JPS5886681A - 紙状物体の判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紙状物体の判別装置Ｋ係プ、％に走行中の紙状
物体に光を照射し、その透過光を検出して、この検出量
と基準となる紙状物体の場合の検出量（基準量）とを比
較して紙状物体の正否畔な判別する装置に関する。

近年、銀行の堆引きを自動化するための自動取引機が普
及されつつある。たとえば、第１図に示す自動預金機に
おいて、顧客が投入した紙状物体すなわち銀行券の真偽
鑑別は重要な機能の１つである。

しかして、銀行券の正否等を判別する装置は植々礎案さ
れているが、その大半は光学的手法を応用したものであ
る。その−例として、銀行券に印刷されたパターンの特
定個所に着目し、・その部分での反射率、透過率、色等
を検出して、この検出値が基準値と一致するか否かを調
べたシ、あるいは“０”、“１″イぎ号に、置き換えた
場合のパターンが４ｉ準のパターンと一致するか否かを
調べた抄する方法があげられる。

しかるに、この方法は走行中の銀行券を一時停止させ、
その停止期間に特定個所に光を照射するものであるため
１判別に長時間を要するだけでなく、自動的に搬送され
てくる銀行券に位置ずれやねじれがある場合には検出値
ａｔ（光を照射する個所）と特定個所との関に位置ずれ
が生じ正確な判別ができなくなる。さらに、この方法に
よると鏝６券自体は正常であっても上記特定個所に汚れ
、しわ等があった場合にはその部分のみの情報で全体を
判断するため、この銀行券を正常でない本のとして排除
してしまう虞れがある。このように上記方法は判別精度
が搬送状態や銀行券の部分的な汚れ等に影響を受けると
いう欠点がある、また、従来の判別装置の他の一例とし
て第１図（ａ）に示すものが知られている。この装置は
検知部と信号処理部とからな抄、検知部は筐体（１）、
光源（２）、反射鏡（３）、レンズ（４）、透明隔壁板
（５）、光電変換素子（６）で構成されている。そして
、筐体（１）中の暗きょ（７）中を銀行券＋１）が一定
速度で走行する。光源（２）から発生され走光は反射鏡
（３Ｊによって図示上方に進行し、レンズ（４）、スリ
ット（８）を介して銀行券（Ｊｌ）の幅方向（走行方向
と直ちな方向）を一様に照射する。銀行券（−を透過し
た光はつぎにスリット（９）を介して光電変換素子（６
）に導かれ電気信号に変換される。したがって、との構
成において銀行券（ａ）がスリット（８）の上部を通過
すると、光電変換素子（６）からＦｉ−行券に記された
／’ｅターンに応じた時間関数の橙彼が借られることに
なる。

このような銀行券（ａ）の全面を認識するために、第１
図（ｂ）に示す信号処理部には積分器が設けられる。す
なわち、光電変換素子（６）によって得られた電気信号
は増幅器Ｑｌ）Ｋよって増幅された後、複数の帯域漏波
器ｕ！Ｊ　、　（１２’）　、　（１２”）−に並列に
加、ｔうれ、いくつかの特定周波の正弦波成分（１３、
（１３′）　。

（１３″）−Ｋ　Ｅｌ　分すｈ、ソｏ後各５ａｉａａ　
、　（１２’）　。

（１２”）・・・に接続された積分器α４　、　（ｔ’
ｃ）・・・で走行期間中積分されて電気量ａｉ、（１５
′）・・・となる　そして、銀行券（ａ）がスリット（
８）を完全に離れたとき、スイッチ（ｌｆ９　、　（１
６’）・・・を作動させて記憶器０７１にあらかじめ蓄
えられている正常な銀行券に対応する電気量晴と積分器
の出力とを比較器ｔ１１で比較し、判定信号（イ）を出
すようにされて＾る。

このように第１図（ｂ）に示す装置によると、前記増幅
器ａυで増幅された歪波は銀行券（ａ）の・セター／を
全面にわたって認識したもので帯域ｍｓ器餞。

（１２’）　、　（１２”）に通すことＫよって複数の
正弦波成分に分割し、それらを積分器α◆、　（１４’
）　、　（１４′’）によって走査期間だけ積分し、そ
の積分量をもとにして銀行券を判別するようにした屯の
である。

したがって、この方法によると判別に豊する時間は短か
くてすみ、また搬送されてくる銀行券に位置ずれやねじ
れがある場合でも正確な判別ができ、さらに特定個所の
汚れ、しわ等にも強いしかしながら、第１図に示す従来
の装置はつぎのような欠点を有する。すなわち、増幅器
０υで増幅され九ノターンの信号はパターンに依存しｆ
Ｃ歪波となっているが、走行中の銀行券を幅の広いスリ
ットを介して認識するものであるため解１象蜜を高める
ことが困難である。したがって、Ｆ記歪波は銀行券のパ
ターンの特徴をＭ密に示すものではなく、いわゆるおお
ざっばなパターンを岨気醒に変換したものとなっている
。そして、・ｊ・２図の装置はその歪波をＩＩ＃の帯域
１波器に加えて歪波のうちの交流成分のみｆ取り出すよ
うに［７ている。

その結果、複写機等によって作られた）ζターンの銀行
券をこの装置に通した場合、正常のものと模擬のものの
パターンはほぼ同一であるため各帯域漏波器から得られ
る電気量は正常なものの場合と殆んど閾じになり、上紀
模便の銀行券の判別を正確に行なうことが困幡となる。

すなわち、８ｇ２図に示す装置は銀行券全面にわたって
のパターンに相違ある場合、たとえば銀行券の種類の判
別、局部的に似せたものの判別、局部的な欠損の判別に
は有利であるが全体的に同一／４′ターンが付加された
模擬の銀行券に対してはその判別精度は極めて低い。

さらに、第１図に示した装置によれば増幅器（１υで増
幅されたパターン信号を複数の漏波器で周波数ととに区
分してその後積分器に通すようにされており、かつ記憶
器（Ｉ７）に蓄えられている電気量はあらかじめ正常な
銀行券を通した場合の各積分器から得られる電気量であ
るため記憶器鰭に蓄えるべき正常な銀行券の電気量を得
る場合の走査速度（Ｍ送速度）と実際の被検銀行券の搬
送速度とは一敏してしなければならない。もし、搬送速
度や銀行券のスキューの有無による向きが一定でなくな
ると増幅器から得られるパターン信号が変化し各漏波器
から得られる電気綾が変化する。したがって、積分器の
出力も変化【、結局比較器ｕ１による比較値に数差が生
じることになる。

したがって、第１図に示す装置にあっては上６ピ搬送速
度の変化も加味して比較器四における比較限度の許容値
を広げなければならないが、許容値を広げるということ
は一方では判別′Ｆｆ１度を低下させることを意味する 本発明は従来装置の有する諸問題を解決するためＫなさ
れ友もので、複写機等によって作られた擬似の紙状物体
も正確に判別でき、しかもＩ］別豪１−果は紙状物体の
搬送速度に影響されることなく判別の精度を向上せしめ
得る判別装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を第２図乃至第５図に示す一実癩例にもと
づいて説明する。第２図は紙状−物体を一括投入方式と
した自動預金機を示すもので、判別装置への要求を理解
し易くするためその構成について一連する。図中、いり
は筐体で、この１０Ｄの前向には回動自在のカバー−個
および収納箱Ｃ（１からなる入金ローが設けられていて
、顧客は上記収納箱−に紙状物体（、）・・・を束のｔ
ま一括して立位状態で投入するようになっている。

しかして、上記収納箱（至）の後方には投入された紙状
物体（、）・・を１枚ずつ順次プーリ（ハ）・・・と無
端環状ベルト（′旬・　とにより構成される搬送路０η
内に取込むための取込みロータ弼が設けらねている。す
なわち、この取込みロータ（至）の外周面には図示しな
い真空源に連通ずる吸着子（３８ａ）が穿設されていて
、ロータ（至）が矢示の反時計方向に回転することによ
り上記紙状物体（、）・・・は最先のものから順次１枚
ずつ真空吸着して壜込むようになっている。

また、上記搬送路Ｃ３Ｄの中途部には投光部（３９ａ）
および受光素子部（３９ｂ）とからなる検知装置−が配
置され、搬送路（３７）における紙状物体（ａ）の券種
判定、計数、および真偽判定を行なっている。

さらに、上記搬送路ＢＤは主搬送路（４０ａ）と分岐搬
送鮎（Ｊｏｂ）とに分かれ、この分岐点にたとえばロー
タリソレノイドを駆動源とする同動自在の区分ゲー）（
４Ｉ）が設けられそいる。すなわち、上記検知装置■か
らの信号により制御部（図示しない）を介して正しい紙
状物体の場合には主搬送路（４０ａ）に、不正の紙状物
体の場合には分岐搬送路（４０ｂ）に案内すべく動作す
るよう帆なっている。

かくして、主搬送路（４０ｍ）に送り込まれ先止しい紙
状物体（畠）は終端部に設けられた入金庫（至）Ｋ水平
状態で集積せしめられる。

なお、（ハ）は上記入金庫＠に搬送されてきた紙状物体
（１）を載置する上下動可能なバックアツプ板で軸１４
の一端部に支持され、紙状物体（ａ）の集積量に応じて
順次降下するように制御されている。

一方、分岐搬送路（４０ｂ）に送に込まれた不正の紙状
物体（、）は終端部が筐体０υの前面に臨んで設けられ
た返却ローに送られ、上記不正の紙状物体（１）を顧客
に返却するｉうになっている。

つぎに、第３図は本発明の判別装置の構成の一実施例を
示す図である。第３図において、（５１ａ）。

（５１ｂ）および（５１’ａ）　、　（５１’ｂ）は搬
送はルト、６湯・・・は各ベルトを駆動する丸めの回転
−一ツであり、紙状物体（麿）は上記搬送はル）　（５
１ｍ）、（５１ｂ）および（５１’ａ　）　ｅ　（５１
’ｂ　）に挾持されて矢示方向に搬送される、照明用光
源□□□、集光レンズ（ロ）、スリットの作用をなす透
明ガイド輸により構成される照明ユニット（ト）は搬込
される紙状物体（、）の幅方向の所定領域を均一に照明
する。受光ユニット６７）は拡散板兼透明用ガイド板−
および反射用ガイド板（至）、複数の透過光用受光器−
、（６０’）および反射光用受光器（６０／／）・・・
によって構成され、紙状物体（、）を透過した光が上記
複数の受光器−、（６０’）　、（６０”）・・・で受
光される。ここで、各受光器の波長感度はそれぞれ異な
っており、透過光は複数、Ｓンドで受光する。

受光器の数が例えば３つの場合の各受光器の波長感度の
一例を第４図に示す。

第４図において、曲線Ａは第１の受光器−の分光感度を
示し、曲＠Ｂ　、　Ｃはそれぞれ第２．第３の受光器（
６０′）、（６０′りの分光感度を示す。これらの分光
感度を有する受光器は例えばシリコン・フォト・ダイオ
ードに適当な色ガラス・フィルタを組合わせることによ
って容易に実現できる。

第５図は照明および受光領域と紙状物体の走行位置との
関係を示す図である。図中、（ａ）は紙状物体、おυは
照明および受光領域、すなわち第３図（、）にお社る透
−ガイド情、拡散板（ロ）の領域を示す。

この図で紙状物体ｔａ）は照明および受光領域−を横切
って矢示方向に搬送されるが紙状物体（、）が債城旬か
らはみ出して走行することがないよう°に稙破■は必要
十分に幅広く設定される。このようＫすることＫよって
紙状物体（、）の搬送位鍵のずれやスヤユーの影響を除
去することができる。

このようにして、紙状物体（、）が１１）を通過し、複
数の受光器によって透過光が受光されると受光器出力は
信号処理部に送られる。信号処理部について、第３図（
ｂ）を参照して説明する。

受光器−，（６０’）　、　（６０つ・・・で得られ良
電気信号はそれぞれ前置増幅器［３、（６２’）　、　
（６２”ｌ・・・によって適当なレベルの電圧信号に増
幅され信号［４，（６３’）　。

（６ａ　／／）・・・となる。これら信号はつぎに積分
器−１（６４’）　、　（６４’勺・・・に加えられる
。また、繭はフォト・スイッチで、搬送される紙状物体
の先端を検知して先端信亨−を発生する。この信号−は
タイミング回路−に送られ、回路１？）ｔ；ｊこの信号
−を受けて各積分器の積分タイミングを制御するタイミ
ング信号を発生する。積分時間は紙状物体（ａ）が照明
および受光領域６υに到達した時点から完全に通シ抜け
る時点までの時間である。

このように各積分器により所定時間だけ積分された信号
がＶｌ　＃　ｖ、　ｅ　ｖＩ　”’である。信号ｖ、　
ｅＶ＊　、ｖ。

はつぎに加算器−に加えられ、加算器−は信号■、。

Ｖ、、Ｖ、を加算して信号Ｙを出力する。そして、除算
器４６１ｔ：を信号Ｙで信号■、を除して信号Ｖ、を得
、また除算器（６９’）は信号Ｙで信号Ｖ、を除して信
号Ｖ、を得る。このようにして信号Ｖｌ、マ黛、・・・
が得られると、これらの信号９１　、マ鵞、・・・、Ｙ
はつぎに比較器σＧ　、　（７０’）・・・（７０′’
）に導かれ基準電圧設定回路συ、　（７１’）・・・
（７１′勺に設定されている各基準電圧と比較される。

基準電圧設定回路συ、（７１’）・・・（７１′つに
設定される各基準電圧は正常な紙状物体をあらかじめ本
発明の系に通すととによって求めておかれる。

上述のようにマルチバンドした後、各バンド出力の比を
とるようにしたのは紙状物体の部分的な汚れ、損傷、全
体的な汚れ、搬送速度の変化による影響を除去するため
である。すなわち、証券等においては゛その流通過程で
部分的な損傷、汚れ等の他にも全体的な汚れが発生し、
未使用の紙状物体を基準に考えると長期間使用したもの
は全体にわ九シ光の透過率が７０チ〜６５チまで低下す
る。

この事実は単に透過光量を検出するだけでは正常な判定
が行なえないことを意味するが上述のようにマルチバン
ド出力の相対値を用いて判定すれば、この問題は解決で
きる。さらに、信号ＶＩ＋ｖｌは搬送速度には全く無関
係である九め比較＠ｑＱ　、　（７０′）Ｋおける比較
限度の許容値を最小限にせばめることかできる。

各比較器は入力信号と基準信号とを比較して両者の差が
所定範囲内であれば信号“１”を、また範囲外であれば
信号“０”を出力する。そして、これらの各出力はつぎ
にアンド回路＠に導Ａ−れ、回路σ湯のアンド条件が成
立すればその出力■・力量“１”となＬ被検紙状物体は
正常であると判定され、またＶ・が０”であると被検紙
状物体は正常でないものと判定される。

いま、酸槽の基準紙状物体に関し３つの／シンドの受光
系の出力がＶｌ　＋　ｖ、　ｅ　ｖ、であり、また任意
の紙状物体の各バンドの透過率の変動率をそれぞれに＋
　−Ｋｍ　−Ｋｍとしたとき Ｙ＝　ＫＩＶＩ　　＋　　Ｋ１Ｖ２　　＋　　ＫＩＶｓ
ｖｌ＝ＫＩＶｌ／Ｙ ガ＝に、　ｖ、　／　Ｙ となる。特殊な場合を除き全体的な汚れによって透過率
が変動しても分光的な片寄りは殆んど認め゛られない。

すなわち、特殊な場合を除きＫＩ”＝　Ｋ２　”＝　Ｋ
＠　＝に と言える。したがって、上記の６値はつぎのようになる
。

Ｙ　＝　Ｋ　（ＶＢ　＋　ＶＢ　＋　Ｖｓ　）　＝　Ｋ
Ｙ。

Ｖｔ　！；　ｘｖｌ／ＫＹｏ　”　１６１Ｖ、−啼　Ｋ
Ｖ、／ＫＹ・　＝　マ・冨九だし、Ｙ６　ｙマ・１．マ
・、は基準となる紙状物体に関する値である。したがっ
て、マ１．Ｖ、は流通過程で生ずる変動要因を除去し友
値であるため検出イ直のばらつきが小さく、狭い許容範
囲を設定することができる丸め高い精度の識別が可能と
なる。

上記におりて３つの出力ｖ、　＃　ｖ、　ｌ　ｖｓの加
算値Ｙで個々の出力を除して出力Ｖｒ　ｒ　Ｖ宜を求め
たため除算器のオーバー・フロー（分母よシ分子が大と
なる場合）は完全に防止されている。除算器のオーバー
・７μ−などハード的な制約がない場合には町””　Ｖ
ｓ　／ｖｓ　、ガ’＝　ｖ、　／ｖ、などにより出力の
比を求め、町′、マ＊　’＋　Ｖｓ　Ｋもとづいて判別
を行なっても同様な効果が得られる。

以上説明したように、本発明は紙状物体の透過光を受光
する受光系の入口に拡散板を設け、この拡散板を通過す
る透過光を基準値と比較するようＫしたため、拡散板を
設けない場合よ秒も判別精度を＾めることができるとい
う利点を有する８゛すなわち、紙状物体が拡散板を通過
し、受光器によって透過光が受光される受光器出力は拡
散板を設置しない場−養１シも精度が嵩〈なって判定を
容易に行なうことができる。

し友がって、友とえばカラー慄写様における模擬紙状物
体は紙質が正常の紙状物体と著しく異なるため透過光の
出力が異常となり、しかもその判　　　別が極めて容易
となって確実に検出することができる。

このように、模擬紙状物体の作成時に印刷、紙質ともに
正常の紙状物体に近いものの入手が困難であることを利
用しているので安価にして、かつ確実に模擬紙状物体を
看破することができる。

さらに、本発明によれば判別に要する時間が短かく、か
つ搬送時の位置ずれ、部分的な汚れに強いことはもとよ
り紙状物体全面にわたっての色相の分布比を判別してい
るため複写機環によって＃１ぼ四−パターンに作られ九
擬似紙状物体も容易に判別することができる。まえ、本
発明によれば紙状物体の透過光を受光する受光器によっ
て得られた電気信号を増幅した電気量と基準の紙状物体
の基準電気量とを比較するようにしたため比較器におけ
る比較限度の許容値を最小限に抑えることができ、判別
精度を嵩めることができる。

さらに、第３図１ｂ）　Ｋ示した一実施例では信号Ｙと
信号ｖ鵞との比をとって信号Ｖｌを得、信号Ｙと信号Ｖ
、との比をとって信号ガを得、これらの信号ｆｌｙガ、
Ｙ°をそれぞれ比較器に導いて各比較器からの出力信号
のアンドをとってそれを判別結果とし九が実験の結果、
信号ｙ＃ｉ信号ｖＩｌ　ｖ、に比べて紙状物体の模擬状
態に対する基準値との差があまに多く出ないということ
が明らかとなったため敢え７て比較器（７０／／）の出
力信号を゛ナンド回路０に加えなくても精度の高い判定
を行々うことができ。

さらに信号ＹＫ対する信号ｖ１の比、すなわち信号ｖ１
のみから判定結果を得るようＫしても正常な紙状物体と
ほぼ同一／Ｉ！ターンの擬似紙状物体を正確に排除する
ことができる。

まえ、分光感度は透過光用が２種１反射光用が１種の例
で説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく
種々の組合わせが考えられる。分光感度は必ずしも可視
域に限ることなく、たとえば赤外域の利用により肉眼で
は同一の透過量と思われる偽像紙状物体でも赤外域の透
過量が異なれば判別することが可能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）および（ｂ）は従来の判別装置を示す構成
図、第２図は本発明の装置を用いた自動預金機の縦断面
図、第３図（−および（ｂ）は本発明の一実施例を示す
判別装置９構成町第４図は本発明の装置に用いられる複
数の受光器の分光特性図、第５図は本発明の装置におけ
る紙状物体の搬送状態と照射領竣との関係を説明するた
めの概略平面図である。 ａ・・・紙状物体　　　５３・・・光源６０．６０’、
６０”・・受光器　６２．６２’、６２”・・・増幅器
７０．７０’、７０”・・・比較器　５８・・・拡散板
代理人　弁理士　　　井　上　−男 第　　３　　図 （ｂ） 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搬送中の紙状物体を照射する光源と、この光源によって
   照射される前記紙状物体の透過光を受光する受光器と、
   これらの雰光器によって得られた電気信号を増幅する増
   幅器と、この増幅器によって得られ走電気量と基準の紙
   状物体の場合の各基準電気量とを比較する比較器とを具
   備した紙状物体の判別装置において、透過光を受光する
   受光系の入口に拡散板を具備し九ことを特徴とする紙状
   物体の判別装置。