JP2009020707A - 紙葉類識別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の識別装置では、検査紙葉からの反射信号データのバラツキにより精度が低下し間違えて判定しまう不都合があった。判定精度を向上させるために、反射光の検出信号を増幅し真贋を判別する識別方法も開発されているが、近年の印刷技術の向上により、反射信号比較のみによる判別には限界があることが認識されて来た。また、可視光線と赤外線または紫外線照射による光学式読取判別装置に於いても、大型・高価格であり一般機器への搭載が難しいという問題があった。
【解決手段】 判別精度の高い発光・受光素子を使用した反射信号比較照合機能と、ブラックライト（紫外線）を照射し得られた印刷パターンデータと真正紙葉の基準データとの印刷パターン比較照合機能を、小型・軽量・ローコスト化し同一装置内に具備した識別装置であり、真贋判別精度とセキュリティー性を向上させることのできる紙葉類識別装置を提供することを目的とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、紙葉類の真贋判定するための識別装置に関するものである。

自動販売機或いはパチンコ店や銀行等に設置されている両替機等の如く挿入された紙幣と引替えに機械内から物品或いは紙幣・硬貨等を排出する機器に於いて、挿入された紙幣の真贋を識別するための装置が内蔵されている。しかしながら昨今ではコピー技術、印刷技術が向上し、カラーコピー機等により複製した紙幣を非真正紙幣と検知しその受付を禁止することは困難であり、一見真正紙幣と見分けのつかない紙幣が横行し、大きな社会問題となっている。そこで、印刷するインキ中に含まれる磁気を検出し、あらかじめ記憶しておいた真正の磁気パターンと比較すると云った方式等と併用することが必要となったが、近年、一部のカラーコピー機に用いられるインキ（トナー）には真正と類似した磁気特性をもったものが市販され、非真正紙幣を排除することは困難になって来ている。また、各種紙葉類に可視光線と赤外線または紫外線を照射して印刷パターンを読み取るイメージデータ型光学読取り方式の真贋判別装置も開発されているが、装置が大型化・高コスト化し単体で使用されることが一般的であり、量産される機器への搭載はほとんど無いのが実態であった。

従来この種の紙葉類識別装置としては、例えば、特開平３−２３５１９２号に示すような近赤外光による検出信号の比較による判別方法を搭載した識別装置や、特開平６ー２０３２４３号に示すような可視光線と赤外線または紫外線を照射し光学読取り手段にて読取り、読取られたデータを基準データと比較することにより真贋を判別する装置等が開示されている。

特開平３ー２３５１９２号公報 特開平６ー２０３２４３号公報

しかしながら、このような従来の紙葉類識別装置には、次のような問題があった。検査対象紙葉からの反射データには紙葉の汚れ、摩耗等による検出信号のバラツキ、および新紙葉と古い紙葉との間での反射光の量のバラツキ、また発光・受光センサ単体特性のバラツキによる検出信号のバラツキ等により判別精度が低下し非真正紙葉を真正紙葉と間違えて判定しまう。または、逆に真正紙葉を非真正紙葉と判定してしまう不都合があった。そこで判定精度を向上させるために、反射光の検出信号にあらかじめ指定されている増幅率にしたがって増幅し、真正紙葉からの検出信号パターンと比較して真贋を判別する識別方法も開発・開示されているが、これらも近年カラーコピー機等の印刷技術の向上により、反射信号比較のみによる判別には限界があることが認識されて来た。また、可視光線と赤外線または紫外線を照射しイメージセンサ等による光学式読取りにて真贋を比較判別する装置に於いても、小型・軽量化・ローコスト化されないと一般普及機器への搭載が難しいという問題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、もっとも判別精度の高い発光素子・受光素子を使用した反射信号検出比較照合機能と、ブラックライト（紫外線）を照射し受光センサにて得られた印刷パターンデータとあらかじめ設定された真正紙葉の基準データとの印刷パターン比較照合機能を、小型・軽量・ローコスト化し同一装置内に搭載した識別装置であり、真贋判別精度を大幅に向上させることのできる紙葉類識別装置を提供することを目的としている。

本発明は上記課題を解決するために次の２つの構成を備える。すなわち、紙葉の一部を直線上に検出する検出ゾーンとして選択し、検査対象紙葉について、複数の検出ゾーンに沿って発光素子と反射光を受光する受光素子を走査させ、上記発光素子から上記検出ゾーンに向かって発光し、上記受光素子では上記複数の検出ゾーンからの反射光を検出し、上記受光素子で得られる反射光の複数検出信号を比較手段に入力し、該比較手段にてあらかじめ入力してある真正紙葉の反射光の検出信号パターンと比較して真贋を識別する紙葉類識別方法において、あらかじめ真正紙葉からの反射光のパターンを解析して、検出信号が上限値と下限値の組合せの組となる複数組の検出位置を紙葉の一部の検出ゾーンから選択し、前期検査対象紙葉から得られた反射光の検出信号を、前期比較手段に入力する際、紙葉のさまざまな変動要因つまり寸法的変動因子や色彩的変動因子および受光素子などの装置内部品の変動要因等を補正するため、あらかじめ設定されている補正率にしたがって補正して入力し、前記比較手段では、前記各組の検出位置における検出信号の上限値と下限値の差を検出し、該検出した検出信号の差があらかじめ設定されている許容差の範囲内にあるかどうかを判定して真贋判定することを特徴とする紙葉類識別部と、ブラックライト（紫外線）を紙葉類に照射して、検査対象紙葉から得られた印刷パターンデータを比較手段に入力し、あらかじめ設定されている真正紙葉の基準データと比較照合して真贋判定することを特徴とする紙葉類印刷パターン判定部とを同一装置内に組み込んでいる。

本発明は、上記２つの構成を備えた真贋判定を行う紙葉類識別装置であって、前記紙葉類識別部と前記紙葉類印刷パターン判定部との間に、紙葉類の搬送方向と交差する交差方向に延びるライン状の遮光壁を設け、紙葉類識別部に配設される受光センサの受光効率向上が図られていることを特徴とする。これにより本装置の小型化が可能となっている。また、前記紙葉類印刷パターン判定部に於いても、発光センサであるブラックライト（紫外線）と受光センサとの間に、前記同様受光効率の精度向上を図るための遮光壁を設けている。これらは、さらなる真贋判別精度の向上に寄与している。さらに、遮光壁の形状は、丸型・楕円型またはＶ字型等いわゆる直線的でない形状でも好ましい。要するに、受光センサが外乱光の影響を受けずにもっとも読取効率を向上することができる形状が望ましい。以上により、発光素子と受光素子による反射信号検出比較照合による判定結果とブラックライト（紫外線）照射と受光センサによる印刷パターン比較照合による判定結果により、どちらか一方が真正紙葉と認められても他方が異なれば非真正紙葉となり真贋判定精度を大幅に向上することができる。

本発明にかかる紙葉類識別装置によれば、反射信号検出比較照合機能と印刷パターン比較照合機能を一組として搭載使用するので、識別装置全体でより正確な真贋判定ができるようになり、生産性・メンテナンス性・セキュリティー性を大巾に向上した小型・軽量・低価格を特徴とする識別装置を実現することが出来る。

以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。図１は、代表的な従来の紙幣識別装置の構成図である。紙幣挿入口より挿入された紙幣１は搬送ベルト２によって引き込まれ、発光素子４と受光素子５の直下を一定速度で通過するよう構成されてある。上記搬送ベルト２は、紙幣挿入口後方に設置した紙幣挿入検知センサ３により、紙幣１の挿入が検出されると、搬送ベルトを駆動する搬送モータ６が駆動を開始し、上記のように紙幣１を引き込むようになっている。また、上記搬送ベルト２は、発光・受光センサユニット４・５後方に配設した紙幣排出検知センサ７により、紙幣１が通過したことが検出されると、上記搬送モータ６が駆動を停止し、紙幣搬送動作が停止するようになっている。上記のように、その直下を通過する紙幣１の検出ゾーンに上記発光素子４から近赤外線を照射しその反射近赤外線を検出し、上記発光・受光センサユニット４・５の検出信号を上下限比較器８に入力し、その後判定部９にてあらかじめ入力してある真正紙幣の検出信号と比較して真贋を識別する紙幣識別装置である。

図２は、代表的な従来の可視光線と赤外線等の波長の異なる２つの光を用いて紙葉類の真贋判定を行う装置の原理図およびブロック図である。装置に挿入された紙幣１は搬送ベルト２によって搬送され、所定位置に設けられた可視光線を利用する可視光線センサ２１および赤外線を利用する赤外線センサ２２により紙幣１１の印刷パターンに関するデータを、搬送ベルトと関連して動作する位置検出部２３からのデータに基づき、紙幣１が所定の搬送長だけ移動する毎に読み取る。このとき両センサは紙幣１の同じ位置の印刷パターンを読み取るべく紙幣の搬送方向に平行な一直線上に配置する。そして、双方のセンサから出力されるデータ同士を演算判定部２４にて比較照合して真贋を識別する識別装置である。

図３は、本発明に係る識別装置の一実施例を示すブロック図（構成図）
図４は、本発明に係る識別装置の反射光のパターン例。
図５は、ブラックライト照射時の出力データ図である。

次に、本識別装置の作用について説明する。本実施例では紙幣識別について述べる。

まず、本装置前方設置される反射信号比較照合部５０について説明する。装置に挿入された紙幣１は、紙幣挿入口後方に配置された紙幣挿入検知センサ３により検出されると、搬送ベルト２を駆動する搬送モータ６が駆動を開始し紙幣１を引き込むようになっている。挿入された紙幣１は発光素子４・受光素子５の直下を一定速度で通過するように構成してある。上記発光素子４は近赤外線を発光する発光ダイオードであり、その反射近赤外線を受光する受光素子５はフォトトランジスタで構成したものである。発光素子４から紙幣１に向けて近赤外光を発し、紙幣１で反射された反射光が受光素子５で受光され、電圧値として出力された検出信号はあらかじめ決められた補正率により補正して判定部９に入力される。なお、発光素子４と受光素子５は一組で紙幣１の決められた直線上を走査する。この走査機構１０は従来と同様の機構を採用しており本実施例では紙幣を走らせている。複数組の検出ゾーンから出力された検出信号は判定部９にそれぞれ入力され、上限値と下限値が算出される。その後算出結果とあらかじめ設定されていた真正紙幣の設定値と比較され、設定値の範囲内であれば、真正紙幣、設定値の範囲外であれば非真正紙幣と判定する。非真正紙幣の場合にはそのまま排出し、判定部内部に履歴が保存され同時に外部へ警報と信号が送信される。なお、反射信号に対する補正は、紙幣のさまざまな変動要因つまり紙幣の収縮等による寸法的変動要因や、新旧および使用による摩耗などによる色彩的変動要因、および受光素子や装置内部品の寸法や特性上のバラツキに起因する変動要因等を補正するために必要なものであって、あらかじめバラツキを実測し経験的に求められた補正率である。これによって、反射光の検出値は大幅に精度向上が図られる。

また、本実施例の紙幣識別においては、紙幣１からの反射光の検出信号は紙幣１の表裏両面からの検出信号によって真贋判定精度の向上を図っている。

次に、後方設置のブラックライト（紫外線）照射による印刷パターン比較判定部５１について説明する。前記発光４・受光素子５の直下を一定速度で通過した紙幣１は、遮光壁１１を越えて照射部に進入するとブラックライト（紫外線）１２を出力させ紙幣１に照射する。本実施例では紙幣識別のため、紙幣の朱色丸印部にブラックライト（紫外線）１２を照射できる位置に配置されている。すると、その照射されたブラックライト（紫外線）１２の反射光が近接される受光センサ１３に入力される。この受光センサ１３は、本実施例ではＣＣＤ（イメージセンサ）を用いている。この受光センサ１３は、上記ブラックライト（紫外線）１２と対で紙幣の進行方向に対して左右上下４ヶ所に設置されており、識別しようとする該紙幣１により反射された反射光を受光すると、その反射光の明暗に応じたイメージデータ（受光データ）を判定部９に入力する。

ブラックライト（紫外線）１２と受光センサ１３との間には半円状の突起形状（壁状部材）であるセンサ遮光部１４が設けられているので、他ブラックライト（紫外線）１２の漏れ光の影響を受けること無く、受光センサ１３は紙幣１より反射された反射光を直接かつ確実に受光でき、その受光した反射光の明暗に応じた受光データを電気信号に変換し出力する。その出力されたデータは判定部９内に一旦記憶され、その後判定部内であらかじめ記憶された基準データと照合される。通常真正紙幣の場合には、ブラックライト（紫外線）１２の照射によって紙幣朱色丸印部出現し、受光センサ１３により反射信号が得られるが、コピー機等を用いて複写した非真正紙幣の場合には、ブラックライト（紫外線）１２を照射しても、青白く反射しハレーション現象の如く何も出現しないため、その真贋判定は精度良く容易に行える。

上記２つの構成にて比較照合された結果に基づいて、最終判定がなされる。つまり、発光・受光素子による反射信号比較照合部５０の判定結果とブラックライト（紫外線）照射による印刷パターン比較判定部５１の両者の判定結果が真正紙幣と判定された場合のみ、真正紙幣と判定し、それ以外の結果ではすべて非真正紙幣と判定される。これにより、従来のような比較的構成の簡単な光学式反射照合タイプと比較し、真贋判定精度は大幅に向上することが可能となる。

なお、本発明は紙幣識別装置の構成を例にあげて説明してきたが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、紙幣以外の紙葉類例えば有価証券や金券（商品券等）または、カード類等の真贋判定をする装置への適用も可能となる。

このように本発明にかかる紙葉類識別装置によれば、反射信号検出比較照合機能と印刷パターン比較照合機能を一組として同一装置内に具備するため、識別装置全体でより正確な真贋判定が可能となり、生産性・メンテナンス性・セキュリティー性を大巾に向上した小型・軽量・低価格を特徴とする識別装置を実現することが出来る。

従来の紙幣識別装置の構成図である。 従来の可視光線と赤外線等の波長の異なる２つの光を用いて紙葉類の真贋判定を行う装置の構成図である。 この発明の一実施形態を示す構成図である。 この発明の一実施形態を示す識別装置の反射光の出力曲線である。 この発明の一実施形態を示すブラックライト照射時の受光センサ出力図である。

符号の説明

（１） ・・・ 紙幣
（２） ・・・ 搬送ベルト
（３） ・・・ 紙幣挿入検知センサ
（４） ・・・ 発光素子
（５） ・・・ 受光素子
（６） ・・・ 搬送モータ
（７） ・・・ 紙幣排出検知センサ
（８） ・・・ 上下限比較器
（９） ・・・ 判定部
（１０） ・・・ 走査機構
（１１） ・・・ 遮光壁
（１２） ・・・ ブラックライト（紫外線）
（１３） ・・・ 受光センサ
（１４） ・・・ センサ遮光部
（２１） ・・・ 可視光線センサ
（２２） ・・・ 赤外線センサ
（２３） ・・・ 位置検出部
（２４） ・・・ 演算判定部
（５０） ・・・ 反射信号比較照合部
（５１） ・・・ 印刷パターン比較判定部

Claims (4)

1. 紙葉類の一部を直線状に検出する検出ゾーンとして選択し、複数の検出ゾーンに沿って発光素子とその反射光を受光する受光素子とを走査させ、上記発光素子では上記発光素子から上記検出ゾーンに向かって発光し、他方上記受光素子では上記複数の検出ゾーンからの反射光を検出し、上記受光素子で走査に伴って連続して得られる反射光の検出信号を比較手段に入力し、該比較手段にあらかじめ入力してある真正紙葉類の反射光の検出信号と比較して真贋を識別する紙葉類識別部と、該紙葉類にブラックライト（紫外線）を発光センサから照射して、受光センサが受光して出力された検出信号を比較手段に入力し、該比較手段にあらかじめ入力してあった真正紙葉類の基準データと比較して該紙葉類の真贋を判別する紙葉類印刷パターン判定部とを同一装置内に組み込んだことを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記紙葉類識別部と前記紙葉類印刷パターン判定部との間に、紙葉類の搬送方向と交差する交差方向に延びるライン状の遮光部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. 前記紙葉類印刷パターン判定部に於いて、発光センサと受光センサとの間に反射光検出の精度向上を図るための遮光部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の紙葉類識別装置。
4. 前記遮光部の形状は、丸型・楕円型またはＶ字型等いわゆる直線的でない形状を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の紙葉類識別装置。

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