JPH0850671A

JPH0850671A - 紙幣検知センサ出力補正装置

Info

Publication number: JPH0850671A
Application number: JP6200306A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Iwata; 明美岩田; Koichi Moriya; 浩一守屋
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】紙幣検知センサ出力補正装置において、各要
因にて発生する紙幣検知センサ出力のバラツキを補正
し、紙幣検知能力を向上させることができると共に、真
偽判定における信頼性を大幅に向上させることができる
ようにする。【構成】放電手段により積分器３３の充電電荷を放電
させて、積分器３３の放電終了時の出力値及び積分器３
３の充電後の出力値を順次読込む読込手段と；前記読込
手段により読込まれた前記充電後の出力値から直前の前
記放電終了時の出力値を減算する演算手段とを備え、前
記演算手段での減算値に基づき紙幣検知センサＳ４ｂの
出力を補正する。その他、紙幣の搬送速度の変動を補正
する手段、紙幣検知センサＳ４ｂの光源の光量の変化に
よって生じる誤差を補正する手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙幣識別装置における
センサ出力信号の処理、特に、ＵＶ（蛍光）ランプ光を
紙幣にあてて反射（又は通過）されてきた蛍光を検知セ
ンサで受光して紙幣（特に蛍光物質を有する紙幣、蛍光
の無いものを真券とする紙幣；紙にコピーしたもの排除
するために用いる）の真偽を判定する場合の受光信号の
補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光物質を有する紙幣の真偽の判定は、
一般的に次のような方法で行なわれている。先ず、ＵＶ
ランプ光を紙幣にあて、反射されてきた蛍光を受光セン
サで受光する。そして、受光センサの出力を積分回路で
一定時間積分し、その積分値に基づいて真偽を判定す
る。その際、積分回路の定数を少なくして包絡線が閾値
を越えたところで判定するようにしている。

【０００３】また、上記の判定処理は、紙幣を搬送する
モータの起動後、モータの回転が一定に落ちつくまで待
ってから行なうようにしている。すなわち、従来は紙幣
の搬送速度の変動に対する補正を行なっていないので、
搬送速度が遅い場合には所定のメカクロックが入るまで
の時間が長くなり、反対に搬送速度が速い場合には所定
のメカクロックが入る時間が短くなるため、同じ紙幣の
場所の蛍光信号を積分した場合に、結果として積分時間
が長い程出力の電圧は高くなる。その結果、搬送速度が
変動しているときには適正な値が得られないため、モー
タの起動後回転が一定に落ちつくまで待つようにしてい
た。また、一定速度で回転させるためにＡＣモータを使
用しなければならず、使用した場合でもクラッチ，ブレ
ーキ等を用いて搬送速度が安定してから繰出しを始める
様にしていた。また、装置を小さくするためにＤＣモー
タを使うことができなかった。

【０００４】また、経年変化等により、蛍光センサの出
力がある程度落ちて来た場合には、正確な判定処理を行
ない得ないことになる。このような場合、従来は、蛍光
センサまたはＵＶランプの寿命を推察して、適宜新品と
交換することによって対処していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな包絡線を用いた検出方法であると、信号波形をサン
プリングする位置がずれると検出値に若干の違いが生じ
るため（点でサンプリングを行なうため）、真偽判定の
信頼性が劣るという欠点があった。このため、紙幣のデ
ータをサンプリングする際には、積分の定数を大きくし
た紙幣の単位搬送時間毎にその電荷を放電させ、新たに
積分を開始させて紙幣の単位搬送時間毎にその積分値を
Ａ／Ｄ変換し、その後積分された電荷を放電させて、次
の単位搬送時間の間積分するようにしている。この場
合、放電が遅いと多少の電荷が積分用コンデンサに残
り、サンプリングする電圧が徐々に上昇するという不具
合があった。

【０００６】また上述したように、紙幣の搬送速度の変
動があった場合には、正しい検出値が得られないという
欠点があったため、搬送速度の変動があっても積分回路
の出力が変化しないようにすることが望まれていた。さ
らに、従来は、蛍光センサの出力がある程度落ちて来た
場合には、蛍光センサまたはＵＶランプが寿命に達して
いない場合でも新品と交換してしまうことがあり、装置
の保守期間を短くし、顧客の保守に必要な出費を増やす
結果になるという不具合があった。

【０００７】本発明は上述のような事情より成されたも
のであり、本発明の目的は、回路やセンサを追加するこ
となく、上記のような各要因にて発生する紙幣検知セン
サ出力のバラツキを補正し、紙幣検知能力を向上させる
ことができると共に、真偽判定における信頼性を大幅に
向上させることができる紙幣検知センサ出力補正装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は紙幣識別装置に
おける検知センサの出力を補正する紙幣検知センサ出力
補正装置に関するもので、本発明の上記目的は、紙幣を
搬送するための搬送手段と、前記紙幣に光を照射する光
源を有すると共に、前記紙幣からの蛍光を受ける受光セ
ンサを有する蛍光センサと、前記蛍光センサの出力を一
定時間積分する積分器と、前記積分器の充電電荷を放電
する放電手段とを備え、前記蛍光センサの出力に基づき
前記紙幣の真偽を判定するようになっている紙幣識別装
置における紙幣検知センサ出力補正装置において、前記
放電手段により前記積分器の充電電荷を放電させて、前
記積分器の放電終了時の出力値及び前記積分器の充電後
の出力値を順次読込む読込手段と；前記読込手段により
読込まれた前記充電後の出力値から直前の前記放電終了
時の出力値を減算する演算手段とを備え、前記演算手段
での減算値に基づき前記紙幣検知センサの出力を補正す
ることによって達成される。

【０００９】また、搬送路上を異なる速度で紙幣を搬送
することができる搬送手段と、前記搬送手段による前記
紙幣の搬送距離に応じてパルスを発生する搬送パルス発
生手段と、前記紙幣に光を照射する光源を有すると共
に、前記紙幣からの蛍光を受ける受光センサを有する蛍
光センサと、前記蛍光センサの出力を一定時間積分する
積分器と、前記積分器の充電電荷を所定数の前記パルス
の発生毎に放電する放電手段とを備え、前記蛍光センサ
の出力に基づき前記紙幣の真偽を判定するようになって
いる紙幣識別装置における紙幣検知センサ出力補正装置
において、前記パルスを計数して前記所定数のパルスの
発生時間を計時する計時手段と；前記放電手段により前
記積分器の充電電荷を放電させて、前記積分器の放電終
了時の出力値及び前記積分器の充電後の出力値を順次読
込む読込手段と；前記読込手段により読込まれた前記充
電後の出力値から直前の前記放電終了時の出力値を減算
する第１の演算手段と；前記計時手段により計時したパ
ルス発生時間及び前記紙幣の基準搬送速度に基づき前記
搬送速度の変動量を演算する第２の演算手段とを備え、
前記第１の演算手段での減算値及び前記第２の演算手段
での変動量算出値に基づき前記紙幣検知センサの出力を
補正することによって達成される。

【００１０】さらに、紙幣を搬送するための搬送手段
と、前記紙幣に光を照射する光源を有すると共に、前記
紙幣からの蛍光を受ける受光センサを有する蛍光センサ
と、前記蛍光センサの出力を一定時間積分する積分器
と、前記積分器の充電電荷を放電する放電手段とを備
え、前記蛍光センサの出力に基づき前記紙幣の真偽を判
定するようになっている紙幣識別装置における紙幣検知
センサ出力補正装置において、前記放電手段により前記
積分器の充電電荷を放電させて、前記積分器の放電終了
時の出力値及び前記積分器の充電後の出力値を順次読込
む読込手段と；前記読込手段により読込まれた前記充電
後の出力値から直前の前記放電終了時の出力値を減算す
る第１の演算手段と；前記光源の光量を検出する光量監
視センサと；前記光量監視センサの出力に基づき前記光
源の光量の変量を演算する第２の演算手段とを備え、前
記第１の演算手段での減算値及び前記第２の演算手段で
の変量算出値に基づき前記紙幣検知センサの出力を補正
することによって達成される。

【００１１】

【作用】本発明にあっては、紙幣検知センサ（蛍光セン
サ）の出力を積分する積分器の放電動作で生じる電圧誤
差を補正できるので、積分用コンデンサに放電しきれな
い電荷が残ることによって電圧上昇が生じたとしても適
正なデータを得ることができるようになる。また、積分
用コンデンサの放電時間を短くしても適正なデータが得
られるので、放電時間を短縮することで紙幣の検索面に
対するデータ採集範囲を広げることができ、紙幣検知セ
ンサの検知能力を上げることが可能となる。

【００１２】また、紙幣の搬送速度に応じて積分器の出
力値を適正値に補正することができるので、搬送モータ
の立上がりやメカ負荷によって搬送速度に変動が生じた
場合においても適正なデータを得ることができるように
なる。

【００１３】さらに、蛍光センサの発光量の変化に応じ
てセンサ出力を補正することができるので、周囲の温度
変化や経年変化によって蛍光センサの出力が変化した場
合においても適正なデータを得ることができるようにな
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図２は、本発明の前提となる紙葉類
計数処理機の外観構成の一例を示す図であり、図３は、
その機構系の一例を示す縦断面図、また、図５は電気回
路系の概略構成を示すブロック図である。先ず、これら
の図を参照して本発明の前提となる紙葉類計数処理機の
概略を説明する。

【００１５】図２の外観図に示すように、紙葉類計数処
理機１の筐体２３の前面には、計数スタートボタン，速
度モード等の指定をするための操作ボタン，計数値等を
表示するための表示部，アラームランプなどから成る操
作パネル２２が設けられており、操作パネル２２の上部
にはホッパ１１、下部にはスタッカ２０がそれぞれ設け
られている。また、筐体２３の側壁の下部には電源スイ
ッチ２４が設けられている。そして、ホッパ部１１に集
積された紙幣は、計数スタートボタンの押下により、ロ
ーラ１２，１３，１４によって筐体２３内に繰り出さ
れ、紙幣の鑑別および計数処理が行なわれた後、スタッ
カファン１８によって排出されてスタッカ２０に集積さ
れるようになっている。

【００１６】次に、図３を参照して内部機構を説明する
と、筐体２３内のキッカローラ１２、フィードローラ１
３及びゲートローラ１４は、ホッパ部１１内に集積され
た紙幣１０を繰り出す繰出手段を構成する。また、フィ
ードローラ１３、このフィードローラ１３と対向するロ
ーラ１５、加速ローラ１６、及び、フライホイール１６
ａが取り付けられた加速ローラ１７は、上記の繰出手段
で繰り出された紙幣１０を搬送する搬送手段を構成す
る。これらの繰出手段と搬送手段の各部は、ＤＣモータ
Ｍ１（図５参照）によって駆動される。なお、フィード
ローラ１３の摩擦部１３ａは、キッカローラ１２の摩擦
部１２ａよりも所定角度（例えば、４度）送れて回転す
るように構成されており、また、加速ローラ１６，１７
は、ＤＣモータＭ１とワンウェイクラッチ（図示せず）
によって連結されている。

【００１７】ガイド板１９ａ，１９ｂは、搬送される紙
幣１０をスタッカファン１８に導くための搬送路を形成
する。スタッカファン１８は、搬送手段によって搬送さ
れてきた紙幣１０を羽根内に１枚ずつ取り込み、スタッ
カ２０内に集積する。このスタッカファン１８は、独立
のＤＣモータＭ２（図５参照）によって駆動されるよう
に構成されている。

【００１８】ここで、これらの各構成部は、キッカロー
ラ１２の周速をＶ_１とすると、フィードローラ１３の周
速がＶ_１、加速ローラ１６，１７の周速が１．２Ｖ_１、
スタッカファン１８の周速がＶ_１／３となるように構成
されている。

【００１９】ホッパ部１１からスタッカ部２０に至る搬
送区間には、ホッパセンサＳ１，蛍光検知センサユニッ
トＳ４，計数センサＳ２，スタッカセンサＳ３がそれぞ
れ配設されており、フライホイール６ａの周縁部には、
エンコーダＳ５が設けられている。以下、各センサの機
能の概略を説明する。

【００２０】ホッパセンサＳ１は、ホッパ部１１内の紙
幣１０の有無を検出する。

【００２１】蛍光検知センサユニットＳ４は、搬送手段
により搬送されてきた紙幣１０に対してＵＶランプ光を
照射し、反射されてきた蛍光を受光して検出信号を出力
する。ここで、蛍光検知センサユニットＳ４の構成例を
説明する。

【００２２】図４は蛍光検知センサユニットＳ４の構成
例を示す断面図であり、同図に示すように、ユニット容
器４４内には、光源であるＵＶランプ（冷陰極ＵＶラン
プ）４１と、紫外線域の特定周波数に光のみを通過させ
るフィルタ４２と、光源を反射するが受光光を反射させ
ないで通過させる反射面にコーティングを施し且つ可視
光を通過させるダイクロイックミラー４３と、通過した
蛍光を受けて電流に変換する受光センサ（フォトダイオ
ード）ＰＤ１とが配設されており、さらに、光源の光量
を検出する光源監視用センサＰＤ２が、ＵＶランプ４１
の近傍に設けられている。そして、ＵＶランプ４１，受
光センサＰＤ１，光源監視用センサＰＤ２等への配線は
基板４５上に集約され、コネクタ４６により外部と接続
されるようになっている。以下、受光センサＰＤ１の検
出信号の出力に係わる機器（ＰＤ１，４１〜４６）を、
“蛍光センサＳ４ａ”と呼び、光源監視用センサＰＤ２
に係わる機器（ＰＤ２，４５，４６）を、“光量監視セ
ンサＳ４ｂ”と呼ぶ。

【００２３】ここで、同図を参照して蛍光センサＳ４ａ
の動作を説明すると、光源であるＵＶランプ４１からフ
ィルタ４２を通過した特定波長の光は、ダイクロイック
ミラー４３のＡ面から入射してＢ面で反射され、反射光
がＣ面を通過して紙幣１０を照射する。紙幣１０が発す
る蛍光はダイクロイックミラー４３のＣ面から入射して
Ｂ面を通過し、受光センサＰＤ１に受光され、受光情報
が電流に変換されて出力される。そして、この検出信号
が後述する補正処理によって補正され、補正後の検出信
号に基づいて紙幣１０の真偽が判定されるようにしてい
る。

【００２４】受光素子Ｓ２´及び発光素子Ｓ２”（図３
参照）は、上述の搬送手段で搬送されてきた紙幣１０の
枚数を計数する計数センサＳ２を構成している。

【００２５】スタッカセンサＳ３は、スタッカ２０内の
紙幣１０の有無を検出する。

【００２６】エンコーダＳ５は、スリット円盤兼用のフ
ライホイール６ａの周縁部分に一定間隔で形成されたス
リットを検出することによりその収束を検出する。これ
によって、紙幣１０の繰出速度及び搬送速度が算出され
る。

【００２７】次に、図５を参照して電気回路系の構成を
説明する。制御部２１は、ＣＰＵ，メモリ，Ａ／Ｄ変換
器等から成る信号処理部，センサ入力手段，エンコーダ
Ｓ５から入力されるメカクロックの計数手段及び計時手
段等から構成される。制御部２１では、操作パネル２２
や各センサＳ１〜Ｓ５から入力した信号に基づいて、計
数処理機全体の制御（ＤＣモータＭ１，Ｍ２の駆動制
御、異常処理等）、及び紙幣の鑑別／計数処理を行なう
ようになっている。本発明による蛍光センサＳ４ａの受
光信号の補正処理は、制御部２１内の補正手段によって
行なわれる。なお、紙幣の搬送速度のモードは、５００
枚／分，１０００枚／分，１５００枚／分の３モードあ
るが、これらの３モードに限るものではない。また、各
駆動モータとしてＤＣモータを例としているが、ＡＣモ
ータ等であっても良いことはもちろんである。

【００２８】このような構成において、本発明の紙幣検
知センサ出力補正装置について詳細に説明する。図１
は、本発明の紙幣検知センサ出力補正装置のハードウェ
ア構成の一例を示すブロック図であり、図４に示した蛍
光検知センサユニットＳ４からは、蛍光センサＳ４ａの
蛍光検知信号ＳＤａと、光量監視センサＳ４ｂの光量検
知信号ＳＤｂとが出力され、それぞれ平滑回路３１ａ，
３１ｂに入力される。蛍光センサＳ４ａからの蛍光検知
信号ＳＤａは、平滑回路３１ａで平滑化されてオフセッ
ト調整回路３２に送出される。一方、光量監視センサＳ
４ｂからの光量検知信号ＳＤｂは、平滑回路３１ｂで平
滑化され、オフセット調整回路３２に送出されると共
に、Ａ／Ｄ変換器３４ｂでデジタル値に変換されてＣＰ
Ｕ３０に送出される。オフセット調整回路３２では、平
滑化された蛍光検知信号ＳＤａに対してオフセット調整
（後述）を行なう。オフセット調整された蛍光検知信号
は、積分器３３で一定時間積分され、図示しない増幅回
路で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３４ａでデジタル値に
変換されてＣＰＵ３０に送出される。

【００２９】ＣＰＵ３０では、光量検知データＳＤｂ´
に基づいて制御回路３５に制御指令ＵＶＤを送出し、制
御回路３５とインバータ３６を通して、蛍光ランプ４１
の発光量が適正量となるように調整（後述）する。ＣＰ
Ｕでは、デジタル化された蛍光検知データＳＤａ´及び
光量検知データＳＤｂ´に基づいて、以下に示す補正処
理を行ない、補正された蛍光検知データに基づいて紙幣
の真偽を判定する。

【００３０】本発明では、検知センサ（蛍光センサＳ４
ａ）の検知能力を上げるために、各要因にて発生する蛍
光センサ出力のバラツキを補正する。補正の対象として
は大きく３項目あり、これらの補正処理を順次説明す
る。

【００３１】回路誤差の補正例；搬送モータをＯＮさ
せてから、積分器３３内の放電手段では、所定量の搬送
パルス毎（本実施例ではメカタイミングパルス５パルス
毎）に、積分器３３内の積分用コンデンサに充電してい
る電荷を放電させる。そのときのＡ／Ｄ変換器３４ａの
入力信号電圧の波形は、例えば図１２のようになる。こ
の放電制御は、抵抗器を介して積分用コンデンサに接続
されるアナログスイッチを、搬送パルス毎にＯＮさせる
ことにより行ない、本実施例では、この時の時定数は３
９０Ω×０．１μＦ＝３９μｓｅｃとなる。ところが、
紙幣の検索面一面をもれなくデータを取ろうとする場
合、同図に示す放電時間ｔｄの間はデータの採集ができ
ないことになる。この放電時間ｔｄを短くするとデータ
採集時間は長くなるが、ＩＣの特性により十分な放電が
できなくなる。そのため、積分用コンデンサに放電しき
れない電荷が残るために一定したＤＣ電圧の入力がある
場合においては、図１３に示すように、Ａ／Ｄ変換器３
４ａの入力信号電圧は徐々に上昇することになるので、
正確なデータが得られなくなる。その結果、このデータ
をそのまま使用すると紙幣の真偽判定処理において支障
を生じることになる。そこで、本発明では、積分器３３
でリセット毎に放出しきれない電圧を以下の方式で補正
するようにする。

【００３２】ＣＰＵ３０では、積分器３３の積分用コン
デンサの充電電荷を所定量の搬送パルス毎に放電させ
て、充電を開始させる時点（アナログスイッチをＯＮす
るタイミング）で、積分器３３の出力値（Ａ／Ｄ変換
値）を読み込み、所定量の搬送パルスを計数後、積分器
３３の出力値を読み込む。そして、この読込み動作を放
電サイクル毎に繰返して、放電終了時の出力値と充電後
の出力値を順次読み込む。その際、充電後の出力値から
直前の放電終了時の出力値を減算し、減算した値をメモ
リに記憶する。すなわち、図１４に示すＶ１´とＶ１，
Ｖ２´とＶ２，……の値を順次読み取り、Ｖ１”＝Ｖ１
−Ｖ１´，Ｖ２”＝Ｖ２−Ｖ２´，……というように、
次の数１によりｉ番目のデータを採集する。

【００３３】

【数１】Ｖｉ”＝Ｖｉ−Ｖｉ´ 但し、Ｖｉ´は、積分用コンデンサの電荷放電時の積分
電圧のＡ／Ｄ変換値であり、Ｖｉは、５メカクロック経
過時の積分電圧のＡ／Ｄ変換値である。

【００３４】この処理により、積分器３３でリセット毎
に放出しきれない電圧が補正されることになり、上記算
出値Ｖｉ”に基づいて紙幣の真偽判定処理（後述）をす
ることにより、真偽判定の信頼性が向上する。

【００３５】搬送速度補正例；搬送パルス発生手段で
あるメカクロックは、紙幣の搬送距離に応じて発生する
ようにしている。モータのギアヘッドでの回転速度に換
算して紙幣の搬送速度が例えば５００ｒｐｍ，１０００
ｒｐｍ，１５００ｒｐｍの場合には、紙幣の搬送速度
は、図１５に示すようになり、このときの５メカクロッ
ク毎のデータのサンプリング周期は、おのおの、２２５
０μｓｅｃ，１１２５μｓｅｃ，７５０μｓｅｃとな
る。すなわち、搬送速度が変動するとメカクロックの発
生する間隔が変わることになる。そこで、本発明では、
検出データを以下の方式で補正するようにする。

【００３６】手順１として、次の処理によって積分時間
を基準搬送速度（１０００ｒｐｍ）の場合に換算する。
ここで、放電終了時点（＝充電開始時点）から次の放電
終了時点までのデータ（図１４に示した例えばＶ１´〜
Ｖ２´の間のデータ：以下、“ゾーンデータ”と呼ぶ）
において、ｉ番目のゾーンデータをＤｉ´とすると、Ｃ
ＰＵ３０では、次の数２によりＤｉ´を算出する。

【００３７】

【数２】Ｄｉ´＝Ｖｉ”×（Ｃｔ／ｔｉ）但し、Ｖｉ”は前記数１による算出値であり、Ｃｔは、
基準搬送速度での繰出しの場合の所定量の搬送パルス間
隔（５メカクロック）の時間にＣＰＵ３０が計数する内
部クロックのカウント数である。また、ｔｉは、５メカ
クロックを数える時のＣＰＵ３０の内部クロック計数値
である。

【００３８】手順２として、次の数３により、蛍光セン
サＳ４ａの出力で、媒体（紙幣）有りのときのゾーンデ
ータ値Ｄｉ´から媒体無しのときのゾーンデータ値Ｄｏ
を減算して、常に出力に畳重しているノイズ成分を補正
する。

【００３９】

【数３】Ｄｉ”＝Ｄｉ´−Ｄｏここで、Ｄｏは、Ｄｏ＝（Ｖｏｉ−Ｖｏｉ´）×（Ｃｔ
／ｔｏ）により算出した媒体無しのときのゾーンデータ
値である。但し、計数スタート前の所定時間（例えば、
２０秒間）サンプリングし、その中で１番大きい値はノ
イズの畳重と考え、準最大値として２番目に大きい値を
オフセット電圧Ｄｏとする（ｔｏは、その時のＣＰＵの
内部クロック計数値）。

【００４０】上記手順１の処理により、モータの立上が
りやメカ負荷によって搬送速度の変動が生じた場合にお
いても、積分器の出力値が適正値に補正されることにな
り、更に、上記手順２の処理により、常に出力に畳重し
ているノイズ成分が補正されることになる。

【００４１】センサ感度・温度の補正；ＵＶランプは
通電開始後１００秒までは徐々に出力が増加していく性
質を持つため、この間に計数したりするためには補正が
必要となる。また、周囲の温度変化や経年変化により出
力が変動した場合にも補正は必要となる。図１６は蛍光
センサの立ち上がり特性を示しており、センサの特性
上、電源ＯＮ直後にはグラフに示すような電圧の変化が
生じる。本実施例では、媒体無しのときの積分器３３の
電圧値が一定電圧値（１８０ｍＶ）となるように可変抵
抗器（図示せず）を用いてオフセット調整回路３２で調
整している。そして、検出データの計算を行なうときに
は、オフセット電圧値に相当するＡ／Ｄ変換値（１８０
ｍＶでは“９”）を減算するようにしている。

【００４２】しかし、上記のように温度環境やＵＶラン
プの経年変化等により蛍光センサの出力電圧が不安定な
状態になる場合があるので、出力電圧から一律に上記Ａ
／Ｄ変換値を減算してしまうと、誤差が生じてしまう。
そこで、本発明では、光量監視センサＳ４ｂにより蛍光
ランプ４１の光量を監視し、監視センサＳ４ｂの出力値
ＳＤｂ´を用いて補正する。また、待機中（計数処理機
の電源投入後、計数処理の開始前の間）は、同図のグラ
フに示すように監視センサＳ４ｂの出力電圧が基準値
（本実施例では２．５Ｖ）となるように、ＵＶランプ４
１の点灯制御により発光量を調整する。この調整処理に
よりＵＶランプ４１の発光量の安定化を図ることによっ
て、温度変化等の環境変化に伴う蛍光センサＳ４ｂの出
力値ＳＤａ´の変動を間接的に補正する。これらの補正
処理の詳細については、以下の動作例の説明の中で記述
する。

【００４３】次に、紙幣計数処理機１の動作例と共に、
上記〜の補正処理について、図６〜図１１のフロー
チャートに従って詳細に説明する。紙幣計数処理機１の
電源スイッチ２４により主電源が投入されると、制御部
２１内のＣＰＵ３０は、経時タイマをスタートさせ（ス
テップＳ１０１）、制御回路３５，インバータ３６を介
してＵＶランプ４１をデューティ比１００％で点灯させ
る（ステップＳ１０２）。続いて、光量監視センサＳ４
ｂの検出信号のＡ／Ｄ変換値ＳＤｂ´を読込み（ステッ
プＳ１０３）、その検出値ＳＤｂ´が設定値（本実施例
では２．０Ｖ）以上であるか否かを判定し（ステップＳ
１０４）、設定値以上であれば所定のデューティ比でイ
ンバータ３６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、検出センサ
Ｓ４ａ，Ｓ４ｂの出力が基準値（本実施例では２．５
Ｖ）となるように調整する。

【００４４】ここで、図１７を用いて説明すると、先
ず、Ａ／Ｄ変換器３４ｂの入力信号電圧が１．０Ｖ以上
であるか否かを判定し、規定時間内に１．０Ｖ以上に達
しなかった場合には、センサ機器の異常と見なして処理
を停止する。１．０Ｖ以上であれば、蛍光センサＳ４ａ
の光源環境の準備完了と判断し、ランプ寿命を長くする
ために、電圧値が設定値（２．０Ｖ）以上となった時点
より、同図に示すように、例えばデューティ比３３％
で、インバータを１サイクルＯＮ，２サイクルＯＦＦし
てＵＶランプ４１の点灯制御を行ない、光量監視センサ
Ｓ４ｂの出力が基準値（２．５Ｖ）となるように調整す
る。なお、後述する光量監視センサ出力に基づく蛍光検
出データの補正処理は、上記の基準値を基準として行な
う（ステップＳ１０５）。

【００４５】続いて、制御部２１では、ホッパセンサＳ
１の検出信号により紙幣１０がホッパ１１に載置されて
いるか否かを判別し（ステップＳ１０６）、載置されて
いなければステップＳ１０３に戻って上記の点灯制御を
繰り返し、載置されているのであれば、計数スタートボ
タンが押下されているか否かを判別する（ステップＳ１
０７）。計数スタートボタンが押下されたのであれば、
ＵＶランプ４１をデューティ比１００％で点灯させると
共に（ステップＳ１０８）、蛍光センサＳ４ａのデータ
ＳＤａ´を所定時間採集する。本実施例では、２０ｍｓ
間、１１２５μｓ毎にサンプルし、媒体（紙幣１０）が
存在しない状態でのデータを採集する。そして、２０ｍ
ｓ間の間で一番大きいものはノイズの重畳と考え、採集
した電圧の中の準最大値をオフセット電圧Ｄｏとする。
但し、オフセット電圧Ｄｏは、紙幣１０の搬送速度の変
動による誤差の補正（後述）を行なった値である（ステ
ップＳ１０９）。

【００４６】続いて、制御部２１では、モータＭ１，Ｍ
２を駆動してホッパ部１１内に集積された紙幣１０を繰
出手段により繰出し、繰出された紙幣１０を搬送手段に
より搬送する（ステップＳ１１０）。制御部２１では、
後述する所定クロック毎の割込み処理（ステップＳ２０
０）による蛍光センサＳ４ａ及び光量監視センサＳ４ｂ
の検出データ読込処理が終了したか否かを判定し（ステ
ップＳ１１１）、割込み処理が終了していないのであれ
ば、紙幣１０の計数処理と搬送異常等の監視処理を行な
う。この計数処理及び異常監視処理の技術は従来と同様
であり、説明を省略する（ステップＳ１１２）。

【００４７】ここで、所定クロック（本実施例では５メ
カクロック）毎に実行される割込み処理を、図８と図９
のフローチャートに従って説明する。今、ｎ番目の割込
み処理の場合を想定して説明すると、制御部２１では、
先ず内部タイマの値ｔｉを読み出してタイマのリセット
及び再スタートを行ない（ステップＳ２０１）、蛍光セ
ンサＳ４ａの検出信号のＡ／Ｄ変換を開始する（ステッ
プＳ２０２）。制御部２１では、Ａ／Ｄ変換器３４ａの
変換時間分ウェイトした後（ステップＳ２０３）、蛍光
センサＳ４ａのＡ／Ｄ変換値Ｖｉ（ゾーンデータの山部
のＡ／Ｄ変換値；図１４のＶ１，Ｖ２，……）を読込む
（ステップＳ２０４）。続いて、アナログスイッチの短
絡をＯＮにして積分器３３内の積分用コンデンサの放電
を開始し（ステップＳ２０５）、光量監視センサＳ４ｂ
の検出信号のＡ／Ｄ変換を開始する（ステップＳ２０
６）。制御部２１では、Ａ／Ｄ変換器３４ｂの変換時間
分ウェイトした後（ステップＳ２０７）、光量監視セン
サＳ４ｂのＡ／Ｄ変換値Ｖｓｉを読込む（ステップＳ２
０８）。

【００４８】続いて、ステップＳ２０５にて放電開始し
た積分用コンデンサの放電時間を待った後、蛍光センサ
Ｓ４ａの検出信号のＡ／Ｄ変換を開始する（ステップＳ
２０９，２１０）。そして、Ａ／Ｄ変換器３４ａの変換
時間分ウェイトした後（ステップＳ２１１）、アナログ
スイッチの短絡をＯＦＦにして積分用コンデンサの放電
を終了し（ステップＳ２１２）、蛍光センサＳ４ａのＡ
／Ｄ変換値Ｖi+1 ´（ゾーンデータの谷部のＡ／Ｄ変換
値；図１４のＶ２´，Ｖ３´，……）を読込み（ステッ
プＳ２１３）、ｎ番目の割込み処理を終了する。

【００４９】割込み処理によるデータ採集が終了したの
であれば（図６：ステップＳ１１１）、制御部２１では
検出データの補正を行なう。ここで、検出データの補正
方法としては２通りの方法があり、これらの補正処理
（ステップＳ３００）については後述する。検出データ
の補正が終了すると、制御部２１では、紙幣１０が１枚
通過したか否かを判定し（ステップＳ１１３）、通過し
ていなければステップＳ１１１に戻って上記処理を繰り
返し、１枚通過したのであれば、補正処理後の蛍光検出
データＤ１〜Ｄｍ（ｍは有効データの個数）を最大値か
ら順に並べ変え、並べ変えられたデータＸmax 〜Ｘ１の
うち、最大値Ｘmax をノイズの畳重と見なして除外し、
ｍ−１個のデータの平均値Ｄｓを次の数４により算出
し、真偽判定値とする（ステップＳ１１４）。

【００５０】

【数４】Ｄｓ＝（Ｘmax-1 ＋……＋Ｘ2 ＋Ｘ1 ）／（ｍ−１）

【００５１】そして、この真偽判定値Ｄｓと閾値Ｓとを
比較し（ステップＳ１１５）、真偽判定値Ｄｓが閾値Ｓ
未満であれば、偽券として判定して異常処理へ移行し
（ステップＳ１１６）、真偽判定値Ｄｓが閾値Ｓ以上で
あれば正券と判定する（ステップＳ１１７）。そして、
全ての紙幣１０について計数処理が終了したか否かをチ
ェックし（ステップＳ１１８）、終了していないのであ
れば、ステップＳ１１１に戻って、次に搬送されてくる
紙幣１０の真偽判定処理と計数処理を繰返し、全ての紙
幣１０について処理が終了したのであれば、モータＭ
１，Ｍ２の駆動を停止して紙幣計数処理機１の動作を終
了する。

【００５２】図１０は、ステップＳ３００における検出
データの補正処理の第１の例を示すフローチャートであ
り、同図に従って補正処理の第１の例を説明する。搬送
モータＭ１の速度は、速度モードや紙幣の長さによって
変動すると共に、モータ起動後、回転が一定になるまで
の間は変動する。そこで、ＣＰＵ３０では、前記の数２
により、検出データＶの積分時間を基準搬送速度の場合
に換算して、搬送速度の変動に伴う誤差を補正する（ス
テップＳ３０１）。

【００５３】続いて、前記の数３により、蛍光センサＳ
４ａの出力で、媒体有りのときのゾーンデータ値Ｄｉ´
から媒体無しのときのゾーンデータ値Ｄｏを減算して、
常に出力に畳重しているノイズ成分を補正する。ここ
で、Ｄｏは、図６のステップＳ１０９の処理で算出した
オフセット電圧Ｄｏ（前記数３の補足説明に記した数式
参照）である（ステップＳ３０２）。

【００５４】続いて、センサ感度や温度を要因とする環
境変化に対する蛍光センサ出力の誤差を、Ｄｉ”を算出
した時の光量監視センサの値Ｖｓｉを用いて、次の数５
により補正し（ステップＳ３０２）、メイン処理に復帰
する。

【００５５】

【数５】Ｄｉ＝Ｄｉ”×（Ｖk ／Ｖｓｉ）但し、Ｖk は、ステップＳ１０５での点灯制御による光
量監視センサＳ４ｂの基準電圧値（本実施例では２．５
Ｖ）である。

【００５６】次に、ステップＳ３００における検出デー
タの補正処理の第２の例を、図１１のフローチャート従
って説明する。第２の例では、前記の補正処理で説明
したオフセット調整回路３２のオフセット電圧値は使用
せず、変換テーブルを用いて光量監視センサＳ４ｂの出
力よりオフセット電圧値を求める。オフセット調整回路
３２のオフセット電圧値は、補正処理に先立ちキャンセ
ルするか、或いはオフセット調整回路３２自体をハード
ウェア構成から削除するものとする。

【００５７】図１８は、監視電圧Ｖｓｉとオフセット電
圧Ｖoffiとの対応を示す図であり、同図のような対応値
を予めテーブルに設定しておく。ＣＰＵ３０では、先
ず、ＵＶランプ４１のＯＮから所定時間（本実施例では
３分）以上が経過したか否かを判別し（ステップＳ３１
１）、経過していなければ標準のオフセット電圧（１８
０ｍＶ）をオフセット電圧（Ｖｓｉ＝１８０ｍＶ）とし
（ステップＳ３１２）、３分以上経過していれば光監視
センサＳ４ｂの監視電圧Ｖｓｉをオフセット電圧とする
（ステップＳ３１３）。

【００５８】続いて、変換テーブルより、Ｖｓｉに対応
するオフセット値Ｖoffiを得て（ステップＳ３１４）、
次の数６により補正し（ステップＳ３１５）、メイン処
理に復帰する。

【００５９】

【数６】Ｄｉ＝（Ｖｉ−Ｖoffi）×（Ｖk ／Ｖｓｉ）但し、Ｖk は、ＵＶランプ４１の点灯制御で制御される
光量監視センサＳ４ｂの基準電圧値（本実施例では２．
５Ｖ）である。

【００６０】以上の処理によって、集積回路の特性や搬
送速度の変動を要因とする蛍光センサ出力信号の誤差、
更に、センサ個々の特性や温度変化等を要因とする蛍光
センサ出力信号の誤差を自動的に補正することができ、
信頼性の高い紙幣識別用のデータを得ることができるよ
うになる。

【００６１】本発明では、上記の補正の他に、計数タイ
ミングを検知する計数センサＳ２と蛍光センサＳ４ａと
の位置がずれていることにより生じるデータのタイミン
グズレを補正する。

【００６２】計数センサＳ２と蛍光センサＳ４ａのデー
タ検出位置（受光センサの位置）は同一位置となるのが
望ましいが、図３の配置例に示したように、物理的な制
約や保守性の観点から、ずらして配置しなけらばならな
い場合がある。図１９（Ａ）は、蛍光センサＳ４ａと計
数センサＳ２とをＬｍｍずらして配置したときの各セン
サの出力波形を示す図であり、Ｐｈは、計数センサＳ２
が紙幣の先端部を検出した時点、Ｐｔは、計数センサＳ
２が紙幣の後端部を検出した時点をそれぞれ示してい
る。この場合、蛍光センサＳ４ａでは、紙幣の先端部に
対応するデータは、ＰｈよりＬｍｍ（ゾーンデータＹｎ
個）分手前のデータであり、紙幣の後端部に対応するデ
ータは、ＰｔよりＬｍｍ（ゾーンデータＹｎ個）分手前
のデータである。そのため、計数センサＳ２で検出した
時点のデータをそのまま使用すると実際の紙幣に対応す
るデータが得られないことになる。

【００６３】そこで、本発明では、同図（Ｂ）に示すよ
うに、計数センサＳ２と蛍光センサＳ４ａを同一位置と
したときの状態と一致するようにズレ分を補正する。図
２０は、蛍光センサ出力の各ゾーンデータ（Ａ／Ｄ変換
値）を保存するバッファを示したもので、バッファＡ
は、計数センサＳ２で紙幣を検出するまでの間、ゾーン
値をサイクリックに保存するバッファ（本発明では、
“リングバッファ”と呼ぶ）である。また、バッファＢ
は、計数センサＳ２で紙幣を検出した時点以降のゾーン
値をシーケンシャルに保存するバッファである。このよ
うに、固定領域の他にリング状の記憶領域を予め設けて
おく。また、物理的なズレ（Ｌｍｍ）の間に検出するゾ
ーンデータ数Ｙｎの値は、予め設定しておくものとす
る。

【００６４】ＣＰＵ３０では、計数スタートボタンの押
下で蛍光センサ出力のデータの採集を開始し、計数セン
サＳ２で紙幣を検出する時点（図１９（Ａ）のＰｈ地
点）までは、リングバッファＡにゾーン値をサイクリッ
クに保存する。そして、計数センサＳ２によって紙幣の
先端部（Ｐｈ地点）を検出したら、以降のゾーン値をバ
ッファＢにシーケンシャルに保存する。そして、ＣＰＵ
３０では、紙幣の先端部のＹｎ個手前のゾーンデータか
ら、後端部（Ｐｔ地点）のＹｎ個手前のゾーンデータま
でを有効データとする。例えば、図２０のアドレスＲ４
のゾーンデータを保存した後、計数センサＳ２によって
紙幣の先端部を検出した場合、データ列はＲ５，Ｒ６，
Ｒ１，……，Ｒ４の順であり、これらのリングバッファ
Ａ内のデータが、紙幣の先端からＹｎ個の各ゾーンデー
タに対応することになる。

【００６５】なお、上記のズレの補正処理において各バ
ッファＡ，Ｂに格納されるデータは、前述のその他の補
正がされたデータであり、また、ズレの補正は、光量監
視センサＳ４ｂの検出データについても行なわれる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明の紙幣検知センサ
出力補正装置によれば、蛍光センサの出力を積分する積
分器の放電動作で生じる電圧誤差を補正することができ
るので、紙幣の真偽判定における信頼性が向上する。ま
た、放電時間を短縮して紙幣の検索面に対するデータ採
集範囲を広げることができるので、紙幣検知センサの検
知能力を上げることが可能となる。

【００６７】さらに、紙幣の搬送速度に応じて積分器の
出力値を適正値に補正することができるので、搬送モー
タの立上がりやメカ負荷等によって搬送速度に変動が生
じた場合においても影響を受けない紙幣識別装置を提供
できるようになる。

【００６８】また、蛍光センサの発光量の変化に応じて
センサ出力を補正することができるので、周囲の温度変
化や経年変化によって蛍光センサの出力が変化した場合
においても影響を受けない紙幣識別装置を提供できるよ
うになる。さらに、計数センサと蛍光センサとの位置が
ずれていることにより生じるデータのタイミングズレを
補正することができ、センサを任意の位置に配置できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙幣検知センサ出力補正装置の構成例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の前提となる紙葉類計数処理機の外観構
成の一例を示す図である。

【図３】本発明の前提となる紙葉類計数処理機の機構系
の一例を示す縦断面図である。

【図４】図３の蛍光検知センサユニットの構成例を示す
断面図である。

【図５】本発明の前提となる紙葉類計数処理機の電気回
路系の概略構成を示すブロック図である。

【図６】本発明装置による補正処理を説明するためのフ
ローチャートの一部である。

【図７】図６の続きのフローチャートである。

【図８】図６の中の割込み処理ルーチンを説明するため
のフローチャートの一部である。

【図９】図８の続きのフローチャートである。

【図１０】図６の中の補正処理ルーチンの第１の例を説
明するためのフローチャートである。

【図１１】図６の中の補正処理ルーチンの第２の例を説
明するためのフローチャートである。

【図１３】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図１４】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図１５】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図１６】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図１７】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図１８】本発明装置による補正処理で用いる変換テー
ブルの設定内容の一例を示す図である。

【図１９】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【図２０】本発明装置による補正処理で用いるデータ保
存バッファの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１紙葉類計数処理機１０紙幣１１ホッパ１２キッカローラ１２ａ，１３ａ摩擦部１３フィードローラ１４ゲートローラ１５ローラ１６，１７加速ローラ１８スタッカファン１９ａ，１９ｂガイド板２０スタッカ２１制御部２２操作パネル２３筐体３０ＣＰＵ３１ａ，３１ｂ平滑回路３２オフセット調整回路３３積分器３４ａ，３４ｂＡ／Ｄ変換器３５制御回路３６インバータＳ１ホッパセンサＳ２計数センサＳ３スタッカセンサＳ４蛍光検知センサユニットＳ４ａ蛍光センサＳ４ｂ監視センサ４１ＵＶランプ４２フィルタ４３ダイクロイックミラー４４ユニット容器４５基板４６コネクタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図７】図６の続きのフローチャートである。

【図９】図８の続きのフローチャートである。

【図１２】本発明装置による補正処理を説明するための
タイムチャートである。

【符号の説明】１紙葉類計数処理機１０紙幣１１ホッパ１２キッカローラ１２ａ，１３ａ摩擦部１３フィードローラ１４ゲートローラ１５ローラ１６，１７加速ローラ１８スタッカファン１９ａ，１９ｂガイド板２０スタッカ２１制御部２２操作パネル２３筐体３０ＣＰＵ３１ａ，３１ｂ平滑回路３２オフセット調整回路３３積分器３４ａ，３４ｂＡ／Ｄ変換器３５制御回路３６インバータＳ１ホッパセンサＳ２計数センサＳ３スタッカセンサＳ４蛍光検知センサユニットＳ４ａ蛍光センサＳ４ｂ監視センサ４１ＵＶランプ４２フィルタ４３ダイクロイックミラー４４ユニット容器４５基板４６コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙幣を搬送するための搬送手段と、前記
紙幣に光を照射する光源を有すると共に、前記紙幣から
の蛍光を受ける受光センサを有する蛍光センサと、前記
蛍光センサの出力を一定時間積分する積分器と、前記積
分器の充電電荷を放電する放電手段とを備え、前記蛍光
センサの出力に基づき前記紙幣の真偽を判定するように
なっている紙幣識別装置における紙幣検知センサ出力補
正装置であって、前記放電手段により前記積分器の充電
電荷を放電させて、前記積分器の放電終了時の出力値及
び前記積分器の充電後の出力値を順次読込む読込手段
と；前記読込手段により読込まれた前記充電後の出力値
から直前の前記放電終了時の出力値を減算する演算手段
とを備え、前記演算手段での減算値に基づき前記紙幣検
知センサの出力を補正するようにようにしたことを特徴
とする紙幣検知センサ出力補正装置。
【請求項２】搬送路上を異なる速度で紙幣を搬送する
ことができる搬送手段と、前記搬送手段による前記紙幣
の搬送距離に応じてパルスを発生する搬送パルス発生手
段と、前記紙幣に光を照射する光源を有すると共に、前
記紙幣からの蛍光を受ける受光センサを有する蛍光セン
サと、前記蛍光センサの出力を一定時間積分する積分器
と、前記積分器の充電電荷を所定数の前記パルスの発生
毎に放電する放電手段とを備え、前記蛍光センサの出力
に基づき前記紙幣の真偽を判定するようになっている紙
幣識別装置における紙幣検知センサ出力補正装置であっ
て、前記パルスを計数して前記所定数のパルスの発生時
間を計時する計時手段と；前記放電手段により前記積分
器の充電電荷を放電させて、前記積分器の放電終了時の
出力値及び前記積分器の充電後の出力値を順次読込む読
込手段と；前記読込手段により読込まれた前記充電後の
出力値から直前の前記放電終了時の出力値を減算する第
１の演算手段と；前記計時手段により計時したパルス発
生時間及び前記紙幣の基準搬送速度に基づき前記搬送速
度の変動量を演算する第２の演算手段とを備え、前記第
１の演算手段での減算値及び前記第２の演算手段での変
動量算出値に基づき前記紙幣検知センサの出力を補正す
るようにしたことを特徴とする紙幣検知センサ出力補正
装置。
【請求項３】紙幣を搬送するための搬送手段と、前記
紙幣に光を照射する光源を有すると共に、前記紙幣から
の蛍光を受ける受光センサを有する蛍光センサと、前記
蛍光センサの出力を一定時間積分する積分器と、前記積
分器の充電電荷を放電する放電手段とを備え、前記蛍光
センサの出力に基づき前記紙幣の真偽を判定するように
なっている紙幣識別装置における紙幣検知センサ出力補
正装置であって、前記放電手段により前記積分器の充電
電荷を放電させて、前記積分器の放電終了時の出力値及
び前記積分器の充電後の出力値を順次読込む読込手段
と；前記読込手段により読込まれた前記充電後の出力値
から直前の前記放電終了時の出力値を減算する第１の演
算手段と；前記光源の光量を検出する光量監視センサ
と；前記光量監視センサの出力に基づき前記光源の光量
の変量を演算する第２の演算手段とを備え、前記第１の
演算手段での減算値及び前記第２の演算手段での変量算
出値に基づき前記紙幣検知センサの出力を補正するよう
にしたことを特徴とする紙幣検知センサ出力補正装置。