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 multifeed detection device 100 that detects multifeed of banknotes P. An ultrasonic transmitter 102 that is an ultrasonic transmitter is configured to transmit ultrasonic waves to the banknote P. An ultrasonic receiver 103 which is an ultrasonic receiving means receives ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitter 102. Further, the ultrasonic receiver 103 is disposed at a position facing the ultrasonic transmitter 102 across the conveyance path of the banknote P so that the ultrasonic wave transmitted through the banknote P can be received. The waveform analyzer 108 analyzes the ultrasonic reception signal received by the ultrasonic receiver 103.

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 feed detection device 100 shown in FIG. 8 will be described. First, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 102 passes through the bill P and is received by the ultrasonic receiver 103 as a transmitted wave. The ultrasonic receiver 103 outputs an output voltage that changes according to the received intensity of the received ultrasonic wave.

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 ultrasonic receiver 103 as an ultrasonic reception signal. The waveform analysis unit 108 analyzes changes in the amplitude and phase of the received ultrasonic wave to detect double feeding of banknotes. There are two methods for detecting double feed: a level determination method for detecting double feed from a change in the amplitude of ultrasonic waves, and a phase determination method for detecting double feed from changes in the phase of ultrasonic waves.

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 ultrasonic receiver 103 acquires the amplitude of the ultrasonic wave that has been conveyed through the banknote P and has passed through the banknote P. Since the attenuation amount of the ultrasonic wave is increased, the amplitude of the transmitted ultrasonic wave when the banknote P is double-fed is smaller than the amplitude of the transmitted ultrasonic wave when the banknote P is normally conveyed one by one. Therefore, the ultrasonic double feed detection device 100 detects the double feed of the banknote P by comparing the amplitude of the ultrasonic wave acquired by the ultrasonic receiver 103 with the above-described double feed determination threshold in the waveform analysis unit 108. Can do.

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。
特開2003−160257号公報 特開2003−176063号公報
The phase determination method will be described. A predetermined time after the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitter 102, the waveform analyzer 108 holds the phase information of the ultrasonic wave reception signal acquired by the ultrasonic wave receiver 103. The waveform analyzer 108 uses the phase information when the bill P is not present between the ultrasonic transmitter 102 and the ultrasonic receiver 103 as basic phase information, and compares the basic phase information with the current phase information, A double feed of the banknote P is detected.
JP 2003-160257 A JP 2003-176063 A

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 feed detection device 10 is a device that detects double feed of a sheet P conveyed by a sheet conveyance device (not shown) using an ultrasonic sensor.

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 ultrasonic transmitter 2 which is an ultrasonic wave generating means is configured to transmit an ultrasonic signal to the paper P when an ultrasonic pulse signal from a drive circuit 5 described later is input.

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 ultrasonic receiver 3 that is an ultrasonic receiving means receives the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 2 as it is, or receives the ultrasonic wave that has passed through the paper P, so that the conveyance path 11 of the paper P is received. (Refer to FIG. 4) is disposed at a position facing the ultrasonic transmitter 2 with a sandwich in between.

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 ultrasonic transmitter 2 passes through the paper P and is received by the ultrasonic receiver 3 as a transmitted wave. Further, the ultrasonic receiver 3 outputs an output voltage (ultrasonic reception signal) that changes in accordance with the received intensity of the received ultrasonic wave. As described above, when the paper P exists in the transport path 11, the ultrasonic wave transmitted through the paper P is received by the ultrasonic receiver 3, but when the paper P does not exist in the transport path 11, the ultrasonic transmitter 2. Is transmitted as it is by the ultrasonic receiver 3.

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 control device 4 supplies a 200 kHz pulse signal as an ultrasonic transmission signal to the drive circuit 5. The signal is generally called a burst wave, and the burst wave is periodically transmitted once every several ms.

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 drive circuit 5 amplifies the pulse signal supplied from the control device 4 and outputs the ultrasonic pulse signal to the ultrasonic transmitter 2. Accordingly, the ultrasonic transmitter 2 transmits a 200 kHz ultrasonic wave based on the amplified ultrasonic pulse signal. The ultrasonic pulse signal supplied by the control device 4 is a signal for transmitting a 200 kHz pulse signal for several cycles over a certain period of time, for example.

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 amplifier circuit 6 which is an amplifying means amplifies the output signal output from the ultrasonic receiver 3. The reason for amplifying the signal is that when the paper P to be conveyed enters between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic transmitter 2 is transmitted to the ultrasonic receiver 3. This is because the signal attenuates before reaching the signal and becomes a very weak signal, and the amplitude of the output signal of the ultrasonic receiver 3 becomes weak accordingly. Therefore, the amplifier circuit 6 amplifies the output signal of the ultrasonic receiver 3 and raises it to a signal amplitude that allows determination of double feed detection.

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 amplifier circuit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a circuit example of the amplifier circuit 6 shown in FIG. As shown in FIG. 2 (a), the amplifier circuit 6 has a plurality of amplifiers 6a (amplification degree is 10 times) connected in series in multiple stages, and is configured to amplify the received signal. The output stage of each amplifier 6a is input to the AD converter 7 respectively. As shown in FIG. 2B, the amplifier circuit 6 may include a plurality of amplifiers 6a to 6e having different amplification factors connected in parallel to amplify the received signal. Also in this case, the outputs of the amplifiers 6a to 6e are input to the AD converter 7, respectively.

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 amplifier circuit 6 into a digital signal and outputs the digital signal to the control device 4.

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 ultrasonic transmitter 2 and an exemplary waveform of an ultrasonic wave received by the ultrasonic receiver 3 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of an ultrasonic waveform (upper waveform) transmitted by the ultrasonic transmitter 2 shown in FIG. 1 and an example of an ultrasonic waveform (lower waveform) received by the ultrasonic receiver 3. It is.

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 ultrasonic transmitter 2 transmits the ultrasonic wave to when the ultrasonic receiver 3 receives the ultrasonic wave, depending on the distance between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. Different. t2 indicates a range where the ultrasonic reception signal is sampled. Since the waveform information of the ultrasound reception signal acquired by the ultrasound receiver 3 needs to include the maximum value and the minimum value in the amplitude of the ultrasound signal, the AD converter 7 Sampling is performed within a range of one cycle, and an ultrasonic reception signal is acquired. Here, if one period is t2 [s] and the sampling points acquired from one period are n [pieces], the ultrasonic receiver 3 transmits an ultrasonic signal during the time for receiving the nath sampling point. Then, t = t1 + (t2 × na / n) [s].

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 ultrasonic transmitter 2, since the noise signal from the external device is input to the ultrasonic receiver 3, the noise signal is reduced by averaging the time. The above-described time average is a value obtained by obtaining, for example, eight sample values and obtaining the average value. However, in order to avoid the situation of time averaging including spike noise due to static electricity etc., when the value fluctuates significantly compared to the signal amplitude acquired at the previous time at the same sampling point, the value is It is not included in the time average.

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 ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. The paper P passes through the conveyance path 11. The conveyance path 11 is formed by a guide 12.

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 ultrasonic transmitter 2 causes irregular reflection by the paper P, the ultrasonic receiver 3 and the guide 12. The ultrasonic waves that have interfered by causing irregular reflection form a complex dense wave, and both the amplitude and phase of the received signal become unstable and are received by the ultrasonic receiver 3.

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 wave reception area 11a. FIG. 4C shows a state where the paper is completely applied to the ultrasonic wave receiving area 11a. The state in which the ultrasonic signal causes irregular reflection is a state between FIG. 4B and FIG. 4C (the state of FIG. 4A), and this state is called an indeterminate state. The ultrasonic reception area 11 a is an area through which an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transmitter 2 and received by the ultrasonic receiver 3 passes.

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 control device 4 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic block diagram of the control device 4 shown in FIG.

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 information holding unit 41 is configured such that when no paper exists between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, the ultrasonic receiver receives a predetermined time from the timing at which the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic transmitter 2. The phase information of the ultrasonic wave reception signal acquired in 3 is held as basic phase information.

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 feed determination unit 42, which is a double feed determination means, compares the basic phase information in the basic phase information holding unit 41 with the current phase information to determine whether or not double feed is to be performed. This determination method is called a phase determination method.

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 feed determination unit 43, which is a double feed determination means, compares the ultrasonic signal amplitude with a threshold value, which will be described later, to determine whether or not double feed. This determination method is called a level determination method. It is sufficient that at least one of the phase double feed determination unit 42 and the level double feed determination unit 43 is provided.

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 state determination unit 44, which is an ultrasonic reception state determination unit, is generated when the front end portion and the rear end portion of the paper pass based on the signal level of the ultrasonic receiver 3 that changes depending on the presence or absence of paper. An indefinite state of the ultrasonic signal is detected. If the indeterminate state determination unit 44 determines that the state is indefinite, in order to avoid erroneous detection, the indefinite state determination unit 44 determines that it is not double feed regardless of the determination results of the phase double feed determination unit 42 and the level double feed determination unit 43. ing.

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 speed detection unit 45, which is a conveyance speed detection means, acquires the signal waveform output from the amplifier circuit output stage with a low amplification factor, and the time from when the paper starts to be applied to the ultrasonic wave reception area 11a until it takes completely. The paper conveyance speed is detected from the external dimensions of the ultrasonic wave transmitting surface 2a of the ultrasonic wave transmitter 2 and the ultrasonic wave receiving surface 3a of the ultrasonic wave receiver 3.

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 state determination unit 44 that is an ultrasonic reception state determination unit and also a sheet detection unit is included in the control device 4 and monitors the amplitude of the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiver 3 to be indefinite. A first indeterminate state determination circuit 44a that determines the state and a second indeterminate state determination circuit 44b that detects the position of the paper and determines the indeterminate state. The undefined state determination unit 44 is configured to avoid double feed erroneous detection based on the undefined state determination result of either one or both of the first and second undefined state determination circuits 44a and 44b. Therefore, the undefined state determination unit 44 only needs to include at least one of the first and second undefined state determination circuits 44a and 44b.

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 amplifier circuit 6.

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 ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 (see FIG. 4B). In selecting the output stage of the amplifier circuit for indeterminate state determination, a signal whose basic signal waveform A is not saturated is selected in order to detect changes in signal amplitude sensitively.

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 ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3, and the ultrasonic signal becomes unstable when the ultrasonic signal becomes unstable (see FIG. 4A). It is a waveform. The signal amplitude at this time is 70% compared with the signal amplitude of the basic signal waveform A. When the paper completely covers between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3 (see FIG. 4C), the ultrasonic reception signal output from the ultrasonic receiver 3 is stabilized. Further, the signal amplitude at this time is 1% or less as compared with the signal amplitude of the basic signal waveform A.

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 ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It has become.

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 storage unit 46 which is a storage means. In addition, the storage unit 46 also stores the position of a specific part of paper to be described later. In the present embodiment, when the signal amplitude is a value between the first threshold value and the second threshold value, the indeterminate state determination unit 44 determines that the indefinite state is present. In addition, description of this embodiment does not mean limiting to what was described about control of the control apparatus 4, and each setting value.

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 sensor 8 for detecting an indefinite state is provided in the configuration of FIG.

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 sensor 8 for detecting the paper is installed before the paper passes between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. The sensor 8 detects the presence / absence of paper according to a control command from the control device 4 and notifies the control device 4 of the presence / absence of paper. The control device 4 receives the paper detection information from the sensor 8 to obtain the position information, and does not determine the double feed when the end of the paper passes between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It is supposed to be controlled.

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 state determination unit 44 and the conveyance speed detection unit 45 will be described.

(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 feed determination unit 42 in a portion having a predetermined length from the end of the sheet)
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 feed determination unit 42 is not allowed to determine double feed.

(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 feed determination unit 42 double feed determination result in a portion where a hole for binder is formed in a sheet and a portion where paper is pasted at a specific position of the sheet)
When the signal amplitude changes from 95% (see FIG. 4B) to 5% (see FIG. 4C), the paper passes between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. It's time. The conveyance speed detection unit 45 divides the outer dimensions of the ultrasonic wave transmission surface 2a of the ultrasonic wave transmitter 2 and the ultrasonic wave reception surface 3a of the ultrasonic wave receiver 3 by the above-described time during which paper passes, thereby determining the conveyance speed. calculate. Note that the description of the present embodiment is not meant to be limited to the description of the control of the control device 4 and each set value. The position detection unit 47, which is a position detection means, uses the conveyance speed obtained by the conveyance speed detection unit 45 and the elapsed time from when the signal amplitude falls between the threshold values 95% and 5%. Find the position. On the other hand, the storage unit 46 stores in advance the position of a specific part of the paper, for example, a section having a hole for a binder or a section where the paper is pasted.

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 ultrasonic reception area 11a based on the current position information of the paper of the position detection unit 47 and the position of the specific part stored in the storage unit 46. When it arrives, a specific portion of the paper is not allowed to be determined to be double-feed by the phase double-feed determination unit 42. The elapsed time may be an elapsed time after the sensor 8 serving as the sheet detection unit detects the sheet.

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 transport speed detector 45 and the time until the paper has passed. By storing the calculated paper length in the storage unit 46 and comparing the lengths of the paper at any time, it is possible to detect double feed based on the length of the paper.

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 feed detection device 10 of this embodiment prevents erroneous detection of double feed in an indefinite state in which the end of the paper passes between the ultrasonic transmitter 2 and the ultrasonic receiver 3. be able to. Further, by not determining that double feeding is performed at a specific part of the paper based on the position information, it is possible to prevent erroneous detection in a binder hole or the like. In addition, by using the sheet length calculated from the paper conveyance speed and the conveyance time in accordance with the level determination method and the phase determination method for double-feed detection, double-feed can be detected with high accuracy.

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 control device 4 and a CPU (central processing unit), and a program for realizing the function of each unit is read into the memory and executed to realize the function. It may be.

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 control device 4 and executed. Each processing may be performed as necessary.

「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 control device 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.

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 control device 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.

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 control apparatus 4, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

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.

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。It is the schematic of the ultrasonic double feed detection apparatus in embodiment of this invention. 図1に示したアンプ回路の回路例を示す図である。(a)はアンプ回路の1例である。(b)はアンプ回路の他の例である。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit example of an amplifier circuit illustrated in FIG. 1. (A) is an example of an amplifier circuit. (B) is another example of an amplifier circuit. 図1に示す超音波発信器が発信する超音波の波形例(上側の波形)、及び超音波受信器が受信する超音波の波形例(下側の波形)を示す図である。It is a figure which shows the waveform example (upper waveform) of the ultrasonic wave which the ultrasonic transmitter shown in FIG. 1 transmits, and the waveform example (lower waveform) of the ultrasonic wave which an ultrasonic receiver receives. 図1に示す超音波発信器と超音波受信器との間に、紙の端がかかる状態での不安定な超音波信号を示す図である。(a)は超音波発信器と超音波受信器との間を紙の端が通過する状態を示している。(b)紙が超音波送受信路にかかり始める状態を示している。(c)は、紙が超音波送受信路に完全にかかった状態を示している。It is a figure which shows the unstable ultrasonic signal in the state in which the edge of paper is applied between the ultrasonic transmitter and ultrasonic receiver shown in FIG. (A) has shown the state which the edge of paper passes between an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver. (B) The state where the paper starts to be applied to the ultrasonic transmission / reception path is shown. (C) shows a state in which the paper is completely applied to the ultrasonic transmission / reception path. 図1に示した制御装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the control apparatus shown in FIG. 図1に示す超音波発信器と超音波受信器との間のシートの状態により変化する、超音波受信信号の波形図である。It is a wave form diagram of an ultrasonic wave reception signal which changes with states of a sheet between an ultrasonic wave transmitter and an ultrasonic wave receiver shown in Drawing 1. 図1に示す超音波重送検知装置に、シートの状態を検知するセンサを付加した図である。It is the figure which added the sensor which detects the state of a sheet | seat to the ultrasonic double feed detection apparatus shown in FIG. 従来の超音波重送検知装置の概略図である。It is the schematic of the conventional ultrasonic multifeed detection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

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 wave transmitting surface 3 Ultrasonic wave receiver (ultrasonic wave receiving means)
3a Ultrasonic wave receiving surface 4 Control device 5 Drive circuit 6 Amplifier circuit (amplification means)
7 A-D converter 8 Sensor (sheet detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic double feed detection apparatus 11 Conveyance path 11a Ultrasonic reception area | region 12 Guide 41 Basic phase information holding part 42 Phase double feed determination part (double feed determination means)
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 state determination circuit 45 Conveyance speed detection unit (conveyance speed detection means)
46 storage unit (storage means)
47 Position detection unit (position detection means)

Claims (6)

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.
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、
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、
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.
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、
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.
前記シート検知手段は、シートを検知するセンサである、
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。
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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