JPS589478B2 - 紙幣のカラ−検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は紙幣のカラー検出装置に関するもので、紙幣
が赤味がかったものか、緑がかったものかを検出する装
置に関するものである。

紙幣がどれだけ赤味がかつているか、またどれだけ緑が
かっているか、または赤、緑のいづれにも片寄っていな
いかを検出することによって紙幣の真偽を判定すること
ができるが、その判定の方法はこの発明の対象ではなく
、この発明の目的は紙幣がある程度以上赤味がかつてい
るか、またはある程度以上緑がかっているかを検出する
装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明では発振回路と
、この発振回路の発振出力の正（または負）の半サイク
ルにおいて点灯される緑色の発光ダイオードと負（また
は正）の半サイクルにおいて点灯される赤色の発光ダイ
オードと、これらの発光ダイオードの光を受光する受光
素子と、この受光素子の出力信号を交流増幅する交流増
幅回路と、この交流増幅回路の出力信号を上記発振回路
の発振出力にもとづいて位相検波する検波回路と、上記
両ダイオードと受光素子との間に紙幣が存在するとき上
記検波回路の出力レベルが基準レベルより高いときエラ
ー信号を出力する比較器と、上記両発光ダイオードと受
光素子との間に紙幣が存在しない間上記検波回路の出力
信号レベルがゼロレベルになるように上記発光ダイオー
ドの一方に供給する電流を調整する回路とを備える。

以上の構成とすることにより、両発光ダイオードと受光
素子との間に紙幣が存在しないとき赤と緑の両発光ダイ
オードの発光光量が相等しくなるように調整され、紙幣
が存在するとき、紙幣の色がある程度以上赤色に片寄っ
ている（赤にずれている）か、またはある程度以上緑色
に片寄っている（緑にずれている）場合は比較器からエ
ラー信号が生じ、よって紙幣の色が赤または緑にある程
度以上片寄っているものを弁別することができる。

以下この発明を図示する実施例について詳細に説明する
。

第１図はこの発明の１実施例の構成を示すためのブロッ
ク図であって、１は発振回路、２は発振回路１の発振出
力を入力されるスイッチング回路、３，４はそれぞれ回
路２の出力線、５は緑色発光ダイオード、６は赤色発光
ダイオードで、ダイオード５は回路２から出力線３によ
り発振回路１の正の半サイクルの発振出力を加えられ、
ダイオード６は回路２から出力線４により負のサイクル
の発振出力を加えられる。

７はダイオード５，６の発光を受光する受光素子、８は
受光素子７の出力を入力される前置増幅器、９は増幅器
８の出力を入力される交流増幅器、１０は増幅器９の出
力を入力され、発振回路１の発振出力により同期されて
増幅器９の出力を位相検波する検波回路、１１はスイッ
チ、１２は増幅器８の出力を入力されるタイミング回路
、１３はタイミング回路１２の出力により動作するリレ
ーで、スイッチ１１はリレー１３によって開閉される。

１４はスイッチ１１を介して検波回路１０の出力を入力
される積分回路、１５は積分回路１４の出力をベースに
加えられるトランジスタで、そのエミツタはスイッチン
グ回路２に接続される。

１６，１７はそれぞれ検波回路１０の出力を入力される
増幅器、１８は増幅器１６，１７の出力を入力され、さ
らに端子１９から基準レベル値を入力される比較器、２
０は比較器１８の出力端子である。

なお２１はトランジスタ１５のコレククに接続された電
源端子である。

次に第２図をも参照して動作を説明する。

発振回路１は第２図イに示す正弦波の発振出力を生じ、
スイッチング回路２はこれを入力されて、正の半サイク
ルを接続線３により緑色発光ダイオード５に加え、負の
半サイクルを接続線４により赤色発光ダイオード６に加
える。

ダイオード５，６は第２図口に示すように各半サイクル
ごとに交互に発光する。

ダイオード５，６と受光素子７との間に紙幣が存在しな
いとき、受光素子７はダイオード５，６の発光を直接に
受光して受光出力を生じ、この出力は増幅器８で増幅さ
れる。

受光素子７の出力、したがって増振器８の出力はダイオ
ード５と６との発光光量が相等しい場合は時間的に同じ
大きさであるが、赤色ダイオード６の発光光量が緑色ダ
イオード５の発光光量より多い場合は受光素子７の受光
出力はイの波形の負の半サイクルにおいて、正の半サイ
クルにおけるよりも犬である。

よって増幅器８の出力はハの（赤強）と記した波形にな
る。

また緑色ダイオード５の発光光量の方が多い場合は増幅
器８の出力はハの（緑強）と記した波形になる。

それぞれの波形の出力が交流増幅器９て交流増幅される
と二に示すものとなる。

交流増幅器９の出力はついで検波回路１０で検波される
。

検波回路１０は発振回路１の出力によって同期され、そ
の負の半サイクルの間位相検波するものとし、なおこの
回路は平滑作用を有するものとする。

二の（赤強）の波形の出力が検波回路１０に加わった場
合は検波回路１０の出力は木の（赤強）と記したものに
なり、正の値を有する。

なお二の（緑強）の波形の出力が加わった場合は検波回
路１０の出力はホの（緑強）と記した負の値のものとな
る。

ダイオード５，６と受光素子７との間に紙幣が存在しな
い場合は受光素子７の出力、したがって増幅器８の出力
が大きく、この出力を入力されてタイミング回路１２は
リレー１３を駆動する出力を生じており、リレー１３は
駆動されてスイッチ１１を閉じている。

よって検波回路１０の出力はスイッチ１１を介して積分
回路１４に加わる。

積分回路１４は演算増幅器で構成されており、入力の極
性を反転して出力する。

いま発光ダイオード６の発光の方が光量が多く、したが
って検板回路１０の出力が正であったとすると、積分回
路１４はこの出力の極性を反転して負の出力を生じるよ
うにされており、この負の出力がトランジスタ１５のベ
ースに加わる。

このときトランジスタ１５のエミツク電流が減少し、よ
ってスイッチング回路２からダイオード６に供給される
電流が減少するようになされている。

このようにしてダイオード６に供給する電流を減少して
検波回路１０の出力が零ボルトに近づくように、すなわ
ちダイオード６の発光光量がダイオード５の発光光量と
同じになるようにする。

また発光ダイオード５の発光光量の方がダイオード６の
発光光量より多かった場合は検波回路１０の出力はホの
（緑強）と記した負の値のものとなり、この場合は積分
回路１４の出力は正となり、この正の出力が１ヘランジ
スク１５のベースに加わる。

トランジスタ１５のベースに正の出力が加わったときは
エミツタ電流が犬になり、よってスイッチング回路２か
ら発光ダイオード６に供給する電流を増大させ、検波回
路１０の出力が零ボルトに近づくように、すなわち発光
ダイオード５と６との発光光量が同じになるようにする
。

以上の動作によりダイオード５，６と受光素子７との間
に紙幣が存在しない期間において、ダイオード５と６と
の発光光量が同じであるようにダイオード６に供給する
電流が調整されている。

ダイオード５，６と受光素子７との間に紙幣が挿入され
たとき、受光素子７はダイオード５，６の発光が紙幣を
透過した透過光を受光する。

透過光は直接に受光した場合にくらべて相当に小さいか
ら、受光素子７の出力、したがって増幅器８の出力もそ
れに応じて相当に小さくなる。

よってタイミング回路１２の入力もそれだけ小さくなる
。

リレー１３はこの場合のタイミング回路１２の出力によ
っては１駆動されないように設計しておく。

なおタイミング回路１２はダイオード５，６と受光素子
７との間に紙幣が挿入されたことを検知する回路（図示
しない。

）を設けて、この回路の紙幣検知出力によってリレー１
３の駆動を停止するものであってもよい。

リレー１３が駆動されなくなると、スイッチ１１が開か
れる。

よってそれ以後はダイオード６に供給する電流の調整は
行なわれず、ダイオード５，６とは同じ強さで発光して
いる状態に保たれる。

紙幣がダイオード５，６と受光素子７との間に存在する
とき受光素子７には紙幣を透過した光が加えられる。

紙幣の色が赤または緑にずれていない場合は受光素子７
の受光出力、したがって増幅器８の出力は時間的に同じ
値になる。

よってこのときは交流増幅器９の出力は零であり、しを
かって検波回路１０の出力も零である。

検波回路１０の出力は増幅器１６と１７に入力される。

増幅器１６の正の値を入力されたとき、その入力をその
まま増幅して出力し、増幅器１７は負の値を入力された
とき、その入力の極性を反転して増幅して出力する。

紙幣の色が赤または緑に片寄っていない（ずれていない
）ときは検波回路１０の出力は零レベルであり、よって
増幅器１６，１７は共に出力が零．レベルであるから、
比較器１８からは出力信号が生じない。

ただし比較器１８は入力のレベルが基準レベルより高い
時だけ出力信号を生じるものとする。

紙幣の色が赤に片寄っていた場合は、赤の発光ダイオー
ド６が発光したとき紙幣を透過して受光素子７に受光さ
れる光量は緑の発光ダイオード５が発光したときに透過
光が受光素子７は受光される光量より多い。

よって増幅器８の出力は第２図ハの（赤強）の波形のも
のとなり、交流増幅器９の出力は二の（赤強）の波形に
、また検波回路１０の出力はホの（赤強）の波形になる
。

すなわち検波回路１０の出力レベルは正の値を有し、増
幅器１６によって増幅されて比較器１８に入力される。

このとき増幅器１６の出力レベルが比較器１８で基準レ
ベルと比較され、基準レベルより大きかったときのみ比
較器１８から出力信号が生じる。

交流増幅器９の出力の大きさは発光ダイオード５と６と
のそれぞれの発光時における受光素子Ｉの受光出力の差
によるものであり、この場合、紙幣の色が赤に片寄って
いる度合いが大きい程交流増幅器９の出力は大きく、し
たがって検波回路１０、増幅器１６の出力も太きい。

増幅器１６の出力レベルが比較器１８に入力されている
基準レベルより大きいことは、紙幣の色がある定められ
た度合い以上に赤にずれていることを示すもので、この
とき比較器１８から生じたエラー信号は紙幣の色がある
定められた度合い以上に赤にずれていたことによるもの
である。

このエラー信号は出力端子２０から外部に出力される。

次に紙幣の色が緑に片寄っていた（ずれていた）場合は
赤に片寄っていた場合と同様の理由により検波回路１０
の出力レベルは負の値を有し、よって増幅器１７がこの
負値を正値に反転して増幅し、比較器１８に入力する。

比較器１８は増幅器１７の出力レベルを基準レベルと比
較し、基準レベルより大きかった時のみ出力信号を生じ
る。

これは紙幣の色が緑色の方にある程度以上ずれていたた
めに生じたエラー信号で、出力端子２０から外部へ出力
される。

なお、端子１９から比較器１８に入力される基準レベル
は、たとえば、タイミング回路１２の出力にもとづいて
ダイオード５，６と受光素子７との間に紙幣が存在しな
い場合には、存在する場合よりも高い所定の値とされる
。

したがって、ダイオード５，６と受光素子７との間に紙
幣が存在しない場合において、両ダイオード５，６の発
光量に差が生じたときには、上述したようにして該発光
量の差に応じて検波回路１０から増幅器１６，１７を介
して比較器１８に正のレベルの信号が入力されるが、こ
の信号は、上述したように、端子１９からの基準レベル
値を越えず、この比較器１８の出力は零に保持される。

また上述の両ダイオード５，６の発光量に差がないとき
には、上述したと同様にして、検波回路１０の出力は零
とされ、よって、増幅器１６，１７から比較器１８に入
力される信号は零とされ、該比較器１８の出力は零とさ
れる。

このようにして、ダイオード５，６と受光素子７との間
に紙幣が存在しない場合には、比較器１８の出力は零に
保持され、この比較器１８からエラー信号を出力するこ
とが禁止される。

なお以上の説明において、緑色発光ダイオード５は発振
回路１の正の半サイクルの間電流を供給され、赤色発光
ダイオード６は負のサイクルの間電流を供給されるもの
としたが、緑色発光ダイオード５が負の半サイクルにお
いて、また赤色発光ダイオード６が正の半サイクルにお
いてそれぞれ電旅を供給してもよく、また試幣の存在し
ない間赤色発光ダイオードへ供給する電流を調整するか
わりに緑色発光ダイオードへ供給する電流を調整するよ
うにしてもよい。

以上説明したように、この発明によれば紙幣の色が赤ま
たは緑にある程度以上片寄っていた（ずれていた）場合
にエラー信号を生じることによってこれを検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の構成を示すためのブロッ
ク図、第２図は動作説明図である。 １・・・発振回路、５・・・緑色発光ダイオード、６・
・・赤色発光ダイオード、７・・・受光素子、９・・・
交流増幅器、１０・・・位相検波回路、１５・・・トラ
ンジスタ（電流調整回路）、１８・・・比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振回路と、前記発振回路の発振出力の正（または
   負）の半サイクルにおいて点灯される緑色の発光ダイオ
   ードと、負（または正）の半サイクルにおいて点灯され
   る赤色の発光ダイオードと、前記両発光ダイオードの光
   を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号を交流
   増幅する交流増幅回路と、前記交流増幅回路の出力信号
   を前記発振回路の発振出力にもとづいて位相検波する検
   波回路と、前記両発光ダイオードと前記受光素子との間
   に紙幣が存在するとき前記検波回路の出力レベルが基準
   レベルより高いときエラー信号を出力する比較器と、前
   記両発光ダイオードと受光素子との間に紙幣が存在しな
   い間前記検波回路の出力信号レベルがゼロレベルになる
   ように前記発光ダイオードの一方に供給する電流を調整
   する回路とを備えた紙幣のカラー検出装置。