专利名称：纸币识别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在自动售货机等中使用的纸币识别装置。
背景技术：
日本特开昭57-62477号公报公开了在纸币上的多个位置进行测定并获得该测定结果之比的纸币识别装置，该纸币识别装置使用一个光信号检测部进行所有测定，若测定结果之比在标准值的范围内则判定为真币。
以下，对现有的纸币识别装置进行说明。如图8所示，现有的纸币识别装置由纸币1、插入口2、通路3、搬运装置4、光学传感器7、对数放大器8、线性放大器9、A/D转换器10、输出端子14、控制部15、驱动器16、电动机17、和识别部18构成。纸币1插入于插入口2。通路3与插入口2连结而设置。搬运装置4设置于通路3。光学传感器7设置在通路3的壁面，由发光二极管5和受光晶体管6构成。对数放大器8连接在形成光学传感器7的受光晶体管6的输出侧。线性放大器9连接在对数放大器8的输出侧。A/D转换器10连接在线性放大器9的输出侧。连接在A/D转换器10的输出侧的识别部18由存储器11、比较器12和判别部13形成。比较器12的一方输入侧与A/D转换器10的输出侧连接，另一方输入侧与存储器11的输出侧连接。判别器13与比较器12的输出侧连接。输出端子14与判别器13的输出侧连接。控制部15与比较器12和发光二极管5连接。驱动器16连接在控制部15的输出侧。电动机17与驱动器16连接，并驱动搬运装置4。
对于如上述那样构成的纸币识别装置，下面说明其动作。从插入口2插入的纸币1通过搬运装置4而在通路3上被搬运。在该纸币1的搬运中，纸币1的图形数据通过设置在通路3的壁面的光学传感器7而被转换成电信号并输出。该电信号由对数放大器8和线性放大器9放大后，由A/D转换器10转换成数字数据。
在比较器12内，对纸币1的多个特定位置中的光学传感器7供给的输出数据、和由存储有纸币1的特征数据的存储器11输出的纸币1的特征数据进行比较。并且，由之后的判别器13判别插入到插入口2的纸币1的真伪和面额。
但是，在这种现有的纸币识别装置中，对在纸币1的多个特定位置由光学传感器7供给的输出数据、和由存储有纸币1的特征数据的存储器11输出的纸币1的特征数据进行比较。因此，在纸币1的特定位置存在噪声的情况等，有被误辨识的可能性。
发明内容
纸币识别装置具备插入口、通路、搬运装置、光学传感器、放大器、A/D转换器、识别部、和输出端子。插入口中插入纸币。通路与插入口连结。搬运装置设置在通路中。光学传感器设置在通路的壁面。放大器与光学传感器的输出侧连接。A/D转换器与放大器的输出侧连接。识别部与A/D转换器的输出侧连接。输出端子与识别部的输出侧连接。识别部根据从A/D转换器输出的纸币的特定位置的输出数据、与多个特定区间的输出之和的数据来进行识别。因此，除纸币的特定位置的输出数据以外，还基于多个特定区间的输出之和的数据来识别纸币，因此即使存在噪声等，该和的数据也将被平均化，从而能够减少误辨识。
图1是本发明的实施方式一中的纸币识别装置的框图；图2是用本发明的实施方式一中的纸币识别装置进行识别的纸币的俯视图；图3是从本发明的实施方式一中的光学传感器输出的信号的特性图；图4是从本发明的实施方式一中的光学传感器输出的信号的要部特性图；图5是本发明的实施方式二中的纸币识别装置的框图；图6是从本发明的实施方式二中的光学传感器输出的信号的要部特性图；图7是本发明的实施方式三中的纸币识别装置的框图；图8是现有的纸币识别装置的框图。
具体实施例方式
下面，根据附图，对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式一)图1是本发明的实施方式一中的纸币识别装置的框图。在图1中，插入口22是插入纸币的插入口。并且，纸币1的通路23与该插入口22连结。该通路23中设置有搬运纸币1的搬运装置24。滑轮(pulley)24a、滑轮24b、同步皮带(timing belt)24c构成搬运装置24，同步皮带24c悬架于滑轮24a、滑轮24b。
发光二极管25a是发红外光的发光二极管，发光二极管25b是发红色光的发光二极管。另外，发光二极管25c是发蓝色光的发光二极管(这里，在表示发光二极管25a、发光二极管25b、发光二极管25c的全部时，仅记为发光二极管25)。这些发光二极管25设置在通路23的上壁面。
受光晶体管26是接受从发光二极管25放射的光的受光晶体管，设置在通路23的下壁面，与发光二极管25对置。并且，由这些发光二极管25和受光晶体管26形成透射型的光学传感器27。
这样，在本实施方式中，由于使用了光学传感器27，所以能够在纸币1和光学传感器27之间设置微小空隙。因此，在搬运时，能够防止在通路23中的纸币1堵塞，可实现顺畅的纸币1的搬运。
受光晶体管26的输出侧与对数放大器28的输入侧连接。使用对数放大器28是为了对广范围内的光学传感器27的信号进行放大且不会失真。该对数放大器28的输出与线性放大器29的输入侧连接，该线性放大器29的输出侧与A/D转换器30的输入侧连接。
该A/D转换器30的输出侧与识别部41的输入侧连接，该识别部41对插入到插入口22的纸币1的真伪和面额进行识别，该识别部41的输出侧与输出端子42连接。
控制部35与识别部41和发光二极管25连接，还与驱动器36连接，对识别部41的控制和发光二极管25的点亮进行控制。而且，驱动器36的输出侧与对搬运装置24进行驱动的电动机37连接，控制部35经由驱动器36还进行该电动机37的控制。
下面，对识别部41的详细的结构进行说明。A/D转换器30的输出侧与加法运算器44的输入侧连接，该加法运算器44对多个特定区间的输出数据的和进行计算，其输出侧与比较器45的一方输入侧连接。而且，该比较器45的另一方输入侧与存储有用于识别纸币1的特征数据的存储器46的输出侧连接。
另外，为了比较纸币1的预先确定的特定位置中的输出数据，比较器47的一方输入侧与A/D转换器30的输出侧连接，并且另一方输入侧与存储器46的输出侧连接。而且，比较器45的输出侧、比较器47的输出侧、和存储器46的输出侧均分别与判别器48的输入侧连接，该判别器48对纸币1的真伪和面额进行判别。另外，该判别器48的输出侧与输出端子42连接。另外，控制部35的输出侧与加法运算器44、比较器45、比较器47的各自的控制输入侧连接。这里，虚线43内由微型计算机构成。
对于如上述那样构成的纸币识别装置，下面说明其动作。从插入口22插入的纸币1通过搬运装置24而在通路23上被搬运。在该纸币1的搬运中，纸币1所具有的图形数据通过光学传感器27而被转换成电信号。
构成该光学传感器27的发光二极管25a、25b、25c由来自控制部35的控制信号而被依次点亮。这样，从纸币1的始端到终端的输出数据被采集到受光晶体管26。在本实施方式中，光学传感器27等间隔地将从纸币1的始端到终端分割成约200份来获得各自的输出数据。
例如，如图2所示，在用发光二极管25依次照射纸币1的线1a的情况下，从受光晶体管26获得图3所示的输出信号。在图3中，横轴51是时间，纵轴52是输出电平。信号数据53是在发红外光的发光二极管25a发光时，从受光晶体管26输出的信号数据。信号数据54是在发红色光的发光二极管25b发光时，从受光晶体管26输出的信号数据。信号数据55是在发蓝色光的发光二极管25c发光时，从受光晶体管26输出的信号数据。
这样，若纸币1通过搬运装置24而被搬运，则从受光晶体管26会输出对应于纸币1所具有的图形而具有特征的信号。再有，该图3所示的输出信号实际上是A/D转换器30的输出，但为了简化说明而作为受光晶体管26的输出来进行说明。这是由于受光晶体管26的输出与A/D转换器30的输出相对应。
从纸币1获得的信号由受光晶体管26转换成电信号，该电信号由对数放大器28和线性放大器29放大后，由A/D转换器30转换成数字数据。
根据该数字数据，从比较器47内的预先确定的纸币1的多个特定位置的特征、和加法运算器44中的多个特定区间的输出数据之和的特征，来判别纸币1的真伪和面额。即，以往，仅基于比较器47由特定位置的特征进行判别，但在本实施方式中，除了由该特定位置确定的特征以外，还利用多个特定区间的输出数据之和，来进行纸币1的识别。因此，通过利用输出数据之和，能够平滑化由噪声和纸币1的位置偏差等引起的误差，所以可实现精度优异的识别。噪声中存在纸币1的噪声、光学系统、电气系统中的噪声。纸币1的位置偏差中存在由纸币1的印刷等引起的偏差、和由搬运装置24与纸币1之间的打滑引起的搬运偏移。
在利用了该输出数据之和的识别中，存在使用合计浓淡的识别、使用合计色差的识别。在本实施方式中，对根据纸币1的合计浓淡进行判别的详细情况进行说明。在图4中，首先在从纸币1的始端到终端之间，设定预先确定的特定区间56。再有，在本实施方式中，在纸币1的各位置设定了20处特定区间56。
在该特定区间56内，虚线53a是将从接受了发红外光的发光二极管25a的发光的受光晶体管26所输出的信号数据53中的高位的三个进行了平均后的最大值。虚线54a是在特定区间56内，将从接受了发红色光的发光二极管25b的发光的受光晶体管26所输出的信号数据54中的高位的三个进行了平均后的最大值。虚线55a是在特定区间56内，将从接受了发蓝色光的发光二极管25c的发光的受光晶体管26所输出的信号数据55中的高位的三个进行了平均后的最大值。再有，这些各最大值由加法运算器44求取。
这样，各最大值53a、54a、55a利用了高位的三个输出电平的平均，因此即使存在噪声和位置偏差，也能实现平滑化，可实现精度高的识别。
这样，利用求得的各最大值，如图4和表1所示，在加法运算器44中，如下算出纸币1的合计浓淡。即，红外光的合计浓淡57作为最大值53a、与特定区间56间的基于发光二极管25a的发光的受光晶体管26所输出的信号数据53b之差的合计值来求取。另外，红色光的合计浓淡58作为最大值54a、与特定区间56间的基于发光二极管25b的发光的受光晶体管26所输出的信号数据54b之差的合计值来求取。同样，蓝色光的合计浓淡59作为最大值55a、与特定区间56间的基于发光二极管25c的发光的受光晶体管26所输出的信号数据55b之差的合计值来求取。
表1
Rref发光二极管25B的特定区间56的数据中的高位的三个的平均值Iref发光二极管25A的特定区间56的数据中的高位的三个的平均值Bref发光二极管25C的特定区间56的数据中的高位的三个的平均值这样，各合计浓淡57、58、59，由于求得了与最大值之差，因此即使周围温度变化，由于最大值53a、54a、55a与那些数据之差的值也同样变化，因此可实现对温度变化的修正。
这样，由加法运算器44求得的合计浓淡57、58、59向判别器48输出。在该判别器48中，判别该合计浓淡57、58、59的数据是否在存储器46内存储的正币的范围内。
即，在判别器48中，取出存储器46内存储的正币的最大值和最小值的数据，判别合计浓淡57、58、59的数据是否在该最大值和最小值的范围内。在该范围内的纸币1判别为真币，在该范围外的纸币判别为假币。
另外，本实施方式中的纸币1的识别，除了该合计浓淡57、58、59以外，还通过对预先确定的纸币1的约200个特定位置中的A/D转换器30的输出信号的值、与存储器46内存储的预先确定的值的比较来进行。并且，由比较器47对该比较值是否在预先确定的正币的范围内进行比较，判别器48还结合该比较器47中的特定位置的比较的输出来判别纸币1的真伪和面额。这样，纸币1的真伪和面额由判别器48进行判别，并从输出端子42输出。
在该正币的判别中，判别器48仅当判别出多个特定区间的输出之和的数据与特定位置的输出数据的双方均在正币的范围内时，才判别为正币。这样，提高判别的可靠性。
这样，除纸币1的特定位置的输出数据以外，还基于特定区间56中的合计浓淡的数据来识别纸币1，因此即使存在噪声等，合计浓淡的数据也将被平均化，能够获得误辨识少的纸币识别装置。
另外，由于传感器利用了光学传感器27，因此能够在光学传感器27与纸币1之间设置间隔。所以，纸币1不会在通路23中堵塞，能够实现顺畅的搬运。
(实施方式二)在实施方式二中，作为利用了和的数据而使用了合计色差，下面，基于图5进行说明。另外，对于与实施方式一相同的结构，标注相同标记，并简化说明。
在实施方式二中，仅识别部61与实施方式一的识别部41不同。即，A/D转换器30的输出侧与对特定区间的和的数据进行计算的加法运算器64的输入侧连接，加法运算器64的输出侧与比较器65的一方输入侧连接。另外，该比较器65的另一方输入侧与存储有用于识别纸币1的特征数据的存储器66的输出侧连接。
另外，为了比较纸币1的预先确定的特定位置中的输出数据，A/D转换器30的输出侧与比较器67的一方输入侧连接。比较器67的另一方输入侧与存储器66的输出侧连接。并且，比较器65的输出侧、比较器67的输出侧、和存储器66的输出侧均分别与判别器68的输入侧连接，该判别器68对纸币1的真伪和面额进行判别。另外，该判别器68的输出侧与输出端子42连接。另外，控制部35的输出侧与加法运算器64、比较器65、67的各自的控制输入侧连接。
对于如上述那样构成的纸币识别装置，下面说明识别部61的动作。
从A/D转换器30输出的数字数据通过比较器67，根据预先确定的纸币1的多个特定位置的输出数据的特征、和加法运算器64中的多个特定区间的输出数据之和的特征，来判别纸币1的真伪和面额。即，以往，通过比较器67仅由特定位置的输出数据的特征进行判别，但本实施方式也与实施方式一同样，除了该特定位置的输出数据的特征以外，还利用多个特定区间的输出数据之和，来进行纸币1的识别。因此，通过利用多个特定区间的输出数据之和，能够平滑化由噪声和纸币1的位置偏差等引起的误差，所以可实现精度优异的识别。噪声中存在纸币1的噪声、光学系统、电气系统中的噪声。纸币1的位置偏差中存在由纸币1的印刷等引起的偏差、和由搬运装置24与纸币1之间打滑引起的搬运偏移。
在利用了该多个特定区间的输出数据之和的识别中，在本实施方式中，对由合计色差进行纸币1的判别的详细情况进行说明。在图6中，首先在从纸币1的始端到终端之间，设定预先确定的特定区间76。再有，在本实施方式中，在纸币1的各位置也设定了20处特定区间76。
在该特定区间76内，虚线73a是将从接受了发红外光的发光二极管25a的发光的受光晶体管26所输出的信号数据73b中除纸币1的始端和终端的五个信号数据以外的高位的五个信号数据进行了平均后的最大值。虚线74a是在特定区间76内，将从接受了发红色光的发光二极管25b的发光的受光晶体管26所输出的信号数据74b中除纸币1的始端和终端的五个信号数据以外的高位的五个信号数据进行了平均后的最大值。虚线75a是在特定区间76内，将从接受了发蓝色光的发光二极管25c的发光的受光晶体管26所输出的信号数据75b中除纸币1的始端和终端的五个信号数据以外的高位的五个信号数据进行了平均后的最大值。再有，这些各最大值由加法运算器64求取。
这样，各最大值73a、74a、75a利用了高位的五个输出电平的平均，因此即使存在噪声和位置偏差，也能进行平滑化，可实现精度高的识别。
这样，利用求得的各最大值，如图6和表2所示，在加法运算器64中，如下算出纸币1的合计色差。在本实施方式中，设发光二极管25a为第一发光二极管，设发光二极管25b为第二发光二极管，设发光二极管25c为第三发光二极管。
首先，加法运算器64对最大值73a、与特定区间76间的基于发光二极管25a的发光的受光晶体管26所输出的信号数据73b之差的合计值77进行求取。然后，对最大值74a、与特定区间76间的基于发光二极管25b的发光的受光晶体管26所输出的信号数据74b之差的合计值78进行求取。同样，对最大值75a、与特定区间76间的基于发光二极管25c的发光的受光晶体管26所输出的信号数据75b之差的合计值79进行求取。
根据这样求得的合计值77、78、79，加法运算器64用合计值77除合计值78，并将其乘以100，从而求取红色/红外的合计色差80。另外，用合计值77除合计值79，并将其乘以100，从而求取蓝色/红外的合计色差81。同样，用合计值79除合计值78，并将其乘以100，从而求取红色/蓝色的合计色差82。
表2
SRRref与特定区间76间的数据之差的合计值78SIIref与特定区间76间的数据之差的合计值77SBBref与特定区间76间的数据之差的合计值79Rref发光二极管25B(红色)全部数据(除前后端五个数)中的高位五个的平均值Iref发光二极管25A(红外)全部数据(除前后端五个数)中的高位五个的平均值Bref发光二极管25C(蓝色)全部数据(除前后端五个数)中的高位五个的平均值因此，即使周围温度变化，由于最大值73a和信号数据73b都仅变化相同的量，因此最大值73a和信号数据73b之差的合计值77不会受到温度的影响。对于合计值78也同样，由于最大值74a和信号数据74b都仅变化相同的量，因此不会受到温度的影响。对于合计值79也同样，由于最大值75a和信号数据75b都仅变化相同的量，因此不会受到温度的影响。
此外，由于合计色差80用合计值77除合计值78，因此不会受到温度的影响。对于合计色差81也同样，由于用合计值77除合计值79，因此不会受到温度的影响。对于合计色差82也同样，由于用合计值79除合计值78，因此不会受到温度的影响。
这样，加法运算器64将其求得的合计色差80、81、82向判别器68输出。在该判别器68中，判别该合计色差80、81、82是否在存储器66内存储的正币的范围内。
即，在判别器68中，取出存储器66内存储的正币的最大值和最小值的数据，判别合计色差80、81、82是否在该最大值和最小值的范围内。在该范围内的纸币1判别为真币，在该范围外的纸币判别为假币。
在该正币的判别中，判别器68仅当判别出多个特定区间的输出之和与特定位置的输出数据的双方均在正币的范围内时，才判别为正币。这样，提高判别的可靠性。
另外，本实施方式中的纸币1的识别，除了该合计色差80、81、82以外，还通过对预先确定的纸币1的约200个特定位置中的A/D转换器30的输出、与存储器66内存储的预先确定的值的比较来进行。并且，由比较器67对该比较值是否在预先确定的范围内进行比较，判别器68还结合该比较器67中的特定位置的比较的输出来判别纸币1的真伪和面额。这样，纸币1的真伪和面额由判别器68进行判别，并从输出端子42输出。
这样，除纸币1的特定位置的输出数据以外，还基于特定区间76中的合计色差80、81、82的数据来识别纸币1，因此即使存在噪声等，该合计色差的数据也将被平均化，能够获得误辨识少的纸币识别装置。
(实施方式三)实施方式三将实施方式一中说明的合计浓淡57、58、59与实施方式二中说明的合计色差80、81、82一起使用来进行纸币1的识别。
即，如图7所示，仅识别部91与实施方式一、实施方式二不同。在实施方式三中，加法运算器94对应于实施方式一中的加法运算器44、实施方式二中的加法运算器66。比较器95、97对应于实施方式一中的比较器45、47、实施方式二中的65、67。
存储器96对应于实施方式一中的存储器46、实施方式二中的存储器66。判别器98对应于实施方式一中的判别器48、实施方式二中的判别器68。
在以上的结构中，比较器97与实施方式一中的比较器47、实施方式二中的67的作用也相同。因此，在该比较器97中，对纸币1的多个特定位置的输出数据进行比较。
另外，加法运算器94、比较器95、存储器96、和判别器98用于求取实施方式一中说明的合计浓淡57、58、59与实施方式二中说明的合计色差80、81、82。
判别器98根据纸币1的多个特定位置的输出数据、合计浓淡57、58、59、合计色差80、81、82，来判别纸币1的真伪和面额。因此，其判别精度比实施方式一、实施方式二更高。
本发明的纸币识别装置能够进行高精度的纸币识别，可用于自动售货机等中。
权利要求
1.一种纸币识别装置，其中具备插入纸币的插入口；与所述插入口连结的通路；设置在所述通路的搬运装置；设置在所述通路的壁面的光学传感器；与所述光学传感器的输出侧连接，对所述光学传感器的输出进行放大的放大器；与所述放大器的输出侧连接，将所述放大器的输出转换成数字数据的A/D转换器；与所述A/D转换器的输出侧连接的识别部；和与所述识别部的输出侧连接的输出端子，所述识别部根据从所述A/D转换器输出的所述纸币的多个特定位置的输出数据、和所述纸币的多个特定区间的输出之和的数据，来识别所述纸币。
2.根据权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于，所述输出之和的数据是将所述多个特定区间的输出数据的最大值、与所述多个特定区间各自的输出数据的值之差进行合计后的值。
3.根据权利要求2所述的纸币识别装置，其特征在于，所述最大值是将所述多个特定区间的所述输出数据的高位的数个所述输出数据进行平均后的值。
4.根据权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于，所述光学传感器具有两个以上光学波长不同的发光二极管，所述识别部将利用第一发光二极管算出的所述多个特定区间的输出的和的数据、与利用第二发光二极管算出的所述多个特定区间的输出的和的数据之比，用作所述输出之和的数据。
5.根据权利要求4所述的纸币识别装置，其特征在于，由所述第一光学传感器得到的所述输出之和的数据，是由所述第一发光二极管得到的所述多个特定区间的输出数据的最大值、与所述特定区间各自的输出数据的值之差的合计，且是由所述第二发光二极管得到的所述多个特定区间的输出数据的最大值、与所述特定区间的各自的输出数据的值之差的合计。
6.根据权利要求5所述的纸币识别装置，其特征在于，所述最大值是对所述纸币的除了前端部及后端部的特定区间的输出数据以外的高位的数个特定区间的输出数据进行平均后的值。
7.根据权利要求1所述的纸币识别装置，其特征在于，所述光学传感器具有两个以上光学波长不同的发光二极管，所述识别部将如下数据均用作所述输出之和的数据对所述多个特定区间的输出数据的最大值、与所述多个特定区间的各自的输出数据的值之差进行合计后的值；和利用第一发光二极管算出的所述多个特定区间的输出的和的数据、与利用第二发光二极管算出的所述多个特定区间的输出的和的数据之比。
全文摘要
本发明提供一种纸币识别装置，其中具备插入纸币的插入口；与该插入口连结的通路；设置在该通路的搬运装置；设置在该通路的壁面的光学传感器；与该光学传感器的输出侧连接的放大器；与该放大器的输出侧连接的A/D转换器；与该A/D转换器的输出侧连接的识别部；和与该识别部的输出侧连接的输出端子，识别部根据从A/D转换器输出的纸币的多个特定位置的输出数据、与多个特定区间的输出之和的数据来进行识别，由此可提供误识别少的纸币识别装置。
文档编号G07D7/06GK1967600SQ200610146438
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月14日 优先权日2005年11月16日
发明者垣见茂, 藤原丈磨, 后藤涉, 臼井富士男, 野津干雄 申请人:松下电器产业株式会社