(57)【要約】【課題】識別能力及び識別速度が高い紙葉類識別装置を提供すること。【解決手段】基準辞書を備え、前記基準辞書を参照して、読み込んだ紙葉類が基準の範囲内にあるかどうかの判定を行う紙葉類判別装置において、所定期間毎に、前記読み込んだ紙葉類のパタンと前記基準辞書（６、９）とのずれを補正する手段（８、１１）を備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準辞書を備え、前記基準辞書を参照して、読み込んだ紙葉類が基準の範囲内にあるかどうかの判定を行う紙葉類判別装置において、
所定期間毎に、前記読み込んだ紙葉類のパタンと前記基準辞書とのずれを補正する手段を備えたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項２】
基準辞書を備え、前記基準辞書を参照して、読み込んだ紙葉類が基準の範囲内にあるかどうかの判定を行う紙葉類判別装置において、
前記紙葉類の処理量に応じて、前記読み込んだ紙葉類のパタンと前記基準辞書とのずれを補正する手段を備えたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の紙葉類判別装置において、前記補正手段は、前記基準辞書を、前記ずれに応じて更新することを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項４】
請求項３に記載の紙葉類判別装置において、紙葉類を搬送する手段を更に具備し、前記搬送手段の特性を測定して、前記ずれを補正することを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置において、前記補正手段は、前記読み込んだ紙葉類のパタンと前記基準辞書との前記ずれを自動的に測定し、累積する手段を有することを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の紙葉類判別装置において、前記補正手段は、前記測定結果の累積値を統計処理することにより、前記基準辞書を更新することを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置において、前記基準辞書の更新後の基準がしきい値を越える場合に、前記基準辞書を更新せずに、警告を発生する手段を更に具備することを特徴とする紙葉類判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動化、情報化社会の進展の中で、紙幣やカード等の紙葉類の真偽、種別を識別する紙葉類識別装置は、自動販売機、両替機など様々な分野で利用されている。かかる紙葉類識別装置は、光センサ等が配置された搬送路上において識別対象となる紙葉類を搬送し、上記紙葉類の先端から後端までの一定間隔毎に上記紙葉類の特徴量を上記光センサ等によって計測し、光センサ等によって計測された特徴量と比較対象となる紙葉類の特徴量とを上記紙葉類の先端から後端まで順次比較して、識別対象となる紙葉類と比較対象となる紙葉類とが同種か否かを識別している。ここで、比較対象となる紙葉類を複数設けることで、識別対象となる紙葉類の種類を特定することが可能となり、また、比較対象となる紙葉類のいずれにも該当しないこと、すなわち、偽造されたものであること等を判断することも可能となる。
【０００３】
上記のような紙幣判別装置などの紙葉類の判別を行なう装置では、判別部で紙葉を搬送させながら磁気パタン、光学パタンをセンサで読取り、それを基準の辞書パタンと照合させることによって紙葉の判別、真偽判定を行っている。例えば、特許文献１には、次のような技術が記載されている。紙幣識別装置は、搬送路上を搬送される紙幣の特徴量を計測する２つの光センサ、２つの磁気センサを有する。領域別比較部は、紙幣を複数の領域に分割するとともに、当該分割された複数の領域毎に、上記センサによって計測された紙幣の特徴量とあらかじめ得られている比較対象となる紙幣の特徴量とを比較し、その比較結果を出力する。判断部は、領域別比較部から出力された上記領域毎の比較結果に基づいて、紙幣と比較対象となる紙幣それぞれとが同種か否かを識別する。
【０００４】
しかし、判別装置に紙葉類を搬送させる搬送系には機械的な構造による機体固有差があり、また搬送系を構成するベルト、ローラなどの機構品は経年変化などにより搬送系の特性が変わってしまう可能性がある。更に、搬送系の特性変化により紙葉の搬送速度の変化や変動が発生すると、もともと定速度の搬送を期待して作成されている基準の辞書パタンと、サンプルのセンサ出力パタンのマッチングが取れなくなり、判定不良、誤判定が起きる可能性がある。
【０００５】
上記の判別装置では、領域を分割し速度の影響を受けにくい処理をおこなう。または速度の変動をカバーする辞書パタンを数多く持ち、どれかに合致すれば良いという判定処理を行っている。しかし、さまざまな変動要素をすべて辞書化するのは困難であり、また判別すべき券種が増加すると変動を考慮した辞書も増え、ＣＰＵによる処理時間を圧迫することになる。
【特許文献１】特開２０００−３２２６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、識別能力及び識別速度が高い紙葉類識別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】
本発明の局面に係る発明は、基準辞書を備え、前記基準辞書を参照して、読み込んだ紙葉類が基準の範囲内にあるかどうかの判定を行う紙葉類判別装置において、所定期間毎に、前記読み込んだ紙葉類のパタンと前記基準辞書とのずれを補正する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、搬送系の特性にあった判別処理を行うことができるので、識別能力が高くなる。更に、搬送系の特性に合わせて基準値、基準辞書を更新するので、識別速度が高い。加えて、搬送系の特性の経時変化に合わせて基準値、基準辞書を測定値から統計的に更新するので、識別速度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る紙葉類識別装置の概略構成を示すブロック図である。図１における紙葉類識別装置は、判別部２と、センサ３と、パタンバッファ４と、測定値バッファ５と、基準値辞書６と、スカラ比較器７と、差分抽出補正器８と、基準パタン辞書９と、ベクタ比較器１０と、差分抽出補正器１１と、総合判定器１２とを備えている。
【００１０】
上記の構成において、紙葉類１は、図示しないベルト、ローラ、ベルトなどの搬送系により判別部２へ搬送される。その時、センサ３により紙葉類の表面の光学、磁気等の物理情報をサンプリングし、読み込みベクトルデータとしてパタンバッファ４に蓄積される。このパタンバッファ４から、一部のデータを抽出して、測定値バッファ５に出力する。
【００１１】
測定値バッファ５に入力されたデータは、スカラ比較器７に出力され、スカラ比較器７は、当該データと基準値辞書６とを比較して、ＯＫ（良）又はＮＧ（否）の判定を行う。それと同時に、スカラ比較器７は、該データと基準値辞書６とのずれである比較結果を差分抽出補正器８に出力する。差分抽出補正器８は、該データが基準値からどの程度ずれているかという情報を蓄積すると共に、統計的処理によりずれが小さくなるように最適な補正量を算出する。そして、差分抽出補正器８は、基準値辞書６を、前記補正量で補正して、更新する。
【００１２】
同様に、パタンバッファ４のデータは、ベクタ比較器１０に出力され、ベクタ比較器１０は、該データを基準パタン辞書９と比較する。そして、ベクタ比較器１０は、ＯＫ（良）又はＮＧ（否）の判定を行う。それと同時に、ベクタ比較器１０は、該データと基準パタン辞書９とのずれである比較結果を差分抽出補正器１１に出力する。差分抽出補正器１１は、該データが基準値からどの程度ずれているかという情報を蓄積すると共に、統計的処理によりずれが小さくなるように最適な補正量を算出する。そして、差分抽出補正器１１は、基準パタン辞書９を、前記補正量で補正して、更新する。
【００１３】
最終的に、スカラ比較器７とベクタ比較器１０のそれぞれの判定結果は、総合判定器１２に入力され、双方の情報を参照して、最終的な判別結果を出力する。
【００１４】
上記のように構成された本発明の一実施形態に係る紙葉類識別装置の動作を説明する。  
図２に示すように、紙葉から読み取った、例えば磁気データ、光学透過データ等の物理量Ｘは、機器の稼働時間経過Ｔ0 〜ＴnによりＸ0 〜Ｘnの経時変化が発生することが知られている。なお、物理量Ｘの変化は、図２において、上方向と下方向の２通りが考えられるが、説明の便宜上、図２に示すように、上方向のみに経時変化による特性の変化が見られるものとする。従来の紙葉類識別装置では、この物理量変化が一定の範囲を超えると判定ＮＧにすることにより、すなわち図３に示すような方法で、判別動作を行っている。しかし、図３に示すような方法では、初期状態で基準値Ｍ０が設定されており、その許容値は±εとして、常に固定されているため、この許容範囲｜ε｜（±ε）を超えたところで、判定ＮＧとされてしまう。しかしこれは系（すなわち、紙葉類識別装置自体）の経時変化を考えれば許容すべき範囲である。しかし、これを考慮してはじめから許容値εを大きくしておくと非常にゆるい判別動作になってしまう。
【００１５】
このため、本発明の一実施形態では、最大限許容できる誤差（以下、「最大許容誤差」と称する）について、定めておき、経時変化によって、読み取ったパタンが変化していることが確かめられたら、最大許容誤差まで基準値辞書６或いは基準パタン辞書９を更新していく。図４にこのようすを示す。図４は、本発明の一実施形態に係る基準値辞書６或いは基準パタン辞書９の更新のようすを示す図である。
【００１６】
まず、読取った物理量に対して、初期状態にある基準値、基準辞書パタンを用いて判別動作を行う。初期状態では基準Ｍ０から許容値±εにＸが入っていれば判定ＯＫである。一定区間毎、例えば、時間Ｔ１で、基準Ｍ０からの偏差の傾向を統計解析して、基準Ｍ０からのずれが大きいと判断した場合には、新たな基準Ｍ１を設定する。そして、許容値は新たな基準Ｍ１に対して許容値±εの範囲を許容範囲とする。すなわち、時間Ｔ１以降では、Ｍ１±εに物理量Ｘが入っていれば判定ＯＫとする。このようにして、次の区間で用いる基準を算出しながら、次々と許容範囲をスライドしていくことにより、物理量Ｘの経時変化に追随することができる。更に、許容値±εの幅は変化させないので、任意の時点で初期状態と、ほぼ同じ精度の判別動作を行うことができる。  
なお、機器が正常に動作する範囲は有限であることから、基準をスライドさせる上限Ｍｍａｘ、あるいは下限Ｍｍｉｎを設けておき、例えば、図４において、時間ＴＢで基準がＭｍａｘを越えるので、時間ＴＢで装置が老朽化或いは故障したものと判定し、それ以上の更新は行わないようにする。そして、このように、基準が上限Ｍｍａｘや下限Ｍｍｉｎを越えるような場合には、装置の保守点検や更新を実行することが好ましい。
【００１７】
上記の更新手順を、図５及び図６を参照して説明する。図５は、全体の更新処理に係るフローチャートであり、図６は、判定処理の詳細な動作を示すフローチャートである。まず、図５を参照して、全体の処理を説明する。  
まず、基準値Ｍ０に０を代入することにより、基準値Ｍ０を初期化する（ステップＳ１）。次に、カウンタＣＮＴに０を代入することにより、カウンタＣＮＴを初期化する（ステップＳ２）。センサ３で紙葉類の表面の光学、磁気等の物理情報をサンプリングして、基準値Ｍ０と、スカラ比較器７及びベクタ比較器１０による比較処理を行って、その比較処理に基づいて、総合判定器１２により判定が行われる（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３からステップＳ８までの処理は、図６のフローチャートで詳細に説明するので、以下の説明は、その概略のみを説明する。
【００１８】
判定結果がＯＫ（良）であれば（ステップＳ４のＹｅｓ）、判定ＯＫの処理を実行して（ステップＳ５）、ステップＳ３の処理に戻る。ステップＳ４において、判定結果がＯＫ（良）でない場合において（ステップＳ４のＮｏ）、判定結果がＮＧ（否）であれば（ステップＳ６のＹｅｓ）、判定ＮＧの処理を実行して（ステップＳ７）、ステップＳ３の処理に戻る。
【００１９】
また、ステップＳ６において、判定結果がＮＧではない場合には（ステップＳ６のＮｏ）、本装置では、紙葉類の判定ができなかったことを意味するので、装置の故障や不具合の発生の可能性があるので、警告処理をしてステップＳ３の処理に戻る（ステップＳ８）。この警告処理は、警告音の発生や、警告表示を行うようにしても良い。また、本実施形態に係る紙葉類識別装置が通信回線で、保守担当に通信可能に接続されている場合には、該状況を通信回線で送信して、保守担当に状況を明示するようにしても良い。
【００２０】
次に、図６を参照して、具体的な判定処理の詳細な動作を説明する。  
まず、判定処理を開始すると、センサ３で、パタンＰｎを取得する（ステップＳ１１）。そして、パタンバッファ４で、パタンＰｎから特徴（物理量。以下、「特徴」とも称する）を抽出（Ｘｎ←ｆ（Ｐｎ））して（ステップＳ１２）、スカラ比較器７及びベクタ比較器１０にそれぞれ抽出した特徴を出力する。スカラ比較器７及びベクタ比較器１０は、入力した特徴と、基準値辞書６或いは基準パタン辞書９を参照して、それぞれ比較処理を行う。総合判定器１２は、その比較処理に基づいて判定を行う。この判定の結果、特徴Ｘｎが基準値に入っているかどうか、すなわち｜Ｘｎ−Ｍ｜≦εであるかどうかを判定する（ステップＳ１３）。そして、基準値の範囲内でなければ（ステップＳ１３のＮｏ）、であれば、判定ＮＧの処理を実行する（ステップ１４）。また、基準値の範囲内であれば（ステップＳ１３のＹｅｓ）、カウンタＣＮＴを更新（例えば、インクリメント）する（ステップＳ１５）。
【００２１】
そして、規定の期間経過したかどうかを判定し（ステップＳ１６）、経過していないのであれば、判定ＯＫの処理を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ１６において、規定の期間が経過しているのであれば、基準値の更新（Ｍ←Ｍｎ）を実行する（ステップＳ１７）。そして、基準値が範囲内かどうか、すなわちＭ＜Ｍｍａｘであるかどうかを判定し（ステップＳ１８）、範囲内であれば、正常に基準値が更新されたので、カウンタを初期化（ＣＮＴ←０）し（ステップＳ２０）、判定ＯＫの処理を行う（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ１８において、基準値が範囲内でなくなった場合には、判定警告（ＷＡＲＮＩＮＧ）の処理を実行する（ステップＳ１９）。
【００２２】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。例えば、更新の間隔は、定期的であることが好ましいが、例えば、１月又は３月或いはそれ以上の期間でも良い。また、紙葉類の読み取り量に応じて、更新の間隔を決定するようにしても良い。定期的でなく、ある程度データがたまった時点で統計処理を実行して、更新するようにしても良い。なお、センサで入力したパタンに加え（又はパタンでなく）、搬送系の特性を測定しておき、その特性の変化に応じて、辞書を更新するようにしても良い。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００２３】
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る紙葉類識別装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】経時変化による物理量の変化のようすを示す図である。
【図３】基準辞書を更新しない従来の方法による判別動作を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基準値辞書６或いは基準パタン辞書９の更新のようすを示す図である。
【図５】全体の更新処理に係るフローチャートである。
【図６】判定処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１…紙葉類
２…判別部
３…センサ
４…パタンバッファ
５…測定値バッファ
６…基準値辞書
７…スカラ比較器
８…差分抽出補正器
９…基準パタン辞書
１０…ベクタ比較器
１１…差分抽出補正器
１２…総合判定器
【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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