JP2005284391A - Adjusting device and method for optical sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙幣識別機など対象物の特性を光学センサの出力から識別する特性判別装置における、光学センサの出力レベルを自動調整する光学センサの調整装置および調整方法に関する。 The present invention relates to an adjustment device and an adjustment method for an optical sensor that automatically adjusts an output level of an optical sensor in a characteristic determination device that distinguishes characteristics of an object from an output of the optical sensor such as a bill validator.
紙幣識別機では、紙幣投入口から投入された紙幣が搬送される間に、所定位置に配置された光学センサの出力から紙幣の光学的特性、たとえば光の透過度合いを検出識別して、判別制御回路で紙幣の真贋を判定する。
従来より、検出対象の紙幣を透過した光を受光した受光素子の受光出力が、判別制御回路の識別レベル範囲における紙幣の真贋判定に適した中間値となるように、受光素子の出力を増幅器で増幅して判別制御回路に入力する構成となっている。
In the banknote discriminator, while the banknote inserted from the banknote slot is being transported, the optical characteristic of the banknote, for example, the degree of light transmission, is detected and discriminated from the output of the optical sensor arranged at a predetermined position, and the discrimination control The circuit determines the authenticity of the bill.
Conventionally, the output of the light receiving element is amplified by an amplifier so that the light receiving output of the light receiving element that has received the light transmitted through the bill to be detected becomes an intermediate value suitable for the authenticity determination of the banknote in the discrimination level range of the discrimination control circuit. It is configured to amplify and input to the discrimination control circuit.
光学センサは、その主要部として例えば発光ダイオードが発光素子として用いられ、フォトトランジスタ、フォトダイオードが受光素子として用いられるが、しかしこれら各素子の出力特性は製造誤差によるバラツキがあり、発光素子の出力と受光素子の出力との関係が製品ごとに一致することは少ない。また使用に伴う汚れの付着や経年劣化によっても特性が変化する。出荷時に出力特性を揃え、また経年による特性変化を補正するには手間がかかるという問題があった。 For example, a light-emitting diode is used as a light-emitting element as a main part of an optical sensor, and a phototransistor and a photodiode are used as a light-receiving element. However, output characteristics of these elements vary due to manufacturing errors, and the output of the light-emitting element And the output of the light receiving element rarely match each product. In addition, the characteristics change due to adhesion of dirt and aging due to use. There is a problem that it takes time to arrange output characteristics at the time of shipment, and to correct characteristic changes due to aging.
この問題の対策として、例えば特開平8−69550号公報に開示された補正装置がある。
これは、設定モードと通常モードを手動で切換えるようになっている。設定モードでは、受光素子から判別制御回路に入る受光出力が所定レベルと同じかどうかを判別し、異なる場合は発光素子の発光出力を増大または低減させて受光出力を所定レベルに一致させる。これにより、出荷時等における製造誤差によるバラツキについては、特性が揃えられる。そして、このときの発光出力の指示値をEEPROMなどの外部記憶装置に記憶させる。
As a countermeasure for this problem, for example, there is a correction device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-69550.
This is to manually switch between the setting mode and the normal mode. In the setting mode, it is determined whether or not the light reception output that enters the discrimination control circuit from the light receiving element is the same as the predetermined level. If the light reception output is different, the light emission output of the light emitting element is increased or decreased to match the light reception output to the predetermined level. As a result, the characteristics are uniform for variations due to manufacturing errors at the time of shipment or the like. Then, the instruction value of the light emission output at this time is stored in an external storage device such as an EEPROM.
通常モードでは、外部記憶装置に記憶されている発光出力の指示値を判別制御回路内蔵のRAMに書き込んで、これに基づいて発光素子を発光させて処理を開始する一方、同じく外部記憶装置に記憶させてある目標の出力レベルと受光出力を比較して、判別制御回路に入る受光出力が目標の出力レベルと一致するように発光素子の発光出力を増大または低減させる。これにより、汚れその他の経年変化に対する自動的な補正が行われる。
しかしながら、発光素子と受光素子の間に紙幣がないときには、増幅器で増幅されて判別制御回路に入力する受光出力は判別制御回路における識別レベル範囲を越えてしまい、受光出力の正確な識別が困難となる。そこで、設定モードによる出荷時調整では、標準の透過率を有する試験片を発光素子と受光素子の間に配置した上で、判別制御回路に入る受光出力が識別容易な所定の中間値となるように発光素子の発光出力を設定することになる。
したがって、試験片の使用が必須となり、しかも設定モードと通常モードは手動で切換えなければならず、依然として手間がかかる点の解決には至っていない。
However, when there is no bill between the light emitting element and the light receiving element, the light reception output amplified by the amplifier and input to the discrimination control circuit exceeds the discrimination level range in the discrimination control circuit, and it is difficult to accurately identify the light reception output. Become. Therefore, in the adjustment at the time of shipment by the setting mode, a test piece having a standard transmittance is arranged between the light emitting element and the light receiving element, and the received light output entering the discrimination control circuit becomes a predetermined intermediate value that can be easily identified. The light emission output of the light emitting element is set to.
Therefore, it is essential to use a test piece, and the setting mode and the normal mode must be switched manually, and it has not yet been solved.
また、自動補正によって、紙幣識別機の出荷後の光学センサの特性変動に対して自動的に対応できるという利点があるが、しかし補正の基準となる目標の出力レベルを長期間にわたって記憶保持するため、EEPROMなどの外部記憶装置を必要とする。また調整作業時に設定した発光出力の指示値も同じく外部記憶装置に記憶保持しなければならない。したがって、コスト増を招くという問題がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、出荷時調整に試験片を必要とせず、出荷後の特性保持にもコストのかからない光学センサの調整装置および方法を提供することを目的としている。
In addition, there is an advantage that the automatic correction can automatically cope with the characteristic fluctuation of the optical sensor after shipment of the banknote discriminator, but the target output level that is the reference for correction is stored and held for a long period of time. An external storage device such as an EEPROM is required. Also, the instruction value of the light emission output set during the adjustment work must be stored and held in the external storage device. Therefore, there is a problem that the cost is increased.
An object of the present invention is to provide an optical sensor adjustment apparatus and method that does not require a test piece for adjustment at the time of shipment and that does not cost costs for maintaining characteristics after shipment.
このため本発明は、受光素子と判別制御回路の間に受光素子の出力を増幅する増幅器を設け、判別制御回路は、発光素子の出力を制御する発光制御部と、増幅器を制御する増幅器制御部とを備えるものとし、判別制御回路は、増幅器の増幅率を第1の増幅率とし、受光素子から当該判別制御回路への入力レベルが当該判別制御回路の識別レベル範囲内に設定された所定の基準値となるように発光素子の出力を設定する調整モードと、発光素子の出力を調整モードで設定された値とし、増幅器の増幅率を第1の増幅率より大きい第2の増幅率として、受光素子の出力を判別制御回路へ入力する識別モードとを順次に実行するものとした。 Therefore, the present invention provides an amplifier that amplifies the output of the light receiving element between the light receiving element and the discrimination control circuit, and the discrimination control circuit includes a light emission control unit that controls the output of the light emitting element, and an amplifier control unit that controls the amplifier. And the discrimination control circuit has a predetermined gain in which the amplification factor of the amplifier is a first amplification factor and the input level from the light receiving element to the discrimination control circuit is set within the discrimination level range of the discrimination control circuit. The adjustment mode for setting the output of the light emitting element so as to be the reference value, the output of the light emitting element as a value set in the adjustment mode, and the amplification factor of the amplifier as a second amplification factor larger than the first amplification factor, The identification mode for inputting the output of the light receiving element to the discrimination control circuit is sequentially executed.
調整モードでは受光素子からの入力レベルが判別制御回路の識別レベル範囲内の基準値になるように発光素子の出力を設定するから、試験片によって受光出力を低減させる必要なく、入力レベルが基準値と一致したかどうかの判別が容易で、正確に発光素子の出力を調整できる。
識別モードでは受光素子の出力を調整モード時よりも大きな増幅率で増幅するから、対象物を発光素子と受光素子の間に配置したときの判別制御回路への入力レベルを判別容易な識別レベル範囲内のレベルにすることができる。
そして、調整モードと識別モードは、電源投入時、毎回自動的に順次に実行されるので、調整モードで設定した発光素子の出力の指示値を記憶保持する必要がなく、受光についての目標の出力レベルを記憶保持する必要もないから、外部記憶装置も不要である。
In the adjustment mode, the output of the light emitting element is set so that the input level from the light receiving element becomes the reference value within the discrimination level range of the discrimination control circuit, so the input level is the reference value without having to reduce the light receiving output by the test piece. It is easy to determine whether or not it matches, and the output of the light emitting element can be adjusted accurately.
In the identification mode, the output of the light receiving element is amplified with a larger amplification factor than in the adjustment mode, so that the input level to the discrimination control circuit when the object is placed between the light emitting element and the light receiving element can be easily discriminated. Can be within the level.
Since the adjustment mode and the identification mode are automatically and sequentially executed every time the power is turned on, there is no need to store and hold the output value of the light emitting element set in the adjustment mode, and the target output for light reception Since there is no need to store and hold the level, an external storage device is also unnecessary.
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施の形態の構成を示すブロック図である。
発光ダイオードからなる発光素子2と、フォトトランジスタまたはフォトダイオードからなる受光素子3とで光学センサ1が構成されている。
発光素子2は、D/A変換器4を介して判別制御回路10に接続されている。
判別制御回路10は、RAM11、発光制御部12および増幅器制御部13を含んでいる。
D/A変換器4は発光レベルを指示する発光制御部12からのデジタル出力に基づいて発光素子2を点灯する。発光制御部12がD/A変換器4へ指示した発光レベルの指示値はRAM11に記憶される。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment.
An optical sensor 1 is composed of a
The
The
The D /
受光素子3は、増幅器5およびA/D変換器7を介して判別制御回路10に接続されている。増幅器5は受光素子3の出力を増幅し、A/D変換器7は増幅器5の出力をデジタルデータへ変換して判別制御回路10へ入力する。
増幅器5には増幅率切換回路6が接続され、増幅率切換回路6は増幅器制御部13からの指令に基づいて増幅器5の増幅率を切換えるようになっている。
The light receiving element 3 is connected to the
An amplification
次に上記構成における調整制御の処理について、図2のフローチャートにより説明する。
電源が投入されると、まずステップ101において、判別制御回路10は調整モードに入って、増幅器制御部13から増幅率切換回路6に指令を送り、増幅器5の増幅率を調整用に設定する。第1の増幅率としての調整用の増幅率は、例えば1(倍)とする。
Next, the adjustment control process in the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the power is turned on, first, at
判別制御回路10は、次のステップ102で、発光制御部12から発光素子2の発光レベルを1レベル増大させる指示をD/A変換器4へ出力し、ステップ103において、入力レベルすなわち増幅器5を通った受光素子3の出力が予め定めた基準値に達したかどうかをチェックする。
入力レベルが基準値に達しない間はステップ102、103を繰り返し、基準値に達すると、判別制御回路10はRAM11に発光レベルの指示値を格納し、ステップ104に進む。
In the
While the input level does not reach the reference value,
ステップ104では、判別制御回路10は識別モードに入って、増幅器制御部13から増幅率切換回路6に指令を送り、増幅器5の増幅率を識別用に切換える。第2の増幅率としての識別用の増幅率は、例えば10(倍)とする。なお、この識別用の増幅率は、上記調整用の基準値に対応する発光素子2からの光が識別対象の紙幣を透過したときの、入力レベルを判別制御回路10の識別レベル範囲の略中間値に増幅する倍率として設定される。
このあとは、電源が切断されるまで待機状態となり、光学センサ1における紙幣の通過を待つ。
In
Thereafter, the power supply is turned off to wait until the bill is passed through the optical sensor 1.
図3は、判別制御回路10の識別レベル範囲を0〜255の256段階としたときの上記の制御処理による調整結果例を示す。調整用の基準値は80±0.4に設定されている。
例1の光学センサは受光素子3の出力と発光素子2の出力の関係を無次元化したセンサ係数が0.6であった。受光素子3から増幅率=1で判別制御回路10に入力される入力レベルを上記基準値に合致させるため、判別制御回路10の発光制御部12はD/A変換器4へ指示する発光素子2の発光レベルを133まで増大させた。これにより、受光素子3の出力(調整設定値)は79.8(=0.6×133)となっている。
FIG. 3 shows an example of the adjustment result by the above-described control process when the discrimination level range of the
In the optical sensor of Example 1, the sensor coefficient obtained by making the relationship between the output of the light receiving element 3 and the output of the
ステップ104で識別モードになると、増幅器5の増幅率が10に切換えられるので、受光素子3から判別制御回路10に入力される入力レベル(識別設定値)は798となる。光学センサ1の発光素子2と受光素子3の間に紙幣が入ると、判別制御回路10に入力される入力レベルは識別レベル範囲0〜255内の中間値となる。
センサ係数が異なる例2〜例3についても、同様である。
When the identification mode is set at
The same applies to Examples 2 to 3 having different sensor coefficients.
以上のように本実施の形態では、電源が投入されると、紙幣が光学センサ1へ搬送される前に、まず調整モードにおいて、判別制御回路10に入る入力レベルが識別レベル範囲内に予め設定された基準値になるように発光素子2の出力(発光レベル)を設定し、その後、識別モードに変わって、紙幣識別時の判別制御回路10への入力レベルが識別レベル範囲の中間値となるように増幅器5の増幅率が切換えられて所定の一定値に固定される。上記調整モードで設定された発光レベルの指示値は判別制御回路内蔵のRAM11に保持されるから、電源がオフされるまで発光素子2の出力は調整モードで設定された一定値に保持される。
この処理が電源の投入ごとに実行され、電源が投入されている間、発光素子2の発光レベルは、常に基準値に対応するレベルに維持される。
As described above, in the present embodiment, when the power is turned on, the input level that enters the
This process is executed every time the power is turned on, and while the power is turned on, the light emission level of the
実施の形態は以上のように構成され、判別制御回路10が、発光素子2の出力を制御する発光制御部12と、受光素子2と判別制御回路10の間に設けた増幅器5を制御する増幅器制御部13とを備え、受光素子3から判別制御回路10への入力レベルが判別制御回路の識別レベル範囲内に設定された所定の基準値となるように、発光素子2の出力を設定する調整モードと、当該設定された発光素子2の出力下で受光素子3の出力を識別用の増幅率で増幅する識別モードとを順次に実行するものとした。
これにより、まず、発光素子2の出力設定において、基準値を判別制御回路10の識別レベル範囲内としているので、試験片を用いずに容易かつ正確に調整できるとともに、識別時には受光素子3の出力の増幅によって判別制御回路10の識別レベル範囲内とすることができ識別が容易となる。
The embodiment is configured as described above, and the
Thereby, first, in the output setting of the
上記調整モードと識別モードは電源が投入されるたびに自動的に実行されるので、従来のように目標の出力レベルを記憶保持するための外部記憶装置も不要で、常に適正な受光出力を得ることができる。
とくに電源投入ごとに、発光素子2の出力を1レベルずつ増大させながら判別制御回路10への入力レベルを基準値に設定するので、出荷時調整で求めた発光素子2の出力の指示値を外部記憶装置に記憶させる必要もない。
Since the adjustment mode and the identification mode are automatically executed every time the power is turned on, there is no need for an external storage device for storing and holding the target output level as in the prior art, and an appropriate light receiving output is always obtained. be able to.
In particular, each time the power is turned on, the input level to the
なお、実施の形態では、光学センサ1の受光素子3が紙幣を透過した光を受光するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、紙幣で反射した光を受光する光学センサについても同様に適用でき、適用態様に応じて増幅器の増幅率を決定すればよい。 In the embodiment, the light receiving element 3 of the optical sensor 1 has been described as receiving light transmitted through the bill. However, the present invention is not limited to this, and the optical sensor that receives light reflected by the bill is also used. The same applies, and the amplification factor of the amplifier may be determined in accordance with the application mode.
1 光学センサ
2 発光素子
3 受光素子
4 D/A変換器
5 増幅器
6 増幅率切換回路
7 A/D変換器
10 判別制御回路
11 RAM
12 発光制御部
13 増幅器制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 Light
Claims (2)
前記受光素子と判別制御回路の間に受光素子の出力を増幅する増幅器を設け、
前記判別制御回路は、前記発光素子の出力を制御する発光制御部と、前記増幅器を制御する増幅器制御部とを備え、
前記判別制御回路は、前記増幅器制御部により前記増幅器の増幅率を第1の増幅率とし、前記発光制御部により前記受光素子から当該判別制御回路への入力レベルが当該判別制御回路の識別レベル範囲内に設定された所定の基準値となるように前記発光素子の出力を設定する調整モードと、前記発光素子の出力を調整モードで設定された値とし、前記増幅器の増幅率を第1の増幅率より大きい第2の増幅率として、前記受光素子の出力を判別制御回路へ入力する識別モードとを順次に実行することを特徴とする光学センサの調整装置。 Optical sensor adjusting device in a characteristic discriminating apparatus comprising: an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element; and a discrimination control circuit for discriminating characteristics of an object disposed between the light emitting element and the light receiving element from the output of the optical sensor Because
An amplifier for amplifying the output of the light receiving element is provided between the light receiving element and the discrimination control circuit,
The discrimination control circuit includes a light emission control unit that controls an output of the light emitting element, and an amplifier control unit that controls the amplifier.
The discrimination control circuit sets the amplification factor of the amplifier to a first amplification factor by the amplifier control unit, and an input level from the light receiving element to the discrimination control circuit by the light emission control unit is a discrimination level range of the discrimination control circuit. An adjustment mode for setting the output of the light emitting element so as to be a predetermined reference value set in the output, and an output of the light emitting element as a value set in the adjustment mode, and the amplification factor of the amplifier is set to the first amplification An apparatus for adjusting an optical sensor, which sequentially executes an identification mode in which an output of the light receiving element is input to a discrimination control circuit as a second amplification factor larger than the rate.
まず、前記受光素子からの入力レベルが前記判別制御回路の識別レベル範囲内に設定された所定の基準値となるように、前記発光素子の出力を設定し、その後、当該設定された発光素子の出力の下で、前記受光素子の出力を所定の増幅率で増幅して前記判別制御回路に入力する判別待機状態とすることを特徴とする光学センサの調整方法。 Optical sensor adjustment method in characteristic discriminating apparatus having optical sensor including light emitting element and light receiving element, and discriminating control circuit for discriminating characteristic of object arranged between light emitting element and light receiving element from output of optical sensor Because
First, the output of the light emitting element is set so that the input level from the light receiving element becomes a predetermined reference value set within the identification level range of the discrimination control circuit, and then the light emitting element of the set light emitting element is set. A method for adjusting an optical sensor, wherein the output of the light receiving element is amplified with a predetermined amplification factor under an output and is input to the determination control circuit.
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- 2004-03-26 JP JP2004093306A patent/JP4630561B2/en not_active Expired - Lifetime
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