JP4260595B2 - Ultrasonic double feed detector - Google Patents
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Description
本発明は、積載された複数枚のシートが1枚ずつに分離されて搬送されるときシートが重送されているか否かを、超音波によって検知する超音波重送検知装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic multi-feed detection device that detects whether or not sheets are multi-fed when a plurality of stacked sheets are separated and conveyed one by one.
従来、スキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ATM(Automated Teller Machine)などのシート取り扱い装置は、シートを1枚づつ分離して搬送する機構を備えている。しかし、その機構は、シートを1枚ずつ搬送しようとしても、2枚以上のシートの一部が、あるいはシート全体が重なって搬送される重送現象が発生させることがあった。 2. Description of the Related Art Conventionally, sheet handling apparatuses such as a scanner, a printer, a copying machine, a printing machine, and an ATM (Automated Teller Machine) have a mechanism for separating and conveying sheets one by one. However, even if the mechanism tries to convey the sheets one by one, a double feeding phenomenon may occur in which a part of two or more sheets or the whole sheet is conveyed while being overlapped.
このため、一般に、シート取り扱い装置は、シートの重送を検知する重送検知装置を備えていることが多い。重送検知装置としては、超音波を利用した超音波重送検知装置が普及している(例えば、特許文献1及び2参照。)。以下、シートとして紙幣を例に、紙幣の重送を超音波で検知する超音波重送検知装置について説明する。 For this reason, in general, a sheet handling apparatus often includes a double feed detection device that detects double feed of sheets. As the double feed detection device, an ultrasonic double feed detection device using ultrasonic waves has been widespread (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Hereinafter, an ultrasonic multifeed detection device that detects multifeed of banknotes with ultrasonic waves will be described using a banknote as an example of a sheet.
図8は、紙幣Pの重送を検知する従来の超音波重送検知装置100の概略図である。超音波発信手段である超音波発信器102は、紙幣Pに対して超音波を発信するようになっている。超音波受信手段である超音波受信器103は、超音波発信器102が発信する超音波を受信するようになっている。また、超音波受信器103は、紙幣Pを透過した超音波を受信可能なように、紙幣Pの搬送路を挟んで超音波発信器102と対向する位置に配設してある。波形分析部108は、超音波受信器103が受信した超音波の受信信号を解析するようになっている。
FIG. 8 is a schematic diagram of a conventional ultrasonic
次に、図8に示した重送検知装置100の動作を説明する。まず、超音波発信器102から発信された超音波は、紙幣Pに当たり通過し、透過波として,超音波受信器103に受信される。超音波受信器103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を出力する。
Next, the operation of the double
波形分析手段108は、超音波受信器103が出力する出力電圧の変化を超音波受信信号として解析する。波形分析手段108は、受信した超音波の振幅、及び位相の変化を解析して、紙幣の重送を検知するようになっている。重送を検知する方式には、超音波の振幅の変化から重送を検知するレベル判定方式と、超音波の位相の変化から重送を検知する位相判定方式との、2つの方式がある。
The waveform analysis means 108 analyzes the change in the output voltage output from the
レベル判定方式を説明する。まず、あらかじめ、重送判定閾値を設定した上で、紙幣Pを搬送して紙幣Pを透過した超音波の振幅を超音波受信器103が取得する。紙幣P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、紙幣Pが正常に1枚ずつ搬送された場合の透過超音波の振幅と比較して小さくなる。従って、超音波重送検知装置100は、超音波受信器103が取得した超音波の振幅を、波形分析手段108において前述の重送判定閾値と比較することによって紙幣Pの重送を検知することができる。
A level determination method will be described. First, after setting the double feed determination threshold in advance, the
位相判定方式を説明する。超音波発信器102から超音波が発信されてから所定時間後に、超音波受信器103で取得した超音波受信信号の位相情報を波形分析器108で保持する。波形分析器108は、紙幣Pが超音波発信器102と超音波受信器103の間に存在しないときの位相情報を基本位相情報とし、その基本位相情報と現在の位相情報とで比較して、紙幣Pの重送を検知する。
従来の超音波重送検知装置は、超音波発信手段と超音波受信手段との間をシートの端が通過するとき、シートと、シート搬送路とで超音波が乱反射するため、振幅、位相共に不安定な超音波受信信号となり、重送検知精度が低かった。 In the conventional ultrasonic multifeed detection device, when the end of the sheet passes between the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means, the ultrasonic waves are irregularly reflected between the sheet and the sheet conveyance path. The ultrasonic wave reception signal was unstable and the double feed detection accuracy was low.
また、従来の超音波重送検知装置は、シートの形状や搬送条件(例えばバインダに留められる紙など)によって、重送判定結果を調整することが必要であるため、外部から搬送速度情報や紙検知情報を取得する必要があり、超音波重送検知装置単体で使用することが困難であった。 In addition, since the conventional ultrasonic multifeed detection device needs to adjust the multifeed determination result depending on the shape of the sheet and the conveyance conditions (for example, paper stuck to the binder), the conveyance speed information and the paper from the outside. It is necessary to acquire detection information, and it is difficult to use the ultrasonic multifeed detection device alone.
本発明は、受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検出して、不定状態による重送誤検知を回避して、重送の検知精度を高めた超音波重送検知装置を提供することを目的としている。 The present invention provides an ultrasonic double feed detection device that detects an indefinite state in which the amplitude and phase of a received signal are disturbed, avoids double feed erroneous detection due to the undefined state, and has improved double feed detection accuracy. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明の超音波重送検知装置は、シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の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、前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、前記超音波受信信号の波形を基に、前記超音波受信手段の超音波受信状態を判別する超音波受信状態判別手段と、を備え、前記超音波受信状態判別手段は、設定されている第1の閾値及び第2の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間のとき、前記重送判定手段の判定結果を無効とするようになっている。 In order to achieve the above object, an ultrasonic double-feed detection device according to the present invention includes an ultrasonic wave transmitting means that is disposed on one side of a sheet conveyance path and emits ultrasonic waves to the sheet, and the other of the conveyance paths. Based on the ultrasonic wave receiving means arranged on the side for receiving the ultrasonic wave of the ultrasonic wave transmitting means and outputting an ultrasonic wave reception signal, and whether the sheet is double-fed based on the waveform of the ultrasonic wave reception signal An ultrasonic reception state determination unit that determines an ultrasonic reception state of the ultrasonic reception unit based on a waveform of the ultrasonic reception signal; and The state determination unit compares the set first threshold value and the second threshold value with the amplitude of the ultrasonic reception signal, and the amplitude is between the first threshold value and the second threshold value. At this time, the determination result of the double feed determination means is invalidated.
上記目的を達成するため、本発明の超音波重送検知装置は、シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の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、前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、設定されている第1の閾値、及び第2の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間のときの時間と、前記超音波受信手段の超音波受信領域の長さとから前記シートの搬送速度を算出する搬送速度検知手段と、前記シートの通過を検知するシート検知手段と、前記搬送速度検知手段が算出した前記シートの搬送速度と前記シート検知手段が前記シートを検知してからの経過時間とによって前記シートの位置を検知する位置検知手段と、前記第1の閾値と第2の閾値と前記シートの特定部位の位置とを記憶した記憶手段と、前記位置検知手段が検知したシートの位置と前記記憶手段に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、前記シートの特定部位が前記超音波受信領域にいると判断したとき、前記重送判定手段の判定結果を無効にする超音波受信状態判別手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, an ultrasonic double-feed detection device according to the present invention includes an ultrasonic wave transmitting means that is disposed on one side of a sheet conveyance path and emits ultrasonic waves to the sheet, and the other of the conveyance paths. Based on the ultrasonic wave receiving means arranged on the side for receiving the ultrasonic wave of the ultrasonic wave transmitting means and outputting an ultrasonic wave reception signal, and whether the sheet is double-fed based on the waveform of the ultrasonic wave reception signal And comparing the first threshold value and the second threshold value that are set with the amplitude of the ultrasonic reception signal, and the amplitude is the first threshold value and the second threshold value. A conveyance speed detection means for calculating the conveyance speed of the sheet from the time between the threshold value of 2 and the length of the ultrasonic reception area of the ultrasonic reception means, and a sheet detection means for detecting the passage of the sheet And the conveyance speed of the sheet calculated by the conveyance speed detection means The position detection means for detecting the position of the sheet based on the elapsed time after the sheet detection means detects the sheet, the first threshold value, the second threshold value, and the position of the specific part of the sheet are stored. When it is determined that the specific part of the sheet is in the ultrasonic wave reception area based on the storage means, the position of the sheet detected by the position detection means, and the position of the specific part stored in the storage means And an ultrasonic wave reception state determination unit that invalidates the determination result of the double feed determination unit.
本発明の超音波重送検知装置は、前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、前記重送判定手段と前記超音波受信状態判別手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受けるようになっている。 The ultrasonic double feed detection device of the present invention includes amplification means for amplifying an ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means, and the double feed determination means and the ultrasonic reception state determination means include the amplification means. The ultrasonic reception signal of the ultrasonic reception means is received via the.
本発明の超音波重送検知装置は、前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、前記重送判定手段と前記搬送速度検知手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受けるようになっている。 The ultrasonic double feed detection device of the present invention includes amplification means for amplifying an ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means, and the double feed determination means and the transport speed detection means are provided via the amplification means. The ultrasonic reception signal of the ultrasonic reception means is received.
本発明の超音波重送検知装置における、前記シート検知手段は、設定されている前記第1の閾値及び前記第2の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間になったことによって、前記シートを検知するようになっている。 In the ultrasonic multifeed detection device of the present invention, the sheet detection means compares the set first and second thresholds with the amplitude of the ultrasonic reception signal, and the amplitude is The sheet is detected by being between the first threshold value and the second threshold value.
本発明の超音波重送検知装置における、前記シート検知手段は、シートを検知するセンサである。 In the ultrasonic double-feed detection device of the present invention, the sheet detection means is a sensor that detects a sheet.
本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検知する超音波不定状態判別手段を備えているので、不定状態による重送誤検知を回避できて、精度良く重送を検知することができる。 The ultrasonic double feed detection device of the present invention includes an ultrasonic indeterminate state determination unit that detects an indefinite state in which the amplitude and phase of the ultrasonic reception signal are disturbed, so that it is possible to avoid double feed erroneous detection due to the indefinite state, Double feed can be detected with high accuracy.
本発明の超音波重送検知装置は、シートの位置を検知して、シートの特定部位が超音波発信領域にさしかかったことを検知したとき、重送を判定しないようになっているので、不定状態による重送誤検知を回避できて、精度良く重送を検知することができる。また、超音波発信手段と超音波受信手段を用いて、シートの搬送速度を検知するようになっているの、外部から搬送速度情報を取得することなく、装置単体でシートの移動速度を検知することができる。 The ultrasonic double-feed detection device of the present invention detects the position of the sheet, and when it is detected that a specific part of the sheet is approaching the ultrasonic wave transmission area, it does not determine multi-feed. It is possible to avoid double feed erroneous detection depending on the state, and to detect double feed with high accuracy. In addition, the sheet conveying speed is detected by using the ultrasonic transmission means and the ultrasonic receiving means, but the sheet moving speed is detected by the apparatus alone without acquiring the conveying speed information from the outside. be able to.
本発明の超音波重送検知装置は、一定の長さ以上の重送判定が継続しないと、重送と判定しない設定をするようになっているので、搬送速度の変化による重送判定条件のばらつきを抑えることができる。 The ultrasonic multifeed detection device of the present invention is set so as not to determine multifeed unless the multifeed determination of a certain length or more is continued. Variation can be suppressed.
本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅の変化から、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検出するようになっているので、超音波発信手段及び超音波受信手段以外のシート検出手段を設けることなく、重送誤検知を回避することができる。 Since the ultrasonic double feed detection device of the present invention detects an indefinite state in which the amplitude and phase of the ultrasonic reception signal are disturbed from the change in the amplitude of the ultrasonic reception signal, the ultrasonic transmission means and the ultrasonic wave Misdetection of double feed can be avoided without providing sheet detecting means other than the receiving means.
本発明の超音波重送検知装置は、センサによって、シートの位置情報を検知するようになっているので、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態になる期間を特定し、重送誤検知を回避することができる。 In the ultrasonic double feed detection device of the present invention, since the position information of the sheet is detected by the sensor, the period during which the amplitude and phase of the ultrasonic reception signal are disturbed is specified, and double feed error is detected. Detection can be avoided.
本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態になる期間を正確に特定し、重送誤検知を回避することができる。 The ultrasonic double feed detection device of the present invention can accurately specify a period in which the amplitude and phase of the ultrasonic reception signal are disturbed and can avoid erroneous double feed detection.
以下、本発明の実施形態の超音波重送検知装置を説明する。図1は、本発明の実施形態における超音波重送検知装置の概略図である。 Hereinafter, an ultrasonic double feed detection device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of an ultrasonic double feed detection device according to an embodiment of the present invention.
超音波重送検知装置10は、不図示のシート搬送装置によって搬送されるシートPの重送を、超音波センサを使用して検知する装置である。
The ultrasonic double
なお、シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、原稿、紙幣、ラベル、フィルム等があり、これらを総称してシートと言う。本実施形態では、普通紙(以下、単に「紙」と言う)を取り上げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Sheets include plain paper, resin sheets that are substitutes for plain paper, cardboard, originals, banknotes, labels, films, and the like, and these are collectively referred to as sheets. In the present embodiment, plain paper (hereinafter simply referred to as “paper”) will be described. However, the present invention is not limited to this.
また、本実施形態で示す数値は参考数値であって、本発明はこれに限定されるものではない。さらに、本発明は、本実施形態の構成に限定され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変更等の構成も含むものとする。 Moreover, the numerical value shown by this embodiment is a reference numerical value, Comprising: This invention is not limited to this. Furthermore, the present invention is not limited to the configuration of the present embodiment, and includes configurations such as design changes within a range not departing from the gist of the present invention.
超音波発生手段である超音波発信器2は、後述する駆動回路5からの超音波パルス信号が入力されると超音波信号を紙Pに発信するようになっている。
The
超音波受信手段である超音波受信器3は、超音波発信器2が発信する超音波をそのまま受信するか、あるいは、紙Pを透過した超音波を受信するように、紙Pの搬送路11(図4参照)を挟んで超音波発信器2と対向する位置に配設してある。
The
超音波発信器2から発信された超音波は、紙Pを透過して、透過波として超音波受信器3に受信される。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)を出力するようになっている。このように、搬送路11に紙Pが存在するときには、紙P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11に紙P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により受信されるようになっている。
The ultrasonic wave transmitted from the
制御装置4は、超音波発信信号としての200kHzのパルス信号を駆動回路5に供給するようになっている。一般にバースト波と呼ばれる信号であり、バースト波は数msに一度、周期的に発信されるようになっている。
The
駆動回路5は、制御装置4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超音波発信器2に出力するようになっている。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の超音波を発信するようになっている。なお、制御装置4が供給する超音波パルス信号は、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。
The
増幅手段であるアンプ回路6は、超音波受信器3が出力する出力信号を増幅するようになっている。信号を増幅する理由は、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Pが入ると、超音波発信器2より発信した超音波信号が、超音波受信器3に到達するまでに減衰して、非常に微弱な信号になり、これにともなって、超音波受信器3の出力信号も振幅が微弱となるからである。従って、アンプ回路6は、超音波受信器3の出力信号を増幅して、重送検知判断の可能な信号振幅に引き上げるようになっている。
The
アンプ回路6の回路例を図2に基づいて説明する。図2は、図1に示したアンプ回路6の回路例を示す図である。図2(a)に示すように、アンプ回路6は、複数のアンプ6a(増幅度は10倍)を多段に直列接続して有しており、受信信号を増幅させる構成になっている。また、各アンプ6aの出力段は、それぞれA−D変換器7に入力されるようになっている。アンプ回路6は、図2(b)に示すように、複数の増幅率の異なるアンプ6a乃至6eを並列接続して有して、受信信号を増幅させるようにしてもよい。この場合においても、各アンプ6a乃至6eの出力は、それぞれA−D変換器7に入力されるようになっている。
A circuit example of the
A−D変換器7は、アンプ回路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制御装置4へ出力するようになっている。
The A-D converter 7 converts the ultrasonic reception signal (analog signal) amplified by the
次に、超音波発信器2が発信する超音波の波形例、及び超音波受信器3が受信する超音波の波形例を図3に基づいて説明する。図3は、図1に示す超音波発信器2が発信する超音波の波形例(上側の波形)、及び超音波受信器3が受信する超音波の波形例(下側の波形)を示す図である。
Next, an example of an ultrasonic waveform transmitted from the
t1[s]は、超音波発信器2が超音波を送信してから超音波受信機3が受信するまでの時間を示しており、超音波発信器2と超音波受信器3との距離によって異なる。t2は、超音波受信信号のサンプリングを行う範囲を示している。超音波受信器3が取得した超音波受信信号の波形情報に超音波信号の振幅における最大値と最小値が含まれている必要があるため、A−D変換器7は、超音波受信信号の1周期の範囲でサンプリングを行い、超音波受信信号を取得する。ここで、1周期をt2[s]とし、1周期から取得するサンプリングポイントをn[個]とすると、超音波受信器3でna番目のサンプリングポイントを受信する時間は、超音波信号を発信してからt=t1+(t2×na/n)[s]となる。
t1 [s] indicates the time from when the
また、超音波発信器2から発信された超音波信号以外に、超音波受信器3には外部機器からのノイズ信号が入るため、時間平均をしてノイズ信号を低減させる。上述した時間平均とは、例えば8回のサンプル値を取得して平均値を求めた値である。ただし、静電気などによるスパイクノイズを含めて時間平均する状況を避けるため、同じサンプリングポイントで前回に取得した信号振幅と比較して、大幅に値が変動しているときには、その値を超音波信号の時間平均に含めないようにしている。
In addition to the ultrasonic signal transmitted from the
不定状態において超音波が不安定になる理由を、図4に基づいて説明する。図4(a)は、超音波発信器2と超音波受信器3との間を紙Pの端が通過する状態を示している。紙Pは搬送路11の中を通過する。搬送路11は、ガイド12によって形成されている。
The reason why the ultrasonic wave becomes unstable in an indefinite state will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a state in which the end of the paper P passes between the
超音波発信器2から発信された超音波は、紙P、超音波受信器3、ガイド12によって乱反射を起こす。乱反射を起こして干渉した超音波は複雑な粗密波を形成して、受信信号の振幅と位相が共に不安定となって、超音波受信器3に受信される。
The ultrasonic wave transmitted from the
図4(b)は、紙Pが超音波受信領域11aにかかり始める状態を示している。図4(c)は、紙が超音波受信領域11aに完全にかかった状態を示している。超音波信号が乱反射を起こす状態は、図4(b)と図4(c)の間の状態(図4(a)の状態)であり、この状態を不定状態という。超音波受信領域11aは、超音波発信器2から発して超音波受信器3に受信される超音波の通る領域である。
FIG. 4B shows a state in which the paper P starts to be applied to the ultrasonic
図1の制御装置4の構成と機能を図5に基づいて説明する。図5は、図1に示した制御装置4の概略ブロック図である。
The configuration and function of the
基本位相情報保持部41は、紙が超音波発信器2と超音波受信器3との間に存在しないとき、超音波が超音波発信器2から発信されるタイミングから所定時間後に超音波受信器3で取得した超音波受信信号の位相情報を、基本位相情報として保持するようになっている。
The basic phase
重送判定手段である位相重送判定部42は、基本位相情報保持部41の基本位相情報と現在の位相情報とを比較して重送か否かを判定するようになっている。この判定方式を位相判定方式という。
The phase double
重送判定手段であるレベル重送判定部43は、超音波信号振幅と後述する閾値とを比較して重送か否かを判定するようになっている。この判定方式をレベル判定方式という。位相重送判定部42とレベル重送判定部43は、少なくとも一方が備えられていればよい。
The level double
超音波受信状態判別手段である不定状態判定部44は、紙の有無に依存して変化する超音波受信器3の信号レベルを基に、紙の先端部分、及び後端部分の通過時に発生する超音波信号の不定状態を検出するようになっている。不定状態判定部44は、不定状態と判定すると、誤検知を回避するため、位相重送判定部42、及びレベル重送判定部43の判定結果にかかわらず、重送でないと判定するようになっている。
The indeterminate
搬送速度検知手段である搬送速度検知部45は、低増幅率のアンプ回路出力段から出力された信号波形を取得し、紙が超音波受信領域11aにかかり始めるときから完全にかかるまでの時間と、超音波発信器2の超音波発信面2a、及び超音波受信器3の超音波受信面3aの外形寸法から、紙の搬送速度を検出するようになっている。
The conveyance
超音波受信状態判断手段であり、シート検知手段でもある不定状態判定部44は、制御装置4に含まれており、超音波受信器3から出力される超音波受信信号の振幅を監視して不定状態を判定する第1の不定状態判定回路44aと、紙の位置を検出して不定状態を判定する第2の不定状態判定回路44bとを有している。不定状態判定部44は、第1、第2の不定状態判定回路44a,44bの何れか一方、或いは両方の不定状態判定結果をもとに重送誤検知を回避するようになっている。従って、不定状態判定部44は、第1、第2の不定状態判定回路44a,44bの少なくとも一方を有していればよい。
An indeterminate
第1の不定状態判定回路44aの動作を説明する。図6は、アンプ回路6の低増幅段から出力される超音波受信信号波形図である。
The operation of the first indeterminate state determination circuit 44a will be described. FIG. 6 is a waveform diagram of an ultrasonic reception signal output from the low amplification stage of the
基本信号波形Aは、超音波発信器2と超音波受信器3との間に紙1が存在しない(図4(b)参照)ときの超音波受信信号の波形である。不定状態判定用のアンプ回路出力段の選定には、信号振幅の変化を敏感に捉えるため、基本信号波形Aの信号波形が飽和していないものを選ぶ。
The basic signal waveform A is a waveform of an ultrasonic reception signal when the paper 1 does not exist between the
現在信号波形Bは、超音波発信器2と超音波受信器3との間に紙の端があり、超音波信号が不安定になる(図4(a)参照)ときの超音波受信信号の波形である。このときの信号振幅は基本信号波形Aの信号振幅と比較して70%となっている。超音波発信器2と超音波受信器3との間を紙が完全に覆うと(図4(c)参照)、超音波受信器3が出力する超音波受信信号は安定する。また、このときの信号振幅は基本信号波形Aの信号振幅と比較して1%以下となる。
The current signal waveform B has an edge of paper between the
第1の不定状態判定回路44aは、超音波発信器2と超音波受信器3との間に紙の端があるときの、現在信号波形Bの振幅を監視して不定状態を判定するようになっている。
The first indeterminate state determination circuit 44a determines the indeterminate state by monitoring the amplitude of the current signal waveform B when there is a paper edge between the
現在信号波形Bの信号振幅を基本信号波形Aの信号振幅と比較して95%のときの信号振幅の値を第1の閾値として設定してあり、5%のときの信号振幅の値を第2の閾値として設定されて記憶手段である記憶部46に記憶してある。また、記憶部46には、後述する紙の特定部位の位置も記憶してある。本実施形態では、信号振幅が第1の閾値と第2の閾値にとの間の値であるとき、不定状態判定部44が不定状態である判定するようになっている。なお、本実施形態の記載は制御装置4の制御、及び各設定値について記載したものに限定することを意味するものではない。
The signal amplitude of the current signal waveform B is compared with the signal amplitude of the basic signal waveform A, the signal amplitude value at 95% is set as the first threshold value, and the signal amplitude value at 5% is set as the first threshold value. It is set as a threshold value of 2 and stored in the
第2の不定状態判定回路44bの動作を説明する。図7は、図1の構成に不定状態を検知するためのセンサ8を設けた図である。
The operation of the second indeterminate state determination circuit 44b will be described. FIG. 7 is a diagram in which a
不定状態を検出するため、紙が超音波発信器2と超音波受信器3との間を通過する前に、紙を検知するセンサ8を設置してある。センサ8は制御装置4からの制御命令により、紙の有無を検知して紙の有無を制御装置4に伝える。制御装置4は、センサ8からの紙検知情報を受けて位置情報を求め、超音波発信器2と超音波受信器3との間を紙の端が通過している状態で重送と判定しないよう制御するようになっている。
In order to detect an indefinite state, a
不定状態判定部44と搬送速度検知部45等の動作を説明する。
Operations of the indeterminate
(シートの端部から所定の長さの部分においては、位相重送判定部42重送判定結果を無効にする動作の説明)
第1の不定状態判定回路44aは、現在信号波形Bの信号振幅と基本信号波形Aの信号振幅とを比較して、第1の閾値と第2の閾値との間の値(信号振幅が95%以下、5%以上)であるとき、不定状態と判定して、位相重送判定部42に、重送と判定させないようにする。
(Description of the operation of invalidating the double feed determination result of the phase double
The first indeterminate state determination circuit 44a compares the signal amplitude of the current signal waveform B with the signal amplitude of the basic signal waveform A, and determines a value between the first threshold value and the second threshold value (the signal amplitude is 95). % Or less and 5% or more), it is determined that the state is indefinite, and the phase double
(シートにバインダ用の孔があいている部分、シートの特定の場所に紙が貼り付けられている部分においては、位相重送判定部42重送判定結果を無効にする動作の説明)
上記信号振幅が95%(図4(b)参照)から5%(図4(c)参照)に変化する時間が、超音波発信器2と超音波受信器3との間を紙が通過する時間である。搬送速度検知部45は、超音波発信器2の超音波発信面2a、及び超音波受信器3の超音波受信面3aの外形寸法を、紙が通過する上記時間で割ることにより、搬送速度を算出する。なお、本実施形態の記載は制御装置4の制御及び各設定値について記載したものに限定することを意味するものではない。位置検知手段である位置検知部47は、搬送速度検知部45で求めた搬送速度と、上記信号振幅が上記閾値95%と5%の間に入ったときからの経過時間とにより、紙の現在位置を求める。一方、記憶部46には、あらかじめ、紙の特定な部位、例えば、バインダ用の孔がある区間や、紙が貼り付けられている区間などの位置を記憶してある。
(Explanation of operation for invalidating phase double
When the signal amplitude changes from 95% (see FIG. 4B) to 5% (see FIG. 4C), the paper passes between the
これによって、第2の不定状態判定回路44bは、位置検知部47の紙の現在位置情報と記憶部46に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、特定部位が超音波受信領域11aに到達したとき、紙の特定な部位を、位相重送判定部42に重送と判定させないようにする。なお、上記経過時間は、シート検知手段であるセンサ8がシートを検知してからの経過時間であってもよい。
Thus, the second indeterminate state determination circuit 44b causes the specific part to be placed in the
また、一定の長さ以上の重送判定が継続しないと、第2の不定状態判定回路44bが、重送検知判定結果が無効となる設定をすることで、搬送速度の変化による重送判定条件のばらつきを抑えることが可能になる。紙の長さは、搬送速度検知部45で求めた搬送速度と、紙が通過し終わるまでの時間とにより算出することができる。算出した紙の長さを記憶部46に記憶させて、随時、紙の長さを比較することで、紙の長さによる重送検知が可能になる。
In addition, if the double feed determination of a certain length or more is not continued, the second indeterminate state determination circuit 44b sets the double feed detection determination result to be invalid so that the double feed determination condition due to the change in the conveyance speed is set. It becomes possible to suppress the variation of. The length of the paper can be calculated from the transport speed obtained by the
以上に示すように、本実施形態の超音波重送検知装置10は、超音波発信器2と超音波受信器3との間を紙の端が通過する不定状態における重送誤検知を防止することができる。また、位置情報を基に、紙の特定部位において重送と判定しないことで、バインダの穴などでの誤検知を防止することができる。また、レベル判定方式と位相判定方式とに合わせて、紙の搬送速度と搬送時間から算出したシートの長さを、重送検知に使用することで、精度良く重送を検知することができる。
As described above, the ultrasonic double
図5に示した各部は、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い。図5に示した、各部は制御装置4内のメモリ、及びCPU(中央演算装置)により構成され、各部の機能を実現するため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。
Each unit illustrated in FIG. 5 may be realized by dedicated hardware. Each unit shown in FIG. 5 is configured by a memory in the
上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、CD−ROM等の読み出しのみが可能な記録媒体、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体により構成されるものとする。 The memory is a non-volatile memory such as a hard disk device, a magneto-optical disk device, or a flash memory, a recording medium such as a CD-ROM that can only be read, a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), or It is assumed to be configured by a computer-readable and writable recording medium by a combination of these.
図5において各種処理を行う処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを制御装置4内のCPUに読み込ませ、実行することにより各処理を行ってもよい。
In FIG. 5, a program for realizing the functions of the processing unit for performing various processes is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by the CPU in the
「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装置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。
“Computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) inside the CPU in the
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装置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。
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a memory or the like to a memory in the
上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を制御装置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)であってもよい。
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
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。 A program product such as a computer-readable recording medium in which the program is recorded can also be applied as an embodiment of the present invention.
t1 超音波パルスの到達時間
t2 超音波成分のサンプリングポイント取得時間
A 超音波発信器と超音波受信器の間にシートが存在しない状態での超音波の基本信号波形例
B 超音波発信器と超音波受信器の間にシートの端がかかった状態での超音波の現在信号波形例
1 紙(シート)
2 超音波発信器(超音波発信手段)
2a 超音波発信面
3 超音波受信器(超音波受信手段)
3a 超音波受信面
4 制御装置
5 駆動回路
6 アンプ回路(増幅手段)
7 A−D変換器
8 センサ(シート検知手段)
10 超音波重送検知装置
11 搬送路
11a 超音波受信領域
12 ガイド
41 基本位相情報保持部
42 位相重送判定部(重送判定手段)
43 レベル重送判定部(重送判定手段)
44 不定状態判定部(超音波受信状態判別手段、シート検知手段)
44a 第1の不定状態判定回路
44b 第2の不定状態判定回路
45 搬送速度検知部(搬送速度検知手段)
46 記憶部(記憶手段)
47 位置検知部(位置検知手段)
t1 Ultrasonic pulse arrival time t2 Ultrasound component sampling point acquisition time A Ultrasonic signal waveform example in the absence of a sheet between the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver B Ultrasonic transmitter and ultrasonic Example of current signal waveform of ultrasonic wave with the edge of the sheet between the sound wave receivers 1 Paper (sheet)
2 Ultrasonic transmitter (Ultrasonic transmitter)
2a Ultrasonic
3a Ultrasonic
7
DESCRIPTION OF
43 level double feed judgment unit (double feed judgment means)
44 Indeterminate state determination unit (ultrasonic wave reception state determination means, sheet detection means)
44a First indeterminate state determination circuit 44b Second indeterminate
46 storage unit (storage means)
47 Position detection unit (position detection means)
Claims (6)
前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の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、
前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、
前記超音波受信信号の波形を基に、前記超音波受信手段の超音波受信状態を判別する超音波受信状態判別手段と、を備え、
前記超音波受信状態判別手段は、設定されている第1の閾値及び第2の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間のとき、前記重送判定手段の判定結果を無効とすることを特徴とする超音波重送検知装置。 An ultrasonic wave transmitting means disposed on one side of the sheet conveyance path to emit ultrasonic waves to the sheet;
Ultrasonic receiving means arranged on the other side of the conveying path to receive ultrasonic waves of the ultrasonic transmitting means and output ultrasonic reception signals;
Based on the waveform of the ultrasonic reception signal, double feed determination means for determining whether or not the sheet is double fed;
Based on the waveform of the ultrasonic reception signal, an ultrasonic reception state determination unit that determines an ultrasonic reception state of the ultrasonic reception unit, and
The ultrasonic wave reception state determination unit compares the set first threshold value and the second threshold value with the amplitude of the ultrasonic wave reception signal, and the amplitude is the first threshold value and the second threshold value. The ultrasonic double feed detection device, wherein the determination result of the double feed determination means is invalidated between the two.
前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の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、
前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、
設定されている第1の閾値、及び第2の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間のときの時間と、前記超音波受信手段の超音波受信領域の長さとから前記シートの搬送速度を算出する搬送速度検知手段と、
前記シートの通過を検知するシート検知手段と、
前記搬送速度検知手段が算出した前記シートの搬送速度と前記シート検知手段が前記シートを検知してからの経過時間とによって前記シートの位置を検知する位置検知手段と、
前記第1の閾値と第2の閾値と前記シートの特定部位の位置とを記憶した記憶手段と、
前記位置検知手段が検知したシートの位置と前記記憶手段に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、前記シートの特定部位が前記超音波受信領域にいると判断したとき、前記重送判定手段の判定結果を無効にする超音波受信状態判別手段と、
を備えたことを特徴とする超音波重送検知装置。 An ultrasonic wave transmitting means disposed on one side of the sheet conveyance path to emit ultrasonic waves to the sheet;
Ultrasonic receiving means arranged on the other side of the conveying path to receive ultrasonic waves of the ultrasonic transmitting means and output ultrasonic reception signals;
Based on the waveform of the ultrasonic reception signal, double feed determination means for determining whether or not the sheet is double fed;
The first threshold value set and the second threshold value are compared with the amplitude of the ultrasonic reception signal, and the time when the amplitude is between the first threshold value and the second threshold value; A conveyance speed detection unit that calculates the conveyance speed of the sheet from the length of the ultrasonic reception area of the ultrasonic reception unit;
Sheet detecting means for detecting passage of the sheet;
Position detection means for detecting the position of the sheet based on the conveyance speed of the sheet calculated by the conveyance speed detection means and the elapsed time after the sheet detection means detects the sheet;
Storage means for storing the first threshold value, the second threshold value, and the position of the specific part of the sheet;
When it is determined that the specific part of the sheet is in the ultrasonic wave reception area based on the position of the sheet detected by the position detection unit and the position of the specific part stored in the storage unit, the multifeed determination Ultrasonic reception state determination means for invalidating the determination result of the means;
An ultrasonic double feed detection device comprising:
前記重送判定手段と前記超音波受信状態判別手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受ける、
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波重送検知装置。 Amplifying means for amplifying the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means,
The double feed determination unit and the ultrasonic reception state determination unit receive an ultrasonic reception signal of the ultrasonic reception unit via the amplification unit,
The ultrasonic double-feed detection device according to claim 1.
前記重送判定手段と前記搬送速度検知手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受ける、
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波重送検知装置。 Amplifying means for amplifying the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic reception means,
The double feed determination unit and the conveyance speed detection unit receive an ultrasonic reception signal of the ultrasonic reception unit via the amplification unit,
The ultrasonic double feed detection device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波重送検知装置。 The sheet detection means compares the set first and second threshold values with the amplitude of the ultrasonic reception signal, and the amplitude is determined by the first threshold value and the second threshold value. Detecting the sheet by being between
The ultrasonic double feed detection device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波重送検知装置。
The sheet detecting means is a sensor for detecting a sheet.
The ultrasonic double feed detection device according to claim 2.
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