CN106469327A - 纸币放入速度控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纸币放入速度控制装置及控制方法,所述纸币放入速度控制装置包括:电机,发生用于纸币的放入或搬送的驱动力;纸币感测部,检测所述纸币的放入或搬送;控制部,对由所述纸币感测部感测的纸币感测信号进行分析而计算出被放入的各个纸币的纸币放入速度,并根据计算出的纸币放入速度而以如下方式控制所述电机的旋转速度:使所述纸币放入速度保持已设定的目标放入速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种纸币放入速度控制装置及控制方法,具体而言,涉及一种能够基于被搬送的纸币之间的间隔来使纸币判别装置的实际纸币放入速度保持已设定的目标放入速度的纸币放入速度控制装置及控制方法。
背景技术
通常,纸币判别装置判别投入的纸币是否合法以及是否适于纸币流通。例如,对纸币的精劣(fitness;即,新纸币/旧纸币/破损纸币)进行判别或者对是否为伪造纸币进行判别。作为参考,说明书中的纸币判别装置以包含鉴别伪造纸币的功能、对纸币进行计数的功能或判别纸币的精劣的功能的各种纸币处理装置全部的概念而被使用,而且被设置而用在诸如银行、现金运输企业(CIT)、换钱所、邮局、赌场、大型零售店、便利店之类的频繁地对大量的纸币进行处理的地点。此外,需注意本说明书中的纸币处理装置处理的对象并不局限于纸币,还可针对如下的对象采用:纸件类、银行券、支票、汇票、有价证券、证书、媒介、纸张、商品券、优惠券、门票、商品贴附物、身份证等。
这种现有的纸币判别装置为了将纸币放入速度(即,纸币沿着搬送路线而从放入部搬送到判别部的速度)保持已设定的目标放入速度,利用配备于电机(例如,放入电机,搬送电机)轴的编码器而使电机的旋转速度保持已设定的目标旋转速度。然而,这种方式存在着如下的问题:即使将目标旋转速度保持为已设定的目标旋转速度(例如,1000rpm),实际上也会由于被放入的纸币的滑动或滞后现象而无法将纸币放入速度保持在预设定的目标旋转速度。
本发明的背景技术公开于韩国授权专利10-0555828号(授权于2006.02.21.介质自动供应机的拾取辊轮位置控制装置及方法)。
发明内容
本发明的目的在于,为了解决上述的问题而提供一种如下的纸币放入速度控制装置及控制方法:能够基于搬送的纸币之间的间隔,以预设定的目标放入速度保持纸币判别装置的纸币放入速度。
此外,本发明的目的在于提供一种如下的纸币放入速度控制装置及控制方法:通过测量被放入的纸币的实际放入速度而过控制电机的旋转速度,从而使实际纸币放入速度保持已设定的目标放入速度。
本发明的纸币放入速度控制装置包括:电机,发生用于纸币的放入或搬送的驱动力;纸币感测部,检测所述纸币的放入或搬送;控制部,对由所述纸币感测部感测的纸币感测信号进行分析而计算出被放入的各个纸币的纸币放入速度,并根据所述计算出的纸币放入速度而控制所述电机。
本发明的纸币放入速度控制方法包括如下步骤:控制部检测通过纸币感测部而放入的纸币;所述控制部对由所述纸币感测部检测出的纸币感测信号进行分析而计算出被放入的纸币的纸币放入速度;所述控制部根据所述计算出的纸币放入速度而控制用于产生放入或搬送纸币的驱动力的电机。
根据本发明,可以基于被搬送的纸币间的间隔来将纸币判别装置的纸币放入速度保持预设定的目标放入速度,并通过测量实际放入的纸币的放入速度而控制放入电机的旋转速度,从而能够将纸币放入速度控制为保持预设定的目标放入速度。此外,本发明并不是直接检测电机的旋转速度,而是利用设置于纸币放入部和判别部之间的纸币感测传感器而将纸币的滑动或滞后等现象反映到电机控制并计算出实际的纸币放入速度,因此可以去除与电机的旋转速度的检测相关的传感器以及与此相关的机构结构物和电路,从而能够使纸币判别装置的结构简化,并能够实现成本的节约以及生产效率的提高。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的纸币放入速度控制装置的构成图。
图2是用于说明在图1中通过第一纸币感测装置检测的纸币感测信号的特性的示例图。
图3是利用在图1中通过第一纸币感测部检测到的纸币感测信号而对基于实际纸币放入间隔的纸币放入速度进行控制的方法的流程图。
图4是根据本发明的第二实施例的纸币放入速度控制装置的构成图。
图5是示出图4中的以相隔预设定的预定间隔地设置第一纸币感测部和第二纸币感测部的构成的示例图。
图6是示出图4中的通过第一纸币感测部和第二纸币感测部而检测出的纸币感测信号的特性的示例图。
图7是示出利用在图4中通过第一纸币感测部和第二纸币感测部而检测出的纸币感测信号来算出纸币放入速度的方法的流程图。
图8是示出对计算利用从图1以及图3的第一纸币感测部和第二纸币感测部检测出的纸币感测信号而计算出的纸币放入速度的平均值的理由进行说明的示例图。
图9是用于说明根据本发明的纸币放入速度控制方法的流程图。
具体实施方式
以下,参考附图而说明根据本发明的纸币放入速度控制装置及方法的实施例。在此过程中,图中示出的线条的粗细或构成要素的大小等可能为了说明的清楚性和方便性而得到夸张的图示。并且,后述的术语为考虑到本发明中的功能而定义的术语,其可能因使用者、实施者的意图或惯例等而不同。因此,应当基于贯穿整个说明书中的内容而对这些术语进行定义。
图1是示出根据本发明的第一实施例的纸币放入速度控制装置的构成图。
如图1所示,根据本实施例的纸币放入速度控制装置包含:第一纸币感测部111、控制部120、电机驱动部130以及电机140。
第一纸币感测部111在纸币放入部(未图示)和判别部(未图示)之间的纸币搬送路上由一个或多个传感器设置,从而感测纸币的放入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币的搬送状态、纸币之间的间隔、纸币长度(即,幅度)、纸币的歪斜等。尤其,在第一纸币感测部111由多个传感器来构成的情况下,优选地,相对于纸币搬送方向而以正交方向布置为一列。例如,第一纸币感测部111可以由红外线传感器等光传感器来构成,或者可以由通过其他方式操作的传感器来构成。为了便于说明,在本实施例中,假设为使用光传感器而进行说明。
本实施例的纸币判别装置利用拾取辊轮(未图示)逐个地拾取被放置在纸币放入部(未图示)的纸币,并利用搬送辊轮(未图示)而将通过内部的指定的路径搬送拾取到的纸币,此时,为了使纸币的放入速度保持预定的目标放入速度,在现有技术中,与纸币的实际放入速度无关地将电机140(例如,放入电机、搬送电机等)自身的旋转速度保持为预设定的目标旋转速度。因此,在现有技术中,通过利用编码器(未图示)直接检测电机140本身的旋转速度而控制了目标旋转速度,然而,由于进一步具备编码器以及与该编码器相关的周围电子线路和机构结构物,所以纸币判别装置的放入部的结构变得更为复杂,而且成本和体积也增加,同时生产性的改善也难以实现,而且还存在着编码器以及其周围电路作用为另一种故障发生原因的问题。此外,如上所述,还可能会发生纸币的实际放入速度与目标旋转速度不匹配的状况(例如,纸币的滑动或滞后现象),因此,利用编码器和其周围电路而控制电机本身的旋转速度并保持纸币放入速度的方法存在着效率不高的问题。
因此,在本实施例中提供如下的方法:不采用如上所述的效率性不高的编码器以及其周围电路,而是利用通过第一纸币感测部111检测(或感测)出的纸币感测信号而基于实际放入的纸币间的间隔来算出实际纸币放入速度,并基于此而控制电机140的旋转速度,从而能够使纸币的实际放入速度保持预设定的目标放入速度。
图2是用于说明在图1中通过第一纸币感测装置检测的纸币感测信号的特性的示例图。
参照图2的(a),如果第一纸币感测部111感测到被放入的纸币的前端时间点(即,纸币的前端在搬送方向上被第一纸币感测部111感测到的时间点),则输出改变为上升沿的纸币感测信号,而且如果感测到后端时间点(即,纸币通过第一纸币感测部111而在搬送方向上被第一纸币感测部感测到纸币的后端的时间点),则输出改变为下降沿的纸币感测信号。或者,可以以其他方式或形态输出感测信号。参照图2的(b),如果第一纸币感测部111针对被放入的纸币之后再放入的纸币同样感测到后续纸币的前端时间点,则输出被改变为第二个上升沿的纸币感测信号,而且如果感测到后续纸币的后端时间点,则输出改变为第二个下降沿的纸币感测信号。
此时,控制部120测量从第一个上升沿时间点到第二个上升沿时间点之间的时间间隔,并利用已设定的目标旋转速度(例如,1000rpm)和所述测量的时间间隔值来计算上一枚纸币的前端和下一枚纸币的前端之间的间隔(即,纸币间隔)值,而且如果将该计算出的纸币间隔值与在正常速度情况下的纸币间隔值(例如60ms)进行比较,则可以计算出实际的放入速度,而且如果与正常速度(即,已设定的目标速度)进行比较的结果为比正常速度慢或者块,则可以通过将电机速度加速或减速而使其达到目标速度。在此,对利用上一枚纸币的前端和下一枚纸币的前端之间的时间间隔值而算出实际纸币放入速度的方法进行了说明,但是这仅仅为一例,当然,可以采用利用计算出上一枚纸币的后端和下一枚纸币的后端之间的时间间隔值的方式、利用脉冲之间的间隔的方式等能够计算出纸之间的间隔的任何方式。
图3是利用在图1中通过第一纸币感测部检测到的纸币感测信号而对基于实际纸币放入间隔的纸币放入速度进行控制的方法的流程图。
如图3所示,控制部120对第一纸币感测部111检测的纸币感测信号进行分析二检测在先放入的纸币的前端时间点(即,在搬送方向上,纸币的最前端被第一纸币感测部111感测的时间点)(S101)。例如,第一纸币感测部111输出在在先放入的纸币的前端地点改变为上升沿、在后端时间点改变为下降沿的纸币感测信号。然而,根据实施例,第一纸币感测部111还可以输出其他方式或其他形态的纸币感测信号。
之后,控制部120针对被放入的纸币之后再放入的纸币(即,后续放入的纸币)分析第一纸币感测部111检测的纸币感测信号,从而检测出后续纸币的前端地点(S 102)。例如,第一纸币感测部111输出在后续放入的纸币的前端地点改变为上升沿、在后端时间点改变为下降沿的纸币感测信号。即,纸币感测信号中包含与在先放入的纸币的前端时间点和后续纸币的前端时间点相关的信息(例如,第一个上升沿、第二个上升沿)。
控制部120测量在先放入的纸币和后续放入的纸币的前端时间点之间的时间间隔(即,从第一个上升沿时间点到第二个上升沿时间点之间的时间间隔)。此时,所述在先放入的纸币的前端和后续放入的纸币的前端之间的间隔(即,纸币间隔)将会与电机的旋转速度对应地增加(即,如果目标旋转速度慢,则增加)或减小(即,如果目标旋转速度快,则减小)。因此,控制部基于再现放入的纸币和后续放入的纸币的前端时间点之间的时间间隔(即,纸币间隔)值来计算出实际的纸币放入速度(S103)。例如,可以与在正常速度(即,已设定的目标速度)情况下的纸币间隔值(例如,60ms)进行比较而算出纸币的实际放入速度,如果比正常速度(即,已设定的目标速度)慢或块,则可以通过控制而将电机速度加速或减速,以使其达到目标速度。
而且,虽然说明为利用上一枚纸币和下一枚纸币的前端之间的时间间隔值来算出实际纸币放入速度,但是这仅仅为一例,可以采用利用计算出上一枚纸币的后端和下一枚纸币的后端之间的时间间隔值的方式、利用脉冲之间的间隔的方式等能够计算出纸之间的间隔的任何方式。
在上述的实施例中,对利用一个纸币感测部(即,第一纸币感测部)的实际纸币放入速度的计算方法进行了说明。在以下的实施例中,对利用多个纸币感测部(例如,第一纸币感测部和第二纸币感测部)的纸币放入速度的计算方法进行说明。
图4是根据本发明的第二实施例的纸币放入速度控制装置的构成图。
根据图4的第二实施例的纸币放入速度控制装置包含:第一纸币感测部111、第二纸币感测部112、控制部120、电机驱动部130以及电机140。即,相比图1的例,图4的例还包含第二纸币感测部112。
第一纸币感测部111和第二纸币感测部112相隔已设定的预定间隔(即,隔离距离),并在纸币放入部(未图示)和判别部(未图示)之间的纸币搬送路线上由一个或多个传感器(以与搬送方向正交地布置为一列)构成而设置(参照图5),从而感测纸币的放入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币的搬送状态、纸币之间的间隔、纸币长度(即,幅度)、纸币的歪斜等,而且根据所述隔离距离而在纸币的感测时间点发生差异(即,时间差)(参照图6)。此时,将关于隔离距离(即,第一纸币感测部以及第二纸币感测部之间的间隔)的信息假设为已知信息。
图6是示出图4中的通过第一纸币感测部和第二纸币感测部而检测出的纸币感测信号的特性的示例图。参照图6,与第一纸币感测部111、第二纸币感测部112之间的隔离距离对应地放入的纸币的各个检测信号之间发生时间差(即,感测时间点之差)。例如,如果假设图6的(a)为通过第一纸币感测部111检测出的纸币感测信号,而且图6的(b)为通过第二纸币感测部112检测出的纸币感测信号,则会与第一纸币感测部111和第二纸币感测部112之间的隔离距离对应地发生感测时间差(即,纸币感测时间差)。此时,如果纸币感测信号的高电平区间为对应于纸币的宽度的长度对应的区间,则纸币感测信号的低电平区间为连续放入的纸币中的上一枚纸币和下一枚纸币之间的间隔所对应的区间。
因此,控制部120可以通过利用第一纸币感测信号(a)和第二纸币感测信号(b)的感测时间差信息(即,纸币感测时间差)而将已知的第一纸币感测部111和第二纸币感测部112之间的隔离距离信息而算出纸币的实际放入速度。在本实施例中,记载为第一纸币感测信号(a)和第二纸币感测信号(b)分别的高电平区间为感测到各个纸币的区间,然而根据实施例,还可以以使低电平区间成为感测到各个纸币的区间的方式构成。
图7是示出利用在图4中通过第一纸币感测部和第二纸币感测部而检测出的纸币感测信号来算出纸币放入速度的方法的流程图。
如图7所示,控制部120分析第一纸币感测部111所检测的纸币感测信号而检测第一纸币的放入的开始时间点(或者前端时间点)(S201)。例如,第一纸币感测部111输出在纸币放入时间点改变为上升沿的第一纸币感测信号。然而,根据实施例,第一纸币感测部111还可以输出表示纸币的放入的开始时间点的其他形状的纸币感测信号。
接着,控制部120针对所述开始放入的纸币分析第二纸币感测部112所检测的纸币感测信号,从而检测第二纸币的放入的开始时间点(或者,前端时间点)(S202)。例如,第二纸币感测部112输出对应的纸币在被放入到第二纸币感测部112的时间点改变为上升沿的第二纸币感测信号。然而,根据实施例,第二纸币感测部112还可以输出用于表示纸币的放入的开始时间点的其他形状的纸币感测信号。
此时,第一纸币感测部111和第二纸币感测部112之间的相隔距离为已知信息。因此,控制部120利用第一纸币感测信号(a)、第二纸币感测信号(b)的感测时间差信息(即,纸币的感测时间差:第二纸币的放入的开始时间点-第一纸币放入的开始时间点)而将作为已知信息的第一纸币感测部111、第二纸币感测部112之间的隔离距离信息除以所述感测时间差信息,从而计算出纸币的实际放入速度(S203)。
在上述的实施例中,对利用两个纸币感测部(即,第一纸币感测部和第二纸币感测部)而计算出纸币的实际放入速度的方法进行了说明。但是,纸币的实际放入速度可能会根据被放入的纸币的状态、放入方式以及辊轮的状态等而在每一次测量时发生差异(参照图8)。
因此,控制部120计算出利用通过图示于图1的一个第一纸币感测部111或者图示于图4的第一纸币感测部111和第二纸币感测部112的组合而检测出的纸币感测信号而算出的纸币放入速度的平均值(预定个数的纸币放入速度的平均值),并基于计算出的纸币放入速度的平均值来控制电机140的旋转速度(参照图9)。即,在根据每一次测量时的纸币放入速度的微小的变化而控制电机140的旋转速度时,其稳定性反而会降低,因此,根据本发明的实施例的控制部120利用通过第一纸币感测部111或者第一纸币感测部111与第二纸币感测部112的组合而检测到的纸币感测信号而计算出的纸币放入速度的平均值来控制电机140的旋转速度,从而提高稳定性。作为参考,控制部120可以直接计算出所述计算出的纸币放入速度的平均值,还可以利用专门的数字过滤器而计算出纸币放入速度的平均值。
如上所述,如果计算出针对纸币放入速度的平均值,则控制部120将平均纸币放入速度与已设定的目标放入速度进行比较。而且,根据将平均纸币放入速度和已设定的目标放入速度进行比较的结果,如果平均纸币放入速度大于已设定的目标放入速度,则控制部120通过点击驱动部130而降低电机140的旋转速度。然而,如果平均纸币放入速度不大于已设定的目标放入速度,则控制部120通过电机驱动部130而提高电机140的旋转速度。
如上所述,本实施例并不直接检测电机140自身的旋转速度而将电机控制为目标旋转速度,而是检测纸币的实际放入速度并与该纸币的实际放入速度对应地控制电机140的旋转速度,从而解除现有技术中的、在利用编码器(未图示)直接检测电机自身的旋转速度而将电机控制为目标旋转速度的情况下发生的问题(例如,编码器和机构结构物以及其周围电路的故障问题、体积和重量增加的问题),并且由于无需具备机构结构物以及其周围电路,所以能够提高成本效益。
图8是示出对计算利用从图1以及图3的第一纸币感测部和第二纸币感测部检测出的纸币感测信号而计算出的纸币放入速度的平均值的理由进行说明的示例图。
即使如上所述地将电机140的旋转速度保持预定的速度并放入相同面额的纸币,如图8所示,纸币的实际放入速度(或者纸币感测信号的一个脉冲的长度)也可能会在每一次的测量时发生微小的偏差。如果与纸币放入速度的微小的变化对应地提高或降低电机140的旋转速度,则纸币判别装置的操作稳定性反而会降低。因此,控制部120计算纸币放入速度的平均值,并基于纸币放入速度的平均值来控制电机140的旋转速度,从而能够稳定地保持纸币判别装置的纸币放入速度。
图9是用于说明根据本发明的纸币放入速度控制方法的流程图。
在本实施例中,假设已利用参照图1而进行说明的方法计算出了纸币放入速度,或者已利用参照图4进行说明的方法而计算出了纸币放入速度。据此,如果利用从第一纸币感测部111输出的纸币感测信号或者从第一纸币感测部111与第二纸币感测部112输出的纸币感测信号而计算出纸币放入速度,则控制部120计算出纸币放入速度的平均值(即,平均纸币放入速度)(S301)。
如上所述,如果计算出纸币放入速度的平均值(即,平均纸币放入速度),则控制部120将纸币放入速度的平均值与已设定的目标放入速度进行比较(S302)。将纸币放入速度的平均值和已设定的目标放入速度进行比较的结果,如果纸币放入速度的平均值大于已设定的目标放入速度(S302的示例),则控制部120通过电机驱动部130而降低电机140的旋转速度(S303)。然而,如果纸币放入速度的平均值不大于已设定的目标放入速度(S104的“否”),则控制部120通过电机驱动部130提高电机140的旋转速度(S304)。作为参考,根据纸币放入速度的平均值(即,平均纸币放入速度)和已设定的目标放入速度之差而将要增减(提高或降低)的电机140的旋转速度(或者与将要提高或降低的旋转速度对应的电压值/电流值)可以以查找表(lookup table)形态预先存储于内部存储器(未图示)。
如上所述,本实施例通过测量被放入的纸币的实际放入速度而控制电机的旋转速度,从而使实际纸币放入速度保持在已设定的目标放入速度,此时,本实施例并不直接检测电机本身的旋转速度,而是利用设置于纸币放入部以及/或者判别部入口(或者从纸币放入部到判别部之间的搬送路线)的至少一个纸币感测传感器而测量纸币的实际放入速度,因此具有如下的技术效果:可以去除与电机的旋转速度的检测相关的传感器、机构结构物以及电路,从而能够使纸币判别装置的结构和体积以及重量减小,并能够节约纸币判别装置的生产成本。
已参考图中所示的实施例而对本发明进行说明,然而这只是示例性的,本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员想必理解可由此实现其他多样的组合、变形、修改和等价的其他实施例。因此,本发明的技术保护范围应当根据权利要求书而确定。
Claims (10)
1.一种纸币放入速度控制装置,包括:
电机,发生用于纸币的放入或搬送的驱动力;
纸币感测部,检测所述纸币的放入或搬送;以及
控制部,对由所述纸币感测部感测的纸币感测信号进行分析而计算出被放入的各个纸币的纸币放入速度,并根据计算出的纸币放入速度而以如下方式控制所述电机的旋转速度:使所述纸币放入速度保持已设定的目标放入速度。
2.如权利要求1所述的纸币放入速度控制装置,其中,
所述纸币感测部包括至少一个光传感器。
3.如权利要求1所述的纸币放入速度控制装置,其中,
所述控制部利用根据所述纸币感测信号检测出的第一纸币的放入时间点与第二纸币的放入时间点之间的时间间隔值而计算出纸币放入速度。
4.如权利要求1所述的纸币放入速度控制装置,其中,
在所述纸币感测部由以特定距离隔离的第一纸币感测部和第二纸币感测部实现的情况下,所述控制部将所述第一纸币感测部与第二纸币感测部之间的相隔距离信息除以所述第一纸币感测部和第二纸币感测部所分别检测出的第一纸币感测信号和第二纸币感测信号的感测时间差信息,从而计算出纸币放入速度。
5.如权利要求1所述的纸币放入速度控制装置,其中,
在控制所述电机时,所述控制部将与计算出的纸币放入速度对应的平均纸币放入速度计算出,并以如下方式控制所述电机的旋转速度:使所述平均纸币放入速度成为已设定的目标放入速度。
6.如权利要求5所述的纸币放入速度控制装置,其中,还包括:
存储器,预先存储将要根据所述平均纸币放入速度与已设定的目标放入速度之差而提高或降低的所述电机的旋转速度或者与将要提高或降低的电机的旋转速度对应的电压值或电流值。
7.一种纸币放入速度控制方法,包括如下步骤:
控制部检测通过纸币感测部而放入的纸币;
所述控制部对由所述纸币感测部检测出的纸币感测信号进行分析而计算出被放入的纸币的纸币放入速度;以及
所述控制部根据计算出的纸币放入速度而以如下方式控制用于放入或搬送所述纸币的驱动电机的旋转速度:使所述纸币放入速度保持已设定的目标放入速度。
8.如权利要求7所述的纸币放入速度控制方法,其中,
在计算所述纸币放入速度的步骤中,所述控制部利用根据所述纸币感测信号检测出的第一纸币的放入时间点与第二纸币的放入时间点之间的时间间隔值而计算出纸币放入速度。
9.如权利要求7所述的纸币放入速度控制方法,其中,
在计算所述纸币放入速度的步骤中,在所述纸币感测部由以特定距离隔离的第一纸币感测部和第二纸币感测部实现的情况下,所述控制部将所述第一纸币感测部与第二纸币感测部之间的相隔距离信息除以所述第一纸币感测部和第二纸币感测部所分别检测出的第一纸币感测信号和第二纸币感测信号的感测时间差信息,从而计算出纸币放入速度。
10.如权利要求7所述的纸币放入速度控制方法,其中,控制所述电机的步骤包括如下的步骤:
所述控制部将与计算出的纸币放入速度对应的平均纸币放入速度计算出;以及
以使所述平均纸币放入速度成为已设定的目标放入速度的方式控制所述电机的旋转速度。
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