した斜視図を示す。上記のような紙弊の寸法を
測定する場合、この図５に示したように光センサＤ１〜
Ｄｎを、それぞれ同数の発光ダイオードＰ１〜Ｐｎに対
向するよう配列した構成のものでもよい。図４に示すＣ
ＣＤセンサアレイ７−２の出力信号によれば、紙弊の寸
法をきわめて正確に計測できる。しかしながら、識別を
行う紙弊の種類は比較的限られているため、許容される
誤差の寸法以下のピッチで、多数の光センサを配列する
ような構成としても差し支えない。

【００１３】次に図５に示したモデルを用いて光センサ
の出力信号処理の説明を行う。図６は各光センサの出力
信号波形図である。図の（ａ）〜（ｆ）には、それぞ
れ、光センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄｎ−１及びＤ
ｎの出力信号を示す。例えば図６（ａ）に示すように、
光センサＤ１は図５に示す紙弊１の搬送路端よりやや外
側に配置されている。このためその入力信号は、紙弊の
搬送路の反射光を読取った高いレベルとなっている。一
方、図６（ｂ）に示すように、紙弊１の搬送路上の光セ
ンサＤ２の部分では、紙弊１の表面に印刷された模様の
状態により変化する信号が実線のように検出される。以
下、光センサＤｎ−１まで、それぞれ紙弊１上のイメー
ジに応じた信号出力が得られる。最後の図６（ｆ）に示
す光センサＤｎの出力は、図６（ａ）に示した光センサ
Ｄ１の出力と同様に、紙弊１を検出せず常に高いレベル
の状態が保たれている。このような信号が図１に示す第
１の寸法検出部１１に入力すると、次のような処理が行
われる。

【００１４】図７に、図６の信号の２値化後の波形図を
示す。図７（ａ）〜（ｆ）は、図６と対応させた光セン
サＤ１〜Ｄｎの出力信号である。図に示すように、図７
（ａ）及び図７（ｆ）に示す光センサＤ１及びＤｎの出
力は、常に図６に示したスレショルドレベルＴＨよりも
大きいため、２値化後はハイレベルが保たれる。一方、
図７（ｂ）〜（ｅ）の信号については、図６（ｂ）〜
（ｅ）に示すように、紙弊の光学的パターンを図１に示
す矢印５方向に順に読取った結果、図７に示す時刻ｔ１
で紙弊の先端を検出し、時刻ｔ２で紙弊の後端を検出す
る。

【００１５】即ち、図７において時刻ｔ１から時刻ｔ２
の間で紙弊の存在を検出している光センサの数が、ちょ
うど被識別紙弊の搬送方向に直交する方向の寸法に該当
する。また、光センサの出力がハイレベルからローレベ
ルに切り替わり、その後再びハイレベルに切り替わるま
での時間Ｔ、即ち時刻ｔ１〜時刻ｔ２までの時間Ｔが、
紙弊の搬送方向に平行な方向の寸法に該当する。上記紙
幣の搬送方向に平行な方向の寸法は、上記搬送時間Ｔに
より求めることができるが、搬送にパルスモーターを使
っているような場合には次のようにして求める。

【００１６】図８に、第２の寸法検出部動作タイムチャ
ートを示す。図８（ａ）は、第１の検出部出力を示す。
この出力には、図７に示すような紙弊を検出した何れか
の光センサの出力を使用する。この場合、時刻ｔ１から
時刻ｔ２までの間ハイレベルからローレベルに切り替わ
っている。図８（ｂ）は、搬送制御パルスを示す。この
搬送制御パルスは、図１に示す搬送手段１３がローラ８
を駆動するためパルスモータに供給するパルスを示して
いる。この数はちょうど搬送量と比例し、一定速度で紙
弊１が搬送されている場合、その搬送時間とも比例す
る。

【００１７】図８（ｃ）に示すように、第２の寸法検出
部１２は、上記搬送パルスを時刻ｔ１から時刻ｔ２まで
の間カウントし、そのカウント値を出力する。図８に示
す例では、第２の寸法検出部１２が被鑑別紙弊１の搬送
方向に平行な方向の寸法をＫというように計測する。一
方、上記第１の寸法検出部１１は、図７の例では被識別
紙弊の搬送方向に直交する方向の寸法をｎ−２と計測す
る。なおこの上記Ｋは、一回の搬送パルスで紙弊が搬送
される長さとの積を取ることにより、紙弊の正確な寸法
が計算される。また上記光センサの数と光センサの配列
ピッチの積を求めれば、被識別紙弊の搬送方向に直交す
る方向の寸法が正確に求められる。その後、図１に示す
識別手段１４は、被識別紙弊の搬送方向に直交する方向
の寸法と搬送方向に平行な方向の寸法の比を演算する。

【００１８】図９に、本発明の装置の効果説明図を示
す。図に示すように、本発明の装置は紙弊１の搬送方向
に直交する方向の寸法Ｌxと、搬送方向に平行な方向の
寸法Ｌy を求める。そのＬx とＬy の比は、それぞれ金
種により一定である。しかも、例えば紙弊が水に濡れて
縮んだような場合、図９の破線に示すように寸法Ｌx も
寸法Ｌy もほぼ同様の比率で縮む。従って、縮んだ後の
寸法Ｌx1とＬy1の比を求めれば、Ｌx とＬy の比とほぼ
同一の値となり、縮んで変形した紙幣の識別も正確に行
うこともできる。一般に紙や布は、水に浸されて縮んだ
ような場合、方向によって縮み方が異なる。しかしなが
ら、紙弊のような特殊な紙においては、水に浸されて縮
んだ場合、縦横共にほぼ同一の比率で縮む性質がある。
本発明の装置は、このような性質を利用し、紙弊の識別
を正確に行うようにしている。

【００１９】図１０に本発明の装置の別の効果説明図を
示す。図１０に示すように、紙弊１が搬送中に搬送方向
即ち矢印５の方向に対してやや傾斜して搬送される場合
がある。このような場合、上記光学センサ部７は紙弊１
の搬送方向に直交する方向の寸法Ｌx2と搬送方向に平行
な方向の寸法Ｌy2を測定する。この寸法は紙弊１の実際
の寸法であるＬx 、Ｌy と比べて、それぞれやや長くな
っている。しかしながら、これらの寸法の間には次の式
に示すような関係がある。 Ｌy2・Cosθ＝Ｌy …（１） Ｌx2・Cosθ＝Ｌx …（２）

【００２０】なお、上記の式において、θは紙弊１の矢
印５方向に対する傾斜角度を示している。上記のような
関係があると、Ｌy2とＬx2の比は、Ｌy とＬx の比に等
しい値となる。即ち、本発明の方法においては、たとえ
紙弊が少々傾斜して搬送されてきても、その傾きに関係
なく紙弊の縦横寸法比を利用した金種識別が可能とな
る。本発明は以上の実施例に限定されない。上記紙弊の
寸法を検出するために使用した光学センサ部は、ＣＣＤ
センサアレイや多数の光センサを配列したものを使用す
るよう例示したが、紙弊の寸法計測のみを行うのであれ
ば、紙弊の両端が通過する部分のみをカバーするような
長さの光学センサを設けるようにすればよい。これによ
って発光素子の数は全体として少なくてすみ、またＣＣ
Ｄセンサアレイも短いもので済むためコストが安くなる
という利点がある。このようなセンサの構成は、例えば
特開昭 63-295906号公報に記載されている。

【００２１】なお、各光センサの配列ピッチは例えば１
０〜１００μm 程度とすることにより、きわめて正確な
信頼性の高い識別が可能となる。この変形例の場合、紙
弊の光学パターンを読取るために紙弊の中央部分に別の
光学センサを設けるようにしてもよい。また紙弊の搬送
方向に平行な方向の寸法を計測する場合、図７に示した
（ｂ）〜（ｅ）までの光センサの出力を全て平均化して
求めるようにすれば精度が向上する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した本発明の紙弊識別装置は、
紙弊の搬送方向に直交する方向の寸法と、搬送方向に平
行な方向の寸法を計測し、両者の比を取ることによって
その金種の識別を行うようにしたので、比較的簡単な構
成で安価なコストにより、環境変化によってやや変形し
た紙弊の識別も正確に行うことができる。これによっ
て、紙弊の寸法による特長量を紙弊識別のための主たる
判断材料として実用的に使用することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙弊識別装置実施例を示すブロック図
である。

【図２】従来の紙弊識別装置概略構成図である。

【図３】図２の識別部動作説明図である。

【図４】光学センサブロック図である。

【図５】光学センサの別の例斜視図である。

【図６】本発明の各光センサの出力信号波形図である。

【図７】本発明の図６の信号の２値化後の波形図であ
る。

【図８】第２の寸法検出部動作タイムチャートである。

【図９】本発明の装置の効果説明図ある。

【図１０】本発明の装置の別の効果説明図である。

【符号の説明】

１ 被識別紙弊 ５ 搬送方向 ６ 搬送路 ７ 光学センサ部 ８ ローラ １１ 第１の寸法検出部 １２ 第２の寸法検出部 １３ 搬送手段 １４ 識別手段 １５ 識別結果

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 搬送路上で被識別紙幣を搬送する搬送手
   段と、 前記搬送路上に配置され、前記被識別紙幣の搬送方向に
   直交する方向の寸法を光学的に計測する第１の寸法検出
   部と、 前記搬送手段による前記被識別紙幣の搬送量と、前記第
   １の寸法検出部の出力信号により、前記被識別紙幣の搬
   送方向に平行な方向の寸法を計測する第２の寸法検出部
   と、 前記第１の寸法検出部と前記第２の寸法検出部の出力に
   より、前記被識別紙幣の搬送方向に直交する方向の寸法
   と搬送方向に平行な方向の寸法の比を演算し、当該紙幣
   の識別をする識別手段とを備えたことを特徴とする紙幣
   識別装置。