(57)【要約】【課題】音響特性を用いて書類属性を検出するシステム及び方法を提供する。【解決手段】音響特性を用いて書類の特徴を検出する方法は、書類が第１の音響送信器と第１の音響受信器との間にある間に第１の音響信号を第１の音響送信器から第１の音響受信器に発することと、書類が第２の音響送信器と第２の音響受信器との間にある間に第２の音響信号を第２の音響送信器から第２の音響受信器に発することと、を有する。第２の音響信号は、第１の音響信号とは異なる。方法は、第１の音響信号又は第２の音響信号の少なくとも一方を用いて書類の特徴の存在を決定することを更に有する。【選択図】図１
2016513844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響特性を用いて書類の特徴を検出する方法であって、
書類が第１の音響送信器と第１の音響受信器との間にある間に第１の音響信号を前記第１の音響送信器から前記第１の音響受信器に発することと、
書類が第２の音響送信器と第２の音響受信器との間にある間に第２の音響信号を前記第２の音響送信器から前記第２の音響受信器に発することであって、前記第２の音響信号は、前記第１の音響信号とは異なることと、
前記第１の音響信号又は前記第２の音響信号の少なくとも一方を用いて前記書類の特徴の存在を決定することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記第１の音響信号及び前記第２の音響信号を同時に発する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の音響信号及び前記第２の音響信号を、前記書類が前記第１の音響送信器と前記第２の音響受信器との間及び前記第２の音響送信器と前記第２の音響受信器との間の進行方向を移動する間に発する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記書類が前記進行方向に移動するときに、予め決定されたパルス周波数で、前記第１の音響送信器からの前記第１の音響信号のパルスを生成するとともに前記第２の音響送信器からの前記第２の音響信号のパルスを生成することを更に備える請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の音響送信器が各パルスの間に第１の複数の音響信号の異なる音響信号を発するように、前記書類が前記進行方向を移動する間に、予め決定されたパルス周波数で、前記第１の音響送信器からの前記第１の複数の音響信号のパルスを生成することであって、前記第１の複数の音響信号は、前記第１の音響信号を有することと、
前記第２の音響送信器が各パルスの間に第２の複数の音響信号の異なる音響信号を発するように、前記書類が前記進行方向を移動する間に、予め決定されたパルス周波数で、前記第２の音響送信器からの前記第２の複数の音響信号のパルスを生成することであって、前記第２の複数の音響信号は、前記第２の音響信号を有することと、
を更に備える請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の音響信号を抽出するために、前記第１の音響受信器によって受信した音響信号を処理することと、
前記第２の音響信号を抽出するために、前記第２の音響受信器によって受信した音響信号を処理することと、
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の音響送信器及び前記第２の音響送信器は、複数の音響送信器のうちの二つであり、
前記第１の音響受信器及び前記第２の音響受信器は、複数の音響受信器のうちの二つである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の音響信号を第１の符号に変調し、
前記第２の音響信号を第２の符号に変調し、
前記第１の符号は前記第２の符号と異なる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の変調信号は第１の周波数を有し、
前記第２の変調信号は第２の周波数を有し、
前記第１の周波数は前記第２の周波数と異なる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の音響信号又は前記第２の音響信号の少なくとも一方を用いて前記書類の特徴の存在を決定することは、テープ、裂け目又は閉じられた裂け目の少なくとも一つの存在を決定することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記特徴の存在を、前記第１の音響送信器と前記第１の音響受信器との間の見通し線に略沿って位置する前記書類の第１の部分及び前記第２の音響送信器と前記第２の音響受信器との間の見通し線に略沿って位置する前記書類の第２の部分で決定する請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の音響信号を、前記第２の音響受信器で受信し、
前記特徴の存在を、前記第１の音響送信器と前記第２の音響受信器との間の見通し線に略沿って位置する前記書類の第３の部分で決定する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記書類は紙幣である請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
音響特性を用いて書類の特徴を検出する方法であって、
複数の音響送信器から音響信号を発することであって、前記複数の音響送信器の各々は、個別の音響信号を発し、前記個別の音響信号の少なくとも二つは互いに異なることと、
複数の音響受信器の各々が前記個別の音響信号の少なくとも一つを受信するように前記複数の音響受信器で前記音響信号を受信することであって、前記複数の音響受信器は、書類が前記複数の音響送信器と前記複数の音響受信器との間にある間に前記音響信号を受信することと、
前記複数の音響受信器によって受信した前記音響信号を用いて前記書類の特徴の存在を決定することと、
を備える方法。
【請求項１５】
前記複数の音響送信器と前記複数の音響受信器との間の進行方向に前記書類を移動させる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の音響送信器の各々は、前記複数の音響受信器の個別の音響受信器と対を作り、各対の前記音響送信器及び前記音響受信器は、前記書類によって形成される面に略直交する見通し線に沿って互いに対向し、
前記特徴の存在を、各対の前記音響送信器と前記音響受信器との間の見通し線に沿って位置する前記書類の部分で決定する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記特徴の存在を、前記複数の音響送信器の少なくとも一つと前記複数の音響受信器の少なくとも一つとの間の周辺の見通し線に沿って位置する前記書類の部分で更に決定し、前記周辺の見通し線は、前記書類によって形成される面に直交しない請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記個別の音響信号の各々は互いに異なる請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
音響特性を用いて書類の特徴を検出する装置であって、
書類を通過する音響信号を発する複数の音響送信器であって、前記複数の音響送信器の各々は、独自の音響信号を発し、前記書類は、第１の側及び第２の側を有し、前記複数の音響送信器は、前記書類の前記第１の側に対向するように配置される複数の音響送信器と、
前記書類の第２の側に対向する複数の音響受信器であって、前記複数の音響受信器は、前記複数の音響送信器からの前記書類を通過するように発した音響信号を受信するように適合した複数の音響受信器と、
前記複数の音響受信器によって受信した前記音響信号を用いて前記書類の特徴の存在を決定する音響信号プロセッサと、
を備える装置。
【請求項２０】
前記書類は、進行方向に沿って前記複数の音響送信器と前記複数の音響受信器との間を通過し、
前記書類が前記進行方向に移動すると予め決定されたパルス周波数で前記音響信号のパルスを生成するパルス生成器を更に備える請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施の形態は、一般的には、書類属性の検出に関し、更に詳しくは、音響特性(acoustics)を用いて書類属性を検出するシステム及び方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
書類が精緻になるに従って、書類特徴又は属性を検出又は認証することができる技術を有するようになる。単純な又な従来の書類の場合でさえも、書類特徴検出又は認証の分野の進歩があった。例えば、音響技術は、書類の所定の特徴を検出又は分析するのに適している。しかしながら、書類特徴を検出する現在の音響技術は、悪い信号対雑音比、不所望な音響信号の反射、低い分解能又は他の問題に悩まされている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一実施の形態によれば、音響特性を用いて書類の特徴を検出する方法は、書類が第１の音響送信器と第１の音響受信器との間にある間に第１の音響信号を第１の音響送信器から第１の音響受信器に発することと、書類が第２の音響送信器と第２の音響受信器との間にある間に第２の音響信号を第２の音響送信器から第２の音響受信器に発することと、を有する。第２の音響信号は、第１の音響信号とは異なる。方法は、第１の音響信号又は第２の音響信号の少なくとも一方を用いて書類の特徴の存在を決定することを更に有する。
【０００４】
他の実施の形態によれば、音響特性を用いて書類の特徴を検出する方法は、複数の音響送信器から音響信号を発することを有する。複数の音響送信器の各々は、個別の音響信号を発する。個別の音響信号の少なくとも二つは互いに異なる。方法は、複数の音響受信器の各々が個別の音響信号の少なくとも一つを受信するように複数の音響受信器で音響信号を受信することを更に有する。複数の音響受信器は、書類が複数の音響送信器と複数の音響受信器との間にある間に音響信号を受信する。方法は、複数の音響受信器によって受信した音響信号を用いて書類の特徴の存在を決定することを更に備える。
【０００５】
他の実施の形態によれば、音響特性を用いて書類の特徴を検出する装置は、書類を通過する音響信号を発する複数の音響送信器を有する。複数の音響送信器の各々は、独自の音響信号を発する。書類は、第１の側及び第２の側を有する。複数の音響送信器は、書類の第１の側に対向するように配置される。装置は、書類の第２の側に対向する複数の音響受信器も有する。複数の音響受信器は、複数の音響送信器からの書類を通過するように発した音響信号を受信するように適合される。装置は、複数の音響受信器によって受信した音響信号を用いて書類の特徴の存在を決定する音響信号プロセッサも有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、一実施の形態による音響送信器及び音響受信器を通過する書類の概略的な図的記述である。
【図２】図２は、一実施の形態による音響的な書類特徴検出システムの概略的なブロック図である。
【図３】図３は、一実施の形態による直交する見通し線に沿って書類の特徴を検出する一連の音響送信器及び音響受信器の概略的な側面図である。
【図４】図４は、一実施の形態による信号変調を示す概略的な図である。
【図５】図５は、一実施の形態による信号処理を示す線形的なブロック図である。
【図６】図６は、一実施の形態による直交する見通し線及び直交しない見通し線に沿って書類の特徴を検出する一連の音響送信器及び音響受信器の概略的な側面図である。
【図７】図７は、一実施の形態による図６の音響受信器の一つで受信した一連の音響信号の波形を描く概略的な図である。
【図８】図８は、一実施の形態による音響特性を用いて書類の特徴を検出するプロセスのフローチャートである。
【図９】図９は、他の実施の形態による音響特性を用いて書類の特徴を検出するプロセスのフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態を実現することができるデータ処理システムの概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施の形態の以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付図面を参照する。これらの実施の形態を、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に説明し、他の実施の形態を利用できるとともに論理構造的な変更、機械的な変更、電気的な変更及び化学的な変更を発明の精神又は範囲を逸脱することなく行うことができることが理解される。当業者がここで説明する実施の形態を実施できるようにするのに必要でない詳細を回避するために、説明は、当業者に既知の所定の情報を省略する。したがって、以下の詳細な説明は、限定を意味するものとらえるべきではなく、実施の形態の範囲は、添付した特許請求の範囲によってのみ規定される。
【０００８】
図１〜４を参照すると、音響的な書類特徴検出システム１００の実施の形態は、書類１０６の第１の側１０４に対向するように配置される一つ以上の音響送信器１０２と、書類１０６の第２の側１１０に対向するように配置される一つ以上の音響受信器１０８と、を有する。書類１０６が音響送信器１０２と音響受信器１０８との間の進行方向１１１を移動すると、音響送信器１０２の各々は、書類１０６を通過する一つ以上の音響信号を発する。後に詳細に説明するように、音響送信器１０２の二つ以上はそれぞれ、書類１０６を通過する独自の音響信号を発し、音響的な書類特徴検出システム１００が音響送信器１０２の各々によって発した音響信号間の識別をできるようにする。実際には、一実施の形態において、個別の音響信号のそれぞれのソース及び／又は経路を更なる処理のために決定できるようにするために、音響送信器１０２によって発された個別の音響信号は互いに異なる。別段の指示がない限り、ここで用いるように、「又は」は相互排他性を必要としない。図１が２バンク又は２列の音響送信器１０２及び音響受信器１０８を示すが、任意の数（例えば、１，３，５等）のバンク又は列を用いてもよい。
【０００９】
音響受信器１０８が、書類１０６を通過した音響信号１１２を受信した後、音響的な書類特徴検出システム１００は、音響送信器１０２から受信した音響信号１１２の一つ以上に基づいて書類１０６の特徴の存在を決定することができる。例えば、音響的な書類特徴検出システム１００は、特に、テープ（例えば、透明テープ、不透明テープ等）又は裂け目（例えば、開いた裂け目、閉じられた裂け目等）の存在を決定することができる。
【００１０】
一例において、書類１０６を、任意の原産国からの紙幣とすることができる。音響的な書類特徴検出システム１００を用いることができる他のタイプの書類１０６は、金融書類（例えば、小切手、郵便為替、トラベラーズチェック等）、法律関係書類、パスポート又は他のタイプの書類を含む。
【００１１】
一実施の形態において、任意のデータ処理システムによって実現可能な音響的な書類特徴検出器１１４によって、音響送信器１０２は、書類１０６に向けて音響信号１１２を発することができる。書類１０６がページの内部又は外部に移動する図３の側面を特に参照すると、音響送信器１０２Ａ〜１０２Ｅの各々は、個別の見通し線１１６Ａ〜１１６Ｅに沿って書類１０６に向けて個別の音響信号１０２Ａ〜１０２Ｅを発する。音響送信器１０２Ａ〜１０２Ｅの各々を、個別の音響受信器１０８Ａ〜１０８Ｅと対にしてもよい。音響送信器及び音響受信器の各対１０２Ａ−１０８Ａ，１０３Ａ−１０８Ｂ，１０２Ｃ−１０８Ｃ，１０２Ｄ−１０８Ｄ及び１０２Ｅ−１０８Ｅは、書類１０６の面に略直交するすなわち垂直である個別の見通し線１１６Ａ〜１１６Ｅに沿って互いに対向してもよい。各音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅを、これらの個別の見通し線１１６Ａ〜１１６Ｅに沿って送信してもよい。他の実施の形態において、音響送信器１０２及び音響受信器１０８をこのように互いに対にする必要はなく、音響送信器１０２の個数及び音響受信器１０８の個数が同一である必要はない。
【００１２】
一実施の形態において、一つ以上の書類特徴の存在を、見通し線１１６Ａ〜１１６Ｅが書類１０６を交差する又は横切る書類１０６の部分１１８Ａ〜１１８Ｅで決定してもよい。例えば、書類１０６の裂け目又は孔の存在を、見通し線１１６Ａ〜１１６Ｅに略沿って位置する書類１０６の部分１１８Ａ〜１１８Ｅで検査してもよい。図６及び図７において更に詳細に説明するように、受信器１０８Ａ〜１０８Ｅが対でない音響送信器からの信号を受信して処理できるようにすることによって特徴が検出される書類１０６の部分又は領域の数を増加させるために、他のすなわち直交しない見通し線を音響的な書類特徴検出器１０６によって利用してもよい。
【００１３】
一実施の形態において、音響送信器１０２Ａ〜１０２Ｅの二つ以上は、互いに異なる音響信号１１２を発してもよい。他の実施の形態において、音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅの各々は互いに異なってもよい。このようにして音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅを異ならせることによって、音響的な書類特徴検出器１１４は、各音響受信器１０８で受信した特定の又は所望の音響信号を抽出することができる。例えば、音響受信器１０８Ａは、音響受信器１０２Ａ及び１０２Ｂから音響信号１１２Ａ及び１１２Ｂをそれぞれ受信してもよい。しかしながら、音響的な書類特徴検出器１１４は、音響送信器１０２から受信した音響信号１１２Ａのみに関心があり、音響送信器１０２Ｂから受信した音響信号１１２Ｂに関心がないかもしれない。後に説明するように音響信号１１２Ａが音響信号１１２Ｂとある程度異なるので、音響的な書類特徴検出器１１４は、書類１０６の部分１１８Ａの一つ以上の特徴の存在を決定するために音響受信器１０８Ａで受信した音響信号１１２Ａを抽出するとともに音響信号１１２Ａのみを分析してもよい。
【００１４】
音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅが異なるようにする方法を変更してもよい。一実施の形態において、信号識別器(signal differentiator)１２０は、位相符号及び／又はバイナリコードによって音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅの各々を変調してもよい。例えば、音響信号１１２Ａを、音響信号１１２Ｂとは異なる符号で変調してもよく、したがって、音響的な書類特徴検出器１１４は、各音響信号特性コードに基づいて更に処理するために音響受信器１０８Ａで受信した音響信号１１２Ｂでない音響信号１０２Ａを抽出してもよい。
【００１５】
音響信号を変調することができる方法は多数ある。一つの非限定的な例において、図４を参照すると、信号の位相変調を、バイナリコードを用いて行ってもよい。基準信号の位相を、変調符号の各ビットの状態に応じて変更してもよい。例えば、ゼロの符号化ビットによって位相変化がなくなり、１のビットによって１８０°の位相シフトが生じる。一実施の形態において、変調信号間の相互相関が低くなるように変調符号を選択してもよい（例えば、一連のゴールド符号）。これによって、所定の受信器に同時に到達する異なる信号間の区別を行うことができる。
【００１６】
他の実施の形態において、音響信号１０２Ａ〜１０２Ｅの各々は、周波数が異なってもよい。本実施の形態において、信号識別器１２０によって、音響送信器１０２Ａ〜１０２Ｅの各々は、個別の音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅを異なる周波数で発してもよい。他の実施の形態において、音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅの一部が同一又は同様となるように音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅの二つ以上のみが互いに異なってもよい。音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅを、超音波周波数（例えば、５０ＫＨｚ〜数ＭＨｚ）を含む任意の周波数としてもよい。さらに、同一の音響送信器によって発された音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅの間又は異なる位相間の分離を、大きな又は小さなＨｚの差を含む任意のＨｚの単位とすることができる。信号を、アナログ変調、デジタル変調、スペクトル拡散又な他の任意の適切な変調技術を含むがそれに限定されない任意の方法又は技術で変調してもよい。逆に、信号を、相関又は他の任意の適切な技術のような対応する技術を用いて復調してもよい。
【００１７】
一実施の形態において、音響送信器１０２は、音響信号を同時に発してもよい。他の実施の形態において、音響送信器又はその一部の各々は、異なる時間に又は時間差で個別の音響信号を発してもよい。
【００１８】
音響的な書類特徴検出器１１４は、書類１０６が進行方向１１１に移動するときに予め決定されたパルス周波数で音響信号１１２のパルスを生成するパルス生成器１２２を有してもよい。パルス周波数は、書類１０６の速度に依存してもよい。一つの限定されない例において、書類１０６は、１／１０インチ、１／５インチ、１／２インチ等ごとに音響送信器１０２からのパルスを受けてもよい。書類１０６が音響送信器１０２を通過するときに書類１０６に向かう音響信号１１２のパルスを生成することによって、書類１０６の長さの全て又は一部に沿った複数の部分を、一つ以上の特徴の存在について検査してもよい。
【００１９】
信号識別器１２０は、各パルスの間中に同一の音響送信器１０２によって発された音響信号１１２を更に異ならせてもよい。例えば、音響送信器１０２Ａは、書類１０６が進行方向１１１に移動するときに各パルスにおいて異なる音響信号１１２Ａを発してもよい。これを、他の音響送信器１０２に当てはめてもよい。特定の例として、書類１０６の１回の通過中に音響送信器１０２Ａが書類１０６の長さに沿って合計１００個のパルスを発する限定されない例において、１００個のパルスの各々は、異なる音響信号を備えてもよい。さらに、音響信号は、符号変調又は周波数差別化(frequency differentiation)を含む上述した点において異なってもよい。
【００２０】
各パルスの間中の音響信号１１２を変化させることによって、音響的な書類特徴検出器１１４は、各パルスの間中に受信した音響信号間の区別を行うことができる。例えば、書類１０６の部分１１８Ａを分析するために関心がある音響信号を、音響信号１０２Ａとしてもよく、必ずしも音響信号１１２Ａが発される前又は後に音響送信器１０２Ａによって発された音響信号ではない。音響送信器１０２Ａからの各パルスに対する音響信号を異ならせることによって、音響的な書類特徴検出器１１４は、書類１０６の特定の部分１１８Ａを任意の特徴に対して検査するために音響信号１１２Ａの前又は後に生じる音響信号と音響信号１１２Ａとを識別することができる。これを、音響受信器１０８Ａから受信した信号の全てから音響信号１１８Ａを抽出することによって行ってもよい。音響受信器１０８Ａの表面及び書類１０６の第２の側１１０からの反射又は他の流出要因(bleed over factors)のような種々の要因のために音響信号１１２Ａの前又は後に生じる音響信号を音響受信器１０８Ａによって受信できることをここでは留意されたい。各パルスに対して音響信号を変化させることは、書類１０６の部分１１８Ａを通過するように発される音響信号１１２Ａのみを抽出できるようにすることによってこの問題を解決するのに役立つ。音響送信器１０２の各々は、このようにしてパルスを生成する。
【００２１】
音響的な書類特徴検出器１１４は、音響受信器１０８によって受信した音響信号１１２の一つ以上を用いて書類１０６の特徴の存在を決定する音響信号プロセッサ１２４を有してもよい。音響信号１１２が空間及び時間の両方において互いに異なるので、上述したように、音響信号プロセッサ１２４は、各音響受信器１０８から任意の所望の音響信号を抽出することができる。例えば、音響受信器１０８Ａが隣接する音響送信器からの雑音及び音響信号１１２Ａの前又は後に生じるパルスからの雑音も受信するという事実にもかかわらず、音響信号プロセッサ１２４は、音響受信器１０８Ａによって受信した音響信号１１２Ａを抽出することができる。
【００２２】
音響信号プロセッサ１２４は、受信した音響信号１１２を、更なる解析のために種々の方法で処理してもよい。例えば、各音響受信器１０８で受信した各音響信号１１２を、加工されていない信号又は波形としてサンプリングしてもよく、その例を図７に示す。その後、これらの受信した波形を、（一つ以上の）所望の音響信号を抽出するために個別の成分として処理してもよい。受信した音響信号に更なる処理を行うことができるようにするために音響信号１１２を高レートを含む任意のレートでサンプリングしてもよいことがわかる。
【００２３】
更に別の実施の形態において、音響信号プロセッサ１２４は、選択した時間窓に亘って受信したエネルギーの和として受信した音響信号を処理してもよい。このエネルギーの和を、任意の特定の音響受信器１０８で受信した音響信号の全て又は一部としてもよい。図５を参照すると、受信したエネルギーの合算を、図示するように受信した信号を整流及び積分することによって受信器の電子機器で行ってもよい。音響受信器からの電気信号を、増幅し、帯域通過フィルタ処理し、その後に整流器及び積分器に通過させてもよい。結果的に得られる積分信号を、出力データを生成するために比較的低いレートでサンプリングしてもよい。
【００２４】
その後、音響信号プロセッサ１２４は、特徴が書類１０６の部分１１８Ａ〜１１８Ｅに存在するか否かを決定するために各音響受信器１０８から抽出した信号を処理してもよい。例えば、音響信号１１２Ａが予め決定されたしきい値より強い又は他の信号１１２Ｂ〜１１２Ｅの何れかよりも強い場合には、裂け目又は孔が書類１０６の部分１１８Ａに存在すると決定してもよい。
【００２５】
実施の形態が書類の特徴の音響的な検出又は分析に関連する問題の一部を軽減又は解決できることがわかる。例えば、現在の検出器は、隣接する音響受信器から発される音響送信器からのクロスノイズ(cross-noise)を被ることがある。これを、個別の音響送信器１０２Ａ〜１０２Ｅによって発される独自の音響信号１１２Ａ〜１１２Ｅによって対処することができる。音響送信器１０２の各々によって発された各パルスに対する音響信号を変化させることによって、異なる時間に生じる音響パルスからのクロスノイズを軽減することもできる。隣接するパルスからの音響信号がどのようにして現在の読出しを損なうかの一例は、受信器１０８の一つ及び／又は書類１０６の第２の側１１０からの信号反射によるものである。実施の形態は、信号対雑音比を向上するために役立つこともできる。そのような向上は、紙幣プロセッサにおけるような高雑音環境において特に有用である。
【００２６】
実施の形態を、種々の結果を達成するために種々の方法で種々の環境において用いてもよい。一例において、実施の形態を、書類１０６の欠陥の検査に用いることができる。例えば、音響的な書類特徴検出器１１４を、明瞭な孔若しくは裂け目(holes or tears in clear)、ビネット(vignette)又は窓(windows)を検出するのに用いてもよい。実施の形態を、書類１０６のテープを検出するのに用いてもよい。テープの存在を、例えば、音響信号の通常よりも大きい減衰によって表すことができる。実施の形態を、書類１０６の閉じられた又は開いた裂け目を含む裂け目を検出するのに用いることもできる。
【００２７】
他の実施の形態において、音響的な書類特徴検出器１１４を、独自の音響信号の相互作用を有する特徴のような特徴的な音響特性を有する特徴を検出又は分析するのに用いてもよい。分析することができる特徴及び特性は、紙幣の密度の変動を示す透かし、紙幣の表面に設けられるホイル、紙に埋め込まれる糸、又は、オフセット印刷、凹刻印刷又はスクリーン印刷設計要素のような印刷されるインクの特徴を含むがそれに限定されない。さらに、本物の紙幣で用いられる音響特性と何らかの形で異なる音響特性を有する材料で製造される作成された紙幣(composed notes)又は偽物のような一部のタイプの偽造紙幣を検出することができる。
【００２８】
他の実施の形態において、音響的な書類特徴検出器１１４を、書類１０６の音響トポロジー(acoustic topology)又は２次元若しくは３次元音響マッピングを形成するために書類１０６の物理的な構造をマッピングするのに用いてもよい。２次元又は３次元マッピングに用いられる技術は、物体内の各界面からの音響的な反射の時間及び位相の情報が処理される超音波診断撮像(medical ultrasound imaging)に用いられる技術を有してもよい。更に別の例において、実施の形態を、認証又は他の目的のためにモデル音響プロファイル又は署名と比較するために書類１０６の音響プロファイルを生成するのに用いてもよい。
【００２９】
音響送信器１０２及び／又は音響受信器１０８を、セラミック結晶送信器又は受信器、圧電性高分子ベースの送信器又は受信器等を含むがそれに限定されない任意のタイプの送信器又は受信器としてもよい。
【００３０】
図６及び図７を参照すると、音響的な書類特徴検出器の実施の形態は、音響送信器２０２Ａ〜２０２Ｅと、追加の部分２１８Ｆ，２１８Ｇ，２１８Ｈ及び２１８Ｉに対して一つ以上の特徴の存在の分析ができるようにするために隣接する対でない音響送信器からの音響信号を受信する音響受信器２０８Ａ〜２０８Ｅと、を有する。図１〜３の要素と類似する図６及び図７の要素を、参照番号に１００を追加することによって示した。音響受信器２０８Ｃを特に参照すると、音響受信器２０８Ｃは、音響送信器２０２Ｃからの音響信号２１２Ｃ、音響送信器２０２Ｂからの音響信号２１２Ｆ及び音響送信器２１２Ｄからの音響信号２１２Ｄを受信する。音響信号２１２Ｃ，２１２Ｆ及び２１２Ｇを、これらの信号の各々の時間に対する信号振幅を描く図７のグラフにも示す。
【００３１】
音響信号２１２Ｆ及び２１２Ｇは、これらが書類２０６の面に直交しない周辺の見通し線(peripheral lines of sight)に沿って伝播される。これらの周辺の見通し線は、特徴について書類２０６を検査することができる追加の部分を提供するために書類２０６の部分２１８Ｇ及び２１８Ｈで書類２０６を横切る。残りの音響送信器２０２及び音響受信器２０８を用いることによって、特徴について追加の部分２１８Ｆ〜２１８Ｉを検査してもよい。その結果、図６及び図７の実施の形態によって、対の音響送信器と音響受信器との間の直交する見通し線のみを用いて達成する場合に比べて高い分解能を達成することができる。
【００３２】
特に図７を参照すると、音響信号２１２Ｃ，２１２Ｆ，２１２Ｇを、音響信号プロセッサにより波形としてサンプリングし、これらの波形を、個別の音響信号成分２１２Ｃ，２１２Ｆ，２１２Ｇを抽出、分析及び分離するために処理してもよい。書類２０６の部分２１８Ｇを分析することを所望する場合、音響信号プロセッサは、部分２１８Ｇが欠陥又は裂け目のような特徴を備えるか否かを決定するために信号波形２１２Ｆを抽出することができる。
【００３３】
図６が、書類２０６の横断面に沿って分析される追加の部分２１８Ｆ〜２１８Ｉを示すが、周辺の見通し線を、図１に示すように異なるバンク又は列にある音響送信器と音響受信器との間のような書類の長手方向に沿って利用してもよいことがわかる。横方向又は長手方向に互いに離間した音響送信器と音響受信器とを対にできることによって、書類２０６の分析の分解能を増大することができる。音響送信器２０２が各パルスに対して異なる音響信号２１２を発してもよいので、音響信号プロセッサ１２４は更なる処理のために以前のパルスから音響信号を抽出できるようにしてもよいことがわかる。実際には、実施の形態が、音響送信器又はパルスによって変化する異なる音響信号を用いるので、音響的な書類特徴検出器１１４は、要求に応じて個別の信号を個別に又は任意の組合せで処理してもよく、その結果、同一の音響信号を用いるシステムが欠如してもよく又は存在しなくてもよい。
【００３４】
図８を参照すると、音響特性を用いて書類の特徴を検出するプロセスの実施の形態は、書類が第１の音響送信器と第１の音響受信器との間にある間に第１の音響信号を第１の音響送信器から第１の音響受信器に発することを有する（ステップ３０１）。プロセスは、書類が第２の音響送信器と第２の音響受信器との間にある間に第２の音響信号を第２の音響送信器から第２の音響受信器に発することも有する（ステップ３０３）。第２の音響信号は、第１の音響信号とは異なってもよい。プロセスは、第１の音響信号又は第２の音響信号の少なくとも一方を用いて書類の特徴の存在を決定することも有してもよい（ステップ３０３）。
【００３５】
図９を参照すると、音響特性を用いて書類の特徴を検出するプロセスの実施の形態は、複数の音響送信器から音響信号をすることを有する（ステップ４０１）。複数の音響送信器の各々は、個別の音響信号を発してもよい。個別の音響信号の少なくとも二つは互いに異なってもよい。プロセスは、複数の音響受信器の各々が個別の音響信号の少なくとも一つを受信するように複数の音響受信器で音響信号を受信することも有する（ステップ４０３）。プロセスは、複数の音響受信器によって受信した音響信号を用いて書類の特徴の存在を決定することも有する（ステップ４０５）。
【００３６】
種々の表現した実施の形態のフローチャート及びブロック図は、装置、方法及びコンピュータプログラム製品の一部のあり得る実現の構造、機能及び動作を示す。これに関して、フローチャート及びブロック図の各ブロックは、特定の一つ以上の機能を実現する一つ以上の実行可能な命令を備えるモジュール、セグメント又はコードの一部を表すことができる。一部の代替的な実現において、ブロックに記載した一つ以上の機能は、図面に記載した指令の外で生じてもよい。例えば、一部の場合において、連続的に示す二つのブロックを、略同時に実行してもよく、又は、ブロックを、時々、関連する機能に応じて逆の順序で実行してもよい。
【００３７】
図１０を参照すると、実施の形態を実現することができる演算装置５０２のブロック図を示す。他の実施の形態において、図２に記載した音響的な書類特徴検出器１１４を、演算装置５０２において実現することができる。実施の形態で用いられるプロセスを実現するコンピュータが使用できるプログラムコード又は命令を、演算装置５０２に配置してもよい。演算装置５０２は、プロセッサ装置５０５、記憶装置５０７、永続記憶装置５０９、通信装置５１１、入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置５１３及び表示装置５１５の間で通信を行う通信構造５０３を有する。
【００３８】
プロセッサ装置５０５は、記憶装置５０７にロードすることができるソフトウェアの命令を実行する役割を果たす。プロセッサ装置５０５を、特定の実現に応じて、一式の一つ以上のプロセッサ又はマルチプロセッサコアとすることができる。さらに、プロセッサ装置５０５を、主プロセッサが補助プロセッサとともに単一チップ上に存在する一つ以上の異種プロセッサシステムを用いて実現してもよい。他の実施の形態として、プロセッサ装置５０５を、同一タイプの複数のプロセッサを有する対称型マルチプロセッサシステムとしてもよい。
【００３９】
記憶装置５０７を、これらの例において、例えば、ランダムアクセスメモリ又は他の任意の適切な揮発性又は不揮発性記憶装置としてもよい。永続記憶装置５０９は、特定の実現に応じて種々の形態をとることができる。例えば、永続記憶装置５０９は、一つ以上の素子又は装置を有してもよい。例えば、永続記憶装置５０９を、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換可能光ディスク、書換可能磁気テープ又は上記の一部の組合せとしてもよい。永続記憶装置５０９によって用いられる媒体は取り外し可能であってもよい。例えば、取り外し可能なハードドライブを、永続記憶装置５０９に用いてもよい。
【００４０】
通信装置５１１は、これらの例において、他のデータ処理システム又は通信装置と通信を行う。これらの例において、通信装置５１１を、ネットワークインタフェースカードとしてもよい。通信装置５１１は、物理的な通信リンクと無線通信リンクのいずれか一方又は両方を用いることによって通信を提供してもよい。
【００４１】
入力／出力装置５１３によって、演算装置５０２に接続することができる他の装置によるデータの入力及び出力が可能になる。例えば、入力／出力装置５１３は、キーボード及びマウスを通じたユーザ入力のための接続を提供してもよい。さらに、入力／出力装置５１３は、処理装置に出力を送ってもよい。演算装置５０２が携帯電話である場合において、入力／出力装置５１３によってマイクロホン、ヘッドセット及びコントローラのような装置を携帯電話に接続できるようにしてもよい。表示装置５１５は、グラフィカルユーザインタフェースのようなユーザに対する情報を表示する機構を提供する。
【００４２】
オペレーティングシステムに対する命令及びアプリケーション又はプログラムは、永続記憶装置５０９に配置される。これらの命令を、プロセッサ装置５０５による実行のために記憶装置５０７にロードしてもよい。種々の実施の形態のプロセスを、記憶装置５０７のような記憶装置に配置することができるコンピュータ実現命令を用いてプロセッサ装置５０５によって実行してもよい。これらの命令を、プロセッサ装置５０５のプロセッサによって読み出すとともに実行することができるプログラムコード、コンピュータが使えるプログラムコード(computer-usable program code)又はコンピュータ可読プログラムコードと称する。種々の実施の形態のプログラムコードを、記憶装置５０７又は永続記憶装置５０９のような種々の物理的又は有形的表現コンピュータ可読媒体において実施してもよい。
【００４３】
プログラムコード５１７を、コンピュータ可読媒体５１９において関数型で配置し、プロセッサ装置５０５による実行のために演算装置５０２にロード又は転送してもよい。プログラムコード５１７及びコンピュータ可読媒体５１９は、これらの例においてコンピュータプログラム製品５２１を形成する。一実施の形態において、コンピュータプログラム製品５２１は、図２に記載した音響的な書類特徴検出器１１４である。本実施の形態において、プログラムコード５１７は、音響特性を用いて書類の特徴を検出することができるコンピュータが使えるプログラムコードであって、書類が第１の音響送信器と第１の音響受信器との間にある間に第１の音響信号を第１の音響送信器から第１の音響受信器に発することと、書類が第２の音響送信器と第２の音響受信器との間にある間に第２の音響信号を第２の音響送信器から第２の音響受信器に発することを有するコンピュータが使えるプログラムコードを有してもよい。第２の音響信号は、第１の音響信号とは異なってもよい。プログラムコード５１７は、第１の音響信号又は第２の音響信号の少なくとも一方を用いて書類の特徴の存在を決定することすることを有するコンピュータが使えるプログラムコードを有してもよい。
【００４４】
他の実施の形態において、プログラムコード５１７は、音響特性を用いて書類の特徴を検出することができるコンピュータが使えるプログラムコードであって、複数の音響送信器から音響信号を発することを有するコンピュータが使えるプログラムコードを有してもよい。複数の音響送信器の各々は、個別の音響信号を発する。個別の音響信号の少なくとも二つは互いに異なる。プログラムコード５１７は、複数の音響受信器の各々が個別の音響信号の少なくとも一つを受信するように複数の音響受信器で音響信号を受信することを有するコンピュータが使えるプログラムコードを有してもよい。複数の音響受信器は、書類が複数の音響送信器と複数の音響受信器との間にある間に音響信号を受信する。プログラムコード５１７は、複数の音響受信器によって受信した音響信号を用いて書類の特徴の存在を決定することができるコンピュータが使えるプログラムコードを有してもよい。上述したコンピュータが使えるプログラムコードの任意の組合せをプログラムコード５１７で実現することができ、実施の形態の任意の機能をプログラムコード５１７で実現することができる。
【００４５】
一例において、コンピュータ可読媒体５１９を、例えば、永続記憶装置５０９の一部であるハードドライブのような記憶装置に転送するために永続記憶装置５０９の一部であるドライブ又は他の装置に挿入又は配置される光又は磁気ディスクのような有形の形式としてもよい。有形の形式において、コンピュータ可読媒体５１９は、演算装置５０２に接続されるハードドライブ又はフラッシュメモリのような永続記憶装置の形態をとってもよい。有形の形式のコンピュータ可読媒体５１９を、コンピュータ記録可能記憶媒体とも称する。
【００４６】
代わりに、プログラムコード５１７を、コンピュータ可読媒体５１９から通信リンクを通じて通信装置５１１に又は接続を通じて入力／出力装置５１３に転送してもよい。通信リンク又は接続を、実施の形態において物理的なもの又は無線としてもよい。コンピュータ可読媒体５１９は、プログラムコード５１７を含む通信リンク又は無線通信のような有形でない媒体の形式をとってもよい。プログラムコード５１７を、インターネットを通じて演算装置５０２に配信してもよい。
【００４７】
演算装置５０２に対して示した種々の構成要素は、種々の実施の形態を実現できる方法の構造上の制限を提供することを意図しない。種々の実施の形態を、演算装置５０２に対して示した構成要素に加えた又はその代わりの構成要素を含むデータ処理システムで実現してもよい。図１０に示す他の構成要素を、図示した実施の形態から変更してもよい。
【００４８】
一例として、演算装置５０２の記憶装置は、データを格納することができる任意のハードウェア装置である。永続記憶装置５０９及びコンピュータ可読媒体５１９は、有形の形態の記憶装置の例である。
【００４９】
他の例において、バスシステムは、通信構造５０３を実現するために用いられてもよく、システムバス又は入力／出力バスのような一つ以上のバスを備えてもよい。当然、バスシステムを、バスシステムの取り付けられた異なる構成要素又は装置の間のデータの転送を行う任意の適切なタイプの構造を用いて実現してもよい。さらに、通信装置５１１は、モデム又はネットワークアダプタのようなデータを送受信するのに用いられる一つ以上の装置を有してもよい。さらに、記憶装置を、例えば、通信構造５０３に存在することができるインタフェース及びメモリコントローラハブで見つけられるような記憶装置５０７又はキャッシュとしてもよい。
【００５０】
特許請求の範囲も含めてここで用いられるように、構成要素に関連して用いられる用語「第１の」、「第２の」、「第３の」等（例えば、第１の音響信号、第２の音響信号等）は、参照又は識別のためだけのものであり、これらの用語は、別段の指示がない限り、そのような用語が用いられる任意の構成要素に対する数、順序、ソース、目的又は実質的な品質を記載又は示唆することを意図しない。
【００５１】
ここで説明した実施の形態を、所定の例示的な限定的でない実施の形態との関連で開示したが、添付した特許請求の範囲によって規定されるような発明の範囲から逸脱することなく種々の変形、置換、並び替え及び変更を行うことができることを理解すべきである。任意の一つの実施の形態に関連して説明した任意の特徴を他の任意の実施の形態にも適用できることがわかる。
【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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【国際調査報告】
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