JPH0821104B2 - 紙幣鑑別装置 - Google Patents

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、自動販売機等において、
紙幣の金種等を判別するため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
紙幣の真偽を判定するための処理が行なわれる。また、
自動入出金機において、顧客に紙幣が差出される場合
も、同様の処理が行なわれる。これらの目的のために紙
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定あるいは磁気的なパター
ンを検出し、これらのパターンから得られる数値を予め
設定した基準値と比較して、その類似度により、あるい
はこれと紙幣の外径寸法の検出結果とを組合わせて紙幣
の鑑別を行なっていた。

この場合、光学的なパターンを検出するためには、LE
Dやフォトダイオード、フォトトランジスタなどが用い
られている。また、磁気的なパターンを検出するために
は、磁気ヘッドなどが用いられている。紙幣鑑別装置
は、投入された紙幣の金種を誤って判別したり、その真
偽を誤って判別したりすることなく、安定した紙幣鑑別
を行なわなければならない。このためには、LEDやフォ
トダイオード、フォトトランジスタ、あるいは磁気ヘッ
ドなどの感度を安定に保つ必要がある。しかし、これら
のLEDやフォトダイオンード、フォトトランジスタなど
の光電変換素子や磁気ヘッドなどの磁電変換素子の出力
は、経年変化をする。このような経年変化に対応するた
めに、光電変換素子や磁電変換素子の出力を補正する補
正手段が設けられている。

第２図は、従来の紙幣鑑別装置の構成を示すブロック
図である。

図示の装置は、紙幣を搬送し、紙幣の光学的あるいは
磁気的なパターンを検出する検出部と、検出されたパタ
ーンを予め設定した基準値と比較して、投入された紙幣
の金種やその真偽を判別する判別部とから成る。

検出部は、透過光センサ３と、反射光センサ４と、磁
気センサ５と、増幅回路10、11、12と、マルチプレクサ
13とで構成される。

透過光センサ３は、フォトダイオードから成り、紙幣
の透過光を検出する。

反射光センサ４はフォトトランジスタから成り、紙幣
の反射光を検出する。

磁気センサ５は、磁気ヘッドから成り、紙幣の磁気的
特性を検出する。

増幅回路10、11、12は、それぞれ透過光センサ３、反
射光センサ４及び磁気センサ５の検出信号を増幅するも
のである。

マルチプレクサ13は、増幅回路10、11、12の出力信号
を選択するものである。

判別部は、乗算型D/Aコンバータ14、A/Dコンバータ1
5、バッテリ・バック・アップ・メモリ16、CPU17、リー
ド・ライト・メモリ18、基準値メモリ19及び外部インタ
フェース回路20により構成される。

乗算型D/Aコンバータ14は、検出部の出力信号に所定
の乗数を乗算するものである。

A/Dコンバータ15は、アナログ信号をディジタル信号
に変換するものである。

バッテリ・バック・アップ・メモリ16は、電源がオフ
にされても記憶内容を保持する不揮発性メモリである。

CPU17は、中央演算処理装置であり、各部の制御及び
データ処理を行なうものである。

リード・ライト・メモリ18は、ランダム・アクセス・
メモリ等から成り、データの読出し及び書込みが可能な
メモリである。

基準値メモリ19は、紙幣の判別に用いられる基準値を
記憶したメモリである。

外部インタフェース回路20は、紙幣鑑別装置が備えら
れた上位装置である自動入出金装置や自動販売機等との
データの受渡を行なうものである。

次に、上述した装置の動作を説明する。

紙幣鑑別装置に投入された紙幣の光学パターンあるい
は磁気パターンは、透過光センサ３、反射光センサ４、
磁気センサ５により電気信号に変換される。これらの電
気信号は、それぞれ増幅回路10、11、12により所定の電
圧までの増幅される。透過光センサ３、反射光センサ４
又は磁気センサ５からの電気信号は、マルチプレクサ13
により選択されて判別部へ送られる。判別部では、マル
チプレクサ13から送られた電気信号が、該当するセンサ
の経年変化に対応した補正値により補正される。バッテ
リ・バック・アップ・メモリ16には、各センサの経年変
化に対応した補正値が記憶されている。CPU17は、この
バッテリ・バック・アップ・メモリ16から該当するセン
サに対応した補正値を選択し、乗算型D/Aコンバータ14
に送る。乗算型D/Aコンバータ14は、マルチプレクサ13
から送られた電気信号値にこの補正値を乗算することに
より、該当するセンサの経年変化に対応した補正を行な
う。このようにして、補正された電気信号は、A/Dコン
バータ15によりディジタル値に変換され、リード・ライ
ト・メモリ18に記憶される。その後、CPU17により、基
準値メモリ19に記憶された基準値と比較される。このよ
うな比較により、投入された紙幣の金種やその真偽を判
定して、その結果を外部インタフェース回路20を介して
図示しない上位装置に出力する。

（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、保
守において、検出部あるいは判別部のいずれかを新しい
ものと交換しても、判別部では検出部が新しいものに変
わりたことを検知することができない。このため、以下
のような問題が生じた。

即ち、検出部に用いられるLEDやフォトダイオード、
フォトトランジスタなどの光電変換素子や磁気ヘッドな
どの磁電変換素子の感度は各々の素子に固有するもの
で、その経年変化に対応した補正値は、紙幣鑑別装置の
検出部により異なる値を取る。ところが、このような補
正値は、判別部に設けられたバッテリ・バック・アップ
・メモリに記憶されている。従って、検出部あるいは判
別部のいずれかが交換され、保守員がバッテリ・バック
・アップ・メモリに記憶される補正値の更新作業を行な
わない場合、この紙幣鑑別装置は、誤った補正値で動作
することになる。この結果、投入された紙幣の金種が誤
って判別されたり、その真偽が誤って判別されたりする
ことがあり得るという問題があった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、保守員
の作業が不十分な場合にも、紙幣鑑別装置が誤った動作
をすることを防止できるようにした紙幣鑑別装置を提供
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） 本発明の紙幣鑑別装置は、紙幣の物理的な特徴を検出
する検出部と、紙幣の金種及び真偽を判別する判別部と
により構成される紙幣鑑別装置において、前記検出部に
実装され、紙幣の物理的な特徴を検出する検出手段と、
当該検出手段の経年変化に対応した補正値を記憶する補
正値記憶手段と、当該補正値記憶手段に記憶された補正
値により、前記検出手段により検出される検出信号を補
正する補正手段と、前記検出部に実装され、その検出部
固有のデータを記憶する第１の固有データ記憶手段と、
前記判別部に実装され、前記検出部固有のデータを記憶
する第２の固有データ記憶手段と、前記補正値の更新時
に、前記第１の固有データ記憶手段に記憶された検出部
固有のデータを読み出し、前記第２の固有データ記憶手
段に記憶させるデータ更新手段と、所定時に前記第１の
固有データ記憶手段と前記第２の固有データ記憶手段と
にそれぞれ記憶された前記検出部固有のデータを比較す
るデータ比較手段と、当該データ比較手段による比較結
果を上位装置に通知する通知手段とを設けたことを特徴
とするものである。

（作用） 上述した装置においては、検出部に実装された検出手
段により紙幣の模様や図形からその光学的あるいは磁気
的なパターンなどの物理的な特徴が検出される。この検
出手段により検出された信号は、補正手段により、補正
値記憶手段に記憶された検出手段の経年変化に応じた補
正により補正される。（保守員により）補正値記憶手段
に記憶された補正値が更新されたときは、データ更新手
段により、第１の固有データ記憶手段の検出部固有のデ
ータが第２図の固有データ記憶手段に記憶される。

所定時に、データ比較手段により第１の固有データ記
憶手段に記憶された検出部固有のデータと、第２の固有
データ記憶手段に記憶された検出部固有のデータとが比
較される。この比較により、判別部側に記憶された補正
値が、当該判別部に接続された検出部に固有のものであ
ることが確認される。比較の結果、検出部固有のデータ
がことなるときは、その旨が上位装置に通知される。こ
れにより、補正値の更新が行われずに装置が使用される
ことが防止され、紙幣の誤判別が防止される。

（実施例） 第１図は、本発明の紙幣鑑別装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

図示の装置は、紙幣を搬送し、紙幣の物理的な特徴で
ある光学的あるいは磁気的なパターンを検出する検出部
と、検出されたパターンを予め設定した基準値と比較し
て、投入された紙幣の金種やその真偽を判別する判別部
とから成る。

検出部は、検出手段を構成する透過光センサ３、反射
光センサ４及び磁気センサ５と、増幅回路10、11、12
と、マルチプレクサ13と、第１の固有データ記憶手段を
構成するシリアルEEPROM21とで構成される。

第３図は、各センサの配置状態を示す図である。

図において、搬送路２の上には図示しない搬送手段に
より矢印の方向に搬送される紙幣１の透過光の明暗パタ
ーンを検出する透過光センサ３と、反射光の明暗パター
ンを検出する反射光センサ４と、磁気パターンを検出す
る磁気センサ５が設けられている。

透過光センサ３は、搬送路２を挟んで配置されるLED6
と、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの光電
変換素子７により構成される。

反射光センサ４は、搬送路２の片側に配置されるLED8
と、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの光電
変換素子９により構成される。

磁気センサ５は、磁気ヘッドにより構成される。

再び、第１図の説明に戻り、検出部の各部の回路構成
等を説明する。

透過光センサ３の出力端子は、増幅回路10の入力端子
に接続されており、投入された紙幣の透過光の明暗を検
出する。

反射光センサ４の出力端子は、増幅回路11の入力端子
に接続されており、投入された紙幣の反射光の明暗を検
出する。

磁気センサ５の出力端子は、増幅回路12の入力端子に
接続されており、投入された紙幣の磁気パターンの検出
をする。

増幅回路10、11、12の出力端子は、マルチプレクサ13
の入力端子に接続されており、それぞれ透過光センサ
３、反射光センサ４、磁気センサ５により電気信号に変
換された紙幣の光学パターンあるいは磁気パターンを所
定の電圧まで増幅する。

マルチプレクサ13の出力端子は、乗算型D/Aコンバー
タ14の入力端子に接続されており、複数の増幅回路10、
11、12により入力される信号から一つの信号を選択し、
出力端子に出力する。

以上のようにして検出部が構成される。

一方、判別部は、バスライン30に接続された、補正手
段を構成する乗算型D/Aコンバータ14と、A/Dコンバータ
15と、補正値記憶手段及び第２の固有データ記憶手段を
構成するバッテリ・バック・アップ・メモリ16と、補正
値更新手段、データ更新手段及びデータ比較手段を構成
するCPU17及びリード・ライト・メモリ18と、基準値メ
モリ19と、通知手段を構成する外部インタフェース回路
20とにより構成される。

乗算型D/Aコンバータ14の出力端子は、A/Dコンバータ
15の入力端子に接続されており、CPU17により与えられ
る乗数によりマルチプレクサ13から入力される信号を補
正する。

A/Dコンバータ15の出力端子は、バスライン30を介し
てCPU17に接続されており、乗算型D/Aコンバータ14によ
り補正されたアナログ信号をディジタル信号に変換す
る。

リード・ライト・メモリ18は、バスライン30を介して
CPU17に接続されており、A/Dコンバータ15により変換さ
れたディジタル信号を一時記憶する。

基準値メモリ19は、バスライン30を介してCPU17に接
続され、予め与えられた基準値を記憶する。

バッテリ・バック・アップ・メモリ16は、バスライン
30を介してCPU17に接続されており、透過光センサ３、
反射光センサ４、磁気センサ５の補正値や検出部のIDコ
ードを記憶する。このIDコードは、検出部のシリアルEE
PROM21に記憶されているものである。

外部インタフェース回路20は、バスライン30を介して
CPU17に接続されており、外部インタフェース回路20を
介して図示しない上位装置に判別結果を送ったり、上位
装置から信号を受けたりする。

シリアルEEPROM21は、検出部に実装され、検出部のID
コードを記憶するものであり、そのデータ出力端子、同
期信号入力端子は、それぞれ、判別部に実装されるシリ
アルEEPROMインタフェース回路22のシリアルデータ入力
端子と、同期信号出力端子に接続されている。このIDコ
ードは、例えば、検出部の製造番号等からなる検出部固
有のデータである。

シリアルEEPROMインタフェース回路22は、シリアル・
パラレル変換を行なうものであり、そのパラレル入出力
端子は、バスライン30を介してCPU17に接続されてい
る。

以上のように構成した検出部と判別部とはインタフェ
ース・ケーブルにより着脱自在に接続される。

次に、上述した装置の動作を説明する。

まず、金種方向の判別動作について説明する。金種方
向とは、千円券、５千円券、万円券の金種について、表
裏左右のいずれの方向に紙幣が投入されても、判別が可
能となるようにするために決定される数値である。この
金種方向は、千円券、５千円券、万円券の３つの金種の
いずれかと、表裏左右の４つの方向のいずれかとを組合
わせて得られる。尚、以下の説明では、磁気センサ５に
よる磁気パターンや透過光センサ３による透過光パター
ンは、反射光センサ４による反射光パターンと同じよう
に取扱われるため、説明を省略する。

第３図に示すように、搬送路２上を紙幣１が矢印方向
に搬送され、図示しない紙幣検知センサにより、あるい
は図示しない上位装置からの信号により紙幣の到来を検
知すると、反射光センサ４により紙幣の模様や図形の反
射光の濃淡が検知される。そして、各反射光センサ４の
検出信号は、各増幅回路11を介してマルチプレクサ13に
よりサイクリックに選択され、時系列的に多重化され、
判別部へ送られる。

判別部では、検出部から送られた信号が乗算型D/Aコ
ンバータ14により補正された後、A/Dコンバータ15によ
りディジタル値に変換される。尚、検出部のマルチプレ
クサ13の選択周期と判別部のA/Dコンバータ15の変換周
期は、紙幣の搬送速度やその後の演算能力により適当な
値に設定される。

CPU17は、ディジタル値に変換された反射光センサ４
による反射光パターンの検出信号をリード・ライト・メ
モリ18に記憶させる。紙幣が通過し、サンプリングと記
憶が就労すると、紙幣１を搬送方向に操作したデータが
得られる。このデータをD_i（ｉ＝1,2,3,…,n;サンプル
・タイミング、ｎはサンプル数）と表わす。記憶された
データD_iの一例を第４図にグラフで表示する。

第４図は、読取データの例を示すグラフである。

図示のように、紙幣１の各サンプル・タイミングｉ＝
1,2,3,…,nに対し、ディジタルデータD_iが記憶される。

次に、CPU17は、金種方向ごとに予め設定された基準
値R_i（k,d）を基準値メモリ19から読出す。ここに、ｋ
は、金種であり、ｄは、方向である。そして、CPUは、
データD_iとの２乗誤差の総和ε（k,d）を、例えば、次
式（１）で表わされるような演算により金種方向ごとに
求める。

ε（k,d）＝Σ（R_i（k,d）−D_i）² …（１） 例えば、万円券、５千円券、千円券の３つの金種につ
いて、表裏左右の方向を判別すると、３金種４方向の合
計12通りの２乗誤差の総和ε（k,d）が求められる。２
乗誤差の総和ε（k,d）が予め設定された限界値ε₁以下
の値を取るk,dの組合わせがただ１つだけあるとき、そ
のk,dの組合わせを紙幣１の金種方向と判別する。k,dの
組合わせが複数ある場合は、２乗誤差の総和ε（k,d）
が一番小さくなるk,dの組合わせを紙幣１の金種方向と
判別する。

この判別結果は、外部インタフェース回路20を介して
上位装置に出力される。尚、２乗誤差の総和ε（k,d）
が限界値のε₁以下の値を取るk,dの組合わせが１つもな
い場合は、判別不可能としてその旨を上位装置に知らせ
る。

以上のようにして、本発明による紙幣鑑別装置は、投
入された紙幣１の判別を行なうが、上位装置からの信号
により、あるいは紙幣が投入されておらず、待機状態に
あるときに、CPU17は、シリアルEEPROMインタフェース
回路22を介して、検出部に実装されるシリアルEEPORM21
に記憶される検出部のIDコードをリード・ライト・メモ
リ18に読取る。そして、CPU17は、判別部に実装される
バッテリ・バック・アップ・メモリ16に記憶されるIDコ
ードと比較する。比較した結果が一致しないとき、CPU1
7は、上位装置に判別動作が不可能であることを知らせ
る。

これにより、上位装置、即ち紙幣入出金装置や自動販
売機等は、使用不可能な状態となるとともに、例えば、
保守用の表示装置に、判別が不可能である旨を表示す
る。これにより、保守員は、検出部と判別部が相互に対
応したものでないことを知り、補正値の再更新等を行な
うことができる。

バッテリ・バック・アップ・メモリ16に記憶されるID
コードは、本装置の用いられる自動入出金機や自動販売
機の保守員が、判別部の交換時や、定期保守などの際
に、バッテリ・バック・アップ・メモリ16に記憶される
各センサの補正値を更新するときに、CPU17がシリアルE
EPROM21からシリアルEEPROMインタフェース回路22を介
してIDコードを読み込み、更新する。補正値の更新は、
例えば、保守員が紙幣鑑別装置に基準となる紙幣を投入
し、これにより、その基準となる紙幣に対応したデータ
D_iが得られるよう、補正値を再設定することにより行な
われる。

尚、検出部に実装され、当該検出部のIDコードを記憶
するための第１の固有データ記憶手段は、以上説明した
ように、シリアルEEPROM21を用いるものに限らない。

第５図は、本発明の紙幣鑑別装置の他の実施例を示す
ブロック図である。

図示の装置は、第１の固有データ記憶手段をディジタ
ルスイッチ23により構成し、これにIDコードを記憶させ
る。一方、シリアルEEPROMインタフェース回路22の代り
にトライ・ステート・バス・バファ24を用いて、CPU17
がIDコードを読取るようにする。尚、この実施例では、
検出部と、判別部とを結ぶインタフェースの信号線の数
がシリアルEEPROMを用いた場合よりもかなり多くなるの
で、前述した最初の実施例と比較して、あまり実用的で
ない。例えば、10進４桁のIDコードを記憶する場合を考
えると、シリアルEEPROMを用いると２本であるのに対
し、ディジタルスイッチを用いると15本から16本の信号
線が必要になり、検出部と判別部とを接続するインタフ
ェース・ケーブルの芯数が多くなることになる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の紙幣鑑別装置は、第１
の固有データ記憶手段として不揮発性のメモリを検出部
に実装し、そのメモリに製造されたすべての検出部の中
からある一つの検出部を特定できるデータ（IDコード、
例えば製造番号）を製造時に記憶させ、判別部にも第２
の固有データ記憶手段として不揮発性のメモリを実装
し、各センサの補正値の更新時に判別部に実装される不
揮発性のメモリに検出部に記憶されるデータを記憶させ
るようにし、所定時に２つの不揮発性メモリのデータが
一致することを確認するようにしたので、次のような効
果がある。

即ち、検出部や判別部の交換の際に、補正値の更新が
されていないと、判別部に記憶された補正値が検出部に
対応したものでないことを検知することが可能になる。
これにより、検出部や判別部の交換に伴って各センサの
補正値の更新が確実に行なわれないようになり、誤った
補正値を用いたことによる紙幣の誤判別を確実に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の紙幣鑑別装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は従来の紙幣鑑別装置のブロック図、第３
図は紙幣鑑別装置のセンサの配置状態を示す図、第４図
はセンサによる読取データの例を示すグラフ、第５図は
本発明の紙幣鑑別装置の他の実施例を示すブロック図で
ある。 １……紙幣、２……搬送路、３……透過光センサ、４…
…反射光センサ、５……磁気センサ、14……乗算型D/A
コンバータ、15……A/Dコンバータ、16……バッテリ・
バック・アップ・メモリ、17……CPU、18……リード・
ライト・メモリ、19……基準値メモリ、20……外部イン
タフェース回路、21……シリアルEEPROM、22……シリア
ルEEPROMインタフェース、23……ディジタルスイッチ、
24……トライ・ステート・バス・バッファ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙幣の物理的な特徴を検出する検出部と、
   紙幣の金種及び真偽を判別する判別部とにより構成され
   る紙幣鑑別装置において、 前記検出部に実装され、紙幣の物理的な特徴を検出する
   検出手段と、 当該検出手段の経年変化に対応した補正値を記憶する補
   正値記憶手段と、 当該補正値記憶手段に記憶された補正値により、前記検
   出手段により検出される検出信号を補正する補正手段
   と、 前記検出部に実装され、その検出部固有のデータを記憶
   する第１の固有データ記憶手段と、 前記判別部に実装され、前記検出部固有のデータを記憶
   する第２の固有データ記憶手段と、 前記補正値の更新時に、前記第１の固有データ記憶手段
   に記憶された検出部固有のデータを読み出し、前記第２
   の固有データ記憶手段に記憶させるデータ更新手段と、 所定時に前記第１の固有データ記憶手段と前記第２の固
   有データ記憶手段とにそれぞれ記憶された前記検出部固
   有のデータを比較するデータ比較手段と、 当該データ比較手段による比較結果を上位装置に通知す
   る通知手段とを設けたことを特徴とする紙幣鑑別装置。