CN1591483A - 纸币识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明的纸币识别装置，具备沿纸币传送通道(22)设置的含有红色发光二极管(23)的光源，以及接收来自该红色发光二极管(23)放射的光的光电二极管(26)，在红色发光二极管(23)中，采用放射除红色光外还含有红外光的光线的发光二极管，并且在红色发光二极管(23)与光电二极管(26)之间插入用于消除红外光的红外光消除滤光器(29)。通过这种结构，可以进行稳定的红色检测。

Description

纸币识别装置

技术领域

本发明涉及自动售货机或售票机等各种自动服务机器上使用的纸币识别装置。

背景技术

首先，对以往的纸币识别装置，参照附图进行说明。图7表示以往的纸币识别装置的光传感器部。

在图7中，在纸币传送通道1的一方的面上，借助导光体2，配置着蓝色发光二极管3，红外发光二极管4，以及红色发光二极管6。在纸币传送通道1的另一方的面上，借助导光体7，配置了光电二极管8。通过这样的构造，可以在作为识别对象的纸币5通过光电二极管8前面的时候调查纸币5的光学特性。

即，图7所示的以往的纸币识别装置，由光电二极管8对纸币5在各个地点对来自蓝色发光二极管3，红外发光二极管4，以及红色发光二极管6的光线的穿透率的差异进行检测，从而判断是真币还是伪钞。这里，红色发光二极管6，采用高辉度型的红色发光二极管。这是为了精密地检测红色微妙的差。

再者，作为与本申请发明相关的在先技术文献，例如，有日本专利申请特开2002-260051号公报。

然而，这样的以往的纸币识别装置，由于采用高辉度型的红色发光二极管，所以就有其发光里包含的红外光也放射的问题。即，在高辉度型的红色发光二极管的制造过程中，通过追加P层或N层，掺入能隙不相同的材料，在提高发光效率上下工夫。可是，由于采用这样的对策，虽然能增加发光二极管的亮度，但因此，如图8所示，除波长644nm的红色光9以外，也放射了波长870nm的红外光10。而且，该红外光10的输出电平非常不稳定。因此，由红色发光二极管6所产生的正常的红色光在光电二极管8的感光度就会变动平均17％(最高27％，最低3％)，从而产生纸币5的识别不稳定的问题。另外，在图8中，横轴11是波长，纵轴12是输出电平。

发明内容

本发明，是具有纸币传送通道、和检测通过该纸币传送通道的纸币特征的光传感器部，根据来自该光传感器部的信号进行纸币识别的纸币识别装置，其构成有以下特征。

其特征在于，上述光传感器部包括：沿纸币传送通道设置的至少含有1个红色光源的光源，以及用于接收来自该红色光源的放射光的感光元件，在红色光源中，采用放射除红色光外还包括红外光的光源，并且在红色光源与感光元件之间插入用于消除红外光的红外光消除滤光器。

通过该结构，即使采用高辉度型的红色发光二极管作为红色光源，也能进行稳定的红色检测。其结果，增加了纸币识别装置的识别的稳定性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的纸币识别装置的光传感器部的剖面图。

图2是图1所示的纸币识别装置的光传感器部的输出波形图。

图3是本发明的实施方式2的纸币识别装置的光传感器部的剖面图。

图4是图3所示纸币识别装置的红外光消除滤光器的俯视图。

图5是图3所示纸币识别装置的红外光消除滤光器的特性图。

图6是图3所示的纸币识别装置的主要构成部的框图。

图7是以往的纸币识别装置的光传感器部的剖面图。

图8是红色发光二极管的输出波形图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的纸币识别装置的光传感器部的剖面图。在图1中，本实施方式的纸币识别装置，具有从纸币5的插入口21连续设置的纸币传送通道22，以及检测通过该纸币传送通道22的纸币5的特征的光传感器部，根据来自该光传感器部的信号进行纸币鉴别。

光传感器部包含：沿纸币传送通道22设置、至少含有1个红色光源23的多个光源23，24及25，以及接收来自该红色光源23放射的光的感光元件28。红色光源23，采用放射除红色光外包含红外光的光源，同时，还在红色光源23与感光元件26之间插入了消除红外光的红外光消除滤光器29。

更具体地说，在纸币传送通道22的上面，配备有红色发光二极管23，红外发光二极管24以及蓝色发光二极管25。

另外，面向红色发光二极管23，作为其感光元件配备有光电二极管26。面向红外发光二极管24，作为其感光元件配备有光电二极管27。面向蓝色发光二极管25，作为其感光元件配备有光电二极管28。

红外光消除滤光器29，设置在红色发光二极管23与纸币传送通道22之间，在剪除从红色发光二极管23放射出来的红外光线的同时使红色光通过。

即，当红色发光二极管23发光时，即使例如该红色发光二极管23发的光里含有红外光，该红外光也会被红外光消除滤光器29消除。因此，只有红色光到达感光二极管26，从而可以稳定地仅对红色光进行检测，增加纸币识别装置进行识别的稳定性。

在本实施方式中，红外光消除滤光器29，在红色发光二极管23与纸币传送通道22之间设置，但也可以将红外光消除滤光器29设置在纸币传送通道22与光电二极管26之间。

另外，红外光消除滤光器29，接近作为红色光源的红色发光二极管23设置。而且，如果让红色发光二极管23，红外发光二极管24，蓝色发光二极管25分时发光，3个光电二极管26、27、28就可以通用1个光电二极管，与通用的光电二极管的相关联的电路就可以用1个，因而有助于降低价格。

总之，如上述，即使采用了也放射红外光的高辉度型的红色发光二极管23，通过夹隔红外光消除滤光器29，在达到高辉度发光的同时，还可以将红色发光二极管23包含的红外光剪除，所以能够仅仅针对红色光进行独立检测。即，由于红色发光二极管23放射的不稳定的红外光被剪除，所以能够增加识别的稳定性。

下面，图2是图1所示的纸币识别装置的光传感器部的输出波形图。

在图2中，输出31，是使红色发光二极管23发光时，光电二极管26的输出波形。输出32，是使红外发光二极管24发光时，光电二极管27的输出波形。输出33，是使蓝色发光二极管25发光时，光电二极管28的输出波形。

如图2的输出波形图所示，通过采用红外光消除滤光器29，对应红色发光二极管23的光电二极管26的输出31，对应红外发光二极管24的光电二极管27的输出32，以及对应蓝色发光二极管25的光电二极管28的输出33，都可以各自以稳定地输出具有各自特征的特性。因此，能够稳定地进行对纸币5的识别。在这里，横轴34是时间(或是纸币5的位置)，纵轴35是光电二极管26，27及28的输出电平。

(实施方式2)

图3，是本发明的实施方式2的纸币识别装置的光传感器部的剖面图。在图3中，本实施方式的纸币识别装置，在纸币传送通道121的一侧的壁面上配置着基板122。在该基板122上面，作为光源，将表面安装型的红色发光二极管123a、红外发光二极管124a、以及蓝色发光二极管125a，以红外发光二极管124a为中心，按该顺序安装。这里，红色发光二极管123a，采用高辉度型的红色发光二极管，除红色光以外，如图8所述也放射红外光。

在纸币传送通道121与基板122之间配置着漏斗状的导光体126a。导光体126a，由透明塑料制成，与纸币传送通道121上固定用的安装框部127a及127b形成一体。与纸币传送通道121上侧的壁面形成一体的安装爪144a及144b，分别与安装框部127a及127b咬合，将导光体126a固定。红外光消除滤光器50，在与红色发光二极管123a接近的同时，配置在红色发光二极管123a与导光体126a之间。

在纸币传送通道121下侧的壁面下方配置着基板128。在该基板128上，作为感光元件，安装着表面安装型的光电二极管129。而且，在纸币传送通道121与基板128之间，配置着面对光电二极管129、由透明塑料制成的漏斗形导光体130。该导光体130，与用于固定在纸币传送通道121上的安装框部131a、131b形成一体。与纸币传送通道121的壁面形成一体的安装爪145a及145b，与基板128咬合，纸币传送通道121与基板128之间夹持安装框部131a、131b，固定导光体130。

图4是图3所示的纸币识别装置的红外光消除滤光器50的俯视图。

在图4中，该红外光消除滤光器50，可自由拆卸地安装在安装框部127a、127b。因此，能够方便地进行维修保养。另外，符号501，502及503，分别是对应红色发光二极管123a，红外发光二极管124a，以及蓝色发光二极管125a的部位。在对应红外发光二极管124a的部位502，对应蓝色发光二极管125a的部位503，分别穿设有孔51、52。因此，只有针对红色发光二极管123a，安装了红外光消除滤光器50。

图5是图3所示的纸币识别装置的红外光消除滤光器的特性图。

在图5中，横轴53是波长，纵轴54是红外光消除滤光器50的穿透度。符号56是波长460nm的蓝色穿透度，符号57是波长644nm的红色穿透度，均有约70％的穿透度。

对此，针对符号58所示的波长870nm的红外光，穿透度不超过约7％，从而可以对红色发光二极管123a输出的红外光进行大体上全面的剪除。因此，光电二极管129，可以稳定地进行红色识别。

对本实施方式的纸币识别装置的主要构成部进行更加详细地说明。

图6是图3所示的纸币识别装置的主要构成部的框图。在图6中，设置着沿着纸币传送通道121搬运纸币5的传送器132(这里由皮带与辊轮构成)。在传送器132的入口配置有纸币检测器133，与检测纸币位置的控制器134相连。

将作为红色光源的红色发光二极管123a、123b，红外发光二极管124a、124b，以及蓝色发光二极管125a、125b沿纸币传送通道121配置的同时，还与使其在恰当的时机依次发光的控制器134相连。在图6中为了便于说明，将这些发光二极管按一列排列表示，不过，实际的配置是按两列排列安装。这些光电二极管123a、123b、124a、124b、125a、125b，以及作为感光元件的光电二极管129，一起构成光传感器部。

对应红色发光二极管123a，红外发光二极管124a及蓝色发光二极管125a，配置第1导光体126a。对应红色发光二极管123b，红外发光二极管124b，以及蓝色发光二极管125b配置第2导光体126b。另外，在红色发光二极管123a与第1导光体126a之间，配置第1红外光消除滤光器50a。在红色发光二极管123b与第2导光体126b之间，配置第2红外光消除滤光器50b。在第1导光体126a、第2导光体126b、以及光电二极管129之间配置第3导光体130。

如上述所明确的那样，在作为红色光源的红色发光二极管123a与作为感光元件的光电二极管129之间，插入消除红外光的第1红外光消除滤光器50a。同样，在作为红色光源的红色发光二极管123b与作为感光元件的光电二极管129之间，插入消除红外光的第2红外光消除滤光器50b。第1红外光消除滤光器50a接近作为红色光源的红色发光二极管123a设置。第2红外光消除滤光器50b接近作为红色光源的红色发光二极管123b设置。

另外，第1红外光消除滤光器50a及第2红外光消除滤光器50b，可以根据需要卸下来。由此，便于进行这些红外光消除滤光器的维修保养。

传送器132由电动机135驱动。电动机135由控制器134通过电动机驱动电路136驱动。用于输出电动机135的转速的同步脉冲发生器137，与电动机135连接设置。该同步脉冲发生器137也与控制器134连接。

光电二极管129的输出，与针对输入信号的强度以对数关系输出的对数放大电路138连接。该对数放大电路138的输出，通过线性放大电路139、AD变换器140与控制器134连接。另外，控制器134，通过DA变换器141，向对数放大电路138供给标准电流。另外，在控制器134上，同时还连接着标准值存储器142、输出入存储器143。作为控制器134，使用具有多个输出入端口的单片微机即可。

下面，对这样构成的本实施方式的纸币识别装置的操作进行说明。

首先，纸币识别装置启动时以无纸币状态调查传感器部的状态。即，首先，使红色发光二极管123a发光，其光线通过导光体126a放射到纸币传送通道121上，而且借助导光体130引导到光电二极管129。这时，红外光消除滤光器50a将包含在红色发光二极管123a内的红外光消除。

光电二极管129的信号，通过对数放大电路138、线性放大电路139以及AD变换器140，输入给控制器134。控制器134，计算该输入电压的AD变换值与预先设定并存储在标准值存储器142内的标准值Xr1之间的差，将该差向变小的方向以一定的变换率，变更向DA变换器141的输入值Yr1。

由于DA变换器141的输出决定对数放大电路138的标准电流值，所以对数放大电路138的放大率变化，AD变换器140的输出(控制器134的输入值)就向预先设定的标准值Xr1相一致地进行调整。这样，调整后的输入值Yr1被储存在所定的输入值存储器143中。

然后，使红外发光二极管124a发光，同样，在红外发光二极管124a发光时使向DA变换器141的输入值Yir1变化，调整对数放大电路138的放大率，使AD变换器140的输出与红外发光二极管124a的标准值Xir1相一致。调整后的向DA变换器141的输入值Yir1存储在输入值存储器143中。

然后，使蓝色发光二极管125a发光，同样，在蓝色发光二极管125a发光时使向DA变换器141的输入值Yb1变化，调整对数放大电路138的放大率，使AD变换器140的输出与蓝色发光二极管125a的标准值Xb1相一致。调整后的向DA变换器141的输入值Yb1存储在输入值存储器143中。

同样，求红色发光二极管123b发光时向DA变换器141的输入值Yr2，红外发光二极管124b发光时向DA变换器141的输入值Yir2，以及蓝色发光二极管125b发光时向DA变换器141的输入值Yb2，并分别存储在输入值存储器143内。对红色发光二极管123b，也用红外光消除滤光器50b将包含在红色发光二极管123b的红外光消除。

由此，光传感器的标准化准备完成，其后控制器134与各发光二极管的发光时间相一致，读出来自输入值存储器143的所定输入值，通过分别指示各自对应的DA变换器141的输入值，对应各个发光二极管的地点及波长，取得所定的灵敏度。

这种初期调整完成以后，在光传感器部的入口，纸币检测器133检测到纸币5插入后，控制器134，借助电动机驱动电路136启动电动机135。由此，电动机135驱动传送器132，将纸币5拉入光传感器部。纸币5的传送量，在控制器134通过测量同步脉冲发生器137发生的脉冲数进行测定。从纸币端传送所定的距离，在预定的测量点，从纸币5取得红色发光二极管123a发光时的AD变换值Sr1，红外发光二极管124a发光时的AD变换值Sir1，以及蓝色发光二极管125a发光时的AD变换值Sb1。这时，红外光消除滤光器50a将包含在红色发光二极管123a的红外光消除。

由于红色发光二极管123a发出的光，红外发光二极管124a发出的光，以及蓝色发光二极管125a发出的光，全部通过导光体126a对纸币的同一区域照射，所以如图3所示的基板122上的各发光二极管的安装位置的差不影响照射位置。

另外，通常的纸币识别装置，纸币传送速度是150mm/S，如果预先设定各发光二极管的发光间隔为1mS以下，则其间纸币5的移动量就是0.15mm以下。如果把发光体126a的在纸币传送通道121的开口部分的宽度做成2mm左右，由纸币传送的原因引起的位置偏差的影响度是7.5％以下，与以往的光传感器相比，分辨率与各波长的位置吻合精度可以大幅度提高。

同样，另外一组发光二极管123b、124b、125b发出的光，也借助导光体126b和导光体130，由同一光电二极管129检测，对纸币的其它领域的AD变换值可以由同一电路处理。这时，红外光消除滤光器50b将包含在红色发光二极管123b的红外光消除。

为了综合进行纸币识别，在纸币5的传送过程中针对多个测量点，由控制器134对例如，AD变换值Sr1、Sir1、Sr1-Sir1等数值相对于真币是否在预先设定的范围内进行判定。其判定信息，与来自磁传感器等没有图示的其他传感器获得的信息合在一起进行综合判定，判断是真币还是伪钞。

在本实施方式中，3种发光二极管各使用2个，采用分别与2个红色光源(红色发光二极管123a、123b)邻接的2个导光体126a、126b，以及与感光元件(光电二极管129)相邻的1个导光体130，进行纸币的检测，但发光二极管在2种以下或4种以上，也可以对应。同时，邻接红色光源的导光体是1个或3个以上都可以对应。当邻接红色光源的导光体是1个时，也可以不用邻接感光元件的导光体。

如以上所明确的那样，根据本发明的纸币识别装置，因为在红色光源与感光元件之间插入了消除红外光的红外光消除滤光器，所以红色发光二极管发光时，即使例如该红色发光二极管里含有红外光，该红外光也会被红外光消除滤光器消除。因此，只有来自红色发光二极管的红色光到达感光二极管，从而能够稳定地只对红色光进行检测。其结果，增加了纸币识别装置的识别精度和稳定性，并提高了纸币识别和排除伪钞的能力。

本发明的纸币识别装置，由于可以进行稳定的红色检测，识别精度稳定，所以能够适用于自动售货机或售票机等各种自动服务机器。

Claims (4)

1.一种纸币识别装置，具有纸币传送通道、以及用于检测通过该纸币传送通道的纸币特征的光传感器部，根据来自该光传感器部的信号对纸币进行识别，其特征在于：

上述光传感器部包括：沿上述纸币传送通道设置的至少含有1个红色光源的光源、以及用于接收从该红色光源放射的光的感光元件，

在上述红色光源中，采用放射除红色光外还包括红外光的光源，并且在上述红色光源与上述感光元件之间插入用于消除上述红外光的红外光消除滤光器。

2.如权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于：上述光源，包括作为上述红色光源的红色发光二极管，红外发光二极管，以及蓝色发光二极管，

上述感光元件，包括光电二极管。

3.如权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于：上述红外光消除滤光器，邻接上述红色光源设置。

4.如权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于：上述红外光消除滤光器，可相对于上述光传感器部拆卸。

Images