CN107437296B - 主动的纸间隔调节装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及主动的纸间隔调节装置及方法，包括：电动机，其产生纸币的投入或移送所需的驱动力；纸币感测部，其检测所述纸币的投入或移送；及控制部，其通过所述纸币感测部检测当前纸币的移送状态数据，以所述检测的当前纸币的移送状态数据为基础，预测当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔，对应于所述预测的间隔，主动地控制所述电动机的速度，调节当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔。

Description

主动的纸间隔调节装置及方法
技术领域
本发明涉及主动(active)的纸间隔调节装置及方法，详细而言，涉及一种使得能够基于测量当前纸币的移送状态的数据，主动地控制下次投入的纸币的投入速度，优化纸币间移送间隔的主动的纸间隔调节装置及方法。
背景技术
通常而言，纸币清分机不仅进行纸币的计数，还鉴别纸币是否正当、是否适合纸币流通。例如，判别纸币的清分(即，新纸币/旧纸币/残纸币/污染纸币等)或是否为伪造变造纸币。
作为参考，在本发明的一个实施例中说明的纸币清分机，以全部包含不仅具备纸币种类识别(例如，五千元面额、万元面额、美元、人民币、欧元、日元等)，而且具备伪/变造纸币判别以及纸币的计数或清分(例如，根据乱画乱写、污染、残损等程度而判别能够或不能够流通)功能的各种纸币处理装置的概念来进行使用。不过，在本实施例中，纸币清分机不是仅仅限定于纸币，还可以适用于银行券、支票、汇票、有价证券、证书、中期票据(medium)、商品券、奖券、门票、商标粘贴物及身份证等。
另一方面，这种纸币清分机不限定于某个地区或国家，而是在全世界范围内出口到各种地区或国家并安装及运用，为了提高纸币的处理性能，至少必须确保诸如投入性能或保持纸币间隔(即，保持纸间隔)的基本性能。
因此，纸币清分机为了把纸币投入速度(即，纸币从纸币投入部至判别部的沿移送路径移动的速度)保持在已设置的目标投入速度，需把电动机(例：投入电动机、移送电动机)的旋转速度保持在已设置的目标旋转速度(例：1000rpm)，但实际上，因投入的纸币的滑动、歪斜(skewed)或拖延现象而发生错误(例：无法保持一定的投入的纸币的间隔(或纸间隔)而发生的连锁错误)，因而原来通过反馈控制(即，测量前面投入并移送的纸币与随后当前投入的纸币间的实际时间或间隔从而使电动机制动的控制)而降低连锁错误的发生。
可是，原有的反馈控制在电动机的制动运转时，纸币的速度不立即减小，因而是只有从纸币投入部至纸币判别部的纸币移送路径的长度充分长，才能看到效果的控制方式。
因此，虽然为了纸币清分机的小型化而应缩小纸币移送路径的长度，但如上所述，当缩小纸币移送路径的长度时，存在难以把原有的反馈控制应用于纸间隔控制的问题。
本发明的背景技术在大韩民国授权专利10-0812254号(2008.03.04.注册，纸币判别装置)中公开。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明正是为了解决如上所述问题而研发的，目的在于提供一种主动的纸间隔调节装置及方法，基于测量当前纸币的移送状态的数据，主动地控制随后投入的纸币的投入速度，使得能够调节纸币间的间隔。
本发明一个方面的主动的纸间隔调节装置的特征在于，包括：电动机，其产生纸币的投入或移送所需的驱动力；纸币感测部，其检测所述纸币的投入或移送；及控制部，其通过所述纸币感测部检测当前纸币的移送状态数据，以所述检测的当前纸币的移送状态数据为基础，预测当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔，对应于所述预测的间隔，主动地控制所述电动机的速度，调节当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔。
本发明另一方面的主动的纸间隔调节方法的特征在于，包括：控制部通过纸币感测部而检测当前纸币的移送状态数据的步骤；所述控制部以所述检测的当前纸币的移送状态数据为基础而预测当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔的步骤；及所述控制部对应于所述预测的间隔而主动地控制所述电动机的速度，调节当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔的步骤。
根据本发明的一个方面，本发明可以基于测量当前纸币的移送状态的数据，主动地控制随后投入的纸币的投入速度，调节纸币间间隔。另外，本发明与原有方式相比，根据纸币的移送状态而主动地可变控制处理速度，从而能够在使处理速度低下最小化的同时，降低错误发生率。另外，本发明使得能够缩短纸币清分机内的纸币投入部与纸币判别部之间的纸币移送路径的长度，从而能够使纸币清分机小型化。另外，本发明根据纸币的移送状态而主动地执行纸间隔调节，从而无需根据各国纸币的多样大小或状态而设计另外的投入部，便能够实现相同的设计。
附图说明
图1是图示本发明一个实施例的主动的纸间隔调节装置的概略性构成的示例图。
图2是用于说明在图1中投入纸币时控制部的基本动作的示例图。
图3是用于说明在图1中投入纸币时取得当前纸币的移送状态数据的方法的示例图。
图4是用于说明在图1中投入纸币时取得当前纸币的移送状态数据的另一方法的示例图。
图5是用于说明在图2中根据纸币的宽度而可能发生连锁错误的状况的示例图。
图6是用于说明在图2中根据纸币的投入状态而可能发生连锁错误的状况的示例图。
图7是用于就本发明的一个实施例说明可以从纸币间隔与投入位置间的关系而预测连锁错误的发生的原理的示例图。
图8是用于说明本发明一个实施例的主动的纸间隔调节方法的流程图。
图9是显示应用本发明一个实施例的主动的纸间隔调节方法而处理的测试结果的示例图。
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的主动的纸间隔调节装置及方法的一个实施例。在此过程中，图中图示的线的粗细或构成要素的大小等为了说明的明了性和便利而会夸张地图示。另外，后述的术语作为考虑到在本发明中的功能而定义的术语，其会因使用者、运用者的意图或惯例而异。因此，对这种术语的定义应以本说明书通篇内容为基础而作出。
在以下本实施例中，所谓“纸币”，并非仅仅限定于纸币，可以用作包括银行券、支票、汇票、有价证券、证书、中期票据(medium)、纸、文书、商品券、奖券、门票、商标粘贴物及身份证等的纸类的概念。
图1是显示本发明一个实施例的主动的纸间隔调节装置的概略性构成的示例图。如图1所示，本实施例的主动的纸间隔调节装置包括纸币感测部110、控制部120、电动机驱动部130及电动机140。
所述纸币感测部110是在纸币投入部10与纸币判别部20之间的纸币移送路径上安装1个或至少2个以上的传感器，感测纸币的移送状态，即，感测纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度(即，宽度)、纸币发生滑动与否及滑动程度，以及纸币是否歪斜及歪斜程度等(参照图3及图4)。当所述纸币感测部110由多个传感器构成时，既可以相对于纸币移送方向垂直地配置成一列，根据情况，也可以隔有既定间隔地配置成一列。
其中，所述纸币感测部110例如可以使用红外线传感器等光传感器，但不限定于此，也可以使用声波方式、机械式变位测量方式等接触或非接触动作感测传感器。出于便利，在以下本实施例中，假定使用光传感器进行说明。
本实施例的纸币清分机利用搓纸辊(或弹踢辊)11和移送辊(或送纸辊)12的动作，使在纸币投入部10的纸币一张张地通过内部的指定路径(即，纸币移送路径)而移送到纸币判别部20。
所述控制部120基于测量当前纸币的移送状态的数据(例：纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度(即，宽度)、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量等)，控制所述电动机140(例：投入电动机、移送电动机、此外用于纸币移送的多样种类的电动机)的旋转速度，主动地控制下次投入的纸币的投入速度，使得能够既定地保持纸币间间隔(或纸间隔)。
此时，对应于所述测量当前纸币状态的数据而拟控制的电动机140的旋转速度(或者下次投入的纸币的投入速度)，也可能以查找表形态预先存储于内部存储器(图中未示出)。
即，所述控制部120可以从测量当前纸币状态的数据，根据当前的电动机旋转速度，预测下次纸币投入时，当前纸币与下张纸币间的间隔(即，当前纸币的结束地点(距下张纸币最近的地点)与下张纸币的开始地点间的间隔)(或纸间隔)。
作为参考，在当前纸币发生歪斜，姿势扭斜的情况下，就当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)而言，当在距下张纸币最近的当前纸币的一个地点(角)划出与纸币投入方向对应的虚拟垂直线(第1垂直线)时，且在距当前纸币最近的下张纸币的一个地点(角)划出与纸币投入方向对应的虚拟垂直线(第2垂直线)时，可以称为该第1垂直线与该第2垂直线间的距离(参照图3)。
另外，在当前纸币发生滑动(slip)的情况下，当前纸币与下张纸币的间隔(或纸间隔)无法保持既定(参照图4)。
如上所述，当当前纸币发生歪斜或滑动时，当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)变短，无法确保执行后续动作(判别、分类排出等)的充分时间间隔。
因此，所述控制部120从测量当前纸币的移送状态的数据，预测当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔，对应于该间隔(或纸间隔短于基准间隔的程度，把所述电动机140(例：投入电动机、移送电动机、此外用于纸币移送的多样种类的电动机的旋转速度控制得相对于基准速度更慢，降低下次投入的纸币的投入速度，加大纸币间间隔(即，纸间隔)。相反，从测量当前纸币状态的数据预测当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)的结果，当所述间隔(或纸间隔)长于基准间隔时，把所述电动机140的旋转速度控制得相对于基准速度更快，提高下次投入的纸币的投入速度，缩小纸币间间隔(即，纸间隔)。
如上所述，本实施例的控制部120基于测量当前纸币的移送状态的数据，预测当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)，根据所述预测结果，主动地更慢(纸币间的间隔窄时)或更快(纸币间的间隔宽时)地控制电动机140的旋转速度，从而控制使得既定地保持纸币间的间隔(或纸间隔)。
参照图2至图8，说明所述控制部120的动作。
图2作为用于说明所述图1中投入纸币时的控制部的基本动作的示例图，所述纸币间间隔(即，纸间隔)意味着当前纸币1的开始地点与下张纸币2的开始地点之间的区间(A)，当为通常1分钟计数1000张的装置(即，纸币清分机)时，在时间上约为60msec的间隔，在距离上约为138mm的间隔(以具有约44π的圆周的投入辊构成时)。
另外，在图2中，当前纸币1的结束地点与下张纸币2的开始地点之间的区间(B)作为进行纸币判别及分类处理所需的区间，该区间(B)的距离因各纸币而异(参照图5)，所述控制部120在该区间(B)执行如下动作，对纸币的券种识别、假币鉴别、清分判别、序列号识别，以及在物理上使螺线管(图中未示出)运转而把纸币移送到相应口袋进行装载。
例如，所述控制部120由于需要在物理上使螺线管运转(例：变换移送中的纸币的路径的动作)，因而当所述B区间变窄至已设置的基准以下时，不执行所述纸币识别动作，直接判断为发生连锁错误，使相应纸币(例：下张纸币)移送到拒绝(reject)口袋。假如所述B区间的距离为15mm以内，或在时间上为8msec以内，则所述控制部120可以设置成判断为了发生连锁错误。
图3作为用于说明在图1中投入纸币时取得当前纸币的移送状态数据的方法的示例图，取得由多个纸币感测传感器(例：Jam感测用传感器)构成的所述纸币感测部110测量的当前纸币的移送状态数据(例：纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度(即，宽度)、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量等)。
从所述取得的当前纸币的移送状态数据，所述控制部120可知当前纸币相对于正常投入时(相对于纸币移送方向垂直地以一列投入时)扭斜的程度(例：歪斜或滑动程度)，由此，可以预测下张纸币间的间隔(或纸间隔)比基准短何种程度。
图4作为用于说明在图1中投入纸币时取得当前纸币的状态数据的另一方法的示例图，取得由多个纸币感测传感器(例：弹踢辊位置传感器、投入编码器等)构成的所述纸币感测部110测量的当前纸币的移送状态数据(例：纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度(即，宽度)、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量等)。
从所述取得的当前纸币的状态数据，所述控制部120可知当前纸币与正常投入时(按既定间隔投入时)相比滑动的程度(例：滑动程度)，由此，可以预测下张纸币间的间隔(或纸间隔)比基准短何种程度。
例如在图4中，投入编码器信号是当旋转1圈时输出共34个脉冲，当纸币无滑动地正常投入时，始终在既定的时间点(例：29脉冲时间点)感测纸币投入，但在纸币滑动的情况下，在更晚的时间点(例：29脉冲之后时间点)感测纸币投入。因此，可以算出感测当前纸币投入的时间点，预测与下张纸币的间隔(或纸间隔)。
图5是用于说明在图2中根据纸币的宽度而可能发生连锁错误的状况的示例图。
图5的(a)作为显示理想的纸币投入状态的示例图，即，作为以纸币宽度约70mm、纸间隔为138mm而显示保持同等间隔的状态的示例图，在这种理想的纸币投入状态下，连锁错误发生率低。
但是，如图5的(b)所示，在投入的纸币为宽度较宽的纸币的情况下(例：纸币宽度约90mm)，即使保持同等的间隔，纸间隔也会缩小，或者如图5的(c)所示，在纸币宽度互不相同的纸币(例：各国纸币宽度不同，或纸币的宽度根据国家、币种而异)不规则地混合投入的情况下，由于纸间隔不固定，连锁错误发生率高。
图6是用于说明在图2中根据纸币的投入状态而可能发生连锁错误的状况的示例图。
如图6的(a)所示，投入的纸币的宽度不宽，是既定的，但发生滑动(slip)或歪斜(Skew)(例：不发达国家的纸币回收期长，陈旧纸币多，诸如聚合物纸币的塑料材质的纸币光滑，发生滑动或歪斜几率高)，或如图6的(b)所示，在纸币宽度不同的多种纸币不规则地混合投入的状态下发生滑动或歪斜时，投入的纸币的纸间隔不固定，连锁错误发生率高。
图7是用于就本发明的一个实施例说明可以从纸币间隔与投入位置间的关系而预测连锁错误的发生的原理的示例图。
在如图7所示的多个信号中，上部的信号(红色信号)代表纸币间隔，下部的信号(蓝色信号)代表投入位置。
首先，如果参照所述纸币间隔信号(红色信号)，则在纸币正常投入的情况下，纸币间隔在误差范围内保持约800左右的数据值。其次，如果参照所述投入位置信号(蓝色信号)，则在弹踢辊(kicker roller)11正常运转情况下，在误差范围内保持约8左右的数据值。
可是，如果在纸币投入时，在弹踢辊11中发生滑动(slip)的情况下，会出现10以上的数据值。而且，在如上所述发生滑动(slip)的情况下，下张纸币的纸币间隔信号(红色信号)出现700左右的数据值。即，当针对当前纸币，在弹踢辊11中发生滑动或歪斜时，当前纸币与下次投入的纸币(即，下张纸币)间的间隔减小，可以预测下张纸币发生连锁错误。
图8是用于说明本发明一个实施例的主动的纸间隔调节方法的流程图。
如图8所示，控制部120通过纸币感测部110，检测当前投入的纸币(即，当前纸币)的移送状态数据(S101)。
例如，所述当前纸币的移送状态数据包括纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度(即，宽度)、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量中至少一种以上。
所述控制部120基于所述检测的状态数据，预测当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)(S102)。
例如，当当前纸币发生歪斜(Skew)时，所述控制部120根据其歪斜程度(例：扭斜的角度)而预测(或算出)当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)。另外，当当前纸币发生滑动(slip)时，所述控制部120根据其滑动程度(例：滑动距离)而预测(或算出)当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)。
所述控制部120对应于所述预测(或算出)的当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)，控制电动机140的速度，使得可以把纸币间隔(或纸间隔)调节为基准以上(S103)。
例如，当当前纸币发生歪斜或滑动时，通常而言，当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)变短，因此，对应于所述变短的纸币间的间隔(或纸间隔)，所述控制部120通过电动机驱动部130，把电动机140的旋转速度相对于基准速度减小。
如果当前纸币的歪斜或滑动程度越大，则进一步减小电动机140的旋转速度，如果当前纸币的歪斜或滑动程度越小，则以稍微少的方式减小电动机140的旋转速度。
此时，对应于测量所述当前纸币状态的数据而将控制的电动机140的旋转速度(或下次投入的纸币的投入速度)，可以以查找表形态预先存储于内部存储器(图中未示出)，所述电动机140包括投入电动机、移送电动机及用于纸币移送的至少某一个电动机。
对应于如上所述预测(或算出)的当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)，所述控制部120主动地控制电动机140的旋转速度，从而既定地调节当前纸币与下张纸币间的间隔(或纸间隔)(S104)。
图9作为显示应用本发明一个实施例的主动的纸间隔调节方法而处理的测试结果的示例图，比较了在固定速度(1000rpm，及750rpm)下处理各国(例：美国、中国、墨西哥、伊朗、印度尼西亚)纸币时发生的错误和以本实施例的通过纸间隔预测的主动的纸间隔调节方法进行处理时发生的错误。
如果参照图9，在大部分国家中，以高速(例：1000rpm)的固定速度处理纸币时，发生至少4件以上的错误，共发生43件错误，在以低速(例：750rpm)的固定速度处理纸币时，各国至少发生1件以上的错误，共发生5件错误。但是，当以本实施例的通过纸间隔预测的主动的纸间隔调节方法处理纸币时，共为3件，错误发生更少，与以低速(例：750rpm)的固定速度处理纸币时相比，可以以更快的速度进行处理。
当如上所述应用本实施例的通过纸间隔预测的主动的纸间隔调节方法来处理纸币时，错误发生率被改善，另外，与低速固定速度相比，发生处理速度飞跃性提高的效果。另外，就本实施例而言，即使纸币清分机内的纸币投入部与纸币判别部之间的纸币移送路径的长度较短，处理也不受影响，因此，使得能够缩短纸币移送路径，具有能够使纸币清分机小型化的效果。另外，本实施例根据纸币的状态而在软件上主动地执行纸间隔调节，从而具有能够实现相同的设计而无需根据各国纸币的多样规格而设计另外的投入部的效果。另外，由于纸币清分机的处理速度正在逐渐高速化，因此，为了提高处理速度，保持纸间隔是必须的，因而在每分钟处理700张～3,500张的高速纸币清分机中非常有用。
以上本发明以附图中图示的实施例为参考进行了说明，但这只是示例而已，只要是所属技术领域的普通技术人员便会理解，可以由此导出多样的变形及等同的其它实施例。因此，本发明的技术保护范围应根据本发明的专利权利要求书而确定。

Claims (10)

1.一种主动的纸间隔调节装置，其中，包括：
电动机，其产生纸币的投入或移送所需的驱动力；
纸币感测部，其检测所述纸币的投入或移送；及
控制部，其通过所述纸币感测部检测当前纸币的移送状态数据，以检测的所述当前纸币的移送状态数据为基础，预测当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔，对应于所述预测的间隔，主动地控制所述电动机的速度，调节当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔，
所述纸币感测部配备于纸币投入部内或者所述纸币投入部与纸币判别部之间。
2.根据权利要求1所述的主动的纸间隔调节装置，其中，
所述当前纸币的移送状态数据包括纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度、纸币宽度、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的主动的纸间隔调节装置，其中，
相比于基准，所述预测的纸币间的间隔越短，所述控制部越减小所述电动机的旋转速度，相比于基准，所述预测的纸币间的间隔越长，则越增加所述电动机的旋转速度。
4.根据权利要求3所述的主动的纸间隔调节装置，其中，
所述基准是以不发生连锁错误的方式进行设置的当前纸币与下张纸币间的最小限度的纸币间隔。
5.根据权利要求1所述的主动的纸间隔调节装置，其中，
所述控制部参照预先存储了对应于所述预测的间隔而拟控制的电动机速度的数据，控制所述电动机的速度。
6.根据权利要求1所述的主动的纸间隔调节装置，其中，
所述纸币感测部包括所述纸币投入部内的弹踢辊位置传感器及/或投入编码器，或者包括配备于所述纸币投入部与所述纸币判别部间的光传感器。
7.一种主动的纸间隔调节方法，其中，包括：
控制部通过纸币感测部而检测当前纸币的移送状态数据的步骤；
所述控制部以检测的所述当前纸币的移送状态数据为基础而预测当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔的步骤；及
所述控制部对应于所述预测的间隔而主动地控制电动机的速度，调节当前纸币和下次将投入的纸币间的间隔的步骤，
所述纸币感测部配备于纸币投入部内或者所述纸币投入部与纸币判别部之间。
8.根据权利要求7所述的主动的纸间隔调节方法，其中，
所述当前纸币的移送状态数据包括纸币投入的开始和结束、纸币的通过与否、纸币间间隔、纸币长度、纸币宽度、纸币发生滑动与否和滑动量，以及纸币发生歪斜与否和歪斜量中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的主动的纸间隔调节方法，其中，
在所述主动地控制电动机的速度的步骤中，
相比于基准，所述预测的纸币间的间隔越短，所述控制部越减小所述电动机的旋转速度，相比于基准，所述预测的纸币间的间隔越长，则越增加所述电动机的旋转速度。
10.根据权利要求7所述的主动的纸间隔调节方法，其中，
在所述主动地控制电动机的速度的步骤中，
所述控制部参照预先存储了对应于所述预测的纸币间的间隔而拟控制的电动机的速度的数据，控制所述电动机的速度。
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