CN1118881A - 光电传感器控制方法 - Google Patents

Abstract

在本发明中，当污物附着在传感器上时，因为传感器输出提高，所以在无遮挡物的状态下，比较传感器输出值和预先存储着的污染临界值，当输出值比污染临界值大时，判定为对应于污染无余量，显示在显示器上。当输出值比临界检验值小时，判定为对应于污染有余量。由此就可以只检出附着污物的传感器，通过清洁此传感器，就可以防止由污染物引起的传感器故障。再有，在比较污染临界值前，使发光元件的电流处于弱电流状态。

Description

光电传感器控制方法

本发明涉及检出纸张之类的光学传感器的控制方法，特别涉及为检出由于附着尖埃而有可能产生误检出的光学传感器的污染临界检验控制方法。

以往，在售票机、现金交易机、纸张类检知装置等中，使用检验乘车票、入场券、纸币等有无的光学传感器，比较用光学传感器读取的电压和基准电压，当读出电压比基准电压高时，判定为有纸等，低时，判定为没有。但是，光学传感器在纸通过时，由于由空气带来的粒子、纤维、污染物等使表面被污染，使其功能下降，其结果，使传感器的照射强度下降。因而，在理想状态下，就需要经常进行保持清洁等的作业以维持功能，但因为需要人手，所以成本很高，另外，这期间还需要停止机器操作

作为解决上述问题的方法，例如在日本专利公开公报JP-A-62-65188号公报上记载的传感器电路，是用在现金自动存款支取机(ATM)上的传感器电路，当ATM运转时，降低和光接收元件的输出相比较的基准信号的电平，当ATM不运转时，升高基准信号的电平。由此，在机器运转中，即使付着尘埃也不使检验能力下降，在机器不运转时，如果付着有尘埃，也能马上判别有尖埃。

另外，例如，在JP-A-1-223386号公报上记载的纸张类检测装置中，当虽然没有纸张类而判定有纸张时，由于是由尘埃污染了光学传感器(发光元件和光接收元件)，所以判定为发光量无余量，由自动调整电路将发光电平升2级，并记忆此值，进行处理，这样，总是使发光量有富余地进行检验。

再有，例如，在JP-A-63-47691号公报上记载的传感器检出装置中，是采用这样的方法，由微处理机将光学传感器的输出数字化并进行读取，比较检出的数据和在存储器中预存储的判定电平，制成新的判定电平，将这个新的判定电平作为下次的判定电平存储在存储器中。

如上所述，在以往的装置中，是采用如下的那些方法，即改变光学传感器的发光量的方法：或先存储每个光学传感器的旧判定电平，由和光学传感器的输出比较，制成新的判定电采并加以记忆的方法；或调整光接收端的放大器的增益使光学传感器的输出保持一定值的方法；或转换发光光量和限幅电平两方，由检验污染，切换发光光量的方法。

但是，在这些方法中，当多个传感器中只有少数几个传感附着了尘埃时，不知应清扫哪个传感器好，其结果，就要清洁所有的传感器，因而，即使对于新的传感器，也需要多余的操作。非常麻烦。另外，尽管只清洁特定的传感器，使之与再换新的传感器同样干净，也需要改变判定电平，进行切换发光光量等的控制。

本发明的目的就是为了解决这些以往的课题，而提供一种光学传感器控制方法，即，由临界检验，只检出付着污垢的传感器，由清扫此传感器，就能防止由污垢引起的传感器故障。

为了实现上述目的，本发明的光学传感器控制方法为：(i)由发光电流控制元件控制发光元件的发光动作，检出与被控制的该发光元件对应的光接收元件的输出值，为判断该发光元件和光接收元件间有无遮挡物，预先设定限幅电平，将上述限幅电平与该光接收元件的输出值比较，判定有无遮挡物，其特征为：将各光学传感器的污染临界检验值存储在存储器中，将上述光接收元件的输出值和上述污染临界检验值进行比较，判定受污染的临界值。另外，其特征还在于：(ii)使流过前述发光元件的电流减少，将减少的时刻的光接收元件的输出值与上述污染临界检验值进行比较。

在本发明中，由发光电流切换处理，依次切换多个发光元件使之发光，由光接收输出切换部分，读出发光的传感器的输出值，由此进行多个传感器控制。而且，“1”，“0”的判定参照存储在存储器内的限幅电平，CPU实行此判断。“0”的判定，也就是当判定为无纸币状态的情况下，使流过发光元件的电流处于弱电流状态，将此输出值和预存储的临界检验值比较，当输出值比临界检验值大时判定为无余量，小时判定为有余量。象这样地按顺序检测多个传感器。

这样一来，本发明就可以防止由附着污染引起的误检验，还可以由临界检验检出付着污垢的传感器，通过清洁检出的付着污垢的传感器，就可以防止由污垢引起的传感器故障。

图1是适用本发明的光学传感器控制部的构成图。

图2是本发明一实施例的污染临界检验处理的流程图。

图3是展示存储在图1的ROM中的污染临界检验值表的内容的图。

图4是展示存储在图1的ROM中的限幅电平更新表的内容的图。

图5是展示本发明中的传感器输出波形的图。

图6是判定通常的纸币有无的流程图。

图7是展示存储在图1的SRAM中的限幅电平存储区域的内容的图。

             符号说明1.CPU             9.显示器2.ROM             10.纸币3.SRAM            si～sn：传感器4.电池            LED1～LEDn：发光二极管5.A/D转换器       PT1～PTn：光敏晶体三极管6.模拟多路转换器  TR1～TRn：LED驱动晶体管7.输出口          TRO：VLED晶体管8.显示控制部

以下，就附图详细说明本发明的实施例。

图1是适用本发明的光学传感器控制部的构成图。

在图1中，传感器S1～Sn分别由发光二级管LED1～LEDn和光敏晶体三级管PT1～PTn构成。

传感器S1～Sn的发光二级管LED1～LEDn，由CPU(CentralProcessing Unit)通过输出口7输出的发光电流切换用的LEDl ON～LEDn ON信号控制。由LEDl ON信号使LED驱动晶体管TRl处于ON状态，发光电流IF1流过，发光二极管LED1发光。

另外，由CPU1通过输出口7输出的VLED切换信号，可以切换发光电流的量。当VLED晶体管TRO为ON时，从+15V流过强电流，当晶体管TRO为OFF时，从+5V流过弱电流。

作为传感器S1～Sn的光接收元件的光敏晶体三极管PT1～PTn的集电极分别连接在摸拟多路转换器6上。由CPU1通过输出口7输出的传感器输出选择信号选择的传感器的输出，在A/D转换器5中转换为数字值，输入到CPU1。

使发光二极管LED1～LEDn按传感器S1～Sn的顺序发光，由模拟多路转换器6选择发光的传感器，按顺序读取各传感器的输出。10是输送到传感器S1～Sn前的遮挡物。例如在用于现金自动交易机的情况下，遮挡物10是纸币。

图6、图7分别展示的是在图1中的判定一般的纸币有无的流程图，以及存储在图1中的SRAM(Static RAM)中的限幅电平记载区域的内容的图。

在图1中，首先，使VLED晶体管TRO为ON，处于强电流状态(步201)。接着，使传感器S1点亮(步202)，读取传感器S1的输出值(步203)。将读出的输出值和在SRAM3的限幅电平存储区域内存储的S1限幅电平比较(步204)，输出值比限幅电平大时判定为有纸币(步205，206)，输出值比限幅电平小时判定为无纸币(步207)。判定一结束，使传感器S1熄灭(步208)。以下同样地，按传感器S2，S3的顺序进行有无纸币的判定(步209…210)。

图6是判定通常使用的纸币有无的流程，将多个传感器按时间分割进行有无的判定处理。

进而，如图7所示，在SRAM3的限幅电平存储区域中，在发光元件和光接收元件间无遮挡物时，测定光接收元件的输出值，存储与此对应的更新后的限幅电平。S1限幅电平意味着S1的最新限幅电平。存储从S1至Sn的限幅电平。

图4是展示限幅电平更新表内容的图，图5是传感器输出波形的图。

在发光二极管LED1和光敏晶体三极管PT1之间无遮挡物时，并且无污垢时，可以得到约0V的输出(参照图5(b))。如果遮挡物是完全遮挡光的物质，由遮挡状态作用，传感器输出变化到约5V。

不过，因为纸币透过某种程度的光，所以在遮挡状态下，传感器输出的变化很少，为检测有无纸币，需要设定很低的限幅电平值。但是，当传感器上附着有污物时，即使无遮挡物时传感器输出也升高，当超过限幅电平时，即使无纸币也判定为有纸币。这里，通过由无遮挡物状态的传感器输出值更新限幅电平，来防止由附着的污垢引起的误检测。

首先，为了检测有无纸币，设图1中的VLED晶体管TRO为ON，处于强电流状态。接着，使传感器S1点亮，读取传感器S1的输出值。将读出的输出值和SRAM3中存储的S1限幅电平比较，当输出值比限幅电平大时判定为有纸币，当输出值比限幅电平小时判定为无纸币。在判定为无纸币时，参照ROM(Read Only Mem-ory)2的限幅电平更新表(参照图4)，求取与传感器S1的输出对应的输出值的限幅电平，改写存储在SRAM3中的限幅电平值。例如，如图5所示，在无纸币，无污垢时，传感器输出值是接近0V的电平1值，就设定限幅电平1(参照图5(b))。一旦有污物附着传感器，传感器输出值就增高，上升至接近限幅电平1的电平2(参照图5(d))。在此状态下，因为传感器输出值总算比限幅电平1低，所以可以判定为无纸币，但之后将误判定有附着少量污物的纸币。因而，由限幅电平的更新处理，将限幅电平更新为与输出值电平2对应的限幅电平2，就防止了由附着污物引起的误检测。

另外，在判定有纸币时，不进行限幅电平更新，使传感器S1熄灭。以下同样地，按S2，S3的顺序直到Sn进行限幅电平的更新。

进而，因为SRAM3用电池4作为后备电源，所以即使切断电源，限幅电平仍被存储着，当再次接入电源时，就可以用前次更新的限幅电平判定无有纸币。

这样一来，限幅电平的更新处理就在无纸币的状态时进行，而实际上，因为是利用使用间隔时间进行更新处理，所以尽管是这样，但在现金自动交易机中，设置在存放纸币的出钱盒上的光学传感器，总是处于有作为遮挡物的纸币存在的状态。因而，在这种场所进行处理时，最好预先注意不一定是坏的传感器。对于这样的传感器，还要在另外的时机进行检验，进行限幅电平的更新。

以下，根据图2、图3说明对于传感器的污染的临界值的检验方法。

图2是本发明一实施例的污染临界检验动作的流程图，图3是展示污染临界检验值表的内容的图。

存储在图3的表中的污染临界检验值，是对应于各传感器S1～Sn预先设定的，是固定值。各传感器，根据其设置场所，其发光二极管和光敏晶体三极管的间隙不同，并根据各传感器设置适合不同的各传感器的污染临界检验值。

因为一旦在传感器上有污物附着时，传感器输出就升高，所以就可以根据无遮挡物状态下的传感器的输出值，判断传感器的污染程度。

首先，为了检出有无纸币，预先设置VLED晶体管TRO为oN，处于强电流状态(步101)。接着，使传感器S1点亮(步102)，读取传感器S1的输出值(步103)。将读出的输出值和存储在SRAM3中的S1限幅电平比较(步104)，当输值比限幅电平大时判定为有纸币(步105)，当输出值比限幅电平小时，判定为无纸币(步105)。

当判定为无纸币时，就象由污物引起的传感器输出值的变化增大那样地设置VLED晶体管TRO为OFF(步106)，使之处于弱电流状态，读取传感器S1的输出值(步107)。和ROM2内的S1污染临界检验值(参照图3)比较(步108)，当传感器S1的输出值比S1污染临界检验值大时，判定为对污染临界值无余量(步110)。另外，当传感器S1的输出值比S1的污染临界值小时，判定为对污染的临界值有余量(步111)。另一方面，在有纸币时(步105)，不进行临界检验，使传感器S1熄灭(步112)。

以下同样地，按S2，S3至Sn的顺序进行临界检验(步113，114)，通过显示控制部8，将判定对污染无余量的传感器的序号显示在显示器9上(步115)。

这样一来，本实施例的特征是：在判定无纸币后，就象由污物引起的使传感器输出值的变化增大那样地将发光三件的电流切换至弱电流状态。由读取弱电流状态的传感器S1的输出值，将输出值和存储的临界检验值比较，当输出值大时，判定为无污染余量，即，判定为超过了污染允许范围，因而发出警报，或在显示器上显示。

进而，在有纸币的情况下，不进行处理而使传感器熄灭，但在使用时，因为必须有出钱盒那样的有纸币的部分存在，所以对于那样的传感器，可以在其它的机会进行检验。另外，在进行污染临界检验的情况下，因为在步115将无污染余量的传感器的序号显示在显示器上，所以，还要进行“有纸币的传感器序号的显示”，也可以让维护人员或工作人员判断。

如上所述，如果采用本发明，因为可以由临界检验检出附着污物的传感器，所以可以起到由只清洁那个传感器来防止污物引起的传感器的故障的效果。

Claims (5)

1.一种光学传感器控制方法，该方法由发光电流控制元件控制发光元件的发光动作，检出与被控制的该发光元件对应的光接收元件的输出值，为判定该发光元件和光接收元件间有无遮挡物，预先设定限幅电平，比较该光接收元件的输出值和上述限幅电平；从而判定有无遮挡物，其特征在于：将各光学传感器的污染临界检验值预先存储在存储部中，比较上述光接收元件的输出值和上述污染临界检验值，从而判定对污染的余量。

2.如权利要求1记载的光学传感器控制方法，其特征在于：

使流过前述发光元件的电流减少；

比较减少时刻的光接收元件的输出值和上述污染临界检验值。

3.如权利要求1记载的光学传感器控制方法，其特征在于：

判定有无遮挡物；

将判定为没有遮挡物的光学传感器的输出值与上述污染临界检验值比较；

根据比较结果判定有无污染余量。

4.如权利要求3记载的光学传感器控制方法，其特征在于；

使流过判定为没有遮挡物的光学传感器的上述发光元件的电流减少；

比较减少时刻的光接收元件的输出值和上述污染临界检验值；

根据比较结果判定污染有无余量。

5.如权利要求3或4记载的光学传感器控制方法，其特征在于：

显示判定为无污染余量的光学传感器的序号。

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