JP3729945B2 - 銀行紙幣のスキャナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銀行紙幣のスキャナに関し、特に銀行紙幣の真偽を決めるようになされている銀行紙幣スキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、例えば、顧客へ払い出される前に、自動現金預払い機（ＡＴＭ）の中に銀行紙幣が格納されている流通紙幣貯蔵カセットをロードするために使われる流通貨幣自動ロード・モジュールの中で、あるいはＡＴＭのユーザによって預けられる銀行紙幣を受け取るようになされている、ＡＴＭなどの財務トランザクション端末の流通紙幣スクリーニング・モジュールの中で使われる銀行紙幣スキャナに対して適用される。
【０００３】
既知の銀行紙幣スキャナは、例えば、現在の英国、米国または日本の通貨を含んでいる紙幣など、そのスキャナが使われる目的の本物の各銀行紙幣の画像とスキャナの中で比較するための、走査中の紙幣の画像を作り出す光学的センサ手段を利用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
適切な本物の銀行紙幣の詳細画像がディジタル形式でこれらのスキャナの中に格納されるので、かなり大きな容量のメモリが必要である。走査された紙幣の画像が、格納されている画像の１つに対応する場合だけ、その操作された紙幣は本物であるとみなされる。
【０００５】
そのようなメモリ装置は費用がかかるだけでなく、比較のために大きな処理能力が必要であり、既知のスキャナのコストはさらに増加する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を緩和する、銀行紙幣操作に対する新しい方式を導入するのが本発明の１つの目的である。
【０００７】
本発明の第１の態様にしたがって、１つの銀行紙幣スキャナが提供される。このスキャナは１つのセンサを組み込んでいるセンサ手段および前記センサの出力によって、各被操作銀行紙幣の真偽を示す信号を提供し、前記センサが嗅覚センサであることを特徴とする信号提供のための認証手段とを含んでいる銀行紙幣スキャナが提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様にしたがって、銀行紙幣の真偽を決定する方法が提供される。その方法は前記銀行紙幣を印刷するために使われた物質のサンプルを含む空気のサンプルを収集し、前記空気サンプルを嗅覚センサに対して送信し、前記銀行紙幣の真偽に関して前記嗅覚センサの出力に基づいて決定を行うことを特徴とする。
【０００９】
嗅覚センサは食品の素材、化学物質、インクまたは顔料などの製品を、それらが発生する匂いによって認識し、識別することができる。その認識レベルは数ｐｐｍ程度の小さなレベルである。
【００１０】
米国の１４ Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｄｒｉｖｅ，Ｈｏｌｌｉｓ，ＮＨ ０３０４９にあるＡｒｏｍａＳｃａｎ社によって製造されているような嗅覚センサは、複数の半導体ポリマ・センサ要素を含んでおり、各要素はその要素をある範囲の化合物にさらすことによって抵抗が変化する。匂いまたは芳香の中の化合物が各センサ要素の抵抗に及ぼす影響を定量化することができ、個々のセンサ要素のすべての出力を組み合わせて、いわゆる臭気マップを作ることができる。その臭気マップは以下に説明されるように、特定の化合物に対してユニークであり、それを特徴付ける。
【００１１】
本物の銀行紙幣を印刷するために使われたセキリュティ顔料の臭気マップを記憶することは、紙幣の視覚イメージを格納する場合よりメモリがかなり少なくて済む。
【００１２】
本発明はすべての銀行紙幣が単独のセキリュティ顔料で印刷される米国などの国においては、単独の臭気マップを格納するだけで済むので、特に有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１−図５は銀行紙幣の真偽を評価するための銀行紙幣スキャナ２を示している。スキャナ２は、真空ポンプ４、ソレノイド作動弁６、臭気センサ８とテスト中の銀行紙幣の真偽を示す電気信号を出力するための認証手段２８とを組み込んでいるセンサ手段７、およびピボット回転するように取り付けられている吸引手段１０を組み込んでいる。要素４、および６および８は吸引手段１０が取り付けられているピボット回転可能な軸３４の中の内孔５６を経由して吸引手段１０に連結されている真空ライン１２によって一緒に接続されている。動作においては、図４に示されているようにバルブ６のソレノイドの励磁によって嗅覚センサ８を経由して吸引手段１０に対して減圧を加えることができる。
【００１４】
特に、図１および図２を参照して、ローラ１４とエンドレス・ベルト１６の形での第１のフィード手段１４、１６がガイド手段１５、１８に沿って配置され、銀行紙幣を吸引手段１０と協調的関係にする。各エンドレス・ベルト１６は図１の中で十分に示されているように、関連付けられたプーリー４８の回りを通過する。ベルト１６の外側の面はそれぞれガイド手段１８を形成する関連付けられた円筒状のメンバの周辺の回りに部分的にそれぞれ延びている。第１のフィード手段１４、１６とガイド手段１５、１８は内部へ向けてのフィード径路２１に沿って入口のスロット５０から、銀行紙幣を吸引手段１０による強調的噛み合い部分に対してフィードするように配置されている。紙幣存在検出器３０がフィード径路２１に沿ってフィードされる銀行紙幣の先端を検出するための入口のスロット５０の近くに配置されている。
【００１５】
銀行紙幣の真偽が評価されている時、その銀行紙幣は吸引手段１０を覆い、それに対して吸引される。嗅覚センサ８に結合されている認証手段２８（図５）は、以下にさらに詳細に記述されるように、嗅覚センサ８の電気的出力に基づいてその銀行紙幣の真偽を示す信号を提供する。
【００１６】
吸引手段１０から外側へ向かうフィード径路２３は本物の銀行紙幣および偽札のそれぞれに対する二者択一の出口の径路４５、４６に分かれる。紙幣は図１に示されているように、ベルト１６と、さらに付け加えられたガイド手段５４に関連付けられている追加のフィード・ローラ５２によって外向きのフィード径路に沿ってドライブされる。明確化のために、ガイド手段５４およびいくつかのローラ５２は図２の中には示されていない。紙幣の進路転換ゲート４３が出口の径路４５、４６のジャンクションに配置されている。ゲート４３は進路転換アクチュエータ４２を経由して電子制御手段２０によって操作され、偽札の進路を出口の径路４６へ転換し、レセプタクル４７の中に貯えられるようにする。本物の銀行紙幣は他の出口の径路４５に沿ってフィードされ、後でＡＴＭの中で使うために流通紙幣貯蔵カセット（図示せず）の中に貯蔵される。
【００１７】
吸引手段１０は実質的に四角形の２つのブロックによって形成され、その各ブロックの端面２２は評価プロセスの間に銀行紙幣に接する（図４）。吸引手段１０を形成している各ブロックは、面２２から、吸引手段１０が取り付けられているシャフト３４に対して走っている内孔２４を備えている。各ブロックの内孔２４は、真空ライン１２に接続されているシャフト３４の中の内孔５６を経由して真空手段４、６に接続されている。シャフト３４は、真空ライン１２に相対的なシャフト３４のピボット運動を許容するような方法で、真空ライン１２に接続されている。
【００１８】
各面２２には吸引手段１０と銀行紙幣との間の真空封止が作られるのを支援するプラスチック材料の弾力性のあるコーティングが施されている。断面２２は曲面状になっており、ガイド手段１８と同じ曲率半径を持っている。ガイド手段１８は以下にさらに詳しく説明されるように、吸引手段１０の回転中に吸引手段１０と紙幣との間の真空封止を支援する。一対のブロックから構成される吸引手段１０の代わりとして、単独のブロックから構成される吸引手段を利用することもできる。
【００１９】
銀行紙幣の評価は吸引手段１０から真空ポンプ４によって真空システムを通って空気を引き出し、これにより、銀行紙幣を吸引手段１０の表面２２と密接に接触させて引き出し、本物の銀行紙幣の中のセキリュティ顔料（または、複数の顔料）または、偽札の中のインク（または、複数のインク）からの匂いを各吸引手段１０の中の内孔２４の中に引き出し、シャフト３４の中の内孔５６に沿ってそれを臭気センサ８の中に導く。
【００２０】
フィード手段１４、１６およびガイド手段１５、１８はさらに、銀行紙幣が吸引手段１０の内孔２４に対して実質的に直角の面において吸引手段１０に対して提供され、それによって銀行紙幣と吸引手段１０との間に可能な最良の封止が提供されるように配置される。
【００２１】
銀行紙幣がスキャナ２の入力スロット５０に入った直後に、その紙幣の先端が入力紙幣存在センサ３０によって検出される。それがその開始位置にある時、吸引手段１０は図１の中で鎖線で示されているように、内孔２４が垂直方向に延長されている状態で位置決めされる。銀行紙幣がフィード・ローラ１４によって、その紙幣が内孔２４の外側の端をカバーする位置までフィードされた後、ソレノイド作動のバルブ６が駆動されて真空システムが吸引手段１０と接触するように吸引される。
【００２２】
テスト・プロセスの動作スピードを改善するために、シャフト３４はテスト・プロセスの間に吸引手段１０がフィード手段１４、１６、５２とガイド手段１５、１８、５４に関してピボット回転できるように、ベアリング手段１３（図２）の中に取り付けられている。吸引手段１０は図１の中の鎖線で示されているその開始位置（銀行紙幣が吸引手段１０に対して吸引される位置）と、図１の中で実線で示されている第２の位置（銀行紙幣が本物であるかどうかによって、外部へのフィード径路２３および第１または第２の出口の径路４５または４６に沿ってベルト１６とフィード・ローラ５２によって吸引手段１０からフィードされるように、バルブ６が非アクティブにされる）との間で約９０゜のピボット運動をするように取り付けられている。銀行紙幣が吸引手段１０と接触するように吸引によって保持されている間、その紙幣は吸引手段１０とエンドレス・ベルト１６との間を内側へのフィード径路２１から外側へのフィード径路２３へ、紙幣のフィードの動きが中断されることなく運ばれ、その結果、スキャナ２の中を紙幣が非常に迅速に通過できるようになる。
【００２３】
また、使用される臭気センサは高速の臭気センサ、例えば、上記のＡｒｏｍａＳｃａｎ社によって製造されているようなものであり、それはデータを認証手段２８に対して提供でき、認証手段２８はテストされる空気のサンプルの臭気マップを１００ミリ秒以内に作ることができる。
【００２４】
さらに、内孔２４の中に含まれている空気のすべてを、内孔５６を通して臭気センサ８に対して１００ミリ秒以内に送り込むことができる真空ポンプ４が利用され、前のサンプルからの空気が存在するためにサンプルの汚染が発生しないようになっている。
【００２５】
結果として、銀行紙幣をこのスキャナ２によって少なくとも１０枚／秒のレートで銀行紙幣をテストすることができる。
【００２６】
吸引手段１０が取り付けられているシャフト３４はギア３８を通してステッパー・モータ３６によって駆動される（図３参照）。吸引手段１０のピボット運動がバルブ６の駆動と同時に開始される。フィード手段１４、１６、５２はメイン・ドライブ・モータ４４（図５）によって、電子制御手段２０の制御下で駆動される。その駆動機構は吸引手段１０がその開始位置から前記第２の位置まで回転するときの吸引手段１０の周辺速度が、プーリー４８によって駆動されるエンドレス・ベルト１６の速度に実質的に等しいように配置されている。
【００２７】
臭気テストのプロセスに関して、ＡｒｏｍａＳｃａｎ社によって製造されている上記のような商用の臭気センサが使われる。ただし、他の高速の臭気センサをそれに置き換えることもできる。そのようなセンサは半導体ポリマのセンサ要素の配列を含んでいる。個々の化合物は各センサ要素のポリマ・コートされた表面と相互作用し、上記のように、個々の各要素の抵抗に影響する。センサ要素の標準配列を使って、広範囲の化学試料、または、必要な場合、特定のタイプの化合物に対して反応するようになされているカスタム配列を、例えば、ＡｒｏｍａＳｃａｎによって提供されている広範囲のポリマ材料から選択することができる。臭気センサ８からのデータは認証手段２８の中で処理され、センサ要素の配列からの応答のユニークなパターン、すなわち、前記の臭気マップとして知られているパターンを提供する。認証手段２８の中の処理は視覚手段２５を使って実行される。視覚手段２５はニューラル・ネットワーク２６（図５）を含んでいる。これもＡｒｏｍａＳｃａｎ社から入手でき、テストされている指定された銀行紙幣のための臭気マップを求めるため、およびこの臭気マップをスキャナ２の中に格納されている本物の銀行紙幣のマップと比較するための両方の目的で、リアルタイムのパターン認識を行うことができる。
【００２８】
ニューラル・ネットワーク２６には、複数の異なる本物の各銀行紙幣を走査することによって、そのスキャナ２が使われる本物の各銀行紙幣を印刷するために使われた顔料の臭気特性が教えられる。したがって、本物の各銀行紙幣の臭気特性を学習することができるニューラル・ネットワーク２６がスキャナ２によってテストされるすべての紙幣に対する標準として使われる適切な本物の各銀行紙幣の試料と一緒に提供される。
【００２９】
そのような比較を使うことは、銀行紙幣の印刷に利用されるセキリュティ顔料が存在しているかどうかをテストするとき、これらの顔料の正確な仕様が偽造紙幣の生産に使われるのを防止するために、政府の適切な権威ある機関によって緊密に守られている機密事項である場合に、特に有利である。
【００３０】
次にスキャナ２の動作を説明する。先ず最初に、認証手段２８の中のニューラル・ネットワーク２６に、上記のように適切な本物の銀行紙幣を印刷するために使われるセキリュティ顔料または複数の顔料の臭気特性が教えられる。次に、スキャナ２の中の入力スロット５０を通してテストされる銀行紙幣を挿入することによって、本物の銀行紙幣に対してテストするためにスキャナ２を使うことができる。そこで、入力センサ３０は評価されるべき銀行紙幣の先端を検出し、信号がセンサ３０から制御手段２０へ送られて、制御手段２０がタイミング・ディスク・センサ３２からのパルスを数え始める。あらかじめ定められた数のパルスがカウントされた後、制御手段２０はソレノイド・バルブ６をアクティブにし、それによって吸引手段１０を真空ポンプ４に対してアクティブに接続し、その結果、銀行紙幣が吸引手段１０の上面２２と接触し、それに対して吸引されることになる。
【００３１】
次に、制御手段２０は臭気センサ８をアクティブにし、認証手段２８へ送信されるデータを作り出し、認証手段２８はさらにセンサ８によって作り出されるデータと適切な本物の銀行紙幣の臭気特性とを、これらの銀行紙幣の臭気マップの形式で比較し、テストされている銀行紙幣の真偽を示す信号を発生する。この走査される銀行紙幣の評価が実行されている時、吸引手段１０は前に説明されたように約９０゜回転する。したがって、銀行紙幣は評価が実行されるにつれてスキャナ２を通して伝送され続ける。銀行紙幣は吸引手段１０の回転中にガイド手段１８およびエンドレス・ベルト１６によって、紙幣が吸引手段１０とベルト１６との間に保持された状態でガイドされる。
【００３２】
吸引手段１０が、実線で示されている前記第２の位置に到達すると、吸引手段１０とポンプ４との間の真空連結が終了されるようにバルブ６のソレノイドが非アクティブにされる。次に、銀行紙幣はフィード・ローラ５２とエンドレス・ベルト１６によって、吸引手段１０から外側へ向かうフィード径路２３に沿って運ばれる。
【００３３】
その紙幣が本物であった場合、最初の信号が認証手段２８から制御手段２０へ送られ、制御手段２０はゲート４３を駆動するためにアクチュエータ４２を進路転換させず、その本物の銀行紙幣は流通紙幣貯蔵カセット（図示せず）の中の格納場所に対する出口の径路４５によってフィードされる。その紙幣が本物でないという決定がなされた場合、認証手段２８は第２の信号を制御手段２０へ送り、制御手段２０はアクチュエータ４２を作動させてゲート４３がその偽札をリセプタクル４７の中に貯えるための出口の径路４６に向けて進路転換させる。紙幣が吸引手段１０から出口の径路４５または４６へフィードされている間に、吸引手段１０は評価されるべき次の銀行紙幣と協調的関係になるように、その開始位置へ回転されて戻る。
【００３４】
この好適な実施例において、吸引手段１０は銀行紙幣のテストの間にエンドレス・ベルト１６と一緒に回転するように配置されている。この方法で、銀行紙幣の真偽はその銀行紙幣がスキャナ２を通って移動する間に評価され、したがって与えられた時間内にスキャナ２によって評価できる紙幣の数が増加する。しかし、高速のテストが必要でない場合、吸引手段１０は固定位置に取り付けることができる。また、スキャナの単純化されたバージョンを実装して、銀行紙幣を吸引手段１０との間で転送するための転送手段１４、１６、５２なしで、テストされる紙幣が吸引手段に対して手で保持されるようにすることができる。そのような実施例は、例えば、商店において品物を購入するために使われる銀行紙幣の真偽をテストするために使うことができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の実施例が以下の付属図面を参照しながら説明される。
【図１】 本発明による銀行紙幣スキャナの側面図である。
【図２】 図１のスキャナ部分のセクションの中で部分的に示されている平面図である。
【図３】 臭気検出ができるスキャナの真空システムの外観図である。
【図４】 スキャナの吸引手段の拡大斜視図である。
【図５】 このスキャナの回路のブロック図である。

Claims (2)

1. センサ（８）を組み込んでいるセンサ手段（７）および、前記センサ（８）の出力によって、走査される各銀行紙幣の真偽を示す信号を提供するための認証手段（２８）とを含み、前記センサが臭気センサ（８）であることを特徴とする、銀行紙幣スキャナ（２）。
2. 銀行紙幣の真偽を決定する方法であって、前記銀行紙幣を印刷するために利用された物質のサンプルを含んでいる空気のサンプルを収集し、前記空気サンプルを臭気センサ（８）へ転送し、１つまたはそれ以上の本物の銀行紙幣の臭気特性と前記センサ（８）の出力とを比較し、その比較の結果によって、前記銀行紙幣の真偽を決定する方法。

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