(57)【要約】  本発明の紙葉類の厚み検出センサは、紙葉類の搬送方向に対して直交する水平方向における位置に対応した周波数の高周波信号を出力する発振器と、発振器が出力する高周波信号を印加する信号電極と、信号電極に対して紙葉類の搬送路を挟んで配置され、位置に対応する検出信号をそれぞれ検出する複数の検出電極と、複数の検出電極のそれぞれの他端に一端が接続され、位置に割当てられた周波数に等しい共振周波数の複数の共振回路と、複数の共振回路の他端が接続され、複数の共振回路の出力を１つのセンサ出力情報として出力する広帯域増幅器と、を有している。これにより、材料費及び配線のための製造コストを低く抑えつつ、紙葉類の厚み検出の分解能力を上げた紙葉類の厚みセンサ及び紙幣鑑別装置を提供することが可能になる。
2016170639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の搬送方向に対して直交する水平方向における位置に割り当てた周波数の高周波信号を出力する発振器と、
前記発振器が出力する前記高周波信号を印加する信号電極と、
前記信号電極に対して前記紙葉類の搬送路を挟んで配置され、前記位置に対応する検出信号をそれぞれ検出する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極のそれぞれの他端に一端が接続され、前記位置に割り当てられた周波数に等しい共振周波数の複数の共振回路と、
前記複数の共振回路の他端が接続され、前記複数の共振回路の出力を１つのセンサ出力情報として出力する広帯域増幅器と、
を有することを特徴とする紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項２】
前記センサ出力情報は、前記検出信号の出力レベルの変化量であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項３】
前記センサ出力情報は、前記検出信号の周波数変化量であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項４】
前記発振器が出力する高周波信号の周波数を前記位置に割り当てられた時刻とともに掃引することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項５】
前記共振回路は、
インダクタンスと、コンデンサと、抵抗とからなる並列共振回路であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項６】
前記共振回路は、
インダクタンスと、コンデンサと、抵抗とからなる直列共振回路であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項７】
前記発振器は、
前記複数の検出電極の機構誤差及び前記共振回路の部品の誤差を補償するように、前記紙葉類の検出時の高周波信号の周波数及び出力レベルを記憶しておき、記憶しておいた前記周波数及び前記出力レベルの前記高周波信号を前記信号電極に印加することを特徴とする請求項５又は６に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項８】
前記信号電極を隣合う同士で２種類に分割し、隣合うチャネル毎に位相がπ／２ｒａｄ異なる高周波数信号を印加することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項９】
前記複数の共振回路と前記広帯域増幅器との間に、前記共振回路の数と同数のアイソレーションバファが挿入されていることを特徴とする請求項８に記載の紙葉類の厚み検出センサ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の紙葉類の厚み検出センサを用いたことを特徴とする紙幣鑑別ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の厚み検出センサ及び紙幣鑑別ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動取引装置の中には、紙幣の厚みを検出する厚み検出センサを含む紙幣鑑別ユニットが収納されている。紙葉類の特徴量を知ることで紙葉類の鑑別を行っている。特徴量の一つに紙葉類の厚み量がある。紙葉類の厚み量を検出する目的は、重送や異物の付着を鑑別するためである。【０００３】
図７（ａ）には、従来の紙葉類の厚み検出センサの一例が示されている。シャフトからの圧力により固定ローラ３２に密着している検出ローラ３１に、紙葉類ＫＭが挿入されると、検出ローラ３１は紙葉類ＫＭの厚み分だけ変位する。この変位量を変位センサ３３で検出し、増幅器３４で所定レベルまで増幅する。物理的な厚みを知ることができ機構精度によって特徴情報として確度の高い情報が期待できる。紙葉全面を紙葉幅のローラで検出することも可能であるが、変位センサ３３の使用個数が少ない場合、検出ローラ３１全体を僅かに変位させる困難な機構が必要になる。検出ローラ３１を複数用意すれば、紙葉全面の厚み検出が可能であるが、機構の大きさの制約があるので、多チャンネル化には不向きである。又、機械的な構造のため、紙屑が詰まる等に起因するジャム障害が発生し易い。【０００４】
又、図７（ｂ）には、従来の紙葉類の厚み検出センサの他の一例が示されている。搬送ローラ４２により紙葉類ＫＭが矢印の方向に搬送される先に、搬送路を挟んで発振器４１から所定の周波数の高周波信号が印加される信号電極４３と、複数の検出電極４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが設けられている。搬送路中の搬送路幅方向の紙葉類ＫＭの厚みを精度良く検出するために、複数の検出電極４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄには、複数の増幅器４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｄが接続されている。複数の増幅器４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｄで増幅された各信号は、マルチプレクサ４６に入力され、各増幅器４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｄ毎の出力レベルの情報がパラレルデータからシリアルデータに変換される。搬送路中の紙葉類ＫＭの有無や厚みで変化する電極間のインピーダンスを検出する。厚みとは異なる物理量に置き換えて検出しているため、検出した情報は単純に信用できないが、紙葉全面の検出には検出電極４４を多数配置すればよく、検出用の機構は不要である。検出ローラ３１を複数使用する方法に較べ、多チャンネル化が容易であり、ジャム障害が発生し難い。図７（ｂ）に示された従来の紙葉類の厚み検出センサでは、搬送路の幅方向の検出電極の位置に対応する紙葉類ＫＭの厚さを所定の周波数の高周波信号のレベルにより検出するため、検出電極の数と同数の増幅器を必要としていた。【０００５】
下記特許文献１には、隙間なく並べた複数の検出ローラ上方に設けられた複数の検出コイルが発生する交流磁界の変化を検出することで、紙葉の厚みを検出する方法が提案されている。又、下記特許文献２には、紙葉状媒体の走査方向と交差する方向に複数系列の検出電極を配列し、各系列の検出電極は個別独立の共振器に接続され、各共振器には１個の共通の発振回路から発振周波数信号が加えられることにより、紙葉状媒体の厚みを測定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６００６０号公報
【特許文献２】特開平０５−０５２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７（ｂ）に示された従来の高周波信号を用いた紙葉類ＫＭの厚み検出方法で、紙葉類ＫＭの厚み検出の分解能力を上げるために、紙葉類ＫＭを挟む検出電極数を増やすと複数の検出電極毎に増幅器４５を設け、それぞれを配線する必要があった。そのため、従来の高周波信号を用いた紙葉類ＫＭの厚み検出方法で分解能力を上げると、材料費及び配線のための製造コストが高くなる。【０００８】
そこで、本発明は、材料費及び配線のための製造コストを低く抑えつつ、紙葉類の厚み検出の分解能力を上げた紙葉類の厚み検出センサ及び紙幣鑑別ユニット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】
【０００９】
本発明の第１側面の紙葉類の厚み検出センサは、紙葉類の搬送方向に対して直交する水平方向における位置に割り当てた周波数の高周波信号を出力する発振器と、前記発振器が出力する前記高周波信号を印加する信号電極と、前記信号電極に対して前記紙葉類の搬送路を挟んで配置され、前記位置に対応する検出信号をそれぞれ検出する複数の検出電極と、前記複数の検出電極のそれぞれの他端に一端が接続され、前記位置に割り当てられた周波数に等しい共振周波数の複数の共振回路と、前記複数の共振回路の他端が接続され、前記複数の共振回路の出力を１つのセンサ出力情報として出力する広帯域増幅器と、を有することを特徴とする。【００１０】
第２側面の紙幣鑑別ユニットは、前記紙葉類の厚み検出センサを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の紙葉類の厚み検出センサ及び紙幣鑑別ユニットによれば、紙葉類の搬送方向に対して直交する水平方向における位置に割当てた周波数の高周波信号を出力する発振器と、発振器が出力する高周波信号を印加する信号電極と、信号電極に対して紙葉類を挟んで配置され、位置に対応する検出信号をそれぞれ検出する複数の検出電極と、複数の検出電極のそれぞれの他端に一端が接続され、位置に割当てられた共振周波数の複数の共振回路と、複数の共振回路の他端が接続され、複数の共振回路の出力を１つのセンサ出力情報として出力する増幅器と、を有している。この増幅器が、複数の共振回路の出力を１つのセンサ出力情報として出力する。これにより、材料費及び配線のための製造コストを低く抑えつつ、紙葉類の厚み検出の分解能力を上げた紙葉類の厚み検出センサ及び紙幣鑑別ユニットを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の紙幣鑑別ユニットを含む自動取引装置の概略の構成を示す図
【図２】本発明の実施形態１の紙葉類の厚み検出センサの構成及び動作を説明する図
【図３】実施形態１の変形例の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図
【図４】図３の動作を説明するための発振周波数の変化例及びＤＳＰの出力波形例を示す図
【図５】本発明の実施形態２の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図
【図６】本発明の実施形態２の変形例の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図
【図７】従来の紙葉類の厚み検出センサの要部の構成及び動作を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
（実施形態の自動取引装置の構成）
図１は、本発明の紙幣鑑別ユニットを含む自動取引装置の概略の構成を示す図である。
【００１５】
ＡＴＭ（automated teller machine）等の自動取引装置１００は、入金された紙幣を鑑別し、一時貯留し、返金、金庫への入庫を行うＢＲＵ（Bill Recycle Unit）１０と、全体の制御を行うＭＰＵ２０とを有している。ＢＲＵ１０は、金庫ユニット１１と、返金処理に用いない５千円札、２千円札及び破損して返金処理に使えない損札を収納するリジェクト部１７とを有している。
【００１６】
金庫ユニット１１は、紙幣を投入する投入部１２と、紙幣を鑑別する紙幣鑑別ユニット１３と、紙幣を一時貯留しておく一時貯留部１４と、金庫（万券）１５及び金庫（千券）１６と、を有している。紙幣鑑別ユニット１３には、紙葉類の厚み検出センサが内蔵されている。
【００１７】
（実施形態１の紙葉類の厚み検出センサ）
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１の紙葉類の厚み検出センサの構成及び動作を説明する図ある。
【００１８】
図２（ａ）は、本発明の実施形態１の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図であり、図２（ｂ）は、ＦＦＴ６の出力波形例を示す図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）における周波数ｆ２の拡大波形を示す図である。
【００１９】
図２（ａ）において、紙葉類ＫＭの厚み検出センサは、発振器１と、信号電極２と、複数の検出電極３−１，３−２，・・・，３−ｎと、複数の共振回路４−１，４−２，・・・，４−ｎと、増幅器５と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）６と、を有している。図２（ａ）において、紙葉類ＫＭは、紙面の表面から裏面へ向かう方向に搬送される。
【００２０】
発振器１は、紙葉類ＫＭの搬送方向に対して直交する水平方向（搬送路幅Ｗ方向）における位置Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに割り当てた周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの一定レベルの高周波信号をそれぞれ出力する発振回路１１０（１１０１，１１０２，・・・，１１０ｎ）と、周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの高周波信号を重畳する加算器１２０とを有している。発振器１は、周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの一定レベルの離散的な高周波信号群を出力する。
【００２１】
発振器１の出力は、高周波伝送路を介して信号電極２へ導かれる。信号電極２は、金属板等で構成され、図２（ａ）の紙面の表面から裏面方向に（図２（ａ）の図面に対して手前から奥に）搬送される紙葉類ＫＭの幅より広く、かつ図２（ａ）の紙面の表面から裏面方向（図面の手前から奥）に延びている。
【００２２】
信号電極２に対して、紙葉類ＫＭを搬送する搬送路を挟んだ位置に複数の検出電極３−１，３−２，・・・，３−ｎが設けられている。検出電極３−１，・・・，３−ｎは、例えば、正方形の金属片により構成されている。検出電極３−１，・・・，３−ｎには、共振回路４−１，・・・，４−ｎがそれぞれ接続されている。
【００２３】
共振回路４は、インダクタンスＬと、コンデンサＣと、抵抗Ｒの並列共振回路として表現でき、共振回路４−１，４−２，・・・，４−ｎの各共振周波数は、ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎに設定されている。インダクタンスＬと、コンデンサＣと、抵抗Ｒの定数は、信号電極２と検出電極３との間で構成されるインピーダンスを含んだ並列共振回路として決定される。並列共振回路は、周波数ｆ１〜ｆｎまでの検出位置Ｓ１〜Ｓｎに対応しており、それぞれ異なる周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎは発振器１の周波数帯域内で選定される。
【００２４】
周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの一定の出力レベルの離散的な高周波信号群が信号電極２に印加されると、共振周波数がｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎに設定されている共振回路４に接続された各検出電極３−１，３−２，・・・，３−ｎへ共振周波数の信号が出力される。このとき、複数の検出電極３の中には、信号電極２との間に紙葉類ＫＭが挟まれた検出電極３と、紙葉類ＫＭが挟まれていない検出電極３とがある。紙葉類ＫＭが挟まれた検出電極３と挟まれていない検出電極３とで検出電圧レベルに差が出る。このレベル差から紙葉類ＫＭの厚みを逆算することができる。
【００２５】
増幅器５は、少なくとも周波数ｆ１〜ｆｎ（ｆ１＜ｆ２＜・・・＜ｆｎ）の範囲の周波数をほぼ平坦に増幅する広帯域な増幅器であるが、理論的に後述するｆ１〜ｆ１＋Δｆ×ｎ以上の帯域があれば良い。
【００２６】
ＦＦＴ６は、離散フーリエ変換を計算機上で高速に計算するアルゴリズムであり、汎用のＤＳＰ又は専用のＬＳＩ等により構成されている。
【００２７】
図２（ｂ）には、ＦＦＴ６の出力波形例が示され、図２（ｃ）には、図２（ｂ）における周波数ｆ２の拡大波形が示されている。図２（ｂ）に示されたＦＦＴ６の出力波形におけるΔＶは、紙葉類ＫＭが挟まれた検出電極３における検出電圧と紙葉類ＫＭが挟まていない検出電極３の検出電圧との電圧差であり、紙葉類ＫＭの厚さに対応している。更に、図２（ｃ）を見ると、紙葉類ＫＭが信号電極２と検出電極３との間に挟まれることにより、発振周波数ｆ２がｆ２´にΔｆ変化している。Δｆは、紙葉類ＫＭが挟まれたことによる共振周波数の変化量であり、この共振周波数の変化量Δｆから紙葉類ＫＭの厚みを求めることもできる。
【００２８】
電極間に紙葉類ＫＭ等の媒体が挿入されると、電極間の誘電率が変化する。誘電率の変化に伴って、信号電極２と検出電極３との間で構成されるインピーダンスが変化する。検出電極３に接続されている共振回路４は、媒体が無い状態で決定した共振周波数が設定されているため、信号電極２と検出電極３との間に媒体が挿入されると、共振回路を構成するインピーダンスが変化して当初の共振周波数からずれる。
【００２９】
ここで、厚み検出の原理について説明する。信号電極２と検出電極３との間隔をｄ、検出電極３の面積をＳ、空気の誘電率をε、紙葉類ＫＭの比誘電率をεｒとする。紙葉類ＫＭが挿入されていない場合、信号電極２と検出電極３とによって形成されるコンデンサの容量Ｃ０は、Ｃ０＝ε・Ｓ／ｄとなる。紙葉類ＫＭが挿入された場合、信号電極２と検出電極３とによって形成されるコンデンサの容量ＣＫＭは、ＣＫＭ＝ε・εｒ・Ｓ／ｄとなる。
【００３０】
信号電極２に印加される高周波信号の周波数をｆとすると、紙葉類ＫＭが挿入されていない場合の信号電極２と検出電極３とによって形成されるコンデンサのインピーダンスＺ０は、Ｚ０＝１／ｊωＣ０＝１／ｊ２πｆε・Ｓ／ｄとなる。一方、紙葉類ＫＭが挿入された場合の信号電極２と検出電極３とによって形成されるコンデンサのインピーダンスＺＫＭは、ＺＫＭ＝１／ｊωＣ０＝１／ｊ２πｆε・εｒ・Ｓ／ｄとなる。ここで、比誘電率をεｒが実数の場合には、紙葉類ＫＭが挿入されているか否かにより、印加される周波数信号に対する出力レベルが変化する。比誘電率εｒが複素数の場合には、紙葉類ＫＭが挿入されているか否かにより、印加される高周波数信号に対する出力レベルと位相の両方が変化する。
【００３１】
実際には、厚み検出センサを含む紙幣鑑別ユニットの工場出荷時に、紙葉類ＫＭを挿入しない状態と挿入した状態との両状態でキャリブレーションして、紙葉類ＫＭの挿入の有無によるインピーダンス変化で得られる電圧／電流や共振周波数の変化量を図示しないメモリに憶え込ませ、メモリに憶え込ませた紙葉類ＫＭの挿入の有無と電圧／電流や共振周波数の変化量から紙葉類ＫＭの厚みを検出する。
【００３２】
各検出電極３の出力は、各共振回路４を経由して、信号線でまとめられ増幅器５に入力される。増幅器５により必要な電圧又は電流レベルまで増幅された後、周波数毎の出力レベルをＦＦＴ６で信号分析すると、媒体の影響を受けた位置とそうでない位置とで各周波数の出力レベルの差（電圧差又は電流差）が現れる。信号の出力レベルの差や共振周波数の変化量を得ることで多チャンネルの厚み等の媒体情報をＦＦＴ６の１つの出力で得ることができる。
【００３３】
（実施形態１の変形例の紙葉類の厚み検出センサ）
図３（ａ）は、実施形態１の変形例の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図であり、実施形態１を示す図２と共通の要素には共通の符号が付されている。又、図４（ａ），（ｂ）は、図３の動作を説明するための発振器１Ａの高周波信号の周波数の変化例を示す図であり、図４（ｃ）は、図３中のＤＳＰ８の出力周波数及び出力レベルの変化例を示す図である。
【００３４】
図３において、実施形態１の変形例の紙葉類ＫＭの厚み検出センサは、図２の発振器１に替えて、デジタル方式の電圧制御発振器（ＶＣＯ/ＤＤＳ、以下、「発振器」という。）１Ａを有している。発振器１Ａは、紙葉類ＫＭの搬送方向に対して直交する水平方向（搬送路幅Ｗ方向）における位置Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに対応する経過時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔｎに応じて割り当てられた周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎに連続的に変化する高周波信号を出力する。発振器１Ａの出力する高周波信号の周波数の範囲は、検出電極３と接続された共振回路４の一つ当たりの並列共振周波数を中心に、紙葉類ＫＭ等の媒体の挿入による物理量の変化に追従できる範囲の周波数帯域ｆｂｗより広くする（図４（ａ）参照）。発振器１Ａが出力する高周波信号の周波数は、時間軸に沿って可変でき、周波数帯域ｆｂｗに使用チャネル数ｎを乗じた帯域ｎ×ｆｂｗより広い周波数帯域の信号を外部の制御部ＭＵＰからの指示により発生する。最小周波数から最大周波数までの掃引時間は、媒体搬送速度より十分速く制御部ＭＵＰにより制御される。
【００３５】
又、電極等の機構誤差や回路部品の誤差があるため、発振周波数や出力レベルの大きさを検出位置毎に媒体が無い状態で、増幅器５の入力点で均一になるよう探索し調整値を図示しないメモリに記憶し、発振器１Ａの出力レベルを周波数と共に制御する。
【００３６】
共振回路４−１，４−２，・・・，４−ｎの出力端は、図示しないプリント基板で集線されており、ミキサ回路７の一端入力へ接続されている。ミキサ回路７の他端入力には、信号電極２へ供給している周波数ｆより若干異なる周波数ｆ＋αの信号を供給する。ミキサ回路７は、入力される２つの周波数ｆ、ｆ＋αの差の低い周波数αを出力し、ＤＳＰ８へ供給する。
【００３７】
媒体挿入時は、媒体により電極間の誘電率が変化し共振周波数が変化する。並列共振周波数であるため、媒体が無い状態に決めた中心周波数と異なると、共振回路４のインピーダンスが変化するので、ミキサ回路７の信号の出力レベルが変化する。この出力レベルの変化量を厚み量として直接利用してもよい。
【００３８】
また、変化後の共振周波数を検出するように信号処理すると、無媒体時の出力周波数と異なる出力周波数が検出でき、出力周波数の変化量から誘電率の変化量を検出することができる。信号の出力レベルで判断がつき難い場合は、出力周波数の変化量を検出した方が判断し易いこともあり、ミキサ回路７で低周波変換することで信号処理は容易となる。
【００３９】
図４（ｂ）を見ると、時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔｎの経過に伴い、出力周波数がｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎと階段的に変化している。
【００４０】
図３中のＤＳＰ８の出力波形例が示されている図４（ｃ）を見ると、図３中で紙葉類ＫＭが挟まれた位置の検出電極３、例えば検出電極３−２の出力周波数は、ｆ２からｆ２´に変化する。この変化を捉え、Δｆ＝ｆ２´−ｆ２から、紙葉類ＫＭの厚さを検出する。その他の動作は、本発明の実施形態１の紙葉類ＫＭの厚み検出センサと同様である。
【００４１】
（実施形態２の紙葉類の厚み検出センサ）
図５は、本発明の実施形態２の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図であり、実施形態１を示す図２と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４２】
本発明の実施形態２の紙葉類ＫＭの厚み検出センサは、図２中の発振器１に、π／２移相器３０が追加されている。ここで、π／２移相器３０は、例えば、信号電極２に印加する高周波信号の周波数の４倍の周波数とデジタルフリップフロップ（Ｄ−ｆｆ）を複数使用することで、各種の移相信号を得ることができる。原振の周波数を可変すれば移相した前述の信号を得ることができる。
【００４３】
又、図２中の信号電極２に替えて、複数の信号電極２−１，２−２，・・・，２−ｎを有している。発振器１の出力は、奇数番目の信号電極２−１，２−３，・・・に印加され、位相をπ／２シフトした発振器１の出力は、偶数番目の信号電極２−２，２−４，・・・に印加される。その他の構成は、図２（ａ）と同様である。
【００４４】
図５の構成を採用すると、隣合う例えば、信号電極２−１と信号電極２−２、信号電極２−２と信号電極２−３に印加される信号の位相がπ／２ずれた状態になる。そのため、信号電極２−１，２−２，２−３に印加される周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３であり、周波数ｆ１と周波数ｆ２、周波数ｆ２と周波数ｆ３が接近していても、隣合う周波数同士の位相がπ／２ずれているので、隣合う周波数同士が干渉し合うのを防ぐことができる。そのため、信号電極２の数を多くすることにより、紙葉類ＫＭの厚みの検出精度を上げ、紙葉類ＫＭ全面の厚みを検出することができる。また、隣接干渉が少なくなるので、ｆ１〜ｆｎの範囲を狭くでき、増幅器５の帯域が狭いものが使用できる。
【００４５】
図６は、本発明の実施形態２の変形例の紙葉類の厚み検出センサの構成を示す図であり、実施形態２を示す図５と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４６】
図６を見ると、図５中の複数の共振回路４−１，４−２，・・・，４−ｎとＤＳＰ８の間に、共振回路４の数と同数のアイソレーションバファ（Isolation Buffer）９−１，９−２，・・・，９−ｎが挿入されている。他の構成は、図５の構成と同様である。ここで、アイソレーションバファ９−１は、一方向性素子であり、三角形の底辺から入力された信号を増幅して三角形の頂点の方向へ出力するが、逆の三角形の頂点から底辺への方向へは信号を通さない。
【００４７】
図６に示された構成を採用すると、例えば、隣合う検出電極３−１，３−２における検出電圧の干渉を少なくすることができ、信号電極２の数を多くすることにより、紙葉類ＫＭの厚みの検出精度を更に上げ、紙葉類ＫＭ全面の厚みを精度良く検出することができる。
【００４８】
（実施形態の効果）
本発明の実施形態１の紙葉類の厚み検出センサは、紙葉類の搬送方向に直交する水平方向（搬送路幅Ｗ方向）における位置に対応した周波数の高周波信号を出力する発振器１と、発振器１が出力する高周波信号を印加する信号電極２と、信号電極２に対して紙葉類ＫＭを挟んで配置され、位置に対応する検出信号をそれぞれ検出する複数の検出電極３−１〜３−ｎと、複数の検出電極３−１〜３−ｎのそれぞれの他端に一端が接続され、位置に対応した周波数と等しい共振周波数の複数の共振回路４−１〜４−ｎと、複数の共振回路４−１〜４−ｎの他端が接続され、複数の共振回路４−１〜４−ｎの出力信号を１つのセンサ出力情報として出力する広帯域の増幅器５と、を有している。図７（ｂ）に示された従来例では複数必要であった増幅器４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｄが１つの広帯域の増幅器５に集約され、配線も簡素化されている。これにより、材料費及び配線のための製造コストを低く抑えつつ、紙葉類の厚みを紙葉類の搬送方向に直交する水平方向（搬送路幅Ｗ方向）における位置毎に検出することができる。
【００４９】
本発明の実施形態１の変形例の紙葉類の厚み検出センサは、複数の検出電極３及び共振回路４の誤差を補償するように、紙葉類ＫＭの検出時の高周波信号の周波数及び出力レベルを記憶しておき、記憶しておいた周波数及び前記出力レベルの高周波信号を信号電極２に印加する発振器１Ａを備えている。これにより、複数の検出電極３及び共振回路４の誤差が補償され、紙葉類の搬送方向に直交する水平方向における位置毎に紙葉類の厚みを更に精度良く検出することができる。
【００５０】
本発明の実施形態２の紙葉類の厚み検出センサは、信号電極２を隣合う同士で２種類に分割し、隣合う信号電極毎に位相がπ／２ｒａｄ異なる高周波数信号を印加するようにしている。隣合う信号電極毎に印加される高周波信号の移相がπ／２ｒａｄ異なるので、隣接する信号電極同士の干渉が少なくなる。これにより、紙葉類の搬送方向に直交する水平方向（搬送路幅Ｗ方向）における位置毎の厚みの検出精度を更に上げ、紙葉類全面の厚みを検出することができる。
【００５１】
（変形例）
本発明の実施形態１、２の紙葉類の厚み検出センサの説明は、従来例を示す図７（ｂ）の改良発明として説明したが、本発明を他の従来例を示す図７（ａ）の改良発明として適用することもできる。即ち、図７（ａ）において、紙葉類の搬送方向に対して直交する水平方向に、図７（ａ）中の検出ローラ３１、変位センサ３３及び増幅器３４が複数ある場合に、複数の増幅器３４を一つの広帯域の増幅器５へ置き換えることにより、材料費及び配線のための製造コストを低く抑えることができる。
【００５２】
本発明の実施形態１、２の紙葉類の厚み検出センサの説明では、共振回路４は、インダクタンスＬと、コンデンサＣと、抵抗Ｒの並列共振回路として表現できると説明したが、共振回路４は、並列共振回路に限定されない。共振回路４は、インダクタンスＬと、コンデンサＣと、抵抗Ｒの直列共振回路であってもよく、電極３及び３で構成されるコンデンサが共振パラメータとして組み込まれていれば良い。紙葉類ＫＭが挿入されていない時の直列共振周波数共振回路インピーダンスは低下する。紙葉類ＫＭが電極間に存在すれば、共振回路のインピーダンスは紙葉類ＫＭが無い時より大きくなる。並列共振回路で構成された場合と同様に出力レベル差（電圧差又は電流差）として媒体を検出できる。また、共振周波数もずれるため、共振周波数の変化量Δｆから紙葉類ＫＭの厚みを求めることもできる。並列共振回路と直列共振回路ではインピーダンスの変化方向は反対方向であるが、増幅回路の入力方式や信号処理の方法で検出した最終結果は自由に反転できるため、出力波形の例として、図２（ｂ）及び図４（ｃ）を示している。
【００５３】
本発明の実施形態１、２の紙葉類の厚み検出センサは、挟まれる媒体により変化する電極間のインピーダンスを検出しているので、外国紙幣に組み込まれているスレッドと呼ばれる金属の帯状の検出に適用するができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上に述べた実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の構成又は実施形態を取ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ，４１      発振器
２，２−１，２−２，・・，２−ｎ，４３      信号電極
３，３−１，・・，３−ｎ，４４，４４ａ，・・，４４ｄ      検出電極
４，４−１，・・，４−ｎ      共振回路
５,３４，４５ａ，・・・４５ｄ      増幅器
６      ＦＦＴ
７      ミキサ回路
８      ＤＳＰ
９−１，９−２，・・・，９−ｎ      アイソレーションバファ
１０      ＢＲＵ
１１      金庫ユニット
１２      投入部
１３      紙幣鑑別ユニット
１４      一時貯留部
１５      金庫（万券）
１６      金庫（千券）
１７      リジェクト部
２０      ＭＰＵ
３０      π／２移相器
３１      検出ローラ
３２      固定ローラ
３３      変位センサ
４２      搬送ローラ
４６      マルチプレクサ
１００      自動取引装置
１１０，１１０１，１１０２，・・・，１１０ｎ      発振回路
１２０      加算器
ＫＭ      紙葉類
Ｗ      搬送路幅
【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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【国際調査報告】
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