JP5217441B2

JP5217441B2 - 紙幣識別装置

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Publication number: JP5217441B2
Application number: JP2008000334A
Authority: JP
Inventors: 丈磨藤原; 武彦南良; 徹植木; 渉後藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-01-07
Also published as: JP2009163489A; CN101482989B; CN101482989A

Description

本発明は、紙幣の光学的な特徴を読み取って真偽や金種を識別する紙幣識別装置に関するものである。

従来の紙幣識別装置１について、図６〜図１０を用いて説明する。

図６に示すように、従来の紙幣識別装置１は、紙幣２の挿入口３と、この挿入口３に連結された通路４と、この通路４に設けられるとともに紙幣２を搬送する搬送ベルト５ａと、通路４に設けられるとともに複数の発光ダイオードで構成された発光ダイオード群６と、この発光ダイオード群６から出力される光を受光する受光ダイオード８と、この受光ダイオード８から出力される信号を増幅する増幅器９と、この増幅器９の出力に接続されるとともに、紙幣２の真偽と金種を識別する識別部１０と、この識別部１０の出力が接続された出力端子１１と、識別部１０に接続された制御部７ａと、この制御部７ａに接続された搬送制御部７ｂと、この搬送制御部７ｂに接続されるとともに搬送ベルト５ａを駆動する駆動モータ５ｂと、制御部７ａに接続されるとともに駆動モータ５ｂの回転を検知する回転検知盤５ｃと、制御部７ａに接続されるとともに発光ダイオード群６を構成する発光ダイオードを周期的に点灯させる発光制御部７ｃとから構成されていた。

発光ダイオード群６と受光ダイオード８とで識別センサ１２を形成している。この識別センサ１２は、図７、図８に示すように、３組の識別センサ１２ａ、１２ｂ、１２ｃとで構成されており、これら３組の識別センサ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、通路４を搬送される紙幣２の搬送方向１３と直交する方向に設けられている。

識別センサ１２ａは、４個の発光ダイオード６ａ〜６ｄ及び１個の受光ダイオード８ａと、この受光ダイオード８ａに接続された増幅器８ｄとで構成されている。識別センサ１２ｂは、２個の発光ダイオード６ｅ、６ｆ及び１個の受光ダイオード８ｂと、この受光ダイオード８ｂに接続された増幅器８ｅとで構成されている。同様に、識別センサ１２ｃは、２個の発光ダイオード６ｇ、６ｈ及び１個の受光ダイオード８ｃと、この受光ダイオード８ｃに接続された増幅器８ｆとで構成されている。そして、増幅器８ｄ、８ｅ、８ｆの出力は電子スイッチ１２ｄの選択端子１２ｆ、１２ｇ、１２ｈに夫々接続されており、この電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅは増幅器９の入力に接続されている。

ここで、発光ダイオード６ａ、６ｅ、６ｇは赤色発光ダイオードであり、発光ダイオード６ｃは青色発光ダイオードである。また、発光ダイオード６ｂ、６ｄ、６ｆ、６ｈは赤外発光ダイオードである。

以上のように構成された紙幣識別装置１の動作について、以下に説明する。図６において、挿入口３に挿入された紙幣２は、搬送ベルト５ａで搬送される。この搬送の途中において、識別センサ１２により紙幣２の特徴が検出される。

図９は、発光制御部７ｃで制御される発光ダイオード６ａ〜６ｈの点灯周期タイミングチャートである。発光ダイオード６ａ〜６ｈを点灯する１周期１４は、第１の周期１４ａと、この第１の周期１４ａに続く第２の周期１４ｂとで構成されている。１５はモータパルス信号であり、このモータパルス信号１５は搬送モータ５ｂの回転を検知する回転検知盤５ｃが出力し、約４ｍｓｅｃ周期でパルス１５ａ、１５ｂを発生する。１６〜２３は、発光制御部７ｃから出力される信号に基づいて発光ダイオード６ａ〜６ｈが夫々点灯して紙幣２を照射するタイミングである。

先ず、第１の周期１４ａについて説明する。モータパルス信号１５の最初のパルス１５ａの始点から約６００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ａが発光１６ａし、続いてこの発光１６ａの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｂが発光１７ａする。以下同様に、発光１７ａの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｃが発光１８ａする。発光１８ａの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｄが発光１９ａする。

これらの発光１６ａ〜１９ａは、図８に示す受光ダイオード８ａで受光されて電気信号に変換される。この発光１６ａ〜１９ａの時間２４ａ（１８００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅは中央の選択端子１２ｆを選択し、受光ダイオード８ａの出力が増幅器８ｄを介して増幅器９へ供給される。

次に、発光１９ａの終端から６００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｅが発光２０ｂし、続いて発光２０ｂの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｆが発光２１ｂする。

これらの発光２０ｂ、２１ｂは、図８に示す受光ダイオード８ｂで受光されて電気信号に変換される。この発光２０ｂ、２１ｂの時間２４ｂ（１０００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅは選択端子１２ｇを選択し、受光ダイオード８ｂの出力が増幅器８ｅを介して増幅器９へ供給される。

この第１の識別センサ１２ａと第２の識別センサ１２ｂが出力する合計時間は、時間２４ａと時間２４ｂの和となり２８００μｓｅｃとなる。

次に、第２の周期１４ｂについて説明する。第２の周期１４ｂにおいても同様に、パルス１５ｂの始点から約６００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ａが発光１６ｃし、続いて、この発光１６ｃの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｂが発光１７ｃする。以下同様に、発光１７ｃの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｃが発光１８ｂする。発光１８ｂの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｄが発光１９ｂする。

これらの発光１６ｃ、１７ｃ、１８ｂ、１９ｂは、図８に示す受光ダイオード８ａで受光されて電気信号に変換される。この発光１６ｃ、１７ｃ、１８ｂ、１９ｂの時間２４ｃ（１８００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅは中央の選択端子１２ｆを選択し、受光ダイオード８ａの出力が増幅器８ｄを介して増幅器９へ供給される。

次に、発光１９ｂの終端から６００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｇが発光２２ｄする。発光２２ｄの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード６ｈが発光２３ｄする。

これらの発光２２ｄ、２３ｄは、図８に示す受光ダイオード８ｃで受光されて電気信号に変換される。この発光２２ｄ、２３ｄの時間２４ｄ（１０００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅは選択端子１２ｈを選択し、受光ダイオード８ｃの出力が増幅器８ｆを介して増幅器９へ供給される。

この第１の識別センサ１２ａと第３の識別センサ１２ｃが出力する合計時間も、時間２４ｃと時間２４ｄの和となり２８００μｓｅｃとなる。結局、発光制御部７ｃが１周期に要する時間は、時間２４ａ〜２４ｄの和の５６００μｓｅｃと、若干の調整時間が必要となる。調整時間とは、モータパルス信号１５を生成する搬送モータ５ｂの外部環境等によるばらつきを吸収するために必要な時間である。

ここで、例えば第１の周期１４ａにおいて、発光１７ａ、１８ａ、１９ａ、２１ｂが４００μｓｅｃであるのに対して、発光１６ａ、２０ｂが６００μｓｅｃと２００μｓｅｃも長くしなければならない理由について説明する。

これらの発光１６ａ、２０ｂは、発光する前の各識別センサ１２ａ、１２ｂにおける対応する発光ダイオード群に含まれる発光ダイオードが何れも全てオフ（消灯）されている。即ち、発光１６ａの前のタイミングにおいては、第１の識別センサ１２ａを構成する全ての発光ダイオード６ａ〜６ｄは消灯し受光ダイオード８ａは遮光状態となっており、発光２０ｂの前のタイミングにおいては、第２の識別センサ１２ｂを構成する全ての発光ダイオード６ｅ、６ｆは消灯し受光ダイオード８ｂは遮光状態となっている。

なお、第２の周期１４ｂにおいても、第２の識別センサ１２ｂの代わりに、第３の識別センサ１２ｃとなるのみで同様の関係である。

このように、周期的に点灯する前の発光ダイオードが全て消灯していると、最初に点灯された発光ダイオードの発光を受光する受光ダイオードの出力が安定化するのに時間を要する。

図１０は、第１の周期１４ａにおける第１の識別センサ１２ａが制御されるタイミングチャートである。この場合、電子スイッチ１２ｄの共通端子１２ｅが中央の選択端子１２ｆを選択し、受光ダイオード８ａが選択されている。２５は、増幅器９から出力される信号の波形である。なお、このとき通路４には、真紙幣２ａの最大濃淡に相当する印刷を施した基準紙幣が搬送されているものとする。

発光１６ａにおいて、この発光１６ａ以前の発光ダイオード６ａ〜６ｄは全て消灯している。従って、受光ダイオード８ａから出力される波形は、ゼロレベルから立ち上がることになる。このため増幅器８ｄを介した波形２５ａが安定点に達するまでに６００μｓｅｃの時間が必要となる。

これに対して、発光１７ａにおいては、既に発光１６ａが存在し、受光ダイオード８ａは入射状態となっている。従って、受光ダイオード８ａからの出力は発光１６ａの段階で既に立ち上がっており、増幅後の波形２５ｂに示すように安定点に達するまでの時間は４００μｓｅｃと短くて充分である。以下同様に、発光１８ａにおいても、既に発光１７ａが存在し、発光ダイオード８ａは入射状態となっているので、波形２５ｃに示すように安定点に達するまでの時間は４００μｓｅｃと短くて充分である。

また、発光１９ａにおいても、既に発光１８ａが存在し、受光ダイオード８ａは入射状態となっているので、波形２５ｄに示すように安定点に達するまでの時間は４００μｓｅｃと短くて充分である。以上のような理由で、発光する前の発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが全て消灯していると、最初に点灯された発光ダイオード６ａの発光を受光する受光ダイオード８ａの出力が安定化するまで、発光ダイオード６ａの点灯時間を長くしなければならない。

このようにして得られた紙幣２の光学的な特徴情報は、図６に示す増幅器９を介して識別部１０へ送られる。この識別部１０では、紙幣２の真偽と金種が判別される。識別部１０で判別された結果は出力端子１１から出力される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−２６００５１号公報

しかしながら、このような従来の紙幣識別装置１では、例えば、図１０に示すように、パルス１５ａ以前において、識別センサ１２ａを構成する発光ダイオード６ａ〜６ｄが全てオフされ受光ダイオード８ａが遮光状態となっているので、最初に点灯する発光ダイオード６ａの発光時間を受光ダイオード８ａの出力が安定化するまで長くしなければならない。そのため、紙幣２の特徴を高密度に読み取ることが困難であった。つまり、１周期に５６００μｓｅｃの時間を要するので、２００ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度であれば１．１２ｍｍの間隔毎に特徴を読み取るのが限界であった。上述のように、回転検知盤５ｃが出力するモータパルス信号１５を４ｍｓｅｃ毎とした場合、第１及び第２の周期がそれぞれ４ｍｓｅｃとなり、これらを合わせた読み取りの１周期は８ｍｓｅｃとなるので、紙幣２の読み取り間隔は１．６ｍｍであった。

本発明は、このような課題を解決したもので、紙幣の特徴を高密度に読み取ることができる紙幣識別装置を提供することを目的としたものである。

そしてこの目的を達成するために、本発明の紙幣識別装置における発光制御部は、複数の発光素子を一つずつ点灯させると共に、前記複数の発光素子の点灯のうち識別部が紙幣の真偽を識別するために用いられる全ての点灯前に、前記識別部による前記紙幣の識別に用いられない点灯を含めて他の発光素子の少なくとも一つを予め点灯させるものである。

以上のように本発明の紙幣識別装置では、発光制御部が複数の発光素子を一つずつ点灯させると共に、前記複数の発光素子の点灯のうち識別部が紙幣の真偽を識別するために用いられる全ての点灯前に、前記識別部による前記紙幣の識別に用いられない点灯を含めて他の発光素子の少なくとも一つを予め点灯させるものであり、何れか一つの発光素子が既に点灯されているので、受光素子に光が入射した状態、すなわち受光素子側は立ち上がった状態になっている。従って、発光素子からの出力を受けてから安定化するまでの時間が短縮され、識別データを収集する周期を短縮することができる。即ち、紙幣の特徴を高密度に読み取ることが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態における紙幣識別装置３１は、図２に示すように、紙幣２が挿入される挿入口３２と、この挿入口３２に連結された通路３３と、この通路３３へ挿入された紙幣２を搬送する搬送ベルト３４ａと、通路３３の壁面に設けられるとともに挿入口３２近傍に装着された入口センサ３５と、通路３３の壁面に設けられるとともに搬送ベルト３４ａで搬送される紙幣２の特徴を読み取る識別センサ３６と、通路３３の終端近傍に装着された終端センサ３７と、通路３３の終端に連結されるとともに、真紙幣２ａを格納するスタッカ３８と、識別センサ３６の出力が接続された増幅器３９と、この増幅器３９の出力が接続されたアナログ・デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）４０ａと、このＡ／Ｄ変換器４０ａの出力が一方の入力に接続された比較器４０ｂと、この比較器４０ｂの他方の入力に接続されるとともに紙幣２の識別をするための基準値が格納されたメモリ４０ｃと、比較器４０ｂの出力が接続された判別部４０ｄと、この判別部４０ｄの出力が接続された出力端子４１と、判別部４０ｄと接続された制御部４２ａと、この制御部４２ａに接続された搬送制御部４２ｂ及び発光制御部４２ｃと、制御部４２ａに接続されるとともに、紙幣識別装置３１を外部から制御する制御端子４３と、搬送制御部４２ｂに接続された搬送モータ３４ｂと、この搬送モータ３４ｂに連結されるとともに搬送ベルト３４ａが架けられたプーリ３４ｃと、このプーリ３４ｃに対向して設けられたローラ３４ｄと、制御部４２ａに接続されるとともに搬送モータ３４ｂの回転数に比例したモータパルス信号を発生するモータパルス信号発生盤３４ｅとで構成されている。

ここで、各構成要素の詳細を説明する。入口センサ３５は、通路３３の両端近傍に夫々１個ずつ、合計２個配置されている。この入口センサ３５は、発光制御部４２ｃに接続されるとともに通路３３の上壁面に設けられた発光ダイオードと、これらの発光ダイオードに対向して通路３３の下壁面に装着されるとともに判別部４０ｄに接続された受光トランジスタとで構成されている。

また、搬送ベルト３４ａと、搬送モータ３４ｂと、プーリ３４ｃと、ローラ３４ｄと、モータパルス信号発生盤３４ｅとで搬送手段３４を構成している。また、Ａ／Ｄ変換器４０ａと、比較器４０ｂと、メモリ４０ｃと、判別部４０ｄとで識別部４０が構成されている。この識別部４０と、制御部４２ａと、搬送制御部４２ｂと、発光制御部４２ｃとはマイクロコンピュータ４４で構成されている。

次に、識別センサ３６の詳細を説明する。識別センサ３６は、通路３３の上方壁面に装着されるとともに、搬送中の紙幣２を照射する発光ダイオード（発光素子の一例として用いた）群４６と、通路３３の下部壁面に装着された受光ダイオード（受光素子の一例として用いた）４７とで形成されている。発光ダイオード群４６は、発光制御部４２ｃに接続されて発光制御されており、受光ダイオード４７の出力は、電子的に切り替えられる電子スイッチ３６ｄ（図４参照）を介して増幅器３９に接続されている。なお、本実施の形態では、透過型のセンサを用いているが、これは透過型に限ることはなく反射型のセンサを用いても良い。

識別センサ３６は、図３、図４に示すように、３個の識別センサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃとで構成されている。これら３個の識別センサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、通路３３を搬送される紙幣２の搬送方向４９と直角に交差する方向に夫々設けられている。識別センサ３６ａは、通路３３の中央に配置されており、識別センサ３６ｂ、３６ｃは、その両側に配置されている。

識別センサ３６ａは、通路３３の上方に漏斗型をした導光体３６ｊを介して装着された４個の発光ダイオード４６ａ〜４６ｄと、通路３３の下方に漏斗型をした集光体３６ｋを介して装着された一個の受光ダイオード４７ａと、この受光ダイオード４７ａの出力に接続された増幅器４７ｄとで構成されている。

識別センサ３６ｂは、通路３３の上方に漏斗型をした導光体３６ｍを介して装着された２個の発光ダイオード４６ｅ、４６ｆと、通路３３の下方に漏斗型をした集光体３６ｎを介して装着された一個の受光ダイオード４７ｂと、この受光ダイオード４７ｂの出力に接続された増幅器４７ｅとで構成されている。

識別センサ３６ｃも同様に、通路３３の上方に漏斗型をした導光体３６ｐを介して装着された２個の発光ダイオード４６ｇ、４６ｈと、通路３３の下方に漏斗型をした集光体３６ｑを介して装着された一個の受光ダイオード４７ｃと、この受光ダイオード４７ｃの出力に接続された増幅器４７ｆとで構成されている。

なお、増幅器４７ｄは受光ダイオード４７ａに近接して設けられており、増幅器４７ｅは受光ダイオード４７ｂに近接して設けられている。また、増幅器４７ｆも受光ダイオード４７ｃに近接して設けられている。これは、受光ダイオード４７ａ、４７ｂ、４７ｃから出力される信号は微弱であり、受光ダイオード４７ａ、４７ｂ、４７ｃの出力へノイズが重畳することを、近接させることにより防止している。

増幅器４７ｄ、４７ｅ、４７ｆの出力は電子スイッチ３６ｄの選択端子３６ｆ、３６ｇ、３６ｈに夫々接続されており、この電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは増幅器３９の入力に接続されている。

ここで、発光ダイオード４６ａ、４６ｅ、４６ｇは赤色発光ダイオードであり、発光ダイオード４６ｃは青色発光ダイオードである。また、発光ダイオード４６ｂ、４６ｄ、４６ｆ、４６ｈは赤外発光ダイオードである。このように、発光ダイオードに３種類の波長の異なるものを用いる理由は、紙幣２に対して夫々異なる波長の光を透過して、紙幣２から得られる夫々の波長に応じた透過情報を得るためである。このことにより、精密な識別を行うことができる。

３７は、識別センサ３６の下流側に設けられた終端センサであり、この終端センサ３７は、２個のセンサ３７ａ、３７ｂとで構成されている。２個のセンサ３７ａ、３７ｂは、紙幣２の搬送方向４９に対して直角に交差する方向に設けられている。

また、このセンサ３７ａ、３７ｂを構成する発光ダイオードは夫々通路３３の上壁面に装着されるとともに、発光制御部４２ｃに接続されている。また、この発光ダイオードに対向して受光トランジスタが通路３３の下壁面に装着されており、その出力は制御部４２ａに接続されている。

以上のように構成された紙幣識別装置３１の動作について、以下に説明する。図２において、挿入口３２から挿入された紙幣２は、入口センサ３５で検知される。入口センサ３５で紙幣２が検知されると、搬送モータ３４ｂが正回転する。この搬送モータ３４ｂの回転は、減速機構を介して連結されたプーリ３４ｃに伝達され、プーリ３４ｃを正回転させる。プーリ３４ｃが正回転すると、このプーリ３４ｃに架けられた搬送ベルト３４ａは、通路３３上を挿入口３２方向から通路３３の終端方向に向かって移動する。

搬送ベルト３４ａの移動に伴い、紙幣２は搬送ベルト３４ａとローラ３４ｄとに挟まれて通路３３の終端方向に向かって搬送される。この搬送の途中において、識別センサ３６により紙幣２の特徴が検出される。

図５は、発光制御部４２ｃで制御される発光ダイオード４６ａ〜４６ｈの点灯周期タイミングチャートである。この点灯周期タイミングチャートにおいて、４８は、識別データを取り込む１周期であり、この１周期４８は、第１の周期４８ａと、第２の周期４８ｂとから成る。

第１の周期４８ａと第２の周期４８ｂは、搬送モータ３４ｂの回転に基づいてモータパルス信号発生盤３４ｅから出力されるモータパルス信号５０から生成される。５１〜５８は、発光制御部４２ｃから出力される点灯タイミング信号であり、この点灯タイミング信号５１〜５８に基づいて発光ダイオード４６ａ〜４６ｈが点灯する。

先ず、第１の周期４８ａについて説明する。モータパルス信号５０の最初のパルス５０ａの始点に先立って、発光ダイオード４６ｂがオン（点灯）している。即ち、発光５２ｄとなっている。パルス５０ａの始点で発光ダイオード４６ｂはオフ（消灯）するとともに４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｃが発光５３ａする。続いて、この発光５３ａの終端から３００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｄが発光５４ａする。以下同様に、発光５４ａの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ａが発光５１ａする。発光５１ａの終端から３００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｂが発光５２ａする。これで、第１の周期４８ａ内における識別センサ３６ａの点灯は終了する。

その後、第２の周期４８ｂの準備のため、発光ダイオード４６ｂは４００μｓｅｃオフした後、再び発光５２ｂする。この発光５２ｂは第１の周期４８ａの終端まで継続する。なお、このオン・オフする理由に付いては後述する。

これらの発光５３ａ、５４ａ、５１ａ、５２ａは、図４に示す受光ダイオード４７ａで受光されて電気信号に変換される。この発光５３ａ、５４ａ、５１ａ、５２ａの時間５９ａ（１４００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは中央の選択端子３６ｆを選択し、受光ダイオード４７ａの出力が増幅器３９へ供給される。

次に、第１の周期４８ａにおける識別センサ３６ｂの発光について説明する。発光ダイオード４６ｅの発光５５ｂに先立って、発光ダイオード４６ｆが３００μｓｅｃ間、発光５６ａしており、この発光５６ａの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｅが発光５５ｂする。発光５５ｂの終端から第１の周期４８ａの終端まで発光ダイオード４６ｆは発光５６ｂを継続する。

これらの発光５５ｂ、５６ｂは、図４に示す受光ダイオード４７ｂで受光されて電気信号に変換される。この発光５５ｂ、５６ｂ（の前端）の時間５９ｂ（７００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは選択端子３６ｇを選択し、受光ダイオード４７ｂの出力が増幅器３９へ供給される。

ここで、発光制御部４２ｃから出力される点灯タイミング信号５１と５５は同一の信号を用いている。また、点灯タイミング信号５２と５６も同一の信号を用いている。これは、発光制御部４２ｃを制御するソフトウエアの経済性と、発光制御部４２ｃから発光ダイオード４６ａ、４６ｂ、４６ｅ、４６ｆまでの配線の経済性からこのようにしている。このような関係で、発光ダイオード４６ｂの点灯は、一度オフされて、その後再びオンされて発光５２ｂとなる。

ここで、先に述べたように第２の周期４８ｂの準備のための発光ダイオード４６ｂの点灯は、４００μｓｅｃオフした後、再び発光５２ｂ点灯させている。

次に、第２の周期４８ｂにおける識別センサ３６ａの点灯について説明する。パルス５０ｂの始点で、先に第１の周期４８ａで点灯していた発光ダイオード４６ｂをオフするとともに、４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｃが発光５３ｂする。続いて、この発光５３ｂの終端から３００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｄが発光５４ｂする。以下同様に、発光５４ｂの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ａが発光５１ｃする。発光５１ｃの終端から３００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｂが発光５２ｃする。これで、第２の周期４８ｂにおける識別センサ３６ａの後半の発光は終了する。その後、次の周期の準備のため、発光ダイオード４６ｂは４００μｓｅｃオフした後、再び発光５２ｄする。

これらの発光５３ｂ、５４ｂ、５１ｃ、５２ｃは、図４に示す受光ダイオード４７ａで受光されて電気信号に変換される。この発光５３ｂ、５４ｂ、５１ｃ、５２ｃの時間５９ｃ（１４００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは中央の選択端子３６ｆを選択し、受光ダイオード４７ａの出力が増幅器３９へ供給される。

次に、第２の周期４８ｂにおける識別センサ３６ｃの点灯について説明する。発光ダイオード４６ｇの発光５７ｄに先立って、発光ダイオード４６ｈが３００μｓｅｃ間、発光５８ｃしており、この発光５８ｃの終端から４００μｓｅｃ間、発光ダイオード４６ｇが発光５７ｄする。発光５７ｄの終端から発光ダイオード４６ｈが発光５８ｄする。この発光５８ｄは第２の周期４８ｂの終了まで継続する。

これらの発光５７ｄ、５８ｄは、図４に示す受光ダイオード４７ｃで受光されて電気信号に変換される。この発光５７ｄ、５８ｄ（の前端）の時間５９ｄ（７００μｓｅｃ）内においては、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは選択端子３６ｈを選択し、受光ダイオード４７ｃの出力が増幅器３９へ供給される。

この第２の周期４８ｂでも第１の周期４８ａと同様に、発光制御部４２ｃから出力される点灯タイミング信号５１と５７、及び点灯タイミング信号５２と５８も同じ信号を用いている。これは、発光制御部４２ｃを制御するソフトウエアの経済性と、発光制御部４２ｃから発光ダイオード４６ａ、４６ｂ、４６ｇ、４６ｈまでの配線の経済性からこのようにしている。このような関係で、先に述べた、第１の周期４８ａへの準備のための発光ダイオード４６ｂの点灯は、４００μｓｅｃオフした後、再び発光５２ｄ点灯させている。

以上のように、識別の１周期４８に要する時間は、第１の周期４８ａに要する識別センサ３６ａの時間５９ａと識別センサ３６ｂの時間５９ｂの和の時間２１００μｓｅｃとそれに続く若干の第１の調整時間、及び第２の周期４８ｂに要する識別センサ３６ａの時間５９ｃと識別センサ３６ｃの時間５９ｄの和の時間２１００μｓｅｃと若干の第２の調整時間との和となる。従来の紙幣識別装置１の１周期１４に要する時間は調整時間を除いて５６００μｓｅｃであったので、本実施の形態では４２００μｓｅｃと、１周期につき１４００μｓｅｃ短縮される。

１周期が４２００μｓｅｃの時間で済むので、２００ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度であれば０．８４ｍｍの間隔毎に特徴を読み取ることが可能となる。回転検知盤３４ｅが出力するモータパルス信号４８を３ｍｓｅｃ毎とした場合、第１及び第２の周期がそれぞれ３ｍｓとなり、これらを合わせた読み取りの１周期は６ｍｓｅｃとなるので、紙幣２の読み取り間隔は１．２ｍｍとなる。即ち、紙幣の特徴を高密度に読み取ることが可能となる。

なお、本実施の形態においては、発光時間を４００μｓｅｃと３００μｓｅｃとを交互に用いたが、全ての発光時間を３００μｓｅｃに統一することもできる。この場合、１周期４８に要する時間を更に６００μｓｅｃ短縮することができる。

図５において、点線の丸印を付したものは、受光ダイオードに入力された発光の内、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅから出力されて、紙幣２の識別に用いられるものである。また、斜線を付したものは時間短縮するために活用される事前点灯である。

本実施の形態のように、識別周期以前に何れかの発光ダイオード（例えば、発光ダイオード４６ｂをオン（点灯）させておくことにより、識別周期の時間短縮ができる。その理由について図１を用いて説明する。

図１において、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅは中央の選択端子３６ｆを選択しており、受光ダイオード４７ａの出力は電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅから出力される。６０は、共通端子３６ｅから出力される波形である。なお、このとき通路３３には、真紙幣２ａの最大濃淡に相当する印刷を施した基準紙幣が搬送されているものとする。

パルス５０ａの始端では、既に前の周期における調整時間において、発光ダイオード４６ｂは発光５２ｄ状態となっており、受光ダイオード４７ａに光が入射した状態、すなわち受光ダイオード４７ａ側は立ち上がった状態になっている。従って、電子スイッチ３６ｄの共通端子３６ｅから出力される波形は、波形６０ｄに示すように既にあるレベルまで立ち上がっている。その結果、発光５３ａによる波形６０ａが安定点に達する時間は短くて充分である。また、発光５４ａにおいても、やはり直前に発光５３ａがあるので、波形６０ｂが安定点に達する時間は短くて良いことになる。同様に、発光５１ａにおいても、直前に発光５４ａがあるので、波形６０ｃが安定点に達する時間は短くて充分である。また、発光５２ａにおいても同様に、波形６０ｄが安定点に達する時間は、直前に発光５１ａがあるので短くて良い。このように全ての発光について直前に発光（点灯）が設けられているので、従来のように安定点に達するために特別な時間は不要となり、識別データを収集する周期を短縮することができる。即ち、紙幣の読み取りを高密度化することが可能となる。

このようにして、紙幣２から得られた特徴情報は、図２に示す増幅器３９で増幅された後、識別部４０へ供給される。識別部４０において、増幅器３９から出力された信号はＡ／Ｄ変換器４０ａによりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された信号は、メモリ４０ｃに格納された紙幣識別のための規準信号と比較器４０ｂで比較される。この比較された信号は、判別部４０ｄにより、紙幣２の真偽と金種が判別される。

そして、識別センサ３６を用いて識別された紙幣２は、以下のように処理される。即ち、挿入口３２から挿入された紙幣２が真紙幣２ａの場合は、搬送モータ３４ｂを正回転させ、更に搬送ベルト３４ａをスタッカ３８方向に移動させる。そして、真紙幣２ａをスタッカ３８に収納する。真紙幣が通路３３を通過してスタッカ３８方向に搬送されたことは、終端センサ３７で確認される。

また、挿入された紙幣２が偽造紙幣の場合は、搬送モータ３４ｂを逆回転させて、搬送ベルト３４ａを挿入口３２方向に移動させ、偽造紙幣を挿入口３２から返却させる。

そして、判別部４０ｄで、紙幣２の真偽と真紙幣２ａの金種が判別された結果は、出力端子４１から出力される。なお、紙幣２の収納動作や返却動作は、制御端子４３からの指示に従って、搬送手段３４により行われる。

本発明にかかる紙幣識別装置は、紙幣の特徴を高密度に読み取ることができるので、自動販売機等に使用する紙幣識別装置として有用である。

本発明の一実施の形態における紙幣識別装置の要部タイミングチャート同、紙幣識別装置のブロック図同、要部平面図同、要部側面図同、点灯周期タイミングチャート従来の紙幣識別装置のブロック図同、要部平面図同、要部側面図同、点灯周期タイミングチャート同、要部タイミングチャート

符号の説明

２紙幣
３１紙幣識別装置
３４ａ搬送ベルト
３６識別センサ
４０識別部
４２ｃ発光制御部
４６ａ発光ダイオード
４６ｂ発光ダイオード
４６ｃ発光ダイオード
４６ｄ発光ダイオード
４７ａ受光ダイオード
４８識別の周期
４８ａ第１の周期
４８ｂ第２の周期

Claims

紙幣を搬送する搬送手段と、前記紙幣に光を照射する複数の発光素子と、これら複数の発光素子を周期的に点灯させる発光制御部と、前記発光素子から照射され前記紙幣を透過または反射した光を受光する一個の受光素子と、この受光素子の出力信号に基づいて前記紙幣の真偽を識別する識別部とを備え、前記発光制御部は、前記複数の発光素子を一つずつ点灯させると共に、前記複数の発光素子の点灯のうち前記識別部が前記紙幣の真偽を識別するために用いられる全ての点灯前に、前記識別部による前記紙幣の識別に用いられない点灯を含めて他の発光素子の少なくとも一つを予め点灯させる紙幣識別装置。
発光制御部は各周期の終了後、何れかの発光素子を点灯させる請求項１に記載の紙幣識別装置。
複数の発光素子と、これら複数の発光素子から照射される光を受光する一個の受光素子とからなる識別センサを複数組設けるとともに、紙幣の搬送方向と直交する方向に前記複数組の識別センサを配置した請求項１に記載の紙幣識別装置。
発光制御部は、複数組の識別センサの各発光素子を共通に制御する請求項３に記載の紙幣識別装置。