JPH07272043A - 紙葉類の種別判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、白基準板を用いずに光学検知により
紙葉類の種別を判別できる紙葉類の種別判別装置を提供
する。 【構成】その表面に印刷パターンを有する紙葉類を搬送
する搬送手段と，該搬送手段の搬送路上を搬送される前
記紙葉類の表面に光を照射し反射光を得る光学手段と，
該反射光の光量を検知し電気信号に変換する光電変換手
段と、前記紙葉類の印刷のない部分からの反射光による
前記光電変換手段の出力により前記光電変換手段の利得
を制御した後、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光
電変換手段により検知し、この出力検知パターンにより
前記紙葉類の種別を判別する判別手段とを具備し、これ
により白基準板を用いずに紙葉類の種別を判別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、紙幣処理機に
用いられる紙幣鑑査装置等において、搬送される紙葉類
の種別を判別する紙葉類の種別判別装置に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば、銀行等の金融機関において、紙葉
類の一つである紙幣を整理する紙幣処理機等に用いられ
る紙幣鑑査装置等の、搬送されてくる紙幣一枚一枚の持
っている情報を検知する装置において、紙幣の種別を判
別するということは重要な項目の一つである。このよう
な目的のための紙幣の種別判別装置は、搬送されてくる
紙幣がどのような種類の紙幣であるかを判別するための
ものである。

【０００３】図７は従来の紙葉類の種別判別装置の構成
を概略的に示す平面図である。紙葉類としての紙幣１５
は矢印の方向に一定速度で搬送される。発光素子等から
なる光源３１は搬送路上の紙幣１５に一定光量の光を照
射する。受光素子等からなるセンサ３３は、白レベルの
基準を与える白基準板３２によりあるいは搬送中の紙幣
１５により反射された光を受光する。センサ３３からの
アナログ出力信号はＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によ
りデジタル信号化される。ＣＰＵ（図示せず）は、ま
ず、紙幣１５が搬送されていない時に白基準板３２から
の反射光量をセンサ３３で読み取り、読み取り値が一定
になる様にＡ／Ｄコンバータに自動利得制御（以下、Ａ
ＧＣという）をかけて、Ａ／Ｄコンバータのレファレン
ス信号を変化させる。ＣＰＵは紙幣１５が搬送される前
にＡ／Ｄコンバータのリファレンス信号を固定し、セン
サ３３が紙幣１５の反射光の出力を読み取る。ＣＰＵ
は、読み取った出力を固定したリファレンス信号を用い
てＡ／Ｄコンバータが変換した出力から検出パターンを
形成し、パターンの比較照合により紙幣の種類判定を行
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、紙葉類の光学検知による種類判定を行う時に、紙葉
類が搬送路に無い時の出力を検知し、これを一定に保っ
てＡＧＣをかけるために、基準となる白レベルの反射光
量を与える白基準板が必要であった。このため、基準板
として経年変化のない高価な材質の白基準板が必要であ
るという問題がある。また、光源及びセンサに対する白
基準板の位置と紙幣の搬送位置とが異なるため、紙幣の
搬送検知時の出力が一定とならず、正確なＡＧＣとなら
ないという問題がある。更に、白基準板のみにほこりが
たまるなどして白基準板だけが汚染された時、または発
光素子あるいは受光素子側だけにほこりがたまるなどし
て汚染が生じた時には、正確なＡＧＣとならないという
問題がある。

【０００５】本発明は、上記問題を解決すべく成された
ものであり、白基準板を用いずに光学検知により紙葉類
の種別を判別できる紙葉類の種別判別装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類の種別判
別装置は、上記課題を解決するために、その表面に印刷
パターンを有する紙葉類を搬送する搬送手段と，該搬送
手段の搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に光を照
射し反射光を得る光学手段と，該反射光の光量を検知し
電気信号に変換する光電変換手段と、前記紙葉類の印刷
のない部分からの反射光による前記光電変換手段の出力
により前記光電変換手段の利得を制御した後、前記紙葉
類の前記印刷パターンを前記光電変換手段により検知
し、この出力検知パターンにより前記紙葉類の種別を判
別する判別手段とを具備している。

【０００７】また、本発明の紙葉類の種別判別装置は、
その表面に印刷パターンを有し、先端部に印刷の無い部
分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，該搬送手段の
搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に光を照射し反
射光を得る光学手段と，該反射光の光量を検知し電気信
号に変換する光電変換手段と、前記紙葉類の印刷のない
前記先端部からの反射光による前記光電変換手段の出力
により前記光電変換手段の利得を制御した後、前記紙葉
類の前記印刷パターンを前記光電変換手段により検知
し、この出力検知パターンにより前記紙葉類の種別を判
別する判別手段とを具備している。

【０００８】更に、本発明の紙葉類の種別判別装置は、
その表面に印刷パターンを有し、先端部に印刷の無い部
分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，該搬送手段の
搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に光を照射し反
射光を得る光学手段と，該反射光の光量を検知し電気信
号に変換する光電変換手段と、前記紙葉類の印刷のない
前記先端部からの反射光による前記光電変換手段の出力
により前記光電変換手段のリファレンス電圧を変更する
手段と、前記光電変換手段の変更したリファレンス電圧
を用いて、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光電変
換手段により検知し、その出力検知パターンを標準パタ
ーンと比較照合することにより前記紙葉類の種別を判別
する判別手段とを具備している。

【０００９】更に、本発明の紙葉類の種別判別装置は、
その表面に印刷パターンを有し、先端部に印刷の無い部
分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，該搬送手段の
搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に光を照射し反
射光を得る光学手段と，該反射光の光量を検知し電気信
号に変換する光電変換手段と、前記紙葉類の印刷のない
前記先端部からの反射光による前記光電変換手段の出力
により前記光電変換手段のリファレンス電圧を変更する
手段と、前記光電変換手段の変更したリファレンス電圧
を用いて、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光電変
換手段により検知し、その出力検知パターンを正規化す
る手段と、正規化された出力検知パターンと標準正規化
パターンとを比較照合することにより前記紙葉類の種別
を判別する判別手段とを具備している。

【００１０】更に、本発明の紙葉類の種別判別装置は、
その表面に印刷パターンを有し、先端部に印刷の無い部
分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，第１の光源か
らの光により前記搬送手段の搬送路上の前記紙葉類の通
過を検知する第１のセンサと、第２の光源からの光を前
記搬送手段の搬送路上を搬送中の前記紙葉類に照射しそ
の先端部からの反射光により白ピーク値を検知する第２
のセンサと、該第２のセンサからのアナログ出力信号を
所定のリファレンス値によりＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコン
バータと、前記紙葉類の先端部に応じた前記Ａ／Ｄコン
バータのアナログ出力により前記リファレンス値を指定
し、この指定したリファレンス値を用いて前記Ａ／Ｄコ
ンバータのアナログ出力をＡ／Ｄ変換してパターンとし
て検出し、正規化後にこの検出パターンをメモリに格納
されている各紙葉類毎の標準正規化パターンと比較照合
して紙葉類の種別を判別するＣＰＵと、該ＣＰＵに接続
され、前記紙葉類の種類に応じた白ピーク値、リファレ
ンス値、及び検出パターンを格納するメモリとを具備し
ている。

【００１１】

【作用】本発明では、搬送される紙葉類に光を照射し，
紙葉類の印刷のない先端部（つまり、絵柄でない部分）
から反射される光を中心に読み取った出力により、受光
素子出力のＡＧＣをかける。ＡＧＣは、先端部から反射
される光量により、受光素子出力を読み取るＡ／Ｄコン
バータのレファレンス電圧を変えることにより行われ
る。Ａ／Ｄコンバータの出力は正規化された後に、パタ
ーンの比較照合により紙葉類の種別判定処理が行なわれ
る。このように、本発明では、紙葉類自体の出力でＡＧ
Ｃをかけるため，白基準板が不要となり、基準板と紙葉
類の出力との位置関係によるＡＧＣの誤差を吸収でき
る。また、白基準板がなくなるため，白基準板のみの汚
れのために、ＡＧＣが不正確になることが防止できる。
更に、紙葉類自体の出力を基準としてＡＧＣをかけるた
め，発光側または受光側だけの経年変化や汚れにより、
ＡＧＣが不正確となることが防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。 図１は本発明の紙葉類の種別判別
装置の構成を概略的に示す側面図である。図１におい
て、第１の光源１０及び第１のセンサ１１は共に紙葉類
１５の搬送路（図示せず）に垂直に上下に配設されてい
る。第１の光源は発光ダイオード等の発光素子から成
り、第１のセンサ１１はフォトダイオード等の受光素子
から成っている。第１のセンサ１１は、第１の光源１０
からの光が搬送中の紙葉類１５、例えば紙幣の先端部に
より遮断されることにより紙葉類１５の存在を検知す
る。第２の光源１２は発光ダイオード等の発光素子から
成り、搬送路上方の垂直方向に所定角度をもって配設さ
れ、紙葉類１５の印刷パターン面に対して所定光量の光
を照射する。第２のセンサ１４もフォトダイオード等の
受光素子から成り、搬送路上方の垂直方向に第２の光源
１２とは逆向きのやはり所定角度をもって配設され、第
２の光源１２から放出され反射板１３により反射された
光を受光し、電気信号に変換して出力する。第２のセン
サ１４は紙葉類１５が搬送されていない時は必要に応じ
て反射板１３からの反射光を受光する。反射板１３は第
２のセンサ１４が正常に動作しているか否かを確認する
ための反射板であり、従来の光学検知のための白レベル
を与える白基準板ではない。種別判定される紙葉類１５
は所定の搬送路上を図示しない搬送手段により矢印で示
す方向に決められた一定速度で搬送される。

【００１３】図２は本発明の紙葉類の種別判別装置の構
成を概略的に示すブロック図である。第１のセンサ１１
は、前述したように、第１の光源からの光により紙葉類
１５の存在を検知し紙葉類検知信号を出力する。第２の
センサ１４は、紙葉類１５からの反射光の光量をアナロ
グ電気信号に変換して出力する。増幅器２０は第２のセ
ンサ１４からのアナログ出力を増幅する。Ａ／Ｄコンバ
ータ２１は、ＣＰＵ２２により選択され指定されたリフ
ァレンス値を用いて、増幅器２０からのアナログ信号を
デジタル信号に変換する。ＣＰＵ２２は、紙葉類１５の
先端部から検知したＡ／Ｄコンバータ２１のアナログ出
力によりリファレンス値指定信号を算出し、これをＡ／
Ｄコンバータ２１に帰還しリファレンス値を指定する。
また、ＣＰＵ２２は、この指定したリファレンス値を用
いてＡ／Ｄコンバータ２１がＡ／Ｄ変換したデジタル出
力信号を検出パターンとして検出する。更に、ＣＰＵ２
２は、この検出パターンを後述する正規化処理した後、
メモリ２３に格納されている各紙葉類毎の標準の検出パ
ターンと比較して、搬送された紙葉類の種別を判別し、
判定結果を出力する。メモリ２３はＣＰＵ２２に接続さ
れ、紙葉類１５の種類に応じた白ピーク値、リファレン
ス値、及び検出パターンを格納する。メモリ２３には、
予めパターンマッチングに用いられる紙葉類の種別毎
に、例えば紙幣の金種毎に標準の正規化パターンが格納
されている。

【００１４】図３は紙葉類の例として紙幣を模式的に示
す平面図である。紙幣１５は中央に印刷された絵柄部１
５ａがあり、両端部に印刷の無い先端部１５ｂ及び後端
部１５ｃがある。他の周縁部も印刷がされていない部分
である。紙幣１５では、絵柄部１５ａには、透かし模
様、著名な人物像、連続番号等が多色カラー印刷されて
いる。本発明では、先端部１５ｂは、後述するように、
白ピーク値のピーク検出区間として使用される。

【００１５】図４は図２の本発明の紙葉類の種別判別装
置の各部の動作を説明する出力波形図である。図４
（ａ）は第１のセンサ１１の出力である紙幣検知信号を
示しており、この紙幣検知信号は紙幣１５の先端の検知
により立ち上がり、紙幣１５の後端の検知に応じて立ち
下がる。図４（ｂ）は第２のセンサ１４の検出信号を示
し、紙幣１５の絵柄部１５ａの印刷パターンからの反射
光が光電変換されアナログ電気信号として出力される。
図４（ｃ）はＡ／Ｄコンバータ２１の出力信号を示し、
第２のセンサ１４からのアナログ検出信号を例えば１６
進のデジタル信号に変換した信号である。図４（ｄ）は
ＣＰＵ２２による正規化処理後の紙幣１５の絵柄部１５
ａの検出パターンを示している。

【００１６】次に、前述した図１ないし図４及び図５、
図６のフローチャートを参照して、本発明の紙葉類の種
別判別装置の動作について詳細に説明する。紙葉類１５
として紙幣を例にとり光学検知による比較照合方式を用
いた種別判別について説明する。まず、第２のセンサ１
４の出力があるか否かが判断され（Ｓ１０）、第２のセ
ンサ１４の出力がない場合には光源もしくは第２のセン
サ１４が異常であるため、エラー処理が行われる（Ｓ１
１）。一方、第２のセンサ１４がない場合には第１のセ
ンサ１１が搬送中の紙幣１５を検知したか否か判断され
る（Ｓ１２）。第１のセンサ１１の出力がない場合に
は、処理はステップＳ１０に戻る。図４（ａ）に示すよ
うに、第１のセンサ１１が紙幣１５の先端を検知した場
合には、第１のセンサ１１から紙幣検知信号が出力され
る。次に、この状態の下で、第２のセンサ１４の出力が
立ち上がりか判断される、つまり、紙幣１５の先端部１
５ｂが現在検知されているかが判断される（Ｓ１３）。
立ち上がりでない場合には、処理はステップＳ１０へ戻
る。

【００１７】ここで、ＣＰＵ２２は、紙幣１５の先端部
１５ｂが搬送され、第２のセンサ１４の出力が立ち上が
っていると判断すると、紙幣１５の先端部１５ｂに対応
したＡ／Ｄコンバータ２１の出力を読み取り、先端部１
５ｂから白基準ピーク値を検出し、メモリ２３に格納す
る（Ｓ１４）。これは図４（ｂ）のピーク検出区間に相
当する。ＣＰＵ２２は、白基準ピーク値に基づいてＡ／
Ｄコンバータ２１のリファレンス値を算出し、これをメ
モリ２３に格納する（Ｓ１５）。次に、ＣＰＵ２２は、
紙幣１５の先端の印刷がない先端部１５ｂの読み取り値
が一定になるようにリファレンス値指定信号によりＡ／
Ｄコンバータ２１にＡＧＣをかけ、Ａ／Ｄコンバータ２
１のレファレンス値を、これから読み取る紙幣１５の絵
柄部１５ａに応じた最適な値に変化させる。これによ
り、搬送された紙幣１５の絵柄部１５ａが検知される前
に、従来の白基準板３２を使用せずに、Ａ／Ｄコンバー
タ２１のリファレンス値が最適に固定される。ここで、
このリファレンス値は、紙幣１５の先端部１５ｂの印刷
のない白い部分に対するＡ／Ｄコンバータ２１の変換出
力が１６進の”ＦＦ”レベル、つまり白レベルとなるよ
うに指定される。

【００１８】その後、Ａ／Ｄコンバータ２１は指定され
たリファレンス値を用いて、第２のセンサ１４により読
み取られた紙幣１５の印刷された絵柄部１５ａからの反
射光出力をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ２２に出力する（Ｓ１
６）。この反射光出力の検出は図４（ｃ）のパターン検
出区間の間中行われる。ＣＰＵ２２はディジタル検出値
を順次にメモリ２３に格納する（Ｓ１７）。パターン検
出区間が終了したか判断され（Ｓ１８）、終了していな
い場合には終了するまでステップＳ１６及びＳ１７が繰
り返され、デジタル検出値が検出パターンとしてメモリ
２３に格納される。

【００１９】その後、第２の光源１２、第２のセンサ１
４等の経年変化などによる劣化、汚染に起因するレベル
変動の影響を排除するために、ＣＰＵ２２は、紙幣１５
の絵柄部１５ａの検出パターンの正規化を行う（Ｓ１
９）。正規化は、Ａ／Ｄコンバータ２１の出力をパター
ン検出区間全体にわたって積分し、この積分値によりＡ
／Ｄコンバータ２１の各出力を割算することにより行わ
れる。正規化された検出パターンは、パターン検出区間
全体における変化の比率を表わすパターンとして形成さ
れる。紙幣１５の絵柄部１５ａの検出された正規化パタ
ーンは、図４（ｄ）に示すように得られる。ＣＰＵ２２
は、この検出された正規化パターンと予めメモリ２３に
金種別に格納されている標準正規化パターンとの比較照
合（パターンマッチング）を実施する（Ｓ２０）。ＣＰ
Ｕ２２は、比較照合された検出正規化パターンの一致の
割合から、紙葉類の種別の判定を行い、その判定結果を
出力する（Ｓ２１）。この後、紙幣１５の後端が第１の
センサ１１により検知されると、紙幣検知信号が立ち下
がり、一枚の紙幣１５についての種別判定が終了する。
次に続く各紙幣についても同様の種別判定が行われる。

【００２０】前記した実施例では、紙幣の印刷の無い先
端部を白レベルの基準として使用することを説明した
が、種別判別すべき紙葉類の印刷絵柄に応じて印刷の無
い他の部分を白レベルの基準として使用することも当然
可能である。

【００２１】尚、前記実施例では、種別判別を行う紙葉
類が紙幣の場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、小切手や株券等の紙幣
以外の有価証券、あるいは郵便物等の場合にも同様に適
用できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
紙葉類自体からの出力でＡＧＣをかけるため白基準板が
不要となり，白基準板と紙葉類との位置関係によるＡＧ
Ｃの誤差を吸収でき、また、白基準板の汚染によりＡＧ
Ｃが不正確になることが防止でき、更に、発光側または
受光側だけに起因してＡＧＣが不正確となることが防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙葉類の種別判別装置の構成を概略的
に示す側面図。

【図２】本発明の紙葉類の種別判別装置の構成を概略的
に示すブロック図。

【図３】紙葉類の例として紙幣を模式的に示す平面図。

【図４】図２の本発明の紙葉類の種別判別装置の各部の
動作を説明する出力波形図。

【図５】図２の本発明の紙葉類の種別判別装置の動作を
説明するフローチャート。

【図６】図２の本発明の紙葉類の種別判別装置の動作を
説明するフローチャート。

【図７】従来の紙葉類の種別判別装置の構成を概略的に
示す平面図。

【符号の説明】

１０…第１の光源１０、１１…第１のセンサ、１２…第
２の光源、１３…反射板、１４…第２のセンサ、１５…
紙葉類（例えば、紙幣）、１５ａ…絵柄部、１５ｂ…先
端部、１５ｃ…後端部、２０…増幅器、２１…Ａ／Ｄコ
ンバータ、２２…ＣＰＵ、２３…メモリ、３１…光源、
３２…白基準板、３３…センサ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その表面に印刷パターンを有する紙葉類を
   搬送する搬送手段と，該搬送手段の搬送路上を搬送され
   る前記紙葉類の表面に光を照射し反射光を得る光学手段
   と，該反射光の光量を検知し電気信号に変換する光電変
   換手段と、 前記紙葉類の印刷のない部分からの反射光による前記光
   電変換手段の出力により前記光電変換手段の利得を制御
   した後、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光電変換
   手段により検知し、その出力検知パターンにより前記紙
   葉類の種別を判別する判別手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の種別判別装置。
2. 【請求項２】その表面に印刷パターンを有し、先端部に
   印刷の無い部分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，
   該搬送手段の搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に
   光を照射し反射光を得る光学手段と，該反射光の光量を
   検知し電気信号に変換する光電変換手段と、 前記紙葉類の印刷のない前記先端部からの反射光による
   前記光電変換手段の出力により前記光電変換手段の利得
   を制御した後、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光
   電変換手段により検知し、その出力検知パターンにより
   前記紙葉類の種別を判別する判別手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の種別判別装置。
3. 【請求項３】その表面に印刷パターンを有し、先端部に
   印刷の無い部分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，
   該搬送手段の搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に
   光を照射し反射光を得る光学手段と，該反射光の光量を
   検知し電気信号に変換する光電変換手段と、 前記紙葉類の印刷のない前記先端部からの反射光による
   前記光電変換手段の出力により前記光電変換手段のリフ
   ァレンス電圧を変更する手段と、 前記光電変換手段の変更したリファレンス電圧を用い
   て、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光電変換手段
   により検知し、その出力検知パターンを標準パターンと
   比較照合することにより前記紙葉類の種別を判別する判
   別手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の種別判別装置。
4. 【請求項４】その表面に印刷パターンを有し、先端部に
   印刷の無い部分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，
   該搬送手段の搬送路上を搬送される前記紙葉類の表面に
   光を照射し反射光を得る光学手段と，該反射光の光量を
   検知し電気信号に変換する光電変換手段と、 前記紙葉類の印刷のない前記先端部からの反射光による
   前記光電変換手段の出力により前記光電変換手段のリフ
   ァレンス電圧を変更する手段と、 前記光電変換手段の変更したリファレンス電圧を用い
   て、前記紙葉類の前記印刷パターンを前記光電変換手段
   により検知し、その出力検知パターンを正規化する手段
   と、 正規化された出力検知パターンと標準正規化パターンと
   を比較照合することにより前記紙葉類の種別を判別する
   判別手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の種別判別装置。
5. 【請求項５】その表面に印刷パターンを有し、先端部に
   印刷の無い部分を有する紙葉類を搬送する搬送手段と，
   第１の光源からの光により前記搬送手段の搬送路上の前
   記紙葉類の通過を検知する第１のセンサと、 第２の光源からの光を前記搬送手段の搬送路上を搬送中
   の前記紙葉類に照射しその先端部からの反射光により白
   ピーク値を検知する第２のセンサと、 該第２のセンサからのアナログ出力信号を所定のリファ
   レンス値によりＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、 前記紙葉類の先端部に応じた前記Ａ／Ｄコンバータのア
   ナログ出力により前記リファレンス値を指定し、この指
   定したリファレンス値を用いて前記Ａ／Ｄコンバータの
   アナログ出力をＡ／Ｄ変換してパターンとして検出し、
   正規化後にこの検出パターンをメモリに格納されている
   各紙葉類毎の標準正規化パターンと比較照合して紙葉類
   の種別を判別するＣＰＵと、 該ＣＰＵに接続され、前記紙葉類の種類に応じた白ピー
   ク値、リファレンス値、及び検出パターンを格納するメ
   モリと、 を具備したことを特徴とする紙葉類の種別判別装置。