JP2005234907A - 紙葉類識別装置及び紙葉類識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙葉類を精度良く識別することができる紙葉類識別装置及び紙葉類識別方法を提供すること。
【解決手段】 紙葉類識別装置１は、光照射部４、受光センサ５及び紙幣搬送部６を有し、さらに、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８、ＲＡＭ９及び基準パターン記憶部１０を有している。受光センサ５は、紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光し、受光データを出力するようになっている。そして、ＣＰＵ７は、その受光データに基づいて紙葉類の被検パターンを形成し、該被検パターンと識別に用いる基準パターンとを比較することによって紙葉類の識別を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙幣の真贋判定や金種識別等に用いられる紙葉類識別装置及び紙葉類識別方法に関する。

従来、紙葉類を識別するものとしては、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、ポイントセンサにより得られるデータを、ラインセンサにより得られるデータと共通の座標に対応付けることにより、紙葉類全面に対する紙葉類の一部分の位置を特定できるようにした紙葉類鑑別装置が開示されている。

一方、紙幣の真贋を判定する装置としては、ポイントセンサにより紙幣から画像データを取得し、その取得した画像データを予め用意された基準データと比較することによって真贋の判定を行うものがあった。
特開２００２−１０９５９９号公報

しかしながら、ポイントセンサによって紙葉類の画像データを取得する場合、紙葉類に、折り皺により正確な電気信号を取得できない部位が生じたり、印刷ずれにより搬送方向と交差する方向へのずれが生じていると、基準データとの比較の対象となる部位から正確な画像データを取得できなくなる。このため、例えば、本物の紙幣（以下、真券という）であるにもかかわらず贋券（贋札ともいう）と判定されてしまったり、紙幣の金種を正しく識別できないといった不都合が生じる虞があった。

本発明は、上記従来技術の有する問題に鑑みてなされたものであり、紙葉類を精度良く識別することができる紙葉類識別装置及び紙葉類識別方法を提供することを目的とする。

本発明は、搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、紙葉類に照射光を照射する光照射手段と、照射光により、紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光し、受光データを出力する受光手段と、受光データに基づいて紙葉類の被検パターンを形成するパターン形成手段と、識別に用いる基準パターンと被検パターンとを比較する比較手段と、比較手段が比較した結果に基づいて紙葉類の識別を行う識別手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、折り皺や印刷ずれ等により正確な受光データを取得できない部位があっても、搬送方向と交差する方向での周辺部分の受光データにより、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似した被検パターンを形成することが可能となる。このため、紙葉類の識別精度を向上させることができる。

測定領域は、さらに搬送方向に所定の長さを有することが好ましい。これにより、折り皺や印刷ずれが生じていない場合により近似した被検パターンを形成することが可能となり、特に、搬送方向のずれにより正確な受光データを取得できない場合に有効となる。

本発明は、搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、紙葉類に照射光を照射する光照射手段と、搬送方向と交差する方向に配列された複数の受光素子を有し、照射光が紙葉類を反射又は透過することにより発せられた光を各受光素子が受光して得られる受光データを出力する受光手段と、受光データに基づいて紙葉類の被検パターンを形成するパターン形成手段と、識別に用いる基準パターンと被検パターンとを比較する比較手段と、比較手段が比較した結果に基づいて紙葉類の識別を行う識別手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、折り皺や印刷ずれ等により正確な受光データを取得できない部位があっても、受光データの取得対象部分が搬送方向と交差する方向に広くカバーされるため、そこから得られた受光データにより、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似した被検パターンを形成することが可能となる。このため、紙葉類の識別精度を向上させることができる。

受光素子は、さらに搬送方向にも複数配列されていることが好ましい。これにより、受光データの取得対象部分が搬送方向にも広くカバーされるため、搬送方向のずれにより正確な受光データを取得できない場合に特に有効となり、折り皺や印刷ずれが生じていない場合の被検パターンに、より近似した被検パターンを形成することが可能となる。

パターン形成手段は、各受光素子のそれぞれから得られた受光データを平均し、その平均値に基づいて被検パターンを形成することが好ましい。これにより、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似した被検パターンを形成することができる。

好ましくは、識別手段は、複数の基準データからなる基準データ群から求まる許容範囲内に、被検パターンが収まるか否かで識別を行う。これにより、紙葉類の識別をより正確に行うことができる。

本発明は、搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、紙葉類に照射光を照射し、照射光により、紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光して受光データを出力し、受光データに基づいて紙葉類の被検パターンを形成し、識別に用いる基準パターンと被検パターンとを比較し、その比較した結果に基づいて紙葉類の識別を行うことを特徴とするものである。

また、本発明は、搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、紙葉類に照射光を照射し、照射光が紙葉類を反射又は透過することにより発せられた光を、搬送方向と交差する方向に配列された複数の受光素子により受光して受光データを出力し、受光データに基づいて紙葉類の被検パターンを形成し、識別に用いる基準パターンと被検パターンとを比較し、その比較した結果に基づいて、紙葉類の識別を行うことを特徴とするものである。

これらの紙葉類識別方法によれば、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似した被検パターンを形成することが可能となるため、紙葉類の識別精度を向上させることができる。

受光素子は、さらに搬送方向に複数配列されていることが好ましい。これにより、搬送方向のずれにより正確な受光データを取得できない場合であっても、折り皺や印刷ずれが生じていない場合の被検パターンに、より近似した被検パターンを形成することが可能となる。

また、パターン形成手段は、各受光素子のそれぞれから得られた受光データを平均し、その平均値に基づいて被検パターンを形成することが好ましい。これにより、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似した被検パターンを構築することができる。

好ましくは、識別手段は、複数の基準データからなる基準データ群から求まる許容範囲内に、被検パターンが収まるか否かで識別を行う。これにより、紙葉類の識別をより正確に行うことができる。

本発明によれば、紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光するようにしたので、折り皺や印刷ずれ等により正確な受光データを取得できない部位があっても、精度良く紙葉類の識別を行うことができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置のブロック構成図である。なお、本実施形態では、紙葉類として紙幣や金券等の有価証券を想定しており、以下の説明では、紙幣を例として記述する。本実施形態の紙葉類識別装置１は、例えば図２に示すような構造を有し、紙幣投入口２から挿入された紙幣３の真贋を判定するものである。このような紙幣の真贋を行う紙葉類識別装置１は、例えば、両替機や、遊技機間に設置される台間機、スロットマシン等に搭載される。

図２において、紙幣３は、紙幣投入口２に挿入されると、紙葉類識別装置１内へ（図２中矢印Ｘ方向へ）と搬送されるようになっている。

図１において、紙葉類識別装置１は、光照射部４、受光センサ５、紙幣搬送部６を有している。光照射部４は、照射光（可視光、赤外光又は紫外光）を発する１又は複数のＬＥＤや冷陰極放電ランプ等を有し、搬送される紙幣３に照射光を照射するようになっている。

受光センサ５は、光照射部４から発せられた照射光が紙幣３を反射又は透過して発せられた光（反射光又は透過光）を受光する。この受光センサ５は、搬送方向に交差する方向（以下、「交差方向」という）及び搬送方向に所定の長さを有している。そして、紙幣３上における、交差方向及び搬送方向に所定の長さを有する測定領域（詳細は後述する）Ａから発せられた光を受光するようになっている。本実施形態に係る受光センサ５では、図３に示すように、複数（図では９個）のＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光素子２０がマトリクス状に配列されている。受光センサ５は、識別対象の紙幣３の測定領域Ａから発せられた光を受光すると、その光の明暗に応じたイメージデータ（受光データ）を生成し、そのデータを後述するＣＰＵ７に入力する。

紙幣搬送部６は、後述するＩ／Ｏポート１１を介して入力される制御信号にしたがって、紙幣３を紙葉類識別装置１内にて所定の速度で搬送する機構を有している。

さらに紙葉類識別装置１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９と、基準パターン記憶部１０とを有している。

ＣＰＵ７は、ＲＯＭ８に記憶されているプログラムにしたがい作動してＩ／Ｏポート１１を介して他の構成要素との信号の入出力を行い、紙葉類識別装置１における真贋判定に必要な動作制御を行う。ＲＯＭ８にはＣＰＵ７が実行するプログラムや恒久的なデータが記憶され、ＲＡＭ９にはＣＰＵ７が作動する際に用いるデータやプログラムが記憶されている。基準パターン記憶部１０には、紙幣の真贋判定を行うときに用いられる複数の基準パターン（以下、基準パターン群という。）が記憶されている。この基準パターンは、真券から紙葉類識別装置１の受光センサ５で読み取って得られるデータに基づいて形成されるパターンである。

次に、図４に示すフローチャートを参照しながら、紙葉類識別装置１による紙幣３の真贋判定方法（識別方法）について説明する。なお、図４では、ステップをＳと略記している。

紙葉類識別装置１は、図示しないセンサにより、紙幣投入口２に紙幣３が投入されたことを検出すると、ＣＰＵ７が紙幣搬送部６に指示して、紙幣３を図２示す矢印Ｘの方向に搬送して取り込む。なお、本実施形態では、紙幣３は縦長の状態で紙葉類識別装置１内に搬送される。

紙幣３が紙葉類識別装置１内に搬送され始めると、ＣＰＵ７は光照射部４に指示し、上記照射光を出力（発光）させ、その照射光を紙幣３に照射させる（ステップ１）。このとき、光照射部４から発せされる照射光は、紙幣３の幅一杯に照射される必要はなく、少なくとも紙幣３の幅方向（交差方向）に所定の長さで照射される。

次に、照射光が紙幣３の測定領域Ａから反射又は透過して発せられた光を受光センサ５によって受光して受光データを出力する（ステップ２）。測定領域Ａは、図５（ａ）に示すように、交差方向及び搬送方向に所定の長さを有しており、図５（ｂ）に示すような、１個の受光素子からなるポイントセンサの測定領域Ｂよりも大きい面積となっている。図５では、測定領域Ａ，Ｂの面積差を認識しやすくするため、紙幣３の表面をそれぞれ同面積のブロック単位に仮想分割した状態を示している。本実施形態では、測定領域Ａは測定領域Ｂの９倍の面積となっている。なお、図５では、受光センサ５が測定領域Ａ，Ｂから反射した光を受光する場合を示していが、透過した光を受光する場合も測定領域は同様となる。

ステップ２において、受光センサ５は、照射光により紙幣３から発せられた光を各受光素子２０によって直接受光し、その受光した光の明暗に応じた受光データを各受光素子２０ごとに生成して出力する。そして、ＣＰＵ７はパターン形成手段として作動し、各受光素子２０から得られた受光データの読取り時間ごとの出力値（電圧値Ｖ）を平均し、その平均値を読取り時間（Ｔ）ごとにプロットすることにより、図６（ａ）に示すような被検パターンを形成する（ステップ３）。そして、この被検パターンは、ＣＰＵ７の指示によりＲＡＭ９に記憶される（ステップ４）。

次に、ＣＰＵ７は比較手段として作動し、基準パターン記憶部１０にアクセスして、記憶されている基準パターン群を読み出し、その基準パターン群とＲＡＭ９に記憶されている被検パターンとの比較を行う（ステップ５）。

基準パターン群と被検パターンとの比較と、その比較結果に基づく真贋判定（識別）は以下のようにして行う。

まず、予め複数の真券の基準パターンを形成して得られる基準パターン群を基準パターン記憶部１０に記憶する。基準パターンの形成対象である真券の枚数は、例えば１００枚程度である。基準パターンは、被検パターンと同様に、各受光素子２０から得られた受光データの出力値（電圧値）を読取り時間ごとにプロットすることにより形成される。その複数の基準パターン（基準パターン群）を図６（ｃ）に示す。なお、電圧値は、反射光を受光した場合では暗部（印刷された部分）が高くなり、透過光を受光した場合では明部（印刷されていない部分）が高くなる。

そして、ＣＰＵ７が識別手段として作動し、判定対象（識別対象）の被検パターン（図６（ａ）参照）を、基準パターン群から求められる許容範囲内（例えば、図６（ｃ）に示す基準パターン群からなる帯Ｚの内側）に収まるか否かを判定することにより、紙幣の識別が行われる（ステップ６）。そして、被検パターンが許容範囲内に収まる場合は真券と判定され、許容範囲内に収まらない場合は贋券と判定される。このとき、被検パターンが基準パターン群からなる帯Ｚ内に完全に収まっている場合に真券と判定するようにしてもよいし、被検パターンが所定の割合（例えば、８０％以上）で帯Ｚ内に収まっている場合に真券と判定するようにしてもよく、許容範囲は適宜設定可能である。

以上のように、本実施形態に係る紙葉類識別装置１では、搬送方向及び交差方向に所定の長さを有する測定領域から得られた受光データの出力値（電圧値）を平均した値に基づいて被検パターンを形成している。そして、測定領域は、少なくともポイントセンサの場合の測定領域よりも大きい面積を有している。このため、折り皺や印刷ずれ等により正確な受光データを取得できない部位があっても、被検パターンを、折り皺や印刷ずれが生じていない場合に近似させることができる。

図７は、１個の受光素子（ポイントセンサ）を用いて紙幣３から受光データを取得した場合の被検パターンを示す図であり、図７（ａ）は、紙幣３に交差方向の印刷ずれが生じている場合を示し、図７（ｂ）は、紙幣３に交差方向の印刷ずれが生じていない場合を示している。図７（ａ），（ｂ）に示すように、１個の受光素子を用いた場合、その測定領域は点状となるため、紙幣３に印刷ずれが生じて測定対象部位がずれてしまうと、全く異なる被検パターンが形成されてしまう。すると、真券であるにもかかわらず、贋券と判定されてしまう。

本実施形態に係る紙葉類識別装置１では、図６（ａ）に示すように、本来形成されるべき被検パターン（図６（ｂ）参照）に近い（近似された）形状で被検パターンが形成される。このため、多少の印刷ずれ等には大きく影響されず、精度良く紙幣の真贋判定が行われる。

また、紙葉類識別装置１では、測定領域Ａが搬送方向に所定の長さを有しているため、受光素子が１個であるポイントセンサでは困難であった、搬送方向に印刷ずれのある場合の紙幣３の被検パターン形成をより正確に行うことが可能となる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では紙幣の真贋を判定する場合について説明しているが、本発明に係る紙葉類識別装置は、紙幣（金券）の金種を識別する場合にも適用可能である。また、紙幣に限らず、切符や各種チケット等の紙葉類の識別に適用することが可能である。

本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置のブロック構成図である。 本実施形態に係る紙葉類識別装置の外観図である。 本実施形態に係る受光センサを示す拡大図である。 本実施形態に係る紙葉類識別方法を示すフローチャートである。 受光センサの紙幣上の測定領域を示す概略図である。 本実施形態に係る紙葉類識別装置により得られる被検パターン及び基準パターンを示す図である。 従来の紙葉類識別装置により得られる被検パターン及び基準パターンを示す図である。

符号の説明

１…紙葉類識別装置、４…光照射部（光照射手段）、３…紙幣、５…受光センサ（受光手段）、２０…受光素子、Ａ，Ｂ…測定領域。

Claims (11)

1. 搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、
   前記紙葉類に照射光を照射する光照射手段と、
   前記照射光により、前記紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光し、受光データを出力する受光手段と、
   前記受光データに基づいて前記紙葉類の被検パターンを形成するパターン形成手段と、
   識別に用いる基準パターンと前記被検パターンとを比較する比較手段と、
   前記比較手段が比較した結果に基づいて前記紙葉類の識別を行う識別手段と、を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記測定領域は、さらに前記搬送方向に所定の長さを有することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
3. 搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別装置であって、
   前記紙葉類に照射光を照射する光照射手段と、
   搬送方向と交差する方向に配列された複数の受光素子を有し、前記照射光が前記紙葉類を反射又は透過することにより発せられた光を前記各受光素子が受光して得られる受光データを出力する受光手段と、
   前記受光データに基づいて前記紙葉類の被検パターンを形成するパターン形成手段と、
   識別に用いる基準パターンと前記被検パターンとを比較する比較手段と、
   前記比較手段が比較した結果に基づいて前記紙葉類の識別を行う識別手段と、を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
4. 前記受光素子は、さらに前記搬送方向に複数配列されていることを特徴とする請求項３記載の紙葉類識別装置。
5. 前記パターン形成手段は、前記各受光素子のそれぞれから得られた前記受光データを平均し、その平均値に基づいて前記被検パターンを形成することを特徴とする請求項３又は４記載の紙葉類識別装置。
6. 前記識別手段は、複数の前記基準データからなる基準データ群から求まる許容範囲内に、前記被検パターンが収まるか否かで識別を行うことを特徴とする請求項１〜５いずれか一項記載の紙葉類識別装置。
7. 搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、
   前記紙葉類に照射光を照射し、
   前記照射光により、前記紙葉類の搬送方向と交差する方向に所定の長さを有する測定領域から発せられた反射光又は透過光を受光して受光データを出力し、
   前記受光データに基づいて前記紙葉類の被検パターンを形成し、
   識別に用いる基準パターンと前記被検パターンとを比較し、
   その比較した結果に基づいて前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする紙葉類識別方法。
8. 搬送される紙葉類を識別する紙葉類識別方法であって、
   前記紙葉類に照射光を照射し、
   前記照射光が前記紙葉類を反射又は透過することにより発せられた光を、搬送方向と交差する方向に配列された複数の受光素子により受光して受光データを出力し、
   前記受光データに基づいて前記紙葉類の被検パターンを形成し、
   識別に用いる基準パターンと前記被検パターンとを比較し、
   その比較した結果に基づいて、前記紙葉類の識別を行うことを特徴とする紙葉類識別方法。
9. 前記受光素子は、さらに前記搬送方向に複数配列されていることを特徴とする請求項８記載の紙葉類識別方法。
10. 前記パターン形成手段は、前記各受光素子のそれぞれから得られた前記受光データを平均し、その平均値に基づいて前記被検パターンを形成することを特徴とする請求項８又は９記載の紙葉類識別方法。
11. 前記識別手段は、複数の前記基準データからなる基準データ群から求まる許容範囲内に、前記被検パターンが収まるか否かで識別を行うことを特徴とする請求項７〜１０いずれか一項記載の紙葉類識別方法。
    

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