JPH04180193A - 紙幣鑑別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙幣鑑別装置の特にその斜行補正に関するも
のである。

（従来の技術） 自動入出金機や自動販売機において、顧客により紙幣が
投入されると、この紙幣の金種やその表裏正逆を判定し
、更にその真偽を判定するための処理が行なわれる。こ
の目的のため自動入出金機や自動販売機には紙幣鑑別装
置が用いられている。

紙幣鑑別装置は、投入された紙幣の模様や図形から、そ
の反射光や透過光等による光学的なパターンあるいは磁
気的なパターンを検出し、これを予め設定した基準値と
比較して、その類似度により、あるいはこの類似度と紙
幣の外形寸法の検出結果とを組み合わせて鑑別を行なっ
ていた。

上記の光学的なパターンを検出するためには、ＬＥＤや
ホトダイオード、ホトトランジスタ。

ＣＣＤ等が用いられ、磁気的なパターンを検出するだめ
には磁気ヘッド等が用いられる。

ところが、紙幣が斜行して搬送されると、検出したパタ
ーンと、記憶された基準値とを比較する位置がずれてし
まい、投入された紙幣の判別を正しく行なえない可能性
がある。そのため、従来の紙幣鑑別装置では次のように
して斜行の影響を少なくなるようにしていた。

先ず、第１の方法としては、検出したパターンを一時記
憶部に記憶し、そのデータを斜行の影響の少ないように
並へ替えて基準値と比較する方法である。

次いで、第２の方法としては、基準値を予め設定した斜
行の範囲毎に複数持ち、これら複数の基準値を斜行の度
合に応じて切り替えて記憶したパターンと比較する方法
である。

以上、第１．２の方法による従来の紙幣鑑別装置を次に
説明するが、これに先立ち、紙幣鑑別装置における紙幣
の位置及びパターンの検出構造を説明する。

第２図は、紙幣鑑別装置における検出部の構成を示す斜
視図である。

図において、紙幣１は紙幣搬送路２上を図示矢印方向に
図示しない搬送手段により搬送されるよう構成されてい
る。

紙幣搬送方向の手前側、紙幣１の下方には、紙幣搬送方
向と直角方向に所定の間隔を有して２つのＬＥＤ　（発
光ダイオード）３Ａ、３Ｂが設置され、またこれらＬＥ
Ｄ３Ａ、３Ｂの位置に対応して搬送される紙幣１の上方
にはホトダイオード４Ａ、４Ｂが設置されている。これ
らＬＥＤ３Ａ、３Ｂとホトダイオード４Ａ、４Ｂとは、
ＬＥＤ３Ａとホトダイオード４Ａ、ＬＥＤ３Ｂとホトダ
イオード４Ｂがそれぞれ一対となって紙幣１の到来を検
出するもので、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂから照射された光をホ
トダイオード４Ａ、４Ｂで受光することによって紙幣の
有無を検出するよう構成されている。

これら２対の検出部の紙幣搬送方向後方には、紙幣１の
反射光のイメージパターンを検出するイメージセンサ５
が配置されている。

このように構成された紙幣ｌの検出部は、図示しない搬
送手段により紙幣１が搬送されると、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ
からの光を紙幣１が遮ることによって、その到来を検出
する。

次いで、イメージセンサ５は図示しない発光手段から照
射された光による紙幣１の反射光から紙幣１のイメージ
パターンを検出する。

そして、紙幣鑑別装置はこれらイメージセンサ５からの
検出信号とホトダイオード４Ａ、４Ｂからの検出信号と
に基づいて紙幣１の鑑別を行なうものである。

次に、上述した第１の方法を用いた従来の紙幣鑑別装置
を説明する。

第３図はそのような従来の紙幣鑑別装置を示すブロック
図である。

図において、パターン検出手段６は第２図に示したイメ
ージセンサ５等からなり、紙幣１からの反射光によって
そのイメージパターンを検出する手段である。

紙幣検出手段７．８はそれぞれＬＥＤ３Ａとホトダイオ
ード４Ａ及びＬＥＤ３Ｂとホトダイオード４Ｂ等からな
り、紙幣１の到来を検知する手段である。

一時記憶手段９は、パターン検出手段６からの出力信号
を記憶するバッファメモリである。

斜行演算手段１０は、紙幣検出手段７．８から出力され
る紙幣１の到来の時間差または紙幣１か一定距離搬送さ
れる毎に出力されるパルス数の差により紙幣１の斜行の
度合を演算する演算回路である。

斜行補正手段１１は、−時記憶手段９に記憶された反射
光パターンデータな順次読み出し、斜行演算手段１ｏで
演算された斜行値に基づいてこれを並べ替える斜行補正
回路である。

記憶手段１２は、斜行補正手段１１によって並べ替えら
れたデータを記憶するメモリである。

基準値記憶手段１３は、予め設定された紙幣１の基準値
データが記憶されているメモリである。

比較手段１４は、記憶手段１２に記憶された紙幣１のデ
ータと基準値記憶手段１３の基準値デー夕とを比較する
比較回路等で構成されている。

判別手段１５は、比較手段１４の比較結果に基づき、投
入された紙幣１の金種や表裏正逆及びその真偽を判別す
る判別回路等で構成されている。

次に動作について説明する。

紙幣ｌが図示しない搬送手段により搬送されると、その
到来が紙幣検出手段７．８によって検出される。すると
、紙幣演算手段１０は、紙幣検出手段７．８の設置位置
間隔と、両手段７．８から検出される紙幣１の到来の時
間差または紙幣１が一定距離搬送される毎に出力される
パルス数の差とに基づいて紙幣１の斜行の度合を演算し
、この演算値を斜行補正手段１１に出力する。

また、紙幣検出手段７，９によって紙幣１の到来が検知
されると、パターン検出手段６は、紙幣１の搬送方向と
直角の方向に走査し、紙幣１の反射光パターンを検出し
出力する。

第４図はパターン検出手段６の走査の様子を説明する図
である。

即ち、パターン検出手段６は、先ずａｌ。

ａ２．ａ３．・・・、ａｌ８の順に走査し、次いで紙幣
１か一定距離搬送される毎に出力されるパルスに同期し
て次のｂｌ、ｂ２．ｂ３．・・・、ｂｌ８を走査する。

更にｃｌ、ｃ２．ｃ３．・・・、ｄｌ。

ｄ２．・・・、ｊ１８．・・・と紙幣−枚分の反射光パ
ターンを走査し、この紙幣−枚分のデータを一時記憶手
段９に記憶させる。

尚、前記の斜行演算手段１０で演算される斜行値は、第
４図における１、２．・・・、１８の数字方向と紙幣１
の長辺とのなす角度を示している。

−時記憶手段９で記憶された紙幣１の反射光パターンは
斜行補正手段１１に入力される。斜行補正手段１１は、
−時記憶手段９に記憶された反射光パターンを順次読み
出し、斜行演算手段１０で演算された斜行値に基づいて
並べ替える。

第５図に並べ替えた反射光パターンの様子を示す。

このように並べ替えられた紙幣１の一枚分の反射光パタ
ーンは記憶手段１２に記憶される。

次いで、比較手段１４は、記憶手段１２に記憶された反
射光パターンと、基準値記憶手段１３に記憶されている
基準値とを比較する。そして判別手段１４は、この比較
結果より紙幣１の金種や表裏正逆及びその真偽を判別し
、判別結果を接続される上位装置に通知する。

次に、第２の方法を用いた従来の紙幣鑑別装置を説明す
る。

第６図はそのような従来の紙幣鑑別装置を示すブロック
図である。

図において、パターン検出手段６、紙幣検出手段７．８
、−時記憶手段９、斜行演算手段１０、比較手段１４、
判別手段１５は、第３図に示した第１の方法による紙幣
鑑別装置と同様である。

基準値記憶手段（１）　１６−１・・・基準値記憶手段
（ｎ）　１６−ｎは、それぞれ予め設定した斜行の範囲
毎に紙幣ｌの基準値を記憶したメモリで構成されている
。

基準値選択手段１７は、斜行演算手段１０で演算された
斜行値に基づき、基準値記憶手段（１）・・・（ｎ）　
１６−１・・・１６−ｎの中から適合する基準値を選択
して出力する選択回路等から構成されている。

次に動作について説明する。

紙幣１が図示しない搬送手段により搬送されると、紙幣
検出手段７．８によってその到来が検知され、またこれ
らの出力に基づき斜行演算手段１０が紙幣１の斜行値を
演算する。

また、パターン検出手段６は紙幣１の反射光パターンを
検出し、その紙幣−枚分のデータを一時記憶手段９に記
憶させる。

以上の動作は第１の方法と同様である。

一方、斜行演算手段１０の出力信号が基準値選択手段１
７に入力されると、基準値選択手段１７はこの斜行値に
適合する基準値を基準値記憶手段（１）・・・（ｎ）　
１６−１・・・１６−ｎの中から選択し、この基準値を
比較手段１４に出力する。

比較手段１４は、基準値選択手段１７からの基準値と一
時記憶手段９の記憶内容とを比較し、その比較結果を判
別手段１５に出力する。

判別手段１５は、この比較結果より、紙幣１の金種や表
裏正逆及びその真偽を判別し、上位装置に通知する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の紙幣鑑別装置では次のような
問題点があった。

即ち、第１の方法による紙幣鑑別装置では、−時記憶手
段９で記憶したパターンを並べ替えてから比較１判別動
作を行なうため、紙幣１の鑑別に長い時間がかかる。し
かも−時記憶手段９を有するための回路規模が大きくな
り、コスト高となっていた。

また、第２の方法による紙幣鑑別装置では、基準値を複
数有するため、そのための複数の基準値記憶手段（１）
・・・（ｎ）　１６−１・・・１６−ｎを必要とし、従
ってこの第２の方法においても回路規模が大きくなり、
コスト高となる問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、安価で動作の高速化を図ることのできる紙幣鑑別
装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の紙幣鑑別装置は、搬送される紙幣の物理的特徴
を検出するパターン検出手段と、搬送される前記紙幣の
斜行の度合を検出する斜行検出手段と、前記斜行検出手
段による前記紙幣の斜行の度合に基づき、前記パターン
検出手段で検出された前記紙幣の物理的特徴データを、
斜行の度合の少なくなるよう並べ替える斜行補正手段と
、前記斜行補正手段で並べ替えられた前記紙幣の物理的
特徴データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶
された前記紙幣の物理的特徴データと予め設定した基準
値と比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果から
前記紙幣の鑑別を行なう判別手段とを設けたものである
。

（作用） 本発明の装置は、パターン検出手段で紙幣の物理的特徴
を検出し、斜行検出手段で搬送される紙幣の斜行の度合
を検出する。

斜行補正手段は斜行検出手段で検出された紙幣の斜行の
度合に基づき、パターン検出手段で検出された紙幣の物
理的特徴データを、斜行の度合が少なくなるよう順次並
べ替え、記憶手段に記憶させる。

記憶手段に記憶された紙幣−枚分の物理的特徴データは
、比較手段で、予め設定した基準値と比較され、この比
較結果から判別手段が紙幣の金種、真偽等の鑑別を行な
う。

従って、斜行補正が紙幣の物理的特徴の検出と同時に行
なえるため、鑑別動作の高速化が図れる。また、紙幣の
物理的特徴の斜行補正前のデータを一時記憶する構成や
複数の基準値を備える必要がなく、構成が簡素で低コス
ト化を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の紙幣鑑別装置を図の実施例を用いて詳細
に説明する。

第１図は本発明の紙幣鑑別装置を示すブロック図である
。

図の装置は、パターン検出手段１８、斜行検出手段１９
、斜行補正手段２０、記憶手段２１、基準値記憶手段２
２、比較手段２３、判別手段２４で構成されている。

パターン検出手段１８は、図示しない搬送手段により搬
送される紙幣の物理的特徴を検出する手段で、ＬＥＤあ
るいは蛍光管と第２図に示したＣＣＤ等からなるイメー
ジセンサ５等で構成されている。

斜行検出手段１９は、紙幣の斜行の度合を検出する手段
で、２つの紙幣検出手段２５．２６と斜行演算手段２７
とで構成されている。

紙幣検出手段２５．２６は、それぞれ第２図に示したＬ
ＥＤ３Ａ、ホトダイオード４Ａ及びＬＥＤ３Ｂ、ホトダ
イオード４Ｂで構成されている。

また、斜行演算手段２７は、紙幣検出手段２５．２６の
出力によって後述する紙幣の斜行値を演算する演算回路
で構成されている。

斜行補正手段２０は、斜行検出手段１９で検出された斜
行値に基づき、パターン検出手段１８で検出された紙幣
の物理的特徴データを、後述する補正値により斜行の度
合の少なくなるよう並べ替える手段で、プロセッサ等で
構成されている。

記憶手段２１は、斜行補正手段２０で並べ替えられたデ
ータを記憶するメモリである。

基準値記憶手段２２は、従来の基準値記憶手段１３と同
様に、予め設定された紙幣の基準値データが記憶されて
いるメモリである。

比較手段２３及び判別手段２４は、従来と同様に、記憶
手段２１に記憶された紙幣の物理的特徴データと、基準
値記憶手段２２の基準値データとを比較する比較回路及
び、比較手段２３の比較結果に基づき紙幣の金種や表裏
正逆及びその真偽を判別する判別回路で構成されている
。

次に上記構成の紙幣鑑別装置の動作について説明する。

紙幣が図示しない搬送手段により搬送されると、その到
来が紙幣検出手段２５．２６によって検出される。する
と斜行演算手段２７は、紙幣検出手段２５．２６の設置
位置間隔と、両手段２５．２６から検出される紙幣の到
来の時間差または紙幣が一定距離搬送される毎に出力さ
れるパルス数の差とに基づいて紙幣の斜行の度合を演算
する。

第７図は紙幣検出手段２５．２６と斜行演算手段２７の
動作タイミングチャートである。

また、第８図は紙幣１００と紙幣検出手段２５゜２６と
の位置関係を示す図である。

即ち、第７図（ａ）は紙幣検出手段２５の出力信号、第
７図（ｂ）は紙幣検出手段２６の出力信号であり、ｒｌ
Ｊが紙幣１００を検出している状態、ｒＯＪが検出して
いない状態を示している。

先ず、時刻ｔ１で紙幣検出手段２５が紙幣１００の到来
を検知し、次いで時刻ｔ２で紙幣検出手段２６が紙幣１
００の到来を検出する。

第８図に示すように、紙幣検出手段２５．２６間の間隔
をし、紙幣検出手段２５が紙幣１００の到来を検知して
から紙幣検出手段２６が紙幣１００を検知するまでの紙
幣搬送方向の移動距離を４とすると、斜行演算手段２７
は次式で紙幣１００の斜行角度θを演算する。

θ　＝　　　ｊａｎ−’ｎ　　７　Ｌ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・軸　（１）即ち、斜行
演算手段２７は、先ず紙幣検出手段２５の出力信号（第
７図（ａ））と紙幣検出手段２６の出力信号（第７図（
ｂ））との排他的論理和を演算し、更にこの信号と紙幣
検出手段２５との論理積を演算する。この演算結果が第
７図（ｃ）に示す信号である。

そして、斜行演算手段２７には、図示しない手段により
、第７図（ｄ）に示すように紙幣１００が一定距離搬送
される毎に出力されるパルス信号が入力されている。

そこで、この第７図（ｄ）のパルス信号と第７図（ｃ）
の信号との論理積をとると、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間に
パルス信号が出力される信号となる（第７図（ｅ））。

従って、第７図（ｅ）に示す信号のパルス数を計数する
ことにより、第１式のβに対応する値が求められ、紙幣
１００の斜行角度θを演算することができる。

また、パターン検出手段１８は、紙幣１００の搬送方向
と直角方向に走査し、紙幣１００の反射光パターンを検
出し、斜行補正手段２０に対して出力する。

即ち、パターン検出手段１８は、第４図を用いて説明す
ると、ａｌ、ａｌ、・・・、ａｌ８と走査し、更に紙幣
１００が一定距離搬送される毎に出力されるパルスに同
期して次のｂｌ、ｂ２．・・・ｂｌ８を走査し、これら
のデータを順次斜行補正手段２０に対して出力する。

斜行補正手段２０は、順次入力される反射光パターンデ
ータな、斜行検出手段１９で演算された斜行値θに基づ
き斜行の影響が少なくなるよう並べ替える。

この並べ替える際の補正値は次の第２式、第３式のよう
に表わすことができる。

Ｘ　＝　ｘ　ｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ　　　　　　　　…
（２）Ｙ＝−ｘｓｉｎθ十ｙ　ｃｏｓθ　　　　　　　
　　…（３）ここで、Ｘは第４図における１、２，３．
−・・。

１８方向、ｙは第４図におけるａ、ｂ、ｃ、−。

β方向の座標を示し、Ｘ、Ｙは斜行値θで座標軸を回転
させ、斜行の影響を少なくなるよう並べ替えた後の１．
２．・・・方向に対応するＸ方向及びａ、ｂ、ｃ方向に
対応するＸ方向である。

また、上記第２．３式は原点（ｘ＝Ｏ。

ｙ＝ｏ）を中心とした座標軸の回転を示しており、これ
は第４図において、ａｌの位置に相当する。

尚、本来、回転の原点は紙幣１００の端部が位置するｂ
５が望ましいものであるが、搬送される紙幣１００の端
部な紙幣検出手段２５．２６で検出するのは不可能であ
るため、予め設定したａｌの位置を原点として用いてい
る。従って、回転の原点をａｌとした上記第２．３式で
は多少の誤差が存在するが、第２図に示した紙幣搬送路
２は紙幣１００の幅に対して極端に広幅ではないため、
実際の装置では例えばａｌと８５との寸法差は僅かであ
り、しかも実際には斜行値θも第４図及び第８図のよう
に大きくはないため、このような誤差は実用上問題ない
ものである。

斜行補正手段２０は、上記の第２．３式を用いてパター
ン検出手段１８から出力されるパターン信号を並べ替え
て記憶手段２１に記憶させる。具体的には、パターン検
出手段１８のパターンデータが格納される記憶手段２１
のアドレスの増分を第２．３式に基づいてコントロール
することにより、第５図に示す紙幣１００のパターンを
記憶させる。

記憶手段２１に記憶された紙幣１００のパターンは、比
較手段２３で基準値記憶手段２２に記憶されている基準
値と比較される。

比較手段２３では、基準値記憶手段２２に記憶されてい
る全ての基準値と比較を行ない、その差の大きさの和を
金種やその表裏正逆の方向毎に求める。

判別手段２４は、機種やその表裏正逆毎に求められた基
準値との差の大きさの和の一番小さな金種とその表裏正
逆を、投入された紙幣と同一であるとして、この鑑別結
果を図示しない上位装置に通知する。

尚、上記実施例では紙幣１００の物理的特徴を検出する
手段として紙幣１００の反射光を用いて検出を行なった
が、これに限定されるものではなく、例えば透過光を用
いて検出するよう構成しても良い。

また、斜行検出手段１９においても、紙幣１００の斜行
値θが検出できるものであれば特に限定はなく、どのよ
うな構成であっても上記実施例と同様の効果を奏するこ
とができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、パターン
検出手段の出力データを一時記憶せず、直接斜行補正を
行なって、記憶手段に記憶するようにしたので、従来の
ように一時記憶手段や複数の基準値を持つ必要がなく、
紙幣鑑別装置の低コスト化を図ることができる。

また、従来のように、−時記憶手段に記憶したパターン
を読み出してから斜行補正を行なって並べ替える等のこ
とがないため、鑑別動作の時間短縮化が図れ、高速で鑑
別が行なえる紙幣鑑別装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による紙幣鑑別装置のブロック
図、第２図は紙幣鑑別装置の検出部の斜視図、第３図は
従来の第１の方法による紙幣鑑別装置のブロック図、第
４図は検出位置と紙幣の位置関係を示す図、第５図は斜
行補正を行なった後の紙幣のパターンを説明する図、第
６図は従来の第２の方法による紙幣鑑別装置のブロック
図、第７図は斜行検出手段の各部のタイミングチャート
、第８図は紙幣と紙幣検出手段との関係を示す図である
。 １８・・・パターン検出手段、１９・・・斜行検出手段
、２０・・・斜行補正手段、２１・・・記憶手段、２２
・・・基準値記憶手段、２３・・・比較手段、２４・・
・判別手段、１００・・・紙幣。 紙ｗａｉｔ別装置の検出部の斜視図 第２図 第１の従来装置のブロック図 第　　３　　図 検出位置と紙幣の位Ｉ！関係を示す回 部４図 斜行補正後の紙幣パターン 第　　５　　図 第６図 斜行検出手段の各部のタイミングチャート第７図 紙幣と紙幣検出手段の間係説明図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送される紙幣の物理的特徴を検出するパターン検出手
   段と、 搬送される前記紙幣の斜行の度合を検出する斜行検出手
   段と、 前記斜行検出手段による前記紙幣の斜行の度合に基づき
   、前記パターン検出手段で検出された前記紙幣の物理的
   特徴データを、斜行の度合の少なくなるよう並べ替える
   斜行補正手段と、 前記斜行補正手段で並べ替えられた前記紙幣の物理的特
   徴データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段で記憶された前記紙幣の物理的特徴データ
   と予め設定した基準値と比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果から前記紙幣の鑑別を行なう判
   別手段とを設けたことを特徴とする紙幣鑑別装置。