(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサ校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣又は通常の紙幣に光を照射する発光素子と、
発光素子により照射された基準紙幣又は通常の紙幣の光強度を検出して検出信号を発生する光センサと、
光センサの検出信号を処理して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する鑑別制御回路と、
校正モードと鑑別モードとの間で鑑別制御回路を切り替える動作モード設定手段とを備え、
鑑別制御回路は、校正モードのときに光センサから送出された基準紙幣の校正用基準光強度を記憶する第１の記憶手段と、基準紙幣の記憶基準光強度を予め記憶する基準紙幣基準値記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された校正用基準光強度と基準紙幣基準値記憶手段に記憶された基準紙幣の記憶基準光強度との比として感度補正率を演算する第１の演算手段と、鑑別モードのときに光センサにより検出された通常の紙幣の被鑑別光強度を記憶する第４の記憶手段と、光センサから送出されて第４の記憶手段に記憶された被鑑別光強度と感度補正率とを乗じて補正値を得る補正値演算手段と、通常紙幣基準値記憶手段に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値と補正値とを比較して補正演算値を演算する第３の演算手段と、補正演算値が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段とを備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項２】
光センサ校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣又は通常の紙幣に光を照射する発光素子と、
発光素子により照射された基準紙幣又は通常の紙幣の光強度を検出して検出信号を発生する光センサと、
光センサの検出信号を処理して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する鑑別制御回路と、
校正モードと鑑別モードとの間で鑑別制御回路を切り替える動作モード設定手段とを備え、
鑑別制御回路は、校正モードのときに、光センサにより検出された基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度を記憶する第２の記憶手段と、鑑別モードで通常の紙幣がないときに光センサから送出された鑑別用無紙幣光強度を記憶する第３の記憶手段と、第２の記憶手段に記憶された校正用無紙幣光強度と第３の記憶手段に記憶された鑑別用無紙幣光強度との比として特性変化率を演算する第２の演算手段と、鑑別モードのときに通常の紙幣の被鑑別光強度を記憶する第４の記憶手段と、被鑑別光強度と特性変化率とを乗じて補正値を得る補正値演算手段と、通常紙幣基準値記憶手段に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値と補正値とを比較して補正演算値を演算する第３の演算手段と、補正演算値が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段とを備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項３】
光センサ校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣又は通常の紙幣に光を照射する発光素子と、
発光素子により照射された基準紙幣又は通常の紙幣の光強度を検出して検出信号を発生する光センサと、
光センサの検出信号を処理して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する鑑別制御回路と、
校正モードと鑑別モードとの間で鑑別制御回路を切り替える動作モード設定手段とを備え、
鑑別制御回路は、校正モードのときに光センサから送出された基準紙幣の校正用基準光強度を記憶する第１の記憶手段と、基準紙幣の記憶基準光強度を予め記憶する基準紙幣基準値記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された校正用基準光強度と基準紙幣基準値記憶手段に記憶された基準紙幣の記憶基準光強度との比として感度補正率を演算する第１の演算手段と、校正モードのときに、光センサにより検出された基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度を記憶する第２の記憶手段と、鑑別モードで通常の紙幣がないときに光センサから送出された鑑別用無紙幣光強度を記憶する第３の記憶手段と、第２の記憶手段に記憶された校正用無紙幣光強度と第３の記憶手段に記憶された鑑別用無紙幣光強度との比として特性変化率を演算する第２の演算手段と、鑑別モードのときに光センサにより検出された通常の紙幣の被鑑別光強度を記憶する第４の記憶手段と、感度補正率、特性変化率及び被鑑別光強度を乗じて補正値を得る補正値演算手段と、通常紙幣基準値記憶手段に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値と補正値とを比較して補正演算値を演算する第３の演算手段と、補正演算値が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段とを備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、紙幣鑑別技術、特に光学的検出手段により紙幣の真偽判定を行なう際に、光学的検出手段の感度及び特性のばらつきを補正して紙幣の真偽を正確に鑑別する紙幣鑑別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホトカプラ等の光学的検出手段を使用して紙幣に対する反射光量又は透過光量を測定し、紙幣の寸法及び印刷状態を検出して紙幣の真偽を判定する紙幣鑑別装置は、従来から自動販売機、券売機、自動預金装置（キャッシュディスペンサ）等種々の分野で使用されている。
これらの紙幣鑑別装置は、ホトカプラの電気的特性の個体差（ばらつき）や使用環境（気温、湿度等）の相違等により紙幣の寸法及び印刷状態の検出感度が異なるため、ホトカプラの光センサ部に可変抵抗（例えばボリューム）等を設けて検出感度の校正を行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の紙幣鑑別装置に設けられたホトカプラの光センサ部の検出感度を校正する際に、光センサ校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣をホトカプラの発光部により照射し、基準紙幣の光強度をホトカプラの光センサ部により検出し、次に光センサ部の検出出力が所定の範囲内に収まるように光センサ部の可変抵抗の抵抗値を調整する。従来では、抵抗値の調整に必要な一連の過程を全て作業者の手作業により行なうため、調整作業が煩雑で多大な調整時間を必要とする欠点があった。また、紙幣鑑別装置に可変抵抗を必要とするので、部品点数が多くなる欠点があった。更に、ホトカプラの光センサ部は、周囲温度の変化及び経時変化により検出感度が変動するため、紙幣の寸法及び印刷状態を正確に検出できず、紙幣の真偽を良好に判別できない欠点があった。
【０００４】
そこで、この発明は、光センサの検出感度の調整が簡易でかつ周囲温度の変化及び光センサの経時変化に対して紙幣の真偽を良好に判別できる紙幣鑑別装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明による紙幣鑑別装置は、光センサ校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣又は通常の紙幣に光を照射する発光素子（１）と、発光素子（１）により照射された基準紙幣又は通常の紙幣の光強度を検出して検出信号を発生する光センサ（２）と、光センサ（２）の検出信号を処理して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する鑑別制御回路（３）と、校正モードと鑑別モードとの間で鑑別制御回路（３）を切り替える動作モード設定手段（４）とを備えている。この発明による第１の紙幣鑑別装置では、鑑別制御回路（３）は、校正モードのときに光センサ（２）から送出された基準紙幣の校正用基準光強度（ＤX）を記憶する第１の記憶手段（３ｄ）と、基準紙幣の記憶基準光強度（ＤR）を予め記憶する基準紙幣基準値記憶手段（３ｅ）と、第１の記憶手段（３ｄ）に記憶された校正用基準光強度（ＤX）と基準紙幣基準値記憶手段（３ｅ）に記憶された基準紙幣の記憶基準光強度（ＤR）との比（α）として感度補正率（α＝ＤX／ＤR）を演算する第１の演算手段（３ｆ）と、鑑別モードのときに光センサ（２）により検出された通常の紙幣の被鑑別光強度（ｄ）を記憶する第４の記憶手段（３ｊ）と、光センサにより検出されて第４の記憶手段（３ｊ）に記憶された被鑑別光強度（ｄ）と感度補正率（α）とを乗じて補正値（Ｄ＝α・ｄ）を得る補正値演算手段（３ｋ）と、通常紙幣基準値記憶手段（３ｌ）に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と補正値（Ｄ＝α・ｄ）とを比較して補正演算値（γ）を演算する第３の演算手段（３ｍ）と、補正演算値（γ）が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段（３ｎ）とを備えている。
【０００６】
この発明による第２の紙幣鑑別装置では、鑑別制御回路（３）は、校正モードのときに、光センサ（２）により検出された基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度（ＤN）を記憶する第２の記憶手段（５ｂ）と、鑑別モードで通常の紙幣がないときに光センサ（２）から送出された鑑別用無紙幣光強度（ＤM）を記憶する第３の記憶手段（３ｇ）と、第２の記憶手段（５ｂ）に記憶された校正用無紙幣光強度（ＤN）と第３の記憶手段（３ｇ）に記憶された鑑別用無紙幣光強度（ＤM）との比（β）として特性変化率（β＝ＤM／ＤN）を演算する第２の演算手段（３ｈ）と、鑑別モードのときに通常の紙幣の被鑑別光強度（ｄ）を記憶する第４の記憶手段（３ｊ）と、被鑑別光強度（ｄ）及び特性変化率（β）を乗じて補正値（Ｄ＝β・ｄ）を得る補正値演算手段（３ｋ）と、通常紙幣基準値記憶手段（３ｌ）に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と補正値（Ｄ＝β・ｄ）とを比較して補正演算値（γ）を演算する第３の演算手段（３ｍ）と、補正演算値（γ）が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段（３ｎ）とを備えている。
【０００７】
この発明による第３の紙幣鑑別装置では、鑑別制御回路（３）は、校正モードのときに光センサ（２）から送出された基準紙幣の校正用基準光強度（ＤX）を記憶する第１の記憶手段（３ｄ）と、基準紙幣の記憶基準光強度（ＤR）を予め記憶する基準紙幣基準値記憶手段（３ｅ）と、第１の記憶手段（３ｄ）に記憶された校正用基準光強度（ＤX）と基準紙幣基準値記憶手段（３ｅ）に記憶された基準紙幣の記憶基準光強度（ＤR）との比（α）として感度補正率（α＝ＤX／ＤR）を演算する第１の演算手段（３ｆ）と、校正モードのときに、光センサ（２）により検出された基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度（ＤN）を記憶する第２の記憶手段（５ｂ）と、鑑別モードで通常の紙幣がないときに光センサ（２）から送出された鑑別用無紙幣光強度（ＤM）を記憶する第３の記憶手段（３ｇ）と、第２の記憶手段（５ｂ）に記憶された校正用無紙幣光強度（ＤN）と第３の記憶手段（３ｇ）に記憶された鑑別用無紙幣光強度（ＤM）との比（β）として特性変化率として（β＝ＤM／ＤN）を演算する第２の演算手段（３ｈ）と、鑑別モードのときに光センサ（２）により検出された通常の紙幣の被鑑別光強度（ｄ）を記憶する第４の記憶手段（３ｊ）と、感度補正率（α）、特性変化率（β）及び被鑑別光強度（ｄ）を乗じて補正値（Ｄ＝α・β・ｄ）を得る補正値演算手段（３ｋ）と、通常紙幣基準値記憶手段（３ｌ）に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と補正値（Ｄ＝α・β・ｄ）とを比較して補正演算値（γ）を演算する第３の演算手段（３ｍ）と、補正演算値（γ）が所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する判定手段（３ｎ）とを備えている。
【０００８】
【作用】
基準紙幣の校正用基準光強度（ＤX）と校正用イメージパターンが印刷された基準紙幣の記憶基準光強度（ＤR）との比（α）を感度補正率（α＝ＤX／ＤR）として求めると、光センサ（２）の検出感度特性の個体差（ばらつき）の補正率が算出される。その後、通常の紙幣に対する被鑑別光強度（ｄ）を検出して、感度補正率（α）と被鑑別光強度（ｄ）とを乗じて補正値（Ｄ＝α・ｄ）を演算し、通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と各補正値（Ｄ）とを比較して各補正演算値（γ）を演算し、各補正演算値（γ）が所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断するので、光センサ（２）の検出感度特性のばらつきを補正することができる。
【０００９】
また、通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度（ＤM）と基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度（ＤN）との比（β）として特性変化率（β＝ＤM／ＤN）を求めると、光センサ（２）の周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ（２）の変化率が算出される。その後、通常の紙幣に対する被鑑別光強度（ｄ）を検出し、特性変化率（β）と被鑑別光強度（ｄ）とを乗じて補正値（Ｄ＝β・ｄ）を演算し、通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と各補正値（Ｄ）とを比較して各補正演算値（γ）を演算し、各補正演算値（γ）が所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断するので、周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ（２）の特性変化率を補正することができる。
【００１０】
更に、感度補正率（α）及び特性変化率（β）を求めると、光センサ（２）の検出感度特性の個体差（ばらつき）の感度補正率並びに光センサ（２）の周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ（２）の特性変化率が算出される。その後、通常の紙幣に対する被鑑別光強度（ｄ）を検出し、感度補正率（α）、特性変化率（β）及び被鑑別光強度（ｄ）を乗じて補正値（Ｄ＝α・β・ｄ）を演算し、通常の紙幣の記憶基準値（ｄR）と各補正値（Ｄ）とを比較して各補正演算値（γ）を演算し、各補正演算値（γ）が所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断するので、光センサ（２）の検出感度特性のばらつき並びに周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ（２）の特性変化率を補正することができる。従って、通常の紙幣の真偽を判定する際に、光センサ（２）の検出感度の調整を簡易化することができかつ周囲温度の変化及び経時変化に対して良好に紙幣の真偽を判別できる。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明による紙幣鑑別装置の実施例を図１〜図４について説明する。
この発明による紙幣鑑別装置は、図１に示すように、校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣又は通常の紙幣に光を照射する発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）１と、発光ダイオード１により照射された基準紙幣又は通常の紙幣の光強度を検出して検出信号を発生する光センサ２と、光センサ２の検出信号を処理して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する鑑別制御回路３と、校正モード及び通常の紙幣の鑑別モードとの間で鑑別制御回路３の動作モードを切替可能な動作モード設定手段４とを備えている。紙幣の寸法及び印刷状態を検出するため、発光ダイオード１及び光センサ２は、各々検出エリア内の異なる箇所に複数組で通常設けられる。光センサ２には通常フォトダイオード等の光検出半導体素子が使用され、自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）８を有する増幅器７に接続される。自動利得制御回路８は増幅器７の出力の一部を入力側へ帰還させることにより、光センサ２の検出信号の大きさに応じて増幅器７の利得を自動的に制御する。
【００１２】
増幅器７には、アナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）９が接続され、増幅器７の出力のアナログ量をディジタル量に変換する。鑑別制御回路３に設けられた入力端子３０〜３３には、それぞれ入口センサ６、アナログ−ディジタル変換器９（変換出力）、動作モード設定手段４及びスタックセンサ１４が接続される。鑑別制御回路３に設けられた入出力兼用端子３４には、双方向性配線１６を介して不揮発性記憶素子５が接続され、出力端子３５〜３９には、それぞれ発光ダイオード１、搬送モータ制御回路１０、スタックモータ制御回路１２、クレジット出力手段１５及びアナログ−ディジタル変換器９（制御入力）が接続される。紙幣挿入口で基準紙幣又は通常の紙幣の有無を検出する入口センサ６には通常赤外線フォトカプラが使用され、動作モード設定手段４には、例えばディップスイッチ又は外部インターフェイス回路等が使用される。不揮発性記憶素子５には、電気的手段により信号の消去及び書き込みが可能な不揮発性記憶素子であり、信号を記憶した後に電源を切断しても記憶した信号を保持し続ける機能を有する例えばＥ2ＰＲＯＭ（エレクトリカリイレーサブルプログラマブルリードオンリーメモリ）が使用される。
【００１３】
搬送モータ制御回路１０及びスタックモータ制御回路１２は、鑑別制御回路３の出力信号に応じてそれぞれ紙幣搬送手段としての搬送モータ１１及びスタックモータ１３の正反転制御信号を発生する。スタックセンサ１４は、紙幣を収納するスタッカに真紙幣が収納されたか否かを検出する。クレジット出力手段１５には通常プリンタ又は液晶ディスプレイが使用され、被鑑別紙幣が真紙幣であるときに、その紙幣の金種等のデータをプリンタの記録紙に印字又は液晶ディスプレイ上に表示する。双方向性配線１６は所謂双方向性バスであり、不揮発性記憶素子５及び鑑別制御回路３間の信号の授受を単一の配線で行なう。また、特に図示しないが、鑑別制御回路３は光センサ２の検出信号のディジタル化信号を記憶可能な複数の記憶手段としてのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）と、鑑別制御回路３の動作シーケンスを記憶する複数の演算手段及び判定手段３ｎとしてのＰＲＯＭ（プログラマブルリードオンリーメモリ）とを備えている。鑑別制御回路３は例えばワンチップマイクロコンピュータ又は複数のＩＣ（集積回路）を備えたディスクリート回路として構成することができる。
【００１４】
図２に示すように、Ａ／Ｄコンバータ９に接続された動作モード切替手段３ｃと、動作モード切替手段３ｃの校正モード端子３ａに接続されかつ基準紙幣の校正用基準光強度ＤXを記憶する第１の記憶手段３ｄと、基準紙幣の記憶基準光強度ＤRを記憶する基準紙幣基準値記憶手段３ｅと、第１の記憶手段３ｄ及び基準紙幣基準値記憶手段３ｅに接続されかつ基準紙幣の校正用基準光強度ＤXを演算する第１の演算手段３ｆと、いずれも動作モード切替手段３ｃの鑑別モード端子３ｂに接続されかつそれぞれ通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度ＤMを記憶する第３の記憶手段３ｇ及び通常の紙幣に対する被鑑別光強度ｄを記憶する第４の記憶手段３ｊと、特性変化率βを演算する第２の演算手段３ｈと、第２の演算手段３ｈが演算した特性変化率βを記憶する第２の比較値記憶手段３ｉと、補正値演算手段３ｋと、通常紙幣基準値記憶手段３ｌと、第３の演算手段３ｍと、判定手段３ｎと、周辺装置制御回路３ｏとがプログラム制御により鑑別制御回路３内に形成される。不揮発性記憶素子５は、第１の演算手段３ｆで演算された感度補正率α＝ＤX／ＤRを第１の比較値として記憶する第１の比較値記憶手段５ａと、動作モード切替手段３ｃの校正モード端子３ａに接続されかつ光センサ２により検出された基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度ＤNを記憶する第２の記憶手段５ｂとを備えている。
【００１５】
動作モード切替手段３ｃは、動作モード設定手段４の動作モード設定信号により校正モード端子３ａと通常の鑑別モード端子３ｂとに鑑別制御回路３の動作モードを切り替える。第１の記憶手段３ｄは、動作モード切替手段３ｃが校正モード端子３ａのとき、基準紙幣の校正用基準光強度ＤXの検出信号を記憶する。第１の演算手段３ｆは、第１の記憶手段３ｄに記憶された検出信号ＤXと製造時等に予め基準紙幣基準値記憶手段３ｅに記憶された基準紙幣の記憶基準光強度ＤRとの比率である感度補正率α＝ＤX／ＤRを計算する。第３の記憶手段３ｇは、動作モード切替手段３ｃが通常の紙幣鑑別モード端子３ｂのとき、光センサ２が検出した通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度ＤMを記憶する。第２の演算手段３ｈは、不揮発性記憶素子５内の第２の記憶手段５ｂに記憶された校正用無紙幣光強度ＤNと第３の記憶手段３ｇに記憶された鑑別用無紙幣光強度ＤMとの比率ＤM／ＤNを特性変化率βとして計算する。
【００１６】
第２の比較値記憶手段３ｉは、特性変化率βである比率ＤM／ＤNを記憶する。補正値演算手段３ｋは、第４の記憶手段３ｊに記憶された被鑑別光強度ｄに第１の比較値記憶手段５ａに記憶された感度補正率α＝ＤX／ＤR及び第２の比較値記憶手段３ｉに記憶された特性変化率β＝ＤM／ＤNを各々乗じて補正値Ｄを得る。第３の演算手段３ｍは、予め通常紙幣基準値記憶手段３ｌに記憶された通常の紙幣の記憶基準値ｄRと補正値演算手段３ｋにより演算された補正値Ｄとを比較して補正演算値（変化値）γを演算する。判定手段３ｎは、補正演算値γが所定の範囲であるか否かを判別して通常の紙幣の真偽判定出力を発生する。基準紙幣基準値記憶手段３ｅ及び通常紙幣基準値記憶手段３ｌには、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等の読出し専用の記憶素子を用いるとよい。
【００１７】
周辺装置制御回路３ｏの各出力端子には、発光ダイオード１、アナログ−ディジタル変換器９、搬送モータ制御回路１０及びスタックモータ制御回路１２が接続され、周辺装置制御回路３ｏの入力端子には、入口センサ６が接続される。判定手段３ｎの各出力端子には、搬送モータ制御回路１０、スタックモータ制御回路１２及びクレジット出力手段１５が接続される。
【００１８】
上記の構成において、図１及び図２に示す紙幣鑑別装置の鑑別制御回路３は図３及び図４に示すフローチャートの動作シーケンスに従って作動される。
校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣を用いて光センサ２の検出感度を校正する場合、図３に示すように、ステップ５０のスタートからステップ５１に進み、鑑別制御回路３は動作モード設定手段４が校正モードに設定されたか否か判断する。鑑別制御回路３内の動作モード切替手段３ｃが校正モード端子３ａ側に切り替えられると、動作モード設定手段４は校正モードに設定される。動作モード設定手段４が校正モードに設定されず、鑑別モード端子３ｂ側に保持されると、ステップ５１に戻る。ステップ５２に進み、紙幣挿入口に基準紙幣が挿入されたか否かを入口センサ６により検出し、入口センサ６が基準紙幣を検出しないときステップ５２に戻り、入口センサ６が基準紙幣を検出したとき、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０へ出力が送出され、ステップ５３に進む。ステップ５３では、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１へ正転信号を送出し、搬送モータ１１を正転駆動させて基準紙幣を搬送しステップ５４に進む。ステップ５４では、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏは発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９へ出力を送出し、発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９をオン状態にする。続いて、ステップ５５に進み、鑑別制御回路３は光センサ２が基準紙幣を検出したか否か判断し、光センサ２が基準紙幣を検出したとき、周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０への出力が停止されステップ５６に進む。光センサ２が基準紙幣を検出しないときはステップ５３に戻る。ステップ５６では、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１への正転信号の送出を停止し、搬送モータ１１の駆動を停止させて基準紙幣の搬送を一時停止しステップ５７へ進む。
【００１９】
ステップ５７では、基準紙幣の校正用基準光強度ＤXを光センサ２により検出し、光センサ２の検出信号は鑑別制御回路３内の第１の記憶手段３ｄに記憶される。続いて、ステップ５８に進み、鑑別制御回路３内の基準紙幣基準値記憶手段３ｅに予め記憶された基準紙幣の記憶基準光強度ＤRを読出し、ステップ５９に進む。ステップ５９では、第１の記憶手段３ｄから校正用基準光強度ＤXが読出され、校正用基準光強度ＤXと基準紙幣の記憶基準光強度ＤRとの感度補正率α＝ＤX／ＤRが鑑別制御回路３内の第１の演算手段３ｆにより計算され、その後、感度補正率αは、ステップ６０で第１の比較値として不揮発性記憶素子５内の第１の比較値記憶手段５ａに記憶される。続いて、ステップ６１に進み、鑑別制御回路３は全ての光センサ２について感度補正率αを算出して、全光センサ２の出力に対する感度補正率αの算出が完了したか否か判断し、全光センサ２に対する感度補正率αの算出が完了したときステップ６２に進み、完了しないときはステップ５７に戻る。ステップ６２では、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏは搬送モータ制御回路１０へ出力を送出し、このとき、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１を逆転駆動させて基準紙幣を光センサ２の検出エリア外に搬送する。ステップ６３では、鑑別制御回路３は基準紙幣が全ての光センサ２の検出エリアから外れたか否か判断する。基準紙幣が全光センサ２の検出エリアから外れていないときステップ６２に戻り、基準紙幣が全光センサ２の検出エリアから外れたときステップ６４に進む。ステップ６４では、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０への出力が停止されるので、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１への逆転信号の送出を停止し、搬送モータ１１の作動を停止させて基準紙幣の搬送を一時停止しステップ６５へ進む。
【００２０】
ステップ６５では、光センサ２が検出した基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度ＤNの検出信号は、ステップ６６で不揮発性記憶素子５内の第２の記憶手段５ｂに記憶される。その後、ステップ６７に進み、鑑別制御回路３は全光センサ２の校正用無紙幣光強度ＤNの記憶が完了したか否か判断する。全光センサ２の校正用無紙幣光強度ＤNの記憶が完了したときステップ６８に進み、完了しないときステップ６５に戻る。ステップ６８では、周辺装置制御回路３ｏは搬送モータ制御回路１０へ出力を送出し、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１へ逆転信号を送出するので、搬送モータ１１は逆転駆動され基準紙幣を紙幣挿入口へ排出する。続いて、ステップ６９に進み、入口センサ６の検出出力の有無により鑑別制御回路３は基準紙幣が紙幣挿入口へ排出されたか否かを判断する。基準紙幣が紙幣挿入口へ排出されないときステップ６８に戻り、排出されたときステップ７０に進む。ステップ７０では、周辺装置制御回路３ｏは発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９への出力の送出を停止し、発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９をオフ状態にする。その後、ステップ７１に進み、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏは搬送モータ制御回路１０への出力の送出を停止する。このとき、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１への逆転信号の送出を停止し、搬送モータ１１を停止させる。更に、ステップ７２に進み、鑑別制御回路３内の動作モード切替手段３ｃは鑑別モード端子３ｂ側に切り替えられ、動作モード設定手段４の校正モードの設定が解除された後、ステップ７３に進み、基準紙幣に対する光センサ２の検出感度の校正作業が終了する。
【００２１】
次に、通常の紙幣の鑑別を行なう場合、図４に示すように、ステップ８０のスタートからステップ８１に進み、鑑別制御回路３は入口センサ６が通常の紙幣を検出したか否か判断する。入口センサ６が通常の紙幣を検出したときステップ８２に進み、検出しないときはステップ８１に戻る。ステップ８２では、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏは発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９へ出力を送出し発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９をオン状態にする。その後、ステップ８３に進み、鑑別制御回路３内の動作モード切替手段３ｃが通常の鑑別モード端子３ｂ側に切り替えられているので、通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度ＤMが光センサ２により検出され、光センサ２の検出信号は鑑別制御回路３内の第３の記憶手段３ｇに鑑別用無紙幣光強度ＤMとして記憶される。続いてステップ８４に進み、不揮発性記憶素子５内の第２の記憶手段５ｂに記憶された校正用無紙幣光強度ＤNを読出した後、第３の記憶手段３ｇから鑑別用無紙幣光強度ＤMを読出して、ステップ８５に進み、鑑別用無紙幣光強度ＤMと校正用無紙幣光強度ＤNとの比率β＝ＤM／ＤNが鑑別制御回路３内の第２の演算手段３ｈにより計算される。その後、ステップ８６に進み、鑑別制御回路３内の第２の比較値記憶手段３ｉに比率β＝ＤM／ＤNが特性変化率βとして記憶され、ステップ８７に進む。
【００２２】
ステップ８７では、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０へ出力が送出された後、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１へ正転信号を送出し、搬送モータ１１を正転駆動させて通常の紙幣を搬送しステップ８８に進む。ステップ８８では、鑑別制御回路３は光センサ２が通常の紙幣を検出したか否か判断し、光センサ２が通常の紙幣を検出したとき、周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０への出力が停止されステップ８９に進む。光センサ２が通常の紙幣を検出しないときステップ８８に戻る。ステップ８９では、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１への正転信号の送出を停止し、搬送モータ１１を停止させて通常の紙幣の搬送を一時停止しステップ９０へ進む。
【００２３】
ステップ９０では、光センサ２は通常の紙幣の被鑑別光強度ｄを検出し、光センサ２の検出信号は鑑別制御回路３内の第４の記憶手段３ｊに記憶される。続いて、ステップ９１に進み、不揮発性記憶素子５内の第１の比較値記憶手段５ａに記憶された感度補正率αを読出した後、ステップ９２に進み、鑑別制御回路３内の第２の比較値記憶手段３ｉに記憶された特性変化率βを読出す。その後、ステップ９３に進み、第４の記憶手段３ｊから検出信号ｄを読出すと共に、感度補正率α、特性変化率β及び検出信号ｄとの積が補正値Ｄとして鑑別制御回路３内の補正値演算手段３ｋにより計算され、ステップ９４に進む。
【００２４】
ステップ９４では、鑑別制御回路３は、予め通常紙幣基準値記憶手段３ｌに記憶された通常の紙幣の記憶基準値ｄRを第３の演算手段３ｍにより補正値Ｄと比較して補正演算値γを演算し、補正演算値γが所定の領域内であるか否かを判断する。補正演算値γが所定の領域内であるとき、通常の紙幣を真紙幣と判断し、ステップ９５に進み、鑑別制御回路３内の判定手段３ｎよりクレジット出力手段１５へクレジット信号を送出する。続いて、ステップ９６へ進み、鑑別制御回路３内の判定手段３ｎより搬送モータ制御回路１０へ真紙幣判定出力が送出された後、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１へ正転信号を送出し、搬送モータ１１を正転駆動させて真紙幣を搬送しステップ９７に進む。ステップ９７では、鑑別制御回路３内の判定手段３ｎよりスタックモータ制御回路１２へ真紙幣判定出力を送出した後、スタックモータ制御回路１２はスタックモータ１３へ作動信号を送出し、スタックモータ１３を駆動させて真紙幣をスタッカ（紙幣収納箱）へ搬送しステップ９８に進む。ステップ９８では、鑑別制御回路３はスタックセンサ１４の紙幣検出出力の有無によりスタッカに真紙幣が収納されたか否かを判断する。スタッカに真紙幣が収納されたときステップ９９に進み、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏからスタックモータ制御回路１２への出力の送出を停止する。このとき、スタックモータ制御回路１２はスタックモータ１３への作動信号の送出を停止してスタックモータ１３を停止させる。スタッカに真紙幣が収納されないとき、ステップ９７に戻る。スタックモータ制御回路１２への出力の送出を停止して、ステップ９９から１０２に進み、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏは発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９への出力の送出を停止し、発光ダイオード１及びアナログ−ディジタル変換器９をオフ状態にする。その後、ステップ１０３に進み、鑑別制御回路３内の周辺装置制御回路３ｏから搬送モータ制御回路１０への出力の送出を停止し、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１への駆動信号の送出を停止して搬送モータ１１を停止させた後、ステップ１０４へ進み、プロセスを終了する。
【００２５】
ステップ９４において、補正演算値γが所定の領域内でないとき、通常の紙幣を偽紙幣と判断して、ステップ１００に進む。ステップ１００では、鑑別制御回路３内の判定手段３ｎより搬送モータ制御回路１０へ偽紙幣判定出力を送出した後、搬送モータ制御回路１０は搬送モータ１１へ逆転信号を送出し、搬送モータ１１を逆転駆動させて偽紙幣を紙幣挿入口へ搬送しステップ１０１に進む。ステップ１０１では、鑑別制御回路３は入口センサ６の紙幣検出出力の有無により偽紙幣が返却されたか否かを判断する。偽紙幣が返却されたとき、ステップ１０２〜１０４の順に進み終了し、偽紙幣が返却されないときステップ１００に戻る。
【００２６】
上述の実施例では、ステップ５９において光センサ２の検出感度特性のばらつきに対する感度補正率α＝ＤX／ＤRを第１の比較値として算出し、ステップ８５において光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ２の特性変化率を算出する。その後、ステップ９３において通常の紙幣の被鑑別光強度ｄに感度補正率α及び特性変化率βの各々を乗じて補正値Ｄを算出する。そしてステップ９４において補正値Ｄと通常の紙幣の記憶基準値ｄRとを比較して通常の紙幣の真偽を判別するので、光センサ２の検出感度特性のばらつき及び光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化の影響を受けずに通常の紙幣の真偽を判別できる。また、光センサ２の検出感度調整用の可変抵抗が不要となるので、部品点数を削減することができ、光センサ２の検出感度の調整作業を簡略化することができ、製造コストを低減することが可能となる。更に、鑑別制御回路３により基準紙幣又は通常の紙幣の搬送制御を自動的に行なうので、調整者又は使用者は基準紙幣又は通常の紙幣を紙幣挿入口へ挿入するだけでよく、装置の調整作業又は紙幣鑑別作業が容易になる。
【００２７】
この発明による紙幣鑑別装置は、下記(１)〜(３)に示す３通りの実施態様が考えられる。
この発明による紙幣鑑別装置の第一の実施態様では、まず、基準紙幣基準値記憶手段３ｅ内に基準紙幣の記憶基準光強度ＤRを予め記憶すると共に、通常紙幣基準値記憶手段３ｌ内に通常の紙幣の記憶基準光強度（ＤR）を予め記憶する。次に、校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣に対する校正用基準光強度ＤXを光センサ２により検出しかつ第１の記憶手段３ｄに記憶する。その後、校正用基準光強度ＤXと記憶基準光強度ＤRとの比率を第１の演算手段３ｆにて感度補正率α＝ＤX／ＤRとして算出し、第１の比較値記憶手段５ａ内に記憶する。次に、通常の紙幣に対する被鑑別光強度ｄを光センサ２により検出しかつ第４の記憶手段３ｊ内に記憶する。続いて、補正値演算手段３ｋにより被鑑別光強度ｄに感度補正率αを乗じて補正値Ｄを算出し、最後に、第３の演算手段３ｍにより通常紙幣基準値記憶手段３ｌ内に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準光強度ＤRと補正値Ｄとを比較して補正演算値γを演算し、判定手段３ｎ内で補正演算値γが所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断する。
この紙幣鑑別装置では、校正用基準光強度ＤXと予め記憶された基準紙幣の記憶基準光強度ＤRとの比率である感度補正率α＝ＤX／ＤRを算出することにより、光センサ２の検出感度特性の個体差（ばらつき）の補正率が得られる。通常の紙幣の被鑑別光強度ｄに感度補正率αを乗じて補正値Ｄを算出し、通常の紙幣の記憶基準値ｄRと補正値Ｄとを比較して通常の紙幣の真偽を判別するので、光センサ２の検出感度特性のばらつきによる影響を受けずに通常の紙幣の真偽を判別できる。
【００２８】
この発明による紙幣鑑別装置の第二の実施態様では、まず、校正モード時に、基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度ＤNを光センサ２により検出して、第２の記憶手段５ｂに記憶する。次に、鑑別モード時に、通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度ＤMを光センサ２により検出して第３の記憶手段３ｇ内に記憶する。続いて、第２の演算手段３ｈにより校正用無紙幣光強度ＤNと鑑別用無紙幣光強度ＤMとの比率として特性変化率βをＤM／ＤNとして算出し、第２の比較値記憶手段３ｉ内に記憶する。その後、光センサ２により通常の紙幣に対する被鑑別光強度ｄを検出し、被鑑別光強度ｄを第４の記憶手段３ｊに記憶する。更に、補正値演算手段３ｋにより被鑑別光強度ｄに特性変化率βを乗じて補正値Ｄを算出し、通常紙幣基準値記憶手段３ｌ内に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準値ｄRと補正値Ｄとを比較して補正演算値γを演算し、最後に、判定手段３ｎ内で補正演算値γが所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断する。
この紙幣鑑別装置では、校正用無紙幣光強度ＤNと鑑別用無紙幣光強度ＤMとの比率である特性変化率β＝ＤM／ＤNを算出することにより、光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ２の特性変化率が得られる。その後、通常の紙幣の被鑑別光強度ｄに特性変化率βを乗じて補正値Ｄを算出し、補正値Ｄと通常の紙幣の記憶基準値ｄRとを比較して通常の紙幣の真偽を判別するので、光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化の影響を受けずに通常の紙幣の真偽を判別できる。
【００２９】
この発明による紙幣鑑別装置の第三の実施態様では、校正用のイメージパターンが印刷された基準紙幣に対する校正用基準光強度ＤXを光センサ２により検出しかつ第１の記憶手段３ｄに記憶する。その後、校正用基準光強度ＤXと記憶基準光強度ＤRとの比率を第１の演算手段３ｆにて感度補正率α＝ＤX／ＤRとして算出し、第１の比較値記憶手段５ａ内に記憶する。また、校正モード時に、基準紙幣がないときの校正用無紙幣光強度ＤNを光センサ２により検出して、第２の記憶手段５ｂに記憶する。次に、鑑別モード時に、通常の紙幣がないときの鑑別用無紙幣光強度ＤMを光センサ２により検出して第３の記憶手段３ｇ内に記憶する。続いて、第２の演算手段３ｈにより校正用無紙幣光強度ＤNと鑑別用無紙幣光強度ＤMとの比率として特性変化率βをＤM／ＤNとして算出し、第２の比較値記憶手段３ｉ内に記憶する。その後、通常の紙幣に対する被鑑別光強度ｄを光センサ２により検出しかつ第４の記憶手段３ｊ内に記憶する。続いて、補正値演算手段３ｋにより被鑑別光強度ｄに感度補正率α及び特性変化率βとを各々を乗じて補正値Ｄを算出し、最後に、第３の演算手段３ｍにより通常紙幣基準値記憶手段３ｌ内に予め記憶された通常の紙幣の記憶基準光強度ＤRと補正値Ｄとを比較して補正演算値γを演算し、判定手段３ｎ内で補正演算値γが所定の範囲内であるときに通常の紙幣を真紙幣と判断する。
この紙幣鑑別装置では、光センサ２の検出感度特性のばらつき（光センサ２の検出感度特性の個体差）に対する感度補正率α及び光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサ２の特性変化率βが算出される。その後、通常の紙幣の被鑑別光強度ｄに感度補正率α及び特性変化率βの各々を乗じて補正値Ｄを算出し、補正値Ｄと通常の紙幣の記憶基準値ｄRとを比較して通常の紙幣の真偽を判別するので、光センサ２の検出感度特性のばらつきや光センサ２の周囲温度の変化及び経時変化の影響を受けずに通常の紙幣の真偽を判別できる。
【００３０】
この発明の実施態様は前記の実施例に限定されず、更に種々の変更が可能である。例えば、不揮発性記憶素子５の第１の比較値記憶手段５ａ及び第２の記憶手段５ｂは鑑別制御回路３の内部に設けてもよい。また、自動利得制御回路８を有する増幅器７の代わりにそれぞれ利得（増幅度）の異なる複数の増幅器を並列に設けて光センサ２の光強度検出信号の大きさに応じて増幅器のレンジを切り替えてもよい。更に、不揮発性記憶素子５として使用したＥ2ＰＲＯＭの代わりに記憶された信号を紫外線照射により消去可能なＥＰＲＯＭ（イレーサブルプログラマブルリードオンリーメモリ）を使用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように、この発明では、光センサの検出感度調整用の可変抵抗が不要となるので、部品点数を削減することができ、光センサの検出感度の調整作業を簡略化することができる。また、光センサの検出感度特性の個体差（ばらつき）に対する感度補正率と光センサの周囲温度の変化及び経時変化に対する光センサの特性変化率とを算出し、通常の紙幣の光強度と光センサの感度補正率及び特性変化率とを演算して補正値を得るので、光センサの周囲温度の変化及び経時変化に対して正確に紙幣の寸法及び印刷状態を検出できる。このため、光センサの周囲温度の変化及び経時変化の影響を受けずに紙幣の真偽を良好に判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による紙幣鑑別装置の実施例を示す電気回路図
【図２】  図１に示す鑑別制御回路の内部を示すブロック図
【図３】  図１に示す紙幣鑑別装置の光センサ校正時の動作シーケンスを示すフローチャート
【図４】  図１に示す紙幣鑑別装置により通常の紙幣を鑑別する動作シーケンスを示すフローチャート
【符号の説明】
１．．発光ダイオード（ＬＥＤ）、２．．光センサ、３．．鑑別制御回路、３ｄ．．第１の記憶手段、３ｆ．．第１の演算手段、３ｇ．．第３の記憶手段、３ｈ．．第２の演算手段、３ｉ．．第２の比較値記憶手段、３ｊ．．第４の記憶手段、３ｋ．．補正値記憶手段、３ｍ．．第３の演算手段、３ｎ．．判定手段、４．．動作モード設定手段、５．．不揮発性記憶素子（Ｅ2ＰＲＯＭ）、５ａ．．第１の比較値記憶手段、５ｂ．．第２の記憶手段、６．．入口センサ、７．．増幅器、８．．自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）、９．．アナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、１０．．搬送モータ制御回路、１１．．搬送モータ、１２．．スタックモータ制御回路、１３．．スタックモータ、１４．．スタックセンサ、１５．．クレジット出力手段、１６．．双方向性配線（双方向性バス）、３０〜３３．．入力端子、３４．．入出力兼用端子、３５〜３９．．出力端子、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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