JPS59121494A - 紙幣の真偽識別装置 - 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】 発明の技術分野： この発明は２紙幣の真偽を識別する装置に関する。

発明の技術的背景： 紙幣の真偽を識別するために、従来より紙幣の光学的パ
ターン及び６ｔｌＳｔ的パターンを求め、これら両パタ
ーンを予め設定されたパターンとそれぞれ比較して行な
うものがあった。しかしながら、パターンの比較が光学
パターンと磁気パターンとでは全く別イＷに行なわれて
おり、磁気複写物や磁気鉛筆等による偽物に対し、識別
が必らずしも完全ではないといった欠点があった。

発明の目的： 本出願人は、本物の紙幣には紙幣の光学的検出信号の積
分値と磁気的検出信号の積分値との間に相関関係がある
ことを見い出し、このπ実に基づき紙幣の識別をより正
確に行なうようにしたものである。

発明の実施例： 第１図（Ａ）、（Ｂ）は紙幣識別部の機構を示すもので
あり１紙幣１の挿入「Ｉには紙幣挿１；入を検知するた
めのフォトセンサ２が設けられており、このフォトセン
ナ２の検知信号によって」三下１対ずつの搬送ベル）　
３Ａ、３Ｂ及び４Ａ、４Ｂが駆動されるようになってい
る。搬送ベルト３Ａ、４Ａはプーリ５，６間に巻回２さ
れ、搬送ベル）　３Ｂ、４Ｂはプーリ７．８間に巻回さ
れており、ベル）　３Ａ、３Ｂと４Ａ、４Ｂとの中間部
の紙幣搬送路には蒲鉾形状の差動型磁気へラド１０か配
設されると共に、その下流側にも同様に残留磁気検出型
磁気へラド１１が配設されている。そして、プーリ５，
７の近傍には紙幣１が搬送機構内に取込まれたことを検
知するためのフォトセンサ２０が設けられており、磁気
へツｌ”１０の手前には搬送される紙幣の反射光量を検
出するだめのフォトセンサ２】が設けられている。また
、ｆｊｉ気へント１０と１１との間には紙幣ｌに４利さ
れた磁気インクを磁化するための磁石１２が設置されて
おり、磁気へ、）”１１の後方には、第２図に示すよう
な長形状のスリ７ト２２を有するスリフト板２３を挟ん
で配設された発受光素子で成る２オドセンサ２４が設け
られている。このフォトセンサ２４か紙幣の搬送方向と
直交するような長形状になっているのは、紙幣１の全体
的な透過光量を測定することにより、紙幣１の汚れ等に
対処するためである。さらに、磁気へ・ラドｌＯ及び１
１の上方には、搬送される紙幣１を挟持してガイドする
ためのフリーローラ１６及び１７が配設されており、プ
ーリ８には周縁に多数のスリン）・２５を有する回転板
等で成るフォトインクラブタ２６が取付けられており、
後述するクロックパルスを生成するようになっている。

一方、紙幣識別の回路系は第３図に示すようになってお
り、全体の制御を行なうコンピュータ（マイクロコンピ
ュータ等：以下、単にＣＰＵとする）３０を有し、この
ＣＰＵ３０にはパスライン３１を介してＲＯＭ（Ｒｅａ
ｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）３２とＲＡＭ（Ｒａｎｄ
ｏＩＩＡｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）３３　とが接続さ
れており、ＣＰＵ３０にはフォトインクラブタ２６の出
力を波形整形回路４０で波形整形したクロックパルスＣ
Ｐと、フォトセンサ２０の検出波形を波形整形回路４１
で波形整形した紙幣検知信号ＮＤトが入力される。また
、フォトセンサ２０の検出信号は増幅器４２で増幅され
た後、積分器４３で持分されてＡＤ変換器４４でディジ
タル量に変換され、フォトセンサ２１の検出信号は増幅
器４５で増幅された後、積分器４６で積分されてＡＤ変
換器４７でディジタル般に変換され、フォトセンサ２４
の検出信号は増幅器４８で増幅された後、積分器４９で
積分されてＡＤ変換器５０でディジタル量に変換されそ
れぞれパスライン３１を経てＲＡＭ３３に格納ゴれる。

さらに、差動型磁気ヘッド１０の検出信号ＯＮは差動増
幅器６０で増幅され、その増幅信号ＡＳが全波整流の整
流器６１及びバンドパスフィルタ６２を経て信号包路線
ＡＦに波形変換され、積分器６３で積分された後にＡＤ
変換器６４でディジタル化される。同様に。

残留磁気検出型磁気ヘッド１１の検出信号も増幅器６５
で増幅され、その増幅信号Ｏ５が全波整流の整流器ＣＧ
及びローパスフィルタＣ７を経て信号包絡線ＤＦに波形
変換され、積分器６８で積分された後にＡＤ変換器６９
でディジクル化される。そして、ＣＰＵ３０からは積分
器８３，４９．８８，４６．４３に対してそれぞれタイ
ミング信号Ｔｌ−７５が、　Ａｎ変換器［ｉ４，５０，
８９，４７．４４に対してそれぞれタイミング信号Ｔ６
〜ＴＩＯが入力され、それら各動作をタイミング的に制
御するようになっている。

このような構成において、その動作を図面を参照して説
明する。紙！！１１５１が識別装置の所定位置に挿入さ
れると、紙％ｌがフォトセンサ２により検知されて搬送
ベルト３Ａ、４Ａ、３Ｂ、４Ｂが駆動され、紙￥ｙ１か
ベルト間に挟まれて移送される。搬送ベルトを巻回した
プーリ８にはフォトインクラブタ２６か結合されており
、紙幣ｌの搬送に同期したクロックパルスＣＰが波形整
形回路４０から出力され。

紙幣ｌがフォトセンサ２０に達し、波形整形回路４１か
ら紙幣検知信号ＮＯが出力された後にこのクロックパル
スＣＰをＧＰＵ３Ｑで計数する。以後、この計数値に従
ってＣＰＵ３０は読取りのタイミング等種種の識別動作
を制御する。以下、種種の識別動作を個々に分けて説明
する。

（１）磁気的な識別（磁気パターンないしは磁気の有無
）： この磁気的な識別には差動型磁気ヘッド１０を用いてい
るが、この磁気ヘッドＩＯは第４図に示すように、コア
１０１の中央部に巻回された１次巻線１゜２にＩＥ弦波
（たとえば５ＫＨ２）　１０３を印加して交流磁界を形
成し、コア１０１の端部に巻回された２次巻線１０４で
紙幣１の面とシールドされている反対側の面との差の出
力ＤＮを取出すようにしたものである。なお、この磁気
ヘッドｌＯの出力ＯＮは、紙幣１の磁気インクが全くな
いときでも微小な北弦波信号が出力されるようになって
おり、この磁気ヘッド１０では磁気インクの濃度か−・
様の部分においても対応した出力が得られる。このよう
にして搬送機構で紙幣ｌが移送され、その先端部の模様
部分が差動型磁気へ、、Ｉ”１０の位置に達したことが
、クロックパルスＣＰの計数値によって判別されると（
紙幣先端部がヘッド位置を通過した直後の時点−ｔＯ）
、ＣＰＵ３０からのタイミング信号Ｔ１によって積分器
６３が積分動作を開始する。ここで、磁気ヘッド１０の
出力ＯＮは差動増幅器６０により増幅された後、整流器
６１で全波整流され、バンドパスフィルタ（超低域及び
高域局波数成分をカット）を介して（信号ＡＦカリ積分
器６３へ人力される。このような紙幣１の移動により得
られる各部波形ＡＳ　、　ＡＦ及びＡＩは、例えば第５
図（Ａ）のようになる。なお、同図（Ａ）の時間ＴＯが
紙幣１の範囲を示している。

紙幣１が予め設定された距離を進む毎（時点ｔｌ、ｔ２
．ｔ３　、ｔ４）に、Ｃ；ＰＵ３０からのタイミング信
号Ｔ６によってＡＤ変換器８４は積分器８３の積分値Ａ
Ｉをディジタル揄に変換し、その値をＲＡＭ３３に記憶
する。このとき、ＣＰＵ３０は紙幣１の各区画毎の積分
値をＲＡＭ３３に記憶された値から減算することにより
算出し、その値を当該区画におけるＲＯＭ３２に記憶さ
れた基準値の範囲と比較し、当該区画毎に“１″又は°
Ｏ′°を決定してＲＡＭ３３に順次記憶する。そして、
紙′Ｎ５ｉの後端か差動型磁気ヘット１０を通過しきる
時ｔ４　（これは、紙幣ｌの後端がフォトセンサ２０を
通過してからのクロックパルスＣＰの計数値により判別
）にも、ＣＰＵ３０からのタイミング信号Ｔ６によって
ＡＤ変換器６４で積分器６３からの値ＡＩをディジタル
量に変換し、最終的な積分値ＡＩＦとしてＲＡＭ３３に
記憶する。そして、ＣＰＵ３０はＲＡＭ３３に順次記憶
された磁気パターンと、予めＲＯＭ３２に記憶されてい
る基準パターンとを比較し、当該磁気パターンの真偽を
決定する。この場合、最終的な積分値（紙幣全体の値）
　ＡＩＦも、予めＲＯＭ３２に記憶されているある許容
幅をもった設定値と比較され、その許容範囲内なら真券
と判別される。なお、最終的な真偽決定は、以下の各識
別を含めてなされるものである。

（２）光学的な識別（光学パターンないしは紙幣全体の
透過光敬値）； 上述した磁気の場合とほぼ同様であり、フォトセンサ２
４の出力は増幅器４８により増幅され（信号ｐｓ）　、
積分器４８で積分されてタイミング信号Ｔ７に従ってＡ
Ｄ変換器５０でディジタル琶に変換され、ＲＡＭ３３に
記憶される。そして、紙ＷＪ１の先端部がフォトセンサ
２４の位置に達したことがクロックパルスＣＰの計数値
により判別されると（時点１０）、ＣＰＵ３０からのタ
イミング信号Ｔ７で積分が開始される。なお、紙幣ｌの
移動により得られる波形は。

例えばｆｉＳ５図（Ｂ）のようになる。紙％１か予め設
定された距離を進む毎（時点ｔｌ、ｔ２．ｔ３．ｔ４）
に、ｃｐＵ３０からのタイミング信号Ｔ７に従ってＡＤ
変換器５０で当該積分器４８の積分値ＰＩをディジタル
量に変換し、−同Ｆ！ＡＭ３３に記憶する。ＣＰＵ３０
はＲＡ１３３の値を減算することにより紙幣１の各区画
毎の透過光層の積分値を求め、その値を当該区画におけ
るＲＯＭ３２に予め記憶されている基準値の範囲と比較
し、当該区画毎に“１　”又は０″を決定して順次ＲＡ
Ｍ３３に記憶する。紙幣１の後端がフォトセンサ２４を
通過しきるときにも積分器４９からの値ＰＩをディジタ
ル￥に変換し、最終的な積分値ＰＩＦとして読込む。そ
して、（：ＰＵ３０がＲＡＭ３３に順次記憶された光学
パターンと、ＲＯＭ３２に予め記憶されている基準パタ
ーンとを比較し、紙幣全体の積分値ＰＩＦ　＃３ＲＯ１
１３２に記憶されている設定値の範囲と比較する。この
ような分割された区画に対応するパターンの比較により
、紙幣の真偽を識別する。

（３）磁気ψと透過先部の相関関係による識別；１−述
の（１）項の磁気的な識別における最終的な積分値ＡＩ
Ｆと（２）項の光学的な識別における最終的な積分値Ｐ
ＩＦとをＲＡＭ３３から読出し、ＣＰＵ３０で除算して
その値を一旦ＲＡＭ３３に記憶する。ＲＡＭ３３に記憶
されたこの値を、ＲＯＭ３２に予め記憶されている基準
値の範囲と比較し、その範囲内ならば磁気量と透過光量
に相関関係があるとして真券と判別する。なお、この判
別は両方の積分値ＡＩＦ及びＰＩＦが得られた後の適当
な時期に行なう。

（４）磁気インクの種類による識別： ところで、磁気インク（磁気複写物、磁気鉛筆を含む）
は、その種類によりヒステリシスループで表わすと、第
６図（Ａ）〜（Ｃ）に示すような３つのタイプに分類さ
れることが実験の結果、判明した。すなわち、第６図（
Ａ）のタイプは、磁界の強さＨを最大Ｈｍにしたときの
最大磁束密度Ｂｍと、磁界Ｈを取り去ったときの残留磁
束音度Ｓｒとに差がほとんど出ないものであり、同図（
Ｂ）のタイプは最大磁束密度Ｂｔｎと残留磁束密度Ｂｒ
とにある程度の差が生じ、残留磁束密度Ｂｒもある程度
布するものである。また、第６１渇（Ｃ）のタイプは最
大磁束密度Ｂ＋ｎと残留磁束密度Ｂｒとに差があり、残
留磁束密度Ｂｒ自体が非常に小さいものである。これら
特性図から明らかなように、磁気インクが上記３特性の
どのタイプに属するかを検出するには、最大磁束密度Ｂ
ｍと残留磁束密度Ｂｒとを測定して両者の比（又は差、
和、積　）を求めれば良い。この実施例では、上述した
差動型磁気ヘット１０による積分値（最大磁束密度Ｂｍ
の積分値に相当）と、残留磁気検出型ヘット１１による
積分値（残留磁束密度Ｂｒの積分値に相当）との比を求
めるようにしている。

残留磁気検出型磁気へラド１１の直前には磁石１２か設
けられており、紙幣１の磁気インクを一旦磁化させて磁
気ヘタ１１１位置まで移動させ、磁気ヘット１１から残
留磁気蓋を検出するようにしている。第７図（Ａ）　、
　（Ｂ）は差動磁気ヘッド１０と残留磁気検出型ヘット
１１の検出点を示すものであり、差動型磁気ヘッド１０
は同図（Ａ）のように変調正弦波１０３のピーク時に最
大磁束密度Ｂｍを検出するようになっており、残留磁気
検出型へラド１１は同図（Ｂ）のように磁石１２で一旦
磁化（ＨＯ）された紙幣を、へ・ラド位置まで移動させ
て残留磁束密度Ｂｒを検出するようになっている。なお
、残留磁気検出型へラド１１は変化率を検出することに
なるので、厳密には残留磁束密度Ｂｒ自体を求めている
わけではないが、積分値同志を除算してもその値により
予め磁気インクの種類を３個のタイプに分類することが
できているので問題はない。

差動型磁気ヘット１０の検出動作は（１）項の磁気識別
の所で説明したので省略するが、残留磁気検出型磁気ヘ
ット１】の検出動作もほぼ同様である。

すなわち、磁気ヘラｌ”ＩＩの出力は増幅器６５により
増幅された後（信号ＯＳ）　、整流器６６で全波整波さ
れ、ローパスフィルタ６７を介して（信号ＤＦが）積分
器６８に入力される。なお、積分器６８の積分開始１１
１ｆ期は、紙幣先端の模様部分が磁気ヘット１１位首に
達した峙であり、紙幣ｌの移動によって得られる波形Ｄ
Ｓ、叶及びＤｒは、たとえば第５図（Ｃ）のようになる
。そして、紙幣１の後端が磁気へラド１１を通過しきる
時に、ＣＰＵ３０からのタイミング信号Ｔ８によってＡ
Ｄ変換器６９で積分値Ｄｒをディジタル量に変換し、そ
の値をＲＡＭ３３に記憶する。その後、ＣＰＵ３０はＲ
ＡＭ３３に記憶された積分値ＡＩ及びＤＩを読出し、比
ＡＩ／Ｄ１つまり磁束密度の比に／Ｂｒを求めてＲＡＭ
３３に格納する。ｃｐυ３ｏは、この値Ｂｍ／Ｂｒを予
めＲＯＭ３２に記憶されている設定値と比較し、どの範
囲に属するかを比較判別することにより磁気インクの種
類を決定する。これにより、紙幣の金種を判別すること
ができる。

（５）紙質の識別： 紙幣１の通過を検出しているフォトセンサ２０は、増幅
器４２、積分器４３及びＡＩＩ変換器４４を介して、紙
幣ｌの透過光量値ＴＩの検出も併せて行なうようになっ
ており、７オトセンサ２１は紙幣１の反射光陽値の検出
を行なっており、増幅器４５で増幅された信号を積分器
４６で積分し、その積分値ＲＩをＡＤ変換器４７でディ
ジタル量に変換している。すなわち、紙幣ｌか７オトセ
ンサ２０を通過し始めた時、タイミング信号Ｔ５によっ
て積分が開始され、紙幣１が通過しきった時にタイミン
グ信号ＴＩＯによって積分値ＴＩがＡＤ変換器４４でデ
ィジタル量に変換され、ＲＡＭ３３に記憶される。同様
に１紙幣１の反射光がフォトセンサ２１に達する位置に
まで紙幣ｌが来た時に積分が開始され、紙幣ｌが通過し
きった時に積分器４６で求められている積分値Ｒ１がタ
イミング信号Ｔ９によってＡｎ変換器４７でディジタル
量に変換され、ＲＡＭ３３に記憶される。その後、ＣＰ
Ｕ３０はＲＡＭ３３から格納された積分値Ｒ１，ＴＩを
読出して乗算し、その乗算値と予めＲＯＭ３２に記憶さ
れている設定値とを比較することにより、紙幣１の紙質
を識別する。

以上のようにして求めた（１）〜（５）の識別結果から
、　ＣＰＩＪ３０は最終的に紙幣ｌの真偽及び金種を識
別し、その後に積分器６３，４９．６８，４８．４３を
それぞれリセントする。

発明の効果； 以」；のようにこの発明の識別によれば、磁気パ“　タ
ーン及び光学パターンの識別に加え、磁気４ｔと透過光
品二との相関関係をみるようにしているので、より一層
確実な識別を行なうことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の紙幣搬送機構の一実施例を示
す平面図、同図（Ｂ）はその側面図、第２図はこの発明
に用いるスリット板の一例を示す平面図、第３図はこの
発明の回路構成例を示すブロフク図、第４図はこの発明
に用いる差動型磁気ヘッドの構造図、第５図（Ａ）〜（
Ｃ）は第３図の動作例を説明するためのタイムチャート
、第６図（Ａ）〜（Ｃ）及び第７！Δ（Ａ）　、　（Ｂ
）はそれぞれこの発明の磁気特性検出の原理を説明する
ための図である。 １・・・紙幣、２，２０．２４・・・フォトセンサ、５
〜８・・・プーリ、ｌＯ・・・差動型磁気ヘラｌ”、１
１・・・残留磁気検出型磁気ヘッド、１２・・・磁石、
ＩＳ、＋７・・・フリーローラ、２６・・・フォトイ〉
′タラブタ、３０・・・ＣＰＵ　　（コンピュータ等）
、３１・・・パステイン、３２・・・ｌ’ｌＯＭ　、３
３・・・ＲＡＭ　、　４３．４Ｂ、４９，８３．８８・
・・積分器、４４．４７，５０，６４．８９・・・Ａｎ
変換器。 出願人代理人　　安　形　雄　三

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 紙幣に光を照射する光源と、前記紙幣からの透過光を受
   光するフォトセンサと、前記紙幣の磁気にを検出する差
   動型ヘッドと、こり差動型ヘッド及び前記フォトセンサ
   からの検出信号を各々積分すると積分器と、これら各積
   分器の値をそれぞれ第１の基準値と比較すると共に、前
   記各積分器のｆ泊の比を第２の基準値と比較する制御部
   とを上りえ、前記紙幣の光学的模様、磁銭的模様及び両
   者の相関関係により前記紙幣の真偽を識別するようにし
   たことを特徴とする紙幣の真偽識別装置。