JPH04313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野： この発明は、紙幣の真偽を識別する装置に関す
る。

発明の技術的背景： 従来、紙幣の真偽を識別するものとしては、２
つの方法が１般に知られている。第１の方法は、
正規化された光学的パターン又は磁気的パターン
を求めこれらを予め設定されたパターンと比較し
て行なうものであり、第２の方法は紙幣の検出信
号の光学的及び磁気的検出量の積分値を求め、そ
の値自体を予め設定された値と比較して行なうも
のである。

以下具体的に説明すると、先ず第１の方法とし
ては特開昭57−100590号公報に記載された装置が
存在し、この装置は第８図に示すように、被判別
紙幣を複数の区間に分割してその各区間毎に検出
部２００の検出信号を積分することにより区間積
分値Ｄを全区間にわたつて区間積分器２０１で求
めると共に、全体積分器２０２で被判別紙幣全体
にわたつて積分し全体積分値Ｅを求め、区間積分
値Ｄを記憶部２０３に記憶してスムージング部２
０４でスムージングして正規化部２０５に入力
し、各区間積分値を全体積分値Ｅで除算して検出
パターンの正規化を行ない、正規化されたパター
ンとパターン記憶部２０６からの基準パターンＨ
とを、差演算部２０７及び差積分器２０８で比較
することにより判別部２０９が紙幣の真偽を識別
するようになつている。従つて、この装置では検
出パターンを一旦正規化して正規化パターンを作
成し比較判別するため、例えば紙幣が流通され摩
擦，消耗によつて薄くなつたり、しわが生じたり
して検出レベルが全体的に上下にバラツク場合で
あつても、そのバラツキを吸収できる。よつて、
検出レベルのバラツキを考慮せずに適切に紙幣を
判別できる。

第２の方法は、第９図Ａ，Ｂに示すように被識
別紙幣全体にわたつて同図Ｂの検出信号を積分
し、得られる同図Ａの積分値を予め定められた値
と比較するようにしたものであり、その比較の際
には紙幣流通過程において薄くなつたり、しわが
生じたことによつて検出レベルが全体的に上下変
動したバラツキが生じても、適切に判別できるよ
うな許容範囲を設けている。よつて、新しい紙幣
及び流通紙幣の両方共に適切に判別できるように
なつている。

又、この積分値を光学系と磁気系の両方と求め
て識別することも特開昭56−82997号公報に記載
されており公知である。

しかしながら、従来の装置では検出値と基準値
との比較を光学系と磁気系の両方で識別するとき
でも個別に行なつており、磁気複写物や磁気鉛筆
等による偽物に対しては識別が必ずしも完全でな
いといつた欠点があつた。つまり磁気複写や磁気
インクで紙幣を偽造する際、偽造に用いる磁気イ
ンクは真正紙幣のものとは異なつている。そし
て、その磁気インクの特性は真正紙幣のものと差
があり、その差により偽造紙幣の光学系検出量と
磁気系検出量との関係は、真正紙幣のその関係と
は相違するが、従来の方法では検出できなかつ
た。例えばその一例を第１０図に示すと、この場
合、偽造用インクで偽造して光学系検出レベルを
基準レベルに合わせようとすると磁気系検出レベ
ルが多少大きくなつてしまい、逆に磁気系検出レ
ベルを基準レベルに合わせようとする光学系検出
レベルが多少ずれてしまうという現象が生じてい
たが、先ず第１の従来例では検出信号を一旦正規
化してしまうため、その差も正規化の段階で吸収
されてしまつていた。なお、第１０図において、
PIFは真正紙幣の光学系の積分値を、AIFは真正
紙幣の磁気系の積分値を、△は偽造紙幣の検出レ
ベルを、〇は真正紙幣の検出レベルをそれぞれ示
している。又、第２の従来例の場合でも、真正紙
幣に対する偽造紙幣の光学系検出レベルと磁気系
検出レベルとの関係の差は、第１０図に示すよう
に流通過程における摩擦，消耗による影響を考慮
して設けられた特許範囲よりも小さい場合が多
く、単に光学系の検出レベルと磁気系の検出レベ
ルとを個別に見ていた場合では、どちらも基準値
内になつてしまうため偽造紙幣を真紙幣と誤認し
てしまう問題があつた。

発明の目的： それに対して、光学系検出レベルと磁気系検出
レベルの相対関係を示す両者の比は磁気インクの
種類によつて異なり、しかも流通過程における摩
擦，消耗の影響をほとんど受けずに厳しい特許範
囲で真偽を判別できる。従つて、上述の磁気複写
や磁気鉛筆による偽物に対しても確実に識別でき
る。

本願発明はこのような点に着目してなされたも
のであつて、光学系及び磁気系の検出量の相関関
係を見ることによつて紙幣を識別するものであ
る。これにより、紙幣の識別をより正確に行なう
ことができる。

発明の実施例： 第１図Ａ，Ｂは紙幣識別部の機構を示すもので
あり、紙幣１の挿入口には紙幣挿入を検知するた
めのフオトセンサ２が設けられており、このフオ
トセンサ２の検知信号によつて上下１対ずつ搬送
ベルト３Ａ，３Ｂ及び４Ａ，４Ｂが駆動されるよ
うになつている。搬送レベル３Ａ，４Ａはプーリ
５，６間に巻回され、搬送レベル３Ｂ，４Ｂはプ
ーリ７，８間に巻回されており、ベルト３Ａ，３
Ｂと４Ａ，４Ｂとの中間部の紙幣搬送路には蒲鉾
形状の差動型磁気ヘツド１０が配設されると共
に、この下流側にも同様に残留磁気検出型磁気ヘ
ツド１１が配設されている。そして、プーリ５，
７の近傍には紙幣１が搬送機構内に取込まれたこ
とを検知するためのフオトセンサ２０が設けられ
ており、磁気ヘツド１０の手前には搬送される紙
幣の反射光量を検出するためのフオトセンサ２１
が設けられている。また、磁気ヘツド１０と１１
との間には紙幣１に塗付された磁気インクを磁化
するための磁石１２が設置されており、磁気ヘツ
ド１１の後方には、第２図に示すような長形状の
スリツト２２を有するスリツト板２３を挟んで配
設された発受光素子で成るフオトセンサ２４が設
けられている。このフオトセンサ２４が紙幣の搬
送方向と直交するような長形状になつているの
は、紙幣１の全体的な透過光量を測定することに
より、紙幣１の汚れ等に対処するためである。さ
らに、磁気ヘツド１０及び１１の上方には、搬送
される紙幣１を挟持してガイドするためのフリー
ローラ１６及び１７が配設されており、プーリ８
には周縁に多数のスリツト２５を有する回転板等
で成るフオトインタラプタ２６が取付けられてお
り、後述するクロツクパルスを生成するようにな
つている。

一方、紙幣識別の回路系は第３図に示すように
なつており、全体の制御を行なうコンピユータ
（マイクロコンピユータ等；以下、単にCPUとす
る）３０を有し、このCPU３０にはバスライン
３１を介してROM（Read Only Memory）３２
とRAM（Random Acc ess Memory）３３とが
接続されており、CPU３０にはフオトインタラ
プタ２６の出力を波形整形回路４０で波形整形し
たクロツクパルスCPと、フオトセンサ２０の検
出波形を波形整形回路４１で波形整形した紙幣検
知信号NDとが入力される。また、フオトセンサ
２０の検出信号は増幅器４２で増幅された後、積
分器４３で積分されてAD変換器４４でデイジタ
ル量に変換され、フオトセンサ２１の検出信号は
増幅器４５で増幅された後、積分器４６で積分さ
れてAD変換器４７でデイジタル量に変換され、
フオトセンサ２４の検出信号は増幅器４８で増幅
された後、積分器４９で積分されてAD変換器５
０でデイジタル量の変換されそれぞれバスライン
３１を経てRAM３３に格納される。さらに、差
動型磁気ヘツド１０の検出信号DNは差動増幅器
６０で増幅され、その増幅信号ASが全波整流の
整流器６１及びバンドパスフイルタ６２を経て信
号包絡線AFに波形変換され、積分器６３で積分
された後にAD変換器６４でデイジタル化され
る。同様に、残留磁気検出型磁気ヘツド１１の検
出信号も増幅器６５で増幅され、その増幅信号
DSが全波整流の整流器６６及びローパスフイル
タ６７を経て信号包絡線DFに波形変換され、積
分器６８で積分された後にAD変換器６９でデイ
ジタル化される。そして、CPU３０からは積分
器６３，４９，６８，４６，４３に対してそれぞ
れタイミング信号Ｔ１〜Ｔ５が、AD変換器６
４，５０，６９，４７，４４に対してそれぞれタ
イミング信号Ｔ６〜Ｔ１０が入力され、それら各
動作タイミング的に制御するようになつている。

このような構成において、その動作を図面を参
照して説明する。紙幣１が識別装置の所定位置に
挿入されると、紙幣１がフオトセンサ２により検
知されて搬送ベルト３Ａ，４Ａ，３Ｂ，４Ｂが駆
動され、紙幣１がベルト間に挟まれて移送され
る。搬送ベルトを巻回したプーリ８にはフオトイ
ンタラプタ２６が結合されており、紙幣１の搬送
に同期したクロツクパルスCPが波形整形回路４
０から出力され、紙幣１がフオトセンサ２０に達
し、波形整形回路４１から紙幣検知信号NDが出
力された後にこのクロツクパルスCPをCPU３０
で計数する。以後、この計数値に従つてCPU３
０は読取りのタイミング等種種の識別動作を制御
する。以下、種種の識別動作を個々に分けて説明
する。

(1) 磁気的な識別（磁気パターンないしは磁気の
有無）； この磁気的な識別には差動型磁気ヘツド１０を
用いているが、この磁気ヘツド１０は第４図に示
すように、コア１０１の中央部に巻回された１次
巻線１０２に正弦波（たとえば5KHz）１０３を
印加して交流磁界を形成し、コア１０１の端部に
巻回された２次巻線１０４で紙幣１の面とシール
ドされている反対側の面との差の出力DNを取出
すようにしたものである。なお、この磁気ヘツド
１０の出力DNは、紙幣１の磁気インクが全くな
いときでも微小な正弦波信号が出力されるように
なつており、この磁気ヘツド１０では磁気インク
の濃度が一様の部分においても対応した出力が得
られる。このようにして搬送機構で紙幣１が移送
され、この先端部の模様部分が差動型磁気ヘツド
１０の位置に達したことが、クロツクパルスCP
の計数値によつて判別されると（紙幣先端部がヘ
ツド位置を通過した直後の時点to）、CPU３０か
らのタイミング信号Ｔ１によつて積分器６３が積
分動作を開始する。ここで、磁気ヘツド１０の出
力DNは差動増幅器６０により増幅された後、整
流器６１で全波整流され、バンドパスフイルタ
（超低域及び高周波数成分をカツト）を介して
（信号AFが）積分器６３へ入力される。このよう
な紙幣１の移動により得られる各部波形AS，AF
及びAIは、例えば第５図Ａのようになる。なお、
同図Ａの時間TOが紙幣１の範囲を示している。

紙幣１が予め設定された距離を進む毎（時点ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４）に、CPU３０からのタ
イミング信号Ｔ６によつてAD変換器６４は積分
器６３の積分値AIをデイジタル量に変換し、こ
の値をRAM３３に記憶する。このとき、CPU３
０は紙幣１の各区間毎の積分値をRAM３３に記
憶された値から減算することにより算出し、この
値を当該区画におけるROM３２に記憶された基
準値の範囲と比較し、当該区画毎に“１”又は
“０”を決定してRAM３３に順次記憶する。そ
して、紙幣１の後端が差動型磁気ヘツド１０を通
過しきる時ｔ４（これは、紙幣１の後端がフオト
センサ２０を通過してからのクロツクパルスCP
の計数値により判別）にも、CPU３０からのタ
イミング信号Ｔ６によつてAD変換器６４で積分
器６３からの値AIをデイジタル量に変換し、最
終的な積分値AIFとしてRAM３３に記憶する。
そして、CPU３０はRAM３３に順次記憶された
磁気パターンと、予めROM３２に記憶されてい
る基準パターンとを比較し、当該磁気パターンと
をの真偽を決定する。この場合、最終的な積分値
（紙幣全体の値）AIFも、予めROM３２に記憶さ
れているある特許幅をもつた設定値と比較され、
その特許範囲内なら真券と判別される。なお、最
終的な真偽決定は、以下の各識別を含めてなされ
るものである。

(2) 光学的な識別（光学パターンないしは紙幣全
体の透過光量値）； 上述した磁気の場合とほぼ同様であり、フオト
センサ２４の出力は増幅器４８により増幅され
（信号PS）、積分器４９で積分されてタイミング
信号Ｔ７に従つてAD変換器５０でデイジタル量
に変換され、RAM３３に記憶される。そして、
紙幣１の先端部がフオトセンサ２４の位置に達し
たことがクロツクパルスCPの計数値により判別
されると（時点ｔ０）、CPU３０からのタイミン
グ信号Ｔ７で積分が開始される。なお、紙幣１の
移動により得られる波形は、例えば第５図Ｂのよ
うになる。紙幣１が予め設定された距離を進む毎
（時点ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４）に、CPU３０か
らのタイミング信号Ｔ７に従つてAD変換器５０
で当該積分器４９の積分値PIをデイジタル量に
変換し、一旦RAM３３に記憶する。CPU３０は
RAM３３の値を減算することにより紙幣１の各
区画毎の透過光量の積分値を求め、その値を当該
区画におけるROM３２に予め記憶されている基
準値の範囲と比較し、当該区画毎に“１”又は
“０”を決定して順次RAM３３に記憶する。紙
幣１の後端がフオトセンサ２４を通過しきるとき
にも積分器４９からの値PIをデイジタル量に変
換し、最終的な積分値PIFとして読む込む。そし
て、CPU３０がRAM３３に順次記憶された光学
パターンと、ROM３２に予め記憶されている基
準パターンとを比較し、紙幣全体の積分値PIFも
ROM３２に記憶されている設定値の範囲と比較
する。このような分割された区画に対応するパタ
ーンの比較により、紙幣の真偽を識別する。

(3) 磁気量と透過光量の相関関係による識別； 上述の(1)項の磁気的な識別における最終的な積
分値AIFと(2)項の光学的な識別における最終的な
積分値PIFとをRAM３３が読出し、CPU３０で
除算してその値を一旦RAM３３に記憶する。
RAM３３に記憶されたこの値を、ROM３２に
予め記憶されている基準値の範囲と比較し、その
範囲内ならば磁気量と透過光量に相関関係がある
として真券と判別する。なお、この判別は両方の
積分値AIF及びPIFが得られた後の適当な時期に
行なう。

(4) 磁気インクの種類による識別； ところで、磁気インク（磁気複写物、磁気鉛筆
を含む）は、その種類によりヒステリシスループ
で表わすと、第６図Ａ〜Ｃに示すような３つのタ
イプに分類されることが実験の結果、判明した。
すなわち、第６図Ａのタイプは、磁界の強さＨを
最大Hmにしたときの最大磁束密度Bmと、磁界
Ｈを取り去つたときの残留磁束密度Brとに差が
ほとんど出ないものであり、同図Ｂのタイプは最
大磁束密度Bmと残留磁束密度Brとにある程度の
差が生じ、残留磁束密度Brもある程度有するも
のである。また、第６図Ｃのタイプは最大磁束密
度Bmと残留磁束密度Brとに差があり、残留磁束
密度Br自体が非常に小さいものである。これら
特性図から明らかなように、磁気インクが上記３
特性のどのタイプに属するかを検出するには、最
大磁束密度Bmと残留磁束密度Brとを測定して両
者の比（又は差，和，積）を求めれば良い。この
実施例では、上述した差動型磁気ヘツド１０によ
る積分値（最大磁束密度Bmの積分値に相当）
と、残留磁気検出型ヘツド１１による積分値（残
留磁束密度Brの積分値に相当）との比も求める
ようにしている。

残留磁気検出型磁気ヘツド１１の直前には磁石
１２が設けられており、紙幣１の磁気インクを一
旦磁化させて磁気ヘツド１１位置まで移動させ、
磁気ヘツド１１から残留磁気量を検出するように
している。第７図Ａ，Ｂは差動磁気ヘツド１０と
残留磁気検出型ヘツド１１の検出点を示すもので
あり、差動型磁気ヘツド１０は同図Ａのように変
調正弦波１０３のピーク時に最大磁束密度Bmを
検出するようになつており、残留磁気検出型ヘツ
ド１１は同図Ｂのように磁石１２で一旦磁化HO
された紙幣を、ヘツド位置まで移動させて残留磁
束密度Brを検出するようになつている。なお、
残留磁気検出型ヘツド１１は変化率を検出するこ
とになるので、厳密には残留磁束密度Br自体を
求めているわけではないが、積分値同志を除算し
てもその値により予め磁気インクの種類を３個の
タイプに分類することができているので問題はな
い。

差動型磁気ヘツド１０の検出動作は(1)項の磁気
識別の所で説明したので省略するが、残留磁気検
出型磁気ヘツド１１の検出動作もほぼ同様であ
る。すなわち、磁気ヘツド１１の出力は増幅器６
５により増幅された後（信号DS）、整流器６６で
全波整流され、ローパスフイルタ６７を介して
（信号DFが）積分器６８に入力される。なお、積
分器６８の積分開始時期は、紙幣先端の模様部分
が磁気ヘツド１１位置に達した時であり、紙幣１
の移動によつて得られる波形DS，DF及びDIは、
たとえば第５図Ｃのようになる。そして、紙幣１
の後端が磁気ヘツド１１を通過しきる時に、
CPU３０からのタイミング信号Ｔ８によつてAD
変換器６９で積分値DIをデイジタル量に変換し、
その値をRAM３３に記憶する。その後、CPU３
０はRAM３３に記憶された積分値AI及びDIを読
出し、比AI／DIつまり磁束密度の比Bm／Brを
求めてRAM３３に格納する。CPU３０は、この
値Bm／Brを予めROM３２に記憶されている設
定値と比較し、どの範囲に属するかを比較判別す
ることにより磁気インクの種類を決定する。これ
により、紙幣の金種を判別することができる。

(5) 紙質の識別； 紙幣１の通過を検出しているフオトセンサ２０
は、増幅器４２、積分器４３及びAD変換器４４
を介して、紙幣１の透過光量値TIの検出も併せ
て行なうようになつており、フオトセンサ２１は
紙幣１の反射光量値の検出を行なつており、増幅
器４５で増幅された信号を積分器４６で積分し、
その積分値RIをAD変換器４７でデイジタル量に
変換している。すなわち、紙幣１がフオトセンサ
２０を通過し始めた時、タイミング信号Ｔ５によ
つて積分開始され、紙幣１が通過しきつた時にタ
イミング信号Ｔ１０によつて積分値TIがAD変換
器４４でデイジタル量に変換され、RAM３３に
記憶される。同様に、紙幣１の反射光がフオトセ
ンサ２１に達する位置にまで紙幣１が来た時に積
分値が開始され、紙幣１が通過しきつた時に積分
器４６で求められている積分値RIがタイミング
信号Ｔ９によつてAD変換器４７でデイジタル量
に変換され、RAM３３に記憶される。その後、
CPU３０はRAM３３から格納された積分値RI，
TIを読出して乗算し、その乗算値と予めROM３
２に記憶されている設定値とを比較することによ
り、紙幣１の紙質を識別する。

以上のようにして求めた(1)〜(5)の識別結果か
ら、CPU３０は最終的に紙幣１の真偽及び金種
を識別し、その後に積分器６３，４９，６８，４
６，４３をそれぞれリセツトする。

発明の効果； 以上のようにこの発明の識別によれば、磁気パ
ターン及び光学パターンの識別に加え、磁気量と
透過光量との相関関係をみるようにしているの
で、より一層確実な識別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａはこの発明の紙幣搬送機構の一実施例
を示す平面図、同図Ｂはその側面図、第２図はこ
の発明に用いるスリツト板の一例を示す平面図、
第３図はこの発明の回路構成例を示すブロツク
図、第４図はこの発明に用いる差動型磁気ヘツド
の構造図、第５図Ａ〜Ｃは第３図の動作例を説明
するためのタイムチヤート、第６図Ａ〜Ｃ及び第
７図Ａ，Ｂはそれぞれこの発明の磁気特性検出の
原理を説明するための図、第８図は従来装置を示
すブロツク構成図、第９図Ａ，Ｂは従来の他の例
を説明するための図、第１０図は従来装置の不都
合を示す図である。 １…紙幣、２，２０，２４…フオトセンサ、５
〜８…プーリ、１０…差動型磁気ヘツド、１１…
残留磁気検出型磁気ヘツド、１２…磁石、１６，
１７…フリーローラ、２６…フオトインタラプ
タ、３０…CPU（コンピユータ等）、３１…バス
ライン、３２…ROM、３３…RAM、４３，４
６，４９，６３，６８…積分器、４４，４７，５
０，６４，６９…AD変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紙幣に光を照射する光源と、前記紙幣からの
   透過光を受光するフオトセンサと、このフオトセ
   ンサからの検出信号を積分して光学積分値を求め
   る第１の積分器と、前記紙幣の磁気量を検出する
   差動型ヘツドと、この差動型ヘツドの検出信号を
   積分して磁気積分値を求める第２の積分器と、前
   記第１の積分器による光学積分値及び前記第２の
   積分器による磁気積分値の各々について予め定め
   られた第１の基準値と比較する制御部とを備え、
   前記制御部は、更に前記光学積分値及び磁気積分
   値の比を求め、予め定められた第２の基準値と比
   較して前記紙幣の識別をするようにしたことを特
   徴とする紙幣の真偽識別装置。