JPH0690749B2 - 紙幣判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は紙幣に光を照射して紙幣の反射光を検出し、こ
の検出信号に基づいて紙幣の判別を行なう紙幣判別装置
に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、紙幣を判別する方法として色々な方法が用いられ
ているが、紙幣の汚れや落書きなどを検出するものとし
ては、紙幣に光を照射して紙幣からの反射光や透過光を
検出して判別を行なう方法がある。

このような紙幣の判別装置として従来第１図に示すよう
なものがある。

この装置は自動取引装置などに組み込まれて用いられる
紙幣判別装置であり、図中Ｐは紙幣、１は紙幣を照明す
る光源、２は紙幣無し時に光を反射する基準反射板、３
は反射光を電気信号として検出するラインセンサ、４は
増幅器、５はタイミング回路、６は第１のアンド回路、
８は第２のアンド回路、９は第３のアンド回路、10は第
１の積分器、11は第２の積分器、12は判定器である。

光源１は紙幣の搬送方向と直交する方向に設けてあり、
反射板２及びラインセンサ３は光源と平行に設けてあ
る。ラインセンサ３はたとえば200ビットの電荷結合素
子（CCD）から成り、１回の走査検出動作で200画素の信
号を得る。搬送路を送られてきた紙幣は光源１により照
明されてその反射光がラインセンサ３により検出され
る。紙幣通過後ラインセンサ３は反射板２による反射光
を検出する。検出信号は増幅器４により増幅される。増
幅器の出力端子はタイミング回路５の入力端子及び第２
のアンド回路８と第３アンド回路９とのそれぞれ一方入
力端子に接続されていて、検出信号Ｆタイミング回路５
と第２のアンド回路８と第３のアンド回路９とに入力さ
れる。

タイミング回路55では信号Ｆを受けて、紙幣の判別に用
いる信号の領域を示す信号HG,VG,VGOを出力する。これ
らの信号は第２図に示すような信号であり、HGは紙幣の
搬送方向と直交する方向（以下Ｈ方向という）における
紙幣上及び紙幣通過後の判別領域を表わす信号であり、
VGは紙幣の搬送方向（以下Ｖ方向と言う）における紙幣
上の判別領域をVGOはＶ方向における紙幣通過後の判別
領域をそれぞれ表している。

第１のアンド回路６は信号VGとHGとを入力されてそのア
ンド信号G1を出力する。この信号G1は紙幣上の判別領域
Ａ（第２図中斜線にて示す）を表わす信号となる。タイ
ミング回路５からの信号VG0は紙幣通過後の判別領域Ｂ
（第２図中斜線にて示す）を表わす信号となる。第２の
アンド回路８は検出信号Ｆと判別領域Ａを現す信号G1と
を入力されそのアンド出力は判別領域Ａにおける検出信
号FAとなる。第３のアンド回路９は検出信号Ｆと判別領
域Ｂを表わす信号VGOとを入力され、そのアンド出力は
判別領域Ｂにおける検出信号FBとなる。そして第１の積
分器10は信号FAの積分を行ない積分値SAを判別器12に入
力し、第２の積分器11は信号FBの積分を行ない、その積
分値SBを判別器12に入力する。判別器12は入力された信
号SAとSBとの比（SA/SB）をとり、その比の値Ｅに基づ
いて紙幣の判別を行なう。

ここで照射光と反射光とは第３図に示すように一定の関
係にあるので、反射板２により反射される光量は一定と
なり、領域Ｂにおける検出信号FBの積分値SBは一定とな
る。また紙幣の反射光量は紙幣に汚れや落書きがなけれ
ば一定であるが、汚れや落書きがあると変動する。従っ
て信号SAとSBとの比Ｅが所定の範囲内にあるかどうかで
紙幣の判別を行なうことができる。

上記の構成により紙幣の判別を行なうことができるが、
この装置では光源として蛍光灯を用いている。蛍光灯は
蛍光部の温度により明るさも変化し、第４図に示すよう
に所定の温度T1に近付くに従って蛍光部の明るさも増す
が温度T1を越えると逆に明るさも減少してしまう性質を
持っている。

このため第５図に示すように蛍光灯は照射開始直後には
蛍光灯の両端部の温度が高くなり中央部は温度が低いの
でT2のような特性となり、温度が安定した時にはほぼ均
一な温度となるため中央部は一定の明るさとなるもの
の、棒状光源であるため、シエーデイング現象により両
端部の明るさが低くT3のような特性となる。

従って部分によっては明るさが増したり減ったりしてし
まう。さらに経年変化によっても明るさが減少する。特
に電極部が水銀等が付着すると明るさが減少するため第
５図鎖線T4で示すように両端部での明るさの減少が激し
い。

このように光源の明るさが変化して、紙幣を一様に照射
できなくなると紙幣Ｐによる反射光の判別領域Ａに照射
される光の光量変化と、反射板２の判別領域Ｂに照射さ
れる光の光量変化とが同じにならない。このため領域Ａ
の積分値SAと領域Ｂの積分値SBとの比Ｅが変化して紙幣
の判別を正しく行なえなくなることがあった。

さらにこの装置では、紙幣中央部を判別領域としてお
り、この判別領域は搬送路に対して固定されているた
め、実際の紙幣上の判別領域Ａは、紙幣の搬送ずれによ
り多少ずれていた。

紙幣中央部Ａでは第６図に示すように光源１により一様
に照射されているため、反射光量も多少の搬送ズレには
問題ないが、必要に応じて紙幣の端部B,C（例えばすか
し部）を判別領域としなければならないときは、光源の
シエーデイング特性のための判別領域の少しのずれが反
射光量に大きく影響してしまい正確に紙幣の判別が行な
えない等の欠点があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は上記欠点を克服し、紙幣の端部における
を判別領域とした際に、棒状光源のシェーデイング特性
による照射光量の変動に関係なく、紙幣の判別が正確に
行なえる紙幣の判別装置を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明では上記目的を達成するために、紙幣に光を照射
する線状の光源と、紙幣の両端部の紙幣判別領域と同一
の領域に設けられ紙幣が存在していない時に上記光源か
らの光を反射する反射板と、上記光源と平行に配置され
紙幣からの反射光と上記反射板からの反射光を検出する
ラインセンサと、紙幣の両端部の紙幣判別領域からの反
射光によるラインセンサの検出信号を上記反射板からの
反射光によるラインセンサの検出信号に基づいて補正し
この補正された紙幣両端部からの検出信号により紙幣の
判別を行う判別手段とを有するものである。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第７図〜第13図に基づいて説明す
る。

この装置は自動取引装置等に用いられる紙幣の判別装置
であり、大別して紙幣を一様に照射する光源20と、紙幣
の物理量及び照射光を検出する検出手段30と、この検出
手段30により得られた検出信号から所定部の信号を取出
す制御部40と、所定部の信号を積分する積分部60と、積
分された信号を比較して紙幣の判別を行なう判別器70と
から成っている。

前記光源20は、棒状の光源（例えば蛍光灯）であり、紙
幣の搬送路上に紙幣の搬送方向と直交方向に設けられ
て、紙幣を一様に照射する。

前記検出手段30は、光源20と平行に設けられたラインセ
ンサ31と、搬送路下面に設けられる基準反射板32と、増
幅器33とからなる。ラインセンサ31は電荷結合素子（CC
D）であり、このラインセンサ31の出力端子は増幅器33
の入力端子に接続されている。搬送されてきた紙幣は光
源20により照明され、紙幣Ｐの反射光がラインセンサ31
により検出されて電気信号に変換される。紙幣通過後ラ
インセンサ31は反射板32による反射光を検出するように
なっている。

前記制御部40はＨカウンタ41、Ｖカウンタ42、第１の信
号発生器43、第２の信号発生器44、第３の信号発生器4
5、第４の信号発生器46、及びノア回路47、第１のアン
ド回路48、第２のアンド回路49、第３のアンド回路50お
よび第４のアンド回路51から成っている。そして、Ｈカ
ウンタ41のクロック入力端子にはラインセンサ31の走査
と同期したクロックが入力されている。Ｈカウンタ41は
ラインセンサ31の出力信号がＨ方向において券端位置か
ら何番目の信号であるかをカウントし、h1,h2,h3,h4（h
1＜h2＜h3＜h4）番目のときにそれぞれ信号H1,H2,H3,H4
を発生するように構成されている。ＨカウンタのH1信号
の出力端子は第１の信号発生器43の一方の入力端子と接
続され、H2信号の出力端子は信号発生器43の他方の入力
端子と接続されている。そして信号発生器43はH1信号を
受けてパルス信号Ｉを出力し始め、H2信号を受けてＩ信
号の出力を終えるようになっている。同様にＨ信号のカ
ウンタのｖをH3信号の出力端子は第２の信号発生器44の
一方の入力端子と接続され、H4信号の出力端子は信号発
生器44の他方の入力端子と接続されている。そして信号
発生器44はH3信号を受けてパルス信号Ｊを出力し始め、
H4信号を受けてＪ信号の出力を終えるようになってい
る。カウンタ42は、Ｈカウンタのキャリー出力信号を受
け、ラインセンサ31の走査信号がＶ方向において券端位
置から何番目の信号であるかをカウントし、入力信号が
v1,v2,v3,v4（v1＜v2＜v3＜v4）番目のときにそれぞれ
信号V1,V2,V3,V4を発生するように構成されている。Ｖ
カウンタ42のV1信号の出力端子は第３の信号発生器45の
一方の入力端子に接続され、V2信号の出力端子は信号発
生器45の他方の入力端子に接続されている。そして信号
発生器45はV1信号を受けてパルス信号Ｋを出力し始め、
V2信号を受けてＫ信号の出力を終えるようになってい
る。同様にＶカウンタ42のV3信号の出力端子は第４の信
号発生器46の一方の入力端子に接続され、V4信号の出力
端子は信号発生器45の他方の入力端子に接続されてい
る。そして信号発生器46はV3信号を受けてパルス信号Ｌ
を出力し始め、V4信号を受けて信号Ｌの出力を終えるよ
うになっている。第３の信号発生器45の出力端子はノア
回路47の一方の入力端子と接続され、第４の信号発生器
46の出力端子はノア回路47の他方の入力端子と接続され
ている。ノア回路47の出力端子は第１のアンド回路48と
第２のアンド回路49とのそれぞれ一方の入力端子と接続
されている。第１のアンド回路48の他方の入力端子は第
２の信号発生器44の出力端子と接続されていて、第２の
アンド回路49の他方の入力端子は第１の信号発生器43の
出力端子と接続されている。第３のアンド回路50と第４
のアンド回路51とのそれぞれ一方の入力端子は増幅器33
の出力端子と接続されていて、第３のアンド回路50の他
方の入力端子は第１のアンド回路48の出力端子と接続さ
れ、第４のアンド回路51の他方の入力端子は第２のアン
ド回路49の出力端子と接続されている。

前記積分部60は第１の積分器61と第２の積分器62とから
成り、第１の積分器61の入力端子は第３のアンド回路50
の出力端子と接続され、第２の積分器62入力端子は第４
のアンド回路51の出力端子と接続されている。

前記判別器70の一方の入力端子は第１の積分器61の出力
端子と接続され、判別器70の他方に入力端子は第２の積
分器62の出力端子とされている。判別器70は第１の積分
器61からの信号と第２の積分器62からの信号により紙幣
の判別を行なう。

なお、Ｖカウンタ42のV5（V2＜V5＜V3）番目のカウント
出力信号V5は積分器60および判別器70に入力され、判別
器70による積分部60からの積分値の読み込みおよび積分
部60のクリア等を行なうようになっている。

次にこの装置の動作について説明する。まず搬送路を運
ばれて来た紙幣Ｐは光源20により照明される。ラインセ
ンサ31は光源20による紙幣Ｐの反射光を電気的信号とし
て検出する。紙幣通過後ラインセンサ31は反射板32によ
る反射光を検出する。増幅器33はラインセンサ31から受
けた信号を増幅し、増幅された信号Ｆを第３のアンド回
路50、第４のアンド回路に送る。ラインセンサは200ビ
ットの電荷結合素子（CCD）から成るためＶ方向におけ
る１回の走査で200画素の信号がクロックパルスに同期
して出力される。Ｈカウンタ41ではクロックパルスをカ
ウントすることにより増幅器33からの信号がＨ方向の券
端位置からいくつ目の信号であるかをカウントし、h1,h
2,h3,h4番目の信号が入力されるとそれぞれ第８図に示
すような信号H1,H2,H3,H4を出力する。第１の信号発生
器43は信号H1,H2を受けて信号Ｉを出力し第２の信号発
生器44は信号H3,H4を受けて信号Ｊを出力する。信号Ｉ
及び信号ＪはＨ方向における判別領域（第８図中斜線A
1,A2にて示す）を示す信号である。なお、Ｈカウンタ41
は図示しない紙幣の位置ずれ検出信号によってカウント
値がプリセットされることにより、紙幣の位置ずれがあ
ってもH1,H2,H3,H4信号は常に券端から所定の位置にな
るように構成されている。

一方、Ｖカウンタ42では現在入力された信号がＶ方向に
おいて券端から何回目の走査動作による信号であるのか
をカウントし、v1,v2,v3,v4番目の信号が入力されると
それぞれ第９図に示すような信号V1,V2,V3,V4を出力す
る。第３の信号発生器45は信号V1,V2,V3,V4を出力す
る。第３の信号発生器45は信号V1,V2を受けて信号Ｋを
出力し、第４の信号発生器46は信号V3,V4を受けて信号
Ｌを出力する。信号ＫはＶ方向における紙幣の判別領域
を示す信号であり、信号Ｌは券無し時の判別領域を示す
信号である。信号K,Lはノア回路47に入力され、ノア回
路は信号Ｍを出力する。第１のアンド回路48は信号Ｍの
ノット信号Ｍ′と信号Ｊのノット信号Ｊ′とを入力され
てこのアンド信号Ｏを出力する。この出力信号はＯは第
９図における紙幣の判別領域の一方A2と照射光の判別領
域の一方B2を表す信号となる。さらに第２のアンド回路
49は信号Ｍのノット信号Ｍ′と信号Ｉのノット信号Ｉ′
とを入力されてこれらのアンド出力Ｐを出力する。この
出力信号Ｐは第９図における紙幣の判別領域の他方A1
と、照射光の判別領域の他方B1とを表わす信号となる。
第３のアンド回路50では検出信号Ｆと信号Ｏとのアンド
信号Ｑが出力される。従ってこの出力信号Ｑは紙幣の判
別領域の一方A2における紙幣の反射光の電気的信号と、
反射光の判別領域の一方B2における反射板32による反射
光の電気的信号とが出力される。さらにアンド回路51で
は検出信号Ｆと信号Ｐとのアンド信号Ｒが出力される。
従ってこの出力信号Ｒは紙幣の判別領域の他方A1におけ
る紙幣の反射光の電気的信号と、反射光の判別領域の他
方側B1における反射板32による反射光の電気的信号とが
出力される。積分器61は領域A2における検出信号を積分
してその値SA2を判別器70に入力した後V5信号によりク
リアされ、さらに領域B2における検出信号を積分してそ
の値SB2を判別器70に入力する。積分器62は領域A1にお
ける検出信号を積分してその値SA1を判別器70に入力し
た後V5信号によりクリアされ、さらに領域B1における検
出信号を積分してその値SB1を判別器70に入力する。判
別器70では入力された信号SA1,SB1,SA2,SB2からSA1/SB1
とSA2/SB2の２つの比をとる。これら２つの比をW1（第
１の値）、W2（第２の値）とするとこのW1とW2とを比較
することによって紙幣の向きを判定し、紙幣の向きの判
定結果によりW1かW2かのどちらかの値を用いて紙幣のよ
ごれ等の判別を行なう。

上述したように紙幣による反射光の判別領域と反射板32
による反射光の判別領域とがＨ方向において同じ領域で
ある。このため、紙幣Ｐの判別領域における検出信号の
積分値がａで、反射板32に判別領域における検出信号の
積分値がｂであるとき、光源の明るさが減少してたとえ
ば照射光量が半分になったとすると紙幣Ｐの判別領域に
おける検出信号の積分値はa/2となり、反射板32の判別
領域における検出信号の積分値もb/2となる。

したがって積分値の比は第13図に示すように常にa/bと
なり積分値の比SA1/SB1もしくはSA2/SB2の値は光源の明
るさが変動しても左右されず、紙幣のよごれのみによっ
て決定され、正確な判別を行なうことができる。

このように、本実施例によれば紙幣Ｐの両端部の判別領
域における検出信号と反射板32の判別領域における検出
信号との比率を求める事で紙幣Ｐの判別領域における検
出信号を補正し、この補正信号により判別するため光源
の明るさの変動に左右されず確実な判別を行う事が可能
となる。

なお本実施例では紙幣Ｐ上の判別領域と反射板32による
判別領域とをそれぞれ２つずつ設けたが、本発明はこれ
にとらわれるものではなく、それぞれ１つずつでも３つ
ずつでもよく、また紙幣に限定されるものでもなく、要
は物理量を検出する領域と、基準となる光量を求める領
域とが、被検査物体の搬送方向において同一領域であれ
ば良い。またさらに本実施例では積分部60を設けること
により判別領域を広くしているが、部分的な領域で判別
を行なうならば、積分部60を設ける必要はない。

［発明の効果］ 本発明によれば紙幣の両端部の判別領域における検出信
号を反射板32からの検出信号により補正し、この補正信
号により紙幣を判別するため棒状光源のシェーデング特
性による照射光量の変動に左右されず確実な判別を行う
事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は従来装置を説明するための図であ
り、第１図は回路図、第２図は判別領域と制御信号との
関係を示す図、第３図は紙幣への照射光とその反射光と
の関係を示す図、第４図は蛍光灯の温度と明るさの関係
を示す図、第５図は蛍光灯の特性を示す図、第６図は紙
幣の照明される明るさと紙幣の判別領域との位置を示す
ための図、第７図から第13図は本発明の一実施例を示す
図であり、第７図は回路図、第８図は制御部における紙
幣搬送方向と直交する方向に関する動作被形図、第９図
は制御部における紙幣の搬送方向に関する動作波形図、
第10図は判別領域と制御信号との関係を示す図。第11図
は紙幣の判別領域における積分状態を示す図、第12図は
基準反射板による判別領域における積分状態を示す図、
第13図はそれぞれの判別領域における２つの積分値とこ
れら２つの積分値の比との関係を示す図である。 20……光源、30……検出部（検出手段）、40……制御部
（制御手段）、70……判別器（判別手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙幣に光を照射する棒状の光源と、 紙幣の両端部の紙幣判別領域と同一の領域に設けられ紙
   幣が存在していない時に上記光源からの光を反射する反
   射板と、 上記光源と平行に配置され紙幣からの反射光と上記反射
   板からの反射光を検出するラインセンサと、 紙幣の両端部のうち一方の端部における紙幣判別領域か
   らの反射光によるラインセンサの検出信号とこの一方の
   端部の紙幣判別領域と同一の領域に設けられた上記反射
   板からの反射光によるラインセンサの検出信号とを各々
   積分する第１積分手段と、 紙幣の両端部のうち他方の端部における紙幣判別領域か
   らの反射光によるラインセンサの検出信号とこの他方の
   端部の紙幣判別領域と同一の領域に設けられた上記反射
   板からの反射光によるラインセンサの検出信号とを各々
   積分する第２積分手段と、 紙幣の両端部のうち一方の端部における紙幣判別領域か
   らの反射光によるラインセンサの検出信号の積分結果と
   一方の端部の紙幣判別領域と同一の領域に設けられた上
   記反射板からの反射光によるラインセンサの検出信号の
   積分結果との比を算出して第１の値を求めるとともに、
   紙幣の両端部のうち他方の端部における紙幣判別領域か
   らの反射光によるラインセンサの検出信号の積分結果と
   他方の端部の紙幣判別領域と同一の領域に設けられた上
   記反射板からの反射光によるラインセンサの検出信号の
   積分結果との比を算出して第２の値を求め、第１の値と
   第２の値の一方の値に基づいて紙幣のよごれ等の判別を
   行う判別手段とを有することを特徴とする紙幣判別装
   置。