JPH1153602A - 紙葉類の正損検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙葉に音を発生させる為の特別な負荷を掛け
ずに、搬送時に発生する音により正損を判定することが
できる紙葉類の正損検出方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 紙葉類を搬送する搬送路に面してマイク
ロフォンを設置し、紙葉類の通過音を集音するとともに
音を電気信号に変換し（Ｓ１，Ｓ２）、フィルタ手段に
よって前記通過音の電気信号を低周波と高周波の両周波
数成分に分離し（Ｓ３〜Ｓ８）、低周波成分の出力が有
る時のパルス化した高周波成分のパルス数をカウントし
てその値の大小によって紙葉類の正損の判定を行うよう
にする（Ｓ９〜Ｓ１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば紙葉類の監
査機や紙幣分類集計装置などにおいて、印刷物等の紙葉
類の正損を検出する方法及びその装置に関し、特に、紙
葉類の搬送中に発生する音の分析情報に基づいて正損を
検出する方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可聴音により紙幣の状態を検出する対象
としては、汚れ券やしわ券、破れ券、よれよれ券等の損
券があるが、可聴音を利用する場合には搬送機構を構成
する装置の騒音の影響が大きくなり、検出精度や安定性
に対して問題がある。そこで、音の分析情報に基づいて
紙葉類の状態などを検出する装置では、従来は、強制的
に音を発生させるための特別の発音機構を設けて集音す
るようにしていた。例えば特公平２−３９３７号公報に
記載されている様な屈曲手段を設け、回転ドラムの表面
部に紙葉が通過中に屈曲される際に発生する雑音を集音
するといったことが成されていた。この公報に記載され
ている発明は、紙などのシート材料は屈曲又は変形され
ると可聴雑音を発生するという事実に基づいて成された
もので、発生する雑音を積分し、その大きさにより紙葉
の剛性度を判定するものである。

【０００３】一方、特開昭６１−１６８０８４号公報に
は、被印刷物に弾性体を打ち当ててこの時発せられた音
を電気信号に変換し、これを周波数分析して印刷物の正
損を判定するものが記載されている。この公報に記載さ
れている発明は、正券と損券とで弾性体を打ち当てた時
に発生する音の強弱が異なり、又紙幣の種類によっても
異なるという機械的性質を利用したもので、マイクロフ
ォンの出力信号を周波数分析することにより、紙幣によ
って生じる音の強弱、時に紙幣に固有の周波数成分の強
弱をみて、ある強さ以上の大きさのものを正券、それに
達しないものを損券と判別するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、音の分
析情報に基づいて紙葉の剛性度を判定したり、紙葉の正
損を判別したりする装置では、紙葉の音を発生させるた
めの特別な手段を設けて紙葉の音を検出するようにして
いた。しかしながら、特別な屈曲手段を設けることは紙
葉の搬送を妨げる要因となり、ジャムを発生させること
が危惧される。また、被印刷物に弾性体を打ち当てるこ
とは、印刷物を痛める事となり好ましいものではない。

【０００５】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、従来の搬送機構を利用する
ままで紙葉に音を発生させる為の特別な負荷を掛けず
に、搬送時に発生する音により正損を判定することがで
きる紙葉類の正損検出方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、印刷物等の紙
葉類の正損検出方法及びその装置に関するものであり、
本発明の上記目的は、方法の発明においては、紙葉類を
搬送する搬送路に面してマイクロフォンを設置し、紙葉
類の通過音を集音するとともに音を電気信号に変換し、
フィルタ手段によって前記通過音の電気信号を低周波と
高周波の両周波数成分に分離し、低周波成分の出力が有
る時のパルス化した高周波成分のパルス数をカウントし
てその値の大小によって前記紙葉類の正損の判定を行う
ことによって達成される。又、装置の発明においては、
紙葉類を１枚毎に分離して搬送する搬送手段を有する紙
葉類搬送装置の搬送通路に設けられ、前記紙葉類が搬送
される際に発生する音を電気信号に変換する集音−電気
変換手段と；変換された前記電気信号を高，低の周波数
成分に分離するフィルタ手段と；分離された前記高、低
の周波数成分の信号を２値化してパルス状信号に変換す
るパルス変換手段と；前記低周波成分から得られたパル
ス状信号が存在する間の前記高周波成分のパルス数をカ
ウントする計数手段と；前記計数手段のカウント値と予
め定められた基準の値とを比較して所定の数以上カウン
トしたことにより正券の判定を出力し、少ないことによ
り損券の判定を出力する判定手段とを具備することによ
って達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した紙幣正
損整理機１００の外観構成を示しており、上部には被計
数／分類を行う紙幣１を載置して１枚づつ分離して繰り
出すホッパー１０１が設けられており、傾斜した前面パ
ネルの中央部には、計数／分類された紙幣１が集積され
る２個の集積部（スタッカ部）１０４，１０５と１個の
リジェクト部１０６とが設けられている。そして、右部
の操作／表示パネル部１２０には、計数した枚数（金
額）等を表示する表示部１２１と、故障部位及び内容を
表示するガイダンス表示部１２２と、各種の実行モード
（識別モード，正損分類モード等）を切換えるモードス
イッチ１２３等から成る操作スイッチが設けられてい
る。

【０００８】図２は紙幣正損整理機１００の内部機構を
示している。紙幣正損整理機１００の内部には、同図の
ような搬送路Ｐ１〜Ｐ９が形成されており、ホッパ１０
１に収納された紙幣１は１枚ずつ繰り出しローラ１１０
で繰り出され、搬送路Ｐ１を経てローラ１１１で方向変
換されて後に搬送路Ｐ２を経てローラ１１２に搬送され
る。ローラ１１２の搬送出口部には、搬送路Ｐ３又はＰ
８への切換えを行なう通路切換部材１１３が設けられて
おり、搬送路Ｐ８へ送られた紙幣は搬送路Ｐ９を経てリ
ジェクト部１０６に保留される。また、通路切換部材１
１３で搬送路Ｐ３へ送られた紙幣は更にローラ１１４へ
送られ、ローラ１１４の搬送出口部に設けられた通路切
換部材１１５によって、搬送路Ｐ４又はＰ６へ切換えら
れて搬送される。搬送路Ｐ４へ送られた紙幣はローラ１
１６を介して搬送路Ｐ５に送られ、その後に羽根車１０
２に周設されている羽根部材を介して上部のスタッカ部
１０４に集積され、搬送路Ｐ６へ送られた紙幣はローラ
１１７を介して搬送路Ｐ７に送られ、その後に羽根車１
０３に周設されている羽根部材を介して２段目のスタッ
カ部１０５に集積される。上部のスタッカ部１０４に集
積された紙幣は、ガイド板１０７を開けることによって
外部に取り出され、２段目のスタッカ部１０５に集積さ
れた紙幣も同様に、ガイド板１０８を開けることによっ
て外部に取り出されるようになっている。

【０００９】この紙幣正損整理機１００は、正券と損券
を判定して分類する正損分類機能の他に、計数のみを行
う高速計数機能、紙幣の表面と裏面を分類して整理する
表裏整理機能、及び、まぎれこんだ異金種をリジェクト
する異金種検知機能を備えており、選択された機能（実
行モード）に応じて上述した搬送路の切換えが行われ、
計数／分類された紙幣１が該当のスタッカ部１０４，１
０５に集積されるようになっている。例えば実行モード
が正損分類モードであれば、正券は上部のスタッカ部１
０４に、損券は２段目のスタッカ部１０５に分類して運
ばれることになる。

【００１０】図２中に示すように、通路には、紙幣の通
過を検知する複数の通過センサＰＳ及び複数の識別セン
サＤＳが配設されている。紙幣の真偽は磁気センサＤＳ
１及び反射型の光学ラインセンサＤＳ２を用いて判定が
行われる。正損は、光学的に行う処理と並行して、マイ
クロフォン１０によって集音された音により判別が行わ
れる。また、２枚重ね送りが発生した場合には、２枚重
ね検出ローラ１１０Ａの間隙を通過する際に検出センサ
ＤＳ３を用いて検出が行われる。

【００１１】集音−電気変換手段として使用されるマイ
クロフォン１０は、図２中に示すように、例えば繰り出
しローラ部１１０の近傍に取り付けられ、主に繰り出し
搬送ベルト２によって取り込まれて加速される際に発生
する音が集音される。また、搬送路に紙幣１が取り込ま
れて行く際の通路ガイドとの摺音もマイクロフォン１０
による集音の対象となる。尚、音は装置構造体に伝導す
るのでマイクロフォン１０の取り付け位置はこれに限定
するものではない。

【００１２】本発明では、紙幣が搬送されて行くときの
通過音をマイクロフォン１０を用いて電気信号に変換し
て、さらにこの通過音の成分を低周波成分と高周波成分
とに分離して、紙幣のよれよれ券等の疲労具合を判定す
るようにしている。この判定は、例えば、音の成分をロ
ーパスフィルタとハイパスフィルタを用いて低周波成分
と高周波成分とに分離した後、低周波成分の出力が有る
時のパルス化した高周波成分のパルス数をカウントし、
そのカウント値の大小によって正券と損券を判定するよ
うにしている。

【００１３】図３は、本発明の紙葉類の正損検出装置の
構成の一例を示しており、搬送路に面して設置されたマ
イクロフォン１０には、集音された紙葉の通過音の電気
信号ＭＳを増幅する初段増幅器１１と、直流分をカット
するＣとＲから成る直流カット回路１１ａと、高域ノイ
ズをカットするオペアンプによるバッファ回路１１ｂと
が繋がれている。そして、その後段には、ＣとＲから成
るローパスフィルタ１２と増幅器１２ａ及びコンパレー
タ１４から成る低周波域のパルス成形回路とを設け、こ
れと並列にバッファ回路１１ｂの後段にハイパスフィル
タ１３を設けてコンパレータ１５に繋いで高周波成分の
信号ＭＳ３の大小によりパルスを成形するようにしてい
る。各コンパレータ部１４，１５では低周波成分、高周
波成分用に個々に設けたスレッショルド値によって低周
波及び高周波成分の信号ＭＳ２，ＭＳ３をパルス化し、
パルス状信号ＭＳ４，ＭＳ５を判定部２０に送出する。

【００１４】ここで、ローパスフィルタ１２によって分
離された音の低周波成分は、摺曲音であり、紙葉が搬送
されるときに撓み曲げられる時に多く発生する音であ
る。また、ハイパスフィルタ１３によって分離された音
の高周波成分は、摩擦音であり、搬送路を紙葉が搬送さ
れて行く際にガイド等に擦れる際に発する音である。一
般に両域の周波数成分とも紙葉が新しく剛性が強いとき
には大きな音となって聞こえるが、古びてよれよれにな
ると音が出なくなる。

【００１５】判定部２０は、低周波成分の出力ＭＳ４が
有る時の高周波成分のパルス状信号ＭＳ５のパルス数を
カウントして正損の判定情報ＭＳ６を出力するもので、
ＡＮＤ回路，カウンタ回路などから成る論理回路で構成
されている。本例では、マイクロフォン部を通過してい
ることを示す通過センサ（光学センサ）ＰＳからの信号
ＰＳＳをトリガとして処理を開始し、低周波成分の出力
が基準レベルより大でパルスで１が発生している間、高
周波成分のパルスをカウンタ回路によって計数し、カウ
ンタが所定値になったら判定情報ＭＳ６を制御部（制御
用ＣＰＵ）３０に送るようになっている。また、低周波
成分又は高周波成分の信号のレベルが基準レベルに達し
ていない場合は、損券であることを示す判定情報ＭＳ６
を制御部３０に送るようになっている。

【００１６】制御部３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
から構成され、判定部２０からの判定情報ＭＳ６（カウ
ント量など）と予め設定されている基準値とを比較し、
基準値以上であれば正券と判定し、基準値未満或いは低
周波成分又は高周波成分の信号のレベルが基準レベルに
達していない場合は損券と判定する。尚、この判定処理
を判定部２０側で行い、判定結果を制御用ＣＰＵ３０へ
送出する構成としても良い。又、本例では直流分のカッ
トと高域ノイズのカットを直流カット回路１１ａとバッ
ファ回路１１ｂを用いて行うようにしているが、これら
の回路を設けなくても正損の検出は可能である。

【００１７】上述のような構成において、紙葉が搬送さ
れて行くときの通過音は、マイクロフォン１０で集音さ
れて電気信号ＭＳに変換され、初段増幅器１１で増幅後
の信号ＭＳ１の直流分がカットされ、ローパスフィルタ
１２とハイパスフィルタ１３によって低周波と高周波の
両周波数成分に分離される。そして、分離された低周波
成分の信号ＭＳ２と高周波成分の信号ＭＳ３は、別個に
設定した閾値により各コンパレータ部１４，１５によっ
て２値化されてパルス状信号ＭＳ４，ＭＳ５に変換さ
れ、判定部２０に送出される。そして、これらのパルス
状信号ＭＳ４，ＭＳ５に基づいて正損の判定処理がなさ
れる。

【００１８】図４はその動作例を示すフローチャートで
あり、同図の流れに沿って正損検出装置の動作例を図５
〜図７の波形例を参照して詳細に説明する。正損検出装
置では、マイクロフォン部を紙幣が通過していることを
示す通過センサ（タイミングセンサ）からの信号ＰＳＳ
（図５（Ａ）の波形例参照）をトリガにして処理を開始
する（ステップＳ１）。マイクロフォン１０の検出信号
ＭＳは初段増幅器１１で増幅された後、ローパスフィル
タ１２とハイパスフィルタ１３に送出される。ここで、
マイクロフォンの検出信号ＭＳ１には、図５（Ｂ）の波
形例に示す様にメカの信号と紙幣の通過に伴う音が重畳
されている（ステップＳ２）。ローパスフィルタ１２で
は検出信号ＭＳ１の低周波成分を通過させる。ローパス
フィルタ１２によって図５（Ｃ）の波形例に示す様に低
周波成分の信号ＭＳ２を分離して取出すと、紙幣の有る
部分が取り出せる（ステップＳ３）。ローパスフィルタ
１２を通過した低周波成分の信号ＭＳ２は、コンパレー
タ１４によって２値化することで、図５（Ｅ）に示す様
な幅の広いパルス状信号ＭＳ４に変換され（ステップＳ
４）、所定のレベル（スレッショルド値）以上の低周波
成分のパルス状信号ＭＳ４が判定部２０に送出される
（ステップＳ５）。

【００１９】一方、ハイパスフィルタ１３では検出信号
ＭＳ１の高周波部分を通過させる。ハイパスフィルタ１
３によって高周波成分の信号ＭＳ３を分離して取出す
と、図５（Ｄ）の波形例に示す様に、機械から生じるノ
イズや紙幣による高い周波数成分が抽出される（ステッ
プＳ６）。ハイパスフィルタ１３を通過した高周波成分
の信号ＭＳ３は、コンパレータ１５によって２値化され
て図５（Ｆ）に示す様な幅の狭い複数のパルス状信号Ｍ
Ｓ５に変換され（ステップＳ７）、所定のレベル（スレ
ッショルド値）以上の高周波成分のパルス状信号ＭＳ５
が判定部２０に送出される（ステップＳ８）。判定部２
０では、紙幣の通過センサの出力ＰＳＳと低周波成分の
パルス状信号ＭＳ４と高周波成分のパルス状信号ＭＳ５
とのアンドをとった信号ＭＳ５’（図５（Ｇ）の波形例
参照）で、低周波成分があるときの高周波成分のパルス
数をカウントする。すなわち、図５の波形例では、図５
（Ｇ）中に示すＰｔ（低周波成分があるとき＝紙幣があ
るとき）の期間、高周波成分を通過させ（ステップＳ
９）、通過した高周波成分の信号のパルス数をカウント
する（ステップＳ１０）。

【００２０】制御用ＣＰＵ３０（若しくは判別部２０）
では、このカウント値と予め定められた基準の値とを比
較し（ステップＳ１１）、基準の値以上であれば“正
券”と判定し（ステップＳ１２）、判定処理を終了す
る。一方、上記ステップＳ１１においてカウント値が基
準値未満の場合、或いは上記ステップＳ５，Ｓ８におい
て低周波成分又は高周波成分の信号のレベルが基準レベ
ルに達していない場合は“損券”と判定し（ステップＳ
１３）、判定処理を終了する。

【００２１】図６は、正券と損券の関係を示す波形図で
あり、同図の波形例は、図３に示した正損検出装置の各
部における実波形の一例を示している。図６中のＣＨ１
の波形は、マイクロフォン１０の検出出力ＭＳ１の波形
例、ＣＨ２の波形は、コンパレータ１４の出力ＭＳ５と
タイミングセンサの出力ＰＳＳとの論理積出力（判定部
２０内のＡＮＤ回路出力）の波形例、ＣＨ３の波形は、
コンパレータ１４の出力ＭＳ４の波形例、ＣＨ４の波形
は、上記ＣＨ２とＣＨ３との論理積出力（判定部２０内
のＡＮＤ回路出力）の波形例をそれぞれ示している。同
図６のＣＨ４の波形例に示す様に、低周波成分から得ら
れたパルス状信号ＣＨ２が存在する間の高周波成分のパ
ルス状信号ＣＨ４は、汚れ，しわ，破れ，よれよれなど
の損傷のない正券の場合は多く、損券の場合は少ない。

【００２２】判定部２０では、このＣＨ４のパルス数を
カウンタ回路によって所定数カウントした後、カウント
値、若しくはその継続カウント量（時間）を検出結果と
して制御用ＣＰＵ３０へ送出するようにしている。図７
は、低域成分と通過センサの論理積出力（図中のＣＨ
２）をカウンタ・イネーブル，高域成分の２値化出力Ｍ
Ｓ５（図中のＣＨ３）をカウンタ・クロックとして用
い、低域出力中の高域２値化クロックの計数値が規定値
に達したことにより正券判定信号を出力する方式とした
場合の実波形の一例を示しており、正券の場合、図７中
の正券判定出力ＣＨ４の信号が判定情報ＭＳ６として制
御用ＣＰＵ３０へ送出される。尚、パルスの計数手段と
しては、カウンタ回路の代わりシフトレジスタを用いて
行うようにしても良い。この場合、シフトレジスタが所
定値になったらシフト量が出力され、シフト量と基準値
との比較により正損の判定が行われる。

【００２３】図８は、本発明の正損検出装置の構成の他
の例を図３に対応させて示すブロック図であり、同一構
成箇所は同一符号を付して説明を省略する。本例は、論
理回路で構成される判定部２０を設けずに、判定部２０
におけるハードウェアによる処理をソフト的な処理で実
現させる装置の例であり、ローパスフィルタ１２とハイ
パスフィルタ１３の後段に、それぞれ増幅器１２ａ，１
３ａを介してＡＤ変換器１６，１７が接続されており、
ＡＤ変換された低周波部分の検出信号ＭＳ２と高周波部
分の検出信号ＭＳ３のＡＤ変換値を判定部４０（ＣＰ
Ｕ）へ送出する構成となっている。このような構成にお
いては、ローパスフィルタ１２とハイパスフィルタ１３
で分離した低周波と高周波成分の検出信号ＭＳ２，ＭＳ
３を紙幣が通過中のみＡＤ変換してメモリに記憶してお
き、閾値を越える・越えないで２値化処理を行い、低周
波成分の大きい時間の高周波成分のパルス数を数え、そ
の計数値と基準値とを比較して正損を判定し、その判定
結果を出力する。

【００２４】尚、上述した実施の形態では、紙葉類の正
損を検出する場合を例として説明したが、紙葉類の厚み
の検出やメタルスレッドの検出を行う場合などにも本発
明を適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、紙幣等の紙葉類が搬送されるときに発生する摺曲音
・擦過音を低周波と高周波成分に分離して低周波成分の
出力がある時の高周波成分のパルス数を判定に使用する
ので、特別な発音手段を設けることなく損券とそれ以外
の正券との分離を正確且つ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した紙幣正損整理機の外観構成の
一例を示す斜視図である。

【図２】本発明を適用した紙幣正損整理機の内部機構の
一例を示す図である。

【図３】本発明の正損検出装置の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明装置の動作例を示すフローチャートであ
る。

【図５】本発明装置の動作例を説明するための各部波形
図である。

【図６】本発明装置の各部における実波形の一例を示す
図である。

【図７】本発明装置の正券判定出力の実波形の一例を示
す図である。

【図８】本発明の正損検出装置の他の構成例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 紙葉（紙幣） １０ マイクロフォン １１ 初段増幅器 １２ ローパスフィルタ １３ ハイパスフィルタ １４，１５ コンパレータ ２０ 判定部 ３０ 制御用ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を搬送する搬送路に面してマイク
   ロフォンを設置し、紙葉類の通過音を集音するとともに
   音を電気信号に変換し、フィルタ手段によって前記通過
   音の電気信号を低周波と高周波の両周波数成分に分離
   し、低周波成分の出力が有る時のパルス化した高周波成
   分のパルス数をカウントしてその値の大小によって前記
   紙葉類の正損の判定を行うようにしたことを特徴とする
   紙葉類の正損検出方法。
2. 【請求項２】 紙葉類を１枚毎に分離して搬送する搬送
   手段を有する紙葉類搬送装置の搬送通路に設けられ、前
   記紙葉類が搬送される際に発生する音を電気信号に変換
   する集音−電気変換手段と；変換された前記電気信号を
   高，低の周波数成分に分離するフィルタ手段と；分離さ
   れた前記高、低の周波数成分の信号を２値化してパルス
   状信号に変換するパルス変換手段と；前記低周波成分か
   ら得られたパルス状信号が存在する間の前記高周波成分
   のパルス数をカウントする計数手段と；前記計数手段の
   カウント値と予め定められた基準の値とを比較して所定
   の数以上カウントしたことにより正券の判定を出力し、
   少ないことにより損券の判定を出力する判定手段とを具
   備したことを特徴とする紙葉類の正損検出装置。