JPS5985902A - 紙葉類の重なり枚数検知装置 - 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】

本発明は複数枚の紙葉類（例えは紙幣）を重ねたまま一
括して搬送する紙幣処理装置忙あって、紙葉類の重なり
枚数を検知する検知装置に関する。 例えば自動販売機や両替機等に絹み込まれて投入された
紙幣の真偽を鑑別し、そのＩ＠果「真」と判定した紙幣
（以下、単に真紙幣という）を収納する工幣処理装置は
、顧客が途中で返金を要求する場合に備えて真紙幣を返
金可の状態に一時保留するニス２ｐ機能を有し、返金に
際してはこの真紙幣を払い出すように構成されている。 しかしながら、従来の紙幣処理装置にあっては、複数枚
の紙幣が投入可能であるのに対して、一時保留できる紙
幣が１枚であったために返金に際しては投入された残り
の紙幣に相当する金額な硬賀で返金しなければならず、
釣銭不足が頻発するという問題があった。 このような問題に対して特開昭５７−６７４５２号公＃
ｌＣは複敲個のスパイラルを並設し、スパイラルの正回
転によって紙幣を当該谷部に保持して一時保留し、かつ
スパイラルの逆回転によって谷部に一時保留された紙幣
を搬送路に連通ずる収納通路に移送して払い出すように
構成された収納装置が示されており、このような収納装
ｆ６により複数枚の紙幣を一時保留し、返金することが
可能となった。ところが、複数枚の紙幣を１枚づつ払い
出していたのでは返金処理時間が著しく伸長されるため
、前記収納装置を備えた紙幣処理装置にあ−ては予め払
い出し枚数に応じて入／４イラルを複数回逆転させて紙
幣を収納通路に寄せ集め、複数枚の紙幣を重ね合わせた
まま一括して払、い出すような機能が望まれる。そして
、とのよ５な一括払（・出し機能を有する紙幣処理装置
においては、収納通−路に寄せ集められた紙幣が重ね合
った状１月のまま搬送されて正確に投入枚数の紙幣が払
い出されたか否かを確認しなければならない。すなわち
、複数枚の重ねられた紙幣を搬送する過程にお（・て、
当該紙幣の枚数を検知する手段が必要不可欠である。 大発明の目的は上述したような点に鑑み、重ねられ１こ
紙葉類（釈幣）の枚数を正確に検知することができる紙
葉類の重なり枚数検知装置を揚供すること１τある。 次（Ｃ大発明の一実施例を図面ｔＣ＃づいて説明する。 第１図は大発明の一実施例の構成を示す回路図で、１ａ
および１ｂＧ’！ｉｎ送ｊＰｒＰａを挾んで対向する発
光ダイオードからなる発光素子および）矛トダイオー１
°からなる受光素子、２け受光重子】ｂの出力信号を増
幅する高入力インピーダンス増幅器２１とＰＮ接合ダイ
オード２２とを有し、　前記受光素子１ｂの出力信号に
基づいて紙幣のＱ性を検出するための対数変換回路、３
は対数変換回路２のアナログ信号をデジタル信号（で変
換するＡ／Ｄ７＆換回路、種回路／Ｄ変換回路３によっ
てデジタル変換された紙幣の特性を記憶するためのメモ
リー（以下、単にＲ，ＡＭと言う）を有し、当該記憶デ
ータに力づいて紙幣の重なり枚数を判１ｆｆｒする処理
回路、５は搬送モータＭに連結されたタコジェネレータ
ＴＧより出力される交流電圧を整流・波形整形し、搬送
モータＭの回転数に応じた周期でパルス信号を出力する
同期回路である。 このように構成された重なり枚数検知装置における対数
変換回路２の変換動作についてまず説明する。搬送路Ｐ
ａを挾んでその一万ｆｉＩＩ＆Ｃ配置された＋１ 発光素子１ａから照射された光によって他方側に配置さ
れた受光素子１ｂには受光量に比例した光電流Ｉｔ、が
流れ、この光電流ＩＬは増幅器２１によって増幅されて
その出力端子側に電圧’％ｒ　ｆ生ずる。−万、増＠器
２１の入力インピーダンスは十分に大ぎく、受光素子Ｉ
ｂｌで流れる光電流ＩＬ　ＶＣ対して増幅器２１（Ｃ流
れ込む質流を無視することかできるので、ダイオード２
２には前記光可流ＩＬＫ等しい大きさの電流が流れる。 また、増幅器２１の非反転端子がアースされ、８点にお
ける電位がＯであるので、結局、ダイオード２２　Ｋは
増幅器２１の出力附子側に生じた電圧■が印加されろこ
ととなる。したがって、ダイオード２２の逆方向飽和電
流なＩｓ、ポルツマン定数をに、絶対温度をＴ、附子の
電荷をｑとするならば、ダイオード２２　ＶＣ流れる電
流、すなわち受光素子１ｂに流れる九Ｔ流ＩＬは周知の
半導体理論より と表わされる。両辺対数を取って整理すれば、前記電圧
Ｖは、 となり、Ｉｔ、　＞　１６　なるトし“・合には受光素
子１ｂの光電流１■、の対数に比例すると考えられて■
中上−Ｉｎ　ＩＬ　　−−−−（１１と表わ′すことが
できる。増幅器２

【の出力端子側に生じた前記電圧■は
すなわち対数変換回路２０出力電圧であり（以下、Ｖで
我・わ−４−）、当該出力？電圧Ｖは光電ｙ１１ｉ、ｌ
Ｌに対し”〔対数特性を示す。 このように対数変換回路２は発光重子Ｘａから照射され
たうｂによって受光素子１１）にｖｌｌ、れる光ボ、流
の対数値に比例した出力電圧を生ずる。 −万、受光素子１ｂに流れる１！流は発光素子１ａから
照射された光の受光法に比例することはａＫ周知のとお
りであり、今、搬送路Ｐａに紙幣が存在しない状態にお
ける受光量２をＰｏ　、紙幣Ｃ（おける光の透過率をλ
（０≦λ≦１）とすると、１１、ｔｘλＰａ　　　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（２）なる関係が成りｖつ。 したがって、（１）式と（２）式より対数変換回路２０
出力雪、圧■は受光素子■Ｉ）における受光量λＰｏＫ
よって、一般に、 Ｖ　＝　Ｋ　／？ｎ　（λＩ’　０　）＝Ｋ　（ｌ　ｎ
　Ｐ　ｏ　＋　ｅ　ｎλ）・・−・−・＋３１と表わす
ことができる。ただし、Ｋは比例定数である。ここで、
Ｋ／ｎＰｏの値は搬送路ＰａＫｆｉ幣が存在しない状態
１Ｃおける対１５（ｆ換回路２の出力電圧を表わし、ま
１こ、ｌ　Ｋ　ｅｎλ１の値は搬送路Ｐａを搬送される
紙幣によって受光素子１ｂの受光量が減少し、そわて応
じて対数変換口＠２の出力電圧が低下１−た穿グ〕当該
出力電圧の減衰弁を表わす。そこで、Ｋ／ｎｐ、σ】値
を出力電圧の基準値としてＶ。で、ＩＫｐｎλ１の値を
出力電圧の減衰弁としてＶで示すと（３）式はＶ　＝　
Ｖｏ−ｖとＰｌき直すことができる。 また、前記光の透過率λは紙幣の印刷状態に応じて変化
し、それに伴なってＩＫＪｎλ１（＝ｖ）の値も変わる
ので、対数変換回路２の出力電圧は紙幣の長さ方向にお
いて第２図のクラ７のようなＩＲ性を示す。同グラフに
おいて縦軸は対数変換回路２の出力電圧Ｖの値、横軸は
時間ｔで、斜りで示す部分は紙幣の介在による出力電圧
の減衰弁Ｖ（＝　ｌ　Ｋｐｎλ１）を示す。また、紙幣
Ｂは一定の速度で矢印方向（収容方向）に搬送されてお
り、横軸は紙幣の検査位置と相関する。 第１図に戻り、上述したように紙幣の通過により時間と
ともに変化する対数変換回路２の出力電圧は、Ａ／Ｄ変
換回路３を介してデジタル信号に変換されて処理回路４
へと伝送される。 一方、処理回路４は搬送モータＭの回転数に応じた周期
で同期回路５より一定のパルス信号を入力しており、当
該パルス信号に同期させて前記デジタル信号を読み込む
と、出力電圧の基準値■。に基づいて素子間を通過する
紙幣に係る対数変換回路２の出力電圧の減衰弁Ｖを求め
て逐次ＲＡＭＩＣ記憶する。例えは紙幣が素子ＩＩ４ノ
を通過する聞に同期回路５から第２図のように１．ない
しｔ５のタイミングでパルス信号が出力された場合、処
理回路４は当該タイミングにおけるＡＩＤ変換回路３の
出方、すなわち、デジタル信号に変換された対数変換回
路２の出力電圧を読み込み、予め記憶しである基珈値■
。から当該入力値を減算することによって前記パルス信
号に対応する５つのチェックポイント１７ｊおける出力
電圧の減衰弁ｖ１ないしｖ５を求め、ＲＡＭの所定アド
レスに一時格納する。尚、出力電圧の基準値Ｖ。は前述
したように紙幣が素子間に介在していない状態における
対数変換回路２の出力電圧値であり、紙幣が素子間に至
る以前に同期回路５より出力されたパルス信号に応じて
読み込まれ、予め所定のアドレスに格納されている。そ
して、当該紙’ｌ’ｌＶが「真」と判定されると、前記
一時格納されたデジタルデータ（出力電圧の減衰弁ｖ１
ないしＶＳ　）を他の７ドレスに移し、ｉｓ処理装置は
紙幣の一時保留を完了する。 第４図１ａｌは一時アドレスに格納されｒｓ　−ｙ　−
ｐ　ヲ他のアドレスに移し変えるためのフローチャート
で、１枚目の紙幣が搬送されてステップ１０１でＲ，Ａ
Ｍ７Ｆ）７　Ｆ　Ｌ’［Ａ１１なイＬ　ＡＨ；　Ｉｃ肖
該紙＊ｖｃｕづく出力電圧の減衰弁％’ｌｌないしｖｌ
Ｂ　のデータの一時格納が行なわれ、ステップ１０２　
において紙幣の真偽鑑別の結果、ｒｌｔＪと判定された
場合にはステップ１０３へ進んでまずｉの値を一時保留
可能な紙幣枚数、例えば４とし、ステップ１０４ないし
１０６の間を循環してアドレスＡｉｌないしＡｉ５　（
、ｉ　＝　１ないし４）に格納された前記データを逐次
アドレスＡ（＋＋１）＋な％、１Ｌ　Ａ（＋＋１　）５
へ移し抄えイ）。そして、ステップ１０６でｉが０か否
かを判定し、０であればステップ１０７へ進んでデータ
の移し換えをｒ・了して一時保留状態（１枚）となる。 この結果、最初アドレスＡｌｌないしＡ１５に格納され
たデータ■アドレスＡ２１ないしＡ２５に移り換わる。 続いて２枚目の紙幣が投入されると、先の１枚目の紙幣
と同様圧、同期回路５のパルス信号に応じた第１ないし
第５チエツクポイントにおけろ対数変換回路２の出力電
圧の減衰弁Ｖ２１ないしＶ２５のデータを第４図１ａｌ
の７−−チヤートにｉ；１１って−時アドレスＡｌｌな
いしＡＩＩＩに格納した後、当該紙幣の真偽鑑別の結果
に基づいてアドレスＡ２１ないしＡ２Ｍに移し換える。 この時、１枚目の紙幣のデータはツー−を循環中に前も
って７ドレスＡ３１ないしＡａＳへと移し換えられてい
る。 このように紙幣の５つのチェックポイントにおける対数
変換回路２の出力電圧の減衰外のデータを逐次几ＡＭに
記憶し、４枚の紙幣を一時保留した状態において処理回
路４には第３図（ａｔのように各紙幣のデータが格納さ
れている。尚、図において、ｖｌ　ｉ　（＝　ｌ　Ｋ　
ｌ！ｎλｔｊＮ　　はｉ枚目の紙幣のｊ番目のチェック
ポイントにおける出力電圧の減衰外の値を表わす。 そして、紙幣の払い出し忙際してはあとから投入された
ものから順次行なわれるため、例えは上述した４枚の紙
幣を一時保留した状態において紙幣を２枚払゛い出す場
合には３枚目と４枚目の紙幣が重ねられ、そのまま投入
時とは前後を逆にして払い出される。このように２枚の
紙幣が重なって搬送路ｐｉ　ｆ）素子間を通過する場合
には受光素子１ｂの受光量は２枚の紙幣の透過率の積に
よってλ３λ４ｐＯとなるから、理論的には対数変換回
路２の出力電圧ＶＢは Ｖｎ　＝　Ｋ　ｉｎ　（λ３λ４ｐｏ）＝Ｋ（Ｚ’ｎ　
Ｉ）Ｏ＋　ｉｎλ３＋λ４）−Ｖ。−（ｖ３＋ｖ４　） と表わすことができる。ただし、ＩＫｌ！ｎλ３１＝Ｖ
３１１Ｋ７？ｎλ４１＝Ｖ４とする。したがって、２枚
の紙幣が通過する際の対数変換回路２の出力電圧を検知
し、この検出値と上式に基づいて処理回路４の所定のア
ドレスに記憶されているデータから２枚の紙幣に対する
理論的な出力電圧ＶＲＯ値（以下、規定値という）を算
出して比較すれば果して２枚の紙幣が′ＩＭ実に払い出
されているかどうかを確認することがで羨る。すなわち
、紙幣が投入時と前後を逆にして搬送路ｒ）ａＶＬ’Ｇ
送されること力・ら、同期回路５から出力される例えば
ｔ１タイミングのパルス信号では紙幣の第５−／エラグ
ポイントを検査することとなり、このポイントにおける
出力電圧の規定値はＶｏ　　（ｖ３ｓ＋ｖ４ｓ）、ただ
しｖ３５＝ｌＫｌｎλ３５１゜Ｖ４Ｂ　＝　ｌ　Ｋｌ！
ｎλ４５１と表わされて処理回路４のＲＡＭにおけるア
ドレスＡ２１　＋　’Ａ３１　＊　Ａｐ　Ｋ格納されて
いるデータから容易に求めることかで緯る。そして、ｔ
１タイミングにおける対数変換回路２の出力電圧（検出
値）と前記出力電圧の規定値とが一致すれば２枚の紙幣
が重ねられて払い出されたことが確認される。尚、ｎ枚
の紙幣を払い出す場合にｔｍタイミング（ｍ−１ないし
５）のパルス信号における出力電圧の規定値はアドレス
Ａ２ｍ、　Ａ３ｍ、・・・・・・Ａ（ｎ＋１）ｒｎ、　
Ａｐ　　ｉｃ格納されているデータに基づいて算出され
る。 このように２枚の紙幣の払い出しを確認した後ハ第４１
ｍ１ｂ＋のフロー千ヤード忙従って、データの移し換え
を行ない、新たな紙幣の投入、あるいは残りの紙幣の払
い出しに傳える一ステップ２０１でｎの値を払い出し枚
数（−２）とし、またステップ２０２でｉの値を２とし
、ステップ２０３ないし２０５０間を循環してアドレス
Ａ（ｉ＋１）　１ないしＡ（ｉ＋１）５（ｎ＝２ないし
４）に格納されたデータを逐次アドレスＡｉｌないしＡ
４ｓへ移し換える。そして、ステ、ブ２０５でｉの値が
５か否かを判定し、５に等しければステップ２０６へ進
んでアドレスＡ５１ないしＡ５Ｆ＋に０を格納し、ステ
ップ２０７でｎの値を１減算（ｎ＝１１してステップ２
０８でｎが０か否かを判定する。この段階において、記
憶回路の各データは第４図（ｂｌのようにアドレスに格
納されている。 ステップ２０８でｎの値がＯでないと判定されるとステ
ップを２０２へ戻し、再びｉの値を２とし、ステップ２
０３ないし２０５の間を循環して再びデータの移し換え
を実行する。そして、ステップ２０５でｉが０と判定さ
れるとステップ２０６へ進み、再びアドレスＡ５１ない
しＡｇ３に０な格納してステップ２０７でｎの値（ｎ＝
１）から１減算し、ステップ２０８でｎ＝０と判定され
てデータの移し換えを終了する。この結果、記憶回路の
各アドレスは第４図（ｃｌのように一時保留状態（２枚
）の紙幣のデータを格納する。 このように処理回路４は紙幣の一時保留ならびに払い出
しに際して記憶データのアドレスを変更し、一時保留し
た順番に、当該Ｎ１倍のデータな移し換えている。した
がって、紙幣の払い出し時にはし当するアドレスから容
易にデータを呼び出すことができる。また、出力電圧の
基本値はｖｏは、紙幣の払い出しに際して適時検出する
ととＫよって、経年変化による発光素子、受光素子の劣
化等の影響を受けにくいという利点を奏する。 尚、上述した実施例では、チェックポイントにより′Ｃ
光の透過率が異なるような紙葉類として紙幣の払い出し
に関して説明したが、例えは上質紙のように長さ方向に
おいて透過率が一様な紙葉類においては、予め１枚分の
相当するデータを記憶しておくことによって重なり枚数
を検知するように構成することもできる。また、実施例
では受光素子としてフォトダイオードを使用し、フォト
ダイオードに流れる光電流を増幅器およびダイオードよ
り形成された対数変換回路によって対数値をとるよさに
したが、受光素子としてはフォトトランジスタを使用し
ても良いし、対数変換回路も前述したような構成のもの
に限定される必賓はない。 また、実施例で検出回路として対数変換回路を使用した
のは、素子間に紙幣が介在した状態における受光素子の
受光量がλＩ）ｏ　（ただし、ｐｏ：紙幣が存在しない
状態の受光量、λ：紙幣における光の透ｉＭ率）の形で
ネｒわされ、かつ、紙幣を重ね合せた状態の光の透過率
λが個々の紙幣における透過率の積で示されるので、受
光素子の受光量（受光素子に流れる光電流）を対数に変
換することにより透過率のみに係わる出力信号の変化分
、すなわち紙幣に係る特性を検出することができ、さら
に、紙幣を重ね合わせた際には当材特性が個々の紙幣に
おけるデータの和という至って簡単な形で得られるとい
う利点を有するためである。しかしながら、本発明は紙
幣に係る特性を検出するための検出回路として対数変換
回路を使用した実Ｍθ・１１に限定されることなく、紙
幣が重ね合った状慈のと評に得られるデータと、それぞ
れの紙幣において個別に得られるデータとの間に相関関
係が成立するような特質を備えた検出回路であれば穆々
応用することか可能である。 以上説明したとおり本発ＦｊｒＪ＆ｃよれば、搬送路を
挾んで発光素子と受光素子とを配設し、前記受光素子の
受光量に応じた紙葉数の特性に係るデータな検出するた
めの検出回路を備え、紙葉類を個別Ｋｊｆｉ送した際に
前記検出回路が検出したデータをＲ，ＡＭの所定のアド
レスに記憶しているので、複数枚の紙１＃類を重ねて搬
送する場合には、予め記憶しておいた紙葉類の個別のデ
ータに基づいて紙葉類が重ねられた状態における検出回
路の規定値を算出し、この規定値と笑際に検出回路から
得られた検出値とを比較することによって紙葉類の重な
り枚数を判定することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図。 第２図は第１図の装置によって検出された紙Ｍ類の特性
を示す説明図、第３図（ａｌ　、　（ｂｌ　、および（
ｃｌは処理回路内の７ドレス配列と記憶データとの関係
を示−を線図、第４図１ａｌおよび（し）は記憶データ
のアドレス変換の動作を示すフローチャートである。 １ａ・・・発光素子、１ｂ・・・受光素子、２・・・対
数変換回路、２１°・・高入力インピーダンス増幅器、
２２・・・ＰＮ接合ダイオード、３・・・Ａ／Ｄ変候回
路、４・・・処理装置、ｐａ・・・搬送路。 （（Ｌ） （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（Ｃ）Ｔ　３　図 １４− （幻 ′Ｔ４ （ｂ） 圓 １５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）搬送路を介して紙葉類を１枚づつ収容し、かつ必要
   忙応じて一担収容した紙葉類を複数枚重ねた状態で返送
   する紙幣処理装置にあって、紙葉類の搬送路を挾んで互
   いに対向する発光床子および受光素子と、該受光素子か
   らの出力信号に基づいて紙葉類の特性を検出するための
   検出回路と、該検出回路の出力をデジタル変換するめ変
   換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路を介してデジタル信号に変
   換された前記検出回路の出力信号を読み込み、搬送路を
   収容方向に搬送される紙葉類の特性を記憶するためのメ
   モリーを有し、複数枚の紙葉類が重ねられて搬送路を返
   送される際に、前記メモリーに記憶された紙葉類の特性
   データに基づいて紙葉・　　類の重なり枚数を判定する
   処理回路とを備えてなることを特徴とする紙葉類の重な
   り枚数検知装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の重なり枚数検知装置
   において、前記検出回路は受光素子の出力信号を対数に
   変換して出力する対数変換回路であることを特徴とする
   紙葉類の重なり枚数検知装置。