JP2004231404A - Duplicate feed detecting device and duplicate feed detecting method - Google Patents

Duplicate feed detecting device and duplicate feed detecting method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a duplicate feed detecting device for properly adjusting signal intensity of an ultrasonic wave received signal by controlling a transmitting method and a receiving method of an ultrasonic wave without changing a constitution of a signal amplifying means or adjusting an amplification factor. <P>SOLUTION: An ultrasonic wave transmitter 2 is arranged in one for sandwiching a carrying passage of paper 1, and transmits an ultrasonic wave in the direction of the paper 1. An ultrasonic wave receiver 3 is arranged in the other for sandwiching the carrying passage of the paper 1, and outputs an ultrasonic wave received signal by receiving the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitter 2. A control means 4 controls the acquiring timing of the ultrasonic wave received signal and/or a characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitter 2 for adjusting amplitude of the ultrasonic wave received signal outputted by the ultrasonic wave receiver 3. A signal analyzing means 8 analyzes whether or not to be a duplicate feed on the basis of a change in the amplitude of the ultrasonic wave received signal adjusted by the control means 4 and outputted by the ultrasonic wave receiver 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のシート状部材を搭載し、シート状部材を一枚ずつ分離、搬送する機能を有する装置において、特に超音波センサを利用して、２枚以上のシート状部材を重ねたまま搬送してしまう重送を検知する重送検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）などにおいては、シート状部材を１枚づつ分離・搬送する機構が備えられている。しかし、シート状部材を１枚だけ搬送すべきところを、２枚以上のシート状部材の一部、あるいは全体が重なったまま搬送される重送が発生する可能性が考えられる。このため、シート状部材を搬送する装置には、シート状部材の重送を検知する機能が必要となる。シート状部材の重送を検知する機構として、各分野に超音波を利用した重送検知装置が普及している。以下、シート状部材として紙幣を例に、紙幣の重送を検知する重送検知装置について説明する。
【０００３】
図１０は、従来の紙幣の重送検知装置の概要を示した図である。図１０において、１０１は、検知対象のシート状部材であり、ここではシート状部材＝紙幣を示す。１０２は、超音波発信手段であり、紙幣１０１に対して超音波を発信する。１０３は、超音波受信手段であり、超音波発信手段１０２の発信する超音波を受信する。また、図１０に示すように、超音波受信手段１０３は、紙幣１０１を透過した超音波を受信可能なように紙幣１０１の搬送路を挟んで超音波発信手段１０２と対向するように設置されている。
【０００４】
１０４は、制御手段であり、超音波発信信号として２００ｋＨｚのパルス信号を駆動手段１０５に供給する。駆動手段１０５は、制御手段１０４より供給されたパルス信号を増幅させ超音波パルス信号を出力する。これにより、超音波発信手段１０２は、信号増幅された超音波パルス信号を基に２００ｋＨｚの超音波を発信する。尚、制御手段１０４が供給する超音波発信信号は、例えば、一定時間に渡る２００ｋＨｚのパルス信号を数周期分発信する信号である。これは、一般にバースト波と呼ばれるものであり、バースト波は数ｍｓ（ミリ秒）に一度、周期的に発信される。
【０００５】
１０６は、信号増幅手段であり、超音波受信手段１０３の出力する超音波受信信号を増幅する。これは、超音波発信手段１０２と超音波受信手段１０３の間に搬送対象である紙幣１０１が入ると、超音波発信手段１０２より発信した超音波信号は、超音波受信手段１０３に到達するまでに減衰し、非常に微弱な信号となってしまうため、超音波受信手段１０３の出力する超音波受信信号も振幅が微弱となり、これを信号増幅手段１０６で増幅し、重送検知判断の可能な信号振幅に引き上げるためである。また、１１０は、信号増幅率調整手段であり、信号増幅手段１０６の信号増幅率を調整する。ここで、信号増幅率調整手段１１０は、例えばボリュームである。また、この信号増幅率の調整は、例えば、製品出荷前に個々の製品について行ったり、製品使用者によって行ったりする。
【０００６】
１０７は、Ａ−Ｄ変換器であり、信号増幅手段１０６によって増幅された超音波受信信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換して信号解析手段１０８へ出力する。１０８は、信号解析手段であり、Ａ−Ｄ変換器１０７においてデジタル化した超音波受信信号を解析して、解析結果を制御手段１０４へ出力する。１０９は、記憶手段であり、図１０に示した重送検知装置の各設定値を保持する。これにより、図１０に示した重送検知装置は、記憶手段１０９に保持された設定値を使用して重送検知動作を行う。
【０００７】
次に、図１０に示した重送検知装置の動作について説明する。
まず、超音波発信手段１０２から発信された超音波は、紙幣１０１に当たり、その透過波を超音波受信手段１０３が受信する。これにより、超音波受信手段１０３は、受信した超音波の受信強度に応じて変化する超音波受信信号を出力する。次に、信号増幅手段１０６は、超音波受信手段１０３が出力する超音波受信信号を信号増幅調整手段１１０の調整に応じた増幅率で増幅する。次に、Ａ−Ｄ変換器１０７は、信号増幅手段１０６が増幅した超音波受信信号をデジタル信号へ変換し、デジタル化した超音波受信信号を信号解析手段１０８へ出力する。次に、信号解析手段１０８は、Ａ−Ｄ変換器１０７の出力するデジタル化した超音波受信信号を解析する。次に、制御手段１０４は、信号解析手段１０８の解析結果を基に重送であると判断した場合は、装置または装置の利用者に重送が発生した旨を通知する処理を行う。
【０００８】
図１０の重送検知の手法は、受信した超音波受信信号の振幅の変化を信号解析手段１０８が解析することによって重送を検知するレベル判定方式と呼ばれるものである。このレベル判定方式について更に説明する。まず、予め重送判定閾値を設定した上で、紙幣１０１を搬送して紙幣１０１を透過した超音波の振幅を超音波受信手段１０３が取得する。紙幣１０１が正常に１０１枚ずつ搬送された場合の透過超音波の振幅と比較して、紙幣１０１が重送した場合の透過超音波の振幅は、超音波の減衰量が大きくなるため小さい値となる。従って、超音波受信手段１０３が取得し、信号増幅手段１０６が増幅した超音波受信信号の振幅を、波形解析手段１０８において前述の重送判定閾値と比較することにより、比較結果から紙幣１０１の重送を検知することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の重送検知方法では、超音波発信手段および超音波受信手段の特性のバラツキや、信号増幅手段の構成部品のバラツキに起因して、製品毎に信号増幅率および共振周波数の違いが発生するため、製品出荷前に個々の信号増幅率の調整を行う必要があり、コストの増加につながるという問題がある。
【００１０】
更に、上述したように製品出荷前に個々の信号増幅率の調整を行っても、超音波発信手段と超音波受信手段の距離、周囲の温度、湿度、気圧などの外的要因の変化により、超音波受信信号の信号強度が変化し、重送検知の精度が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
更に、従来の技術における重送検知方法では、超音波発生信号のバースト発信間隔を常に一定周期で行うため、超音波発信手段と超音波受信手段の間に遮蔽物が挿入されることにより、超音波の残響が早く減衰した場合に、余分な時間、次のバースト波の発信まで待つこととなり、バースト発信の効率が悪いという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、信号増幅手段の構成の変更、或いは増幅率の調整を行わず、超音波の発信方法と受信方法を制御することにより、超音波受信信号の信号強度を適正に調整できる重送検知装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、超音波発生信号のバースト発信間隔を変化させることで、単位時間当たりで超音波受信信号をサンプリングできる回数を適宜変更して、サンプリング数を増加させることにより重送検知の精度を向上できる重送検知装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明による重送検知装置においては、シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置されシート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され超音波発信手段の発信する超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、超音波受信手段が出力する超音波受信信号の振幅を調整するために、超音波受信信号の取得タイミングおよび／または超音波発信手段が発信する超音波の特性を制御する制御手段と、制御手段により調整された超音波受信手段が出力する超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する信号解析手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
これにより、本発明の重送検知装置においては、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な範囲に、超音波受信信号の振幅を調整可能となる。すなわち、制御手段により超音波発信手段における超音波の発信方法および／または超音波受信手段における超音波の受信方法を制御することにより、超音波受信信号の信号強度を適正に調整できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の第１の実施形態である重送検知装置の概略構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における重送検知装置の概略構成を示す図である。図１に示す重送検知装置１０は、超音波センサを利用して搬送する紙（シート状部材）が２枚以上となる重送を検知する装置である。符号１は、紙であり、搬送対象であるシート状部材を示す。すなわち、重送検知装置１０は、紙１の重送を検知する。尚、本実施形態においては、シート状部材として紙を例に説明するが、この限りではなく、フィルムや紙幣などであってもよい。
【００１６】
２は、超音波発信器であり、紙１に対して超音波を発信する。具体的には、超音波発信器２は、後述する駆動手段５から入力される超音波パルス信号に応じて超音波信号を発信する。３は、超音波受信器であり、超音波発信器２の発信する超音波を受信する。尚、図１に示すように、超音波受信器３は、紙１を透過した超音波を受信できるように紙１の搬送路を挟んで超音波発信器２と対向するように設置されている。これにより、超音波発信器２から発信された超音波は、紙１を透過して、その透過波を超音波受信器３が受信する。また、超音波受信器３は、受信した超音波の受信強度に応じて変化する出力電圧（超音波受信信号）を出力する。
尚、上述したように搬送路に紙１が存在するときには紙１を透過した超音波が超音波受信器３により受信されるが、搬送路に紙１が存在しないときには、超音波発信機２が発信した超音波がそのまま超音波受信器３により受信される。
【００１７】
４は、制御手段であり、超音波発信信号として２００ｋＨｚのパルス信号（以下、超音波信号とする）を駆動手段５に供給する。駆動手段５は、制御手段４より供給された超音波信号を増幅させ超音波パルス信号を出力する。これにより、超音波発信器２は信号増幅された超音波パルス信号を基に２００ｋＨｚの超音波を発信させる。尚、制御手段４が駆動手段５へ供給する超音波信号は、例えば、一定時間に渡る数周期分の２００ｋＨｚのパルス信号を発信する信号である。これは、一般にバースト波と呼ばれるものであり、バースト波は数ｍｓに一度発信される。また、制御手段４は、超音波信号としてバースト波を発信する間隔や１回のバースト波のパルス数（周期の数）を制御することができる。
【００１８】
６は、信号増幅手段であり、超音波受信器３の出力する超音波受信信号を増幅する。これは、超音波発信器２と超音波受信器３の間に搬送対象である紙１が入ると、超音波発信器２より発信した超音波は、超音波受信器３に到達するまでに減衰し、非常に微弱な信号となってしまうため、超音波受信器３が出力する超音波受信信号も振幅が微弱となり、これを信号増幅手段６で増幅し、重送検知判断の可能な信号振幅に引き上げるためである。
【００１９】
７は、Ａ−Ｄ変換器であり、信号増幅手段６によって増幅された超音波受信信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換して信号解析手段８へ出力する。８は、信号解析手段であり、Ａ−Ｄ変換器７においてデジタル化した超音波受信信号を解析して、解析結果を制御手段４へ出力する。９は、記憶手段であり、図１に示した重送検知装置１０の各設定値を保持する。具体的には、記憶手段９は、発信パルス数、超音波の振幅、発信周波数、超音波取得時間、重送検知レベル（閾値）などの設定値を保持する。また、制御手段４は、記憶手段９に保持される、それらの設定値を使用して重送検知を行うよう重送検知装置１０内を制御する。
【００２０】
次に、信号解析手段８における重送検知の処理について具体例を挙げて説明する。
信号解析手段８は、デジタル化された超音波受信信号の振幅（以下、信号強度とする）を監視して、信号強度の大きさの変化より重送を検知する。例えば、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１を１枚だけ介在させたときの第１の信号強度と、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１を２枚介在させたとき（重複したとき）の第２の信号強度を測定し、第１の信号強度と第２の信号強度の中間値を重送検知の閾値（Ｓ１）として、記憶手段９に保持する。
【００２１】
これにより、信号解析手段８は、制御手段４を介して記憶手段９より閾値（Ｓ１）を参照して、現在搬送中の紙１を透過した超音波受信信号の信号強度と比較することで重送を検知する。尚、紙１の重送時における第２の受信強度は、超音波受信信号が殆ど透過しないことから、紙１の材質および厚さに関わらずほぼ一定値となる場合が一般的である。この場合は、重送検知の閾値（Ｓ１）は第１の信号強度よりも第２の信号強度により近い値とする。
【００２２】
次に、制御手段４による超音波信号のパルス数の制御について説明する。
例えば、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されていないとき、信号解析手段８は、直接伝搬した超音波受信信号の信号強度と、理想の信号強度の値である既定値（Ｓ２）とを比較する。次に、制御手段４は、比較結果に応じて超音波信号のパルス数を変更することで既定値（Ｓ２）に近づくよう信号強度の調整を実行する。尚、変更後の発信パルス数の設定値は、記憶手段９に保持される。
【００２３】
ここで、上述した超音波信号のパルス数の変更による、超音波受信信号の信号強度の調整について説明する。
図２は、超音波信号のパルス数の変更による、超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）はそれぞれの異なる超音波信号のパルス回数と、そのパルス回数の超音波を受信時の超音波受信信号の信号強度を示している。
【００２４】
図２（ａ）は、超音波信号のパルス数が３回の時の、超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
図２（ｂ）は、超音波信号のパルス数が５回の時の、超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
図２（ｃ）は、超音波信号のパルス数が７回の時の、超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、超音波信号のパルス数の増加に従って、超音波受信信号の信号強度も増大する。よって、制御手段４は、超音波受信信号が既定値（Ｓ２）よりも小さい場合は超音波信号のパルス数を増加させ、超音波受信信号が既定値（Ｓ２）よりも大きい場合は超音波信号のパルス数を減少させるよう制御する。以上に示した超音波信号のパルス数の変更動作を複数回繰り返すことで、制御手段４は、超音波受信信号の信号強度が既定値（Ｓ２）に最も近くなるようパルス数を調整する。
【００２６】
以上に示した制御手段４のパルス数の制御により、超音波信号のパルス数変更による、超音波受信信号の信号強度を調整することで、紙１の厚さの変更や温度の上昇など超音波の受信に影響する外的要因が変化した場合でも超音波受信信号の信号強度を適正に保つことができるので、重送検知の精度が低下することを防止することができる。すなわち、本実施形態における重送検知装置１０は、超音波信号のパルス数を制御することにより、超音波受信器３が受信する超音波受信信号の信号強度を適正に調整して、外的要因の変化による重送検知の精度の低下を防ぐことができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態における重送検知装置について説明する。
第２の実施形態における重送検知装置の構成は、図１に示した第１の実施形態における重送検知装置１０と同様の構成であるので説明を省略する。尚、第２の実施形態の重送検知装置について、図１に示す重送検知装置１０を用いて説明する。但し、本実施形態においては、制御手段４が、超音波信号のパルス振幅を制御する機能を更に有し、このパルス振幅の制御により超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度を調整する点が第１の実施形態と異なる。
【００２８】
次に、制御手段４が超音波信号のパルス振幅を変更することで、超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度を調整する方法について説明する。
図３は、制御手段４が出力する超音波信号のパルス振幅の変更に応じて超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度が変わることを示す図である。図３（ａ）と図３（ｂ）は、異なるパルス振幅の超音波信号に対応する超音波受信信号の信号強度の変化を示している。
図３（ａ）は、超音波信号のパルス振幅が小さい時における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
図３（ｂ）は、超音波信号のパルス振幅が大きい時における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
【００２９】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、超音波信号のパルス振幅の増大に応じて、超音波受信信号の信号強度も増大する。よって、制御手段４は、超音波受信信号が既定値（Ｓ２）よりも小さい場合には超音波信号のパルス振幅を増大させ、超音波受信信号が既定値（Ｓ２）よりも大きい場合には超音波信号のパルス振幅を減少させる制御を行う。以上に示した超音波信号のパルス振幅の変更動作を複数回繰り返すことで、制御手段４は、超音波受信信号の信号強度が既定値（Ｓ２）に最も近くなるようパルス振幅を調整する。
【００３０】
以上に示した制御手段４における超音波信号のパルス振幅の制御により、超音波の受信に影響する外的要因が変化した場合でも超音波受信信号の信号強度を適正に保つことができるので、重送検知の精度が低下することを防止することができる。すなわち、本実施形態における重送検知装置１０は、超音波信号のパルス振幅を制御することにより、超音波受信器３が受信する超音波受信信号の信号強度を適正に調整して、外的要因の変化による重送検知の精度の低下を防ぐことができる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態における重送検知装置について説明する。
第３の実施形態における重送検知装置の構成は、図１に示した第１の実施形態における重送検知装置１０と同様の構成であるので説明を省略する。尚、第３の実施形態の重送検知装置について、図１に示す重送検知装置１０を用いて説明する。但し、本実施形態においては、制御手段４が、超音波信号の周波数を制御する機能を更に有し、この周波数の制御により超音波受信器３における超音波受信信号の伝達効率を調整する点が第１の実施形態と異なる。
【００３２】
次に、制御手段４が超音波信号の周波数を変更することで、超音波受信器３における超音波受信信号の伝達効率を調整する方法について説明する。
図４は、超音波受信器３における超音波受信信号の信号伝達効率−周波数特性を示す図である。図４において、縦軸は信号伝達効率［ｄＢ］、横軸は周波数［ｋＨｚ］を表している。図４に示すように、周波数２００ｋＨｚ附近において信号伝達効率が最大であり、２００ｋＨｚ以下や２００ｋＨｚ以上の周波数では、２００ｋＨｚから離れた値ほど信号伝達効率が下降する。本実施形態における制御手段４は、図４に示す特性を利用して、超音波信号の周波数を変更することで、超音波受信器３における超音波受信信号の伝達効率を調整する。すなわち、制御手段４は、超音波信号の周波数の制御により超音波受信信号の信号強度を調整できる。尚、本実施形態において超音波発信器２および超音波受信器３における共振周波数は２００ｋＨｚである。
【００３３】
次に、図５を用いて、超音波信号の周波数の違いによる超音波受信信号の信号強度の変化について説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、異なる超音波信号の周波数における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
図５（ａ）は、超音波信号の周波数が２００ｋＨｚの時における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
図５（ｂ）は、超音波信号の周波数が１００ｋＨｚの時における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
【００３４】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、超音波発信器２および超音波受信器３における共振周波数である２００ｋＨｚの場合に比べて、周波数１００ｋＨｚの場合は、図４に示すように信号伝達効率が減少するため、超音波受信信号の信号強度も小さな値を取る。よって、制御手段４は、上述した共振周波数により近い周波数で超音波信号を出力することにより、超音波受信信号の信号強度を増大させ、上述した共振周波数からより離れた周波数で超音波信号を出力することにより、超音波受信信号の信号強度を減少させる制御を行う。以上に示した超音波信号の周波数の変更動作を複数回繰り返すことで、制御手段４は、超音波受信信号の信号強度が上述した既定値（Ｓ２）に最も近くなるよう超音波信号の周波数を調整する。
【００３５】
以上に示した制御手段４における超音波信号の周波数の制御により、超音波の受信に影響を与える外的要因が変化した場合でも超音波受信信号の信号強度を適正に保つことができるので、重送検知の精度が低下することを防止することができる。すなわち、本実施形態における重送検知装置１０は、超音波信号の周波数を制御することにより、超音波受信器３が受信する超音波受信信号の信号強度を適正に調整して、外的要因の変化による重送検知の精度の低下を防ぐことができる。
【００３６】
次に、本発明の第４の実施形態における重送検知装置について説明する。
第４の実施形態における重送検知装置の構成は、図１に示した第１の実施形態における重送検知装置１０と同様の構成であるので説明を省略する。尚、第４の実施形態の重送検知装置について、図１に示す重送検知装置１０を用いて説明する。但し、本実施形態においては、制御手段４が、超音波受信信号を取得するタイミングを制御する機能を更に有し、この超音波受信信号を取得するタイミングの制御により超音波受信器３における超音波受信信号の受信強度を調整する点が第１の実施形態と異なる。
【００３７】
次に、制御手段４が超音波受信信号を取得するタイミングを変更することで、超音波受信器３における超音波受信信号の受信強度を調整する方法について説明する。
図６は、超音波受信信号を取得するタイミングを変更することによる超音波受信信号の受信強度の変化を示した図である。図６において、範囲Ａは、受信強度が最大となる１周期分の範囲を示し、範囲Ｂは、受信強度が最大ではない（３〜４番目くらいに大きい）１周期分の範囲を示している。すなわち、範囲Ａは、超音波受信信号の受信強度が最大となるタイミングでの取得範囲を示している。また、範囲Ｂは、超音波受信信号の受信強度が３〜４番目の大きさとなるタイミングでの取得範囲を示している。
【００３８】
次に、上述したタイミングの計算方法について説明する。例えば、超音波発信器２から超音波受信器３までの距離ｄ［ｍ］と、超音波の伝搬速度を３４０［ｍ／ｓ］から超音波到達時間ｔ＝Ｄ／３４０［ｓ］を求める。これにより、超音波発信機２が最後に発信した超音波のパルスからｔ［ｓ］後に超音波受信信号を取得すると、受信強度の最大値付近（範囲Ａ）を取得することができる。また、信号強度の最大値付近から、超音波取得時間をずらして取得することで範囲Ｂを取得できる。図６からも明らかなように、範囲Ａよりも範囲Ｂのほうが超音波受信信号の受信強度が減少している。
【００３９】
以上に説明した超音波受信信号の特性を利用して、制御手段４は、受信強度が最大となるタイミング（範囲Ａのタイミング）により近いタイミングで超音波受信信号を取得することで超音波受信信号の受信強度を増大させ、受信強度が最大となるタイミングにより離れたタイミングで超音波受信信号を取得することで超音波受信信号の受信強度を減少させる制御を行う。以上に示したの変更動作を複数回繰り返すことで、制御手段４は、超音波受信信号の信号強度が既定値（Ｓ２）に最も近くなるよう超音波受信信号の取得タイミング（以下、超音波取得タイミングとする）を調整する。
【００４０】
つまり、超音波を発信してからの超音波取得タイミングを超音波発信器２から超音波受信器３までの超音波到達時間に近づけることにより、超音波受信信号の受信強度は増大し、超音波取得タイミングを超音波到達時間から離すことにより、超音波受信信号の受信強度は減少する。以上に示した超音波受信信号の取得タイミングの変更動作を複数回繰り返すことで、制御手段４は、超音波受信信号の受信強度（＝信号強度）が既定値（Ｓ２）に最も近くなるよう超音波取得タイミングを調整する。
【００４１】
以上に示した制御手段４における超音波取得タイミングの制御により、超音波の受信に影響する外的要因が変化した場合でも超音波受信信号の受信強度を適正に保つことができるので、重送検知の精度が低下することを防止することができる。すなわち、本実施形態における重送検知装置１０は、超音波取得タイミングを制御することにより、超音波受信器３が受信する超音波受信信号の受信強度を適正に調整して、外的要因の変化による重送検知の精度の低下を防ぐことができる。
【００４２】
次に、本発明の第５の実施形態における重送検知装置について説明する。
第５の実施形態における重送検知装置の構成は、図１に示した第１の実施形態における重送検知装置１０と同様の構成であるので説明を省略する。尚、第５の実施形態の重送検知装置について、図１に示す重送検知装置１０を用いて説明する。但し、本実施形態においては、制御手段４が、第１の実施形態〜第４の実施形態において説明した、超音波信号のパルス数を制御する機能と、超音波信号のパルス振幅を制御する機能と、超音波信号の周波数を制御する機能と、超音波受信信号を取得するタイミングを制御する機能とを全て有し、それらの４つの機能を必要に応じて１つまたは組み合わせて利用することで超音波受信器３における超音波受信信号の受信強度を調整する点が第１の実施形態と異なる。
【００４３】
次に、制御手段４が上述した４つの機能を利用することにより超音波受信器３における超音波受信信号の受信強度を調整する方法について説明する。
例えば、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されていない場合には、制御手段４は、以下の制御により受信強度の調整を実行する。制御手段４は、上述した超音波信号のパルス数および超音波信号のパルス振幅および超音波信号の周波数および超音波取得タイミングの各々を最適化して超音波受信信号の信号強度を調整する。
【００４４】
具体的には、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されていない場合には、信号解析手段８が、直接伝搬した超音波を受信した超音波受信信号の信号強度と、予め設定しておいた既定値（Ｓ２）とを比較する。次に、その比較結果を基に、制御手段４は、各機能を必要に応じて利用して超音波信号のパルス数、パルス振幅、周波数や超音波取得タイミングを最適化し決定する。また、制御手段４が決定した超音波信号のパルス数、パルス振幅、周波数や超音波取得タイミングを設定値として記憶手段９が保持する。
【００４５】
以上に示したように、制御手段４は、信号強度を調整する複数の機能を１つ或いは複数の組み合わせで使用することにより、より柔軟に外的要因の変化に対応して重送検知の精度を維持することができる。
例えば、複数の機能を組み合わせて信号強度の調整を行う場合には、制御手段４は、超音波信号のパルス数の制御による超音波受信信号の信号強度の調整は、微調整ができないため、電源投入時にのみ利用する。また、紙１を搬送する毎に超音波受信信号の信号強度を調整する場合には、制御手段４は、超音波信号のパルス振幅を制御する機能および超音波信号の周波数を制御する機能および超音波取得タイミングを制御する機能の何れか一つ或いは複数の組み合わせを利用して、超音波受信信号の信号強度を調整する。
【００４６】
また、信号強度の調整後に超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入された場合には、制御手段４は、上述した調整により記憶手段９に保持している超音波信号のパルス振幅、周波数や超音波取得タイミングなどの設定値を使用して、重送検知を行う。尚、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されている間は、超音波受信信号が変動するため、上述した信号強度の調整を行わない。また、制御手段４は、超音波発信器２と超音波受信器３の間に、既定値（Ｓ２）を設定するためのシート状部材を挿入してから信号強度を調整してもよい。
【００４７】
次に、上述した第５の実施形態における重送検知装置１０の動作について説明する。尚、本実施形態の重送検知装置１０は、例えばスキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ＡＴＭなどの装置に組み込まれて、紙１の重送を検知する構成であるとする。
図７は、第５の実施形態における重送検知装置１０の動作を示すフロー図である。図７に示すように、まず、ステップＳ８０１において、重送検知装置１０を具備する装置に電源が投入されることで、装置および重送検知装置１０が起動する。次に、ステップＳ８０２において、重送検知装置１０は、超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されているか否かを確認する。ここで、紙１が挿入されている場合（ステップＳ８０２のＹｅｓ）には、ステップＳ８０３に進み、信号解析手段８が紙１の重送を検知する処理を行う。このステップＳ８０３の処理を終えるとステップＳ８０２に戻り、再び超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されているか確認する。
【００４８】
また、紙１が挿入されていない場合（ステップＳ８０２のＮｏ）には、ステップＳ８０４に進み、制御手段４は、超音波受信信号の信号強度を調整する。次に、ステップＳ８０５において、記憶手段９は、ステップＳ８０４の処理で得られた設定値を保持する。このステップＳ８０５の処理を終えるとステップＳ８０２に戻り、再び超音波発信器２と超音波受信器３の間に紙１が挿入されているか確認する。
【００４９】
以上に示すように、本実施形態における重送検知装置１０は、紙１が搬送されてこない間は、超音波受信信号の信号強度の調整を行うことで、装置内における重送検知装置１０に対する外的要因が変化した場合でも超音波受信信号の受信強度を適正に保つことができるので、重送検知の精度が低下することを防止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第６の実施形態における重送検知装置について説明する。
第６の実施形態における重送検知装置の構成は、図１に示した第１の実施形態における重送検知装置１０と同様の構成であるので説明を省略する。尚、第６の実施形態の重送検知装置について、図１に示す重送検知装置１０を用いて説明する。但し、本実施形態においては、信号解析手段８が、超音波の収斂時間の変化を検知する機能を更に備える点と、制御手段４が、超音波の収斂時間の変化に応じて超音波信号の発信の時間間隔を制御する機能を更に備える点が第１の実施形態と異なる。
【００５１】
図８は、遮蔽物の有無による超音波受信信号の収斂時間の変化およびその収斂時間に応じた超音波信号の発信の時間間隔を示す図である。
図８（ａ）は、超音波発信器２と超音波受信器３の間に遮蔽物である紙１が挿入されていない場合の、超音波信号の発信の時間間隔Ｔ１と超音波受信信号の収斂時間Ｔｓ１を示す図である。
図８（ｂ）は、超音波発信器２と超音波受信器３の間に遮蔽物である紙１が挿入されている場合の、超音波信号の発信の時間間隔Ｔ２と超音波受信信号の収斂時間Ｔｓ２を示す図である。
【００５２】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、紙１が挿入されていない場合における超音波受信信号の収斂時間Ｔｓ１の方が、紙１が挿入されている場合における超音波受信信号の収斂時間Ｔｓ２よりも収斂に要する時間が長い。すなわち、紙１が遮蔽物となることにより超音波が早く収斂し、これにより超音波受信信号も紙１が挿入された場合に早く収斂する。これに応じて、超音波信号の発信の時間間隔もＴ１よりもＴ２の方が短い時間間隔となる。
【００５３】
ここで、超音波信号の発信の時間間隔と超音波受信信号の収斂時間の関係について説明する。紙１（シート状部材）の搬送路において、減衰しながら反射を繰り返す超音波の残響が十分残っている間に、超音波信号のバースト波が発信されると、干渉を起して超音波信号の波形が変化するため重送検知の精度が低下する。この新たに発信した超音波と前回に発信した超音波の残響との干渉を避けるため、超音波信号のバースト波に一定の時間間隔を空ける必要がある。この時間間隔を設定するには、超音波の残響の減衰を検知する必要がある。本実施形態においては、信号解析手段８が超音波受信信号の収斂を検知することで、超音波の残響の減衰を検知する。
【００５４】
以上に説明したように、超音波発信器２と超音波受信器３の間に遮蔽物が存在する場合と、超音波が直接超音波受信器３に到達する場合とで、或いは、超音波発信器２と超音波受信器３の間に挿入された遮蔽物の材質により、シート状部材の搬送路における超音波の収斂に時間差がある。特に、遮蔽物が存在する場合には、超音波は急速に収斂するため、遮蔽物が存在しない場合における超音波信号の発信の時間間隔Ｔ１と同じ時間間隔で超音波信号を発信すると過度な待機時間となるという問題がある。本実施形態における制御手段４は、上述した問題を解決して効率よい超音波信号の発信を行うため、時間間隔Ｔ２による発信を行うよう超音波信号を制御する。
【００５５】
具体的には、信号解析手段８は、紙１の搬送毎に超音波受信信号の最大振幅を監視し、その最大振幅から収斂するまでの収斂時間（図８のＴｓ１やＴｓ２）を算出する。制御手段４は、信号解析手段８が算出した収斂時間を基に、超音波のバースト発信の適切な時間間隔を決定する。以上により、本実施形態における重送検知装置１０は、超音波のバースト発信を適切な時間間隔で行うことにより、超音波とその残響による干渉を防ぎながら、サンプリング回数を増加させることができる。これにより、単位時間における超音波受信信号の情報量が増え、重送検知の精度が向上する。
【００５６】
尚、信号解析手段８が収斂時間を算出する方法は上述した方法に限らず、例えば信号解析手段８は、シート状部材の搬送路において、減衰しながら反射を繰り返す超音波の残響を受信した超音波受信信号の振幅（以下、単に残響の振幅とする）を取得し、その残響の振幅が既定値（Ｓ３）より小さいか否かを判定することにより、超音波の収斂を判定して、超音波の受信を開始してから収斂を判定するまでの時間を収斂時間として算出する方法でもよい。また、上述した実施形態では、制御手段４が、収斂時間から超音波信号の発信の時間間隔を決定したが、この限りではなく、信号解析手段８が収斂時間と共に超音波信号の発信の時間間隔を算出してもよい。また、信号解析手段８が紙１の搬送毎に超音波受信信号の最大振幅を監視する場合は、その最大振幅から超音波信号の発信の時間間隔を算出してもよい。
【００５７】
次に、上述した第６の実施形態の重送検知装置１０における超音波信号の発信の時間間隔を決定する動作について説明する。尚、本実施形態の重送検知装置１０は、例えばスキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ＡＴＭなどの装置に組み込まれて、紙１の重送を検知する構成であるとする。
図９は、第６の実施形態の重送検知装置１０における超音波信号の発信の時間間隔を決定する動作を示すフロー図である。
【００５８】
図９に示すように、ステップＳ９０１において、装置に電源が投入されると装置および重送検知装置１０が起動する。次に、ステップＳ９０２において、超音波発信器２が超音波を発信する。これにより、超音波受信器３が超音波を受信して超音波受信信号を出力し、Ａ−Ｄ変換器７がその超音波受信信号をデジタル化する。次に、ステップＳ９０３において、信号解析手段８は、デジタル化された超音波受信信号を解析して最大振幅の値を算出する。次に、ステップＳ９０４において、信号解析手段８および制御手段４は、超音波受信信号の最大振幅の値を基に超音波受信信号の収斂時間を求め、その収斂時間を基に超音波信号の発信の時間間隔を決定する。これにより、制御手段４は、決定した時間間隔で超音波信号を出力し、これを受けた駆動手段５は超音波信号を増幅させ超音波パルス信号を出力し、これを受けた超音波発信器２は、超音波パルス信号に応じた超音波を発信する（ステップＳ９０２に戻る）。すなわち、超音波発信器２は、制御手段４が決定した時間間隔で超音波のバースト信号を発信する。
【００５９】
また、図７や図９に示した制御手段４や信号解析手段８の行う各処理は、制御手段４や信号解析手段８を構成する専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、制御手段４や信号解析手段８がメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各処理を担う機能を実現する為のプログラムをメモリに読み込んで実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００６０】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなる制御手段４内のＣＰＵ内部の揮発メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００６１】
また、上記プログラムは、このプログラムをメモリ等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により制御手段４内のメモリに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能を制御手段４内のメモリに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００６２】
また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６３】
また、本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００６４】
［実施態様１］ シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、
前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅を調整するために、前記超音波受信信号の取得タイミングおよび／または前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性を制御する制御手段と、
前記制御手段により調整された前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する信号解析手段と
を具備することを特徴とする重送検知装置。
【００６５】
［実施態様２］ 前記超音波発信手段が発信する前記超音波はバースト波であり、
前記制御手段が制御する前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性とは、前記超音波のバースト波におけるパルス数であることを特徴とする実施態様１に記載の重送検知装置。
【００６６】
［実施態様３］ 前記制御手段が制御する前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性とは、前記超音波のパルス振幅であることを特徴とする実施態様１に記載の重送検知装置。
【００６７】
［実施態様４］ 前記制御手段が制御する前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性とは、前記超音波の周波数であることを特徴とする実施態様１に記載の重送検知装置。
【００６８】
［実施態様５］ 前記超音波発信手段が発信する前記超音波はバースト波であり、
前記制御手段が制御する前記超音波受信信号の取得タイミングとは、前記超音波のバースト波による前記超音波受信信号の振幅が時間の経過により増減することを利用して所望の振幅となる超音波受信信号を取得するタイミングであることを特徴とする実施態様１に記載の重送検知装置。
【００６９】
［実施態様６］ 前記超音波発信手段が発信する前記超音波はバースト波であり、
前記制御手段が制御する前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性とは、前記超音波のバースト波におけるパルス数、パルス振幅、周波数の何れか一つまたはその組み合わせであり、
前記制御手段が制御する前記超音波受信信号の取得タイミングとは、前記超音波のバースト波による前記超音波受信信号の振幅が時間の経過により増減することを利用して所望の振幅となる超音波受信信号を取得するタイミングであること
を特徴とする実施態様１に記載の重送検知装置。
【００７０】
［実施態様７］ 複数の前記シート状部材の各々が一定間隔で連続して搬送されている場合に、前記制御手段は、各シート状部材が前記超音波発信手段と前記超音波受信手段の間を通過する前に、前記超音波受信信号の振幅を調整するための制御を行うことを特徴とする実施態様１〜実施態様６のいずれか一つに記載の重送検知装置。
【００７１】
［実施態様８］ シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ任意の時間間隔でバースト波の超音波を発信する超音波発信手段と、
前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かと、前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号が収斂するのに要する収斂時間の変化とを解析する信号解析手段と、
前記信号解析手段の解析した前記収斂時間に応じて前記超音波を発信する前記時間間隔を変更するよう前記超音波発信手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする重送検知装置。
【００７２】
［実施態様９］ 前記信号解析手段は、前記超音波受信信号の最大振幅時の振幅値を取得して、取得した前記振幅値を基に前記収斂時間を算出することを特徴とする実施態様８に記載の重送検知装置。
【００７３】
［実施態様１０］ 前記信号解析手段は、前記超音波受信信号の収斂を判断するための振幅の閾値を利用して、前記超音波受信信号の受信を開始してから前記超音波受信信号の振幅が前記閾値以下になるまでの時間より前記収斂時間を算出することを特徴とする実施態様８に記載の重送検知装置。
【００７４】
［実施態様１１］ シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段とを具備する重送検知装置を用いた重送検知方法であって、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅を調整するために、前記超音波受信信号の取得タイミングおよび／または前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性を制御する第１のステップと、
前記第１のステップにより調整された前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する第２のステップと
を有することを特徴とする重送検知方法。
【００７５】
［実施態様１２］ シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段とを具備する重送検知装置用のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅を調整するために、前記超音波受信信号の取得タイミングおよび／または前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性を制御する第１のステップと、
前記第１のステップにより調整された前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する第２のステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００７６】
［実施態様１３］ シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段とを具備する重送検知装置用のプログラムであって、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅を調整するために、前記超音波受信信号の取得タイミングおよび／または前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性を制御する第１のステップと、
前記第１のステップにより調整された前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する第２のステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【００７７】
また、上述した各実施態様において以下の効果が得られる。
【００７８】
上述した実施態様２の構成により、超音波発信手段は、一定の周波数で任意のパルス数のバースト波を超音波として発信できる。これにより、パルス数を増やすことで超音波受信手段が出力する超音波受信信号の振幅を大きくしたり、パルス数を減らすことで超音波受信信号の振幅を小さくしたりできる。以上により、バースト波のパルス数の変更によって超音波受信信号の振幅を変更させることで、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な振幅に調整可能となり、重送検知の精度を向上させることができる。
【００７９】
上述した実施態様３の構成により、超音波発信手段は、超音波の振幅を任意に変更することができる。これにより、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な範囲に、超音波受信信号の振幅を調整可能となり、重送検知の精度を向上させることができる。
【００８０】
上述した実施態様４の構成により、超音波発信手段は、超音波の周波数を任意に変更することができる。ここで、超音波発信手段および超音波受信手段が各々持つ共振周波数について説明する。まず、超音波発信手段では超音波の周波数の変化に対して、共振周波数付近で超音波の振幅が最大となる。また、超音波受信手段では超音波受信信号の周波数の変化に対して超音波の受信強度が変化し、共振周波数付近で超音波の受信強度が最大となる。この、共振周波数の特性により送受信効率−周波数特性が定まり、超音波の周波数が共振周波数の時に送受信効率が最大効率となり、周波数が共振周波数から離れるに従って、送受信効率が低下する。よって、制御手段により超音波の周波数を変更することによって、超音波受信信号の振幅を制御できるので、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な範囲に、超音波受信信号の振幅を調整可能となり、重送検知の精度を向上させることができる。
【００８１】
上述した実施態様５の構成により、超音波受信手段は超音波受信信号の取得タイミングを変更することができる。ここで、超音波受信信号の取得タイミングと超音波受信信号の振幅の関係について説明すると、超音波発信手段から発信される超音波の速度と、装置固有の超音波発信手段と超音波受信手段との間の距離によって、超音波受信信号の振幅の最大値が現れるタイミングを予測できる。また、予測したタイミングに超音波受信信号を取得することで、受信強度は最大となる。また、予測したタイミングから超音波受信信号を取得するタイミングをずらすに従って、受信強度は低下する。以上の関係を利用して、制御手段により、超音波受信信号を取得するタイミングを変更することによって、超音波受信信号の振幅を制御できるので、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な範囲に、超音波受信信号の振幅を調整可能となり、重送検知の精度を向上させることができる。
【００８２】
上述した実施態様７の構成により、各シート状部材が搬送される前に超音波受信信号の振幅を調整することができる。上述したように、超音波受信信号の信号強度は、超音波センサ間の距離、周囲の温度、湿度、気圧などの変化である外的要因の変化に応じて変化する。更に言うなら、シート状部材の搬送毎に超音波受信信号の信号強度が変動する。すなわち、この変動に応じて調整するため、シート状部材が搬送される前（＝超音波発信手段と超音波受信手段の間に遮蔽物のない状況になる毎）に、超音波受信信号の信号強度の調整を行う。これにより、常時正確に重送検知を行うことが可能となる。
【００８３】
上述した実施態様８の構成により、超音波発信手段は、バースト波を発信する時間間隔を任意に変更することができる。例えば、シート状部材が超音波送信手段と超音波受信手段の間に挿入されて超音波受信信号が減衰したときには、超音波センサ間の超音波の残響も早く減衰する。このため、超音波のバースト波が発信されてから次のバースト波が発信されるまでに必要な時間は、超音波の残響が収斂するのに要する時間（収斂時間）に応じて変化する。すなわち、収斂時間に応じて超音波のバースト波を発信する時間間隔を短縮できるので、超音波のサンプリング回数を増加させることが可能となり、超音波受信信号の情報量が増え、重送検知の精度を向上させることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の重送検知装置においては、信号解析手段において超音波受信信号の解析が可能な範囲に、超音波受信信号の振幅を調整可能となる。すなわち、制御手段により超音波発信手段における超音波の発信方法および／または超音波受信手段における超音波の受信方法を制御することにより、超音波受信信号の信号強度を適正に調整することができる。これにより、信号解析手段による重送検知の精度を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における重送検知装置の概略構成を示す図である。
【図２】超音波信号のパルス数の変更による、超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
【図３】制御手段４が出力する超音波信号のパルス振幅の変更に応じて超音波受信器３における超音波受信信号の信号強度が変わることを示す図である。
【図４】超音波受信器３における超音波受信信号の信号伝達効率−周波数特性を示す図である。
【図５】異なる超音波信号の周波数における超音波受信信号の信号強度の変化を示す図である。
【図６】超音波受信信号を取得するタイミングを変更することによる超音波受信信号の受信強度の変化を示した図である。
【図７】第５の実施形態における重送検知装置１０の動作を示すフロー図である。
【図８】遮蔽物の有無による超音波受信信号の収斂時間の変化およびその収斂時間に応じた超音波信号の発信の時間間隔を示す図である。
【図９】第６の実施形態の重送検知装置１０における超音波信号の発信の時間間隔を決定する動作を示すフロー図である。
【図１０】従来の紙幣の重送検知装置の概要を示した図である。
【符号の説明】
１ 紙（シート状部材）
２ 超音波発信器
３ 超音波受信器
４ 制御手段
５ 駆動手段
６ 信号増幅手段
７ Ａ−Ｄ変換器
８ 信号解析手段
９ 記憶手段
１０ 重送検知装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides an apparatus having a function of mounting a plurality of sheet-like members and separating and conveying the sheet-like members one by one, particularly by using an ultrasonic sensor while keeping two or more sheet-like members stacked. The present invention relates to a double feed detection device that detects a double feed that has been conveyed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Scanners, printers, copiers, printing machines, ATMs (Automated Teller Machines), and the like are provided with a mechanism for separating and conveying sheet members one by one. However, where only one sheet-shaped member is to be conveyed, there is a possibility that a double feed in which two or more sheet-shaped members are conveyed while partly or entirely overlapped may occur. For this reason, a device for transporting the sheet-like member needs a function of detecting double feeding of the sheet-like member. As a mechanism for detecting double feed of a sheet-like member, a double feed detection device using ultrasonic waves has been widely used in various fields. Hereinafter, a multi-feed detecting device that detects a multi-feed of bills will be described using a bill as an example of the sheet-shaped member.
[0003]
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a conventional double-feed detecting device for banknotes. In FIG. 10, reference numeral 101 denotes a sheet-like member to be detected, and here, the sheet-like member = a bill. Reference numeral 102 denotes an ultrasonic transmission unit that transmits an ultrasonic wave to the bill 101. An ultrasonic receiving unit 103 receives the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitting unit 102. As shown in FIG. 10, the ultrasonic receiving unit 103 is installed so as to face the ultrasonic transmitting unit 102 across the transport path of the banknote 101 so that the ultrasonic wave transmitted through the banknote 101 can be received. I have.
[0004]
A control unit 104 supplies a pulse signal of 200 kHz to the driving unit 105 as an ultrasonic transmission signal. The driving unit 105 amplifies the pulse signal supplied from the control unit 104 and outputs an ultrasonic pulse signal. As a result, the ultrasonic transmitting unit 102 transmits an ultrasonic wave of 200 kHz based on the amplified ultrasonic pulse signal. The ultrasonic transmission signal supplied by the control unit 104 is, for example, a signal that transmits a 200 kHz pulse signal over a certain period for several periods. This is generally called a burst wave, and the burst wave is periodically transmitted once every several ms (milliseconds).
[0005]
Reference numeral 106 denotes a signal amplifying unit that amplifies the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception unit 103. This is because when the bill 101 to be conveyed enters between the ultrasonic wave transmitting means 102 and the ultrasonic wave receiving means 103, the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic wave transmitting means 102 reaches the ultrasonic wave receiving means 103 before reaching the ultrasonic wave receiving means 103. Since the signal is attenuated and becomes a very weak signal, the amplitude of the ultrasonic receiving signal output from the ultrasonic receiving means 103 is also weak, and the signal is amplified by the signal amplifying means 106 and a signal capable of judging double feed detection. This is to increase the amplitude. Reference numeral 110 denotes a signal amplification factor adjusting unit that adjusts the signal amplification factor of the signal amplification unit 106. Here, the signal amplification factor adjusting means 110 is, for example, a volume. Further, the adjustment of the signal amplification factor is performed, for example, on individual products before product shipment, or by a product user.
[0006]
Reference numeral 107 denotes an AD converter, which converts the ultrasonic reception signal (analog signal) amplified by the signal amplification unit 106 into a digital signal and outputs the digital signal to the signal analysis unit 108. Reference numeral 108 denotes a signal analysis unit which analyzes the digitized ultrasonic reception signal in the A / D converter 107 and outputs an analysis result to the control unit 104. Reference numeral 109 denotes a storage unit, which holds each set value of the double feed detection device shown in FIG. As a result, the double feed detection device shown in FIG. 10 performs the double feed detection operation using the set values held in the storage unit 109.
[0007]
Next, the operation of the double feed detection device shown in FIG. 10 will be described.
First, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting means 102 hits the bill 101, and the transmitted wave is received by the ultrasonic wave receiving means 103. Thereby, the ultrasonic receiving means 103 outputs an ultrasonic reception signal that changes according to the reception intensity of the received ultrasonic wave. Next, the signal amplification unit 106 amplifies the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception unit 103 with an amplification factor according to the adjustment of the signal amplification adjustment unit 110. Next, the A / D converter 107 converts the ultrasonic reception signal amplified by the signal amplification unit 106 into a digital signal, and outputs the digitized ultrasonic reception signal to the signal analysis unit 108. Next, the signal analysis unit 108 analyzes the digitized ultrasonic reception signal output from the AD converter 107. Next, when the control unit 104 determines that the double feed has occurred based on the analysis result of the signal analyzing unit 108, the control unit 104 performs a process of notifying the apparatus or the user of the apparatus that the double feed has occurred.
[0008]
The double feed detection method in FIG. 10 is called a level determination method in which the signal analysis unit 108 analyzes a change in the amplitude of the received ultrasonic wave reception signal to detect double feed. This level determination method will be further described. First, after setting a double feed determination threshold value in advance, the ultrasonic receiving unit 103 acquires the amplitude of the ultrasonic wave that has been conveyed and transmitted through the bill 101. Compared with the amplitude of the transmitted ultrasonic wave when the banknote 101 is normally conveyed by 101 sheets, the amplitude of the transmitted ultrasonic wave when the banknote 101 is multi-fed is a small value because the attenuation amount of the ultrasonic wave increases. Become. Therefore, the amplitude of the ultrasonic reception signal acquired by the ultrasonic receiving unit 103 and amplified by the signal amplifying unit 106 is compared with the above-mentioned double feed determination threshold in the waveform analyzing unit 108, and the weight of the bill 101 is It is possible to detect transmission.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional double feed detection method described above, the signal amplification factor and the resonance frequency of each product are varied due to variations in the characteristics of the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception unit, and variations in the components of the signal amplification unit. Since a difference occurs, it is necessary to adjust each signal amplification factor before the product is shipped, which leads to a problem that the cost is increased.
[0010]
Furthermore, even if the individual signal amplification factors are adjusted before the product is shipped as described above, the distance between the ultrasonic transmitting unit and the ultrasonic receiving unit, the ambient temperature, humidity, changes in external factors such as atmospheric pressure, There is a problem that the signal intensity of the ultrasonic reception signal changes and the accuracy of double feed detection is reduced.
[0011]
Further, in the double feed detection method according to the prior art, since the burst transmission interval of the ultrasonic generation signal is always performed at a constant cycle, a shield is inserted between the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception unit, so that the ultrasonic transmission is performed. If the reverberation of the sound wave attenuates quickly, an extra time is required to wait for the next burst wave to be transmitted, and the efficiency of burst transmission is low.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not change the configuration of the signal amplifying means or adjust the amplification factor, and controls the transmission method and reception method of the ultrasonic wave, thereby making it possible to receive the ultrasonic wave. It is an object of the present invention to provide a double feed detection device capable of appropriately adjusting the signal strength of a signal.
In addition, the present invention changes the burst transmission interval of the ultrasonic generation signal, appropriately changes the number of times the ultrasonic reception signal can be sampled per unit time, and increases the number of samplings to thereby improve the accuracy of double feed detection. It is an object of the present invention to provide a double feed detecting device capable of improving the double feed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. In a double feed detection device according to the present invention, the double feed detection device is installed on one side of a sheet-like member conveying path and emits ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member. Ultrasonic transmitting means, ultrasonic receiving means installed on the other side of the conveying path of the sheet-shaped member and receiving ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal, and ultrasonic receiving means Control means for controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristics of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission means, in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal to be output, and the ultrasonic wave adjusted by the control means Signal analyzing means for analyzing whether or not double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the receiving means.
[0014]
Thereby, in the double feed detection device of the present invention, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted to a range where the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal. That is, the signal intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately adjusted by controlling the method of transmitting ultrasonic waves by the ultrasonic transmission means and / or the method of receiving ultrasonic waves by the ultrasonic reception means by the control means.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of the double feed detection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a double feed detection device according to the first embodiment of the present invention. The double feed detection device 10 illustrated in FIG. 1 is a device that detects a double feed in which two or more sheets of paper (sheet-shaped members) are conveyed using an ultrasonic sensor. Reference numeral 1 denotes paper, which indicates a sheet-like member to be conveyed. That is, the double feed detection device 10 detects double feed of the paper 1. In the present embodiment, paper is described as an example of the sheet-shaped member, but the present invention is not limited to this, and a film, a bill, or the like may be used.
[0016]
An ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic wave to the paper 1. Specifically, the ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic signal according to an ultrasonic pulse signal input from a driving unit 5 described later. Reference numeral 3 denotes an ultrasonic receiver, which receives an ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 2. As shown in FIG. 1, the ultrasonic receiver 3 is installed so as to face the ultrasonic transmitter 2 across the paper 1 conveyance path so that the ultrasonic wave transmitted through the paper 1 can be received. . Thereby, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitter 2 pass through the paper 1 and the transmitted waves are received by the ultrasonic receiver 3. Further, the ultrasonic receiver 3 outputs an output voltage (ultrasonic reception signal) that changes according to the reception intensity of the received ultrasonic wave.
As described above, when the paper 1 exists in the transport path, the ultrasonic wave transmitted through the paper 1 is received by the ultrasonic receiver 3, but when the paper 1 does not exist in the transport path, the ultrasonic transmitter 2 The transmitted ultrasonic wave is received by the ultrasonic receiver 3 as it is.
[0017]
A control unit 4 supplies a pulse signal of 200 kHz (hereinafter referred to as an ultrasonic signal) to the driving unit 5 as an ultrasonic transmission signal. The driving unit 5 amplifies the ultrasonic signal supplied from the control unit 4 and outputs an ultrasonic pulse signal. Thus, the ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic wave of 200 kHz based on the amplified ultrasonic pulse signal. The ultrasonic signal supplied from the control means 4 to the driving means 5 is a signal for transmitting a pulse signal of 200 kHz for several periods over a certain period of time, for example. This is generally called a burst wave, and the burst wave is transmitted once every several ms. Further, the control means 4 can control the interval at which burst waves are transmitted as ultrasonic signals and the number of pulses (number of cycles) of one burst wave.
[0018]
Reference numeral 6 denotes a signal amplifying unit that amplifies an ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiver 3. This is because when the paper 1 to be conveyed enters between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitter 2 are attenuated before reaching the ultrasonic receiver 3. However, since the signal becomes a very weak signal, the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiver 3 also becomes weak. In order to raise it.
[0019]
Reference numeral 7 denotes an AD converter, which converts the ultrasonic reception signal (analog signal) amplified by the signal amplifying unit 6 into a digital signal and outputs the digital signal to the signal analyzing unit 8. Reference numeral 8 denotes a signal analysis unit which analyzes the digitized ultrasonic reception signal in the A / D converter 7 and outputs the analysis result to the control unit 4. Reference numeral 9 denotes a storage unit, which stores each set value of the double feed detection device 10 shown in FIG. Specifically, the storage unit 9 holds set values such as the number of transmitted pulses, the amplitude of the ultrasonic wave, the transmitted frequency, the ultrasonic wave acquisition time, and the double feed detection level (threshold). Further, the control unit 4 controls the inside of the double feed detection device 10 to perform the double feed detection using the set values held in the storage unit 9.
[0020]
Next, the process of double feed detection in the signal analysis means 8 will be described with a specific example.
The signal analyzing means 8 monitors the amplitude of the digitized ultrasonic reception signal (hereinafter referred to as signal strength) and detects double feed from a change in the magnitude of the signal strength. For example, the first signal strength when only one sheet of paper 1 is interposed between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 and the paper 1 between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 Is measured when two sheets are interposed (when they overlap), and an intermediate value between the first signal strength and the second signal strength is set as a threshold value (S1) for double feed detection, and the storage means 9 is used. To hold.
[0021]
Thus, the signal analysis unit 8 refers to the threshold value (S1) from the storage unit 9 via the control unit 4 and compares it with the signal intensity of the ultrasonic reception signal transmitted through the paper 1 currently being conveyed. Detects transmission. In addition, the second reception intensity when the paper 1 is multi-fed is generally almost constant regardless of the material and thickness of the paper 1 because almost no ultrasonic reception signal is transmitted. In this case, the double feed detection threshold value (S1) is closer to the second signal strength than to the first signal strength.
[0022]
Next, control of the number of pulses of the ultrasonic signal by the control means 4 will be described.
For example, when the paper 1 is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the signal analyzing unit 8 calculates the signal intensity of the directly transmitted ultrasonic reception signal and the value of the ideal signal intensity. Compare with a certain predetermined value (S2). Next, the control means 4 adjusts the signal intensity so as to approach the predetermined value (S2) by changing the number of pulses of the ultrasonic signal according to the comparison result. The set value of the number of transmitted pulses after the change is stored in the storage unit 9.
[0023]
Here, adjustment of the signal intensity of the ultrasonic reception signal by changing the number of pulses of the ultrasonic signal described above will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a change in signal strength of the ultrasonic reception signal due to a change in the number of pulses of the ultrasonic signal. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show the number of pulses of each different ultrasonic signal and the signal intensity of the ultrasonic reception signal when receiving the ultrasonic wave of the number of pulses. .
[0024]
FIG. 2A is a diagram illustrating a change in the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 when the number of pulses of the ultrasonic signal is three.
FIG. 2B is a diagram illustrating a change in signal strength of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 when the number of pulses of the ultrasonic signal is five.
FIG. 2C is a diagram illustrating a change in signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 when the number of pulses of the ultrasonic signal is seven.
[0025]
As shown in FIGS. 2A to 2C, the signal strength of the ultrasonic reception signal increases as the number of pulses of the ultrasonic signal increases. Therefore, the control means 4 increases the number of pulses of the ultrasonic signal when the ultrasonic reception signal is smaller than the predetermined value (S2), and increases the ultrasonic signal when the ultrasonic reception signal is larger than the predetermined value (S2). Is controlled so as to reduce the number of pulses. By repeating the above-described operation of changing the number of pulses of the ultrasonic signal a plurality of times, the control unit 4 adjusts the number of pulses so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal becomes closest to the predetermined value (S2).
[0026]
The control of the number of pulses of the control means 4 described above adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal by changing the number of pulses of the ultrasonic signal, thereby changing the thickness of the paper 1 or increasing the temperature of the ultrasonic wave. Even if an external factor affecting the reception of the signal changes, the signal intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately maintained, so that it is possible to prevent the accuracy of the double feed detection from lowering. That is, by controlling the number of pulses of the ultrasonic signal, the double feed detection device 10 in the present embodiment appropriately adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic , It is possible to prevent a decrease in the accuracy of the double feed detection due to the change in
[0027]
Next, a double feed detection device according to a second embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device according to the second embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 according to the first embodiment shown in FIG. The double feed detection device according to the second embodiment will be described using the double feed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control means 4 further has a function of controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal, and adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by controlling the pulse amplitude. This is different from the first embodiment.
[0028]
Next, a method for adjusting the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by changing the pulse amplitude of the ultrasonic signal by the control unit 4 will be described.
FIG. 3 is a diagram showing that the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 changes according to the change in the pulse amplitude of the ultrasonic signal output by the control unit 4. FIGS. 3A and 3B show changes in signal strength of an ultrasonic reception signal corresponding to ultrasonic signals having different pulse amplitudes.
FIG. 3A is a diagram illustrating a change in the signal intensity of the ultrasonic reception signal when the pulse amplitude of the ultrasonic signal is small.
FIG. 3B is a diagram illustrating a change in signal intensity of the ultrasonic reception signal when the pulse amplitude of the ultrasonic signal is large.
[0029]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the signal strength of the ultrasonic reception signal increases as the pulse amplitude of the ultrasonic signal increases. Therefore, the control unit 4 increases the pulse amplitude of the ultrasonic signal when the ultrasonic reception signal is smaller than the predetermined value (S2), and increases the pulse amplitude when the ultrasonic reception signal is larger than the predetermined value (S2). Control for reducing the pulse amplitude of the sound wave signal is performed. By repeating the above-described operation of changing the pulse amplitude of the ultrasonic signal a plurality of times, the control unit 4 adjusts the pulse amplitude so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal becomes closest to the predetermined value (S2).
[0030]
By controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal by the control means 4 described above, the signal intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately maintained even when an external factor affecting the reception of the ultrasonic wave changes, and It is possible to prevent the accuracy of sending detection from being reduced. That is, the double feed detection device 10 according to the present embodiment controls the pulse amplitude of the ultrasonic signal to appropriately adjust the signal intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic , It is possible to prevent a decrease in the accuracy of the double feed detection due to the change in
[0031]
Next, a double feed detection device according to a third embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device according to the third embodiment is the same as the configuration of the double feed detection device 10 according to the first embodiment shown in FIG. The double feed detecting device according to the third embodiment will be described with reference to the double feed detecting device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control unit 4 further has a function of controlling the frequency of the ultrasonic signal, and the transmission efficiency of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 is adjusted by controlling the frequency. This is different from the first embodiment.
[0032]
Next, a method of adjusting the transmission efficiency of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by changing the frequency of the ultrasonic signal by the control unit 4 will be described.
FIG. 4 is a diagram showing signal transmission efficiency-frequency characteristics of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3. In FIG. 4, the vertical axis represents signal transmission efficiency [dB], and the horizontal axis represents frequency [kHz]. As shown in FIG. 4, the signal transmission efficiency is maximum at a frequency around 200 kHz, and at frequencies below 200 kHz and above 200 kHz, the signal transmission efficiency decreases as the value becomes farther from 200 kHz. The control unit 4 in the present embodiment adjusts the transmission efficiency of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by changing the frequency of the ultrasonic signal using the characteristics shown in FIG. That is, the control unit 4 can adjust the signal intensity of the ultrasonic reception signal by controlling the frequency of the ultrasonic signal. In the present embodiment, the resonance frequency of the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 is 200 kHz.
[0033]
Next, a change in the signal intensity of the ultrasonic reception signal due to a difference in the frequency of the ultrasonic signal will be described with reference to FIG. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing changes in the signal strength of the ultrasonic reception signal at different ultrasonic signal frequencies.
FIG. 5A is a diagram illustrating a change in the signal intensity of the ultrasonic reception signal when the frequency of the ultrasonic signal is 200 kHz.
FIG. 5B is a diagram illustrating a change in signal intensity of the ultrasonic reception signal when the frequency of the ultrasonic signal is 100 kHz.
[0034]
As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, when the frequency is 100 kHz, as shown in FIG. 4, as compared with the case where the resonance frequency of the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 is 200 kHz. Since the signal transmission efficiency decreases, the signal strength of the ultrasonic reception signal also takes a small value. Therefore, the control means 4 increases the signal strength of the ultrasonic reception signal by outputting the ultrasonic signal at a frequency closer to the above-mentioned resonance frequency, and outputs the ultrasonic signal at a frequency farther from the above-mentioned resonance frequency. Thus, control for reducing the signal strength of the ultrasonic reception signal is performed. By repeating the above-described operation of changing the frequency of the ultrasonic signal a plurality of times, the control unit 4 adjusts the frequency of the ultrasonic signal so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal becomes closest to the above-described predetermined value (S2). adjust.
[0035]
By controlling the frequency of the ultrasonic signal by the control means 4 described above, the signal intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately maintained even when an external factor affecting the reception of the ultrasonic wave changes, and It is possible to prevent the accuracy of sending detection from being reduced. That is, by controlling the frequency of the ultrasonic signal, the double feed detection device 10 in the present embodiment appropriately adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3 to reduce external factors. It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection due to the change.
[0036]
Next, a multifeed detecting device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device according to the fourth embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 according to the first embodiment shown in FIG. Note that the double feed detection device of the fourth embodiment will be described using the double feed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control unit 4 further has a function of controlling the timing of acquiring the ultrasonic reception signal, and the control of the timing of acquiring the ultrasonic reception signal causes the ultrasonic wave in the ultrasonic receiver 3 to be controlled. The difference from the first embodiment is that the reception intensity of the reception signal is adjusted.
[0037]
Next, a method of adjusting the reception intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by changing the timing at which the control unit 4 acquires the ultrasonic reception signal will be described.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the reception intensity of the ultrasonic reception signal by changing the timing of acquiring the ultrasonic reception signal. In FIG. 6, a range A indicates a range of one cycle in which the reception intensity is maximum, and a range B indicates a range of one cycle in which the reception intensity is not maximum (the third to fourth largest). . That is, the range A indicates the acquisition range at the timing when the reception intensity of the ultrasonic reception signal is maximized. The range B indicates an acquisition range at a timing when the reception intensity of the ultrasonic reception signal becomes the third or fourth magnitude.
[0038]
Next, a method of calculating the above-described timing will be described. For example, the ultrasonic wave arrival time t = D / 340 [s] is obtained from the distance d [m] from the ultrasonic transmitter 2 to the ultrasonic receiver 3 and the ultrasonic wave propagation speed of 340 [m / s]. Thus, when an ultrasonic reception signal is acquired t [s] after the last ultrasonic pulse transmitted by the ultrasonic transmitter 2, it is possible to acquire the vicinity of the maximum value of the reception intensity (range A). Further, the range B can be acquired by shifting the ultrasound acquisition time from near the maximum value of the signal intensity. As is clear from FIG. 6, the reception intensity of the ultrasonic reception signal is lower in the range B than in the range A.
[0039]
Utilizing the characteristics of the ultrasonic reception signal described above, the control unit 4 acquires the ultrasonic reception signal at a timing closer to the timing at which the reception intensity becomes maximum (timing in the range A), thereby obtaining the ultrasonic reception signal. Is controlled to decrease the reception intensity of the ultrasonic reception signal by increasing the reception intensity of the ultrasonic reception signal and acquiring the ultrasonic reception signal at a timing separated by the timing at which the reception intensity becomes maximum. By repeating the above-described change operation a plurality of times, the control unit 4 obtains the ultrasonic reception signal acquisition timing (hereinafter referred to as “ultrasonic acquisition Timing).
[0040]
That is, the reception intensity of the ultrasonic reception signal is increased by making the timing of acquiring the ultrasonic wave after transmitting the ultrasonic wave close to the arrival time of the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter 2 to the ultrasonic receiver 3. By moving the acquisition timing away from the ultrasonic arrival time, the reception intensity of the ultrasonic reception signal decreases. By repeating the above-described operation of changing the acquisition timing of the ultrasonic reception signal a plurality of times, the control unit 4 determines that the reception intensity (= signal intensity) of the ultrasonic reception signal is closest to the predetermined value (S2). Adjust the sound wave acquisition timing.
[0041]
By the control of the ultrasonic acquisition timing by the control means 4 described above, the reception intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately maintained even when an external factor affecting the reception of the ultrasonic wave changes. Can be prevented from deteriorating. That is, the double feed detection device 10 in the present embodiment controls the ultrasonic wave acquisition timing to appropriately adjust the reception intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3 and change the external factor. , It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection.
[0042]
Next, a multifeed detecting device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device according to the fifth embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 according to the first embodiment shown in FIG. The double feed detecting device according to the fifth embodiment will be described using the double feed detecting device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control unit 4 controls the number of pulses of the ultrasonic signal and the function of controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal described in the first to fourth embodiments. And a function of controlling the frequency of the ultrasonic signal and a function of controlling the timing of acquiring the ultrasonic reception signal, and by using these four functions as necessary or one or a combination of them. The difference from the first embodiment is that the reception intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 is adjusted.
[0043]
Next, a method in which the control unit 4 adjusts the reception intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by using the above-described four functions will be described.
For example, when the paper 1 is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the control unit 4 adjusts the reception intensity by the following control. The control unit 4 adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal by optimizing the number of pulses of the ultrasonic signal, the pulse amplitude of the ultrasonic signal, the frequency of the ultrasonic signal, and the ultrasonic acquisition timing.
[0044]
Specifically, when the paper 1 is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the signal analysis unit 8 outputs the signal of the ultrasonic reception signal that receives the directly transmitted ultrasonic wave. The intensity is compared with a preset value (S2) set in advance. Next, based on the comparison result, the control means 4 optimizes and determines the number of pulses of the ultrasonic signal, the pulse amplitude, the frequency, and the ultrasonic acquisition timing by using each function as needed. Further, the storage unit 9 holds the number of pulses, the pulse amplitude, the frequency, and the ultrasonic acquisition timing of the ultrasonic signal determined by the control unit 4 as set values.
[0045]
As described above, the control unit 4 uses the plurality of functions for adjusting the signal strength in one or a plurality of combinations, thereby more flexibly responding to changes in external factors, and thereby accurately detecting the double feed. Can be maintained.
For example, when adjusting the signal strength by combining a plurality of functions, the control unit 4 adjusts the signal strength of the ultrasonic reception signal by controlling the number of pulses of the ultrasonic signal. Use only when submitting. In the case where the signal intensity of the ultrasonic reception signal is adjusted each time the paper 1 is transported, the control means 4 has a function of controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal, a function of controlling the frequency of the ultrasonic signal, and The signal strength of the ultrasonic reception signal is adjusted using one or a combination of a plurality of functions for controlling the sound wave acquisition timing.
[0046]
Further, when the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 after the adjustment of the signal strength, the control unit 4 controls the ultrasonic wave stored in the storage unit 9 by the above-described adjustment. Double feed detection is performed using set values such as the pulse amplitude, frequency, and ultrasonic acquisition timing of the signal. Note that while the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, since the ultrasonic reception signal fluctuates, the above-described signal intensity adjustment is not performed. Further, the control means 4 may adjust the signal strength after inserting a sheet-like member for setting the predetermined value (S2) between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0047]
Next, the operation of the double feed detection device 10 according to the fifth embodiment described above will be described. It is assumed that the double feed detecting device 10 of the present embodiment is incorporated in a device such as a scanner, a printer, a copier, a printing machine, and an ATM to detect the double feed of the paper 1.
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the double feed detection device 10 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 7, first, in step S801, the power supply is turned on to the apparatus including the double feed detection device 10, whereby the device and the double feed detection device 10 are activated. Next, in step S802, the double feed detection device 10 checks whether the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. Here, when the paper 1 is inserted (Yes in step S802), the process proceeds to step S803, and the signal analysis unit 8 performs a process of detecting the double feeding of the paper 1. Upon completion of the process in step S803, the process returns to step S802, and it is again checked whether the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0048]
If the paper 1 has not been inserted (No in step S802), the process proceeds to step S804, and the control unit 4 adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal. Next, in step S805, the storage unit 9 holds the set value obtained in the processing in step S804. Upon completion of the process in step S805, the process returns to step S802, and it is again confirmed whether the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0049]
As described above, the double feed detection device 10 according to the present embodiment adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal while the paper 1 is not being conveyed, thereby controlling the double feed detection device 10 in the device. Even when an external factor changes, the reception intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately maintained, so that it is possible to prevent the accuracy of the double feed detection from lowering.
[0050]
Next, a double feed detection device according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device according to the sixth embodiment is the same as the configuration of the double feed detection device 10 according to the first embodiment shown in FIG. Note that the double feed detection device of the sixth embodiment will be described using the double feed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the point that the signal analysis means 8 further has a function of detecting a change in the convergence time of the ultrasonic wave, and the control means 4 determines that the signal The difference from the first embodiment is that the system further includes a function of controlling a transmission time interval.
[0051]
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in the convergence time of the ultrasonic reception signal according to the presence or absence of the shield, and a time interval of transmission of the ultrasonic signal according to the convergence time.
FIG. 8A shows the time interval T1 of the transmission of the ultrasonic signal and the time interval of the ultrasonic reception signal when the paper 1 as the shield is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It is a figure showing convergence time Ts1.
FIG. 8B shows the time interval T2 of the transmission of the ultrasonic signal and the time interval of the ultrasonic reception signal when the paper 1 as a shield is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It is a figure showing convergence time Ts2.
[0052]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the convergence time Ts1 of the ultrasonic reception signal when the paper 1 is not inserted is different from the ultrasonic reception signal when the paper 1 is inserted. Is longer than the convergence time Ts2. That is, the ultrasonic wave is quickly converged by the paper 1 serving as a shield, and the ultrasonic reception signal is also quickly converged when the paper 1 is inserted. Accordingly, the time interval of transmission of the ultrasonic signal is also shorter at T2 than at T1.
[0053]
Here, the relationship between the time interval of transmission of the ultrasonic signal and the convergence time of the ultrasonic reception signal will be described. When a burst wave of an ultrasonic signal is transmitted while the reverberation of the ultrasonic wave that repeats reflection while attenuating is sufficiently left in the conveyance path of the paper 1 (sheet-like member), interference occurs and the ultrasonic signal is generated. , The accuracy of double feed detection is reduced. In order to avoid interference between the newly transmitted ultrasonic wave and the reverberation of the previously transmitted ultrasonic wave, it is necessary to provide a certain time interval between burst waves of the ultrasonic signal. To set this time interval, it is necessary to detect the attenuation of the reverberation of the ultrasonic wave. In the present embodiment, the signal analyzer 8 detects convergence of the ultrasonic reception signal, thereby detecting attenuation of the reverberation of the ultrasonic wave.
[0054]
As described above, the case where a shield exists between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 and the case where the ultrasonic wave directly reaches the ultrasonic receiver 3 or the case where the ultrasonic wave is transmitted There is a time difference in the convergence of the ultrasonic waves in the conveyance path of the sheet-like member due to the material of the shield inserted between the receiver 2 and the ultrasonic receiver 3. In particular, when a shielding object is present, the ultrasonic wave converges rapidly. Therefore, if the ultrasonic signal is transmitted at the same time interval T1 as the transmission time of the ultrasonic signal when the shielding object is not present, excessive standby occurs. There is a problem of time. The control unit 4 in the present embodiment controls the ultrasonic signal so as to transmit at the time interval T2 in order to solve the above-described problem and transmit the ultrasonic signal efficiently.
[0055]
Specifically, the signal analyzing unit 8 monitors the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal every time the paper 1 is transported, and calculates a convergence time (Ts1 and Ts2 in FIG. 8) from the maximum amplitude to convergence. The control means 4 determines an appropriate time interval of the burst transmission of the ultrasonic wave based on the convergence time calculated by the signal analysis means 8. As described above, by performing burst transmission of ultrasonic waves at appropriate time intervals, the double feed detection device 10 according to the present embodiment can increase the number of times of sampling while preventing interference between ultrasonic waves and their reverberation. Thereby, the information amount of the ultrasonic reception signal per unit time increases, and the accuracy of double feed detection is improved.
[0056]
The method by which the signal analysis means 8 calculates the convergence time is not limited to the above-described method. The convergence of the ultrasonic wave is determined by acquiring the amplitude of the sound wave reception signal (hereinafter, simply referred to as reverberation amplitude) and determining whether the reverberation amplitude is smaller than a predetermined value (S3). A method of calculating the time from the start of the reception of the sound wave to the determination of convergence as the convergence time may be used. In the above-described embodiment, the control unit 4 determines the time interval of the transmission of the ultrasonic signal from the convergence time. However, the present invention is not limited to this. May be calculated. When the signal analyzer 8 monitors the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal each time the paper 1 is transported, the transmission time interval of the ultrasonic signal may be calculated from the maximum amplitude.
[0057]
Next, an operation of determining the time interval of transmission of an ultrasonic signal in the double feed detection device 10 according to the above-described sixth embodiment will be described. It is assumed that the double feed detecting device 10 of the present embodiment is incorporated in a device such as a scanner, a printer, a copier, a printing machine, and an ATM to detect the double feed of the paper 1.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of determining a time interval of transmission of an ultrasonic signal in the double feed detection device 10 according to the sixth embodiment.
[0058]
As shown in FIG. 9, in step S901, when power is turned on to the apparatus, the apparatus and the double feed detection apparatus 10 are activated. Next, in step S902, the ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic wave. Thereby, the ultrasonic receiver 3 receives the ultrasonic wave and outputs an ultrasonic reception signal, and the A / D converter 7 digitizes the ultrasonic reception signal. Next, in step S903, the signal analysis unit 8 analyzes the digitized ultrasonic reception signal and calculates the value of the maximum amplitude. Next, in step S904, the signal analysis unit 8 and the control unit 4 determine the convergence time of the ultrasonic reception signal based on the maximum amplitude value of the ultrasonic reception signal, and transmit the ultrasonic signal based on the convergence time. Determine the time interval for Thus, the control means 4 outputs an ultrasonic signal at the determined time interval, and the driving means 5 having received the ultrasonic signal amplifies the ultrasonic signal and outputs an ultrasonic pulse signal. 2 transmits an ultrasonic wave according to the ultrasonic pulse signal (return to step S902). That is, the ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic burst signal at the time intervals determined by the control unit 4.
[0059]
Further, each processing performed by the control unit 4 and the signal analysis unit 8 illustrated in FIGS. 7 and 9 may be realized by dedicated hardware configuring the control unit 4 and the signal analysis unit 8, Further, the control means 4 and the signal analysis means 8 are constituted by a memory and a CPU (Central Processing Unit), and a program for realizing a function for performing each processing is read into the memory and executed to realize the function. There may be.
The memory may be a non-volatile memory such as a hard disk device, a magneto-optical disk device, or a flash memory, a read-only recording medium such as a CD-ROM, or a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory). Or a computer-readable and writable recording medium by a combination thereof.
[0060]
The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) inside the CPU in the control means 4 serving as a server or a client when the program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. ), A program that holds a program for a certain period of time is also included.
[0061]
Further, the above program may be transmitted from a computer system in which the program is stored in a memory or the like to a memory in the control means 4 via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the memory in the control means 4, a so-called difference file (difference program) may be used.
[0062]
Further, a program product such as a computer-readable recording medium on which the above-mentioned program is recorded can be applied as an embodiment of the present invention.
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes a design and the like without departing from the gist of the present invention.
[0063]
Examples of the embodiments of the present invention are listed below.
[0064]
[Embodiment 1] Ultrasound transmitting means installed on one side of a sheet-like member's conveyance path and transmitting ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member,
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic receiving signal, which is installed on the other side of the sheet-like member across the conveyance path,
Control means for controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristics of the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission means in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means When,
A signal analysis unit that analyzes whether or not double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception unit adjusted by the control unit.
A double feed detecting device comprising:
[0065]
[Embodiment 2] The ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting means are burst waves,
The double feed detecting device according to claim 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting unit controlled by the control unit is the number of pulses in a burst wave of the ultrasonic wave.
[0066]
[Embodiment 3] The double feed detecting apparatus according to Embodiment 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means controlled by the control means is a pulse amplitude of the ultrasonic wave. .
[0067]
[Embodiment 4] The double feed detecting apparatus according to Embodiment 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means controlled by the control means is a frequency of the ultrasonic wave.
[0068]
[Embodiment 5] The ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission means are burst waves,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control unit refers to an ultrasonic wave having a desired amplitude by utilizing the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases and decreases over time. The double feed detection device according to the first embodiment, wherein the timing is a timing at which a reception signal is acquired.
[0069]
[Embodiment 6] The ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission means are burst waves,
The characteristics of the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission means controlled by the control means, the number of pulses in the burst wave of the ultrasonic wave, pulse amplitude, any one of the frequency or a combination thereof,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control unit refers to an ultrasonic wave having a desired amplitude by utilizing the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases and decreases over time. It is time to acquire the received signal
The double feed detecting device according to the first embodiment, characterized in that:
[0070]
[Embodiment 7] When each of the plurality of sheet-like members is continuously conveyed at a constant interval, the control unit determines that each sheet-like member is between the ultrasonic transmitting unit and the ultrasonic receiving unit. The multifeed detecting device according to any one of the first to sixth embodiments, wherein control for adjusting the amplitude of the ultrasonic reception signal is performed before passing through.
[0071]
[Embodiment 8] Ultrasonic wave transmitting means installed on one side of a sheet-like member's conveyance path and transmitting ultrasonic waves of burst waves at arbitrary time intervals in the direction of the sheet-like member;
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic receiving signal, which is installed on the other side of the sheet-like member across the conveyance path,
Whether or not double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means, and the convergence time required for the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means to converge Signal analysis means for analyzing the change;
Control means for controlling the ultrasonic wave transmitting means to change the time interval for transmitting the ultrasonic waves according to the convergence time analyzed by the signal analyzing means; and
A double feed detecting device comprising:
[0072]
[Embodiment 9] The signal analyzing means acquires an amplitude value at the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal, and calculates the convergence time based on the acquired amplitude value. 2. The double feed detecting device according to 1.
[0073]
[Embodiment 10] The signal analysis unit uses an amplitude threshold value for judging convergence of the ultrasonic reception signal, and starts receiving the ultrasonic reception signal, and then starts amplitude detection of the ultrasonic reception signal. The multi-feed detection device according to the eighth embodiment, wherein the convergence time is calculated from a time until the value becomes equal to or less than the threshold.
[0074]
[Embodiment 11] Ultrasonic transmission means installed on one side of the sheet-like member across the conveyance path and transmitting ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member, and installed on the other side of the sheet-like member across the conveyance path. A double feed detection method using a double feed detection device comprising: an ultrasonic reception unit that receives the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission unit and outputs an ultrasonic reception signal.
First adjusting the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or controlling the characteristics of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission means in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means; Steps and
A second step of analyzing whether or not a double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted by the first step; and
A double feed detection method, comprising:
[0075]
[Embodiment 12] Ultrasonic wave transmitting means installed on one side of the sheet-like member's conveyance path to transmit ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member, and installed on the other side of the sheet-like member's conveyance path. A recording medium recording a program for a double feed detection device including: an ultrasonic receiving unit that receives the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting unit and outputs an ultrasonic reception signal.
First adjusting the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or controlling the characteristics of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission means in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means; Steps and
A second step of analyzing whether or not a double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted by the first step; and
Computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the program is recorded.
[0076]
[Thirteenth Embodiment] An ultrasonic transmitting unit that transmits ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member and is installed on one side of the sheet-like member's conveyance path, and is installed on the other side of the sheet-like member's conveyance path. A program for a double feed detection device comprising: an ultrasonic receiving unit that receives the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting unit and outputs an ultrasonic reception signal,
First adjusting the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or controlling the characteristics of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission means in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means; Steps and
A second step of analyzing whether or not a double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted by the first step; and
A program for causing a computer to execute.
[0077]
The following effects can be obtained in each of the above embodiments.
[0078]
According to the configuration of the second embodiment described above, the ultrasonic wave transmitting means can transmit a burst wave having an arbitrary pulse number at a fixed frequency as an ultrasonic wave. This makes it possible to increase the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means by increasing the number of pulses, and to reduce the amplitude of the ultrasonic reception signal by reducing the number of pulses. As described above, by changing the amplitude of the ultrasonic reception signal by changing the number of pulses of the burst wave, it becomes possible to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal to a value that allows the analysis of the ultrasonic reception signal by the signal analysis means, thereby improving the accuracy of double feed detection. be able to.
[0079]
With the configuration of the third embodiment described above, the ultrasonic wave transmitting means can arbitrarily change the amplitude of the ultrasonic wave. This makes it possible to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal within a range in which the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal, thereby improving the accuracy of double feed detection.
[0080]
With the configuration of the fourth embodiment described above, the ultrasonic wave transmitting means can arbitrarily change the frequency of the ultrasonic wave. Here, the resonance frequencies of the ultrasonic transmitting means and the ultrasonic receiving means will be described. First, in the ultrasonic wave transmitting means, the amplitude of the ultrasonic wave becomes maximum near the resonance frequency with respect to the change in the frequency of the ultrasonic wave. Further, in the ultrasonic receiving means, the reception intensity of the ultrasonic wave changes with respect to the change in the frequency of the ultrasonic reception signal, and the reception intensity of the ultrasonic wave becomes maximum near the resonance frequency. The transmission / reception efficiency-frequency characteristic is determined by the characteristic of the resonance frequency. The transmission / reception efficiency becomes maximum when the frequency of the ultrasonic wave is the resonance frequency, and the transmission / reception efficiency decreases as the frequency becomes farther from the resonance frequency. Therefore, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be controlled by changing the frequency of the ultrasonic wave by the control means, and the amplitude of the ultrasonic reception signal is adjusted so that the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal. This makes it possible to improve the accuracy of double feed detection.
[0081]
With the configuration of the fifth embodiment described above, the ultrasonic receiving unit can change the acquisition timing of the ultrasonic reception signal. Here, the relationship between the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and the amplitude of the ultrasonic reception signal will be described. The velocity of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission means, the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means specific to the device, The timing at which the maximum value of the amplitude of the ultrasonic reception signal appears can be predicted based on the distance between. Also, by obtaining the ultrasonic reception signal at the predicted timing, the reception intensity becomes maximum. Further, the reception intensity decreases as the timing of acquiring the ultrasonic reception signal is shifted from the predicted timing. Utilizing the above relationship, the control unit can control the amplitude of the ultrasonic reception signal by changing the timing of acquiring the ultrasonic reception signal, so that the signal analysis unit can analyze the ultrasonic reception signal. The amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted within the range, and the accuracy of double feed detection can be improved.
[0082]
According to the configuration of the seventh embodiment described above, it is possible to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal before each sheet-shaped member is conveyed. As described above, the signal strength of the ultrasonic reception signal changes according to changes in external factors such as changes in the distance between the ultrasonic sensors, ambient temperature, humidity, and atmospheric pressure. More specifically, the signal intensity of the ultrasonic reception signal fluctuates every time the sheet-like member is transported. That is, in order to adjust according to this variation, before the sheet-shaped member is conveyed (= every time when there is no obstruction between the ultrasonic transmitting means and the ultrasonic receiving means), the signal of the ultrasonic receiving signal is Adjust the strength. This makes it possible to always accurately detect double feed.
[0083]
With the configuration of the eighth embodiment described above, the ultrasonic wave transmitting means can arbitrarily change the time interval for transmitting the burst wave. For example, when the sheet-like member is inserted between the ultrasonic transmitting means and the ultrasonic receiving means and the ultrasonic reception signal is attenuated, the reverberation of the ultrasonic waves between the ultrasonic sensors also attenuates quickly. Therefore, the time required from the transmission of the ultrasonic burst wave to the transmission of the next burst wave varies according to the time required for the reverberation of the ultrasonic wave to converge (convergence time). That is, since the time interval for transmitting the burst wave of the ultrasonic wave can be shortened according to the convergence time, the number of times of sampling of the ultrasonic wave can be increased, the information amount of the ultrasonic reception signal increases, and the accuracy of the double feed detection is improved. Can be improved.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, in the double feed detection device of the present invention, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted to a range where the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal. That is, the signal intensity of the ultrasonic reception signal can be appropriately adjusted by controlling the method of transmitting ultrasonic waves by the ultrasonic transmission means and / or the method of receiving ultrasonic waves by the ultrasonic reception means by the control means. As a result, the effect of improving the accuracy of double feed detection by the signal analysis means can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a double feed detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a change in signal strength of an ultrasonic reception signal due to a change in the number of pulses of the ultrasonic signal.
FIG. 3 is a diagram showing that the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver changes according to the change in the pulse amplitude of the ultrasonic signal output by the control means.
FIG. 4 is a diagram showing signal transmission efficiency-frequency characteristics of an ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3.
FIG. 5 is a diagram showing a change in signal strength of an ultrasonic reception signal at different ultrasonic signal frequencies.
FIG. 6 is a diagram showing a change in reception intensity of an ultrasonic reception signal by changing a timing of acquiring an ultrasonic reception signal.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the double feed detection device 10 according to the fifth embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in a convergence time of an ultrasonic reception signal depending on the presence or absence of a shield, and a time interval of transmission of an ultrasonic signal according to the convergence time.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of determining a time interval of transmission of an ultrasonic signal in the double feed detection device 10 according to the sixth embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a conventional bill multi-feed detecting device.
[Explanation of symbols]
1 Paper (sheet-like member)
2 Ultrasonic transmitter
3 Ultrasonic receiver
4 control means
5 Driving means
6 Signal amplification means
7 AD converter
8 Signal analysis means
9 Storage means
10 Double feed detection device

Claims (1)

シート状部材の搬送路を挟んだ一方に設置され前記シート状部材の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、
前記シート状部材の搬送路を挟んだ他方に設置され前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅を調整するために、前記超音波受信信号の取得タイミングおよび／または前記超音波発信手段が発信する前記超音波の特性を制御する制御手段と、
前記制御手段により調整された前記超音波受信手段が出力する前記超音波受信信号の振幅の変化を基に重送であるか否かを解析する信号解析手段と
を具備することを特徴とする重送検知装置。Ultrasound transmitting means for transmitting ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member, which is installed on one side of the sheet-like member's conveyance path,
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic receiving signal, which is installed on the other side of the sheet-like member across the conveyance path,
Control means for controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristics of the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic transmission means in order to adjust the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means When,
Signal analyzing means for analyzing whether or not double feed is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means adjusted by the control means. Send detection device.
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