JPH05504220A - 通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置 - 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】 通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置に印刷されたしるしの光の反射の 特徴を使用して種々の額面金額の通貨の識別及び計数を自動的に行うための方法 及び装置に関する。

用されてきた。この技術分野で最も初歩のものは、特定額面金額のドル紙幣のよ うな特定の種類の紙幣しか取扱うことができず、全ての他の種類の紙幣をはねつ けるシステムである。最も高度のものは、同定し、識別し、多数の額面金額を自 動的に計数できる複雑なシステムである。

紙幣識別システムは、代表的には、種々の額面金額間を識別するのに磁気検出又 は光学検出のいずれかを使用する。磁気検出は、通常は７エライト：アベースの センサである磁気センサを使用することによって紙幣上の印刷されたしるしの部 分に磁気インクが存在するかしないかを検出し、アナログ処理又はデジタル処理 を加えた後、検出した磁気信号を紙幣識３「１の基礎として使用することに基づ いている。他方、更に一般的に使用されている光学検出技術は、焦合した光のス トリップで紙幣を照射し走査するときに生じる光の反射又は透過の特徴の変化を 検出し、分析することに基づいている。これに就く紙幣の識別は、８！出した光 学的な特徴の、所定の額面金額の個々の紙幣間の反射の差の適切な誤差を考慮に 入れた種々の額面金額について予め記憶されたパラメータとの比較に基づいてい る。

自動紙幣識別システムを５１！施する上での主な問題点は、特定の額面金額につ いて特徴パターンを適切に構成するのに使用される判断基準と、精密な調査の下 で紙幣を同定するために試験データを分析してこれを予め決定されたパターンと 比較するのに要する時間と、連続した紙幣を！！！械的に供給し走査する速度と の間に最適の妥協を得ることである。紙幣の走査から得られた試験データの処理 にマイクロプロセッサを使用した場合でも、サンプルを得るため、及び試験デー タを記憶されたパラメータと比較して紙幣の額面金額を同定するプロセスには有 限量の時間が必要とされる。現在入手できる光学弐走萱／ステムの多くは、紙幣 を走査ヘッドで走査したときに多数の反射データサンプルを得るため及びこれに 統いてこれらのデータを対応する記憶されたパラメータと比較して紙幣の額面金 額を同定するのに複雑なアルゴリズムを使用する。従来のシステムは、額面金額 、特に反射パターンに著しい識別性がない額面金額間を十分に識別するため、紙 幣の走査毎に比較的多数の光学サンプルを必要とする。多数のデータサンプルを 使用すＳため、乗入紙幣の走査速度が低下し、更に重要には、これに対応して識 ヌ１１アルゴリズムに従ってデータ処理に長時間を要する。システムが同定され た額面金額を計数するようにもなっている場合には処理時間が更に増大する。こ れｌこよって、紙幣を仕分けして計数する速度が１１＠される。これは、実時間 処理が、紙幣について走査したデータの分析が終了していなければならないとい うこと、及び紙幣が走査ヘッドを横切って配置され且つ走査へラドで走査される 前に紙幣が特定の額面金額に属するものとして同定され且つ計数されていなけれ ばならないということを要するためである。

従来のシステムと関連した主な問題点は、紙幣を正確に識別するのに必要な多数 の反射サンプルを得るため、このようなシステムは紙幣をその長い寸法に沿って 走査するように拘束されているということである。同様に、走査にも幾つかの固 有の欠点がある。これらの欠点Ｉこは、走査ヘッドを横切って紙幣を長さ方向に 送るのに長い移送路が必要とされるという欠点、及び長い移送路、並びに紙幣の 均等で重なりのない整合を確保するための走査ヘッドの検出面と関連した手段に ともなう機械的な複雑さが加えられるという欠点が含まれる。

結論としては、紙幣を正確に識別できるシステムは、賞月ががかり、機械的に嵩 張りかつ複雑であり、一般に、紙幣の識別及び計数の両方を高速で高い確度で行 うことができない。

発明の概票 本発明の主な目的は、複数の額面金額からなる通貨紙幣を同定し計数するための 裳良された方法及び装置を提供することである。

本発明の他の目的は、高速で且つ高い確度で幾つかの額面金額の紙幣間を効率的 に識別でさ且つ計数できる、上述の種類の改良された方法及び装置を提供するこ とである。

本発明の関連した目的は、コンパクトで経済的で且つ構造及び作動が複雑でない 改良された紙幣識別計数装置を提供することである。

手矧に述べると、本発明によれば、紙幣の計数及び額面金額の識別に採用された 改良された光学式検出相関技術によって、上に列挙した目的が達成される。この 技術は紙幣をその幅狭寸法に沿って、紙幣のほぼ中央区分について照射及び走査 を行うことによって得られた紙幣の反射特徴を光学的に検出することに基づいて いる。紙幣が光学的に走査されるときに紙幣から反射した光は、検出され、紙幣 表面に印刷されたパターン又はしるしに含まれる「黒」及び「白」の変化を表す アナログ信号として使用される。

一連のこのような反射信号は、紙幣の幅狭寸法が紙幣の移送方向と平行になった 状態で紙幣が照射されたストリップを横切って移動するとき、予め決められたサ ンプル点での反射光をマイクロプロセッサの制御下でサンプリングしデジタル処 理する二とによって得られる。従って、紙幣の幅狭寸法に亘って所定数の反射サ ンプルが得られる。紙幣の走査毎に得られたデータサンプルには、走査を受ける 紙幣の表面上に存在する印刷されたパターン又はしるしの「濃淡」の変化による 変動を強調しないようにする正規化処理を含むデジタル処理が加えられる。正規 化された反射データは、所定の額面金額について非常に独特の特徴パターンを表 し、種々の額面金額についての特徴パターンを正確に区Ｂ１１するようにこれら の特徴パターン間に十分な区別特徴を提供する。

上述の方法を使用することによって、検出されるべき紙幣の各額面金額について 「オリジナルの」即ち「新しい」紙幣を使用して一連のマスター特徴パターンが 発生されて記憶される。好ましい実施例によれば、検出可能な額面金額の各々に ついて四つの特徴パターンが発生されてシステムメモリ内に記憶される。記憶さ れたパターンは、紙幣１；印刷されたパターンに対して「前方」方向及び「逆転 コ方向に沿って紙幣の「表」面及び「裏」面に行った光学的走査に対応する。好 ましくは、本発明の紙幣の識別及び計数を行うための方法及び装置は、米国通貨 の七つの異なる額面金額、即ちｌトノ呟　２トノ呟　５トノ呟　１０トノ呟　２ ０ドル、５０ドル、及び１００ドルを同定するようになっている。従って、１２ ８の異なる特徴パターンからなるマスターセットが続く相関目的のためにシステ ムメモリ内に記憶されている。

本発明の相関技術によれば、試験下で紙幣を走査し、サンプルされたデータを処 理することによって発生されたパターンを各比較毎Ｉこ２８の予め記憶された特 徴パターンの各々と比較し、比較を受けるパターンについて、複数のデータサン プルのうちの対応するものとの間の類似の程度を表す相関数を発生する。額面金 額の同定は、走査された紙幣が、パターン比較による相関数が最も高いと決定さ れている記憶された特徴パターンに対応する額面金額に属するという表示に基づ いている。走査された紙幣の額面金額が特徴パターンの比較後に特徴付けられ損 なった可能性は、「イエス」コールがなされたということについて満足されなけ ればならない相関のニレベルしきい値（ｂｉ−１ｅｖｅｌ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ）を構成することによって著しく減じられる。

本質的には、本発明は、紙幣が「前方」方向又は「逆転ｊ方向のいずれか≦二沿 ってその「表」面又は「裏」面のいずれが走査されたかに関わらず、複数の種々 の額面金額のうちのいずれであるかを明確に同定するための改良された光学式検 出相関技術を提供する。本発明は、特に、同定された紙幣の総計を走査作業の終 了時に便利に提供するように、各同定された額面金額の各々をトラックするよう にプログラムされたシステムで実施されるようになっている。

更に、本発明によれば、特に上皇中に概説した新規な検出相関技術について使用 するようになった紙幣検出計数装置が開示される。この装置は、計数されるべき 紙幣を受入れ、紙幣を、その幅狭寸法について、湾曲した路の下流に配置された 走査ヘッドを横切って検出され且つ計数された紙幣が集められるスタッキングス テーション上に移送するための湾曲した移送路を有する。走査ヘッドは光学エン コーダと関連して動する。この光学エンコーダは、紙幣（及びかくして紙幣に印 刷されたしるし又はパターン）が走査ヘッドの下方に焦合された光のコヒーレン トなストリップを横切って移動するとき、所定数の反射データサンプルの捕捉を 開始するようになっている。

所定寸法のコヒーレントな光のストリップを焦合し、照射された領域に亘って光 の強さの正規化された分布を得るのに発光ダイオードの列を使用する。これらの 発光ダイオードは、角度をなして配置され、所望の光のストリップを走査ヘッド の走査面に亘って平らに配置された紙幣の暢狭寸法上Ｊ二焦合する。照射された る。光電検出器は、所望の反射サンプルを得るように光学エンコーダで制御され る。

サンプリングの開始は、印刷の全くない紙幣の縁で得られた反射値に対し、紙幣 に印刷されｔ：パターンの外周縁が出会われたときに起こる反射値の変化に基づ いて行われる。本発明の特徴によれば、寸法の異なる少なくとも二つの照射され たストリップが走査の目的で使用される。最初、紙幣上の印ａされたパターンの 開始点を検出するのに幅狭ストリップが使用され、この幅狭ストリップは、代表 的には紙幣上の印刷されたパターンの開始点をマークし印刷されたパターンを包 囲する細い縁飾り線（ボーダーライン）を区別するようになっている。印刷され ！；パターンの縁飾り線の検出が統く幅狭寸法の走査の残りについては、紙幣の 走査について所定数のサンプルを収集するのに実質的蕃；幅広の光のストリップ が使用される。［オリジナル」の紙幣を使用した特徴パターンの発生及び記憶、 及び走査しｔ：紙幣が幾つかの予め決定された額面金額のうちの一つに属すると 仕分けするための、これに続く比較相関手順は、上述の検出相関技術に基づいて いる。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を図面と関連して読めば明らか ｊ：なる。

第１図は、本発明のシステムによる光学式検出相関方法及び装置の概念上の基礎 を示す機能的なブロック図であり、 第２図は、本発明の光学式検出計数技術に従って反射データを処理し相関するた めの好ましい回路構成を示すブロック図であり、第３図乃至第８図は、光学式検 出相関技術を実施する上で必要な作動の順序を示すフローチャートであり、 禦９Ａ図乃至第９Ｃ図は、紙幣の幅狭寸法分光学的に走査することによって得ら れた代表的な特徴パターンのグラフであり、第１０Ａ図乃至第１０Ｅ図は、本発 明の実施例による漸進移動技術を使用する二とによっそ相関パターン薯；もたら された効果を示すグラフであり、第１１図は、本発明の光学式検出相関技術に特 番；適し且つこの技術を具体化した紙幣識別計数装置の斜視図であり、 第１２図は、紙幣を分離してこれらの紙幣を移送路に順次送出するのに使用され る機構を示す斜視図であり、 第１３図は、分離機構及び移送路を示す、第４１図の装置の側面図であり、第１ ４図は、駆動機構の細部を示す、第１１図の装置の側面図であり、第１５図は、 第１１図乃至第１４図に示す紙幣識別計数装置の平面図であり、第１６図は、走 査へノド内の発光ダイオードの角度配置を示す側断面図であり、Ｍ１７図は、光 学走査ヘッドの濁りにつくりだされる光の分布を示す図であり、第４８図は、種 々の寸法の走査ストリップを作りだすのに使用される光学マスクの平面図である 。

本発明には種々の変更及び変形態様で実施できる余地があるけれども、その特定 の実施例を例として図示し、以下に詳細に説明する。しかしながら、これは、本 発明を開示の特定の実施例に限定せんとするものではなく、それとは逆に、本発 明は添付の請求の範囲が構成する発明の精神及び範−内の全ての変形態様、等個 物及び変更を含もうとするものである。

！！！ 次に、第１図を参照すると、本発明による光学式検出相関システムを示す機能上 のブロック図が示しである。このシステム１０は、確認し、計算する必要のある 紙幣の積み重ねを配置する紙幣受入れステーション１２を有する。受入れられた 紙幣は、一度に一枚の紙幣を取り出す、即ち分離するように機能する紙幣分離ス テーション１４の作用を受け、次いで、予め詳細に決められた移送路に従って紙 幣移送機構１６で中継され、光学式走査ヘッド１８を横切り、この光学式走査ヘ ッド１８のところで紙幣の額面金額が走査され、確認され、計算される。次いで 、走査済の紙幣を紙幣積み重ねステーション２０Ｊこ移送し、こうした処理を受 けた紙幣を、続く取り出しのため、このステーション２０に積み重ねる。

光学式走査ヘッド１８は、紙幣１７が走査ヘッド１８の下の移送路上に位置した とき、はぼ矩形の光ストリップ２４を照射するように、コヒーレントな光線を紙 幣移送路上に下方に差し向ける少なくとも一つの光源２２を有する。照射された ストリップ２４が反射した光をストリップの真上に配意した光電検出器２６で検 出する。光電検出器２６のアナログ出力をアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ） ユニット２８でデジタル信号に変換し、このユニットの出力をデジタル入力とし て中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０ｉこ入力する。

本発明の特徴によれば、紙幣移送路は、紙幣の幅狭寸法「Ｗ」が移送路及び走査 方向に平行となった状態で移送機構１６が紙幣を移動するように構成されている 。かくして、紙幣１７が移送路上で走査ヘッド１８のところを移動するとき、コ ヒーレントな光ストリップ２４が紙幣の幅狭寸法ｒＷＪを横切って紙幣を効果的 に走査する。好ましくは、移送路は、第１図に最もよく示すように、紙幣１７が そのほぼ中央区分あたりでその幅狭の寸法に沿って走査されるように構成されて いる。

走査ヘッド１８は、照射された光ストリップ２４を横切って紙幣が移動するとき に紙幣から反射した光を検出し、このようにして反射した光の変化のアナログ表 示を提供し、この表示は、紙幣の表面上に印刷された模様又は印に含まれる「黒 」及び「白」の変化を示す。紙幣の幅狭寸法を走査することによって反射された 光の変化は、本発明のシステムが取り扱うようにプログラムされた複数の額面金 額のうちから高い確度で識別を行うための計測値として役立つ。

検出を行ったこのような一連の反射信号は、紙幣の幅狭寸法又は紙幣の選択した セグメントに亘って得られ、得られたアナログ信号はＣＰＵ３０の制御下でデジ タル化され、所定数のデジタル反射データサンプルを発生する。次いで、これら のデータサンプルにデジタル化処理を加える。この処理には、相関を改善するた めのサンプルデータの処理、及び紙幣の表面上に存在する印刷模様の「濃淡」の 変化による変動の平滑化を行うｔ：めの正規化ルーチンが含まれる。このように してデジタル化された正規化されｔ：反射データは、所定の額面金額についての 非常に独特の特徴パターンを示し、以下に詳細に説明するように異なる額面金額 についての特徴パターン間に十分な識別特徴を与える。

連続した紙幣の幅狭寸法を走査することにより得られた反射サンプル間に厳密な 対応を確保するため、好ましくは、反射サンプリングプロセスの開始をＣＰＵ３ ０を通して光学エンコーダ３２で制御する。この光学エンコーダは、紙幣移送機 構１６と関連し、走査ヘッド１８を横切る紙幣１７の物理的移動を詳細に追跡す る。更ｆこ詳細には、光学エンコーダ３２は、紙幣が移送路に沿ってリレーされ るとき番；紙幣に加えられる運動を発生する駆動モータの回転運動と関連してい る。

更に、特に紙幣を走査ヘッド１８で走査するとき、紙幣と移送路との間に積極的 な接触が維持されるようになっている。光学エンコーダは、こうした状態で、駆 動モータの回転運動を監視することによって走査ヘッドが発生する光ストリップ ｌ：対する紙幣の移動を詳細に追跡できる。

光電検出器２６の出力をＣＰＵ３０で監視し、先ず、走査ヘッドの下の紙幣の存 在を検出し、次いで、細い縁飾り線１７Ａが示す紙幣上の印刷模様の開始点を検 出する。縁飾り線１７Ａは紙幣上の印刷を取り囲んでいる。ひとたび縁飾り線１ ７Ａを検出すると、紙幣１７が走査ヘッド１８を横切って移動し、その幅狭寸法 に沿って走査されるとき、光電検出器２６の出力から得られる反射サンプルのタ イミング及び数を制御するのに光学エンコーダが使用される。

縁飾り線の検出は重要な工程を構成し、識別効率の改善を実現する。これは、碌 飾り線がサンプリングを開始するｔ；めの絶対的な基準点として役立つためであ る。紙幣の縁を基準点として使用しようとする場合には、サンプリング点の相対 的なずれがおこることがある。これは、紙幣の印刷中及び切断中比較的大きな許 容差が許容されているために縁から縁飾り線までの距離が紙幣によって異なるた めである。その結果、連続した紙幣のサンプル点間のｉ［′！ｆＣ的な対応を確 保するのが困難になり、識別効率に悪影響をもたらす。

走査ヘッドを横切る紙幣の物理的移動に対するサンプリングプロセスの制御を行 うのに光学エンコーダを使用することは、サンプルの開始に先立って所定の遅れ にａ＜ａｍ９線の検出を行うのに使用でさるという点でも有利である。エンコー ダの遅れは、異なる額面金額に対する最も識別性のある印刷を含む紙幣の幅狭寸 法に沿ったセグメントだけを横切って紙幣が走査されるように調節することがで きる。

例えば米国通貨の場合、紙幣の幅狭寸法の中央区分を横切って走査するとき、紙 幣の中央の約ｓ、ｏｓｃｍ（約２インチ）の部分は、種々の米国通貨の額面金額 間を識別するのに十分なデータを本発明の相関技術に基づいて提供するようにな っている。従って、走査プロセスを制御するのに光学エンコーダを使用でき、そ の結果、反射サンプルが設定期間に亘って及び縁飾り線を検出してから所定時間 経過後のみに得られ、これによって走査を紙幣の幅狭寸法の所望の中央部分に限 定する。

光学式検出相関技術は、検出されるべき通貨の各額面金便について「新たな」即 ち「オリジナルの」紙幣を使用した一連のマスター特徴パターンを発生するのｔ 二上述のプロセスを使用することに基づいている。好ましい実蒐例によれば、四 つの特徴パターンが発生され、好ましくはＥＥＦＲＯＭ　（電気的消去書き込み 可能な読み出し専用記憶装置）３４（第１図参照）の形態のシステムメモリに検 出可能な額面金額毎に記憶される。各紙幣の特徴パターンは、夫々光学走査即ち 紙幣の「表ｊ面及び「裏」面上で行われ、紙幣に印刷されたパターンに対して「 前方」方向及び「逆転」方向の両方向に沿って取り出された所定数の反射サンプ ルを得るプロセスに対応して発生される。

本発明の技術を米国通貨に適用する上で、例えば、特徴パターンが生ぜしめられ て米国通貨の七つの異なる額面金額、即ち１ドル、２ドル、５ドル、１０ドル、 ２０ドル、５０ドル、及び１００ドルについて記憶される。従って、続く相関目 的のｔ；め、２８の異なる特徴パターンから成るマスターセットをシステムメモ リ内に記憶する。一度マスター特徴パターンを記憶すると、試験下で紙幣を走査 することによって発生されたパターンを予め記憶された２８のマスターパターン とＣＰＵ３０で比較し、相関の程度、即ち比較されｔ；パターンについての複数 のデータサンプルのうちの対応する一つとの間の類似性、を表す相関数を各比較 毎に発生する。

ＣＰＵ３０は、パターン比較によって得られた相関数が最も高いということがわ かった記憶された特徴パターンと対応するので走査した紙幣の額面金額を確認す るようにプログラムされている。走査した紙幣の額面金額の特徴付けをし損なう 可能性を排除すると同時に偽造紙幣が有効な額面金額に属するものであると確認 される可能性を少なくするため、以下に詳細に説明するように「イエス（正）」 コールをつくりだすためのベースとして相関のニレベルしきい値を使用する。

上述の検出相関方法を使用することによって、ＣＰＵ３０は所定の走査バッチに ついて定量された所定組の紙幣の部分として特定の通貨額面金額に属する紙幣の 数を計数し、走査バッチ中に走査された紙幣により表された通貨量の総計を決定 するようにプログラムされている。更に、ＣＰＵ３０は出カニニット３６に繋が っており、この出カニニット３６は計数されｔ；紙幣の数の表示、通貨額面金額 をこついての紙幣の内訳、及び計数された紙幣によって表された通貨の額面の総 計を与えるようになっている。出カニニット３６は、表示された情報を所望の形 式でプリンドア９卜するようにしてもよい。

次に第２図を参照すると、ここには本発明のシステムに従って反射データを処理 し相関するための好ましい回路構成がブロック図の形態で示しである。ここに示 すように、ＣＰＵ３０は、光学エンコーダ３２、光電検出器２６、及びメモリユ ニット３８からの信号を含む種々の入力信号を受け入れて処理する。メモリユニ ット３８は、静的ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）又は消去可能なプログラ ム可能読み取り専用記憶装ｆ（ＥＰＲＯＭンであるのがよい。メモリユニット３ ８Ｃ；は相関プログラムが記憶されており、このプログラムに基づいてパターン が発生され、試験通貨の額面金額を確認するｔ；め試験パターンが記憶されたマ スタープログラムと比較される。クリスタル４０はＣＰＵ３０の時間基準として 役立ち、これには外部基準電圧Ｖ□、が加わっており、以下に説明するように、 検出された反射データのピーク検出がこの電圧に基づいて行われる。

ＣＰＵ３０は、タイマー再設定信号を再設定ユニット４４から受入れ、再設定ユ ニット４４は、第２Ａ［Ｊこ示すよう（こ、光電検出器２６から出力電圧を受入 れ、二の電圧を予め設定された電圧域値、代表的には５．０ボルトに対して域値 検出器４４Ａで比較し、紙の存在に対応する友射値が検出されたときに「高」に 行く再設定信号を提供する。更に特定的には、反射サンプリングは、走査ヘッド の下に紙幣が配置されていない場合、照射された光ストリップ（第１図の２４） が光電検出器へ反射されないという前提に基づいている。こうした状態では、光 電検出器の出力は「暗」即ち「零」レベルの読みを表す。紙幣の縁が最初に走査 ヘッドの下に配置され、光ストリップ２４の下に入ったとき、光電検出器の出力 が「白」の、代表的には約５．０ボルトの値を持つように設定された読みに変わ る。これが起こったとき、再設定ユニット４４がｒ高Ｊ信号をＣＰＵ３０Ｊ：与 え、走１手順の開始を記録する。

本発明の特徴によれば、走査ヘッド内の光源が発生する照射光ストリップの厚さ は、細い縁飾り線が検出される走査の最初の段階では比較的小さいように設定さ れている。幅狭のスリットを使用することによって、反射光線の検出感度を高め 、検出されるべき紙幣表面から反射される「灰」レベルの小さい変動を可能にす る。これは、パターンの細い縁飾り線、即ち紙幣上の印刷パターンの開始点が正 確に検出されるようにする上で重要である。縁飾り線を検出したら、次いで、紙 幣の幅狭寸法に亘って完全に走査を行うため、及び所望数のサンプルを迅速に得 る！こめ、比較的幅広の光ストリップに基づいて反射サンプリングを行う。実際 のサンプリングに幅広のスリットを使用すると光電検出器の出力特性を平滑にし 比較的大きなアナログ電圧を実現する。これは、検出された反射値の正確な表示 及び処理に重要である。

第２図に戻ると、ＣＰＵ３０は光電検出器２６の出力をピーク検出器４６を通し て処理する。ピーク検出器４６は、本質的ｌこは、光電検出器の出力電圧を採取 し、検出器の賦勢後に１遇する最も高い即ちピークの電圧値をホールドするヨウ に機能する。更に、ピーク検出器は、基準化電圧を決定するようになっており、 これに基づいて紙幣上のパターンの縁飾り線が検出される。検出器４６は、光電 検出器の出力をデジタル化するためのＡＤＣ４８と、電源４２からの予め選択さ れた基準電圧Ｖ□、に基づいて信号をアナログの形態に再変換するためのデジタ ル−アナログ変換器（ＤＡＣ）５０とを有する。ＤＡＣ５Ｏの出力は、符号変換 器５２を通して分圧器５４に供給され、この分圧器は入力電圧をピーク値の予め 決定された割合を表す基準化電圧Ｖ、まで下げる。電圧Ｖ、は、紙幣の印刷され ていない１＃！、部を走査していることによる「高」い反射値から細い縁飾り線 と遭遇したとさの比較的低い「灰」反射値までの変化をピーク検出器が表すとき のピーク検出器の出力電圧の百分率の低下に基づいている。好ましくは、基準化 電圧ＶＳは、ピーク電圧の約７０％乃至８０％であるように設定される。

基準化電圧Ｖ、は、曲線検出器５６に供給され、曲線検出器Ｓ６には光電検出器 ２６の入来瞬時出力が設けられている。曲線検出器５６は二つの電圧をその入力 側で比較し、信号しＤｆｆｉＴを発生する。この信号は通常は「低」い状態に留 まり、紙幣の縁が走査されるときに「高」に向かう。信号Ｌ　ｏａｒは、光電検 出器の乗入出力が電圧Ｖ、で表される点まで光電検出器のピーク電圧の予め決定 された百分率に到るとき、「低」に向かう。かくして、信号し、工が「低」に向 かうとき、これは紙幣のパターンの縁飾り線が検出されたということの表示であ る。この時点で、ＣＰＵ３０はエンコーダ３２（第２区参照）の制御下で実際の 反射サンプリングを開始し、紙幣が照射光ストリップを横切って移動し、その幅 狭寸法の中央区分に沿って走査されるとき、所望の所定数の感謝サンプルが得ら れる。

マスター特徴パターンを発生したとき、「新たな」紙幣を走査することによって 得られた反射サンプルがシステムメモリ６０内の対応する指定区分に入力する。

システムメモリは、好ましくはＥＥＦＲＯＭである。サンプルの入力は、必要で あれば、緩衝アドレスラッチ５８を通して行われる。好ましくはマスターパター ンは、「新たな」紙幣を複数回、代表的にはミロ走査することＪこよって発生さ れ、平均値をマスターパターンを表すものとして記憶する前に対応するデレーノ ーサンプルの平均値を得る。紙幣識別中、試験紙幣の走査によって得られた反射 値をメモリユニット３８内に記憶された相関プログラムの制御下でＥＥＦＲＯＭ ６０内に記憶された対応する特徴パターンの各々と、この場合もアドレスラッチ ５８を通して順次比較する。

次に第３図乃至第７図を参照すると、これらの図には上述の本発明の光学式検出 相関技術の実施に伴う作動の順序を示すフローチャートが図示しである。特に第 ３図は、走査ヘッドの下に紙幣が存在すること及び紙幣の縁飾り線が存在するこ とを検出する上で必要な順序を示す。「トリガ」として示すシステムプログラム のこの区分はステップ７０で開始される。ステップ７１では、紙幣開始割込みを 行うかどうかについての決定がなされる。これは、システムが紙幣の存在のサー チの準備ができており、設定されており、即ち起こっていることを憲法する。

ステップ７１での答えがイエスである場合にはステップ７２に移り、このステッ プでは、第２図の再設定ユニット４４に関して上述した再設定手順に基づいて走 査ヘッドの下に紙幣が存在することを確認する。

ステップ７２での答えがイエスである場合、即ち紙幣が存在する場合には、ステ ップ７３に移り、このステップでは、ピーク値がその予め決定された百分率まで 減少した二とに基づいて縁飾り線が検出されたかどうかを知るための試験が行わ れる。上述のように、前記ピーク値の減少は、信号ＬＩ、、アが「低」に行くこ とによって示される。ステップ７３での答えがノーである場合には、プログラム は縁飾り線が検出されるまでループを続ける。ステップ７２での答えがノーであ る場合、即ち紙幣が存在しない場合には、紙幣開始割込みをステップ７４で再設 定し、プログラムはステップ７５で割込みから戻る。

ステップ７３で縁飾り線が検出されたことがわかると、Ａ／Ｄ完了割込みが使用 可能にされるステップ７６が呼び出され、これによって、アナログ−デジタル変 換をこれに続いて所望の時間間隔で行うことができるということを示す。次いで 、ステップ７７で第１反射サンプルが得られるべき時間を光学エンコーダの出力 と関連して決定する。ステップ７８では、以下に詳細に説明するｒＳＴＡＲＴＡ ２ＤＪとして示されたルーチンをリコールすることによって、検出した反射サン プルの捕捉及びデジタル化が引受けられる。デジタル化プロセスの完了時に紙幣 終了割込みがステップ７９で使用可能にされ、このステップは、走査されるべき 続く紙幣の存在を検出するため、システムを再設定する。次いで、ステップ８０ でプログラムが割込みから戻る。紙幣開始割込みがステップ７１で行われなかっ た場合には、紙幣終了割込みが起こったかどうかを知るためステップ８１で決定 がなされる。ステップ８１での答えがノーである場合には、プログラムはステッ プ８５で割込みから戻る。ステップ８１でイエスの答えが得られた場合には、ス テップ８３が呼び出され、このステップで紙幣開始割込みが賦勢され、紙幣の存 在を監視する再設定ユニットがステップ８４で紙幣の存在を決定する準備ができ ているように再設定される。次いで、プログラムがステップ８５で割込みから戻 る。

次に第４Ａ図及び第４Ｂ図を参照すると、これらの図には５ＴＡＲＴＡ２Ｄルー チンを開始するためのルーチン及びそのデジタル化ルーチンが夫々示されている 。第４Ａ図では、５ＴＡＲＴＡ２Ｄルーチンをステップ９０で開始することによ って、得られて所定時間にデジタル化されたサンプルの表示を与えるサンプルポ インタを初期化する。次いで、ステップ９１で、アナログ−デジタル変換が行わ れるべき特定のチャンネルを割込み可能にする。第１サンプルのデジタル化を許 可する割込みがステップ９２で割込み可能にされ、メインプログラムがステップ ９３で再び呼び出される。

第４Ｂ図は、アナログ−デジタル変換ルーチンに必要な逐次的手順を示す７０− チャートであり、これをｒＡ２ＤＪとして示す。このルーチンはステップ１００ で開始する。次いで、得られるべき残るサンプル数の表示を維持するようにサン プルポインタをステップ１０１で減少する。ステップ１０２で、現在のサンプル についての光電検出器の出力に対応するデジタルデータを読み取る。このデータ は、ステップ１０３でその最終形態に変換され、予め決定されたメモリセグメン ト内にＸＩＮとして記憶される。

次いで、ステップ１０５で所望の所定数のサンプルｒＮＪが得られたかどうかｌ 二ついてチェックを行う。答えがノーである場合には、ステップ１０６が呼び出 され、この場合、続くサンプルのデジタル化を許可する割込みが割込み可能にさ れ、デジタルプログラムの残りを完了するためプログラムが割込みからステップ １０７で戻る。しかしながら、ステップ１０５での答えがイエスである場合、即 ち所望数のサンプルが既に得られている場合には、これを示すフラグがステップ １０８で設定され、プログラムが割込みからステップ１０９で戻る。

次に第５図を参照すると、この図には、相関プロセスに必要な数学的ステップを 行うｒＥＸＥＣＪとして示されたルーチンを実施する上で必要な逐次的手段が示 しである。このルーチンは、ステップ１１０で開始する。ステップ１１１では、 全ての割込みが割込み禁止にされ、この際にＣＰＵの初期化が行われる。ステッ プ１１２では、サンプルプロセスと関連した定数が設定され、ステップ１１３で は、もしもある場合には、処理済データを交換するための通信プロトコル及び関 連した結果、ポー数、割込みマスク、等が定義される。

ステップ１１４では、紙幣の存在を表示する再設定ユニットが、走査されるべき 最初の紙幣の存在を検出するため、再設定される。ステップ１１５で紙幣開始割 込みが割込み可能にされ、システムを最初の乗入紙幣を待つ状態にする。次いで 、ステップ１１６で全ての他の関連した割込みを割込み可能にする。これは、二 の時点で初期化プロセスが完了しており、システムが紙幣の走査を開始する準備 ができているためである。所望数のサンプルが実際に全て得られたかどうかにつ いてステップ１１７でチェックが行われる。ステップ１１７での答えがノーであ る場合には、プログラムはイエスの答えが得られるまでループする。イエスの答 えが得られた時点でステップ１１８が呼び出され、このステップで７ラグが設定 され、相関手順の開始を表示する。

本発明によれば、デジタル化した反射値を処理して同一の形式で予め記憶された 対応する値と便利に且つ正確に比較される形態にするために量率な相関手順が使 用される。更に特定的には、第ニステップとして、紙幣の走査について得られた デジタル化した反射サンプルの組の平均値Ｘ（ｎ個のサンプルを比較する）を以 下のようにして得る。

ｎ　Ｘｌ Ｘ−Σ　□　・　・　・　（１） １　“Ｏｎ 次いで、正規化ファクタ「σ」を、サンプルの総数によって正規化されたように 、各サンプルと平均値との差の平方和と等しいように決定する。更に特定的にσ −Σ□・・・　（２） ｉ　〜Ｏｎ 最終ステップでは、以下の等式に定義されているように、サンプルと上で算出し た平均値との間の差を得てこれを正規化７アクタングマ「σ」の平方根で除する ことによって各反射サンプルを正規化する。

上述の相関等式を使用すると、正規化プロセスに続いて、試験パターンとマスタ ーパターンとの間に存在する、試験パターン及び任意のマスターパターンでの対 応するサンプルの製品の総計が、サンプルの総数で際すると、パターンが同じで あれば、ｌに等しいような相関の関係が得られる。そうでない場合には、１より も小さい値が得られる。従って、相関数、即ち試験パターン内の正規化されたサ ンプルを記憶されたマスターパターンと比較することによって得られたファクタ は、これらの二つのパターン間の類似圧又は相関の程度を明らかに表示する。

本発明の好ましい５！施例によれば、紙幣走査のためデジタル化され且つ正規化 された反射サンプルの所定数は、６４であるように選択される。二進法でこれよ りも高い桁（１２８，２５６、等）のサンプルを使用すると、上述の相関手順を 実施するのに必要な大きな処理時間に対し、対応して増大した識別効率をもたら さないということが経験的にわかっている。更に、３２のような６４よりも小さ い二進法の桁を使用すると、識別効率がかなり落ちる。

相関を容易にするため、相関ファクタは二進法で便利に表すことができる。例え ば、好ましい実施例では、１００％の相関が存在する場合の１の７アクタは二進 法で２１０で表され、これは、十進法の１０２４に等しい。１０２４に最も近い 相関数を生じる比較を同定することによって、試験パターンが最も対応する特定 の記憶されたパターンを決定するため、上述の手順を使用して、試験パターン内 の正規化されたサンプルをシステムメモリ内に記憶された２８＠のマスター特徴 パターンの各々と比較する。

本発明の特徴Ｊこよれば、特定のコールを行う前に相関のニレベルしきい値を満 足する必要がある。更に特定的には、相関手順は、試験パターンを記憶されたパ ターンのうちの一つと比較することによって得られた二つの最も高い相関数を同 定するようになっている。この点で、これらの二つの相関数で相関の最小域値を 満足する必要がある。約８００の相関数が良好な域値として役立つということが 経験的にわかっており、この相関数以上では高い確度でイエスのコールが出され 、この相関数以下では記憶されたパターンのうちの任意のパターンと対応すると いう試験パターンの表示は不Ｎ寅である。Ｗｃ２の域値レベルとして、コール剪 に二つの最も高い相関数間の最小の分離が規定される。これによって、試験パタ ーンが、所定の相関範囲内で、一つ以上の記憶されたマスターパターンと対応し ないときだけにイエスのコールが確実になされる。好ましくは、相関数間の最初 の分離は１００乃至１５０であるように設定される。

次に第５図を参照すると、相関手順はステ７プ１１９で開始され、このステップ では、ｒＰＲＯｃＥｓｓＪと表示されたルーチンが呼び出される。このルーチン を実施する上で必要な手順を第６Ａ図に示す。＠６　Ａｅ；ｌＪは、ステップ１ ３０で開始するルーチンを示す。ステップ１３１では、平均値Ｘを等式（１）に 基づいて算出する。ステップ１３２では、平方の和が等式（２）に従って算出さ れる。

ステップ１３３では、更に処理を行うため、整数の形式で表された反射サンプル のデジタル化された値を浮動少数魚形式に変換する。ステップ１３４では全ての サンプルが処理されたかどうかについてチェックが行われ、答えがイエスであれ ばルーチンがステップ１３５で終了し、メインプログラムを再び呼び出す。ステ ップ１３４での答えがノーである場合には、ルーチンはステップ１３２に戻りこ のステップで上述の計算が繰り返される。

ＰＲＯＣＥＳＳルーチンの終了時、プログラムはステップ１２０でルーチンＥＸ ＥＣに戻り、ここで、全てのデジタル化された反射サンプルが処理されたことを 示すフラグが再設定される。次いで、ステップ１２１でｒ！ＭＧＣＡＬＪと表示 されたルーチンが呼び出される。このルーチンを実施する上で必要な手順を第６ ３図Ｉこ示す。第６Ｂ図は、ステップ１４０で開始するルーチンを示す。ステッ プ１４１では、ルーチンＰＲＯＣＥＳＳで算出されたように、平方の和の平方根 を等式（２）に従って算出する。ステップ１４２では、ルーチンＰＲＯＣＥＳＳ が算出した浮動小数点の値をステップ１４１で算出された値を使用して等式（３ ）−こ従って正規化する。ステップ１４３では、全てのデジタルサンプルが処理 されたかどうかをチェックする。ステップ１４３での答えがノーである場合には 、プログラムはステップ１４２に戻り全てのサンプルが処理されるまで変換を続 ける。

二の時点でステップ１４３での答えがイエスであり、ルーチンはメインプログラ ムにステップ１４４で戻る。

第５図の７０−チャートに戻ると、実施されるべき次のステップはステップ１２ ２であり、このステップでｒＣＯＲＲＥ　ＬＪと表示されたルーチンが呼び出さ れる。このルーチンを実施する上で必要な手順を第７図に示す。第７図はこのル ーチンが１５０で開始することを示す。ステップ１５１では、相関結果がＯに初 期化され、ステップ１５２では、試験パターンが記憶されたマスクーノくターン のうちの最初の一つのパターンと比較される。ステップ１５３では、この点まで ｌこ得られた最も高い相関数と対応する第１コールが決定される。ステップ１５ ４では、この点までに得られた＄２の最も高い相関数に対応する第２コールが決 定される。ステップ１５５では、試験パターンが全てのマスターパターンと比較 されたかどうかについてチェックが行われる。答えがノーである場合には、ルー チンはステップｌ５２Ｉ：戻り、このステップで比較手順を反復する。全てのマ スタープログラムがが試験パターンと比較されると、ステ・ノブ１５５がイエス の答えを出し、ルーチンはメインプログラム番；ステップ１５６で戻る。

再び第５図に戻ると、ステップ１２３で相関手順が完了したことを示す７ラグが 再設定され、ステップ１２４が呼び出され、このステップでｒｓＥＲＯＵＴＪと 表示されたルーチンが開始される。ステップ１１８及び１２３が、全相関手順に 必要な処理時間の計測を行うという主要な機能を持つフラグＴＰ２の設定及び宵 設定に関するということに注目されたい。これらのステップは、処理時間を監視 しない場合には省いてもよい。ルーチン５ＥＲＯＵＴを実施するのに必要な手順 を第８因に示す。ｗｌｓ図は、このルーチンがステップ１６０で開始することを 示す。ステップ１６１では、＄１コールに対応する額面金額がアスキー形式に変 換されて表示さ′れる。ステップ１６２では、ｋＪｃ１コールに対応する相関数 をアスキー形式に変換し、表示する。

ステップ１６３では、第２コールに対応する額面金額をアスキー形式に変換し、 表示する。ステップ１６４では、第２コールに対応する相関数をアスキー形式に 変換し、表示する。次いで、ルーチンはメインプログラムに戻る。この点で、メ インプログラムでは、相関手順が完了し、額面金額を同定する任意の関連した計 数が関連した結果で行われ、対応するコール及び相関数とともに表示される。こ の相関−表示手順の完了後、システムは次の乗入紙幣の走査プロセスを開始する ための準備ができている。

本発明の光学式検出相関技術を実施する上で、（ｉ）サンプリング及び相関プロ セスを行う上で、（ｉ　ｉ）全システムの全体的な機能を制御する上で、別々の マイクロプロセッサユニットを設けるのがよいということに注目されたい。こう した実施例では、全体プロセッサユニットは、好ましくは、同定された額面金額 及び任意の関連した計数結果を表示するのに使用される。この方法では、ルーチ ン５ＥＲＯＵＴ　（第８図参照）は、紙幣のＭ面金額の伝送、及びサンプリング −相関プロセッサユニットから次いで表示を行うための全体のプロセッサユニッ トへの情報のコールを必要とするだけである。

次に、！９Ａ図乃至第９Ｃ図を参照すると、これらの図には、１ドル紙幣をその 表面１；沿って前方に走査したときに生じる試験パターン、２ドル紙幣をその表 面上で逆方向に走査したときに生じる試験パターン、及び１００ドル紙幣をその 表面の周りで前方に走査したときに生じる試験パターン、が夫々示されている。

第９Ａ［Ｅｌ乃至第９ＣＩ１ｍでは、試験パターンを明瞭にする目的で、サンプ ルを６４＋ｉだけ使用する好ましい方法とは異なり、紙幣の走査毎に１２８の反 射サンプル２使用することによって第９Ａｅ乃至第９Ｃ図がつくられているとい うことに注目されたい。これらの三つの試験パターンについて、対応するサンプ ル間に存在する記録された相違は、高い確度を示すものであり、これをもって、 上述の光学式検出相関手順を使用して額面金額がコールされる。

上述の光学式検出相関技術により、予めプログラムされた学を高い確度で同定で き、上述の光学式検出相関技術は、サンプルした反射値のデジタル化及びこれら の値をマスター特徴パターンと比較するのに比較的小さな処理時間に基づいてい る。この方法は、紙幣を走査し、走査したデータを正規化し、作動中の紙幣走査 が最も識別性のある印刷された印がついｔ：紙幣の部分の比較されたサンプル点 間に直接的な対応を持つようにマスターパターンを発生するのに使用される。幾 つかの額面金額間を適切に区別できるようにするために比較的少数の反射サンプ ルが必要とされる。

この方法についての主な利点は、紙幣をその幅広寸法に沿って走査する必要がな いということである。従来のシステムは、代表的には額面金額を正確に識夕１１ するのに必要とされる更に多数のサンプルを得るため、幅広寸法を走査する方法 が強制的に採用されてきた。更に、サンプルの数を少なくすることによって、連 続した紙幣の走査量に利用できる時間中に追加の比較を行うことができるような 程度まで処理時間を短くする。更に特定的には、上述のように、試験パターンを 少なくとも四つの記憶されたマスター特徴パターンと比較できるようになり、そ のため、システムは、紙幣の「表」面又は「裏」面に沿って「前方」方向又は「 逆転」方向に走査される紙幣を同定できるようにつくられる。

本発明の検出相関法で実現された処理時間の減少から得られる他の効果は、「偽 造」、即ち記憶されたマスター特徴パターンのいずれとも対応しないと同定され た紙幣の移送の停止、又はこのような紙幣の別のスタッカビンへの逸らしのいず れかを行うのに必要な反応時間をこれに対応して短くされるということである。

従って、このシステムは、走査したパターンがマスターパターンのいずれとも対 応しない場合、フラグを設定するように便利にプログラムすることができる。こ のような状態の同定は、機構用の紙幣移送用駆動モータを停止するのに使用でき る。光学エンコーダが駆動モータの回転運動と関連しているため、停止前の状態 と停止後の状態との間で同期を維持できる。上述のプロセフすを二つ用いた実施 例では、「偽装」紙幣の同定についての情報は、全体プロセッサユニットに伝送 される清報に含まれており、これは、次いで、駆動モータを適切に制御する。

相関手順及びこの手順によって同定される額面金額の正確さは、試験パターン上 の反射サンプルと記憶されたマスターパターンの対応するサンプルとの間の対応 の程度と直接的に関連する。かくして、「使用済」紙幣の縮みは、それらの幅狭 寸法をこれに対応して矧ぐシ、所定の額面金額のこのような使用済紙幣と対応す るマスターパターンとの間の相関の程度を下げてしまうことがある。がなり使い 古された紙幣では、紙幣の幅狭寸法及び幅広寸法の両方でこうした寸法の減少が 起こる。本発明の検出相関技術は、紙幣の幅広寸法における変化から比較的に独 立した状態を保ち、幅狭寸法に沿った減少は、「縮んだ」紙幣が走査へラドを横 切って移送される際に得られる反射サンプルの相対的なずれを実現することによ って相関ファクタに影響を及ぼすことがある。

このような幅狭寸法の縮みの効果を吸収する、即ちゼロにするため、マスターパ ターンのいずれとも対応しない試験パターンを予め決定された区分に分割し、額 面金額を同定するため、連続した区分におけるサンプルを漸進移動して記憶され たバタ〜ンと再び比較する漸進移動方法を使用することによって、上述の相関技 術を変更するのがよい。このような漸進移動は、幅狭寸法に沿った紙幣の縮みに よるサンプルのずれに対する有効な対策となるというこきが経験的に決定されて いる。

漸進移動の効果は、第１ａＡｒＭ乃至第１００図に示す相関パターンによって最 もよく例示される。明瞭にする目的のため、例示のパターンは各紙幣走査につい て、好ましい６４個のサンプルの使用と比較して１２ｇのサンプルを使用してつ くられている。第ｘｏＡｒＭは、試験パターン（太線で示す）と対応するマスタ ーパターン（細線で示す）との間の相関を示す。二つのパターン間の相関の程度 が比較的低く、６０６の相関ファクタを呈することが第１０Ａ図から明らかであ る。

漸進移動を使用することによってこれらのパターン間の相関を増大させる方法が 、サンプル数を構成する軸線に沿ったＡ乃至Ｅとして示された基準点で相関を考 慮することにより、最もよく例示されている。「−回」の漸進移動によって相関 にもたらされる効果を第１０Ｂ図に示す。この図は、第１０Ａ図の試験パターン の「−回」の移動を示す。これは、各々６４個のサンプルを有する２つの等しい セグメントに試験パターンを分割することによって行われる。第１セグメントは 全く移動なしで保持され、これに対し第２セグメントはｌデータサンプルの７ア クタだけ移動しである。こうした状態下では、相関ファクタは、移動した区分に 位置する基準点、特定的には点Ｅで、改善される。

第１０Ｃ図は、漸進移動を「三回」行うことによって得られた効果を示す。試験 パターンの区分は、これによって、三つの段階で移動される。これは、バター、 ン全体を三つのほぼ同じ大きさの区分に分割することによって行われる。区分１ は移動されず、区分２は１データサンプルだけ（第１０Ｂ図に示すように）移動 され、区分３は２データサンプルの７アクタだけ移動されている。「三回」移動 では、点Ｅでの相関ファクタが更に増大するということがわかる。

同様の基準に基づいて、第１０Ｄ図は、「三回」の漸進移動によって相関にもた らされる効果を示し、この場合、パターン全体を最初に四つのほぼ同じ大きさの 区分に分割する。次いで、区分１を移動なしに保持し、区分２を１データサンプ ルだけ移動し、区分３を２データサンプルだけ移動し、区分４を３データサンプ ルだけ移動する。このような状態で点Ｅでの相関７アクタが更に増大されること がわかる。

第１０ＥＵｇＪは、「四回」の移動によって相関にもたらされる効果を示し、こ の場合、パターンを五つのほぼ同じ大きさの区分に分割する。＃Ｌ初の四つの区 分は第１０Ｄ図の「三回」の移動を行う方法に従って移動されるが、三番目の区 分は４データサンプルの７アクタだけ移動される。第１０Ｅ図から、点Ｅでの相 関が、比較されたデータサンプルの重畳とほぼ一致するまで増大されるというこ とが明らかである。

漸進移動方法を使用することの利点は、単にデータサンプルの設定された量だけ 移動するのとは全く異なって、移動の結果としてパターンの最初の区分で得られ る相関における改善が試験パターンの続く移動によって相殺されないということ である。漸進移動した区分内に落ちるサンプル点についての相関の程度がこれト ニ対応して増大するということが上の図から明らかである。

更に重要な二とには、漸進移動はパターンの比較によって得られる全相関ファク タの大きな増大を実現する。例えば、元々６０６であった相関７アクタ（＊１０ Ａ図参照）は、第１０Ｂ図に示す「−回」の移動によって６８１まで増大される 。第１０Ｃ図に示す「三回」の移動は相関数を７９３まで増大し、＄１０Ｄ図Ｉ こ示す「三回」の移動は相関数を９０６まで増大し、最後に第１０Ｅｔ！ｌに示 す「四回」の移動は全相関数を９６０まで増大する。上述の方法を使用すると、 幅狭寸法がかなり縮んでおり、移動を全く行わずに相関を行った場合に正しい額 面金額に属すると正確に同定できない使用済紙幣を、漸進移動方法を使用する、 好ましくは、「三回」又は「四回」の移動を採用することｊこよって高い確度で 同定できる。

次に第１１図を参照すると、この図には、本発明の原理を具体化した通貨の識ｆ ｆ＋１及び計数を行うための装Ｒ２１ｏが示しである。この装ｆｌＩま、左＠Ｗ １２１４、右側！！２１６、後！２２１８、全体に参照番号２２０が附しである 上面を含むハウジング２１２を有する。この装置は、全体に垂直な前方区分２２ ４と前方傾斜区分２２５とを有する前区分２２２を有し、前方傾斜区分２２５は 、装置を作動するための種々の制御スイッチ並びに関連した表示手段が取付けら れた制御パネル２２６Ａ及び２２６Ｂを備えた側区分を有する。

額面金額に従って識Ｅ１１されなければならない紙幣２２Ｂの積み重ねを受入れ るため、下方に傾斜した支持面２２９によって上面２２０上に入力ビン２２７が 形成される。支持面２２９上には垂直方向に配置された一対の側壁２３０及び２ ３２が設けられ、これらのｇＩＪ壁は垂直方向に配置された前壁２３４で互いに 連結されている。！！２３０．２３２．２３４は傾斜面２２９と協働して、紙幣 ２２８の積み重ねが位置決めされる包囲体を構成する。

紙幣は、入力ビンから、三つの区分を備えた移送路に沿って移動する。移動路は 、紙幣がほぼ平らな位置で第１方向に沿って移動する入力路と、紙幣を入力路か ら受入れて移動方向を第２の異なる方向に変えるように案内する湾曲した案内路 と、紙幣が平らな位置で第２の異なる方向に沿って、湾曲した案内路の下流に配 置された以下に詳細に説明する紙幣識別手段を横切って移動する出力路を有する 。本発明の改善された光学式検出相関技術に従って、移送路は、紙幣が受入れら れ、入力路、湾曲した案内路、及び出力路に沿って移送され、紙幣の幅狭寸法ｒ Ｗ」が移送路及び移動方向と常に平行に維持された状態で積み重ねられるよう− こ構成される。

書類取扱い装置２１０の前方傾斜区分２２５は、側！２１４．２１６間の中央シ ニ配置されたプラットホーム面２３５を有し、このプラットホーム面は、紙幣識 別手段で処理された紙幣を、統〈取り出しのため処理済の紙幣が積み重ねられる スタッカ板２４２に送出されるように、受入れるようになっている。更に特定的 には、プラ、トホーム２３５は関連した角度面２３６を有し、開口２３７．２３ ７Ａを備え、これらの開口から、対応した対をなしたスタッカホイール２３“８ 、２４０の可撓性ブレード２３８Ａ、２４ＯＡが夫々外方に延びている。これら のスタッカホイールは、角度面２３６の周りに配置され且つ側壁２１４及び２１ ６を横切って吊り下げられたスタッカンヤフト２４１を中心に回転運動するよう に支持されている。スタッカホイールの可撓性ブレード２３８Ａ、２４０Ａは、 スタッカプラットホーム２３５及び開口２３７．２３７Ａと協働して、送出され た紙幣を取り出す。次いで、これらのブレードはこうした紙幣をスタッカ板２４ ２争二送出するように作動する。スタッカ板２４２は角度面２３６に連結され、 このスタッカ板にもスタッカホイール開口が設けられ、ホイールがこれらの開口 から突出している。作動中、スタッカプラットホーム２３５に送出された紙幣が 可視性ブレードで取り上げられ、一対の隣接したブレード間に入り、これらのブ レードは、組み合わさって湾曲した包囲体を構成し、この包囲体はその中に進入 した紙幣を減速し、スタッカホイールの回転時に紙幣を支持し、スタッカプラッ トホーム２３５からスタッカ板２４２上に移送するための手段として役立つ。ス タッカホイール及びスタッカホイールに設けられた可撓性ブレードの機械的形態 、並びにこれらのスタッカプラットホーム及びスタッカ板との協働の仕方は在り 来りであり、従って、本明細書中には詳細に説明しない。

紙幣取扱い計数装置２１０には、紙幣を取り出す、即ち入力ビン２２７内に積み 重ねられた紙幣から紙幣を一枚づつｒチ１き剥がす」ための手段が設けられてい る。この引さ剥がし作用を提供するため、供給ローラ２４６が駆動シャフト２４ ７を中心に回転自在に取付けられており、駆動シャフト２４７は、側壁２１４． ２１６間に支持されている。供給ローラ２４６は、入力ビン２２７の下方に傾斜 した面２２９に設けられたスロットを通して突出し、この入力ビンは入力路を構 成する。供給ローラ２４６は、その周囲の少なくとも一部に比較的高摩擦の支持 面２４６Ａを備えた偏心ローラの形態である。面２４６Ａは、ローラ２４６の回 転時に紙幣の積み重ね２２８の最も下の紙幣と係合するようになっており、これ ｔこよって、矢印２４７Ｂ　（第１３図参照）が示す供給方向に沿った最も下の 紙幣の移動が開始される。供給ローラ２４６の偏心面は、本質的には、積み重ね 内の最も下の紙幣を動かし且つ緩くするように、紙幣の積み重ねを一回転に一度 「揺すって突き動かす」。これによって、供給方向に沿った最も下の紙幣の前進 が容易にされる。

キャプスタン駆動ンヤ７ト２４９を中心に回転運動するように支持されたキャブ ズタン即ちドラム２４８を設けることによって供給ローラ２４６の作用を補足す る。キャプスタン駆動シャ７）２４９は、側壁２１４と２１６との間に支持され ている。好ましくは、キャプスタン２４８は、滑らかな表面を持ち且つゴム又は ＢＪｊｌｊプラスチックのような摩擦を提供する材料で形成された中央に配置さ れた摩擦ローラ２４８Ａを有する。この摩擦ローラは、一対のキャプスタンロー ラ２４８Ｂと２４８Ｃとの間に挟まれており、これらのキャプスタンローラの外 周の少なくとも一部には高い摩擦を提供する表面２４８Ｄが設けられている。

摩擦面２４８Ｄは、供給ローラ上に設けられた摩擦面２４６Ａと同様であり、こ れによってキャプスタンローラが最も下の紙幣を供給方向に沿って摩擦で移動す ることができる。好ましくは、キャプスタン２４８と供給ローラ２４６の回転運 動は、キャブズタン及び供給ローラの周囲に設けられた摩擦面が一緒に回転する ように同期され、これによって、紙幣の積み重ね２２８の最も下の紙幣との相補 的な摩擦接触を誘導する。

キャプスタン２４８と、供給ローラ２４６によって揺すって突き動かされ且つ前 進されるプロセスにある紙幣との間に有効な接触を確保するため、入力ビン２つ 出しアーム２５４Ａ、２５４Ｂ上に支持され、これらの取り出しアームは、装置 の側壁間に支持された支持シャフト２５６を中心に弧をなして運動するように支 持されている。取り出しローラは、取り出しアームを中心に自由に回転するよう Ｉこなって８９、キャプスタン２４８と接触した紙幣がない場合には、摩擦ロー ラ２４８上に酸比し、従ってこの摩擦ローラと反対方向への回転が誘導される。

しかしながら、紙幣が存在しキャプスタン２４８と接触している場合には、取り 出しローラは紙幣の前縁に酸比してこれと接触し、ローラの回転運動が阻害され るため、紙幣上に下向きの力を及ぼす。その結果、キャプスタンローラ２４８Ｂ 。

２４８Ｃ上の摩擦を提供する面２４８Ｄとの間の接触により生ぜしめられる前進 作用が強化され、これによって、紙幣の積み重ね２８から紙幣を一度に一枚づつ 引き剥がすことが容易にされる。

取り出しアーム２５４Ａ、２５４Ｂ間で、支持／ヤフト２５６は分離アーム２６ ０を更に支持し、この分離アームはシャフトから遠方のその端に定置のストリッ パンユ−２５８を支持し、このストリッパンユーには、取り出しローラが酸比す る紙幣上に摩擦抵抗を与える摩擦面が備えられている。分離アームは、支持シャ フト２５６を中心に弧をなして移動するように取付けられ、このアームは選択さ れた量の力でキャプスタン上に下方に当接するようにばね負荷されている。

作動では、取り出しローラは、それらの自由に回転する性質のため、一枚又はそ れ以上の紙幣の前縁と遭遇するまで摩擦ローラ２４８Ａの回転運動にともなって 回転する。紙幣と遭遇した時点で、取り出しローラの回転運動が停止し、紙幣の 前縁がキャプスタンローラの周囲上の摩擦を提供する表面と強制的に積極的に接 触するようにされる。この効果は、最も下の紙幣を残りの紙幣からキャプスタン の回転方向に沿って強制的に引き離すことである。これと同時に、分離シュー２ ５８もまたキャプスタンローラが前方に推進する紙幣のうちの任意の紙幣上に下 方に当接する。

取り出しアーム２５４Ａに作用する張力は、このような推進された紙幣に及ぼさ れる下方への力が一枚の紙幣だけを前方に移動できるようにするように選択され る。取り出しローラとキャプスタンローラとの間Ｊこつくりだされた接触から二 枚又はそれ以上の紙幣が押し出されてしまう場合には、ばね負荷されたシューに よって及ぼされる下方への力は、これらの紙幣が更に前方に移動するのを阻止す るのに十分でなければならない。取り出しアームがばね負荷された張力は、取り 出しローラ及びキャプスタンローラがつくりだす紙幣引き剥がし作用を補うよう ｔこ、ンユーによって及ぼされる下方への支持力を制御するように賀利に調節す る二とができる。かくして、キャプスタンの回転運動によって二枚以上の紙幣が 同時に前方に推進される可能性は大きく減じられる。

紙幣移送路は、傾斜面２２９の前方区分が構成する入力路に沿って前方に、回転 するキャプスタンと摩擦接触するように推進された紙幣を受入れるためキャプス タン２４Ｂの前方に設けられた湾曲した案内路２７０を有する。案内路２７０は 湾曲区分２７２を有し、この区分は、キャプスタンローラ２４８Ｂ、２４８Ｃが 引き剥がされた紙幣に加える運動力を補うように、キャプスタン２４８の湾曲し た周囲とほぼ対応している。

湾曲した案内路２７０内にキャプスタン２４８が推進した紙幣を案内するため、 一対のアイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂが取り出しローラの下流に設けられ ている。更に特定的には、これらのアイドラー０−ラは対応するアイドラーアー ム２６４Ａ、２６４Ｂに取付けられ、これらのアイドラーアームはアイドラーシ ャフト２６６を中心に弧をなして移動するように取付けられ、このアイドラーシ ャフトは装置の側壁に亘って支持されている。アイドラーアームは、選択された 下向きの力を引き剥がされた紙幣上にアイドラーローラを介して及ぼすことがで きるようにアイドラーシャフト上にばね負荷されており、これによって、紙幣が 案内路２７０の湾曲区分２７２内に案内されるまで紙幣とキャプスタン２４８と の間に連続的な接触を確保する。

紙幣移送路は、湾曲区分２７２の下流に紙幣用の出力路を有する。この出力路は 平らな区分２７４の形態で形成され、アイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂによ って湾曲した案内路２７０に沿って案内された紙幣がこの平らな区分に沿って、 紙幣が入力ビンから出される方向とは反対方向に移動される。取り出しローラ２ ５２Ａ、２５２Ｂ及びキャプスタンローラ２４８Ｂ、２４８Ｃが提供するキャプ スタンの回転方向、及び湾曲した案内路２７０の区分２７２が提供する案内に沿 った紙幣の移動は、第１３図に矢印２７２Ｂで最もよく示しであるように、入力 ビン２２７のｆｘ斜面２２９に沿った最初の移動（第１３図の矢印２４７Ｂ参照 ）から出力路の平らな区分２７４に沿った方向へ紙幣の運動方向を変える。

かくして、入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥がされた紙幣は、′Ｉ！に＠ は、取り出しローラ２５２Ａ、２５２Ｂとキャプスタ７０−ラ２４８Ｂ、２４８ Ｃとの間で積極的な接触を受けながら入力路に沿って移動する。次いで、紙幣は 、アイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂと積極的に接触した状態で湾曲した案内 路２７０を通って出力路の平らな区分２７４上に案内される。

出力路では、紙幣は、移送ローラ装置メこよって平らな区分２７４に沿って積極 的に案内される。移送ローラ装置は、積極的に駆動される軸線方向に間隔を隔て られた複数の移送ローラ２ｇ２Ａ、２８４Ａ、２８６Ａを有し、これらのローラ は、装置の側壁間に支持された移送シャフト２８７上に配置されている。平らな 区分には開口が設けられ、これらの開口を通して移送ローラのうちの少なくとも 二つ、特定的にはローラ２８２Ａ、２８４Ａが突出し、対応する自由に回転する 受動ローラ２９２Ａ、２９４Ａと逆回転接触している。受動ローラは、出力路の 平らな区分２７４の下で装置の側壁間に支持された支持シャフト２９５上に取付 けられている。受動移送ローラ２９２Ａ、２９４Ａは能動移送ローラ２８２Ａ。

２８４Ａ、２８６Ａと逆回転接触するようにばね負荷され、接触点は、向き合っ て配置された能動ローラと受動ローラとの積極的な接触の作用で平らになった状 態で紙幣を出力路に沿って移動できるように、出力路と同一平面内にあるように されている。能動移送ローラ２８２Ｂ、２８４Ｂ、２８６Ｂと、これらのローラ と向き合ったばね負荷された受動移送ローラ２９２Ｂ、２９４Ｂとを同様の組が 第１の移送ローラの組の下流に識別されるべき紙幣の幅狭寸法の長さよりも僅か 奈二短い距離のところに設けられている。更に、アイドラーローラ２６２Ａ、２ ６２Ｂと第１の移送ローラの組との間の距離は、湾曲した案内路２５９に沿って 案内された紙幣が、紙幣がアイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂとキャプスタン ２４８との間の積極的な接触から遠ざかるように移動する直前に、第１の組をな す駆動ローラと受動ローラとの間の接触ｊ二側ぎ入れられるように選択されてい る。

能動移送ローラは、キャプスタンローラよりもかなり高速で駆動される。受動ロ ーラが自由に回転し、能動ローラが積極的に駆動されるため、移送ローラの第１ の組によって、出力路の第１区分に沿ってローラ間に送り込まれた紙幣が能動コ ーラと受動口〜うとの間に形成される二７プに引き入れられる。能動移送ローラ の高速は紙幣に突然の加速を加える。この加速は、移送ローラの作用を受けた紙 幣とともに湾曲した案内路内に案内された任意の他の紙幣から紙幣を分離する即 ち引き剥がすように機能する。

第１の移送ローラの組の下流で、紙幣は平らな区分に沿ってＷｃ２の能動移送ロ ーラ及び受動移送ローラの組の間に形成されたニップ内に移動する。第２の能動 移送ローラ及び受動移送ローラの組のローラは、第１の移送ローラの組と同じ速 度で回転される。好ましくは、向き合った能動移送ローラの組２８２Ａ−２８２ Ｂ、２８４Ａ−２８４Ｂ、及び２８６Ａ−２８６Ｂが互いにペース２９０で関連 され、そのため、移送シャフト２８７の受動回転作用が第２移送／ヤフト２８８ 上に支持されたローラに加えられる。第２の移送ローラの組は、出力路に沿って 移動する紙幣にローラが及ぼす能動接触が、紙幣が第１の移送ローラの組間の受 動的接触から解放される前に起こるように配！されている。かくして、第２の移 送ローラの組は、紙幣をスタッカブラットホーム２３５上ご受動的ｌ；案内し、 このスタフカブラットホームでスタッカホイール２３８，２４０が紙幣を取り上 げてこれをスタッカ板２４２上に置く。

次に、特に＠１４図及び第１５図を参照すると、これらの図には第１１図、第１ ２図、及び＠１３図の畜類処理装置の側面図及び平面図が夫々示されている。

これらの側面図及び平面図の夫々には、紙幣を移送路の三つの区分、即ち入力路 番二沿った区分、湾曲した案内路に沿った区分、及び出力路に沿った区分に沿っ て移送するための種々の手段を駆動するための機械的構成が図示しである。これ らの図に示すように、モータ３００は、ベルト／プーリ装置で回転運動をキャプ スタンシャフト２４９に加えるのに使用される。ベルト／プーリ装置は、キャプ スタンツヤ７ト２４９上に設けられたプーリ３１０を有し、プーリ３１０は、モ ータの駆動シャ７Ｈ二設けられたプーリ３０４とベルト３０６を介して関連して いる。駆動プーリ３１０の直径は、モータ３００が作動する代表的な高速から所 望の減速を得るため、モータプーリ３０４よりも適当に大きいように選択されて いる。

駆動ローラ２４６用の駆動ンヤ７ト２４７には、このシャフト上に設けられたプ ーリ３０８で回転運動が加えられ、プーリ３０８は、キャプスタンシャフト２４ ９上に設けられｔ；対応するプーリ３１０とベルト３１２を介して関連している 。

プーリ３０８及び３１０は同じ直径のブーりであり、そのため、駆動ローラのシ ャフト２４７、及び従って駆動ローラ２４６がキャプスタンツヤ７ト２４９上に 設けられたキャプスタン２４８と一致して回転する。

移送ローラに回転運動を加えるため、第１の移送ローラの組に対応する移送ロー ラシー７ト２８７にプーリ３１４が取付けられ、このプーリ３１４はベルト３１ Ｂを介してキャプスタンシャフト２４９の対応するプーリ３１６を関連している 。移送ローラプーリ３１４の直径は、速度をキャプスタンローラから移送ローラ まで段階的に速くすることを実現するように、対応するキャプスタンプーリ３１ ６の直径よりも適当に小さくなるように選択されている。移送ローラシャフト２ ８８に取付けられた第２の移送ローラの組は、ベルト３２２を介して移送プーリ ３１４と関連したプーリ３２０で第１の移送ローラの組のローラと同じ速度で駆 動される。

第１４図及び第１５図に示すように、光学エンコーダ２９９は、本発明の光学式 検出相関技術と関連して上文中で詳細Ｉ；論じたように、移送ローラによって支 持された紙幣の横方向移動を移送ノセクトの回転運動に関して正確にトラッキン グするため、移送ローラシャフトのうちの一つ、好ましくは、受動的に駆動され る移送ンヤ７ト２８８に取付けられる。

スタッカホイール２３８．２４０を駆動するため、中間プーリ３２２が適当な支 持手段（図示せず）上に取付けられ、のブーりは、キャプスタンツヤ７ト２４９ 上に設けられた対応するプーリ３２４とベルト３２６を介して関連している。

入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥がされた紙幣を三つの区分を備えた移送 路を通してスタッカプラットホーム上に移送するのに要する時間のため、処理済 の紙幣をスタッカ板に送出するために回転できるスタッカホイールの速度は、必 然的にキャプスタンシャフトの速度よりも低い。従って、中間プーリ３２２の直 径は、減速を実現するように、対応するキャプスタンプーリ３２４の直径よりも 大きくなるように選択される。中間プーリ３２２は関連したプーリ３２８を有し 、二のブーりは、スタッカホイール２３ｇ、２４０用の駆動シャフト２４１上に 設けられたスタッカプーリ３３０とベルト３３２で関連している。第１１図乃至 〆１５図に示す好ましい実施例では、スタッカホイール２３８．２４０はキャプ スタンローラと同じ方向に回転する。これは、プーリ３２Ｂ、３３０間のベルト ３３２を、これらの二つのプーリ間に配置された固定ピン３３３を中心とした「 ８の字Ｊ形体に構成することによって行われる。

案内路２７０の湾曲区分２７２は、二重検出、長さ検出、斜行検出等の従来の技 術を使用した偽造紙幣検出作業のような漂準的な紙幣取扱い作業を行うための発 光ダイオード（ＬＥＤ）２９８を含む光学センサ装置２９９をその下側に備えて いる。しかしながら、従来の装置とは異なり、額面金額に従った紙幣識別は、以 下に論じる理由でこの領域では行われない。

本発明の特徴によれば、上述の改良された光学式検出相関技術による紙幣の光学 走査は、湾曲した案内路２７０の下流に出力路の平らな区分２７４に沿って配置 された光学走査ヘッド２９６で行われる。更に特定的には、光学ヘッド２９６は 出力路の平らな区分の下に二組の移送ローラ間に配置されている。この方法の利 点は、紙幣の幅狭寸法に沿って紙幣の両端にある二組の移送ローラ間で受動両に 接触した結果、紙幣がほぼ平らな状態に維持されているときに光学走査が紙幣に 行われるということである。

上述の駆動装置は例示の目的で挙げられているということは理解されよう。三つ の区分を備えた移送路に沿った紙幣の移動を生ぜしめるのに必要な回転運動を加 えるための変形態様の構成を同様に効果的に使用してもよい。しかしながら、最 適の紙幣分離を達成するため、二組の移送ローラを横切る紙幣の表面速度は、紙 幣のキャプスタンローラを横切る速度よりも大きくなければならないということ が重要である。紙幣が第１の移送ローラの組と接触したとぎに紙幣の突然の加速 を生ぜしめるのがこの速度差である。

駆動装置は一方向クラッチ（図示せず）を有してもよく、この一方向クラッチは キャプスタンシャフトに設けられ、キャプスタンシャフト、移送ローラシャフト 、及びスタッカホイールシャフトにはフライホイール装置（図示せず）が設けら れているのがよい。一方向クラッチとフライホイールとの組合せは、紙幣識別後 に移送路に残っている紙幣がフライホイール装置の慣性力で移送路からスタッカ 板肉に自動的に引き出されるようにすることによって、紙幣の迅速なバッチ処理 を行う上で有利に使用できる。

上述のように、本発明の光学式検出相関技術の莢施は、通貨の幾つかの額面金額 のなかで適切に区別を行うために比較的少数の反射サンプルしか必要としない。

かくして、紙幣がその幅狭寸法に沿って走査される場合でも非常に正確な識別を 行うことができる。しかしながら、額面金額の同定の正確さは、試験パターン上 の反射サンプルと記憶されたマスターパターンの対応する゛サンプルとの間の相 関の程度に基づいている。従って、紙幣が平らな状態で識別手段を横切って移送 されるということが重要であり、更に重要には均等な速度で移送されるというこ とである。

これは、第１１図乃至第１５図メニ示す紙幣取扱い装置では、二組の移送ローラ 間の出力路の平らな区分２７４の片側上に光学走査ヘッド２９６を位置決めする 二とによって行われる。この領域では、紙幣は二組のローラと受動的に接触した 状態に維持され、これによって、紙幣が走査ヘッドを横切って実質的に平らな状 態で移動するようにする。更に、この領域では、第２の組の受動移送ローラが能 動移送ローラと、これらの二組のローラを連結するベルトによって、同じ速度で 駆動されるため、紙幣の均等な移動速度が維持される。光学走査へラド２９６を 湾曲した案内路の下流に平らな区分２７４に沿って配置することＩこよって、識 別されるべき紙幣を光学的に走査することＪ二よって得られた反射サンプルと記 憶されたマスターパターンの対応するサンプルとの間の直接的な対応を維持する 。

好ましい実施例によれば、光学走査ヘッドは、走査ヘッドの下の移送路上に位置 決めされた紙幣上に所望寸法の光ストリップを均等に照射するため組合わさって 作用する複数の光源を有する。ｖｇ１６図に示すように、走査ヘッド２９６は、 走査ヘッドが位置決めされた出力路の平らな区分２７４上に光線３４０Ａ及び３ ４０Ｂを夫々下方に差し向ける一対のＬＥＤ３４０．３４２を有する。ＬＥＤ３ ４０．３４２は、それらの夫々の光線が組合わさって所望の光ストリップ３４２ を照射するように垂直軸線Ｙに対して角度をなして配置されている。

走査ヘッド２９６は、ストリップが反射した光を検出するため、ストリップの真 上に中央Ｉ：配装され！；光電検出器３４６を有する。光電検出器３４６は、検 出したデータを本発明の上述の原理に従って処理するための中央演算処理装置（ ＣＰＵ）（図示せず）と関連している。好ましくは、所望寸法の照射され！ニス トリップを実現するため、ＬｍＤ３４ｏ、３４２からの光線３４０Ａ及び３４０ Ｂは、夫々光マスク３４３を通過する。

反射サンプルを高い確度で捕捉するため、光電検出器は反射データを照射された ストリップに亘って均等に捕捉するのが重要である。換言すると、光電検出器３ ４６が光ストリップの中央点「０」に対して光ストリップの上方中央に位置決め されている場合には、光電検出器の出力は、第１７図に曲線Ａで示すように、Ｘ 軸に沿った中央点「０」からの距離の関数として最適に階段関数に近づかなけれ ばならない。垂亘方向に対して角度をなして配置された巣−の光源を使用する場 合には、光電検出器の出力の変動は、代表的には第１７図に曲線Ｂで示すよう← こ、ガウス関数ｉ二近づく。

好ましい実施例によれば、二つのＬＥＤは垂直軸線対して夫々角度ａ及び角度β の角度をなして配置されている。角度α及びβは、光電検出器の結果的な出力が 第１７図の最適分布曲線Ａにできるだけ近づくように選択される。好ましい実施 例によれば、角度σ及びβは、各々１９．９″であるように選択される。この構 成によって芙現された光電検出器の出力分布を第１７図に参照符号ｒ（Ｊを附し た曲線で示す。この曲線は光源の個々のガウス分布を効果的に合一し、最適−ａ ｌＡを十分に近似する複合分布を提供する。

光マスクによって、光学走査ヘッドで種々の寸法の複数の光ストリップをつくり だす方法を第１８図に示す。この図に示すように、光マスク３５０は、本賞的ル ニ、所望寸法の光ストリップを照射するように光源からの光が通過できるように する二つのスリット３５４及び３５６が形成された全体に不透明な領域３５２を 有する。更に特定的には、スリット３５４は、試験紙幣についての特徴パターン 長さと約１，２７１１１（０，０５０インチ）の輻を有する。第２スリツト３５ ６は、正文中で詳細に説明したように紙幣の印刷を取り囲む細い縁飾り線を検出 するのを二側用される比較的幅狭の照射されたスリットを作りだすようになって いる。例示の実施例によれば、幅狭スリット３５６は約７．６２ｓ＋ａ（０，３ ００インチ）の長さと約０．２５４ｍｍ（０，０１０インチ）の幅を有する。

スリットを正確に形成するには高精度の機械加工が必要であるということは明ら かである。実際、光マスク３５０上に幅狭スリット３５６を加工するのは困難で ある。好ましい実施例によれば、この問題点は、マスク３５０を別々の区分３６ ０及び３６２の形態で形成することによって解決される。区分３６０は、一方の 縁が所望のスリット３５６の半分の区分３５６Ａと対応するように加工されてい る。第２クランプ３６２は、対応する縁がスリット３５６の他の半分３５６Ｂと 対応するように加工されている。二つの区分３６０と３６２とを互いに機械的ト こ関連させると、これらの区分が幅狭スリット３５６を効果的に構成する。この 方法による利点は、互いにスリット３５６を構成する二つの半部３５６Ａ、３５ ６Ｂを正確に形成できるということである。これはマスクの縁に施される加工を 、マスク自体の中を加工するよりもはるかによい精度で取扱うことができるため である。

浄書（内容（ζ変更なし） 豐 浄書（内容１こ変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、４Ｂ 浄書（内容に変更なヒ） 浄書（、内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 日ΩＪじ Ａ書〆内容に変更なし） 点０力Ｎらの距離 要約書 種々の額面金額の紙幣（１７）間の識別を行うための方法及び装置は、幅狭寸法 に沿って紙幣を照射（２２）Ｌ走査することによって得られた紙幣の反射特徴の 検出に基づく光学式検出（１８）−相関技術を使用する。一連の検出された反射 信号は、その幅狭の寸法を紙幣の移送方向と平行にした状態で照射されたストリ ップ（２４）を横切って紙幣が移動されるときに複数の所定のサンプル点で反射 された光をマイクロプロセッサの制御下でサンプリングしデジタル的に処理する ことによって得られる。サンプルデータは正規化プロセスを含むデジタル処理を 受け、これによって、反射データは所定の額面金額について独特の特徴パターン を表し、種々の額面金額間の識別を行うための特徴パターン間に十分な区別をな す特徴を組み込む。

手続補正書 平成　４年　９月ツノ日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．種々の額面金額の紙幣間の識別を行うための方法において、コヒーレントな 光の少なくとも一つのストリップを紙幣の上に集合することによって紙幣の所定 の区分を照射する工程と、前記紙幣の前記照射された区分から反射した光を検出 してアナログ反射信号を出す工程と、 前記紙幣の連続した区分を前記紙幣の所定の寸法に沿って照射する即ち光学的に 走査するように、前記コヒーレントな光の前記ストリップと前記紙幣との間で相 対的な横方向移動を行う工程と、 紙幣の前記連続した区分の各々から反射された光に対応する一連のアナログ反射 信号を得る工程と、 前記一連のアナログ反射信号をデジタル化し、処理し、組合わさって前記紙幣の 額面金額のデータパターン特徴を表す一組のデジタルデータサンプルをつくる工 程と、 識別されるべき種々の頬面金額の各々の元来の紙幣の光学走査に対応する一組の マスター特徴パターンを発生してこれを記憶する工程と、走査された紙幣の特徴 パターンを前記記憶されたマスターパターンの各々と比較してこれらのパターン 間の相関の程度を決定し、これによって前記紙幣の額面金額を同定する工程と、 を有する方法。
2. ２．前記コヒーレントな光のストリップと前記紙幣との間の前記相対的な横方向 移動が、光ストリップを静止した状態に保持すると同時に紙幣をこのストリップ を横切って移動することによって行われ、その結果、前記一連の反射信号が前記 紙幣の前記所定の寸法に亘って得られる、請求項１に記載の紙幣識別方法。
3. ３．各紙幣が表面及び裏面を有し、各紙幣が前記ストリップを横切って移動する ことによって、前記紙幣の光学走査が前記所定の寸法に亘って「前方」方向又は 「後方」方向のいずれかの方向に沿って行われ、更に、四つのマスター特徴パタ ーンが発生されて識別されるべき各額面金額について記憶され、前記パターンは 、紙幣を前記表面及び裏面に亘って走査の前記前方方向及び後方方向に沿って光 学的に走査されることによって発生したパターンと夫々対応する、請求項２に記 載の紙幣識別方法。
4. ４．前記紙幣は幅広寸法及び幅狭寸法を有し、前記反射信号は各紙幣をその幅狭 寸法に沿って光学的に走査することによって得られる、請求項１に記載の紙幣識 別方法。
5. ５．各紙幣をその幅狭寸法に沿って走査するとき、少なくとも６４のアナログ反 射信号が得られる、請求項４に記載の紙幣識別方法。
6. ６．前記紙幣は、印刷されたしるしを前記表面及び裏面に有し、前記しるしは紙 幣上に構成された縁飾り線で囲まれており、そのため縁飾り線の外側の紙幣の面 は実質的に空白になっており、紙幣の特徴パターンを表す前記一連のアナログ信 号は前記縁飾り線内に囲まれた紙幣の面から得られる、請求項５に記載の紙幣識 別方法。
7. ７．コヒーレントな光の第１の比較的幅狭のストリップは、前記紙幣が前記スト リップを横切って移動するときに紙幣の面の前記縁飾り線の外側から得られた反 射信号と前記縁飾り線自体について得られた反射信号との大きさの差を検出する ことによって前記縁飾り線を検出するのに使用され、コヒーレントな光の第２の 比較的幅広のストリップは、前記縁飾り線が検出された後、前記特徴パターンを 表す前記反射信号を得るのに使用される、請求項６に記載の紙幣識別方法。
8. ８．走査済の紙幣についての特徴パターンと前記記憶されたマスターパターンの 各々との間の相関の程度を決定する前記工程に続いて、前記走査済の紙幣を、相 関の程度が最も高いということがわかり、少なくとも所定の相関域値と等しい記 憶されたマスターパターンに対応する額面金額を持つ紙幣であると明確に同定す る、請求項１に記載の紙幣識別方法。
9. ９．特定の額面金額を持つ紙幣であると明確に同定されなかった走査済の紙幣を 同定不能の額面金額を持つ紙幣であると同定する、請求項８に記載の紙幣識別方 法。
10. １０．種々の額面金額の紙幣を識別し計数するための装置において、識別される べき紙幣を受入れるための入力路であり、この入力路に沿って紙幣を第１方向に 沿って移動できる入力路と、紙幣を第２方向に沿って移動できる出力路と、前記 入力路と出力路との間の配置され、紙幣を前記入力路から受け入れてこれらを前 記第２方向に沿って前記出力路上に案内するための湾曲した案内路と、前記紙幣 がほぼ真っ直ぐに案内される前記出力路に沿って前記湾曲した案内路の下流に配 置された紙幣識別手段と、を有する紙幣識別装置。
11. １１．前記紙幣識別手段は、 紙幣の所定の区分を、コヒーレントな光の少なくとも一つのストリップをその上 に集合することによって、照射するための手段と、紙幣を前記光ストリップを横 切って移動するときに一連のアナログ反射信号を発生するため、前記紙幣の前記 照射された区分から反射した光を所定の時間間隔で検出するための手段と、 前記反射信号をデジタル化し、処理し、組合わさって前記紙幣の額面金額のデー タパターン特徴を表す一組のデジタルサンプルをつくる手段と、識別されるべき 額面金額の各々の元来の紙幣の光学的走査に対応する一組のマスター特徴パター ンを発生し、記憶するための手段と、走査済の紙幣の特徴パターンを前記記憶さ れたマスターパターンの各々と比較してこれらのパターン間の相関の程度を決定 し、これによって前記紙幣の額面金額を同定するための手段と、を有する、請求 項１０に記載の紙幣識別装置。
12. １２．紙幣は幅広寸法及び幅狭寸法を有し、紙幣は、それらの幅狭寸法が移動方 向に対してほぼ平行に維持された状態で、前記入力路に沿って、前記湾曲した案 内路に沿って、及び前記出力路に沿って移動される、請求項１０に記載の紙幣識 別装置。
13. １３．前記紙幣は表面及び裏面を有し、各紙幣が前記ストリップを横切って移動 することによって、光学走査が「前方」方向又は「後方」方向のいずれかの方向 に沿って行われ、更に、識別されるべき各額面金額について前記記憶手段内に四 つのマスター特徴パターンが記憶され、前記四つの紙幣パターンは、前記額面金 額の同じ元来の紙幣を前記表面及び裏面に亘って前記走査の前方方向及び後方方 向に沿って光学的に走査することによって夫々発生される、請求項１１に記載の 紙幣識別装置。
14. １４．前記紙幣は紙幣の額面金額を特徴付ける印刷されたしるしを前記表面及び 裏面に有し、前記しるしは紙幣の面上に構成された縁飾り線によって囲まれてお り、前記縁飾り線の外側の紙幣の面は実質的に空白になっており、前記紙幣識別 手段は、前記紙幣の前記縁飾り線に囲まれた面から前記反射信号を得ることによ って前記特徴パターンを発生する、請求項１３に記載の紙幣識別装置。
15. １５．前記紙幣識別手段は、紙幣が前記ストリップを横切って移動する際に紙幣 の前記縁飾り線の外側から得られた反射信号と前記縁飾り線自体について得られ た反射信号との大ささの差を検出することによって前記縁飾り線を検出するため 、コヒーレントな光の第１の比較的幅狭のストリップを前記紙幣上に集合するた めの手段を有する、請求項１４に記載の紙幣識別装置。
16. １６．前記紙幣識別手段は、前記光の幅狭のストリップを使用して前記縁飾り線 が検出された後に前記特徴パターンを表す前記反射信号を得るため、コヒーレン トな光の第２の比較的幅広のストリップを前記紙幣上に集合するための手段を有 する、請求項１５に記載の紙幣識別装置。