JP3272803B2 - 媒体鑑別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙幣等の媒体の光学的
あるいは磁気的なパタンを検出し、紙幣の金種や真偽を
判別するための媒体鑑別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金融機関等で使用されている現金自動預
金機、現金自動支払機等には、紙幣を認識するための紙
幣鑑別装置が設けられている。この紙幣鑑別装置によ
り、紙幣の金種、真偽、汚れ、破損等が判定される。紙
幣鑑別装置は、投入された紙幣の模様や図形から、その
反射光や透過光等の光学的、あるいは磁気的パタンを検
出し、これらの検出したパタンと、予めメモリに格納さ
れている基準パタンとを比較して、その類似度により紙
幣の鑑別を行っている。例えば光学的なパタンを検出す
るためには、ＬＥＤやフォトダイオード、フォトトラン
ジスタ等が用いられているが、これらの素子は、経年変
化や温度等の周囲環境の変動により、検出感度が変化す
る。このため、安定した紙幣鑑別を行うために、従来の
紙幣鑑別装置では、次のような方法に従ってセンサの出
力の補正を行っている。

【０００３】図２に、従来の媒体鑑別装置ブロック図を
示す。従来の装置は、この図に示すような概略構成とさ
れる。まず、鑑別対象となる媒体１は、搬送路上を搬送
方向２の方向に搬送される。この搬送路上に、ここでは
例えば４個のセンサ３が搬送路を横切るように配置され
ている。これらのセンサの出力は読取り信号処理部４に
受け入れられ、補正部５によって一定の補正がされ、鑑
別部６によって基準パタンと比較される。これによっ
て、例えば媒体１が紙幣の場合には、その真偽等が判別
される。

【０００４】図３に、上記のような装置の具体的な回路
ブロック図を示す。この装置は、図に示した通り、４個
のセンサ３−１〜３−４を備え、その出力をそれぞれ受
け入れる４台の増幅回路７−１〜７−４が設けられてい
る。これらの増幅回路７−１〜７−４の出力はマルチプ
レクサ８に入力し、更にＡ／Ｄコンバータ９を介して演
算処理回路に取り込まれる構成となっている。演算処理
回路は、バスライン１３に対し、プロセッサ（ＣＰＵ）
１０と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１１
と、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）１２とが接続さ
れて構成される。図２に示す読取り信号処理部４、補正
部５及び鑑別部６は、図３に示す増幅回路７−２〜７−
４以下の演算処理回路により実現されている。

【０００５】センサ３−１〜３−４は紙幣の反射光を検
出する反射型の光センサである。増幅回路７−１〜７−
４は、センサ３−１〜３−４の検出信号を増幅する回路
である。マルチプレクサ８は、増幅回路７−１〜７−４
の複数の出力信号の中から、どれか１つを選択する回路
である。Ａ／Ｄコンバータ９は、マルチプレクサ８から
出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する回
路である。ＣＰＵ１０は、各部の制御及びデータ処理を
行う。ＲＡＭ１１は、Ａ／Ｄコンバータ９より出力され
た各センサ３−１〜３−４の出力信号（以後、生データ
と呼ぶ）及び後述する補正後のデータ（以後、補正デー
タと呼ぶ）の書き込み及び読み出しを行うことができ
る。ＲＯＭ１２には、生データを補正するのに必要とな
る、予め設定された目標値及びデータの補正制御プログ
ラムが格納してある。

【０００６】図４は、従来の紙幣鑑別装置のセンサ出力
補正動作フローチャートである。紙幣鑑別装置内を搬送
された紙幣の光学パタンは、センサ３−１〜３−４によ
り検出され、電気信号に変換される（ステップＳ１、Ｓ
２）。これらの電気信号は増幅回路７−１〜７−４によ
り増幅される（ステップＳ３）。増幅された各信号は、
マルチプレクサ８により順次選択され（ステップＳ
４）、選択された信号は、Ａ／Ｄコンバータ９に送ら
れ、ディジタル信号に変換される（ステップＳ５）。Ａ
／Ｄコンバータ９より出力されたディジタル信号は生デ
ータとしてＲＡＭ１１に格納される（ステップＳ６）。

【０００７】ここで、温度等の環境の変化によるセンサ
の感度の変化や、センサ感度の経年劣化により、センサ
出力が低下すると、上記生データは、比較する基準パタ
ンデータより全体的に低い出力になる。この場合、基準
パタンと合致しないので、本物の紙幣であっても偽物で
あると判定されてしまうことがある。そこで、基準パタ
ンとの比較を正しく行うことができるように従来より生
データを補正することが行われている。

【０００８】図５は、従来装置の読み取りパタン説明図
である。図において、横軸は時間を表し、紙幣の搬送に
伴い、センサが紙幣の光学パタンを一定時間毎にサンプ
ルするタイミングをＴ０、Ｔ１…Ｔ２というように表し
た。縦軸は、センサ出力レベルを示す。また、Ｔ０はサ
ンプル開始タイミング、Ｔ２はサンプル終了タイミング
である。Ｔ１は、Ｔ０より一定タイミング遅れで図２に
示す媒体（紙幣）１の印刷のないエッジの無パタン部分
を読み取るように設定されたタイミングである。このタ
イミングＴ１におけるセンサ出力値Ａ（以後、被補正値
Ａと呼ぶ）を用いて、補正を行う。

【０００９】まず、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２より読み
出した補正制御プログラムに従って（図４のステップＳ
７）、ＲＡＭ１１より、補正対象となるセンサの生デー
タの中から被補正値Ａを読み出し（ステップＳ８）、同
時にＲＯＭ１２より対応する予め設定された目標値Ｂの
値を読み出してくる（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ１
０は、読み出した値Ａ、Ｂを用いて次の（１）式で与え
られる補正倍率Ｃを算出する（ステップＳ１０）。 補正倍率Ｃ＝Ｂ／Ａ …（１） 補正倍率Ｃは、被補正値Ａを含む生データの出力レベル
を、目標値Ｂを含むレベルにするための乗算値である。

【００１０】次に、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１１よりＴ０
からＴ２までの各サンプルタイミングのセンサ出力値を
読み出し（ステップＳ１１）、それぞれに補正倍率Ｃを
乗算し（ステップＳ１２）、結果をＲＡＭ１１に格納す
る（ステップＳ１３）。こうして格納されたデータを補
正データと呼ぶ。図５に示した一例では、補正データＤ
２は破線で示した波形になる。図より明らかなように、
補正データＤ２は生データＤ１のレベルを一律に引き上
げて、基準パタンＤ０と比較できるレベルになっている
ので、正確な紙幣鑑別を行うことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた従来装置には、次のような解決すべき課題があっ
た。図６に、欠損紙幣の読み取り動作説明図を示す。ま
た、図７に、このケースでの従来装置の補正読み取りパ
タン説明図を示す。図６に示したように、媒体（被鑑別
紙幣）１のエッジ部分に欠損１５があった場合、図の破
線のラインを読み取ったセンサ３の出力信号は、図７に
示すように、タイミングＴ１の時の生データＤ１が非常
に小さくなってしまう。紙幣鑑別装置では、媒体が存在
しないときのセンサ出力は非常に小さくなる構造になっ
ている。

【００１２】このため、被補正値Ａの値が非常に小さく
なり、補正倍率Ｃ（＝Ｂ／Ａ）の値は、非常に大きくな
る。従って、そのまま補正を行うと、補正データＤ３
が、図７に示すように、比較すべき基準パタンＤ０と正
確な比較が行えないようなレベルになってしまう。この
ように、従来の装置では、エッジ部分が欠損している紙
幣に対しては、正確な紙幣鑑別が行えなくなるという問
題点があった。紙幣に限らず、有価証券その他の媒体の
鑑別についても同様の問題があった。

【００１３】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、紙幣のエッジに欠損があっても、代わりに他のセン
サ出力を用いることにより、ほぼ正常な補正データを得
て、正確な紙幣鑑別を行えるようにした媒体鑑別装置を
提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の媒体鑑別装置
は、媒体の搬送路上で、前記媒体の物理的パタンを読み
取る複数のセンサと、前記センサの中から予め選択され
た補正データ抽出用センサにより読み取った、前記媒体
の無パタン部分の出力信号を使用して、前記各センサの
読み取った物理的パタンの補正を行う補正部と、この補
正部の出力信号と基準パタンとを比較して媒体を鑑別す
る鑑別部と、前記各センサの、媒体の物理的パタン読み
取り開始タイミングを監視して、前記媒体のエッジライ
ンを検出するエッジライン検出部と、前記補正データ抽
出用センサが前記エッジライン通過後に媒体の物理的パ
タン読み取りを開始したときは、別のセンサを代用の補
正データ抽出用センサとして選択するセンサ選択部とを
備えたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】媒体の光学的パタン等を複数のセンサを用いて
読み取ったとき、初めに１つのセンサが補正データ抽出
用センサに設定される。一方、複数のセンサにより、媒
体のエッジラインを検出する。既に補正データ抽出用セ
ンサが、このエッジラインを通過後に媒体のパタン読み
取りを開始した場合、ここには欠損が存在すると判断さ
れる。そこで、この場合、補正データ抽出用センサとし
て別のセンサを選択する。これにより、正確な媒体の無
パタン部分の読み取りデータが得られ、読み取り信号の
適切な補正ができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の媒体鑑別装置ブロック図であ
る。図において、紙幣等の媒体１は、図に示すように搬
送方向２に向かって搬送路上を搬送されている。これ
を、ここの実施例では、４個のセンサ３−１〜３−４を
用いて読み取り、光学的パタンを得る。これらのセンサ
３−１〜３−４の信号は、読取り信号処理部４により処
理される。ここまでの構成は、図２を用いて説明した従
来の装置と同様である。

【００１７】ここで、本発明の装置においては、読取り
信号処理部４の出力をエッジライン検出部２１と補正部
２３に送り込む構成となっている。エッジライン検出部
２１の出力は、センサ選択部２２に受け入れられ、補正
部２３の補正動作を制御するように構成されている。補
正部２３の出力は、従来と同様に鑑別部６に送られ、紙
幣の鑑別が実行される。

【００１８】上記エッジライン検出部２１は、センサ３
−２と３−４の、媒体１の物理的パタン読み取り開始タ
イミングを監視して、媒体１のエッジライン２５を検出
するための部分である。本発明の装置においては、予め
補正データ抽出用センサを、例えばセンサ３−１に設定
しておく。しかしながら、このエッジライン検出部２１
によってセンサ３−１の読み取り開始タイミングが、こ
のエッジライン２５から遅れている場合には、センサ選
択部２２が補正部２３を制御して、補正データ抽出用セ
ンサを、センサ３−１から例えばセンサ３−３へ切り換
えるよう動作する。上記の装置は、概略このような構成
とされている。

【００１９】ここで、エッジライン検出部２１のエッジ
検出ライン方法について説明する。図において、例えば
センサ３−２とセンサ３−４をエッジライン検出用に設
定する。媒体１が搬送されてくると、センサ３−１、３
−２は媒体１のエッジを検出するが、このとき、媒体１
がセンサ３−２、３−４を結ぶラインと平行に搬送され
てこない限り、センサ３−２、３−４それぞれが媒体１
のエッジを検出するタイミングは違ってくる。このタイ
ミングのずれの量より、エッジライン検出部２１は媒体
１のエッジライン２５を算出する。

【００２０】ここで、媒体１のエッジ部分に欠損がない
場合は、算出したエッジライン２５と実際のエッジライ
ンは一致する。しかし、欠損１５がある場合は、算出し
たエッジライン２５と各センサ３−１〜３−４の読み取
り開始点とで異なる部分が出てくる。本発明では、補正
データ抽出用のセンサについて、算出したエッジライン
２５から実際の読み取り開始点までの距離の大小によ
り、補正方法を変え、媒体１のエッジが欠損している場
合でも正確な鑑別を行えるようにしている。なお、本発
明の装置の具体的なハードウェア構成は、図３に示した
装置と全く同様で、装置の具体的動作は、この図に従っ
て説明する。

【００２１】図８は、本発明の装置の動作フローチャー
トである。まず、図４のステップＳ１〜Ｓ９に示す手順
により、各センサ３−１〜３−４が検出した信号をＲＡ
Ｍ１１に格納する（ステップＳ２１）。次に、ＣＰＵ１
０はＲＯＭ１２より、本発明による補正プログラムを読
み出してくる（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１０は、この
補正プログラムに従い、以下に説明する補正処理を実行
する。まず、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１１より予めエッジ
ライン検出用として設定したセンサ３−２、３−４の出
力信号を読み出し（ステップＳ２３）、エッジライン２
５を算出する。このエッジラインを、補正データ抽出用
センサ３−１の読み取りを開始すべきタイミングＴｓと
する（ステップＳ２４）。次に、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ
１１より補正データ抽出用センサ３−１が実際に媒体１
のエッジを検出したタイミングＴｍを読み出してくる
（ステップＳ２５）。ここで、媒体１のエッジに欠損が
なければ、Ｔｓ＝Ｔｍとなるのは言うまでもない。

【００２２】さて、ここで問題となるのは、媒体１のエ
ッジの欠損１５が、被補正値Ａの値を異常な値にするか
否かである。Ｔｍの値が、被補正値Ａの値を得るタイミ
ングＴｓの値より小さいときは、被補正値Ａの値はエッ
ジの欠損により影響されない。従って、従来の補正方法
でも正常な補正データを得ることができる。但し、Ｔｓ
からＴｍまでのパタンは異常となるが、ＴｓからＴｍま
でのパタンは、例えば紙幣の金種方向判別に用いていな
ければ問題はない。しかし、Ｔｍの値がＴｓの値以上の
ときは、既に図７を用いて説明したように、被補正値Ａ
の値は異常となり、従来の補正方法では、正常な補正デ
ータが得られない。

【００２３】以上のことにより、図５のステップＳ２５
の次に、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２より被補正値Ａの値
を得るタイミングＴｓを算出するため、予め決められ格
納してあるタイミングＴｓからの遅れａの値を読み出し
（ステップＳ２６）、Ｔａ＝Ｔｓ＋ａを算出する（ステ
ップＳ２７）。その後のステップＳ２８でＴａとＴｍを
比較し、Ｔｍ＜Ｔａならば、従来の補正方法を実行す
る。

【００２４】一方、Ｔｍ≧Ｔａであった場合は、以下に
説明するように補正を行う。即ち、ＣＰＵ１０は、補正
倍率Ｃ（＝Ｂ／Ａ）を算出する際、異常とみられるもと
の補正データ抽出用センサ３−１の代わりに、代用のセ
ンサ３−３の出力を用いて、補正倍率を算出する。な
お、このとき、出力信号の大きい方を用いることとす
る。代用センサを２以上用意したときは、これらのセン
サのうちの１つを選択する。汚れ等により、値が異常に
小さくなっている可能性を考慮するためである。各セン
サ３−１〜３−４は、いずれも、タイミングＴｍのと
き、媒体１のエッジの無パタン部分を読み取るようにな
っており、紙幣の印刷パタン等とは関係ないので、各セ
ンサ３−１〜３−４の被補正値Ａの値は、ほぼ同じ値と
なる。よって、算出した補正倍率Ｃ（＝Ｂ／Ａ）は、ほ
ぼ正常な値になると考えられる。

【００２５】図９に、本発明の装置の読み取りパタン説
明図を示す。上記補正倍率Ｃを用いて生データＤ１を修
正すると、補正データＤ４は図に示すようになる。図よ
り分かるように、本発明により得られる補正データＤ４
は、タイミングＴｓからＴｍ付近までのデータが異常と
なっているものの、タイミングＴｍを少し過ぎた以降の
データは、基準パタンＤ０と比較できる正常な値となっ
ている。従って、タイミングＴｍ以降の補正データＤ４
を用いて紙幣鑑別等を行えば、ほぼ正確な鑑別結果を得
ることができる。

【００２６】なお、タイミングＴｍまでの時間が長くな
れば、それだけ全補正データＤ４に対する正常な補正デ
ータの割合は小さくなる。このときは、例えば、始点タ
イミングＴｓから終点タイミングＴ２までを４つのブロ
ックに等分割し、それぞれのブロック毎で判定した結果
より総合判定を行い、タイミングＴｓから始まる最初の
ブロックの補正データが異常であっても、他の３つのブ
ロックにおける補正データが正常であれば、総合判定は
正常と見なすようにする。このとき、タイミングＴｓか
らタイミングＴｍまでの時間は、４分割した最初のブロ
ックの最後のタイミング｛Ｔｓ＋（Ｔ２−Ｔｓ）／４｝
を正常な判定が行える最大値とし、これを越える場合
は、紙幣の欠損が２番目のブロックまで及んでいるの
で、正常な判定結果は得られないものとし、紙幣はリジ
ェクトさせるとよい。

【００２７】上述した例のように、タイミングＴｍが、
決められた限界値内であれば、つまり、媒体１の欠損１
５の大きさが決められた範囲内であれば、本発明の装置
により媒体エッジが欠損している場合でも正確な媒体鑑
別を行うことができる。本発明は以上の実施例に限定さ
れない。媒体は紙幣に限らず、有価証券その他各種のも
のについて、鑑別が可能である。また、物理的パタンと
しては、光学的パタンのほか、磁気的パタンについても
適用が可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した本発明の媒体鑑別装置は、
エッジ部分に欠損があり、補正データ抽出用センサの無
パタン部分の読み取りの値が異常となった場合でも、他
のセンサのデータを用いて補正を行うことにより、ほぼ
正常な補正データを得られ、紙幣等の鑑別において、誤
った判定をする確率を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の媒体鑑別装置ブロック図である。

【図２】従来の媒体鑑別装置ブロック図である。

【図３】従来装置の具体的な回路ブロック図である。

【図４】従来装置の補正動作フローチャートである。

【図５】従来装置の読み取りパタン説明図である。

【図６】欠損紙幣の読み取り動作説明図である。

【図７】従来装置の補正読み取りパタン説明図である。

【図８】本発明の装置の動作フローチャートである。

【図９】本発明の装置の読み取りパタン説明図である。

【符号の説明】

１ 媒体 ２ 搬送方向 ３−１〜３−４ センサ ４ 読取り信号処理部 ６ 鑑別部 ２１ エッジライン検出部 ２２ センサ選択部 ２３ 補正部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07D 7/00 G07D 7/16 G06F 15/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒体の搬送路上で、前記媒体の物理的パ
   タンを読み取る複数のセンサと、 前記センサの中から予め選択された補正データ抽出用セ
   ンサにより読み取った、前記媒体の無パタン部分の出力
   信号を使用して、前記各センサの読み取った物理的パタ
   ンの補正を行う補正部と、 この補正部の出力信号と基準パタンとを比較して媒体を
   鑑別する鑑別部と、 前記各センサの、媒体の物理的パタン読み取り開始タイ
   ミングを監視して、前記媒体のエッジラインを検出する
   エッジライン検出部と、 前記補正データ抽出用センサが前記エッジライン通過後
   に媒体の物理的パタン読み取りを開始したときは、別の
   センサを代用の補正データ抽出用センサとして選択する
   センサ選択部とを備えたことを特徴とする媒体鑑別装
   置。