JPH0319595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、紙幣等の紙葉類のパターン読取装
置に関する。

一般に現金自動預金機、現金自動預金支払機等
紙幣受入を行なう自動機器においては紙幣の受入
搬送過程において紙幣表面の文字や模様図形から
なるパターンを読取つて紙幣の真偽判別や金種判
別を行なつている。この種の自動機器における紙
幣のパターン判別は、従来、紙幣を短辺方向に搬
送しながら搬送路上に固定された１つまたは２つ
のセンサにより紙幣のパターンを読取り、予め記
憶する標準パターンと比較することにより行なつ
ていた。しかしこの方法では搬送路の中心軸と紙
幣の中心軸がずれると通常とは異なるトラツクの
パターンを読取ることとなり誤判別をすることが
あつた。

そこで本願の発明者等は上記従来装置の欠点を
解消するためにすでにいくらの改良された紙葉類
のパターン読取装置を提案した。

その１つは、第１図に示すように、それぞれが
複数のビツトセンサを直列接続してなるイメージ
センサ等の２個のセンサ列１，２を搬送ベルト
３，４からなる搬送路５の両側に搬送方向Ｘと交
差して配置し、これらのセンサ列１，２をそれぞ
れ搬送路５の中心に向かう方向（センサ列１は−
Ｙ方向、センサ列２はＹ方向）に走査することに
より、先ず紙幣６の両端７，８を検知し、続いて
この端を検出したセンサ単位１ａ，２ａから一定
距離離れた位置のセンサ単位１ｂ，２ｂの信号を
サンプル出力することにより紙幣６の両端７，８
から一定の距離にあるトラツク９，１０を読取る
ものである。

この装置によつて、紙幣の中心軸の偏りによる
誤判別は解消されたが、しかし２個のセンサ列が
必要であるし、この２個必要とするセンサ列を１
個にするために、センサ列１の長さをセンサ列２
の外端まで延長させたものを備えて動作させると
例えばセンサ列１を下から上へ走査したとき上側
のトラツク１０の位置が、紙幣６の上側端８が検
出されるまで判明しないために上側のトラツクの
存在しうる範囲内のセンサ単位全部のアナログ出
力を記憶して必要があり、記憶素子容量を大きく
しなければならず、センサ列を１個にすることは
実用的でない。いずれにしても第１図に示す装置
では価格的に高価となる。

次に上記第１図に示す装置の欠点を解消するた
めに提案されたのが第２図に示すパターン読取装
置である、この装置は紙幣６をＸ方向に搬送する
一方、この搬送方向と交差するＹ方向に配列され
紙幣６の一端７と一方のトラツク９を含む紙幣６
の範囲を照射する光源１１及び紙幣６の他端８と
他方のトラツク１０を含む紙幣６の範囲を照射す
る光源１を備え、これら光源１１，１２よりの光
線がそれぞれ紙幣６を透過されてくるのを反射ミ
ラー１３，１５及び１４，１６で反射させてレン
ズ１７を通してセンサ１８に集光するようにして
いる。そして光源１１，１２を交互点灯するとと
もにこの交互点灯に同期してセンサ列１８を走査
するようにしている。そのため、紙幣６の一端７
及びトラツク９を含む範囲と一端８及びトラツク
１０を含む範囲は時間的に交互にいずれも紙幣６
の両端から中心に向かつて走査されることになる
ので、１個のセンサ列で紙幣の両端から一定距離
の中心軸対称な２つのトラツクを読取ることがで
きる。しかしながらこの装置によれば光源を２個
必要とするししかも２個の光源を交互点灯すると
ともにこの交互点灯に同期してセンサ列の走査を
行なう必要があるので制御が複雑となるという問
題がある。

この発明の目的は上記した従来装置および先願
に係る装置の欠点を一挙に解消し、紙幣等紙葉類
の中心が偏つても紙葉類の搬送方向に平行な両端
辺より予め定める一定距離の中心軸対称な２つの
トラツクのパターンを読取ることができ、誤差判
別の生じない、それでいて光源が一個ですみ、し
たがつて構成が簡単な、又センサ列の一回の走査
で両トラツクの読取りができる、制御の簡単な紙
葉類のパターン読取装置を提供するにある。

以上の目的を達成するためにこの発明の紙葉類
のパターン読取装置は、搬送される紙葉類６のパ
ターンを読取るためのセンサ列１８と、前記紙葉
類６の搬送方向に交差する方向に配置され、前記
搬送方向に交差する方向の、少なくとも紙葉類の
全幅に亘る範囲を照射可能な単一の光源１１と、
この光源１１より照射され、前記搬送方向に平行
な紙葉類６の一方の端辺７を含む前記搬送方向に
交差する方向の所定範囲で透過もしくは反射され
る光を反射する第１のミラー１３と、この第１の
ミラー１３からの光を反射して、前記センサ列１
８の２つに分割される一方側１８ａにセンサ列の
端側より中央に向けて、前記紙葉類６の端辺７側
より中央部に向けての光が対応して入光するよう
に配置される第２のミラー１５と、前記光源１１
より照射され、前記搬送方向に平行な紙葉類６の
他方の端辺８を含む前記搬送方向に交差する方向
の所定範囲で透過もしくは反射される光を反射す
る第３のミラー１４と、この第３のミラー１４か
らの光を反射して、前記センサ列１８の２つに分
割される他方側１８ｂに、センサ列の中央部より
端側に向けて、前記紙葉類の他端側より中央に向
けての光情報が対応して入光するように配置され
る第４のミラー１６と、前記第３及び第４ミラー
１５，１６から光を前記センサ列１８に集光する
レンズ１７と、前記センサ列の情報を一方端から
他方端に向けて導出し、前半分のセンサ列と後半
分のセンサ列１８で、前記紙葉類の前記搬送方向
に平行な両端辺より定める一定距離の中心軸対称
な２つのトラツクパターンを読取る手段２３，…
…，２８とを備えている。

以下図面に示す実施例によりこの発明を詳細に
説明する。なお図中第１図ないし第２図に示した
装置と同一番号を付したものは同一あるいは対応
する部分を示している。

第３図はこの発明の一実施例を示す紙幣パター
ン読取装置の要部を示す構成図であつて第３図Ａ
はその平面図、第３図Ｂは同側面図である。図に
おいて、光源１１は搬送ベルトからなる搬送路
（図示せず）の下側に配され、その長さは搬送路
上を搬送される紙幣６の一端７から他端８までの
紙幣幅全体を下から照射できる程度に十分に長く
されている。ミラー１３，１４はそれぞれ紙幣６
の一端７とトラツク９を含む範囲、他端８とトラ
ツク１０を含む範囲の上方に配置され、かつＸ軸
と平行にXY平面（搬送面）に対して内側に一定
角傾けて配置されている。ミラー１５，１６はミ
ラー１３と１４の中間にそれぞれＺ軸（搬送面と
垂直な軸）と平行にかつＸ軸から外側に45度傾け
てＶ字形に配置されている。レンズ１７はミラー
１５，１６のＸ方向正面に、さらにレンズ１７の
Ｘ方向前方にイメージセンサ１８が配置されてい
る。なおミラー１３，１４はイメージセンサ１８
の前半走査部１８ａにミラー１３よりの光線が集
光されるように、イメージセンサ１８の後半走査
部１８ｂにミラー１４よりの光線が集光されるよ
うに傾斜角及び位置が設定されている。

以上のように構成されているので光源１１より
の光線が紙幣６に照射されると紙幣６の一端７及
びトラツク９を含む範囲のＹ方向の像はミラー１
３でＺ方向の像に変換され、さらにミラー１５、
レンズ１７によつてイメージセンサ１８の前半走
査部１８ａにＺ方向の像として投影される。同様
に紙幣６の一端８及びトラツク１０を含む範囲の
−Ｙ方向の像もミラー１４でＺ方向の像に変換さ
れ、さらにミラー１６、レンズ１７によつてイメ
ージセンサ１８の後半走査部１８ｂにＺ方向の像
として投影される。この場合紙幣６の一端７近傍
の像と他端８近傍の像の方向はＹと−Ｙで逆向き
であるがミラー１３とミラー１４の反射方向が互
に逆になつているのでイメージセンサ１８に結像
する像の方向は同一方向となる。それゆえイメー
ジセンサ１８の下方から上方に向けてすなわち前
半走査部１８ａから後半走査部１８ｂにかけて走
査すると、前半走査部１８ａでは紙幣６の一端７
から中心に向けて後半走査部１８ｂでは紙幣６の
他端８から中心に向けて走査されることになる。

第４図は第３図に示す装置の電気回路の一例を
示すブロツク図である。図において２１はクロツ
ク信号ａを発生する発振器、２２は紙幣６が所定
位置まで搬送されたとき別に設けられる紙幣検知
センサ（図示せず）より入力される読取指令信号
を受けてスタート信号ｂを発生するカウンタ、２
３はイメージセンサの出力信号を受けて増幅する
増幅器、２４は基準電圧レベルＶと増幅器２３の
出力すなわち読取信号ｅを比較する比較器、２５
は読取信号のレベル変化を検出する変化検出回
路、２６は変化検出回路２５よりの変化検出パル
スｈを一定時間遅延させるための遅延回路、２７
は遅延回路２６の出力パルスｉを受けると増幅器
２３の読取信号ｃをサンプルホールドするサンプ
ルホールド回路、２８はサンプルホールド回路２
７の出力をデジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器、
２９はＡ−Ｄ変換器２８よりのデジタル信号を記
憶するメモリである。なお１８は第３図に示すも
のと対応するイメージセンサである。

イメージセンサ１８は各センサ単位に入射光量
に応じた電荷を蓄積しておりクロツク信号ａと同
期して電荷蓄積量に比例する前回走査時に取込ん
だアナログレベルをビツトシリアルに、すなわち
時系列的に出力する。

変化検出回路２５は紙幣６の端７，８を検出す
るものであつて、第５図に示すようにＤ型フリツ
プフロツプ２５１，２５２とEXORゲート２５
３と、インバータ２５４とANDゲート２５５で
構成されている。この変化検出回路２５におい
て、Ｄ型フリツプフロツプ２５１のＤ端子に比較
器２４の出力信号ｄが入力されＤ型フリツプフロ
ツプ２５１はＴ端子にクロツク信号ａが加えられ
ると上記出力信号ｄを記憶する。さらにＤ型フリ
ツプフロツプ２５１の出力信号ｅはＤ型フリツプ
フロツプ２５２のＤ端子に加えられ、Ｄ型フリツ
プフロツプ２５２は次のクロツク信号ａによつて
上記出力信号ｅを記憶する。EXORゲート２５
３は入力端にＤ型フリツプフロツプ２５１の出力
信号ｅとＤ型フリツプフロツプ２５２の出力信号
ｆが加えられ、その排他的論理和をとり、ゲート
出力信号ｇを出力する。ANDゲート２５５は、
その入力にＤ型フリツプフロツプ２５１の出力信
号ｅと、ゲート出力信号ｇとインバータ２５４で
反転されるクロツク信号ａが加えられその論理積
をとり、変化検出信号ｈが出力される。

遅延回路２６は変化検出回路２５の変化検出信
号ｈを所定時間だけ遅延するものであつて第６図
に示すようにインバータ２６１とプリセツトカウ
ンタ２６２を含んで構成される。この遅延回路２
６においてプリセツトカウンタ２６２には紙幣６
の端７，８と所定のトラツク９，１０の距離に相
当する値がプリセツトされる。変化検出回路２５
より紙幣６の端７，８の検出を示す検出信号ｈが
加えられるとそれより以後クロツク信号ａに同期
してカウントを行ないプリセツト値に達すると出
力信号ｉを出力する。すなわちこの遅延回路２６
は紙幣６の端７，８が検出されてからトラツク
９，１０上に位置する単位センサが走査されるま
での時間を計時している。なお遅延出力信号ｉは
サンプルホールド回路２７とＡ−Ｄ変換器２８に
加えられる。

サンプルホールド回路２７は第７図に示すよう
にアナログスイツチ２７１とコンデンサ２７２と
オペアンプ２７３を含んで構成される。このサン
プルホールド回路２７においてアナログスイツチ
２７１は遅延出力信号ｉによつて制御される。入
力信号として読取信号Ｃが加えられているが、遅
延出力信号ｉが加えられるタイミングに読取信号
Ｃすなわちトラツク９または１０位置のレベル信
号がコンデンサ２７２に与えられてホールドさ
れ、このホールド信号がオペアンプ２７３を介し
てアナログホールド出力信号ｊとして導出され
る。アナログホールド出力信号ｊのレベルは次の
遅延出力信号ｉすなわちサンプリング信号ｉが加
えられるまでホールドされる。

次に第８図に示す各部信号波形を参照して第３
図ないし第７図に示す実施例装置の動作について
説明する。

紙幣６が搬送路を搬送され、紙幣６の前縁が光
源１１の近傍に達すると図示外の紙幣検知センサ
によつて紙幣６が検知されこの紙幣検知センサよ
りカウンタ２２に読取指令信号が加えられる。カ
ウンタ２２は読取指令信号を受けるとクロツク信
号ａに同期してスタート信号ｂを出力する。この
スタート信号ｂは１回の走査に１発出されるパル
ス信号である。このスタート信号ｂがイメージセ
ンサ１８に加えられるとクロツク信号ａに基いて
第３図Ｂの下方から上方へ向けて走査を開始す
る。

一方光源１１からの光は一部が紙幣６を透過
し、他は直接ミラー１３，１４および１５，１６
で反射されてレンズ１７で集光されてイメージセ
ンサ１８上に結像する。したがつてイメージセン
サ１８を第３図Ｂの下から上へ走査すると光源１
１および紙幣６は、先ず第３図Ｂの左端７から中
心に向けて走査される。それゆえイメージセンサ
１８は走査開始の数ビツトが紙幣６を経ない直接
光を走査することになり、その読取出力信号Ｃも
基準レベルＶをこえた一定レベル出力が導出され
る。したがつて比較器２４の出力信号ｄもＬレベ
ルになつており、変化検出回路２５のＤ形フリツ
プフロツプ２５１の出力信号ｅもＬレベルとなつ
ている。なお第８図において出力信号ｅのＳ１，
Ｓ２……Ｓ５１２……はクロツク信号ａに同期し
たイメージセンサ１８のビツト毎のレベルを示し
ており実施例では1024ビツトのイメージセンサの
場合を示している。

走査が進み紙幣６の一端７に達すると紙幣６を
透過した光を受けることになるので紙幣６の印刷
パターンにより読取信号ｅは基準レベルＶよりも
小さくなる。そのため比較器２４の出力信号はＨ
レベルとなりこれを受けてＤ型フリツプフロツプ
２５１の出力信号ｅもＨレベルとなる（第８図の
ｔ１時点）この出力信号ｅのＨレベルを受けてＤ
型フリツプフロツプ２５２の出力信号ｆも次のク
ロツク信号ａの加えられるタイミングでＨレベル
となる（第８図のｔ２時点）。その結果EXORゲ
ート２５３の出力信号ｇはｔ１〜ｔ２期間だけＨ
レベルとなる。Ｄ型フリツプフロツプ２５１の出
力信号ｅとEXORゲート２５３の出力信号ｇと
クロツク信号ａの反転信号がANDゲート２５５
に加えられるので出力信号ｇのＨレベルとなる期
間のクロツク信号ａの１スペース間だけＨレベル
となる出力信号ｈがANDゲート２５５の出力に
導出されることになる。この出力信号ｈが紙幣６
の一端を検出したことを示す変化検出信号であ
る。

この変化検出信号ｈがプリセツトカウンタ２６
２に加えられるとクロツク信号ａに基づいてプリ
セツトカウンタ２６２はカウントを開始し走査の
進行によりカウントアツプすると遅延出力信号ｉ
を出力する（第８図のｔ３時点）。この遅延出力
信号ｉが出力されるタイミングがイメージセンサ
１８による紙幣６のトラツク９位置の走査タイミ
ングに相当する。この遅延出力信号ｉがサンプル
ホールド回路２７に加えられるとサンプルホール
ド回路２７はその時点における読取信号レベルを
ホールドし、アナログサンプルホールド出力信号
ｊを出力する。この出力信号ｊはＡ−Ｄ変換器２
８でデジタル変換され、紙幣６のトラツク９のパ
ターンレベル信号としてメモリ２９に記憶され
る。

さらに走査が進み、イメージセンサ１８の前半
走査部１８ａを過ぎて後半走査部１８ｂに入る
と、イメージセンサ１８の下から上への走査によ
つて今度は光源１１、紙幣６につき、第３図Ｂの
右端８から中心に向けて走査されることになる。
それゆえイメージセンサ１８の走査が前半走査部
１８ａから後半走査部１８ｂに移るとそれまで紙
幣６の中心付近で左側から右側にかけて紙幣面を
走査していたものが紙幣６の右外側から中心に向
けて走査することになるので後半走査部１８ｂの
最初の数ビツトの走査は直接光を受け、読取信号
ｃのレベルも基準レベルＶを越える。このことに
よつて比較器２４の出力信号ｄもＬレベルとなり
Ｄ型フリツプフロツプ２５１の出力信号ｅもＬレ
ベルとなり（第８図のｔ４時点）、さらに１クロ
ツク信号分遅れてＤ型フリツプフロツプ回路２５
２の出力信号ｆもＬレベルとなる（第８図ｔ５時
点）。そしてEXOR２５３の出力信号ｇはｔ４〜
ｔ５の期間Ｈレベルとなる。しかしこの場合はＤ
型フリツプフロツプ回路２５１の出力信号ｅがＬ
レベルになつているのでANDゲート２５５の出
力端には変化検出信号ｈが導出されることはな
い。

イメージセンサ１８の後半走査部１８ｂの走査
が進み、紙幣６の他端８に達すると紙幣６を透過
した光を受けることになるので紙幣６の印刷パタ
ーンにより読取信号ｃは基準レベルＶよりも小さ
くなる。そのため比較器２４の出力がＨレベルと
なりＤ型フリツプフロツプ２５１の出力信号ｅも
Ｈレベルとなる（第８図のｔ６時点）。そのため
時点ｔ７では、時点ｔ２と同様の動作でANDゲ
ート２５５より変化検出信号ｈが出力される。そ
してやはりプリセツトカウンタ２６２で設定され
る遅延時間の後ｔ８の時点で遅延出力信号ｉが遅
延回路２６より出力され、この遅延出力信号ｉに
よつて紙幣６のトラツク１０位置の読取信号レベ
ルがサンプルホールド回路２７でホールドされ
る。このサンプルホールド回路２７の出力信号ｊ
もＡ−Ｄ変換器２８によつてデジタル変換されメ
モリ２９に記憶される。

以上で１回の走査が終了するがこの動作は紙幣
６が通過するまで繰り返し行なわれる。

なお上記実施例において紙幣のパターンを読取
る場合を例に上げて説明したがこの発明はこれに
限ることなく小切手やカードその他の紙葉類のパ
ターンを読取る場合にも適用できるこというまで
もない。

また上記実施例においては光源よりの光を紙幣
に照射させて透過しているが、これは反射光を用
いるものであつてもよい。

以上のようにこの発明の紙葉類のパターン読取
装置は、光源を一個設けるだけでよくまたセンサ
列の前半走査部に紙幣の一端を含む所定範囲を結
像させ、センサ列の後半走査部に紙幣の他端を含
む所定範囲を結像させセンサ列を一方向に走査す
るのみでよいので簡単な構成・制御でもつて、搬
送の中心軸と紙幣の中心軸がずれても紙葉類の搬
送方向の中心軸に対して対称な２つの特定トラツ
クのパターンの読取を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパターン読取装置の原理を説明
するための図、第２図は従来の他のパターン読取
装置の要部の構成を示す図であつて、第２図Ａは
その平面図、第２図Ｂは同側面図、第３図はこの
発明の一実施例パターン読取装置の要部の構成を
示す図であつて第３図Ａはその平面図、第３図Ｂ
は同側面図、第４図は第３図の実施例装置に使用
される電気回路を示すブロツク図、第５図は第４
図の電気回路の変化検出回路を具体的に示すブロ
ツク図、第６図は第４図の電気回路の遅延回路を
具体的に示したブロツク図、第７図は第４図の電
気回路のサンプルホールド回路を具体的に示した
ブロツク図、第８図は第４図、第５図、第６図お
よび第７図における回路各部の信号波形を示す図
である。 ６：紙幣、１１：光源、１３，１４，１５，１
６：ミラー、１７：レンズ、１８：イメージセン
サ、２１：発振器、２２：カウンタ、２３：増幅
器、２４：比較器、２５：変化検出回路、２６：
遅延回路、２７：サンプルホールド回路、２８：
Ａ−Ｄ変換器、２９：メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 搬送される紙葉類６のパターンを読取るため
   のセンサ列１８と、 前記紙葉類６の搬送方向に交差する方向に配置
   され、前記搬送方向に交差する方向の、少なくと
   も紙葉類の全幅に亘る範囲を照射可能な単一の光
   源１１と、 この光源１１より照射され、前記搬送方向に平
   行な紙葉類６の一方の端辺７を含む前記搬送方向
   に交差する方向の所定範囲で透過もしくは反射さ
   れる光を反射する第１のミラー１３と、 この第１のミラー１３からの光を反射して、前
   記センサ列１８の２つに分割される一方側１８ａ
   にセンサ列１８の端側より中央に向けて、前記紙
   葉類６の端辺７側より中央部に向けての光が対応
   して入光するように配置される第２のミラー１５
   と、 前記光源１１より照射され、前記搬送方向に平
   行な紙葉類６の他方の端辺８を含む前記搬送方向
   に交差する方向の所定範囲で透過もしくは反射さ
   れる光を反射する第３のミラー１４と、 この第３のミラー１４からの光を反射して、前
   記センサ列１８の２つに分割される他方側１８ｂ
   に、センサ列の中央部より端側に向けて、前記紙
   葉類の他端８側より中央に向けての光情報が対応
   して入光するように配置される第４のミラー１６
   と、 前記第３及び第４ミラー１５，１６から光を前
   記センサ列１８に集光するレンズ１７と、 前記センサ列１８の情報を一方端から他方端に
   向けて導出し、前半分のセンサ列と後半分のセン
   サ列で、前記紙葉類の前記搬送方向に平行な両端
   辺より定める一定距離の中心軸対称な２つのトラ
   ツクパターンを読取る手段２３，……，２８と、 を備えたことを特徴とする紙葉類のパターン読
   取装置。