JP2994461B2 - 通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、全体として通貨の同定に関する。更に詳細
には、本発明は、通貨に印刷されたしるしの光の反射の
特徴を使用して種々の額面金額の通貨の識別及び計数を
自動的に行うための方法及び装置に関する。

関連技術の説明 自動通貨紙幣取扱いシステムの要求を満足するために
種々の技術及び装置が使用されてきた。この技術分野で
最も初歩のものは、特定額面金額のドル紙幣のような特
定の種類の紙幣しか取扱うことができず、全ての他の種
類の紙幣をはねつけるシステムである。最も高度のもの
は、多数の額面金額のものを対象としてこれらを同定
し、識別し、自動的に計数できる複雑なシステムであ
る。

紙幣識別システムは、代表的には、種々の額面金額間
を識別するのに磁気検出又は光学検出のいずれかを使用
する。磁気検出は、通常はフェライトコアベースのセン
サである磁気センサを使用することによって紙幣上の印
刷されたしるしの部分に磁気インクが存在するかしない
かを検出し、アナログ処理又はデジタル処理を加えた
後、検出した磁気信号を紙幣識別の基礎として使用する
ことに基づいている。他方、更に一般的に使用されてい
る光学検出技術は、焦合した光のストリップで紙幣を照
射し走査するときに生じる光の反射又は透過の特徴の変
化を検出し、分析することに基づいている。これに続く
紙幣の識別は、検出した光学的な特徴を、各額面金額に
おける個々の紙幣間での反射の差に関する適切な誤差を
考慮に入れた種々の額面金額について予め記憶されたパ
ラメータと比較することに基づいている。

自動紙幣識別システムを実施する上での主な問題点
は、特定の額面金額について特徴パターンを適切に構成
するのに使用される判断基準と、精密な調査の下で紙幣
を同定するために試験データを分析してこれを予め決定
されたパターンと比較するのに要する時間と、連続した
紙幣を機械的に供給し走査する速度との間に最適の妥協
を得ることである。紙幣の走査から得られた試験データ
の処理にマイクロプロセッサを使用した場合でも、サン
プルを得るため、及び試験データを記憶されたパラメー
タと比較して紙幣の額面金額を同定するプロセスには有
限量の時間が必要とされる。現在入手できる光学式走査
システムの多くは、紙幣を走査ヘッドで走査したときに
多数の反射データサンプルを得るため及びこれに続いて
これらのデータを対応する記憶されたパラメータと比較
して紙幣の額面金額を同定するのに複雑なアルゴリズム
を使用する。従来のシステムは、額面金額、特に反射パ
ターンに著しい識別性がない額面金額間を十分に識別す
るため、紙幣の走査毎に比較的多数の光学サンプルを必
要とする。多数のデータサンプルを使用するため、来入
紙幣の走査速度が低下し、更に重要なことは、これに対
応して識別アルゴリズムに従ってデータ処理に長時間を
要することである。システムが同定された額面金額を計
数するようにもなっている場合には処理時間が更に増大
する。これによって、紙幣を仕分けして計数する速度が
制限される。これは、実時間処理が、紙幣について走査
したデータの分析が終了していなければならないという
こと、及び紙幣が走査ヘッドを横切って配置され且つ走
査ヘッドで走査される前に紙幣が特定の額面金額に属す
るものとして同定され且つ計数されていなければならな
いということを要するためである。

従来のシステムと関連した主な問題点は、紙幣を正確
に識別するのに必要な多数の反射サンプルを得るため、
このようなシステムは紙幣をその長い寸法に沿って走査
するように拘束されているということである。同様に、
走査にも幾つかの固有の欠点がある。これらの欠点に
は、走査ヘッドを横切って紙幣を長さ方向に送るのに長
い移送路が必要とされるという欠点、及び長い移送路、
並びに紙幣の均等で重なりのない整合を確保するための
走査ヘッドの検出面と関連した手段にともなう機械的な
複雑さが加えられるという欠点が含まれる。

結論としては、紙幣を正確に識別できるシステムは、
費用がかかり、機械的に嵩張りかつ複雑であり、一般
に、紙幣の識別及び計数の両方を高速で高い確度で行う
ことができない。

発明の概要 本発明の主な目的は、複数の額面金額からなる通貨紙
幣を同定し計数するための改良された方法及び装置を提
供することである。

本発明の他の目的は、高速で且つ高い確度で幾つかの
額面金額の紙幣間を効率的に識別でき且つ計数できる、
上述の種類の改良された方法及び装置を提供することで
ある。

本発明の関連した目的は、コンパクトで経済的で且つ
構造及び作動が複雑でない改良された紙幣識別計数装置
を提供することである。

手短に述べると、本発明によれば、紙幣の計数及び額
面金額の識別に採用された改良された光学式検出相関技
術によって、上に列挙した目的が達成される。この技術
は紙幣をその幅狭寸法に沿って、紙幣のほぼ中央区分に
ついて照射及び走査を行うことによって得られた紙幣の
反射特徴を光学的に検出することに基づいている。紙幣
が光学的に走査されるときに紙幣から反射した光は、検
出され、紙幣表面に印刷されたパターン又はしるしに含
まれる「黒」及び「白」の変化を表すアナログ信号とし
て使用される。

一連のこのような反射信号は、紙幣の幅狭寸法が紙幣
の移送方向と平行になった状態で紙幣が照射されたスト
リップを横切って移動するとき、予め決められたサンプ
ル点での反射光をマイクロプロセッサの制御下でサンプ
リングしデジタル処理することによって得られる。従っ
て、紙幣の幅狭寸法に亘って所定数の反射サンプルが得
られる。紙幣の走査毎に得られたデータサンプルには、
走査を受ける紙幣の表面上に存在する印刷されたパター
ン又はしるしの「濃淡」の変化による変動を強調しない
ようにする正規化処理を含むデジタル処理が加えられ
る。正規化された反射データは、所定の額面金額につい
て非常に独特の特徴パターンを表し、種々の額面金額に
ついての特徴パターンを正確に区別するようにこれらの
特徴パターン間に十分な識別特徴を提供する。

上述の方法を使用することによって、検出されるべき
紙幣の各額面金額について「オリジナルの」即ち「新し
い」紙幣を使用して一連のマスター特徴パターンが作ら
れて記憶される。好ましい実施例によれば、検出可能な
額面金額の各々について四つの特徴パターンが作られて
システムメモリ内に記憶される。記憶されたパターン
は、紙幣に印刷されたパターンに対して「前方」方向及
び「逆転」方向に沿って紙幣の「表」面及び「裏」面に
行った光学的走査に対応する。好ましくは、本発明の紙
幣に識別及び計数を行うための方法及び装置は、米国通
貨の七つの異なる額面金額、即ち１ドル、２ドル、５ド
ル、10ドル、20ドル、50ドル、及び100ドルを同定する
ようになっている。従って、28の異なる特徴パターンか
らなるマスターセットが、続く相関目的のためにシステ
ムメモリ内に記憶されている。

本発明の相関技術によれば、試験下で紙幣を走査し、
サンプルされたデータを処理することによって作り出さ
れたパターンを各比較毎に28の予め記憶された特徴パタ
ーンの各々と比較し、比較を受けるパターンについて、
複数のデータサンプルのうちの対応するものとの間の類
似の程度を表す相関数を発生する。額面金額の同定は、
走査された紙幣が、パターン比較による相関数が最も高
いと決定されている記憶された特徴パターンに対応する
額面金額に属するという表示に基づいている。走査され
た紙幣の額面金額が特徴パターンの比較後に特徴付けら
れ損なった可能性は、「イエス（positive）」コールが
なされるために満足されなければならない相関の二レベ
ルしきい値（bi−level threshold）を構成することに
よって著しく減じられる。

本質的には、本発明は、紙幣が「前方」方向又は「逆
転」方向のいずれかに沿ってその「表」面又は「裏」面
のいずれが走査されたかに関わらず、複数の種々の額面
金額のうちのいずれであるがを明確に同定するための改
良された光学式検出相関技術を提供する。本発明は、特
に、同定された紙幣の総計を走査作業の終了時に便利に
提供するように、各同定された額面金額の各々をトラッ
クするようにプログラムされたシステムで実施されるよ
うになっている。

更に、本発明によれば、特に上文中に概説した新規な
検出相関技術について使用するようになった紙幣検出計
数装置が開示される。この装置は、計数されるべき紙幣
を受入れ、紙幣を、その幅狭寸法について、湾曲した路
の下流に配置された走査ヘッドを横切って検出され且つ
計数された紙幣が集められるスタッキングステーション
上に移送するための湾曲した移送路を有する。走査ヘッ
ドは光学エンコーダと関連して作動する。この光学エン
コーダは、紙幣（及びかくして紙幣に印刷されたしるし
又はパターン）が走査ヘッドの下方に焦合された光のコ
ヒーレントなストリップを横切って移動するとき、所定
数の反射データサンプルの捕捉を開始するようになって
いる。

走査ヘッドは、照射された領域に亘って光の強さの正
規化された分布を有する所定寸法のコヒーレントな光の
ストリップを焦合するのに一列の発光ダイオードを使用
する。これらの発光ダイドートは、角度をなして配置さ
れ、所望の光のストリップを走査ヘッドの走査面に亘っ
て平らに配置された紙幣の幅狭寸法上に焦合する。照射
されたストリップの上方に配置された光電検出器が紙幣
から上方に反射した光を検出する。光電検出器は、所望
の反射サンプルを得るように光学エンコーダで制御され
る。

サンプリングの開始は、印刷の全くない紙幣の縁で得
られた反射値に対し、紙幣に印刷されたパターンの外周
縁に遭遇したときに起こる反射値の変化に基づいて行わ
れる。本発明の特徴によれば、寸法の異なる少なくとも
二つの照射されたストリップが走査の目的で使用され
る。最初、紙幣上の印刷されたパターンの開始点を検出
するのに幅狭ストリップが使用され、この幅狭ストリッ
プは、代表的には紙幣上の印刷されたパターンの開始点
をマークし印刷されたパターンを包囲する細い縁飾り線
（ボーダーライン）を識別するようになっている。印刷
されたパターンの縁飾り線の検出に続く幅狭寸法の走査
の残りについては、紙幣の走査について所定数のサンプ
ルを収集するために実質的に幅広の光のストリップが使
用される。「オリジナル」の紙幣を使用した特徴パター
ンの作成及び記憶、及び走査した紙幣が幾つかの予め決
定された額面金額のうちの一つに属すると仕分けするた
めの、これに続く比較相関手順は、上述の検出相関技術
に基づいている。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を図
面と関連して読めば明らかになる。

第１図は、本発明のシステムによる光学式検出相関方
法及び装置の概念上の基礎を示す機能的なブロック図で
あり、 第２図は、本発明の光学式検出計数技術に従って反射
データを処理し相関するための好ましい回路構成を示す
ブロック図であり、 第３図乃至第８図は、光学式検出相関技術を実施する
上で必要な作動の順序を示すフローチャートであり、 第9A図乃至第9C図は、紙幣の幅狭寸法を光学的に走査
することによって得られた代表的な特徴パターンのグラ
フであり、 第10A図乃至第10E図は、本発明の実施例による漸進移
動技術を使用することによって相関パターンにもたらさ
れた効果を示すグラフであり、 第11図は、本発明の光学式検出相関技術に特に適し且
つこの技術の具体化した紙幣識別計数装置の斜視図であ
り、 第12図は、紙幣を分離してこれらの紙幣を移送路に順
次送出するのに使用される機構を示す斜視図であり、 第13図は、分離機構及び移送路を示す、第11図の装置
の側面図であり、 第14図は、駆動機構の細部を示す、第11図の装置の側
面図であり、 第15図は、第11図乃至第14図に示す紙幣識別計数装置
の平面図であり、 第16図は、走査ヘッド内の発光ダイオードの角度配置
を示す側断面図であり、 第17図は、光学走査ヘッドの周りにつくりだされる光
の分布を示す図であり、 第18図は、種々の寸法の走査ストリップを作りだすの
に使用される光学マスクの平面図である。

本発明には種々の変更及び変形態様で実施できる余地
があるけれども、その特定の実施例を例として図示し、
以下に詳細に説明する。しかしながら、これは、本発明
を開示の特定の実施例に限定せんとするものではなく、
それとは逆に、本発明は添付の請求の範囲が構成する発
明の精神及び範囲内の全ての変形態様、等価物及び変更
を含もうとするものである。

実施例 次に、第１図を参照すると、本発明による光学式検出
相関システムを示す機能上のブロック図が示してある。
このシステム10は、確認し、計算する必要のある紙幣の
積み重ねを配置する紙幣受入れステーション12を有す
る。受入れられた紙幣は、一度に一枚の紙幣を取り出
す、即ち分離するように機能する紙幣分離ステーション
14の作用を受け、次いで、予め詳細に決められた移送路
に従って紙幣移送機構16で中継され、光学式走査ヘッド
18を横切り、この光学式走査ヘッド18のところで紙幣の
額面金額が走査され、確認され、計算される。次いで、
走査済の紙幣を紙幣積み重ねステーション20に移送し、
こうした処理を受けた紙幣を、続く取り出しのため、こ
のステーション20に積み重ねる。

光学式走査ヘッド18は、紙幣17が走査ヘッド18の下の
移送路上に位置したとき、ほぼ矩形の光ストリップ24を
照射するように、コヒーレントな光線を紙幣移送路上に
下方に差し向ける少なくとも一つの光源22を有する。照
射されたストリップ24が反射した光をストリップの真上
に配置した光電検出器26で検出する。光電検出器26のア
ナログ出力をアナログ−デジタル変換器（ADC）ユニッ
ト28でデジタル信号に変換し、このユニットの出力をデ
ジタル入力として中央演算処理装置（CPU）30に入力す
る。

本発明の特徴によれば、紙幣移送路は、紙幣の幅狭寸
法「Ｗ」が移送路及び走査方向に平行となった状態で移
送機構16が紙幣を移動するように構成されている。かく
して、紙幣17が移送路上で走査ヘッド18のところを移動
するとき、コヒーレントな光ストリップ24が紙幣の幅狭
寸法「Ｗ」を横切って紙幣を効果的に走査する。好まし
くは、移送路は、第１図に最もよく示すように、紙幣17
がそのほぼ中央区分あたりでその幅狭の寸法に沿って走
査されるように構成されている。

走査ヘッド18は、照射された光ストリップ24を横切っ
て紙幣が移動するときに紙幣から反射した光を検出し、
このようにして反射した光の変化のアナログ表示を提供
し、この表示は、紙幣の表面上に印刷された模様又は印
に含まれる「黒」及び「白」の変化を示す。紙幣の幅狭
寸法を走査することによって反射された光の変化は、本
発明のシステムが取り扱うようにプログラムされた複数
の額面金額のうちから高い確度で識別を行うための計測
値として役立つ。

検出を行ったこのような一連の反射信号は、紙幣の幅
狭寸法又は紙幣の選択したセグメントに亘って得られ、
得られたアナログ信号はCPU30の制御下でデジタル化さ
れ、所定数のデジタル反射データサンプルを発生する。
次いで、これらのデータサンプルにデジタル化処理を加
える。この処理には、相関を改善するためのサンプルデ
ータの処理、及び紙幣の表面上に存在する印刷模様の
「濃淡」の変化による変動の平滑化を行うための正規化
ルーチンが含まれる。このようにしてデジタル化された
正規化された反射データは、所定の額面金額についての
非常に独特の特徴パターンを示し、以下に詳細に説明す
るように異なる額面金額についての特徴パターン間に十
分な識別特徴を与える。

連続した紙幣の幅狭寸法を走査することにより得られ
た反射サンプル間に厳密な対応を確保するため、好まし
くは、反射サンプリングプロセスの開始をCPU30を通し
て光学エンコーダ32で制御する。この光学エンコーダ
は、紙幣移送機構16と関連し、走査ヘッド18を横切る紙
幣17の物理的移動を詳細に追跡する。更に詳細には、光
学エンコーダ32は、紙幣が移送路に沿ってリレーされる
ときに紙幣に加えられる運動を発生する駆動モータの回
転運動と関連している。更に、特に紙幣を走査ヘッド18
で走査するとき、紙幣と移送路との間に積極的な接触が
維持されるようになっている。光学エンコーダは、こう
した状態で、駆動モータの回転運動を監視することによ
って走査ヘッドが発生する光ストリップに対する紙幣の
移動を詳細に追跡できる。

光電検出器26の出力をCPU30で監視し、先ず、走査ヘ
ッドの下の紙幣の存在を検出し、次いで、細い縁飾り線
17Aが示す紙幣上の印刷模様の開始点を検出する。縁飾
り線17Aは紙幣上の印刷を取り囲んでいる。ひとたび縁
飾り線17Aを検出すると、紙幣17が走査ヘッド18を横切
って移動し、その幅狭寸法に沿って走査されるとき、光
電検出器26の出力から得られる反射サンプルのタイミン
グ及び数を制御するのに光学エンコーダが使用される。

縁飾り線の検出は重要な工程を構成し、識別効率の改
善を実現する。これは、縁飾り線がサンプリングを開始
するための絶対的な基準点として役立つためである。紙
幣の縁を基準点として使用しようとする場合には、サン
プリング点の相対的なずれがおこることがある。これ
は、紙幣の印刷中及び切断中比較的大きな許容差が許容
されているために縁から縁飾り線までの距離が紙幣によ
って異なるためである。その結果、連続した紙幣のサン
プル点間の直接的な対応を確保するのが困難になり、識
別効率に悪影響をもたらす。

走査ヘッドを横切る紙幣の物理的移動に対するサンプ
リングプロセスの制御を行うのに光学エンコーダを使用
することは、サンプルの開始に先立って所定の遅れに続
く縁飾り線の検出を行うのに使用できるという点でも有
利である。エンコーダの遅れは、異なる額面金額に対す
る最も識別性のある印刷を含む紙幣の幅狭寸法に沿った
セグメントだけを横切って紙幣が走査されるように調節
することができる。

例えば米国通貨の場合、紙幣の幅狭寸法の中央区分を
横切って走査するとき、紙幣の中央の約5.08cm（約２イ
ンチ）の部分は、種々の米国通貨の額面金額間を識別す
るのに十分なデータを本発明の相関技術に基づいて提供
するようになっている。従って、走査プロセスを制御す
るのに光学エンコーダを使用でき、その結果、反射サン
プルが設定期間に亘って及び縁飾り線を検出してから所
定時間経過後のみに得られ、これによって走査を紙幣の
幅狭寸法の所望の中央部分に限定する。

光学式検出相関技術は、検出されるべき通貨の各額面
金額について「新たな」即ち「オリジナルの」紙幣を使
用した一連のマスター特徴パターンを発生するのに上述
のプロセスを使用することに基づいている。好ましい実
施例によれば、四つの特徴パターンが発生され、好まし
くはEEPROM（電気的消去書き込み可能な読み出し専用記
憶装置）34（第１図参照）の形態のシステムメモリに検
出可能な額面金額毎に記憶される。各紙幣の特徴パター
ンは、夫々光学走査即ち紙幣の「表」面及び「裏」面上
で行われ、紙幣に印刷されたパターンに対して「前方」
方向及び「逆転」方向の両方向に沿って取り出された所
定数の反射サンプルを得るプロセスに対応して発生され
る。

本発明の技術を米国通貨に運用する上で、例えば、特
徴パターンが生ぜしめられて米国通貨の七つの異なる額
面金額、即ち１ドル、２ドル、５ドル、10ドル、20ド
ル、50ドル、及び100ドルについて記憶される。従っ
て、続く相関目的のため、28の異なる特徴パターンから
成るマスターセットをシステムメモリ内に記憶する。一
度マスター特徴パターンを記憶すると、試験下で紙幣を
走査することによって発生されたパターンを予め記憶さ
れた28のマスターパターンとCPU30で比較し、相関の程
度、即ち比較されたパターンについての複数のデータサ
ンプルのうちの対応する一つとの間の類似性、を表す相
関数を各比較毎に発生させる。

CPU30は、パターン比較によって得られた相関数が最
も高いということがわかった記憶された特徴パターンと
対応するので走査した紙幣の額面金額を確認するように
プログラムされている。走査した紙幣の額面金額の特徴
付けをし損なう可能性を排除すると同時に偽造紙幣が有
効な額面金額に属するものであると確認される可能性を
少なくするため、以下に詳細に説明するように「イエス
（正）」コールをつくりだすためのベースとして相関の
二レベルしきい値を使用する。

上述の検出相関方法を使用することによって、CPU30
は所定の走査バッチについて走査された所定組の紙幣の
部分として特定の通貨額面金額に属する紙幣の数を計数
し、走査バッチ中に走査された紙幣により表された通貨
量の総計を決定するようにプログラムされている。更
に、CPU30は出力ユニット36に繋がっており、この出力
ユニット36は計数された紙幣の数の表示、通貨額面金額
についての紙幣の内訳、及び計数された紙幣によって表
された通貨の額面の総計を与えるようになっている。出
力ユニット36は、表示された情報を所望の形式でプリン
トアウトするようにしてもよい。

次に第２図を参照すると、ここには本発明のシステム
に従って反射データを処理し相関するための好ましい回
路構成がブロック図の形態で示してある。ここに示すよ
うに、CPU30は、光学エンコーダ32、光電検出器26、及
びメモリユニット38からの信号を含む種々の入力信号を
受け入れて処理する。メモリユニット38は、静的ランダ
ムアクセス記憶装置（RAM）又は消去可能なプログラム
可能読み取り専用記憶装置（EPROM）であるのがよい。
メモリユニット38には相関プログラムが記憶されてお
り、このプログラムに基づいてパターンが発生され、試
験通貨の額面金額を確認するため試験パターンが記憶さ
れたマスタープログラムと比較される。クリスタル40は
CPU30の時間基準として役立ち、これには外部基準電圧
Ｖ_REFが加わっており、以下に説明するように、検出さ
れた反射データのピーク検出がこの電圧に基づいて行わ
れる。

CPU30は、タイマー再設定信号を再設定ユニット44か
ら受入れ、再設定ユニット44は、第2A図に示すように、
光電検出器26から出力電圧を受入れ、この電圧を予め設
定された電圧域値、代表的には5.0ボルトに対して域値
検出器44Aで比較し、紙の存在に対応する反射値が検出
されたときに「高」に行く再設定信号を提供する。更に
特定的には、反射サンプリングは、走査ヘッドの下に紙
幣が配置されていない場合、照射された光ストリップ
（第１図の24）が光電検出器へ反射されないという前提
に基づいている。こうした状態では、光電検出器の出力
は「暗」即ち「零」レベルの読みを表す。紙幣の縁が最
初に走査ヘッドの下に配置され、光ストリップ24の下に
入ったとき、光電検出器の出力が「白」の、代表的には
約5.0ボルトの値を持つように設定された読みに変わ
る。これが起こったとき、再設定ユニット44が「高」信
号をCPU30に与え、走査手順の開始を記録する。

本発明の特徴によれば、走査ヘッド内の光源が発生す
る照射光ストリップの厚さは、細い縁飾り線が検出され
る走査の最初の段階では比較的小さいように設定されて
いる。幅狭のスリットを使用することによって、反射光
線の検出感度を高め、検出されるべき紙幣表面から反射
される「灰」レベルの小さい変動を可能にする。これ
は、パターンの細い縁飾り線、即ち紙幣上の印刷パター
ンの開始点が正確に検出されるようにする上で重要であ
る。縁飾り線を検出したら、次いで、紙幣の幅狭寸法に
亘って完全に走査を行うため、及び所望数のサンプルを
迅速に得るため、比較的幅広の光ストリップに基づいて
反射サンプリングを行う。実際のサンプリングに幅広の
スリットを使用すると光電検出器の出力特性を平滑にし
比較的大きなアナログ電圧を実現する。これは、検出さ
れた反射値の正確な表示及び処理に重要である。

第２図に戻ると、CPU30は光電検出器26の出力をピー
ク検出器46を通して処理する。ピーク検出器46は、本質
的には、光電検出器の出力電圧を採取し、検出器の賦勢
後に遭遇する最も高い即ちピークの電圧値をホールドす
るように機能する。更に、ピーク検出器は、基準化電圧
を決定するようになっており、これに基づいて紙幣上の
パターンの縁飾り線が検出される。検出器46は、光電検
出器の出力をデジタル化するためのADC48と、電源42か
らの予め選択された基準電圧Ｖ_REFに基づいて信号をア
ナログの形態に再変換するためのデジタル−アナログ変
換器（DAC）50とを有する。DAC50の出力は、符号変換器
52を通して分圧器54に供給され、この分圧器は入力電圧
をピーク値の予め決定された割合を表す基準化電圧Ｖ_Ｓ
まで下げる。電圧Ｖ_Ｓは、紙幣の印刷されていない縁部
を走査していることによる「高」い反射値から細い縁飾
り線と遭遇したときの比較的低い「灰」反射値までの変
化をピーク検出器が表すときのピーク検出器の出力電圧
の百分率の低下に基づいている。好ましくは、基準化電
圧Ｖ_Ｓは、ピーク電圧の約70％乃至80％であるように設
定される。

基準化電圧Ｖ_Ｓは、曲線検出器56に供給され、曲線検
出器56には光電検出器26の入来瞬時出力が設けられてい
る。曲線検出器56は二つの電圧をその入力側で比較し、
信号Ｌ_DETを発生する。この信号は通常は「低」い状態
に留まり、紙幣の縁が走査されるときに「高」に向か
う。信号L_DETは、光電検出器の来入出力が電圧Ｖ_Ｓで表
される点まで光電検出器のピーク電圧の予め決定された
百分率に到るとき、「低」に向かう。かくして、信号L
_DETが「低」に向かうとき、これは紙幣のパターンの縁
飾り線が検出されたということの表示である。この時点
で、CPU30はエンコーダ32（第２図参照）の制御下で実
際の反射サンプリングを開始し、紙幣が照射光ストリッ
プを横切って移動し、その幅狭寸法の中央区分に沿って
走査されるとき、所望の所定数の感謝サンプルが得られ
る。

マスター特徴パターンを発生したとき、「新たな」紙
幣を走査することによって得られた反射サンプルがシス
テムメモリ60内の対応する指定区分に入力する。システ
ムメモリは、好ましくはEEPROMである。サンプルの入力
は、必要であれば緩衝アドレスラッチ58を通して行われ
る。好ましくはマスターパターンは、「新たな」紙幣を
複数回、代表的には三回走査することによって発生さ
れ、平均値をマスターパターンを表すものとして記憶す
る前に対応するデータサンプルの平均値を得る。紙幣識
別中、試験紙幣の走査によって得られた反射値をメモリ
ユニット38内に記憶された相関プログラムの制御下でEE
PROM60内に記憶された対応する特徴パターンの各々と、
この場合もアドレスラッチ58を通して順次比較する。

次に第３図乃至第７図を参照すると、これらの図には
上述の本発明の光学式検出相関技術の実施に伴う作動の
順序を示すフローチャートが図示してある。特に第３図
は、走査ヘッドの下に紙幣が存在すること及び紙幣の縁
飾り線が存在することを検出する上で必要な順序を示
す。「トリガ」として示すシステムプログラムのこの区
分はステップ70で開始される。ステップ71では、紙幣開
始割込みを行うかどうかについての決定がなされる。こ
れは、システムが紙幣の存在のサーチの準備ができてお
り、設定されており、即ち起こっていることを意味す
る。ステップ71での答えがイエスである場合にはステッ
プ72に移り、このステップでは、第２図の再設定ユニッ
ト44に関して上述した再設定手順に基づいて走査ヘッド
の下に紙幣が存在することを確認する。

ステップ72での答えがイエスである場合、即ち紙幣が
存在する場合には、ステップ73に移り、このステップで
は、ピーク値がその予め決定された百分率まで減少した
ことに基づいて縁飾り線が検出されたかどうかを知るた
めの試験が行われる。上述のように、前記ピーク値の減
少は、信号L_DETが「低」に行くことによって示される。
ステップ73での答えがノーである場合には、プログラム
は縁飾り線が検出されるまでループを続ける。ステップ
72での答えがノーである場合、即ち紙幣が存在しない場
合には、紙幣開始割込みをステップ74で再設定し、プロ
グラムはステップ75で割込みから戻る。

ステップ73で縁飾り線が検出されたことがわかると、
A/D完了割込みが使用可能にされるステップ76が呼び出
され、これによって、アナログ−デジタル変換をこれに
続いて所望の時間間隔で行うことができるということを
示す。次いで、ステップ77で第１反射サンプルが得られ
るべき時間を光学エンコーダの出力と関連して決定す
る。ステップ78では、以下に詳細に説明する「STARTA2
D」として示されたルーチンをリコールすることによっ
て、検出した反射サンプルの捕捉及びデジタル化が引受
けられる。デジタル化プロセスの完了時に紙幣終了割込
みがステップ79で使用可能にされ、このステップは、走
査されるべき続く紙幣の存在を検出するため、システム
を再設定する。次いで、ステップ80でプログラムが割込
みから戻る。紙幣開始割込みがステップ71で行われなか
った場合には、紙幣終了割込みが起こったかどうかを知
るためステップ81で決定がなされる。ステップ81での答
えがノーである場合には、プログラムはステップ85で割
込みから戻る。ステップ81でイエスの答えが得られた場
合には、ステップ83が呼び出され、このステップで紙幣
開始割込みが賦勢され、紙幣の存在を監視する再設定ユ
ニットがステップ84での紙幣の存在を決定する準備がで
きているように再設定される。次いで、プログラムがス
テップ85で割込みから戻る。

次に第4A図及び第4B図を参照すると、これらの図には
STARTA2Dルーチンを開始するためのルーチン及びそのデ
ジタル化ルーチンが夫々示されている。第4A図では、ST
ARTA2Dルーチンをステップ90で開始することによって、
得られて所定時間にデジタル化されたサンプルの表示を
与えるサンプルポインタを初期化する。次いで、ステッ
プ91で、アナログ−デジタル変換が行われるべき特定の
チャンネルを割込み可能にする。第１サンプルのデジタ
ル化を許可する割込みがステップ92で割込み可能にさ
れ、メインプログラムがステップ93で再び呼び出され
る。

第4B図は、アナログ−デジタル変換ルーチンに必要な
逐次的手順を示すフローチャートであり、これを「A2
D」として示す。このルーチンはステップ100で開始す
る。次いで、得られるべき残るサンプル数の表示を維持
するようにサンプルポインタをステップ101で減少す
る。ステップ102で、現在のサンプルについての光電検
出器の出力に対応するデジタルデータを読み取る。この
データ、ステップ103でその最終形態に変換され、予め
決定されたメモリセグメント内にX INとして記憶され
る。

次いで、ステップ105で所望の所定数のサンプル
「Ｎ」が得られたかどうかについてチェックを行う。答
えがノーである場合には、ステップ106が呼び出され、
この場合、続くサンプルのデジタル化を許可する割込み
が割込み可能にされ、デジタルプログラムの残りを完了
するためのプログラムが割込みからステップ107で戻
る。しかしながら、ステップ105での答えがイエスであ
る場合、即ち所定数のサンプルが既に得られている場合
には、これを示すフラグがステップ108で設定され、プ
ログラムが割込みからステップ109で戻る。

次に第５図を参照すると、この図には、相関プロセス
に必要な数学的ステップを行う「EXEC」として示された
ルーチンを実施する上で必要な逐次的手段が示してあ
る。このルーチンは、ステップ110で開始する。ステッ
プ111では、全ての割込みが割込み禁止にされ、この際
にCPUの初期化が行われる。ステップ112では、サンプル
プロセスと関連した定数が設定され、ステップ113で
は、もしもある場合には、処理済データを交換するため
の通信プロトコル（protocols）及び関連した結果、ボ
ー数（bad rates）、割込みマスク、等が定義される。

ステップ114では、紙幣の存在を表示する再設定ユニ
ットが、走査されるべき最初の紙幣の存在を検出するた
め、再設定される。ステップ115で紙幣開始割込みが割
込み可能にされ、システムを最初の来入紙幣を持つ状態
にする。次いで、ステップ116で全ての他の関連した割
込みを割込み可能にする。これは、この時点で初期化プ
ロセスが完了しており、システムが紙幣の走査を開始す
る準備ができているためである。所望数のサンプルが実
際に全て得られたかどうかについてステップ117でチェ
ックが行われる。ステップ117での答えがノーである場
合には、プログラムはイエスの答えが得られるまでルー
プする。イエスの答えが得られた時点でステップ118が
呼び出され、このステップでフラグが設定され、相関手
順の開始を表示する。

本発明によれば、デジタル化した反射値を処理して同
一の形式で予め記憶された対応する値と便利に且つ正確
に比較される形態にするために簡単な相関手順が使用さ
れる。更に特定的には、第１ステップとして、紙幣の走
査について得られたデジタル化した反射サンプルの組の
平均値Ｘ（ｎ値のサンプルを比較する）を以下のように
して得る。

次いで、正規化ファクタ「σ」を、サンプルの総数に
よって正規化されたように、各サンプルと平均値との差
の平方和と等しいように決定する。更に特定的には、正
規化ファクタは以下のように算出する。

最終ステップでは、以下の等式に定義されているよう
に、サンプルと上で算出した平均値との間の差を得てこ
れを正規化ファクタシグマ「σ」の平方根で除すること
によって各反射サンプルを正規化する。

上述の相関等式を使用すると、正規化プロセスに続い
て、試験パターンとマスターパターンとの間に存在す
る、試験パターン及び任意のマスターパターンでの対応
するサンプルの製品の総計が、サンプルの総数で除する
と、パターンが同じであれば、１に等しいような相関の
関係が得られる。そうでない場合には、１よりも小さい
値が得られる。従って、相関数、即ち試験パターン内の
正規化されたサンプルを記憶されたマスターパターンと
比較することによって得られたファクタは、これらの二
つのパターン間の類似正又は相関の程度を明らかに表示
する。

本発明の好ましい実施例によれば、紙幣走査のためデ
ジタル化され且つ正規化された反射サンプルの所定数
は、64であるように選択される。二進法でこれよりも高
い桁（128、256、等）のサンプルを使用すると、上述の
相関手順を実施するのに必要な大きな処理時間に対し、
対応して増大した識別効率をもたらさないということが
経験的にわかっている。更に、32のような64よりも小さ
い二進法の桁を使用すると、識別効率がかなり落ちる。

相関を容易にするため、相関ファクタは二進法で便利
に表すことができる。例えば、好ましい実施例では、10
0％の相関が存在する場合の１のファクタは二進法で210
で表され、これは、十進法の1024に等しい。1024に最も
近い相関数を生じる比較を同定することによって、試験
パターンが最も対応する特定の記憶されたパターンを決
定するため、上述の手順を使用して、試験パターン内の
正規化されたサンプルをシステムメモリ内に記憶された
28個のマスター特徴パターンの各々と比較する。

本発明の特徴によれば、特定のコールを行う前に相関
の二レベルしきい値を満足する必要がある。更に特定的
には、相関手順は、試験パターンを記憶されたパターン
のうちの一つと比較することによって得られた二つの最
も高い相関数を同定するようになっている。この点で、
これらの二つの相関数で相関の最小域値を満足する必要
がある。約800の相関数が良好な域値として役立つとい
うことが経験的にわかっており、この相関数以上では高
い確度でイエスのコールが出され、この相関数以下では
記憶されたパターンのうちの任意のパターンと対応する
という試験パターンの表示は不確実である。第２の域値
レベルとして、コール前に二つの最も高い相関数間の最
小の分離が規定される。これによって、試験パターン
が、所定の相関範囲内で、一つ以上の記憶されたマスタ
ーパターンと対応しないときだけにイエスのコールが確
実になされる。好ましくは、相関数間の最小の分離は10
0乃至150であるように設定される。

次に第５図を参照すると、相関手順はステップ119で
開始され、このステップでは、「PROCESS」と表示され
たルーチンが呼び出される。このルーチンを実施する上
で必要な手順を第6A図に示す。第6A図は、ステップ130
で開始するルーチンを示す。ステップ131では、平均値
Ｘを等式（１）に基づいて算出する。ステップ132で
は、平方の和が等式（２）に従って算出される。ステッ
プ133では、更に処理を行うため、整数の形式で表され
た反射サンプルのデジタル化された値を浮動少数点形式
に変換する。ステップ134では全てのサンプルが処理さ
れたかどうかについてチェックが行われ、答えがイエス
であればルーチンがステップ135で終了し、メインプロ
グラムを再び呼び出す。ステップ134での答えがノーで
ある場合には、ルーチンはステップ132に戻りこのステ
ップで上述の計算が繰り返される。

PROCESSルーチンの終了時、プログラムはステップ120
でルーチンEXECに戻り、ここで、全てのデジタル化され
た反射サンプルが処理されたことを示すフラグが再設定
される。次いで、ステップ121で「SIGCAL」と表示され
たルーチンが呼び出される。このルーチンを実施する上
で必要な手順を第6B図に示す。第6B図は、ステップ140
で開始するルーチンを示す。ステップ141では、ルーチ
ンPROCESSで算出されたように、平方の和の平方根を等
式（２）に従って算出する。ステップ142では、ルーチ
ンPROCESSが算出した浮動小数点の値をステップ141で算
出された値を使用して等式（３）に従って正規化する。
ステップ143では、全てのデジタルサンプルが処理され
たかどうかをチェックする。ステップ143での答えがノ
ーである場合には、プログラムはステップ142に戻り全
てのサンプルが処理されるまで変換を続ける。この時点
でステップ143での答えがイエスであり、ルーチンはメ
インプログラムにステップ144で戻る。

第５図のフローチャートに戻ると、実施されるべき次
のステップはステップ122であり、このステップで「COR
REL」と表示されたルーチンが呼び出される。このルー
チンを実施する上で必要な手順を第７図に示す。第７図
はこのルーチンが150で開始することを示す。ステップ1
51では、相関結果が０に初期化され、ステップ152で
は、試験パターンが記憶されたマスターパターンのうち
の最初の一つのパターンと比較される。ステップ153で
は、この点までに得られた最も高い相関数と対応する第
１コールが決定される。ステップ154では、この点まで
に得られた第２の最も高い相関数に対応する第２コール
が決定される。ステップ155では、試験パターンが全て
のマスターパターンと比較されたかどうかについてチェ
ックが行われる。答えがノーである場合には、ルーチン
はステップ152に戻り、このステップで比較手順を反復
する。全てのマスタープログラムがが試験パターンと比
較されると、ステップ155がイエスの答えを出し、ルー
チンはメインプログラムにステップ156で戻る。

再び第５図に戻ると、ステップ123で相関手順が完了
したことを示すフラグが再設定され、ステップ124が呼
び出され、このステップで「SEROUT」と表示されたルー
チンが開始される。ステップ118及び123が、全相関手順
に必要な処理時間の計測を行うという主要な機能を持つ
フラグTP2の設定及び再設定に関するということに注目
されたい。これらのステップは、処理時間を監視しない
場合には省いてもよい。ルーチンSEROUTを実施するのに
必要な手順を第８図に示す。第８図は、このルーチンが
ステップ160で開始することを示す。ステップ161では、
第１コールに対応する額面金額がアスキー形式に変換さ
れて表示される。ステップ162では、第１コールに対応
する相関数をアスキー形式に変換し、表示する。

ステップ163では、第２コールに対応する額面金額を
アスキー形式に変換し、表示する。ステップ164では、
第２コールに対応する相関数をアスキー形式に変換し、
表示する。次いで、ルーチンはメインプログラムに戻
る。この点で、メインプログラムでは、相関手順が完了
し、額面金額を同定する任意の関連した計数が関連した
結果で行われ、対応するコール及び相関数とともに表示
される。この相関−表示手順の完了後、システムは次の
来入紙幣の走査プロセスを開始するための準備ができて
いる。

本発明の光学式検出相関技術を実施する上で、（ｉ）
サンプリング及び相関プロセスを行う上で、（ii）全シ
ステムの全体的な機能を制御する上で、別々のマイクロ
プロセッサユニットを設けるのがよいということに注目
されたい。こうした実施例では、全体プロセッサユニッ
トは、好ましくは、同定された額面金額及び任意の関連
した計数結果を表示するのに使用される。この方法で
は、ルーチンSEROUT（第８図参照）は、紙幣の額面金額
の伝送、及びサンプリング−相関プロセッサユニットか
ら次いで表示を行うための全体のプロセッサユニットへ
の情報のコールを必要とするだけである。

次に、第9A図乃至第9C図を参照すると、これらの図に
は、１ドル紙幣をその表面に沿って前方に走査したとき
に生じる試験パターン、２ドル紙幣をその表面上で逆方
向に走査したときに生じる試験パターン、及び100ドル
紙幣をその表面の周りで前方に走査したときに生じる試
験パターン、が夫々示されている。第9A図乃至第9C図で
は、試験パターンを明瞭にする目的で、サンプルを64個
だけ使用する好ましい方法とは異なり、紙幣の走査毎に
128の反射サンプルを使用することによって第9A図乃至
第9C図がつくられているということに注目されたい。こ
れらの三つの試験パターンについて、対応するサンプル
間に存在する記憶された相違は、高い確度を示すもので
あり、これをもって、上述の光学式検出相関手順を使用
して額面金額がコールされる。

上述の光学式検出相関技術により、予めプログラムさ
れた学を高い確度で同定でき、上述の光学式検出相関技
術は、サンプルした反射値のデジタル化及びこれらの値
をマスター特徴パターンと比較するのに比較的小さな処
理時間に基づいている。この方法は、紙幣を走査し、走
査したデータを正規化し、作動中の紙幣走査が最も識別
性のある印刷された印がついた紙幣の部分の比較された
サンプル点間に直接的な対応を持つようにマスターパタ
ーンを発生するのに使用される。幾つかの額面金額間を
適切に区別できるようにするために比較的少数の反射サ
ンプルが必要とされる。

この方法についての主な利点は、紙幣をその幅広寸法
に沿って走査する必要がないということである。従来の
システムは、代表的には額面金額を正確に識別するのに
必要とされる更に多数のサンプルを得るため、幅広寸法
を走査する方法が強制的に採用されてきた。更に、サン
プルの数を少なくすることによって、連続した紙幣の走
査間に利用できる時間中に追加の比較を行うことができ
るような程度まで処理時間を短くする。更に特定的に
は、上述のように、試験パターンを少なくとも四つの記
憶されたマスター特徴パターンと比較できるようにな
り、そのため、システムは、紙幣の「表」面又は「裏」
面に沿って「前方」方向又は「逆転」方向に走査される
紙幣を同定できるようにつくられる。

本発明の検出相関法で実現された処理時間の減少から
得られる他の効果は、「偽造」、即ち記憶されたマスタ
ー特徴パターンのいずれとも対応しないと同定された紙
幣の移送の停止、又はこのような紙幣の別のスタッカビ
ン（stacker bin）への逸らしのいずれかを行うのに必
要な反応時間をこれに対応して短くされるということで
ある。従って、このシステムは、走査したパターンがマ
スターパターンのいずれとも対応しない場合、フラグを
設定するように便利にプログラムすることができる。こ
のような状態の同定は、機構用の紙幣移送用駆動モータ
を停止するのに使用できる。光学エンコーダが駆動モー
タの回転運動と関連しているため、停止前の状態と停止
後の状態との間で同期を維持できる。上述のプロセッサ
を二つ用いた実施例では、「偽造」紙幣の同定について
の情報は、全体プロセッサユニットに伝送される情報に
含まれており、これは、次いで、駆動モータを適切に制
御する。

相関手順及びこの手順によって同定される額面金額の
正確さは、試験パターン上の反射サンプルと記憶された
マスターパターンの対応するサンプルとの間の対応の程
度と直接的に関連する。かくして、「使用済」紙幣の縮
みは、それらの幅狭寸法をこれに対応して短くし、所定
の額面金額のこのような使用済紙幣と対応するマスター
パターンとの間の相関の程度を下げてしまうことがあ
る。かなり使い古された紙幣では、紙幣の幅狭寸法及び
幅広寸法の両方でこうした寸法の減少が起こる。本発明
の検出相関技術は、紙幣の幅広寸法における変化から比
較的に独立した状態を保ち、幅狭寸法に沿った減少は、
「縮んだ」紙幣が走査ヘッドを横切って移送される際に
得られる反射サンプルの相対的なずれを実現することに
よって相関ファクタに影響を及ぼすことがある。

このような幅狭寸法の縮みの効果を吸収する、即ちゼ
ロにするため、マスターパターンのいずれとも対応しな
い試験パターンを予め決定された区分に分割し、額面金
額を同定するため、連続した区分におけるサンプルを漸
進移動（progressive shift）して記憶されたパターン
と再び比較する漸進移動方法を使用することによって、
上述の相関技術を変更するのがよい。このような漸進移
動は、幅狭寸法に沿った紙幣の縮みによるサンプルのず
れに対する有効な対策となるということが経験的に決定
されている。

漸進移動の効果は、第10A図乃至第10D図に示す相関パ
ターンによって最もよく例示される。明瞭にする目的の
ため、例示のパターンは各紙幣走査について、好ましい
64個のサンプルの使用と比較して128のサンプルを使用
してつくられている。第10A図は、試験パターン（太線
で示す）と対応するマスターパターン（細線で示す）と
の間の相関を示す。二つのパターン間の相関の程度が比
較的低く、606の相関ファクタを呈することが第10A図か
ら明らかである。

漸進移動を使用することによってこれらのパターン間
の相関を増大させる方法が、サンプル数を構成する軸線
に沿ったＡ乃至Ｅとして示された基準点で相関を考慮す
ることにより、最もよく例示されている。「一回」の漸
進移動によって相関にもたらされる効果を第10B図に示
す。この図は、第10A図の試験パターンの「一回」の移
動を示す。これは、各々64個のサンプルを有する２つの
等しいセグメントに試験パターンを分割することによっ
て行われる。第１セグメントは全く移動なしで保持さ
れ、これに対し第２セグメントは１データサンプルのフ
ァクタだけ移動してある。こうした状態下では、相関フ
ァクタは、移動した区分に位置する基準点、特定的には
点Ｅで、改善される。

第10C図は、漸進移動を「二回」行うことによって得
られた効果を示す。試験パターンの区分は、これによっ
て、三つの段階で移動される。これは、パターン全体を
三つのほぼ同じ大きさの区分に分割することによって行
われる。区分１は移動されず、区分２は１データサンプ
ルだけ（第10B図に示すように）移動され、区分３は２
データサンプルのファクタだけ移動されている。「二
回」移動では、点Ｅでの相関ファクタが更に増大すると
いうことがわかる。

同様の基準に基づいて、第10D図は、「三回」の漸進
移動によって相関にもたらされる効果を示し、この場
合、パターン全体を最初に四つのほぼ同じ大きさの区分
に分割する。次いで、区分１を移動なしに保持し、区分
２を１データサンプルだけ移動し、区分３を２データサ
ンプルだけ移動し、区分４を３データサンプルだけ移動
する。このような状態で点Ｅでの相関ファクタが更に増
大されることがわかる。

第10E図は、「四回」の移動によって相関にもたらさ
れる効果を示し、この場合、パターンを五つのほぼ同じ
大きさの区分に分割する。最初の四つの区分は第10D図
の「三回」の移動を行う方法に従って移動されるが、五
番目の区分は４データサンプルのファクタだけ移動され
る。第10E図から、点Ｅでの相関が、比較されたデータ
サンプルの重量とほぼ一致するまで増大されるというこ
とが明らかである。

漸進移動方法を使用することの利点は、単にデータサ
ンプルの設定された量だけ移動するのとは全く異なっ
て、移動の結果としてパターンの最初の区分で得られる
相関における改善が試験パターンの続く移動によって相
殺されないということである。漸進移動した区分内に落
ちるサンプル点についての相関の程度がこれに対応して
増大するということが上の図から明らかである。

更に重要なことには、漸進移動はパターンの比較によ
って得られる全相関ファクタの大きな増大を実現する。
例えば、元々606であった相関ファクタ（第10A図参照）
は、第10B図に示す「一回」の移動によって681まで増大
される。第10C図に示す「二回」の移動は相関数を793ま
で増大し、第10D図に示す「三回」の移動は相関数を906
まで増大し、最後に第10E図に示す「四回」の移動は全
相関数を960まで増大する。上述の方法を使用すると、
幅狭寸法がかなり縮んでおり、移動を全く行わずに相関
を行った場合に正しい額面金額に属すると正確に同定で
きない使用済紙幣を、漸進移動方法を使用する、好まし
くは、「三回」又は「四回」の移動を採用することによ
って高い確度で同定できる。

次に第11図を参照すると、この図には、本発明の原理
を具体化した通貨の識別及び計数を行うための装置210
が示してある。この装置は、左側壁214、右側壁216、後
壁218、全体に参照番号220が附してある上面を含むハウ
ジング212を有する。この装置は、全体に垂直な前方区
分224と前方傾斜区分225とを有する前区分222を有し、
前方傾斜区分225は、装置を作動するための種々の制御
スイッチ並びに関連した表示手段が取付けられた制御パ
ネル226A及び226Bを備えた側区分を有する。

額面金額に従って識別されなければならない紙幣228
の積み重ねを受入れるため、下方に傾斜した支持面229
によって上面220上に入力ビン227が形成される。支持面
229上には垂直方向に配置された一対の側壁230及び232
が設けられ、これらの側壁は垂直方向に配置された前壁
234で互いに連結されている。壁230、232、234は傾斜面
229と協働して、紙幣225の積み重ねが位置決めされる包
囲体を構成する。

紙幣は、入力ビン（bin）から、三つの区分を備えた
移送路に沿って移動する。移動路は、紙幣がほぼ平らな
位置で第１方向に沿って移動する入力路と、紙幣を入力
路から受入れて移動方向を第２の異なる方向に変えるよ
うに案内する湾曲した案内路と、紙幣が平らな位置で第
２の異なる方向に沿って、湾曲した案内路の下流に配置
された以下に詳細に説明する紙幣識別手段を横切って移
動する出力路を有する。本発明の改善された光学式検出
相関技術に従って、移送路は、紙幣が受入れられ、入力
路、湾曲した案内路、及び出力路に沿って移送され、紙
幣の幅狭寸法「Ｗ」が移送路及び移動方向と常に平行に
維持された状態で積み重ねられるように構成される。

書類取扱い装置210の前方傾斜区分225は、側壁214、2
16間の中央に配置されたプラットホーム面235を有し、
このプラットホーム面は、紙幣識別手段で処理された紙
幣を、続く取り出しのため処理済の紙幣が積み重ねられ
るスタッカ板242に送出するように、受入れるようにな
っている。更に特定的には、プラットホーム235は関連
した角度面236を有し、開口237、237Aを備え、これらの
開口から、対応した対をなしたスタッカホイール238、2
40の可撓性ブレード238A、240Aが夫々外方に延びてい
る。これらのスタッカホイールは、角度面236の周りに
配置され且つ側壁214及び216を横切って吊り下げられた
スタッカシャフト241を中心に回転運動するように支持
されている。スタッカホイールの可撓性ブレード238A、
240Aは、スタッカプラットホーム235及び開口237、237A
と協働して、送出された紙幣を取り出す。次いで、これ
らのブレードはこうした紙幣をスタッカ板242に送出す
るように作動する。スタッカ板242は角度面236に連結さ
れ、このスタッカ板にもスタッカホイール開口が設けら
れ、ホイールがこれらの開口から突出している。作動
中、スタッカプラットホーム235に送出された紙幣が可
撓性ブレードで取り上げられ、一対の隣接したブレード
間に入り、これらのブレードは、組み合わさって湾曲し
た包囲体を構成し、この包囲体はその中に進入した紙幣
を減速し、スタッカホイールの回転時に紙幣を支持し、
スタッカプラットホーム235からスタッカ板242上に移送
するための手段として役立つ。スタッカホイール及びス
タッカホイールに設けられた可撓性ブレードの機械的形
態、並びにこれらのスタッカプラットホーム及びスタッ
カ板との協働の仕方は在り来りであり、従って、本明細
書中には詳細に説明しない。

紙幣取扱い計数装置210には、紙幣を取り出す、即ち
入力ビン227内に積み重ねられた紙幣から紙幣を一枚づ
つ「引き剥がす」ための手段が設けられている。この引
き剥がし作用を提供するため、供給ローラ246が駆動シ
ャフト247を中心に回転自在に取付けられており、駆動
シャフト247は、側壁214、216間に支持されている。供
給ローラ246は、入力ビン227の下方に傾斜した面229に
設けられたスロットを通して突出し、この入力ビンは入
力路を構成する。供給ローラ246は、その周囲の少なく
とも一部に比較的高摩擦の支持面246Aを備えた偏心ロー
ラの形態である。面246Aは、ローラ246の回転時に紙幣
の積み重ね228の最も下の紙幣と係合するようになって
おり、これによって、矢印247B（第13図参照）が示す供
給方向に沿った最も下の紙幣の移動が開始される。供給
ローラ246の偏心面は、本質的には、積み重ね内の最も
下の紙幣を動かし且つ緩くするように、紙幣の積み重ね
を一回転に一度「揺すって突き動かす」。これによっ
て、供給方向に沿った最も下の紙幣の前進が容易にされ
る。

キャプスタン駆動シャフト249を中心に回転運動する
ように支持されたキャプスタン即ちドラム248を設ける
ことによって供給ローラ246の作用を補足する。キャプ
スタン駆動シャフト249は、側壁214と216との間に支持
されている。好ましくは、キャプスタン248は、清らか
な表面を持ち且つゴム又は硬質プラスチックのような摩
擦を提供する材料で形成された中央に配置された摩擦ロ
ーラ248Aを有する。この摩擦ローラは、一対のキャプス
タンローラ248Bと248Cとの間に挟まれており、これらの
キャプスタンローラの外周の少なくとも一部には高い摩
擦を提供する表面248Dが設けられている。

摩擦面248Dは、供給ローラ上に設けられた摩擦面246A
と同様であり、これによってキャプスタンローラが最も
下の紙幣を供給方向に沿って摩擦で移動することができ
る。好ましくは、キャプスタン248と供給ローラ246の回
転運動は、キャプスタン及び供給ローラの周囲に設けら
れた摩擦面が一緒に回転するように同期され、これによ
って、紙幣の積み重ね228の最も下の紙幣との相補的な
摩擦接触を誘導する。

キャプスタン248と、供給ローラ246によって揺すって
突き動かされ且つ前進されるプロセスにある紙幣との間
に有効な接触を確保するため、入力ビン227内に配置さ
れた紙幣の前縁に一定の下向きの力を及ぼすための取り
出しローラ252A及び252Bが設けられる。これらの取り出
しローラは、対応する取り出しアーム254A、254B上に支
持され、これらの取り出しアームは、装置の側壁間に支
持された支持シャフト256を中心に弧をなして運動する
ように支持されている。取り出しローラは、取り出しア
ームを中心に自由に回転するようになっており、キャプ
スタン248と接触した紙幣がない場合には、摩擦ローラ2
48上に載止し、従ってこの摩擦ローラと反対方向への回
転が誘導される。しかしながら、紙幣が存在しキャプス
タン248と接触している場合には、取り出しローラは紙
幣の前縁に載止してこれと接触し、ローラの回転運動が
阻害されるため、紙幣上に下向きの力を及ぼす。その結
果、キャプスタンローラ248B、248C上の摩擦を提供する
面248Dとの間の接触により生ぜしめられる前進作用が強
化され、これによって、紙幣の積み重ね28から紙幣を一
度に一枚づつ引き剥がすことが容易にされる。

取り出しアーム254A、254B間で、支持シャフト256は
分離アーム260を更に支持し、この分離アームはシャフ
トから遠方のその端に定量のストリッパシュー258を支
持し、このストリッパシューには、取り出しローラが載
止する紙幣上に摩擦抵抗を与える摩擦面が備えられてい
る。分離アームは、支持シャフト256を中心に弧をなし
て移動するように取付けられ、このアームは選択された
量の力でキャプスタン上に下方に当接するようにばね負
荷されている。

作動では、取り出しローラは、それらの自由に回転す
る性質のため、一枚又はそれ以上の紙幣の前縁と遭遇す
るまで摩擦ローラ248Aの回転運動にともなって回転す
る。紙幣と遭遇した時点で、取り出しローラの回転運動
が停止し、紙幣の前縁がキャプスタンローラの周囲上の
摩擦を提供する表面と強制的に積極的に接触するように
される。この効果は、最も下の紙幣を残りの紙幣からキ
ャプスタンの回転方向に沿って強制的に引き離すことで
ある。これと同時に、分離シュー258もまたキャプスタ
ンローラが前方に推進する紙幣のうちの任意の紙幣上に
下方に当接する。

取り出しアーム254Aに作用する張力は、このような推
進された紙幣に及ぼされる下方への力が一枚の紙幣だけ
を前方に移動できるようにするように選択される。取り
出しローラとキャプスタンローラとの間につくりだされ
た接触から二枚又はそれ以上の紙幣が押し出されてしま
う場合には、ばね負荷されたシューによって及ぼされる
下方への力は、これらの紙幣が更に前方に移動するのを
阻止するのに十分でなければならない。取り出しアーム
がばね負荷された張力は、取り出しローラ及びキャプス
タンローラがつくりだす紙幣引き剥がし作用を補うよう
に、シューによって及ぼされる下方への支持力を制御す
るように便利に調節することができる。かくして、キャ
プスタンの回転運動によって二枚以上の紙幣が同時に前
方に推進される可能性は大きく減じられる。

紙幣移送路は、傾斜面229の前方区分が構成する入力
路に沿って前方に、回転するキャプスタンと摩擦接触す
るように推進された紙幣を受入れるためキャプスタン24
8の前方に設けられた湾曲した案内路270を有する。案内
路270は湾曲区分272を有し、この区分は、キャプスタン
ローラ248B、248Cが引き剥がされた紙幣に加える運動力
を補うように、キャプスタン248の湾曲した周囲とほぼ
対応している。

湾曲した案内路270内にキャプスタン248が推進した紙
幣を案内するため、一対のアイドラ−ローラ262A、262B
が取り出しローラの下流に設けられている。更に特定的
には、これらのアイドラ−ローラは対応するアイドラ−
アーム264A、264Bに取付けられ、これらのアイドラ−ア
ームはアイドラ−シャフト266を中心に弧をなして移動
するように取付けられ、このアイドラ−シャフトは装置
の側壁に亘って支持されている。アイドラ−アームは、
選択された下向きの力を引き剥がされた紙幣上にアイド
ラ−ローラを介して及ぼすことできるようにアイドラ−
シャフト上にばね負荷されており、これによって、紙幣
が案内路270の湾曲区分272内に案内されるまで紙幣とキ
ャプスタン248との間に連続的な接触を確保する。

紙幣移送路は、湾曲区分272の下流に紙幣用の出力路
を有する。この出力路は平らな区分274の形態で形成さ
れ、アイドラ−ローラ262A、262Bによって湾曲した案内
路270に沿って案内された紙幣がこの平らな区分に沿っ
て、紙幣が入力ビンから出される方向とは反対方向に移
動される。取り出しローラ252A、252B及びキャプスタン
ローラ248B、248Cが提供するキャプスタンの回転方向、
及び湾曲した案内路270の区分272が提供する案内に沿っ
た紙幣の移動は、第13図に矢印272Bで最もよく示してあ
るように、入力ビン227の傾斜面229に沿った最初の移動
（第13図の矢印247B参照）から出力路の平らな区分274
に沿った方向へ紙幣の運動方向を変える。

かくして、入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥が
された紙幣は、最初は、取り出しローラ252A、252Bとキ
ャプスタンローラ248B、248Cとの間で積極的な接触を受
けながら入力路に沿って移動する。次いで、紙幣は、ア
イドラ−ローラ262A、262Bと積極的に接触した状態で湾
曲した案内路270を通って出力路の平らな区分274上に案
内される。

出力路では、紙幣は、移送ローラ装置によって平らな
区分274に沿って積極的に案内される。移送ローラ装置
は、積極的に駆動される軸線方向に間隔を隔てられた複
数の移送ローラ282A、284A、286Aを有し、これらのロー
ラは、装置の側壁間に支持された移送シャフト287上に
配置されている。平らな区分には開口が設けられ、これ
らの開口を通して移送ローラのうちの少なくとも二つ、
特定的にはローラ282A、284Aが突出し、対応する自由に
回転する受動ローラ292A、294Aと逆回転接触している。
受動ローラは、出力路の平らな区分274の下で装置の側
壁間に支持された支持シャフト295上に取付けられてい
る。受動移送ローラ292A、294Aは能動移送ローラ282A、
284A、286Aと逆回転接触するようにばね負荷され、接触
点は、向き合って配置された能動ローラと受動ローラと
の積極的な接触の作用で平らになった状態で紙幣を出力
路に沿って移動できるように、出力路と同一平面内にあ
るようにされている。能動移送ローラ282B、284B、286B
と、これらのローラと向き合ったばね負荷された受動移
送ローラ292B、294Bとを同様の組が第１の移送ローラの
組の下流に識別されるべき紙幣の幅狭寸法の長さよりも
僅かに短い距離のところに設けられている。更に、アイ
ドラ−ローラ262A、262Bと第１の移送ローラの組との間
の距離は、湾曲した案内路259に沿って案内された紙幣
が、紙幣がアイドラ−ローラ262A、262Bとキャプスタン
248との間の積極的な接触から遠ざかるように移動する
直前に、第１の組をなす能動ローラと受動ローラとの間
の接触に引き入れられるように選択されている。能動移
送ローラは、キャプスタンローラよりもかなり高速で駆
動される。受動ローラが自由に回転し、能動ローラが積
極的に駆動されるため、移送ローラの第１の組によっ
て、出力路の第１区分に沿ってローラ間に送り込まれた
紙幣が能動ローラと受動ローラとの間に形成されるニッ
プに引き入れられる。能動移送ローラの高速は紙幣に突
然の加速を加える。この加速は、移送ローラの作用を受
けた紙幣とともに湾曲した案内路内に案内された任意の
他の紙幣から紙幣を分離する即ち引き剥がすように機能
する。

第１の移送ローラの組の下流で、紙幣は平らな区分に
沿って第２の能動移送ローラ及び受動移送ローラの組の
間に形成されたニップ内に移動する。第２の能動移送ロ
ーラ及び受動移送ローラの組のローラは、第１の移送ロ
ーラの組と同じ速度で回転される。好ましくは、向き合
った能動移送ローラの組282A−282B、284A−284B、及び
286A−286Bが互いにベース290で関連され、そのため、
移送シャフト287の受動回転作用が第２移送シャフト288
上に支持されたローラに加えられる。第２の移送ローラ
の組は、出力路に沿って移動する紙幣にローラが及ぼす
能動接触が、紙幣が第１の移送ローラの組間の受動的接
触から解放される前に起こるように配置されている。か
くして、第２の移送ローラの組は、紙幣をスタッカプラ
ットホーム235上に受動的に案内し、このスタッカプラ
ットホームでスタッカホイール238、240が紙幣を取り上
げてこれをスタッカ板242上に置く。

次に、特に第14図及び第15図を参照すると、これらの
図には第11図、第12図、及び第13図の書類処理装置の側
面図及び平面図が夫々示されている。これらの側面図及
び平面図の夫々は、紙幣を移送路の三つの区分、即ち入
力路に沿った区分、湾曲した案内路に沿った区分、及び
出力路に沿った区分に沿って移送するための種々の手段
を駆動するための機械的構成が図示してある。これらの
図に示すように、モータ300は、ベルト／プーリ装置で
回転運動をキャプスタンシャフト249に加えるのに使用
される。ベルト／プーリ装置は、キャプスタンシャフト
249上に設けられたプーリ310を有し、プーリ310は、モ
ータの駆動シャフトに設けられたプーリ304とベルト306
を介して関連している。駆動プーリ310の直径は、モー
タ300が作動する代表的な高速から所望の減速を得るた
め、モータプーリ304よりも適当に大きいように選択さ
れている。

駆動ローラ246用の駆動シャフト247には、このシャフ
ト上に設けられたプーリ308で回転運動が加えられ、プ
ーリ308は、キャプスタンシャフト249上に設けられた対
応するプーリ310とベルト312を介して関連している。プ
ーリ308及び310は同じ直径のプーリであり、そのため、
駆動ローラのシャフト247、及び従って駆動ローラ246が
キャプスタンシャフト249上に設けられたキャプスタン2
48と一致して回転する。

移送ローラに回転運動を加えるため、第１の移送ロー
ラの組に対応する移送ローラシャフト287にプーリ314が
取付けられ、このプーリ314はベルト318を介してキャプ
スタンシャフト249の対応するプーリ316を関連してい
る。移送ローラプーリ314の直径は、速度をキャプスタ
ンローラから移送ローラまで段階的に速くすることを実
現するように、対応するキャプスタンプーリ316の直径
よりも適当に小さくなるように選択されている。移送ロ
ーラシャフト288に取付けられた第２の移送ローラの組
は、ベルト322を介して移送プーリ314と関連したプーリ
320で第１の移送ローラの組のローラと同じ速度で駆動
される。

第14図及び第15図に示すように、光学エンコーダ299
は、本発明の光学式検出相関技術と関連して上文中で詳
細に論じたように、移送ローラによって支持された紙幣
の横方向移動を移送シャフトの回転運動に関して正確に
トラッキングするため、移送ローラシャフトのうちの一
つ、好ましくは、受動的に駆動される移送シャフト288
に取付けられる。

スタッカホイール238、240を駆動するため、中間プー
リ322が適当な支持手段（図示せず）上に取付けられ、
のプーリは、キャプスタンシャフト249上に設けられた
対応するプーリ324とベルト326を介して関連している。
入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥がされた紙幣を
三つの区分を備えた移送路を通してスタッカプラットホ
ーム上に移送するのに要する時間のため、処理済の紙幣
をスタッカ板に送出するために回転できるスカッタホイ
ールの速度は、必然的にキャプスタンシャフトの速度よ
りも低い。従って、中間プーリ322の直径は、減速を実
現するように、対応するキャプスタンプーリ324の直径
よりも大きくなるように選択される。中間プーリ322は
関連したプーリ328を有し、このプーリは、スタッカホ
イール238、240用の駆動シャフト241上に設けられたス
タッカプーリ330とベルト332で関連している。第11図乃
至第15図に示す好ましい実施例では、スタッカホイール
238、240はキャプスタンローラと同じ方向に回転する。
これは、プーリ328、330間のベルト332を、これらの二
つのプーリ間に配置された固定ビン333を中心とした
「８の字」形体に構成することによって行われる。

案内路270の湾曲区分272は、二重検出、長さ検出、斜
行検出等の従来の技術を使用した偽造紙幣検出作業のよ
うな標準的な紙幣取扱い作業を行うための発光ダイオー
ド（LED）298を含む光学センサ装置299をその下側に備
えている。しかしながら、従来の装置とは異なり、額面
金額に従った紙幣識別は、以下に論じる理由でこの領域
では行われない。

本発明の特徴によれば、上述の改良された光学式検出
相関技術による紙幣の光学走査は、湾曲した案内路270
の下流に出力路の平らな区分274に沿って配置された光
学走査ヘッド296で行われる。更に特定的には、光学ヘ
ッド296は出力路の平らな区分の下に二組の移送ローラ
間に配置されている。この方法の利点は、紙幣の幅狭寸
法に沿って紙幣の両端にある二組の移送ローラ間で受動
的に接触した結果、紙幣がほぼ平らな状態に維持されて
いるときに光学走査が紙幣に行われるということであ
る。

上述の駆動装置は例示の目的で挙げられているという
ことは理解されよう。三つの区分を備えた移送路に沿っ
た紙幣の移動を生ぜしめるのに必要な回転運動を加える
ための変形態様の構成を同様に効果的に使用してもよ
い。しかしながら、最適の紙幣分離を達成するため、二
組の移送ローラを横切る紙幣の表面速度は、紙幣のキャ
プスタンローラを横切る速度よりも大きくなければなら
ないということが重要である。紙幣が第１の移送ローラ
の組と接触したときに紙幣の突然の加速を生ぜしめるの
がこの速度差である。

駆動装置は一方向クラッチ（図示せず）を有してもよ
く、この一方向クラッチはキャプスタンシャフトに設け
られ、キャプスタンシャフト、移送ローラシャフト、及
びスタッカホイールシャフトにはフライホイール装置
（図示せず）が設けられているのがよい。一方向クラッ
チとフライホイールとの組合せは、紙幣識別後に移送路
に残っている紙幣がフライホイール装置の慣性力で移送
路からスタッカ板内に自動的に引き出されるようにする
ことによって、紙幣の迅速なバッチ処理を行う上で有利
に使用できる。

上述のように、本発明の光学式検出相関技術の実施
は、通貨の幾つかの額面金額のなかで適切に区別を行う
ために比較的少数の反射サンプルしか必要としない。か
くして、紙幣がその幅狭寸法に沿って走査される場合で
も非常に正確な識別を行うことができる。しかしなが
ら、額面金額の同定の正確さは、試験パターン上の反射
サンプルと記憶されたマスターパターンの対応するサン
プルとの間の相関の程度に基づいている。従って、紙幣
が平らな状態で識別手段を横切って移送されるというこ
とが重要であり、更に重要には均等な速度で移送される
ということである。

これは、第11図乃至第15図に示す紙幣取扱い装置で
は、二組の移送ローラ間の出力路の平らな区分274の片
側上に光学走査ヘッド296を位置決めすることによって
行われる。この領域では、紙幣は二組のローラと受動的
に接触した状態に維持され、これによって、紙幣が走査
ヘッドを横切って実質的に平らな状態で移動するように
する。更に、この領域では、第２の組の受動移送ローラ
が能動移送ローラと、これらの二組のローラを連結する
ベルトによって、同じ速度で駆動されるため、紙幣の均
等な移動速度が維持される。光学走査ヘッド296を湾曲
した案内路の下流に平らな区分274に沿って配置するこ
とによって、識別されるべき紙幣を光学的に走査するこ
とによって得られた反射サンプルと記憶されたマスター
パターンの対応するサンプルとの間の直接的な対応を維
持する。

好ましい実施例によれば、光学走査ヘッドは、走査ヘ
ッドの下の移送路上に位置決めされた紙幣上に所望寸法
の光ストリップを均等に照射するため組合わさって作用
する複数の光源を有する。第16図に示すように、走査ヘ
ッド296は、走査ヘッドが位置決めされた出力路の平ら
な区分274上に光線340A及び340Bを夫々下方に差し向け
る一帯のLED340、342を有する。LED340、342は、それら
の夫々の光線が組合わさって所望の光ストリップ342を
照射するように垂直軸線Ｙに対して角度をなして配置さ
れている。

走査ヘッド296は、ストリップが反射した光を検出す
るため、ストリップの真上に中央に配置された光電検出
器346を有する。光電検出器346は、検出したデータを本
発明の上述の原理に従って処理するための中央演算処理
装置（CPU）（図示せず）と関連している。好ましく
は、所望寸法の照射されたストリップを実現するため、
LED340、342からの光線340A及び340Bは、夫々光マスタ3
43を通過する。

反射サンプルを高い確度で捕捉するため、光電検出器
は反射データを照射されたストリップに亘って均等に捕
捉するのが重要である。換言すると、光電検出器346が
光ストリップの中央点「０」に対して光ストリップの上
方中央に位置決めされている場合には、光電検出器の出
力は、第17図に曲線Ａで示すように、Ｘ軸に沿った中央
点「０」からの距離の関数として最適にステップ関数に
近づかなければならない。垂直方向に対して角度をなし
て配置された単一の光源を使用する場合には、光電検出
器の出力の変動は、代表的には第17図に曲線Ｂで示すよ
うに、ガウス関数に近づく。

好ましい実施例によれば、二つのLEDは垂直軸線対し
て夫々角度α及び角度βの角度をなして配置されてい
る。角度α及びβは、光電検出器の結果的な出力が第17
図の最適分布曲線Ａにできるだけ近づくように選択され
る。好ましい実施例によれば、角度α及びβは、各々1
9.9゜であるように選択される。この構成によって実現
された光電検出器の出力分布を第17図に参照符号「Ｃ」
を附した曲線で示す。この曲線は光源の個々のガウス分
布を効果的に合一し、最適曲線Ａを十分に近似する複合
分布を提供する。

光マスクによって、光学走査ヘッドで種々の寸法の複
数の光ストリップをつくりだす方法を第18図に示す。こ
の図に示すように、光マウス350は、本質的に、所望寸
法の光ストリップを照射するように光源からの光が通過
できるようにする二つのスリット354及び356が形成され
た全体に不透明な領域352を有する。更に特定的には、
スリット354は、試験紙幣についての特徴パターンに対
応する反射サンプルを得るのに使用される幅広ストリッ
プに対応する。図示の実施例によれば、幅広スリット35
4は約7.62mm（0.300インチ）の長さと約1.27mm（0.050
インチ）の幅を有する。第２スリット356は、上文中で
詳細に説明したように紙幣の印刷を取り囲む細い縁飾り
線を検出するのに使用される比較的幅狭の照射されたス
リットを作りだすようになっている。例示の実施例によ
れば、幅狭スリット356は約7.62mm（0.300インチ）の長
さと約0.254mm（0.010インチ）の幅を有する。

スリットを正確に形成するには高精度の機械加工が必
要であるということは明らかである。実際、光マスク35
0上に幅狭スリット356を加工するのは困難である。好ま
しい実施例によれば、この問題点は、マスク350を別々
の区分360及び362の形態で形成することによって解決さ
れる。区分360は、一方の縁が所望のスリット356の半分
の区分356Aと対応するように加工されている。第２クラ
ンプ362は、対応する縁がスリット356の他の半分356Bと
対応するように加工されている。二つの区分360と362と
を互いに機械的に関連させると、これらの区分が幅狭ス
リット356を効果的に構成する。この方法による利点
は、互いにスリット356を構成する二つの半部356A、356
Bを正確に形成できるということである。これはマスク
の縁に施される加工を、マスク自体の中を加工するより
もはるかによい精度で取扱うことができるためである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ストローム，ラーズ・アール アメリカ合衆国イリノイ州60004，アー リントン・ハイツ，イースト・オリー ブ・ストリート 2403 (72)発明者 バウチ，アーロン・エム アメリカ合衆国ニューヨーク州11733, イースト・セトゥケット，バッキンガ ム・メドゥ 36 (56)参考文献 特開 平２−12492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−60697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−220843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G07D 7/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積み重ね状態の通貨紙幣を受け取り、該紙
   幣のすべてを迅速に計数し且つ識別し、それから再び紙
   幣を積み重ね状態にするための、通貨を識別および計数
   する装置であって、 積み重ね状態の通貨紙幣を受け取り、該紙幣を一度に一
   枚ずつ紙幣移送機構へと供給するための供給機構を備
   え、 該紙幣移送機構が、前記供給機構からの紙幣を積重ねス
   テーションへと移送するようになされており、 前記通貨を識別および計数する装置がさらに、 前記供給機構と前記積重ねステーションとの間に位置付
   けられ，前記紙幣移送機構により移送されるそれぞれの
   紙幣の中央部分の所定のセグメントを走査するための光
   学走査ヘッドにして、紙幣の前記所定のセグメントのス
   トリップを照射するための少なくとも一つの光源と、紙
   幣上の照射されたストリップから光を受けて該光の強度
   のバリエーションを示す出力信号を発生させるための少
   なくとも一つの検出器とを有する光学走査ヘッドと、 紙幣が前記走査ヘッドを横切って移動するときに所定の
   時間間隔で前記出力信号をサンプリングするための手段
   にして、該出力信号のサンプルのそれぞれが紙幣の前記
   所定のセグメントの異なるストリップから受ける光の強
   度に比例している、サンプリング手段と、 前記走査ヘッドで異なる額面金額の紙幣の前記所定のセ
   グメントを走査し且つ前記所定の時間間隔で前記出力信
   号をサンプリングすることによって作り出された特徴あ
   る信号サンプルにして、それぞれが紙幣の前記所定のセ
   グメントの異なるストリップから受けた光の強度に比例
   する信号サンプルを記憶するためのメモリと、 前記信号サンプルを受け取り、（１）記憶された前記信
   号サンプルを前記走査ヘッドにより各紙幣を走査するこ
   とによって作り出された出力信号サンプルと比較するこ
   とにより、走査された各紙幣の額面金額を決定し、
   （２）各額面金額の走査された紙幣の枚数を計数し、
   （３）各額面金額の走査された紙幣の累積値を蓄積する
   ための信号処理手段と、 を含む、通貨を識別および計数する装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の通貨を識別および計数す
   る装置において、 前記紙幣移送機構が紙幣をその幅狭方向に沿って移送す
   るようになされており、 前記光学走査ヘッドは静止しており、 前記少なくとも一つの検出器が、紙幣上の照射されたス
   トリップから反射された光を受けて該反射光の強度にお
   けるバリエーションを示す出力信号を発生させるように
   なされており、 前記記憶された信号サンプルのそれぞれが、紙幣の前記
   所定のセグメントの異なるストリップから反射された光
   の強度に比例するようになされている、 通貨を識別および計数する装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の通貨を識別およ
   び計数する装置において、 前記移送機構に連結されたエンコーダにして、該移送機
   構の移動量の増分に同調する繰り返し追跡信号を作り出
   すことにより各紙幣の移動を監視するためのエンコーダ
   と、各紙幣を前記移送機構および前記走査ヘッドとしっ
   かり係合するよう付勢することによって各紙幣の移動量
   の増分と前記エンコーダに同調した対応する前記移送機
   構の移動量の増分との間の固定関係を確実にする手段
   と、をさらに備える、通貨を識別および計数する装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の通貨を識別および計数す
   る装置において、 前記繰り返し追跡信号に同調する増分の前記出力信号を
   サンプリングし、且つ前記メモリに記憶された前記特徴
   ある信号に使用された同じ増分の前記出力信号をサンプ
   リングするための手段をさらに含む、通貨を識別および
   計数する装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の通貨
   を識別および計数する装置において、 前記走査ヘッドの前記検出器が、走査された紙幣から反
   射される光の強度に比例する電気出力信号を発生させる
   単一の光電検出器である、通貨を識別および計数する装
   置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の通貨
   を識別および計数する装置において、 各紙幣に印刷されたイメージの周囲の縁飾り線を検出す
   るための手段をさらに備え、 前記所定のセグメントが該縁飾り線の内側に位置付けら
   れており、前記所定のセグメントの走査が、前記縁飾り
   線の検出に続く所定の間隔で開始されるようになされて
   いる、通貨を識別および計数する装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の通貨
   を識別および計数する装置において、 各紙幣の前記所定のセグメントが紙幣の中央領域内に位
   置付けられている、通貨を識別および計数する装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の通貨
   を識別および計数する装置において、 前記供給機構および前記積重ねステーションの双方が、
   通貨を識別および計数する装置の前方に位置付けられて
   おり、前記移送機構が、紙幣を前記供給機構から後方へ
   運び、それから前記積重ねステーションヘと前方へ戻す
   ようになされている、通貨を識別および計数する装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の通貨を識別および計数す
   る装置において、 前記移送機構が前記積重ねステーションの上流側で前記
   紙幣のための直線経路を形成している、通貨を識別およ
   び計数する装置。
10. 【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかに記載の通
    貨を識別および計数する装置において、 前記光源が前記検出器の両側から各紙幣の前記所定のセ
    グメントを照射するようになされている、通貨を識別お
    よび計数する装置。