JPH0696314A - 紙幣鑑別用磁気センサの補正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 経時変化等により磁気抵抗素子からの出力信
号のレベルが変化しても、この出力信号レベルの変化を
自動的に補正することができるようにすることにある。 【構成】 紙幣の鑑別を行う磁気センサ１１と対面する
ローラ１０の回転軸１０ａの外周面に凹凸部を形成し、
この外周面に磁性体からなる磁気検出被膜１６を被着さ
せておき、紙幣の鑑別・計数開始時に、磁気センサ１１
によって、この磁気パターンを検出するようになし、そ
のピーク値を検出して、ゲイン演算回路１９によって、
増幅回路１３のゲイン値を補正する。待機状態の間に終
了して、シャッタ６が開放されると、鑑別実行モードに
切り換わり、紙幣の模様パターンが読み取られるが、磁
気センサ１１からの信号をハイパスフィルタ２０を通す
ことによって、低周波成分である磁気パターン信号を減
算することによって、紙幣の模様パターン成分のみの信
号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銀行その他の金融機関
等に設置されて、紙幣を鑑別・計数等の処理を行うため
の装置に設けられる紙幣鑑別用磁気センサの補正方式に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙幣の鑑別・計数装置は、紙幣が投入さ
れるホッパと、このホッパから紙幣を１枚ずつ分離する
紙幣分離部と、この紙幣分離部により１枚ずつ分離され
た紙幣を搬送するコンベア等からなる搬送手段と、この
搬送手段の途中に設けられ、搬送される紙幣の真偽，金
種，表裏，損傷の有無等の鑑別を行うと共に、その計数
を行う鑑別・計数部と、この鑑別・計数部における鑑別
結果に基づいて金種毎に紙幣をスタックするスタッカと
を備える構成となっている。

【０００３】鑑別・計数部における紙幣の鑑別は、この
紙幣の模様パターンを検出することにより行われるもの
で、このために磁気センサが用いられる。この磁気セン
サとしては、例えば永久磁石と一対の磁気抵抗素子とか
ら構成し、紙幣における印刷インクに含まれる磁性体を
検出して、磁気抵抗素子から出力される電圧の変化信号
として取り出し、この検出信号を所定の設定値と比較す
ることによって、その真偽や金種等の鑑別を行うように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した磁気抵抗素子
を用いた磁気センサにあっては、磁気抵抗素子と被検出
体である紙幣との間隔により抵抗値が変わるので、この
間隔を常に一定に保持しておかなければならない。ま
た、磁気抵抗素子からの出力信号を増幅する増幅器のゲ
イン値のばらつきがあると、検出精度に影響を与える。
勿論、これら各部は初期的な調整が行われるが、経時変
化等があることから、長期的には磁気センサの出力が変
動することになる。このように、初期設定値から変動す
ると、本来所定の正券スタッカに収納されるべき紙幣
が、正規の紙幣であるとは判定されずにリジェクトされ
て、別途設けたリジェクトスタッカに送り込まれてしま
うという問題点がある。

【０００５】本発明は、以上のような従来技術の問題点
なり欠点等を解消するためになされたものであって、そ
の目的とするところは、経時変化等により磁気抵抗素子
からの出力信号のレベルが変化しても、この出力信号レ
ベルの変化を自動的に補正することができるようにする
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、鑑別部に設置したローラには、磁気
センサによって検出可能な回転方向に変化する磁気パタ
ーンを有する磁気検出部材を設け、紙幣が鑑別部に送り
込まれる前の段階で、磁気センサによりこの磁気検出部
材を検出して、この検出信号を設定値と比較して、その
出力レベルを調整し、紙幣が鑑別部に送り込まれて、鑑
別を行うときには、磁気センサの出力信号から磁気検出
部材による磁気パターン成分を減算することにより、こ
の紙幣の模様パターン成分に関する信号を抽出すること
をその特徴とするものである。

【０００７】

【作用】一般に、紙幣の鑑別・計数装置にあっては、ホ
ッパに紙幣が投入されて、紙幣の鑑別・計数を開始する
ために、スタートボタンが操作されると、まず装置にお
ける紙幣の搬送系を作動させるが、所定の時間だけホッ
パの紙幣搬出口に設けたシャッタを閉鎖した状態に保
ち、このホッパ内の紙幣を正常な姿勢に矯正する、所謂
待機状態に保持される。鑑別部に配設されているローラ
も搬送系の一部を構成するものであり、従って、この待
機状態でもローラは回転することになる。そして、この
ローラにはその回転方向に変化する磁気パターンを有す
る磁気検出部材が設けられているので、磁気センサはこ
の磁気パターンを検出する。この磁気パターンを基準パ
ターンと比較して、両者に差があると、例えば磁気セン
サの出力信号を増幅する増幅器のゲイン値を変える等に
よって、この磁気センサの出力レベルの補正を行うこと
ができる。

【０００８】然る後に、ホッパの出口部に設けたシャッ
タが開放して、紙幣が搬送系に送り込まれて、鑑別部を
通過して、磁気センサがこの紙幣に印刷されている模様
パターンを読み取って、信号が出力される際には、この
模様パターンの信号にローラにおける磁気パターンが加
算された信号となる。そこで、この出力信号から磁気パ
ターン成分を減算することによって、実際の紙幣の模様
パターンの認識が行われる。

【０００９】而して、このように、実際に紙幣を鑑別・
計数する毎に、この紙幣の模様パターンを検出する磁気
センサの出力レベルを補正するので、紙幣の検出精度が
著しく向上し、正常の紙幣がリジェクトされる頻度を最
小限に抑制することができるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に紙幣の鑑別・計数装置の全体
構成を模式的に示す。図中において、１はホッパ、２
ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ異なる金種の紙幣がスタック
される正券スタッカ、２ｄはリジェクトスタッカであ
る。ホッパ１には、その紙幣搬出口１ａに、分離ドラム
３と押えローラ４とからなる紙幣分離搬出機構が設けら
れると共に、この紙幣搬出口１ａに紙幣を円滑に送り込
むための補助送りローラ５が配設され、かつ紙幣搬出口
１ａを開閉するシャッタ６が設けられている。また、こ
の紙幣搬出口１ａに接続して紙幣搬送路７が設けられ、
この紙幣搬送路７の途中位置には、鑑別・計数部８が設
けられており、この鑑別・計数部８において紙幣の鑑別
及び計数が行われて、紙幣の金種毎に正券スタッカ２
ａ，２ｂ，２ｃのいずれかにスタックされる。また、こ
れら正券以外の紙幣であると判定されると、この紙幣は
リジェクトスタッカ２ｄに送り込まれることになる。

【００１１】而して、鑑別・計数部８においては、紙幣
の真偽，金種，表裏や、損傷の有無等の鑑別が行われる
が、この鑑別作業を行う機構としては、図２に示したよ
うに、ローラ１０と磁気センサ１１が用いられる。磁気
センサ１１は、一対の磁気抵抗素子ＭＲ１，ＭＲ２と永
久磁石Ｍとを用いたコンビネーション磁気抵抗素子から
なるものである。この磁気センサ１１とローラ１０との
間を紙幣が通過すると、この紙幣の印刷インク中に含ま
れる磁性体が移動することになるから、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ１，ＭＲ２に交番的な抵抗変化が生じることになる。
そこで、図３及び図４に示したような分圧回路１２を構
成することによって、この磁性体の移動によって生じる
抵抗変化を電圧変化として取り出すことができる。従っ
て、その出力信号を増幅回路１３によって増幅して、Ａ
／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換して認識部１５に
伝送して、所定の信号処理を行うことにより紙幣の模様
パターンが認識される。そして、このようにして認識し
た紙幣の模様パターンと認識部１５に記録されている情
報とを比較することによって、当該紙幣の真偽及び金種
の判定や表裏の判定、さらには損傷の有無の検査等の鑑
別が行われる。ところで、前述した磁気センサ１１は、
それとローラ１０との間隔や、増幅回路１３の増幅率そ
の他の変化によって鑑別精度に大きな影響を与える。そ
こで、本発明では、この磁気センサ１１の出力を常に監
視して、出力変動があったときには、この変動を自動的
に補正するようにしている。

【００１２】まず、磁気センサ１１の出力を検出するた
めに、標準の磁気パターンを用いる。ここで、既に説明
したように、この磁気センサ１１は磁性体が移動したと
きにおける、一対からなる磁気抵抗素子ＭＲ１，ＭＲ２
の抵抗変化を検出するものであることから、この磁気セ
ンサ１１と対面しているローラ１０を被検出体として利
用する。而して、ローラ１０は、回転軸１０ａにゴム等
のように弾性があり、かつ摩擦係数の高い部材からなる
ローラ本体１０ｂを装着してなるもので、この回転軸１
０ａの外周面に凹凸部を形成し、この外周面に磁性体か
らなる磁気検出被膜１６を被着させる。従って、このロ
ーラ１０を回転させると、磁気センサ１１と磁気検出被
膜１６との間隔が変化するので、この磁気センサ１１か
らは、図５に（ａ）で示した正弦波信号が出力されるこ
とになる。なお、この磁気パターンはローラ本体１０ｂ
内に所定の角度毎に磁性体を埋設する等によっても形成
することができる。そこで、この出力信号のピーク値を
ホールドしてこれと所定の設定値と比較することによっ
て、磁気センサ１１の出力変動の有無が検出される。そ
して、この出力値が設定値と差がある場合には、増幅回
路１３におけるゲイン値を調整することによって、磁気
センサ１１からの出力信号のレベルを補正することがで
きる。

【００１４】このために、増幅回路１３の出力側にモー
ド切換スイッチ１７を設け、このモード切換スイッチ１
７によって、前述した磁気センサ１１の出力監視・補正
モードと、実際に紙幣を通過させてその鑑別を行う鑑別
実行モードとの間に切り換えることができるようになっ
ている。そして、出力監視・補正モード側には、ピーク
ホールド回路１８とゲイン演算回路１９とを設け、ピー
クホールド回路１８によって増幅回路１３を介して送ら
れる磁気センサ１１からの出力正弦波信号のピーク値を
ホールドして、このようにして得たピーク値をゲイン演
算回路１９で設定値と比較して、その差分の信号を増幅
回路１３に入力してゲイン補正を行うことができるよう
になっている。

【００１５】ところで、磁気センサ１１の位置に紙幣を
通過させて、その鑑別を行う際には、この磁気センサ１
１からの出力信号の波形は、図５の（ｂ）に示したよう
に、紙幣の模様パターンと、磁気検出被膜１６の磁気パ
ターンとの合成信号となることから、この磁気検出被膜
１６の磁気パターン成分を除かなければならない。この
ために、Ａ／Ｄ変換器１４の前段にハイパスフィルタ
（またはバンドパスフィルタ）２０が設けられている。
従って、磁気センサ１１からの出力信号はこのハイパス
フィルタ２０を介することによって、前述した磁気パタ
ーン成分が減算されて、図５の（ｃ）で示したように、
紙幣の模様パターン成分のみを取り出すことができ、こ
れをＡ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換して認
識部１５に入力することによって、この紙幣の鑑別が実
行される。

【００１６】而して、ホッパ１内に多数の紙幣が投入さ
れて、この紙幣の鑑別・計数装置における制御盤に設け
たスタートボタンが操作されると、まず分離ドラム３，
補助送りローラ５及び紙幣搬送路７が作動を開始する。
ただし、このスタート時に直ちにホッパ１内の紙幣が送
り出されるのではなく、ホッパ１内の紙幣の姿勢の矯正
等の作業を行うために、所定時間だけシャッタ６が閉鎖
して紙幣の搬出が行われない待機状態となる。そこで、
この待機時間を利用して、磁気センサ１１の出力監視及
び補正を行う。即ち、前述したスタートボタンが操作さ
れると、モード切換スイッチ１７が出力監視・補正モー
ドに切り換わると共に、磁気センサ１１による検出が開
始する。ここで、ローラ１０は紙幣搬送路７の一部を構
成するものであり、スタートボタンの操作と同時に回転
を開始する。従って、磁気センサ１１によって、このロ
ーラ１０における磁気検出被膜１６が検出されて、増幅
回路１３を経てピークホールド回路１８に入力されて、
その正弦波信号のピーク値が検出される。そして、この
ピーク値がゲイン演算回路１９に入力されて、設定値と
比較され、この設定値より低い場合には、ゲイン増加信
号、また設定値より高い場合には、ゲイン減少信号から
なるゲイン調整信号が増幅回路１３に入力されて、この
ゲイン調整信号に基づいて増幅回路１３のゲイン値が設
定される。従って、磁気センサ１自体及び増幅回路１３
の種々の状態や条件等により変化する出力特性を確実
に、しかも正確に補正して、常に一定の出力レベルとな
るように調整することができる。

【００１７】このようにして出力レベルの補正が行われ
るが、この補正は前述した待機状態を保持している間に
終了して、シャッタ６が開放される時点になると、モー
ド切換スイッチ１７は鑑別実行モードに切り換わる。そ
こで、紙幣が鑑別・計数部８に送り込まれて、磁気セン
サ１１によって、この紙幣の模様パターンが読み取られ
る。そして、この磁気センサ１１からの出力信号は、増
幅回路１３により増幅される際にそのゲイン値が調整さ
れる。ところで、この出力信号は紙幣の模様パターンに
関する信号に磁気検出被膜１６による磁気パターンの信
号が合成された状態となっている。従って、この信号を
まずハイパスフィルタ２０を通すことによって、低周波
成分である磁気パターン信号を減算することによって、
紙幣の模様パターン成分のみの信号が得られる。そし
て、このようにして減算した信号を認識部１５に送り、
この認識部１５に予め設定されているデータと比較する
ことによって、この紙幣の鑑別が実行される。

【００１８】而して、紙幣の鑑別・計数を実行する度毎
に増幅回路１３におけるゲイン値を自動的に補正するよ
うにしているので、紙幣の鑑別作業をより正確に行うこ
とができるようになり、従って鑑別不能となって、リジ
ェクトスタッカ２ｄに送り込まれる紙幣の数を最小限に
抑制することができる。

【００１９】前述した実施例においては、アナログ回路
を用いて磁気センサ１１からの出力補正を行うように構
成したものを示したが、図６に示したデジタル回路を用
いても出力補正を行うことができる。而して、この場合
においても、出力監視・補正モードでは、ゲイン演算回
路１９′には、Ａ／Ｄ変換器２５によってデジタル信号
に変換された信号が入力される以外は、図３及び図４の
回路構成と同様である。従って、これらの回路構成につ
いては、前述した図４と同一の符号を付してその具体的
な説明は省略する。然るに、鑑別実行モード側において
は、モード切換スイッチ１７の出力側にＡ／Ｄ変換器２
１が設けられており、このＡ／Ｄ変換器２１からの出力
信号は減算部２２に入力されると共に、予め設定されて
いる磁気検出被膜１６による磁気パターン信号の波形記
憶部２３に読み出し駆動信号を入力する。これによっ
て、この波形記憶部２３に記憶されている波形を波形記
憶レジスタから読み出して、この減算部２２によって紙
幣からサンプリングされた信号から磁気検出被膜１６の
磁気パターン成分が減算される。そして、このようにし
て磁気パターン信号を減算して得た紙幣の模様パターン
に関する信号は、認識部１５に伝送されて、前述した第
１の実施例と同様の手法でこの紙幣の鑑別が実行され
る。なお、これらの回路構成部材はマイクロコンピュー
タにより構成することもできるのは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、磁気セ
ンサに対向配設したローラに磁気センサによって検出可
能な回転方向に変化する磁気パターンを有する磁気検出
部材を設け、紙幣が鑑別部に送り込まれる前の段階で、
この磁気検出部材を検出させて、この検出信号を設定値
と比較することによって、その出力レベルを調整し、紙
幣が鑑別部に送り込まれて、その鑑別を行うときには、
磁気センサの出力信号から磁気検出部材による磁気パタ
ーン成分を減算することにより、この紙幣の模様パター
ンを認識する構成としたので、種々の状態や条件等によ
り変化する磁気センサ自体及び増幅回路の出力特性を鑑
別を実行する毎に確実かつ正確に補正して、常に一定の
出力レベルとなるように調整した上で実際の鑑別を実行
することができ、正常紙幣がリジェクトされる頻度を最
小限に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】紙幣の鑑別・計数装置の概略構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す磁気センサの構成説明
図である。

【図３】本発明の第１の実施例を示す紙幣鑑別用磁気セ
ンサの補正方式を実行するための回路構成図である。

【図４】図３における回路のブロック構成図である。

【図５】図３の回路の各部における波形線図であって、
（ａ）は磁気検出部材の磁気パターンの信号波形を、
（ｂ）は磁気センサによって紙幣を検出したときの信号
波形を、また（ｃ）は紙幣検出信号から磁気パターン信
号を減算した信号波形をそれぞれ示す。

【図６】本発明の第２の実施例を示す紙幣鑑別用磁気セ
ンサの補正方式を実行するための回路のブロック構成図
である。

【符号の説明】

１ ホッパ ２ａ，２ｂ，２ｃ 正券スタッカ ２ｄ リジェクトスタッカ ７ 紙幣搬送路 ８ 鑑別・計数部 １０ ローラ １１ 磁気センサ １２ 分圧回路 １３ 増幅回路 １５ 認識部 １６ 磁気検出被膜 １７ モード切換スイッチ １８ ピークホールド回路 １９ ゲイン演算回路 ２０ ハイパスフィルタ ２１ Ａ／Ｄ変換器 ２２ 減算部 ２３ 波形記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙幣の搬送経路の途中位置に、ローラ
   と、このローラに対面させて設けた磁気抵抗素子を有す
   る磁気センサとからなる鑑別部を設け、この磁気センサ
   により紙幣の模様パターンを認識するものにおいて、前
   記ローラには、前記磁気センサによって検出可能な回転
   方向に変化する磁気パターンを有する磁気検出部材を設
   け、紙幣が前記鑑別部に送り込まれる前の段階で、前記
   磁気センサによりこの磁気検出部材を検出して、この検
   出信号を設定値と比較して、その出力レベルを調整し、
   紙幣が鑑別部に送り込まれて、その鑑別を行うときに
   は、前記磁気センサの出力信号から前記磁気検出部材に
   よる磁気パターン成分を減算することにより、この紙幣
   の模様パターン成分に関する信号を抽出することを特徴
   とする紙幣鑑別用磁気センサの補正方式。