KR100456424B1 - 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치에 관한 것으로서, 특히 크기센서(PDA센서)의 기준출력레벨을 이미지화하여 기준레벨신호로서 저장하고, 이후 지폐의 통과에 의해 크기센서의 출력신호가 변화하였을때 그 변화된 출력신호와 기준레벨신호를 상호 비교하여 레벨의 변환부분을 지폐에 의해 가려진부분으로 인식하여 지폐의 크기를 검출토록하는 레벨 이미지 스캔 메모리(Level image scan memorry)방식을 적용하므로서, 크기센서 부품의 손상이나 크기센서를 구성하는 포토다이오드에 이물질이 끼여서 광원의 세기가 변화되더라도 지폐의 크기를 정확하게 감지할 수 있도록 한 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치에 관한 것이다.

Description

지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치{Signal processing device of size sensor}

본 발명은 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치에 관한 것으로서, 특히크기센서 부품의 손상이나 크기센서를 구성하는 포토다이오드에 이물질이 끼여서 광원의 세기가 변화되더라도 지폐의 크기를 정확하게 감지할 수 있도록 한 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치에 관한 것이다.

크기센서라 함은 지폐계수기와같이 다량의 지폐를 빠른속도로 계수하면서 지폐의 권종 및 이권종을 판별하는 장치에 적용되어 계수되는 지폐의 크기를 정확하게 감지하여 이권종 여부를 판별하는데 사용되는 것이다.

일반적으로 크기센서는 다수의 포토다이오드(Photo Diode)를 배열설치하여 구성하며, 지폐가 상기 포토다이오드를 통과함에 따라 포토다이오드의 광원이 가려지는 것을 이용하여 지폐의 크기를 감지한다.

도 4 는 종래 크기센서가 설치된 상태를 도시한 것으로서,

지폐계수기의 지폐급지 측에 설치되는 설치부재(1)의 좌우측에 각각 다수(약 48개)의 포토다이오드(2)를 일렬로 배열 설치하고, 상기 설치부재(1)와 대향되는 맞은편에는 상기 포토다이오드(2)의 광원을 수광하기위한 수광부를 설치하여 크기센서를 구성하고 있다.

즉, 지폐가 포토다이오드(2)를 통과하지 않을때에는 상기 포토다이오드(2)의 광원이 그대로 수광부에 감지되고, 지폐가 통과할때는 지폐에 의해 가려지는 부분의 포토다이오드(2) 광원이 수광부에 감지되지 않는 것을 이용하여 지폐의 크기를 검출하는 것이다.

일반적으로 크기센서의 감지신호로서 지폐의 크기를 검출하는 방법으로는 일정레벨의 기준전압을 설정하고, 수광부에 의해 감지되는 감지신호의 레벨이 기준전압보다 높을때에는 지폐가 통과하지 않는 부분으로 인식하고, 감지신호의 레벨이 기준전압 보다 낮을때에는 지폐가 통과하는 부분으로 인식하는 방법을 사용하고 있는데, 이와같은 방법은 포토다오이드(2)의 광원이 모두 일정한 규격을 유지해야만 지폐의 크기를 정확하게 감지할 수 있는 단점을 가지고 있다.

즉, 포토다이오드(2)의 광원은 초기 설정시 도 5 의 (가)와같이 모두 균일한 레벨을 출력하도록 설정되지만, 포토다이오드의 불량이나 장시간 사용에 의해 포토다이오드의 발광면에 이물질이 끼이게 되면 그곳의 광원레벨이 왜곡되어 도 5 의(나)와같이 균일해지지 않게된다.

도 5 의 (나)와같이 지폐가 포토다이오드를 통과하지 않는데도 불구하고 수광부에서 감지되는 감지신호의 레벨이 왜곡되게되면 3V(볼트)를 기준전압으로 설정하였을때 A부분과 같이 수광부의 감지전압이 3V 근처에서 감지될때 이것을 로우레벨로 판단할지 하이레벨로 판단할지가 매우 불분명해져 지폐크기의 판단이 부정확해지는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 포토다이오드의 광원레벨이 도 2 의 (나)에 표시된 B부분과 같이 항시 기준레벨 이하이면, 그부분으로 지폐가 통과하지 않더라도 지폐가 통과하는 부분으로 인식되게되어 지폐의 크기검출에 오류가 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 크기센서(PDA센서)의 기준출력레벨을 이미지화하여 기준레벨신호로서 저장하고, 이후 지폐의 통과에 의해 크기센서의 출력신호가 변화하였을때 그 변화된 출력신호와 기준레벨신호를 상호 비교하여 레벨의 변환부분을 지폐에 의해 가려진부분으로 인식하여 지폐의 크기를 검출토록하므로서, 크기센서 부품의 손상이나 크기센서를 구성하는 포토다이오드에 이물질이 끼여서 광원의 세기가 변화되더라도 지폐의 크기를 정확하게 감지할 수 있도록 한 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

지폐계수기의 지폐급지측에 다수의 포토다이오드를 배열설치하여서 된 좌측 및 우측 PDA(Photo Diode Array)센서와, 상기 좌측 및 우측 PDA센서의 감지신호를 스위칭하는 제 1 및 제 2 아날로그스위치를 포함하는 것에 있어서,

지폐가 PDA센서를 통과하지 않을때 PDA센서의 출력신호레벨을 이미지 스캔하여 기준레벨이미지로서 저장하는 이미지메모리와, 지폐 계수시 PDA센서로 지폐가 통과함에 따라 변화된 PDA센서의 출력레벨을 입력받고, 상기 출력레벨과 이미지메모리에 저장되어있는 기준레벨이미지를 상호 비교하여 두신호의 차이값으로 지폐에 의해 가려진 부분의 크기를 판단하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과를 디지탈신호로 변환시키는 신호변환기 로 구성된 A/D변환부와;

상기 A/D변환부에서 출력되는 디지탈감지신호로서 현재 통과하는 지폐가 권종인지 이권종인지를 판단하는 제어부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 크기센서의 신호처리장치를 보인 블럭도.

도 2 의 (가)(나)는 본 발명의 신호처리과정을 설명하기위한 파형도.

도 3 은 본 발명에 적용된 A/D변환부를 보인 회로도.

도 4 는 종래의 PDA센서를 보인 도면.

도 5 의 (가)(나)는 정상 및 비정상상태의 PDA센서 출력파형을 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 좌측 PDA센서, 11: 우측 PDA센서,

12: 제 1 아날로그스위치, 13: 제 2 아날로그스위치,

20: A/D변환부, 21: 이미지메모리,

22: 비교부, 23: 신호변환기,

24: 제어부,

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 10과 11은 다수의 포토다이오드를 일렬로 배열설치하고, 포토다이오드와 대향된 위치에 포토다이오드의 광원을 감지하기위한 수광부를 설치하여 구성한 좌측 PDA센서와 우측 PDA센서를 나타낸다.

상기한 좌측PDA센서(10)와 우측PDA센서(11)는 각각 설치부재의 전면 좌측과 우측에 각각 설치되며, 좌우측PDA센서(10,11)의 출력신호들은 각각 제 1 및 제 2 아날로그스위치(12,13)를 통해 A/D변환부(20)로 공급된다.

상기 A/D변환부(20)는 좌우측PDA센서(10,11)의 기준레벨을 이미지화하여 자체 저장하며, 이후 지폐가 좌우측PDA센서(10,11)를 통과함에 따라 변환된 센서(10,11)의 출력신호를 상기 기준레벨과 비교하여 그 차이로서 지폐의 크기를 연산하고, 그 연산결과를 디지탈신호로 변환시켜 제어부(24)로 출력하도록 구성한다.

A/D변환부(20)는 이미지메모리(21), 비교부(22), 신호변환기(23)로 대별 구성된다.

이미지메모리(21)는 좌우측PDA센서(10,11)의 기준레벨, 즉, 지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하지 않을때 출력되는 PDA센서(10,11)의 초기 출력신호를 이미지화하여 저장한다.

PDA센서(10,11)의 초기 출력신호는 PDA센서(10,11)를 구성하는 포토다이오드의 상태에 따라 도 5 의 (가)와같이 일정한 레벨을 형성할수도 있고, 도 5 의 (나)와같이 부분적으로 왜곡된 형태를 나타낼 수도 있다.

즉, 지폐를 계수하기 전의 PDA센서(10,11)의 상태를 그대로 나타내는 것이상기 기준레벨이라고 할 수 있다.

상기 비교부(22)는 PDA센서(10,11)에서 출력되는 감지신호와 이미지메모리(21)에 저장되어있는 기준레벨을 상호 비교하여 지폐에 의해 가려진부분, 즉, 지폐의 크기를 연산하는 부분이다.

지폐가 계수되어 지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하게되면 그 지폐가 가려진 부분이 기준레벨보다 낮게 출력되기 마련이며, 이러한 PDA센서(10,11)의 출력신호를 비교부(22)가 입력받아 이미지메모리(21)에 저장되어있는 기준레벨과 상호 비교하여 두 신호의 차이값을 이용하여 지폐에 의해 가려진부분(지폐의 크기)을 연산하여 출력하는 것이다.

상기 신호변환기(23)는 상기 비교부(22)의 연산결과, 즉, 지폐의 크기를 연산한 결과를 디지탈신호로 변환시켜 제어부(24)로 출력하는 기능을 가진다.

상기 제어부(24)는 A/D변환부(20)에서 출력되는 지폐의 크기정보를 자체 저장되어있는 지폐크기의 기준정보와 비교하여 권종 또는 이권종 여부를 판단하게된다.

한편, 도 3 은 본 발명에 적용된 A/D변환부(20)의 회로도를 도시한 것으로서, 비교부(22)를 구성하는 다수의 비교기의 일측 단자로 PDA센서(10,11)의 출력신호가 입력되고, 타측 단자로는 이미지메모리(21)에서 출력되는 기준레벨이 공급되고 있으며, 상기 비교부(22)의 연산결과가 신호변환기(23)로 공급되어 디지탈신호로 변환 출력됨을 알 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 동작설명은 PDA센서(10,11)의 기준레벨이 도 2 의 (가)와같은 경우를 예로하여 설명하기로 한다.

전원이 공급되면 좌우측 PDA센서(10,11)의 감지신호가 아날로그스위치(12,13)를 통해 A/D변환부(20)로 공급된다.

이때, 지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하지 않은 상태의 출력신호, 즉, 기준레벨을 이미지메모리(21)가 자체 저장한다.

상기 기준레벨은 지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하지 않은 상태를 나타내므로, 현재상태(포토다이오드의 불량이나 이물질이 끼어 광원의 세기가 약해진 상태)의 PDA센서(10,11)의 출력레벨 형태를 그대로 반영하는 것이다.

이와같은 상태에서 지폐의 계수가 시작되면, 지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하게되고, 이에의해 PDA센서(10,11)의 출력신호는 지폐에 의해 가려진부분 만큼이 로우상태로 출력되어 도 2 의 (나)와같은 상태가 된다.

상기와같은 출력신호가 비교부(22)로 입력되면, 상기 비교부(22)는 입력되는 출력신호와 이미지 메모리(21)에 저장되어있는 기준레벨을 상호 비교하여, 두 신호의 차이(T1)값으로 지폐의 크기를 연산하여 신호변환기(23)로 출력한다.

즉, 지폐 계수시 PDA센서(10,11)에서 출력되는 신호가 도 2 의 (나)와같은 경우 T2구간이 지폐에 의해 가려지지 않은 구간이 되고, T1 구간이 지폐에 의해 가려진 구간이 되며, 비교부(22)는 출력신호와 기준레벨을 상호비교하여 그 신호들의 차이값으로서 지폐에 의해 가려진부분(T1)을 검출하여 지폐의 크기를 연산하게되는 것이며, 이 연산결과는 신호변화기(23)로 출력되어 디지탈신호로 변환된 후제어부(24)로 공급된다.

상기 제어부(24)는 A/D변환부(20)로부터 공급되는 연산결과, 즉, 지폐의 크기정보로서 현재 계수되는 지폐가 권종인지 이권종인지를 판별하게되는 것이다.

이상에서 설명된 바와같이 본 발명은 크기센서(PDA센서)의 기준출력레벨을 이미지화하여 기준레벨신호로서 저장하고, 이후 지폐의 통과에 의해 크기센서의 출력신호가 변화하였을때 그 변화된 출력신호와 기준레벨신호를 상호 비교하여 레벨의 변환부분을 지폐에 의해 가려진부분으로 인식하여 지폐의 크기를 검출토록하므로서, 크기센서 부품의 손상이나 크기센서를 구성하는 포토다이오드에 이물질이 끼여서 광원의 세기가 변화되더라도 지폐의 크기를 정확하게 감지할 수 있도록 한 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (1)

1. 지폐계수기의 지폐급지측에 다수의 포토다이오드를 배열설치하여서 된 좌측 및 우측 PDA센서(10,11)와, 상기 좌측 및 우측 PDA센서(10,11)의 감지신호를 스위칭하는 제 1 및 제 2 아날로그스위치(12,13)와, 상기 PDA센서(10,11)를 통과하는 지폐크기정보를 디지탈신호로 변환시켜 출력하는 A/D변환부(20)와, 상기 A/D변환부(20)에서 출력되는 디지탈감지신호로서 현재 통과하는 지폐가 권종인지 이권종인지를 판단하는 제어부(24)를 포함하는 것에 있어서,

   상기 A/D변환부(20)는

   지폐가 PDA센서(10,11)를 통과하지 않을때 PDA센서(10,11)의 출력신호레벨을 이미지 스캔하여 기준레벨이미지로서 저장하는 이미지메모리(21)와;

   지폐 계수시 PDA센서(10,11)로 지폐가 통과함에 따라 변화된 PDA센서(10,11)의 출력레벨을 입력받고, 상기 출력레벨과 이미지메모리(21)에 저장되어있는 기준레벨이미지를 상호 비교하여 두신호의 차이값으로 지폐에 의해 가려진 부분의 크기를 판단하는 비교부(22); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로하는 지폐계수기용 크기센서의 신호처리장치.