JP5645271B2 - 紙葉類識別装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙幣、証券、金券に代表される紙葉類の真偽を判別する紙葉類識別装置に関する。

一般に、紙幣や有価証券等の印刷物を取り扱うＡＴＭ（Automatic Tellers Machine：現金自動取引装置）や金融機関の窓口に設置された窓口装置等の現金取引装置は、紙幣や有価証券の真偽を判定するための識別機能を有した識別装置を備えている。

例えば、ＡＴＭにおける紙幣の識別では、所定方向に搬送する紙幣を、識別装置に備えられた単一または複数のセンサが走査し、識別装置は紙幣の印刷パターンを示す特徴データを読み取る。そして、識別装置は紙幣の所望領域内にある特徴データに所定の演算を施して、複数の統計量を算出する。この統計量（算出値）が、予め設定されている判定値（パラメータ）として設定された値（例えば、上限値と下限値）の許容範囲の中に入っているか否かをチェックする。そして、識別装置は、そのチェックの結果、設定された許容範囲内に入っていると判定した場合には本物の紙幣であると判別し、その許容範囲に入っていないと判定した場合には偽物の紙幣であると判別する。この上限値と下限値が、紙幣の真偽を判別するための判定値の閾値である。

しかし、紙幣等の識別装置に搭載されているセンサには、感度のバラツキ、温度湿度等の外乱影響による出力レベルのバラツキ、経年劣化などによるセンサ出力変動が生じる。そのため、これらのバラツキと変動を考慮して、センサは稼動前または稼動中にセンサ補正を実施し、常に一定の出力が得られるような補正の仕組みを構成し、予め用意した固定の閾値と比較し、真偽判定を行っている。

このように、センサの出力を補正した上で紙幣等の真偽を判別するものとして、例えば、特許文献１では、収納庫から紙葉類を繰り出して鑑別し、その鑑別結果に基づく累積データから頻度分布、平均値、標準偏差値を作成し、これらの情報を確認しつつ金種又は真偽の判定値を変更することが可能な紙葉類取扱装置が提案されている。

特開２００８−１５８１３号公報

識別装置における各センサの補正は、ある時点では最適な補正となる。通常であればこのような補正の方法で問題はない。しかし、その補正時に、ゴミ・埃等の異物があった場合、その影響を含めた補正を行うが、その後、補正時に存在した異物がなくなった場合は、センサの出力が想定外の値となるため、判定時の閾値から外れ、誤判定を招く場合がある。すなわち、ゴミ・埃等の異物が存在している場合、その状況に応じてセンサの出力を補正するが、その後、その異物がなくなった場合においてもセンサの出力は補正時のままの状態となっているため、センサの出力が一定とならず、誤判定となってしまう場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異物が認識された場合において、その異物の有無にかかわらず一定の精度で紙葉類の真偽を判定することが可能な紙葉類識別装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる紙葉類識別装置は、紙葉類の真偽を判定する紙葉類識別装置であって、前記紙葉類の特徴を検出するセンサと、前記紙葉類の真偽を判定するための判定閾値を記憶する記憶部と、出力値が一定となるように前記センサの出力を補正する補正部と、前記センサの出力の今回の補正量が過去の補正量に比べて急に変化した場合に、変化した前記補正量に応じて前記判定閾値を変更する識別制御部と、前記識別制御部による変更後の前記判定閾値を用いて、前記紙葉類の真偽を判定する真偽判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、異物が認識された場合において、その異物の有無にかかわらず一定の精度で紙葉類の真偽を判定することが可能な紙葉類識別装置を提供することができる。

第１の実施の形態における紙葉類識別装置の構成を示す図である。 ラインセンサの構成の一例を示す図である。 紙葉類識別装置の生産時におけるラインセンサから出力されるセンサ出力信号のイメージを示す図である。 紙葉類識別装置の稼働後におけるラインセンサから出力されるセンサ出力信号のイメージを示す図である。 図２に示したラインセンサに異物が存在している場合の例を示す図である。 ラインセンサに異物が存在している場合において、ラインセンサの出力を補正する様子を示す図である。 異物が存在したラインセンサに対する補正量を示す図である。 補正後のラインセンサの出力値と幅（真偽判定閾値）との関係を示す図である。 ラインセンサに対して過補正がなされている様子を示す図である。 補正量テーブルの構成の例を示す図である。 識別部制御プログラムが、真偽判定閾値を補正量に応じて変化させた様子を示す図である。 ラインセンサの各素子を、主走査方向の所定の範囲に含まれる素子を判定ブロックに分類した様子を示す図である。 初期判定ブロックデータの例を示す図である。 変動閾値割合に従って判定ブロックの重み付け判定値（ポイント）を変更する場合の例を示す図である。 第２の実施の形態における紙葉類識別装置の構成を示す図である。 紙葉類識別装置が複数のセンサを用いて紙幣を総合判定する様子を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる紙葉類識別装置の実施の形態を詳細に説明する。以下では、本発明にかかる紙葉類識別装置を、銀行システムなどの金融機関に採用される例えばＡＴＭ（Automatic Tellers Machine）のような現金自動取引装置へ内蔵される装置として構成した場合を例に説明する。

図１は、第１の実施の形態における紙葉類識別装置１０００の構成を示す図である。図１に示すように、紙葉類識別装置１０００は、紙幣を搬送するための搬送ローラ１０と、紙幣の特徴を読み取るセンサ１１と、紙幣の特徴に応じて読み取られたセンサ出力信号１２を受け、紙幣の真偽を鑑別処理するための識別制御部１３とを有して構成されている。

搬送ローラ１０は、搬送路１８の上側に設置された上搬送ローラおよび搬送路１８の下側に設置された下搬送ローラが対となって構成され、搬送されてくる紙幣を搬送方向に搬送する。

センサ１１は、搬送路１８の下側に配置された発光部１１ｂと、搬送路１８の上側に配置された受光部１１ａとを有する。発光部１１ｂは、透過光を受光部１１ａに向けて出力し、受光部１１ａは、その透過光を受光する。受光部１１ａは、受光した透過光のパターンを示すセンサ出力信号１２を出力する。なお、一般に識別装置で使用されるセンサは、光学系イメージセンサや磁気系センサなど種々のセンサが存在するが、従来から知られている種々のセンサを用いることができる。

識別制御部１３は、上述したセンサ出力信号１２を解析することにより、紙幣の真偽を鑑別するものである。識別制御部１３は、センサ出力信号１２を処理するだけではなく、センサ１１の出力を補正するために、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４や、不揮発性記憶装置１５に記憶されている識別制御プログラム１５１、真偽判定制御プログラム１５２、初期センサ補正値１５３、真偽判定初期閾値１５４、補正量１５５、初期判定ブロックデータ１５６を記憶しておくための不揮発記憶装置１５や、センサ出力信号１２を処理して紙幣データ１６１として一時保管したり、稼動時の真偽判定閾値１６２、変動閾値割合１６３を保管するメモリ１６を有する。これらの各部を用いた具体的な処理の内容については後述するが、以降に説明するように、識別制御プログラム１５１は、センサ１１の出力を補正する機能と、真偽判定閾値を変更する機能を主に司っている。

図１において、紙幣は、搬送ローラ１０によって矢印の方向へ所定の速度で搬送され、センサ１１を通過するが、センサ１１は、あらかじめ一定の出力が得られるように紙幣が搬送される前に、その出力が補正されるため、紙幣の特徴を読み取ることできるようになっている。その後、センサ１１が読取った紙幣の特徴に応じて出力されたセンサ出力信号１２は、紙幣データとしてＣＰＵ１４およびメモリ１６を使って処理され、真偽判定閾値１６２と比較し、真偽判定制御プログラム１５２が紙幣の真偽判定をする。

次に、センサ１１の出力を補正する方法について、図２、図３、図４、図５を用いて説明する。図２は、センサ１１の構成の一例を示す図である。図２に示すように、センサ１１は、一列に並べた複数の素子（ここではｎ個の素子とする。）を有したラインセンサ２０として構成されている。ラインセンサ２０は、図１における搬送方向に対して直交する主走査方向に、各素子が並んで配置されている。図２に示す英数字（01〜ｎ）は素子を識別するための番号を示している。ラインセンサ２０の各素子は、搬送されてきた紙幣の特徴に反応したセンサ出力信号１２を出力する。

センサ補正の手順として、まず、図３に示すように、紙葉類識別装置１０００の生産時に、ラインセンサ２０の各素子のばらつきをなくすように、識別部制御プログラム１５１は、初期補正後センサ出力２１がある一定の出力となるように各素子に対する補正をする。そして、識別部制御プログラム１５１は、その初期補正値を、識別制御部１３内の不揮発記録装置１５に、初期補正値１５３として格納する。

図３は、紙葉類識別装置１０００の生産時におけるセンサ１１から出力されるセンサ出力信号１２のイメージを示す図である。図３において、縦軸はセンサ出力値、横軸は主走査方向の検出位置（各素子）を示す。識別部制御プログラム１５１は、その後、紙葉類識別装置１０００の稼動時には、紙幣搬送前に不揮発記録装置１５に格納した初期補正値１５３を読み出し、センサ１１に補正信号１７を送出する。このように、初期補正後センサ出力２１がそれぞれの素子で同等となるような仕組みとすることにより、毎回決まった紙幣の特徴データを読み取ることが可能となる。なお、このような補正については、例えば、センサ１１が光学系イメージセンサである場合には光源側の光量補正や受光素子側の受光感度補正などあるが、従来から知られている種々の技術を適用することができるため、ここでは詳細には示さないこととする。

図４は、紙葉類識別装置１０００の稼働後におけるセンサ１１から出力されるセンサ出力信号１２のイメージを示す図である。図４に示すように、稼動後にセンサ１１の出力劣化により、センサ出力信号１２が、稼動時補正前センサ出力２２のように低下した場合であっても、識別部制御プログラム１５１は、ある一定の出力となるように補正する。具体的には、識別部制御プログラム１５１は、稼動時補正後センサ出力２３が初期補正後センサ出力２１と同等の出力が得られるように補正する。識別部制御プログラム１５１は、この時の各素子に対する補正量（ｂ１，ｂ２・・・〜ｂｎ）を、図１に示した補正量１５５として記録する。この補正量１５５は、後述するように、図１０に示すようなテーブル（補正量テーブル）に記録される。識別部制御プログラム１５１は、補正の都度、補正量を補正量テーブルに記録し、過去の補正量を履歴形式で記録し、これらの補正量を用いて定められた統計量（例えば、平均値）を算出し、更新する。なお、後述するように、補正量テーブルに記録される補正量の履歴（例えば、今回、前回、前々回等の補正の回数）については任意に定めることができる。

図５は、図２に示したラインセンサ２０に異物が存在している場合の例を示す図である。図５に示す例では、ラインセンサ２０を構成する各素子のうち、素子03部に異物３０が存在する場合を示している。紙葉類識別装置１０００では、紙幣搬送路１８内にごみ等の異物も一緒に搬送され、その後、センサ１１が配置されている部位の紙幣搬送路１８上に落ちている場合が存在する。この場合でも、前述のように説明した通り、識別部制御プログラム１５１は、紙葉類識別装置１０００の稼動時に、センサ１１が一定出力となるように補正する。具体的には、識別部制御プログラム１５１は、異物が存在した状態で、稼動時補正後センサ出力２３が初期補正後センサ出力２１同等に出力を得られるように補正する。

図６は、このようにラインセンサ２０に異物３０が存在している場合において、ラインセンサ２０の出力を補正する様子を示す図である。図６に示すように、素子03部には異物が存在しているため、センサ１１の出力を、稼働時補正後センサ出力２３のように一定にするためには、異物３０が存在した素子03部のみ、稼働時補正前センサ出力２２の補正量を大きくする必要がある。

図７は、このように異物３０が存在したラインセンサ２０に対する補正量を示す図である。識別部制御プログラム１５１は、センサ１１の出力を一定とするために各素子の出力を補正するが、図７に示すように、異物３０が存在した素子03部のみ、センサ１１の出力に対する補正量３１が大きくなる。この状態で稼動を続けた場合、異物３０が存在する時にはそれまで通りのセンサ出力を得ることができる。しかし、例えば、何枚かの紙幣が搬送された後、運ばれてきた時と同様に紙幣の搬送動作に伴って異物３０が別の部位へ流れてしまった場合、識別部制御プログラム１５１は、異物を考慮した分だけの補正量３１による補正をしているため、その部位（図７に示す例では、素子03部）の出力を過大に補正した状態となる。そのため、紙幣の特徴データが読み取られる際には、本来の初期補正後センサ出力２１とは異なった出力値となってしまう。

このように、異物３０が存在している場合から異物３０が存在しなくなった場合に状態が変化すると、センサ１１の出力に対する補正が過大となってしまい、紙幣の誤判定の要因となる。したがって、本実施の形態では、センサ１１の自然劣化を考慮し、補正後のセンサ１１の出力値に一定の幅を設け、後述するように、真偽判定制御プログラム１５２は、その範囲内に出力値が収まっている場合に、紙幣が正券であると判定する。

図８は、上述した補正後の出力値と幅（真偽判定閾値）との関係を示す図である。図８に示す例では、紙幣の特徴データを読み取ったセンサ１１の出力値に対し、概念的に理解しやすい閾値として、上限閾値４０と下限閾値４１を用いて紙幣の真偽を判定する場合について説明する。真偽判定制御プログラム１５２は、紙幣識別装置１０００の種々の各センサから得られる出力情報毎に所定の閾値（例えば上限値４０と下限値４１）が設定され、その閾値の範囲内であれば、正券と判断し、閾値の範囲以外であれば不正券と判断する。本実施の形態では、異物３０が存在した素子03部を例に説明する。

メモリ６に記憶される真偽判定閾値１６２には、識別部制御プログラム１５１が、不揮発性記憶装置１５に真偽判定初期閾値１５４として予め記憶されている上限閾値４０および下限閾値４１を設定する。そして、真偽判定制御プログラム１５２は、紙葉類識別装置１０００の稼動時に、識別部制御プログラム１５１によって、出力が一定となるようにセンサ１１が補正されていれば、搬送されてくる紙幣の特徴に応じたセンサ１１の出力と、上述した上限閾値４０と下限閾値４１とを比較して、その出力が真偽判定閾値範囲４２に含まれているか否かを判定することにより、紙幣の真偽を的確に判定することができる。

しかし、図５〜図７で示したように、素子03部に異物３０が存在する状態でセンサ１１の出力が補正された後、その異物３０が存在しなくなった場合には、その部分だけが過補正の状態となってしまう。図９は、このようなセンサ１１に対して過補正がなされている様子を示す図である。図９に示すように、稼動時補正後センサ出力２３は、異物３０が存在した素子03部のみ過補正状態となり、真偽判定閾値範囲４２の範囲外となってしまい、真偽判定制御プログラム１５２は、本来正券と判断すべきところを、不正券と誤って判別してしまう。

このため、識別部制御プログラム１５１が、異物３０が存在した素子03部における真偽判定閾値１６２（上限閾値４０および下限閾値４１）を変更する処理（すなわち、閾値を部分的に緩和するように、その値を変更する処理）を行うことにより、異物３０が存在しなくなった後でも、真偽判定制御プログラム１５２が正しく正券判定できる仕組みを提供する。なお、真偽判定閾値１６２を真偽判定初期閾値１５４の値から変更するか否かについては、識別部制御プログラム１５１が、異物３０による影響により稼動時のセンサ１１の出力に対する補正量が過去の補正量に比べて急激に変化しているか否かを判定することにより決定する。

図１０は、補正量テーブルの構成の例を示す図である。補正量テーブルは、センサ１１を構成する各素子の出力に対する補正量を、各素子ごとに履歴形式で記憶するものである。図１０に示すように、補正量テーブルには、主走査方向に配置された各素子を識別するための番号と、素子ごとの補正量の変化の程度を示す変動閾値割合と、直近および過去に亘るセンサ１１の補正量とが、各素子ごとに対応付けて記憶されている。

図１０に示す例では、センサ１１は素子01〜nまでのｎ個の素子で構成され、そのそれぞれの素子からの出力に対する補正量は、直近では素子01から順に、ｇ１、ｇ２、・・・ｇｎであったことを示している。これと同様に、前回では素子01から順に、ｊ１、ｊ２、・・・ｊｎであり、前々回では素子01から順に、ｋ１、ｋ２、・・・ｋｎであり、前前々回では素子01から順に、ｍ１、ｍ２、・・・ｍｎであったことを示している。

識別部制御プログラム１５１は、このような過去の各素子の補正量の記録を参照して、補正量の統計値（例えば、平均値）を算出し、今回の補正量が前回までの統計値と比べ、大きく変化しているか否かを判定する。そして、識別部制御プログラム１５１は、今回の補正量が前回までの統計値と比べ、大きく変化していると判定した場合、その素子に突発的な異物が存在したことによって、その素子の出力に対する補正が行われたと判断し、その素子に対する真偽判定閾値１６２を変更する。例えば、識別部制御プログラム１５１は、今回の補正量による補正後のセンサ１１の出力値が真偽判定閾値１６２を満たさない程度にまで変化した場合に、センサ１１の出力の補正量が過去の補正量に比べて急に変化したと判定し、今回の補正量に応じて真偽判定閾値１６２を変更することもできる。

なお、補正量が前回までの統計値と比較し、どの程度大きく変化した場合に真偽判定閾値１６２を変更するかといった具体的な値については、センサ１１の出力特性などに影響されるため、特にここでは明記しない。しかし、純粋なセンサ１１の劣化であれば、補正量は徐々に変化するものであり、異物による影響であれば、補正量は急激な変化となるため、その判断は容易である。

例えば、素子03部の前回の補正量ｊ３と前々回の補正量ｋ３とが比較的近い値であり、前前々回の補正量ｍ３がこれらの値に比べて極端に小さい場合、前回および前々回の補正時に異物が存在した状態で素子の出力が補正されたと判断できる。一方、素子03部の前回の補正量ｊ３と前々回の補正量ｋ３と前前々回の補正量ｍ３とが互いに近い値であり、ゆるやかに上昇している場合には、徐々に素子の劣化が進んでいることにより補正量が増加していると判断できる。

真偽判定閾値１６２の変更量は、例えば、下記式のような補正量の変動率にあわせた素子ごとの閾値の変更としてもよい。
変更後真偽判定閾値(ｉ)＝真偽判定初期閾値(ｉ)×（１＋変動閾値割合(ｉ)）
変動閾値割合(ｉ)＝（今回の補正量(ｉ)−前回までの統計量(ｉ)）÷補正量の最大値
ここでの（ｉ）は各素子番号
このように、識別部制御プログラム１５１は、真偽判定閾値１６２を補正量に応じて変化させることにより、真偽判定制御プログラム１５２が、本来正券と判断すべきところを、不正券と誤って判別してしまうことがなくなる。

図１１は、識別部制御プログラム１５１が、真偽判定閾値１６２を補正量に応じて変化させた様子を示す図である。図１１に示すように、素子03部に異物３０が存在する状態でセンサ１１の出力が補正された後、その異物３０が存在しなくなった場合には、その部分だけが過補正の状態となってしまう。しかし、識別部制御プログラム１５１は、異物３０が存在した素子03部の真偽判定閾値１６２のみ補正量に合わせてその値を緩和するように（図１１においては上限を高くするように）変更するため、稼動時補正後センサ出力２３が真偽判定閾値範囲４２の範囲外とはならず、真偽判定制御プログラム１５２は、本来のように紙幣を正券と判別することが可能となる。

ここまでの説明では、センサ１１の各素子ごとに、その出力に対する補正量が過去の統計値に比べて急激に変化している場合には、識別部制御プログラム１５１は、存在していた異物が移動する等してその場所に存在しなくなったと判断し、補正量に応じて閾値を変更することとした。この場合、異物の影響により補正量が大きくなった素子と、異物の影響がなく当初のままの補正量による補正をした素子とがラインセンサ２０に存在することとなる。紙幣の識別では、各素子におけるセンサ出力信号１２が所定の印刷パターンの対応する部分の値に合致する場合にその紙幣は正券として判別されるため、どの素子が異物の影響を受けたかという点は、その紙幣の特徴を把握する上で非常に重要となる。

このため、以下では、ラインセンサ２０を構成する各素子を、紙幣の印刷パターンに対応付けたブロック（判定ブロック）に分類し、分類されたその判定ブロックに対して印刷パターンの中での重要度に応じた重み付けをする。例えば、紙幣の特徴部分（例えば、顔や金額を含む重要な部分）にある判定ブロックは高いポイントとなるように重み付けをし、比較的紙幣の特徴となりにくい部分（例えば、紙幣の背景模様のみを含む部分）にある判定ブロックは低いポイントとなるように重みづけをすることにより、精度よく紙幣を識別する場合について説明する。

図１２は、ラインセンサ２０の各素子を、主走査方向の所定の範囲に含まれる素子を判定ブロックに分類した様子を示す図である。図１２に示すように、ラインセンサ２０の各素子は、主走査方向に複数の判定ブロックに分けられている。図１２に示す例では、素子00〜素子03までを判定ブロックＡ、素子04〜素子06までを判定ブロックＢ、素子07〜素子08までを判定ブロックＣ、素子ｎ-3〜素子ｎまでを判定ブロックＮとし、残りの素子を判定ブロックＸとして分けられている。

識別部制御プログラム１５１は、金種ごとにあらかじめ不揮発性記憶装置１５に記憶された初期判定ブロックデータ１５６（後述）を参照し、各判定ブロックでの真偽判定が真（各素子のセンサ出力信号１２が真偽判定閾値１６２の範囲内、すなわち正券）であると判定した場合にはその判定ブロックに対応するポイント（判定ブロックに対する重み付け判定値）を設定し、真偽判定が偽（各素子のセンサ出力信号１２が真偽判定閾値１６２の範囲外、すなわち不正券）であると判定した場合にはその判定ブロックに対応するポイントをなしとする。そして、識別部制御プログラム１５１は、各判定ブロックのポイントの値を合算し、全体としてある規定値以上であれば、この紙幣を総合的に判定し、最終的に正券と判断する。

図１３は、上述した初期判定ブロックデータ１５６の例を示す図である。図１３に示すように、初期判定ブロックデータ１５６は、上述した判定ブロックと、各判定ブロックを構成する素子を示す範囲と、その範囲の判定ブロックに付与されているポイントとが対応付けて記憶されているデータである。図１３に示す例では、判定ブロックＡには５０ポイントが付与され、判定ブロックＢには１５ポイントが付与され、判定ブロックＣには２０ポイントが付与され、判定ブロックＸには５ポイントが付与され、判定ブロックＮには１０ポイントが付与され、全体として１００ポイントとなるように設定されている。この例では、判定ブロックＡが紙幣の特徴が大きく重要なブロックであることがわかる。

紙幣における特徴は紙幣によって、また部位によって異なるため、本実施の形態では、識別部制御プログラム１５１が、主走査方向のある素子の範囲毎に分けられた複数の判定ブロックの各ブロックで個々に真偽判定を行い、その結果を合算することで、その紙幣全体の真偽を判定（総合判定）し、各判定ブロックに含まれる素子の１つが真偽判定閾値１６２の範囲外である場合には不正券であると判定している。しかし、各判定ブロックに含まれる各素子の数に応じて不正券と判定してもよい。例えば、識別部制御プログラム１５１は、５個の素子から構成されるブロックについては、複数の素子（例えば２つの素子）が真偽判定閾値１６２の範囲外である場合にはじめてそのブロックのポイントは設定しない（なし）とすることとしてもよい。このように各ブロックに含まれる各素子の数に応じて不正券と判定することにより、より柔軟な紙幣の真偽判定が可能となる。

なお、判定されるブロックの範囲およびブロックに対する重み付け判定値は紙幣の特徴によって予め決められた初期値を有しているが、紙幣の搬送位置により特徴検出位置が変わるため、素子に対応する判定ブロックは可変となる場合が多い。つまり、判定ブロックと重み付け判定値自体は、１枚目の紙幣搬送前に設定されて変更はされないが、搬送されてくる紙幣の位置によって、識別すべき判定ブロックの位置（すなわち、各素子の位置）も変わってくるため、紙幣の搬送毎に素子に対する判定ブロックの位置を再設定する。

さらに、図５〜図１１で説明したように、真偽判定閾値１６２を変更した場合には、識別部制御プログラム１５１は、各判定ブロックへ設定の重み付け判定値（ポイント）も上記で算出した変動閾値割合に合わせて変更する。図１４は、変動閾値割合に従って判定ブロックの重み付け判定値（ポイント）を変更する場合の例を示す図である。識別部制御プログラム１５１は、例えば、以下の算式を用いて、変動閾値割合(ｉ)の素子ｉに対応する判定ブロックの重み付け判定値を、変動閾値割合に従い減算し、素子ｉ以外に対応する判定ブロックへは、逆に各判定ブロックへ重み付け判定値に加算した値に変更する。図１４に示す例では、素子03部を有する判定ブロックＡの重み付け判定値を１０％少なくする一方、他の判定ブロックの重み付け判定値を１０％多くしている。

素子ｉに対応する判定ブロックＡの重み付け判定値
＝判定ブロックＡの初期重み付け判定値 ×（１-変動閾値割合(ｉ)）
素子ｉ以外に対応する判定ブロックｘの重み付け判定値
＝判定ブロックｘの初期重み付け判定値 ×（１＋変動閾値割合(ｉ)）
ここで、“ｘ”は、素子ｉ以外の判定ブロック記号（Ｂ，Ｃ・・・・等）
このように、識別部制御プログラム１５１は、紙幣全体の真偽を判定（総合判定）する際に紙幣をブロック化し、各ブロックについて、重み付け判定値を変更した上でそれぞれを閾値内であるか判定し、その結果を総合して紙幣の真偽判定する仕組みを提供する。従って、稼動前に異物がある状態でラインセンサ２０を補正した後、稼動中に異物が無くなりラインセンサ２０のセンサ出力が変化した場合であっても、条件を緩和して設定した閾値により、紙幣の真偽を正しく判定することができる。また、識別部制御プログラム１５１は、紙幣の部位を細かくブロック化し、緩和して設定した閾値を含む部位を認識した上で、判定に対する重み付け（信頼度）を変更した後、紙幣の真偽判定をそのブロックごとに判断することで、緩和した閾値による誤判定率を低減することができる。

本実施の形態で述べた補正処理は、紙幣が搬送されてくる前（例えば、紙葉類識別装置１０００の起動時）に一度だけ実施すればよく、その後、紙幣が搬送されてくる都度補正処理する必要がないため、紙幣１枚毎の処理負荷を軽くすることができる。そのため、紙幣１枚毎の紙幣識別処理（通常、紙葉類識別装置１０００が行う真偽判定処理等）時に負荷をかけることなく、異物による影響を受けにくい識別処理を提供することができる。

なお、本実施の形態では全ての素子(ｉ)に対して判定ブロックを割り当てることとしたが、ある範囲の素子（例えば、顔や金額等の紙幣の真偽判定に重要な部分）のみ判定ブロックを割り当てることとしてもよい。このように判定ブロックを割り当てることにより、より簡素な処理で紙幣の真偽判定が可能となる。

また、本実施の形態ではラインセンサ２０を例に紙幣の総合判定をしているが、このような総合判定の対象とするセンサの数に制限はなく、また、一つのセンサについて複数の総合判定を行ってもよい。この時、全ての総合判定について上記のような閾値を緩和し、判定ブロック毎の重み付け閾値変更する補正処理を行う方式にする必要はなく、例えば、あるセンサについては閾値を緩和せず、従来のままの真偽判定をしてもよい。

このように、本実施の形態では、識別制御プログラム１５１が、センサ１１の出力の補正時に異物が存在することを認識し、異物がある部位の真偽判定閾値１６２を変更（緩和）し、異物あり／なし時に変わらず判定できる仕組みを提供し、更に真偽判定閾値１６２を緩和しただけでは誤判定の可能性が高いため、判定をある部位毎にブロック分けし、真偽判定制御プログラム１５２が、各ブロックに対するポイントの加算による総合判定をする。そして、識別制御プログラム１５１は、異物があり真偽判定閾値１６２を緩和したブロックではポイントを低くしそれ以外のブロックのポイントを上げるように、各ブロックの重み付け判定値を変更する。すなわち、ポイントイコール信頼度と判断し、紙幣の誤判定に対する影響度を低減させ、突発的な異物の影響を考慮した補正を実現することができ、誤判定率が低い真偽判定処理の実現が可能となる。

上述した第１の実施の形態においては、紙葉類識別装置が一つのラインセンサを有した構成であるとして説明した。しかし、例えば、国によっては偽造紙幣が多い、あるいは偽造が精巧であったり、汚れ具合の高い紙幣が多い場合等、紙幣の流通形態によっては、より厳密に紙幣の真偽判定をする必要がある場合も存在する。そこで、そのような場合に備え、本実施の形態では、一つのセンサだけでなく、複数のセンサの出力情報を一つのグループとして捉え、あるセンサの補正処理影響の判定を別センサの判定ブロックへも連動させ、真偽判定としては複数のセンサ情報を一つのブロックとして判定する場合の例を説明する。

図１５は、第２の実施の形態における紙葉類識別装置２０００の構成を示す図である。図１５に示すように、紙葉類識別装置２０００は、第１の実施の形態にかかる紙葉類識別装置１０００が有する各部と同様の構成を備えるほか、センサ２０１１およびセンサ１００を有している点で第１の実施の形態における紙葉類識別装置１０００とは異なっている。以下の説明では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。また、図２から図１１において説明したセンサの補正処理についても、第１の実施の形態における場合と同様であるため、その説明を省略している。

図１５において、紙葉類識別装置２０００は、複数のセンサ構成を一つの判定ブロックとして捉え、紙幣の真偽判定をすることを示している。第１の実施の形態では、一つのセンサ（ラインセンサ２０）を構成する各素子をまとめた部位を一つの単位として複数の判定ブロックに分割し、判定ブロック毎に重み付け判定値を設定して紙幣の総合判定を行った。しかし、本実施の形態では、紙葉類識別装置２０００は、複数のセンサを用いて紙幣の総合判定を行っている。センサ２０１１およびセンサ１００は、紙幣が有している特性に応じて設けられたものである。例えば、センサ２０１１はイメージセンサであり、センサ１００は磁気センサである。以下では、２つのセンサを用いた場合について説明しているが、３つ以上、多種のセンサを用いて総合判定することももちろん可能である。続いて、各センサを用いた総合判定について説明する。

図１６は、紙葉類識別装置２０００が複数のセンサを用いて紙幣を総合判定する様子を示す図である。図１６に示すように、紙葉類識別装置２０００では、センサ２０１１に対して複数の判定ブロックを対応付け、センサ１００に対してセンサ２０１１とは異なる他の複数の判定ブロックを対応付け、これらの全体について重み付け判定値を設定する。図１６に示す例では、各センサの主走査方向に判定ブロックＱ、Ｒ、Ｔ、Ｕの４つのブロックを有し、第１の実施の形態において説明した初期判定ブロックデータ（図１３）と同様に、２つのセンサの各判定ブロック全体で１００ポイントとなるように設定されている。この例では、判定ブロックＱが紙幣の特徴が大きく重要なブロックであることがわかる。このように紙幣の特性に応じて複数の異なるセンサを用いて真偽判定することにより、その部位に応じた適切な判定を行うことができる。例えば、センサ２０１１は顔部分の画像をスキャンしてその部分の真偽を判定する一方、模様部分についてはセンサ１００により磁気パターンを読取る等、紙幣の各判定ブロックに対応する各部位に応じて相応しい紙幣の判定を行うことができる。

識別部制御プログラム１５１は、第１の実施の形態の場合と同様に、センサ１１の判定ブロックＱの部位で異物が存在し、センサ１１の補正量に急激な変化があった場合、判定ブロックＱの重み付け判定値を、変動閾値割合に従い減算する。一方、識別部制御プログラム１５１は、それ以外の判定ブロック（判定ブロックＲ、Ｔ、Ｕ）に対しては、その逆に各判定ブロックへ重み付け判定値に加算した値に変更する。このような重み付け判定値の設定については、第１の実施の形態において説明した場合と同様である。

このように、判定ブロックＴ、Ｕはセンサ２０１１ではなく、異なる他のセンサ１００に対応した別センサではあるが、全体として一つのブロックとして定義することで、同じ総合判定の対象として取扱い、複数のセンサに跨って判定ブロック毎の重み付け判定値を変更することで、異物の影響を複数のセンサの情報で関連付けて紙幣の総合判定をすることも可能となる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることは可能である。また、上記実施例ではＡＴＭの紙幣識別装置に適用した例を述べたが、本発明は、紙幣を識別する紙幣識別ユニットだけでなく、紙幣以外の紙葉類（例えば、小切手、証券、遊技機用の紙幣等）を取り扱う装置にも適用することができる。

１０００ ２０００ 紙葉類識別装置
１０ 搬送ローラ
１１ ２０１１ センサ
１００ センサ
１２ センサ出力信号
１３ 識別制御部
１４ ＣＰＵ
１５ 不揮発記憶装置
１５１ 識別制御プログラム
１５２ 真偽判定制御プログラム
１５３ 初期センサ補正値
１５４ 真偽判定初期閾値
１５５ 補正量
１５６ 初期判定ブロックデータ
１６ メモリ
１６１ 紙幣データ
１６２ 真偽判定閾値
１６３ 変動閾値割合
１７ 補正信号
１８ 紙幣搬送路
２０ センサ（ラインセンサ）
２１ 初期補正後センサ出力
３０ 異物
３１ 異物部分の補正量
４０ 上限閾値
４１ 下限閾値
４２ 真偽判定閾値範囲。

Claims (13)

1. 紙葉類の真偽を判定する紙葉類識別装置であって、
   前記紙葉類の特徴を検出するセンサと、
   前記紙葉類の真偽を判定するための判定閾値を記憶する記憶部と、
   出力値が一定となるように前記センサの出力を補正する補正部と、
   前記センサの出力の今回の補正量が過去の補正量に比べて急に変化した場合に、変化した前記補正量に応じて前記判定閾値を変更する識別制御部と、
   前記識別制御部による変更後の前記判定閾値を用いて、前記紙葉類の真偽を判定する真偽判定部と、
   を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記記憶部は、前記過去の補正量を履歴で記憶し、
   前記識別制御部は、履歴で記憶された前記過去の補正量に基づいて前記補正量の統計値を算出し、算出した前記統計値と今回の補正量とを比較することにより、前記センサの出力の今回の補正量が過去の補正量に比べて急に変化したか否かを判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類識別装置。
3. 前記識別制御部は、前記統計値と今回の補正量とに基づいて、前記判定閾値を変更する度合いを示す変化量を算出し、算出した前記変化量に応じて前記判定閾値を変更する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の紙葉類識別装置。
4. 前記識別制御部は、今回の補正量による補正後の前記センサの出力値が前記判定閾値を満たさない程度にまで変化した場合に、前記センサの出力の補正量が過去の補正量に比べて急に変化したと判定し、前記今回の補正量に応じて前記判定閾値を変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類識別装置。
5. 前記記憶部は、前記判定閾値を上限値と下限値を有した一定の範囲として記憶し、
   前記識別判定部は、今回の補正量による補正後の前記センサの出力値が前記範囲に含まれない場合に、前記今回の補正量に応じて前記判定閾値を変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類識別装置。
6. 前記センサは複数の素子を有するラインセンサであり、
   前記判定閾値は前記素子ごとに記憶され、
   前記補正部は前記素子ごとに前記センサの出力を補正し、
   前記識別制御部は、前記素子ごとに、前記センサの出力の今回の補正量が過去の補正量に比べて急に変化した場合に、変化した前記補正量に応じて前記判定閾値を変更し、
   前記真偽判定部は、前記素子ごとに変更された前記判定閾値を用いて、前記紙葉類の真偽を判定する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙葉類識別装置。
7. 前記記憶部は、前記紙葉類を複数の部位に分けたブロックと、前記部位に含まれる前記紙葉類の特徴に応じて定められた重要度ポイントとを対応付けたブロックデータをさらに記憶し、
   前記真偽判定部は、前記ブロックごとに前記紙葉類の真偽を判定し、前記ブロックごとの判定結果に基づいて前記紙葉類の各部位に前記重要度ポイントを付与するか否かを判定し、付与された前記重要度ポイントの合算値に基づいて、前記紙葉類の真偽を総合的に判定する、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の紙葉類識別装置。
8. 前記識別制御部は、前記補正量の変化に応じて前記ポイントを増減させる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の紙葉類識別装置。
9. 前記識別制御部は、前記紙葉類の真偽の判定が真であるブロックに前記重要度ポイントを付与し、前記紙葉類の真偽の判定が偽であるブロックに前記重要度ポイントを付与しない、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の紙葉類識別装置。
10. 前記ブロックは複数の素子から構成され、
    前記識別制御部は、前記ブロックに含まれる複数の前記素子が前記判定閾値の範囲外にある場合に前記ブロックに前記重要度ポイントを付与しない、
    ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の紙葉類識別装置。
11. 前記ブロックは、前記紙葉類の重要な特徴を示す部位にのみ設定されている、
    ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の紙葉類識別装置。
12. 前記紙葉類識別装置は、前記紙葉類が有する特性に応じて設けられた複数の前記センサを備え、
    前記識別制御部は、前記センサのそれぞれについて前記判定閾値を変更し、
    前記真偽判定部は、前記センサのそれぞれについて変更された後の前記判定閾値を用いて、前記紙葉類の真偽を判定する、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の紙葉類識別装置。
13. 前記記憶部は、複数の前記センサの各ブロックを含めた全体ブロックと、前記全体ブロックにおける前記重要度ポイントとを対応付けた全体ブロックデータをさらに記憶し、
    前記真偽判定部は、前記ブロックごとに前記紙葉類の真偽を判定し、前記ブロックごとの判定結果に基づいて前記紙葉類の各部位に前記重要度ポイントを付与するか否かを判定し、前記全体ブロックを対象として、付与された前記重要度ポイントの合算値に基づいて、前記紙葉類の真偽を総合的に判定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の紙葉類識別装置。

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