CN108885809B - 纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够高精度地检测纸张的状态的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法。本发明是一种纸张状态检测装置，一边搬送作为检测对象的纸张，一边检测所述纸张的状态，所述纸张状态检测装置具备：超声波发送元件；超声波接收元件；发送控制部，控制所述超声波发送元件的发送的定时；以及检测部，基于在所述超声波接收元件中接收到的超声波信号，来检测所述纸张的状态。

Description

纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法

技术领域

本发明涉及纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法。更详细而言，涉及适合纸币或商品券、支票、卡片状介质等纸张的状态判定的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法。

背景技术

以往，已知如下技术：对纸张发送超声波，并使用通过接收透过纸张或者被纸张反射的超声波而取得的数据，检测纸张的状态、例如破裂等。

例如，在专利文献1中，作为用于检测片材状介质的疲劳(褶皱、粗糙、破裂等)的技术，公开了具备发送超声波作为突发波的超声波发送元件、超声波接收元件、和接收灵敏度检测部的介质疲劳检测装置。此外，专利文献1公开了以相对于片材状介质的主面的法线方向呈5°以上的角度入射超声波。

此外，在专利文献2中，公开了具备超声波变换器和支架的纸张检查用超声波传感器，在该支架上形成了配置该超声波变换器的超声波通道。在该纸张检查用超声波传感器中，支架具有与超声波通道相邻的非纤维质表面层，非纤维质表面层的阻抗小于相邻的支架的表面层的阻抗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2008/105291号

专利文献2:美国专利第8230742号说明书

发明内容

发明要解决的课题

但是，超声波在透过纸张时衰减为大致1/100，此外，具有从纸张的端部开始环绕的性质。因此，在透过了纸张的超声波分量和没有透过而环绕端部的超声波分量发生干扰的情况下，成为非常大的噪声。

此外，在为了无盲区地检测纸张整个面，排列使用多组超声波发送元件以及超声波接收元件的情况下，容易发生超声波干扰，其影响大。若如专利文献1所记载那样倾斜配置各组的各元件，则超声波干扰的影响尤其变大。此外，若使超声波相对于纸张倾斜入射，则由纸张的搬送时的波动或起伏这样的纸张的动态特性的变动所引起的噪声的影响变得很大。

若产生这样的噪声，则成为不能检测纸张的状态或者其检测精度下降的要因。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够高精度地检测纸张的状态的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法。

用于解决课题的手段

本发明是一种纸张状态检测装置，一边搬送作为检测对象的纸张，一边检测所述纸张的状态，其特征在于，所述纸张状态检测装置具备：超声波发送元件；超声波接收元件；发送控制部，控制所述超声波发送元件的发送的定时；以及检测部，基于在所述超声波接收元件中接收到的超声波信号，来检测所述纸张的状态。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述纸张状态检测装置具备至少2组所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件，所述发送控制部相互独立地控制至少2个超声波发送元件的发送的定时。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，在所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件的各组中，所述超声波发送元件与所述超声波接收元件对置地配置，所述纸张状态检测装置还具备搬送部，所述搬送部使所述纸张在至少1组超声波发送元件以及超声波接收元件之间搬送，所述发送控制部控制与所述纸张不重叠的超声波发送元件的发送的定时。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述发送控制部进行使与所述纸张重叠的第一超声波发送元件和与所述纸张不重叠的第二超声波发送元件按照这个顺序进行发送的控制。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述第一超声波发送元件以及所述第二所述超声波发送元件相邻配置，所述第一超声波发送元件与所述纸张的端部重叠。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述发送控制部进行使与所述纸张不重叠的所述超声波发送元件直到与所述纸张重叠为止不进行发送的控制。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述纸张状态检测装置还具备光学线传感器，该光学线传感器取得所述纸张的光学图像信息，所述发送控制部基于由所述光学线传感器所取得的所述纸张的所述光学图像信息，来控制所述至少2个超声波发送元件的发送的定时。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件配置为正对所述纸张的搬送面。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，还具备接收控制部，该接收控制部进行将被位于所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件之间的所述纸张和所述超声波发送元件多重反射的超声波分量不作为所述超声波信号来使用的控制。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述纸张状态检测装置具备至少2组所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件，并且，还具备设置在相邻的超声波发送元件之间的遮蔽壁和设置在相邻的超声波接收元件之间的遮蔽壁的至少一方。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述纸张是纸币。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，所述检测部检测所述纸张的疲劳。

此外，本发明是一种纸张状态检测方法，一边搬送作为检测对象的纸张，一边检测所述纸张的状态，其特征在于，所述纸张状态检测方法具备：发送控制步骤，控制超声波发送元件的发送的定时；以及检测步骤，基于在超声波接收元件中接收到的超声波信号，来检测所述纸张的状态。

此外，本发明在上述发明中，其特征在于，在所述发送控制步骤中，相互独立地控制构成至少2组超声波发送元件以及超声波接收元件的至少2个超声波发送元件的发送的定时。

发明效果

根据本发明的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法，能够高精度地检测纸张的状态。

附图说明

图1是实施方式1的超声波传感器的示意图，(a)表示剖视图，(b)表示平面图。

图2是实施方式1的超声波传感器的立体示意图。

图3是实施方式1的超声波传感器的剖面示意图。

图4是实施方式1的超声波传感器的超声波发送元件、超声波接收元件以及传感器安装基板的立体示意图。

图5是实施方式1的超声波传感器的箱体的立体示意图。

图6是第一评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图7是表示了在第一评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图8(a)以及(b)是实施方式1的超声波传感器的超声波发送元件的平面示意图。

图9是第二评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图10是表示了在第二评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图11是第三评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图12是表示了在第三评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图13是第四评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图14是表示了在第四评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图15是实施方式2的超声波传感器的一部分的剖面示意图。

图16是实施方式1的超声波传感器的一部分的剖面示意图。

图17是表示了在第五评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图18是表示了在第六评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了10次的结果。

图19是用于说明评价了对于纸币的超声波的入射角度对由超声波传感器获得的超声波信号的输出的变动所产生的影响的试验的图，(a)是该试验中的元件对以及纸币的侧面示意图，(b)是表示了对于纸币的超声波的入射角度和输出的变动的关系的曲线图。

图20是实施方式1的超声波传感器的平面示意图，是用于说明超声波发送元件、超声波接收元件以及遮蔽壁的相互的位置关系的图。

图21(a)是表示实施方式1的纸张状态检测装置的外观的立体示意图，(b)是表示实施方式1的纸张状态检测装置内部的结构概要的剖面示意图。

图22是表示实施方式1的纸张状态检测装置的传感器单元部的示意图，(a)表示剖视图，(b)表示平面图。

图23是实施方式1的纸张状态检测装置的功能框图。

图24是表示由实施方式1的纸张状态检测装置进行的纸张的判定处理的流程图。

图25是用于说明纸币的疲劳度(曲折度)的测量方法的示意图。

图26是实施方式2的超声波传感器的立体示意图。

图27是实施方式2的超声波传感器的剖面示意图。

图28是第七评价试验中的超声波传感器的剖面示意图。

图29是第七评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图30是第八评价试验中的超声波传感器的平面示意图。

图31是表示了在第七评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了多次的结果。

图32是表示了在第八评价试验中获得的超声波信号的曲线图，重复示出了将同样的测量进行了多次的结果。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照附图详细说明本发明的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法的优选的实施方式。首先，说明本实施方式的纸张状态检测装置具备的超声波传感器。该超声波传感器具有对正在搬送的纸张发送超声波并接收透过了该纸张的超声波而输出超声波信号的功能，在本实施方式的纸张状态检测装置内，用于从该超声波信号中提取特征而检测纸张的状态、具体而言疲劳。

本实施方式的纸张状态检测装置具备图1～图3所示的超声波传感器(超声波传感器单元)10。超声波传感器10是对正在搬送的纸张100发送超声波，并接收透过了纸张100的超声波而输出超声波信号的器件。将纸张100的搬送方向设为X轴负方向，将垂直于搬送面的轴设为Z轴，Y轴与X轴以及Z轴正交。此外，纸张100以与搬送面大致平行地进行搬送，将Z轴正侧设为上方，将Z轴负侧设为下方。

纸张100的种类并不特别限定，例如，举出纸币或商品券、支票、有价证券、卡片状介质等。此外，在纸币中使用的纸中，主流是将植物纤维作为原材料而成的纸，但也可以是以提高耐久性或耐水性、安全性等为目的，使用将合成纤维作为原材料而成的纸、作为合成树脂的片材的聚合物片材。由聚合物片材制成的纸币被称为聚合物纸币。其中，作为纸张100，优选由将植物纤维作为原材料而成的纸形成的纸张。

超声波传感器10具有在中间夹着搬送面而对置的发送部11及接收部12、以及在发送部11及接收部12中分别设置且作为搬送纸张100的搬送部55的多个辊55a，纸张100通过辊55a而在发送部11及接收部12之间搬送。发送部11具备箱体13、多个超声波发送元件(以下，也简称为发送元件)21和安装了发送元件21的传感器安装基板31，发送元件21以及传感器安装基板31容纳在箱体13中。接收部12具备箱体14、与发送元件21同数的超声波接收元件(以下，也简称为接收元件)22、安装了接收元件22的传感器安装基板32、以及连接到传感器安装基板32的放大器基板33，接收元件22、传感器安装基板32以及放大器基板33容纳在箱体14中。这样，超声波传感器10将一对发送元件21以及接收元件22具备多组。以下，也将各组发送元件21以及接收元件22称为元件对25。

另外，发送部11及接收部12的配置地点能够相互调换，也可以分别将发送部11配置在上方，将接收部12配置在下方。此外，在图2中，为了容易观察图，扩大发送部11及接收部12间的距离而图示。

发送元件21基于输入信号而发送超声波，接收元件22接收超声波，但都作为振子而具备压电元件、例如压电陶瓷元件。发送元件21以及接收元件22朝向搬送面而配置，各接收元件22的方向以及位置被设定为能够从正面接收从对应的发送元件(对的发送元件)21发送的超声波。更详细而言，各接收元件22的接收面(检测面)24与对应的发送元件21的发送面(检测面)23对置，各接收元件22的压电元件的超声波放射面与对应的发送元件21的压电元件的超声波放射面对置。优选地，各接收元件22的中心轴和对应的发送元件21的中心轴配置在大致相同的直线上。

为了降低纸张100和各发送元件21之间的超声波的多重反射的影响，各发送元件21在某种程度上远离对应的接收元件(对的接收元件)22而配置。这是因为，若它们之间的距离过于靠近，则在接收元件22接收超声波后也会可能残留被多重反射的超声波而成为噪声源。此外，纸张100在各元件对25之间的大致中央进行搬送。

为了无盲区地检测纸张100整个面，如图1(b)、图2以及图4所示，元件对25以交错状配置多列(以下，也将列称为级)，元件对25沿着X轴方向配置多列、例如2列。此外，元件对25配置在比Y轴方向上的纸张100的宽度更宽的范围。在各级中，元件对25沿着Y轴方向以等间隔地配置。在不同的级之间，元件对25在Y轴方向上配置在不同的位置，但全部级的元件对25的Y轴方向上的间距为一定。这样，由于元件对25被配置为在Y轴方向上覆盖整个纸张100，并且，各级的元件对25被配置为填埋相邻的级的元件对25的间隙，所以在纸张100整个面上能够无盲区地检测其信息，例如，连纸张100的轻微的撕裂也能够检测。

如图1～图3以及图5所示，在箱体13的与搬送面对置的对置部中，在与发送元件21对应的位置上，以交错状设置有多列开口15。同样地，在箱体14的与搬送面对置的对置部中，在与接收元件22对应的位置上，以交错状设置有多列开口16。并且，各发送元件21通过对应的开口15以及16，向对应的接收元件22发送超声波。此外，如图5所示，在箱体13以及14中，分别设置有用于露出辊55a的开口17以及18。

辊55a通过电动机等未图示的驱动装置而被驱动，在超声波传感器10内搬送纸张100。纸张100通过设置在超声波传感器10内的多个辊55a而被搬送，通过发送部11及接收部12之间向超声波传感器10外排出。各辊55a被设置为向顺时针以及逆时针的任一方向都能够旋转，通过这些辊55a的旋转被后述的搬送控制部所控制，从而纸张100向X轴负方向搬送。

另外，并不特别限定纸张100的搬送方向(X轴方向)与纸张100的长边方向或者短边方向中的哪一个方向成为平行的方向。包括搬送方向或搬送速度等的纸张100的搬送方法能够根据本实施方式的纸张状态检测装置的用途而适当决定。

在传感器安装基板31中，除了发送元件21以外，还安装有产生发送元件21的输入信号(驱动信号)的发送电路，在传感器安装基板32中，除了接收元件22以外，还安装有对在接收元件22中接收到的超声波信号进行放大处理的放大电路。此外，在放大器基板33中，安装有对超声波信号进行信号处理的电路。

如图1(b)所示，发送元件21被划分为3个以上的元件组。在图1(b)中，表示被划分为4个元件组的一例，对不同的元件组的发送元件21标上不同的图案。元件组通过后述的发送控制部而被动态(交替)发送控制。即，发送控制部一边使3个以上的元件组旋转一边进行发送控制，将属于相同的元件组的多个发送元件21同时进行发送控制。由此，发送元件21能够按每个元件组依次发送超声波。通过在纸张100的搬送中重复该发送循环，检测纸张100整个面的信息。此外，为了减轻从相邻的发送元件21发送的超声波之间的干扰(串扰)，以相邻的发送元件21不会依次进行发送的方式，确定了各发送元件21的配置(对于元件组的分配)以及动态发送的顺序(元件组的发送顺序)。

但是，本发明人发现了根据各发送元件21的配置以及动态发送的顺序的组合，存在来自其他发送元件21的干扰的影响大的发送元件21。具体而言，发现了(1)在将与纸张100不完全重叠的发送元件21和与纸张100重叠的发送元件21按照这个顺序进行了发送的情况下，(2)在将与纸张100不重叠的发送元件21进行了发送的情况下，(3)在将各元件对25相对于搬送面倾斜而配置的情况下，以及(4)在相邻的发送元件21间和/或相邻的接收元件22间不存在遮蔽物的情况下，在接收到的超声波信号中尤其容易发生噪声。因此，在本实施方式中，为了降低这些情况下的噪声而采取了以下的手段。

(1)由发送顺序所引起的噪声对策

在只有相邻的发送元件21中的一个与纸张100重叠的状态下，将与纸张100不重叠的发送元件21和与纸张100重叠的发送元件21按照这个顺序进行了发送的情况下，从不重叠的发送元件21到重叠的发送元件21的干扰被确认。认为这是因为，各级的发送元件21与相邻的级的发送元件21无盲区地靠近配置。尤其，确认了在纸张100的端部中，若将与纸张100不重叠的发送元件21和与纸张100重叠的发送元件21按照这个顺序进行发送，则干扰变得非常大。

在此，说明实际上评价了有无干扰的第一评价试验的结果。在第一评价试验中，将以交错状配置为2列的33对发送元件21以及接收元件22分配到图6所示的通道，并且，在如图6所示的状态下纸张100与超声波传感器10重叠时，将各通道的发送元件21按每个元件组如下述表1所示那样进行了动态发送。因此，在纸张100的左端部中，从外侧到内侧的发送元件21依次发送了超声波(参照图6中的箭头)。

【表1】

其结果是，如图7所示，在位于纸张100的左端部的3通道以及4通道中，在接收到的超声波信号中产生了非常大的噪声。认为这是因为，从与纸张100不完全重叠的发送元件21发送的超声波环绕纸张100的端部，被和与纸张100重叠的发送元件21对应的接收元件22所接收(因为干扰)。另一方面，在与纸张100重叠的3通道之后发送的5通道中，没有发生噪声。

因此，在本实施方式中，尤其在纸张100的端部中，以将与纸张100重叠的发送元件(第一超声波发送元件)21和与纸张100不重叠的发送元件(第二超声波发送元件)21按照这个顺序进行发送的方式，决定了各发送元件21的配置以及动态发送的顺序。由此，能够抑制如上所述的环绕纸张100的超声波的恶劣影响，减轻了来自与纸张100不重叠的发送元件21的干扰。因此，能够降低位于纸张100的端部的通道的噪声。

在本说明书中，与纸张100重叠的发送元件21意味着：在俯视了其发送面23的状态下，如图8(a)所示，与纸张100完全重叠，并且，如图8(b)所示，与纸张100的长边方向的边缘(长边)100a的距离D1以及与纸张100的短边方向的边缘(短边)100b的距离D2都为不受超声波的环绕的影响的距离的发送元件21a。另一方面，与纸张100不重叠的发送元件21意味着：如图8(a)所示，在俯视了其发送面23的状态下，与纸张100一点也不重叠的发送元件21b。此外，在本实施方式以及实施方式2中的各控制中，将如下的发送元件21作为与纸张100不重叠的发送元件21b来进行处理，优选与发送元件21b同样地进行控制，上述发送元件21包括：在俯视了发送面23的状态下，与纸张100部分重叠的发送元件21(图8(a)中的发送元件21c)；以及，在俯视了发送面23的状态下，与纸张100完全重叠，并且，距离D1以及距离D2中的至少一个为受到超声波的环绕的影响的距离的发送元件21(图8(a)中的发送元件21d)。因此，在本实施方式中，在纸张100的端部中，与纸张100重叠的发送元件21a、和发送元件21c或者发送元件21d优选按照这个顺序进行发送。此外，在纸张100的端部中，与纸张100重叠的发送元件21a、发送元件21c或者发送元件21d、和与纸张100不重叠的发送元件21可以按照这个顺序进行发送。在本说明书中，也将发送元件21b、21c以及21d统称为与纸张100不完全重叠的发送元件21。

在此，说明实际上评价了噪声抑制效果的第二评价试验的结果。在第二评价试验中，将以交错状配置为2列的33对发送元件21以及接收元件22分配到图9所示的通道，并且，在如图9所示的状态下纸张100与超声波传感器10重叠时，将各通道的发送元件21按图9的箭头所示的顺序进行了动态发送。因此，在纸张100的左端部中，按从内侧到外侧的发送元件21的顺序发送了超声波(参照图9中的箭头)。

其结果是，如图10所示，和与纸张100重叠的7通道之后发送的5通道同样地，在位于纸张100的左端部的4通道以及3通道中噪声大幅降低。

(2)与纸张不重叠的发送元件所引起的噪声对策

若使与纸张100不重叠的发送元件21进行发送，则从不重叠的发送元件21到与重叠的发送元件21对应的接收元件22的干扰被确认。例如，在与正在搬送的纸张100只有前级或者后级中的一个发送元件21重叠的状态下，若将与纸张100不重叠的级的发送元件21和与纸张100重叠的级的发送元件21按照这个顺序进行发送，则从不重叠的级的发送元件21到重叠的级的接收元件22的干扰被确认。认为这是因为，由于尺寸原因，相邻的发送元件21靠近，前级和后级的发送元件21靠近。

因此，在本实施方式中，进行使与纸张100不重叠的发送元件21直到与纸张100重叠为止不进行发送的控制。由此，能够消除来自与纸张100不重叠的发送元件21的超声波的环绕(干扰产生源)。从同样的观点出发，优选进行使上述的发送元件21c以及发送元件21d直到与纸张100重叠为止不进行发送的控制。此外，关于在纸张100通过超声波传感器10的期间，不会与纸张100重叠的发送元件21(例如，位于偏离了纸张100通过的区域的位置的发送元件21)，优选进行在此期间不进行发送的控制。为了实现这样的控制，例如，如后所述，优选在超声波传感器10的前级(上游)配置能够检测纸张100的端(位置)的光学线传感器等传感器，取得纸张100的外形信息以及通过位置信息。由此，能够判断纸张100是否通过各通道的发送元件21的上方。此外，若使用上述外形信息以及通过位置信息，则可知通过各级的发送元件21的上方的定时，所以还能够停止与纸张100不重叠的级的全部发送元件21的发送。

在此，说明使用实际上一部分撕裂的纸币(撕裂券)评价了干扰抑制效果的第三以及第四评价试验的结果。在第三评价试验中，如图11所示，无论与纸张100重叠还是不重叠，都将各发送元件21按每个元件组进行了动态发送。此时，由于受到来自与纸张100不完全重叠的发送元件21(通道)的超声波的干扰，所以如图12所示，作为本来的检测对象的信号的变化(图12中，由椭圆包围的峰)被噪声掩盖。

因此，在第四评价试验中，如图13所示，进行了使与纸张100不完全重叠的发送元件21直到与纸张100重叠为止不进行发送的控制。更详细而言，在纸张100的搬送中，使在纸张100的长边方向上与纸张100不完全重叠的发送元件21不进行发送。此外，使后级的发送元件21直到与搬送来的纸张100重叠为止不进行发送。进一步，使前级的发送元件21在与正在搬送的纸张100不完全重叠后不进行发送。通过进行这样的控制，由于干扰的产生源被关闭，所以不会产生干扰，如图14所示，能够有效地降低噪声，不受噪声的影响就能够测量作为本来的检测对象的信号的变化(图14中，由椭圆包围的峰)。另外，图12以及图14都是图11以及图13所示的6通道的结果。

(3)元件对的倾斜所引起的噪声对策

在之后详细叙述的实施方式2中，如图15所示，使各元件对25相对于搬送面倾斜而配置。此时，与各元件对25倾斜的程度相应地，超声波干扰的影响变大。此外，若使超声波相对于纸张100倾斜而入射，则由纸张100的搬送时的波动或起伏这样的纸张100的动态特性即纸张100的搬送状态的变动所引起的噪声(以下，也称为动态特性噪声)的影响变得很大。

因此，在本实施方式中，如图1(a)、图3以及图16所示，优选将元件对25配设为正对搬送面，对纸张100垂直入射超声波。由此，由于减轻了来自其他发送元件21的干扰，所以能够稳定地提取超声波信号。此外，由于难以受到纸张100的动态特性的变动的影响，所以能够抑制动态特性噪声。进一步，通过将各元件对25设为垂直配置，能够对制造中的精度提高以及步骤削减产生贡献。

在此，说明实际上评价了干扰以及动态特性噪声的抑制效果的第五以及第六评价试验的结果。在第五评价试验中，如图15所示，使元件对25从搬送面的垂线倾斜了30°。其结果是，获得了图17所示的输出信号。相对于此，在第六评价试验中，如图16所示，没有使元件对25从搬送面的垂线倾斜(垂直配置)。其结果是，获得了图18所示的输出信号，与倾斜了30°的情况相比，能够将输出的变动降低至2/3以下。

此外，如图19(a)所示，在入射角度0°～45°的范围内对纸币101发送了超声波时，如图19(b)所示，对于纸币101的超声波的入射角度越大，则输出的变动越大。例如，若入射角度从0°变化为10°，则输出的变动大致增加了5％，但若入射角度从30°变化为40°，则输出的变动大致增加了25％。尽管对于纸币101的入射角度的变化为相同的10°，输出的变动的增加量大致为5倍。因此，与将各元件对25的倾斜设为30°时相比，在将各元件对25的倾斜设为0°(垂直)时，能够更加减小对于纸张100的超声波的入射角度的变动即纸张100的动态特性的变动所引起的输出的变动，能够更加稳定地提取输出信号。

另外，如上所述那样在将各元件对25设为垂直配置的情况下，纸张100和各发送元件21之间的超声波的多重反射成为顾虑，但对此，能够通过限制各接收元件22的接收来应对。具体而言，将在纸张100和发送元件21之间产生、且比正规的透过信号延迟被接收元件22接收的超声波的多重反射分量不作为用于检测纸张100的疲劳的超声波信号来使用即可。

此外，从避免多重反射的观点出发，后述的实施方式2的倾斜配置更好，但如上所述，从动态特性噪声的降低、输出信号的稳定化以及制造上的优点的观点出发，本实施方式的垂直配置更好。在垂直配置的情况下，优选各元件21、22的中心轴相对于搬送面的垂线的倾斜角度(或者，各元件21、22的发送面23或者接收面24相对于搬送面的倾斜角度)实质上为0°。

(4)相邻元件间的噪声对策

为了无盲区地检测纸张100的信息，相邻的元件对25间的间隙被设定得较小。因此，有时从其他组的发送元件21(尤其，与纸张100不完全重叠的发送元件21)发送的超声波向和与纸张100重叠的发送元件21对应的接收元件22侧环绕，或者产生由该超声波所引起的干扰。此时，这些干扰作为噪声而被接收，成为导致不能检测纸张100的信息或者其检测精度下降的要因。

因此，在本实施方式中，如图2、图3以及图20所示，在相邻的发送元件21之间设置遮蔽壁41，且在相邻的接收元件22之间设置遮蔽壁42。由此，能够抑制其他组的发送元件21(尤其，与纸张100不完全重叠的发送元件21)发送的超声波的环绕、以及该超声波所引起的干扰。其结果是，能够测量噪声被降低的本来的信号。

遮蔽壁41被形成为填埋相邻的发送元件21间的间隙。此外，如图3所示，遮蔽壁41在发送元件21侧形成为从发送元件21的发送面23与发送元件21重叠几mm左右，在搬送路径侧形成至与箱体13的搬送面对置的对置部。同样地，遮蔽壁42被形成为填埋相邻的接收元件22间的间隙。此外，如图3所示，遮蔽壁42在接收元件22侧形成为从接收元件22的接收面24与接收元件22重叠几mm左右，在搬送路径侧形成至与箱体14的搬送面对置的对置部。由此，尽可能降低不必要的干扰或环绕的发生。此外，遮蔽壁41以及42分别与箱体13以及14形成为一体。

另外，发送部11的遮蔽壁41以及接收部12的遮蔽壁42可以只设置一方，但从有效地降低噪声的观点出发，优选至少设置接收部12的遮蔽壁42。此外，在图2、图3以及图20中，在相邻的全部发送元件21间设置了遮蔽壁41，且在相邻的全部接收元件22间设置了遮蔽壁42，但也可以只在一部分相邻发送元件21间设置遮蔽壁41，此外，也可以只在一部分相邻接收元件22间设置遮蔽壁42。例如，遮蔽壁41可以只在不同的级的发送元件21间设置且沿着Y轴方向延伸，遮蔽壁42可以只在不同的级的接收元件22间设置且沿着Y轴方向延伸。

接着，详细说明本实施方式的纸张状态检测装置以及纸张状态检测方法。本实施方式的纸张状态检测装置对正在搬送的纸张100发送超声波，基于透过了纸张100的超声波的输出信号，来检测纸张100的状态、具体而言疲劳。是不管纸张的种类都能够应用的技术。

本实施方式利用由于纸张100的疲劳例如破裂、撕裂、褶皱、粗糙等而透过纸张100的超声波信号发生变化的情况，基于获得的超声波信号来检测纸张100的疲劳，判定纸张100的正损。

如图21所示，本实施方式的纸张状态检测装置50具备能够载置多个纸张100的料斗51、将载置在料斗51上的纸张100进行搬送的搬送路径52、进行纸张100的信息检测的超声波传感器10、将基于在超声波传感器10中检测出的信息来判别的纸张100进行堆叠的堆叠部53、以及将不能判别的纸张100或符合预定条件的纸张100与其他纸张100分开堆叠的拒收部54。通过将超声波传感器10内置在这样的纸张状态检测装置50中利用，能够将载置在料斗51上的多个纸张100逐张地连续进行处理。并且，例如，判断为损券的纸张100被退还到拒收部54。

如图21(b)以及图22所示，纸张状态检测装置50具备传感器单元60，该传感器单元60根据成为处理对象的纸张100的识别处理而包括超声波传感器10以外的各种传感器。传感器单元60配设在超声波传感器10的前级(上游)，传感器单元60例如具备：定时传感器61a以及61b；照射红外光、可见光等多种光而测量纸张100的光学特性，取得纸张100的光学图像信息的光学线传感器62；用于测量纸张100的厚度的厚度检测传感器63；测量纸张100的磁性特性的磁性传感器64；照射紫外光而测量纸张100的荧光墨水部的荧光传感器65。此外，在传感器单元60中，设置有多个辊55b作为搬送部55，使得纸张100能够在搬送路径52内移动，辊55b被电动机等未图示的驱动装置驱动。

定时传感器61a检测依次搬入传感器单元60的纸张100，生成用于决定传感器单元60中开始测量纸张100的定时的纸币检测信号。另一方面，定时传感器61b检测从传感器单元60依次搬出的纸张100，生成用于决定传感器单元60中结束测量纸张100的定时的纸张检测信号。作为定时传感器61a以及61b，通常使用光反射型或者光透过型的光传感器，但也可以设置机械地检测纸张100的通过的传感器。

在纸张状态检测装置50中，基于在传感器单元60中取得的信息，进行纸张100的币种识别或真伪判别、纸张100的朝向或正反的判定、纸张100的外形信息以及通过位置信息的取得等。这样，本实施方式的纸张状态检测装置50还具有作为纸张识别装置的功能。此外，在纸张状态检测装置50中，基于在传感器单元60中取得的信息，进行使用了超声波传感器10的处理、具体而言纸张100的正损的判定。另外，关于传感器单元60，由于是在纸币处理装置的领域中从以前开始利用的技术，所以省略详细的说明。

除了图21以及图22所示的结构之外，如图23所示，纸张状态检测装置50具有通信接口56(以下，记载为“通信I/F”)、控制部70以及存储部80。控制部70具有：基于在超声波传感器10中接收到的超声波信号，来检测纸张100的状态的检测部71；基于在超声波传感器10中接收到的超声波信号或在其他传感器中取得的信号，来进行纸张100的种类等的识别或真伪、正损等的判定的判定部72；控制各发送元件21的发送控制部73；控制各接收元件22的接收控制部74；进行传感器单元60的各传感器的控制的传感器控制部75；取得传感器单元60的各传感器的信息的传感器信息取得部76；以及对搬送纸张100的辊55a、55b等搬送部55进行控制的搬送控制部77。存储部80存储用于进行在传感器单元60中取得的信息的判定处理等而被利用的各种模板(例如，基准图像数据等)81、和成为纸张100的种类等的识别或真伪、正损等的判定的基准的各种阈值82。

判定部72具有通过比较在传感器信息取得部76中获得的信息和与该信息对应的模板81，来确定纸张100的种类等的功能。

具体而言，例如，在处理对象为美国纸币的情况下，在存储部80中，作为模板81，预先存储有1美元、2美元、5美元、10美元、20美元、50美元以及100美元的各纸币的基准图像数据。并且，由光学线传感器62拍摄到的纸张100的图像的特征部分的数据与各基准图像数据进行比较。其结果是，在纸张100的图像的特征部分的数据与100美元纸币的基准图像数据一致且与其他币种的基准图像数据不同的情况下，将该纸张100判定为100美元纸币。在设为处理对象的纸张100为纸币的情况下，判定部72除了这样进行币种识别之外，还进行基于在传感器单元60中取得的信息来判定纸币是否为真币的真伪判别、或判定纸币是否为满足预定基准且能够再利用的纸币的正损判别等处理。由于基于在传感器单元60中取得的信息的、这样的纸张100的识别处理是在纸张识别装置的领域中从以前开始利用的技术，所以省略详细的说明。

此外，判定部72具有基于在超声波传感器10中取得的超声波信号来进行正损判定的功能。虽然是利用透过纸张100的超声波信号根据纸张100的状态而发生变化的情况来判定纸张100的正损的结构，但关于此在后面详细叙述。

发送控制部73以及接收控制部74分别具有控制各发送元件21以及各接收元件22的发送以及接收的功能。为了通过各元件对25来取得个别的超声波信号，发送控制部73进行使各元件组依次进行发送的发送控制，接收控制部74对准各发送元件21的发送的定时，来控制与该发送元件21对应的接收元件22的接收的定时。此外，为了降低接收信号的噪声，发送控制部73以及接收控制部74进行在上述的(1)～(3)中说明的控制。

存储部80由易失性或者非易失性的存储器或硬盘等存储装置构成，为了存储在纸张状态检测装置50中进行的处理所需的各种数据而被利用。

通信I/F56具有接收来自纸张状态检测装置50的外部的信号，或者从纸张状态检测装置50向外部发送信号的功能。通过通信I/F56，例如，能够接收来自外部的信号来变更控制部70的动作设定，或者进行在存储部80中存储的软件程序或数据的更新、追加以及删除的处理，或者将纸张状态检测装置50的纸张100的判定结果向外部输出。

另外，控制部70例如由用于实现各种处理的软件程序、执行该软件程序的CPU、和被该CPU进行控制的各种硬件等构成。在各部的动作所需的软件程序或数据的保存中，利用存储部80、单独专门设置的RAM或ROM等存储器或硬盘等。

接着，说明用于通过纸张状态检测装置50来判定纸张100的正损的处理。

首先，若通过定时传感器61a检测出纸张100来到纸张状态检测装置50，则传感器单元60的各传感器的感测开始，且传感器信息取得部76开始取得各传感器的信息。在由传感器信息取得部76所取得的信息中，包括基于光学线传感器62的纸张100的外形信息以及通过位置信息。另外，在未检测纸张100的期间，纸张状态检测装置50处于监视纸张100的来到的状态。

并且，判定部72通过比较在传感器信息取得部76中获得的信息和与该信息对应的模板81，进行纸张100的种类(在纸币的情况下为币种)的识别、纸张100的真伪判别、纸张100的正损判别、以及纸张100的朝向及正反的判定。

接着，参照图24的流程图，说明用于使用超声波传感器10来判定纸张100的正损的处理。

首先，发送控制部73从传感器信息取得部76接受纸张100的搬送信息(外形信息以及通过位置信息)(步骤S10)。

接着，发送控制部73基于接受到的纸张100的搬送信息，运算用于进行在上述的(1)～(3)中说明的控制的发送元件21的发送图案(步骤S11)。

接着，发送控制部73以及接收控制部74分别基于上述发送图案来驱动发送元件21以及接收元件22(步骤S12)。由此，基于上述发送图案，从各发送元件21发送超声波，且从各接收元件22发送并通过了纸张100的超声波被对应的发送元件21所接收。但是，如上所述，接收控制部74进行将在纸张100和发送元件21之间被多重反射的超声波分量(多重反射分量)不作为用于检测纸张100的疲劳的超声波信号来使用的控制(以下，也称为多重反射切断控制)。上述多重反射分量比正规的透过信号(最初透过纸张100而被接收元件22接收的超声波的透过分量)延迟被接收。

接着，在传感器安装基板32以及放大器基板33中，各接收元件22中接收到的超声波信号进行处理、具体而言放大处理等处理，计算出纸张100整个面上的超声波透过量(步骤S13)。

接着，检测部71基于在纸张100整个面上测量出的超声波透过量，来检测纸张100的疲劳(步骤S14)。具体而言，首先，检测部71在纸张100的整体或者特定的范围内，计算出超声波透过量的平均值、偏差、或者偏差/平均(将偏差除以平均所得的值)。

在此，说明实际上使用非接触/空中传播超声波检查系统NAUT21(日本Probe公司制造)，通过超声波来评价了将植物纤维作为原材料而成的纸币即2005年发行的中国的100元纸币的疲劳度(曲折度)的实验结果。另外，曲折度是表示纸张的粗糙的程度的指标，在此，如图25所示，基于长边方向的一端被支撑构件111支撑的100元纸币102的长边方向的另一端和支撑构件111之间的距离L来决定。将L为91mm以上的情况评价为“新钞级别”，将L为71mm以上且小于91mm的情况评价为“疲劳少”，将L为51mm以上且小于71mm的情况评价为“有疲劳”，将L为31mm以上且小于51mm的情况评价为“疲劳感强”，将L小于31mm的情况评价为“相当于损券”。

该实验的结果是，可知纸币的疲劳度(曲折度)表现为局部的数据的特异点。并且，随着变得越疲劳，该特异点的数量越增加，而不是在整体上透过量变化。另一方面，即使变得越疲劳，由于透过量变大的部位和变少的部位并存，所以平均值几乎不变。认为这是因为，在纸币的纤维被削薄的部位上透过量变多，在纤维起毛而变厚的部位上透过量减少。此外，测量出的超声波透过量在整个纸币上不均匀，在设置了线、水印等的部位上，与基于疲劳的特异点同样地局部变动。因此，在设置了线等的部位上，难以仅根据基于超声波的特定值来区分纸币本来持有的变动和基于疲劳的变动。以上，从通过超声波来测量纸张100、尤其将植物纤维作为原材料而成的纸张的疲劳度的观点出发，优选判定部72在纸张100的物性、尤其是物理特性均匀且稳定的范围内，计算出偏差或者偏差/平均，而不是平均值。作为纸张100的物性均匀且稳定的范围，例如，仅设置有纸张100的基材的部位或在纸张100的基材上仅实施了印刷的部位(印刷部位)是优选的。

此外，一般，在超声波测量中获得的输出小，难以区分本来的信号和噪声。下述表2表示上述实验中的测量环境的噪声量和测量数据的样本。

【表2】

如表2所示，曲折度为新钞级别的官封券的偏差只是偏移量(相当于噪声)的偏差的1.6倍左右，认为噪声占据官封券的偏差以及测量值的大致62％。虽然噪声的大小大幅依赖于测量环境，但由于超声波的特性，超声波测量成为微小测量，SN特性容易成为问题。因此，噪声的增减容易成为直接导致误判定的问题。因此，可以说上述的本实施方式中的噪声降低手段对于提高纸张100的正损判定的精度来说非常重要。

以下，继续说明纸张100的正损判定的处理。

在检测部71检测出纸张100的疲劳之后，判定部72比较在检测部71中计算出的值和在存储部80中记录的阈值82，判定该计算值是否大于阈值(步骤S15)。并且，在计算值小于阈值的情况下(步骤S15；无异常)，将纸张100判定为不是损券(是正券)，即判定为无异常，进行通常处理(步骤S16)，并结束处理。另一方面，在计算值为阈值以上的情况下(步骤S15；有异常)，判定部72将纸张100判定为有异常，进行与基于在其他传感器中取得的信息的正损的判定结果之间的匹配判定(步骤S17)。在匹配判定中，确认其他传感器的正损判定的结果(有异常或者无异常)。并且，若匹配判定的结果无异常，则判定部72将纸张100判定为不是损券(是正券)(步骤S18；无异常)，进行通常处理(步骤S16)，并结束处理。另一方面，若匹配判定的结果有异常，则判定部72将纸张100判定为损券(步骤S18；有异常)，进行拒收处理，将纸张100退还给拒收部54(步骤S19)，并结束处理。

(实施方式2)

在本实施方式中，主要说明本实施方式所特有的特征，关于与实施方式1重复的内容，省略说明。此外，在本实施方式和实施方式1中，对具有相同或者同样的功能的构件标上相同的标号，在本实施方式中，省略该构件的说明。本实施方式除了以下说明的点之外，实质上与实施方式1相同。

在本实施方式中，如图26以及图27所示，超声波发送元件21按每级安装在传感器安装基板31中，各传感器安装基板31连接到配置在传感器安装基板31间的基板支架34上被支撑。同样地，超声波接收元件32按每级安装在传感器安装基板32中，各传感器安装基板32连接到配置在传感器安装基板32间的基板支架35上被支撑。

并且，在本实施方式中，各元件对25以相对于搬送面倾斜的状态配设。由此，与实施方式1的垂直配置的情况相比，能够更加有效地避免纸张100和各发送元件21之间产生的超声波的多重反射。各元件21、22的中心轴相对于搬送面的垂线的倾斜角度(或者，各元件21、22的发送面23或者接收面24相对于搬送面的倾斜角度)并不特别限定，能够适当设定，例如30°。

在本实施方式中，也与实施方式1同样地，为了无盲区地检测纸张100的信息，相邻的元件对25间的间隙被设定得较小。此外，由于尺寸的原因等理由，各级的元件对25与相邻的级的元件对25靠近。进一步，当超声波在透过纸张100时例如衰减为大致1/100的情况下，与纸张100重叠的级和不重叠的级之间存在大致100倍的信号差(输出差)。因此，只有任一个级的发送元件21与纸张100重叠、且从与纸张100不重叠的级的发送元件21发送的超声波稍微向和与纸张100重叠的级的发送元件21对应的接收元件22侧环绕，或者稍微产生了由该超声波所引起的干扰的情况下，这些也都作为噪声而被接收，成为导致不能检测纸张100的信息或者其检测精度下降的要因。在上游侧的一个以上的级的发送元件21与纸张100重叠、且下游侧的一个以上的级的发送元件21与纸张100不完全重叠的情况下，或者在其相反的情况下，能够发生这个现象。

因此，在本实施方式中，在相邻的级的接收元件22之间设置有遮蔽壁43。由此，能够抑制与纸张100不完全重叠的级的发送元件21发送的超声波的环绕、以及由该超声波所引起的干扰。即，和与纸张100重叠的级的发送元件21对应的接收元件22能够难以受到与纸张100不完全重叠的级的发送元件21的影响。其结果是，能够通过与纸张100重叠的级的元件对25，来测量降低了噪声的本来的信号。

遮蔽壁43形成为板状，在搬送路径侧形成至与箱体14的搬送面对置的对置部。遮蔽壁43可以与基板支架35形成为一体，也可以与箱体14形成为一体。

在此，说明实际上测量了有无干扰的第七以及第八评价试验的结果。在第七以及第八评价试验中，将以交错状配置为2列的31对发送元件21以及接收元件22分配到图29以及图30所示的通道。在第七评价试验中，如图28以及图29所示，在前后级的接收元件22间没有设置遮蔽壁。其结果是，如图31所示，在前级以及后级的通道中产生了噪声。认为在前级的通道中，来自在该通道的发送元件21的发送的紧跟前发送的后级的通道的发送元件21(与纸张100不完全重叠的发送元件21)的超声波产生干扰(残留影响)。此外，认为在后级的通道中，来自在该通道的发送元件21的发送之后发送的前级的通道的发送元件21(与纸张100不完全重叠的发送元件21)的超声波环绕。

相对于此，在第八评价试验中，如图30所示，在前后级的接收元件22间设置了遮蔽壁43。其结果是，如图32所示，在前级的通道(与图31的前级的通道相同的通道)以及后级的通道(与图31的后级的通道相同的通道)中几乎不产生噪声。认为这是因为，通过设置遮蔽壁43来防止了前后级间的干扰。

另外，在本实施方式中，在相邻的级的发送元件21之间也可以设置同样的遮蔽壁，由此，根据各元件21、22的配置，存在能够更加获得噪声降低效果的可能性。可以代替遮蔽壁43来设置该发送部11的遮蔽壁，但从有效地降低噪声的观点出发，优选至少设置接收部12的遮蔽壁43。此外，如实施方式1所示，在各级中，在相邻的元件21或者22间也可以设置遮蔽壁。

此外，在本实施方式中，也能够通过与实施方式1同样的处理，使用超声波传感器10来判定纸张100的正损。但是，在本实施方式中，接收控制部74也可以不进行在实施方式1中说明的多重反射切断控制。

如上所述，由于上述实施方式的纸张状态检测装置50具备超声波发送元件21、超声波接收元件22、控制超声波发送元件21的发送的定时的发送控制部73、和基于在超声波接收元件22中接收到的超声波信号来检测纸张100的状态的检测部71，所以能够降低接收到的超声波信号中的噪声，其结果是，能够高精度地检测纸张100的状态。

此外，由于上述实施方式的纸张状态检测装置50具有至少2组超声波发送元件21以及超声波接收元件22，发送控制部73相互独立地控制至少2个超声波发送元件21的发送的定时，所以能够更加高精度地检测纸张100的状态。

此外，由于在超声波发送元件21以及超声波接收元件22的各组中，超声波发送元件21与超声波接收元件22对置地配置，上述实施方式的纸张状态检测装置50还具备使纸张100在至少1组超声波发送元件21以及超声波接收元件22之间搬送的搬送部55，发送控制部73控制与纸张100不重叠的超声波发送元件21的发送的定时，所以能够有效地降低接收到的超声波信号中的噪声，能够更加高精度地检测纸张100的状态。

此外，在上述实施方式中，由于发送控制部73进行使与纸张100重叠的第一超声波发送元件21和与纸张100不重叠的第二超声波发送元件21按照这个顺序进行发送的控制，所以尤其能够有效地降低接收到的超声波信号中的噪声，能够尤其高精度地检测纸张100的状态。

此外，在上述实施方式中，由于第一超声波发送元件21以及第二超声波发送元件21相邻配置，第一超声波发送元件21与纸张100的端部重叠，所以能够尤其有效地降低位于纸张100的端部的通道的噪声。

此外，在上述实施方式中，由于发送控制部73进行使与纸张100不重叠的超声波发送元件21直到与纸张100重叠为止不进行发送的控制，所以尤其能够有效地降低接收到的超声波信号中的噪声，能够尤其高精度地检测纸张100的状态。

此外，由于上述实施方式的纸张状态检测装置50还具备取得纸张100的光学图像信息的光学线传感器62，发送控制部73基于由光学线传感器62所取得的纸张100的光学图像信息来控制至少2个超声波发送元件21的发送的定时，所以能够高精度地控制至少2个超声波发送元件21的发送的定时，其结果是，能够进一步降低接收到的超声波信号中的噪声。

此外，在上述实施方式中，由于超声波发送元件21以及超声波接收元件22配置为正对纸张100的搬送面，所以能够稳定地提取超声波信号，此外，能够抑制动态特性噪声。

此外，由于上述实施方式的纸张状态检测装置50还具备进行将被位于超声波发送元件21以及超声波接收元件22之间的纸张100和超声波发送元件21多重反射的超声波分量不作为上述超声波信号来使用的控制的接收控制部74，所以能够有效地抑制由超声波的多重反射所引起的噪声的发生。

另外，在上述实施方式中，基于在超声波传感器10中取得的信息和在其他传感器中取得的信息来进行了纸张100的正损判定，但也可以只根据在超声波传感器10中取得的信息来进行纸张100的正损判定。

此外，在上述实施方式中，说明了检测疲劳作为纸张100的状态的情况，但被检测的纸张100的状态并不特别限定，例如，也可以是纸张100的叠送、纸张100的有无等。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式。此外，各实施方式的结构可以在不脱离本发明的宗旨的范围内适当组合，也可以变更。

产业上的可利用性

如以上所述，本发明是为了高精度地判别纸张的正损而有用的技术。

标号说明

10：超声波传感器(超声波传感器单元)

11：发送部

12：接收部

13、14：箱体

15～18：开口

21、21a～21d：超声波发送元件

22：超声波接收元件

23：发送面

24：接收面

25：元件对

31、32：传感器安装基板

33：放大器基板

34、35：基板支架

41～43：遮蔽壁

50：纸张状态检测装置

51：料斗

52：搬送路径

53：堆叠部

54：拒收部

55：搬送部

55a、55b：辊

56：通信接口

60：传感器单元

61a、61b：定时传感器

62：光学线传感器

63：厚度检测传感器

64：磁性传感器

65：荧光传感器

70：控制部

71：检测部

72：判定部

73：发送控制部

74：接收控制部

75：传感器控制部

76：传感器信息取得部

77：搬送控制部

80：存储部

81：模板

82：阈值

100：纸张

100a：纸张的长边方向的边缘(长边)

100b：纸张的短边方向的边缘(短边)

101：纸币

102：100元纸币

111：支撑构件

Claims (12)

1.一种纸张状态检测装置，一边搬送作为检测对象的纸张，一边检测所述纸张的状态，所述纸张状态检测装置具备：

超声波发送元件；

超声波接收元件；

发送控制部，控制所述超声波发送元件的发送的定时；以及

检测部，基于在所述超声波接收元件中接收到的超声波信号，来检测所述纸张的状态，

其中，所述纸张状态检测装置具备至少2组所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件，

所述发送控制部相互独立地控制至少2个超声波发送元件的发送的定时。

2.如权利要求1所述的纸张状态检测装置，

在所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件的各组中，所述超声波发送元件与所述超声波接收元件对置地配置，

所述纸张状态检测装置还具备搬送部，所述搬送部使所述纸张在至少1组超声波发送元件以及超声波接收元件之间搬送，

所述发送控制部控制与所述纸张不重叠的超声波发送元件的发送的定时。

3.如权利要求2所述的纸张状态检测装置，

所述发送控制部进行使与所述纸张重叠的第一超声波发送元件和与所述纸张不重叠的第二超声波发送元件按照这个顺序进行发送的控制。

4.如权利要求3所述的纸张状态检测装置，

所述第一超声波发送元件以及所述第二超声波发送元件相邻配置，

所述第一超声波发送元件与所述纸张的端部重叠。

5.如权利要求2至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

所述发送控制部进行使与所述纸张不重叠的所述超声波发送元件直到与所述纸张重叠为止不进行发送的控制。

6.如权利要求1至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

所述纸张状态检测装置还具备光学线传感器，该光学线传感器取得所述纸张的光学图像信息，

所述发送控制部基于由所述光学线传感器所取得的所述纸张的所述光学图像信息，来控制所述至少2个超声波发送元件的发送的定时。

7.如权利要求1至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件配置为正对所述纸张的搬送面。

8.如权利要求7所述的纸张状态检测装置，

还具备接收控制部，该接收控制部进行将被位于所述超声波发送元件以及所述超声波接收元件之间的所述纸张和所述超声波发送元件多重反射的超声波分量不作为所述超声波信号来使用的控制。

9.如权利要求1至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

还具备设置在相邻的超声波发送元件之间的遮蔽壁和设置在相邻的超声波接收元件之间的遮蔽壁的至少一方。

10.如权利要求1至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

所述纸张是纸币。

11.如权利要求1至4的任一项所述的纸张状态检测装置，

所述检测部检测所述纸张的疲劳。

12.一种纸张状态检测方法，一边搬送作为检测对象的纸张，一边检测所述纸张的状态，所述纸张状态检测方法具备：

发送控制步骤，控制超声波发送元件的发送的定时；以及

检测步骤，基于在超声波接收元件中接收到的超声波信号，来检测所述纸张的状态，

在所述发送控制步骤中，相互独立地控制构成至少2组的超声波发送元件以及超声波接收元件的至少2个超声波发送元件的发送的定时。

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