JPH07508366A - 通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置関連出願との関係 本願は継続中の米国特許第０７／４’７５，１１１号（１９９０年２月５日出願 、名称は「通貨の識別及び計数を行うための方法及び装置」）の一部継続出願で ある。

本発明は、全体として、通貨の同定に関する。更に詳細には、本発明は、通貨に 印刷されたしるしの光の反射の特徴を使用して種々の額面金額の通貨の識別及び 計数を自動的に行うための方法及び装置に関する。

関連技術の説明 自動通貨紙幣取扱いシステムの要求を満足するために種々の技術及び装置が使用 されてきた。この技術分野で最も初歩のものは、特定額面金額のドル紙幣のよう な特定の種類の紙幣しか取扱うことができず、全ての他の種類の紙幣をはねつけ るシステムである。最も高度のものは、多数の額面金額のものを対象としてこれ らを同定し、識別し、自動的に計数できる複雑なシステムである。

紙幣識別システムは、代表的には、種々の額面金額間を識別するのに磁気検出又 は光学検出のいずれかを使用する。磁気検出は、通常はフェライトコアベースの センサである磁気センサを使用することによって紙幣上の印刷されたしるしの部 分に磁気インクが存在するかしないかを検出し、アナログ処理又はデジタル処理 を加えた後、検出した磁気信号を紙幣識別の基礎として使用することに基づいて いる。他方、更に一般的に使用されている光学検出技術は、焦合した光のストリ ップで紙幣を照射し走査するときに生じる光の反射又は透過の特徴の変化を検出 し、分析することに基づいている。これに続く紙幣の識別は、検出した光学的な 特徴を、各額面金額における個々の紙幣間での反射の差に関する適切な誤差を考 慮に入れたうえで種々の額面金額について予め記憶されたパラメータと比較する ことに基づいている。

自動紙幣識別システムを実施する上での主な問題点は、特定の額面金額について 特徴パターンを適切に構成するのに使用される判断基準と、精密な調査の下で紙 幣を同定するために試験データを分析してこれを予め決定されたパターンと比較 するのに要する時間と、連続した紙幣を機械的に供給し走査する速度との間に最 適の妥協を得ることである。紙幣の走査から得られた試験データの処理にマイク ロプロセッサを使用した場合でも、サンプルを得るため、及び試験データを記憶 されたパラメータと比較して紙幣の額面金額を同定するプロセスには有限量の時 間が必要とされる。

現在入手できる光学式走査システムの多くは、紙幣を走査ヘッドで走査したとき に多数の反射データサンプルを得るため及びこれに続いてこれらのデータを対応 する記憶されたパラメータと比較して紙幣の額面金額を同定するのに複雑なアル ゴリズムを使用する。従来のシステムは、額面金額、特に反射パターンに著しい 識別性がない額面金額間を十分に識別するため、紙幣の走査毎に比較的多数の光 学サンプルを必要とする。多数のデータサンプルを使用するため、来入紙幣の走 査速度が低下し、更に重要なことは、これに対応して識別アルゴリズムに従って データ処理に長時間を要することである。

従来のシステムと関連した主な問題点は、紙幣を正確に識別するのに必要な多数 の反射サンプルを得るため、このようなシステムは紙幣をその長い寸法に沿って 走査するように拘束されているということである。同様に、走査にも幾つかの固 有の欠点がある。これらの欠点には、走査ヘッドを横切って紙幣を長さ方向に送 るのに長い移送路が必要とされるという欠点、及び長い移送路、並びに紙幣の均 等で重なりのない整合を確保するための走査ヘッドの検出面と関連した手段にと もなう機械的な複雑さが加えられるという欠点が含まれる。

結論としては、紙幣を正確に識別できるシステムは、費用がかかり、機械的に嵩 張りかつ複雑であり、一般に、紙幣の識別及び計数の両方を高速で高い確度で行 うことができない。

発明の概要 本発明の主な目的は、複数の額面金額からなる通貨紙幣を同定し計数するための 改良された方法及び装置を提供することである。

本発明の他の目的は、高速で且つ高い確度で幾つかの額面金額の紙幣間を効率的 に識別でき且つ計数できる、上述の種類の改良された方法及び装置を提供するこ とである。

本発明の関連した目的は、コンパクトで経済的で且つ構造及び作動が複雑でない 改良された紙幣識別計数装置を提供することである。

平焼に述べると、本発明によれば、紙幣の計数及び額面金額の識別に採用された 改良された光学式検出相関技術によって、上に列挙した目的が達成される。この 技術は紙幣をその幅狭寸法に沿って、紙幣のほぼ中央区分について照射及び走査 を行うことによって得られた紙幣の反射特徴を光学的に検出することに基づいて いる。紙幣が光学的に走査されるときに紙幣から反射した光は、検出され、紙幣 表面に印刷されたパターン又はしるしに含まれる「暗」及び「明」の変化を表す アナログ信号として使用される。

一連のこのような反射信号は、紙幣の幅狭寸法が紙幣の移送方向と平行になった 状態で紙幣が照射されたストリップを横切って移動するとき、予め決められたサ ンプル点での反射光をマイクロプロセッサの制御下でサンプリングしデジタル処 理することによって得られる。従って、紙幣の幅狭寸法に亘って所定数の反射サ ンプルが得られる。紙幣の走査毎に得られたデータサンプルには、走査を受ける 紙幣の表面上に存在する印刷されたパターン又はしるしの「濃淡」の変化による 変動を強調しないようにする正規化処理を含むデジタル処理が加えられる。正規 化された反射データは、所定の額面金額について非常に独特の特徴パターンを表 し、種々の額面金額についての特徴パターンを正確に区別するようにこれらの特 徴パターン間に十分な識別特徴を提供する。

上述の方法を使用することによって、検出されるべき紙幣の各額面金額について 標準の紙幣を使用して一連のマスター特徴パターンが作られて記憶される。マス ター特徴パターンを作り出すのに用いられる「標準」紙幣は、望ましくは少し使 用されたものとする。好ましい実施例によれば、検出可能な額面金額の各々につ いて二つの特徴パターンが作られてシステムメモリ内に記憶される。記憶された パターンは、紙幣に印刷されたパターンに対して「前方」方向及び「逆転」方向 に沿って紙幣の緑色の面（ｇｒｅｅｎ　５ｕｒｆａｃｅ）に行った光学的走査に 対応する。米国通貨の１０ドル札のように、わずかに左または右にシフトさせる と大きなパターンの相違が生じるような紙幣に対しては、「前方」方向および「 逆転」方向のそれぞれについて二つのパターンを記憶しておくことが望ましい。

同じ方向についての各パターン対は、紙幣の長手方向に沿って互いに僅かに間隔 をおかれた二つの走査領域を示す。好ましくは、本発明の紙幣の識別及び計数を 行うための方法及び装置は、米国通貨の七つの異なる額面金額、即ち１ドル、２ ドル、５ドル、１０ドル、２０ドル、５０ドル、及び１００ドルを同定するよう になっている。従って、１６の異なる特徴パターンからなるマスターセットが、 続く相関目的のためにシステムメモリ内に記憶されている（１０ドル札に対して 四つのパターン、他の額面紙幣に対してそれぞれ二つのパターン）。

本発明の相関技術によれば、試験下で紙幣を走査し、サンプルされたデータを処 理することによって作り出されたパターンを各比較毎に１６の予め記憶された特 徴パターンの各々と比較し、比較を受けるパターンについて、複数のデータサン プルのうちの対応するものとの間の類似の程度を表す相関数を発生する。額面金 額の同定は、走査された紙幣が、パターン比較による相関数が最も高いと決定さ れている記憶された特徴パターンに対応する額面金額に属するという表示に基づ いている。走査された紙幣の額面金額が特徴パターンの比較後に特徴付けられ損 なった可能性は、「イエス（ｐｏｓ　ｉ　ｔ　１ｖｅ）Ｊコールがなされるため に満足されなければならない相関のニレベルしきい値（ｂｉ−１ｅｖｅｌ　ｔｈ ｒｅｓｈ○ｌｄ）を構成することによって著しく減じられる。

本質的には、本発明は、紙幣が「前方」方向又は「逆転」方向のいずれに沿って 走査されたかに関わらず、複数の種々の額面金額のうちのいずれであるかを明確 に同定するための改良された光学式検出相関技術を提供する。本発明は、特に、 同定された紙幣の総計を走査作業の終了時に便利に提供するように、各同定され た額面金額の各々をトラックするようにプログラムされたシステムで実施される ようになっている。更に、本発明によれば、特に正文中に概説した新規な検出相 関技術について使用するようになった紙幣検出計数装置が開示される。この装置 は、計数されるべき紙幣を受入れ、紙幣を、その幅狭寸法について、湾曲した路 の下流に配置された走査ヘッドを横切って検出され且つ計数された紙幣が集めら れるスタッキックステーノヨン上に移送するための湾曲した移送路を有する。走 査ヘッドは光学エンコーダと関連して作動する。この光学エンコーダは、紙幣（ 及びかくして紙幣に印刷されたしるし又はパターン）が走査ヘッドの下方に焦合 された光のコヒーレントなストリップを横切って移動するとき、所定数の反射デ ータサンプルの捕捉を開始するようになっている。

走査ヘッドは、照射された領域に亘って光の強さの正規化された分布を有する所 定寸法のコヒーレントな光のストリップを焦合するのに、一対の発光ダイオード （ＬＥＤ）を使用する。これらのＬＥＤは、角度をなして配置され、所望の光の ストリップを走査ヘッドの走査面に亘って平らに配置された紙幣の幅狭寸法上に 焦合する。光電検出器が紙幣から反射した光を検出する。光電検出器は、所望の 反射サンプルを得るように光学エンコーダで制御される。

サンプリングの開始は、印刷の全くない紙幣の縁で得られた反射値に対し、紙幣 に印刷されたパターンの外周縁が遭遇したときに起こる反射値の変化に基づいて 行われる。本発明の望ましい実施例によれば、寸法の異なる少な（とも二つの照 射されたストリップが走査の目的で使用される。最初、紙幣上の印刷されたパタ ーンの開始点を検出するのに幅狭ストリップが使用され、この幅狭ストリップは 、代表的には紙幣上の印刷されたパターンの開始点をマークし印刷されたパター ンを包囲する細い縁飾り線（ボーダーライン）を識別するようになっている。

印刷されたパターンの縁飾り線の検出に続く幅狭寸法の走査の残りについては、 紙幣の走査について所定数のサンプルを収集するために実質的に幅広の光のスト リップが使用される。標準の紙幣を使用した特徴パターンの作成及び記憶、及び 走査した紙幣が幾つかの予め決定された額面金額のうちの一つに属すると仕分け するための、これに続く比較相関手順は、上述の検出相関技術に基づいている。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を図面と関連して読めば明らか になる。

第１図は、本発明のシステムによる光学式検出相関方法及び装置の概念上の基礎 を示す機能的なブロック図であり、 第１Ａ図は、走査ヘッドを横切るように一枚の紙幣が横方向に移動する間に続々 と走査される領域を模式的に示す透視図であり、第１Ｂ図は、紙幣と該紙幣上で 走査される望ましい領域とを示す透視図であり、第１Ｃ図は、第１Ａ図に示した 走査領域の模式的な倒立面図であり、これらの領域の重なり合う関係を示してお り、 第２図は、本発明の光学式検出計数技術に従って反射データを処理し相関するた めの好ましい回路構成を示すブロック図であり、第３図乃至第８Ａ図は、光学式 検出相関技術を実施する上で必要な作動の順序を示すフローチャートであり、 第９Ａ図乃至第９Ｃ図は、紙幣の幅狭寸法を光学的に走査することによって得ら れた代表的な特徴パターンのグラフであり、第１０Ａ図乃至第１０Ｅ図は、本発 明の実施例による漸進移動技術を使用することによって相関パターンにもたらさ れた効果を示すグラフであり、第１１図は、本発明の光学式検出相関技術に特に 適し且つこの技術を具体化した紙幣識別計数装置の斜視図であり、 第１２図は、紙幣を分離してこれらの紙幣を移送路に順次送出するのに使用され る機構を示す斜視図であり、 第１３図は、分離機構及び移送路を示す、第１１図の装置の側面図であり、第１ ４図は、駆動機構の細部を示す、第１１図の装置の側面図であり、第１５図は、 第１１図乃至第１４図に示す紙幣識別計数装置の平面図であり、第１６図は、第 １図ないし第１５図のシステムに使用される光学走査ヘッドの分解した上方斜視 図であり、 第１７図は、第１６図の走査ヘッドの下方斜視図であり、走査ヘッドの本体部分 は走査ヘッドの上部における広いスリットを通る垂直面に沿って断面をとってあ り、 第１８図は、第１６図の走査ヘッドの下方斜視図であり、走査ヘッドの本体部分 は走査ヘッドの上部における狭いスリットを通る垂直面に沿って断面がとってあ り、 第１９図は、光学走査ヘッドの周りにつくりだされる光の分布を示す図であり、 第２０図は、第１１図ないし第１５図に示した移送機構により紙幣がその上を送 られるところの二つの補助的ないし予備的な光学センサの位置を示す模式図であ り、 第２１図ないし第２４図は、基本的な光学検知および比較相関手順のための作動 プログラムを高めるのに用いられる作動順序を示すフローチャートである。

本発明には種々の変更及び変形態様で実施できる余地があるけれども、その特定 の実施例を例として図示し、以下に詳細に説明する。しかしながら、これは、本 発明を開示の特定の実施例に限定せんとするものではなく、それとは逆に、本発 明は添付の請求の範囲が構成する発明の精神及び範噴内の全ての変形態様、等個 物及び変更を含もうとするものである。

衷礁男 次に、第１図を参照すると、本発明による光学式検出相関システムを示す機能上 のブロック図が示しである。このシステム１ｏは、確認し、計算する必要のある 紙幣の積み重ねを配置する紙幣受入れステーション１２を有する。受入れられた 紙幣は、一度に一枚の紙幣を取り出す、即ち分離するように機能する紙幣分離ス テーション１４の作用を受け、次いで、予め詳細に決められた移送路に従って紙 幣移送機構１６で中継され、光学式走査ヘッド１８を横切り、この光学式走査ヘ ンド１８のところで紙幣の額面金額が走査され、−分間に８００枚を越える速度 で確認され、計算される。次いで、走査済の紙幣を紙幣積み重ねステーション２ ０に移送し、こうした処理を受けた紙幣を、続く取り出しのため、このステーシ ョン２０に積み重ねる。

光学式走査ヘッド１８は、紙幣１７が走査ヘッド１８の下の移送路上に位置した とき、はぼ矩形の光ストリップ２４を照射するように、コヒーレントな光線を紙 幣移送路上に下方に差し向ける少なくとも一つの光源２２を有する。照射された ストリップ２４が反射した光をストリップの真下に配意した光電検出器２６で検 出する。光電検出器２６のアナログ出力をアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ） ユニット２８でデジタル信号に変換し、このユニットの出力をデジタル入力とし て中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０に入力する。

本発明の特徴によれば、紙幣移送路は、紙幣の幅狭寸法ｒＷＪが移送路及び走査 方向に平行となった状態で移送機構１６が紙幣を移動するように構成されている 。かくして、紙幣１７が移送路上で走査ヘッド１８のところを移動するとき、コ ヒーレントな光ストリップ２４が紙幣の幅狭寸法ｒＷＪを横切って紙幣を効果的 に走査する。好ましくは、移送路は、第１図に最もよく示すように、紙幣１７が そのほぼ中央区分あたりでその幅狭の寸法に沿って走査されるように構成されて いる。

走査へノド１８は、照射された光ストリップ２４を横切って紙幣が移動するとき に紙幣から反射した光を検出し、このようにして反射した光の変化のアナログ表 示を提供し、この表示は、紙幣の表面上に印刷された模様又は印に含まれる「暗 」及び「明」の変化を示す。紙幣の幅狭寸法を走査することによって反射された 光の変化は、本発明のシステムが取り扱うようにプログラムされた複数の額面金 額のうちから高い確度で識別を行うための計測値として役立つ。

検出を行ったこのような一連の反射信号は、紙幣の幅狭寸法又は紙幣の選択した セグメントに亘って得られ、得られたアナログ信号はＣＰＵ３０の制御下でデジ タル化され、所定数のデジタル反射データサンプルを発生する。次いで、これら のデータサンプルにデジタル化処理を加える。この処理には、相関を改善するた めのサンプルデータの処理、及び紙幣の表面上に存在する印刷模様の「濃淡」の 変化による変動の平滑化を行うための正規化ルーチンが含まれる。このようにし てデジタル化された正規化された反射データは、所定の額面金額についての非常 に独特の特徴パターンを示し、以下に詳細に説明するように異なる額面金額につ いての特徴パターン間に十分な識別特徴を与える。

連続した紙幣の幅狭寸法を走査することにより得られた反射サンプル間に厳密な 対応を確保するため、好ましくは、反射サンプリングプロセスの開始をＣＰＵ３ ０を通して光学エンコーダ３２で制御する。この光学エンコーダは、紙幣移送機 構１６と関連し、走査ヘッド１８を横切る紙幣１７の物理的移動を詳細に追跡す る。更に詳細には、光学エンコーダ３２は、紙幣が移送路に沿ってリレーされる ときに紙幣に加えられる運動を発生する駆動モータの回転運動と関連している。

更に、特に紙幣を走査ヘッド１８で走査するとき、紙幣と移送路との間に積極的 な接触が維持されるようになっている。光学エンコーダは、こうした状態で、駆 動モータの回転運動を監視することによって走査ヘッドが発生する光ストリップ に対する紙幣の移動を詳細に追跡できる。

光電検出器２６の出力をＣＰＵ３０で監視し、先ず、走査ヘッドの下の紙幣の存 在を検出し、次いで、細い縁飾り線１７Ｂが示す紙幣上の印刷模様の開始点を検 出する。縁飾り線１７Ｂは紙幣上の印刷を取り囲んでいる。ひとたび縁飾り線１ ７Ｂを検出すると、紙幣１７が走査ヘッド１８を横切って移動し、その幅狭寸法 に沿って走査されるとき、光電検出器２６の出力から得られる反射サンプルのタ イミング及び数を制御するのに光学エンコーダが使用される。

縁飾り線の検出は重要な工程を構成し、識別効率の改善を実現する。これは、縁 飾り線がサンプリングを開始するための絶対的な基準点として役立つためである 。紙幣の縁を基準点として使用しようとする場合には、サンプリング点の相対的 なずれがおこることがある。これは、紙幣の印刷中及び切断中比較的大きな許容 差が許容されているために縁から縁飾り線までの距離が紙幣によって異なるため である。その結果、連続した紙幣のサンプル点間の直接的な対応を確保するのが 困難になり、識別効率に悪影響をもたらす。

走査ヘッドを横切る紙幣の物理的移動に対するサンプリングプロセスの制御を行 うのに光学エンコーダを使用することは、サンプルの開始に先立って所定の遅れ に続く縁飾り線の検出を行うのに使用できるという点でも有利である。エンコー ダの遅れは、異なる額面金額に対する最も識別性のある印刷を含む紙幣の幅狭寸 法に沿ったセグメントだけを横切って紙幣が走査されるように調節することがで きる。

例えば米国通貨の場合、紙幣の幅狭寸法の中央区分を横切って走査するとき、紙 幣の中央の約５．０８ｃｍ（約２インチ）の部分は、種々の米国通貨の額面金額 間を識別するのに十分なデータを本発明において使用される相関技術に基づいて 提供するようになっている。従って、走査プロセスを制御するのに光学エンコー ダを使用でき、その結果、反射サンプルが設定期間に亘って及び縁飾り線を検出 してから所定時間経過後のみに得られ、これによって走査を紙幣の幅狭寸法の所 望の中央部分に限定する。

第１Ａ図ないし第１ＣＩ２１は走査手順を詳細に示している。紙幣がその幅狭縁 に平行な方向に進められると、走査ヘッドにおける広いスリットを介して紙幣の 中央部分のセグメントＳに沿って走査が行われる。このセグメントＳは、縁飾り 線Ｂの内側の固定距離ｄの位置から始まる。紙幣が走査ヘッドを横切るとき、セ グメントＳのストリップＳは常に照射され、光電検出器が連続した出力信号を出 す。

この出力信号は、その瞬間瞬間で照射されるストリップＳがら反射された光の強 さに比例する。この出力は、エンコーダにより制御された間隔をおいてサンプリ ングされる。サンプリングの間隔は、走査ヘッドを横切る紙幣の動きに正確に同 期せしめられる。

第１Ａ図および第１Ｃ図に示すように、サンプリングの間隔は、連続したサンプ ルを得るために照射されるストリップＳが互いに重なり合うように選択されるこ とが望ましい。この重なり合いをより明確に示すため、第１Ａ図および第１ｃ図 では奇数番号のサンプルストリップと偶数番号のサンプルストリップとを分離し て示しである。例えば、第１および第２のストリップｓ１、ｓ２は互いに重なり 合い、第２および第３のストリップＳ２、Ｓ３が互いに重なり合い、このような 関係が続く。互いに隣接する対のストリップが互いに重なり合うのである。図示 実施例においては、１．８３インチ長さのセグメントＳに沿って領　０５０イン チ幅、０．０２９インチ間隔でストリップをサンプリングすることによって、か かる重なり合いを得ている（６４サンプル）。

光学式検出相関技術は、検出されるべき通貨の各額面金額について標準の紙幣を 使用した一連のマスター特徴パターンを発生するのに上述のプロセスを使用する ことに基づいている。好ましい実施例によれば、二つまたは四つの特徴パターン が発生され、好ましくはＥＰＲＯＭ３４　（第１図参照）の形態のシステムメモ リに検出可能な額面金額毎に記憶される。各紙幣の特徴パターンは、紙幣に印刷 されたパターンに対して「前方」方向及び「逆転」方向の両方向に沿って紙幣の 緑色の面の上で行われる光学走査によって作り出される。

この技術を米国通貨に適用する上で、例えば、特徴パターンが生ぜしめられて米 国通貨の七つの異なる額面金額、即ち１ドル、２ドル、５ドル、１０ドル、２０ ドル、５０ドル、及び１００ドルについて記憶される。前述したように、四つの 特徴パターンが１０ドル札について作りだされ、二つの特徴パターンが残りの額 面紙幣のそれぞれについて作り出される。従って、続く相関目的のため、１６の 異なる特徴パターンから成るマスターセットをシステムメモリ内に記憶する。

一度マスター特徴パターンを記憶すると、試験下で紙幣を走査することによって 発生されたパターンを予め記憶された２８のマスターパターンとＣＰＵ３０で比 較し、相関の程度、即ち比較されたパターンについての複数のデータサンプルの うちの対応する一つとの間の類似性、を表す相関数を各比較毎に発生させる。

ＣＰＵ３０は、パターン比較によって得られた相関数が最も高いということがわ かった記憶された特徴パターンと対応するので走査した紙幣の額面金額を確認す るようにプログラムされている。走査した紙幣の額面金額の特徴付けをし損なう 可能性を排除すると同時に偽造紙幣が有効な額面金額に属するものであると確認 される可能性を少なくするため、以下に詳細に説明するように「イエス（正）」 コールをつくりだすためのベースとして相関のニレベルしきい値を使用する。

上述の検出相関方法を使用することによって、ＣＰＵ３０は所定の走査バッチに ついて走査された所定組の紙幣の部分として特定の通貨額面金額に属する紙幣の 数を計数し、走査バッチ中に走査された紙幣により表された通貨量の総計を決定 するようにプログラムされている。更に、ＣＰＵ３０は出カニニット３６に繋が っており、この出カニニット３６は計数された紙幣の数の表示、通貨額面金額に ついての紙幣の内訳、及び計数された紙幣によって表された通貨の額面の総計を 与えるようになっている。出カニニット３６は、表示された情報を所望の形式で プリントアウトするようにしてもよい。

次に第２図を参照すると、ここには本発明のシステムに従って反射データを処理 し相関するための好ましい回路構成がブロック図の形態で示しである。ここに示 すように、ＣＰＵ３０は、光学エンコーダ３２、光電検出器２６、及びメモリユ ニット３８からの信号を含む種々の入ツＪ信号を受け入れて処理する。メモリユ ニット３８は、消去可能なプログラム可能読み取り専用記憶装置（ＥＦＲＯＭ） であるのがよい。メモリユニット３８には相関プログラムが記憶されており、こ のプログラムに基づいてパターンが発生され、試験通貨の額面金額を確認するた め試験パターンが記憶されたマスタープログラムと比較される。クリスタル４０ はＣＰＵ３０の時間基準として役立ち、これには外部基準電圧Ｖ　Ｒｅ　ｒが加 わっており、以下に説明するように、検出された反射データのピーク検出がこの 電圧に基づいて行われる。

ＣＰＵ３０は、タイマー再設定信号を再設定ユニット４４から受入れ、再設定ユ ニット４４は、第２Ａ図に示すように、光電検出器２６から出力電圧を受入れ、 この電圧を予め設定された電圧域値、代表的には５．０ボルトに対して域値検出 器４４Ａで比較し、紙の存在に対応する反射値が検出されたときに「高」に行く 再設定信号を提供する。更に特定的には、反射サンプリングは、走査ヘッドの下 に紙幣が配置されていない場合、照射された光ストリップ（第１図の２４）が光 電検出器へ反射されないという前提に基づいている。こうした状態では、光電検 出器の出力は「暗」即ち「零」レベルの読みを表す。紙幣の縁が最初に走査ヘッ ドの下に配置され、光ストリップ２４の下に入ったとき、光電検出器の出力が「 白」の、代表的には約５．０ボルトの値を持つように設定された読みに変わる。

これが起こったとき、再設定ユニット４４が「高」信号をＣＰＵ３０に与え、走 査手順の開始を記録する。

本発明の特徴によれば、走査ヘッド内の光源が発生する照射光ストリップの縦方 向寸法は、細い縁飾り線が検出される走査の最初の段階では比較的小さいように 設定されている。幅狭のスリットを使用することによって、反射光線の検出感度 を高め、検出されるべき紙幣表面から反射される「灰ｊレベルの小さい変動を可 能にする。これは、パターンの細い縁飾り線、即ち紙幣上の印刷パターンの開始 点が正確に検出されるようにする上で重要である。縁飾り線を検出したら、次い で、紙幣の幅狭寸法に亘って完全に走査を行うため、及び所望数のサンプルを迅 速に得るため、比較的幅広の光ストリップに基づいて反射サンプリングを行う。

実際のサンプリングに幅広のスリットを使用すると光電検出器の出力特性を平滑 にし比較的大きなアナログ電圧を実現する。これは、検出された反射値の正確な 表示及び処理に重要である。

第２図に戻ると、ＣＰＵ３０は光電検出器２６の出力をピーク検出器４６を通し て処理する。ピーク検出器５０は、本質的には、光電検出器の出力電圧を採取し 、検出器の賦勢後に遭遇する最も高い即ちピークの電圧値をホールドするように 機能する。更に、ピーク検出器は、基準化電圧を決定するようになっており、こ れに基づいて紙幣上のパターンの縁飾り線が検出される。ピーク検出器５０の出 力は、分圧器５４に供給され、この分圧器はピーク電圧をこのピーク値の予め決 定された割合を表す基準化電圧ｖＳまで下げる。電圧Ｖ、は、紙幣の印刷されて いない縁部を走査していることによる「高」い反射値から細い縁飾り線と遭遇し たときの比較的低い「灰」反射値までの変化をピーク検出器が表すときのピーク 検出器の出力電圧の百分率の低下に基づいている。好ましくは、基準化電圧ＶＳ は、ピーク電圧の約７０％乃至８０％であるように設定される。

基準化電圧Ｖ、は、曲線検出器５６に供給され、曲線検出器５６には光電検出器 ２６の入来瞬時出力が設けられている。曲線検出器５６は二つの電圧をその入力 側で比較し、信号り。１１を発生する。この信号は通常は「低」い状態に留まり 、紙幣の縁が走査されるときに「高」に向かう。信号ＬＤＥＴは、光電検出器の 来入出力が電圧Ｖ５で表される点まで光電検出器のピーク電圧の予め決定された 百分率に到るとき、「低」に向かう。かくして、信号り。Ｅ丁が「低」に向かう とき、これは紙幣のパターンの縁飾り線が検出されたということの表示である。

この時点で、ＣＰＵ３０はエンコーダ３２（第２図参照）の制御下で実際の反射 サンプリングを開始し、紙幣が照射光ストリップを横切って移動し、その幅狭寸 法の中央区分に沿って走査されるとき、所望の所定数の感謝サンプルが得られる 。

マスター特徴パターンを発生したとき、標準紙幣を走査することによって得られ た反射サンプルがシステムメモリ６０内の対応する指定区分に入力する。システ ムメモリは、好ましくはＥＰＲＯＭである。サンプルの入力は、必要であれば、 緩衝アドレスラッチ５８を通して行われる。好ましくはマスターパターンは、標 準紙幣を複数回、代表的にはミロ走査することによって発生され、平均値をマス ターパターンを表すものとして記憶する前に対応するデータサンプルの平均値を 得る。紙幣識別中、試験紙幣の走査によって得られた反射値をメモリユニット３ ８内に記憶された相関プログラムの制御下でＥＰＲＯＭ６０内に記憶された対応 する特徴パターンの各々と、この場合もアドレスランチ５８を通して順次比較す る。

次に第３図乃至第７図を参照すると、これらの図には上述の本発明の光学式検出 相関技術の実施に伴う作動の順序を示すフローチャートが図示しである。特に第 ３図は、走査ヘッドの下に紙幣が存在すること及び紙幣の縁飾り線が存在するこ とを検出する上で必要な順序を示す。「トリが」として示すシステムプ口グラム のこの区分はステップ７０で開始される。ステップ７１では、紙幣開始割込みを 行うかどうかについての決定がなされる。これは、システムが紙幣の存在のサー チの準備ができており、設定されており、即ち起こっていることを意味する。

ステップ７１での答えがイエスである場合にはステップ７２に移り、このステッ プでは、第２図の再設定ユニット４４に関して上述した再設定手順に基づいて走 査ヘッドに隣接して紙幣が存在することを確認する。

ステップ７２での答えがイエスである場合、即ち紙幣が存在する場合には、ステ ップ７３に移り、このステップでは、ピーク値がその予め決定された百分率まで 減少したことに基づいて縁飾り線が検出されたかどうかを知るための試験が行わ れる。上述のように、前記ピーク値の減少は、信号Ｌ（ＪＥＴが「低」に行くこ とによって示される。ステップ７３での答えがノーである場合には、プログラム は縁飾り線が検出されるまでループを続ける。ステップ７２での答えがノーであ る場合、即ち紙幣が存在しない場合には、紙幣開始割込みをステップ７４で再設 定し、プログラムはステップ７５で割込みから戻る。

ステップ７３で縁飾り線が検出されたことがわかると、Ａ／Ｄ完了割込みが使用 可能にされるステップ７６が呼び出され、これによって、アナログ−デジタル変 換をこれに続いて所望の時間間隔で行うことができるということを示す。次いで 、ステップ７７で第１反射サンプルが得られるべき時間を光学エンコーダの出力 と関連して決定する。ステップ７８では、以下に詳細に説明するｒＳＴＡＲＴＡ ２ＤＪとして示されたルーチンをリコールすることによって、検出した反射サン プルの捕捉及びデジタル化が引受けられる。デジタル化プロセスの完了時に紙幣 終了割込みが生じなければならず、それによって、ステップ７９で走査されるべ き続く紙幣の存在を検出するため、システムを再設定する。次いで、ステップ８ ０でプログラムが割込みから戻る。

紙幣開始割込みがステップ７１で行われなかった場合には、紙幣終了割込みが起 こったかどうかを知るためステップ８１で決定がなされる。ステップ８１での答 えがノーである場合には、プログラムはステップ８５で割込みから戻る。ステッ プ８１でイエスの答えが得られた場合には、ステップ８３が呼び出され、このス テップで紙幣開始割込みが賦勢され、紙幣の存在を監視する再設定ユニットがス テップ８４で紙幣の存在を決定する準備ができているように再設定される。次い で、プログラムがステップ８５で割込みから戻る。

次に第４Ａ図及び第４Ｂ図を参照すると、これらの図には５ＴＡＲＴＡ２Ｄルー チンを開始するためのルーチン及びそのデジタル化ルーチンが夫々示されている 。第４Ａ図では、５ＴＡＲＴＡ２Ｄルーチンをステップ９０で開始することによ って、得られて所定時間にデジタル化されたサンプルの表示を与えるサンプルポ インタを初期化する。次いで、ステップ９１で、アナログ−デジタル変換が行わ れるべき特定のチャンネルを割込み可能にする。第１サンプルのデジタル化を許 可する割込みがステップ９２で割込み可能にされ、メインプログラムがステップ ９３で再び呼び出される。

第４Ｂ図は、アナログ−デジタル変換ルーチンに必要な逐次的手順を示すフロー チャートであり、これをｒＡ２ＤＪとして示す。このルーチンはステップ１００ で開始する。次いで、得られるべき残るサンプル数の表示を維持するようにサン プルポインタをステップ１０１で減少する。ステップ１０２で、現在のサンプル についての光電検出器の出力に対応するデジタルデータを読み取る。このデータ は、ステップ１０３でその最終形態に変換され、予め決定されたメモリセグメン ト内にＸＩＮとして記憶される。

次いで、ステップ１０５で所望の所定数のサンプルｒＮＪが得られたかどうかに ついてチェックを行う。答えがノーである場合には、ステップ１０６が呼び出さ れ、この場合、続（サンプルのデジタル化を許可する割込みが割込み可能にされ 、デジタルプログラムの残りを完了するためプログラムが割込みからステップ１ ０７で戻る。しかしながら、ステップ１０５での答えがイエスである場合、即ち 所望数のサンプルが既に得られている場合には、これを示すフラグがステップ１ ０８で設定され、プログラムが割込みからステップ１０９で戻る。

次に第５図を参照すると、この図には、相関プロセスに必要な数学的ステップを 行うｒＥＸＥｃＪとして示されたルーチンを実施する上で必要な逐次的手段が示 しである。このルーチンは、ステップ１１０で開始する。ステップ１１１では、 全ての割込みが割込み禁止にされ、この際にＣＰＵの初期化が行われる。ステッ プ１１２では、サンプルプロセスと関連した定数が設定され、ステップ１１３で は、もしもある場合には、処理済データを交換するための通信プロトコル（ｐｒ ｏｔｏｃｏｌｓ）及び関連した結果、ボー数（ｂａｄ　ｒａｔｅｓ）、割込みマ スク、等が定義される。

ステップ１１４では、紙幣の存在を表示する再設定ユニットが、走査されるべき 最初の紙幣の存在を検出するため、再設定される。ステップ１１５で紙幣開始割 込みが割込み可能にされ、システムを最初の来入紙幣を待つ状態にする。次いで 、ステップ１１６で全ての他の関連した割込みを割込み可能にする。これは、こ の時点で初期化プロセスが完了しており、システムが紙幣の走査を開始する準備 ができているためである。所望数のサンプルが実際に全て得られたかどうかにつ いてステップ１１７でチェックが行われる。ステップ１１７での答えがノーであ る場合には、プログラムはイエスの答えが得られるまでループする。

本発明によれば、デジタル化した反射値を処理して同一の形式で予め記憶された 対応する値と便利に且つ正確に比較される形態にするために簡単な相関手順が使 用される。更に特定的には、第１ステツプとして、紙幣の走査について得られ以 下のようにして得る。

次いて、正規化ファクタ「σ」を、サンプルの総数によって正規化されたように 、各サンプルと平均値との差の平方和と等しいように決定する。更に特定的に最 終ステップでは、以下の等式に定義されているように、サンプルと上で算出した 平均値との間の差を得てこれを正規化ファクタノグマ「σ」の平方根で除するこ とによって各反射サンプルを正規化する。

ｉ　−Ｘ 上述の相関等式を使用すると、正規化プロセスに続いて、試験パターンとマスタ ーパターンとの間に存在する、試験パターン及び任意のマスターパターンでの対 応するサンプルの製品の総計が、サンプルの総数で除すると、パターンが同じで あれば、１に等しいような相関の関係が得られる。そうでない場合には、１より も小さい値が得られる。従って、相関数、即ち試験パターン内の正規化されたサ ンプルを記憶されたマスターパターンと比較することによって得られたファクタ は、これらの二つのパターン間の類似正又は相関の程度を明らかに表示する。

本発明の好ましい実施例によれば、紙幣走査のためデジタル化され且つ正規化さ れた反射サンプルの所定数は、６４であるように選択される。二進法でこれより も高い桁（１２８，２５６、等）のサンプルを使用すると、上述の相関手順を実 施するのに必要な大きな処理時間に対し、対応して増大した識別効率をもたらさ ないということが経験的にわかっている。更に、３２のような６４よりも小さい 二進法の桁を使用すると、識別効率がかなり落ちる。

相関を容易にするため、相関ファクタは二進法で便利に表すことができる。例え ば、好ましい実施例では、１００％の相関が存在する場合の１のファクタは二進 法で２１０で表され、これは、十進法の１０２４に等しい。１０２４に最も近い 相関数を生じる比較を同定することによって、試験パターンが最も近似して対応 する特定の記憶されたパターンを決定するため、上述の手順を使用して、試験パ ターン内の正規化されたサンプルをシステムメモリ内に記憶され１６個のマスタ ー特徴パターンの各々と比較する。

本発明の特徴によれば、少なくともある額面紙幣のために、特定のコールを行う 前に相関のニレベルしきい値を満足する必要がある。更に特定的には、相関手順 は、試験パターンを記憶されたパターンのうちの一つと比較することによって得 られた二つの最も高い相関数を同定するようになっている。この点で、これらの 二つの相関数で相関の最小域値を満足する必要がある。約８５０の相関数が良好 な域値として役立つということが経験的にわかっており、この相関数以上では高 い確度でイエスのコールが出され、この相関数以下では記憶されたパターンのう ちの任意のパターンと対応するという試験パターンの表示は不確実である。第２ の域値レベルとして、コール前に二つの最も高い相関数間の最小の分離が規定さ れる。これによって、試験パターンが、所定の相関範囲内で、一つ以上の記憶さ れたマスターパターンと対応しないときだけにイエスのコールが確実になされる 。好ましくは、相関数間の最小の分離は、最も高い相関数が８００ないし８５０ であるときに１５０であるように設定される。最も高い相関数が８００未満のと き、コールはなされない。

次に第５図を参照すると、相関手順はステップ１１９で開始され、このステップ では、ｒＰＲＯｃＥｓｓＪと表示されたルーチンが呼び出される。このルーチン を実施する上で必要な手順を第６Ａ図に示す。第６Ａ図は、ステップ１３０で開 始するルーチンを示す。ステップ１３１では、平均値Ｘを等式（１）に基づいて 算出する。ステップ１３２では、平方の和が等式（２）に従って算出される。

ステップ１３３では、更に処理を行うため、整数の形式ＸＩＮで表された反射サ ンプルのデジタル化された値を浮動少数魚形式ＸＦＬＯＡＴに変換する。ステッ プ１３４では全てのサンプルが処理されたかどうかについてチェックが行われ、 答えがイエスであればルーチンがステップ１３５で終了し、メインプログラムを 再び呼び出す。ステップ１３４での答えがノーである場合には、ルーチンはステ ップ１３２に戻りこのステップで上述の計算が繰り返される。

ＰＲＯＣＥＳＳルーチンの終了時、プログラムはステップ１２０でルーチンＥＸ ＥＣに戻り、ここで、全てのデジタル化された反射サンプルが処理されたことを 示すフラグが再設定される。次いで、ステップ１２１でｒＳＩＧＣＡＬＪと表示 されたルーチンが呼び出される。このルーチンを実施する上で必要な手順を第６ Ｂ図に示す。第６Ｂ図は、ステップ１４０で開始するルーチンを示す。ステップ １４１では、ルーチンＰＲＯＣＥＳＳで算出されたように、平方の和の平方根を 等式（２）に従って算出する。ステップ１４２では、ルーチンＰＲＯＣＥＳＳが 算出した浮動小数点の値をステップ１４１で算出された値を使用して等式（３） に従って正規化する。ステップ１４３では、全てのデジタルサンプルが処理され たかどうかをチェックする。ステップ１４３での答えがノーである場合には、プ ログラムはステップ１４２に戻り全てのサンプルが処理されるまで変換を続ける 。

この時点でステップ１４３での答えがイエスであり、ルーチンはメインプログラ ムにステップ１４４で戻る。

第５図のフローチャートに戻ると、実施されるべき次のステップはステップ１２ ２であり、このステップでｒｃＯＲＲＥＬＪと表示されたルーチンが呼び出され る。このルーチンを実施する上で必要な手順を第７図に示す。第７図はこのルー チンが１５０で開始することを示す。ステップ１５１では、相関結果が０に初期 化され、ステップ１５２では、試験パターンが記憶されたマスターパターンのう ちの最初の一つのパターンと比較される。ステップ１５３では、この点までに得 られた最も高い相関数と対応する第１コールが決定される。ステップ１５４では 、この点までに得られた第２の最も高い相関数に対応する第２コールが決定され る。ステップ１５５では、試験パターンが全てのマスターパターンと比較された かどうかについてチェックが行われる。答えがノーである場合には、ルーチンは ステップ１５２に戻り、このステップで比較手順を反復する。全てのマスタープ ログラムがが試験パターンと比較されると、ステップ１５５がイエスの答えを出 し、ルーチンはメインプログラムにステップ１５６で戻る。

再び第５図を参照する。ステップ１２４は、ｒｓＥＲＯＵＴＪと表示されたルー チンが開始された場合にアクセスされる。ルーチン５ＥＲＯＵＴを行うときに含 まれる手続きは第８図に示されている。第８図はステップ１６０で始まるルーチ ンを示している。ステップ１６１は、相関数が７９９より大きいかどうかを決定 する。もし答えがノーであれば、紙幣の額面を正確に識別するには相関数が低す ぎることになり、ステップ１６２は「コールなし」コードを発生させ、ステップ １６３で主プログラムへと戻る。

ステップ１６４で肯定的な答えがでると、システムはステップ１６４へと進み、 そこで相関数が８４９より大きいか否かが決定される。ステップ１６４での答え が肯定的であれば、走査された紙幣の額面がこれ以上のチェックを要することな く確実に識別され得る程度に相関数が高いことを意味する。結局、最も高い相関 数となる、記憶されたパターンによって表される額面金額を識別する「額面金額 」コードが、ステップ１６５で生ずる。そしてシステムはステップ１６３で生プ ロダラムへ戻る。

ステップ１６４で否定的な答えが出ると、相関数が６００と８５０の間にあるこ とを意味する。この範囲の相関数は、１ドルおよび５ドル紙幣を識別するには十 分に可能であるが、他の額面紙幣を識別するには不十分である。したがって、ス テップ１６４で否定的な答えが出ると、システムはステップ１６６へと進み、そ こで二つの最も高い相関数間の差が１４９よりも大きいか否かが決定される。

もし、その答えが肯定的であるならば、最も高い相関数によって識別された額面 金額が受け入れられ、「額面金額」コードがステップ１６５で発生される。

もし、二つの最も高い相関数間の差が１５０未満であったなら、ステップ１６６ が否定的な答えを発し、システムはステップ１６７へ進み、そこで、最も高い相 関数がその紙幣を１ドルまたは５ドルのいずれかであると識別したか否かを決定 する。その答えが肯定的ならば、その最も高い相関数は紙幣の額面金額を識別す るものとして受け入れ可能であり、ステップ１６５で「額面金額」コードが発せ られる。ステップ１６７で否定的な答えが出たということは、その最も高い相関 数によってその紙幣が１ドルまたは５ドルのいずれかであるとは識別されなかっ たこと、二つの最も高い相関数間の差が１５０未満であったこと、および最も高 い相関数が８５０未満であったこと、を意味する。このような条件が組み合わさ ったということは、高い信頼性でイエスコールが出せないことを示し、したがっ てステップ１６２で「コールなし」が発生される。

上述した種類の通貨識別および計数システムにおいて遭遇する一つの問題点は、 積み重なった状態になった紙幣が走査されているときに、（種々の理由によって ）走査を中断し、また走査および計数を再開することの難しさである。典型的な 通貨識別ユニｙ　ト（ＣＲＵ）は、紙幣が移送経路に沿って詰まってしまうとい うような「多きな（ｍａ　ｊ　ｏ　ｒ）　Ｊシステムエラーのために作動を停止 せざるを得ない。この場合、一般的には、いま進行中の識別および計数手順全体 には影響がない。しかしながら、走査した紙幣が偽造であると識別されたり（本 願の開示とは直接関係のない種々のモニターパラメータに基づく）、「コールな し」　（複数の記憶されたマスターパターンおよび／または他の基準に基づいて 、紙幣が、ある特定の通貨額面金額のものだとは識別できない場合）というよう な「小さな（ｍｉｎｏｒ）ＪエラーのためにＣＲＵが停止せざるを得ない場合、 識別および計数手順全体の進行中の状態を保持し、識別／計数手順が実質的に分 断されることなしにＣＲＵが再作動せしめられるようにすることが望ましい。

より詳細に言えば、走査された紙幣が、あらかじめ定められたある組の基準に基 づいて、いったん「コールなし」紙幣（Ｂ１）と識別されたなら、この紙幣Ｂ１ はシステムスタッカーへと直接移送され、この紙幣Ｂ１をスタッカーの１番上の 位置に残すと同時に、これに続く紙幣が紙幣移送経路に沿った位置に維持される のを確実にした状態でＣＲＵの作動を停止し、それによって、識別／計数手順が 分断されることなくＣＲＵの作動が再開されるようにすることが望ましい。

通貨識別システムの達成しなければならないところの紙幣処理速度は、実質的に 高い（１分間あたり約１０００枚のオーダーの速度が望ましい）ので、「コール なし」に続きシステムが全体的に停止せしめられたとき、次の紙幣Ｂ２が既に光 学走査ヘッドのもとに送られて一部走査されている、という事態を避けることは 実際には不可能である。結果として、いったん不良紙幣Ｂｌがスタッカーに移送 され、該不良紙幣がスタッカーから取り除かれ、そしてシステムが再作動すると 識別／計数処理が再開するようにするために、ＣＲＵシステムが識別／計数処理 を移行状管に保持しておくこと（特に紙幣Ｂ２に関して）は、現実的には不可能 である。基本的な問題は、もし、紙幣Ｂ２が部分的に走査された状態でＣＲＵが 停止されたら、後にＣＲＵが再作動されて残りの走査が行われても、ＣＲＵ停止 時にサンプル抽出処理が中断された点と正確に同じ点から残りの走査を連続して 再開することにより得られるデータ反射サンプルを照合できる可能性がない、と いうことである。

たとえ、「コールなし」があったら直ちにＣＲＵシステムを停止する試みがなさ れたとしても、それに続く紙幣の走査は信頼性のないものになるであろう。なぜ なら、機械的なバソクラッシの影響があったり、紙幣の走査のために使用される 光学エンコーダルーチンが結果的に分断されたものとなってしまうからである。

結局、ＣＲＵが再作動されたとき、続く紙幣に対するコールもまた不良なものと なり、「コールなし」のエンドレスループとなる結果、識別／計数処理のすべて が全体として分断されることになる。

本発明の重要な特徴によれば、上述した問題は、改良された通貨検出および計数 技術によって解決される。それによれば、走査されて「コールなし」と識別され た紙幣は、システムスタッカーの頂部へと直接移送され、ＣＲＵが再作動される にあたっては、続く紙幣のためのデータ収集および処理ステップに悪影響が及ぼ されることがないのである。したがって、ＣＲＵが再作動されたとき、紙幣の識 別および計数手順全体は、まるでＣＲＵの停止などなかったかのように、分断さ れることなく再開されるのである。

改良された通貨検出／計数技術によれば、ＣＲＵは上に詳細に説明したような通 常の方法で作動され、それによって、入って来る紙幣が走査され処理されて、該 紙幣の額面金額に対するコールが行われる。従来からあるような種々の基準（例 えば第８図に示すような基準）に基づいて紙幣が「コールなし」と認識されたな ら、ＣＲＵは制御された減速処理を受け、それによってＣＲＵの作動速度、すな わち試験紙幣がその移送経路に沿ってシステムの走査ヘッドを横切るように移動 するときの速度は、その通常の作動レベルより減じられる。この減速処理の間、 「コールなし」の紙幣Ｂ１はスタッカーの頂部に移送され、と同時に、続（紙幣 Ｂ２が標準的な走査および処理手順を受け、その額面金額が識別される。

減速の程度は、あらかじめ定めた作動速度までＣＲＵの作動速度が減じられるま での時間に、紙幣Ｂ２の光学走査が完了する、というようなものにする。紙幣Ｂ ２の走査の終了時点における正確な作動速度が臨界的でない間は、減速が急激で あると生じるであろうバノクラッシの影響を受けることなく紙幣Ｂ２の走査を完 了させ、また一方で同時に紙幣Ｂ１をスタンカーへと移送させることが目的とな る。

１分間に紙幣１０００枚という公称（ｎ（Ｂ７１ｉｎａｌ）の作動速度において は、減速度は、減速状態（ｐｈａｓｅ）の終わりでは、すなわち紙幣Ｂ２の走査 が完了する時間までに、ＣＲＵの作動速度が通常の作動速度の約１／３にまで減 速される程度とされることが実験的に決定された。このようなレベルの速度では 、減速状態の間に収集された反射サンプルに基づいて、紙幣Ｂ２の額面金額を比 較的高い確実性（すなわち約８５０を越える相関数をもって）で確実なコールを 得ることができる。

紙幣Ｂ２の光学走査がいったん完了したなら、後述する紙幣縁センサｓ１、Ｓ２ を紙幣Ｂ２が通過して完全に停止されるまで、速度は減じられて低い速度となる 。同時に、紙幣Ｂ２に関する走査データの処理結果がシステムメモリに記憶され る。この停止手続きの最終的な結果として、紙幣Ｂ１が「コールなし」と識別さ れた直後に完全な停止がなされたならば起こるであろう分断の影響（バックラッ シなど）を受けることなく行うことができるため、信頼性をもって行われる紙幣 Ｂ２の走査が完了した後に、ＣＲＵが完全に停止される。

より重要なことは、減速状態の終わりにおける機械の減速された作動速度が、次 の紙幣Ｂ３が光学走査ヘッドを越えて移送せしめられる前にＣＲＵの完全な停止 が可能となるぐらいの程度のものであるということである。したがって、ＣＲＵ が実際に停止せしめられたとき、紙幣Ｂ１はシステムスタッカーの頂部に位置付 けられており、紙幣Ｂ２は走査を受けた後に光学走査ヘッドとスタッカーとの間 の移行位置に維持されており、続く紙幣Ｂ３は光学走査ヘッドに達する前で停止 されていることになる。

ＣＲＵが再作動せしめられ、ＣＲＵを停止に導いた「小さな（ｍｉｎｏｒ）Ｊエ ラーに対応して修正作用（例えば、スタッカーの頂部から「コールなし」紙幣を 取り除くことなど）がなされた後、システムの計数を適当に更新するための基礎 として紙幣Ｂ２の記憶されたコール結果を使用することによって、紙幣識別／計 数作動が中断されることなく再開されることができ、紙幣Ｂ２は最初の移行位置 から移送経路に沿ってスタッカーへと移動することができ、紙幣Ｂ３は移送経路 に沿って光学走査ヘッドへと移動され、そこで通常の走査および処理を受ける。

上述した減速／停止手続きを実行するためのルーチンは第８Ａ図のフローチャー トに示されている。このルーチンは、ＣＲＵが通常の作動モードにあるステップ １７０から始まる。ステップ１７１では、試験紙幣Ｂ１が走査され、それから得 られるデータ反射サンプルが処理される。次に、ステップ１７２において、第８ 図のルーチンのような紙幣識別手続き全体とあらかじめ定めた基準とを組み合わ せて使用することによって試験紙幣Ｂ１が「コールなし」であるか否かを決定す る。もし、ステップ１７２における答えが否定的（ノー）であったなら、すなわ ち試験紙幣Ｂ１が識別できるものであったなら、ステップ１７３に進み、そこで 、前述した手続きに従い、通常の紙幣処理が続けられる。しかしながら、もし、 試験紙幣Ｂ１がステップ１７２で「コールなし」であると判明したなら、ステッ プ１７４へと進み、そこで、ＣＲＵの減速が始まり、例えば、移送駆動モータの 速度が通常速度の約１／３に減じられる。

続いて、「コールなし」とされた紙幣Ｂ１はスタッカーへと案内され、一方、同 時に、次の試験紙幣Ｂ２が光学走査ヘッドの下へと移動せしめられて走査および 処理ステップを受ける。紙幣Ｂ２の走査および処理の結果のコールがこの時点で システムのメモリに記憶される。ステップ１７５では紙幣Ｂ２の走査が完了した か否かが決定される。答えが否定的であれば、ステップ１７６で、存在しない紙 幣を走査するためにシステムが待つことのないように、あらかじめ定めた「紙幣 休憩（ｂｉｌｌ　ｔｉｍｅｏｕｔ）Ｊ時間がきれたか否かが決定される。ステッ プ１７６での答えが肯定的であれば、システムはステップ１７５で主プログラム へと戻され、一方、ステップ１７６での答えが否定的であれば、ステップ１７５ およびステップ１７６が繰り返され、いずれかのステップで答えが肯定的になる まで、この繰り返しが続（。

ステップ１７５での答えが肯定的ならば、ステップ１７７でさらに移送駆動モー タの速度が減じられ、通常の速度の１／６とされる。移送駆動モータが完全に停 止される前に、ステップ１７８で、センサＳ１またはＳ２（後述する）のいずれ かが紙幣によって覆われているか否かが決定される。ステップ１７８での答えが 否定的ならば、紙幣はセンサＳ１およびＳ２のいずれにもひっかかっていないこ とを示しており、移送駆動モータはステップ１７９にて停止される。これにより 、減速／停止処理の終了が知らされる。この時点で、紙幣Ｂ３は光学操作ヘッド のすぐ手前の移送経路上で停止される。

ステップ１７９に続き、「コールなし」紙幣の識別に応答する修正作用が行われ る。すなわち、スタッカーの一番上の紙幣が容易に取り除かれ、ＣＲＵが識別／ 計数処理を再開するための状態とされる。かくして、ＣＲＵは再作動せしめられ 、紙幣Ｂ２に関して記憶された結果は、システムの計数を適当に更新（ｕｐｄａ ｔｅ）するのに使用される。次いで、識別された紙幣Ｂ２は移送経路に沿ってス タッカーまで案内され、ＣＲＵはその通常の処理ルーチンを続ける。

次に、第９Ａ図乃至第９Ｃ図を参照する払これらの図には、１ドル紙幣をその緑 色の面に沿って前方に走査したときに生じる試験パターン、２ドル紙幣をその緑 色の面上で逆方向に走査したときに生じる試験パターン、及び１００ドル紙幣を その緑色の面の上で前方に走査したときに生じる試験パターン、力＜％ｈ示され ている。第９Ａ図乃至第９ｃ図では、試験パターンを明瞭にする目的で、サンプ ルを６４個だけ使用する好ましい方法とは異なり、紙幣の走査毎に１２８の反射 サンプルを使用することによって第９Ａ図乃至第９ｃ図がつくられているという ことに注目されたい。これらの三つの試験パターンについて、対応するサンプル 間に存在する記録された相違は、高い確度を示すものであり、これをもって、上 述の光学式検出相関手順を使用して額面金額がコールされる。

上述の光学式検出相関技術により、予めプログラムされた学を高い確度で同定で き、上述の光学式検出相関技術は、サンプルした反射値のデジタル化及びこれら の値をマスター特徴パターンと比較するのに比較的小さな処理時間に基づいてい る。この方法は、紙幣を走査し、走査したデータを正規化し、作動中の紙幣走査 が最も識別性のある印刷された印がついた紙幣の部分の比較されたサンプル点間 に直接的な対応を持つようにマスターパターンを発生するのに使用される。幾つ かの額面金額間を適切に区別できるようにするために比較的少数の反射サンプル が必要とされる。

この方法についての主な利点は、紙幣をその幅広寸法に沿って走査する必要がな いということである。更に、サンプルの数を少な（することによって、連続した 紙幣の走査量に利用できる時間中に追加の比較を行うことができるような程度ま で処理時間を短（する。更に特定的には、上述のように、試験パターンを二つま たはそれ以上記憶されたマスター特徴パターンと比較できるようになり、そのた め、システムは、紙幣の緑色の面に沿って「前方」方向又は「逆転」方向に走査 される紙幣を同定できるようにつくられる。

本発明の検出相関法で実現された処理時間の減少から得られる他の効果は、「偽 造」、即ち記憶されたマスター特徴パターンのいずれとも対応しないと同定され た紙幣の移送の停止、又はこのような紙幣の別のスタッカビン（ｓｔａｃｋｅｒ 　ｂｉｎ）への逸らしのいずれかを行うのに必要な反応時間をこれに対応して短 くされるということである。従って、このシステムは、走査したパターンがマス ターパターンのいずれとも対応しない場合、フラグを設定するように便利にプロ グラムすることができる。このような状態の同定は、機構用の紙幣移送用駆動モ ータを停止するのに使用できる。光学エンコーダが駆動モータの回転運動と関連 しているため、停止前の状態と停止後の状態との間で同期を維持できる。上述の プロセッサを二つ用いた実施例では、「偽造」紙幣の同定についての情報は、全 体プロセッサユニットに伝送される情報に含まれており、これは、次いで、駆動 モータを適切に制御する。

相関手順及びこの手順によって同定される額面金額の正確さは、試験パターン上 の反射サンプルと記憶されたマスターパターンの対応するサンプルとの間の対応 の程度と直接的に関連する。かくして、「使用済」紙幣の縮みは、それらの幅狭 寸法をこれに対応して短（し、所定の額面金額のこのような使用済紙幣と対応す るマスターパターンとの間の相関の程度を下げてしまうことがある。かなり使い 古された紙幣では、紙幣の幅狭寸法及び幅広寸法の両方でこうした寸法の減少が 起こる。本発明の検出相関技術は、紙幣の幅広寸法における変化から比較的に独 立した状態を保ち、幅狭寸法に沿った減少は、「縮んだ」紙幣が走査ヘッドを横 切って移送される際に得られる反射サンプルの相対的なずれを実現することによ って相関ファクタに影響を及ぼすことがある。

このような幅狭寸法の縮みの効果を吸収する、即ちゼロにするため、マスターパ ターンのいずれとも対応しない試験パターンを予め決定された区分に分割し、額 面金額を同定するため、連続した区分におけるサンプルを漸進移動（ｐｒｏｇｒ ｅｓｓｉｖｅ　５ｈｉｆｔ）Ｌ／て記憶されたパターンと再び比較する漸進移動 方法を使用することによって、上述の相関技術を変更するのがよい。このような 漸進移動は、幅狭寸法に沿った紙幣の縮みによるサンプルのずれに対する有効な 対策となるということが経験的に決定されている。

漸進移動の効果は、第１０Ａ図乃至第１０Ｄ図に示す相関パターンによって最も よく例示される。明瞭にする目的のため、例示のパターンは各紙幣走査について 、好ましい６４個のサンプルの使用と比較して１２８のサンプルを使用してつく られている。第１０Ａ図は、試験パターン（太線で示す）と対応するマスターパ ターン（細線で示す）との間の相関を示す。二つのパターン間の相関の程度が比 較的低く、６０６の相関ファクタを呈することが第１０Ａ図から明らかである。

漸進移動を使用することによってこれらのパターン間の相関を増大させる方法が 、サンプル数を構成する軸線に沿ったＡ乃至Ｅとして示された基準点で相関を考 慮することにより、最もよく例示されている。「−回」の漸進移動にょつて相関 にもたらされる効果を第１０Ｂ図に示す。この図は、第１０Ａ図の試験パターン の「−回」の移動を示す。これは、各々６４個のサンプルを有する２つの等しい セグメントに試験パターンを分割することによって行われる。第１セグメントは 全（移動なしで保持され、これに対し第２セグメントは１データサンプルのファ クタだけ移動しである。こうした状態下では、相関ファクタは、移動した区分に 位置する基準点、特定的には点Ｅで、改善される。

第１０Ｃ図は、漸進移動を「三回」行うことによって得られた効果を示す。試験 パターンの区分は、これによって、三つの段階で移動される。これは、パターン 全体を三つのほぼ同じ大きさの区分に分割することによって行われる。区分ｌは 移動されず、区分２は１データサンプルだけ（第１０Ｂ図に示すように）移動さ れ、区分３は２データサンプルのファクタだけ移動されている。「三回」移動で は、点Ｅでの相関ファクタが更に増大するということがわかる。

同様の基準に基づいて、第１０Ｄ図は、「ミロ」の漸進移動によって相関にもた らされる効果を示し、この場合、パターン全体を最初に四つのほぼ同じ大きさの 区分に分割する。次いで、区分１を移動なしに保持し、区分２を１データサンプ ルだけ移動し、区分３を２データサンプルだけ移動し、区分４を３データサンプ ルだけ移動する。このような状態で点Ｅでの相関ファクタが更に増大されること がわかる。

第１０Ｅ図は、「四回」の移動によって相関にもたらされる効果を示し、この場 合、パターンを五つのほぼ同じ大きさの区分に分割する。最初の四つの区分は第 １０Ｄ図の「ミロ」の移動を行う方法に従って移動されるが、三番目の区分は４ データサンプルのファクタだけ移動される。第１０Ｅ図から、点Ｅでの相関が、 比較されたデータサンプルの重畳とほぼ一致するまで増大されるということが明 らかである。

漸進移動方法を使用することの利点は、単にデータサンプルの設定された量だけ 移動するのとは全く異なって、移動の結果としてパターンの最初の区分で得られ る相関における改善が試験パターンの続く移動によって相殺されないということ である。漸進移動した区分内に落ちるサンプル点についての相関の程度がこれに 対応して増大するということが上の図から明らかである。

フタの大きな増大を実現する。例えば、元々６０６であった相関ファクタ（第１ ０Ａ図参照）は、第１０Ｂ図に示す「−回」の移動によって６８１まで増大され る。第１０Ｃ図に示す「三回」の移動は相関数を７９３まで増大し、第１０Ｄ図 に示す「ミロ」の移動は相関数を９０６まで増大し、最後に第１０Ｅ図に示す「 四回」の移動は全相関数を９６０まで増大する。上述の方法を使用すると、幅狭 寸法がかなり縮んでおり、移動を全く行わずに相関を行った場合に正しい額面金 額に属すると正確に同定できない使用済紙幣を、漸進移動方法を使用する、好ま しくは、「ミロ」又は「四回」の移動を採用することによって高い確度で同定で きる。

次に第１１図を参照すると、この図には、本発明の原理を具体化した通貨の識別 及び計数を行うための装置２１０が示しである。この装置は、左側壁２１４、右 側壁２１６、後壁２１８、全体に参照番号２２０が附しである上面を含むハウジ ング２１２を有する。この装置は、全体に垂直な前方区分２２４と前方傾斜区分 ２２５とを有する前区分２２２を有し、前方傾斜区分２２５は、装置を作動する ための種々の制御スイッチ並びに関連した表示手段が取付けられた制御パネル２ ２６Ａ及び２２６Ｂを備えた側区分を有する。

額面金額に従って識別されなければならない紙幣２２８（第１２図）の積み重ね を受入れるため、下方に傾斜した支持面２２９によって上面２２０上に入力ビン ２２７が形成される。支持面２２９上には垂直方向に配置された一対の側壁２３ ０及び２３２が設けられ、これらの側壁は垂直方向に配置された前壁２３４で互 いに連結されている。里２３０．２３２．２３４は傾斜面２２９と協働して、紙 幣２２８の積み重ねが位置決めされる包囲体を構成する。

紙幣は、入力ビン（ｂ　ｉ　ｎ）から、三つの区分を備えた移送路に沿って移動 する。移動路は、紙幣がほぼ平らな位置で第１方向に沿って移動する入力路と、 紙幣を入力路から受入れて移動方向を第２の異なる方向に変えるように案内する 湾曲した案内路と、紙幣が平らな位置で第２の異なる方向に沿って、湾曲した案 内路の下流に配置された以下に詳細に説明する紙幣識別手段を横切って移動する 出力路を有する。本発明の改善された光学式検出相関技術に従って、移送路は、 紙幣が受入れられ、入力路、湾曲した案内路、及び出力路に沿って移送され、紙 幣の幅狭寸法ｒＷＪが移送路及び移動方向と常に平行に維持された状態で積み重 ねられるように構成される。

書類取扱い装ｆｉｆ２１０の前方傾斜区分２２５は、側壁２１４．２１６間の中 央に配置されたプラットホーム面２３５を有し、このプラットホーム面は、紙幣 識別手段で処理された紙幣を、続く取り出しのため処理済の紙幣が積み重ねられ るスタッカ板２４２に送出するように、受入れるようになっている。更に特定的 には、プラットホーム２３５は関連した角度面２３６を有し、開口２３７．２３ ７Ａを備え、これらの開口から、対応した対をなしたスタッカホイール２３８． ２４０の可撓性ブレード２３８Ａ、２４ＯＡが夫々外方に延びている。これらの スタッカホイールは、角度面２３６の周りに配置され且つ側壁２１４及び２１６ を横切って吊り下げられたスタッカシャフト２４１を中心に回転運動するように 支持されている。スタッカホイールの可撓性ブレード２３８Ａ、２４ＯＡは、ス タッカプラットホーム２３５及び開口２３７．２３７Ａと協働して、送出された 紙幣を取り出す。次いで、これらのブレードはこうした紙幣をスタッカ板２４２ に送出するように作動する。スタッカ板２４２は角度面２３６に連結され、この スタッカ板にもスタッカホイール開口が設けられ、ホイールがこれらの開口から 突出している。作動中、スタッカプラットホーム２３５に送出された紙幣が可撓 性ブレードで取り上げられ、一対の隣接したブレード間に入り、これらのブレー ドは、組み合わさって湾曲した包囲体を構成し、この包囲体はその中に進入した 紙幣を減速し、スタッカホイールの回転時に紙幣を支持し、スタッカプラットホ ーム２３５からスタッカ板２４２上に移送するための手段として役立つ。スタッ カホイール及びスタッカホイールに設けられた可撓性ブレードの機械的形態、並 びにこれらのスタッカプラットホーム及びスタッカ板との協働の仕方は在り来り であり、従って、本明細書中には詳細に説明しない。

紙幣取扱い計数装置２１０には、紙幣を取り出す、即ち入力ビン２２７内に積み 重ねられた紙幣から紙幣を一枚づつ「引き剥がす」ための手段が設けられている 。この引き剥がし作用を提供するため、供給ローラ２４６が駆動シャフト２４７ を中心に回転自在に取付けられており、駆動シャフト２４７は、側壁２１４．２ １６間に支持されている。供給ローラ２４６は、入力ビン２２７の下方に傾斜し た面２２９に設けられたスロットを通して突出し、この入力ビンは入力路を構成 する。供給ローラ２４６は、その周囲の少なくとも一部に比較的高摩擦の支持面 ２４６Ａを備えた偏心ローラの形態である。面２４６Ａは、ローラ２４６の回転 時に紙幣の積み重ね２２８の最も下の紙幣と係合するようになっており、これに よって、矢印２４７Ｂ　（第１３図参照）が示す供給方向に沿った最も下の紙幣 の移動が開始される。供給ローラ２４６の偏心面は、本質的には、積み重ね内の 最も下の紙幣を動かし且つ緩くするように、紙幣の積み重ねを一回転に一度「揺 すって突き動かす」。これによって、供給方向に沿った最も下の紙幣の前進が容 易にされる。

キャプスタン駆動シャフト２４９を中心に回転運動するように支持されたキャブ ズタン即ちドラム２４８を設けることによって供給ローラ２４６の作用を補足す る。キャプスタン駆動シャフト２４９は、側壁２１４と２１６との間に支持され ている。好ましくは、キャプスタン２４８は、滑らかな表面を持ち且つゴム又は 硬質プラスチックのような摩擦を提供する材料で形成された中央に配置された摩 擦ローラ２４８Ａを有する。この摩擦ローラは、一対のキャプスタンローラ２４ ８Ｂと２４８Ｃとの間に挟まれており、これらのキャプスタンローラの外周の少 なくとも一部には高い摩擦を提供する表面２４８Ｄが設けられている。

摩擦面２４８Ｄは、供給ローラ上に設けられた摩擦面２４６Ａと同様であり、こ れによってキャプスタンローラが最も下の紙幣を供給方向に沿って摩擦で移動す ることができる。好ましくは、キャプスタン２４８と供給ローラ２４６の回転運 動は、キャブズタン及び供給ローラの周囲に設けられた摩擦面が一緒に回転する ように同期され、これによって、紙幣の積み重ね２２８の最も下の紙幣との相補 的な摩擦接触を誘導する。

キャプスタン２４８と、供給ローラ２４６によって揺すって突き動かされ且つ前 進されるプロセスにある紙幣との間に有効な接触を確保するため、入力ビン２２ ７内に配置された紙幣の前縁に一定の下向きの力を及ぼすための取り出しローラ ２５２Ａ及び２５２Ｂが設けられる。これらの取り出しローラは、対応する取り 出しアーム２５４Ａ、２５４Ｂ上に支持され、これらの取り出しアームは、装置 の側壁間に支持された支持シャフト２５６を中心に弧をなして運動するように支 持されている。取り出しローラは、取り出しアームを中心に自由に回転するよう になっており、キャプスタン２４８と接触した紙幣がない場合には、摩擦ローラ ２４８上に載止し、従ってこの摩擦ローラと反対方向への回転が誘導される。

しかしながら、紙幣が存在しキャプスタン２４８と接触している場合には、取り 出しローラは紙幣の前縁に載止してこれと接触し、ローラの回転運動が阻害され るため、紙幣上に下向きの力を及ぼす。その結果、キャプスタンローラ２４８Ｂ 。

２４８Ｃ上の摩擦を提供する面２４８Ｄとの間の接触により生ぜしめられる前進 作用が強化され、これによって、紙幣の積み重ね２８から紙幣を一度に一枚づつ 引き剥がすことが容易にされる。

取り出しアーム２５４Ａ、２５４Ｂ間で、支持シャフト２５６は分離アーム２６ ０を更に支持し、この分離アームはシャフトから遠方のその端に定置のストリツ バンユ−２５８を支持し、このストリッパシューには、取り出しローラが載止す る紙幣上に摩擦抵抗を与える摩擦面が備えられている。分離アームは、支持シャ フト２５６を中心に弧をなして移動するように取付けられ、このアームは選択さ れた量の力でキャプスタン上に下方に当接するようにばね負荷されている。

作動では、取り出しローラは、それらの自由に回転する性質のため、一枚又はそ れ以上の紙幣の前縁と遭遇するまで摩擦ローラ２４８Ａの回転運動にともなって 回転する。紙幣と遭遇した時点で、取り出しローラの回転運動が停止し、紙幣の 前縁がキャプスタンローラの周囲上の摩擦を提供する表面と強制的に積極的に接 触するようにされる。この効果は、最も下の紙幣を残りの紙幣からキャプスタン の回転方向に沿って強制的に引き離すことである。これと同時に、分離シュー２ ５８もまたキャプスタンローラが前方に推進する紙幣のうちの任意の紙幣上に下 方に当接する。

取り出しアーム２５４Ａに作用する張力は、このような推進された紙幣に及ぼさ れる下方への力が一枚の紙幣だけを前方に移動できるようにするように選択され る。取り出しローラとキャプスタンローラとの間につ（りだされた接触から二枚 又はそれ以上の紙幣が押し出されてしまう場合には、ばね負荷されたシューによ って及ぼされる下方への力は、これらの紙幣力便に前方に移動するのを阻止する のに十分でなければならない。取り出しアームがばね負荷された張力は、取り出 しローラ及びキャプスタンローラがつくりだす紙幣引き剥がし作用を補うように 、シューによって及ぼされる下方への支持力を制御するように便利に調節するこ とができる。かくして、キャプスタンの回転運動によって二枚以上の紙幣カベ同 時に前方に推進される可能性は大きく減じられる。

紙幣移送路は、傾斜面２２９の前方区分が構成する入力路に沿って前方に、回転 するキャプスタンと摩擦接触するように推進された紙幣を受入れるｔこめキャプ スタン２４８の前方に設けられた湾曲した案内路２７０を有する。案内路２７０ は湾曲区分２７２を有し、この区分は、キャプスタンローラ２４８Ｂ、２４８Ｃ が引き剥がされた紙幣に加える運動力を補うように、キャプスタン２４８の湾曲 した周囲とほぼ対応している。

湾曲し二案内路２７０内にキャプスタン２４８が推進した紙幣を案内するｔこめ 、一対のアイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂが取り出しローラの下流１こ投書 すられている。更に特定的には、これらのアイドラーローラは対応するアイドラ ーアーム２６４Ａ、２６４Ｂに取付けられ、これらのアイドラーアーム（まアイ ドラーシャフト２６６を中心に弧をなして移動するように取付けられ、このアイ １：ラーンヤフトは装置の側壁に亘って支持されている。アイドラーアーム（ま 、選択された下向きの力を引き９＋１がされた紙幣上にアイドラーローラを介し て及１よすことカベできるようにアイドラーシャフト上にはね負荷されており、 これによって、紙幣力（案内路２７０の湾曲区分２７２内に案内されるまて紙幣 とキャプスタン２４８との間に連続的な接触を確保する。

譲受人の継続中の米国特許出願第０７／６８０．５８５号（１９９１年４月４日 出願。名称はＦｅｅｄ　Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　Ｆｏｒ　ＣｕｒｒｅｎｔＨａ ｎｄｌ　ｉｎｇ　５ｉａｓｈｉｎｅｓｏその内容は参考のため（二ここ１こ開示 されたものとする）には、変形された供給機構が開示されている。

紙幣移送路は、湾曲区分２７２の下流に紙幣用の出力路を有する。この出力路は 平らな区分２７４の形態で形成され、アイドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂによ って湾曲した案内路２７０に沿って案内された紙幣がこの平らな区分に沿って、 紙幣が入力ビンから出される方向とは反対方向に移動される。取り出しローラ２ ５２Ａ、２５２Ｂ及びキャプスタンローラ２４８Ｂ、２４８Ｃが提供するキャプ スタンの回転方向、及び湾曲した案内路２７０の区分２７２が提供する案内に沿 った紙幣の移動は、第１３図に矢印２７２Ｂで最もよく示しであるように、入力 ビン２２７の傾斜面２２９に沿った最初の移動（第１３図の矢印２４７Ｂ参照） から出力路の平らな区分２７４に沿った方向へ紙幣の運動方向を変える。

かくして、入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥がされた紙幣は、最初は、取 り出しローラ２５２Ａ、２５２Ｂとキャプスタンローラ２４８Ｂ、２４８Ｃとの 間で積極的な接触を受けながら入力路に沿って移動する。次いで、紙幣は、アイ ドラーローラ２６２Ａ、２６２Ｂと積極的に接触した状態で湾曲した案内路２７ ０を通って出力路の平らな区分２７４上に案内される。

出力経路において、通貨紙幣は、移送ローラ装置によって平坦なセクション２７ ４に沿って確実に案内される。移送ローラ装置は、軸方向に間隔をおかれた一対 の確実に駆動される移送ローラ３０１．３０２を備えており、該ローラ３０１． ３０２はそれぞれ、移送ローラ装置の側壁を横切るようにして支持されている移 送シャフト３０３．３０４上に配置されている。第１の移送ローラ３０１は一対 の突出した円筒状セクション３０１Ａ、３０１Ｂを有しており、これらは望まし くは、例えば表面にナーリング（ｋｎｕｒ　ｌ　ｉｎｇ）を施すなどして、高摩 擦の外表面を有するものとする。第２の移送ローラ３０２は、移送経路に沿って 第１のローラの下流側にあり、同様にナーリングされた高摩擦の表面を有するセ クション３０２Ａ、３０２Ｂを備えている。

平坦なセクション２７４は開口を有している。該開口を通して、移送ローラ３０ １および３０２のナーリングされたセクションのそれぞれが、対応する受動移送 ローラ３０５Ａ、３０５Ｂ、３０６Ａ、３０６Ｂによって逆回転接触を受けてい る受動ローラは、移送経路の平坦なセクション２７４の下方に装架されており、 フリーホイール状態に軸支されているとともに、第１および第２の移送ローラの それぞれ対応するナーリングされたセクションによって逆回転接触するよう偏倚 されている。この目的のために、適当な機械的懸垂および圧力装置を使用しても よいが、図示実施例においては、受動ローラ３０５Ａ、３０６Ａは、Ｈ形の板ば ね３０７によって、ナーリングされたセクション３０１Ａ、３０２Ｂと接触する ように偏倚されている。ローラは、ばねの回りに適当に懸垂された支持シャフト （図示せず）を介してばねの二つのゆりかご（ｃｒａｄｌｅ）セクションのそれ ぞれの中にフリーホイール状態に装架されている。板ばね３０７は受動ローラ３ ０５Ａ、３０６Ａに対して、制御可能な量の圧力がローラに加えられて該ローラ を能動ローラ３０１．３０２へと押し付けるような態様で設けられている。同様 の板ばね／懸垂装置が、他の組の受動ローラ３０５Ｂ、３０６Ｂを装架するのに 用いられ、該受動ローラは、ばね負荷を受け、フリーホイール状態で、能動移送 ローラ３０１．３０２のナーリングされたセクション３０１Ｂ、３０２Ｂと逆回 転接触している。

望ましくは、能動ローラと受動ローラとの間の接触点は、出力経路と同一平面に あり、通過紙幣が、互いに対向して配置された能動ローラおよび受動ローラの確 実な接触のもとて平らになって経路に沿って移動すなわち確実に案内されるもの とする。

二つの能動移送ローラ間の距離と、それに対応する逆回転受動ローラ間の距離と は、識別される通貨紙幣の幅狭寸法の長さより僅かに短くなるように設定される 。したがって、通貨紙幣は、走査ヘッド領域内において、二つの組の能動ローラ および受動ローラ間を均一な圧力下でしっかりと把持され、それによって、紙幣 のゆがみや曲がりの可能性を最小にし、走査および識別処理全体の信頼性を確実 なものにする。

第１の能動移送ローラ３０１は、供給（ｆｅｅｄ）セクションにおいてはキャプ スタンローラの速度よりも実質的に速い速度で駆動される。受動ローラはフリー ホイール状態で、能動ローラは確実に駆動される状態なので、第１の移送ローラ ３０１は、出力経路の平坦なセクションに沿って該ローラとそれに対応する受動 ローラ３０５Ａ、３０５Ｂとの間にやってきた紙幣を、能動ローラおよび受動ロ ーラ間（より詳細にいえば、これらの受動ローラとそれらに対応する能動ローラ 上のナーリングされたセクション３０１Ａ、３０１Ｂ間）に形成されたニップ内 に引き入れようとする。能動移送ローラをこのように速い速度にすることにより 、この紙幣には急激な加速が加わり、それにより、この紙幣は、移送ローラが作 用する紙幣とともに曲線の案内路へと案内されてくるかも知れない他の紙幣から 分離される。

通貨紙幣は次いで、平坦なセクションに沿って第１の移送ローラの下流へと移動 され、第２の能動移送ローラ３０２のナーリングされたセクション３０２Ａ。

３０２Ｂとこれらに対応する受動ローラ３０６Ａ、３０６Ｂとの間に形成された ニップへと送られる。このとき、第２の能動移送ローラは第１の移送ローラと同 じ速度で駆動されている。

第２の移送ローラの配置は、該第２の移送ローラ３０２の円筒状のナーリングさ れたセクション３０２Ａ、３０２Ｂとこれらに対応する受動ローラ３０６Ａ。

３０６Ｂとによって、出力経路に沿って移動する紙幣に確実な接触がなされるよ うに、しかもそれが、第１の移送ローラ３０１のナーリングされたセクション３ ０１Ａ、３０１Ｂとこれらに対応する受動ローラ３０５Ａ、３０５Ｂとの間にお ける同様の確実な接触から紙幣が解放される前になされるように、選定される。

結果として、第２の移送ローラ３０２とそれに対応する受動ローラ３０６Ａ、３ ０６Ｂとは、ともに紙幣を走査領域（移送ローラが配置されているところ）を通 して確実に案内し、スタッカープラットフォーム２３５へと移動させる。ここか ら紙幣はスタッカーホイール２３８．２４０によって拾いあげられ、スタッカー ブレイス（ｐｌａｃｅ）２４２上へおかれる。

紙幣は、移送ローラ３０１．３０２上の溝３０９内に配置された複数の０リング ３０８によって走査ヘッド１８に押し付けられるようにして平坦に保持される。

望ましい構成によれば、５つのこのようなＯリング３０８Ａ−Ｅが使用され、移 送ローラの一端にひとつずつ、そしてローラの中央領域に３つが適用される。

上述した確実案内構成の利点は、紙幣が光学走査ヘッド領域を通って移送される ときに紙幣上んに均一な案内圧力が維持されることであるが、さらに重要なこと は、機構をあまり複雑にすることなく、このことを実現できるということである 。実際に、紙幣供給作動は安定して行われ、紙幣のねじれやゆがみ、曲がりなど は実質的に減じられる。この確実な作用は、受動ローラを能動ローラに接触させ るように均一に偏倚させるためのＨ形ばねを使用することにより、さらに補強さ れた形になり、その結果、移送経路に沿って紙幣に加えられる圧力の差によって 生じるであろう紙幣のねじれやゆがみ、曲がりは避けることができる。Ｏリング ３０８の機能は単純ではあるが非常に効果的であり、紙幣を確実に平坦に維持す る。Ｏリングは、標準的な「オフ・ザ・シェルフ（ｏｆｆ−ｔｈｅ　５ｈｅｌｆ ）Ｊ部材を構成しているので、二つの能動移送ローラ間の中心距離はどのように でも調整することが可能である。

次に、特に第１４図及び第１５図を参照すると、これらの図には第１１図、第１ ２図、及び第１３図の書類処理装置の側面図及び平面図が夫々示されている。

これらの側面図及び平面図の夫々には、紙幣を移送路の三つの区分、即ち入力路 に沿った区分、湾曲した案内路に沿った区分、及び出力路に沿った区分に沿って 移送するための種々の手段を駆動するための機械的構成が図示しである。これら の図に示すように、モータ３２０は、ベルト／ブーり装置で回転運動をキャプス タンシャフト２４９に加えるのに使用される。ベルト／ブーり装置は、キャプス タンシャフト２４９上に設けられたプーリ３２１を有し、プーリ３２１は、モー タの駆動シャフトに設けられたプーリ３２２とベルト３２３を介して関連してい る。駆動プーリ３２１の直径は、モータ３２０が作動する代表的な高速から所望 の減速を得るため、モータプーリ３２２よりも適当に大きいように選択されてい る。

駆動ローラ２４６用の駆動シャフト２４７には、このシャフト上に設けられたプ ーリ３２４で回転運動が加えられ、プーリ３２４は、キャプスタンシャフト２４ ９上に設けられた対応するプーリ３２１とベルト３２６を介して関連している。

プーリ３２４及び３２１は同じ直径のブーりであり、そのため、駆動ローラのシ ャフト２４７、及び従って駆動ローラ２４６がキャブスタンンヤフト２４９上に 設けられたキャプスタン２４８と一致して回転する。

移送ローラに回転運動を加えるため、第１の移送ローラの組に対応する移送ロー ラシャフト２８７にプーリ３２７が取付けられ、このプーリ３２７はベルト３２ ９を介してキャプスタンシャフト２４９の対応するプーリ３２８を関連している 。移送ローラプーリ３２７の直径は、速度をキャプスタンローラから移送ローラ まで段階的に速くすることを実現するように、対応するキャプスタンプーリ３２ ８の直径よりも適当に小さくなるように選択されている。移送ローラシャフト２ ８８に取付けられた第２の移送ローラの組は、ベルト３２５を介して移送プーリ ３２７と関連したプーリ３３０で第１の移送ローラの組のローラと同じ速度で駆 動される。

第１４図及び第１５図に示すように、光学エンコーダ２９９は、本発明の光学式 検出相関技術と関連して正文中で詳細に論じたように、移送ローラによって支持 された紙幣の横方向移動を移送シャフトの回転運動に関して正確にトラッキング するため、移送ローラシャフトのうちの一つ、好ましくは、受動的に駆動される 移送シャフト２８８に取付けられる。

スタッカホイール２３８および２４０を駆動するため、中間プーリ３３０が適当 な支持手段（図示せず）上に取付けられ、のプーリは、キャプスタンシャフト２ ４９上に設けられた対応するプーリ３３１とベルト３３２を介して関連している 。入力ビン内の紙幣の積み重ねから引き剥がされた紙幣を三つの区分を備えた移 送路を通してスタッカプラットホーム上に移送するのに要する時間のため、処理 済の紙幣をスタッカ板に送出するために回転できるスタッカホイールの速度は、 必然的にキャブスタンンヤフトの速度よりも低い。従って、中間プーリ３３３ａ の直径は、減速を実現するように、対応するキャプスタンプーリ３３１の直径よ りも大きくなるように選択される。中間プーリ３３３ａは関連したプーリ３３３ を有し、このブーりは、スタッカホイール２３８．２４０用の駆動シャフト２４ １上に設けられたスタッカプーリ３３４とベルト３３５でリンクしている。第１ １図乃至第１５図に示す好ましい実施例では、スタッカホイール２３８．２４０ はキャプスタンローラと同じ方向に回転する。これは、プーリ３３３．３３４間 のベルト３３５を、これらの二つのプーリ間に配置された固定ピン３３６を中心 とした「８の字」形体に構成することによって行われる。

案内路２７０の湾曲区分２７２は、二重検出、長さ検出、斜行検出等の従来の技 術を使用した偽造紙幣検出作業のような標準的な紙幣取扱い作業を行うための発 光ダイオード（ＬＥＤ）２９８を含む光学センサ装置２９９をその下側に備えて いる。しかしながら、従来の装置とは異なり、額面金額に従った紙幣識別は、以 下に論じる理由でこの領域では行われない。

本発明の特徴によれば、上述の改良された光学式検出相関技術による紙幣の光学 走査は、湾曲した案内路２７０の下流に出力路の平らな区分２７４に沿って配置 された光学走査ヘッド２９６で行われる。更に特定的には、光学ヘッド２９６は 出力路の平らな区分の下に二組の移送ローラ間に配置されている。この方法の利 点は、紙幣の幅狭寸法に沿って紙幣の両端にある二組の移送ローラ間で受動的に 接触した結果、紙幣がほぼ平らな状態に維持されているときに光学走査が紙幣に 行われるということである。

上述の駆動装置は例示の目的で挙げられているということは理解されよう。三つ の区分を備えた移送路に沿った紙幣の移動を生ぜしめるのに必要な回転運動を加 えるための変形態様の構成を同様に効果的に使用してもよい。しかしながら、最 適の紙幣分離を達成するため、二組の移送ローラを横切る紙幣の表面速度は、紙 幣のキャブスクンローラを横切る速度よりも大きくなければならないということ が重要である。紙幣が第１の移送ローラの組と接触したときに紙幣の突然の加速 を生せしめるのがこの速度差である。

駆動装置は一方向クラッチ（図示せず）を有してもよく、この一方向クラッチは キャブズクンシャフトに設けられ、キャプスタンシャフト、移送ローラシャフト 、及びスタッカホイールンヤフトにはフライホイール装置（図示せず）が設けら れているのがよい。一方向クラッチとフライホイールとの組合せは、紙幣識別後 に移送路に残っている紙幣がフライホイール装置の慣性力で移送路からスタッカ 板内に自動的に引き出されるようにすることによって、紙幣の迅速なバッチ処理 を行う上で有利に使用できる。

上述のように、本発明の光学式検出相関技術の実施は、通貨の幾つかの額面金額 のなかで適切に区別を行うために比較的少数の反射サンプルしか必要としない。

かくして、紙幣がその幅狭寸法に沿って走査される場合でも非常に正確な識別を 行うことができる。しかしながら、額面金額の同定の正確さは、試験＜ターン上 の反射サンプルと記憶されたマスターパターンの対応するサンプルとの間の相関 の程度に基づいている。従って、紙幣が平らな状態で識別手段を横切って移送さ れるということが重要であり、更に重要には均等な速度で移送されるということ である。

これは、第１１図乃至第１５図に示す紙幣取扱い装置では、二組の移送ローラ間 の出力路の平らな区分２７４の片側上に光学走査ヘッド２９６を位置決めするこ とによって行われる。この領域では、紙幣は二組のローラと受動的に接触した状 態に維持され、これによって、紙幣が走査ヘッドを横切って実質的に平らな状態 で移動するようにする。更に、この領域では、第２の組の受動移送ローラが能動 移送ローラと、これらの二組のローラ間の駆動連結によって、同じ速度で駆動さ れるため、紙幣の均等な移動速度が維持される。光学走査ヘッド２９６を湾曲し た案内路の下流に平らな区分２７４に沿って配置することによって、識別される べき紙幣を光学的に走査することによって得られた反射サンプルと記憶されたマ スターパターンの対応するサンプルとの間の直接的な対応を維持する。

好ましい実施例によれば、光学走査ヘッドは、走査ヘッドの下の移送路上に位置 決めされた紙幣上に所望寸法の光ストリップを均等に照射するため組合わさって 作用する複数の光源を有する。第１７図ないし第１８図に示すように、走査ヘッ ド２９６は、走査ヘッドが位置決めされた出力路の平らな区分２７４上に光線３ ４１Ａ及び３４３Ｂを夫々差し向ける一対のＬＥＤ３４０．３４２を有する。Ｌ ＥＤ３４０．３４２は、それらの夫々の光線が組合わさって所望の光ストリップ を照射するように垂直軸線Ｙに対して角度をなして配置されている。走査ヘッド ２９６は、ストリップが反射した光を検出するため、照射されたストリップに垂 直な軸上に配置された光電検出器３４６を有する。光電検出器３４６は、検出し たデータを本発明の上述の原理に従って処理するための中央演算処理装置（ＣＰ Ｕ）（図示せず）と関連している。好ましくは、所望寸法の照射されたストリッ プを実現するため、ＬＥＤ３４０．３４２からの光線３４０Ａ及び３４０Ｂは、 夫々光マスク３４５を通過する。

反射サンプルを高い確度で捕捉するため、光電検出器は反射データを照射された ストリップに亘って均等に捕捉するのが重要である。換言すると、光電検出器３ ４６が、照射されたストリップの中央を通る軸上に位置決めされている場合には 、ＬＥＤによる照射は、第１９図に曲線Ａで示すように、Ｘ軸に沿った中央点「 ０」からの距離の関数として最適にステップ関数に近づかなければならない。

垂直方向に対して角度をなして配置された単一の光源を使用する場合には、ＬＥ Ｄによる照射の変動は、代表的には第１９図に曲線Ｂで示すように、ガウス関数 に近づく。

好ましい実施例によれば、二つのＬＥＤは垂直軸線対して夫々角度α及び角度β の角度をなして配置されている。角度α及びβは、ＬＥＤによるストリップ照射 の結果が第１９図の最適分布曲線Ａにできるだけ近づ（ように選択される。好ま しい実施例によれば、角度α及びβは、各々１９．９°であるように選択される 。この構成によって実現されたＬＥＤ照射分布を第１９図に参照符号ｒＣＪを附 した曲線で示す。この曲線は各光源の個々のガウス分布を効果的に合一し、最適 曲線Ａを十分に近似する複合分布を提供する。

光マスクによって、光学走査ヘッドで種々の寸法の複数の光ストリップをつ（り だす方法を第１６図ないし第１８図に示す。この図に示すように、光マスク３４ ５は、本質的に、所望寸法の光ストリップを照射するように光源からの光が通過 できるようになされた二つのスリット３５４及び３５６が形成された、全体に不 透明な領域を有する。更に特定的には、スリット３５４は、試験紙幣についての 特徴パターンに対応する反射サンプルを得るのに使用される幅広ストリップに対 応する。望ましい実施例においては、幅広スリット３５４は約１２．　７ｍｍ（ ０゜５００インチ）の長さと約１．２７ｍｍ（領　０５０インチ）の幅を有する 。第２スリツト３５６は、正文中で詳細に説明したように紙幣の印刷を取り囲む 細い縁飾り線を検出するのに使用される比較的幅狭の照射されたスリットを形成 している。望ましい実施例においては、幅狭スリット３５６は約７．　６２ｍｍ （０，３００インチ）の長さと約領　２５４ｍｍ（０，０１０インチ）の幅を有 する。

分離された対の光源３４０．３４２が二つのスリｙ　ト３５４および３５６のそ れぞれに設けられていることが望ましい。第１７図および第１８図に示すように 、第１の対のＬＥＤ３４０Ａおよび３４２Ａは狭いスリットのために設けられ、 第２の対のＬＥＤ３４０Ｂおよび３４２Ｂは第２のスリットのために設けられて いる。同様にして、二つの分離した光電検出器３４６Ａおよび３４６Ｂが二つの スリットからの反射光を検出するために設けられている。第１７図および第１８ 図に示すように、狭いスリットから光電検出器３４６Ａへの伝達される反射光の ためのチャネルは、広いスリットから光電検出器３４６Ｂへと伝達される反射光 のためのチャネルよりも横方向に関して狭い。

本発明のもう一つの特徴によれば、移送システムにおける紙幣の重なり（後述す る）が、一対の光学センサを設けることにより検出される。この光学センサは、 走査ヘッド領域内において、紙幣の流れる方向に垂直、すなわち試験紙幣が光学 走査ヘッドを横切って移送されるときに該紙幣の幅広寸法に沿った縁に平行な線 に沿って互いに対向して軸心を一致させるように配置されている。第２０図に最 もよく示されているように、一対の光学センサＳ１およびＳ２（ここでは図示し ないが、それぞれに対応して光源および光電検出器が設けられている）は、入っ て（る試験紙幣の幅広寸法の縁に近接して平行するように走査ヘッド領域内に同 軸状態で配置されている。実際に、光学センサＳ１およびＳ２は、紙幣の流れる 方向に垂直な走査ヘッド領域内の線に沿って互いに対向するように配置されてい る。

第１１図、第１３図および第１５図もまた、通貨識別および計数装置の光学走査 ヘッド領域内におけるセンサＳ１およびＳ２の物理的配置について図示している 。見やすくするため、センサＳ１およびＳ２は、センサに関連づけられる光源に 対応するブロックという形状でのみ表現されている。図面には示していないが、 光電検出器（図示せず）が、走査ヘッド領域内で対応する光源のすぐ反対側で移 送経路の平坦なセクションの下側に設けられている。これらの検出器は、センサ Ｓ１、Ｓ２に対応する光源から紙幣移送経路へと下方へ向けられたコヒーレント な光ビームを検出し、検知された光に対応するアナログ出力を発生させる。これ らの出力のそれぞれは、通常のＡＤＣコンバータユニット（図示せず）によって デジタル信号に変換される。第１図の構成について説明したのと同様に、ＡＤＣ コンバータユニットの出力は、デジタル入力としてシステムＣＰＵ　（図示せず ）に送られ、そこで処理される。

センサＳ１、Ｓ２の下を紙幣が通過することにより、検出される光の強度に変化 が生じ、これに対応して検出器のアナログ出力に生じる変化が、通貨識別および 計数処理段階における紙幣の「重なり」　（２枚またはそれ以上の紙幣が完全に 重なるか、または部分的に重なること）の存在を検出するための便利な密度基準 測定（ｄｅｎｓｉｔｙ−ｂａｓｅｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）として利用さ れる。例えば、センサは、試験紙幣についてあらかじめ決められた数の密度測定 を行ってその結果を収集するのに使用され、紙幣の密度の平均値を、あらがしめ 決定された密度のしきい値（例えば、マスター紙幣に関する標準化された密度を 基礎として決められる）と比較し、紙幣の重なりがあるが否かを決定するように してもよい。

二つのセンサＳ１、Ｓ２の出力を出力を利用して紙幣の重なりを検知するための ルーチンが第２１図に示されている。このルーチンは、前述したように、走査さ れた紙幣の額面金額がステップ４０１において決定されたときに開始する。密度 測定の感度に変化をもたせるため、「密度設定選択（ｄｅｎｓｉｔｙ　ｓｅｔｔ ｉｎｇ　ｃｈｏｉｃｅ）Ｊがステップ４０２においてメモリから引き出される。

オペレータは、走査された紙幣が新しい紙幣であって高い程度の感度のみ必要と されるのか、または使用済みの紙幣であって低い程度の感度が必要とされるのか 、によって、この選択を手動で行う。「密度設定選択」が情報として引き出され た後、システムは一連のステップを実行して紙幣の額面金額に依り密度比較値を 決める。ステップ４０３が、紙幣が２０ドル紙幣として識別されるか否かを決定 し、答えが肯定的であれば、２０ドル紙幣の密度比較値がステップ４０４におい てメモリから引き出される。ステップ４０３で否定的な答えがでれば、システム はステップ４０５へ進み、紙幣が１００ドル紙幣として識別されるか否かが決定 され、答えが肯定的であれば、１００ドル紙幣の密度比較値がステップ４０６に てメモリから引き出される。ステップ４０５での答えが否定的であれば、システ ムはステップ４０７へと進み、残りのすべての紙幣の額面金額に対する一般的な 密度比較値がメモリから引き出される。

ステップ４０８において、ステップ４０４．４０６または４０７にて引き出され た密度比較値はセンサＳ１の出力によって表される平均密度と比較される。この 比較の結果は、ステップ４０９にて評価され、センサＳ１の出力が、ステップ４ ０１で決定された特定の額面金額の紙幣が重なり合っていると識別したか否かが 決定される。その答えが否定的であれば、システムは主プログラムへと戻る。

答えが肯定的であれば、ステップ４１０において、引き出された密度比較値と第 ２のセンサＳ２の出力によって表された平均密度との比較が行われる。比較の結 果はステップ４０１で評価交れ、センサＳ２の出力が紙幣の重なりを識別したか 否かが決定される。ステップ４０９およびステップ４１１双方での答えが肯定的 であれば、「重なりエラー」のフラッグがステップ４１２にセットされ、システ ムは主プログラムへと戻る。「重なりエラー」フラッグは、もちろん、紙幣移送 モータを停止するのに使用することができる。

第２２図は、インクの染みやフェルトペンによるしるしなどの汚れによって読み づらくなった紙幣をシステムが検出するのを可能にするルーチンを示す。かかる 紙幣のひどい汚損は、走査データを歪曲し、紙幣の額面金額を誤って判定してし まう結果を招く。結局、かかるひどい汚損状態の紙幣を検出し、紙幣移送機構を 停止させて問題の紙幣をオペレータが吟味するようにすることが望ましい。

第２２図のルーチンは、ステップ４５０にてデータサンプルを次々に引き出し、 それからステップ４５１に進んでそのサンプルが暗すぎないか否かを決定する。

前述したように、光電検出器２６からの出力電圧は、走査された領域の暗さが増 すほど、減小して（る。したがって、光電検出器からの出力電圧が低いほど、走 査領域は暗いことになる。ステップ４５１にて行われる評価のために、光電検出 器の出力電圧に対してあらかじめ選択されたしきいレベル（例えば約１ボルトの しきいレベル）が利用されて、サンプルが「暗すぎる」かどうか指示される。

ステップ４５１での答えが肯定的であれば、システムはステップ４５２へ進み、 「不良サンプル」計数が増加されているか否かが決定される。暗すぎる一つのサ ンプルを取り上げても、それが非常に読みづらいものと指摘するには不十分であ る。そこで、「不良サンプル」計数は、あらかじめ選択された数の一連のサンプ ル、例えば１０の一連のサンプルが暗すぎると決定されるときを決定するのに使 用される。ステップ４５２から、システムはステップ４５３へと進み、１０の一 連の不良サンプルが受け取られたか否かを決定する。もし、答えが肯定的ならば 、システムはステップ４５４へと進み、そこでエラーフラッグが設定される。こ れは「コールなし」状態を示し、それによって、紙幣移送システムは、第８Ａ図 について前述したのと同様にして、停止せしめられる。

ステップ４５１で否定的な答えが出たら、システムはステップ４５５へと進み、 「不良サンプル」計数はゼロにリセットされ、この計数が、受は取られた一連の 不良サンプルん数を常に表示するようにする。ステップ４５５からシステムはス テップ４５６へと進み、与えられた紙幣に対するすべてのサンプルがチェックさ れるときを決定する。ステップ４５６が否定的な答えを出す限り、システムはス テップ４５０において引き続きサンプルを引き出し続ける。ステップ４５６で肯 定的な答えが出ると、システムはステップ４５７で主プログラムへ戻る。

引き続く紙幣の各列における間隔をあらかじめ定められた間隔に維持し、一枚の 紙幣の走査領域の後端縁と次の紙幣の前端の縁飾りとの間における走査システム のリセットが容易となるようにすることが望ましい。この間隔チェックを行うた めのルーチンが第２３図に示されている。このルーチンはステップ５００で始ま る。ステップ５００では、センサＳ１、Ｓ２からの出力信号をチェックし、紙幣 の前端がいずれかのセンサによって検出されるときを決定する。センサＳ１また はＳ２からの出力におけるあらかじめ定めた変動が検出されると、システムはス テップ５０１へ進み、検出された出力変動が、第１のセンサが紙幣の前端を検知 したことによるものか否かを決定する。答えが肯定的であれば、システムはステ ップ５０３で主プログラムへと戻る。ステップ５０１での答えが否定的であれば 、システムはステップ５０４へ進み、間隔チェックが既になされたか否かが決定 される。もし答えが「イエス」であれば、システムは主プログラムへと戻る。

もし答えが「ノー」であれば、ステップ５０５において、間隔チェックが行われ るべきか否かが、ＣＲＵに置かれた新たな紙幣の積み重ねの最初の紙幣が検出さ れたか否かに基づいて決定される。すなわち、最初の紙幣がセンサＳ１およびＳ ２に到達するまでは間隔チェックを始める必要はない。ステップ５０５で答えが 否定的であったなら、システムは主プログラムへともどり、一方、答えが肯定的 であったなら、システムはステップ５０６へと進み、そこで実際の間隔の計数値 、すなわち紙幣の前端の検出後に発生されたエンコーダパルスの数と、メモリか ら引き出された、あらかじめ定められた最小間隔計数値とを比較する。

もし、実際の間隔計数値が、あらかじめ定めた最小値より上だったら、エラーは なく、結局、次のステップ５０７が否定的な答えを出し、間隔エラーがなかった ことを示す。この否定的な答えにより、ステップ５０９において「間隔エラーチ ェック済み」のフラッグが設定される。もし実際の間隔計数値が、あらかじめ選 定された最小値を下回っていたなら、ステップ５０９において、間隔エラーが検 出され、結局は、ステップ５０８においてエラーフラッグを設定する肯定的な答 えが得られる。

種々のライン電圧を自動的に監視し、必要な修正を行うためのルーチンが第２４ 図に図示されている。このルーチンは、温度変化や部品の老化などにより生ずる 電圧ドリフトを自動的に補償するのに役立つ。ルーチンはステップ５５０で開始 され、選択された電圧を監視するラインセンサの出力が読まれる。ステップ５５ １は、読み取り値が領　６０より下が否かを決定し、答えが肯定的であったなら 、ステップ５５２において読み取り値が０．４０より上か否がが決定される。

もし、ステップ５５２での答えがまたも肯定的であったなら、電圧は所望の範囲 にあり、したがってシステムはステップ５５３にて主プログラムへと戻る。もし 、ステップ５５１における答えが否定的であったなら、ステップ５５４において 増加修正（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）がなされ、電圧が 下げられ、所望の範囲に戻そうとされる。同様にして、もし、ステップ５５２に おいて答えが否定的であったなら、ステップ５５５において増加修正が行われ、 電圧は上げられて所望の範囲になるようになされる。

浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 光源出力 ポイント「Ｏ」からの距離 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄！（内容（二哀更なし） 浄書（内容に変更なし） 手続補正書

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．束状の紙幣を受け取り、その枚数を素早く数えて、束状の紙幣を評価した後 再び紙幣を束ねる、通貨計数及び評価装置において、束状の紙幣を受け取りると 共に、受け取った紙幣を、長さの短い側の側部に沿って一枚づつ供給ステーショ ンへ供給する供給機構と、紙幣をその長さの短い側の側部に沿って一分間に約８ ００枚以上の速さで前記供給ステーションヘから積み重ねステーションへ移送す る紙幣移送機構と、前記供給ステーションヘと前記積み重ねステーションヘとの 間に設けられ、前記移送機構によって前記ステーションへ間を移送された各紙幣 の中央部の所定箇所走査すると共に、前記紙幣の所定箇所を帯状に照射する少な くとも一つの光源と、前記紙幣の照射された帯状部分から反射した光を受光して 、その反射光の光度を表す出力信号を発生する少なくとも一つの検出器とを有す る固定式の光学走査ヘッドと、 前記紙幣がその長さの短い側の側部に沿って前記走査ヘッドを通貸する時に前記 出力信号を所定の間隔でサンプリングすることと、前記走査ヘッドで額面金額が 異なる紙幣の前記所定箇所を走査すると共に、前記出力信号を前記所定の間隔で サンプリングすることによって得られた紙幣の特徴を示す信号サンプルを記憶す るメモリーと、前記信号サンプルを受け取って、（１）前記信号サンプルと、前 記走査ヘッドで各紙幣を走査して得られた前記しつりよく信号サンプルとを比較 して走査済みの各紙幣額面金額を判定し、（２）走査済みの紙幣の各が組め金額 毎にその枚数を数え、（３）走査済み紙幣の各額面金額の総額を更に合計する信 号処理手段とを備える、通貨計数及び評価装置。
2. ２．前記移送機構に接続され、該移送機構の動きに同期させてトラッキング信号 を繰り返し発生して各紙幣の動きをモニターするエンコーダと、各紙幣を前記移 送機構と前記走査ヘッドに強く押し当てて、各紙幣の動きと、前記エンコーダに 同期した前記移送機構の対応する動きとの関係を一定に保持する手段とを含んで 成る請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
3. ３．前記移送機構は、制御された速度で駆動される請求の範囲第１項に記載の通 貨計数及び評価装置。
4. ４．前記走査ヘッドの前記検出器は、一つの光センサであって、該光センサーは 前記走査された紙幣から反射した反射光の光度に比例した電気出力信号を発生す る請求の範囲代行に記載の通貨計数及び評価装置。
5. ５．繰り返し発生される前記トラッキング信号に同期して前記出力信号をサンプ リグする手段を含んで成る請求の範囲第４項に記載の通貨計数及び評価装置。
6. ６．前記帯状部分は、前記紙幣の長さの短い側の側部に沿って５０本以上走査す ることができる大きさである請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
7. ７．各紙幣に印刷された像の周囲の縁飾り線を検出する手段を含み、前記所定箇 所は該縁飾り線の内側に位置し、該所定箇所の走査は前記縁飾り線が検出された 後に行われる請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
8. ８．各紙幣の所定箇所は紙幣の中央部に位置する請求の範囲第１項に記載の通貨 計数及び評価装置。
9. ９．前記供給ステーション及び前記積み重ねステーションは共に前記装置の前部 に位置し、前記移送機構は紙幣を前記供給ステーションから後方へ搬出し、次い で該紙幣を前方へ搬送して前記積み重ねステーションへ送り戻す請求の範囲代行 に記載の通貨計数及び評価装置。
10. １０．前記移送機構は前記積み重ねステーション上流側に前記紙幣の通貨する直 線状の通路を形成し、前記走査ヘッドは該直線状の通路に沿って位置する請求の 範囲第９項に記載の通貨計数及び評価装置。
11. １１．各紙幣の前記所定箇所は、一秒の１／１０以下の速さで走査される請求の 範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
12. １２．前記光源は、前記検出器の両側から各紙幣の前記所定箇所を照射する請求 の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
13. １３．所定の紙幣が前記走査ヘッドとその紙幣の積み重ねステーションとの間を 移動する時に、その動きをその紙幣の判定された額面金額に応じて制御する制御 手段を含んで成る請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
14. １４．前記制御手段は、前記走査ヘッドとその紙幣の前記積み重ねステーション との間を移動する前記所定の紙幣の動きを止める請求の範囲第１３項に記載の通 貨計数及び評価装置。
15. １５．前記制御手段は前記所定の紙幣の動きを止める前に該紙幣を減速させる請 求の範囲第１３項に記載の通貨計数及び評価装置。
16. １６．各紙幣の額面金額は、前記所定の紙幣の前端がその紙幣の前記積み重ねス テーションに到着する前に判定される請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評 価装置。
17. １７．前記積み重ねステーションは、前記走査ヘッドから前記二枚の紙幣の幅よ り短い距離離れている請求の範囲第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
18. １８．前記検出器が発生した出力信号に連動して、走査された紙幣が積み重ねス テーションへ向けて進行する前にその額面金額を判定する信号処理手段と、前記 信号処理手段に連動して、紙幣が積み重ねステーションへ向けて前進する前にそ の紙幣の額面金額に応じて該紙幣の動きを変える手段とを含んで成る請求の範囲 第１項に記載の通貨計数及び評価装置。
19. １９．縁飾り線の内側に記号が印刷され、その縁飾り線の外側の表面は略々空欄 である紙幣をその額面金額毎に区別する方法であって、少なくとも一筋の干渉光 を当てて紙幣の所定箇所を照明する段階と、前記照明が当てられた紙幣の一部か ら反射した光を検出してアナログ反射率信号を発生する段階と、 前記一筋の干渉光と前記紙幣を横方向に相対的に変位させて、前記縁飾り線の内 側の紙幣の連続した部分に光を所定の方向に沿って当てる、即ち、紙幣を光学的 に走査する段階と、 比較的幅の狭い一筋の第１干渉光を用いて紙幣の前記連続した部分の各々から反 射した光に対応した一連のアナログ反射率信号を得て、前記紙幣が前記一筋を通 貨した時に、前記縁飾り線の外側の紙幣の表面から得られた反射率信号の大きさ と、縁飾り線自体の周りから得られた反射率信号の大きさとの違いを検出して縁 飾り線を検知すると共に、比較的幅の広い一筋の第２干渉光を用いて、前記縁飾 り線を検知した後に特徴的なパターンを表す前記反射率信号を得る段階と、前記 一連のアナログ反射率信号をデジタル化して、前記紙幣の額面金額のデータパタ ーン特徴を表す一組のデジタルデータ信号を得る段階と、区別すべき額面金額の 異なる紙幣の各々のオリジナル紙幣の光学的走査に対応した一組のマスター特徴 パターンを発生し且つ記憶する段階と、走査した紙幣の特徴パターンを前記記憶 されたマスターパターンの各々と比較して、双方の相関関係度を判定し、もって 、前記紙幣の額面金額を特定する段階とから成る方法。
20. ２０．異なる額面金額の通貨紙幣間を識別するための改良された方法であって、 少なくとも一筋のストリップのコヒーレントな光を通貨紙幣のあらかじめ定めた セクションに照射する段階と、 紙幣の照射されたセクションからの反射光を検出してアナログ反射信号を発生さ せる段階と、 コヒーレントな光のストリップと通貨紙幣との間に相対的な横方向移動を生じせ しめ、紙幣におけるあらかじめ定めた寸法に沿って紙幣の連続セクションを光学 的に走査すなわち照射する段階と、 紙幣の連続するセクションのそれぞれから反射される光に対応する一連のアナロ グ反射信号を得る段階と、 連続するアナログ反射信号をデジタル化し処理して、一組のデジタルデータサン プルを生じせしめ、紙幣の額面金額のデータパターン特徴を表す段階と、識別さ れるべき異なる額面金額のそれぞれのオリジナル紙幣の光学走査に対応して一組 のマスター特徴パターンを発生させかつ記憶する段階と、走査された紙幣に関す る特徴パターンと記憶されたマスターパターンとを比較し、両者間の相関の程度 を決定し、それによって紙幣の額面金額を識別する段階と、 相関の程度が最も高く、少なくともあらかじめ定められた相関しきい値と等しい ことから、記憶されたマスターパターンに対応する額面金額を有するものとして 、走査された紙幣を確実に識別する段階と、を備える前記方法。
21. ２１．請求項２０に記載の方法であって、特定の額面金額を有するものとして確 実には識別されなかった走査済み紙幣が、識別不能の額面金額を有するものとし て識別されることを特徴とする方法。
22. ２２．異なる額面金額の通貨紙幣を識別および計数するための改良された装置で あって、 識別されるべき通貨紙幣を受け入れるための入力経路にして、該経路に沿って紙 幤が第１の方向に移動するようになされた経路と、紙幣が第２の方向に沿って移 動するようになされた出力経路と、入力経路と出力経路との間に設けられる曲が った案内路であって、入力経路から紙幣を受け取り、該紙幣を第２の方向に沿っ て出力経路まで案内するための案内路とっ、 曲がった案内路の下流にて出力経路に沿って配置され、紙幣が実質的に真っすぐ に案内されるところの通貨識別手段と、を備える装置。
23. ２３．請求項２２に記載の改良された通貨識別装置において、前記通貨識別手段 が、 コヒーレントな光の少なくとも一筋のストリップを通貨紙幤のあらかじめ定めら れたセクション上に焦合させることにより該セクションを照射する手段と、紙幣 が光のストリップを横切って移動するとき、連続するアナログ反射信号を発生さ せるべく、選択された時間間隔で紙幣の照射されたセクションからの反射光を検 出するための手段と、 煩瑣信号をデジタル化し処理して一組のデジタルサンプルを作り出し、それによ って紙幣の額面金額のデータパターン特徴を表す手段と、識別されるべき額面金 額のオリジナル紙幣の光学走査に対応する一組のマスター特徴パターンを発生さ せかつ記憶する手段と、走査された紙幣に関する特徴パターンと記憶されたマス ターパターンとを比較し、両者間の相関の程度を決定し、それによって紙幣の額 面金額を識別する手段と、 を備える装置。
24. ２４．請求項２２に記載の改良された識別装置において、広い寸法と狭い寸法と を有する通貨紙幣がしゅうりよく経路に沿って、また、曲がった案内路に沿って 、また、出力経路に沿って移動せしめられ、そのとき狭い寸法部分は実質的に移 動方向に平行となされている、装置。
25. ２５．請求項２３に記載の改良された識別装置において、前記紙幣は、該紙幣の 額面金額を示す印刷されたしるしを有しており、該しるしは紙幣上の縁飾り線に よって囲まれており、前記通貨識別手段は、縁飾り線内に含まれる紙幣の面から 前記反射信号を得ることによって、前記特徴パターンを発生させることを特徴と する装置。
26. ２６．請求項２５に記載の改良された通貨識別装置において、前記通貨識別手段 は、コヒーレントな光の第１の比較的狭いストリップを紙幣上に焦合させる手段 を備えており、縁飾り線の外側の紙幣面から得られる反射信号と縁飾り線自身の 回りで得られる反射信号との大きさの相違を検出することによって、紙幣がスト リップを横切って移動しているときに縁飾り線を検出するようになされているこ とを特徴とする装置。
27. ２７．請求項２６記載の改良された通貨識別装置において、前記通貨識別手段が 、コヒーレントな光の第２の比較的広いストリップを紙幣上に焦合させる手段を 備えており、それによって、前記光の狭いストリップを使用して縁飾り線が検出 された後に、特徴パターンを表す反射信号を得るようになされていることを特徴 とする装置。