以下、図面を参照して本発明の一の実施� ��形態について説明する。以下に示す実施の� ��態は、本発明に係る紙幣識別装置を備えた� ��幣処理機に関するものである。なお、以下� ��記載は、本発明の実施の一形態に過ぎず、� ��発明の範囲を限定するものではない。

 まず、図1および図2により、本発明に係� �紙幣識別装置を備えた紙幣処理機の全体構� �について説明する。

 図1は、本実施の形態における紙幣処理機 1の外観を示す斜視図である。図1に示すよう� ��、紙幣処理機1は、略直方体形状の筐体92、� ��ッパ11、第1の集積部(第1のスタッカ)3、第2� �集積部(第2のスタッカ)4およびリジェクト部5 0を備えている。

 また、図2は、図1に示す紙幣処理機1の内� ��構成の概略を示す概略構成図であり、主に� ��送系とセンサ系を示している。図2に示すよ うに、紙幣処理機1の筐体92内には搬送部201が 設けられており、この搬送部201により、筐体 92内で紙幣が1枚ずつ順次搬送されるようにな っている。

 以下、このような構成からなる紙幣処理� ��1の各構成要素の詳細について説明する。

 ホッパ11は、オペレータによって複数の� �幣が積層状態で載置されるようになってお� �、紙幣繰出装置10によってこのホッパ11に収� ��された紙幣が1枚ずつ紙幣処理機1の筐体92の 内部に繰り入れられるようになっている。

 紙幣繰出装置10は、紙幣の繰り出しを行� �フィードローラ12、フィードローラ12に対向� ��るよう設けられ当該フィードローラ12との� �にゲート部を形成するゲートローラ(逆転ロ� ��ラ)14、およびホッパ11に収容された紙幣を� �ィードローラ12に蹴り出すキッカローラ16、1 8から構成されている。なお、図2においては� ��ッカローラ16、18が前後に2つ設けられた例� �ついて図示しているが、このような例に限� �されることはなく、キッカローラが一つ(例� ��ばキッカローラ16)のみ設けられるようにな� ��ていてもよい。紙幣繰出装置10により筐体92 内に取り込まれた紙幣は搬送部201により搬送 されるようになっている。

 搬送部201は、略水平方向に延びる上部搬� ��機構202と、上部搬送機構202よりも下方にお� ��て略水平方向に延びる下部搬送機構203と、� ��部搬送機構202および下部搬送機構203の間に� ��けられた中間搬送機構204とを有している。� ��2に示すように、各搬送機構202、203、204から なる搬送部201は略U字形状となっている。こ� �で、紙幣繰出装置10により筐体92の内部に取� ��込まれた紙幣は、上部搬送機構202、中間搬� ��機構204、下部搬送機構203の順に1枚ずつ搬送 されるようになっている。上部搬送機構202、 中間搬送機構204および下部搬送機構203はそれ ぞれ、ベルト搬送機構が組み合わされたもの からなる。ベルト搬送機構は、一対または3� �上のローラおよび各ローラに張架された例� �ばゴムベルトから構成されている。

 図2に示すように、搬送部201の上部搬送機 構202には、紙幣の金種、真偽、正損あるいは 新旧等の紙幣の種別を識別するための紙幣識 別装置220が介設されている。この紙幣識別装 置220の構成の詳細については後述する。

 図2に示すように、搬送部201の下部搬送機 構203の更に下方には、2つの集積部3、4が並列 に配設されている。各集積部3、4は、筐体92� �に取り込まれた紙幣のうち紙幣識別装置220� �より正常であると判定された紙幣を例えば� �種別に積層状態で収容するようになってい� �。図1に示すように、各集積部3、4に集積さ� �た紙幣はオペレータにより自在に取り出し� �能となっている。

 また、図2に示すように、下部搬送機構203 には、2つの分岐部材60、62が直列に設けられ� ��いる。各分岐部材60、62は、例えば爪形状の ものからなり、下部搬送機構203において搬送 される紙幣のうち一部の紙幣をこの下部搬送 機構203から分岐させてそれぞれ分岐ライン3a� ��4aに送るようになっている。分岐ライン3a、 4aはそれぞれ第1の集積部3、第2の集積部4に接 続されており、各分岐部材60、62により下部� �送機構203から分岐させられた紙幣はそれぞ� �各分岐ライン3a、4aを経て第1の集積部3、第2� ��集積部4に送られるようになっている。

 下部搬送機構203の下流側端部には、リジ� ��クト部50への紙幣の集積を行う放出ローラ54 および放出ローラ54に対向するよう設けられ� ��対向ローラ56が設けられている。そして、� �部搬送機構203の下流側端部に送られた紙幣� �、この放出ローラ54と対向ローラ56の間から� ��出されるようになっている。そして、この� ��出させられた紙幣は、放出ローラ54に周設� �れた回転式の札叩きゴム55によりリジェクト 部50に集積されるようになっている。このよ� ��な回転式の札叩きゴム55によって、放出ロ� �ラ54と対向ローラ56の間から放出させられた� ��幣の後端縁が叩かれることによりリジェク� ��部50においてリジェクト紙幣を集積しやす� �なる。

 図1および図2に示すようにリジェクト部50 にはストッパ52が設けられている。このスト� ��パ52により、放出ローラ54と対向ローラ56の� ��から放出された紙幣がリジェクト部50から� �み出して筐体92外へ放出されるのが防止され る。ストッパ52は図2の時計回りに手動で回転 させることができるようになっており、オペ レータが手動でこのストッパ52を図2の時計回 りに回転させることにより、リジェクト部50� ��収容された紙幣を自在に取り出すことがで� ��るようになっている。

 図1に示すように、紙幣処理機1の筐体92に は操作部103および表示部105が設けられている 。操作部103は、オペレータからの指示を受け 付けるための入力キーを有している。表示部 105は、例えばLCDディスプレイからなり、各集 積部3、4における紙幣の集積情報をそれぞれ� ��示するようになっている。具体的には、表� ��部105は、各集積部3、4における、収容され� �べき紙幣の金種、真偽、正損(正券であるか� ��券であるか)、新旧、収容された紙幣の枚数 、および収容された紙幣の合計金額のうち少 なくとも1つの情報を表示するようになって� �る。

 次に、紙幣処理機1のセンサ系について説 明する。図2に示すように、紙幣繰出装置10に は、ホッパ11に紙幣が集積されているか否か� ��検知するセンサ71が設けられている。また� �搬送部201における上部搬送機構202の入口部� �にはセンサ72が設けられており、このセンサ 72は、紙幣が筐体92内に確実に取り込まれた� �とを検知するようになっている。

 センサ73、74、75はそれぞれ搬送部201にお� ��る下部搬送機構203に順番に配設されており� ��各センサ73、74、75の間に分岐部材60、62が位 置するようになっている。センサ73は分岐部� ��60の上流側に設置されており、下部搬送機� �203において搬送される全ての紙幣を検知す� �ようになっている。一方、センサ74は分岐部 材60の下流側に設置されており、下部搬送機� ��203において搬送される紙幣のうち分岐部材6 0により第1の集積部3へ分岐させられなかった 紙幣のみを検知するようになっている。また 、センサ75は分岐部材62の下流側に設置され� �おり、下部搬送機構203において搬送される� �幣のうち分岐部材62により第2の集積部4へ分� ��させられなかった紙幣のみを検知するよう� ��なっている。

 センサ76、77はそれぞれ分岐ライン3a、4a� �設けられており、それぞれ、下部搬送機構20 3から分岐させられて各分岐ライン3a、4aに送� ��れた紙幣を検知するようになっている。

 第1の集積部3、第2の集積部4の中段部分に はそれぞれセンサ78、79が設けられている。� �センサ78、79は、各集積部3、4において紙幣� �立位状態となる等、紙幣が各集積部3、4にお いて異常状態で集積されたときにこのことを 検知するようになっている。さらに、第1の� �積部3、第2の集積部4の下段部分にはそれぞ� �センサ80、81が設けられている。各センサ80� �81は、各集積部3、4に紙幣が収容されている� ��否かを検知するようになっている。また、� ��ジェクト部50にもセンサ82が設けられており 、このセンサ82は、リジェクト部50に紙幣が� �容されているか否かを検知するようになっ� �いる。

 次に、紙幣識別装置220の構成の詳細につ� ��て、図3および図4を用いて説明する。図3は� ��図2に示す紙幣処理機1における紙幣識別装� �220の構成の詳細を示す図であり、図4は、図3 に示す紙幣識別装置220の各構成要素を示すブ ロック図である。なお、図3(a)(b)において、� �幣を参照符号Bで示す。

 図3(a)は、紙幣識別装置220の構成の概略を 示す概略側面図であり、図3(b)は、紙幣識別� �置220の概略上面図である。図3(a)(b)に示すよ� ��に、紙幣識別装置220にはラインセンサ21、� �み検知センサ22、磁気センサ24および光セン� ��26が上流側から順に設けられている。ライ� �センサ21は、図示するように、可視光の赤色 光の光源21a、およびこの光源21aからの赤色光 が紙幣に当たることにより反射された反射光 を受光するイメージセンサ21cを用いた反射型 の赤色光ラインセンサ21acと、赤外光の光源21 b、およびこの光源21bからの赤外光が紙幣を� �過することによる透過光を受光するイメー� �センサ21cを用いた透過型の赤外光ラインセ� �サ21bcとを組合せて、光源を時分割して発光� ��せてイメージセンサ21cを共通に使えるよう� ��したラインセンサである。紙幣識別装置220� ��おける通路の左右に、紙幣の到来のタイミ� ��グを検知するタイミングセンサ20、28が配設 されている。光源21aから発せられる可視光と しては、赤色の他に青色、緑色など、紙幣に 印刷されたインクの色に応じて、適宜選択可 能である。

 図4に示すように、各センサ21ac、21bc、24� �26は評価値算出部30に接続されており、各セ� ��サ21ac、21bc、24、26により検知された検知結� ��は当該評価値算出部30に送られるようにな� �ている。この評価値算出部30は、各センサ21a c、21bc、24、26により検知された検知結果に基 づいて、予め設定された複数の評価値算出式 が組み合わせられたものである1つの評価値� �出式セットにより紙幣の各々の評価値を算� �するようになっている。より具体的に説明� �ると、例えば赤色光ラインセンサ21acにより� ��幣が検知されると、この検知結果は評価値� ��出部30に送られるが、この紙幣の検知結果� �ら、予め設定された特定の第1評価値算出式� ��よって赤色光ラインセンサ21acに係る評価値 が算出される。また、赤外光ラインセンサ21b cによる紙幣の検知結果から、予め設定され� �特定の第2評価値算出式によって赤外光ライ� ��センサ21bcに係る評価値が算出される。同様 に、磁気センサ24、光センサ26による紙幣の� �知結果から、それぞれ予め設定された特定� �第3、第4評価値算出式によって、磁気センサ 24、光センサ26に係る評価値が算出される。� �のようにして、評価値算出部30において、各 センサ21ac、21bc、24、26により検知された検知 結果に基づいて、それぞれ評価値が算出され る。また、上述の1つの評価値算出式セット� �、このような第1~第4評価値算出式が組み合� �せられたものである。

 また、図4に示すように、評価値算出部30� ��識別部32が接続されており、評価値算出部30 により算出された4つの評価値は識別部32に送 られるようになっている。この識別部32は、� ��価値算出部30により算出された4つの評価値� ��基づいて、紙幣の金種や紙幣の真偽等の種� ��を識別するようになっている。このような� ��別部32による紙幣の種別の識別方法につい� �は後述する。

 次に、紙幣識別装置220の構成を説明し、� ��価値の算出方法について詳述する。

 紙幣識別装置220における最も上流側にあ� ��タイミングセンサ20として、紙幣の搬送方� �における右側および左側にタイミングセン� �20a、20bが設けられており、これらのタイミ� �グセンサ20a、20bは、紙幣が紙幣識別装置220� �到来したことを検知するようになっている� �また、紙幣識別装置220における最も下流側� �あるタイミングセンサ28として、紙幣の搬送 方向における右側および左側にタイミングセ ンサ28a、28bが設けられており、これらのタイ ミングセンサ28a、28bは、紙幣が紙幣識別装置 220から送出されることを検知するようになっ ている。ラインセンサ21は、図3に示すように 、紙幣の通路の下方において赤色光LEDアレイ 21aを受光用のイメージセンサ21cの前後に横設 し、搬送される紙幣に対して赤色光を照射す るようになっている。また、紙幣の通路の上 方において、赤外光を発する赤外光LEDアレイ 21bを、イメージセンサ21cに対向させて紙幣の 搬送通路に配設している。より具体的には、 イメージセンサ21cは、受光素子が0.25mmピッチ に並べられており、紙幣の搬送に同期したパ ルスを生成するメカクロック(図示せず)を用� ��て紙幣の搬送の1.5mmピッチでイメージセン� �21cの読み出しを行う。ここで、2種類の光源� ��発光およびその光の読み出しは時分割して� ��う。識別対象となる紙幣が米ドル紙幣であ� ��場合には、ドル紙幣は幅156mm、長さ66mmの大� ��さとなっているので、理論的には横方向に6 24画素、縦方向には44ライン分の読み出しが� �り、27,456個の画素データが1光源に対して読� ��出される。実際には、紙幣の通路の幅方向� ��おける通過位置(寄せ位置)、紙幣の搬送遅� �、紙幣の斜行等を考慮して、より大きな領� �の走査が行われる。

 紙幣がラインセンサ21上を搬送されてい� �ときに、当該紙幣は少なからず斜行状態で� �送され、また通路幅が紙幣の長手長よりも� �いので横方向に通過位置が個々に変わる。� �のため、紙幣の外形状により、その紙幣の� �行角度および紙幣部分の中央座標を求めて� �斜行がないとともに寄せ位置が基準点にあ� �画像に補正を行う。この補正方法について� �、特開2001-101473号に開示されている。特開200 1-101473号について言及することにより、その� ��容は本明細書に含まれるものとする。具体� ��には、紙幣の赤色光源の画像を赤色光ライ� ��センサ21acで読み取り、紙幣の外縁の上方に 基づく中心座標の算出および斜行角の抽出処 理を行う。そして、その結果を用いて、メモ リに取り込まれた赤色画像データおよび赤外 画像データの回転・移動処理を行うことによ り、以後の処理において寄せ位置と斜行角を 考慮する必要がなくなる。

 次に、赤色光画像データを用いて金種の� ��別を行う。図6に示すように、画素を所定の 数だけ集めてブロックを形成する。図6(A)は� �素を示し、図6(B)は4画素を集めてブロック化 を行った状態を示している。ブロックを示す にあたり、Aijという符号を用いている。ここ で、iという文字は横方向の座標を示してお� �、jという文字は縦方向の座標を示している� ��このブロックAijのブロック値、すなわち4画 素の合計値をBijとして表す。このブロック化 の方法は経験的に決まるようになっている。

 識別対象となる紙幣として米国ドル紙幣� ��用いた場合には、紙幣の表面にあっては、� ��物画像の位置、人物画像の描かれている部� ��の縁の位置、人物の上着の位置、および文� ��の位置を考慮して、また、紙幣の裏面にあ� ��ては、建物のある部分、空のある部分、イ� ��クのない白紙部分等の位置を考慮して、紙� ��の金種と搬送方向を分類するために使用す� ��ブロックを求め、算出式と、分類のための� ��値を予め用意しておく。

 そして、例えば、上限値1>B ₁₁ +B ₃₄ >下限値1という評価式を複数作成する。な� ��、B ₁₁ +B ₃₄ は評価値算出式であり、上限値1、下限値1は� ��値である。ここでは評価式として加算式を� ��に挙げたが、評価式としては加算および減� ��を混在させた式であってもよく、加減乗除� ��うち少なくとも1つを含む式であってもよい 。また、評価式において微分値をとるように してもよい。また、加算するブロック値は2� �に限定されることはなく、複数個用いても� �く、これらを混合させたものであってもよ� �。実際には、分類すべき金種、搬送方向に� �してより分類効果の高いブロックが選ばれ� �こととなる。また、評価式を複数用いる理� �は、1つの評価式では特定の金種間が分類で� ��るが、別の特定の金種間が分類できない、� ��まり、評価値が同じになる場合が存在して� ��るので、これを補って精度良く金種を分類� ��るためである。

 評価式の作成方法は、上限値1>B ₁₁ +B ₃₄ >下限値1、上限値2>B ₁₃ +B ₄₅ >下限値2、・・・と何れのブロック値に注� ��するかを全ての組み合わせを考慮して金種� ��搬送方向が分類できるものを探し、これに� ��いて、金種と方向毎の上限値と下限値を決� ��する。

 これらの評価式は一般的に複数個必要で� ��る。これらのブロック値の加算等の評価値� ��算出は、紙幣1枚に対して一通り行えば、後 は、上限値と下限値の閾値内にその加算値が 入っているかどうかを調べればよい。赤色光 ラインセンサ21acが走査した紙幣のブロック� �を基に評価値が求まるので、この比較判断� �理は短時間で行うことができる。図7は、赤� ��光ラインセンサ21acによる紙幣の金種の識別 に係る閾値テーブルを示す。

 次に、赤外光ラインセンサ21bcにより読み 取られる赤外光の画像データを用いた真偽判 定について説明する。赤色光と同様に、紙幣 の画像の斜行角と中心座標が求まることから 、これを用いて赤外光の画像データについて も斜行角と寄せ位置に依存しないような基本 位置に画像データを回転・移動処理する。評 価値算出式、評価値も赤色光の画像データに よる金種の識別と同様のタイプのものが使用 される。赤外光は、紙幣に印刷されているイ ンクの分光吸収特性が可視光とは異なる特性 を示すため、赤外光は紙幣の真偽の判定を行 うのに適している。

 図8は、赤外光ラインセンサ21bcによる紙� �の真偽の識別に係る閾値テーブルを示す図� �ある。上限値と下限値が、紙幣の金種、搬� �方向毎に、閾値テーブルにおいて用意され� �いる。

 次に、磁気センサ24について説明する。� �体的には、磁気センサ24の出力信号に対して も、赤外光ラインセンサ21bcによる真偽の識� �と同様に、磁気センサ24の磁気ヘッドあるい は磁気抵抗素子から得られる磁気インクの磁 気量に応じた微分信号を積分した電圧をAD変� ��または積分する前の値をAD変換して総和を� �めたものを評価値とするような例について� �明する。ここでもメカクロックに同期して� �例えば0.25mmピッチといったような一定間隔� �に磁気信号の読み出しが行われる。

 図9に、磁気センサ24による紙幣の真偽の� ��別に係る閾値テーブルを示す。図9に示すよ うに、上限値と下限値が金種、寄せ位置毎に 閾値テーブルに用意されている。紙幣の金種 、搬送方向、寄せ位置、または斜行角毎に閾 値テーブルを用意してもよいが、磁気センサ 24として磁気ヘッドのギャップ幅が広いもの� ��使用することにより、斜行角を無視するこ� ��ができ、また、総和を評価値とすることで� ��送方向を省略することができる。寄せ位置� ��ついては、搬送部201における紙幣の通路幅� ��米国ドル紙幣よりも広く、その変動量が磁� ��ヘッドのギャップ幅を超えるものについて� ��寄せ位置に対応した閾値テーブルを用意す� ��ことが望ましい。

 次に、光センサ26について説明する。光� �ンサ26は、紙幣の搬送部201を挟むような例え ば発光部および受光部から構成されており、 発光部から特定波長の光(可視光、赤外光、� �外光等)が照射され、受光部では特定波長の� ��(可視光、赤外光、紫外光等)が受けられる� �うになっている。なお、発光波長と受光波� �とが一致しているとは限られない。各発光� �および受光部は、紙幣の特定部分(紙幣全面� ��紙の材質部分、インク部分等)を検出するこ とにより真偽を判断するようになっている。 光センサ26は、紙幣が通路のどの位置を通過� ��てもどれかの受光部が紙幣の特定部分を走� ��できるように、左右に3個ずつ設けられてい る。そして、紙幣が通路の左右方向に対して 、どの位置を通過しても6個のセンサのうち� �ずれかが紙幣の特定部分を読み出すことが� �きるような位置を考慮して取り付けている� �そして、センサは左側外側よりL1、L2、L3、� �側外側よりR1、R2、R3と名付けることにする� �

 この光センサ26の出力信号に対しても、� �外光ラインセンサ21bc、磁気センサ24による� �幣の真偽の識別と同様に、受光部から得ら� �る透過光量に応じた出力電圧を例えば0.5mmと いった一定間隔毎にAD変換し、紙幣1枚分に対 する総和値を求める。このときに、紙幣の先 端部および後端部は除外する。紙幣の寄せ位 置に応じてどのセンサが特定部分を読み出す かが予め決められているので、赤色光ライン センサ21acからの紙幣の寄せ位置情報を基に� �のセンサのデータを使うかを決定し、紙幣� �金種、搬送方向毎に設けられた閾値テーブ� �を用いて紙幣の真偽の識別を行う。図10に、 光センサ26による紙幣の真偽の識別に係る閾� ��テーブルを示す。本実施の形態では、紙幣� ��寄せ位置情報は左、中央、右としたが、赤� ��光ラインセンサ21acの情報を細分化すること により位置を細かく分割し、評価値の閾値を 多数設けることも可能である。

 次に、このような構成からなる紙幣処理� ��1の動作について説明する。

 まず、紙幣の束がホッパ11に収容され、� �のホッパ11に収容された紙幣は紙幣繰出装置 10により紙幣処理機1の内部に取り込まれる。 そして、紙幣処理機1の内部に取り込まれた� �幣は搬送部201により搬送され、紙幣識別装� �220に送られる。

 紙幣識別装置220において、図3に示すよう に、赤色光ラインセンサ21ac、赤外光ライン� �ンサ21bc、磁気センサ24および光センサ26によ りそれぞれ紙幣の検知が行われる。

 より具体的には、図5に示すようなタイミ ングチャートに基づいて処理が行われる。ま ず、赤色光ラインセンサ21acからは紙幣の金� �と搬送方向の識別結果が出力される。また� �赤外光ラインセンサ21bcからは、真正な紙幣� ��金種と搬送方向の候補の情報が出力される� ��また、磁気センサ24からは、真正な紙幣の� �種の候補の情報が出力される。ここで、紙� �の中央部に設けられた磁気センサ24の出力で は、細かく金種を分けることが難しいことが 経験的に知られているので、複数個の候補が 得られる場合が多い。

 光センサ26からは、真正な紙幣の金種と� �送方向の候補の情報が得られる。しかしな� �ら、光センサ26では透過光が用いられている ので、紙幣の表裏の判断がつきにくく、また 、各金種が似通っているので複数個の候補が 得られる場合が多い。

 紙幣の金種、搬送方向および真偽の総合� ��な識別は、全てのセンサ21ac、21bc、24、26に� ��る識別の結果が揃った時点で、各センサ21bc 、24、26の真正であろうと識別された紙幣の� �種と方向の候補に対して赤色光ラインセン� �21acの特定した金種と搬送方向が含まれてい� ��かどうかにより、赤色光ラインセンサ21acに より決められた紙幣の金種の真偽が識別され る。仮に、赤色光ラインセンサ21acの出力に� �づく判定が10ドル紙幣のA方向であるときに� �いて、赤外光ラインセンサ21bc、磁気センサ2 4、光センサ26の出力の全てに真正となる金種 、搬送方向に10ドル紙幣のA方向があれば、識 別結果は10ドル紙幣のA方向の真券として出力 される。逆に、いずれかのセンサ21bc、24、26� ��出力に該当金種、搬送方向がなければ、識� ��結果は10ドル紙幣のA方向の偽券であると判� ��される。

 最終的な金種、真偽の識別としては、各� ��ンサ21ac、21bc、24、26から得られた紙幣の金� ��、搬送方向の識別結果の論理積演算を行い� ��赤色光ラインセンサ21acから得られた紙幣の 金種と搬送方向に対して真正であると全ての 各センサ21bc、24、26が判断しているならば、� ��正な金種を最終識別結果とできるが、どれ� ��の真偽識別用のセンサ21bc、24、26が赤色光� �インセンサ21acの金種に真のフラグを立てて� ��なければ、赤色光ラインセンサ21acが示した 金種の偽券として最終の識別結果を例えば表 示部105や上位装置に出力する。

 ここで、識別対象となる紙幣について、� ��センサ21ac、21bc、24、26により紙幣の検知が� ��われてから、紙幣の金種や真偽について識� ��が行われるまでの動作について、図5のタイ ミングチャートを用いて更に詳細に説明する 。図5は、図3に示す紙幣識別装置220において� ��各センサ21ac、21bc、24、26により紙幣の検知� ��行われてから、紙幣の検知結果に基づいて� ��価値が算出されてこの評価値から紙幣の最� ��的な識別が行われるまでの期間を、センサ2 1ac、21bc、24、26毎に時系列で示す説明図であ� ��。

 図5において、参照符号21atは、赤色光ラ� �ンセンサ21acにより紙幣の検知が行われてか� ��、赤色光による紙幣の金種の識別が行われ� ��までの期間を示す。このうち、参照符号21as は、赤色光ラインセンサ21acにより紙幣の検� �が開始される時刻を示し、参照符号21aeは、� ��幣の金種の識別が終了する時刻を示す。同� ��に、参照符号21btは、赤外光ラインセンサ21b cにより紙幣の検知が行われてから紙幣の金� �および真偽の識別が行われるまでの期間を� �す。このうち、参照符号21bsは、赤外光ライ� ��センサ21bcにより紙幣の検知が開始される時 刻を示し、参照符号21beは、紙幣の金種およ� �真偽の識別が終了する時刻を示す。また、� �照符号24tは、磁気センサ24により紙幣の検知 が行われてから紙幣の金種および真偽の識別 が行われるまでの期間を示し、参照符号26tは 、光センサ26により紙幣の検知が行われてか� ��紙幣の金種および真偽の識別が行われるま� ��の期間を示す。ここで、参照符号24s、26sは� ��それぞれ、磁気センサ24および光センサ26に よりそれぞれ紙幣の検知が開始される時刻を それぞれ示し、参照符号24e、26eは、紙幣の金 種および真偽の識別が終了する時刻を示す。 また、参照符号32sは、全てのセンサ21ac、21bc� ��24、26による識別の結果が揃った時点で、各 センサ21bc、24、26の真正であろうと識別され� ��紙幣の金種と方向の候補に対して、赤色光� ��インセンサ21acの特定した金種と搬送方向が 含まれているかどうかの識別が開始される時 刻を示し、32eは、このような識別が終了する 時刻を示す。

 ここで、図5に示すように、赤色光ライン センサ21acにより紙幣の検知が行われてから� �幣の金種の識別が行われるまでの期間21atは� ��他のセンサ21bc、24、26により紙幣の検知が� �われてから紙幣の金種および真偽の識別が� �われるまでの期間21bt、24t、26tよりも長い。� ��かしながら、図5に示すように紙幣の第1の� �別(具体的には、金種)の識別動作と、紙幣の 第2の種別(具体的には、真偽)の識別動作とが 並列で行われるようになっているので、紙幣 の金種および真偽の両方の識別を行うための 演算処理時間を短くすることができる。

 以上のように本実施の形態の紙幣処理機1 によれば、識別対象となる紙幣について各セ ンサ21ac、21bc、24、26により検知を行い、紙幣 の検知結果に基づいて、予め設定された1つ� �評価値算出式セット(第1評価値算出式~第4評� ��値算出式が組み合わされたもの)により紙幣 の各々の評価値を算出し、紙幣の各々の評価 値に基づいて、紙幣の金種、真偽等の種別の 各々に対応する複数の予め設定された閾値(� �7乃至図10のテーブル参照)を用いて紙幣の金� ��、真偽等の種別を識別するようになってい� ��。このため、紙幣の金種等の各々に対応す� ��ような複数の評価値算出式の全てを用いて� ��幣の各々の評価値を算出する場合と比較し� ��、使用される評価値算出式セットでひとと� ��り演算すればよいだけで複数金種分の評価� ��算出演算を行うことがないので、紙幣の金� ��や真偽等の種別を識別するのに必要な演算� ��理は1回でよいのでこの時間を短くすること ができる。しかも、紙幣の金種や真偽等の種 別の各々の対応する予め設定された複数の閾 値を用いて紙幣の種別を識別しているので、 紙幣の金種等の違いにもかかわらず使用され る閾値が1つのみとなっている場合と比較し� �、紙幣の金種や真偽等の種別の識別の精度� �高くすることができる。

 なお、本発明による紙幣識別装置および� ��幣識別方法は、上記の態様に限定されるも� ��ではなく、様々の変更を加えることができ� ��。

 例えば、上述の例では、紙幣識別装置220� ��紙幣の金種および真偽の両方について識別� ��行う場合について説明したが、このような� ��に限定されることはなく、紙幣識別装置220� ��紙幣の金種のみ、または紙幣の真偽のみを� ��別するようになっていてもよい。この場合� ��も、紙幣識別装置220の各センサ21ac、21bc、24 、26の全部または一部により紙幣の検知が行� ��れ、評価値算出部30において、紙幣の各検� �結果に基づいて、各センサ21ac、21bc、24、26� �全部または一部に係る評価値が算出される� �そして、識別部32において、紙幣の金種に対 応する複数の予め設定された閾値、または紙 幣の真偽に対応する複数の予め設定された閾 値を用いて紙幣の金種または真偽が識別され 、各センサ21ac、21bc、24、26の検知結果に対応 する識別結果の全部または一部が考慮される ことにより紙幣の金種または真偽が最終的に 識別される。

 また、紙幣識別装置220は、紙幣の金種や� ��送方向、真偽以外にも、紙幣の正損あるい� ��新旧(具体的には、例えばドル紙幣における 発行年)を識別するようになっていてもよい� �更に他の紙幣識別装置220として、紙幣の金� �を識別するとともに、紙幣の正損、または� �旧等を並列して識別するようなものを用い� �もよい。

 ここで、紙幣識別装置220が紙幣の金種を� ��別するとともに紙幣の正損を識別するよう� ��構成について説明する。

 この場合、赤外光ラインセンサ21bcの赤外 LED光源に対応させて透過光量検知手段を設け ることにより、紙幣の正損の識別を行うこと ができる。すなわち、このような透過光量検 知手段の出力信号は、紙幣が新しい場合は出 力が大きく、紙幣が古くなり汚れてくると透 過光量が吸収されて出力が小さくなるという 特性を有する。この特性を用いて、透過光量 による区分を段階的に設定することにより、 紙幣の正損の識別を行うことができる。

 前述の赤外光ラインセンサ21bcの記載にお いて説明を行った、ブロック値Bij(iはチャン� ��ル番号、jは先頭からの番号)に基づいて、� �幣の正損の識別を行う。紙幣の正損の識別� �おいては、一般的にインクがのっていない� �紙部が用いられる。このため、紙幣の4方向� ��いずれかに対して白紙部がある場所のブロ� ��クが識別対象ブロックとして選ばれる。図1 1に、赤外光ラインセンサ21bcによる紙幣の正� ��の識別に係る閾値テーブルを示す。

 次に、更なる変形例として、厚み検知セ� ��サ22について説明する。この厚み検知セン� �22において、2本の軸(紙幣の通路の下方にあ� ��第1軸およびこの通路の上方にある第2軸)が� ��行に設けられ、それぞれの末端にはプーリ� ��が取り付けられている。第1軸には、通常の 構成を有するローラからなる基準ローラが取 り付けられている。第2軸には、基準ローラ� �上方に位置し軸方向が基準ローラと平行で� �る検知ローラが配置されている。

 この検知ローラを構成する筒状部材と第2 軸との間には、支持ゴムによって構成される 接続部材が嵌装され、この接続部材を介して 軸に筒状部材が取り付けられている。これに より、検知ローラは基準ローラに押し付けら れ、互いの外周が当接した状態におかれてい る。

 検知ローラの上面に、当該検知ローラの� ��動量を検知する検出片が設けられており、� ��の上方に、この検知片の動きを検知する磁� ��センサが配設されている。また、この検知� ��ーラはバネによって下方に付勢されている� ��磁気センサが検知ローラの動きに比例する� ��圧を出力する。待機時において、検知ロー� ��が基準ローラに当接した位置にあり、磁気� ��ンサの出力を、待機時を基準状態として記� ��する。

 両ローラの間に正常な1枚の紙幣が進入し た場合には、検知ローラが紙幣の厚み分だけ 上昇し、この上昇量を磁気センサが読み取り 、これに応じた信号を出力する。2枚重なっ� �紙幣が両ローラの間に進入した場合には、� �知ローラが2枚分の紙幣の厚み分だけ上昇し� ��この上昇量を磁気センサが読み取り、これ� ��応じた信号を出力する。

 テープが貼られた紙幣が両ローラの間に� ��入した場合には、テープが貼られていない� ��分がローラ間にあるときには検知ローラは� ��幣1枚の厚み分だけ上昇する。テープが貼ら れた部分がローラ間に達すると、その位置に 対応する検知ローラがテープの厚み分だけ余 分に上昇する。

 上述のような構成により、信号としては� ��幣一枚分のデータを採取する。メカクロッ� ��を計数し、所定のピッチにて、例えば2mm紙� ��が進む毎に、電圧値をAD変換して読み取り1� ��の紙幣についてゾーン値Ziとしてメモリに� �納する。

 評価値の例としては、紙幣の短手方向の� ��さに相当するゾーン値の総和σZi(i=1~33)を第1 の評価式とし、ゾーンZiが各150を超えるゾー� ��数を第2の評価式、およびゾーンZiが各200を� ��えるゾーン数を第3の評価式とする。

 様々な国の紙幣を識別対象にすると、判� ��する紙幣の種類に応じて札長が異なるので� ��紙幣の金種に応じて取り込むゾーン数が異� ��ることになる。更に紙幣の厚みも異なるの� ��、評価用の閾値も異なることになる。

 厚み検知センサ22は、厚みが全金種にわ� �って均一なドル紙幣を例にとると、金種判� �に用いることも真偽を判定することもでき� �い。しかしながら、ローラの位置する部分� �札折れ部分があるか、2枚以上の重送が行わ� ��ているか、あるいは紙幣のある部分にテー� ��が貼られているか等を検知することができ� ��。閾値は金種毎に設ける必要はなく、損券� ��するか重送であるかを判断して判定不能券� ��して判断することになる。判定不能券と判� ��された場合は、最終的にはリジェクト部50� �送られて収納される。図12に、厚み検知セン サ22による紙幣の正損の識別に係る閾値テー� ��ルを示す。

 また、紙幣識別装置220の検知部は、赤色� ��ラインセンサ21ac、赤外光ラインセンサ21bc� �磁気センサ24、光センサ26および厚み検知セ� ��サ22からなるものに限定されることはなく� �例えば紙幣のサイズ(紙幣の短手方向の長さ� ��長手方向の長さが金種毎に異なっている必� ��がある)を検知する機構を有するものであっ てもよい。この場合、評価値算出部30は、こ� ��ような紙幣のサイズに係る評価値を、特定� ��評価値算出式により算出する。