JPH0319994B2 - - Google Patents
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- JPH0319994B2 JPH0319994B2 JP58105229A JP10522983A JPH0319994B2 JP H0319994 B2 JPH0319994 B2 JP H0319994B2 JP 58105229 A JP58105229 A JP 58105229A JP 10522983 A JP10522983 A JP 10522983A JP H0319994 B2 JPH0319994 B2 JP H0319994B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁界を加えることにより、紙幣等の
被検出物体の表面に生ずる磁界密度の大きさを感
磁性可変インピーダンス手段を用いて走査し、そ
の際得られる磁気パターンから被検出物体を識別
する紙幣等の真偽識別装置に関する。
【従来の技術】
以下各図の説明において同一の符号は同一又は
相当部分を示す。
最近、自動販売機両替機等では物価増加に伴つ
て高額紙幣を取り扱える様にする必要性が強くな
つた。しかしこれらの紙幣を正しく機械に識別さ
せることは簡単にいかない。誤認識を避けるため
の方式として、種々の方式が提案され実用化され
ているが、磁気センサを用いる方法もその中の一
つである。紙幣には磁気インクのパターンが刷り
込まれている。このことは紙幣の識別を機械に行
なわせようとする場合非常に好都合である。つま
り光学的手段による識別に加えて、人間の眼には
見えない磁気パターンを利用して紙幣を識別する
わけであるから、より厳密で誤りのない識別が可
能になる。
この磁気センサとしては磁気ヘツドでも利用で
きるが、その場合、被検体を一旦磁化して検出す
る方法と、磁気ヘツドの巻線を含む共振回路にお
ける、被検体の磁気ヘツドへの接近により生じる
変化を検出する方法とがある。前者は磁化された
被検体の漏洩磁束が紙面近傍に集中するため、被
検体に磁気ヘツドを密着させる必要があり、した
がつて磁気ヘツドを識別装置に取り付ける際に厳
しい精度が要求される上に、信号電圧は被検体の
移動速度に依存するため、安定な信号を得るため
には、高速でしかも安定した走査が必要となる。
また、後者も摺動走査時に磁気ヘツドを被検体に
密着させる必要がある上に、交流信号を用いてい
るために誘導ノイズが大きく、また信号処理回路
が複雑であるという欠点を持つている。
一方磁気センサとして、感磁性可変インピーダ
ンス素子である磁気抵抗素子を用いた後述の磁気
検出器を利用する方法がある。この磁気検出器を
用いた場合は、磁気ヘツドのように閉磁路の一部
に設けられた空隙の磁界を用いるものでなく、磁
石によつて開放空間にできる磁界を利用するいわ
ゆるオープンギヤツプ方式をとれるため、第1図
に示すように、被検体と磁気センサとのスペーシ
ング(距離)の増加に対する、信号電圧従つて後
述の検出感度(スペーシング0mmにおける値を1
とする相対値で示す)の低下が、磁気ヘツドに比
して少なく、被検体の極端な密着は必要ない。例
えば磁気ヘツドの場合は紙幣の裏面パターンはほ
とんど検出不可能であるのに対して、磁気検出器
では信号電圧が数dB低下する程度であることか
らもスペーシング特性の良いことがわかる。従つ
て、取付け精度に大きな余裕があり、システムの
コスト低減が可能となる。また紙幣を摺動走査す
る際の雑音も少なく、信号電圧レベルも磁気ヘツ
ドに比べて数dB大きい。さらに被検体と磁気検
出器との接触圧を弱く構成できるため、摩耗が少
なく磁気ヘツドに比べ長寿命といつた特長もあ
る。
第2図は磁気検出器における検出部の基本構成
を示す。すなわち1は磁石、2は出力端子、3は
磁性インク等の磁気パターンを持つ紙幣等の被検
体、MR1,MR2は該被検体3を走査する磁気抵
抗素子、4は該磁気抵抗素子を直列に接続してな
る磁気検出器である。今点線矢印のように搬送方
向Xの方向に、被検体3が磁気抵抗素子の近傍を
MR2側からMR1側に向けて移動するものとし、
また被検体3が3aの位置に移動し、その磁性パ
ターン中の磁性体が磁気抵抗素子MR2の前面に
来た場合(図示していないが磁気抵抗素子MR1
についても同様とする)と、そうでない場合とに
おける、磁気抵抗素子MR2およびMR1を貫く磁
束密度をそれぞれB+△B,Bとし、また磁気抵
抗素子MR2の前記磁束密度B+△B,Bに対応
する抵抗値をそれぞれR2+△R2,R2、磁気抵抗
素子MR1についても同様にR1+△R1,R1とする
と、出力端子2に表われる出力電圧eo(対接地間
電圧)は次のようになる。
なお前記△Bおよび△R2,△R1はそれぞれ前
記磁束密度Bの変化量および抵抗値R2,R1の変
化量である。
被検体3が3の位置にあり、どの磁気抵抗素
子とも無関係な状態にある場合、出力電圧eo
は下式(1)で表わされる。
eo=Ed=R2/R1+R2・E …(1)
ただしEは磁気検出器4に与えられる電源電
圧(対接地間電圧)である。またここで(1)式に
おけるEdを出力電圧直流分と呼ぶ。
被検体3が位置3aに、すなわちその磁性体
が磁気抵抗素子MR2の前面に来た場合、出力
電圧eoは下式(2)で表わされる。
eo=Ed+es=R2+△R2/R1+R2+△R2・E
≒Ed+R1・△R2/(R1+R2)2・E …(2)
従つて出力電圧eoから前記出力電圧直流分
Edを除いた信号電圧esは下式(2)−1で表わさ
れる。
es=R1・△R2/(R1+R2)2・E …(2)−1
被検体3の磁性体がの場合と同様に磁気抵
抗素子MR1の前面に来た場合、出力電圧eoは
下式(3)で表わされる。
eo=Ed+es=R2/R1+R2+△R1・E
≒Ed−R2・△R1/(R1+R2)2・E…(3)
従つて前項の場合と同様に信号電圧esは下式
(3)−1で表わされる。
es=−R2・△R1/(R1+R2)2・E …(3)−1
ここで2つの磁気抵抗素子の特性が等しいもの
とし、
R1=R2=RM,△R1=△R2=△RM …(4)
と置けば、
前記出力電圧直流分Edは
Ed=2/1・E …(5)
また前記信号電圧esは式(2)−1、(3)−1に対応
して
es=+△RM/4・RM・Eまたは−△RM/4・RM・E
…(6)
となり、信号電圧esの交番の振巾は等しくなる。
すなわち信号電圧esの振巾(大きさ)をESとす
ると、
ES=△RM/4・RM・E …(7)
従つてこのとき式(2)または(3)における出力電圧
eoは(5)、(6)、(7)式の結果を代入し、
eo=Ed+es=1/2・E±ES
=1/2・E±△RM/4・RM・E …(8)
で表わされる。
他方磁気抵抗素子に加わる磁束密度Bとその抵
抗値RMとの関係は、このような弱磁界において
は下式(9)で表わされる。
RM≒RMO(1+K・B2) …(9)
ここにRMO:磁束密度Bが0の時の抵抗値、
K:比例常数、である。
従つて磁束密度の変化量△Bに対応する抵抗値
RMの変化量△RMは
△RM=2・RMO・K・B・△B …(10)
と表わされるので、(9)式と(10)式との結果を(7)に代
入することにより信号電圧の大きさESは下式(11)
のようになる。
ES=K・B・△B/2(1+K・B2)・E …(11)
従つて磁気検出器4から出力される信号電圧の
大きさESは(11)式に見られるように、磁気検出器
4に加えられる電源電圧Eおよび被検体3の磁気
抵抗素子への近接による磁束密度の変化量△Bに
比例する。該変化量△Bは被検体3に含まれる磁
性体の材質、形状等に依存するが、磁気インクで
印刷された文字の場合、印刷の鮮明さ、すなわち
磁性体の附着の面密度および磁気インクの透磁率
に依存する。米国銀行協会採用文字である、
MICR(Magnetic Ink Character Recognition)
用文字の場合、機械による処理を目的としたもの
であるため、紙幣等に用いられた文字に比べ、印
刷も明瞭に行われ、従つて磁気的な特性も良く、
磁気検出器で検出した場合の出力電圧も大きい。
これに対し紙幣等に用いられる磁気インクによる
文字の場合、必ずしも機械による処理を目的とし
て印刷されたものでない上に、流通過程での損傷
が激しいため、磁気的な特性は劣り信号電圧も
MICR用文字に比べ約半分になる。しかしいずれ
にせよ文字に対する感度は磁気ヘツドに比べれば
十分大であり、文字の部分(シグナル部分)と磁
気インクのない部分(ノイズ部分)との検出信号
の比、すなわちS/N比も14dB以上と、識別に
は十分な値になつている。しかし磁気インクによ
る文字以外のパターンはS/N比が十分とれず偽
造紙幣や金種の誤判別等が生じて、高信頼性を要
求される紙幣識別装置の磁気センサにとつては、
最も条件の悪い識別対象となつている。
さて、この磁気検出器に用いている磁気抵抗素
子の欠点は温度変化の大きいことである。この温
度変化は前記(9)式における抵抗値RMOの抵抗温
度係数と、磁気抵抗素子の材料である半導体
InSbの易動度に依存する、比例常数Kの温度変
化に基づくものとに別けて考えることができる。
前者すなわち抵抗値RMOの抵抗温度係数は室
温附近で約−2%/℃と極めて大きな抵抗温度係
数を持つが、これは第2図の構成のように特性の
等しい2つの磁気抵抗素子MR1,MR2を直列に
接続して、その接続点(出力端子2)から出力電
圧eoを取り出す方法により温度補償ができる。
すなわちこの場合出力電圧eoは(8)式と(11)式とか
ら下式(12)で表わされ、
eo=Ed+es=1/2E±ES
=1/2・E±K・B・△B/Z2(1+K・B2)
・E…(12)
この(12)式からは、抵抗値RMOが消失してい
る。
他方後者については検出感度の温度変化として
把握される。すなわち検出感度σは磁束密度の単
位変化量および単位電源電圧あたりの信号電圧の
大きさとして定義され、前記(11)式より下式(13)で
表わされる。
σ=ES/E・△B=K・B/2(1+KB2) …(13)
この検出感度σの温度係数は、Tを絶対温度
(〓)とするときdσ/dT・1/σで表わされるが、こ
の
値は前記検出電圧の大きさESの温度係数
d(ES)/dT・1/(ES)にも等しい。
ところで前記検出感度σの温度係数も室温(絶
対温度300〓)において約−0.5%/〓とかなり大
きく、依然として信号電圧の変動要因となつてい
る。
なお第3図は磁気インクで印刷された文字に対
する前記検出感度σの温度による変化を、室温
(25℃)における検出感度との比として示したも
のである。第4図はこのような磁気検出器4を用
いた従来の紙幣識別回路である。すなわち磁気検
出器4内の2つ磁気抵抗素子MR1(抵抗値R1)、
MR2(抵抗値R2)の直列回路と、該直列回路と並
列に設けられ出力端子20において2群にわかれ
る、抵抗R11,R12、可変抵抗器VR1の直列回路と
でブリツジを構成し、磁気検出器4の出力端子2
と、可変抵抗器VR1の中間端子である出力端子2
0とがそれぞれ抵抗R21,R22を介して差動増巾
器5に接続されている。
このブリツジにおいては磁気抵抗素子MR1と
MR2の抵抗値R1とR2、および対抗辺の抵抗R11と
R12の値がそれぞれほぼ等しくなるように選ばれ
るが、なお残つたアンバランスを補償するため
に、出力端子20の対接地間電圧を出力端子2に
おける前記(1)式の出力電圧直流分Edと等しくな
るように可変抵抗器VR1を調整することにより、
出力端子2における前記信号電圧es(出力電圧eo
中の交流分)のみが差動増巾器55に入力される
ようにしている。また前記(13)式の感度σのバラ
ツキに基く差動増巾器5の出力信号e5(差動増
巾器出力信号)のバラツキは該差動増巾器5の増
巾率を可変する可変抵抗器VR2によつて調整さ
れ、所定の巾の中に納められる。
次に、9は前記差動増巾器出力信号e5を微分
し微分回路出力信号e9を出力する微分回路、1
0は該微分回路出力信号e9を整流し整流回路出
力信号e10を出力する整流回路、6は該整流回
路出力信号e10を一定のしきい値で2値化し2
値化信号eBを出力する2値化回路、8は紙幣の
所定の走査区間内における前記2値化信号eBの
情報例えばレベル“1”の総数をK個の金種別に
設定値81,82〜8Kとして設定記憶する、設定値
設定回路、7は前記2値化信号eBを該設定値設
定回路8の設定値81〜8Kと比較判別して対応す
るK個の金種信号171〜17Kを出力する比較
判別回路である。
また第5図は磁気検出器4と被検体3(紙幣)
の具体的な配置例を示し、Aは平面図、Bは平面
図AにおけるY−Y断面図であり、第6図は第4
図の回路動作を説明する各部波形図である。
次に第5図、第6図を参照しつつ第4図の動作
を説明する。まず第5図において被検体3は、図
示されていないモータを駆動源とするベルト(図
示せず)等によつてガイド板G上を搬送方向Xに
移動せしめられ、被検体3上の磁気パターンP
は、ガイドG板の孔に取付けられた磁気検出器4
によつて走査線Lに沿つて走査される。またこの
走査中同じくガイド板Gの孔に取付けられたホト
センサPS1からはその前面に被検体3の前端EF
が到達し、被検体3の後端EBが、該前面を通り
過ぎる走査期間T1の間、短形波状の走査区間信
号ePSが第6図のように出力される。なおここで
前記前端EFと後端EB間の長さを走査区間Dと呼
ぶが、この長さは前記走査線Lの長さに等しい。
さて第4図において前記走査線L上の磁気パタ
ーンPに対応する信号電圧esは差動増巾器5で増
巾されて増巾器出力信号e5となるが、この増巾
器出力信号e5は個々の磁気パターンの境界部す
なわち磁気インクの含まれる領域と含まれない領
域との境界(または輪郭)の部分で大きく変化
し、磁気インクの含まれる領域内または含まれな
い領域内では変化が小さいので、この特徴をとら
えるために微分回路9に入力されて微分され微分
回路出力信号e9(第6図)が出力される。該微
分回路出力信号e9は第6図のように正負に変化
する交流であるため、信号に含まれる磁気パター
ン情報を取り出すための後述の積算値が相殺し合
うのを防ぐため整流回路10を介して整流し、整
流回路出力信号e10(第6図)が出力される。
なおこの場合通常半波整流で充分のため整流回路
10には半波整流回路が用いられる。次に整流回
路出力信号e10は2値化回路6において一定の
しきい値電圧ET(第6図)によつて2値化され2
値化信号eB(第6図)が出力される。前記2値化
信号eBのレベル“High”(“1”)の数は、比較
判別回路7において前記走査時間T1従つて前記
走査区間Dについて積算され、その積算値が設定
値設定回路8の金種別の設定値81〜8Kと比較さ
れ対応する金種信号171〜17K(偽札信号も含む)
のいずれかが出力される。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの従来回路においては磁気検出
器の検出感度の温度変化が補償されていないた
め、例えば周囲温度の上昇によつて検出感度の低
下により、信号電圧従つて整流回路出力信号e1
0および2値化信号eBが第6図点線図のように
変化し、このため整流回路出力信号e10のしき
い値ETのレベルに近い信号の山e10aは、し
きい値を下回る形となつて、この部分に対応する
2値化信号eBaが消失し、誤識別を招くことにな
る。このため前記設定値の裕度を大きくするなど
の対策が取られるが、識別の精度あるいは信頼度
を高めることにはならず、偽札や損傷等に弱い識
別装置であることには変りがない。
そこで、本発明は、磁気抵抗素子の検出感度の
温度変化の影響を受けない紙幣等の真偽判別装置
を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
このような課題は、本発明によれば、
2つの感磁性可変インピーダンス手段が直列接
続されて成り直流電圧を印加される磁気検出器
と、
前記2つの感磁性可変インピーダンス手段の接
続点から取出される出力電圧を増幅する増幅器
と、
前記出力電圧に含まれる直流分を取除く直流分
除去手段と、
前記増幅器の出力信号を微分する微分回路と、
この微分回路の出力信号を整流する整流回路
と、
前記被検体の表面の走査区間を複数のゾーンに
分割して各ゾーンに対応するゾーンパルスを出力
するゾーンパルス発生回路と、
このゾーンパルス発生回路の出力パルスを受け
て前記整流回路の出力信号の各ゾーン毎の積分値
を出力する積分手段と、
所定のゾーン間の前記積分値の比率を計算し、
この比率が許容範囲内にあるか否かを識別するた
めに前記比率と該許容範囲を設定する上下限の基
準設定値とを比較して識別信号を出力する比率比
較判別手段と、
前記積分手段の積分値が所定の範囲内にあるか
否かを判別するために前記積分手段の積分値と該
所定の範囲を設定する上下限の基準設定値とを比
較して判別信号を出力する絶対値判別手段と、
を備え、前記比率比較判別手段から出力される識
別信号と前記絶対値判別手段から出力される判別
信号とを論理演算して出力することによつて解決
される。
【作用】
本発明においては、紙幣等の被検体の表面の磁
気パターンが磁気検出器によつて走査され、磁気
パターンに対応する信号が増幅器により増幅され
る。増幅器の出力信号は、個々の磁気パターンの
境界(つまり、磁気インクの含まれる領域と含ま
れない領域との境界)の部分で大きく変化し、一
方磁気インクの含まれる領域内および含まれない
領域内では変化が小さいので、この特徴をとらえ
るために微分回路にて微分される。この微分信号
は正負に変化する交流であるので磁気パターン情
報を取出すための積分値が相殺し合うのを回避す
るために整流回路にて整流される。
そして、本発明においては、被検体の表面の走
査区間を複数のゾーンに分割し、各ゾーンに対応
するゾーンパルスをゾーンパルス発生回路から出
力する。
積分手段はこのゾーンパルス発生回路から出力
されるゾーンパルスを受けて、各ゾーン毎に整流
回路の出力信号を積分する。従つて、積分手段か
らは各ゾーン毎の個別積分値(個別ゾーンデー
タ)が出力される。
そして一方では、積分手段から出力された個別
ゾーンデータは比率比較判別手段に与えられて、
隣接ゾーン間の個別ゾーンデータの比率が計算さ
れる。これらの比率は比率比較判別手段において
例えば各金種、各走査モード毎の許容し得る上下
限の基準設定値と比較される。比率比較判別手段
からは各個別ゾーンデータ間の比率が許容範囲に
入つていることを示す識別信号が出力される。
そして他方では、積分手段から出力された個別
ゾーンデータは、過大または過小の個別ゾーンデ
ータを除くために、絶対値判別手段において例え
ば各金種、各走査モード毎にそれぞれ許容し得る
上下限の基準設定値と比較される。絶対値判別手
段からは個別ゾーンデータが所定の範囲内に入つ
ていることを示す絶対値判別信号が出力される。
最後に、比率比較判別手段から出力された識別
信号と、絶対値判別手段から出力された絶対値判
別信号との論理演算が行われ、この論理演算信号
により例えば金種が決定される。
このとき、本発明においては、磁気検出器の検
出感度が温度変化の影響を受けて、その出力電
圧、従つて整流回路の出力電圧が変化し、その結
果ゾーンデータが変化しても、比率比較判別手段
において個別ゾーンデータ間の比率が求められ
る。この比率は温度変化の影響を受けないので、
結果的に、絶対値判別信号と識別信号との論理演
算によつて形成される論理演算信号は磁気検出器
を構成する感磁性可変インピーダンス手段(例え
ば磁気抵抗素子)の検出感度の温度変化の影響を
受けない信号となる。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第5図および第7〜9図にもとづ
いて説明する。第7図は第4図に対応する本発明
の回路構成の実施例であり、第4図との相違点を
述べると、11はゾーンパルス発生回路16から
の後述のゾーンパルスZPを受けて、整流回路出
力信号e10を第5図により後述する各ゾーン毎
に積分して1検出パターン分の積分値(ゾーンデ
ータとも呼ぶ)S(前記走査区間Dに対応するゾ
ーン数N個の個別積分値(個別ゾーンデータとも
呼ぶ)の集まり)を出力する積分回路、12は前
記積分値SにおけるNケの個別積分値の絶対値を
絶対値設定回路13に設定された対応する各基準
設定値、すなわち各金種、各走査モード(すなわ
ち被検体3が走査時に置かれる表、裏、前、後な
どの姿勢によつて異なる走査モードであり、これ
によつて1金種の持つ検出パターンの数が定ま
る)毎の各検出パターンにおいて許容されるNケ
の各個別積分値のそれぞれの許容上下限値と比較
して、各金種、各走査モードに対応する絶対値判
別信号e121〜e12Kを出力する絶対値比較
回路、14は前記積分値Sにおける隣接のゾーン
間の前記個微積分値の比率を順次計算して、1検
出パターン分((N−1)個)の該比率を、比率
設定回路15に設定された対応する各基準設定
値、すなわち各金種、各走査モード毎の各検出パ
ターンにおいて許容される(N−1)個の各比率
のそれぞれの許容上下限値と比較して、各金種、
各走査モードに対応する識別信号e141〜e1
4Kを出力する比率比較判別回路である。またゲ
ートG1〜GKは前記絶対値判別信号e121〜
e12K、および識別信号e141〜e14Kの
それぞれのAND条件を取り総合識別信号として
の金種信号171〜17Kを出力するNANDゲ
ートである。
本発明においては第5図のように被検体3の走
査区間DをN個のゾーンZ1〜Znに等分割し、ホ
トセンサPS1によつて被検体3の到来を検出する
と、被検体3の移動量に比例する量として例え
ば、被検体3に対する駆動源の前述のモータの回
転数に比例するパルス、あるいは該モータに同期
電動機を用いたときは電源周波数等をゾーンパル
ス発生回路16を介し計数して、各ゾーンに対応
するゾーンパルスZP(ZP1〜ZPN)(第8図)を
該ゾーンパルス発生回路16から出力する。これ
により被検体3の走査速度の変動があつても、こ
れと無関係に被検体3をN等分したゾーンパルス
ZPが得られる。また該ゾーンパルスは第6図に
おける走査期間T1をN等分したものである。
また第8図は第7図の回路動作を説明する各部
波形図で、従来技術における第6図に対応する。
次に第8図を参照しつつ第7図の動作を説明す
る。第7図においては整流回路出力信号e10の
出力までは、第4図と同様である。次に前記整流
回路出力信号e10は、各ゾーン内の全磁気パタ
ーン情報を集約して、確度を高めるとともに、局
部的なバラツキの影響を防ぐために、積分回路1
1に入力され、該積分回路11が前記の各ゾーン
パルスZP1〜ZPNに同期して各ゾーンの開始点で
リセツトされたのち、当該のゾーン内で積分され
て、前記積分回路11からは各ゾーン毎の個別積
分値であるN個の個別ゾーンデータS1〜SN(第8
図)が出力される(該個別ゾーンデータS1〜SN
の1検出パターン分の集りが前記ゾーンデータS
である)。前記個別ゾーンデータS1〜SNの各々
は、一方では過大もしくは過小の個別ゾーンデー
タを除くため、前述のように各金種、各走査モー
ド毎にそれらの許容し得る上下限値としての基準
設定値を出力する絶対値設定回路13の基準設定
値と、絶対値比較回路12において比較され、い
ずれも許容範囲に入る、金種別走査モードのいず
れかに対して“High”の値をもつ絶対値判別信
号e121〜e12Kが絶対値比較回路12から
NANDゲートG1〜GKに出力される。他方比率
比較判別回路14は積分回路11から出力される
前記1検出パターン分の個別ゾーンデータS1〜
SNを順次入力し、隣接ゾーン間の個別ゾーンデ
ータの(N−1)個の比率S1/S2,S2/S3,〜S
(N−1)/SNを順次計算して、これらの比率
と、比率設定回路15から出力される、各金種、
各走査モード毎のそれらの許容し得る上下限値と
しての各基準設定値とを順次比較して、いずれも
許容範囲に納まる金種別走査モードのいくつかに
対して“High”の値をもつ識別信号e141〜
e14KをNANDゲートG1〜GKに出力する。
このようにして金種別走査モードに対応する前
記絶対値判別信号e121〜e12K、と前記識
別信号e141〜14Kの各々のAND条件によ
りNANDゲートG1〜GKから“Low”の値で出
力される金種信号171〜17Kのいずれかによ
つて金種が決定される。
さて上記の説明において比率比較判別回路14
においては隣接ゾーン間の個別ゾーンデータの比
率を取つたが、この場合は演算時間が少く、また
得られた情報量も豊富となる利点があるが、検出
感度の変動を除く目的からは、隣接するゾーン間
に限定する必要はなく、各個別ゾーンデータに対
し特定の個別ゾーンデータとの比率を取る方法で
も、また所定の任意の組合せに基く個別ゾーンデ
ータの比率をとつてもよい。
また前記ゾーンZ1〜ZNは第5図のように走査
区間Dを等分した場合は回路が簡単化できる利点
があるが、これに代り所定の任意の巾の複数の分
割であつても本発明に包含される。
また第9図は本発明の他の実施例を示す部分回
路図であり省略された部分は第7図に等しい。す
なわち第7図においては出力電圧eoから交流分
の信号電圧esを取り出すためには、ブリツジを用
いて出力電圧直流分Edを取り除いたが、これに
代り低周波領域の特性、すなわち変化のゆるやか
な磁気パターンの検出は劣るようになるが、第9
図Aのように磁気検出器4の出力端子2に直列に
コンデンサC1を挿入するか、あるいは差動増巾
器5の出力が、前記出力電圧直流分Edの増巾も
含めて飽和するおそれがなければ該コンデンサ
C1を短絡して、これに代るコンデンサC2を、差
動増巾器5の出力端子に点線図のように直列に挿
入する方法を取ることにより、前記出力電圧直流
分Edをカツトしてもよい。
また第7図における抵抗R11と電源Eとの結合
を分離し、別の直流電源から出力端子20の点に
おいて可変の電圧を作り差動増巾器5にバイアス
を与えても動作は等価である。
また同様に第9図Bのように直流電源Eとは逆
極性の直流電源E1と可変抵抗器VR3とを用いて、
出力電圧eoの差動増巾器5への入力端子5aに
逆極性の電流を与えてバイアスしてもよく、この
場合例えば抵抗R21とR22との抵抗値が等しけれ
ば、抵抗R22の入力側端子R22aの対地間電圧とし
て、逆極性の前記出力電圧直流分−Edを与えれ
ばよい。このように差動増巾器(演算増巾器)に
慣用の各種のバイアス手段を取ることができる。
上記の説明では磁気検出器4を固定して、被検
体3を移動させるものとしたが、これに代り被検
体3を固定し、磁気検出器4を移動する方法を取
つてもよい。
また磁気検出器4における2つの磁気抵抗素子
MR1,MR2のうち
一方のみを磁気パターンの検出に用い、他方は
単に温度補償(前記(9)式における抵抗値RMOの
変動の補償)のみに利用する方法をとつてもよ
い。
また上記2つの磁気抵抗素子MR1,MR2は、
これに代る他の感磁性可変インピーダンス素子、
例えば磁気ダイオードのようなものであつても本
発明の適用が可能である。
【発明の効果】
本発明によれば、磁気検出器の検出感度が温度
変化の影響を受けてその出力電圧、従つて整流回
路の出力電圧が変化し、その結果ゾーンデータが
変化しても、比率比較判別回路において個別ゾー
ンデータの比率を求めるようにしている。
この比率は温度変化の影響を受けないので、結
果的に、磁気抵抗素子の検出感度の温度変化の影
響を受けない紙幣の真偽識別が可能となる。 Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention scans the magnitude of the magnetic field density generated on the surface of an object to be detected such as a banknote by applying a magnetic field using a magnetically sensitive variable impedance means. , relates to an authenticity identification device for banknotes, etc., which identifies a detected object from a magnetic pattern obtained at that time. 2. Description of the Related Art In the following description of each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Recently, there has been a strong need for automatic vending machines and exchange machines to be able to handle high-value banknotes as prices have increased. However, it is not easy to have machines correctly identify these banknotes. Various methods have been proposed and put into practical use to avoid misrecognition, and one of them is a method using a magnetic sensor. Banknotes are imprinted with magnetic ink patterns. This is very convenient when it is desired to have a machine perform banknote identification. In other words, in addition to identification using optical means, banknotes are identified using magnetic patterns that are invisible to the human eye, allowing for more precise and error-free identification. A magnetic head can also be used as this magnetic sensor, but in that case, there is a method for detecting the object by first magnetizing it, and a method for detecting changes that occur when the object approaches the magnetic head in a resonant circuit that includes the windings of the magnetic head. There is a method of detection. In the former case, the leakage magnetic flux of the magnetized object is concentrated near the paper surface, so it is necessary to place the magnetic head in close contact with the object, which requires strict precision when attaching the magnetic head to the identification device. Since the signal voltage depends on the moving speed of the subject, high-speed and stable scanning is required in order to obtain a stable signal.
The latter method also has the drawbacks of not only requiring the magnetic head to be brought into close contact with the subject during sliding scanning, but also having a large amount of induced noise due to the use of alternating current signals, and a complicated signal processing circuit. On the other hand, as a magnetic sensor, there is a method of using a magnetic detector described below that uses a magnetoresistive element that is a magnetically sensitive variable impedance element. When this magnetic detector is used, it does not use the magnetic field of an air gap provided in a part of a closed magnetic path like a magnetic head, but instead uses a so-called open gap detector that uses the magnetic field created in an open space by a magnet. As shown in Fig. 1, the signal voltage and the detection sensitivity (described later) (value at 0 mm spacing) is
(expressed as a relative value) is smaller than that with a magnetic head, and extremely close contact with the subject is not required. For example, in the case of a magnetic head, it is almost impossible to detect the pattern on the back of a bill, whereas with a magnetic detector, the signal voltage drops by only a few dB, which shows that the spacing characteristics are good. Therefore, there is a large margin for mounting accuracy, and it is possible to reduce the cost of the system. Furthermore, there is less noise when sliding and scanning a bill, and the signal voltage level is several dB higher than that of a magnetic head. Furthermore, since the contact pressure between the subject and the magnetic detector can be configured to be weak, it has the advantage of less wear and longer life than magnetic heads. FIG. 2 shows the basic configuration of a detection section in a magnetic detector. That is, 1 is a magnet, 2 is an output terminal, 3 is a subject such as a banknote having a magnetic pattern such as magnetic ink, MR 1 and MR 2 are magnetoresistive elements that scan the subject 3, and 4 is a magnetoresistive element that scans the subject 3. These are magnetic detectors connected in series. Now, the subject 3 is moving near the magnetoresistive element in the transport direction X as indicated by the dotted line arrow.
It shall move from the MR 2 side towards the MR 1 side,
Further, when the subject 3 moves to the position 3a and the magnetic material in the magnetic pattern comes in front of the magnetoresistive element MR 2 (not shown, the magnetoresistive element MR 1
The magnetic flux density passing through the magnetoresistive elements MR 2 and MR 1 is B+ΔB,B respectively in the case of 1) and the other case, and the magnetic flux density of the magnetoresistive element MR 2 is Assuming that the resistance values corresponding to the magnetoresistive element MR 1 are R 2 + △R 2 and R 2 , respectively, and R 1 + △R 1 and R 1 for the magnetoresistive element MR 1, the output voltage eo appearing at the output terminal 2 (with respect to ground) is voltage) is as follows. Note that ΔB, ΔR 2 and ΔR 1 are the amount of change in the magnetic flux density B and the amount of change in the resistance values R 2 and R 1 , respectively. When the object 3 is in position 3 and is unrelated to any magnetoresistive element, the output voltage eo
is expressed by the following formula (1). eo=Ed=R 2 /R 1 +R 2 ·E (1) where E is the power supply voltage (voltage to ground) given to the magnetic detector 4. Also, Ed in equation (1) is called the output voltage DC component. When the subject 3 is at position 3a, that is, when its magnetic body is in front of the magnetoresistive element MR2 , the output voltage eo is expressed by the following equation (2). eo=Ed+es=R 2 +△R 2 /R 1 +R 2 +△R 2・E ≒Ed+R 1・△R 2 /(R 1 +R 2 ) 2・E …(2) Therefore, from the output voltage eo, the above output Voltage DC component
The signal voltage es excluding Ed is expressed by the following formula (2)-1. es=R 1 △R 2 / (R 1 + R 2 ) 2 E...(2)-1 When the magnetic material of the object 3 comes in front of the magnetoresistive element MR 1 , the output voltage eo is expressed by the following formula (3). eo=Ed+es=R 2 /R 1 +R 2 +△R 1・E ≒Ed−R 2・△R 1 /(R 1 +R 2 ) 2・E…(3) Therefore, as in the previous section, the signal voltage es is the following formula
It is expressed as (3)-1. es= -R2・△ R1 /( R1 + R2 ) 2・E...(3)-1 Here, it is assumed that the characteristics of the two magnetoresistive elements are equal, and R1 = R2 =RM,△ R1 =△R 2 =△RM …(4) Then, the output voltage DC component Ed is Ed = 2/1・E …(5) The signal voltage es is expressed as Equations (2)-1, (3)- 1, es=+△RM/4・RM・E or −△RM/4・RM・E (6), and the alternating amplitudes of the signal voltage es become equal.
In other words, if the amplitude (magnitude) of the signal voltage es is ES, then ES = △RM/4・RM・E …(7) Therefore, in this case, the output voltage in equation (2) or (3)
Substitute the results of equations (5), (6), and (7) for eo, and get eo=Ed+es=1/2・E±ES=1/2・E±△RM/4・RM・E …(8) It is expressed as On the other hand, the relationship between the magnetic flux density B applied to the magnetoresistive element and its resistance value RM is expressed by the following equation (9) in such a weak magnetic field. RM≒RMO(1+K・B 2 )...(9) Here, RMO: resistance value when magnetic flux density B is 0, K: proportionality constant. Therefore, the resistance value corresponding to the amount of change in magnetic flux density △B
The amount of change in RM △RM is expressed as △RM=2・RMO・K・B・△B...(10), so by substituting the results of equations (9) and (10) into (7), The magnitude of the signal voltage ES is the following formula (11)
become that way. ES=K・B・△B/2(1+K・B 2 )・E (11) Therefore, the magnitude ES of the signal voltage output from the magnetic detector 4 is determined by the magnetic It is proportional to the power supply voltage E applied to the detector 4 and the amount of change ΔB in magnetic flux density due to the proximity of the subject 3 to the magnetoresistive element. The amount of change ΔB depends on the material, shape, etc. of the magnetic material contained in the object 3, but in the case of characters printed with magnetic ink, it depends on the sharpness of the print, that is, the surface density of the magnetic material and the magnetic ink. depends on the magnetic permeability of Characters adopted by the American Bankers Association,
MICR (Magnetic Ink Character Recognition)
In the case of commercial characters, because they are intended for mechanical processing, they are printed more clearly than characters used on banknotes, etc., and therefore have better magnetic properties.
The output voltage when detected by a magnetic detector is also large.
On the other hand, in the case of magnetic ink characters used on banknotes, etc., they are not necessarily printed for the purpose of processing by machines, and they are severely damaged during the distribution process, so their magnetic properties are inferior and the signal voltage is low.
It is about half that of MICR characters. However, in any case, the sensitivity to characters is sufficiently high compared to a magnetic head, and the ratio of the detection signal between the character part (signal part) and the part without magnetic ink (noise part), that is, the S/N ratio, is over 14 dB. This value is sufficient for identification. However, patterns other than characters made with magnetic ink do not have a sufficient S/N ratio, resulting in misidentification of counterfeit banknotes and denominations, etc., making it difficult for magnetic sensors in banknote identification devices that require high reliability.
It is the subject of identification with the worst conditions. Now, the drawback of the magnetoresistive element used in this magnetic detector is that it is subject to large temperature changes. This temperature change is calculated by the resistance temperature coefficient of the resistance value RMO in equation (9) above and the semiconductor material that is the material of the magnetoresistive element.
It can be considered separately from the one based on the temperature change of the proportionality constant K, which depends on the mobility of InSb. The former, that is, the resistance temperature coefficient of the resistance value RMO has an extremely large resistance temperature coefficient of about -2%/°C near room temperature, but this is because two magnetoresistive elements MR 1 with the same characteristics as in the configuration shown in Fig. 2, Temperature compensation can be achieved by connecting MR 2 in series and extracting the output voltage eo from the connection point (output terminal 2).
That is, in this case, the output voltage eo is expressed by the following formula (12) from formulas (8) and (11), eo=Ed+es=1/2E±ES =1/2・E±K・B・△B /Z2 (1+K・B 2 )
・E...(12) From this equation (12), the resistance value RMO has disappeared. On the other hand, the latter can be understood as a temperature change in detection sensitivity. That is, the detection sensitivity σ is defined as the magnitude of the signal voltage per unit change in magnetic flux density and unit power supply voltage, and is expressed by the following equation (13) from the above equation (11). σ=ES/E・△B=K・B/2 (1+KB 2 ) …(13) The temperature coefficient of this detection sensitivity σ is expressed as dσ/dT・1/σ when T is the absolute temperature (〓). However, this value is also equal to the temperature coefficient d(ES)/dT·1/(ES) of the magnitude ES of the detected voltage. By the way, the temperature coefficient of the detection sensitivity σ is also quite large at about -0.5%/〓 at room temperature (absolute temperature 300〓), and still becomes a factor of variation in the signal voltage. Note that FIG. 3 shows the change in the detection sensitivity σ due to temperature for characters printed with magnetic ink as a ratio to the detection sensitivity at room temperature (25° C.). FIG. 4 shows a conventional banknote identification circuit using such a magnetic detector 4. That is, two magnetoresistive elements MR 1 (resistance value R 1 ) in the magnetic detector 4,
A bridge is constituted by a series circuit of MR 2 (resistance value R 2 ) and a series circuit of resistors R 11 , R 12 and variable resistor VR 1 , which are provided in parallel with the series circuit and divided into two groups at the output terminal 20. and the output terminal 2 of the magnetic detector 4
and output terminal 2, which is the intermediate terminal of variable resistor VR 1 .
0 are connected to the differential amplifier 5 via resistors R 21 and R 22 , respectively. In this bridge, magnetoresistive element MR 1 and
The resistance values R 1 and R 2 of MR 2 and the resistance R 11 on the opposite side
The values of R 12 are selected so that they are almost equal, but in order to compensate for any remaining unbalance, the voltage between the output terminal 20 and the ground is changed to the output voltage DC component Ed of the above equation (1) at the output terminal 2. By adjusting the variable resistor VR 1 to be equal to
The signal voltage es at output terminal 2 (output voltage eo
Only the alternating current (AC component) is input to the differential amplifier 55. Further, the variation in the output signal e5 (differential amplifier output signal) of the differential amplifier 5 based on the variation in the sensitivity σ in the above equation (13) is determined by a variable that varies the amplification rate of the differential amplifier 5. It is adjusted by resistor VR 2 and placed within a predetermined width. Next, 9 is a differentiation circuit that differentiates the differential amplifier output signal e5 and outputs a differentiation circuit output signal e9;
0 is a rectifier circuit that rectifies the differential circuit output signal e9 and outputs a rectifier output signal e10, and 6 is a rectifier circuit that binarizes the rectifier circuit output signal e10 at a certain threshold value.
A binarization circuit 8 outputs a digitized signal eB, and 8 indicates information of the binarized signal eB within a predetermined scanning period of the banknote, for example, the total number of level "1"s, set values 81, 82 to 82 for each of K denominations. A set value setting circuit 7 stores the setting as 8K, compares and discriminates the binary signal eB with the set values 81 to 8K of the set value setting circuit 8, and outputs K corresponding denomination signals 171 to 17K. This is a comparison/discrimination circuit. Also, Fig. 5 shows the magnetic detector 4 and the object 3 (banknote).
A is a plan view, B is a YY sectional view in the plan view A, and FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram of each part explaining the operation of the circuit shown in the figure. Next, the operation shown in FIG. 4 will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. First, in FIG. 5, the subject 3 is moved in the transport direction X on the guide plate G by a belt (not shown) or the like driven by a motor (not shown), and the magnetic pattern on the subject 3 is moved. P
is the magnetic detector 4 installed in the hole of the guide G plate.
is scanned along the scanning line L by. Also, during this scanning, the front end EF of the subject 3 is detected from the photo sensor PS 1 , which is also installed in the hole of the guide plate G.
During the scanning period T1 during which the rear end EB of the subject 3 reaches and passes the front surface, a rectangular wave-shaped scanning section signal ePS is output as shown in FIG. Note that here, the length between the front end EF and the rear end EB is called a scanning section D, and this length is equal to the length of the scanning line L. Now, in FIG. 4, the signal voltage es corresponding to the magnetic pattern P on the scanning line L is amplified by the differential amplifier 5 to become an amplifier output signal e5. There is a large change at the boundary of each magnetic pattern, that is, the boundary (or contour) between the area containing magnetic ink and the area not containing magnetic ink, and the change is small within the area containing magnetic ink or the area not containing magnetic ink. Therefore, in order to capture this feature, the signal is input to the differentiating circuit 9 and differentiated, and a differentiating circuit output signal e9 (FIG. 6) is output. Since the differential circuit output signal e9 is an alternating current that changes between positive and negative as shown in FIG. The rectifier circuit output signal e10 (FIG. 6) is output.
In this case, since half-wave rectification is usually sufficient, a half-wave rectification circuit is used as the rectifier circuit 10. Next, the rectifier circuit output signal e10 is binarized by a constant threshold voltage ET (FIG. 6) in the binarization circuit 6 and 2
A valued signal eB (Fig. 6) is output. The number of levels "High"("1") of the binary signal eB is integrated in the comparison/discrimination circuit 7 for the scanning time T 1 and therefore the scanning section D, and the integrated value is sent to the set value setting circuit 8. The corresponding denomination signal 171~17K is compared with the setting value 81~8K for each denomination (including counterfeit bill signal)
Either of these will be output. [Problems to be Solved by the Invention] However, in this conventional circuit, temperature changes in the detection sensitivity of the magnetic detector are not compensated. Circuit output signal e1
0 and the binary signal eB change as shown in the dotted line diagram in FIG. , the binarized signal eBa corresponding to this portion disappears, leading to erroneous identification. For this reason, countermeasures such as increasing the tolerance of the set value are taken, but this does not improve the accuracy or reliability of identification, and the identification device remains vulnerable to counterfeit bills and damage. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus for determining authenticity of banknotes, etc., in which the detection sensitivity of a magnetoresistive element is not affected by temperature changes. [Means for Solving the Problems] According to the present invention, such problems can be solved by: a magnetic detector comprising two magnetically sensitive variable impedance means connected in series and to which a DC voltage is applied; an amplifier for amplifying an output voltage taken out from a connection point of the variable impedance means; a direct current component removing means for removing a direct current component included in the output voltage; a differentiating circuit for differentiating an output signal of the amplifier; a rectifier circuit that rectifies the output signal of the object; a zone pulse generation circuit that divides the scanning section of the surface of the object into a plurality of zones and outputs a zone pulse corresponding to each zone; and an output pulse of the zone pulse generation circuit. an integrating means for outputting an integral value for each zone of the output signal of the rectifier circuit in response to the received signal; and calculating a ratio of the integral value between predetermined zones;
a ratio comparison/determination means for comparing the ratio with reference setting values of upper and lower limits for setting the permissible range and outputting an identification signal in order to identify whether or not the ratio is within a permissible range; and the integrating means. an absolute value for outputting a determination signal by comparing the integral value of the integrating means with reference set values of upper and lower limits for setting the predetermined range in order to determine whether the integral value of is within a predetermined range; The problem is solved by providing a discriminating means and performing a logical operation on the discriminating signal output from the ratio comparison discriminating means and the discriminating signal output from the absolute value discriminating means. [Operation] In the present invention, a magnetic pattern on the surface of an object to be examined, such as a banknote, is scanned by a magnetic detector, and a signal corresponding to the magnetic pattern is amplified by an amplifier. The output signal of the amplifier varies significantly at the boundaries of individual magnetic patterns (i.e. between areas with and without magnetic ink), while within areas with and without magnetic ink. Since the change within is small, it is differentiated using a differentiator circuit to capture this feature. Since this differential signal is an alternating current that changes between positive and negative, it is rectified by a rectifier circuit in order to prevent the integral values for extracting magnetic pattern information from canceling each other out. In the present invention, the scanning section of the surface of the subject is divided into a plurality of zones, and a zone pulse corresponding to each zone is output from a zone pulse generation circuit. The integrating means receives the zone pulse output from the zone pulse generating circuit and integrates the output signal of the rectifier circuit for each zone. Therefore, the integrating means outputs individual integrated values (individual zone data) for each zone. On the other hand, the individual zone data output from the integrating means is given to the ratio comparison and discrimination means,
The ratio of individual zone data between adjacent zones is calculated. These ratios are compared with, for example, standard setting values of upper and lower allowable limits for each denomination and each scanning mode in the ratio comparison/determination means. The ratio comparison and determination means outputs an identification signal indicating that the ratio between the individual zone data is within the permissible range. On the other hand, in order to remove individual zone data that is too large or too small, the individual zone data outputted from the integrating means is determined by the absolute value discriminating means, for example, based on the standards of the upper and lower limits that are allowable for each denomination and each scanning mode. Compare with set value. The absolute value determining means outputs an absolute value determining signal indicating that the individual zone data is within a predetermined range. Finally, a logical operation is performed between the identification signal output from the ratio comparison and discrimination means and the absolute value discrimination signal output from the absolute value discrimination means, and the denomination, for example, is determined based on this logical operation signal. At this time, in the present invention, even if the detection sensitivity of the magnetic detector is affected by temperature changes, its output voltage, and therefore the output voltage of the rectifier circuit, change, and as a result, the zone data changes, the ratio comparison The determining means determines the ratio between the individual zone data. This ratio is not affected by temperature changes, so
As a result, the logical operation signal formed by the logical operation of the absolute value discrimination signal and the identification signal is determined by the influence of temperature changes on the detection sensitivity of the magnetically sensitive variable impedance means (for example, a magnetoresistive element) constituting the magnetic detector. The signal will not be received. [Embodiments of the Invention] The present invention will be explained below based on FIG. 5 and FIGS. 7 to 9. FIG. 7 shows an embodiment of the circuit configuration of the present invention corresponding to FIG. 4. To explain the differences from FIG. The rectifier circuit output signal e10 is integrated for each zone, which will be described later in FIG . An integrating circuit 12 outputs the absolute value of the N individual integral values in the integral value S to each corresponding reference setting value set in the absolute value setting circuit 13, that is, each The scanning mode differs depending on the denomination and each scanning mode (i.e., the front, back, front, back, etc. orientation of the subject 3 during scanning, and this determines the number of detection patterns that one denomination has). ) is compared with the respective allowable upper and lower limits of each of the N individual integral values allowed in each detection pattern, and outputs absolute value discrimination signals e121 to e12K corresponding to each denomination and each scanning mode. A value comparison circuit 14 sequentially calculates the ratio of the individual differential and integral values between adjacent zones in the integral value S , and sends the ratio for one detection pattern ((N-1) pieces) to the ratio setting circuit 15. The value of each gold is compared with the corresponding standard setting values set, that is, the upper and lower limits of each of the (N-1) ratios allowed in each detection pattern for each denomination and each scanning mode. seed,
Identification signals e141 to e1 corresponding to each scanning mode
This is a ratio comparison/discrimination circuit that outputs 4K. Further, the gates G1 to GK are the absolute value discrimination signals e121 to
This is a NAND gate that takes the AND conditions of e12K and identification signals e141 to e14K and outputs denomination signals 171 to 17K as comprehensive identification signals. In the present invention, as shown in FIG. 5, the scanning section D of the subject 3 is equally divided into N zones Z1 to Zn, and when the arrival of the subject 3 is detected by the photosensor PS1 , the As an amount proportional to the amount of movement, for example, a pulse proportional to the rotation speed of the aforementioned motor of the drive source for the subject 3, or when a synchronous motor is used as the motor, a power supply frequency, etc. is counted via the zone pulse generation circuit 16. Then, a zone pulse ZP (ZP 1 to ZPN) (FIG. 8) corresponding to each zone is output from the zone pulse generating circuit 16. As a result, even if there is a fluctuation in the scanning speed of the object 3, the zone pulse that divides the object 3 into N equal parts is applied regardless of this.
Gain ZP. The zone pulse is obtained by dividing the scanning period T1 in FIG. 6 into N equal parts. Further, FIG. 8 is a waveform diagram of each part explaining the circuit operation of FIG. 7, and corresponds to FIG. 6 in the prior art.
Next, the operation shown in FIG. 7 will be explained with reference to FIG. In FIG. 7, the process up to the output of the rectifier circuit output signal e10 is the same as in FIG. 4. Next, the rectifier circuit output signal e10 is sent to the integrator circuit 10 in order to aggregate all the magnetic pattern information in each zone to increase accuracy and prevent the influence of local variations.
1, the integrating circuit 11 is reset at the start point of each zone in synchronization with the zone pulses ZP 1 to ZPN, and then integrated within the zone. N individual zone data S 1 to SN (8th
) is output (the individual zone data S 1 to SN
A collection of one detected pattern is the zone data S
). Each of the individual zone data S 1 to SN is set as a standard as their permissible upper and lower limits for each denomination and each scanning mode, as described above, in order to remove excessive or insufficient individual zone data. An absolute value that is compared with the reference setting value of the absolute value setting circuit 13 that outputs the value and in the absolute value comparison circuit 12, and has a value of "High" for any of the denomination-specific scanning modes, both of which are within the allowable range. Discrimination signals e121 to e12K are output from the absolute value comparison circuit 12.
Output to NAND gates G 1 to GK. On the other hand, the ratio comparison and discrimination circuit 14 receives the individual zone data S 1 for the one detection pattern output from the integration circuit 11.
Input the SNs sequentially and calculate the (N-1) ratios of individual zone data between adjacent zones S 1 /S 2 , S 2 /S 3 , ~S
(N-1)/SN is calculated sequentially, and these ratios and each denomination, which is output from the ratio setting circuit 15, are
By sequentially comparing each standard setting value as the allowable upper and lower limit values for each scanning mode, identification with "High" value for some of the denomination-specific scanning modes that all fall within the allowable range. Signal e141~
Output e14K to NAND gates G 1 to GK. In this way, the gold output from the NAND gates G1 to GK with a "Low" value is determined by the AND conditions of the absolute value discrimination signals e121 to e12K and the identification signals e141 to e14K corresponding to the denomination-specific scanning mode. The denomination is determined by one of the denomination signals 171 to 17K. Now, in the above explanation, the ratio comparison and discrimination circuit 14
In this method, the ratio of individual zone data between adjacent zones was calculated, but in this case, the calculation time is small and the amount of information obtained is also rich, but for the purpose of eliminating fluctuations in detection sensitivity, There is no need to limit the number of zones between zones, and it is also possible to take the ratio of each individual zone data to specific individual zone data, or to take the ratio of individual zone data based on any predetermined combination. Furthermore, when the zones Z 1 to ZN are divided into equal parts as shown in FIG. 5, the circuit can be simplified, but instead of this, even if they are divided into a plurality of predetermined arbitrary widths, covered by the invention. Further, FIG. 9 is a partial circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and the omitted parts are the same as those in FIG. 7. In other words, in Fig. 7, in order to extract the AC component signal voltage es from the output voltage eo, a bridge is used to remove the output voltage DC component Ed. Detection of magnetic patterns becomes inferior, but the 9th
Either insert a capacitor C1 in series with the output terminal 2 of the magnetic detector 4 as shown in Figure A, or there is a risk that the output of the differential amplifier 5, including the amplification of the output voltage DC component Ed, will be saturated. If there is no such capacitor
By short-circuiting C 1 and inserting a replacement capacitor C 2 in series with the output terminal of the differential amplifier 5 as shown in the dotted line diagram, the output voltage DC component Ed can be cut. It's okay. Furthermore, the operation is equivalent even if the connection between the resistor R 11 and the power source E in FIG. 7 is separated, and a variable voltage is generated at the output terminal 20 from another DC power source to bias the differential amplifier 5. be. Similarly, as shown in FIG. 9B, using a DC power source E 1 with a polarity opposite to that of the DC power source E and a variable resistor VR 3 ,
The input terminal 5a of the output voltage eo to the differential amplifier 5 may be biased by applying a current of opposite polarity. In this case, for example, if the resistance values of the resistors R 21 and R 22 are equal, The output voltage DC component -Ed of opposite polarity may be given as the ground voltage of the input side terminal R22a . In this way, various conventional biasing means can be used for the differential amplifier (arithmetic amplifier). In the above description, the magnetic detector 4 is fixed and the subject 3 is moved, but instead of this, a method may be used in which the subject 3 is fixed and the magnetic detector 4 is moved. In addition, two magnetoresistive elements in the magnetic detector 4
A method may be adopted in which only one of MR 1 and MR 2 is used for detecting the magnetic pattern, and the other is used only for temperature compensation (compensation for fluctuations in resistance value RMO in equation (9) above). Moreover, the above two magnetoresistive elements MR 1 and MR 2 are
Other magnetically sensitive variable impedance elements instead of this,
For example, the present invention can be applied to something like a magnetic diode. Effects of the Invention According to the present invention, even if the detection sensitivity of the magnetic detector is affected by temperature changes and its output voltage, and therefore the output voltage of the rectifier circuit, changes, and as a result, the zone data changes, A ratio comparison/discrimination circuit calculates the ratio of individual zone data. Since this ratio is not affected by temperature changes, it is possible to identify the authenticity of banknotes without being affected by temperature changes in the detection sensitivity of the magnetoresistive element.
第1図は磁気ヘツドと磁気検出器における、被
検体との距離(スペーシング)と検出感度(相対
値)との関係の例を示す図、第2図は磁気検出器
における検出部の基本構成を示す図、第3図は検
出感度の温度変化の例を比で示す図、第4図は従
来の紙幣識別回路の構成図、第5図は紙幣と磁気
検出器の配置例を示す図、第6図は第4図におけ
る各部の信号波形図、第7図は本発明における紙
幣識別回路の構成の1例を示す図、第8図は第7
図における各部の信号波形図、第9図は本発明に
おける紙幣識別回路の他の構成例を示す部分回路
図である。
符号説明、1……磁石、2……出力端子、3…
…被検体、4……磁気検出器、MR1,MR2……
磁気抵抗素子、E,E1……直流電源、R11,R12,
R21,R22……抵抗、VR1,VR3……可変抵抗器、
C1,C2……コンデンサ、5……差動増巾器、9
……微分回路、10……整流回路、11……積分
回路、12……絶対値比較回路、13……絶対値
設定回路、14……比率比較判別回路、15……
比率設定回路、16……ゾーンパルス発生回路、
PS1……ホトセンサ、ZP(ZP1〜ZPN)……ゾー
ンパルス、Z1〜ZN……ゾーン、S……ゾーンデ
ータ(積分値)、S1〜SN……個別ゾーンデータ
(個別積分値)、G1〜GK……NANDゲート。
Figure 1 is a diagram showing an example of the relationship between the distance to the subject (spacing) and the detection sensitivity (relative value) in the magnetic head and magnetic detector, and Figure 2 is the basic configuration of the detection section in the magnetic detector. FIG. 3 is a diagram showing an example of temperature change in detection sensitivity as a ratio, FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional banknote identification circuit, and FIG. 5 is a diagram showing an example of arrangement of banknotes and magnetic detectors. 6 is a signal waveform diagram of each part in FIG. 4, FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the banknote identification circuit in the present invention, and FIG.
A signal waveform diagram of each part in the figure, and FIG. 9 is a partial circuit diagram showing another example of the configuration of the banknote identification circuit according to the present invention. Explanation of symbols, 1... Magnet, 2... Output terminal, 3...
...Subject, 4...Magnetic detector, MR 1 , MR 2 ...
Magnetoresistive element, E, E 1 ... DC power supply, R 11 , R 12 ,
R 21 , R 22 ... Resistor, VR 1 , VR 3 ... Variable resistor,
C 1 , C 2 ... Capacitor, 5 ... Differential amplifier, 9
... Differentiation circuit, 10 ... Rectification circuit, 11 ... Integration circuit, 12 ... Absolute value comparison circuit, 13 ... Absolute value setting circuit, 14 ... Ratio comparison and discrimination circuit, 15 ...
Ratio setting circuit, 16...Zone pulse generation circuit,
PS 1 ...Photo sensor, ZP (ZP 1 to ZPN)...Zone pulse, Z1 to ZN...Zone, S ...Zone data (integral value), S1 to SN...Individual zone data (individual integrated value) , G 1 ~ GK……NAND gate.
Claims (1)
表面に生じる磁界密度の大きさを感磁性可変イン
ピーダンス手段を用いて走査し、その際得られる
磁気パターンから被検体を識別する紙幣等の真偽
識別装置において、 2つの感磁性可変インピーダンス手段が直列接
続されて成り直流電圧を印加される磁気検出器
と、 前記2つの感磁性可変インピーダンス手段の接
続点から取出される出力電圧を増幅する増幅器
と、 前記出力電圧に含まれる直流分を取除く直流分
除去手段と、 前記増幅器の出力信号を微分する微分回路と、 この微分回路の出力信号を整流する整流回路
と、 前記被検体の表面の走査区間を複数のゾーンに
分割して各ゾーンに対応するゾーンパルスを出力
するゾーンパルス発生回路と、 このゾーンパルス発生回路の出力パルスを受け
て前記整流回路の出力信号の各ゾーン毎の積分値
を出力する積分手段と、 所定のゾーン間の前記積分値の比率を計算し、
この比率が許容範囲内にあるか否かを識別するた
めに前記比率と該許容範囲を設定する上下限の基
準設定値とを比較して識別信号を出力する比率比
較判別手段と、 前記積分手段の積分値が所定の範囲内にあるか
否かを判別するために前記積分手段の積分値と該
所定の範囲を設定する上下限の基準設定値とを比
較して判別信号を出力する絶対値判別手段と、 を備え、前記比率比較判別手段から出力される識
別信号と前記絶対値判別手段から出力される判別
信号とを論理演算して出力することを特徴とする
紙幣等の真偽判別装置。[Claims] 1. By applying a magnetic field, the magnitude of the magnetic field density generated on the surface of an object to be examined, such as a banknote, is scanned using a magnetically sensitive variable impedance means, and the object to be examined is identified from the magnetic pattern obtained at that time. A device for identifying authenticity of banknotes, etc., comprising: a magnetic detector comprising two magnetically sensitive variable impedance means connected in series and to which a DC voltage is applied; and an output taken out from a connection point of the two magnetically sensitive variable impedance means. an amplifier that amplifies a voltage; a DC component removal means that removes a DC component included in the output voltage; a differentiator circuit that differentiates the output signal of the amplifier; a rectifier circuit that rectifies the output signal of the differentiator circuit; a zone pulse generation circuit that divides the scanning section of the surface of the object into a plurality of zones and outputs zone pulses corresponding to each zone; and a zone pulse generation circuit that outputs zone pulses corresponding to each zone; an integrating means for outputting an integral value for each zone; and calculating a ratio of the integral value between predetermined zones;
a ratio comparison/determination means for comparing the ratio with reference setting values of upper and lower limits for setting the permissible range and outputting an identification signal in order to identify whether or not the ratio is within a permissible range; and the integrating means. an absolute value for outputting a determination signal by comparing the integral value of the integrating means with reference set values of upper and lower limits for setting the predetermined range in order to determine whether the integral value of is within a predetermined range; A device for determining authenticity of banknotes, etc., comprising: a determining device; the device performs a logical operation on the identification signal output from the ratio comparison determining device and the determining signal output from the absolute value determining device and outputs the same. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10522983A JPS59231690A (en) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | Authenticity discriminator for paper money and the like |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10522983A JPS59231690A (en) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | Authenticity discriminator for paper money and the like |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59231690A JPS59231690A (en) | 1984-12-26 |
| JPH0319994B2 true JPH0319994B2 (en) | 1991-03-18 |
Family
ID=14401823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10522983A Granted JPS59231690A (en) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | Authenticity discriminator for paper money and the like |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59231690A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017122598A (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | グローリー株式会社 | Magnetic detection device, paper sheet identification device, and magnetic detection method |
| CN114902055B (en) * | 2020-01-08 | 2025-11-25 | 株式会社日立高新技术 | Specimen handling device, specimen analysis system, specimen pretreatment system, and specimen handling method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429528A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-05 | Hitachi Ltd | Magnetic pattern detector |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP10522983A patent/JPS59231690A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59231690A (en) | 1984-12-26 |
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