JP2009211207A - 紙葉類鑑別装置及び紙葉類鑑別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉類鑑別装置における、紙葉類の鑑別精度を高めることである。
【解決手段】判定部１４は、イメージセンサ１３で検出される紙幣の画像データと、基準データ記憶部１５に記憶されている各金種の表、裏、上下の基準となるデータのパターンマッチングを行い、紙幣の金種と状態を判定する。鑑別部１６は、その判定結果に基づいて紙幣の特徴部の最適な検出位置を特定し、磁気センサ１７をその位置に移動させて特徴部の検出を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙幣、証券等の紙葉類の鑑別を行う装置とその鑑別方法に関する。

紙幣の真贋を鑑別する紙幣鑑別装置が銀行の現金預払機等に搭載されている。紙幣鑑別装置は、紙幣のイメージデータを取得するイメージセンサと、紙幣の磁気パターンを検出する磁気センサとを備え、それらのセンサにより取得した磁気データと、予め記憶している真贋判定用のイメージデータ及び磁気データとを比較することにより紙幣の真贋を鑑別している。

特許文献１には、紙葉類識別用センサを紙葉類の挿入方向に対して直交する方向に移動可能にし、センサをジグザグの軌跡で移動させることで識別範囲を広げることが記載されている。

特許文献２には、紙幣投入口の搬送面両側に紙幣両端の位置を検出する幅位置検知手段を設け、紙幣の幅に応じて読み取りヘッドを移動させることで鑑別精度を向上させることが記載されている。

特許文献３には、互いに対向するように配設された一対のセンサの上下間隔を、紙葉類の搬送路の上下間隔より小さくして、外乱光によるセンサの誤差を減らすことが記載されている。

特許文献４には、紙幣識別データを検出するセンサ部を移動可能とし、紙幣に対する識別データ検出位置を変更可能とした紙幣識別機について記載されている。
図６は、従来の紙幣鑑別装置の鑑別処理のフローチャートである。

図６のフローチャートを用いて従来の紙幣鑑別装置の処理について説明する。
まず、紙幣鑑別装置に投入された紙幣のイメージデータをイメージセンサにより取得する。（イメージセンサ処理：Ｓ２１）
次に、磁気センサにより紙幣の磁気データを取得する。（磁気センサ処理：Ｓ２２）
次に、紫外線を照射した紙幣のイメージデータを取得する。（ＵＶセンサ処理：Ｓ２３）
そして、各ステップの処理で取得したデータと予め記憶している真贋判定用のそれぞれのデータを比較し、各々のセンサの判定結果が正常（真券）であるか否かを判定する。

全てのセンサ処理の判定結果が正常（真券）であったと判定した場合は（Ｓ２４、ＹＥＳ）、ステップＳ２５に進み、投入された紙幣を正常紙幣として受け付ける。また、センサ処理の判定結果、異常と判定されたものが一つでもあるときには（Ｓ２４、ＮＯ）、Ｓ２６に進み、投入された紙幣を受付不適切と判定してリジェクトする。

大きさの異なる複数種類の紙幣を鑑別する紙幣鑑別装置では、搬送路の幅は使用される紙幣の最大寸法より大きく設計される。また、紙幣は金種によって真贋の判定のための磁気パターン等が記録されている特徴部の記録位置が異なっている場合がある。そのため、複数種類の紙幣を正確に鑑別できるようにすることが求められている。

特許文献１の発明は、識別センサを往復運動させて一定範囲を検出する必要があるので、鑑別時間が長くなるという問題点がある。
特許文献２の発明は、センサの位置を移動させて判定を行っているが、その目的は、偽紙幣発生時の対処を容易にすることであり、紙幣の特徴部の位置が異なる複数の金種の真贋の鑑別を目的としたものではない。

従来、紙幣鑑別装置の部品コストを抑えるために各センサ（磁気、ＵＶ等）はそれぞれ一つずつ装置に実装される場合が多いが、紙幣の金種により特徴部の位置が異なる場合、あるいは搬送時の紙幣の斜行等により検出対象位置がずれることから、全ての紙幣の特徴部を正確に検出することが難しかった。
特開平５−６２０４４号公報 特開昭５８−１２１４９１号公報 特開２００３−３１７１３０号公報 特開平１０−３１７７５号公報

本発明の課題は、各センサを増やすことなく、正確に紙幣の特徴部のデータを取得することにより、紙葉類の鑑別精度を高めることである。

本発明の紙葉類鑑別装置は、複数種類の紙葉類を鑑別する装置であって、前記複数の紙葉類のイメージデータを取得するイメージセンサと、前記複数の紙葉類の種類を識別する識別データ及び、前記複数の紙葉類を鑑別する基準データを記憶する記憶手段と、前記イメージセンサにより取得したイメージデータと、前記記憶手段に記憶されている前記識別データを比較して前記紙葉類の種類を判定する判定手段と、前記紙葉類を搬送する搬送路上の前記イメージセンサの搬送路後方に配置され、かつ、搬送方向と直交する方向に移動可能な特徴検知センサと、前記判定手段により判定された前記紙葉類の種類に基づき、あらかじめ定めた位置に前記特徴検知センサを移動させた後、前記特徴検知センサにより取得した前記紙葉類の検出データと、前記記憶手段に記憶されている基準データを比較して前記紙葉類の真贋を鑑別する鑑別手段とを備える。

この発明によれば、紙葉類の種類に応じてセンサの検出位置を変化させることで、紙葉類の鑑別精度を高めることができる。
上記の紙葉類鑑別装置において、前記特徴検知センサは少なくとも、磁気センサを有し、前記記憶手段は、前記紙葉類の種類と表裏に応じた磁気パターンの記録位置を示す検知特徴情報を記憶し、前記鑑別手段は、前記判定手段で判定された紙葉類の種類と表裏に応じた検知特徴情報を取得し、取得した検知特徴情報の示す位置に前記磁気センサを移動させ、前記磁気センサの検出データと、該当する金種の磁気パターンデータを比較して前記紙幣の真贋を鑑別する。

このように構成することで、紙幣の金種と表裏の状態に応じて最適な検出位置で磁気パターンを検出することができるので、紙幣の鑑別精度を高めることができる。

本発明によれば、紙葉類の鑑別精度を高めることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、紙幣鑑別装置（紙葉類鑑別装置）１１の要部の構成を示す図である。
紙幣が投入部１２に投入されると、紙幣は図示しない搬送路を搬送され、最初にイメージセンサ１３で紙幣の画像データが読み取られる。判定部１４は、イメージセンサ１３で
検出した紙幣の画像データに対して回転処理等を施して、画像データを一定の方向に揃え、基準データ記憶部１５に記憶されている紙幣の基準となる画像データと比較して、紙幣の金種、表裏、上下を判定する。この判定結果は鑑別部１６に出力される。

基準データ記憶部１５には、各金種の表、裏、上下の紙幣の画像データ（紙葉類の種類の判定の基準となるデータ）と、紙幣の特徴部のデータと特徴部の位置を示す検知特徴情報（紙葉類の鑑別の基準となるデータ）が記憶されている。

鑑別部１６は、紙幣の金種、上下、表裏の判定結果を得たなら、該当する金種の特徴部の位置を示す検知特徴情報を基準データ記憶部１５から取得し、取得した検知特徴情報に基づいて磁気センサ１７の位置を移動させる。

磁気センサ１７は、搬送路上でイメージセンサ１３の後方の位置に配置されており、アクチュエータ１８（図４参照）に移動可能に取り付けられている。磁気センサ１７は、搬送路と直交する方向に移動可能になっており、鑑別部１６から指示された位置に移動して紙幣の磁気データの検出を行う。

鑑別部１６は、磁気センサ１７で検出される磁気データと、基準データ記憶部１５に記憶されている該当する金種の磁気パターンデータを比較し、両者が一致するか否かにより紙幣の真贋を判定する。

上記の判定部１４と鑑別部１６は、例えば、ＣＰＵと後述する鑑別処理プログラム等により実現することができる。判定部１４と鑑別部１６は１つのモジュールで構成することもできる。

図２は、実施の形態の紙幣鑑別装置１１の鑑別処理のフローチャートである。
最初に、紙幣に対してイメージセンサ処理を実行する（Ｓ１１）。このイメージセンサ処理では、例えば、紙幣がイメージセンサ１３を最初に通過した位置から搬送路の端までの距離ΔＸ（図４参照）と紙幣の斜行角度を計算し、紙幣の傾きを補正した画像データに変換する。

次に、パターンマッチング処理を実行する（Ｓ１２）。このパターンマッチング処理では、変換した画像データと、基準データ記憶部１５に記憶されている複数の金種の紙幣の基準となるデータのパターンマッチングを行い、一致率の最も高い金種を特定する。

次に、基準データ記憶部１５にメモリされている紙幣情報テーブル２１を参照して、判定された金種の磁気パターンが記録されている位置を示す検知特徴情報を取得する（Ｓ１３）。

図３は、紙幣情報テーブル２１の構成を示す図である。紙幣情報テーブル２１には、金種毎の紙幣の状態（上向き、下向き、表、裏など）と対応付けて、紙幣の特徴情報（磁気パターンなど）が記録されている位置を示す検知特徴情報が記憶されている。

紙幣情報テーブル２１には、例えば、図３に示すように、Ａ金種の表、上向きの状態の特徴情報（磁気パターンなど）の記録位置が１２０ｍｍであること、Ｂ金種の表、下向きの状態の特徴情報の記録位置が６５ｍｍであることが検知特徴情報として記憶されている。従って、紙幣の金種、表裏、上下が特定されれば、紙幣情報テーブル２１から該当する紙幣の検知特徴情報を読み出すことができる。

次に、図２のステップＳ１４に進み、アクチュエータ制御処理を実行する。このアクチ
ュエータ制御処理では、紙幣情報テーブル２１から読み出した検知特徴情報に基づいてアクチュエータ１８を制御して、磁気センサ１７を紙幣の特徴部を検出するのに最適な位置に移動させる。

次に、紙幣特徴部のマッチング処理を実行する（Ｓ１５）。このマッチング処理では、基準データ記憶部１５に記憶されている、該当する金種の特徴部の情報（磁気パターンデータ）を読み出し、読み出した特徴部の情報と、磁気センサ１７の検出データのパターンマッチングを行う。

本実施の形態は、鑑別対象の紙幣の金種、表裏、上下の状態に応じて、紙幣の特徴部を検出するのに最適な位置に磁気センサ１７を移動させるようにしている。これにより、磁気センサ１７により常に紙幣の特徴部を検出することができるので、パターンマッチングの基準となるデータを紙幣全体の領域分記憶しておく必要がなく、特徴部のデータのみメモリに記憶しておけば良い。具体的には、１つの金種について、磁気パターン等の特徴情報が記録されている部分のデータ（これをテンプレートと呼ぶ）のみをメモリに記憶しておけば良いのでメモリに記憶するデータ量を減らすことが可能となる。

次に、全センサ処理の結果が正常か否かを判定する（Ｓ１６）。イメージセンサ１３の検出データが、特定の紙幣の画像データと一致し、かつ磁気センサ１７の検出データが該当する紙幣の磁気パターンデータと一致した場合には（Ｓ１６、ＹＥＳ）、ステップＳ１７に進み、正常紙幣として受け付ける。他方、センサの処理結果が一つでもＮＧの場合には（Ｓ１６、ＮＯ）、ステップＳ１８に進み、偽の紙幣と判定してその紙幣をリジェクトする。

図４は、紙幣の特徴部分と磁気センサ１７の検出位置の関係を示す図である。
紙幣鑑別装置１１の搬送路の幅は、投入される紙幣２２の長手方向の最大寸法より大きく設計されている。そのため、投入された紙幣２２は斜めの状態で搬送路を搬送されることが多い。例えば、イメージセンサ１３の任意の２点（Ａ点、Ｂ点）を紙幣が通過する時間差と２点間の距離Ｌと搬送速度から紙幣の斜行角度θを計算することができる。また、紙幣２２の右側が最初にイメージセンサ１３を通過した位置から、搬送路の側面を基準した距離ΔＸを算出することができる。

紙幣２２全体の画像データがイメージセンサ１３で検出されると、判定部１４は、検出された画像データの斜行角度を補正し、特定の位置を原点とする画像データに変換する（正規化する）。そして、基準データ記憶部１５に記憶されている各金種の表、裏、上下の向きの基準データとパターンマッチングを行い、一致率の最も高い金種の紙幣２２と判定する。

鑑別部１６は、紙幣２２の金種、表、裏、上下の別が判定部１４で判定されたなら、紙幣２２の特徴部２２ａの最適な検出位置を示す検知特徴情報を紙幣情報テーブル２１から取得する。そして、その取得した情報に基づいてアクチュエータ１８を駆動して磁気センサ１７を移動させる。磁気センサの移動量は、紙幣情報テーブル２１と搬送路の側面からの距離ΔＸにより算出される。

具体的な動作手順としては、図４に示すように、現在の磁気センサの位置と紙幣情報テーブルから得られた検知特徴情報による位置情報を比較し、磁気センサを移動させるべきか否かを判断する。そして、移動すべきと判断した場合は、紙幣が磁気センサの位置に搬送されるまでに、磁気センサの移動を完了させる。そして、磁気センサ１７により紙幣２２の特徴部２２ａ’を検出する。これにより、紙幣２２の金種、表、裏、上下の状態により異なる特徴部を正確に検出することができる。

図５は、紙幣２２の特徴部２２ｂとテンプレートの構成を示す図である。図５（Ａ）は、紙幣２２の右側の部分に特徴部（磁気パターンが記録された部分）２２ｂが存在する場合の例を示している。

イメージセンサ１３で検出された画像データにより、紙幣２２の金種、裏、表、上下が特定されると、紙幣情報テーブル２１から該当する紙幣２２の特徴部の存在する検知特徴情報が取得される。そして、その検知特徴情報に基づいて、磁気センサ１７が初期位置であるからアクチュエータ１８の中央から右方向に移動されて、紙幣の特徴部の検出が行われる。このとき紙幣２２が斜行していると、特徴部も紙幣２２に対して斜め方向に検出されることになる。

そこで、基準データ記憶部１５から読み出すテンプレートのデータも、紙幣の斜行角度に応じた軌跡（図５に点線で示す軌跡）でデータを読み出し、その読み出したデータと磁気センサ１７の検出データのパターンマッチングを行う。

上記のように磁気センサ１７を搬送路と直交する方向に移動させることで常に紙幣の特徴部のデータを検出することができるので、パターンマッチングの基準となるテンプレートのデータは、紙幣２２の正立時の特徴部のデータのみをメモリに記憶しておけば良い。これによりメモリに記憶するテンプレートのデータ量を減らすことが可能となる。

上述した実施の形態によれば、イメージセンサ１３により紙幣の金種、表、裏、上下を特定し、特定した条件に応じた紙幣の特徴部の位置を示す検知特徴情報を取得し、その検知特徴情報に基づいて磁気センサ１７の位置を移動させることで、紙幣の金種に応じて最適な位置で検出を行うことができる。これにより、全ての種類の紙幣の特徴部を正確に検出することができるので紙幣の真贋の鑑別精度を高めることができる。
（１）本発明は、紙幣に限らず真贋の判定が必要な証券などの証書類を含む紙葉類に適用できる。
（２）特徴情報を検出するセンサは、磁気センサに限らず、光学センサ等の他のセンサでも良い。

実施の形態の紙幣鑑別装置の構成を示す図である。 実施の形態の鑑別処理のフローチャートである。 紙幣情報テーブルの構成を示す図である。 紙幣の特徴部分と磁気センサの検出位置の関係を示す図である。 紙幣の特徴部とテンプレートの構成を示す図である。 従来の鑑別処理のフローチャートである。

符号の説明

１１ 紙幣鑑別装置
１２ 投入部
１３ イメージセンサ
１４ 判定部
１５ 基準データ記憶部
１６ 鑑別部
１７ 磁気センサ
１８ アクチュエータ

Claims (4)

1. 複数種類の紙葉類を鑑別する装置であって、
   前記複数の紙葉類のイメージデータを取得するイメージセンサと、
   前記複数の紙葉類の種類を識別する識別データ及び、前記複数の紙葉類を鑑別する基準データを記憶する記憶手段と、
   前記イメージセンサにより取得したイメージデータと、前記記憶手段に記憶されている前記識別データを比較して前記紙葉類の種類を判定する判定手段と、
   前記紙葉類を搬送する搬送路上の前記イメージセンサの搬送路後方に配置され、かつ、搬送方向と直交する方向に移動可能な特徴検知センサと、
   前記判定手段により判定された前記紙葉類の種類に基づき、あらかじめ定めた位置に前記特徴検知センサを移動させた後、前記特徴検知センサにより取得した前記紙葉類の検出データと、前記記憶手段に記憶されている基準データを比較して前記紙葉類の真贋を鑑別する鑑別手段と、
   を備えることを特徴とする紙葉類鑑別装置。
2. 前記特徴検知センサは少なくとも、磁気センサを有し、
   前記記憶手段は、前記紙葉類の種類と表裏に応じた磁気パターンの記録位置を示す検知特徴情報を記憶し、
   前記鑑別手段は、前記判定手段で判定された紙葉類の種類と表裏に応じた検知特徴情報を取得し、取得した検知特徴情報の示す位置に前記磁気センサを移動させ、前記磁気センサの検出データと、該当する金種の磁気パターンデータを比較して前記紙幣の真贋を鑑別する請求項１に記載の紙葉類鑑別装置。
3. 前記判定手段は前記紙幣の金種、表裏、上下を判定し、
   前記記憶手段は前記紙幣の金種、表裏、上下に応じた特徴部の位置を示す検知特徴情報を記憶し、
   前記鑑別手段は、前記検知特徴情報の示す位置に前記特徴検知センサを移動させる請求項１または２に記載の紙葉類鑑別装置。
4. 複数種類の紙葉類を鑑別する鑑別方法であって、
   前記複数の紙葉類のイメージデータをイメージセンサにより検出し、
   前記紙葉類の種類を識別する識別データ及び、前記複数の紙葉類を鑑別する基準データを記憶手段に記憶し、
   前記イメージセンサのイメージデータと、前記識別データを比較して前記紙葉類の種類を識別し、
   前記紙葉類を搬送する搬送路上の前記イメージセンサの搬送路後方に配置され、かつ、搬送方向と直交する方向に移動可能な特徴検知センサを、前記紙葉類の種類に応じて鑑別対象の前記紙葉類に適した位置に移動させ、
   前記特徴検出センサの検出データと前記基準データを比較して前記紙葉類の真贋を鑑別する紙葉類鑑別方法。