KR100816583B1

KR100816583B1 - 지폐 식별 장치

Info

Publication number: KR100816583B1
Application number: KR1020060031363A
Authority: KR
Inventors: 미키오 노즈; 가즈요리 도우모토; 시게루 가키미; 와타루 고토; 아키라 후지시마; 후지오 우스이
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2008-03-24
Also published as: CN1848180A; KR20060108500A

Abstract

코일(27)과 콘덴서(28)로 구성되는 병렬 접속 회로(29)에, 발진기(38)를 접속한다. 위상 비교기(39)는, 발진기(38)의 출력 신호를 위상 비교함으로써 지폐의 특징 정보를 검출한다. 식별부(61)는 검출된 특징 정보로부터 지폐의 진위를 식별한다.

Description

지폐 식별 장치{PAPER MONEY DISCRIMINATING DEVICE}

도 1은, 본 발명의 실시형태 1의 지폐 식별 장치의 블록도이다.

도 2는, 도 1에 도시한 지폐 식별 장치에 있어서의 센서와 발진기의 회로도이다.

도 3은, 도 1에 도시한 지폐 식별 장치에 있어서의 전압 제어 발진기의 회로도이다.

도 4는, 본 발명의 실시형태 2의 지폐 식별 장치로 식별하는 지폐를 도시한 도면이다.

도 5는, 본 발명의 실시형태 2의 지폐 식별 장치에 있어서의 커패시턴스 소자에 의한 지폐 식별을 도시한 도면이다.

도 6은, 본 발명의 실시형태 3의 지폐 식별 장치의 블록도이다.

도 7은, 도 6에 도시한 지폐 식별 장치에 있어서의 지연 회로의 회로도이다.

도 8은, 종래의 지폐 식별 장치의 블록도이다.

본 발명은, 지폐의 진위를 식별하는 지폐 식별 장치에 관한 것이다.

도 8은 종래의 지폐 식별 장치의 블록도이다. 삽입구(1)에 삽입된 지폐(2)는 통로(3)로 인도되어, 반송 장치(4)에 의해 반송된다. 통로(3)의 벽면에 설치된 자기 저항 소자(7)는, 지폐(2)에 부착된 특징 정보의 자기 레벨을 검출한다. 검출된 자기 레벨은 증폭기(8)로 증폭되어, 피크 홀드 회로(9)에 의해 식별하기 쉬운 형태로 변환되어, 식별부(10)에서, 지폐(2)의 진위와 종류를 식별하기 위해서, 기준 정보와 비교된다. 단자(11)는 이렇게 해서 얻어진 식별 결과를 출력한다.

지폐 식별 장치의 종래 기술로서는, 예를 들면 일본특허출원 특개 2003-85612호 공보가 알려져 있다.

그러나, 최근의 위조는 고 정밀도이므로, 지폐의 특징 정보를 상기의 자기 저항 소자에 의한 것보다 더욱 고 정밀도로 검출하는 장치가 요구된다.

본 발명의 지폐 식별 장치는, 지폐의 특징 정보에 따라 공진 주파수가 변화하는, 인덕턴스 소자와 커패시턴스 소자의 병렬 접속 회로와, 병렬 접속 회로에 접속되는 발진기와, 발진기의 출력 신호를 위상 비교함으로써, 지폐의 특징 정보를 검출하는 위상 비교부와, 검출된 특징 정보에 의해 지폐의 진위를 식별하는 식별부를 포함한다.

즉, 지폐의 특징 정보에 따라 발진기의 발진 주파수가 변화하여, 위상 비교부는, 발진 주파수를 위상 비교함으로써, 지폐의 특징 정보를 고 정밀도로 검출한다. 이에 의해, 고 정밀도의 지폐 식별이 가능해진다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 사용해 설명한다.

(실시형태 1)

도 1은, 실시형태 1의 지폐 식별 장치의 블록도이다. 삽입구(21)에 삽입된 지폐(20)는 통로(23)로 인도되어, 풀리(25)와 타이밍 벨트(26)를 갖는 반송 장치(24)에 의해 반송된다. 병렬 접속 회로(29)는, 인덕턴스 소자로서의 코일(27)과, 커패시턴스 소자로서의 콘덴서(28)의 병렬 접속으로 구성된다. 지폐(20)의 특징 정보를 추출하는 센서로서, 코일(27)을 통로(23)의 벽면에 배치한다. 코일(27)은, 페라이트 코어 상에 감겨져, 병렬 콘덴서(28)와 함께 대략 8MHz로 공진한다. 병렬 접속 회로(29)와 발진기(38)에 의해 특징 추출부(38a)를 구성한다. 지폐(20)의 특징 정보로서는, 자성체 또는 금속 또는 유전체의 사용을 상정한다.

도 2는 발진기(38)의 회로도이다. 병렬 접속 회로(29)의 일단을 결합 콘덴서(30)를 통해 트랜지스터(31)의 베이스에 접속하고, 타단을 그라운드에 접속한다. 전원(32)을, 트랜지스터(31)의 콜렉터에 접속함과 더불어, 콘덴서(33)를 통해 그라운드에 접속한다. 트랜지스터(31)의 베이스와 이미터의 사이에 콘덴서(34)를 접속한다. 트랜지스터(31)의 이미터와 그라운드의 사이에 저항(35)과 콘덴서(36)를 접속한다. 출력 단자(37)를 트랜지스터(31)의 이미터로부터 인출한다. 이렇게 해서, 콜피츠(colpitts)형의 발진기(38)를 구성한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 발진기(38)의 출력 단자(37)를 위상 비교기(39)의 한쪽의 입력에 접속한다. 위상 비교기(39)의 출력을, 컷오프 주파수 3KHz의 루프 필터(42)와 루프 앰프(60)를 통해, 전압 제어 발진기(43)의 입력 단자(45)에 접속 한다. 루프 필터(42)는, 입력과 출력 사이의 저항(40)과, 출력과 그라운드 사이의 콘덴서(41)를 갖는다. 전압 제어 발진기(43)의 출력을, 위상 비교기(39)의 다른쪽의 입력에 접속한다. 위상 비교기(39)와 루프 필터(42)와 전압 제어 발진기(43)와 루프 앰프(60)에 의해 PLL 방식에 의한 위상 비교부(60a)를 구성한다.

도 3은 전압 제어 발진기(43)의 회로도이다. 입력 단자(45)와 접속점(46)의 사이에 저항(47)을 접속한다. 접속점(46)과 그라운드의 사이에, 가변용량 다이오드(48)와 인덕터(49)의 병렬 접속 회로(50)를 접속한다. 접속점(46)을, 결합 콘덴서(51)를 통해 트랜지스터(52)의 베이스에 접속한다. 전원(32)을, 트랜지스터(52)의 콜렉터에 접속함과 더불어, 콘덴서(53)를 통해 그라운드에 접속한다. 트랜지스터(52)의 베이스와 이미터의 사이에 콘덴서(54)를 접속한다. 트랜지스터(52)의 이미터와 그라운드의 사이에, 저항(55)과 콘덴서(56)를 접속한다. 트랜지스터(52)의 이미터로부터 인출한 출력 단자(57)를, 위상 비교기(39)의 다른쪽의 입력에 접속한다. 이렇게 해서, 콜피츠형의 전압 제어 발진기(43)를 구성한다. 입력 단자(45)로부터의 입력 전압에 따라, 병렬 접속 회로(50)의 공진 주파수는 8MHz를 중심으로 대략 100Hz 변화한다. 따라서, 전압 제어 발진기(43)가 출력하는 주파수는, 8MHz를 중심으로 대략 100Hz 변화한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 루프 앰프(60)의 출력을 식별부(61)에 접속한다. 출력 단자(62)는, 식별 결과를 출력한다. 구동 모터(63)는, 식별부(61)의 지령에 따라서, 매 초 1회 지폐 식별을 행하는 정도의 일정 속도로, 반송 수단(24)을 구동한다.

이상과 같이 구성되는 지폐 식별 장치의 동작을 이하에 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 지폐(20)는 삽입구(21)로부터 통로(23)로 인도되어, 반송 장치(24)에 의해 반송된다. 지폐(20)가 반송될 때, 지폐(20)에 부착된 자성체 또는 금속 또는 유전체에 의한 특징 정보에 따라, 통로(23)의 벽면에 설치된 코일(27)의 인덕턴스가 변화하여, 그 결과 병렬 접속 회로(29)의 공진 주파수가 변화한다. 즉, 발진기(38)의 발진 주파수가, 반송되는 지폐(20)의 특징 정보에 따라 변화한다. 위상 비교기(39)는, 지폐(20)의 반송과 더불어 변화하는 발진기(38)의 출력 신호와, 전압 제어 발진기(43)의 출력 신호를 위상 비교함으로써, 지폐(20)의 특징 정보를 고 정밀도로 전압의 변화분으로서 검출한다. 본 실시형태에서는 검출의 정밀도는 0.15mm이다.

식별부(61)는, 위상 비교기(39)가 검출하는 지폐(20)의 특징 정보와, 메모리에 격납하고 있는 기준 정보를 비교하여, 지폐(20)의 진위와 종류를 식별한다. 출력 단자(62)는, 이렇게 해서 얻어지는 식별 결과를 출력한다.

(실시형태 2)

실시형태 2는, 지폐의 특징 정보를 추출하는 센서로서, 코일(27) 대신에 콘덴서(28)를 사용하는 점이 실시형태 1과 다르다. 그 밖의 구성은, 실시형태 1과 동일하다. 지폐의 특징 정보에 따라 콘덴서(28)의 용량이 변화하여, 그 결과 병렬 접속 회로(29)의 공진 주파수가 변화하여, 발진기(38)의 발진 주파수가 변화한다. 지폐에, 알루미늄 또는 유전체가 부착되어 있는 경우, 실시형태 1의 식별 장치로 식별할 수도 있지만, 실시형태 2의 식별 장치로 식별하는 것이 바람직하다.

도 4는, 실시형태 2에서 식별하는 지폐의 예로서, 지폐(74)의 평면도를 도시한다. 지폐(74)는, 알루미늄(71) 상에 복수의 자성체(72)를 도포한 시큐러티 선(73)을 폭방향으로 갖는다.

도 5에 도시한 바와 같이, 콘덴서(28)의 전극(75a, 75b)을 각각, 통로(23)의 윗쪽과 아래쪽에 배치한다. 지폐(74)는 전극(75a, 75b)의 사이를 통과해 반송된다. 시큐러티 선(73)이 전극(75a, 75b) 사이를 빠져나갈 때, 콘덴서(28)의 용량이 변화하여, 그 결과 병렬 접속 회로(29)의 공진 주파수가 변화한다. 이에 의해, 지폐(74)의 특징 정보를 고 정밀도로 검출할 수 있다.

전극(75a, 75b)은, 도 5의 점선으로 도시한 바와 같이, 지폐(74)의 양단에 배치해도 된다. 이렇게 전극(75a, 75b)을 배치하면, 콘덴서(28)는 시큐러티 선(73) 전체를 포함하므로, 안정된 검출이 가능하다.

(실시형태 3)

실시형태 3은, PLL 방식에 의한 위상 비교 회로(60a) 대신에, 지연 회로에 의한 위상 비교 회로(160a)를 사용하는 것이 실시형태 1과 다르다.

도 6은 실시형태 3의 지폐 식별 장치의 블록도이다. 실시형태 1과 동일한 구성에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 위상 비교기(139)의 한쪽의 입력에 발진기(38)의 출력 단자(37)를 접속하고, 다른쪽의 입력에 발진기(38)의 출력 단자(37)를 지연 회로(140)를 통해 접속한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 지연 회로(140)는, 입력(141)과 출력(142) 사이의 22kΩ의 저항(143)과, 출력(142)과 그라운드 사이의 1000pF의 콘덴서(144)로 구성 되며, 대략 22㎲의 지연 시간을 갖는다. 지연 회로(140)의 입력(141)을 발진기(38)의 출력 단자(37)에 접속하고, 출력(142)을 위상 비교기(139)의 다른쪽의 입력에 접속한다. 지연 회로(140)의 지연 시간은, 10㎲ 이상 1ms 이하의 범위로 설정한다. 최저의 지연 시간 10㎲는 발진 주파수의 약 10배 정도로 설정하는 것이 바람직하기 때문이다. 또, 최고의 지연 시간 1ms는 식별 회로(146)를 구성하는 마이콤의 처리 속도로부터의 제약이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 위상 비교기(139)의 출력은, 약 1kHz의 컷오프 주파수를 갖는 로우패스 필터(145)를 통해, 식별부(146)에 접속된다. 출력 단자(147)는, 식별 결과를 출력한다. 위상 비교기(139)와 지연 회로(140)와 로우패스 필터(145)에 의해, 지연 회로에 의한 위상 비교부(160a)를 구성한다.

이상과 같이 구성되는 지폐 식별 장치의 동작을 이하에 설명한다. 지폐(20)는 삽입구(21)로부터 통로(23)로 인도되어, 반송 수단(24)에 의해 반송된다. 지폐(20)가 반송될 때, 지폐(20)에 부착된 특징 정보에 따라, 통로(23)의 벽면에 설치된 코일(27)의 인덕턴스 값이 변화하여, 그 결과 병렬 접속 회로(29)의 공진 주파수가 변화한다. 즉, 발진기(38)의 발진 주파수가, 반송되는 지폐(20)의 특징 정보에 따라 변화한다. 위상 비교기(139)는, 지폐(20)의 반송과 더불어 변화하는 발진기(38)의 출력 신호와, 지연 회로(140)의 출력 신호를 비교하여, 지폐(20)의 특징 정보를 고 정밀도로 위상 차로서 검출한다. 본 실시형태에서는 검출의 정밀도는 0.15mm이다. 따라서, 시판하는 칼라 도트 프린터를 사용하는 위조를 식별할 수 있다.

위상 비교기(139)의 출력은, 필요한 정보만을 통과시키는 로우패스 필터(145)를 통해 식별부(146)에 보내어진다. 식별부(146)는, 위상 비교기(139)가 검출하는 지폐(20)의 특징 정보와, 메모리에 격납하고 있는 기준 정보를 비교하여, 지폐(20)의 진위와 종류를 식별한다. 출력 단자(147)는, 이렇게 해서 얻어지는 식별 결과를 출력한다.

또한, 지연 회로(140)에, 공지의 폴리페이즈(polyphase) 필터를 사용해도 된다. 폴리페이즈 필터의 사용에 의해, 용이하고 정확하게 지연 시간을 검출할 수 있다.

또한, 지연 회로(140)에, 90도 이상기(移相器)를 사용해도 된다. 90도 이상기의 사용에 의해 쿼드래처(quadrature) FM 검파기를 구성할 수 있으므로, 지폐의 특징 정보를 용이하게 검출할 수 있다.

본 발명의 지폐 식별 장치는, 예를 들면 자동 판매기의 지폐 식별 장치에 사용할 수 있다.

Claims

지폐 식별 장치로서,

지폐를 반송하는 통로와,

인덕턴스 소자와 커패시턴스 소자의 병렬 접속 회로와, 상기 병렬 접속 회로에 접속되는 발진기를 갖고, 상기 지폐의 특징 정보를 추출하는 특징 추출부와,

상기 특징 추출부의 출력 신호와 전압 제어 발진기의 출력 신호를 위상 비교함으로써, 상기 지폐의 상기 특징 정보를 검출하는 위상 비교부와,

상기 위상 비교부가 검출하는 상기 지폐의 상기 특징 정보로부터, 상기 지폐의 진위를 식별하는 식별부를 포함하고,

상기 인덕턴스 소자와 상기 커패시턴스 소자의, 적어도 어느 한쪽이, 상기 통로를 반송되는 상기 지폐에 근접하도록 상기 통로에 설치되는 지폐 식별 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 인덕턴스 소자는, 상기 지폐에 근접하도록 상기 통로의 벽면에 설치되는 지폐 식별 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 커패시턴스 소자는, 상기 지폐에 근접하도록 상기 통로의 벽면에 설치되는 지폐 식별 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 위상 비교부는, 상기 특징 추출부의 상기 발진기의 출력이 한쪽의 입력에 접속되는 위상 비교기와, 상기 위상 비교기의 출력이 접속되는 루프 필터와, 상기 루프 필터의 출력을 상기 식별부의 입력에 접속하는 루프 앰프와, 상기 루프 앰프의 출력과 상기 위상 비교기의 다른쪽의 입력의 사이에 접속되는 상기 전압 제어 발진기를 갖는 지폐 식별 장치.
지폐 식별 장치로서,

지폐를 반송하는 통로와,

인덕턴스 소자와 커패시턴스 소자의 병렬 접속 회로와, 상기 병렬 접속 회로에 접속되는 발진기를 갖고, 상기 지폐의 특징 정보를 추출하는 특징 추출부와,

상기 발진기의 출력 신호를 위상 비교함으로써, 상기 지폐의 상기 특징 정보를 검출하는 위상 비교부와,

상기 위상 비교부가 검출하는 상기 지폐의 상기 특징 정보로부터, 상기 지폐의 진위를 식별하는 식별부를 포함하고,

상기 인덕턴스 소자와 상기 커패시턴스 소자의, 적어도 어느 한쪽이, 상기 통로를 반송되는 상기 지폐에 근접하도록 상기 통로에 설치되며,

상기 위상 비교부는, 지연 회로와, 한쪽의 입력에 상기 특징 추출부의 상기 발진기의 출력이 접속되고, 다른쪽의 입력에 상기 지연 회로를 통해 상기 특징 추출부의 상기 발진기의 출력이 접속되는 위상 비교기와, 상기 위상 비교기의 출력이 접속되는 로우패스 필터를 갖는 지폐 식별 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 지연 회로는, 10㎲ 이상 1ms 이하의 지연 시간을 갖는 지폐 식별 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 지연 회로는, 폴리페이즈(polyphase) 필터로 구성되는 지폐 식별 장치.