專利名稱：紙幣識別裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及識別紙幣真偽的紙幣識別裝置。
背景技術：
圖8是以往的紙幣識別裝置的框圖，插入到插入口1的紙幣2被導入通路3中，通過輸送裝置4輸送，設置在通路3的壁面的磁阻元件7檢測附著在紙幣2上的特征信息的磁強度(level)，被檢測出的磁強度信號通過放大器8放大，在峰值保持電路9中變換成易識別的形態，然后為了識別紙幣2的真偽和幣值，在識別部10中和基準信息相比較，端子11輸出這樣得到的識別結果。
作為紙幣識別裝置的以往技術，例如被公開的日本專利申請特開2003-85612號公報。然而，由于最近的偽造是高精度的，所以期望由上述磁阻元件構成的更高精度檢測紙幣的特征信息的裝置。
發明內容
本發明的紙幣識別裝置，包括并聯連接電路，其由電感元件和電容元件組成，根據紙幣的特征信息改變諧振頻率；振蕩器，其與并聯連接電路連接；相位比較部，其通過比較振蕩器的輸出信號的相位來檢測紙幣的特征信息；識別部，其根據被檢測的特征信息識別紙幣的真偽。
也就是說，根據紙幣的特征信息使振蕩器的振蕩頻率變化，相位比較部通過相位比較振蕩頻率，高精度地檢測紙幣的特征信息，因此可以實現高精度的紙幣識別。
圖1是本發明的實施方式1的紙幣識別裝置的框圖。
圖2是圖1所示的紙幣識別裝置中的傳感器和振蕩器的電路圖。
圖3是圖1所示的紙幣識別裝置中的電壓控制振蕩器的電路圖。
圖4是表示用本發明實施方式2的紙幣識別裝置識別紙幣的圖。
圖5是表示由本發明的實施方式2的紙幣識別裝置中的電容元件組成的紙幣識別的圖。
圖6是本發明的實施方式3的紙幣識別裝置的框圖。
圖7是圖6所示的紙幣識別裝置中的延遲電路的電路圖。
圖8是以往的紙幣識別裝置的框圖。
具體實施例方式
下面針對本發明的實施方式，利用圖面進行說明。
(實施方式1)圖1是實施方式1的紙幣識別裝置的框圖。插入到插入口21的紙幣20被導入到通路23中，通過具有帶輪25和同步帶26的輸送裝置24被輸送；并聯連接電路29由作為電感元件的線圈27和作為電容元件的電容28并聯連接構成，作為提取紙幣20的特征信息的傳感器，將線圈27設置在通路23的壁面；線圈27纏繞在鐵氧體磁心上，和并聯電容28一起在約8MHz左右諧振，由并聯連接電路29和振蕩器38構成特征提取部38a。作為紙幣20的特征信息假想使用磁性體或金屬或電介質。
圖2是振蕩器38的電路圖，并聯連接電路29的一端通過耦合電容30連接晶體管31的基極，另一端接地；晶體管31的集電極連接電源32的同時，也通過電容33接地；在晶體管31的基極和發射極之間連接電容34，在晶體管31的發射極和地之間連接電阻35和電容36，輸出端子37從晶體管31的發射極引出；這樣構成了科爾皮茲(Colpitts)型的振蕩器38。
如圖1所示，振蕩器38的輸出端子37連接相位比較器39的一個輸入，相位比較器39的輸出通過截止頻率3KHz的環形濾波器42和環形放大器60，連接到電壓控制振蕩器43的輸入端子45上。環形濾波器42包括輸入與輸出之間的電阻40和輸出與地之間的電容41；電壓控制振蕩器43的輸出連接到相位比較器39的另一個輸入上。通過相位比較器39、環形濾波器42、電壓控制振蕩器43及環形放大器60構成由PLL方式的相位比較部60a。
圖3是電壓控制振蕩器43的電路圖；在輸入端子45和連接點46之間連接電阻47。在連接點46和地之間連接變容二極管48和電感49構成的并聯連接電路50。連接點46通過耦合電容51與晶體管52的基極連接。晶體管52的集電極連接電源32的同時，通過電容53接地。在晶體管52的基極和發射極之間連接電容54。在晶體管52的發射極和接地之間連接電阻55和電容56。從晶體管52的發射極引出的輸出端子57與相位比較器39的另一個輸入連接，這樣構成了科爾皮茲型的電壓控制振蕩器43。根據從輸入端子45來的輸入電壓，并聯連接電路50的諧振頻率以8MHz為中心約100Hz的范圍內變化，所以電壓控制振蕩器43的輸出頻率，在以8MHz為中心約100Hz的范圍內變化。
如圖1所示，環形放大器60的輸出連接識別部61；輸出端子62輸出識別結果；驅動電動機63按照識別部61的指令以每秒約進行1次紙幣識別的一定速度，驅動輸送機構24。
下面說明如上述那樣構成的紙幣識別裝置的動作，如圖1所示，紙幣20通過插入口21導入到通路23中，通過輸送裝置24被輸送。紙幣20在被輸送時，根據附著在紙幣20上的磁性體或金屬或電介質帶來的特征信息，使設置在通路23的壁面上的線圈27的電感變化，其結果使并聯連接電路29的諧振頻率變化，即振蕩器38的振蕩頻率根據輸送的紙幣20的特征信息而變化。相位比較器39，通過比較隨著紙幣20的輸送而變化的振蕩器38的輸出信號和電壓控制振蕩器43的輸出信號的相位，將紙幣20的特征信息作為電壓的變化部分進行高精度地檢測。在本實施方式中檢測精度為0.15mm。
識別部61，將相位比較器39檢測的紙幣20的特征信息和存儲于存儲器中的基準信息相比較，識別紙幣20的真偽和幣值。在輸出端子62輸出這樣得到的識別結果。
(實施方式2)實施方式2和實施方式1不同之處在于，提取紙幣的特征信息的傳感器，使用電容28代替線圈27，其他的構成和實施方式1相同。電容28的容量根據紙幣的特征信息而變化，其結果是并聯連接電路29的諧振頻率變化，振蕩器38的振蕩頻率變化。當紙幣上附著鋁或電介質時，雖然用實施方式1的識別裝置也能識別，但優選用實施方式2的識別裝置進行識別。
圖4表示作為實施方式2識別的紙幣的例子的紙幣74的平面圖。紙幣74沿短邊方向上具有在鋁71上涂敷了多個磁性體72的安全線73。
如圖5所示，電容28的電極75a、75b分別設置在通路23的上方和下方。紙幣74在電極75a、75b之間被輸送。安全線73在通過電極75a、75b之間時，電容28的容量變化，其結果是并聯連接電路29的諧振頻率變化。由此能夠高精度地檢測出紙幣74的特征信息。
電極75a、75b如圖5的虛線所示，也可設置在紙幣74的兩端，如果這樣設置電極75a、75b，由于電容28包括全部的安全線73，所以能夠穩定地檢測。
(實施方式3)實施方式3和實施方式1不同點在于，代替由PLL方式的相位比較電路60a，利用由延遲電路組成的相位比較電路160a。
圖6是實施方式3的紙幣識別裝置的框圖。和實施方式1相同的構成附以同一符號，省略其說明。振蕩器38的輸出端子37連接到相位比較器139的一個輸入上，振蕩器38的輸出端子37通過延遲電路140連接到另一個輸入上。
如圖7所示，延遲電路140由輸入141與輸出142之間的22kΩ的電阻143，和輸出142與地之間的1000pF的電容144構成，具有約22μs的延遲時間。延遲電路140的輸入141連接到振蕩器38的輸出端子37上，輸出142連接到相位比較器139的另一個輸入上。延遲電路140的延遲時間設定在10μs以上、1ms以下的范圍內。最低延遲時間10μs最好設定為振蕩頻率的約10倍左右。另外，最高延遲時間1ms受構成識別電路146的微型計算機的處理速度的制約。
如圖6所示，相位比較器139的輸出通過具有約1kHz截止頻率的低通濾波器145連接識別部146。輸出端子147輸出識別結果。通過相位比較器139、延遲電路140和低通濾波器145構成由延遲電路組成的相位比較部160a。
下面說明象上述那樣的構成的紙幣識別裝置的動作。紙幣20通過插入口21被導入通路23中，通過輸送機構24輸送。紙幣20在被輸送時，根據附著在紙幣20上的特征信息，設置在通路23的壁面的線圈27的電感值變化，其結果使并聯連接電路29的諧振頻率變化。即振蕩器38的振蕩頻率根據被輸送的紙幣20的特征信息而變化。相位比較器139比較隨著紙幣20的輸送而變化的振蕩器38的輸出信號和延遲電路140的輸出信號，將紙幣20的特征信息作為相位差進行高精度地檢測。在本實施方式中檢測精度為0.15mm。因此，能夠識別利用市場上出售的彩色點陣打印機的偽造紙幣。
相位比較器139的輸出通過只使必要信息通過的低通濾波器145，送入識別部146中。識別部146將相位比較器139輸出的紙幣20的特征信息和存儲于存儲器中的基準信息相比較，識別紙幣20的真偽和幣值，輸出端子147輸出這樣得到的識別結果。
還有，延遲電路140也可使用公知的多相濾波器。通過使用多相濾波器，能夠容易且正確地檢測出延遲時間。
還有，延遲電路140也可使用90度移相器。通過使用90度移相器，能夠構成正交(quadrature)FM檢波器，所以能夠很容易地檢測出紙幣的特征信息。
本發明的紙幣識別裝置例如可使用于自動販賣機的紙幣識別裝置中。
權利要求
1.一種紙幣識別裝置，包括輸送紙幣的通路；特征提取部，其提取上述紙幣的特征信息，具有電感元件和電容元件的并聯連接電路和與上述并聯連接電路連接的振蕩器；相位比較部，其通過對上述振蕩器的輸出信號進行相位比較，檢測上述紙幣的上述特征信息；和識別部，其根據上述相位比較部檢測的上述紙幣的上述特征信息，識別上述紙幣的真偽，上述電感元件和上述電容元件中的至少任意一方，以接近在上述通路中被輸送的上述紙幣的方式，設置在上述通路中。
2.根據權利要求1所述的紙幣識別裝置，其特征在于，上述電感元件以接近上述紙幣的方式設置于上述通路的壁面。
3.根據權利要求1所述的紙幣識別裝置，其特征在于，上述電容元件以接近上述紙幣的方式設置于上述通路的壁面。
4.根據權利要求1所述的紙幣識別裝置，其特征在于，進一步，上述相位比較部包括相位比較器，其一方的輸入與上述特征提取部的上述振蕩器的輸出連接；環形濾波器，其與上述相位比較器的輸出連接；環形放大器，其將上述環形濾波器的輸出與上述識別部的輸入連接；電壓控制振蕩器，其連接于上述環形放大器的輸出和上述相位比較器的另一方的輸入之間。
5.根據權利要求1所述的紙幣識別裝置，其特征在于，進一步，上述相位比較部包括延遲電路；相位比較器，其一方的輸入與上述特征提取部的上述振蕩器的輸出連接，另一方的輸入通過上述延遲電路與上述特征提取部的上述振蕩器的輸出連接；和低通濾波器，其與上述相位比較器的輸出連接。
6.根據權利要求5所述的紙幣識別裝置，其特征在于，上述延遲電路具有10微秒以上、1毫秒以下的延遲時間。
7.根據權利要求5所述的紙幣識別裝置，其特征在于，上述延遲電路由多相濾波器構成。
全文摘要
一種紙幣識別裝置，由線圈(27)和電容(28)構成的并聯連接電路(29)與振蕩器(38)連接。比較器(39)通過對振蕩器(38)的輸出信號進行相位比較，檢測出紙幣的特征信息。識別部(61)根據檢測的特征信息識別紙幣的真偽。
文檔編號G07D7/00GK1848180SQ200610075400
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月11日 優先權日2005年4月13日
發明者野津干雄, 堂元一賴, 垣見茂, 后藤涉, 藤島明, 臼井富士男 申請人:松下電器產業株式會社