JP2001209839A

JP2001209839A - 紙幣識別装置

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Publication number: JP2001209839A
Application number: JP2000018906A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Terajima; 利勝寺島
Original assignee: Wintec Co Ltd
Current assignee: Wintec Co Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: JP3967861B2

Abstract

(57)【要約】【課題】紙幣の搬送路上に反射標準片を定期的に配置
しなくても、検出部が同一特性の検査面を走査した際の
出力レベルが一定になるように、検出部の検出特性を調
節することができるようにする。【解決手段】紙幣１６の検査面１６ａに光を照射する
光源３６と検査面１６ａからの反射光を受光する受光部
３８を有する検出部３４と、検出部３４が検出した出力
パターンを標準出力パターンと比較し紙幣１６の識別を
行う判定部４６とを有する。また、搬送路Ａの紙幣１６
の非検査面１６ｂ側には参照反射板４２が配置され、調
節部４４は光源３６の光量を調節する。制御部は、予め
参照反射板４２からの反射光を受光した受光部３８の出
力レベルを基準レベルとして記憶部４８に記憶し、その
後判定部が紙幣１６の識別を開始する際に、参照反射板
４２からの反射光を受光した受光部３８の出力レベルを
検出しつつ基準レベルと比較し、検出レベルが基準レベ
ルに等しくなるように光源３６の光量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紙幣識別装置に関
し、詳細には紙幣の検査面を、光を当てて走査する検出
部の光源の光量や受光部の感度を自動的に修正できる紙
幣識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙幣識別装置では、識別用センサ
として一般的に光センサが用いられており、光源で発し
た光を紙幣の検査面に照射し、その反射光を受光部(光
センサ)で電気信号に変換し、その電気信号の出力パタ
ーンと予め求めておいた標準出力パターンとを比較する
ことで、紙幣の識別を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た紙幣識別装置には次のような課題がある。このような
紙幣識別装置において使用される検出部には、光源とし
ての発光ダイオードおよび受光部としてのフォトトラン
ジスタを一体に組み込んだ、集光レンズを備えない反射
形光センサが使用されるのが一般的である。そしてこの
ような反射形光センサは比較的短い焦点距離を持つのが
特徴であり、その結果焦点がずれた場合の検出特性は例
えば図７に示すように出力される電気信号の出力レベル
が二乗カーブで変化することから、紙幣識別装置内部で
の検出部の取り付け作業を綿密に行う必要があり、生産
性に支障をきたすという課題がある。

【０００４】また、紙幣の識別を適切に行うためには、
同一特性の検査面（例えば反射標準片の表面）を走査し
た場合に検出部から出力される電気信号の出力レベルが
常に一定になることが望ましい。しかしながら、発光ダ
イオード等の半導体を応用したセンサは、その検出特性
が時間と共に変化（経年変化）したり、周囲の温度変化
によっても変化する。このため厳密に紙幣の識別を行う
ためには、識別をさせる直前に紙幣の搬送路に例えば反
射標準片を配置し、反射標準片の反射光を受光して検出
部が出力する電気信号の出力レベルを、予めこの反射標
準片を用いて測定しておいた出力レベルと同じになるよ
うに、検出部の検出特性（光源の特性や受光部のゲイン
特性）を調節しておく必要がある。

【０００５】しかしながら、紙幣の識別を行う度に、反
射標準片を搬送路に置いて検出部の光源の特性をチェッ
クすると共に光源の光量を調節したり、受光部の特性を
チェックすると共に受光部のゲインを調節する作業を行
うことは現実的ではない。このため、通常は検出部の光
源の特性や受光部のゲインの経年変化や温度変化を考慮
し、標準出力パターンの規格範囲に余裕を持たせる方法
が採用されているが、この方法だと標準出力パターンの
規格範囲が広くならざるを得ないため、精密な識別は難
しいという課題がある。

【０００６】従って、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、紙幣の搬送路上に反射
標準片を配置しなくても、検出部が同一特性の検査面を
走査した際に出力される電気信号の出力レベルが一定に
なるように、検出部の検出特性を調節することができ、
精密な紙幣の識別が行える紙幣識別装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１記載の紙幣識別装置は、搬送
路に沿って搬送される紙幣の検査面側に配置され、該検
査面に光を照射する光源および検査面からの反射光を受
光して電気信号に変換する受光部を有し、前記紙幣の検
査面を走査して紙幣固有の前記電気信号の出力パターン
を検出する検出部と、該検出部が検出した前記出力パタ
ーンと予め記憶された標準出力パターンとを比較するこ
とで前記紙幣を識別する判定部とを具備する紙幣識別装
置において、前記搬送路の前記紙幣の非検査面側に配置
され、紙幣が無い場合に前記光源からの光を前記受光部
に反射する参照反射板と、記憶部と、前記光源の光量を
調節する調節部と、予め前記参照反射板からの反射光を
受光した前記受光部が出力する電気信号のレベルを検出
して基準レベルとして前記記憶部に記憶し、その後前記
判定部が紙幣の識別を開始する際に、前記検出部を介し
て参照反射板からの反射光を受光した受光部が出力する
電気信号のレベルを検出しつつ、記憶部から読み出した
前記基準レベルと比較して、検出した前記レベルが基準
レベルに等しくなるように前記調節部を制御して前記光
源の光量を調節する制御部とを具備することを特徴とす
る。

【０００８】また、具体的に、前記制御部は予め、前記
搬送路に配置された反射標準片からの反射光を受光した
前記受光部が出力する前記電気信号のレベルが予め決め
られた規定レベルになるように前記調節部を制御して前
記光源の光量を設定すると共に、設定した該光量におけ
る前記参照反射板からの反射光を受光した受光部が出力
する電気信号のレベルを検出して前記基準レベルとして
前記記憶部に記憶する。

【０００９】また、本発明に係る請求項３記載の紙幣識
別装置は、搬送路に沿って搬送される紙幣の検査面側に
配置され、該検査面に光を照射する光源および検査面か
らの反射光を受光して電気信号に変換する受光部を有
し、前記紙幣の検査面を走査して紙幣固有の前記電気信
号の出力パターンを検出する検出部と、該検出部が検出
した前記出力パターンと予め記憶された標準出力パター
ンとを比較することで前記紙幣を識別する判定部とを具
備する紙幣識別装置において、前記搬送路の前記紙幣の
非検査面側に配置され、紙幣が無い場合に前記光源から
の光を前記受光部に反射する参照反射板と、前記標準出
力パターンを作成する際、前記搬送路上に配置した反射
標準片からの反射光を受光した前記受光部が出力する前
記電気信号のレベルを規定レベルとして記憶する記憶部
と、前記光源の光量を調節する調節部と、予め前記参照
反射板からの反射光を受光した前記受光部が出力する前
記電気信号のレベルが予め決められた基準レベルになる
ように前記調節部を制御して前記光源の光量を設定する
と共に、設定した該光量における前記搬送路に配置され
た反射標準片からの反射光を受光した受光部が出力する
電気信号のレベルを検出して、検出したレベルで前記規
定レベルを除して得られた比例定数を前記記憶部に記憶
し、その後前記判定部が紙幣の識別を開始する際に、前
記検出部を介して参照反射板からの反射光を受光した受
光部が出力する電気信号のレベルを検出しつつ、前記基
準レベルと比較して、検出した前記レベルが基準レベル
に等しくなるように前記調節部を制御して前記光源の光
量を調節する制御部とを具備し、前記判定部は、前記検
出部が前記紙幣の検査面を走査して出力する前記出力パ
ターンに前記比例定数を乗じて得られた算出パターンと
前記標準出力パターンとを比較して紙幣を識別すること
を特徴とする。

【００１０】これによれば、装置に内蔵された参照反射
板を用いて、この参照反射板の反射光を受光した受光部
が出力する電気信号のレベルを基準レベルになるように
検出部の特性、具体的には紙幣に照射される光源の光量
を調整することにより、結果として搬送路上に反射標準
片を配置して受光部が出力する電気信号のレベルが一定
になるように検出部の特性を調節したのと同じ効果を得
ることが可能となり、検出部の特性に経年変化や周囲温
度の影響による変化が生じても、受光部が出力する電気
信号のレベルを適切なレベルに補正しながら、精密な紙
幣の識別が行えるようになる。

【００１１】また、本発明に係る請求項４記載の紙幣識
別装置は、前記調節部は、前記光源の光量に代えて前記
受光部のゲインを調節し、前記制御部は、前記参照反射
板からの反射光を受光した前記受光部が出力する電気信
号のレベルが前記基準レベルになるように前記調節部を
制御して受光部のゲインを調節することを特徴とする。
また、本発明に係る請求項５記載の紙幣識別装置は、前
記調節部は、前記光源の光量に代えて前記受光部のゲイ
ンを調節し、前記制御部は、予め前記参照反射板からの
反射光を受光した前記受光部が出力する前記電気信号の
レベルが予め決められた基準レベルになるように前記調
節部を制御して前記受光部のゲインを設定すると共に、
設定した該ゲインにおける前記搬送路に配置された反射
標準片からの反射光を受光した受光部が出力する電気信
号のレベルを検出して、検出したレベルで前記規定レベ
ルを除して得られた比例定数を前記記憶部に記憶し、そ
の後前記判定部が紙幣の識別を開始する際に、前記検出
部を介して参照反射板からの反射光を受光した受光部が
出力する電気信号のレベルを検出しつつ、前記基準レベ
ルと比較して、検出した前記レベルが基準レベルに等し
くなるように前記調節部を制御して受光部のゲインを調
節することを特徴とする。

【００１２】これによれば、装置に内蔵された参照反射
板を用いて、この参照反射板の反射光を受光した受光部
が出力する電気信号のレベルを基準レベルになるように
検出部の特性、具体的には受光部のゲインを調整するこ
とにより、結果として搬送路上に反射標準片を配置して
受光部が出力する電気信号のレベルが一定になるように
検出部の特性を調節したのと同じ効果を得ることが可能
となり、検出部の特性に経年変化や周囲温度の影響によ
る変化が生じても、受光部が出力する電気信号のレベル
を適切なレベルに補正しながら、精密な紙幣の識別が行
えるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る紙幣識別装置
の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明す
る。（第１の実施の形態）まず、紙幣識別装置１０の構成に
ついて説明する。装置本体１２の内部には、装置本体１
２に設けられた投入口１４から投入された紙幣１６を搬
送路Ａに沿って、同じく装置本体１２の内部に設けられ
たストッカ１８まで搬送する搬送機構２０が設けられて
いる。

【００１４】搬送機構２０の一例の概要を説明すると、
送りベルト２２が、投入口１４側の第１プーリ２４と、
装置本体１２の奥側に配置された第２プーリ２６との間
に平行して２列に掛け渡されている。第２プーリ２６が
不図示の電動モータにより回転駆動される。また、第１
プーリ２４と第２プーリ２６との間には、受ローラ２８
が軸線を中心として回動自在に配置されている。そし
て、第１プーリ２４と受ローラ２８のそれぞれには対向
して押圧ローラ３０ａ、３０ｂが配置され、押圧ローラ
３０ａと第１プーリ２４との間、押圧ローラ３０ｂと受
ローラ２８との間で、送りベルト２２を挟圧する。第２
プーリ２６の装置本体１２の奥側に向く側面に対向し
て、この側面との間に紙幣１６が進入することができる
だけの隙間が空く状態で、断面半円弧状の反転ガイド３
２が配置されている。

【００１５】ストッカ１８は、紙幣識別装置１０内に送
り込まれた紙幣１６を収容するためのものである。

【００１６】検出部３４は、搬送路Ａに沿って搬送され
る紙幣１６の検査面１６ａ側に配置され、検査面１６ａ
に光を照射する光源３６および検査面１６ａからの反射
光を受光して電気信号に変換する受光部３８を有する。
そして検出部３４は、紙幣１６の検査面１６ａを走査し
て紙幣１６に固有の電気信号の出力パターンを検出する
機能を有する。光源３６は、一例として発光ダイオード
３６ａと、発光ダイオード３６ａに電流を流すための駆
動部としてのトランジスタ３６ｂとから構成できる。こ
の構成により、トランジスタ３６ｂに供給されるベース
電流を制御することによって、トランジスタ３６ｂのコ
レクタ側に流れる電流、すなわち発光ダイオード３６ａ
に流れる電流を制御でき、発光ダイオード３６ａの光量
が制御できる。なお、トランジスタ３６ｂに代えてＦＥ
Ｔ等の半導体素子を使用することも可能である。受光部
３８は、一例としてフォトセンサ３８ａと、フォトセン
サ３８ａから出力される電気信号を増幅し、電気信号の
レベルを後段のＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器
の入力電圧範囲に合わせる第１アンプ３８ｂと、第１ア
ンプ３８ｂから入力されたアナログ信号としての電気信
号を、ディジタルデータに変換し、バス４０に出力する
Ａ／Ｄ変換器３８ｃとから構成することができる。

【００１７】参照反射板４２は、装置本体１２の内部
の、搬送路Ａの紙幣１６の非検査面１６ｂ側に配置さ
れ、紙幣１６が無い場合に光源３６からの光を受光部３
８に反射する機能を有する。調節部４４は、光源３６の
光量を調節する機能を有する。詳細には、一例としてバ
ス４０からのディジタルデータを受けて、データの内容
に応じたレベルのアナログ信号を出力するＤ／Ａ（ディ
ジタル／アナログ）変換器４４ａと、Ｄ／Ａ変換器４４
ａが出力するアナログ信号を、トランジスタ３６ｂが駆
動できるように増幅する第２アンプ（若しくはバッフ
ァ）４４ｂとから構成することができる。

【００１８】ＣＰＵ４６は、予め記憶部４８に記憶され
たプログラムに従って動作し、紙幣識別装置１０全体を
統括制御する制御部として機能する。具体的には、バス
４０を介して前述の調節部４４や検出部３４や搬送機構
２０を制御し、記憶部４８に対してデータの読み書きを
行う。またＣＰＵ４６は、バス４０を介して検出部３４
が検出した出力パターンを読み取り、予め測定されて記
憶部４８に記憶された標準出力パターンと比較すること
で紙幣１６を識別する判定部としても機能する。なお、
制御部と判定部を、別々の回路要素で構成するようにし
ても良い。図１では、上記構成の内、調節部４４とＣＰ
Ｕ４６と記憶部４８とを合わせて制御ユニットとして表
示されている。

【００１９】この標準出力パターンの作成（決定）手法
は、まず、この構成の紙幣識別装置１０を使用し、その
搬送路Ａ上に反射標準片を配置し、この反射標準片から
の反射光を受光した受光部３８が出力する電気信号のレ
ベルを予め決められたレベル（規定レベル）に合わせ
る。この理由は、反射標準片は表面が白一色で着色され
たシート状体であり、その反射光の光量は識別対象とな
る紙幣からの反射光よりも大きい。よって、例えば反射
標準片からの反射光を受光した受光部３８が出力する電
気信号が第１アンプ３８ｂで増幅されてＡ／Ｄ変換器３
８ｃに入力されるレベル（電圧）をＡ／Ｄ変換器３８ｃ
の入力電圧範囲を越えないレベルに設定しておけば、紙
幣からの反射光が受光部３８に入力されてもＡ／Ｄ変換
器３８ｃの出力が飽和することがなく、正確な識別が可
能となるからである。次に、この調節を行った状態で、
識別を行う紙幣を何枚も走査する。次に、それら紙幣の
各出力パターンを統計的に処理し、平均的な出力パター
ンと、出力パターンのばらつき等を考慮して良と判定の
ための規格範囲とを決定し、平均的な出力パターンと規
格範囲とを合わせて全体として標準出力パターンとす
る。

【００２０】次に、紙幣識別装置１０の動作について制
御部（ＣＰＵ４６）の動作と共に説明する。まず、光源
３６の光量を一定に保つために使用する参照用電圧の登
録（測定・記憶）動作について図３を用いて説明する。
まず、搬送路Ａ上の所定の位置に不図示の反射標準片を
配置し、検出部３４の光源３６から照射された光が反射
標準片で反射されて受光部３８に入射するようにする
（ステップ１００）。例えば、投入口１４に挿入された
反射標準片を、制御部が搬送機構２０を作動させて装置
本体１２内に引き込み、反射標準片が光源３６からの光
を受光部３８へ反射させる前記所定の位置に移動したら
搬送機構２０を停止する。

【００２１】次に、光源３６を発光させる。具体的には
制御部は、Ｄ／Ａ変換器４４ａに所定のデータを与える
（ステップ１０２）。これにより、このデータに対応し
たアナログ信号がＤ／Ａ変換器４４ａから出力され、第
２アンプ４４ｂで増幅される。増幅されたアナログ信号
はトランジスタ３６ｂに入力され、トランジスタ３６ｂ
が動作して発光ダイオード３６ａに電流が流れて、発光
ダイオード３６ａが、Ｄ／Ａ変換器４４ａに入力された
所定のデータの量に応じた光量で発光する。発光ダイオ
ード３６ａから出射された光は反射標準片で反射され、
フォトセンサ３８ａに入力される。そしてフォトセンサ
３８ａが出力する電気信号（アナログ信号）は第１アン
プ３８ｂで増幅され、Ａ／Ｄ変換器３８ｃに入力され
る。

【００２２】制御部では、受光部３８が出力する電気信
号のレベル（具体的にはＡ／Ｄ変換器３８ｃから出力さ
れるディジタルデータ）を検出しつつ（ステップ１０
４）、検出したこの電気信号のレベルが前述の規定レベ
ルと一致しているか否かを判断する（ステップ１０
６）。そして、制御部は、Ａ／Ｄ変換器３８ｃからのデ
ータが規定レベルに達していない場合には、Ｄ／Ａ変換
器４４ａに入力するデータを増やし、一方、規定レベル
を越えている場合にはＤ／Ａ変換器４４ａに入力するデ
ータを減らす（ステップ１０８）。つまり、光源３６の
光量を調節する。

【００２３】制御部では、ステップ１０４〜ステップ１
０８を繰り返し、ステップ１０６において、Ａ／Ｄ変換
器３８ｃからのデータが規定レベルになったら、Ｄ／Ａ
変換器４４ａに入力するデータを固定する。そして、そ
の後搬送機構２０を逆に動作させて反射標準片を投入口
１４側に搬送して投入口１４から突出させ、反射標準片
によって光源３６からの光が遮られていた参照反射板４
２に光が照射されるようにする。これにより、参照反射
板４２からの反射光が受光部３８に入射する（ステップ
１１０）。次に、制御部では、この状態でのＡ／Ｄ変換
器３８ｃからのデータを、バス４０を介して取り込み、
参照反射板４２からの反射光のレベルを測定し（ステッ
プ１１２）、基準レベルとして記憶部４８に記憶する
（ステップ１１４）。

【００２４】以上で、基準レベルの記憶動作が終了す
る。これにより、経年変化や周囲温度変化によって光源
３６の発光ダイオード３６ａの光量が変化しても、参照
反射板４２からの反射光の光量が、予め測定して記憶し
た基準レベルとなるように調節部４４のＤ／Ａ変換器４
４ａへのデータを調整することによって、搬送路Ａ上に
反射標準片を配置して反射標準片からの反射光の光量を
一定に保つように調整するのと同様の効果を得ることが
できる。この基準レベルの記憶動作は、通常は紙幣識別
装置１０の製造後の出荷前の調整段階で行うようにす
る。

【００２５】次に、紙幣識別装置１０の識別動作につい
て図４を用いて説明する。まず、電源が投入されると、
制御部が各構成要素の初期化を行う。また、紙幣１６が
投入されていない状態において、検出部３４を介して参
照反射板４２からの反射光の光量をチェックし、つまり
Ａ／Ｄ変換器３８ｃから出力されるデータをチェック
し、このデータが正常かどうか、すなわちこのデータが
予め記憶部４８に記憶された基準レベルと同じであるか
否かを調べる（ステップ２００）。そして、異なる場合
には、制御部は、Ｄ／Ａ変換器４４ａに入力するデータ
を増減することで、光源３６の光量を調節する（ステッ
プ２０２）。そして、ステップ２００〜ステップ２０２
を繰り返し、Ａ／Ｄ変換器３８ｃの出力データを基準レ
ベルに一致させる。

【００２６】そして、ステップ２００においてＡ／Ｄ変
換器３８ｃの出力データが基準レベルになったら、制御
部は紙幣１６が投入口１４に投入されるのを待つ（ステ
ップ２０４）。また、本実施の形態では、紙幣１６の投
入を待っている状態でも、ステップ２００に戻り、待機
している間に光源３６の光量が変動した場合にはＡ／Ｄ
変換器３８ｃの出力データを検出していて、Ｄ／Ａ変換
器４４ａに入力するデータを増減し、Ａ／Ｄ変換器３８
ｃの出力データが基準レベルになるように調節する。な
お、このステップ２０４におけるＡ／Ｄ変換器３８ｃの
出力データのチェックは、光源３６の光量が変動しにく
い場合には省くことも可能である。

【００２７】次に、紙幣１６が投入口１４内に挿入され
ると、制御部では不図示の投入検出センサを介して紙幣
の投入を検出して搬送機構２０を作動させ、投入口１４
に挿入された紙幣１６を装置本体１２の内部に搬送する
と共に、検出部３４で紙幣１６を走査し、紙幣１６に固
有の出力パターンを採取し、記憶部４８に記憶する（ス
テップ２０６）。また、制御部は、走査が完了した時
点、つまり紙幣１６の搬送方向の後端側（投入口１４方
向の端部）が検出部３４による検出位置（光の照射位
置）を横切った後で紙幣を一旦停止する。次に、ＣＰＵ
４６は判定部として動作し、ステップ２０６で取り込ん
だ出力パターンと記憶部４８に記憶してある標準出力パ
ターンとを比較し、紙幣１６の識別を行う（ステップ２
０８）。

【００２８】そして識別の結果、紙幣１６からの出力パ
ターンが標準出力パターンと相違する場合には、投入さ
れた紙幣１６は偽造（不合格）であると判断し、ステッ
プ２１０の返却ルーチンを実行する。具体的には、この
返却ルーチンでは、制御部は搬送機構２０を作動させて
紙幣１６を投入口１４側へ搬送し、投入口１４から排出
する（紙幣１６の端部が投入口１４から突出した状態ま
で搬送して停止することも、ここで言う排出に含まれる
とする）。一方、ステップ２０８において、紙幣１６か
らの出力パターンが標準出力パターンと同じになり、検
査された紙幣１６が本物（合格）であると判断した場合
には、ステップ２１２の採用ルーチンを実行する。具体
的には、この採用ルーチンでは制御部は搬送機構２０を
制御して、紙幣１６をさらに装置本体１２の奥方向へ搬
送し、最終的にストッカ１８内に収容する。以上が、紙
幣識別装置１０の動作である。

【００２９】このように本発明に係る紙幣識別装置１０
は、紙幣１６の識別を行う際には、前もって光源３６の
光量のチェックを行い、この光量がシフトしている場
合、つまりＡ／Ｄ変換器３８ｃからの出力データが基準
レベルになっていない場合には、参照反射板４２を利用
して自動的に光源３６の光量を修正することができるか
ら、正確な紙幣識別が行える。

【００３０】（第2の実施の形態）本実施の形態の紙幣
識別装置の基本構成は、前述の第1の実施の形態と同じ
であり、同じ構成については同じ符号を付し、説明は省
略する。そして識別方法の基本的な考え方も、第1の実
施の形態と同じであり、紙幣１６の識別を行う際には、
前もって光源３６の光量のチェックを行い、この光量が
シフトしている場合、つまりＡ／Ｄ変換器３８ｃからの
出力データが基準レベルになっていない場合には、内蔵
された参照反射板４２を利用して自動的に光源３６の光
量を修正する点が特徴点となっている。

【００３１】そして、相違する部分は、紙幣識別装置の
識別動作にあり、詳細には光源３６の光量を一定に保つ
ために使用される基準レベルの決定手法と、紙幣からの
出力パターンを標準出力パターンと比較する手法とが相
違する。

【００３２】以下、具体的に説明する。まず、基準レベ
ルの決定手法について図５を用いて、第1の実施の形態
と比較しながら説明する。第1の実施の形態では前述の
ように、まず搬送路Ａ上に反射標準片を配置して、この
反射標準片からの反射光の光量が、標準出力パターンを
作成した際の光量（この反射光を受光した受光部３８か
らの出力が規定レベルとなる光量）と同じになるように
光源３６を調節した後に、参照反射板４２からの反射光
を受光した受光部３８が出力するデータを基準レベルと
しているのに対し、本実施の形態では、第１の実施の形
態と同じ標準出力パターンを使用することを前提とし
て、まず最初に、光源３６を発光させ（ステップ３０
０）、参照反射板４２からの反射光の光量（具体的には
受光部３８からの出力レベル）を測定する（ステップ３
０２）。

【００３３】そして、ステップ３０２で測定したレベル
が、予め実験的また経験的に求めた基準レベルと一致し
ているか否かを判断し（ステップ３０４）、一致してい
ない場合には光源３６の光量を調節する(ステップ３０
６)ことを、ステップ３０２で測定したレベルが、基準
レベルになるまで繰り返す。なお、ここで基準レベル
は、搬送路Ａ上に反射標準片を配置し、この反射標準片
からの反射光を受光した受光部３８が出力する電気信号
のレベルを規定レベルとして調整して標準出力パターン
を作成した際の、参照反射板４２からの反射光を受光し
た受光部３８が出力するレベルを使用するようにしても
良い。

【００３４】そして、ステップ３０４において、ステッ
プ３０２で測定したレベルが、基準レベルと一致した
ら、第1の実施の形態のステップ１００と同じ手順で搬
送路Ａ上に反射標準片を配置し(ステップ３０８)、第1
の実施の形態のステップ１０４と同じ手順で反射標準片
からの反射光のレベルを検出する（ステップ３１０）。
そして検出したこのレベルで、前述の規定レベルを除
し、比例定数を算出し、求めたこの比例定数を記憶部４
８に記憶する（ステップ３１２）。

【００３５】そして実際の紙幣の識別動作は、図６に示
すように第1の実施の形態の動作と略同じ動作で紙幣を
識別するのであるが、異なるところは、ステップ２０６
において、紙幣１６を走査した際に受光部３８から出力
される電気信号のレベルにこの比例定数を乗して得られ
たレベルに基づいて出力パターンを作成する点にある。
なお、一旦、受光部３８から出力される電気信号のレベ
ルに基づいて出力パターンを求め、この出力パターンに
比例定数を乗じてもよい。この比例定数を乗じて得られ
る出力パターンを算出パターンという。そして、判定部
ではステップ２０８の合否判定において、求めた算出パ
ターンと標準出力パターンとを比較して紙幣の識別を行
う。他の、ステップは第1の実施の形態と同じであり、
同じ符号を付し、説明は省略する。

【００３６】これにより、同一の紙幣識別装置が、経年
変化等で、その検出特性が変わっていっても、内蔵され
た参照反射板４２を用いて、その反射光を受光した受光
部３８からの出力が基準レベルとなるように光量調節す
ることで、誤差の少ない正確な紙幣識別が行える。ま
た、紙幣識別装置個々に、その部品の組み付け位置や、
部品の特性がばらついていることによって、その検出特
性が異なってくるが、やはり参照反射板４２を用いて、
その反射光を受光した受光部３８からの出力が基準レベ
ルとなるように光量調節した後、装置個々の比例定数を
算出して出力パターンに比例定数を乗ずることで、共通
の標準出力パターンを使用して紙幣識別が行える。

【００３７】（第３の実施の形態）本実施の形態の紙幣
識別装置の基本構成および動作は、前述の第1の実施の
形態と類似しており、同じ構成については同じ符号を付
して説明は省略し、相違する構成や動作についてのみ説
明する。相違する構成は、第1の実施の形態では、調節
部４４は光源３６の光量を調節する機能を有するもので
あったのに対し、本実施の形態では図８に示すように、
検出部３８の第１アンプ３８ｂを、そのゲインを調整可
能な構成としておいて、調節部４４はこの第１アンプ３
８ｂのゲインを調節する機能を有するものとなってい
る。

【００３８】この構成でも、第1の実施の形態と同様
に、紙幣１６の識別を行う際には、前もって検出部３８
のゲイン（詳細には第１アンプ３８ｂのゲイン）のチェ
ックを行い、このゲインが経年変化や温度変化等でシフ
ト（変化）している場合、つまりＡ／Ｄ変換器３８ｃか
らの出力データが基準レベルになっていない場合には、
内蔵された参照反射板４２を利用して自動的に第１アン
プ３８ｂのゲインを修正して、正確な紙幣識別を行える
ようになる。なお、本実施の形態でも、図３や図４の動
作フローに従って動作するが、図３のステップ１０８や
図４のステップ２０２は、「光源の光量調節」に代え
て、「検出部のゲイン調節」となる。

【００３９】（第４の実施の形態）本実施の形態の紙幣
識別装置の基本構成や動作は、前述の第２の実施の形態
と類似しており、同じ構成については同じ符号を付して
説明は省略し、相違する構成や動作についてのみ説明す
る。相違する構成は、第２の実施の形態では、調節部４
４は光源３６の光量を調節する機能を有するものであっ
たのに対し、本実施の形態では第3の実施の形態と同様
に図８に示すように、検出部３８の第１アンプ３８ｂ
を、そのゲインを調整可能な構成としておいて、調節部
４４はこの第１アンプ３８ｂのゲインを調節する機能を
有するものとなっている。

【００４０】動作は、基本的に第2の実施の形態と同様
に、図５や図６の動作フローに従う。ただし、第3の実
施の形態と同様に、図５のステップ３０６や図６のステ
ップ２０２は、「光源の光量調節」に代えて、「検出部
のゲイン調節」となる。また、上述した「検出部のゲイ
ン調節」という概念には、Ｄ／Ａ変換器４４ａを介して
の発光ダイオード３６ａの光量調節や検出部３８の第１
アンプ３８ｂのゲイン調節以外にも、例えば検出部３８
のＡ／Ｄ変換器３８ｃから出力されたディジタルデータ
を直接加工して補正することも含まれるものとする。こ
の場合には、調節部はＣＰＵ４６が兼ねることになる。

【００４１】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定
されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多
くの改変を施し得るのはもちろんである。例えば、図２
に示す構成において、Ｄ／Ａ変換器４４ａを、トランジ
スタ３６ｂを直接駆動可能なものとすれば、第２アンプ
４４ｂは使用しなくても良い。図８でも同様。また、同
様にフォトセンサ３８ａを、Ａ／Ｄ変換器３８ｃの入力
電圧範囲に適したものとすれば、第１アンプ３８ｂは不
要となる。また、ＣＰＵ４６に、Ａ／Ｄ変換機能やＤ／
Ａ変換機能が内蔵されたものを使用すれば、Ａ／Ｄ変換
器３８ｃやＤ／Ａ変換器４４ａは不要となる、等であ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係る紙幣識別装置によれば、装
置に内蔵された参照反射板を用いて、この参照反射板の
反射光を受光した受光部が出力する電気信号のレベルを
基準レベルになるように検出部の特性、具体的には紙幣
に照射される光源の光量や受光部のゲインを定期的に調
整することにより、結果として搬送路上に反射標準片を
配置して受光部が出力する電気信号のレベルが一定にな
るように検出部の特性を定期的に調節したのと同じ効果
を得ることが可能となり、検出部の特性に経年変化や周
囲温度の影響による変化が生じても、受光部が出力する
電気信号のレベルを適切なレベルに補正しながら、精密
な紙幣の識別が行えるようになるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る紙幣識別装置の機械的構成を説明
するための説明図である。

【図２】図１の電気的構成を説明するためのブロック図
である。

【図３】本発明に係る紙幣識別装置の第1の実施の形態
の基準レベルを決定する手順を説明するためのフローチ
ャートである。

【図４】図３の紙幣識別動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】本発明に係る紙幣識別装置の第２の実施の形態
の基準レベルを決定し、比例定数を算出する手順を説明
するためのフローチャートである。

【図６】図５の紙幣識別動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図７】一般的な反射形光センサの検出特性（光電流と
検出距離との関係）を示すグラフである。

【図８】本発明に係る紙幣識別装置の第３、４の実施の
形態の電気的構成を説明するためのブロック図である。

【符号の説明】

１０紙幣識別装置１６紙幣１６ａ紙幣の検査面１６ｂ紙幣の非検査面２０搬送機構３４検出部３６光源３８受光部４２参照反射板４４調節部４８記憶部Ａ搬送路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路に沿って搬送される紙幣の検査面
側に配置され、該検査面に光を照射する光源および検査
面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光部を
有し、前記紙幣の検査面を走査して紙幣固有の前記電気
信号の出力パターンを検出する検出部と、該検出部が検出した前記出力パターンと予め記憶された
標準出力パターンとを比較することで前記紙幣を識別す
る判定部とを具備する紙幣識別装置において、前記搬送路の前記紙幣の非検査面側に配置され、紙幣が
無い場合に前記光源からの光を前記受光部に反射する参
照反射板と、記憶部と、前記光源の光量を調節する調節部と、予め前記参照反射板からの反射光を受光した前記受光部
が出力する電気信号のレベルを検出して基準レベルとし
て前記記憶部に記憶し、その後前記判定部が紙幣の識別
を開始する際に、前記検出部を介して参照反射板からの
反射光を受光した受光部が出力する電気信号のレベルを
検出しつつ、記憶部から読み出した前記基準レベルと比
較して、検出した前記レベルが基準レベルに等しくなる
ように前記調節部を制御して前記光源の光量を調節する
制御部とを具備することを特徴とする紙幣識別装置。
【請求項２】前記制御部は予め、前記搬送路に配置さ
れた反射標準片からの反射光を受光した前記受光部が出
力する前記電気信号のレベルが予め決められた規定レベ
ルになるように前記調節部を制御して前記光源の光量を
設定すると共に、設定した該光量における前記参照反射
板からの反射光を受光した受光部が出力する電気信号の
レベルを検出して前記基準レベルとして前記記憶部に記
憶することを特徴とする請求項１記載の紙幣識別装置。
【請求項３】搬送路に沿って搬送される紙幣の検査面
側に配置され、該検査面に光を照射する光源および検査
面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光部を
有し、前記紙幣の検査面を走査して紙幣固有の前記電気
信号の出力パターンを検出する検出部と、該検出部が検出した前記出力パターンと予め記憶された
標準出力パターンとを比較することで前記紙幣を識別す
る判定部とを具備する紙幣識別装置において、前記搬送路の前記紙幣の非検査面側に配置され、紙幣が
無い場合に前記光源からの光を前記受光部に反射する参
照反射板と、前記標準出力パターンを作成する際、前記搬送路上に配
置した反射標準片からの反射光を受光した前記受光部が
出力する前記電気信号のレベルを規定レベルとして記憶
する記憶部と、前記光源の光量を調節する調節部と、予め前記参照反射板からの反射光を受光した前記受光部
が出力する前記電気信号のレベルが予め決められた基準
レベルになるように前記調節部を制御して前記光源の光
量を設定すると共に、設定した該光量における前記搬送
路に配置された反射標準片からの反射光を受光した受光
部が出力する電気信号のレベルを検出して、検出したレ
ベルで前記規定レベルを除して得られた比例定数を前記
記憶部に記憶し、その後前記判定部が紙幣の識別を開始
する際に、前記検出部を介して参照反射板からの反射光
を受光した受光部が出力する電気信号のレベルを検出し
つつ、前記基準レベルと比較して、検出した前記レベル
が基準レベルに等しくなるように前記調節部を制御して
前記光源の光量を調節する制御部とを具備し、前記判定部は、前記検出部が前記紙幣の検査面を走査し
て出力する前記出力パターンに前記比例定数を乗じて得
られた算出パターンと前記標準出力パターンとを比較し
て紙幣を識別することを特徴とする紙幣識別装置。
【請求項４】前記調節部は、前記光源の光量に代えて
前記受光部のゲインを調節し、前記制御部は、前記参照反射板からの反射光を受光した
前記受光部が出力する電気信号のレベルが前記基準レベ
ルになるように前記調節部を制御して受光部のゲインを
調節することを特徴とする請求項１または２記載の紙幣
識別装置。
【請求項５】前記調節部は、前記光源の光量に代えて
前記受光部のゲインを調節し、前記制御部は、予め前記参照反射板からの反射光を受光
した前記受光部が出力する前記電気信号のレベルが予め
決められた基準レベルになるように前記調節部を制御し
て前記受光部のゲインを設定すると共に、設定した該ゲ
インにおける前記搬送路に配置された反射標準片からの
反射光を受光した受光部が出力する電気信号のレベルを
検出して、検出したレベルで前記規定レベルを除して得
られた比例定数を前記記憶部に記憶し、その後前記判定
部が紙幣の識別を開始する際に、前記検出部を介して参
照反射板からの反射光を受光した受光部が出力する電気
信号のレベルを検出しつつ、前記基準レベルと比較し
て、検出した前記レベルが基準レベルに等しくなるよう
に前記調節部を制御して受光部のゲインを調節すること
を特徴とする請求項３記載の紙幣識別装置。