JPH07182551A - 紙幣識別方法及び紙幣識別機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 紙幣の位置および姿勢のズレに関わりなく紙
幣の識別を適確に行う。 【構成】 ＣＣＤリニアイメージセンサ１の一端を側壁
９ａから外側に突出させ紙幣搬送路８に直交させて配備
する。ＣＣＤリニアイメージセンサ１の各セルにより検
出されたアナログデータを側壁９ａの側から順に読込
み、紙幣の幅方向の端部を検出する。更に、端部検出時
点からセルの数を計数しながら各セルのデータを順に読
込み、計数値が設定値と一致した時点のデータを紙幣の
幅方向の端部から所定の距離にある直線上の光学的デー
タとして検出する。以下、搬送過程における各位置毎に
同様の処理を繰り返すことで直線上の光学的特性の信号
列をファイルに格納し、基準となる信号列と比較して紙
幣の真偽や金種を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動販売機や両替機等に
使用される紙幣識別方法及び紙幣識別機の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数（または単数）の光学検出器を紙幣
の搬送方向に対して略直角な方向に分散して配備し、各
光学検出器からの検出信号を増幅器やフィルタ等からな
る信号処理回路やアナログスイッチを介してＡ／Ｄ変換
回路に接続して、紙幣の搬送方向に沿った直線上の光学
的特性に対応した一連のディジタル信号列を各光学検出
器の配備位置毎に抽出することにより、これらのディジ
タル信号列を紙幣の搬送方向に沿った各々の直線上の光
学的特性の基準信号列と比較して紙幣の真偽や金種を判
定するようにした紙幣識別機が公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の紙幣識別機で
は、紙幣の真偽や金種を精密に判定する必要上、搬送時
に光学的特性の検出対象となる紙幣上の直線は、基準と
なる光学的特性を有する紙幣上の直線と厳密に一致させ
る必要がある。例えば、図８に示す例のように、紙幣の
幅方向における端もしくはその印刷域の端からの距離が
Ｐである直線Ｌを基準として紙幣の真偽や金種の比較対
象となる基準信号列を正貨から抽出し、この基準信号列
を比較対象として紙幣識別機に設定しているとするな
ら、該紙幣識別機により搬送される紙幣の真偽や金種を
判定する際にも、紙幣の幅方向における端もしくはその
印刷域の端からの距離がＰである直線Ｌからディジタル
信号列を抽出して前記の基準信号列と比較しなければな
らない。

【０００４】なお、図８の例では１つの直線Ｌからディ
ジタル信号列を抽出する場合、つまり、単数の光学検出
器からディジタル信号列を抽出する場合について示して
いるが、複数の光学検出器からディジタル信号列を抽出
する場合には、紙幣の幅方向における端もしくはその印
刷域の端からの距離がＰ′，Ｐ″，・・・等となる各々
の直線Ｌ′，Ｌ″，・・・等において、抽出されたディ
ジタル信号列と基準信号列との比較がそれぞれ前記と同
様にして行われることになる（但し、Ｐ＜Ｐ′＜Ｐ″・
・・）。

【０００５】しかし、一般に紙幣の幅に比べて紙幣搬送
路の幅は広く形成され、また、光学検出器が紙幣搬送路
に対して固定的に配備されているので、搬送される紙幣
の位置や姿勢、より具体的にいえば、紙幣搬送路の幅方
向に対する紙幣の位置の相違や紙幣の長辺と紙幣搬送路
との成す角の相違によって、搬送時に光学的特性の検出
対象となる紙幣上の直線と、基準となる光学的特性を有
する紙幣上の直線とが一致しなくなる場合が多い。この
ような現象は、幅の異なる複数の紙幣の金種を判定する
紙幣識別機で幅の小さな金種の紙幣を取り扱うような場
合において特に顕著である。

【０００６】例えば、紙幣の幅方向における端からの距
離がＰである直線Ｌからディジタル信号列を抽出するた
めに紙幣搬送路における幅方向の一側からＰの位置に光
学検出器を配備したような場合、図７（ａ）に示される
ように紙幣の幅方向の一側が紙幣搬送路の一側に完全に
密着して搬送されるような状況下では紙幣の端と紙幣搬
送路の一側とが完全に一致するので問題はないが、図７
（ｂ）に示されるように紙幣の一側が紙幣搬送路の一側
から離れて搬送されるような場合、および、図７（ｃ）
に示されるように紙幣の一側が紙幣搬送路に対して傾い
た状態で搬送されるような場合では、実際に光学的特性
の検出対象となる紙幣上の直線Ｒと、基準となる光学的
特性を有する紙幣上の直線Ｌとが全く相違してしまう。

【０００７】言うまでもなく、図７（ｂ）の例で紙幣の
一側と紙幣搬送路の一側との間のズレがＤであるとする
なら、実際に光学的特性の検出対象となる紙幣上の直線
Ｒは紙幣の一側との間の距離がＰ−Ｄとなる直線であ
り、基準となる光学的特性を有する紙幣上の直線Ｌとの
間にＤのズレを生じることになる。また、図７（ｃ）の
例で紙幣の一側が紙幣搬送路に対してθだけ傾いている
とするなら、実際に光学的特性の検出対象となる紙幣上
の直線Ｒは紙幣の一側に対してθの角度を成しているこ
とになり、紙幣の長さをＸとすれば、直線Ｌに対する直
線Ｒのズレは紙幣の搬送方向の端部において最大値Ｘ t
anθに達することになる。

【０００８】このような位置や姿勢のズレは光学的特性
を検出すべき正しい位置からのディジタル信号列の抽出
を妨げるので、紙幣の真偽や金種の判定結果は著しく信
頼性が低下する。

【０００９】このような問題を解決するため、単一の紙
幣を識別する紙幣識別機では、搬送路の幅を識別対象紙
幣の幅に合わせて狭く形成して搬送路の長さを長くし、
識別対象紙幣の位置および姿勢を紙幣搬送路に対して規
制するといった試みが成されているが、紙幣の挿入が円
滑に行えなくなったり装置の奥行きが長くなったりする
という欠点があり、また、幅の異なる複数の紙幣の金種
を判定するような紙幣識別機に対しては、このような方
法で紙幣の位置および姿勢を規制することは不可能であ
る。

【００１０】また、光学検出器自体の検出面積を広くす
ることによって僅かな位置や姿勢のズレによって生じる
検出データのバラツキを吸収してしまおうという考え方
もあるが、広い検出面積によって検出データが平滑化さ
れてしまうので、特徴のある光学的特性を抽出して紙幣
の識別を行うという所期の目的が達成されなくなる恐れ
がある。

【００１１】ＣＣＤリニアイメージセンサやＣＣＤエリ
アイメージセンサ等を用いた通常の画像解析技術を適用
して位置や姿勢のズレを補正して紙幣の真偽や金種を判
定することも考えられるが、適切な画像解析を行うため
にはＣＣＤの転送クロックの周期よりも処理速度の速い
Ａ／Ｄ変換回路が必要とされるため、紙幣識別機の分野
でこの種の技術をそのまま適用するには、コスト面で問
題がある。

【００１２】そこで本発明の目的は、前記従来技術の欠
点を解消し、紙幣の位置や姿勢にズレがあって紙幣と光
学検出器との相対関係が保たれない場合であっても、紙
幣の識別を適確に行うことのできるコンパクトで汎用性
の高い紙幣識別機を安価な価格にて提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の紙幣識別方法
は、紙幣の搬送方向に対して略直角方向にＣＣＤリニア
イメージセンサを配備ておき、所定周期毎に、該所定周
期における所定クロック信号時のＣＣＤリニアイメージ
センサの各セルの受光量を保持しかつクロック信号に基
づいて保持された各セルの受光量を順次出力するように
する。そして、前記所定周期毎、前記ＣＣＤリニアイメ
ージセンサからの出力の受光量の変化に基づいて紙幣の
端あるいは紙幣の印刷域の端を検出し、その後予め設定
された数のクロック信号時のＣＣＤリニアイメージセン
サからの出力に基づいて紙幣の搬送方向に沿う紙幣の端
あるいは紙幣の印刷域の端より一定の距離の紙幣の光学
的特性を検出して紙幣を識別するようにした。

【００１４】また本発明の紙幣識別機は、基準となるク
ロック信号を発生するクロック信号発生回路と、紙幣の
搬送方向に対して略直角に配備され、所定周期毎、所定
クロック信号時の各セルの受光量を保持し前記クロック
信号に基づいて保持された各セルの受光量を順次出力す
るＣＣＤリニアイメージセンサと、ＣＣＤリニアイメー
ジセンサからの出力信号により紙幣の端あるいは紙幣の
印刷域の端を検出しトリガ信号を出力するトリガ信号発
生回路と、前記トリガ信号を検出したときから予め設定
された数のクロック信号を検出したときにホールド信号
を発生するホールド信号発生回路と、前記ホールド信号
が出力されたときのＣＣＤリニアイメージセンサの出力
を保持するホールド回路とを備え、該ホールド回路に順
次ホールドされるＣＣＤリニアイメージセンサの出力に
基づいて紙幣を識別することを特徴とするようにした。
また、予め設定された数を複数設定しておき、ホールド
信号を複数発生させ、前記設定された数が一致するホー
ルド信号によってホールドされた各ＣＣＤリニアイメー
ジセンサの出力を１組として各組毎に紙幣識別を行な
い、総合的に紙幣識別を行なうにした。

【００１５】

【作用】光学的特性を示す信号を抽出すべき紙幣上の直
線を紙幣幅方向の端あるいは紙幣幅方向の印刷域の端か
らの距離で決め、この距離をＣＣＤリニアイメージセン
サにおけるセルの配設ピッチで除した数を予め設定して
おく。

【００１６】紙幣が挿入されるとＣＣＤリニアイメージ
センサの各セルの受光量に変化が生じる。そこで、所定
周期毎に所定クロック信号時の同一時におけるＣＣＤリ
ニアイメージセンサの各セルの受光量を保持し、かつ前
記クロック信号に基づいて保持された各セルの受光量を
順次出力するようにすると、この出力される受光量より
紙幣進行方向に沿う紙幣の端あるいは紙幣の印刷域の端
がまず検出され、その後設定された数のクロック信号時
のＣＣＤリニアイメージセンサからの出力（セル出力）
がホールドされる。各周期毎の該ホールド信号は紙幣の
搬送方向に沿う紙幣の端あるいは紙幣の印刷域の端より
一定の距離の位置に対応するから、該信号群によってホ
ールドされたＣＣＤリニアイメージセンサの出力は紙幣
の端より一定距離にある直線上の紙幣の光学的特性を表
し、これにより紙幣を識別する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例の紙幣識別機における光
学特性検出部の要部を示すブロック図、図２は光学特性
検出部に配備されたＣＣＤリニアイメージセンサ１の構
成を概略で示すブロック図である。

【００１８】ＣＣＤリニアイメージセンサ１は、多数の
セルを一直線上に配備した光検出部と、光検出部の各セ
ルによって検出された光学的特性のアナログ値を読み取
って各セル毎同時にＣＣＤ転送部に転送する読み取り制
御部、および、読み取り制御部を介して転送されたアナ
ログ値を各セルに対応して保持するＣＣＤ転送部と、Ｃ
ＣＤ転送部からアナログ値を出力すべきセルのアドレス
を指定するための転送信号発生部、および、読み取り制
御部の動作タイミングを制御するためのカウンタよりな
り、クロック信号発生回路２から所定周期毎に出力され
る転送クロック信号は、ＣＣＤリニアイメージセンサ１
の転送信号発生部とカウンタとに入力されている。

【００１９】ＣＣＤリニアイメージセンサ１のカウンタ
の値が初期化された状態から転送クロック信号の入力が
開始されると、まず、最初の数クロックの間に読み取り
制御部による初期化処理が行われ、その時点で光検出部
の各セルによって検出されている検出値の各々が各セル
毎に読み取り制御部を介してＣＣＤ転送部に同時に転送
され、ＣＣＤ転送部に保持される。この数クロックの間
にもカウンタの値は転送クロック信号に同期して逐次イ
ンクリメントされ、転送信号発生部は、カウンタの値に
対応したアドレスを指定して、ＣＣＤ転送部の対応アド
レスに保持されている検出量のアナログ値をトリガ信号
発生回路３およびホールド回路５に出力するが、カウン
タがｋ１個目の転送クロック信号を計数するまでの出力
は無効データとして扱われる。そして、カウンタがｋ１
個目の転送クロック信号を計数した時点から光検出部の
各セルに対応する検出量のアナログ値の有効出力が開始
され、ＣＣＤ転送部から出力されるアナログ値のデータ
は、カウンタがｋｎ個目の転送クロック信号を計数する
までの間、有効データとして取り扱われる。また、カウ
ンタがｋｎ個目の転送クロック信号を計数した時点から
検出値のアナログ出力は再び無効出力として取り扱わ
れ、光検出部に配備されたセルの数に対応する値ｎの転
送クロック信号がカウンタにより計数されると、再びカ
ウンタの値が初期化されて前記と同様の処理が繰り返し
実行される。

【００２０】つまり、ＣＣＤリニアイメージセンサ１
は、光検出部に配備された各セルによって検出される光
学的特性のアナログ値をｎクロック毎の周期でＣＣＤ転
送部にラッチし、このｎクロックの周期の間に、クロッ
ク信号発生回路からの転送クロック信号に同期して、各
セルに対応する検出値を第１アドレスの側から第ｎアド
レスの側に向けて順次１つずつトリガ信号発生回路３お
よびホールド回路５に出力することになる。このＣＣＤ
リニアイメージセンサ１の構成、動作は従来から公知の
ものと同一である。

【００２１】図３（ａ）はＣＣＤリニアイメージセンサ
１を配備した紙幣識別機の紙幣搬送路の周辺を示す平面
図、また、図３（ｂ）は同側断面図であり、紙幣搬送路
および紙幣搬送手段等の構成等に関して従来の紙幣識別
機と全く同様である。即ち、紙幣を搬送する搬送ローラ
７は、紙幣搬送路８に挿入される紙幣の姿勢を一定の限
度で規制する側壁９ａ，９ｂ間に回動可能に軸支して設
けられ、図示しないモータにより回転駆動されて図３
（ａ）の矢印の方向に紙幣を搬送する。紙幣搬送面を挟
んで上側に位置する２つの搬送ローラ７もしくは紙幣搬
送面を挟んで下側に位置する２つの搬送ローラ７のうち
いずれか一方を駆動側とし、他方をこれに押圧して従動
回転させることにより紙幣を搬送する場合もある。側壁
９ａ，９ｂの間隔は識別対象となる紙幣のうち最大の大
きさを有する紙幣の幅に比べて僅かに大きく形成されて
いるため、特に、幅の狭い紙幣を搬送するような場合で
は、図６（ａ）に示されるような正常な搬送状態に対
し、図６（ｂ）に示されるような位置のズレや図６
（ｃ）に示されるような姿勢の傾きを生じる場合がある
が、これは構成上やむを得ないことである。

【００２２】前述のＣＣＤリニアイメージセンサ１は、
その一端を一方の側壁９ａから紙幣搬送路８の外側に突
出させるようにして、一直線上にセルを配備した光検出
部を紙幣搬送方向に対し略直交させるかたちで配備され
る。より厳密にいうなら、光検出部における最初の有効
セル、即ち、ｋ１アドレスのセルを側壁９ａの内側に一
致させるか、もしくは、それ以上に外側に突出させて配
置する必要がある。いうまでもなく、ＣＣＤリニアイメ
ージセンサ１の光検出部は紙幣搬送面に向けられる。紙
幣搬送面を挟んでＣＣＤリニアイメージセンサ１の光検
出部に対向する位置にはガラス等の透明部材よりなる圧
接子１０が設けられ、搬送紙幣をＣＣＤリニアイメージ
センサ１の光検出部に密着させるようになっている。１
１は光源であり、ＣＣＤリニアイメージセンサ１は搬送
紙幣を透過する光の強弱を検出して搬送紙幣の有無およ
び紙幣の印刷の濃淡等を検出する。

【００２３】図３（ａ）および図３（ｂ）の構成例では
透過光の強弱を検出するものについて例示しているが、
図４（ａ）に示すようにＣＣＤリニアイメージセンサ１
と光源１１とを共に紙幣搬送面の同一側に設けて反射光
式としてもよいし、また、図４（ｂ）に示されるよう
に、紙幣搬送面を挟んで上側に位置する２つの搬送ロー
ラ７もしくは紙幣搬送面を挟んで下側に位置する２つの
搬送ローラ７のうちいずれか一方をプーリ状に形成して
搬送ベルト１２を巻回し、ベルト搬送式としてもよい。
なお、図４（ａ）における１０′は搬送紙幣をＣＣＤリ
ニアイメージセンサ１の光検出部に密着させるための圧
接子である。

【００２４】以上、ＣＣＤリニアイメージセンサ１を配
備する紙幣搬送路８について２，３の例を挙げて説明し
たが、ＣＣＤリニアイメージセンサ１の光検出部におけ
る最初の有効セルの位置および紙幣搬送路に対する光検
出部の角度に関する条件が満足される限り、紙幣搬送路
８や紙幣搬送手段に関する構成は問わない。なお、搬送
ベルトを紙幣搬送手段として用いた場合には、紙幣搬送
面を挟んでその両側にＣＣＤリニアイメージセンサ１お
よび光源１１を配備すると、光源１１からの光が搬送ベ
ルト１２によって遮られる恐れがあるので、図４（ｂ）
に示される例のような反射光式の構成を適用することが
望ましい。

【００２５】トリガ信号発生回路３は、クロック信号発
生回路２の転送クロック信号に同期してＣＣＤリニアイ
メージセンサ１のＣＣＤ転送部から出力される光学的特
性のアナログ値を監視し、紙幣の幅方向端部もしくは紙
幣の幅方向の印刷域の端部検出に対応するアナログ値を
検出すると、ホールド信号発生回路４にトリガ信号を出
力する（図６（ａ）の場合には、ｋ１アドレスのセル出
力のとき、また、図６（ｂ）の場合にはｋ１アドレスの
セルより紙幣が側壁９ａより離れた分だけ後に、さらに
図６（ｃ）の場合には、初めはｋ１アドレスのセルか
ら、以後は傾きθに応じてｋ１アドレスより順次遅れた
アドレスのセルより出力される）。透過光式の場合を例
にとっていえば、紙幣の幅方向の端部もしくは紙幣幅方
向の印刷域の端部検出に対応するアナログ値とは、光源
１１からの光が紙幣の端もしくはその印刷部分によって
遮られて所定の設定値以下に減衰するときの検出値であ
る。

【００２６】ホールド信号発生回路４には、光学的特性
を示すディジタル信号列を抽出すべく定められた紙幣上
の直線に沿って光学的特性を検出するための設定値ｔ等
を予め設定しておく。例えば、図８に示されるように、
紙幣の幅方向の端もしくは紙幣幅方向の印刷域の端から
の距離がＰである直線Ｌをディジタル信号列を抽出すべ
き直線として設定するとするなら、ＣＣＤリニアイメー
ジセンサ１の光検出部におけるセルの配設ピッチｐで前
記距離Ｐを除して整数化し、Ｐ／ｐに対応する整数値を
ホールド信号発生回路４に設定値ｔとして設定する。Ｐ
／ｐが整数となる保証はないが、セルの配設ピッチｐが
極めて小さいので、セル１つ分のズレが識別精度に実質
的な影響を及ぼすことはない。なお、セルの配設ピッチ
ｐを考慮し、紙幣の端もしくは紙幣の印刷域の端からの
距離Ｐがセルの配設ピッチｐの整数倍となるような直線
Ｌをディジタル信号列の抽出対象として選択するように
してもよい。また、紙幣の幅方向の端もしくは紙幣幅方
向の印刷域の端からの距離がＰ′，Ｐ″，・・・等（但
し、Ｐ＜Ｐ′＜Ｐ″・・・）となる直線Ｌ′，Ｌ″，・
・・等を複数指定してディジタル信号列を抽出する場合
には、Ｐ′／ｐに対応する設定値ｔ′，Ｐ″／ｐに対応
する設定値ｔ″，・・・等の値の各々を予めホールド信
号発生回路４に設定しておく。但し、クロック信号発生
回路２の転送クロック信号の出力周期に〔ｔ′−ｔ〕を
乗じた値，〔ｔ″−ｔ′〕を乗じた値，・・・，〔ｎ−
設定値の最大値〕を乗じた値等の各々が、いずれも、Ａ
／Ｄ変換回路６の１変換周期であるｔＡＤに比べて長く
なるように設定する必要がある。なお、この実施例では
紙幣の幅方向の端もしくは紙幣幅方向の印刷域の端から
の距離がＰ，Ｐ′，Ｐ″となる３本の直線Ｌ，Ｌ′，
Ｌ″からディジタル信号列を抽出するものとし、ホール
ド信号発生回路４にはｔ，ｔ′，ｔ″の各値が予め設定
されている。

【００２７】ホールド信号発生回路４はトリガ信号発生
回路３からのトリガ信号を検出した時点からクロック信
号発生回路２の転送クロック信号の計数を開始し、その
計数値が予め設定された値ｔ，ｔ′，ｔ″と一致した時
点でホールド回路５とＡ／Ｄ変換回路６にホールド信号
を出力し、ホールド信号を検出したホールド回路５がそ
の時点でＣＣＤリニアイメージセンサ１のＣＣＤ転送部
から出力されている出力信号のアナログ値を保持すると
共に、ホールド信号を検出したＡ／Ｄ変換回路６はホー
ルド回路５のアナログ値をＡ／Ｄ変換する。

【００２８】いうまでもなく、この時点でＣＣＤリニア
イメージセンサ１のＣＣＤ転送部からホールド回路５に
出力されている検出量は、トリガ信号発生回路３により
紙幣幅方向の端もしくは紙幣幅方向の印刷域の端が検出
された時点のセルのアドレスから数えてｔ個目，ｔ′個
目，ｔ″個目のアドレスに位置するセルからのものであ
って、要するに、紙幣幅方向の端もしくは紙幣幅方向の
印刷域の端からの距離が紙幣搬送方向に直交する向きで
〔ｐ・ｔ＝Ｐ〕，〔ｐ・ｔ′＝Ｐ′〕，〔ｐ・ｔ″＝
Ｐ″〕に位置するセルからのものである。従って、搬送
過程にある紙幣の幅方向の端部の一側が、位置決めの基
準となる側壁９ａに密着した図６（ａ）のような状態に
あろうと、また、図６（ｂ）のように側壁９ａから離れ
ていようと、紙幣の幅方向の端部が側壁９ａと平行を維
持して搬送される限り、必ず、予め決められた直線Ｌ，
Ｌ′，Ｌ″に沿って紙幣の光学的特性が検出されること
になる。

【００２９】また、図６（ｃ）のように紙幣の幅方向の
端部が側壁９ａに対して傾いた状態で搬送されるような
場合もあるが、このような傾きは紙幣搬送路８の幅方向
を基準とする単純な位置ズレ、つまり、図６（ｂ）に示
されるような紙幣搬送路８の幅方向への平行移動と重複
して生じることが多い。この場合、ＣＣＤリニアイメー
ジセンサ１の配設位置における紙幣の幅方向の端部と側
壁９ａとの間の距離は紙幣の搬送位置によって様々に変
動することとなるが、紙幣搬送路８の幅方向を基準とす
る単純な位置ズレに関する検出位置の誤差は、前述と同
様の理由により完全に解消される。但し、ＣＣＤリニア
イメージセンサ１は紙幣の搬送方向に直交するように配
備されているに過ぎず、搬送紙幣の姿勢に応じて自らの
姿勢を変化させるというわけではないので、紙幣の傾き
によって生じる検出位置の誤差を完全に解消するため
に、紙幣の傾きを検出してＣＣＤリニアイメージセンサ
１を回転させるとか、紙幣の傾きを検出してホールド信
号発生回路４における設定値ｔ，ｔ′，ｔ″の各々に補
正をかけるとかいった手段を用いない限り不可能であ
る。しかし、紙幣の傾きのみによって生じる検出位置の
誤差は極めて小さなものであり、これが紙幣の識別に実
質的な悪影響を与えることはない。

【００３０】直線Ｌ上から光学的特性を検出するものと
して図６（ｃ）における紙幣の傾きをθとすれば、図６
（ｃ）の一部を拡大して示す図６（ｄ）の説明から明ら
かなように、ＣＣＤリニアイメージセンサ１によって実
際に光学的特性が検出される点の位置は紙幣の幅方向の
端部もしくは幅方向の印刷域の端部からの距離がＰcos
θの位置にあり、本来の距離Ｐとの間にはＰ・（１−co
s θ）のズレが生じることとなる。従って、実際には、
ＣＣＤリニアイメージセンサ１は、紙幣の幅方向の端部
もしくは幅方向の印刷域の端部からの距離がＰcos θの
位置にある図６（ｄ）の直線Ｒから光学的特性を検出す
ることとなるが、紙幣の形状からいってθの取り得る値
は小さく、cos θの値は十分に１に近似するため、紙幣
の傾きのみによって生じる検出位置の誤差は全く問題と
ならない。

【００３１】これに対し、図７（ｃ）に示されるような
従来技術によって生じるズレは紙幣搬送路８の幅方向へ
の平行移動によって生じる位置ズレを含んだ値であり、
そのズレは、既に説明した通り紙幣の長さをＸとしてＸ
tanθ（最大値）に達することになる。

【００３２】ここで、本願発明を適用した場合のズレと
従来技術によって生じるズレとを比較すると、本願発明
は従来技術のズレに対し〔Ｐ・（１−cos θ）〕／（Ｘ
tanθ）＝Ｐ／Ｘ・〔cos θ・tan （θ／２）〕の割合
のズレを生じることになる。Ｘ＝１６０mm，Ｐ＝４０m
m，θ＝５°としてこれを試算すれば、その値は約１／
１００であり、本願発明によれば、従来技術で生じてい
た誤差が実質的に１／１００にまで改善されたことにな
る。

【００３３】図５は紙幣の幅方向の端もしくは紙幣幅方
向の印刷域の端からの距離がＰ，Ｐ′，Ｐ″となる３本
の直線Ｌ，Ｌ′，Ｌ″からディジタル信号列を抽出する
場合の処理の概略を実施例の構成に沿って示すタイミン
グチャートである。

【００３４】まず、紙幣識別機に挿入されて搬送される
紙幣の先端がＣＣＤリニアイメージセンサ１の配設位置
に到達するまでの間は光検出部に配備されたいずれのセ
ルも紙幣を検出せず、ＣＣＤ転送部からの出力が減衰す
ることもないのでトリガ信号発生回路３からのトリガ信
号は出力されない。この状態は図５に示すタイミングチ
ャートにおける“端検出”以前の状態に対応し、ＣＣＤ
リニアイメージセンサ１はクロック信号発生回路２から
の転送クロック信号に同期して所定周期毎に各セルに対
応する図５（ａ）のような検出出力をトリガ信号発生回
路３およびホールド回路５に出力するが、前述した通り
トリガ信号発生回路３からのトリガ信号は出力されず、
従って、ホールド信号発生回路４からのホールド信号の
出力もない。この結果、ホールド回路５における検出値
はＣＣＤリニアイメージセンサ１からの検出出力に応じ
て図５（ｄ）のように変動する。

【００３５】そして、紙幣の先端がＣＣＤリニアイメー
ジセンサ１の配設位置に到達すると、紙幣搬送路８の幅
方向に対する紙幣の位置ズレおよび側壁９ａに対する紙
幣の傾き状態に応じてＣＣＤリニアイメージセンサ１の
光検出部に配備されたいずれかのセルが紙幣幅方向の端
部もしくは紙幣幅方向の印刷域の端部を検出し、紙幣幅
方向の端部もしくは紙幣幅方向の印刷域の端部を最初に
検出したセルに対応する検出値がＣＣＤ転送部からトリ
ガ信号発生回路３に入力された時点で、図５（ｂ）に示
されるようなトリガ信号がトリガ信号発生回路３からホ
ールド信号発生回路４に出力される。

【００３６】トリガ信号発生回路３により紙幣幅方向の
端部検出に対応するトリガ信号を発生させるか紙幣幅方
向の印刷域の端部検出に対応するトリガ信号を発生させ
るかはトリガ信号発生回路３に設定するトリガ条件の設
定値によって決まる。透過式のＣＣＤリニアイメージセ
ンサ１の場合では紙幣の端部検出時における透過光の減
衰量に比べて印刷域の端部検出時における透過光の減衰
量の方が大きいので、当然、印刷域の端部検出に対応す
るトリガ信号を発生させる場合には、紙幣の端部検出に
対応するトリガ信号を発生させる場合に比べてトリガ条
件の設定値は小さな値となる。印刷域の端部検出により
トリガ信号を発生させるようにすれば、用紙に対する印
刷位置にバラツキがあるような印刷精度の悪い紙幣を識
別するような場合にも、容易に対処することができる。

【００３７】既に説明した通り、ＣＣＤリニアイメージ
センサ１は、光検出部における最初の有効セル、即ち、
ｋ１アドレスのセルを側壁９ａの内側よりも外側に突出
させて配置され、しかも、ＣＣＤ転送部からは第１アド
レスの側から第ｎアドレスの側に向けて順次１つずつ各
セルの検出値が出力されているので、紙幣搬送路８の幅
方向に対する紙幣の位置ズレおよび側壁９ａに対する紙
幣の傾き状態には関わりなく、ＣＣＤリニアイメージセ
ンサ１の配設位置において側壁９ａに直近する紙幣の端
部もしくは印刷域の端部が検出され、この時点でトリガ
信号発生回路３からのトリガ信号が出力されることとな
る。

【００３８】そして、ホールド信号発生回路４はトリガ
信号を検出した時点からクロック信号発生回路２の転送
クロック信号の計数を開始し、その値が紙幣上の直線に
沿って光学的特性を検出するための設定値ｔ，ｔ′，
ｔ″の各々に達する毎に図５（ｃ）に示されるようなホ
ールド信号をホールド回路５とＡ／Ｄ変換回路６に出力
する。つまり、側壁９ａの側に位置する紙幣の端部もし
くは印刷域の端部からの距離がＰ，Ｐ′，Ｐ″の各位置
に対応するセルからの検出出力がホールド回路５に入力
されている時にホールド信号発生回路４からのホールド
信号が出力されるわけである。

【００３９】ホールド信号を検出したホールド回路５
は、この時点でＣＣＤリニアイメージセンサ１から入力
されている検出信号、即ち、紙幣搬送路８の幅方向にお
いて紙幣の幅方向端部もしくは印刷域の端部からの距離
がＰもしくはＰ′もしくはＰ″の位置に対応するセルか
らの検出出力のアナログ値を図５（ｄ）に示されるよう
にしてそのまま保持する。また、ホールド信号を検出し
たＡ／Ｄ変換回路６は、ホールド回路５に保持されてい
るアナログ値をＡ／Ｄ変換して数値化し、その値を紙幣
識別機の紙幣識別回路へと出力する。このＡ／Ｄ変換を
行うための処理時間ｔＡＤはホールド信号発生回路４か
ら次のホールド信号が入力されるまでの時間、例えば、
〔クロック周期×（ｔ′−ｔ）〕や〔クロック周期×
（ｔ″−ｔ′）〕の時間よりも短かければよいので、Ｃ
ＣＤリニアイメージセンサやＣＣＤエリアイメージセン
サによる通常の画像処理に用いるような処理速度の速い
高価なＡ／Ｄ変換器を必要としない。

【００４０】Ａ／Ｄ変換回路６から順次出力されるＰ，
Ｐ′Ｐ″の各位置に対応する光学的特性のディジタル信
号は、直線Ｌ上から検出した光学的特性をディジタル信
号列として記憶するためのファイルＦＬ，直線Ｌ′上か
ら検出した光学的特性をディジタル信号列として記憶す
るためのファイルＦＬ′，直線Ｌ″上から検出した光学
的特性をディジタル信号列として記憶するためのファイ
ルＦＬ″の各々に、それぞれ各ファイルの先頭アドレス
の側から書き込まれてゆく。

【００４１】そして、光検出部の各セルに対応する検出
値が全てＣＣＤ転送部から出力されてＣＣＤリニアイメ
ージセンサ１におけるカウンタの値がｎに達すると、ト
リガ信号発生回路３からのトリガ信号およびホールド信
号発生回路４における計数値がリセットされ、ＣＣＤリ
ニアイメージセンサ１からは、次の搬送位置で検出され
たアナログデータの出力が前記と同様にして開始され、
トリガ信号発生回路３，ホールド信号発生回路４，ホー
ルド回路５，Ａ／Ｄ変換回路６の各々は、ＣＣＤリニア
イメージセンサ１からのアナログデータに応じて前記と
同様の処理を繰り返し実行する。この結果、紙幣が所定
量移動される毎に（但し、移動量＝クロック周期×ｎ×
紙幣搬送速度）、直線Ｌ，直線Ｌ′，直線Ｌ″上から所
定の刻み幅で光学的特性が検出され、その値が各直線毎
にファイルＦＬ，ＦＬ′，ＦＬ″にディジタル信号列と
して記憶されることになる。

【００４２】なお、図６（ｃ）のような例で紙幣長手方
向の左端がＣＣＤリニアイメージセンサ１によって検出
された場合には、紙幣幅方向の端部ではなく紙幣長手方
向の端部、それも、側壁９ｂに相当に近い所に位置する
紙幣長手方向の端部が検出される恐れがある。このよう
な場合、トリガ信号発生回路３からのトリガ信号の出力
タイミングが相当に遅れるため、ホールド信号発生回路
４がｔ，ｔ′，ｔ″を計数する前にＣＣＤリニアイメー
ジセンサ１におけるｋｎ番目のアドレスに対応するセル
からの転送出力が完了してしまうことがある。従って、
このままの状態で同じタイミングを維持してファイルＦ
Ｌ，ＦＬ′，ＦＬ″への書込みを行ってゆくと、例え
ば、ｔ，ｔ′の計数が可能でｔ″の計数のみが不能とな
ったような場合では、次の検出位置で直線Ｌ上から検出
されたデータが直線Ｌ″のファイルＦＬ″に書き込まれ
るといった可能性があるが、このような問題は、例え
ば、ＣＣＤリニアイメージセンサ１のカウンタが最終値
に達する以前の特定の値を数えた段階で各直線に関する
データ検出が終了していなければ、残りの直線からのデ
ータ検出を放棄してこれに対応するファイルにダミーデ
ータを書込む等の処理を行うことによって対処できる。

【００４３】そして、このようにして各直線Ｌ，Ｌ′，
Ｌ″のデイジタル信号列を記憶したファイルＦＬ，Ｆ
Ｌ′，ＦＬ″は、必要に応じてファイルの先頭側および
後尾側の信頼性の低いデータを切り捨てられ、予め紙幣
識別回路に設定されている各直線毎の基準信号列と比較
され、投入紙幣の真偽および金種が判定される。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、紙幣の端あるいは紙幣の印刷
域の端を検出したＣＣＤリニアイメージセンサのセル位
置を基準とし、該セル位置より予め設定された数のセル
出力より、紙幣の端あるいは紙幣の印刷域の端から所定
の距離に位置する直線上の紙幣の光学特性として検出す
るようにしたので、紙幣識別装置に挿入された紙幣の位
置および姿勢のズレに殆ど関わりなく、決められた直線
に沿った光学的特性を確実に検出して紙幣の識別処理を
行うことができ、紙幣識別の精度が向上する。この結
果、紙幣の姿勢を規制するために紙幣搬送路を長く形成
する必要がなく、紙幣識別機をコンパクトに構成するこ
とが可能となり、特に、複数の金種の紙幣を取り扱う場
合において、幅の狭い紙幣の姿勢が不安定になることに
よって生じる識別精度の劣化も未然に防止される。ま
た、得られた信号をＡ／Ｄ変換して処理する場合でも、
通常の画像処理技術に見られるように、ＣＣＤリニアイ
メージセンサの各セルの全てに対してＡ／Ｄ変換を行っ
て光学的特性を検出する必要がないので、処理速度の速
いＡ／Ｄ変換回路は必要なく、識別精度の高い紙幣識別
方法、及び識別機を得ることができ、また紙幣識別機を
安価な価格で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の紙幣識別機における光学特
性検出部の要部を示すブロック図である。

【図２】同実施例の紙幣識別機に採用されたＣＣＤリニ
アイメージセンサの構成を概略で示すブロック図であ
る。

【図３】同実施例の紙幣識別機の紙幣搬送路の周辺を示
す平面図および同側断面図である。

【図４】紙幣搬送路の他の構成例を示す側断面図であ
る。

【図５】同実施例の光学特性検出部における処理の概略
を示すタイミングチャートである。

【図６】同実施例の光学特性検出部によるデータ検出原
理を示す概念図である。

【図７】従来の紙幣識別機の問題点を例示する概念図で
ある。

【図８】ディジタル信号列を抽出すべき直線の例を示す
図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤリニアイメージセンサ ２ クロック信号発生回路 ３ トリガ信号発生回路 ４ ホールド信号発生回路 ５ ホールド回路 ６ Ａ／Ｄ変換回路 ８ 紙幣搬送路 １１ 光源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙幣の光学的特性を検出して紙幣を識別
   する紙幣識別方法において、紙幣の搬送方向に対して略
   直角方向にＣＣＤリニアイメージセンサを配備し、所定
   周期毎に、該所定周期における所定クロック信号時のＣ
   ＣＤリニアイメージセンサの各セルの受光量を保持しか
   つ該クロック信号に基づいて保持された前記各セルの受
   光量を順次出力し、前記所定周期毎に、前記ＣＣＤリニ
   アイメージセンサからの出力の受光量の変化に基づいて
   紙幣の端あるいは紙幣の印刷域の端を検出し、その後予
   め設定された数のクロック信号時のＣＣＤリニアイメー
   ジセンサからの出力に基づいて紙幣の搬送方向に沿う紙
   幣の端あるいは紙幣の印刷域の端より一定距離の紙幣の
   光学的特性を検出して紙幣を識別する紙幣識別方法。
2. 【請求項２】 紙幣の光学的特性を検出して紙幣を識別
   する紙幣識別機において、 前記紙幣識別機の処理の基準となるクロック信号を発生
   するクロック信号発生回路と、 紙幣の搬送方向に対して略直角に配備され、所定周期毎
   に、該所定周期における所定クロック信号時の各セルの
   受光量を保持し前記クロック信号に基づいて保持された
   各セルの受光量を順次出力するＣＣＤリニアイメージセ
   ンサと、 ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号により紙幣
   の端あるいは紙幣の印刷域の端を検出しトリガ信号を出
   力するトリガ信号発生回路と、 前記トリガ信号を検出したときから予め設定された数の
   クロック信号を検出したときにホールド信号を発生する
   ホールド信号発生回路と、 前記ホールド信号が出力されたときのＣＣＤリニアイメ
   ージセンサの出力を保持するホールド回路とを備え、 該ホールド回路に順次ホールドされるＣＣＤリニアイメ
   ージセンサの出力に基づいて紙幣を識別することを特徴
   とする紙幣識別機。
3. 【請求項３】 前記ホールド信号発生回路は、前記予め
   設定された数が複数設定され、各数のクロック信号の検
   出によりホールド信号を複数発生し、設定された数が一
   致するホールド信号によってホールド回路にホールドさ
   れた各ＣＣＤリニアイメージセンサの出力を１組として
   各組毎に紙幣識別を行ない、総合的に紙幣識別を行なう
   請求項２記載の紙幣識別機。