JP6033608B2 - Bill fatigue discrimination device, bill processing device, and bill fatigue discrimination method - Google Patents
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Description
本発明は、疲労した紙幣を検出する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for detecting a fatigued banknote.
従来、自動販売機、遊技場での遊技媒体貸出機、券売機、両替機等の各種用途において、複数金種の紙幣の取込み、収納及び紙幣の払出しが可能な紙幣処理装置は種々知られている。この種の紙幣処理装置において、疲労した紙幣を検出する技術が従来から種々提案されている。例えば、特許文献1には、搬送路を紙幣が通過するときに発生する通過音を集音し、集音した通過音の電気信号を低周波成分と高周波成分とに分離して、低周波成分があるときの高周波成分のパルス数に基づいて紙幣の正損を判定する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Various types of banknote processing apparatuses that can take in, store, and pay out banknotes of multiple denominations in various applications such as vending machines, game media lending machines at game halls, ticket vending machines, and money changers have been known. Yes. In this kind of banknote handling apparatus, various techniques for detecting a tired banknote have been proposed. For example,
しかしながら、引用文献1の技術にあっては、周波数の分析や雑音成分の抽出処理等を要し、これらの処理を行うべく相応の回路部品が必要となって装置の大型化やコストの増大を招来する。
However, the technique of the cited
そこで、装置の大型化やコストの増大を回避又は抑制しながら、紙幣の疲労状態を判別できる紙幣疲労判別装置として、特許文献2記載の技術が提案されている。
Then, the technique of
この特許文献2記載の紙幣疲労判別装置では、各サンプリングデータと当該サンプリングデータの前後にそれぞれサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差をそれぞれ第1及び第2振幅差として算出し、1つのサンプリングデータについて算出された前記第1及び第2振幅差から構成される一組のデータを予め定められた2次元座標系にプロットして得た分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別することで、紙幣の疲労状態を判別する。
In the banknote fatigue discrimination device described in
この特許文献2記載の紙幣疲労判別装置では、特許文献1記載の技術のように、周波数の分析や雑音成分の抽出処理等の装置の大型化やコストの増大を招来する処理ではなく、第1及び第2振幅差の演算及びこれらの振幅差から構成される一組のデータの予め定められた2次元座標系における分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別するため、比較的簡単な演算や処理で前記紙幣の疲労状態を判別することができる。
In the bill fatigue discrimination device described in
上記の特許文献2記載の紙幣疲労判別装置では、第1及び第2振幅差の演算及びこれらの振幅差から構成される一組のデータの予め定められた2次元座標系における分布に基づいて紙幣の疲労状態を判別しているが、この判別方法では、紙幣の疲労状態の判別精度の向上が難しいという問題がある。しかも、紙幣疲労判別装置は、一般的には、温度、湿度などの動作環境が異なる場所で使用されるが、動作環境の変化によって紙幣の判別率が大きく低下するなどの影響を受けるおそれがある。
The bill fatigue discriminating device of the
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、紙幣の疲労状態の判別精度を向上することが可能であり、かつ、動作環境の変化による影響に対して改善される紙幣疲労判別装置、紙幣処理装置及び紙幣疲労判別方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to improve the determination accuracy of the fatigue state of the banknote and to improve the banknote fatigue that is improved against the influence of changes in the operating environment. It aims at providing a discriminating device, a bill processing device, and a bill fatigue discriminating method.
本発明の紙幣疲労判別装置は、紙幣の搬送中に発せられる音に応じた信号をサンプリングデータとして複数回サンプリングするサンプリング部と、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの後に続いてサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第1振幅差、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの2つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第2振幅差、および前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの3つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第3振幅差を算出する振幅差算出部と、前記各サンプリングデータについてそれぞれ算出された前記第1振幅差、前記第2振幅差および前記第3振幅差から構成される一組のデータを、予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸の3次元直交座標系にプロットし、前記3次元直交座標系にプロットされたデータの分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別する判別部とを備える紙幣疲労判別装置であって、前記判別部は、予め用意された新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む境界設定用の複数の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、各々の境界設定用紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求め、求められた前記8次元のデータのうち、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択し、上記選択された8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求め、そののち、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの境界を設定し、判別対象の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、各々の判別対象の紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求め、前記判別対象の紙幣から求められた前記8次元データが、前記境界により分割されてなる前記新しい紙幣における前記8次元のデータを含む領域と前記疲労した紙幣における前記8次元のデータを含む領域のうちどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別することを特徴とする。 A bill fatigue discrimination device according to the present invention includes a sampling unit that samples a signal corresponding to a sound generated during conveyance of a bill as sampling data a plurality of times, a predetermined sampling that is sampled after each sampling data and the sampling data. A first amplitude difference that is a difference in data value with respect to the sampling data; a second amplitude difference that is a difference in data value between each of the sampling data and predetermined sampling data sampled two times after the sampling data; and An amplitude difference calculation unit that calculates a third amplitude difference that is a difference in data value between sampling data and predetermined sampling data sampled three times after the sampling data, and the first difference calculated for each of the sampling data Amplitude difference, second amplitude difference and third amplitude difference Based et constituted a set of data, plotted in three-dimensional orthogonal coordinate system of the three mutually orthogonal axes a 3-dimensional coordinate system predetermined in the distribution of the data plotted in the three-dimensional orthogonal coordinate system the bill fatigue discriminating apparatus and a discrimination unit for discriminating the state of fatigue of the paper money Te, the determination unit, a plurality of bills for demarcation including a bill that fatigue new bill prepared in advance, the The number of data plotted in each divided area obtained by dividing a predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants is detected for each divided area, and for each boundary setting banknote, the three-dimensional orthogonal coordinates The eight-dimensional data composed of the number of data in each of the eight quadrants is obtained, and among the obtained eight-dimensional data, the eight-dimensional data in the new banknote and the fatigued banknote Two pieces of 8-dimensional data having the closest distance to the 8-dimensional data are selected, and 8-dimensional data of an intermediate point located in the middle of the point corresponding to the selected 8-dimensional data is obtained. , A boundary passing through the intermediate point, and the distance between the point corresponding to the closest 8-dimensional data and the intermediate point can be secured between the point corresponding to the other 8-dimensional data and the boundary By setting the boundary as described above, the boundary between the eight-dimensional data in the new banknote and the eight-dimensional data in the fatigued banknote is set, and the predetermined three-dimensional orthogonality is determined for the banknote to be discriminated. The number of data plotted in each divided area obtained by dividing the coordinate system into eight quadrants is detected for each divided area, and for each banknote to be discriminated, the number of data in the eight quadrants of the three-dimensional orthogonal coordinates Or The eight-dimensional data composed of the above-mentioned eight-dimensional data obtained from the banknote to be discriminated is divided by the boundary, and the area containing the eight-dimensional data in the new banknote and the tired banknote It is characterized in that it is detected which of the regions including the eight-dimensional data belongs to and the fatigue state of the banknote is determined based on the detection result .
また、本発明の紙幣疲労判別方法は、サンプリング部が、紙幣の搬送中に発せられる音に応じた信号をサンプリングデータとして複数回サンプリングするサンプリングステップと、振幅差算出部が、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの後に続いてサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第1振幅差、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの2つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第2振幅差、および前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの3つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第3振幅差を算出する算出ステップと、判別部が、前記各サンプリングデータについてそれぞれ算出された前記第1振幅差、前記第2振幅差および前記第3振幅差から構成される一組のデータを、予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸の3次元直交座標系にプロットし、前記3次元直交座標系にプロットされたデータの分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別する判別ステップとを有する紙幣疲労判別方法であって、前記判別ステップは、前記判別部が、予め用意された新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む境界設定用の複数の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出するステップと、前記判別部が、各々の境界設定用紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求めるステップと、前記判別部が、求められた前記8次元のデータのうち、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択するステップと、前記判別部が、上記選択された8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求めるステップと、前記判別部が、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの境界を設定するステップと、前記判別部が、判別対象の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出するステップと、前記判別部が、各々の判別対象の紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求めるステップと、前記判別部が、前記判別対象の紙幣から求められた前記8次元データが前記境界により分割されてなる前記新しい紙幣における前記8次元のデータを含む領域と前記疲労した紙幣における前記8次元のデータを含む領域のうちのどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別するステップとを有することを特徴とする。 Moreover, the banknote fatigue determination method of the present invention includes a sampling step in which a sampling unit samples a signal corresponding to a sound generated during conveyance of banknotes as sampling data a plurality of times, and an amplitude difference calculation unit includes the sampling data A first amplitude difference, which is a difference in data value from predetermined sampling data sampled subsequent to the sampling data, a data value of each sampling data and predetermined sampling data sampled two times after the sampling data A calculation step for calculating a second amplitude difference that is a difference between the sampling data and a third amplitude difference that is a data value difference between each sampling data and predetermined sampling data sampled three times after the sampling data; Calculated for each sampling data It said first amplitude difference that, a set of data constituted by the second amplitude difference and the third amplitude difference, three-dimensional orthogonal coordinate system of the three mutually orthogonal axes a 3-dimensional coordinate system to a predetermined plotted on the a bill fatigue determination method and a determination step of determining the state of fatigue of the bill based on the distribution of the data plotted in three-dimensional orthogonal coordinate system, it said determining step, the determination unit The plurality of boundary setting banknotes including new banknotes prepared in advance and fatigued banknotes are plotted in respective divided areas obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants. The step of detecting the number of data for each divided area, and the discriminating unit, for each boundary setting banknote, 8D data composed of the number of data in 8 quadrants of the 3D orthogonal coordinates And the discriminating unit has the shortest distance between the obtained 8D data and the 8D data of the new banknote and the 8D data of the fatigued banknote. Selecting two dimensional data, the step of determining the eight-dimensional data of an intermediate point located in the middle of the point corresponding to the selected eight-dimensional data, and the determining unit A boundary that passes through a point, so that the distance between the point corresponding to the closest 8-dimensional data and the intermediate point can be secured between the point corresponding to the other 8-dimensional data and the boundary. By setting a boundary between the eight-dimensional data in the new banknote and the eight-dimensional data in the fatigued banknote, and the discrimination unit attaches to the banknote to be discriminated. Detecting the number of data plotted in each divided area obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants for each divided area; and For the target banknote, the step of obtaining eight-dimensional data composed of the number of data in the eight quadrants of the three-dimensional orthogonal coordinates, and the determination unit, the eight-dimensional data obtained from the determination target banknote is the Detecting which region of the new banknote divided by the boundary belongs to the region including the 8-dimensional data and the region including the 8-dimensional data of the fatigued banknote, and the detection result And determining the fatigue state of the banknote based on the above.
上記の紙幣疲労判別装置および紙幣疲労判別方法によれば、各サンプリングデータと当該サンプリングデータの1つ後、2つ後、3つ後にそれぞれサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差をそれぞれ第1、第2及び第3振幅差として算出し、1つのサンプリングデータについて算出された前記第1、第2振幅差及び第3振幅差から構成される一組のデータを予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸の3次元直交座標系にプロットして得た分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別することで、紙幣の疲労状態についての判別精度を向上することが可能であり、かつ、動作環境の変化による影響に対して改善される。 According to the banknote fatigue determination device and the banknote fatigue determination method described above, the difference in data value between each sampling data and predetermined sampling data sampled after one, two, and three after the sampling data, respectively. A set of data composed of the first, second and third amplitude differences calculated as the first, second and third amplitude differences and calculated for one sampling data is determined in a predetermined three-dimensional manner. By discriminating the fatigue state of the banknote based on the distribution obtained by plotting in a three-axis orthogonal coordinate system of three axes orthogonal to each other as a coordinate system , it is possible to improve the discrimination accuracy of the fatigue state of the banknote. And improved against the influence of changes in the operating environment.
具体的には、上記の紙幣疲労判別装置および紙幣疲労判別方法によれば、以下のように、紙幣の疲労状態を判別する。まず、予め用意された新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む複数の境界設定用紙幣を用いて、新しい紙幣と疲労した紙幣との境界を設定する。具体的には、新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む複数の境界設定用紙幣について、予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、各々の境界設定用紙幣について、3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求める。ついで、求められた8次元のデータのうち、新しい紙幣における8次元のデータと疲労した紙幣における8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択する。ついで、上記選択された8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求める。そののち、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における8次元のデータと疲労した紙幣における8次元のデータとの境界を設定する。 Specifically, according to the banknote fatigue determination device and the banknote fatigue determination method, the fatigue state of the banknote is determined as follows. First, by using a plurality of boundary setting bill including a bill that fatigue new bill prepared in advance to set the boundary between the bill tired new bill. Specifically, for a plurality of boundary setting banknotes including new banknotes and fatigued banknotes , data plotted in respective divided areas obtained by dividing a predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants. The number is detected for each divided region, and for each boundary setting banknote , eight-dimensional data composed of the number of data in eight quadrants of three-dimensional orthogonal coordinates is obtained. Next, of the obtained 8D data, two 8D data having the closest distance between the 8D data of the new banknote and the 8D data of the fatigued banknote are selected. Then, determine the 8-dimensional data of the intermediate point is located between the points corresponding to the 8-dimensional data the selected. After that, a boundary passing through the intermediate point between the point corresponding to the closest 8D data and a point corresponding to the other 8D data is the distance between the intermediate point and the boundary. By setting the boundary so as to be secured, the boundary between the eight-dimensional data in the new banknote and the eight-dimensional data in the fatigued banknote is set.
その後、設定された境界を用いて、判別対象の紙幣の疲労状態を判別する。具体的には、判別対象の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの領域に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、各々の判別対象の紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求める。その後、判別対象の紙幣から求められた8次元データが境界により分割されてなる新しい紙幣における8次元のデータを含む領域と疲労した紙幣における8次元のデータを含む領域のうちどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別する。これにより、簡単な処理によって、正確に紙幣の疲労状態を判別することができる。 Thereafter, the fatigue state of the banknote to be discriminated is discriminated using the set boundary. Specifically, for the banknotes to be discriminated, the number of data plotted in each divided area obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight areas is detected for each divided area, For the banknote to be discriminated, eight-dimensional data composed of the number of data in the eight quadrants of the three-dimensional orthogonal coordinates is obtained. After that, the region belonging to the region including the 8D data in the new banknote obtained by dividing the 8D data obtained from the banknote to be discriminated by the boundary and the region including the 8D data in the fatigued banknote belongs to any region. It is detected whether or not there is a fatigue state of the banknote based on the detection result. Thereby, the fatigue state of a banknote can be correctly discriminate | determined by simple process.
本発明の紙幣処理装置は、前記紙幣を投入する投入口と、前記投入口から投入された紙幣の疲労状態を判別する紙幣疲労判別装置と、前記紙幣疲労判別装置による判別結果に基づき、前記紙幣を疲労状態別に分別して収納する収納部とを備える紙幣処理装置において、前記紙幣疲労判別装置を、上記の紙幣疲労判別装置としたことを特徴とする。 Bill handling apparatus of the present invention, the inlet for introducing the bill, and the bill fatigue discriminating apparatus for discriminating the fatigue state of the bills inserted from the inlet, on the basis of the determination result by the bill fatigue discriminating device, the banknote in the banknote processing apparatus including a housing part for sorting to accommodated by fatigue state, the bill fatigue discriminating apparatus, characterized in that the above-mentioned bill fatigue discriminating apparatus.
この発明によれば、紙幣処理装置に紙幣の疲労状態を判別する機能を搭載する場合に、該機能の搭載によって紙幣処理装置が大型化したりコストアップを招いたりするのを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible in the case of mounting the function of determining the state of fatigue of the paper money to the paper money processing apparatus, to prevent the paper money processing apparatus or an increase in cost or size by mounting of the functional.
本発明によれば、紙幣の疲労状態の判別精度の判別精度を向上することが可能でき、かつ、動作環境の変化による影響に対して改善される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the discrimination | determination precision of the discrimination | determination precision of the fatigue state of a banknote can be improved, and it is improved with respect to the influence by the change of an operating environment.
以下、本発明に係る紙幣処理装置の実施形態について説明する。図1,図2は、本発明に係る紙幣処理装置の一実施形態の内部構造を示し、図3,図4は、前記紙幣処理装置の外観を示している。 Hereinafter, the embodiment of the bill processing device concerning the present invention is described. 1 and 2 show the internal structure of an embodiment of the banknote handling apparatus according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 show the external appearance of the banknote handling apparatus.
図1〜図4に示すように、紙幣処理装置1は、後述する各ユニット2,3,4A〜4Cを収容可能とする所定の大きさの箱状に形成されたケーシング1aを有する。このケーシング1aは、前面側(図1の右側)が開口した箱状のケーシング本体11と、このケーシング本体11の前面を塞ぐ扉12とを備えている。ケーシング1a前面の扉12の上部には、紙幣挿入用の開口14及び払出用の開口15が配設されている。
As shown in FIGS. 1-4, the
前記ケーシング1aの内部には、最上部に位置する入出金用ユニット2と、最下部に位置するベースユニット3と、これらのユニット2、3の間に位置する一乃至複数段(図示の例では3段)の中間部ユニット4A〜4Cとが配備されている。各中間部ユニット4A〜4C及びベースユニット3には金種別に紙幣が収納され、例えば中間部ユニットのうちの上段のユニット4Aに千円札、中段のユニット4Bに五千円札、下段のユニット4Cに一万円札がそれぞれ収納され、ベースユニット3に疲労度の高い紙幣(後述する旧札)が収納される。
Inside the
さらに必要に応じ、いずれか1つもしくは複数の中間部ユニットの上方に紙幣収納スペース増量のための補助ユニット5が配置され、図示の例では中間部ユニット4Aの上に補助ユニット5が配置されている。
Further, if necessary, an
入出金用ユニット2、ベースユニット3及び中間部ユニット4A〜4Cは、それぞれ相互に分離可能で、かつ、それぞれケーシング1aに対して着脱可能となっている。そして、各ユニット2,3,4A〜4Cの一側部にそれぞれ設けられた被支持部17が、ケーシング1aの一側部に設けられたスライドガイド16に、前後方向に摺動可能に結合されることにより、ケーシング1aに対して各ユニット2,3,4A〜4Cが個別に前方へ引出し可能な状態で片持ち状態に支持されている。
The deposit /
また、図4に示すように、ケーシング1aの側部にはメインCPU基板101、サブCPU基板102等を含む制御基板部100及び電源部105が装備され、これら制御基板部100及び電源部105に対して各ユニット2,3,4A〜4Cが着脱可能なコネクタを介して電気的に接続されるようになっている。
As shown in FIG. 4, a
入出金用ユニット2は、挿入口20a及び払出口20bを備えたフレーム20内に、前記挿入口20aから紙幣を導入する紙幣導入機構21と、前記払出口20bへ紙幣を導出する紙幣導出機構23と、搬送機構29とを配備しており、挿入口20a及び払出口20bがケーシング1aの開口14,15から突出する状態でケーシング1a内の上部に収容されている。
The deposit /
紙幣導入機構21は、挿入口20aの近傍に紙幣の真贋及び金種を識別する識別装置22を有するとともに、挿入口20aから識別装置22を介して取込んだ紙幣をユニット2の後方部下方向へ向かわせるように案内する紙幣導入路210を有する。さらに、紙幣導入機構21は、紙幣導入路210の上流側及び下流側に配置された送りローラ211,212,紙幣導入路210の途中に配設されたガイドローラ213、および紙幣導入路210から離れた位置に配置された送りローラ214を備えている。ローラ211,212,213,214は、モータ215によりベルト等の伝動機構216を介して駆動される。
The
紙幣導出機構23は、出金指令に応じて紙幣を払出口20bに払出す機構と、不正紙幣等をリジェクトする機構とを含んでおり、払出口20bに対応する高さ位置に配置した払出しリジェクト用送りベルト装置24と、このベルト装置24の上方のスペースで構成される一時貯留部25と、この一時貯留部25に紙幣を導く案内装置26と、紙幣をベルト装置24上の一時貯留部25に堆積させるためのプッシャー装置27と、前記ベルト装置24の下方のスペースに形成されたリジェクト室28とを備えている。なお、リジェクト室28の前面は扉280によって開放可能とされ、扉280には錠281が設けられている。
The
ベースユニット3には、紙幣収納部31と、該紙幣収納部31の後方において紙幣の搬送を行う搬送機構32と、この搬送機構32の駆動源である搬送モータ33と、搬送機構32と紙幣収納部31との間で紙幣の取込み、繰出しを行う取込み繰出し機構34と、紙幣収納部31において紙幣の集積を行う紙幣集積機構35と、この紙幣集積機構35を駆動する駆動機構36とが設けられている。
The
前記紙幣収納部31は、両側板、底板及び前面側の扉310(図2参照)等で構成され、内部に紙幣を集積状態で収納し得るスペースを有するように形成されている。前記扉310には錠311が設けられている。紙幣収納部31内には、所定高さ位置に紙幣支持テーブル312が設けられている。
The
前記各中間部ユニット4A〜4Cは、同一構造を有し、それぞれ、紙幣収納部41と、この紙幣収納部41の後方において当該ユニットの上端から下端にわたる範囲で紙幣の搬送を行う搬送機構42と、この搬送機構42と紙幣収納部41との間で紙幣の取込み、繰出しを行う取込み繰出し機構44と、紙幣収納部41において紙幣の集積を行う紙幣集積機構45とを有する。
Each of the
前記紙幣収納部41は、ベースユニット3の紙幣収納部31と同様に、両側板、底板、前面側の錠411付の扉410(図2参照)等で構成されている。
The
また、補助ユニット5には、その下方に位置するユニット4Aの紙幣収納部41に通じる収納スペース増量部51が形成されるとともに、その後方に搬送機構52が設けられている。この搬送機構52は、詳細な図示は省略するが、中間部ユニット4A〜4Cの搬送機構42と同様に、上下一対ずつのローラを備えるとともに、各ローラ軸に設けられたギヤ、上下各一方のローラ軸に設けられたプーリ間に掛け渡された伝動用ベルト、上部の一方のローラ軸に設けられたギヤに噛合する中間伝動ギヤを備えている。そして、各ローラが相互に連動するとともに、下段側のユニットから駆動力が伝達される一方、上段側のユニットに駆動力を伝達し得るようになっている。
In addition, the
次に、図1〜図4に示した紙幣処理装置1の電気的な構成について説明する。図5は、紙幣処理装置1の電気的な構成を示すブロック図である。なお、図1〜図4に示す部材と同一の部材については同一の番号を付し、その説明を省略する。
Next, the electrical configuration of the
図5に示すように、紙幣処理装置1は、入出金用ユニット2、ベースユニット3、中間部ユニット4A〜4Cに加え、マイクロホン501、紙幣挿入センサ502、紙幣通過センサ503及び制御部600を備える。
As shown in FIG. 5, the
マイクロホン501は、音を電気信号(アナログ信号)に変換するものであり、紙幣の搬送中に発せられる音を収集する。マイクロホン501は、識別装置22によって真贋及び金種が識別された紙幣が搬送される搬送路又はその近傍に設置され、本実施形態においては、図1に示すように、紙幣から音がたちやすい場所、例えば、紙幣導入路210に沿って配置されたローラ213の近傍に、前記マイクロホン501を設置されている。
The
紙幣挿入センサ502は、図1に示すように、紙幣挿入口20aの近傍位置に設置されており、該開口14への紙幣の挿入を検知するものである。紙幣挿入センサ502は、例えば一対の反射型投受光器を備えて構成されており、搬送される紙幣が検知位置に進入すると、前記投光器から出力した光がその紙幣により反射されて受光器により受光される。紙幣挿入センサ502は、前記受光器が紙幣からの反射光が受光している間、受光信号(オン信号)を制御部600に出力する。紙幣挿入センサ502から出力されるオン信号の立ち上がりタイミング及び立下りタイミングは、紙幣導入機構21に備えられるモータ等の動作開始及び停止のタイミングを決定するために用いられる。
As shown in FIG. 1, the
紙幣通過センサ503は、図1に示すように、紙幣導入路210に沿って配置されたローラ213の近傍位置であって、前記マイクロホン501の近傍位置(マイクロホン501の下流側の位置)に設置されており、予め設定された検知位置における紙幣の通過を検知するものである。紙幣通過センサ503は、前記紙幣挿入センサ502と同様の構成を有しており、前記受光器が紙幣からの反射光が受光している間、受光信号(オン信号)を制御部600に出力する。紙幣通過センサ503から出力されるオン信号の立ち上がりタイミング及び立下りタイミングは、マイクロホン501の集音動作の開始及び停止のタイミングを決定するために用いられる。
As shown in FIG. 1, the
制御部600は、図略のCPU(Central Processing Unit:中央演算処理部)、そのCPUの動作を規定するプログラムを格納するROM(Read Only Memory)、およびデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するRAM(Random Access Memory)等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有し、当該紙幣処理装置1の全体的な制御を行なう。なお、制御部600は、制御基板部100に設置されたメインCPU基板101及びサブCPU基板102上の回路部品により構成される。
The
ところで、本実施形態に係る紙幣処理装置1は、識別装置22によって真贋及び金種が識別された紙幣を対象として、疲労(紙幣のよれや皺の程度)が小さく張りや腰の程度が大きい紙幣(以下、この紙幣を新札という)であるのか、それとも前記疲労が大きく張りや腰の程度が小さい紙幣(以下、この紙幣を旧札という)であるのかを識別して、当該紙幣処理装置1に投入された紙幣の中から旧札を抽出する紙幣疲労判別装置としての機能と、該旧札が再び利用に供されることのないように当該装置1の内部で保管する収容部としての機能を有する。
By the way, the
制御部600は、上記の紙幣疲労判別装置の機能を実現するために、集音制御部601と、サンプリング部602と、振幅差算出部603と、プロット部604と、領域別プロット数計数部605と、判定部606とを備える。
In order to realize the function of the banknote fatigue determination apparatus, the
集音制御部601は、マイクロホン501の集音動作を制御するものであり、紙幣通過センサ503の出力信号のオフからオンへの立ち上がりタイミング(紙幣通過センサ503の検知位置を紙幣の先端が通過するタイミングに相当)に基づいて、マイクロホン501による集音動作を開始させ、また、紙幣通過センサ503の出力信号のオンからオフへの立ち下がりタイミング(紙幣通過センサ503の検知位置を紙幣の後端が通過する開始タイミングに相当)に基づいて、マイクロホン501による集音動作を停止させる。
The sound
図10(a)は、旧札の搬送中に発せられる音を集音したマイクロホン501の出力信号(音信号)の信号波形を示し、図10(b)は、新札の搬送中に発せられる音を集音したマイクロホン501の出力信号(音信号)の信号波形を示す図である。図10(a),(b)から判るように、新札の場合、旧札に比べて前記信号波形の振幅が大きい。一方、旧札の場合、新札に比べて前記信号波形が滑らか(振幅の増減の態様が小刻み)に変化する。
FIG. 10A shows the signal waveform of the output signal (sound signal) of the
サンプリング部602は、図6に示すように、マイクロホン501から出力されるアナログ信号Sを一定のサンプリング周期T(例えばT=1/5000秒)でサンプリングするものである。以下、サンプリングしたデータをサンプリングデータというものとする。紙幣の搬送方向における長さが例えば16cm、紙幣の搬送速度を8cm/秒とし、1/5000(秒)のサンプリング周期でサンプリングした場合、1枚の紙幣につき10000(個)のサンプリングデータが得られることになる。
As shown in FIG. 6, the
振幅差算出部603は、前記サンプリング部602により取得された各サンプリングデータについて、1つ後、2つ後、3つ後のサンプリングデータとのデータ値の差をそれぞれ算出するものである。例えば図6の矢印Q1で示すサンプリングデータに着目した場合、振幅差算出部603は、このサンプリングデータのデータ値と当該データ値の後に続く1つ後の矢印Q2で示すサンプリングデータのデータ値との差を第1振幅差として算出する。さらに、振幅差算出部603は、矢印Q1で示すサンプリングデータのデータ値と当該データ値の2つ後の矢印Q3で示すサンプリングデータのデータ値との差を第2振幅差として算出する。さらに、振幅差算出部603は、矢印Q1で示すサンプリングデータのデータ値と当該データ値の3つ後の矢印Q4で示すサンプリングデータのデータ値との差を第3振幅差として算出する。振幅差算出部603は、このような処理を前記サンプリング部602により取得された全てのサンプリングデータについて実施する。
The amplitude
これを一般的な形で表現すると、図7に示されるように、振幅差算出部603は、i番目のサンプリングデータD(i)について、該サンプリングデータD(i)とその1つ後のサンプリングデータとD(i+1)の差「D(i+1)−D(i)」を第1振幅差、前記サンプリングデータD(i)とその2つ後のサンプリングデータD(i+2)との差「D(i+2)−D(i)」を第2振幅差、前記サンプリングデータD(i)とその3つ後のサンプリングデータD(i+3)との差「D(i+3)−D(i)」を第3振幅差として算出する。
Expressing this in a general form, as shown in FIG. 7, the amplitude
プロット部604は、各サンプリングデータについて前記振幅差算出部603により算出された前記第1振幅差、第2振幅差及び第3振幅差をそれぞれX座標、Y座標及びZ座標とする点を、予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸(具体的には、図8〜9に示されるX軸、Y軸、Z軸)の3次元直交座標系にプロットするものである。すなわち、プロット部604は、図7に示すように、前記振幅差算出部603により算出された、i番目のサンプリングデータD(i)についての第1振幅差「D(i+1)−D(i)」をX座標Xi、前記振幅差算出部603により算出された、i番目のサンプリングデータD(i)についての第2振幅差「D(i+2)−D(i)」をY座標Yi、i番目のサンプリングデータD(i)についての第3振幅差「D(i+3)−D(i)」をZ座標Ziとし、図8に示すように、点Pi(Xi,Yi、Zi)を予め定められた3次元直交座標系にプロットする。全てのサンプリングデータについてのプロット点の分布の一例を図9に示す。
The plotting
図9に示されるように、3次元直交座標系にプロットされた点Piは、3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる分割領域(1)〜(8)のいずれかの範囲に含まれる。ここで、分割領域(1)〜(8)は、第1象限〜第8象限にそれぞれ対応する領域であり、図9において丸数字1〜8で示された領域である。
As shown in FIG. 9, Pi points plotted in a three-dimensional orthogonal coordinate system, to one of a range of formed by dividing the 3-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants divided regions (1) to (8) included. Here, the divided regions (1) to (8) are regions respectively corresponding to the first quadrant to the eighth quadrant, and are regions indicated by circled
判定部606は、前記領域別プロット数計数部605により算出された各分割領域(1)〜(8)におけるプロットされたデータの分布に基づいて、紙幣の疲労状態を判定するものである。
The
本実施形態では、上記の3次元直交座標系を新札の領域と旧札の領域とに分けて紙幣の疲労状態の判定を行なうために、サポートベクターマシン(以下、SVMという)の技術が用いられる。 In the present embodiment, the technology of a support vector machine (hereinafter referred to as SVM) is used to determine the fatigue state of a bill by dividing the above three-dimensional orthogonal coordinate system into a new bill region and an old bill region. It is done.
SVMは、2クラス(例えば、新札と旧札の2種類)のパターン認識を行なうための学習アルゴリズムである。SVMは、基本的には線形の識別器であるが、非線形の識別器に拡張することが可能である。SVMは、予め用意された既知の2クラス(例えば、新札と旧札)の教師データ(または学習データ)に基づいて、それぞれのクラスを分ける境界線(または境界平面)を求めるために、それぞれのクラスに所属する教師データのうち、境界線に最も近い教師データがその境界線との距離(すなわち、マージン)が最大になる境界線を決める。これにより、既知の教師データによって求められた境界線によって、将来の未知の判別対象のデータをなるべく正しく識別することができる(すなわち、汎化能力が高い)。 SVM is a learning algorithm for pattern recognition of two classes (for example, two types of new and old bills). The SVM is basically a linear classifier, but can be extended to a non-linear classifier. In order to obtain a boundary line (or boundary plane) that divides each class based on teacher data (or learning data) of two known classes (for example, new and old bills) prepared in advance, Of the teacher data belonging to the class, the teacher data closest to the boundary line determines the boundary line having the maximum distance (that is, margin) from the boundary line. As a result, future unknown discrimination target data can be correctly identified as much as possible based on the boundary line obtained from the known teacher data (that is, the generalization ability is high).
具体的には、本実施形態におけるSVMの技術を用いた紙幣の疲労状態の判定は、以下の手順で行なわれる。まず、新旧の判別を行うべき紙幣に対して新旧の判別を行う前に、別途、新札および旧札についてそれぞれ複数のサンプル紙幣(本発明の境界設定用紙幣の概念に含まれる紙幣)を予め用意し、これらのサンプル紙幣について紙幣通過時の音声をサンプリングして、データを収集する。制御部600は、3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる分割領域(1)〜(8)(図9参照)に分割して、各分割領域内のデータのプロット点の数を算出し、これらのプロット点の数が教師データとして判定部606に記憶される。具体的には、図11に示されるように、判定部606には、各分割領域(1)〜(8)ごとにプロット点の数が記憶される。例えば、新しい紙幣、すなわち新札である複数のサンプル紙幣のプロット点の数が各分割領域(1)〜(8)ごとに記憶され(図11のE1〜E8参照)、さらに、それとは別に、疲労した紙幣として旧札である複数のサンプル紙幣のプロット点の数が各分割領域(1)〜(8)ごとに記憶される(図11のF1〜F8参照)。このようにして、判定部606は、新札および旧札を含む複数のサンプル紙幣の各々について、3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求める。
Specifically, the determination of the fatigue state of the banknote using the SVM technique in the present embodiment is performed according to the following procedure. First, before performing the new / old discrimination on the banknotes to be discriminated between new and old, a plurality of sample banknotes (banknotes included in the boundary setting banknote of the present invention) are separately provided for the new bill and the old bill. Prepare and sample the voice of these sample banknotes as they pass through the banknotes and collect data. The
ついで、判定部606は、求められた8次元のデータのうち、新札のサンプル紙幣における8次元のデータと旧札のサンプル紙幣における8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択する。ここで例示として、選択された2つの8次元データをA(a1、・・・a8)とB(b1、・・・b8)とする。
Next, the determining
ついで、判定部606は、選択された2つの8次元データA、Bに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データCを求める。ここで、8次元データCは、
C((a1+b1)/2、・・・、(a8+b8)/2) (式1)
として表される。
Next, the
C ((a1 + b1) / 2, ..., (a8 + b8) / 2) (Formula 1)
Represented as:
そして、(式1)の8次元データCにより求められる中間点を通る境界面であって、前記最も距離が近い8次元のデータA、Bに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界面との間で確保できるように、境界面を設定する。この境界面が新札と旧札を判別する基準となる。 And the boundary surface passing through the intermediate point obtained from the 8-dimensional data C of (Equation 1), and the distance between the point corresponding to the closest 8-dimensional data A and B and the intermediate point The boundary surface is set so that it can be secured between the point corresponding to the 8-dimensional data and the boundary surface. This boundary surface serves as a reference for discriminating between new and old bills.
つぎに、判定部606は、上記のように設定された境界面を用いて、判別対象の紙幣の疲労状態を判別する。具体的には、判定部606は、判別対象の紙幣について、3次元直交座標系を8つの領域に分割してなる8象限の各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、各々の判別対象の紙幣について、3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求める。
Next, the
その後、判定部606は、判別対象の紙幣から求められた8次元データが上記の境界面により分割されてなる新しい紙幣における8次元のデータを含む領域と疲労した紙幣における8次元のデータを含む領域のどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別する。これにより、簡単な処理によって、正確に紙幣の疲労状態を判別することができる。
Thereafter, the
例えば、ある判別対象の紙幣から求められた新しい8次元データD(d1,・・・,d8)に対応する点に対し,上記の境界面への距離を求める。境界面への距離は、例えば、直交射影値Resultとして求められ、
Result = w1・d1+w2・d3・・・+w8・d8+b (式2)
のように表される。ここで、w(w1、w2・・・、w8)は重みベクトル、bは、バイアス項と呼ばれるパラメータである。
For example, the distance to the boundary surface is obtained for a point corresponding to new 8-dimensional data D (d1,..., D8) obtained from a certain banknote to be discriminated. The distance to the boundary surface is obtained, for example, as an orthogonal projection value Result,
Result = w1 · d1 + w2 · d3 ... + w8 · d8 + b (Formula 2)
It is expressed as Here, w (w1, w2,..., W8) is a weight vector, and b is a parameter called a bias term.
なお、境界面はラグランジュ関数を用いることで、重みベクトルwやバイアス項bの各パラメータが決定されて、境界面が決定される。 Note that the boundary surface is determined by using the Lagrangian function to determine each parameter of the weight vector w and the bias term b.
つぎに、直交射影値Resultを所定の信頼限度Tとの大小関係を比較し、疲労状態の判別を行う。例えば、Result>Tの場合は新札と判別され、Result<―Tの場合は旧札と判別される。また、―T<Result<Tの場合は、未判定として処理される。 Next, the orthogonal projection value Result is compared with a predetermined reliability limit T, and the fatigue state is determined. For example, when Result> T, it is determined as a new bill, and when Result <−T, it is determined as an old bill. If -T <Result <T, it is processed as undetermined.
次に、紙幣処理装置1の動作を次に説明する。図12は、紙幣処理装置1による入金時の紙幣の流れを示すフローチャートである。
Next, operation | movement of the
図12に示すように、紙幣挿入口20aから紙幣が挿入されたことを示す検出信号(オン信号)が、前記紙幣挿入口20a付近に設けられた紙幣挿入センサ502から出力されると(ステップ♯1でYES)、制御部600は、紙幣導入機構21の図略のモータを駆動して該紙幣導入機構21に紙幣を装置1の内部に取り込ませる(ステップ♯2)。このとき、該モータの駆動による紙幣の導入は比較的低速で行われる。
As shown in FIG. 12, when a detection signal (ON signal) indicating that a bill has been inserted from the
次に、制御部600は、該紙幣の搬送中に金種の判定を行い(ステップ♯3)、金種の判定が可能であるものについては(ステップ♯4でYES)、紙幣の真贋を判定する(ステップ♯5)。制御部600は、前記紙幣が真札であると判定した場合には(ステップ♯6でYES)、該紙幣について後述する疲労状態の識別を行った後(ステップ♯7)、識別された紙幣の金種及び疲労状態に応じてその紙幣を取込むべきユニットに紙幣を取り込ませる(ステップ♯8)。
Next, the
なお、金種の識別が不可能である場合(ステップ♯4でNO)、及び、前記紙幣が贋札であると制御部600が判定した場合には(ステップ♯6でNO)、紙幣を払出口20bに向けて搬送する(ステップ♯9)。
If the denomination cannot be identified (NO in step # 4), and if the
次に、図12におけるステップ♯7の疲労状態判定処理についてさらに詳細に説明する。
Next, the fatigue state determination process in
ここで、判別対象の紙幣について疲労状態判定処理を行なう前に、事前に、境界設定用前処理を行なう。境界設定用前処理は、判定処理を行なうための基準としてサンプリングデータから算出された8次元データが新札の領域と旧札の領域とのいずれかの領域に含まれるかを判定するために用いられる境界を設定するための前処理であり、図13に示されるフローチャートに沿って行なわれる。 Here, before the fatigue state determination process is performed on the banknote to be determined, the boundary setting pre-process is performed in advance. The boundary setting pre-process is used to determine whether 8-dimensional data calculated from the sampling data is included in the new bill area or the old bill area as a reference for performing the determination process. This is pre-processing for setting the boundary to be performed, and is performed according to the flowchart shown in FIG.
まず、図13に示すように、新札および旧札についてそれぞれ複数(例えば10枚)のサンプル紙幣が紙幣挿入口20aから挿入されることにより、紙幣通過センサ503により紙幣の先端が検出され(ステップ♯11でYES)、集音制御部601は、マイクロホン501に集音動作を開始させ、また、サンプリング部602は、マイクロホン501から出力されるアナログの出力信号を一定のサンプリング周期T(例えばT=1/5000秒)でサンプル紙幣をサンプリングする動作を開始する(ステップ♯12)。
First, as shown in FIG. 13, when a plurality of (for example, ten) sample banknotes are inserted from the
紙幣通過センサ503により紙幣の後端が検出されると(ステップ♯13でYES)、集音制御部601はマイクロホン501による集音動作を停止させ、また、サンプリング部602は前記サンプリング動作を停止し、振幅差算出部603は、前記サンプリング部602により取得された各サンプリングデータについて、前述の第1振幅差、第2振幅差および第3振幅差を算出する(ステップ♯14)。
When the trailing edge of the bill is detected by the bill passage sensor 503 (YES in step # 13), the sound
次に、プロット部604は、予め設定された3次元直交座標系に、各サンプリングデータについて算出された前記第1〜3振幅差をそれぞれX座標、Y座標及びZ座標とする点をプロットする(ステップ♯15)。
Next, the plotting
そして、領域別プロット数計数部605は、前記3次元直交座標系を8つの象限で複数に分割されてなる各分割領域(1)〜(8)のプロット点の数を分割領域別に検出(計数)する(ステップ♯16)。
The area-specific plot
その後、判定部606は、上記の検出されたプロット点の数に基づいて新札および旧札についてそれぞれ複数のサンプル紙幣についての8次元のデータを求める。そして、判定部606は、この8次元データを用いて上記のSVMの処理を行なうことにより、新札の領域と旧札の領域とを分割する境界を設定する(ステップ♯17)。
Thereafter, the
以上のようにして、新札の領域と旧札の領域との間の境界を予め設定することが可能である。 As described above, the boundary between the new bill area and the old bill area can be set in advance.
その後、上記の境界設定用前処理(図13参照)によって得られた境界を用いることによって、図14に示されるフローチャートのように、判別対象である紙幣の疲労状態識別処理が行なわれる。 Thereafter, by using the boundary obtained by the above-described boundary setting preprocessing (see FIG. 13), the fatigue state identification process of the bill to be discriminated is performed as in the flowchart shown in FIG.
図14に示すように、まず、判別対象である紙幣が紙幣挿入口20aから挿入されることにより、上記と同様に、紙幣通過センサ503により紙幣の先端が検出され(ステップ♯21でYES)、集音制御部601は、マイクロホン501に集音動作を開始させ、また、サンプリング部602は、マイクロホン501から出力されるアナログの出力信号を一定のサンプリング周期T(例えばT=1/5000秒)でサンプリングする動作を開始する(ステップ♯22)。
As shown in FIG. 14, first, when a bill to be discriminated is inserted from the
紙幣通過センサ503により紙幣の後端が検出されると(ステップ♯23でYES)、集音制御部601はマイクロホン501による集音動作を停止させ、また、サンプリング部602は前記サンプリング動作を停止し、振幅差算出部603は、前記サンプリング部602により取得された各サンプリングデータについて、前述の第1振幅差、第2振幅差および第3振幅差を算出する(ステップ♯24)。
When the trailing edge of the bill is detected by the bill passage sensor 503 (YES in step # 23), the sound
次に、プロット部604は、予め設定された3次元直交座標系に、各サンプリングデータについて算出された前記第1〜3振幅差をそれぞれX座標、Y座標及びZ座標とする点をプロットする(ステップ♯25)。
Next, the plotting
そして、領域別プロット数計数部605は、前記3次元直交座標系を8つの象限で複数に分割されてなる各分割領域(1)〜(8)のプロット点の数を分割領域別に検出(計数)する(ステップ♯26)。
The area-specific plot
そして、判定部606は、上記の検出されたプロット点の数に基づいて各々の判別対象の紙幣について、3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求める。ついで、判定部606は、判別対象の紙幣から求められた8次元データが、上記の境界により分割されてなる新札における8次元のデータを含む領域と旧札における8次元のデータを含む領域のうちどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別する(ステップ♯27)。当該判別対象の紙幣の8次元データが新札の領域にない場合には(ステップ♯27でNO)、当該紙幣は旧札と判定して、回収対象紙幣として設定する(ステップ♯28)。回収対象紙幣として設定された紙幣は、ベースユニット3に収納される。ベースユニット3に収納された旧札は、市場に再び流通させると、当該紙幣処理装置1、或いは自動販売機や両替機等の機器において、紙幣詰まりを起こし、故障を来たす虞があるため、市場に流通させない(再び利用に供されることのない)ように他の紙幣と分別するようにしている。
And the
一方、判定部606は、当該判別対象の紙幣の8次元データが新札の領域にある場合には(ステップ♯27でYES)、当該紙幣は新札と判定して、回収対象外紙幣として設定する(ステップ♯29)。回収対象外紙幣として設定された紙幣は、中間ユニット4A〜4C等に収納される。
On the other hand, when the eight-dimensional data of the discrimination target banknote is in the new bill area (YES in step # 27), the
(紙幣疲労判別実験)
つぎに、本実施形態の紙幣疲労判別方法を用いた紙幣疲労判別実験を、比較例と対比しながら説明する。
(Banknote fatigue discrimination experiment)
Next, a bill fatigue discrimination experiment using the bill fatigue discrimination method of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example.
ここで、実験のために、図15〜16に示されるように、新札と旧札とを用意する。旧札としては、疲労度が4段階異なる疲労紙幣を用意する。疲労紙幣の疲労度は、疲労度A〜Dの4段階に異なっている。新札は、全く疲労していない状態の紙幣である。疲労度Aは、わずかに疲労している状態であり、疲労度B〜疲労度Dは、順番に疲労度が大きい状態を指し、疲労度Dが最も疲労度が大きい。 Here, for the experiment, a new bill and an old bill are prepared as shown in FIGS. As old bills, fatigue bills with different degrees of fatigue are prepared. The fatigue degree of the fatigue banknote is different in four stages of fatigue degrees A to D. The new bill is a bill that is not fatigued at all. Fatigue degree A is a slightly fatigued state, and Fatigue degree B to Fatigue degree D indicate states in which the fatigue degree is large in order, and fatigue degree D is the largest.
また、実験では、紙幣をサンプリングするときの紙幣を紙幣処理装置1の紙幣挿入口20aに投入するパターンを前後表裏について4パターン変えて行なっている。すなわち、図15〜16に示されるように、DF(前表側),DR(前裏側)、UF(後表側),UR(後裏側)の4つの投入パターンで、紙幣が投入される。
Moreover, in experiment, the pattern which inserts the banknote at the time of sampling a banknote into the
まず、本実施形態に係る判別方法による実験について説明する。 First, an experiment using the determination method according to the present embodiment will be described.
本実施形態に係る判別方法では、教師データとして、東京で2011年5月24日にサンプリングしたサンプリングデータを用い、テストデータとして、沖縄で2012年3月29日気温26℃、湿度36%の条件下でのサンプリングデータを用いている。
In the determination method according to the present embodiment, sampling data sampled on May 24, 2011 in Tokyo is used as teacher data, and as a test data, a condition of
まず、東京においてサンプル用の紙幣として、疲労度A〜Dの疲労紙幣および新札を40枚ずつ、上記の4つの投入パターン(DF、DR、UF、UR)のいずれか1つの投入パターンで投入してサンプリングして、教師データを作成する。ついで、作成された教師データを用いて、上記実施形態のように、当該教師データについて算出された第1、第2振幅差及び第3振幅差から構成される一組のデータを予め定められた判定用の3次元直交座標系にプロットして、3次元直交座標系における8つの象限の分割領域(1)〜(8)ごとにサンプル数を検出し、新旧紙幣を判別するための境界を作成する。その後、沖縄において判別対象の紙幣からサンプリングしたテストデータを用いて、テストデータから得られる検出点を判定用の3次元直交座標系にプロットして、8つの象限の分割領域(1)〜(8)ごとにサンプル数を検出し、その検出されたサンプル数および上記の境界を用いて、判別対象の紙幣の新旧の判別を行なう。その判定結果は、図15(a)〜(d)に示されている。 First, as a banknote for a sample in Tokyo, 40 fatigue banknotes and new bills with fatigue degrees A to D are inserted in one of the above four insertion patterns (DF, DR, UF, UR). And sampling to create teacher data. Next, using the created teacher data, a set of data composed of the first, second amplitude difference and third amplitude difference calculated for the teacher data is determined in advance as in the above embodiment. Plotting on the 3D Cartesian coordinate system for judgment, detecting the number of samples for each of the eight quadrant divisions (1) to (8) in the 3D Cartesian coordinate system, and creating a boundary for discriminating old and new banknotes To do. Then, using the test data sampled from the banknotes to be discriminated in Okinawa, the detection points obtained from the test data are plotted in the three-dimensional orthogonal coordinate system for judgment, and the divided areas (1) to (8) of the eight quadrants are plotted. ), The number of samples is detected, and using the detected number of samples and the above-mentioned boundary, the new / old discrimination of the banknote to be discriminated is performed. The determination results are shown in FIGS. 15 (a) to 15 (d).
図15(a)の表では、教師データとして、投入パターンDFについて、各疲労度A〜Dおよび新札について40枚ずつ投入してサンプリングしてサンプリングされたデータが用いられている。この教師データを用いて、投入パターンDFの紙幣を基準にした新旧紙幣を判別するための境界が上記のSVMの技術によりあらかじめ作成される。そして、判別対象の紙幣として各疲労度A〜Dおよび新札について40枚ずつの紙幣を、4つの投入パターン(DF、DR、UF、UR)それぞれについて10枚ずつに分けて投入し、これらの紙幣からサンプリングされたテストデータについて、上記の境界によって、新旧紙幣の判別を行なっている。 In the table of FIG. 15A, as the teacher data, for the insertion pattern DF, 40 samples of each fatigue level A to D and new bills are input and sampled and sampled. Using this teacher data, a boundary for discriminating between old and new banknotes based on the banknotes of the input pattern DF is created in advance by the SVM technique. Then, 40 banknotes for each fatigue level A to D and new bills as banknotes to be discriminated are inserted into 10 pieces for each of the four input patterns (DF, DR, UF, UR), With respect to test data sampled from banknotes, the old and new banknotes are discriminated by the above-mentioned boundary.
図15(a)に示される実験結果では、新札は40枚全て新札と正しく判別されて、判別率が100%であることが示されている。同様に、図15(a)には、疲労度A(最も軽い疲労度の旧札)の紙幣の40枚中28枚が旧札と正しく判別され、判別率が70%であることが示され、疲労度B(やや軽い疲労度の旧札)の紙幣の40枚中37枚が旧札と正しく判別され、判別率が93%であることが示され、疲労度C(やや重い疲労度の旧札)の紙幣の40枚全てが旧札と正しく判別されて、判別率が100%であることが示され、疲労度D(最も重い疲労度の旧札)の紙幣の40枚中39枚が旧札と正しく判別され、判別率が98%であることが示されている。したがって、図15(a)に示されるように、投入パターンDFを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、92%である。 The experimental results shown in FIG. 15A show that all 40 new bills are correctly discriminated as new bills, and the discrimination rate is 100%. Similarly, FIG. 15 (a) shows that 28 out of 40 bills with a fatigue level A (the oldest bill with the lightest fatigue level) are correctly identified as old bills, and the discrimination rate is 70%. , 37 out of 40 banknotes with fatigue level B (slightly fatigued old bill) are correctly identified as old bills, indicating that the discrimination rate is 93%, and fatigue level C (with a slightly heavy fatigue level) All 40 bills of old bills) are correctly identified as old bills, the discrimination rate is 100%, and 39 out of 40 bills of fatigue degree D (old bill with the heaviest fatigue level) Is correctly identified as an old bill, and the discrimination rate is 98%. Therefore, as shown in FIG. 15 (a), the discrimination rate of the entire banknote is 92% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern DF. .
上記の図15(a)と同様に、図15(b)には、投入パターンDRを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図15(b)に示されるように、投入パターンDRを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、93%である。 Similar to FIG. 15A above, FIG. 15B shows the discrimination result of old and new banknotes when using the boundary created with reference to the insertion pattern DR. As shown in FIG. 15 (b), the discrimination rate of the entire banknote is 93% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created with the insertion pattern DR as a reference.
上記の図15(a)と同様に、図15(c)には、投入パターンUFを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図15(c)に示されるように、投入パターンUFを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、79%である。 Similar to FIG. 15A, FIG. 15C shows the discrimination result of old and new banknotes when using a boundary created with reference to the insertion pattern UF. As shown in FIG. 15C, the discrimination rate of the entire banknote is 79% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern UF.
上記の図15(a)と同様に、図15(d)には、投入パターンURを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図15(d)に示されるように、投入パターンURを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、96%である。 Similar to FIG. 15A, FIG. 15D shows the discrimination result of old and new banknotes when using the boundary created with reference to the insertion pattern UR. As shown in FIG. 15D, the discrimination rate of the entire banknote is 96% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern UR.
以上の図15(a)〜(d)の実験結果における正解枚数を総合した結果が、図15(e)に示されている。図15(e)に示されるように、本実施形態の判別方法では、上記のように東京で5月にサンプリングした教師データを用いて沖縄で3月にサンプリングしたテストデータを判別するという動作環境の下では、総合平均で90%の判別率になることがわかる。 FIG. 15 (e) shows a result obtained by integrating the number of correct answers in the experimental results of FIGS. 15 (a) to 15 (d). As shown in FIG. 15E, in the determination method of the present embodiment, as described above, the test data sampled in March in Okinawa is determined using the teacher data sampled in May in Tokyo. It can be seen that the discrimination rate is 90% as a total average.
一方、本発明の比較例として、上記の特許文献2記載のように、各サンプリングデータと当該サンプリングデータの前後にそれぞれサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差をそれぞれ第1及び第2振幅差として算出し、1つのサンプリングデータについて算出された前記第1及び第2振幅差から構成される一組のデータを予め定められた2次元座標系にプロットして得た分布に基づいて紙幣の疲労状態を判別する。ここで、この比較例においても、上記の本実施形態に係る判別方法と同じ動作環境(東京で5月にサンプリングした教師データを用いて沖縄で3月にサンプリングしたテストデータを判別する)の下で判別を行なう。この比較例の判別方法では、図16に示されるような実験結果となる。
On the other hand, as a comparative example of the present invention, as described in
図16(a)に示される例では、上記の図15(a)と同様に、教師データとして、投入パターンDFについて、各疲労度A〜Dおよび新札について40枚ずつ投入してサンプリングしてサンプリングされたデータが用いられている。この教師データを用いて、投入パターンDFの紙幣を基準にした新旧紙幣を判別するための境界がSVMの技術によりあらかじめ作成される。そして、判別対象の紙幣として各疲労度A〜Dおよび新札について40枚ずつの紙幣を、4つの投入パターン(DF、DR、UF、UR)それぞれについて10枚ずつに分けて投入し、これらの紙幣からサンプリングされたテストデータについて、上記の境界によって、新旧紙幣の判別を行なっている。 In the example shown in FIG. 16 (a), as in FIG. 15 (a), 40 pieces of each of the fatigue levels A to D and new bills are input and sampled as the teacher data for the input pattern DF. Sampled data is used. Using this teacher data, a boundary for discriminating between old and new banknotes based on the banknote of the input pattern DF is created in advance by the SVM technique. Then, 40 banknotes for each fatigue level A to D and new bills as banknotes to be discriminated are inserted into 10 pieces for each of the four input patterns (DF, DR, UF, UR), With respect to test data sampled from banknotes, the old and new banknotes are discriminated by the above-mentioned boundary.
図16(a)に示される比較例の実験結果では、新札は40枚全て新札と正しく判別されて、判別率が100%であることが示されている。同様に、図16(a)には、疲労度Aの紙幣の40枚中26枚が旧札と正しく判別され、判別率が65%であることが示され、疲労度Bの紙幣の40枚中35枚が旧札と正しく判別され、判別率が88%であることが示され、疲労度Cの紙幣の40枚全てが旧札と正しく判別されて、判別率が100%であることが示され、疲労度Dの紙幣の40枚中39枚が旧札と正しく判別され、判別率が98%であることが示されている。したがって、図16(a)に示されるように、比較例における投入パターンDFを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、90%である。 The experimental result of the comparative example shown in FIG. 16A shows that all 40 new bills are correctly discriminated as new bills, and the discrimination rate is 100%. Similarly, FIG. 16A shows that 26 out of 40 banknotes with fatigue level A are correctly identified as old bills, and the discrimination rate is 65%. It is shown that 35 of them are correctly identified as old bills, and the discrimination rate is 88%. All 40 bills with fatigue degree C are correctly discriminated as old bills, and the discrimination rate is 100%. It is shown that 39 of 40 banknotes with fatigue degree D are correctly identified as old bills, and the discrimination rate is 98%. Accordingly, as shown in FIG. 16 (a), the discrimination rate of the entire banknote for each fatigue level A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern DF in the comparative example is 90 %.
上記の図16(a)と同様に、図16(b)には、比較例における投入パターンDRを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図16(b)に示されるように、比較例における投入パターンDRを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、96%である。 Similar to FIG. 16A above, FIG. 16B shows the discrimination result of old and new banknotes when using a boundary created based on the insertion pattern DR in the comparative example. As shown in FIG. 16 (b), the discrimination rate of the entire banknote is 96% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern DR in the comparative example. is there.
上記の図16(a)と同様に、図16(c)には、比較例における投入パターンUFを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図16(c)に示されるように、比較例における投入パターンUFを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、74%である。 Similar to FIG. 16A, FIG. 16C shows the discrimination result of old and new banknotes when using a boundary created with reference to the insertion pattern UF in the comparative example. As shown in FIG. 16 (c), the discrimination rate of the entire banknote is 74% for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern UF in the comparative example. is there.
上記の図16(a)と同様に、図16(d)には、比較例における投入パターンURを基準にして作成された境界を用いたときの新旧紙幣の判別結果が示されている。図16(d)に示されるように、比較例における投入パターンURを基準にして作成された境界を用いたときの各疲労度A〜Dおよび新札について紙幣全体の判別率は、85%である。 Similar to FIG. 16A, FIG. 16D shows the discrimination result of old and new banknotes when using a boundary created based on the insertion pattern UR in the comparative example. As shown in FIG. 16 (d), the discrimination rate of the entire banknote for each of the fatigue levels A to D and the new bill when using the boundary created based on the insertion pattern UR in the comparative example is 85%. is there.
以上の図16(a)〜(d)の比較例の実験結果における正解枚数を総合した結果が、図16(e)に示されている。図16(e)に示されるように、比較例の判別方法では、上記のように東京で5月にサンプリングした教師データを用いて沖縄で3月にサンプリングしたテストデータを判別するという動作環境の下では、総合平均で86%の判別率になることがわかる。 FIG. 16E shows a result obtained by summing up the number of correct answers in the experimental results of the comparative examples of FIGS. 16A to 16D. As shown in FIG. 16 (e), in the determination method of the comparative example, the test data sampled in March in Okinawa using the teacher data sampled in May in Tokyo as described above is used. Below, it can be seen that the overall average is 86%.
以上のように、同じ動作環境下において、本実施形態の判別方法と比較例の判別方法のそれぞれの判別率を比較した場合、図17〜18に示されるように、疲労度A〜Dの疲労紙幣いずれについても本実施形態の判別方法の方が、比較例の判別方法と比較して個々の判別率が高く、しかも全体の正解率も向上していることがわかる。その結果、本実施形態の判別方法は、比較例の判別方法と比較して、疲労紙幣の判定精度が向上していることがわかる。 As described above, when the discrimination rates of the discrimination method of the present embodiment and the discrimination method of the comparative example are compared under the same operating environment, as shown in FIGS. It can be seen that for any banknote, the discrimination method of the present embodiment has a higher individual discrimination rate than the discrimination method of the comparative example, and the overall accuracy rate is also improved. As a result, it can be seen that the determination method of the present embodiment improves the determination accuracy of fatigue banknotes compared to the determination method of the comparative example.
さらに、湿度、温度などの動作環境が変化した場合における判別率の変化について、上記の本実施形態の判別方法と比較例の判別方法についてさらに考察する。 Further, regarding the change in the discrimination rate when the operating environment such as humidity and temperature changes, the discrimination method of the present embodiment and the discrimination method of the comparative example will be further considered.
まず、上記の図15〜16に示される実験では、教師データとして、東京で2011年5月24日にサンプリングしたサンプリングデータを用い、テストデータとして、沖縄で2012年3月29日気温26℃、湿度36%の条件下でのサンプリングデータを用いられているが、以下の実験では、異なる動作環境として、教師データとして、沖縄で気温24℃、湿度62%の条件でサンプリングしたサンプリングデータを用い、テストデータとして、東京で気温21.4℃、湿度46%の条件下でのサンプリングデータを用いられている。
First, in the experiments shown in FIGS. 15 to 16 described above, sampling data sampled on May 24, 2011 in Tokyo is used as teacher data, and as test data, an air temperature of 26 ° C. on March 29, 2012 in Okinawa, Sampling data under the condition of
上記のように変更された教師データおよびテストデータを用いて、上記の本実施形態の判別方法によって実験を行なった結果が図19の表に示されている。図19に示されるように、疲労度Bの紙幣の判別率が60%であり、図15(e)の実験結果における疲労度Bの紙幣の判別率が87%よりも低下しているが、その他の新札および疲労度A、CおよびDの紙幣の判別率はあまり変動していないことがわかる。とくに、疲労の度合いが最も軽い疲労度Aの紙幣の判定率が70%(図19参照)であり、図15(e)の実験結果における疲労度Aの紙幣の判別率が67%とほぼ同じである。以上の点から、本実施形態の判別方法では、温度、湿度などの動作環境の変化による影響を受けにくいことがわかる。 A table of FIG. 19 shows a result of an experiment performed by the discrimination method of the present embodiment using the teacher data and the test data changed as described above. As shown in FIG. 19, the discrimination rate of banknotes with fatigue level B is 60%, and the discrimination rate of banknotes with fatigue level B in the experimental results of FIG. 15 (e) is lower than 87%. It can be seen that the discrimination rates of the other new bills and the notes with fatigue levels A, C, and D have not changed much. In particular, the determination rate of the banknote with the lightest fatigue level A is 70% (see FIG. 19), and the discrimination rate of the banknote with the fatigue level A in the experimental result of FIG. It is. From the above points, it can be seen that the determination method of the present embodiment is not easily affected by changes in the operating environment such as temperature and humidity.
一方、上記のように動作環境が変更された教師データおよびテストデータを用いて、上記の比較例の判別方法によって実験を行なった結果が図20の表に示されている。図20に示されるように、疲労度Aの紙幣の判別率が30%であり、図16(e)の実験結果における疲労度Aの紙幣の判別率が58%よりも大きく低下している。また、疲労度Bの紙幣の判別率についても判別率が50%であり、図16(e)の実験結果における疲労度Bの紙幣の判別率が82%よりも大きく低下していることがわかる。 On the other hand, the table of FIG. 20 shows the results of an experiment performed by the above-described comparative method using the teacher data and test data whose operating environment has been changed as described above. As shown in FIG. 20, the discrimination rate for banknotes with a fatigue level A is 30%, and the discrimination rate for banknotes with a fatigue level A in the experimental results of FIG. 16 (e) is significantly lower than 58%. Further, the discrimination rate of the banknote with the fatigue level B is also 50%, and it can be seen that the discrimination rate of the banknote with the fatigue level B in the experimental result of FIG. .
このように、図17および図21の表、ならびに図18および図22のグラフを比較すれば明らかなように、本実施形態の判別方法では、温度、湿度などの動作環境の変化による影響を受けにくいのに対し、比較例の判別方法では、温度、湿度などの動作環境の変化による影響を大きく受けやすいことがわかる。とくに、比較例の判別方法では、疲労の度合い比較的軽い疲労度A、Bの紙幣の判別率が動作環境の変化によって大きく変動するのに対し、本実施形態の判別方法では、動作環境の変化に対する影響が小さくなっていることがわかる。 As can be seen from the comparison of the tables of FIGS. 17 and 21 and the graphs of FIGS. 18 and 22, the determination method of this embodiment is affected by changes in the operating environment such as temperature and humidity. On the other hand, it can be seen that the comparative example discrimination method is easily affected by changes in the operating environment such as temperature and humidity. In particular, in the discrimination method of the comparative example, the discrimination rate of the banknotes with a relatively low degree of fatigue A and B greatly varies depending on the change of the operating environment, whereas in the discrimination method of the present embodiment, the change of the operating environment It can be seen that the effect on is small.
このように、本実施形態の判別方法では、1つのサンプリングデータについて算出された第1、第2振幅差及び第3振幅差から構成される一組のデータを予め定められた3次元直交座標系にプロットして得た分布に基づいて紙幣の疲労状態を判別することにより、紙幣の疲労状態についての判別精度を向上することが可能であり、かつ、動作環境の変化による影響に対して改善されていることがわかる。 As described above, in the determination method of the present embodiment, a set of data composed of the first and second amplitude differences and the third amplitude difference calculated for one sampling data is set in a predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system. By discriminating the fatigue state of banknotes based on the distribution obtained by plotting, it is possible to improve the discrimination accuracy about the fatigue state of banknotes, and it is improved against the effects of changes in the operating environment. You can see that
(特徴)
(1)
本実施形態に係る紙幣疲労判別装置および判別方法では、各サンプリングデータと当該サンプリングデータの1つ後、2つ後、3つ後にそれぞれサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差をそれぞれ第1、第2及び第3振幅差として算出し、1つのサンプリングデータについて算出された前記第1、第2振幅差及び第3振幅差から構成される一組のデータを予め定められた3次元直交座標系にプロットして得た分布に基づいて紙幣の疲労状態を判別することで、紙幣の疲労状態についての判別精度の再現性が低下することを抑えることができる。
(Feature)
(1)
In the banknote fatigue determination device and the determination method according to the present embodiment, the difference in data value between each sampling data and predetermined sampling data sampled after one, two, three, and after the sampling data, respectively, is determined. A set of data composed of the first, second and third amplitude differences calculated as one, second and third amplitude differences, and calculated for one sampling data, is predetermined three-dimensional orthogonal By discriminating the fatigue state of the banknote based on the distribution obtained by plotting in the coordinate system, it is possible to suppress a decrease in reproducibility of the discrimination accuracy for the fatigue state of the banknote.
(2)
また、本実施形態に係る紙幣疲労判別装置および判別方法では、予め用意された新札と旧札とを含む複数のサンプル紙幣について3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域におけるデータの数から8次元データを求め、新札における8次元のデータと旧札における8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択し、ついで、選択された2つの8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求める。そののち、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における8次元のデータと疲労した紙幣における8次元のデータとの境界を設定する。その後、設定された境界を用いて、判別対象の紙幣の疲労状態を判別する。すなわち、判別対象の紙幣から求められた8次元データが境界により分割されてなる新札における8次元のデータを含む領域と旧札における8次元のデータを含む領域のどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別する。これにより、簡単な処理によって、正確に紙幣の疲労状態を判別することができる。
(2)
Moreover, in the banknote fatigue determination device and the determination method according to the present embodiment, each divided region obtained by dividing a three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants for a plurality of sample banknotes including a new bill and an old bill prepared in advance. 8 dimensional data is obtained from the number of data in, and two 8 dimensional data having the closest distance between the 8 dimensional data in the new bill and the 8 dimensional data in the old bill are selected, and then the selected 2 The 8D data of the intermediate point located in the middle of the points corresponding to the 8D data is obtained. After that, a boundary passing through the intermediate point between the point corresponding to the closest 8D data and a point corresponding to the other 8D data is the distance between the intermediate point and the boundary. By setting the boundary so as to be secured, the boundary between the eight-dimensional data in the new banknote and the eight-dimensional data in the fatigued banknote is set. Thereafter, the fatigue state of the banknote to be discriminated is discriminated using the set boundary. That is, to which area of the area including the 8D data in the new bill and the area including the 8D data in the old bill that the 8D data obtained from the banknote to be distinguished belongs to the boundary belongs to And the fatigue state of the banknote is determined based on the detection result. Thereby, the fatigue state of a banknote can be correctly discriminate | determined by simple process.
(3)
本実施形態に係る紙幣処理装置では、紙幣処理装置に紙幣の疲労状態を判別する機能を搭載する場合に、該機能の搭載によって紙幣処理装置が大型化したりコストアップを招いたりするのを抑制することができる。
(3)
In the banknote processing apparatus according to the present embodiment, when the banknote processing apparatus is equipped with a function for determining the fatigue state of banknotes, the mounting of the function suppresses the banknote processing apparatus from becoming large or causing an increase in cost. be able to.
(変形例)
(A)
上記の実施形態では、新札用の領域と旧札用の領域との2つを用いて、識別対象の紙幣が新札であるか旧札であるかのみを識別するようにしたが、本発明では上記の形態に限定されず、紙幣の疲労度として3段階以上設定し、識別対象の紙幣がどの疲労度に該当するかを識別するようにしてもよい。
(Modification)
(A)
In the above-described embodiment, the new bill area and the old bill area are used to identify only whether the bill to be identified is a new bill or an old bill. In the invention, the present invention is not limited to the above form, and three or more stages may be set as the degree of fatigue of the banknote, and the degree of fatigue corresponding to the banknote to be identified may be identified .
1 紙幣処理装置
3 ベースユニット
4A〜4C 中間部ユニット
21 紙幣導入機構
210 紙幣導入路
501 マイクロホン
502 紙幣挿入センサ
503 紙幣通過センサ
600 制御部
601 集音制御部
602 サンプリング部
603 振幅差算出部
604 プロット部
605 領域別プロット数計数部
606 判定部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの後に続いてサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第1振幅差、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの2つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第2振幅差、および前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの3つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第3振幅差を算出する振幅差算出部と、
前記各サンプリングデータについてそれぞれ算出された前記第1振幅差、前記第2振幅差および前記第3振幅差から構成される一組のデータを、予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸の3次元直交座標系にプロットし、前記3次元直交座標系にプロットされたデータの分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別する判別部と
を備える紙幣疲労判別装置であって、
前記判別部は、
予め用意された新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む境界設定用の複数の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、
各々の境界設定用紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求め、
求められた前記8次元のデータのうち、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択し、
上記選択された8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求め、
そののち、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの境界を設定し、
判別対象の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出し、
各々の判別対象の紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求め、
前記判別対象の紙幣から求められた前記8次元データが、前記境界により分割されてなる前記新しい紙幣における前記8次元のデータを含む領域と前記疲労した紙幣における前記8次元のデータを含む領域のうちどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別する
ことを特徴とする紙幣疲労判別装置。 A sampling unit that samples a signal corresponding to sound generated during conveyance of banknotes as sampling data multiple times;
A first amplitude difference that is a difference in data value between each sampling data and the predetermined sampling data sampled after the sampling data; a predetermined sampling sampled after the sampling data and the sampling data Amplitude for calculating a second amplitude difference that is a difference in data value from data and a third amplitude difference that is a difference in data value between each sampling data and predetermined sampling data sampled three times after the sampling data A difference calculator;
A set of data composed of the first amplitude difference, the second amplitude difference, and the third amplitude difference calculated for each of the sampling data is orthogonal to each other in a predetermined three-dimensional coordinate system. A bill fatigue discriminating apparatus comprising a discriminating unit that plots in a three-dimensional orthogonal coordinate system of an axis and discriminates a fatigue state of the bill based on a distribution of data plotted in the three-dimensional orthogonal coordinate system ,
The discrimination unit
Data plotted in each divided region obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants for a plurality of border setting bills including new bills prepared in advance and tired bills Is detected for each divided area,
For each boundary setting banknote, obtain 8D data composed of the number of data in 8 quadrants of the 3D Cartesian coordinates,
Of the obtained 8D data, two 8D data having the closest distance between the 8D data in the new banknote and the 8D data in the fatigued banknote are selected,
Obtaining 8D data of an intermediate point located in the middle of the point corresponding to the selected 8D data;
After that, a boundary passing through the intermediate point between the point corresponding to the closest 8D data and a point corresponding to the other 8D data is the distance between the intermediate point and the boundary. By setting the boundary so that it can be secured, the boundary between the 8-dimensional data in the new banknote and the 8-dimensional data in the fatigued banknote is set,
For the banknote to be discriminated, the number of data plotted in each divided area obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants is detected for each divided area,
For each banknote to be discriminated, 8D data composed of the number of data in 8 quadrants of the 3D orthogonal coordinates is obtained,
Of the region containing the 8-dimensional data in the fatigued banknote and the region containing the 8-dimensional data in the new banknote obtained by dividing the 8-dimensional data obtained from the banknote to be discriminated Detect which region it belongs to and determine the fatigue state of the banknote based on the detection result
The banknote fatigue discrimination apparatus characterized by the above-mentioned .
前記投入口から投入された紙幣の疲労状態を判別する紙幣疲労判別装置と、
前記紙幣疲労判別装置による判別結果に基づき、前記紙幣を疲労状態別に分別して収納する収納部とを備える紙幣処理装置であって、
前記紙幣疲労判別装置は、請求項1に記載の紙幣疲労判別装置である紙幣処理装置。 A slot for inserting the bills;
A bill fatigue discrimination device for discriminating a fatigue state of a bill inserted from the insertion slot;
A banknote processing apparatus comprising: a storage unit that separates and stores the banknotes according to fatigue states based on a determination result by the banknote fatigue determination apparatus;
The banknote fatigue determination apparatus according to claim 1 , wherein the banknote fatigue determination apparatus is the banknote fatigue determination apparatus.
振幅差算出部が、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの後に続いてサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第1振幅差、前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの2つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第2振幅差、および前記各サンプリングデータと当該サンプリングデータの3つ後にサンプリングされた所定のサンプリングデータとのデータ値の差である第3振幅差を算出する算出ステップと、
判別部が、前記各サンプリングデータについてそれぞれ算出された前記第1振幅差、前記第2振幅差および前記第3振幅差から構成される一組のデータを、予め定められた3次元座標系である互いに直交する3軸の3次元直交座標系にプロットし、前記3次元直交座標系にプロットされたデータの分布に基づいて前記紙幣の疲労状態を判別する判別ステップとを有する紙幣疲労判別方法であって、
前記判別ステップは、
前記判別部が、予め用意された新しい紙幣と疲労した紙幣とを含む境界設定用の複数の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出するステップと、
前記判別部が、各々の境界設定用紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求めるステップと、
前記判別部が、求められた前記8次元のデータのうち、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの間で最も距離が近い8次元のデータを2つ選択するステップと、
前記判別部が、上記選択された8次元データに対応する点の中間に位置する中間点の8次元データを求めるステップと、
前記判別部が、前記中間点を通る境界であって、前記最も距離が近い8次元のデータに対応する点と前記中間点との距離が他の8次元データに対応する点と当該境界との間で確保できるように境界を設定することにより、前記新しい紙幣における前記8次元のデータと前記疲労した紙幣における前記8次元のデータとの境界を設定するステップと、
前記判別部が、判別対象の紙幣について、前記予め定められた3次元直交座標系を8つの象限に分割してなる各分割領域にそれぞれプロットされたデータの数を分割領域ごとに検出するステップと、
前記判別部が、各々の判別対象の紙幣について、前記3次元直交座標の8象限の各データ数から構成される8次元のデータを求めるステップと、
前記判別部が、前記判別対象の紙幣から求められた前記8次元データが前記境界により分割されてなる前記新しい紙幣における前記8次元のデータを含む領域と前記疲労した紙幣における前記8次元のデータを含む領域のうちのどの領域に属するものであるかを検出し、その検出結果に基づいて当該紙幣の疲労状態を判別するステップと
を有する
ことを特徴とする紙幣疲労判別方法。 A sampling step in which the sampling unit samples a signal corresponding to the sound generated during the conveyance of banknotes as sampling data a plurality of times;
An amplitude difference calculation unit is a first amplitude difference that is a difference in data value between each sampling data and predetermined sampling data sampled after the sampling data, and after each sampling data and the sampling data. A second amplitude difference that is a difference in data value from the sampled predetermined sampling data, and a third difference that is a difference in data value between each sampling data and predetermined sampling data sampled three times after the sampling data. A calculation step for calculating an amplitude difference;
A discriminating unit is a predetermined three-dimensional coordinate system for a set of data composed of the first amplitude difference, the second amplitude difference, and the third amplitude difference calculated for each sampling data. plotted in three-dimensional orthogonal coordinate system of the three mutually orthogonal axes, met bill fatigue determination method and a determination step of determining the state of fatigue of the bill based on the distribution of the data plotted in the three-dimensional orthogonal coordinate system And
The determination step includes
For each of the divided areas formed by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants for a plurality of boundary setting banknotes including new banknotes and tired banknotes prepared in advance. Detecting the number of each plotted data for each divided region;
The step of determining, for each boundary setting banknote, eight-dimensional data composed of the number of data in the eight quadrants of the three-dimensional orthogonal coordinates;
Of the obtained 8D data, the determination unit obtains 8D data having the closest distance between the 8D data of the new banknote and the 8D data of the fatigued banknote. One step to select,
The step of determining the 8D data of an intermediate point located in the middle of the point corresponding to the selected 8D data;
The discrimination unit is a boundary passing through the intermediate point, and a point between the point corresponding to the closest 8D data and the intermediate point corresponding to another 8D data and the boundary. Setting a boundary between the eight-dimensional data in the new banknote and the eight-dimensional data in the fatigued banknote by setting a boundary so as to be secured between
A step of detecting, for each divided area, the number of data plotted in each divided area obtained by dividing the predetermined three-dimensional orthogonal coordinate system into eight quadrants for the banknote to be determined; ,
The step of obtaining, for each banknote to be discriminated, eight-dimensional data composed of the number of data in eight quadrants of the three-dimensional orthogonal coordinates;
The discriminating unit obtains the region including the eight-dimensional data in the new bill obtained by dividing the eight-dimensional data obtained from the bill to be discriminated by the boundary and the eight-dimensional data in the fatigued bill. A step of detecting which region of the included regions belongs and determining a fatigue state of the banknote based on the detection result;
Have
A bill fatigue discrimination method characterized by the above .
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