JP3678748B2 - 偽造紙幣等の偽造物の検出 - Google Patents

Description

本発明は、偽造物の検出に関する。本発明は、主に偽造紙幣の検出に関して説明されるが、本発明の全態様は、パスポート、小切手、景品引替券等の他の文書にも適用可能である。
偽造紙幣の製造は、印刷技術、特にカラー印刷の改良が続いた結果として引き続き増加している。偽造紙幣は、今や、肉眼では事実上本物と区別できないと思われるものが作られている。
そこで、店員や銀行の金銭出納係等の現金業務を行なう人を、受け取った紙幣の真正さを認証する際に支援する装置を提供するのが望まれている。このような装置は存在するが、その作業は使用者の経験と判断に頼っており、いずれの場合も余り信頼できない。紙幣の真正さと金種の両方を確かめるために多くの正確な測定量を得る紙幣識別装置もあり、これらは信頼できるが、高価で大型であり、例えば顧客の紙幣が認証以前に機械に完全に差し込まれる必要がある店での使用には適していない。本発明は、正確な位置決めや測定技術を要することなく、使用者が持っている紙幣の真正さを認証するのに確実に用いることができる装置を好適に提供することによって、これらの問題を解決する装置を提供しようとしている。しかしながら、本発明は、測定を行なわせるために紙幣が機械に完全に差し込まれるもののような自動識別装置にも適用可能である。
本物の貨幣紙幣は、現在一般に、有価証券や非漂白紙のような特別の明確な表現に作られている。一方、偽造紙幣は、一般的であって常ではないが、漂白紙から作られている。３００ｎｍから４００ｎｍの帯域でピークになる波長を有する光を発する紫外線源、例えば紫外線（ＵＶ）ランプの下でその紙を見ることによって漂白紙と非漂白紙を区別することが知られている。
漂白紙には、紫外線にさらされた時に螢光を発する化学成分が含まれている。すなわち、漂白紙の組成の分子が励起され、４００ｎｍから５００ｎｍの帯域でピークになるより長い波長の光を発する。３００乃至４００ｎｍの波長は一般に人間の目のスペクトル領域外にあり、また、４００乃至５００ｎｍの波長はそのスペクトル領域内にあるので、螢光現象は人間の目による偽造紙幣の検出を可能にする。
この方法は、センサと、検知された螢光の強度を基準レベルと比較して、紙幣が偽造か否かに関する指示を提供する比較器とを用意することによりエレクトロニクスの使用で自動化することができる。このような装置は米国特許第4,558,224号に開示されている。しかしながら、本物の紙幣の中には洗うと螢光を発する化学薬品の沈殿を得るものがあり、また、偽造紙幣の中にはほとんどまたはまったく螢光物質を含まない紙で作られているものがあるので、螢光現象は、紙幣が偽造か否かを決定する絶対確実な方法とは限らない。
本発明の目的は、偽造物を検出する改良された方法及び装置を提供することにある。
本発明の一態様によれば、第１の波長帯域内の光を物体に照射する手段と、前記第１の波長帯域内の第１の波長と、前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域であって、偽造物が前記第１の波長帯域の光にさらされた時に螢光を発することができる波長を含む第２の波長帯域内の第２の波長とを有する、前記物体からの光を検出する検出器と、検出器の出力を少なくとも１つの基準レベルと比較する比較手段と、前記比較に基づいて前記物体が偽造か否かを決定し、特定の指示を供給する決定手段とからなる偽造物の検出装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、第１の波長帯域内の物体の反射率を表わす第１の信号と、前記第１の波長帯域とことなる第２の波長帯域内の物体の螢光度を表わす第２の信号とを供給する検出器と、前記第１及び第２の信号に基づいて前記物体が本物の紙幣か否かを決定し、特定の指示を供給する決定手段とからなる偽造物の検出装置が提供される。
本発明の多くの他の態様は付随の特許請求の範囲に示される。
本物及び偽造の紙幣は、特に３００ｎｍから４００ｎｍの帯域の紫外線にさらされた時に異なる反射率を持っっていることがあることがわかっている。また、多少意外なことに、本物及び偽造の紙幣の反射率が同じ場合、紙幣で示される螢光度は通常異なっており、逆もまた同じであることもわかっている。したがって、紫外線にさらされた紙幣からの螢光と反射光の両方を検出２つの検査を適用することによって、紙幣を大きな確実性でもって本物または偽造と宣言することができる。
これらの技術の使用は、意外に速くかつ有効な偽造物検出方法を提供する。必要とされる他の測定量はなく、その結果、真正さの指示は反射率と螢光度のみに関する測定量に応じて与えられるのが好適であることがわかっている。好適には、認証は、物体の全体またはそのかなりの領域に関連した１つの反射率値と１つの螢光度値を基礎として実行される。このことと、異なる金種の識別が紙幣受取人による手動操作のための装置では不要であるという事実は、紙幣の正確な位置決めの要求を回避する。しかしながら、本発明は他の装置にも適用可能である。例えば、この技術は、他の点では従来的な紙幣検査装置で行なわれる他の測定を補うために用いることができる。
ここでは反射率測定についての記述が行なわれるが、その代わりにまたはそれに加えて伝導率を測定しても良いと思われる。
この技術は、例えば現金箱に加えて用いるのが容易な簡単な偽造物検出装置の構築を可能にする。本発明の好適な態様は装置の有用性を高めることに向けられている。これらは、上述の技術を用いる装置に関して説明されるが、独立して発明的なものと考えられ、前記技術を用いない装置にも適用することができる。
本発明の他の態様によれば、偽造紙幣を検出する装置は、光源を入れる第１の部分を有し、シートが前記光源で照射されるのを可能にする窓が備えられたハウジングと、照射されたシートからの光線に応答して、シートが本物の紙幣か否かを決定する検査を実行可能にする（好適には前記第１の部分内にある）センサ手段と、センサ手段で受ける周囲光の量を減らすために窓の上に置かれるシールドとからなる。
このシールドは、シートが、装置の使用者によって保持され、シールドと窓の間に差し込まれ、そしてはずすことなくそこから回収できるように好適に配置される。現金箱の所にいる店員によって使用される場合、紙幣が、見ることができるように手配されると共に検査作業が行なわれている間保持されるので、これは顧客により大きな信頼を与えるだろう。したがって、窓とシールド間の隙間が、好適に、少なくとも２つの隣接する側面で、また好適には、使用者が紙幣を一方の側面を介して隙間の中に入れて対向する側面を介して隙間から取ることができるように好適に３つの隣接する側面で開いている。
シールドと窓の間の隙間は、周囲光の影響を減らすために好適に狭く（例えば０．５乃至２５ｍｍ、好適には１乃至５ｍｍ）なっており、また、差し込みを容易にするために少なくともシールドの一方の側面に沿って好適に広くなっている。広くなった開口部は、例えば少なくとも１０ｍｍあるいはたぶん少なくとも６０ｍｍとすることができる。
好適には、紙幣の到着は自動的に検出されて決定手段を作動させる。この自動検出は、検査作業に用いられる１つ以上のセンサを使用して達成することができ、またはかけがえとして、別個の到着センサを備えることもできる。
好適には、機械は、紙幣が検査されて本物とわかった場合に第１の肯定指示を与え、紙幣が検査されて偽造とわかった場合に異なる肯定指示を与えるように動作可能になっており、その結果、使用者は検査が終了した時を知る。また、好適には、装置が他の紙幣を受け入れて検査する準備ができている時に与えられる第３の指示状態がある。
これらの技術の使用は、使用が簡単かつ容易で動作が比較的早い偽造物検出装置の構築を可能にし、各検査作業後の連続的な紙幣の早い挿入が可能になり、これは信頼でき、顧客の信頼を維持しながら用いることができる。
次に、本発明を具体化した偽造物検出装置を例として添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１の実施例の平面図である。
図２は図１の２−２線でとられた部分である。
図３は図１の３−３線でとられた部分である。
図４は第２の実施例の斜視図である。
図５は図４の実施例の端面図である。
図６は図１または図４の装置に用いることができる回路網のブロック図である。
図７は第３の実施例の平面図である。
図８は第３の実施例の側面図である。
図９は第３の実施例の回路網の概略図である。
図１０は第３の実施例の動作を説明するメインフローチャートである。
図１１は第３の実施例で実行される認証ルーチンを示すフローチャートである。
図１は、紙幣を光で照射して螢光と反射光の量を測定する装置を示している。
示されているように、この装置は、検出されるべき紙幣を配置することができる窓１０２を有するだいたい方形の容器１００を含む。容器１００内には、３６５ｎｍ領域の光を発生して窓１０２の中に向ける細長い高原０４が備えられている。同様に容器内には、２つのフォトダイオード１０５及び１０６が互いに間隔を置いて配置されているが、それらの光軸が窓１０２の外部表面でだいたい交差するように角をなして傾斜している。各フォトダイオード１０５及び１０６は各管状透明ハウジング１０８及び１１０の床に取り付けられている。ハウジングの内壁は、フォトダイオードの感度を増加させるために反射材料で裏打ちされている。３６５ｎｍバンドパス光フィルタ１１２はハウジング１０８を覆い、４５０ｎｍバンドパス光フィルタはハウジング１１０を覆っている。これらのフィルタの帯域幅は重なり合わないようにされている。
ランプ１０４は反射材料１１６、例えばアルミ箔、で３面が囲われており、光をだいたい窓１０２の方向に反射して窓に集中させる。
好適には、この反射材料は、窓に向けられた光の光学的平面が、光検出器が窓１０２に置かれた紙幣から最大螢光と最大反射光を受け取るように光検出器の光軸と同じ窓との角度をなすように光源の周りに配置されている。少なくとも、反射光の光センサは鏡のごとく反射される光源からの光を受け取ることが好適とされるが、これは必須ではない。
窓１０２には、光源１０４から受けた光をいくらか反射してフォトダイオード１０５に戻すガラス板が備えられている。この光は、主にガラス板のガラス−空気境界から反射され、典型的にはガラス板に向けられた光の約８％になる。
本物の紙幣が窓に置かれた場合、３６５ｎｍの反射光の量は通常かなり少なく、それゆえ典型的に、反射光の量は８％から、１２％から１８％の範囲の値に増加する。したがって、紙幣がない場合にガラス板から反射される光は、紙幣がある場合の反射度合いと比較する基準レベルとして用いることができることがわかるだろう。
このようにして、老化または何か他の欠陥によるランプからの光出力のどんな減少も自動的に補償される。また、他のエラーは、基準レベルを決定するのに用いられる光路と部品が、測定を行なうために用いられる光路及び部品と同じなので消去される。
螢光の場合には、偽造紙幣より発する螢光の量は一般に本物の紙幣より発する光の量より数オーダー高いので、光源１０４のいかなる劣化も螢光の検出の差を余りまたはまったく生じさせない。それにもかかわらず、基準レベルとして紙幣がない場合に検出された螢光を用いることにより改良された動作を得ることができることがわかった。
電子処理装置（示されないが後でより詳細に説明される）は、ランプ１０４のスイッチオンで両フォトセルで受け入れられる光を監視する。窓上に紙幣がない場合、フォトセル１０５から出力が発生し、次いでトリガ信号が発生して、２つのフォトセル１０５及び１０６の主筒力を測定する２つの測定回路を作動させる。
測定回路は表示装置１２６で表示することができる読み取り値を提供し、決定回路は、この読み取り値に応じて、それぞれ紙幣が本物または偽造であることを表わす２つの光インジケータ１２２及び１２４の一方を作動させる。
表示装置１２６で表示される値を記録するためにプリンタ（図示しない）を備えても良い。
このように、本装置は窓上への紙幣の載置によって自動的に作動して、紙幣が本物か偽造かを決定することがわかる。
図４及び図５は他の実施例を示し、ここで、同じ参照数字は同じ構成要素を示す。第１の実施例に関して説明したいかなる特徴もこの第２の実施例に適用することができ、その逆も同じであることに注意されたい。
図４及び図５の実施例は、構造の基部に相当するハウジング１００に形成された窓１０２の上に位置したシールド４００を備えている。シールド４００は例えば０．５ｍｍ乃至５ｍｍのわずかな間隔ｄだけ窓１０２から間隔が置かれている。図５からわかるように、シールド４００の左側、右側及び前側は開いており、そのため、紙幣を握った使用者は、シールド４００と窓１０２の間の隙間の中に紙幣を手放すことなくシールド４００の左側から右側に入れて取ることができる。シールド４００の左端４０２は、隙間に広がった入口を提供して差込が容易になるように上向きに曲げられている。入口の隙間Ｄは好適には隙間ｄより少なくとも数倍大きくされ、例えば１０ｍｍ乃至６０ｍｍにすることができる。
ハウジング１００は、シールド４００の右側に隣接し、窓１０２を通過した後の紙幣を収容する貯蔵部４０４を備えている。また、装置が紙幣を収容して検査する準備ができた時に点灯する第３のインジケータ４０６がある。したがって、インジケータ１２２，１２４及び４０６は４つの指示状態を有する指示手段を構成し、本装置は次のよう動作することができる。店員は、紙幣の束を渡されると、インジケータ４０６が点灯される（指示状態Ａ）のを待ってその都度一枚ずつシールドと窓の間の隙間に通す。インジケータ４０６は、紙幣が検出されると消灯する（状態Ｂ）。インジケータ１２２は検査合格後に点灯し（状態Ｃ）、紙幣が回収されて貯蔵部４０４に置かれる。そして、次の紙幣が検査される。紙幣が偽造の場合は、代わりにインジケータ１２４が点灯する（状態Ｄ）。
図６のブロック図は処理装置をより詳細に示している。ブロック１０５及び１０６で表わされたフォトセルは好適には組み込み増幅器を含む。各々は、例えば窓に紙幣が置かれた結果として信号の早い変化を検出する各トリガ回路１３０及び１３２を供給する。トリガ回路１３０及び１３２のいずれかまたは両方はゲート１３４に信号を供給し、ゲート１３４は、アクチュエータ１４０を介して（例えば、電力を供給するかまたはそれらの動作を禁止する禁止回路を不作動にすることによって）２つの測定回路１３６及び１３８を作動させると共に、（もしあれば）インジケータ４０６を不作動にする。アクチュエータ１４０内の遅延回路は、短い測定期間後に測定回路１３６及び１３８を不作動にする。第１の比較器１４２は、フォトセル１０５の出力を記憶装置１４４に記憶されている基準値と比較し、検出値と基準値間の関係に依存する出力が発生して論理回路１４６及び１４８に同時に供給される。記憶装置１４４に記憶される信号は装置の休止状態中にフォトセル１０５から引き出される。フォトセル１０５の出力は、増幅器１５０で２５％と５０％間の係数だけ増幅され、記憶装置１４４に記憶される。アクチュエータ１４０がトリガされるやいなや、増幅器１５０は禁止され、そのため、記憶装置１４４は反射光の休止値を記憶するだけとなる。（実際には、遅延回路または同等回路を備えることができるので、記憶装置１４４の休止値は、アクチュエータ１４０をトリガする増大した出力による影響を受けない。）比較器１５２は、測定回路１３８の出力を基準値１５４と比較し、それらの間の関係に依存する出力信号を発生して、２つの論理回路１４６及び１４８に供給する。
論理回路１４６及び１４８は、（測定が安定する時間を許容する遅延回路１５６を介して）アクチュエータ１４０で使用可能にされる。論理回路１４６は、本物の紙幣が検出された時に応答して、インジケータ１２２を点灯させる。同様に、論理回路１４８は、偽造紙幣が検出された時にインジケータ１２４を点灯させるように応答する。センサ回路のダイナミックレンジに関して、本物の紙幣は両方のフォトセンサから比較的低い応答を生じることが予想される。したがって、比較器１４２及び１５２がそれらの出力を単一のスレショールドと比較する場合は、論理ゲート１４６は、各入力がそれぞれスレショールドを越えなかったことを示す場合のみ出力を発生し、論理回路１４８は、他の状況において出力を発生することができる。
しかしながら、好適には、比較器１４２及び１５２の一方または両方は、その出力を、基準レベルの周りの窓を定義する上限及び下限スレショールドと比較して、入力がスレショールド間にあればある出力を発生し、さもなければ異なる出力を発生するように手配される。したがって、本装置は、螢光のある（たぶん比較的低い）レベルが検出された場合のみ及びある（比較的低い）反射率が検出された場合のみ、紙幣が本物であると決定するように手配することができる。
２つの測定回路１３６及び１３８の出力の実際値は、（もしあれば）表示器１２６に供給され、それで表示される。
螢光信号のより正確な測定を行なうことが要求される場合は、反射率信号と同じ方法で基準レベルに対して正規化することができる。したがって、関連する基準レベルを検出された休止螢光または検出された休止紫外線によって決めることができる。
インジケータ１２２または１２４が点灯し、トリガ回路が、紙幣が回収されたことを検出した後、アクチュエータ１４０はインジケータ４０６を再び点灯せしめる。
記憶装置１４４及び１５４に記憶された基準信号は要求通りに調整することができることがわかるだろう。これは、製造に置ける校正段階の間行なうことができ、または使用者が調整する手段を備えても良い。また、各国の貨幣に適する予め記憶された基準と一致するように前記基準レベルを変更する切り替え手段を備えることもできる。もし望むならば、本装置は、本物と決定された紙幣の実際測定値を少なくともほぼ追跡するように１つ以上の基準値を自動的に調整することによって自己校正を行なうこともできる。
周囲光の影響をさらに減らすために、光源を選択された周波数で変調し、フォトダイオードの出力を同一周波数で復調することにより、周囲光の影響をなくすことができる。
図６の回路は、インジケータ４０６が必要とされない場合である最初に説明した実施例か、または、表示器１２６が必要とされない場合である２番目に説明した実施例のいずれかで用いることができる。
放射線がセンサ１０５及び１０６で受け入れられる紙幣の面積サイズ（実質的に窓サイズに相当する）は好適には大きく、例えば少なくとも６ｃｍ²また好適には少なくとも３０ｃｍ²にする。好適には、このサイズは、検査されるべき紙幣の面積の少なくとも１０％に相当する。紙幣の大きな面積を検出すると、位置決めや整列にそれほど依存しない測定量が作られる。
次に、本発明の第３の実施例を、この実施例の構造を示す図７及び図８と、この実施例の回路を概略的に示す図９と、この実施例の動作を説明するフローチャートである図１０及び図１１を参照して説明する。構造、回路またはフローチャートの特徴はいずれも、上述した実施例のどれかで実行することができる。同様に、上述の特徴のいずれもこの第３の実施例に組み込むことができる。
図７及び図８を参照すると、この実施例は、下部の基部区分７０２と上部区分７０４からなるハウジング７００を備えている。上部区分は、（図７及び図８の左側に示されている）その裏面が、裏面の領域を除いて、２つの区分間に隙間７０６が存在するように基部区分７０２に支持されている。第２の実施例のように、この隙間は、紙幣をその真正さをチェックするためにその中にいれることができるようにするためのものである。この目的のため、基部区分７０２はその上部に窓（図示しない）が備えられて、隙間７０６中の紙幣の測定が可能になるようにしている。この隙間はわずかな高さ、例えば１ｍｍ、を有し、上部区分７０４の裏面は、測定の正確さを高めるように窓の領域が非反射的になっている。窓は、例えば、各辺が約４０ｍｍの寸法をとった四角い形状にすることができる。
隠れたヒンジは、上部区分７０４を７０８で示される軸に関して上向きに旋回可能にし、隙間の領域のクリーニングを容易にする。
上部区分７０４の上面には、この場合は２色ＬＥＤ（すなわち、赤色または緑色のどちらかを表示せしめることができる）である主表示器７１０と、組み込み増幅器とスピーカ７１４（図９）からの音声が通過できる穴７１２と、音量制御として働く押しボタン（オフ、低、中及び高音量モードの連続動作スイッチ）７１６と、それぞれのしるし７２４，７２６及び７２８であるものと隣接した３個のＬＥＤ７１８，７２０及び７２２からなる貨幣インジケータと、貨幣セレクタボタン７３０とがある。第２及び第３の実施例では、下限の基部ユニットの内部構造は、光源、反射器、窓及びセンサを含み、ハウジング１００のものに相当し得る。
図９（回路網の関連部分のみを示す）に示されるように、これらのスイッチ、ＬＥＤ及びスピーカは入力／出力バス７３２を介して、内部ＲＯＭ及びＲＡＭメモリを有するマイクロプロセッサ７３４で形成される制御装置に接続されている。また、入力／出力バスは、前の実施例に関して説明したものに対応してそれぞれセンサ１０５及び１０６からの出力を受けるように手配されたアナログ／デジタルコンバータ７３６及び７３８の２つの制御入力にも接続されている。アナログ／デジタルコンバータ７３６及び７３８はデータバス７４０を介してマイクロプロセッサ７３４に接続されている。
図１０を参照すると、本装置が給電されると、ステップ１０００で、マイクロプロセッサ７３４のＲＯＭに記憶されているプログラムがスタートする。本装置が給電された後、ステップ１００１中、光源が安定になる間及びＬＥＤ７１０が絶え間なく点灯して赤色光を発生する間の遅延期間がある。この赤色光はオフされ、次いで、プログラムはステップ１００２に進む。次いで、本装置は、押しボタン７１６及び７３０のいずれかが操作されたか否かを判定する。いずれかのスイッチが操作されると、ステップ１００４で適切な動作が行なわれる。押しボタン７１６が操作された場合は、現在の音量設定はＲＡＭ位置に記憶されている通りに変更される。したがって、このスイッチの連続操作は連続する異なる音量モードを進める。押しボタン７３０は貨幣選択スイッチである。この実施例は、３つの異なる貨幣（例えば、英国、スコットランド及びアイルランドの貨幣）のどれかを用いて動作することができる。本装置は貨幣の異なる金種を識別するためのものではないが、特定の貨幣内の異なる金種に対して使用された紙、インク及び印刷方法は、１つの貨幣と関連するかぎり、同一装置が複数の金種の真正さを判定することができる、十分に類似した特性を有していることがある。この実施例では、選択可能な貨幣はしるし７２４，７２６及び７２８で示され、押しボタン７３０の操作は、関連するＬＥＤ７１８，７２０及び７２２を順次点灯させる。したがって、操作者は、選択した貨幣と関連するＬＥＤが点灯するまで押しボタン７３０を単に押す。
そして、音量及び貨幣設定は、給電時に正しくなるように不揮発性メモリ（図示しない）に記憶することができる。
ステップ１００６では、プロセッサ７３４は、アナログ／デジタルコンバータ７３６にセンサ１０５の出力を読み取らせる。これは、紙幣がない時の測定量を表わす予め記憶された値と比較される。現測定量が予め記憶された測定量を越える量が計算される。（現測定量と予め記憶された測定量の差をとる代わりに、プログラムは比を計算しても良い。）ステップ１００８では、この量が予め決められたスレショールドを越えると、紙幣があると仮定され、プログラムは、ステップ１０１０で示されかつより詳細には図１１に示された認証作業の実行に進む。さもなければ、プログラムはステップ１０１２に進み、予め記憶された測定量は現測定量で置き換えられる。次いで、プログラムはステップ１００２に戻る。
認証作業は図１１により詳細に示されており、ステップ１１００でスタートする。このステップは、使用者が紙幣を差し込むとすぐに到達する。これは、第２の実施例のように紙幣を左から右に入れて出すことにより、または、紙幣を基準面に対して裏面の方へ差し込んで前面から回収することにより行なわれる。
まず、ステップ１１０２で、プログラムは予め決められた遅延時間の間待機する。これは、紙幣が完全に差し込まれる時間を許すために例えば約２０ｍｓとすることができる。次いで、カウンタＮがゼロにセットされ、プログラムはステップ１１０４に進む。ここで、プログラムは、コンバータ７３６及び７３８の両方を各センサ１０５及び１０６からの測定量を得るように動作せしめる。次いで、プログラムはステップ１１０６に進み、ここで、プログラムは短い遅延期間の間待機し、そしてカウンタＮをインクリメントする。ステップ１１０８では、プログラムは、カウンタＮが１５に達したか否かを確かめるべくチェックし、ノーならば、プログラムはステップ１１０４及び１１０６に戻る。このようにして、１５の連続する反射率測定量と１５の連続する螢光度測定量が作られる。（値１５は、好適には、例えば、本装置が用いられることになる国の範囲に依存して変更可能な変数である。）
ステップ１１１０では、プログラムは選択された国と関連するデータをチェックする。このデータは、ＲＯＭに記憶されており、以下に説明されるように１つの測定技術値と４つのスレショールド値を含む。この測定技術値は、反射率及び螢光度の各々に関する１５の測定量がどのように処理されるべきかを決定する。この測定胃技術値に依存して、プログラムはステップ１１１２またはステップ１１１４のどちらかに進む。ステップ１１１２では、反射率値の最高値と螢光度値の最高値が採用され、残りは捨てられる。ステップ１１１４では、反射率値が平均され、螢光度値も平均される。これらの技術はどちらも、当該貨幣に依存してもっと信頼できるものになるかもしれないことがわかった。次いで、プログラムはステップ１１１６に進む。ここで、プログラムは、全体として紙幣を代表するようにもくろまれた測定された螢光度を表わす単一値と、測定された反射率を表わす単一値を得るだろう。プログラムは、これらの値対それぞれ予め記憶された値の比を計算する。これら２つの比は最終的な反射率測定量及び螢光度測定量として用いられる。
上記の技術は、複数の読み取り値を得て、次に１つの測定量を引き出す工程を実行することを含むが、装置を紙幣の位置に対してあまり感度がないようにするので好適である。また、読み取り値が採られる紙幣の有効面積がわずかに増加する。
ステップ１１１８では、プログラムは、最終的な反射率測定量を選択された貨幣と関連する上述した２つのスレショールド値と比較する。これらは上限及び下限スレショールドであり、プログラムは、反射率測定量がこれらのスレショールド間にある場合のみステップ１１２０に進む。さもなければ、プログラムはステップ１１２２に進み、ここで、紙幣が認証されなかったという指示が使用者に与えられる。例えば、ＬＥＤ７１０が２度赤くフラッシュし、スピーカ７１４が高い警告ノイズを発する。
ステップ１１２０では、プログラムは、選択された貨幣と関連し、許容される螢光度の上限及び下限に相当する他の２つのスレショールドに対する螢光度測定量をチェックする。螢光度測定量がこれらの限界の間にある場合は、プログラムはステップ１１２４に進み、さもなければプログラムはステップ１１２２に進む。プログラムがステップ１１２４に達すると、これは、紙幣が認証検査に合格したことを意味し、ＬＥＤ７１０が一度緑色にフラッシュし、短くかつ独特に聞こえる確認ノイズがスピーカ７１４より発せられる。
ステップ１１２２またはステップ１１２４の後、プログラムはステップ１１２６に進み、ここで、反射率レベルは、上述のスレショールドレベル以下になるまで、アナログ／デジタルコンバータ７３６を動作させることにより繰り返し測定される。次いで、紙幣が完全に除去されるのに十分な時間を許容する短い遅延期間があり、続いて、認証ルーチンはステップ１１２８で終了する。
この実施例では、最終的な螢光度測定量は、現在検出された螢光度レベルと、紙幣がない時に得られた予め記憶された読み取り値の両方に基づいている。紙幣がある時の螢光度の信頼できる読み取り値を得るのに十分なレベルがあることを保証するために、好適には、本装置は、紙幣がない時に測定可能な信号を発生せしめる能力のある螢光材料（図示しない）が提供される。この材料は、ハウジングの下部区分７０２内の、たぶん窓の裏面（この場合は、装置に挿入された紙幣が隠れないように小さくする必要がある）かもしくは窓の近くに配置することができる。主にこの螢光材料からの反射に応じて発生する基準レベルはより安定になる。
他の実施例では、貨幣データは、平均化もしくはピーク検出のどちらかまたは両方を実行させることができる。すなわち、後者の状態では、反射率（及び／または螢光度）に関して２つの値が得られるが、各々の値は同一読み取り値から得られ、全体として紙幣を表わす。
また、上記の実施例は、反射率に関する測定量（及び／または螢光度に関する測定量）間の差を調べるようにプロセッサを手配することにより修正することもできる。この手配は、反射率（及び／または螢光度）測定量が特定のスレショールドを越える偏差を示さなければ、紙幣が排除されるようにすることができる。また、この作業は、選択された貨幣と関連するデータに依存して実行することもできる。これは、正確な反射率及び螢光度特性を全体で示しているが本物の紙幣の予想された空間的変化を示さない偽造物を誤って受け入れるのを避ける。
本装置の動作時、ＬＥＤ７１０は多くの状態を有する。連続する赤色点灯は、本装置がウォームアップ中であることを示す。消灯は、本装置が紙幣を受け入れる準備ができていることを示す。短い緑色パルスは、本装置がその認証を完了し、紙幣が有効なことがわかったことを示し、２つの赤色パルスは、認証が完了し、紙幣が偽造物とわかったことを示す。本装置は、実質的に、良好／不良指示が与えられた直後に準備ができるので、さらなる指示状態は必要がない。
近い近似として次の関係式を適用する。すなわち、
ｒ_s＝（Ｐｓ／Ｐｒ）＊ｒ_g／（１−ｒ_g）²
ここで、Ｐｓは標本からの照射信号の反射部分であり、Ｐｒは同様に、基準として用いられるべきガラス板から戻った部分であり、ｒ_s及びｒ_gは標本及びガラス板からの反射率の係数である。ｒ_gの変化の影響は、小さければ無視することができるが、ｒ_gが大きくなることが許される場合は重大になることに注目されたい。また、関係式は本質的に非直線であり、一次近似に簡単にされていることに注目されたい。もし必要なら、より正確な正規化を実行することもできる。
紙幣からの紫外線反射は汚れ度合いで変化することが観測された。（例えば、赤外線源を用いて紙幣の中を伝わる赤外線の量を測定することにより）汚れ度合いを測定し、それに応じて、記憶されている基準値を調整することにより補正することが可能である。たぶん、赤外光経路の少なくともほとんどが紫外線のものと同じになり、そのため、応答は他の領域、例えばガラス板上の汚れにも感度がある。紙幣が汚れて基準値の１つまたは両方を変化させることが使用者にわかった時に操作される手動スイッチがあっても良い。
さらに、またはかけがえとして、本装置は、赤外線反射率（または伝導率）の第３の測定量を得て、紫外線反射率及び螢光度と同じ方法でその結果を用いて真正さを確かめるように手配することができる。真正とみなされるためには、紙幣は３つの検査の全てに合格する必要がある。
偽造紙幣を示す信号は、可聴及び／または視覚アラームを起動する例えば約１秒のパルスを発生するタイマーに供給することができる。同様に、またはかけがえとして、タイマーからの出力パルスは、管理システムへの応用に適する信号を供給するのに適合されているラインドライバに印加することができる。この管理システムは、例えば、偽造紙幣が識別された店の経営者のオフィスまたは保安オフィス等の遠隔制御位置に警報を提供するのに用いることができる。したがって、販売場所（すなわち現金箱）の警報の代わりのものとしてまたはそれに加えて、管理または保安は慎重に報知される。ラインドライバは一例としてＴＴＬ信号を供給する。
ランプの劣化に気づいてちょうど良い時に交換できるように、ランプの出力を直接監視することができるようにするのが有効である。これは、センサ１０５（または、紙幣の存在に関係なく光源１０４からの光線を受ける他のセンサ）からの出力を比較器の入力に印加することにより達成することができる。比較器の他の入力には適切なスレショールド値が入るだろう。センサからの信号がこのスレショールド値以下になると、信号は比較器から（例えば可聴及び／または視覚の）警報手段に出力され、操作者に警告してランプまたはその部品の１つを交換させる。
螢光度の測定量を１つだけ作る代わりに、例えば異なる光フィルタを用いて異なる波長で複数の測定量を作り、相対分布による真正さの識別の基礎とすることが可能である。
上記の実施例では、反射率及び螢光度の測定量は別々に処理されて、各々が本物の紙幣にふさわしいものか否かを判定している。代わりに、これらの測定量を、好適には少なくとも一方の前処理後に（例えば、乗算または除算によって）結合し、その結果を検査して、本物の紙幣にふさわしいか否かを判定することができる。例えば、各測定量の差と、複数の本物の紙幣を測定して得られた平均を２乗し、２乗したものを加算して、紙幣の測定量全体を得ても良い。
測定される螢光度は、反射率の測定に用いられるのと同じ紫外光源で発生させられるのが好適であるが、かけがえとして異なる光源を用いても良い。
例えば、連続して測定量を作ってフィルタを切り替えることにより、１個だけのセンサが用いられるように、上記に説明した実施例を修正することが可能である。
本発明の装置は、紙幣の束を自動計数し、偽造紙幣が検出されるとアラーム指示を提供する紙幣計数機に実施することができる。また、本装置は、紙幣を金庫に運び、保管前に各紙幣を検査する手段を備えた金庫システムに実施することもできる。かけがえとして、本装置は原器箱の側面に取り付けることもできる。

Claims (15)

1. 偽造紙幣を検出するための装置であって、紫外線で被検物体を照明する手段（１０４）、紫外線波長における第１の波長帯域内の該被検物体の反射率を表わす第１の信号と該第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域内の該被検物体の蛍光度を表わす第２の信号とを生成する検出器（１０５、１０６）、及び該第１の信号、該第２の信号及び基準信号である第３の信号に応答する決定手段とからなり、（１２２、１２４、１４２、１４６、１４８、１５２、；７３４、７３６、７３８）
   該第３の信号は基準光レベルを表わし、該照明手段により放射された紫外線光の強度に依存し、該被検物体には依存しないものであり、
   該決定手段は該被検物体が本物の紙幣か否かを決定して、該決定を表わす信号を出力している装置。
2. 請求の範囲に第１項の装置において、該照明手段を収容する容器（１００；７００）、及び該検出器の放射センサー手段（１０５、１０６）を含み、書類を保持するユーザが該容器近傍の通路に沿って該書類を輸送したとき該書類が該照明手段により照明されそして該センサー手段が該書類からの放射を受けとれるように構成されている装置。
3. 請求の範囲第１項又は第２の装置において、該決定手段は該第１と第３の信号とを比較する手段（１４２；７３４）を含む装置。
4. 請求の範囲第１項〜第３項の１の装置において、該検出器は第１と第２のフォトセルからなり、各フォトセルは該被検物体からの光を受けとる位置にあり、そして該第１のフォトセルは該第１の波長帯域における光のみに感度を有し、該第２のフォトセルは該第２の波長帯域における光とにのみに感度を有するものである装置。
5. 請求の範囲第１項〜第４項の１の装置において、周囲光から該装検出器を遮蔽するシールド手段（４００、７０４）を含み、該シールド手段は紙幣が該紫外光の通過する窓上に挿入され得るためのスロットを備えたカバーからなる装置。
6. 請求の範囲第５項の装置において、該スロットは該シールド手段の２つの対抗する側壁上に開口されて、紙幣が該対抗する側壁の一方から他方へと該窓を通って引っぱられる際にユーザにより該紙幣が保持されるようにされている装置。
7. 請求の範囲第１項〜第６項の１の装置において、紙幣の反射率の複数の読取りと紙幣の蛍光度の複数の読取りをとり、該複数の読取りを処理して単一の反射率測定値と単一の蛍光度を得ている装置。
8. 請求の範囲第１項〜第７項の１の装置において、該装置を異なる紙幣モードに切換える、紙幣選択手段（７３０）を有し、それにより該第１と第２の信号が偽造紙幣を表わすものとして取扱われる基準を変更している装置。
9. 請求の範囲第１項〜第８項の１の装置において、該決定手段は該第１、第２及び第３の信号に応答して紙幣の本物かどうかを決定している装置。
10. 紙幣が本物であるかどうかを決定するために紙幣の紫外線反射度と蛍光度との両方を用いて偽造紙幣を検出する方法において、
    紫外線放射源（１０４）近くを通過するようシートを輸送し
    該シートが該紫外線放射源を通過する間に、反射された紫外線放射の複数の第１の読取りと蛍光度の復数の第２の読取りとを得
    該複数の第１の読取りへの処理を行って該シートの紫外線反射率を表わす第１の信号を得、該複数の第２の読取りへの処理を行って該シートの蛍光度を表わす第２の信号を得、そして
    該第１と第２の信号が所定の基準に合致しているならば、該シートが本物の紙幣であることを表わす信号を出力している方法。
11. 偽造紙幣を検出する方法において、
    紫外線光源（１０４）を動作させ
    被検物体が紫外線光で照明されるような該紫外線光源に対し該被検物体を輸送し
    検出手段（１０５）により該被検物体から反射された紫外線における第１の波長の光を検出して、該被検物体の反射率を表わす第１の信号を発生し
    検出手段（１０６）により該紫外線の照射された該被検物体から生じた蛍光における該第１の波長とは異なる第２の波長の光を検出して、該被検物体の蛍光度を表わす第２の信号を発生し
    該被検物体の不在時に該紫外線光源の強度を表わす第３の信号を発生し、
    そして
    該被検物体が本物か否かを該第１、第２及び第３の信号に基づいて決定している方法。
12. 請求の範囲第１１項の方法において、該被検物体が本物か否かの決定は、該第１の信号を許容値の第１の範囲に対し比較し、該第２の信号を許容値の第２の範囲に対し比較し、そして該第１と第２の信号がそれぞれ該第１と第２の範囲内にあるならば該被検物体を本物として許容している方法。
13. 請求の範囲第１２項の方法において、該第１の範囲は蛍光度の比較的低いレベルに対応している方法。
14. 請求の範囲第１２項又は第１３項の方法において、該第２の範囲は反射率の比較的低いレベルに対応している方法。
15. 請求の範囲第１１項〜第１４項の１の方法において、所定の周波数で該紫外線光源を変調し、同一周波数で該検出手段で復調して周囲光の影響を軽減している方法。

Images