專利名稱：紙頁類確定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)適用在例如自動存取付款機(jī)(ATM)，自動銷售機(jī)等的紙頁類確定方法，更詳細(xì)說是關(guān)于即使在產(chǎn)生重疊輸送、斜行、折角、破損時(shí)也能正確確定張數(shù)和種類的紙頁類確定裝置。
作為在該輸送線的檢測被輸送紙頁類的張數(shù)的裝置，例如，有在在先申請的專利文獻(xiàn)1中所提出的裝置。
該裝置如

圖15(A)所示，在導(dǎo)入輸送線151的紙頁類的輸送過程中在輸送寬度方向設(shè)置有分割成3部分的檢測區(qū)域(3軌道)153a，153b，153c。然后基于在這些分割的軌道分別對應(yīng)配置有第1～第3厚度傳感器154a，154b，154c的檢測信號和未圖示的物像掃描器的數(shù)據(jù)，檢測確認(rèn)紙頁類的輸送狀態(tài)和輸送時(shí)的張數(shù)。
但是，作為這種檢測方法，如圖5(B)所示，根據(jù)紙頁類152通過部分的各厚度傳感器154a…的傳感數(shù)據(jù)(積分值)算出的是僅相當(dāng)于一個(gè)掃描點(diǎn)的厚度值。然后再根據(jù)各傳感器154a…的傳感數(shù)據(jù)讀取其張數(shù)。
特別是對3個(gè)軌道153a，153b，153c各個(gè)檢測區(qū)域所有的傳感數(shù)據(jù)設(shè)定張數(shù)的確定情況。因此，只有在整個(gè)軌道張數(shù)結(jié)果一致的情況下，才可確認(rèn)輸送了一張紙頁類152。
然而，如圖16(A)所示，有時(shí)在輸送線151上紙頁類152尺寸大而斜行時(shí)，這種尺寸大而斜行的紙頁類152有時(shí)會發(fā)生只有通過第1和第2軌道153a，153b部分，而未通過第3軌道153c的部分的情況。
在這種情況下，即使檢測第1、第2軌道153a，153b的位置的第1、第2厚度傳感器154a，154b檢測確認(rèn)出，而檢測第3軌道153c位置的第3厚度傳感器154c卻不能檢測確認(rèn)出，其結(jié)果，雖然是通過了1張，但不能確定張數(shù)，有時(shí)會發(fā)生錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。
更進(jìn)一步說，如圖16(B)所示，有時(shí)用按在2/3軌道部分(例如第1軌道153a和第2軌道153b)設(shè)定能確定紙頁類152的張數(shù)。在這種情況下，如該圖中的虛線所示，也應(yīng)考慮到紙頁類152a只通過剩下的1/3軌道(第3軌道153c)的情況。因此，對張數(shù)有可能發(fā)生不同的確定，其結(jié)果也會產(chǎn)生錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。
再有，如圖17所示，即使在紙頁類152斜行通過三個(gè)軌道153a～153c的整個(gè)區(qū)域的情況下，在大斜行時(shí)紙頁類邊難復(fù)蓋在邊軌道上，這樣使得在中間軌道和邊軌道上各軌道傳感數(shù)據(jù)是在155a，155b，155c上產(chǎn)生差別。為此，從155a，155c兩邊傳感數(shù)據(jù)量檢測為1張，而從中間的155b的傳感數(shù)據(jù)被檢測為2張。這種不能確定張數(shù)就成為錯(cuò)誤檢測的原因。
作為其它例，有在專利文獻(xiàn)2中已述那樣的，在輸送線上備有厚度檢測機(jī)構(gòu)和圖像檢測機(jī)構(gòu)的判別輸送介質(zhì)的裝置。根據(jù)這個(gè)裝置，即使在輸送時(shí)的斜行嚴(yán)重的情況和多張重疊的情況，紙頁類的種類和張數(shù)都能確定。
即根據(jù)圖像校對等圖像檢測機(jī)構(gòu)可以讀出紙頁類的圖案、外形形狀，根據(jù)厚度檢測機(jī)構(gòu)的輸出可以檢測出有無重疊。隨后，根據(jù)讀出的外形形狀抽取出紙頁類的圖形，以此求出頁類的尺寸和張數(shù)。
在這種情況下，關(guān)于檢測厚度就只有檢測是否是重疊狀態(tài)，而外形形狀的讀取通過圖像檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行。還有，關(guān)于圖像檢測，在用圖像數(shù)據(jù)不能取得輸送介質(zhì)的外形數(shù)據(jù)的情況下，就不可能判別。例如，在判別紙幣時(shí)，在外形的棱角部分不明確時(shí)，因?yàn)橐阅膫€(gè)棱角部分為基準(zhǔn)而難以判定確認(rèn)，因此存在對張數(shù)和幣種難以確定的問題。
具體地講，如圖18所示的存在有完全隱蔽的紙幣181的情況下，張數(shù)和幣種是不能確定的。再有，作為另一例是與專利文獻(xiàn)3中已述的同樣裝置，該裝置也只是根據(jù)檢測厚度來推斷被輸送的紙幣的重疊張數(shù)，至于外形形狀的讀取，用直線排列的光學(xué)傳感器進(jìn)行。
因此，當(dāng)輸送介質(zhì)的外形棱角不明確，如圖18所示那樣存在完全隱蔽的紙幣的情況下，同樣是不能確定張數(shù)和幣種。并且，雖然公開了對于整體輸送圖像，重疊紙幣的整體圖像，分析紙幣的重疊狀態(tài)，在整體圖像不一致時(shí)認(rèn)定為是具有折角紙幣的內(nèi)容，但都只是關(guān)于檢測折角的內(nèi)容，并沒有提出超出以上范圍的內(nèi)容。
專利文獻(xiàn)1特開2001-266105號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平5-54862號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平7-141547號公報(bào)。
本發(fā)明的紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；把由所述輪廓抽取裝置抽取的輪廓數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中保存的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置及根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類張數(shù)的確定裝置。
在此，所謂紙頁類是紙幣、幣券、應(yīng)用紙、卡片等的總稱。
其結(jié)果是，通過把根據(jù)在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)實(shí)際檢測出的波形求得的表示外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)與在記憶裝置中保存的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而能確定被輸送來紙頁類是1張輸送或重疊輸送的通過張數(shù)。
特別是，厚度傳感器能夠通過在紙頁數(shù)輸送線的整個(gè)輸送寬度方向排列的多個(gè)的厚度檢測元件細(xì)分化地檢測出整個(gè)寬度的厚度數(shù)據(jù)。因此，能對整個(gè)輸送線寬度內(nèi)進(jìn)行高精度檢測。而且根據(jù)從這些檢測波形中抽取出的輪廓數(shù)據(jù)，能夠正確地檢測出被輸送的紙頁類的外形形狀。
而且，根據(jù)厚度數(shù)據(jù)和輪廓數(shù)據(jù)的雙方數(shù)據(jù)可以明確知道紙頁類的分布狀態(tài)和輸送狀態(tài)，能高精度地確定通過的張數(shù)。因此即使在檢測出2張厚度的情況下，也能判別出該部分是由于折角，還是由于重疊而產(chǎn)生的。
而且，即使輪廓抽取裝置抽取出的紙頁類的邊角部分不明確，因?yàn)槟艿玫礁郊舆M(jìn)厚度數(shù)據(jù)的紙頁類的立體性數(shù)據(jù)，所以明確重疊狀態(tài)，從而可正確地識別出紙頁類的張數(shù)。
因此，紙頁類即使是斜行輸送，或者即使是輸送折角狀態(tài)和缺損狀態(tài)的紙頁類，也能夠如實(shí)地確定是1張輸送還是重疊輸送。因此，不必?fù)?dān)心錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)高可靠性的計(jì)數(shù)管理。
并且，作為本發(fā)明的另一種紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；把由所述輪廓抽取裝置抽取的輪廓數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中記憶的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置；根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類種類的確定裝置。
這樣，被輸送來的紙頁類即使形成重疊輸送和斜行輸送等的不正常輸送狀態(tài)，也可以根據(jù)取得的數(shù)據(jù)正確地確定紙頁類的種類。
另外，作為本發(fā)明的其他紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；與所述輸送線對向設(shè)置的，通過圖像取得在該輸送線的輸送過程中紙頁類的外形數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得裝置；根據(jù)所述外形數(shù)據(jù)和所述輪廓數(shù)據(jù)計(jì)算出容許值的容許值計(jì)算裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；割據(jù)由所述容許值計(jì)算裝置計(jì)算出的容許值，對所述輪廓數(shù)據(jù)和所述輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置；根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類的張數(shù)的確定裝置。
在此，所謂容許值是指，在把輪廓數(shù)據(jù)和成為基準(zhǔn)的紙頁類的輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而確定的紙頁類張數(shù)時(shí)，如果輪廓數(shù)據(jù)存在于成為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和把容許值加入輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所成數(shù)值之間，并能判斷與該輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相吻合的作為容許范圍值而被使用的數(shù)值。
這樣，由于是根據(jù)由圖像數(shù)據(jù)取得裝置取得的外形數(shù)據(jù)計(jì)算出的容許值，與輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相比較而確定張數(shù)，所以能更正確地確定紙頁類的張數(shù)。
另外，作為本發(fā)明的其他紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記憶裝置；根據(jù)所述輪廓數(shù)據(jù)檢測出被輸送的紙頁類的折角的折角檢測裝置；當(dāng)所述折角檢測裝置檢測出有折角時(shí)，根據(jù)所述輪廓數(shù)據(jù)，作成展開所述檢測出的折角的展開數(shù)據(jù)，然后把其與所述輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置及根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類的張數(shù)的確定裝置。
在此，所謂展開折角是指，對檢測出有折角的部分，以線對稱圖形進(jìn)行折返，作成數(shù)據(jù)。
這樣，即使是有折角的紙頁類，也可以根據(jù)展開數(shù)據(jù)得知其沒有折角的原來狀態(tài)。因此，能如實(shí)地確定張數(shù)。
圖2是表示紙幣確定裝置的簡單結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示厚度檢測元件的內(nèi)部構(gòu)造的縱向剖面圖。
圖4是表示厚度傳感器的外觀圖。
圖5是紙幣確定裝置的控制電路方框圖。
圖6是表示抽取輪廓數(shù)據(jù)例的說明圖。
圖7是表示紙幣立體輪廓抽取例的說明圖。
圖8是表示其它紙幣立體輪廓抽取例的說明圖。
圖9是表示從CCD圖像傳感器取得圖像數(shù)據(jù)例的說明圖。
圖10是表示紙幣判別處理例的說明圖。
圖11是表示其它紙幣判別處理例的說明圖。
圖12是表示折角紙幣判別處理例的說明圖。
圖13是表示折角展開算法的說明圖。
圖14是表示紙幣確定裝置處理動作的流程圖。
圖15是表示以往紙頁類輸送檢測組成的輸送說明圖。
圖16是表示以往紙頁類在大斜行時(shí)輸送檢測例的輸送說明圖。
圖17是表示以往紙頁類錯(cuò)誤計(jì)數(shù)例的輸送說明圖。
圖18是表示以往紙幣在完全隱蔽狀態(tài)的輸送說明圖。
圖中16…識別部，21…紙幣確定裝置，23…CCD圖像傳感器，24…厚度傳感器，51…輪廓抽取部，52…容許值算出部，54…記憶部，55…輪廓比較部，56…確定部，A、A1、A2、A3、A4…紙幣。
圖1表示安裝在ATM內(nèi)部的紙幣處理裝置11，該紙幣處理裝置11在其裝置主體12的上部側(cè)設(shè)置有輸送處理紙幣的紙幣輸送組13，在下部側(cè)設(shè)置有裝存、取出紙幣的紙幣裝存組14，把裝置主體12的上下部分，分離構(gòu)成輸送系和裝存系。
上部側(cè)的紙幣輸送組13在裝置主體12的上部具有紙幣出入口15，把投入于該紙幣出入口15的紙幣導(dǎo)入配置在上部中間位置的識別部16，在識別真?zhèn)巍欧N、張數(shù)、正反以后，導(dǎo)入暫時(shí)保存部17暫時(shí)保存。在識別該輸入的紙幣是反面輸送的情況下，在導(dǎo)入正反翻轉(zhuǎn)部18把正反面調(diào)整一致后，導(dǎo)入暫時(shí)保存部17，在進(jìn)一步判定屬于識別不良的情況下，導(dǎo)入返還保存部19暫時(shí)保存后，返還至原紙幣出入口15。然后，從暫時(shí)保存部17選擇在運(yùn)用上最適宜的裝存時(shí)間，把其裝存到下部側(cè)的紙幣裝存組14內(nèi)。
另一方面，位于下部側(cè)的紙幣裝存組14，由固定設(shè)置的第1～第3存幣器S1～S3和許可拆裝的供給盒C1及回收盒C2組成。其中第1～第3存幣器S1～S3具備紙幣的集聚功能和調(diào)出功能，把萬元、千元、五千元的3個(gè)幣種按幣種分類裝存，在輸出幣時(shí)，從任意的存幣器S1～S3把紙幣逐1張地調(diào)出，然后導(dǎo)入識別部16，在對幣種校對后輸送向紙幣出入口15。
再有，供給盒C1在開始營業(yè)時(shí)和補(bǔ)充紙幣時(shí)，將紙幣分配裝存在各存幣器S1～S3內(nèi)，在停止?fàn)I業(yè)時(shí)和存滿時(shí)從各存幣器S1～S3回收紙幣?；厥蘸蠧2還回收在存取紙幣時(shí)和進(jìn)行補(bǔ)充處理時(shí)所發(fā)生的識別不良紙幣和忘記取走的紙幣等的無效紙幣。
在上述輸送途中的識別部16，即使紙幣在不正常狀態(tài)下輸送，下述的紙幣確定裝置21也可以確定此時(shí)通過的張數(shù)和幣種。
圖2示有上述的紙幣裝置21，該紙幣確定裝置21具有例如，在識別部16的識別輸送線22上，如圖2(A)所示，配置的一元CCD圖像傳感器23和厚度傳感器24，對輸送來的紙幣A可以采用2種檢測裝置讀出的結(jié)構(gòu)。
上述識別輸送線22，如圖2(B)所示，在輸送寬度方向架設(shè)有上下相對的驅(qū)動輸送輥R1，R2，把以橫長水平狀態(tài)輸送到這里的紙幣A1張1張地夾持輸送向后段。此時(shí)輸送輥R1，R2的驅(qū)動是通過未圖示的輸送馬達(dá)輸送旋轉(zhuǎn)力而定速旋轉(zhuǎn)。
沿上述輸送輥R1，R2在輸送方向整個(gè)寬度內(nèi)配置CCD圖像傳感器23，通過圖像取得通過這里的紙幣的外形數(shù)據(jù)。
厚度傳感器24在識別輸送線22的輸送寬度方向，為提高分辨率在整個(gè)寬度內(nèi)把多個(gè)的厚度檢測元件25在輸送上面?zhèn)葻o間隙地排成一列，在相對輸送下面?zhèn)龋瑯拥卦谳斔头较蛘麄€(gè)寬度內(nèi)相對設(shè)置有傳感對應(yīng)輥R3。在這樣相對設(shè)置上面?zhèn)鹊暮穸葯z測元件25和下面?zhèn)鹊膫鞲袑?yīng)輥R3的上下相對面間沿水平方向紙幣A通過時(shí)，對其紙幣A的厚度進(jìn)行檢測。
圖3是表示組成厚度傳感器24的1個(gè)厚度檢測元件25的內(nèi)部構(gòu)造圖，圖3(A)是厚度檢測元件25的正面剖面圖，圖3(B)是厚度檢測元件25的側(cè)面剖面圖。
各厚度檢測元件25，把由螺旋彈簧32頂靠向下方并安裝在承口主體31下部的T字形可動金屬片33頂靠成突出于承口主體31的下面，在上部使內(nèi)置電磁線圈34的輸出端子35突出于承口主體31的上面，并且，輸出端子35與控制部連接。
上述厚度檢測元件25具有鄰近傳感器結(jié)構(gòu)，它的檢測動作通過螺旋彈簧32的上下伸縮作用帶動可動金屬片33上下移動，在紙幣A通過時(shí)，紙幣的厚度部分把可動金屬片33推向上方。在被推向上方而發(fā)生位移時(shí)的機(jī)械位移量通過配置在承口主體31上部的磁性線圈34變換為電壓的變化(通過可動金屬片33與磁性線圈34的間隔變化)，作為厚度檢測電信號從輸出端子35輸出。
圖4是把在輸送寬度方向配置在細(xì)長的承口主體31每隔一定間隔緊密裝配的多個(gè)厚度檢測元件25的成直線排列狀態(tài)的厚度傳感器24的擴(kuò)大示圖，圖4(A)是顯示輸出端子35排列狀態(tài)的平面圖，圖4(B)是顯示可動金屬片33排列狀態(tài)的側(cè)視圖。
在使用上述厚度傳感器24的情況下，通過在識別輸送線22的輸送寬度方向的整個(gè)寬度內(nèi)排列的多個(gè)厚度檢測元件25，就能細(xì)分化地檢測整個(gè)寬度內(nèi)的厚度數(shù)據(jù)。因此，由于能對輸送寬度方向的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行高精度檢測，所以能正確地抓住在厚度傳感 24的位置通過的紙幣A的整體厚度分布狀態(tài)。根據(jù)這一點(diǎn)，使下述的抽取紙幣的立體輪廓成為可能。
圖5所示為紙幣確定裝置21的控制電路方框圖，該控制電路由與厚度傳感器24連接的輪廓抽取部51、與CCD圖像傳感器23連接的容許值算出部52、體積運(yùn)算部53、記憶部54、輪廓比較部55、確定部56組成。
在上述輪廓抽取部51，能夠得到組成厚度傳感器24的每個(gè)厚度檢測元件25檢測出的紙幣A在輸送寬度方向細(xì)分化的厚度數(shù)據(jù)，從該細(xì)分化的厚度數(shù)據(jù)抽取表示紙幣外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)。
圖6表示每個(gè)厚度檢測元件25檢測出的檢測波形例，隨著紙幣的輸送，根據(jù)每個(gè)厚度檢測元件25對應(yīng)于紙幣厚度的輸出電壓的時(shí)間變化輸出檢測波形。
如圖6(A)所示，在相同尺寸的2張紙幣A1，A2以斜行移動狀態(tài)重疊輸送(連帶輸送)時(shí)，相同厚度傳感器24的各個(gè)厚度檢測元件25檢測出的輸出波形可以得到在輸送寬度方向1張的檢測波形W1和2張的檢測波形W2。從這些波形數(shù)據(jù)就能正確地抽取是發(fā)生重疊輸送還是斜行移動輸送狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
同樣，如圖6(B)所示，當(dāng)尺寸不同的2張紙幣A3，A4以重疊成像1張的狀態(tài)重疊輸送時(shí)，從厚度傳感器24的各厚度檢測元件25檢測出的輸出波形可以得到在輸送寬度方向能得到1張的檢測波形W3和2張的檢測波形W4。在這種情況下根據(jù)波形數(shù)據(jù)就能正確地抽取有重疊輸送發(fā)生和是不同尺寸的2張重疊輸送狀態(tài)的有關(guān)數(shù)據(jù)。
圖7是表示抽取紙幣輪廓例，關(guān)于就圖6(A)所述相同尺寸的2張紙幣A1，A2，在以斜行移動狀態(tài)重疊輸送情況下紙幣輪廓抽取處理進(jìn)行說明。
在能得到在這種重疊輸送對來自厚度檢測元件25的波形數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)該波形數(shù)據(jù)，如圖7(A)所示，結(jié)合波形數(shù)據(jù)，把各厚度檢測元件25之間的數(shù)據(jù)用直線補(bǔ)充處理而形成立體圖形71。用直線連接該立體圖形71的頂點(diǎn)(角部)，如圖7(B)所示，抽取被重疊輸送的紙幣的輪廓。
圖8表示在其它情況時(shí)抽取紙幣輪廓例，用于對在把圖6(B)所示的尺寸不同的2張紙幣A3，A4，在以重疊成如同1張的狀態(tài)重疊輸送時(shí)，紙幣輪廓的抽取處理進(jìn)行說明。
在得到該重疊輸送時(shí)的波形數(shù)據(jù)的時(shí)，根據(jù)該波形數(shù)據(jù)，如圖8(A)所示，結(jié)合來自各厚度檢測元件25的波形數(shù)據(jù)，把各厚度檢測元件25之間的數(shù)據(jù)用直線補(bǔ)充處理而形成立體圖形81。把該立體圖形81的頂點(diǎn)用直線連接抽取重疊輸送紙幣的輪廓。
上述波形數(shù)據(jù)的補(bǔ)充處理，在厚度傳感器自身的分辨率(與多個(gè)厚度檢測元件25的排列間隔成比例)是數(shù)毫米時(shí)，把檢測元件間的數(shù)據(jù)用直線補(bǔ)充，而精度較好地求得立體輪廓。這時(shí)，厚度檢測元件25的間隔越密，其分辨率就越高，如果仔細(xì)設(shè)置，就沒有必要補(bǔ)充處理。
另一方面，在容許值算出部52中，在把輪廓數(shù)據(jù)與記憶部54的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，如果在輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與在輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)加入容許值的數(shù)據(jù)之間有輪廓數(shù)據(jù)，則作為容許范圍的值能判斷為與該輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相吻合的容許范圍的值而算出容許值。
在此，根據(jù)從CCD圖像傳感器23取得的紙幣圖像的外形數(shù)據(jù)和上述輪廓數(shù)據(jù)之間的差算出容許值。
這樣，例如即使在傳感器自身的分辨率低的情況下，根據(jù)與分辨率高的圖像的外形數(shù)據(jù)的差算出容許值，因?yàn)橐栽撊菰S值為基礎(chǔ)和輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，所以能更高精度地確定張數(shù)，幣種。
圖9是從CCD圖像傳感器23取得圖像數(shù)據(jù)的示例，在相同尺寸的2張紙幣A1，A2以斜行移動狀態(tài)重疊輸送時(shí)，CCD傳感器23取得重疊紙幣的圖像數(shù)據(jù)91，采用進(jìn)行對該圖像數(shù)據(jù)91的雙值化處理來決定紙幣的外形。在做此決定時(shí)，通過根據(jù)圖像數(shù)據(jù)91找出紙幣的四角形的角，就能決定紙幣的外形。
容許值的算出是容許值算出部52通過算出圖像數(shù)據(jù)(外形數(shù)據(jù))與上述的輪廓數(shù)據(jù)的差進(jìn)行的。例如，由于相對于厚度傳感器，CCD圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的分辨率好，所以可通過對照圖像數(shù)據(jù)與輪廓數(shù)據(jù)雙方的數(shù)據(jù)來進(jìn)行。
當(dāng)計(jì)算出的CCD圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的外形數(shù)據(jù)與厚度傳感器的輪廓數(shù)據(jù)之差(厚度傳感器數(shù)據(jù)—圖像數(shù)據(jù))，在紙幣長度方向?yàn)?mm的情況下，在把輪廓數(shù)據(jù)與記憶部54中的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，在輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的紙幣的長度方向要加上2mm的容許值進(jìn)行比較。
具體地說，在用輪廓數(shù)據(jù)抽取的紙幣長度方向?yàn)?21mm，用圖像數(shù)據(jù)抽取的紙幣長度向?yàn)?19mm的情況下，容許值算出為121-119＝2mm。因此，在與輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(120mm)比較時(shí)，要加上容許值2mm，如果是在120mm-122mm的范圍內(nèi)，就可判定為是與輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相吻合的幣種。
再有，在體積運(yùn)算部53，根據(jù)比較從厚度數(shù)據(jù)和輪廓數(shù)據(jù)能得到計(jì)算出的被輸送來紙幣的立體數(shù)據(jù)體積與在記憶部54記憶的體積基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能正確地認(rèn)識紙幣的張數(shù)和幣種。
在記憶部54中，記憶有每種流通幣所規(guī)定的縱橫的長度，體積等成為基準(zhǔn)的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和體積基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
例如，被輸送使用的幣種是2幣種時(shí)，用橫長方式被輸送的A幣種假如厚度為0.1mm，縱橫長度為70mm×120mm時(shí)，體積則成為840mm3。還有B幣種假如厚度為0.1mm，縱橫長度為60mm×110mm時(shí)，體積則成為660mm3。將這些雙方的數(shù)據(jù)保存，以便作為判定基準(zhǔn)用。
在輪廓比較部55把實(shí)際檢測出的輪廓數(shù)據(jù)和在記憶部54記憶的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相比較而進(jìn)行紙幣的判別處理。
圖10表示紙幣的判別處理例，如圖10(A)和圖10(B)所示，根據(jù)從厚度傳感器24得到的檢測波形抽取紙幣的輪廓數(shù)據(jù)。將該抽取的輪廓數(shù)據(jù)和記憶部54記憶的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相比較。
如圖10(C)所示，該結(jié)果可以求得在記憶部54記憶有2張A幣種和在記憶部54沒有記憶的不同尺寸的四角形(50mm×100mm)。因此，能判別不同尺寸的四角形是無效數(shù)據(jù)。
圖11表示其它紙幣判別處理例，如圖11(A)和圖11(B)所示，根據(jù)從厚度傳感器24得到的檢測波形抽取紙幣的輪廓數(shù)據(jù)。將該抽取的輪廓數(shù)據(jù)和記憶部54記憶的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相比較。
如圖11(C)所示，該結(jié)果可以求得在記憶部54記憶有A幣種和B幣種的相同尺寸的四角形。據(jù)此，能判別2張不同幣種重疊輸送。
在確定部56是校對體積運(yùn)算部53運(yùn)算的紙幣的體積數(shù)據(jù)和在輪廓比較部55進(jìn)行比較的比較結(jié)果，此時(shí)，如果是在誤差范圍之內(nèi)，就可確定其紙幣的張數(shù)的幣種。
例如，用圖10所述的那樣，在確定發(fā)生相同尺寸紙幣連帶輸送的張數(shù)和幣種時(shí)，要判定求得的2張A幣種的數(shù)據(jù)是否在體積運(yùn)算部53運(yùn)算的體積840mm3×2±體積容許值的范圍內(nèi)。這時(shí)，如果是誤差范圍內(nèi)(容許范圍內(nèi))的數(shù)值，就能確定為2張A幣種連帶輸送。
同樣，用圖11所述的在確定發(fā)生不同尺寸紙幣連帶輸送的張數(shù)和幣種時(shí)，要判定求得A幣種和B幣種的數(shù)據(jù)是否在體積運(yùn)算部53運(yùn)算的體積840mm3+660mm3±體積容許值的范圍內(nèi)。這時(shí)，如果是誤差范圍的數(shù)值，就能確定為A幣種和B幣種的2張連帶輸送。
再有，在確定時(shí)，無論是體積和輪廓的那種數(shù)據(jù)，都可能某種程度的預(yù)測張數(shù)，通過利用2個(gè)數(shù)據(jù)，確定的精度會變得更高。還有，在斜行增大時(shí)，因?yàn)閺妮斔途€整個(gè)寬度內(nèi)排列的厚度傳感器的厚度數(shù)據(jù)能抽取表示紙幣外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)，所以使精度高的確定張數(shù)和確定幣種成為可能。
圖12表示輸送折角紙幣時(shí)的檢測例，如圖12(A)所示，在輸送來折角a狀態(tài)紙幣時(shí)，用CCD圖像傳感器23讀出該紙幣的圖像。
如圖12(B)所示，使用讀出CCD圖像傳感器23能得到具有折角形狀的不是四角形的圖像數(shù)據(jù)121。
如圖12(C)所示，使用厚度傳感器24能得到具有折角形狀的不是四角形的輪廓數(shù)據(jù)122。
然后，在輪廓由抽取部51抽取具有折角的輪廓數(shù)據(jù)122時(shí)，如圖12(D)所示，將輪廓數(shù)據(jù)的折角a部分沿輪廓展開。根據(jù)在輪廓比較部55對該展開數(shù)據(jù)和輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較就能校對確認(rèn)。
在該輪廓比較部55不是四角形的輪廓數(shù)據(jù)122與記憶部54的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不能校對確認(rèn)，而且在圖中，因右上方有折角的三角形部分的厚度增加了1倍，所以能檢測出有折角再現(xiàn)。這時(shí)將用下述的進(jìn)行展開的方法作成展開數(shù)據(jù)。其結(jié)果在確定部56即使輸送有折角的紙幣，也能正確地確定張數(shù)和幣種。
圖13表示上述有折角紙幣的展開算法，把折角紙幣的輪廓數(shù)據(jù)用圖形表示，以求此時(shí)的各頂點(diǎn)編號和與它相連接的分支數(shù)。
此時(shí)，折角紙幣的頂點(diǎn)(角部)有6個(gè)，所以符與其頂點(diǎn)的號碼為1～6，如果作為行列(頂點(diǎn)號，分支數(shù))表示就成為如下(1，2)(2，2，)(3，3)在分支數(shù)3能夠折回(4，2)(5，3)在分支數(shù)3能夠折回(6，2)該結(jié)果是，由于在支數(shù)為3的位置能夠折回(在圖13情況下其頂點(diǎn)號為3和5的位置能夠折回)，所以根據(jù)上述厚度數(shù)據(jù)右上方三角形各邊的厚度變成2個(gè)邊的厚度，以及根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)展開時(shí)輪廓相當(dāng)于為成為四角形的情況，以此來決定折角部分的折因位置。
在對應(yīng)上述的支數(shù)3沒有2個(gè)頂點(diǎn)，或者有4個(gè)以上頂點(diǎn)時(shí)，一般應(yīng)考慮到紙幣有重疊。
參照流程圖14說明采用這種結(jié)構(gòu)的紙幣確定裝置21來確定紙幣的張數(shù)和幣種時(shí)的處理動作。
紙幣在通過識別輸送線22時(shí)，用厚度傳感器24檢測其通過紙幣的厚度，還用CCD圖像傳感器23取得紙幣的圖像(步驟n1)。
從上述的厚度傳感器24的每個(gè)厚度檢測元件25檢測出的檢測波形，在輪廓抽取部51抽取表示紙幣的外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)(步驟n2)。
還有，在容許值算出部52，根據(jù)從用CCD圖像傳感器23取得的圖像求到的外形數(shù)據(jù)和在上述的輪廓抽取部51抽取的輪廓數(shù)據(jù)之間的差，算出容許值(步驟n3)。
在輪廓比較部55，對加入算出容許值而得到的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(步驟n4)。
此時(shí)，根據(jù)比較結(jié)果在輪廓比較部55判定紙幣是否有折角產(chǎn)生(步驟n5)。
在判定沒有折角紙幣的情況下，推斷幣種和張數(shù)(步驟n6)。
再有，在體積運(yùn)算部53根據(jù)厚度數(shù)據(jù)和輪廓數(shù)據(jù)求體積(步驟n7)。
根據(jù)該求得的體積與在記憶部54中的體積基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，在確定部56判定該求得的體積是否在容許范圍內(nèi)(步驟n8)。
此時(shí)，若判定是在容許范圍內(nèi)，在判定為有可能確定的紙幣后確定它的幣種和張數(shù)(步驟n9)。
但是，在上述步驟n8被判定為容許范圍以外時(shí)，因不能確定所以進(jìn)行無效處理。
在上述步驟n5判定為有折角的情況下，同時(shí)又判定出有不能展開的折角的數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行無效處理。
但是，在上述的步驟n5雖然判定為有折角，但用線對稱圖形使其折角部分折回而有可能展開的話(步驟n10)，要制作成展開紙幣折角的展開數(shù)據(jù)，按無折角正規(guī)紙幣進(jìn)行換算數(shù)據(jù)處理。其后，完成已述的步驟n6以后的處理，進(jìn)行確定紙幣的幣種和張數(shù)(步驟n11)。
這樣，由于通過厚度傳感器24在識別輸送線22的輸送寬度方向的整個(gè)寬度內(nèi)用多個(gè)的厚度檢測元件25細(xì)分化檢測整個(gè)寬度內(nèi)的厚度數(shù)據(jù)，所以在輸送寬度方向整個(gè)區(qū)域內(nèi)能進(jìn)行高精度地檢測。
然后，用從該厚度數(shù)據(jù)抽取表示紙幣外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的方法，就能正確地抓住紙幣的立體輪廓。因此，即使沒有圖像數(shù)據(jù)，也能正確地確定紙幣的張數(shù)和幣種。
并且，即使在有如圖18所示的完全隱蔽的紙幣連續(xù)輸送時(shí)，根據(jù)紙幣的立體數(shù)據(jù)也能正確地確定紙幣的張數(shù)和幣種。
如上所述，若在處理紙幣的ATM的識別部組裝紙幣確定裝置，該紙幣確定裝置通過在識別輸送線輸送寬度方向的整個(gè)寬度內(nèi)排列的多個(gè)的厚度檢測元件就可細(xì)分化地檢測整個(gè)寬度內(nèi)的厚度數(shù)據(jù)，所以在輸送寬度方向的整個(gè)區(qū)域內(nèi)能進(jìn)行高精度地檢測，不論斜行輸送都能正確地抓住紙幣。因此，不必?fù)?dān)心未通過和錯(cuò)誤判定能可靠性高的計(jì)數(shù)管理。
還有，即使沒有圖像數(shù)據(jù)，也能正確地確定紙幣的張數(shù)和幣種，即使在有如圖18所示的完全隱蔽的紙幣連續(xù)輸送時(shí)，根據(jù)以高精度的厚度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而得到的紙幣立體的數(shù)據(jù)就能正確地確定紙幣的張數(shù)和幣種。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在相互對應(yīng)上如本發(fā)明的紙頁類確定裝置與實(shí)施例中的紙幣確定裝置21相對應(yīng)，以下同樣輸送線對應(yīng)識別輸送線22；紙頁類對應(yīng)紙幣A，A1，A2，A3，A4；輪廓抽取裝置對應(yīng)輪廓抽取部51；記憶裝置對應(yīng)記憶部54；比較裝置和折角檢測裝置對應(yīng)輪廓比較部55；確定裝置對應(yīng)確定部56；圖像數(shù)據(jù)取得裝置對應(yīng)CCD圖像傳感器23；容許值算出裝置對應(yīng)容許值算出部52；本發(fā)明可在由本發(fā)明的權(quán)利要求所述的技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上應(yīng)用，不僅限于上述實(shí)施例的構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，通過從厚度傳感器的檢測波形取得紙頁類的立體輪廓，能高精度、可靠性高地進(jìn)行紙頁類輸送張數(shù)和種類的確定。
權(quán)利要求
1.一種紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；把由所述輪廓抽取裝置抽取的輪廓數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中保存的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置及根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類張數(shù)的確定裝置。
2.一種紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；把由所述輪廓抽取裝置抽取的輪廓數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中記憶的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置；根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類種類的確定裝置。
3.一種紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；與所述輸送線對向設(shè)置的，通過圖像取得在該輸送線的輸送過程中紙頁類的外形數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得裝置；根據(jù)所述外形數(shù)據(jù)和所述輪廓數(shù)據(jù)計(jì)算出容許值的容許值計(jì)算裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記憶裝置；割據(jù)由所述容許值計(jì)算裝置計(jì)算出的容許值，對所述輪廓數(shù)據(jù)和所述輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置；根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類的張數(shù)的確定裝置。
4.一種紙頁類確定裝置，其特征在于包括把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器；從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出表示通過輸送線紙頁類外形形狀的輪廓數(shù)據(jù)的輪廓抽取裝置；保存作為基準(zhǔn)的紙頁類的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記憶裝置；根據(jù)所述輪廓數(shù)據(jù)檢測出被輸送的紙頁類的折角的折角檢測裝置；當(dāng)所述折角檢測裝置檢測出有折角時(shí)，根據(jù)所述輪廓數(shù)據(jù)，作成展開所述檢測出的折角的展開數(shù)據(jù)，然后把其與所述輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較裝置及根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果至少確定紙頁類的張數(shù)的確定裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中的任意一項(xiàng)所述的紙頁類確定裝置，其特征在于所述確定裝置通過所述比較裝置，對在所述輪廓數(shù)據(jù)中的紙頁類的尺寸數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中保存的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的紙頁類的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，把比較結(jié)果為一致的數(shù)確定為紙頁類的張數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紙頁類確定裝置，其特征在于所述確定裝置通過所述比較裝置，對在所述輪廓數(shù)據(jù)中的紙頁類的尺寸數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中保存的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的每種紙頁類的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，把比較結(jié)果為一致的種類確定為紙頁類的種類。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙頁類確定裝置，其特征在于所述折角檢測裝置在所述輪廓數(shù)據(jù)中具有非四角形的數(shù)據(jù)時(shí)，視為檢測到有折角的紙頁類。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紙頁類確定裝置，其特征在于設(shè)有把檢測通過輸送線紙頁類厚度的多個(gè)厚度檢測元件排列在輸送線整個(gè)寬度內(nèi)的厚度傳感器，從由各個(gè)厚度檢測元件檢測出的檢測波形中抽取出紙頁類的輪廓數(shù)據(jù)，通過把該抽取的輪廓數(shù)據(jù)與在所述記憶裝置中保存的作為基準(zhǔn)的輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判定，確定紙頁類張數(shù)。由此，即使在重疊輸送和斜輸送等不正常輸送狀態(tài)和輸送紙頁類自身存在折角、破損、欠損等各種狀態(tài)下的紙頁類輸送過程中，也能夠正確確定張數(shù)和類別，從而，可實(shí)現(xiàn)高可靠性的紙頁類確定裝置。
文檔編號G07D7/00GK1441389SQ0310277
公開日2003年9月10日 申請日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月28日
發(fā)明者熊本浩, 安木秀之 申請人:歐姆龍株式會社