(57)【要約】【課題】検知器から得られる信号の特性を利用して効果的にノイズ成分を除去できるデジタルフィルタを用いることにより検査性能を著しく向上させることが可能となる紙葉類検査装置を提供する。【解決手段】検知器２は、搬送路１上を搬送される紙葉類Ｐから様々な物理特性を検知し電気信号に変換する。検知器２の出力信号は、増幅器３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４でデジタルデータに変換され、デジタルフィルタ５へ送られる。デジタルフィルタ５は、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータに対し論理的なフィルタをかけることによりノイズ成分を除去し、処理部６へ送る。処理部６では、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータに対して所定の検査処理を行なうことにより紙葉類Ｐに物理特性が含まれるか否かを判定し、その判定結果を制御部７へ送る。制御部７は、判定結果に応じた制御を搬送機構８に対して行なう。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物としての紙葉類の物理特性を検知する検知器と、
この検知器の出力信号を増幅する増幅器と、
この増幅器の出力信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
このＡ／Ｄ変換器から得られるデジタルデータに対し論理的なフィルタをかけることによりノイズ成分を除去するデジタルフィルタと、
このデジタルフィルタによりノイズ成分を除去されたデジタルデータを処理することにより、前記紙葉類に所定の物理特性が存在するか否かを判定する処理部と、
を具備したことを特徴とする紙葉類検査装置。
【請求項２】
前記デジタルフィルタは、前記Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタルデータが一定レベル以下であれば、それをノイズ成分とみなして当該ノイズ成分の部分をデータ「０」に置き換えることで、ノイズ成分を除去することを特徴とする請求項１記載の紙葉類検査装置。
【請求項３】
前記デジタルフィルタは、前記Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタルデータが所定期間以上の間一定レベル以上続かなければ、それをノイズ成分とみなして当該ノイズ成分の部分をデータ「０」に置き換えることで、ノイズ成分を除去することを特徴とする請求項１記載の紙葉類検査装置。
【請求項４】
前記紙葉類の物理特性は磁気的あるいは光学的な物理特性であることを特徴とする請求項１記載の紙葉類検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、有価証券などの紙葉類に磁気的あるいは光学的な物理特性が存在するか否かを検査する紙葉類検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の紙葉類検査装置には、検査を目的として紙葉類の様々な物理特性（たとえば、磁気的あるいは光学的な物理特性）を検知する検知器が多数搭載されている。これらの検知器の出力信号は、通常、増幅器により増幅した後、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータは処理部に送られ、処理部にて検査処理が実施される。
【０００３】
たとえば、処理部では、紙葉類に所定の物理特性が含まれるかどうかを、着目領域内の信号の積分結果とあらかじめ設定してある閾値とを比較することによって判定する。その判定結果は、たとえば、制御部に送られ、制御部では判定結果に応じた制御を搬送機構に対して行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、検知器の中には、その出力を相当な高ゲインで増幅しなければならないものがあり、差動増幅器などを用いても充分に定常ノイズを除去できないものがある。定常ノイズが除去されないまま積分処理すると、物理特性の含まれていない部分ではノイズ成分だけを加算することになるため、Ｓ／Ｎを悪化させることになり、性能上の問題となっている。
また、紙葉類に物理特性が含まれているときと、紙葉類に物理特性は含まれていないが、高レベルのスパイク状ノイズ成分が入ってしまったときとの差が積分結果にはでにくいため、性能上の問題となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、検知器から得られる信号の特性を利用して効果的にノイズ成分を除去できるデジタルフィルタを用いることにより検査性能を著しく向上させることが可能となる紙葉類検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の紙葉類検査装置は、被検査物としての紙葉類の物理特性を検知する検知器と、この検知器の出力信号を増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から得られるデジタルデータに対し論理的なフィルタをかけることによりノイズ成分を除去するデジタルフィルタと、このデジタルフィルタによりノイズ成分を除去されたデジタルデータを処理することにより、前記紙葉類に所定の物理特性が存在するか否かを判定する処理部とを具備している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る紙葉類検査装置の構成を概略的に示すものである。この紙葉類検査装置は、被検査物としての紙葉類Ｐが搬送される搬送路１、搬送路１で搬送される紙葉類Ｐに含まれる物理特性を検知して電気信号に変換する検知器２、検知器２の出力信号を増幅する増幅器３、増幅器３の出力信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器４、Ａ／Ｄ変換器４から得られるデジタルデータに対し論理的なフィルタをかけることによりノイズ成分を除去するデジタルフィルタ５、デジタルフィルタ５によりノイズ成分が除去されたデジタルデータを処理することにより、搬送される紙葉類Ｐに所定の物理特性が含まれるかどうかを判定する処理部６、処理部６での判定結果に基づき搬送機構などの制御を行なう制御部７、制御部７からの制御信号により様々な動作をする搬送機構８などから構成されている。
【０００８】
なお、紙葉類Ｐとしては紙幣などの有価証券が考えられ、また、紙葉類Ｐの物理特性としては、磁気的あるいは光学的な物理特性や紙葉類Ｐの厚みなどが考えられる。したがって、検知器２としては、磁気センサあるいは光学センサや厚みセンサなどが考えられる。
【０００９】
図２は、増幅器３の出力信号例を示しており、符号Ｓが物理特性に対応した信号部で、符号Ｎがノイズ成分（定常ノイズ）である。
【００１０】
図３は、第１の実施の形態に係るデジタルフィルタ５の構成を示している。このデジタルフィルタ５は、物理特性の部分の信号レベルがノイズレベルよりも充分に大きいことを論理的に利用しノイズ成分を除去するもので、たとえば、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータの値を比較する比較器１１、比較器１１で比較するための設定閾値を記憶するための設定閾値記憶部１２、および、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータと固定データ“０”が入力され、比較器１１の比較結果に応じていずれかのデータを選択して出力するセレクタ１３から構成されている。
【００１１】
すなわち、Ａ／Ｄ変換器４でデジタルデータに変換された検知器２の出力は比較器１１およびセレクタ１３に送られる。比較器１１では、Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタルデータと設定閾値記憶部１２にあらかじめ記憶している設定閾値とが比較され、その比較結果はセレクタ１３に送られる。セレクタ１３では、比較器１１の比較結果に応じて、Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタルデータをそのまま出力するか、データ“０”を出力するかを選択する。
【００１２】
ここで、第１の実施の形態に係るデジタルフィルタ５の作用効果について図４を用いて説明する。紙葉類Ｐに物理特性が含まれていない場合は、図４（ａ）に示すように、検知器２の出力はノイズ成分Ｎだけとなり、Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタルデータは設定閾値記憶部１２に記憶している設定閾値よりも小さいために、比較器１１は「小さい」という比較結果をセレクタ１３に送る。すると、セレクタ１３はデータ“０”を選択して出力する。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、設定閾値ＴＨよりも小さい部分（ノイズ成分Ｎ）をデータ“０”に置き換えるものである。
【００１３】
一方、紙葉類Ｐに物理特性が含まれている場合は、図４（ｃ）に示すように、検知器２の出力は信号部Ｓとノイズ成分Ｎとからなり、Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタルデータは、物理特性を含んだ部分（信号部Ｓの部分）では設定閾値記憶部１２に記憶している設定閾値よりも大きいために、比較器１１は「大きい」という比較結果をセレクタ１３に送り、それ以外の部分（ノイズ成分Ｎの部分）では設定閾値記憶部１２に記憶している設定閾値よりも小さいために、比較器１１は「小さい」という比較結果をセレクタ１３に送る。すると、セレクタ１３は、「大きい」という比較結果を得たときはＡ／Ｄ変換器４からのデジタルデータデータを選択して出力し、「小さい」という比較結果を得たときはデータ“０”を選択して出力する。
【００１４】
すなわち、図４（ｄ）に示すように、設定閾値ＴＨよりも大きい部分（信号部Ｓ）はそのまま出力し、設定閾値ＴＨよりも小さい部分（ノイズ成分Ｎ）はデータ“０”に置き換えるものである。これにより、物理特性を含んだ部分の出力とそうでない部分の出力との違いが明らかとなり、図２で示した定常ノイズの影響を押さえることができる。
【００１５】
図５は、処理部６の構成を示している。処理部６は、たとえば、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータを積分する積分器２１、積分器２１で積分する区間を設定記憶するための区間設定記憶部２２、積分器２１の出力の値を比較する比較器２３、および、比較器２３で比較するための設定閾値を記憶するための設定閾値記憶部２４から構成されている。
【００１６】
すなわち、積分器２１は、Ａ／Ｄ変換器４からデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータに対し区間設定記憶部２２に記憶されている区間の積分を計算し、その計算結果を比較器２３に送る。比較器２３は、積分器２１の計算結果と設定閾値記憶部２４に記憶されている閾値とを比較し、その比較結果として、たとえば、大きい／小さい等の情報が制御部７に出力される。
なお、区間設定記憶部２２に記憶されている区間は、紙葉類Ｐの搬送ばらつきや紙葉類Ｐのばらつきなどを考慮に入れて、たとえば、図２に示すように、物理特性を示す区間にある程度のマージンを持つのが一般的である。
【００１７】
次に、本紙葉類検査装置の全体的な動作について簡単に説明する。まず、搬送機構８により搬送路１上に紙葉類Ｐを搬送する。検知器２は、搬送路１上を搬送されてくる紙葉類Ｐから、その紙葉類Ｐが有する様々な物理特性を検知し電気信号に変換する。検知器２の出力信号は、増幅器３により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４によってデジタルデータに変換され、デジタルフィルタ５へ送られる。デジタルフィルタ５は、Ａ／Ｄ変換器４から得られるデジタルデータに対し論理的なフィルタをかけることによりノイズ成分を除去し、処理部６へ送る。
【００１８】
処理部６では、Ａ／Ｄ変換器４によって得られたデジタルデータに対して所定の検査処理が実施される。通常、この検査処理は、紙葉類Ｐに所定の物理特性が含まれるかどうかを、図２に示すように、あらかじめ設定されている着目部における信号の積分結果と、あらかじめ設定してある閾値とを比較することによって判定する。処理部６で得られた判定結果は制御部７に送られる。制御部７では判定結果に応じた制御を搬送機構８に対して行なう。
【００１９】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と比較してデジタルフィルタ５の構成だけが異なり、その外は第１の実施の形態と同様であるので、異なる部分についてだけ詳細に説明する。
【００２０】
図６は、第２の実施の形態に係るデジタルフィルタ５の構成を示している。このデジタルフィルタ５は、物理特性の部分が既知の区間連続してあることを論理的に利用しスパイク状ノイズ成分を除去するもので、たとえば、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータの値を比較する第１の比較器３１、第１の比較器３１で比較するための設定閾値ＴＨ１を記憶するための第１の設定閾値記憶部３２、第１の比較器３１での比較結果に応じたカウント動作をするカウンタ３３、カウンタ３３のカウント値を評価するための第２の比較器３４、第２の比較器３４でカウンタ値の評価に使う設定閾値ＴＨ２を記憶する第２の設定閾値記憶部３５、Ａ／Ｄ変換器４からのデジタルデータを一定期間遅延させる遅延器３６、および、遅延器３６で遅延されたデジタルデータと固定データ“０”が入力され、第２の比較器３４の比較結果に応じていずれかのデータを選択して出力するセレクタ３７から構成されている。
【００２１】
すなわち、Ａ／Ｄ変換器４でデジタルデータに変換された検知器２の出力は第１の比較器３１および遅延器３６に送られる。第１の比較器３１では、Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタルデータと第１の設定閾値記憶部３２に記憶している設定閾値ＴＨ１とが比較され、その比較結果はカウンタ３３に送られる。
【００２２】
カウンタ３３では、第１の比較器３１の比較結果が、［デジタルデータ＞設定閾値ＴＨ１］であればカウント値を増やし、［デジタルデータ＜設定閾値ＴＨ１］であればカウント値を‘０’にクリアする。
【００２３】
カウンタ３３のカウント値は第２の比較器３４に送られ、第２の比較器３４において第２の設定閾値記憶部３５に記憶している設定閾値ＴＨ２と比較され、その比較結果はセレクタ３７に送られる。セレクタ３７では、第２の比較器３４の比較結果に応じて、遅延器３６で遅延されたデジタルデータをそのまま出力するか、データ“０”を出力するかを選択する。
【００２４】
なお、第１の設定閾値記憶部３２に記憶する設定閾値ＴＨ１はデータの大きさを示す値であり、第２の設定閾値記憶部３５に記憶する設定閾値ＴＨ２は物理特性を有する区間の幅を示す値である。また、遅延器３６は、通常、ＦＩＦＯかシフトレジスタで構成するが、そのデータ量（遅延量）は第２の設定閾値記憶部３５に記憶している値と同じかそれ以下であればよい。
【００２５】
ここで、第２の実施の形態に係るデジタルフィルタ５の作用効果について図７を用いて説明する。紙葉類Ｐに物理特性が含まれていないが高レベルのスパイク状ノイズ成分ＳＮが入ってしまった場合、図７（ａ）に示すように、スパイク状ノイズ成分ＳＮの設定閾値ＴＨ１を超える区間の幅が設定閾値ＴＨ２よりも小さくなるので、第２の比較器３４は「小さい」という比較結果をセレクタ３７に送る。すると、セレクタ３７はデータ“０”を選択して出力する。すなわち、設定閾値ＴＨ１を超える区間をデータ“０”に置き換えるものである。
【００２６】
一方、紙葉類Ｐに物理特性が含まれている場合は、図７（ｂ）に示すように、設定閾値ＴＨ１を超える区間の幅が設定閾値ＴＨ２より大きくなるので、第２の比較器３４は「大きい」という比較結果をセレクタ３７に送る。すると、セレクタ３７は遅延器３６からのデジタルデータを選択して出力する。すなわち、遅延器３６からのデジタルデータをそのまま出力するものである。
【００２７】
このような作用により、紙葉類Ｐに物理特性が含まれているときと、紙葉類Ｐに物理特性は含まれていないが高レベルのスパイク状ノイズ成分ＳＮが入ってしまったときとを判別するに充分な差を保つことが可能となり、検査性能を向上させることができる。
【００２８】
すなわち、たとえば、図７（ａ）に示したような高レベルのスパイク状ノイズ成分ＳＮが入ることが想定される場合、着目部における積分器２１からの出力は、紙葉類Ｐに物理特性が含まれているときと、紙葉類Ｐに物理特性は含まれていないが高レベルのスパイク状ノイズ成分ＳＮが入ってしまったときとを判別するに充分な差がでなくなってしまう。これに対し上述した第２の実施の形態によれば、物理特性の部分が既知の区間連続してあることを論理的に利用しスパイク状ノイズ成分を除去するデジタルフィルタを用いることにより、そのような問題を除去できるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、検知器から得られる信号の特性を利用して効果的にノイズ成分を除去できるデジタルフィルタを用いることにより検査性能を著しく向上させることが可能となる紙葉類検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る紙葉類検査装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】増幅器の出力信号例を示す波形図。
【図３】第１の実施の形態に係るデジタルフィルタの構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施の形態に係るデジタルフィルタの作用効果を説明する要部の波形図。
【図５】処理部の構成を示すブロック図。
【図６】第２の実施の形態に係るデジタルフィルタの構成を示すブロック図。
【図７】第２の実施の形態に係るデジタルフィルタの作用効果を説明する要部の波形図。
【符号の説明】
Ｐ…紙葉類（被検査物）、１…搬送路、２…検知器、３…増幅器、４…Ａ／Ｄ変換器、５…デジタルフィルタ、６…処理部、７…制御部、８…搬送機構。
【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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