JP3860126B2

JP3860126B2 - Double feed detection device and double feed detection method

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Publication number: JP3860126B2
Application number: JP2003025015A
Authority: JP
Inventors: 智也島崎; 克彦興津
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP2004231404A

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及び重送検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ＡＴＭ（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＴｅｌｌｅｒＭａｃｈｉｎｅ）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及び重送検知方法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及び重送検知方法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増減させて予め定められた規定値となるよう調整するために、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。
また、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。
また、本発明による重送検知方法においては、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増減させて予め定められた規定値となるよう調整するために、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。
また、本発明による記録媒体は、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増減させて予め定められた規定値となるよう調整するために、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である。
また、本発明によるプログラムは、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増減させて予め定められた規定値となるよう調整するために、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である。
【００１４】
これにより、本発明の重送検知装置及び重送検知方法においては、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（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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及び重送検知方法においては、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
７Ａ−Ｄ変換器
８信号解析手段
９記憶手段
１０重送検知装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an apparatus having a function of mounting a plurality of sheet-like members and separating and transporting the sheet-like members one by one, particularly using an ultrasonic sensor while keeping two or more sheet-like members stacked. The present invention relates to a double feed detection device and a double feed detection method for detecting double feed that is conveyed.
[0002]
[Prior art]
Scanners, printers, copiers, printing machines, ATMs (Automated Teller Machines), and the like are equipped with a mechanism for separating and conveying sheet-like members one by one. However, there may be a possibility that a double feed is performed in which only one sheet-like member is conveyed while a part or the whole of two or more sheet-like members are overlapped. For this reason, the apparatus which conveys a sheet-like member needs the function to detect double feeding of a sheet-like member. As a mechanism for detecting double feed of sheet-like members, double feed detection devices using ultrasonic waves are widely used in various fields. Hereinafter, a multi-feed detection device that detects multi-feed of banknotes will be described using a banknote as an example of the sheet-like member.
[0003]
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a conventional bill double feed detection device. In FIG. 10, 101 is a sheet-like member to be detected. Here, sheet-like member = banknote. Reference numeral 102 denotes ultrasonic transmission means for transmitting ultrasonic waves to the banknote 101. Reference numeral 103 denotes an ultrasonic wave receiving unit that receives ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting unit 102. Further, as shown in FIG. 10, the ultrasonic wave receiving means 103 is installed so as to face the ultrasonic wave transmitting means 102 across the conveyance path of the banknote 101 so that the ultrasonic wave transmitted through the banknote 101 can be received. Yes.
[0004]
A control unit 104 supplies a 200 kHz pulse signal 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. Thereby, the ultrasonic transmission means 102 transmits a 200 kHz ultrasonic wave based on the amplified ultrasonic pulse signal. The ultrasonic transmission signal supplied by the control means 104 is, for example, a signal that transmits a 200 kHz pulse signal for several cycles over a certain period of time. This is generally called a burst wave, and the burst wave is periodically transmitted once every several ms (milliseconds).
[0005]
Reference numeral 106 denotes signal amplification means for amplifying the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means 103. This is because when the bill 101 to be conveyed enters between the ultrasonic transmission means 102 and the ultrasonic reception means 103, the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic transmission means 102 will reach the ultrasonic reception means 103. Since the signal is attenuated and becomes a very weak signal, the amplitude of the ultrasonic wave reception signal output from the ultrasonic wave reception unit 103 is also weak, and this is amplified by the signal amplification unit 106 and can be determined for double feed detection. This is to raise the amplitude. Reference numeral 110 denotes a signal amplification factor adjustment 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, for individual products before product shipment or by a product user.
[0006]
Reference numeral 107 denotes an A-D 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 signal analysis means for analyzing the ultrasonic reception signal digitized by the A-D converter 107 and outputting the analysis result to the control means 104. Reference numeral 109 denotes storage means for holding each set value of the double feed detection device shown in FIG. Accordingly, the double feed detection device shown in FIG. 10 performs the double feed detection operation using the set value 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 ultrasonic wave receiving means 103 receives the transmitted wave. Thereby, the ultrasonic wave receiving means 103 outputs an ultrasonic wave reception signal that changes in accordance with the reception intensity of the received ultrasonic wave. Next, the signal amplifying unit 106 amplifies the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiving unit 103 with an amplification factor according to the adjustment of the signal amplification adjusting 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 means 108 analyzes the digitized ultrasonic reception signal output from the A / D converter 107. Next, when the control unit 104 determines that double feeding is performed based on the analysis result of the signal analysis unit 108, the control unit 104 performs processing to notify the device or the user of the device that double feeding has occurred.
[0008]
The double feed detection method of FIG. 10 is called a level determination method in which double analysis is detected by the signal analysis means 108 analyzing the change in the amplitude of the received ultrasonic reception signal. This level determination method will be further described. First, after setting the double feed determination threshold value in advance, the ultrasonic wave receiving means 103 acquires the amplitude of the ultrasonic wave that has been conveyed through the banknote 101 by transporting the banknote 101. Compared with the amplitude of the transmitted ultrasonic waves when the banknotes 101 are normally conveyed 101 by one, the amplitude of the transmitted ultrasonic waves when the banknotes 101 are double-fed is smaller because the attenuation amount of the ultrasonic waves is larger. Become. Therefore, the amplitude of the ultrasonic wave reception signal acquired by the ultrasonic wave reception unit 103 and amplified by the signal amplification unit 106 is compared with the above-described double feed determination threshold value in the waveform analysis unit 108, so that the weight of the bill 101 is determined from the comparison result. It is possible to detect the transmission.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional multifeed detection method described above, the signal amplification factor and the resonance frequency of each product are different due to variations in the characteristics of the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means and the component parts of the signal amplification means. Since a difference occurs, it is necessary to adjust individual signal amplification factors before product shipment, leading to an increase in cost.
[0010]
Furthermore, even if individual signal amplification factors are adjusted before product shipment as described above, due to changes in external factors such as the distance between the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means, ambient temperature, humidity, and atmospheric pressure, There is a problem that the signal strength of the ultrasonic reception signal changes and the accuracy of double feed detection decreases.
[0011]
Furthermore, in the conventional double feed detection method, since the burst transmission interval of the ultrasonic wave generation signal is always performed at a constant period, a shield is inserted between the ultrasonic wave transmission unit and the ultrasonic wave reception unit, When the reverberation of sound waves decays quickly, there is a problem that the burst transmission efficiency is poor because it waits for an extra time until the next burst wave is transmitted.
[0012]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and does not change the configuration of the signal amplifying means or adjusts the amplification factor, and controls the ultrasonic transmission and reception methods, thereby receiving ultrasonic waves. An object of the present invention is to provide a double feed detection device and a double feed detection method capable of appropriately adjusting the signal strength of a signal.
In addition, the present invention changes the burst transmission interval of the ultrasonic wave generation signal, thereby appropriately changing the number of times the ultrasonic wave reception signal can be sampled per unit time, and increasing the number of samplings to increase the accuracy of double feed detection. It is an object of the present invention to provide a double feed detection device and a double feed detection method that can improve the performance.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In the multifeed detection device according to the present invention, ultrasonic waves are transmitted in the direction of the sheet-like member installed on one side of the sheet-like member conveyance path. An ultrasonic transmission means for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission means and outputting an ultrasonic reception signal installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member; and The amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means is Increase / decrease so that it becomes a predetermined specified value In order to adjust, the control unit for controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission unit, and the ultrasonic reception unit adjusted by the control unit output And a signal analyzing means for analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal.
Further, in the double feed detection device according to the present invention, ultrasonic transmission means installed on one side of the sheet-like member across the conveyance path and transmitting ultrasonic waves of burst waves at arbitrary time intervals in the direction of the sheet-like member; An ultrasonic receiving means that is installed on the other side of the sheet-like member across the conveyance path and receives the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputs an ultrasonic reception signal; and the ultrasonic receiving means outputs Signal analysis for analyzing whether or not the multi-feed is based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal and a change in convergence time required for the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means to converge And a control means for controlling the ultrasonic wave transmitting means to change the time interval for transmitting the ultrasonic wave according to the convergence time analyzed by the signal analyzing means.
Further, in the double feed detection method according to the present invention, an ultrasonic wave transmission means that is installed on one side of the sheet-shaped member across the conveyance path and transmits ultrasonic waves toward the sheet-shaped member, and a conveyance path of the sheet-shaped member A double feed detection method using a double feed detection device provided with an ultrasonic wave reception unit that is installed on the other side of the gap and receives the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit and outputs an ultrasonic reception signal. The amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means Increase / decrease so that it becomes a predetermined specified value In order to adjust, the first step of controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means, and the ultrasonic wave adjusted by the first step And a second step of analyzing whether or not a double feed is made based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output by the receiving means.
Further, the recording medium according to the present invention is disposed on one side of the sheet-like member with the conveyance path interposed therebetween, and ultrasonic transmission means for transmitting ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member, and the sheet-like member conveyance path A recording medium for recording a program for a multi-feed detection device, comprising: an ultrasonic wave reception unit that receives the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmission unit and outputs an ultrasonic reception signal; The amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means Increase / decrease so that it becomes a predetermined specified value In order to adjust, the first step of controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means, and the ultrasonic wave adjusted by the first step A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a second step of analyzing whether or not the double-feeding is performed based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the reception unit; is there.
Further, the program according to the present invention includes an ultrasonic transmission unit that transmits ultrasonic waves in the direction of the sheet-like member and is disposed on the other side of the sheet-like member conveyance path, and the other side of the sheet-like member conveyance path. A program for a multi-feed detection apparatus, comprising: an ultrasonic receiving means that receives the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means and outputs an ultrasonic reception signal, wherein the ultrasonic receiving means comprises: The amplitude of the ultrasonic reception signal to be output Increase / decrease so that it becomes a predetermined specified value In order to adjust, the first step of controlling the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means, and the ultrasonic wave adjusted by the first step This is a program for causing a computer to execute a second step of analyzing whether or not double feeding is performed based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output by the receiving means.
[0014]
Thereby, in the double feed detection device and the double feed detection method of the present invention, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted within a range in which the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal. That is, the signal intensity of the ultrasonic wave reception signal can be appropriately adjusted by controlling the ultrasonic wave transmission method in the ultrasonic wave transmission means and / or the ultrasonic wave reception method in the ultrasonic wave reception means by the control means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF 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 a first embodiment of the present invention. A multifeed detection apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus that detects multifeed in which two or more sheets (sheet-like members) are conveyed using an ultrasonic sensor. Reference numeral 1 is paper and 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-like member, but the present invention is not limited to this, and a film, banknote, or the like may be used.
[0016]
An ultrasonic transmitter 2 transmits ultrasonic waves to the paper 1. Specifically, the ultrasonic transmitter 2 transmits an ultrasonic signal in accordance with an ultrasonic pulse signal input from the driving unit 5 described later. Reference numeral 3 denotes an ultrasonic receiver that receives ultrasonic waves 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 conveyance path of the paper 1 so that the ultrasonic wave transmitted through the paper 1 can be received. . Thereby, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 2 passes through the paper 1 and the ultrasonic wave receiver 3 receives the transmitted wave. Further, the ultrasonic receiver 3 outputs an output voltage (ultrasonic reception signal) that changes according to the received intensity of the received ultrasonic wave.
As described above, when the paper 1 is present in the conveyance path, the ultrasonic wave transmitted through the paper 1 is received by the ultrasonic receiver 3, but when the paper 1 is not present in the conveyance path, the ultrasonic transmitter 2 is The transmitted ultrasonic wave is received by the ultrasonic receiver 3 as it is.
[0017]
Reference numeral 4 denotes control means for supplying a 200 kHz pulse signal (hereinafter referred to as an ultrasonic signal) to the drive means 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. Thereby, the ultrasonic transmitter 2 transmits a 200 kHz ultrasonic wave 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 200 kHz pulse signal for several cycles over a certain 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 signal amplification means for amplifying the 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 wave transmitted from the ultrasonic transmitter 2 is attenuated before reaching the ultrasonic receiver 3. However, since it becomes a very weak signal, the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiver 3 is also weak, and this is amplified by the signal amplifying means 6 so that the double-feed detection judgment can be made. This is because it is raised.
[0019]
Reference numeral 7 denotes an A-D converter, which converts the ultrasonic reception signal (analog signal) amplified by the signal amplification means 6 into a digital signal and outputs the digital signal to the signal analysis means 8. Reference numeral 8 denotes signal analysis means for analyzing the ultrasonic reception signal digitized by the A-D converter 7 and outputting the analysis result to the control means 4. Reference numeral 9 denotes storage means that holds the set values of the double feed detection device 10 shown in FIG. Specifically, the storage unit 9 holds setting values such as the number of transmission pulses, the amplitude of ultrasonic waves, the transmission frequency, the ultrasonic wave acquisition time, and the double feed detection level (threshold). Further, the control means 4 controls the inside of the double feed detection device 10 so as to perform double feed detection using those set values held in the storage means 9.
[0020]
Next, the double feed detection process in the signal analysis unit 8 will be described with a specific example.
The signal analysis means 8 monitors the amplitude (hereinafter referred to as signal intensity) of the digitized ultrasonic reception signal and detects double feeding based on the change in the signal intensity. For example, the first signal intensity when only one sheet 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. The second signal intensity is measured when two sheets are interposed (when overlapping), and the intermediate value between the first signal intensity and the second signal intensity is used as a double feed detection threshold (S1). Hold on.
[0021]
As a result, 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 that has passed through the paper 1 currently being conveyed. Detect feed. Note that the second received intensity at the time of double feeding of the paper 1 is generally almost constant regardless of the material and thickness of the paper 1 because the ultrasonic reception signal is hardly transmitted. In this case, the double feed detection threshold (S1) is closer to the second signal strength than 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 uses the signal intensity of the directly received ultrasonic reception signal and the ideal signal intensity value. A predetermined value (S2) is compared. 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. Note that the set value of the number of transmitted pulses after the change is held in the storage means 9.
[0023]
Here, adjustment of the signal strength 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 the signal intensity 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 that 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 showing 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 five.
FIG. 2C is a diagram showing 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 seven.
[0025]
As shown in FIGS. 2A to 2C, the signal intensity 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 the ultrasonic signal when the ultrasonic reception signal is larger than the predetermined value (S2). Control to reduce the number of pulses. The control means 4 adjusts the pulse number so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal is closest to the predetermined value (S2) by repeating the above-described operation of changing the number of pulses of the ultrasonic signal a plurality of times.
[0026]
By controlling the number of pulses of the ultrasonic signal by adjusting the number of pulses of the control unit 4 as described above, the ultrasonic wave such as a change in the thickness of the paper 1 or an increase in temperature is adjusted by adjusting the signal intensity of the ultrasonic signal. Even when an external factor affecting the reception of the signal changes, the signal strength of the ultrasonic reception signal can be kept appropriate, so that it is possible to prevent the accuracy of double feed detection from being lowered. That is, the multifeed detection device 10 according to the present embodiment appropriately adjusts the signal strength of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3 by controlling the number of pulses of the ultrasonic signal, so that the external factor It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection due to a 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 in the second embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 in the first embodiment shown in FIG. Note that the double feed detection device of 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 strength of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by the control means 4 changing the pulse amplitude of the ultrasonic signal will be described.
FIG. 3 is a diagram showing that the signal intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 changes in accordance with the change in the pulse amplitude of the ultrasonic signal output from the control means 4. FIG. 3A and FIG. 3B show changes in the signal intensity of the ultrasonic reception signal corresponding to the 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 the signal intensity of the ultrasonic reception signal when the pulse amplitude of the ultrasonic signal is large.
[0029]
As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the signal intensity of the ultrasonic reception signal increases as the pulse amplitude of the ultrasonic signal increases. Therefore, the control means 4 increases the pulse amplitude of the ultrasonic signal when the ultrasonic reception signal is smaller than the predetermined value (S2), and increases when the ultrasonic reception signal is larger than the predetermined value (S2). Control is performed to reduce the pulse amplitude of the sound wave signal. The control means 4 adjusts the pulse amplitude so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal is closest to the predetermined value (S2) by repeating the operation of changing the pulse amplitude of the ultrasonic signal described above a plurality of times.
[0030]
By controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal in the control means 4 as described above, the signal strength of the ultrasonic reception signal can be kept appropriate even when an external factor affecting the reception of the ultrasonic wave changes. It is possible to prevent the accuracy of feed detection from being lowered. That is, the multifeed detection device 10 according to the present embodiment appropriately adjusts the signal intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3 by controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal, so that the external factor It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection due to a 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 in the third embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 in the first embodiment shown in FIG. A multifeed detection device according to the third embodiment will be described using a multifeed detection device 10 shown in FIG. However, in this embodiment, the control means 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. Different from the first embodiment.
[0032]
Next, a method for adjusting the transmission efficiency of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by the control means 4 changing the frequency of the ultrasonic signal will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating 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 the maximum in the vicinity of the frequency of 200 kHz, and the signal transmission efficiency decreases as the value is away from 200 kHz at a frequency of 200 kHz or less or 200 kHz or more. The control means 4 in this 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 means 4 can adjust the signal intensity of the ultrasonic reception signal by controlling the frequency of the ultrasonic signal. In this embodiment, the resonance frequency in the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 is 200 kHz.
[0033]
Next, a change in the signal strength of the ultrasonic reception signal due to the difference in the frequency of the ultrasonic signal will be described with reference to FIG. FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams showing changes in the signal intensity of the ultrasonic reception signal at different frequencies of the ultrasonic signal.
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 the signal strength of the ultrasonic reception signal when the frequency of the ultrasonic signal is 100 kHz.
[0034]
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), in the case of a frequency of 100 kHz, as shown in FIG. 4, compared to the case of 200 kHz which is a resonance frequency in the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. Since the signal transmission efficiency decreases, the signal intensity of the ultrasonic reception signal also takes a small value. Therefore, the control means 4 increases the signal intensity of the ultrasonic reception signal by outputting an ultrasonic signal at a frequency closer to the resonance frequency described above, and outputs the ultrasonic signal at a frequency farther from the resonance frequency described above. Thus, control is performed to reduce the signal intensity of the ultrasonic reception signal. By repeating the above-described frequency change operation of the ultrasonic signal a plurality of times, the control means 4 changes the frequency of the ultrasonic signal so that the signal intensity of the ultrasonic reception signal is closest to the predetermined value (S2) described above. adjust.
[0035]
By controlling the frequency of the ultrasonic signal in the control means 4 as described above, the signal strength of the ultrasonic reception signal can be kept appropriate even when an external factor affecting the reception of the ultrasonic wave changes. It is possible to prevent the accuracy of feed detection from being lowered. In other words, the double feed detection device 10 according to this embodiment controls the frequency of the ultrasonic signal to appropriately adjust the signal intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3, thereby It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection due to a change.
[0036]
Next, a double feed detection device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device in the fourth embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 in the first embodiment shown in FIG. A multifeed detection device according to the fourth embodiment will be described using a multifeed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control unit 4 further has a function of controlling the timing for acquiring the ultrasonic reception signal, and the ultrasonic wave in the ultrasonic receiver 3 is controlled by controlling the timing for acquiring the ultrasonic reception signal. The point which adjusts the receiving intensity of a received signal is different from the first embodiment.
[0037]
Next, a method for 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 showing 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 for one cycle in which the reception strength is maximum, and a range B indicates a range for one cycle in which the reception strength is not maximum (about 3 to 4th largest). . That is, the range A indicates the acquisition range at the timing when the reception intensity of the ultrasonic reception signal is maximized. A range B indicates an acquisition range at a timing at which the reception intensity of the ultrasonic reception signal becomes the third to fourth magnitudes.
[0038]
Next, the timing calculation method described above 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 340 [m / s]. Accordingly, when an ultrasonic reception signal is acquired after t [s] from the ultrasonic pulse transmitted last by the ultrasonic transmitter 2, the vicinity of the maximum value of the reception intensity (range A) can be acquired. Further, the range B can be acquired by shifting the ultrasonic acquisition time from around the maximum value of the signal intensity. As is clear from FIG. 6, the reception intensity of the ultrasonic reception signal is decreased in the range B than in the range A.
[0039]
Using 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 (the timing of the range A), thereby obtaining the ultrasonic reception signal. The reception intensity of the ultrasonic reception signal is reduced by acquiring the ultrasonic reception signal at a timing away from the timing at which the reception intensity becomes maximum. By repeating the changing operation described above a plurality of times, the control means 4 allows the ultrasonic wave reception signal acquisition timing (hereinafter, ultrasonic wave acquisition) so that the signal intensity of the ultrasonic wave reception signal is closest to the predetermined value (S2). Adjust timing).
[0040]
That is, the reception intensity of the ultrasonic reception signal is increased by making the ultrasonic wave acquisition timing after transmitting the ultrasonic wave close to the ultrasonic wave arrival time from the ultrasonic wave transmitter 2 to the ultrasonic wave receiver 3. By separating the acquisition timing from the ultrasonic arrival time, the reception intensity of the ultrasonic reception signal decreases. By repeating the operation of changing the acquisition timing of the ultrasonic reception signal as described above a plurality of times, the control means 4 allows the reception intensity (= signal intensity) of the ultrasonic reception signal to be closest to the predetermined value (S2). Adjust the sound wave acquisition timing.
[0041]
By controlling the ultrasonic wave acquisition timing in the control means 4 as described above, the reception intensity of the ultrasonic wave reception signal can be kept appropriate even when an external factor affecting the ultrasonic wave reception is changed. It is possible to prevent a decrease in accuracy. That is, the multifeed detection device 10 according to the present embodiment appropriately adjusts the reception intensity of the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 3 by controlling the ultrasonic acquisition timing, and changes in external factors. It is possible to prevent a decrease in the accuracy of double feed detection due to.
[0042]
Next, a double feed detection device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
The configuration of the double feed detection device in the fifth embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 in the first embodiment shown in FIG. A multifeed detection device according to the fifth embodiment will be described using a multifeed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the control means 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 for controlling the frequency of the ultrasonic signal and a function for controlling the timing for acquiring the ultrasonic reception signal, and using these four functions as needed or in combination. The point which adjusts the reception intensity | strength of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 differs from 1st Embodiment.
[0043]
Next, a method for adjusting the reception intensity of the ultrasonic reception signal in the ultrasonic receiver 3 by using the four functions described above by the control unit 4 will be described.
For example, when the paper 1 is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the control means 4 adjusts the reception intensity by the following control. The control means 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 of the ultrasonic reception signal received by the signal analysis means 8 is directly transmitted. The intensity is compared with a preset default value (S2). Next, based on the comparison result, the control unit 4 optimizes and determines the number of pulses of the ultrasonic signal, the pulse amplitude, the frequency, and the ultrasonic wave acquisition timing using each function as necessary. Further, the storage means 9 holds the number of pulses of the ultrasonic signal, the pulse amplitude, the frequency and the ultrasonic wave acquisition timing determined by the control means 4 as set values.
[0045]
As described above, the control means 4 uses a 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 detecting the accuracy of double feed detection. Can be maintained.
For example, when the signal intensity is adjusted by combining a plurality of functions, the control means 4 cannot finely adjust the signal intensity of the ultrasonic reception signal by controlling the number of pulses of the ultrasonic signal. Use only at the time of input. Further, when adjusting the signal strength of the ultrasonic reception signal every time the paper 1 is conveyed, the control means 4 has a function for controlling the pulse amplitude of the ultrasonic signal and a function for controlling the frequency of the ultrasonic signal. The signal intensity of the ultrasonic reception signal is adjusted using any one or a combination of functions for controlling the sound wave acquisition timing.
[0046]
When the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 after adjusting the signal intensity, the control unit 4 uses the ultrasonic wave held in the storage unit 9 by the adjustment described above. Double feed detection is performed using set values such as the pulse amplitude, frequency, and ultrasonic acquisition timing of the signal. In addition, while the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the ultrasonic reception signal fluctuates, so that the signal intensity adjustment described above is not performed. Further, the control means 4 may adjust the signal intensity after inserting a sheet-like member for setting a predetermined value (S2) between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0047]
Next, the operation of the double feed detection device 10 in the fifth embodiment described above will be described. Note that the double feed detection device 10 of this embodiment is configured to detect the double feed of the paper 1 by being incorporated in a scanner, a printer, a copier, a printing machine, an ATM, or the like.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the double feed detection device 10 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 7, first, in step S <b> 801, the apparatus and the double feed detection device 10 are activated by turning on the power of the device including the double feed detection device 10. Next, in step S <b> 802, the double feed detection device 10 checks whether or not the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. If the paper 1 is inserted (Yes in step S802), the process proceeds to step S803, and the signal analyzing unit 8 performs processing for detecting double feeding of the paper 1. When the process of step S803 is completed, the process returns to step S802, and it is confirmed again whether the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0048]
When the paper 1 is not inserted (No in step S802), the process proceeds to step S804, and the control unit 4 adjusts the signal strength of the ultrasonic reception signal. Next, in step S805, the storage unit 9 holds the setting value obtained in the process of step S804. When the process of step S805 is completed, the process returns to step S802, and it is confirmed again whether the paper 1 is inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3.
[0049]
As described above, the multifeed 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, so that the multifeed detection device 10 in the apparatus is adjusted. Even when the external factor changes, the reception intensity of the ultrasonic wave reception signal can be kept appropriate, and it is possible to prevent the double feed detection accuracy from being lowered.
[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 in the sixth embodiment is the same as that of the double feed detection device 10 in the first embodiment shown in FIG. A multifeed detection device according to the sixth embodiment will be described using a multifeed detection device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the signal analysis means 8 further includes a function of detecting a change in the convergence time of the ultrasonic wave, and the control means 4 determines the ultrasonic signal according to the change in the convergence time of the ultrasonic wave. The point which is further provided with the function which controls the time interval of transmission differs from a 1st embodiment.
[0051]
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in the convergence time of the ultrasonic reception signal depending on the presence or absence of the shielding object and the time interval of transmission of the ultrasonic signal according to the convergence time.
FIG. 8A shows the time interval T1 of transmission of ultrasonic signals and the ultrasonic reception signal when the paper 1 as a shield is not inserted between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It is a figure which shows the convergence time Ts1.
FIG. 8B shows an ultrasonic signal transmission time interval T2 and 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 which shows the convergence time Ts2.
[0052]
As shown in FIG. 8A and FIG. 8B, the ultrasound reception signal when the paper 1 is inserted has a convergence time Ts1 of the ultrasound reception signal when the paper 1 is not inserted. The time required for convergence is longer than the convergence time Ts2. That is, when the paper 1 becomes a shielding object, the ultrasonic waves converge quickly, so that the ultrasonic reception signal also converges quickly when the paper 1 is inserted. In response to this, the time interval for transmitting the ultrasonic signal is also shorter in T2 than in T1.
[0053]
Here, the relationship between the transmission time interval 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 sufficient reverberation of an ultrasonic wave that repeats reflection while being attenuated remains in the conveyance path of the paper 1 (sheet-like member), the ultrasonic signal is caused by interference. The accuracy of double feed detection is reduced due to the change in the waveform. In order to avoid interference between the newly transmitted ultrasonic wave and the reverberation of the previously transmitted ultrasonic wave, it is necessary to leave a certain time interval in the burst wave of the ultrasonic signal. In order to set this time interval, it is necessary to detect the attenuation of the reverberation of ultrasonic waves. In the present embodiment, the signal analysis unit 8 detects the attenuation of the ultrasonic reverberation by detecting the convergence of the ultrasonic reception signal.
[0054]
As described above, when there is a shield between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, and when the ultrasonic wave directly reaches the ultrasonic receiver 3, or when the ultrasonic wave is transmitted. Due to the material of the shield inserted between the container 2 and the ultrasonic receiver 3, there is a time difference in the convergence of the ultrasonic wave in the sheet-like member conveyance path. In particular, when the shielding object is present, the ultrasonic waves converge rapidly. Therefore, if the ultrasound signal is transmitted at the same time interval as the transmission time interval T1 of the ultrasound signal when the shielding object is not present, excessive waiting occurs. There is a problem of time. In order to solve the above-described problem and efficiently transmit an ultrasonic signal, the control unit 4 in the present embodiment controls the ultrasonic signal to perform transmission at the time interval T2.
[0055]
Specifically, the signal analysis 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) until convergence from the maximum amplitude. The control means 4 determines an appropriate time interval for transmitting ultrasonic bursts based on the convergence time calculated by the signal analysis means 8. As described above, the multifeed detection device 10 according to the present embodiment can increase the number of samplings while preventing interference due to ultrasonic waves and their reverberation by transmitting ultrasonic bursts at appropriate time intervals. Thereby, the amount of information of the ultrasonic reception signal per unit time is increased, and the accuracy of double feed detection is improved.
[0056]
Note that the method of calculating the convergence time by the signal analysis unit 8 is not limited to the above-described method. For example, the signal analysis unit 8 receives the reverberation of the ultrasonic wave that repeatedly reflects while being attenuated in the conveyance path of the sheet-like member. By acquiring the amplitude of the sound wave reception signal (hereinafter simply referred to as the amplitude of reverberation) and determining whether the amplitude of the reverberation is smaller than a predetermined value (S3), the convergence of the ultrasonic wave is determined, A method may be used in which the time from the start of reception of sound waves to the determination of convergence is calculated as the convergence time. In the above-described embodiment, the control unit 4 determines the time interval of transmission of the ultrasonic signal from the convergence time. However, the present invention is not limited to this, and the signal analysis unit 8 transmits the time interval of transmission of the ultrasonic signal together with the convergence time. May be calculated. When the signal analysis unit 8 monitors the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal every time the paper 1 is conveyed, the time interval for transmitting the ultrasonic signal may be calculated from the maximum amplitude.
[0057]
Next, an operation for determining the time interval of transmission of ultrasonic signals in the double feed detection device 10 of the above-described sixth embodiment will be described. Note that the double feed detection device 10 of this embodiment is configured to detect the double feed of the paper 1 by being incorporated in a scanner, a printer, a copier, a printing machine, an ATM, or the like.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of determining a time interval of transmission of ultrasonic signals in the multifeed detection device 10 according to the sixth embodiment.
[0058]
As shown in FIG. 9, in step S901, when the apparatus is turned on, the apparatus and the multifeed 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 a maximum amplitude value. Next, in step S904, the signal analysis unit 8 and the control unit 4 obtain the convergence time of the ultrasonic reception signal based on the value of the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal, and transmit the ultrasonic signal based on the convergence time. Determine the time interval. As a result, 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 corresponding to the ultrasonic pulse signal (return to step S902). That is, the ultrasonic transmitter 2 transmits ultrasonic burst signals at time intervals determined by the control means 4.
[0059]
Moreover, each process which the control means 4 and the signal analysis means 8 shown in FIG.7 and FIG.9 perform may be implement | achieved by the hardware for exclusive use which comprises the control means 4 and the signal analysis means 8, Further, the control means 4 and the signal analysis means 8 are constituted by a memory and a CPU (central processing unit), and the functions are realized by reading the program for realizing the functions responsible for each processing into the memory and executing them. There may be. The memory includes a nonvolatile memory such as a hard disk device, a magneto-optical disk device, and a flash memory, a recording medium such as a CD-ROM that can only be read, and a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory). Or a computer-readable / writable recording medium based on a combination thereof.
[0060]
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated 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 a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. ) And the like that hold the program for a certain period of time.
[0061]
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a memory or the like to a memory in the control unit 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.
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the memory in the control means 4, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
[0062]
A program product such as a computer-readable recording medium in which the above program is recorded can also be applied as an embodiment of the present invention.
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
[0063]
Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[0064]
[Embodiment 1] Ultrasonic wave 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;
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member;
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 output by the ultrasonic reception means. When,
Signal analysis means for analyzing whether or not the feed is based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means adjusted by the control means;
A double feed detection device comprising:
[0065]
[Embodiment 2] The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The multifeed detection apparatus according to claim 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit controlled by the control unit is the number of pulses in the burst wave of the ultrasonic wave.
[0066]
[Embodiment 3] The double feed detection device according to Embodiment 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit controlled by the control unit is a pulse amplitude of the ultrasonic wave. .
[0067]
[Embodiment 4] The multifeed detection device according to Embodiment 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission means controlled by the control means is the frequency of the ultrasonic waves.
[0068]
[Embodiment 5] The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control means is an ultrasonic wave having a desired amplitude by using the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases or decreases over time. The multifeed detection device according to the first embodiment, which is a timing for acquiring a reception signal.
[0069]
[Embodiment 6] The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting unit controlled by the control unit is any one or a combination of the number of pulses, the pulse amplitude, and the frequency in the burst wave of the ultrasonic wave,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control means is an ultrasonic wave having a desired amplitude by using the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases or decreases over time. It is time to acquire the received signal
The multifeed detection device according to Embodiment 1, characterized in that:
[0070]
[Embodiment 7] When each of the plurality of sheet-like members is continuously transported at a constant interval, the control means is configured such that each sheet-like member is between the ultrasonic wave transmitting means and the ultrasonic wave receiving means. The multifeed detection device according to any one of Embodiments 1 to 6, wherein control for adjusting an amplitude of the ultrasonic reception signal is performed before passing through the control unit.
[0071]
[Embodiment 8] Ultrasonic transmission means for transmitting ultrasonic waves of burst waves at arbitrary time intervals in the direction of the sheet-shaped member, which is installed on one side of the sheet-shaped member with a conveyance path therebetween,
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member;
Based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means, whether or not it is a double feed, and a convergence time required for the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means to converge. A signal analysis means for analyzing changes;
Control means for controlling the ultrasonic wave transmitting means to change the time interval for transmitting the ultrasonic wave according to the convergence time analyzed by the signal analyzing means;
A double feed detection device comprising:
[0072]
[Embodiment 9] Embodiment 8 is characterized in that the signal analysis 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. The double feed detection device described in 1.
[0073]
[Embodiment 10] The signal analysis means uses the amplitude threshold value for determining convergence of the ultrasonic reception signal, and starts receiving the ultrasonic reception signal, and then the amplitude of the ultrasonic reception signal. The multifeed detection device according to embodiment 8, wherein the convergence time is calculated from the time until the value becomes equal to or less than the threshold value.
[0074]
[Embodiment 11] Installed on one side across the conveyance path of the sheet-like member and installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member and ultrasonic transmission means for transmitting ultrasonic waves toward the sheet-like member. A double feed detection method using a double feed detection device comprising an ultrasonic reception means for receiving the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission means and outputting an ultrasonic reception signal,
In order to adjust the amplitude of the ultrasonic wave reception signal output from the ultrasonic wave reception unit, a first timing for controlling the acquisition timing of the ultrasonic wave reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit. And the steps
A second step of analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted in the first step;
A double feed detection method characterized by comprising:
[0075]
[Embodiment 12] Ultrasonic wave transmission means for transmitting an ultrasonic wave in the direction of the sheet-like member and installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member. A recording medium on which a program for a multi-feed detection device comprising an ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal is recorded;
In order to adjust the amplitude of the ultrasonic wave reception signal output from the ultrasonic wave reception unit, a first timing for controlling the acquisition timing of the ultrasonic wave reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit. And the steps
A second step of analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted in the first step;
The computer-readable recording medium which recorded the program for making a computer perform.
[0076]
[Embodiment 13] Ultrasonic wave transmitting means for transmitting an ultrasonic wave in the direction of the sheet-like member and installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member. A program for a multi-feed detection device, comprising: an ultrasonic wave reception unit that receives the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit and outputs an ultrasonic wave reception signal;
In order to adjust the amplitude of the ultrasonic wave reception signal output from the ultrasonic wave reception unit, a first timing for controlling the acquisition timing of the ultrasonic wave reception signal and / or the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit. And the steps
A second step of analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted in the first step;
A program that causes a computer to execute.
[0077]
Moreover, the following effects are acquired in each embodiment mentioned above.
[0078]
With the configuration of the second embodiment described above, the ultrasonic wave transmitting means can transmit a burst wave having an arbitrary number of pulses as an ultrasonic wave at a constant frequency. Thereby, the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means can be increased by increasing the number of pulses, and the amplitude of the ultrasonic reception signal can be decreased by decreasing 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, the signal analysis means can adjust the amplitude so that the ultrasonic reception signal can be analyzed, 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. Thereby, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted within a range in which the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal, and the accuracy of double feed detection can be improved.
[0080]
With the configuration of the fourth embodiment described above, the ultrasonic transmission unit can arbitrarily change the frequency of the ultrasonic wave. Here, the resonance frequency which each of the ultrasonic wave transmitting means and the ultrasonic wave receiving means has 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 wave receiving means, the ultrasonic wave reception intensity changes with respect to the change in the frequency of the ultrasonic wave reception signal, and the ultrasonic wave reception intensity becomes maximum near the resonance frequency. The transmission / reception efficiency-frequency characteristic is determined by the resonance frequency characteristic. When the ultrasonic frequency is the resonance frequency, the transmission / reception efficiency becomes the maximum efficiency. Therefore, since the amplitude of the ultrasonic reception signal can be controlled by changing the frequency of the ultrasonic wave by the control means, the amplitude of the ultrasonic reception signal is adjusted within a range in which the signal analysis means can analyze the ultrasonic reception signal. It becomes possible, and the accuracy of double feed detection can be improved.
[0081]
With the configuration of the fifth embodiment described above, the ultrasonic wave receiving unit can change the acquisition timing of the ultrasonic wave 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 speed of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission unit, the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception unit specific to the apparatus, The timing at which the maximum value of the amplitude of the ultrasonic reception signal appears can be predicted by the distance between the two. Further, the reception intensity is maximized by acquiring the ultrasonic reception signal at the predicted timing. Further, the reception intensity decreases as the timing for acquiring the ultrasonic reception signal is shifted from the predicted timing. Using the above relationship, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be controlled by changing the timing at which the ultrasonic reception signal is acquired by the control means, so that the ultrasonic reception signal can be analyzed by the signal analysis means. The amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted within the range, and the accuracy of double feed detection can be improved.
[0082]
With the configuration of the seventh embodiment described above, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted before each sheet-like member is conveyed. As described above, the signal intensity of the ultrasonic reception signal changes in accordance with changes in external factors, such as changes in the distance between the ultrasonic sensors, the ambient temperature, humidity, and atmospheric pressure. In other words, the signal intensity of the ultrasonic reception signal varies every time the sheet-like member is conveyed. That is, in order to adjust according to this variation, the signal of the ultrasonic reception signal is sent before the sheet-like member is conveyed (= every time when there is no shield between the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means). Adjust the strength. As a result, it is possible to always detect double feed accurately.
[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 transmission unit and the ultrasonic reception unit and the ultrasonic reception signal is attenuated, the reverberation of the ultrasonic wave between the ultrasonic sensors is attenuated quickly. For this reason, the time required from the transmission of the ultrasonic burst wave to the transmission of the next burst wave varies depending on the time required for the convergence of the ultrasonic reverberation (convergence time). That is, since the time interval for transmitting ultrasonic burst waves can be shortened according to the convergence time, it is possible to increase the number of times of ultrasonic sampling, increase the amount of information of ultrasonic reception signals, and increase the accuracy of double feed detection. Can be improved.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, in the double feed detection device and the double feed detection method of the present invention, the amplitude of the ultrasonic reception signal can be adjusted within a range in which the ultrasonic wave reception signal can be analyzed by the signal analysis unit. That is, by controlling the ultrasonic wave transmission method in the ultrasonic wave transmission unit and / or the ultrasonic wave reception method in the ultrasonic wave reception unit by the control unit, the signal intensity of the ultrasonic wave reception signal can be adjusted appropriately. Thereby, the effect that the precision of the double feed detection by a signal analysis means can be improved is acquired.
[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 3 changes according to the change in the pulse amplitude of the ultrasonic signal output from the control means 4;
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 intensity of an ultrasonic reception signal at different ultrasonic signal frequencies.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in reception intensity of an ultrasonic reception signal by changing a timing at which the ultrasonic reception signal is acquired.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the double feed detection device 10 according to the fifth embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a change in the convergence time of an ultrasonic reception signal depending on the presence or absence of a shielding object 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 for transmitting ultrasonic signals in the multifeed detection device 10 according to the sixth embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a conventional bill double feed detection device.
[Explanation of symbols]
1 Paper (sheet-like member)
2 Ultrasonic transmitter
3 Ultrasonic receiver
4 Control means
5 Drive means
6 Signal amplification means
7 A-D converter
8 Signal analysis means
9 Memory means
10 Double feed detector

Claims

Ultrasonic transmission means installed on one side of the sheet-shaped member across the conveyance path and transmitting ultrasonic waves in the direction of the sheet-shaped member;
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member;
In order to increase / decrease the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means so as to obtain a predetermined specified value, the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the ultrasonic transmission means Control means for controlling the characteristics of the ultrasonic wave to be transmitted;
Signal analysis means for analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means adjusted by the control means. Feed detection device.

The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The multifeed detection device according to claim 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit controlled by the control unit is the number of pulses in the burst wave of the ultrasonic wave.

The multifeed detection device according to claim 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit controlled by the control unit is a pulse amplitude of the ultrasonic wave.

The multifeed detection apparatus according to claim 1, wherein the characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit controlled by the control unit is a frequency of the ultrasonic wave.

The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control means is an ultrasonic wave having a desired amplitude by using the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases or decreases over time. The multifeed detection apparatus according to claim 1, wherein the timing is a timing for acquiring a reception signal.

The ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting means is a burst wave,
The characteristic of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmitting unit controlled by the control unit is any one or a combination of the number of pulses, the pulse amplitude, and the frequency in the burst wave of the ultrasonic wave,
The acquisition timing of the ultrasonic reception signal controlled by the control means is an ultrasonic wave having a desired amplitude by using the fact that the amplitude of the ultrasonic reception signal due to the burst wave of the ultrasonic wave increases or decreases over time. The double feed detection device according to claim 1, wherein the timing is a timing for acquiring a reception signal.

In a case where each of the plurality of sheet-like members is continuously conveyed at a constant interval, the control means is configured so that each sheet-like member passes between the ultrasonic wave transmitting means and the ultrasonic wave receiving means. The multifeed detection device according to claim 1, wherein control for adjusting an amplitude of the ultrasonic reception signal is performed.

An ultrasonic transmission means that transmits ultrasonic waves of a burst wave at an arbitrary time interval in the direction of the sheet-shaped member installed on one side of the sheet-shaped member across the conveyance path;
Ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means and outputting an ultrasonic reception signal installed on the other side across the conveyance path of the sheet-like member;
Based on a change in the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means, whether or not it is a double feed, and a convergence time required for the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means to converge. A signal analysis means for analyzing changes;
And a control unit that controls the ultrasonic wave transmission unit to change the time interval for transmitting the ultrasonic wave according to the convergence time analyzed by the signal analysis unit.

The multifeed according to claim 8, wherein the signal analysis unit acquires an amplitude value at the maximum amplitude of the ultrasonic reception signal, and calculates the convergence time based on the acquired amplitude value. Detection device.

The signal analysis means uses an amplitude threshold for determining convergence of the ultrasonic reception signal, and after receiving the ultrasonic reception signal, the amplitude of the ultrasonic reception signal is equal to or less than the threshold. The multifeed detection device according to claim 8, wherein the convergence time is calculated from the time until

Ultrasonic wave transmitting means installed on one side of the sheet-like member across the conveying path, and ultrasonic wave transmitting means installed on the other side of the sheet-like member across the conveying path of the sheet-like member A double feed detection method using a double feed detection device comprising an ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave and outputting an ultrasonic reception signal,
In order to increase / decrease the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means so as to obtain a predetermined specified value, the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the ultrasonic transmission means A first step of controlling characteristics of the ultrasonic wave to be transmitted;
And a second step of analyzing whether or not a double feed is made based on a change in amplitude of the ultrasonic reception signal output by the ultrasonic reception means adjusted in the first step. Double feed detection method.

Ultrasonic wave transmitting means installed on one side of the sheet-like member across the conveying path, and ultrasonic wave transmitting means installed on the other side of the sheet-like member across the conveying path of the sheet-like member A recording medium on which is recorded a program for a multi-feed detection device comprising ultrasonic receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted by and outputting an ultrasonic reception signal,
In order to increase / decrease the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means so as to obtain a predetermined specified value, the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the ultrasonic transmission means A first step of controlling characteristics of the ultrasonic wave to be transmitted;
And causing the computer to execute 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 from the ultrasonic reception unit adjusted in the first step. A computer-readable recording medium on which the program is recorded.

Ultrasonic wave transmitting means installed on one side of the sheet-like member across the conveying path, and ultrasonic wave transmitting means installed on the other side of the sheet-like member across the conveying path of the sheet-like member A program for a multifeed detection device comprising an ultrasonic wave receiving means for receiving the ultrasonic wave transmitted by and outputting an ultrasonic wave reception signal,
In order to increase / decrease the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means so as to obtain a predetermined specified value, the acquisition timing of the ultrasonic reception signal and / or the ultrasonic transmission means A first step of controlling characteristics of the ultrasonic wave to be transmitted;
And causing the computer to execute 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 from the ultrasonic reception unit adjusted in the first step. Program.