JPH09180026A - Paper money discriminating device - Google Patents
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- JPH09180026A JPH09180026A JP7350822A JP35082295A JPH09180026A JP H09180026 A JPH09180026 A JP H09180026A JP 7350822 A JP7350822 A JP 7350822A JP 35082295 A JP35082295 A JP 35082295A JP H09180026 A JPH09180026 A JP H09180026A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主にモータにより
搬送される検出対象体を微分型の出力特性を有する磁気
ヘッドを用いて識別する識別装置に関し、特に供給電源
又は環境変化により搬送モータの回転速度の変化が生じ
ても磁気ヘッドの出力利得を自動調整するようにした識
別機の回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an identification device for identifying a detection object conveyed mainly by a motor by using a magnetic head having a differential output characteristic, and more particularly, to an identification device for a conveyance motor due to supply power or environmental changes. The present invention relates to a discriminator circuit that automatically adjusts the output gain of a magnetic head even when the rotation speed changes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】搬送モータにより搬送される検出対象体
を識別する識別装置としては、検出対象体である紙幣に
含まれる磁気を磁気ヘッドを用いて読取り、この磁気ヘ
ッドの磁気出力を時間積分した磁気データに基づき紙幣
を識別するようにした識別装置が知られている。2. Description of the Related Art As an identification device for identifying a detection object conveyed by a conveyance motor, the magnetic field contained in a bill as a detection object is read using a magnetic head, and the magnetic output of this magnetic head is integrated over time. An identification device is known that identifies a bill based on magnetic data.
【０００３】図１２は、このような識別装置において一
般的に用いられている、紙幣の磁気パターン検出のため
の回路の一例を示している。この図１２において、磁気
ヘッドＭＨは、図示されない紙幣搬送路に配設されてお
り、増幅回路ＡＭＰを介して積分方式の前処理回路２に
接続されている。識別装置では、所定の搬送速度ｖ（ｍ
ｍ／ｓ）で紙幣搬送路に沿って搬送されてくる紙幣１の
磁気データを磁気ヘッドＭＨにより読取り、増幅回路Ａ
ＭＰで増幅した後の磁気データを前処理回路２内の整流
器２ａで整流し、積分器２ｂで積分した磁気データに基
づいて紙幣を識別するようになっている。FIG. 12 shows an example of a circuit for detecting a magnetic pattern of a bill, which is generally used in such an identifying device. In FIG. 12, the magnetic head MH is arranged in a banknote transport path (not shown), and is connected to the integration type preprocessing circuit 2 via an amplifier circuit AMP. In the identification device, a predetermined transport speed v (m
m / s), the magnetic data of the bill 1 conveyed along the bill conveying path is read by the magnetic head MH, and the amplification circuit A
The magnetic data after being amplified by the MP is rectified by the rectifier 2a in the preprocessing circuit 2, and the bill is identified based on the magnetic data integrated by the integrator 2b.
【０００４】ところで、上述のような識別装置で用いら
れる磁気ヘッドＭＨは、通常、ギャップを備えた磁芯に
コイルを巻きつけたものが使用されており、微分型の出
力特性を持っている。図１３は、磁気ヘッドＭＨの磁気
出力（増幅回路ＡＭＰの出力）ｅo の周波数特性を示し
ており、磁気ヘッドＭＨ（又は差動型の磁気抵抗素子）
の磁気出力ｅo は微分型の特性であるため、同図に示す
ように、限界周波数ｆmax に達するまでは周波数ｆの変
動に対して磁気出力ｅo は一定の割合（例えば＋６ｄＢ
／ｏｃｔ）で変動する。この磁気出力（磁束Φに対する
出力電圧）ｅoは一般に次の数１で示される。By the way, the magnetic head MH used in the above-mentioned identification device is usually a magnetic core having a gap, around which a coil is wound, and has a differential output characteristic. FIG. 13 shows the frequency characteristics of the magnetic output (output of the amplifier circuit AMP) e o of the magnetic head MH, and the magnetic head MH (or a differential type magnetoresistive element).
Since the magnetic output e o has a differential characteristic, the magnetic output e o has a constant ratio (eg +6 dB) to the fluctuation of the frequency f until the limit frequency f max is reached, as shown in FIG.
/ Oct). This magnetic output (output voltage with respect to the magnetic flux Φ) e o is generally expressed by the following equation 1.
【数１】 [Equation 1]
【０００５】また、紙幣の磁気パターンを検出する場
合、磁気インクによる印刷の微小間隔をｄ（ｍｍ），搬
送速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とすれば、磁気ヘッドＭＨに誘
起される電圧の周波数ｆは、等価的に次の数２で示され
る。Further, when detecting the magnetic pattern of a bill, if the minute interval of printing with magnetic ink is d (mm) and the conveying speed is v (mm / s), the frequency of the voltage induced in the magnetic head MH. f is equivalently expressed by the following Expression 2.
【数２】 [Equation 2]
【０００６】ここで、搬送速度ｖ＝２０００ｍｍ／ｓ，
磁気インクによる印刷の微小間隔ｄ＝０．２ｍｍとした
場合、上記の数２からｆ＝１０ＫＨｚとなり、例えば搬
送速度がｖ＝１９００ｍｍ／ｓに変わった場合には、ｆ
＝９．５ＫＨｚとなる。つまり、搬送速度の変動が生じ
ると、直接、出力電圧及び検出周波数に影響を与えるこ
とになる。Here, the transport speed v = 2000 mm / s,
When the minute interval d of printing with the magnetic ink is set to d = 0.2 mm, f = 10 KHz from the above equation 2, and, for example, when the transport speed is changed to v = 1900 mm / s, f
= 9.5 KHz. That is, when the transport speed fluctuates, the output voltage and the detection frequency are directly affected.
【０００７】搬送速度の変動は、主に紙幣を搬送する搬
送モータの回転速度の変化によって生じる。例えば、搬
送モータの回転速度は、搬送モータに電源を供給する供
給電源の変化や温度等の環境変化によって微妙に変化
し、特にメカ的な負荷変動による影響が大きいが、これ
によって紙幣の搬送速度が変動し、紙幣の磁気パターン
等の検出出力も変動することになる。このような搬送速
度の変動に伴なう検出出力の変動を回避するために、一
般的に次のような方法が採られている。The fluctuation of the transport speed is mainly caused by the change of the rotation speed of the transport motor which transports the bill. For example, the rotation speed of the carry motor changes subtly due to changes in the power supply that supplies power to the carry motor and environmental changes such as temperature, and is particularly affected by mechanical load fluctuations. Fluctuates, and the detection output of the magnetic pattern of the bill also fluctuates. In order to avoid such fluctuations in the detection output due to fluctuations in the transport speed, the following method is generally adopted.
【０００８】環境変化等の搬送速度の変動に対しては、
識別機を開発する過程において、例えば基準搬送速度の
±２０％程度で搬送速度を実際に変動させて磁気データ
を収集し、搬送速度の変動に応じて比較の基準となる基
準データを設定しておき、その基準データと検出データ
とを比較することで対応している。また、選択可能な搬
送速度（１５００，２０００，２５００ｍｍ／ｓ等）に
対しては、ヘッド出力の処理回路（増幅回路，フィルタ
回路等）の定数をその都度変更することで対応してい
る。[0008] With respect to changes in the transport speed due to environmental changes and the like,
In the process of developing an identification machine, magnetic data is collected by actually changing the transfer speed at about ± 20% of the reference transfer speed, and the reference data to be the reference for comparison is set according to the change in the transfer speed. This is dealt with by comparing the reference data with the detection data. Further, the selectable transport speeds (1500, 2000, 2500 mm / s, etc.) are dealt with by changing the constants of the head output processing circuit (amplifying circuit, filter circuit, etc.) each time.
【０００９】また他の例としては、搬送モータの回転速
度に対応して磁気ヘッドの出力の増幅利得を可変するこ
とで、検出出力の変動を回避するようにした識別装置が
挙げられる。この識別装置は、図１４に示すように、搬
送モータ１０６の回転速度に対応して同期信号を発生す
る同期信号部１０５と、ＣＰＵ１０１からのゲイン調整
信号に従い磁気ヘッド１０４の検出出力の増幅利得を可
変するゲイン調整回路１０２とを具備しており、ＣＰＵ
１０１では、同期信号部１０５からの同期信号に基づき
ゲイン調整信号を形成し、このゲイン調整信号によりゲ
イン調整回路１０２を制御するように構成されている。
即ち、ＣＰＵ１０１では、同期信号部１０５から発生さ
れる同期信号の周波数を検出し、その検出周波数に対応
する周波数データを求め、その周波数データに対応する
ゲイン調整信号をＲＯＭから読出してゲイン調整回路１
０２に出力することで、磁気ヘッド１０４の出力の増幅
利得を可変制御するようにしている（特開平７−１６０
９２３号公報参照）。As another example, there is an identification device in which the amplification gain of the output of the magnetic head is changed according to the rotation speed of the carry motor to avoid the fluctuation of the detection output. As shown in FIG. 14, this identification device determines the amplification gain of the detection output of the magnetic head 104 according to a synchronization signal unit 105 that generates a synchronization signal corresponding to the rotation speed of the carry motor 106 and a gain adjustment signal from the CPU 101. A variable gain adjusting circuit 102, and a CPU
In 101, a gain adjustment signal is formed based on the synchronization signal from the synchronization signal unit 105, and the gain adjustment circuit 102 is controlled by this gain adjustment signal.
That is, the CPU 101 detects the frequency of the sync signal generated from the sync signal unit 105, obtains frequency data corresponding to the detected frequency, reads the gain adjustment signal corresponding to the frequency data from the ROM, and reads the gain adjustment circuit 1
No. 02, the amplification gain of the output of the magnetic head 104 is variably controlled (JP-A-7-160).
923).
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、搬送さ
れる紙幣などの検出対象体を微分型磁気ヘッドを用いて
識別する識別装置においては、メカ的な負荷変動による
影響、供給電源又は環境変化により搬送モータの回転速
度の変化が生じると、磁気ヘッドの磁気出力が変動す
る。そのため、この磁気出力に基づいて検出対象体を識
別すると、正確な識別ができないという問題があり、一
般的にはこの問題に対して、搬送速度の変動に応じて比
較の基準となる基準データを設定しておくことにより対
応していた。しかしながら、このような方式では、開発
段階で磁気データを収集し、基準データを設定しておく
必要があった。また、ゲイン調整回路により磁気出力の
増幅利得を可変する方式では、回転速度に対応して同期
信号を発生する回路やゲイン調整回路を設ける必要があ
り、また、周波数データとゲイン調整信号との対応を設
定しておく必要があった。As described above, in an identification device for identifying a detection object such as a bill to be conveyed by using a differential type magnetic head, the influence of mechanical load fluctuation, power supply or environment. When the rotation speed of the carry motor changes due to the change, the magnetic output of the magnetic head changes. Therefore, if the object to be detected is identified based on this magnetic output, there is a problem that accurate identification cannot be performed. Generally, in response to this problem, reference data to be used as a reference for comparison according to variations in the transport speed is set. It was handled by setting it. However, in such a method, it was necessary to collect magnetic data and set reference data in the development stage. Further, in the method of varying the amplification gain of the magnetic output by the gain adjustment circuit, it is necessary to provide a circuit that generates a synchronization signal corresponding to the rotation speed and a gain adjustment circuit, and also the correspondence between the frequency data and the gain adjustment signal. Had to be set.
【００１１】さらに、いずれの方式も搬送速度の変動範
囲において段階的に調整する方式であるため、設定間隔
内の速度変動に対しては磁気出力が変動し、一定の磁気
出力が得られないという欠点があった。また、異なる搬
送速度に設定した場合においては、識別をするためにそ
の速度に応じたテーブル，テンプレートあるいは閾値等
の準備をする必要があった。Further, since any of the methods is a method of adjusting in stages within the fluctuation range of the transport speed, the magnetic output fluctuates with respect to the speed fluctuation within the set interval, and a constant magnetic output cannot be obtained. There was a flaw. Further, when different conveyance speeds are set, it is necessary to prepare a table, a template, a threshold value, or the like according to the speed for identification.
【００１２】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、搬送速度のゆらぎ、変動、
または、異なる速度の設定といったことがあっても、こ
れに影響を受けない磁気信号を得ることができる紙幣識
別装置を提供することにある。The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to fluctuate, fluctuate,
Another object of the present invention is to provide a bill discriminating apparatus that can obtain a magnetic signal that is not affected by the setting of different speeds.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、搬送される紙
幣の磁性強度を検出する微分型磁気ヘッドを用いて紙幣
を識別する紙幣識別装置に関するものであり、本発明の
上記目的は、前記紙幣の搬送距離に比例したパルスを発
生するパルス発生手段と、デエンファシス回路を用いて
前記磁気ヘッドからの出力信号を補正する信号補正手段
と、前記パルス発生手段によって所定のパルスを発生す
る毎に前記信号補正手段により補正された前記磁気ヘッ
ドからの信号をサンプリングするサンプリング手段とを
備えることによって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a bill discriminating apparatus for discriminating bills using a differential magnetic head for detecting the magnetic strength of conveyed bills. Pulse generating means for generating a pulse proportional to the transport distance of the bill, signal correcting means for correcting the output signal from the magnetic head using a de-emphasis circuit, and each time a predetermined pulse is generated by the pulse generating means. And a sampling means for sampling the signal from the magnetic head corrected by the signal correcting means.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の紙幣識別装置に
おける磁気パターン検出部の構成例をブロック図で示し
たものである。図１において、磁気パターン検出部は、
搬送される検出対象体（以下「紙幣」を例とする）の搬
送距離に比例したパルスＭＣＬＫを発生するパルス発生
手段１０と、紙幣に含まれる磁性強度を検出する磁気検
出手段２０と、磁気検出手段２０からの出力信号ｅi を
補正する信号補正手段３０と、パルス発生手段１０のパ
ルスＭＣＬＫを基準に補正後の信号ｅo をサンプリング
するサンプリング手段４０とを備えている。信号補正手
段３０では、微分型の出力特性を有する磁気検出手段２
０からの出力信号（磁気出力）ｅi を積分型の補償特性
を有する補償回路を用いて補償し、搬送速度の変動（周
波数変動）が生じても常に一定の出力信号ｅi が得られ
るようにしている。この信号補正手段３０の具体的な構
成例については後述するが、本発明では補償回路として
抵抗及びコンデンサから成るデエンファシス回路（de-e
mphasis circuit ）を用いている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a magnetic pattern detecting section in a bill validator of the present invention. In FIG. 1, the magnetic pattern detector is
A pulse generating means 10 for generating a pulse MCLK proportional to a conveyance distance of a conveyed detection target object (hereinafter, referred to as a “banknote”), a magnetic detection means 20 for detecting magnetic strength contained in the banknote, and a magnetic detection. A signal correcting means 30 for correcting the output signal e i from the means 20 and a sampling means 40 for sampling the corrected signal e o with reference to the pulse MCLK of the pulse generating means 10 are provided. In the signal correction means 30, the magnetic detection means 2 having a differential output characteristic
The output signal (magnetic output) e i from 0 is compensated by using a compensating circuit having an integral type compensation characteristic so that a constant output signal e i is always obtained even if the transport speed varies (frequency variation). I have to. Although a specific configuration example of the signal correcting means 30 will be described later, in the present invention, a de-emphasis circuit (de-e-de-e) including a resistor and a capacitor is used as a compensation circuit.
mphasis circuit).
【００１５】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の磁気検出
手段２０の磁気出力ｅi の波形とパルス発生手段１０の
出力パルスＭＣＬＫとの対応を示しており、同図（Ａ）
は搬送速度ｖ＝１０００ｍｍ／ｓの場合の波形例、同図
（Ｂ）は搬送速度ｖ＝２０００ｍｍ／ｓの場合の波形例
を、それぞれ横軸にメカクロック（メカタイミングパル
ス）をとって示している。なお、磁気出力ｅi の波形例
は、６本線入り磁気ダミー紙幣のものを例としている。2A and 2B show the correspondence between the waveform of the magnetic output e i of the magnetic detecting means 20 and the output pulse MCLK of the pulse generating means 10 of FIG. 1, and FIG.
Shows a waveform example when the transport speed v = 1000 mm / s, and FIG. 7B shows a waveform example when the transport speed v = 2000 mm / s with the mechanical clock (mechanical timing pulse) taken on the horizontal axis. There is. The example of the waveform of the magnetic output e i is that of a magnetic dummy bill containing 6 lines.
【００１６】ここで、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して
磁気出力ｅi の特性について説明する。紙幣の印刷に使
用するインクには磁気成分が含まれており、微分型磁気
ヘッドを備えた紙幣識別機には、いつも同じ絵柄の紙幣
が流されると考えてよい。なぜなら、１０００円、５０
００円、１００００円券が日本では流通しているからで
ある。したがって、絵柄をよく見れば判るように磁気成
分の間隔は同じであるので、搬送速度が上がると前記数
１の“ｔ”が小さくなり、必然的に磁気出力ｅi が大き
くなる。すなわち、図２（Ａ）及び（Ｂ）のように、横
軸にメカクロックをとって磁気ヘッドの磁気出力ｅi の
グラフを書けば、その包絡線は周波数が高くなるにつれ
て大きくなる。また、紙幣の印刷における磁気の分布は
一定であるが、搬送速度が早くなると磁気ヘッドで受け
る信号は周波数が高くなる。The characteristics of the magnetic output e i will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B). It can be considered that the ink used for printing a bill contains a magnetic component, and a bill validator equipped with a differential magnetic head always causes a bill of the same pattern to flow. Because 1000 yen, 50
This is because 00 yen and 10000 yen tickets are distributed in Japan. Therefore, since the intervals of the magnetic components are the same as can be seen by looking closely at the pattern, the "t" of the equation 1 becomes smaller and the magnetic output e i inevitably becomes larger as the transport speed increases. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, if a graph of the magnetic output e i of the magnetic head is written with the mechanical clock on the horizontal axis, the envelope becomes larger as the frequency becomes higher. Further, although the magnetic distribution in printing of banknotes is constant, the signal received by the magnetic head has a higher frequency as the conveyance speed increases.
【００１７】本発明ではパルス発生手段１０として、紙
幣の搬送距離に比例したパルスを出力するメカクロック
を用いており、これらの図２（Ａ）及び（Ｂ）に示され
るように、メカクロックのパルスＭＣＬＫを基準として
磁気データをサンプリングすれば、搬送速度が変わって
も同じ位置の磁気データが同一タイミングで得られるこ
とになる。また、本発明では、磁気ヘッドの磁気出力ｅ
i を積分型の補償特性を有する補償回路を用いて信号補
正手段３０で補正するようにしており、これにより補正
後の磁気出力ｅo は、図３に示すように、常に一定レベ
ルの出力となる。即ち、搬送速度が変化しても振幅の変
化は見られず、補正後の信号ｅo は搬送速度の変動の影
響を受けない信号となる。紙幣識別装置では、補正後の
信号ｅoのサンプリングデータに基づいて紙幣の磁気パ
ターンを検出し、基準パターンと比較して紙幣を識別す
ることにより、搬送速度のゆらぎ、変動、または、異な
る速度の設定といったことがあっても、これらに影響を
受けずに正確に識別を行なうことができるようになる。In the present invention, as the pulse generating means 10, a mechanical clock that outputs a pulse proportional to the conveyance distance of the bill is used. As shown in FIGS. 2A and 2B, the mechanical clock of the mechanical clock is used. If magnetic data is sampled using the pulse MCLK as a reference, magnetic data at the same position can be obtained at the same timing even if the transport speed changes. Further, in the present invention, the magnetic output e of the magnetic head
i is corrected by the signal correction means 30 using a compensation circuit having an integral type compensation characteristic, whereby the corrected magnetic output e o is always a constant level output as shown in FIG. Become. That is, no change in amplitude is observed even if the transport speed changes, and the corrected signal e o is a signal that is not affected by the transport speed fluctuation. The bill validator detects the magnetic pattern of the bill based on the corrected sampling data of the signal e o and compares the bill with the reference pattern to identify the bill, thereby causing fluctuations in the transport speed, fluctuations, or different transport speeds. Even if there is a setting, it is possible to perform identification accurately without being affected by these.
【００１８】以下、本発明に用いる信号処理回路の構成
例を示して本発明の好適な実施形態について詳細に説明
する。図４は、図１の磁気検出手段２０と信号補正手段
３０の部分の信号処理回路の構成例をブロック図で示し
ており、磁気検出手段２０として用いられる磁気ヘッド
２１は、微分型の出力特性を有する一般的な磁気ヘッド
（差動型ＭＲヘッドを含む）であり、図示されない紙幣
搬送路に配設されている。信号補正手段３０で用いられ
る補償回路３１は、ある周波数領域で積分型の補償特性
を有する回路であり、同図の例では増幅回路ＡＭＰ１と
バッファを兼ねた増幅回路ＡＭＰ／ＢＵＦとの間に挿入
されている。増幅回路ＡＭＰ／ＢＵＦは、補償回路３１
の挿入によるゲイン損失を確保するための回路であり、
増幅後の信号がヘッド検出信号ｅo として出力されるよ
うになっている。なお、補償回路３１は増幅回路ＡＭＰ
１の回路に含める構成としても良い。Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail by showing a configuration example of a signal processing circuit used in the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing circuit of the magnetic detection means 20 and the signal correction means 30 in FIG. 1. The magnetic head 21 used as the magnetic detection means 20 has a differential output characteristic. Is a general magnetic head (including a differential type MR head), and is arranged in a banknote transport path (not shown). The compensating circuit 31 used in the signal correcting means 30 is a circuit having an integral type compensating characteristic in a certain frequency region, and is inserted between the amplifying circuit AMP1 and the amplifying circuit AMP / BUF which also serves as a buffer in the example of FIG. Has been done. The amplifier circuit AMP / BUF includes a compensation circuit 31.
Is a circuit to secure gain loss due to insertion of
The amplified signal is output as the head detection signal e o . The compensating circuit 31 is an amplifier circuit AMP.
It may be configured to be included in one circuit.
【００１９】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、図４の信号処理回
路の符号ＳＧａ，ＳＧａ’及びＳＧｂで示す部分の信号
の周波数特性をそれぞれ示している。磁気検出手段２０
として用いられる磁気ヘッド２１は、図５（Ａ）に示す
ように、搬送速度の変動による周波数ｆの変動（下限ｆ
L 〜上限ｆH ）に対して、一定の割合（“６ｄＢ／ｏｃ
ｔ”）で出力が変動する微分型の出力特性を持ってい
る。この場合、補償回路３１は、図５（Ｂ）に示すよう
に、ある周波数領域（ｆ1 〜ｆ2 ）において“−６ｄＢ
／ｏｃｔ”の積分特性（積分型の補償特性）を有する回
路構成となっている。但し、ｆ1 〜ｆ2 はｆL 〜ｆH を
含む領域であり、ｆ1 は積分特性のロールオン周波数、
ｆ2 は積分特性のロールオフ周波数をそれぞれ示してい
る。FIGS. 5A to 5C show frequency characteristics of signals in portions indicated by reference numerals SGa, SGa 'and SGb in the signal processing circuit of FIG. 4, respectively. Magnetic detection means 20
As shown in FIG. 5 (A), the magnetic head 21 used as a unit changes the frequency f due to the change in the transport speed (lower limit f
L to upper limit f H ), a fixed ratio (“6 dB / oc
In this case, the compensation circuit 31 has a differential output characteristic of "-6 dB" in a certain frequency range (f 1 to f 2 ), as shown in FIG. 5B.
/ Oct "integral characteristic (integral type compensation characteristic). However, f 1 to f 2 is a region including f L to f H , f 1 is a roll-on frequency of the integral characteristic,
f 2 indicates the roll-off frequency of the integral characteristic.
【００２０】上述のような構成において、図４の信号処
理回路の動作例を説明する。図４において、磁気ヘッド
２１の磁気出力 ei は、増幅回路ＡＭＰ１で増幅された
後、“−６ｄＢ／ｏｃｔ”の積分特性を有する補償回路
３１に入力されて磁気ヘッド２１の６ｄＢ／ｏｃｔの微
分型の出力特性が平坦化され、図５（Ｃ）に示すよう
に、一定レベルの出力ＳＧｂとなる。即ち、搬送速度の
変動に伴なう磁気ヘッド２１の周波数変動が生じても、
補償回路３１による補正後の信号ＳＧｂは一定レベルと
なる。そして、補正後の信号ＳＧｂがバッファを兼ねた
増幅回路ＡＭＰ／ＢＵＦにより増幅され、ヘッド検出信
号ＳＧｃ（ｅo ）として出力される。An operation example of the signal processing circuit shown in FIG. 4 having the above-mentioned configuration will be described. In FIG. 4, the magnetic output e i of the magnetic head 21 is amplified by the amplifier circuit AMP1 and then input to the compensation circuit 31 having the integral characteristic of “−6 dB / oct” to differentiate the magnetic head 21 by 6 dB / oct. The output characteristics of the mold are flattened, and the output SGb has a constant level as shown in FIG. That is, even if the frequency of the magnetic head 21 fluctuates due to the fluctuation of the transport speed,
The signal SGb corrected by the compensation circuit 31 has a constant level. Then, the corrected signal SGb is amplified by the amplifier circuit AMP / BUF that also serves as a buffer, and is output as the head detection signal SGc (e o ).
【００２１】次に、上記積分型の補償特性を実現するた
めの補償回路３１の構成を具体例を示して説明する。図
６は、補償回路３１の構成例で、一般にデエンファシス
（de-emphasis circuit ）回路として知られている回路
の一例を示している。デエンファシス回路は、受信機の
デエンファシス，録音テープの再生イコライザ，アナロ
グ・レコードのＲＩＡＡイコライザとして知られている
ものであり、高い周波数領域が強調（プレエンファシ
ス； pre-emphasis ）されている信号波を元の信号波に
復元するための回路として使用されている。例えば周波
数変調を採用した通信方式では、信号波の高い周波数領
域を周波数に比例して強調して送信することにより、信
号対雑音比の低下を防止するようにしている。そのた
め、送信側から伝送されてくる信号波を元の信号波に復
元するには、受信側では出力電圧が周波数に逆比例する
ような回路を使用すれば良く、この回路としてデエンフ
ァシス回路が使用されている。Next, the configuration of the compensation circuit 31 for realizing the integral type compensation characteristic will be described with reference to a concrete example. FIG. 6 shows an example of the configuration of the compensation circuit 31, and shows an example of a circuit generally known as a de-emphasis circuit. The de-emphasis circuit is known as a receiver de-emphasis, a recording tape reproduction equalizer, and an analog record RIAA equalizer. Is used as a circuit to restore the original signal wave. For example, in a communication method that employs frequency modulation, a high frequency region of a signal wave is emphasized in proportion to the frequency and transmitted to prevent a decrease in the signal-to-noise ratio. Therefore, in order to restore the signal wave transmitted from the transmission side to the original signal wave, it is sufficient to use a circuit on the reception side that the output voltage is inversely proportional to the frequency, and a de-emphasis circuit is used as this circuit. Has been done.
【００２２】本発明では、このようなデエンファシス回
路が持っている積分型の補償特性を利用し、磁気検出手
段からの出力信号をデエンファシス回路を用いて補正す
るようにしている。すなわち、搬送モータの回転速度の
変化等により磁気ヘッドの磁気出力ｅo （入力電圧
ｅi ）が変動しても、磁気ヘッドに誘起される電圧の周
波数ｆH に逆比例する電圧ｅo を出力することにより、
磁気出力ｅo を補正することができる。図６のデエンフ
ァシス回路は、抵抗Ｒ１が入力端子と出力端子との間に
接続され、抵抗Ｒ１の出力線の節点と接地との間に抵抗
Ｒ２（抵抗値Ｒ２＜Ｒ１）及びコンデンサＣが直列接続
されていて、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２と１つのコンデンサ
Ｃでデエンファシス回路を構成している。このように２
つの抵抗Ｒ１，Ｒ２と１つのコンデンサＣのみで、積分
型の補償特性を有する補償回路を実現することができ
る。このデエンファシス回路の出力周波数Ｇ（ｊω）は
次の数３で示され、その周波数特性ｆは図７に示すよう
になる。但し、図７中の“ｎ”はｆ1 を基準としたとき
のオクターブ数で、中心周波数ｆo とロールオン周波数
ｆ1 が“ｎ”ｏｃｔの関係のとき、ｆo ＝２n ｆ1 と示
される。In the present invention, the integral type compensation characteristic of such a de-emphasis circuit is utilized to correct the output signal from the magnetic detecting means by using the de-emphasis circuit. That is, even if the magnetic output e o (input voltage e i ) of the magnetic head fluctuates due to changes in the rotation speed of the carry motor, the voltage e o that is inversely proportional to the frequency f H of the voltage induced in the magnetic head is output. By doing
The magnetic output e o can be corrected. In the de-emphasis circuit of FIG. 6, the resistor R1 is connected between the input terminal and the output terminal, and the resistor R2 (resistance value R2 <R1) and the capacitor C are connected in series between the node of the output line of the resistor R1 and the ground. Two resistors R1 and R2 and one capacitor C are connected to form a de-emphasis circuit. Thus 2
With only one resistor R1 and R2 and one capacitor C, a compensation circuit having an integral type compensation characteristic can be realized. The output frequency G (jω) of this de-emphasis circuit is expressed by the following equation 3, and its frequency characteristic f is as shown in FIG. However, “n” in FIG. 7 is the number of octaves with respect to f 1 , and when the center frequency f o and the roll-on frequency f 1 are “n” oct, it is shown as f o = 2 n f 1. Be done.
【００２３】[0023]
【数３】 (Equation 3)
【００２４】ここで、補償回路の設計においては、標準
の搬送速度における磁気出力周波数ｆc に等しい値に補
償回路の中心周波数ｆo を設定し、搬送速度の変動によ
る周波数変動の上限ｆH と下限ｆL を含む範囲で補償回
路のロールオフ周波数ｆ2 及びロールオン周波数ｆ1 を
設定すれば良い。また、補償回路の挿入によるゲイン損
失として、中心周波数ｆo において次の数４に示す
“α”だけ振幅が減衰する。[0024] Here, in the design of the compensation circuit, and an upper limit f H of setting the center frequency f o of the compensation circuit to a value equal to the magnetic output frequency f c in the standard conveyance speed of the frequency fluctuation due to the variation of the conveying speed The roll-off frequency f 2 and the roll-on frequency f 1 of the compensation circuit may be set within a range including the lower limit f L. Further, as a gain loss due to the insertion of the compensation circuit, the amplitude is attenuated by “α” shown in the following equation 4 at the center frequency f o .
【数４】 (Equation 4)
【００２５】厳密な利得設定を要する場合は、補償回路
の前段増幅回路又は後段増幅回路で補正する必要があ
る。この補正については、補償回路と増幅回路との接続
構成の実施例を示して説明する。If a strict gain setting is required, it is necessary to make a correction by the pre-stage amplification circuit or the post-stage amplification circuit of the compensation circuit. This correction will be described with reference to an embodiment of the connection configuration of the compensation circuit and the amplification circuit.
【００２６】[0026]
【実施例】図８は、磁気ヘッド出力の信号処理回路の一
例を示しており、補償回路を設ける前の回路構成を示し
ている。この信号処理回路は、磁気ヘッド２１に直列接
続されそれぞれ４０ｄＢ，２０ｄＢの増幅利得を有する
２つの増幅回路ＡＭＰ１及びＡＭＰ２から構成されてい
る。この信号処理回路を具体例として、上述の補償回路
を独立の回路として挿入する場合の構成例について説明
する。EXAMPLE FIG. 8 shows an example of a magnetic head output signal processing circuit, showing a circuit configuration before a compensation circuit is provided. This signal processing circuit is composed of two amplifier circuits AMP1 and AMP2 connected in series to the magnetic head 21 and having an amplification gain of 40 dB and 20 dB, respectively. With this signal processing circuit as a specific example, a configuration example in which the above-described compensation circuit is inserted as an independent circuit will be described.
【００２７】図９（Ａ）は、増幅回路ＡＭＰ２の後段に
補償回路３１を挿入する場合の例を示しており、この例
では、バッファを兼ねた増幅回路ＡＭＰ３／ＢＵＦを補
償回路の後段に設け、補償回路３１で減衰した出力を増
幅利得“Ｋ”ｄＢ（Ｋ＝前記数４の“α”）で増幅する
構成としている。また、図９（Ｂ）は、増幅回路ＡＭＰ
１と増幅回路ＡＭＰ２との間に補償回路３１を挿入する
場合の例を示しており、このような構成とした場合、補
償回路３１の後段増幅回路ＡＭＰ２によって“２０＋
Ｋ”ｄＢの増幅利得で増幅すれば、補償回路３１で減衰
した出力を補正することができる。なお、ＡＭＰ１，Ａ
ＭＰ２及びＡＭＰ３は広帯域アンプである。FIG. 9A shows an example in which the compensation circuit 31 is inserted after the amplifier circuit AMP2. In this example, the amplifier circuit AMP3 / BUF also serving as a buffer is provided after the compensation circuit. The output attenuated by the compensating circuit 31 is amplified with an amplification gain of "K" dB (K = "α" in the above-mentioned equation 4). Further, FIG. 9B shows an amplifier circuit AMP.
1 shows an example in which the compensating circuit 31 is inserted between the amplifier circuit 1 and the amplifying circuit AMP2. In the case of such a configuration, the latter stage amplifying circuit AMP2 of the compensating circuit 31 causes "20+".
If it is amplified with an amplification gain of K ″ dB, the output attenuated by the compensation circuit 31 can be corrected.
MP2 and AMP3 are wide band amplifiers.
【００２８】さらに、図１０（Ａ）に示すように、ＡＭ
Ｐ１の入力段に補償回路３１を挿入し、前段増幅回路Ａ
ＭＰ３（又はバッファ回路ＢＵＦ）の出力を補償回路３
１で補正し、補償回路３１で減衰した出力を増幅回路Ａ
ＭＰ２で補正する構成としても良い。また、補償回路３
１を独立の回路とせず、図１０（Ｂ）に示すように、増
幅回路ＡＭＰ２の帰還回路３１Ａに組み込む構成として
も良い。この場合、帰還回路３０Ａの帰還率をβ（Ｓ）
とすると、増幅回路ＡＭＰ２の仕上りゲインは、１／β
（Ｓ）となるため微分型の特性となる。なお、上述した
構成例では、補償回路３１の挿入によるゲイン損失分を
最終段の増幅回路で確保するようにしているが、他の増
幅回路を用いても良い。但し、仕上りゲインが小さい増
幅回路を用いるのが好ましい。Further, as shown in FIG.
The compensating circuit 31 is inserted in the input stage of P1 to
The output of MP3 (or buffer circuit BUF) is compensated by the compensation circuit 3
The output corrected by 1 and attenuated by the compensation circuit 31 is amplified by the amplification circuit A.
The configuration may be such that it is corrected by MP2. In addition, the compensation circuit 3
1 may be incorporated in the feedback circuit 31A of the amplifier circuit AMP2, as shown in FIG. 10B, instead of being an independent circuit. In this case, the feedback ratio of the feedback circuit 30A is β (S)
Then, the final gain of the amplifier circuit AMP2 is 1 / β
Since it is (S), it has a differential type characteristic. In the configuration example described above, the gain loss amount due to the insertion of the compensation circuit 31 is secured in the final stage amplifier circuit, but other amplifier circuits may be used. However, it is preferable to use an amplifier circuit having a small finishing gain.
【００２９】次に、補償回路を独立回路として挿入する
場合の具体的な信号処理回路の構成例を示す。図１１
は、図９（Ｂ）の信号処回路の構成例、すなわち補償回
路を増幅回路ＡＭＰ１と増幅回路ＡＭＰ２との間に挿入
する場合の回路例を示している。この回路は設計条件と
して、仕上りゲインを「６０ｄＢ」、硬貨の搬送速度を
「１０００ｍｍ／Ｓ」〜「４０００ｍｍ／Ｓ」（中心搬
送速度：２０００ｍｍ／Ｓ）、磁気出力の周波数変動を
「５ＫＨｚ」〜「２０ＫＨｚ」（中心周波数：１０ＫＨ
ｚ）とした場合の実施例を示している。なお、補償回路
３１の減衰量“−１２ｄＢ”は、中心周波数（ｆ＝
ｆo ）での減衰量を示している。Next, a concrete example of the configuration of the signal processing circuit when the compensation circuit is inserted as an independent circuit is shown. FIG.
9 shows a configuration example of the signal processing circuit in FIG. 9B, that is, a circuit example in the case where the compensation circuit is inserted between the amplifier circuit AMP1 and the amplifier circuit AMP2. As design conditions, this circuit has a finishing gain of "60 dB", a coin transport speed of "1000 mm / S" to "4000 mm / S" (center transport speed: 2000 mm / S), and a magnetic output frequency fluctuation of "5 KHz". "20KHz" (Center frequency: 10KH
z) is an example. Note that the attenuation amount “−12 dB” of the compensation circuit 31 is equal to the center frequency (f =
It shows the amount of attenuation at f o ).
【００３０】この補償回路のコンデンサＣ（Ｃ5 ）と抵
抗Ｒ（Ｒ5 ，Ｒ6 ）の値は、磁気ヘッドの周波数特性を
打ち消すような値が選ばれる。これは、被識別媒体であ
る紙幣の印刷インクの印刷間隔が元となる。計算が面倒
であれば、実験からも容易に求めることができる。この
場合、先ず、信号を補正することなく、搬送速度をパラ
メータにして出力の値をプロットし、その出力が増大し
ていく傾きをキャンセルするように回路のコンデンサＣ
と抵抗Ｒの値を決定すればよい。実施例では抵抗Ｒとコ
ンデンサＣの直列回路であるので解は容易に求まり、そ
れぞれ図１１中に示す値で信号処理回路を構成してい
る。The values of the capacitor C (C 5 ) and the resistance R (R 5 , R 6 ) of this compensation circuit are selected so as to cancel the frequency characteristic of the magnetic head. This is based on the printing interval of the printing ink of the bill, which is the medium to be identified. If the calculation is troublesome, it can be easily obtained from experiments. In this case, first, without correcting the signal, the value of the output is plotted using the transport speed as a parameter, and the capacitor C of the circuit is arranged so as to cancel the slope in which the output increases.
And the value of the resistance R may be determined. In the embodiment, the solution is easily obtained because it is the series circuit of the resistor R and the capacitor C, and the signal processing circuit is configured with the values shown in FIG.
【００３１】なお、上述した実施の形態及び実施例で
は、検出対象体を紙幣として本発明を紙幣識別装置に適
用する場合を例として説明したが、紙幣識別装置に限る
ものではなく、搬送される検出対象体を磁気ヘッドを用
いて識別する識別装置であれば本発明を適用することが
できる。In the above-described embodiments and examples, the case in which the present invention is applied to the banknote discriminating apparatus with the object to be detected as a banknote has been described as an example, but the present invention is not limited to the banknote discriminating apparatus and is conveyed. The present invention can be applied to any identification device that identifies a detection target using a magnetic head.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の紙幣識
別装置によれば、紙幣の搬送系の速度変動が起きても影
響を受けることなく信号処理ができる。また、紙幣の識
別機を開発するにおいて、搬送速度が変わればそれに応
じて比較の基準となる基準データを用意することが一般
的に行われていたが、本発明によれば、例えば紙幣の搬
送速度が１０００ｍｍ／ｓから３０００ｍｍ／ｓ内のい
ずれに設定されたとしても、その内の１点のデータを基
に作成した基準データで広い範囲の速度設定に対応する
ことができる。これにより、製品の開発期間が短縮でき
るとともに、紙幣搬送速度に対して安定した紙幣識別装
置を提供することができる。As described above, according to the bill discriminating apparatus of the present invention, signal processing can be performed without being affected even when the speed of the bill conveying system changes. Further, in developing a bill validator, it has been common practice to prepare reference data as a reference for comparison in accordance with a change in transport speed, but according to the present invention, for example, bill transport Regardless of whether the speed is set from 1000 mm / s to 3000 mm / s, it is possible to support a wide range of speed settings with reference data created based on the data of one point. As a result, the development period of the product can be shortened, and a bill validator that is stable with respect to the bill transport speed can be provided.
【図１】本発明の紙幣識別装置における磁気パターン検
出部の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a magnetic pattern detection unit in a bill identifying device of the present invention.
【図２】図１の磁気検出手段の出力波形とパルス発生手
段の出力パルスとの対応を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the correspondence between the output waveform of the magnetic detection means and the output pulse of the pulse generation means of FIG.
【図３】本発明における補正後の磁気出力の波形例を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a waveform example of a magnetic output after correction according to the present invention.
【図４】図１の磁気検出手段２０と信号補正手段３０の
部分の信号処理回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing circuit in a portion of a magnetic detection unit 20 and a signal correction unit 30 of FIG.
【図５】図４の信号処理回路の各部波形図である。5 is a waveform chart of each part of the signal processing circuit of FIG.
【図６】本発明に用いる補償回路の具体例を示す回路図
である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific example of a compensation circuit used in the present invention.
【図７】図６の回路の周波数特性を示す図である。7 is a diagram showing frequency characteristics of the circuit of FIG.
【図８】本発明に用いる補償回路を設ける前の信号処理
回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing circuit before providing a compensation circuit used in the present invention.
【図９】図８の信号処理回路に本発明に用いる補償回路
を適用した場合の第１及び第２の構成例を示すブロック
図である。9 is a block diagram showing first and second configuration examples when the compensation circuit used in the present invention is applied to the signal processing circuit of FIG.
【図１０】図８の信号処理回路に本発明に用いる補償回
路を適用した場合の第３及び第４の構成例を示すブロッ
ク図である。10 is a block diagram showing third and fourth configuration examples when the compensation circuit used in the present invention is applied to the signal processing circuit of FIG.
【図１１】本発明に用いる信号処理回路の具体例を示す
回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific example of a signal processing circuit used in the present invention.
【図１２】従来の識別装置において一般的に用いられて
いる、紙幣の磁気パターン検出のための信号処理回路の
一例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing an example of a signal processing circuit generally used in a conventional identification device for detecting a magnetic pattern of a bill.
【図１３】一般的な磁気ヘッドの磁気出力の周波数特性
を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing frequency characteristics of magnetic output of a general magnetic head.
【図１４】従来の紙幣識別装置の全体構成の一例を示す
ブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a conventional bill validator.
１０ パルス発生手段 ２０ 磁気検出手段 ２１ 磁気ヘッド ３０ 信号補正手段 ３１ 補償回路（デエンファシス回路） ４０ サンプリング手段 10 pulse generation means 20 magnetic detection means 21 magnetic head 30 signal correction means 31 compensation circuit (de-emphasis circuit) 40 sampling means
Claims (1)
分型磁気ヘッドを用いて前記紙幣を識別する紙幣識別装
置において、前記紙幣の搬送距離に比例したパルスを発
生するパルス発生手段と、デエンファシス回路を用いて
前記磁気ヘッドからの出力信号を補正する信号補正手段
と、前記パルス発生手段によって所定のパルスを発生す
る毎に前記信号補正手段により補正された前記磁気ヘッ
ドからの信号をサンプリングするサンプリング手段とを
備えたことを特徴とする紙幣識別装置。1. A bill discriminating apparatus for discriminating the bill by using a differential magnetic head for detecting the magnetic strength of the conveyed bill, and a pulse generating means for generating a pulse proportional to a conveying distance of the bill, A signal correcting means for correcting an output signal from the magnetic head by using an emphasis circuit, and a signal from the magnetic head corrected by the signal correcting means is sampled every time a predetermined pulse is generated by the pulse generating means. A bill validator comprising a sampling means.
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| JP35082295A JP3657335B2 (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Bill recognition device |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095479A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Toshiba Corp | Paper sheet processing device, paper sheet processing method, ticket processing device and ticket processing method |
| WO2011096258A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | Magnetic pattern detection device |
| JP2011164794A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nidec Sankyo Corp | Magnetic pattern detection device |
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1995
- 1995-12-26 JP JP35082295A patent/JP3657335B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN104123781B (en) * | 2010-02-05 | 2017-01-18 | 日本电产三协株式会社 | Magnetic pattern detection device |
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