(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送手段と、
紙葉類に対して第１の方向の超音波を射出する第１の送信手段と、
前記紙葉類を第１の方向で透過した透過波に基づいて信号を検出する第１の受信手段と、
前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて、前記検出信号の強度毎の頻度を示す特徴的なレベル頻度を算出する算出手段と、
前記特徴的なレベル頻度と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する判定手段と、
を具備する超音波検出装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記検出信号に基づいて全体平均をさらに算出し、
前記判定手段は、前記特徴的なレベル頻度及び前記全体平均と、予め設定されたパラメータと、に基づいて前記紙葉類の真偽を判定する請求項１に記載の超音波検出装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて分布範囲をさらに算出し、
前記判定手段は、前記特徴的なレベル頻度、前記全体平均、及び前記分布範囲と、予め設定されたパラメータと、に基づいて前記紙葉類の真偽を判定する請求項２に記載の超音波検出装置。
【請求項４】
前記第１の送信手段は、第１の角度を成す軸上に設けられ、
前記紙葉類の搬送面に対して第２の角度を成し、且つ前記第１の角度を成す軸と交差またはねじれ関係である軸上に設けられ、第２の方向の超音波を射出する第２の送信手段と、
前記第２の送信手段から射出され、前記紙葉類を第２の方向で透過した透過波に基づいて信号を検出する第２の受信手段と、をさらに有し、
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号と前記第２の受信手段により検出した検出信号との比率をさらに算出し、
前記判定手段は、前記特徴的なレベル頻度と予め設定されたパラメータ、及び前記比率と予め設定されたパラメータとに基づいて前記紙葉類の真偽を判定する、
請求項１記載の超音波検出装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した前記検出信号の全体平均と、前記第２の受信手段により検出した前記検出信号の全体平均と、の比率を算出する請求項４に記載の超音波検出装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した前記検出信号の分布範囲と、前記第２の受信手段により検出した前記検出信号の分布範囲と、の比率を算出する請求項４又は請求項５に記載の超音波検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の超音波検出装置と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理手段と、
を具備する紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波検出装置、及び超音波検出装置を備える紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば紙幣などの紙葉類の計数及び判別を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、紙葉類の検査装置に搬送する。検査装置は、紙葉類に対して種々の処理を行い紙葉類の状態を判別する。紙葉類処理装置は、検査装置の検査結果に基づいて、紙葉類を区分して集積する。
【０００３】
検査装置は、例えば、紙葉類に対して超音波を照射する。検査装置は、紙葉類を伝搬する超音波、または紙葉類を透過する透過波を検出する。これにより、検査装置は、紙葉類の状態を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１３９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような紙葉類処理装置は、超音波の検出信号の強弱に応じて、紙葉類の状態を判定する。しかし、検出信号のＳ／Ｎが十分でない場合、判定結果に影響を与える可能性がある。
【０００６】
そこで、より高い精度で紙葉類の状態を判定することができる超音波検出装置、及び超音波検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る超音波検出装置は、紙葉類を搬送する搬送手段と、紙葉類に対して第１の方向の超音波を射出する第１の送信手段と、前記紙葉類を第１の方向で透過した透過波に基づいて信号を検出する第１の受信手段と、前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて、前記検出信号の強度毎の頻度を示す特徴的なレベル頻度を算出する算出手段と、前記特徴的なレベル頻度と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する判定手段と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の例について説明するための図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の制御系の例について説明するための図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る超音波検出装置の例について説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る超音波検出装置の例について説明するための図である。
【図６】図６は、一実施形態に係る超音波検出装置の例について説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る超音波検出装置の例について説明するための図である。
【図８】図８は、一実施形態に係る超音波検出装置の処理について説明するための図である。
【図９】図９は、一実施形態に係る超音波検出装置の処理について説明するための図である。
【図１０】図１０は、一実施形態に係る超音波検出装置の処理について説明するための図である。
【図１１】図１１は、一実施形態に係る超音波検出装置の例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る超音波検出装置、及び超音波検出装置を備える紙葉類処理装置について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の外観を示す。  
図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に、投入部１１２、操作部１３６、操作表示部１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。
【００１１】
投入部１１２は、例えば紙幣などの紙葉類１を投入するための構成である。投入部１１２は、重ねられた状態の紙葉類１をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作表示部１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作表示部１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作表示部１３７に表示されるボタンと、操作表示部１３７に対するオペレータによる操作と、に基づいて、各種の操作入力を検知する。
【００１２】
ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉する為のドアである。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により再流通不可と判断された紙葉類１がスタックされる集積部から紙葉類１を取り出す為の構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける入力部として機能する。
【００１３】
図２は、図１の紙葉類処理装置１００の構成例を示す。  
紙葉類処理装置１００は、装置内部に、投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、検査部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３１、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備える。また、紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１を備える。主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。
【００１４】
取出部１１３は、投入部の上部に設けられる。取出部１１３は、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類１を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類１を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類１を取出すように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類１を一定のピッチで取出す。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類１は、搬送路１１５に導入される。
【００１５】
搬送路１１５は、紙葉類１を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリなどを備えている。搬送路１１５は、図示しない駆動モータ及び駆動プーリにより搬送ベルトを動作させる。搬送路１１５は、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類１を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。
【００１６】
取出部１１３から延びた搬送路１１５上には、検査部１１６が設けられている。検査部１１６は、画像読取装置１１７、画像読取装置１１８、超音波検出装置１３５、及び厚み検査部１１９を備えている。検査部１１６は、紙葉類１の光学的特徴情報、機械的特徴、及び磁気的特長情報を検出する。これにより、紙葉類処理装置１００は、紙葉類１の種類、汚損度、及び真偽などを検知する。
【００１７】
画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ搬送路１１５を挟んで対面するように設けられている。画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の両面の画像を読み取る。画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）カメラを備える。紙葉類処理装置１００は、画像読取装置１１７、及び１１８により撮像した画像に基づいて、紙葉類１の表面及び裏面の模様画像を取得する。
【００１８】
画像読取装置１１７、及び１１８は、読み取った画像を検査部１１６内の図示しないメモリに一時的に記憶する。紙葉類処理装置１００は、このメモリに記憶されている画像を操作入力に応じて操作表示部１３７に表示する。
【００１９】
超音波検出装置１３５は、搬送される紙葉類１に対して超音波を照射し、紙葉類１を透過する透過波を検出する。これにより、超音波検出装置１３５は、例えば、紙葉類１の形状、強度、異物貼付の有無、切れ、及び真偽（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）などを検知する。
【００２０】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の厚みを検査する。例えば、検出した厚みが規定値以上である場合、紙葉類処理装置１００は、紙葉類１の２枚取りを検出する。
【００２１】
また、検査部１１６は、図示しない磁気センサなどを備えている。磁気センサは、紙葉類１の磁気的な特徴情報を検出する。
【００２２】
主制御部１５１は、画像読取装置１１７、１１８、超音波検出装置１３５、厚み検査部１１９、及び磁気センサなどによる検出結果に基づいて、各種の判定を行う。例えば、主制御部１５１は、紙葉類１の種類（ｃａｔｅｇｏｒｙ）または券種（ｄｅｎｏｍｉｎａｔｉｏｎ）を判定する。
【００２３】
また、主制御部１５１は、紙葉類１の真偽を判定する。すなわち、主制御部１５１は、紙葉類１が真券(ｇｅｎｕｉｎｅ)であるか、偽券(ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ)であるかを判定する。
【００２４】
また、主制御部１５１は、紙葉類１の正損（ｆｉｔｎｅｓｓ）を検知する。即ち、主制御部１５１は、紙葉類１が再流通可能（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔａｂｌｅ）な正券（ｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）であるか、再流通不可能（ｕｎｒｅｃｉｒｃｕｌａｔａｂｌｅ）な損券（ｕｎｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）であるかを判定する。
【００２５】
さらに、主制御部１５１は、紙葉類１が排除券であるか否か判定する。すなわち、主制御部１５１は、偽券と判定された紙葉類１、または厚み検査部１１９により重なりが検知された紙葉類１を、排除券と判定する。すなわち、排除券は、正券及び損券に該当しない紙葉類１である。
【００２６】
紙葉類処理装置１００は、正券と判定した紙葉類１を集積・結束部１２８乃至１３１に搬送する。また、紙葉類処理装置１００は、損券と判定した紙葉類１を裁断部１３３に搬送する。裁断部１３３は、搬送される損券を裁断する。なお、紙葉類処理装置１００は、損券をスタッカ１３４に搬送し集積してもよい。例えば、スタッカ１３４は、集積した損券が例えば１００枚に到達するごとに施封を行う。
【００２７】
紙葉類処理装置１００は、排除券と判定した紙葉類１を排除集積部１２７に搬送する。排除券は、例えば、２枚取り券などの搬送異常券、折れまたは破れなどが存在する不良券、及び適用外券種または偽券などの判別不能券を含む。
【００２８】
検査部１１６の下流側の搬送路１１５上には、ゲート１２０乃至１２５が順に配設されている。ゲート１２０乃至１２５は、それぞれ、主制御部１５１により制御される。主制御部１５１は、検査部１１６による検査の結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御する。これにより、主制御部１５１は、搬送路１１５を搬送されている紙葉類１を所定の処理部に搬送するように制御する。
【００２９】
検査部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。即ち、ゲート１２０は、検査部１１６による検査の結果、真券ではないと判定された排除券、または、検査部１１６による検査を行うことができない検査不能券等を排除搬送路１２６に搬送するように切り替えられる。
【００３０】
排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部（排除部）１２７が設けられている。排除集積部１２７は、取出部１１３にて取出した姿勢のまま、上記したような排除券、及び検査不能券を集積する。排除集積部１２７に集積された紙葉類１は、取出口１３９から取り出すことができる。
【００３１】
また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（総じて集積結束部１３２と称する）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、再流通可能であると判定された紙葉類１が種類及び表裏毎に区別されて集積される。集積・結束部１３２は、集積した紙葉類１を所定枚数毎に結束して格納する。
【００３２】
ゲート１２５により分岐される先には、裁断部１３３が配設されている。裁断部１３３は、紙葉類１を裁断して収納する。ゲート１２５に搬送される紙葉類１は、正規の紙葉類１であり、且つ、再流通が不可能であると判定された紙葉類１（損券）である。
【００３３】
また、ゲート１２５により分岐される他方の搬送路の先には、スタッカ１３４が配設されている。主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されている場合、紙葉類１を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、紙葉類１をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【００３４】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類１の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類１の枚数及び識別情報を逐次記憶する。
【００３５】
図３は、図１及び図２の紙葉類処理装置１００の制御系の構成例を示す。  
紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１、検査部１１６、搬送制御部１５２、集積・結束制御部１５３、裁断制御部１５６、操作表示部１３７、及びキーボード１４０などを備える。
【００３６】
主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司る。主制御部１５１は、操作表示部１３７により入力される操作、及び検査部１１６による検査結果に基づき、搬送制御部１５２及び集積・結束制御部１５３を制御する。
【００３７】
例えば、操作員は、操作表示部１３７またはキーボード１４０により、処理する紙葉類１に対する各種の判定における閾値、紙葉類１の供給元の名称、及び処理方法などを入力する。
【００３８】
検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８、厚み検査部１１９、超音波検出装置１３５、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。
【００３９】
画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の両面の画像を読み取る。画像読取装置１１７、及び１１８は、例えばＣＣＤなどの受光素子と光学系とを備える。画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送される紙葉類１に対して光を投光し、反射光または透過光を光学系により受光する。画像読取装置１１７、及び１１８は、光学系により受光した光をＣＣＤに結像させ、電気信号（画像）を取得する。
【００４０】
主制御部１５１は、紙葉類１の基準となる画像（基準画像）を記憶部１５１ａに予め記憶する。主制御部１５１は、紙葉類１から取得した画像と、記憶部１５１ａに記憶される基準画像とを比較することにより、紙葉類１に対する各種の判定を行う。
【００４１】
超音波検出装置１３５は、上記したように、搬送される紙葉類１に対して超音波を照射する。超音波検出装置１３５は、紙葉類１を透過する音波を検出する。また、記憶部１５１ａは、超音波検出装置１３５の検出結果と比較する閾値を予め記憶する。主制御部１５１は、超音波検出装置１３５の検出結果と記憶部１５１ａに記憶されている閾値とに基づいて、紙葉類１に対する各種の判定を行う。
【００４２】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の厚みを検査する。その他のセンサ類１５４は、例えば、磁気センサなどである。磁気センサは、搬送路１１５を搬送される紙葉類１から磁気的な特徴情報を検出する。
【００４３】
ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、１１８、厚み検査部１１９、超音波検出装置１３５、及びその他のセンサ類１５４などの動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１５５は、主制御部１５１とデータの伝送を行う。すなわち、ＣＰＵ１５５は、検査部１１６の各部における検知結果を主制御部１５１に伝送することができる。
【００４４】
搬送制御部１５２は、主制御部１５１の制御に基づき、取出部１１３、搬送路１１５、排除搬送路１２６、及びゲート１２０乃至１２５を制御する。これにより、搬送制御部１５２は、紙葉類１の取り込み及び搬送を制御する。また、搬送制御部１５２は、判定した紙葉類１の種類毎に区分する区分処理を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。
【００４５】
例えば、搬送制御部１５２は、損券と判定された紙葉類１を裁断部１３３、またはスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２０乃至１２５を制御する。また、搬送制御部１５２は、排除券と判定された紙葉類１を排除集積部１２７に搬送するようにゲート１２０乃至１２５を制御する。
【００４６】
集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、排除集積部１２７及び集積・結束部１２８乃至１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類１の集積、及び結束の制御を行なう。
【００４７】
裁断制御部１５６は、主制御部１５１の制御に基づき、裁断部１３３の動作を制御する。これにより、裁断部１３３は、搬送される紙葉類１の裁断を行う。
【００４８】
図４乃至６は、図２及び図３の超音波検出装置１３５の構成例を示す。図４は、図５に示すＸ方向から見た超音波検出装置１３５の例を示す。図５は、超音波検出装置１３５の一部の配置の例を示す。また、図６は、図５に示すＹ方向から見た超音波検出装置１３５の例を示す。  
超音波検出装置１３５は、紙葉類１を透過する超音波（透過波）を紙葉類１の全域から検出する。超音波検出装置１３５は、検出した値と、予め真券に対する処理結果から生成されたパラメータとを比較することにより、紙葉類１の真偽を判定する。
【００４９】
例えば、超音波検出装置１３５は、検出した値の平均的な分布、分布範囲、特徴的なレベル頻度、または特徴的な分布に基づいて紙葉類１の真偽を判定する。これらの値は、紙葉類１の厚み、密度、紙葉類１の繊維のパターン、または表面の状態などに応じて変動する。この結果、超音波検出装置１３５は、紙葉類１が真券であるか否かをより高い精度で判定することができる。
【００５０】
超音波検出装置１３５は、例えば紙葉類処理装置１００の搬送路１１５の近傍に設置される。
【００５１】
図４に示されるように、超音波検出装置１３５は、第１の送信センサ５０、第１の受信センサ６０、第２の送信センサ７０、第２の受信センサ８０、制御部９０、及び判定部９２を備える。なお、図４に示す矢印ａは、紙葉類１の搬送方向を示す。
【００５２】
第１の送信センサ５０は、搬送方向ａに一定の速度で搬送される紙葉類１に対して超音波を照射する送信部である。第１の送信センサ５０は、搬送路１１５を挟んで第１の受信センサ６０と対向する位置に設置される。第１の送信センサ５０は、圧電素子を備える。圧電素子は、圧電体と、圧電体を挟持するように設けられる１対の電極とを有する。
【００５３】
第１の送信センサ５０は、圧電素子の電極に電圧を印加することにより、圧電体の形状を変化させる。圧電素子の電極にパルス信号が印加される場合、第１の送信センサ５０は、圧電体を振動させる。この結果、第１の送信センサ５０は、超音波を発生させることができる。
【００５４】
なお、紙葉類１を透過する超音波は、超音波の入射角により透過率が変動する。この為、第１の送信センサ５０は、紙葉類１に対する超音波の入射角が最適となるように設置される。なお、最適角度は、紙葉類１の材質及び構造により異なる。図４に示すように、第１の送信センサ５０は、照射される超音波の向きが、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対して角度αを成すように設けられる。
【００５５】
第１の受信センサ６０は、第１の送信センサ５０から送信されて紙葉類１を透過した透過波を検出する受信部である。第１の受信センサ６０は、搬送路１１５を挟んで第１の送信センサ５０と対向する位置に設置される。第１の受信センサ６０は、第１の送信センサ５０と同様に、圧電素子を備える。
【００５６】
第１の受信センサ６０は、圧電体の形状の変化に応じて信号を生成する。第１の受信センサ６０に超音波が照射される場合、圧電体は、超音波の強度及び周期に応じて形状が変化する。即ち、第１の受信センサ６０は、超音波の強度及び周期に応じた信号を生成する。これにより、第１の受信センサ６０は、紙葉類１を透過した透過波を検出する。なお、第１の受信センサ６０は、搬送面Ｐに対して第１の送信センサ５０と同じ角度で設置される。
【００５７】
即ち、第１の送信センサ５０及び第１の受信センサ６０は、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対してαの角度を成す軸Ｓ上に設けられる。第１の送信センサ５０は、軸Ｓと平行に伝播する超音波を出力する。即ち、第１の送信センサ５０は、超音波を出力する面（振動面）が軸Ｓと直交するように設置される。また、第１の受信センサ６０は、超音波が入射する面（振動面）が軸Ｓと直交するように設置される。
【００５８】
なお、第１の受信センサ６０は、図５に示すように、圧電素子がダイシングされて形成される複数のチャネル６０ａ乃至６０ｈを備える。第１の受信センサ６０は、各チャネル毎に超音波を検出し、超音波の強度に応じた信号を生成する。即ち、第１の受信センサ６０の各チャネルは、それぞれ異なる範囲から超音波を検出することができる。なお、このチャネル数は一例であり、チャネル数及び各チャネルのサイズは、第１の受信センサ６０の分解能に応じて決定される。
【００５９】
第１の受信センサ６０は、搬送されている紙葉類１から連続して複数のチャネルにより超音波を検出することにより、紙葉類１の全域から超音波を検出することができる。なお、第１の受信センサ６０によるスキャンの周期は、第１の受信センサの振動面のサイズ及び第１の受信センサ６０の分解能に応じて決定される。
【００６０】
第１の送信センサ５０は、上記の搬送面Ｐ上の所定の範囲（照射範囲）に対して超音波を照射する。なお、第１の送信センサ５０は、搬送面Ｐ上の紙葉類１が搬送される範囲に照射範囲が形成されるように構成される。
【００６１】
また、第１の受信センサ６０は、上記した搬送面Ｐ上の所定の範囲（検出範囲）から超音波を受信する。第１の受信センサ６０は、紙葉類１が搬送される範囲を含む大きさで検出範囲が形成されるように構成される。
【００６２】
第１の受信センサ６０は、検出範囲に紙葉類１が存在する場合、第１の送信センサ５０から射出されて紙葉類１を透過した超音波（透過波）を検出する。また、第１の受信センサ６０は、検出範囲に紙葉類１が存在しない場合、第１の送信センサ５０から射出されて第１の受信センサ６０に直接入射する超音波（ダイレクト波）を検出する。
【００６３】
第２の送信センサ７０は、搬送方向ａに一定の速度で搬送される紙葉類１に対して超音波を照射する送信部である。第２の送信センサ７０は、搬送路１１５を挟んで第２の受信センサ８０と対向する位置に設置される。
【００６４】
第２の送信センサ７０は、第１の送信センサ５０と同様の構成を備える。即ち、第２の送信センサ７０は、圧電素子を備え、圧電素子にパルス信号を印加することにより、超音波を発生させることができる。
【００６５】
なお、図６に示すように、第２の送信センサ７０は、照射される超音波の向きが、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対して角度βを成すように設けられる。なお、上記の角度αと角度βとはイコールであってもよい。
【００６６】
第２の受信センサ８０は、第２の送信センサ７０から送信されて紙葉類１を透過した透過波を検出する受信部である。第２の受信センサ８０は、搬送路１１５を挟んで第２の送信センサ７０と対向する位置に設置される。第２の受信センサ８０は、第２の送信センサ７０と同様に、圧電素子を備える。
【００６７】
第２の受信センサ８０は、圧電体の形状の変化に応じて信号を生成する。第２の受信センサ８０に超音波が照射される場合、圧電体は、超音波の強度及び周期に応じて形状が変化する。即ち、第２の受信センサ８０は、超音波の強度及び周期に応じた信号を生成する。これにより、第２の受信センサ８０は、紙葉類１を透過した透過波を検出する。なお、第２の受信センサ８０は、搬送面Ｐに対して第２の送信センサ７０と同じ角度で設置される。
【００６８】
即ち、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０は、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対してβの角度を成す軸Ｔ上に設けられる。第２の送信センサ７０は、軸Ｔと平行に伝播する超音波を出力する。即ち、第２の送信センサ７０は、超音波を出力する面（振動面）が軸Ｔと直交するように設置される。また、第２の受信センサ８０は、超音波が入射する面（振動面）が軸Ｔと直交するように設置される。
【００６９】
第２の送信センサ７０は、上記の搬送面Ｐ上の所定の範囲（照射範囲）に対して超音波を照射する。なお、第２の送信センサ７０は、搬送面Ｐ上の紙葉類１が搬送される範囲に照射範囲が形成されるように構成される。
【００７０】
また、第２の受信センサ８０は、上記した搬送面Ｐ上の所定の範囲（検出範囲）から超音波を受信する。第２の受信センサ８０は、紙葉類１が搬送される範囲を含む大きさで検出範囲が形成されるように構成される。
【００７１】
第２の受信センサ８０は、検出範囲に紙葉類１が存在する場合、第２の送信センサ７０から射出されて紙葉類１を透過した超音波（透過波）を検出する。また、第２の受信センサ８０は、検出範囲に紙葉類１が存在しない場合、第２の送信センサ７０から射出されて第２の受信センサ８０に直接入射する超音波（ダイレクト波）を検出する。なお、第２の受信センサ８０は、１つのチャネルを有する受信センサであるとして説明する。
【００７２】
当該超音波検出装置１３５は、第１の受信センサ６０と第２の受信センサ８０とにより、異なる二方向における超音波の透過特性を検出することができる。即ち、上記したように、第１の送信センサ５０、第１の受信センサ６０、第２の送信センサ７０、及び第２の受信センサ８０が設置されている場合、第１の送信センサ５０は、軸Ｓに対応する第１の方向で紙葉類１に対して超音波を照射する。第１の受信センサ６０は、第１の方向で紙葉類１を透過した透過波を受信し、信号を検出する。また、第２の送信センサ７０は、軸Ｔに対応する第２の方向で紙葉類１に対して超音波を照射する。第２の受信センサ８０は、第２の方向で紙葉類１を透過した透過波を受信し、信号を検出する。
【００７３】
超音波の透過特性は、紙葉類１を形成する繊維のパターンにより異なる。この為、超音波検出装置１３５は、第１の方向の超音波の透過特性が真券と同様である場合であっても、第２の方向の超音波の透過特性が真券と異なる場合、偽券であると判定することができる。即ち、超音波検出装置１３５は、上記したように、二方向の超音波の透過特性を検出し、予め設定されたパラメータとそれぞれ比較することにより、紙葉類１が真券であるか否かをより高い精度で判定することができる。
【００７４】
なお、上記の軸Ｔと軸Ｓとは、少なくとも平行ではないことが条件となる。即ち、軸Ｔと軸Ｓとは、交差の関係、またはねじれの関係にあることが条件となる。
【００７５】
なお、図５に示す例において、Ｘ方向とＹ方向とが直交し、Ｘ方向とＺ方向とが直交し、Ｙ方向とＺ方向とが直交するとする。また、搬送面Ｐは、Ｘ方向とＹ方向とを含む面と平行であるとする。この場合、第１の送信センサ５０及び第１の受信センサ６０は、Ｙ方向とＺ方向とを含む面上において搬送面Ｐと角度αを成す軸Ｓ上に設けられる。また、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０は、Ｘ方向とＺ方向とを含む面上において搬送面Ｐと角度βを成す軸Ｔ上に設けられる。この場合、軸Ｔと軸Ｓとが交差の関係、またはねじれの関係になる。
【００７６】
制御部９０は、超音波検出装置１３５の全体の制御を司るものである。制御部９０は、ＣＰＵ、バッファメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備えている。
【００７７】
ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより演算結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。
【００７８】
制御部９０は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。例えば、制御部９０は、第１の送信センサ５０、第１の受信センサ６０、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０の動作タイミングを制御する。
【００７９】
また、制御部９０は、図３に示す検査部１１６のＣＰＵ１５５及び主制御部１５１と接続されている。例えば、制御部９０は、処理結果を主制御部１５１またはＣＰＵ１５５に伝送することができる。また、主制御部１５１またはＣＰＵ１５５から送信される制御信号に基づいて、超音波検出装置１３５の動作を制御することが出来る。
【００８０】
図７は、制御部９０の構成の例を示す。制御部９０は、第１のパルサ９１０、第２のパルサ９２０、第１のレシーバ９３０、第２のレシーバ９４０、及びロガー９５０を備える。
【００８１】
第１のパルサ９１０は、第１の送信センサ５０を駆動させる為のパルス信号を生成する。第１のパルサ９１０は、生成したパルス信号を第１の送信センサ５０に入力する。第１の送信センサ５０は、入力されるパルス信号に基づいて圧電素子に電圧を印加する。これにより、第１の送信センサ５０は、等位相、且つ等強度の超音波を連続して射出する。即ち、第１のパルサ９１０は、送信制御部として機能する。
【００８２】
第２のパルサ９２０は、第２の送信センサ７０を駆動させる為のパルス信号を生成する。第２のパルサ９２０は、生成したパルス信号を第２の送信センサ７０に入力する。第２の送信センサ７０は、入力されるパルス信号に基づいて圧電素子に電圧を印加する。これにより、第２の送信センサ７０は、等位相、且つ等強度の超音波を連続して射出する。即ち、第２のパルサ９２０は、送信制御部として機能する。
【００８３】
なお、第１のパルサ９１０は、第１の送信センサ５０に入力するパルス信号の電圧値を制御することにより、第１の送信センサ５０から出力される超音波の強度を可変することができる。また、第２のパルサ９２０は、第２の送信センサ７０に入力するパルス信号の電圧値を制御することにより、第２の送信センサ７０から出力される超音波の強度を可変することができる。
【００８４】
第１の受信センサ６０は、圧電素子の動作に基づいて、超音波の検出信号を生成する。即ち、第１の受信センサ６０は、超音波を検出し、検出信号を生成する。第１の受信センサ６０は、検出信号を制御部９０の第１のレシーバ９３０に伝送する。
【００８５】
第１のレシーバ９３０は、第１の受信センサ６０から伝送された検出信号を読み取る。例えば、第１のレシーバ９３０は、所定間隔毎に第１の受信センサ６０から受信する検出信号を読み取る。なお、第１のレシーバ９３０は、第１の受信センサ６０により検出された検出信号を自身が保持するアンプ係数に基づいて増幅させることができる。即ち、第１のレシーバ９３０は、受信制御部として機能する。
【００８６】
第２の受信センサ８０は、圧電素子の動作に基づいて、超音波の検出信号を生成する。即ち、第２の受信センサ８０は、超音波を検出し、検出信号を生成する。第２の受信センサ８０は、検出信号を制御部９０の第２のレシーバ９４０に伝送する。
【００８７】
第２のレシーバ９４０は、第２の受信センサ８０から伝送された検出信号を読み取る。例えば、第２のレシーバ９４０は、所定間隔毎に第２の受信センサ８０から受信する検出信号を読み取る。なお、第２のレシーバ９４０は、第２の受信センサ８０により検出された検出信号を自身が保持するアンプ係数に基づいて増幅させることができる。即ち、第２のレシーバ９４０は、受信制御部として機能する。
【００８８】
なお、上記したように、第１の受信センサ６０は、複数のチャネルを有する。これらのチャネルが図５におけるＸ方向に並べられて配列されている場合、第１の受信センサ６０は、ライン状の走査範囲から超音波を検出することが出来る。第１のレシーバ９３０は、第１の受信センサ６０の検出信号を所定間隔毎にスキャンすることにより、搬送される紙葉類１の全体の検出信号を取得することができる。
【００８９】
ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０及び第２のレシーバ９４０によりスキャンされた検出信号をそれぞれまとめて判定部９２に出力する。即ち、ロガー９５０は、紙葉類１の全域から第１のレシーバ９３０により検出した検出信号に基づいて、検出信号の平均的な分布を算出する。これにより、制御部９０は、紙葉類１の全域にわたって透過波の平均レベル、及び分布を検出することができる。
【００９０】
ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号に基づいて、検出信号の平均的な分布を算出する。ロガー９５０は、例えば、検出信号を強度毎にプロットすることにより頻度分布（ヒストグラム）を計算する。また、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号に基づいて、検出信号の標準偏差を算出する構成であってもよい。
【００９１】
図８は、超音波検出装置１３５の第１のレシーバ９３０により検出した検出信号をヒストグラムとして示す。  
図８のグラフ６０１は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号のヒストグラムである。なお、図８の横軸は、検出信号の強度を示す。また、図８の縦軸は、各強度の頻度を示す。
【００９２】
制御部９０は、グラフ６０１に基づいて、検出信号の全体の平均値（全体平均）を算出することができる。また、制御部９０は、グラフ６０１に基づいて、ある頻度の幅を算出することができる。これにより、制御部９０は、例えば、ピークの半分の頻度の幅（半値幅）、全体平均値の幅、頻度の存在する幅（全体幅）、及び任意の頻度の幅などの分布範囲を算出することができる。またさらに、制御部９０は、グラフ６０１に基づいて、検出信号の強度毎の頻度（特徴的なレベル頻度）を算出することができる。
【００９３】
判定部９２は、制御部９０の算出結果に基づいて、紙葉類１の真偽を判定する。即ち、判定部９２は、制御部９０により検出信号から算出された全体平均、分布範囲、または特徴的なレベル頻度に基づいて紙葉類１の真偽を判定する。判定部９２は、メモリ９２ａを備える。メモリ９２ａは、真券に対する処理結果から生成されたパラメータを記憶する。即ち、判定部９２は、制御部９０の算出結果とメモリ９２ａに記憶されているパラメータとを比較することにより、紙葉類１の真偽を判定する。
【００９４】
例えば、全体平均に基づいて紙葉類１の真偽を判定する場合、メモリ９２ａは、真券から検出した検出信号に基づいて算出された全体平均（第１の全体平均）を予め記憶する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されている第１の全体平均と、制御部９０により算出された全体平均（第２の全体平均）とを比較する。
【００９５】
判定部９２は、第１の全体平均と第２の全体平均との差が予め設定された値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。また、判定部９２は、第１の全体平均と第２の全体平均との差が予め設定された値以上である場合、紙葉類１を偽券であると判定する。
【００９６】
なお、メモリ９２ａは、第１の全体平均の上限値と下限値とを記憶する構成であってもよい。この場合、判定部９２は、第２の全体平均が下限値以上であり、且つ上限値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。
【００９７】
また、特徴的なレベル頻度に基づいて紙葉類１の真偽を判定する場合、メモリ９２ａは、真券から検出した検出信号の任意の強度の頻度（第１の特徴的なレベル頻度）を予め記憶する。また、制御部９０は、メモリ９２ａに記憶されている第１の特徴的なレベル頻度と、同じ強度における頻度（第２の特徴的なレベル頻度）を算出する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されている第１の特徴的なレベル頻度と、制御部９０により算出された第２の特徴的なレベル頻度とを比較する。
【００９８】
判定部９２は、第１の特徴的なレベル頻度と第２の特徴的なレベル頻度との差が予め設定された値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。また、判定部９２は、第１の特徴的なレベル頻度と第２の特徴的なレベル頻度との差が予め設定された値以上である場合、紙葉類１を偽券であると判定する。
【００９９】
なお、メモリ９２ａは、第１の特徴的なレベル頻度の上限値と下限値とを記憶する構成であってもよい。この場合、判定部９２は、第２の特徴的なレベル頻度が下限値以上であり、且つ上限値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。
【０１００】
また、分布範囲に基づいて紙葉類１の真偽を判定する場合、メモリ９２ａは、真券から検出した検出信号の頻度に対応する分布（第１の分布範囲）を予め記憶する。また、制御部９０は、メモリ９２ａに記憶されている第１の分布範囲と、同じ頻度における範囲（第２の分布範囲）を算出する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されている第１の分布範囲と、制御部９０により算出された第２の分布範囲とを比較する。
【０１０１】
判定部９２は、第１の分布範囲と第２の分布範囲との差が予め設定された値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。また、判定部９２は、第１の分布範囲と第２の分布範囲との差が予め設定された値以上である場合、紙葉類１を偽券であると判定する。
【０１０２】
なお、メモリ９２ａは、第１の分布範囲の上限値と下限値とを記憶する構成であってもよい。この場合、判定部９２は、第２の分布範囲が下限値以上であり、且つ上限値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。
【０１０３】
また、判定部９２は、ヒストグラムの波形に基づいて紙葉類１の真偽を判定する構成であってもよい。この場合、メモリ９２ａは、真券から検出した検出信号の対応するヒストグラム（第１のヒストグラム）を予め記憶する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されている第１のヒストグラムと、制御部９０により算出されたヒストグラム（第２のヒストグラム）とを比較する。
【０１０４】
判定部９２は、第１のヒストグラムと第２のヒストグラムとの比較結果に基づいて紙葉類１の真偽を判定する。例えば、判定部９２は、第１のヒストグラムと第２のヒストグラムとの類似度に基づいて紙葉類１の真偽を判定する。また、判定部９２は、第１のヒストグラム及び第２のヒストグラムからそれぞれベクトルを抽出し、抽出したベクトルの一致する確立などを算出することにより、紙葉類１の真偽を判定する。
【０１０５】
また、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号に基づいて、紙葉類１上の所定の範囲（例えば第１の受信センサ６０の分解能）毎の検出信号の値を出力することができる。
【０１０６】
図９及び図１０は、超音波検出装置１３５の第１のレシーバ９３０により検出した検出信号を二次元的に表示した例を示す。図９は、第１の紙葉類に対する処理結果を示す。また、図１０は、第１の紙葉類とは券種または額面が異なる第２の紙葉類に対する処理結果を示す。なお、図９及び図１０は、紙葉類の略同じ領域を抽出して示す。
【０１０７】
図９及び図１０の各セルは、それぞれ第１の受信センサ６０の各チャネルによる検出範囲を示す。即ち、各セルは、第１の受信センサ６０の１分解能を示す。また、各セルのハッチングは、それぞれ検出信号の強度を示す。ハッチングが濃いほど検出信号の値が高いことを示す。
【０１０８】
紙葉類１上には、透かし、凹凸印刷などの種々のセキュリティが施されている。これらのセキュリティにより、超音波の透過率が大きく変動する。この為、紙葉類１には、超音波が透過しやすい領域と、超音波が透過しにくい領域とが存在する。また、券種によりセキュリティが施されている領域などが異なる。即ち、図９及び図１０により示されるように、超音波が透過しやすい領域、及び超音波が透過しにくい領域は、券種により異なる。
【０１０９】
そこで、判定部９２は、紙葉類１上における特定の領域から検出された検出信号の強度（第１の特徴的な分布）に基づいて、紙葉類１の真偽を判定する。この場合、メモリ９２ａは、真券の特定の領域に対する処理結果から生成されたパラメータを記憶する。即ち、判定部９２は、制御部９０の算出結果とメモリ９２ａに記憶されているパラメータ（第２の特徴的な分布）とを比較することにより、紙葉類１の真偽を判定する。
【０１１０】
例えば、メモリ９２ａは、真券の特定の領域から検出した検出信号の平均値（第１の全体平均）、真券の特定の領域から検出した検出信号の任意の頻度の分布（第１の分布範囲）、及び真券の特定の領域から検出した検出信号の強度毎の頻度（第１の特徴的なレベル頻度）のうちの１つ、または複数を予め記憶する。
【０１１１】
また、制御部９０は、上記と同様の方法により、紙葉類１の特定の領域から検出した検出信号に基づいて、第２の全体平均、第２の分布範囲、及び第２の特徴的なレベル頻度のうちの１つ、または複数を算出する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されているパラメータと、制御部９０の算出結果とを比較することにより、紙葉類１の真偽を判定する。なお、比較及び判定は、上記と同様の方法により実現することが出来る。
【０１１２】
なお、判定部９２は、全体平均、分布範囲、及び特徴的なレベル頻度に基づくそれぞれの判定結果を併用する構成であってもよい。併用の方法は、全体平均、分布範囲、及び特徴的なレベル頻度に基づくそれぞれの判定結果をそれぞれ数値として判定する方法であってもよいし、全体平均、分布範囲、及び特徴的なレベル頻度に基づくそれぞれの判定結果のＡＮＤを取る構成であってもよい。また、判定部９２は、紙葉類１の特定の領域から検出した検出信号に基づく判定の判定結果を併用する構成であってもよい。
【０１１３】
上記したように、超音波検出装置１３５は、紙葉類１に超音波を照射し、紙葉類１の全体からの検出信号に基づいて、全体平均、分布範囲、及び特徴的なレベル頻度のうちの１つ、または複数を算出する。超音波検出装置１３５は、算出結果が、予め設定された範囲内である場合、紙葉類１が真券であると判定する。このような構成により、検出信号のＳ／Ｎ比が良好でなくともその影響を抑えることができる。この結果、より高い精度で紙葉類の状態を判定することができる超音波検出装置、及び超音波検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。
【０１１４】
また、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号と、第２のレシーバ９４０によりスキャンされた検出信号の強度の比を判定部９２に出力する。即ち、ロガー９５０は、異なる二方向における超音波の透過特性の比率を出力することができる。
【０１１５】
ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の平均値を算出する。また、ロガー９５０は、第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の平均値を算出する。ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の平均値と第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の平均値との比率を判定部９２に出力する。
【０１１６】
また、この場合、メモリ９２ａは、真券から第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の平均値と、第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の平均値との比率（第１の比率）を予め記憶する。また、制御部９０は、紙葉類１から第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の平均値と第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の平均値との比率（第２の比率）を算出する。判定部９２は、メモリ９２ａに記憶されている第１の比率と、制御部９０により算出された第２の比率とを比較する。
【０１１７】
判定部９２は、第１の比率と第２の比率との差が予め設定された値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。また、判定部９２は、第１の比率と第２の比率との差が予め設定された値以上である場合、紙葉類１を偽券であると判定する。
【０１１８】
なお、メモリ９２ａは、第１の比率の上限値と下限値とを記憶する構成であってもよい。この場合、判定部９２は、第２の比率が下限値以上であり、且つ上限値未満である場合、紙葉類１を真券であると判定する。
【０１１９】
上記したように、超音波検出装置１３５は、紙葉類１を異なる２方向で透過した透過波をそれぞれ検出し、検出信号を取得する。超音波検出装置１３５は、それぞれの検出信号の平均値を算出し、２つの平均値の比率を算出する。超音波検出装置１３５は、算出した比率が予め設定された範囲内である場合、紙葉類１が真券であると判定する。
【０１２０】
このような構成により、超音波検出装置１３５は、紙葉類１の媒体の異方性を検出することができる。また、超音波検出装置１３５は、紙葉類１を異なる方向で透過する透過波を１度に検出することができる。この結果、より高い精度で紙葉類の状態を判定することができる超音波検出装置、及び超音波検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。
【０１２１】
なお、上記した実施形態では、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の平均値と第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の平均値との比率を算出するとして説明したがこの構成に限定されない。ロガー９５０は、検出信号を正規化した値に基づいて比率を算出する構成であってもよい。
【０１２２】
また、ロガー９５０は、紙葉類１上の特定の同じ領域から第１のレシーバ９３０及び第２のレシーバ９４０によりそれぞれ検出した検出信号に基づいて比率を算出する構成であってもよい。即ち、ロガー９５０は、第２の受信センサ８０の検出範囲と同じ範囲から第１の受信センサ６０により受信した透過波の検出信号の強度と、第２の受信センサ８０により受信した透過波の検出信号の強度との比率を算出する構成であってもよい。
【０１２３】
また、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の分布範囲と第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の分布範囲との比率を算出する構成であってもよい。
【０１２４】
また、ロガー９５０は、第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の特徴的なレベル頻度と第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の特徴的なレベル頻度との比率を算出する構成であってもよい。
【０１２５】
また、判定部９２は、紙葉類１上の領域から特定第１のレシーバ９３０により検出した検出信号の特徴的な分布とメモリ９２ａに記憶されているパラメータとを比較し、紙葉類１上の領域から特定第２のレシーバ９４０により検出した検出信号の特徴的な分布とメモリ９２ａに記憶されているパラメータとを比較し、両結果に基づいて紙葉類１の真偽を判定する構成であってもよい。
【０１２６】
即ち、ロガー９５０は、紙葉類１上の特定の領域から第１のレシーバ９３０により検出した検出信号に基づいて第１の分布を算出し、紙葉類１の特定の領域から第２のレシーバ９４０により検出した検出信号に基づいて第２の分布を算出する。判定部９２は、第１の分布と予めメモリ９２ａに記憶された第１のパラメータとを比較し、第２の分布と予めメモリ９２ａに記憶された第２のパラメータとを比較し、両比較結果に基づいて紙葉類１の真偽を判定する。例えば、判定部９２は、両比較結果が一致する場合に紙葉類１を真券であると判定する。
【０１２７】
また、上記した実施形態では、第２の受信センサ８０は、単体のチャネルを有する構成であるとして説明したが、この構成に限定されない。第２の受信センサ８０は、複数のチャネルを備えていてもよい。また、この場合、第２の送信センサ７０は、第２の受信センサ８０と同様に複数のチャネルを備える必要がある。
【０１２８】
図１１は、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０が複数のチャネル備える例を示す。
【０１２９】
この場合、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０の複数のチャネルは、それぞれ軸Ｔと平行な線上に設けられる。即ち、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０は、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０の各チャネルの振動面が、軸Ｔと平行な線と直交するように設けられる。また、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０は、第２の送信センサ７０及び第２の受信センサ８０の各チャネルの振動面と搬送面Ｐとの距離がそれぞれ等しくなるように設けられる。
【０１３０】
また、第２の受信センサ８０の複数のチャネルは、紙葉類１の搬送方向ａと直交する方向において紙葉類１の全体から超音波を検出することができるように設けられる。
【０１３１】
このような構成によると、第１の送信センサ５０は、軸Ｓに対応する第１の方向で紙葉類１に対して超音波を照射する。第１の受信センサ６０の各チャネルは、第１の方向で紙葉類１を透過した透過波を受信し、信号を検出する。これにより、超音波検出装置１３５は、第１の方向で紙葉類１を透過した透過波を紙葉類１の全域から検出することができる。
【０１３２】
また、第２の送信センサ７０は、軸Ｔに対応する第２の方向で紙葉類１に対して超音波を照射する。第２の受信センサ８０の各チャネルは、第２の方向で紙葉類１を透過した透過波を受信し、信号を検出する。これにより、超音波検出装置１３５は、第２の方向で紙葉類１を透過した透過波を紙葉類１の全域から検出することができる。
【０１３３】
超音波検出装置１３５のロガー９５０は、それぞれの検出信号の平均値を算出し、２つの平均値の比率を算出する。超音波検出装置１３５は、算出した比率が予め設定された範囲内である場合、紙葉類１が真券であると判定する。
【０１３４】
なお、この場合も、平均値の比率に限定されない。超音波検出装置１３５は、少なくとも第１の方向で紙葉類１を透過した透過波と第２の方向で紙葉類１を透過した透過波との比率を算出する構成であればよい。
【０１３５】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【０１３６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲を付記する。
［Ｃ１］
紙葉類に対して第１の方向の超音波を射出する第１の送信手段と、
前記紙葉類を第１の方向で透過した透過波に基づいて信号を検出する第１の受信手段と、
前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて全体平均を算出する算出手段と、
前記全体平均と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する判定手段と、
を具備する超音波検出装置。
［Ｃ２］
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて分布範囲を算出し、
前記判定手段は、前記分布範囲と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する、
Ｃ１に記載の超音波検出装置。
［Ｃ３］
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて特徴的なレベル頻度を算出し、
前記判定手段は、前記特徴的なレベル頻度と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する、
Ｃ２に記載の超音波検出装置。
［Ｃ４］
前記算出手段は、前記紙葉類上の特定の領域から前記第１の受信手段により検出した検出信号の強度を算出し、
前記判定手段は、前記強度と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する、
Ｃ３に記載の超音波検出装置。
［Ｃ５］
前記紙葉類に対して前記第１の方向とは異なる第２の方向の超音波を射出する第２の送信手段と、
前記紙葉類を第２の方向で透過した透過波に基づいて信号を検出する第２の受信手段と、
をさらに具備し、
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号と前記第２の受信手段により検出した検出信号との比率を算出し、
前記判定手段は、前記比率と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する、
Ｃ１乃至４のいずれかに記載の超音波検出装置。
［Ｃ６］
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号の全体平均と、前記第２の受信手段により検出した検出信号の全体平均との比率を算出する、
Ｃ５に記載の超音波検出装置。
［Ｃ７］
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号の分布範囲と、前記第２の受信手段により検出した検出信号の分布範囲との比率を算出する、
Ｃ５及び６のいずれかに記載の超音波検出装置。
［Ｃ８］
前記算出手段は、前記第１の受信手段により検出した検出信号の特徴的なレベル頻度と、前記第２の受信手段により検出した検出信号の特徴的なレベル頻度との比率を算出する、
Ｃ５乃至７のうちのいずれかに記載の超音波検出装置。
［Ｃ９］
前記算出手段は、前記紙葉類上の特定の領域から前記第１の受信手段により検出した検出信号に基づいて第１の分布を算出し、前記紙葉類上の特定の領域から前記第２の受信手段により検出した検出信号に基づいて第２の分布を算出し、
前記判定手段は、前記第１の分布と予め設定された第１のパラメータとを比較し、前記第２の分布と予め設定された第２のパラメータとを比較し、両比較結果に基づいて前記紙葉類の真偽を判定する、
Ｃ５乃至８のうちのいずれかに記載の超音波検出装置。
［Ｃ１０］
紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記紙葉類に対して超音波を射出する送信手段と、
前記紙葉類を透過した透過波に基づいて信号を検出する受信手段と、
前記受信手段により検出した検出信号に基づいて全体平均を算出する算出手段と、
前記全体平均と予め設定されたパラメータとに基づいて、前記紙葉類の真偽を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理手段と、
を具備する紙葉類処理装置。
【符号の説明】
【０１３７】
１…紙葉類、５０…第１の送信センサ、６０…第１の受信センサ、７０…第２の送信センサ、８０…第２の受信センサ、９０…制御部、９２…判定部、９２ａ…メモリ、１００…紙葉類処理装置、１１２…投入部、１１３…取出部、１１５…搬送路、１１６…検査部、１１７…画像読取装置、１１８…画像読取装置、１１９…厚み検査部、１２５…ゲート、１２７…排除集積部、１３２…集積・結束部、１３３…裁断部、１３４…スタッカ、１３５…超音波検出装置、１５１…主制御部、１５１ａ…記憶部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部、１５４…他のセンサ類、１５５…ＣＰＵ、１５５…主制御部、１５６…裁断制御部、９１０…第１のパルサ、９２０…第２のパルサ、９３０…第１のレシーバ、９４０…第２のレシーバ、９５０…ロガー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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