KR101159961B1 - 매체 두께 검지 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 변위 검지 센서를 밀하게 배치하여도 각 변위 검지 센서의 자계가 간섭하지 않고, 매체의 두께를 정확하게 검지할 수 있는 매체 두께 검지 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 검지 롤러(34a～34f)마다 변위 검지 센서(33a～33l)를 쌍으로 설치하고, 그 쌍으로 설치된 각 변위 검지 센서(33a～33l)의 코일로부터 발생시킨 자계의 변화에 의해 검지 롤러(34a～34f)가 탄성 변위한 롤러 변위량을 검지하여 매체의 두께를 검지하는 장치로서, 상기 검지 롤러(34a～34f)의 축 방향을 따라서 배열된 복수의 변위 검지 센서(33a～33l)를, 그 배열 방향으로 인접하지 않는 비인접끼리별로 구분한 비인접 그룹 a, b로 나누고, 상기 롤러 변위량을 취득하는 상기 비인접 그룹 a, b를 절환하는 구성이다.

Description

매체 두께 검지 장치{MEDIA THICKNESS DETECTING APPARATUS}

본 발명은, 자동 거래기로 거래 이용되는 지폐, 유가 증권, 수표 등의 매체의 두께를 검지하는 매체 두께 검지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금융 기관 등의 자동 거래 코너에 설치되는 자동 거래기에 내부 구성되는 지폐 취급 장치에서는, 유통 지폐의 열화 상태나 변조 지폐를 식별하는 것이 중요하며, 그로 인해 지폐 취급 장치의 내부에는 지폐 식별 장치가 구비되어 있다.

최근, 지폐의 위조, 변조 기술은 교묘화되어 있고, 지폐, 유가 증권, 수표 등의 각종 매체(이하, 지엽류라고 칭함)를, 미소한 테이프, 종이, 시일 등으로 세공된 변조권이 나돌고 있어, 이들 변조권의 두께의 특징을 정확하게 검지하여 식별 할 필요가 있다. 이로 인해, 두께 검지 장치의 검지 정밀도를 높일 필요가 있었다. 그 일례로서, 지엽류가 위조되어 있는지의 여부를 지엽류의 두께에 의해 식별하는 지엽류의 두께 검출 장치가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

상기 지엽류의 두께 검출 장치에 개시되어 있는 검지 기술은, 기준 롤러와, 지엽류의 두께에 따라서 탄성 변위하는 검지 롤러를 쌍으로 설치하고, 이들 롤러 사이에서 지엽류를 1매씩 협지 반송하는 것에 의해, 테이프 등이 점착된 부분의 불룩함을 검지 롤러가 탄성 변위하여 검출하고, 그 변위량을 변위 검지 센서가 검지하여 테이프 등이 점착되어 있는 것을 검출하는 것이다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-4206호 공보

그러나, 상술한 검지 기술에서는 지면이 넓은 검지 범위의 전부를 정확하게 검지할 필요가 있다. 이를 위해서는, 지엽류의 미검지 영역을 극력 없애도록 반송 폭 방향으로 복수 배치되어 있는 변위 검지 센서의 배치 간격을 좁게 하여 그 변위 검지 센서간의 간극을 없애도록 밀하게 배열할 필요가 있다.

그런데, 변위 검지 센서의 배치 간격을 밀하게 한 경우는, 인접하는 변위 검지 센서끼리 자계의 간섭을 유기하고, 근접할수록 간섭이 심하게 되어 정확하게 측정할 수 없게 된다. 이와 같은 점에서 변위 검지 센서의 배치 간격을 밀하게 하는 데 있어서는 한계가 생겨, 현재에는 변위 검지 센서의 배치 간격을 일정 간격 이상으로 둘 필요가 있어, 이로 인해 지엽류의 두께 검지 정밀도를 향상시킬 수 없었다. 그 때문에, 예를 들면 졉혀진 지폐나 찢어진 지폐 등과 같이 손상된 유통 지폐가 반송되어 온 경우, 매수를 정확하게 계수할 수 없다고 하는 문제를 갖고 있었다.

따라서 본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하고, 복수의 변위 검지 센서를 밀하게 배치하여도 인접하는 변위 검지 센서의 자계가 간섭하지 않고, 매체의 두께를 정확하게 검지할 수 있는 매체 두께 검지 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 기준 롤러와, 탄성 부재를 내장하여 직경 방향으로 탄성 변위 허용함과 함께, 상기 기준 롤러에 대향하여 동일 축 방향으로 복수의 검지 롤러를 배치한 검지 롤러군과, 상기 대향하는 기준 롤러와 검지 롤러군과의 적어도 일측을 회전 구동하여 양 롤러 사이에서 매체를 협지 반송하는 반송 수단과, 상기 검지 롤러마다 변위 검지 센서를 쌍으로 설치하고, 그 쌍으로 설치된 각 변위 검지 센서의 코일로부터 발생시킨 자계가 변화하는 것에 기초하여, 상기 검지 롤러가 탄성 변위한 롤러 변위량을 검지하는 변위 검지 센서군을 구비하여 구성되는 매체 두께 검지 장치로서, 상기 검지 롤러의 축 방향을 따라서 배열된 복수의 변위 검지 센서를, 그 배열 방향으로 인접하지 않는 비인접 변위 검지 센서끼리별로 구분한 비인접 그룹으로 나누고, 상기 비인접 그룹을 절환하여 상기 롤러 변위량을 취득하도록 하는 절환 수단을 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 인접하는 변위 검지 센서간의 자계의 간섭을 회피하는 것이 가능하게 되고, 변위 검지 센서간을 밀하게 배치하여도, 고해상도의 검지 정밀도를 안정적으로 얻을 수 있다.

도 1은 지폐 반송 장치의 내부 구성도.
도 2는 식별부의 내부 구성도.
도 3은 검지 롤러와 변위 검지 센서와의 배치 관계를 도시하는 정면도.
도 4는 검지 롤러의 변위 상태의 일례를 도시하는 주요부 정면도.
도 5는 변위 검지 센서의 비인접 그룹별로 각 채널을 절환한 상태를 도시하는 설명도.
도 6은 기판 일체형의 변위 검지 센서를 일부 전개하여 도시하는 사시도.
도 7은 지그재그 형상으로 배치한 검지 롤러와 변위 검지 센서와의 배치 관계를 도시하는 평면도.
도 8은 두께 검지 장치의 제어 회로 블록도.
도 9의 (a)는 지폐 매수 판정 시의 각 채널에서의 검지 데이터를 도시하는 타임차트, 도 9의 (b)는 각 채널의 합에 의해 지폐의 매수 판정을 행하는 검지 데이터를 도시하는 타임차트.
도 10은 변조권 검지 시의 검지 데이터를 도시하는 타임차트.
도 11은 변조권 검지 시의 구체적인 판정 상태를 도시하는 설명도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도면은 은행 등의 금융 기관에 설치되는 예를 들면 현금 자동 입출금 장치(ATM)를 도시하고, 그 ATM에 내장되는 식별부의 두께 검지 성능을 높인 실시 형태를 나타낸다.

<실시예>

도 1은 본 발명의 일 실시예인 ATM에 내부 구성되는 지폐 반송 장치를 도시하고, 이 실시예에서는 매체의 일례로서 지폐를 처리한 경우에 대해서 설명한다.

이 지폐 반송 장치에서, 참조 부호 1은 계수한 지폐를 일시적으로 집적하는 일시 보류부, 참조 부호 2는 지폐의 금종(金種), 진위, 방향, 손상의 정도를 식별하는 식별부, 참조 부호 3a～3d는 지폐를 종류별로 집적하는 수납부, 참조 부호 4는 식별부(2)에 의해 리젝트된 지폐를 수납하는 회수부, 참조 부호 5는 입금구(20), 식별부(2), 일시 보류부(1), 셔터가 달린 출금구(21), 반환구(22)를 루프하여 지폐를 반송하는 상부 반송로, 참조 부호 6은 상부 반송로(5)로부터 수납부(3a～3d) 및 회수부(4) 위를 경유하여 다시 상부 반송로(5)에로 지폐를 반송하는 하부 반송로, 참조 부호 7은 입금구(20)로부터 상부 반송로(5)에로 지폐를 반송하는 입금구 반송로, 참조 부호 8은 상부 반송로(5)로부터 셔터가 달린 출금구(21)에로 지폐를 반송하는 출금구 반송로, 참조 부호 9는 상부 반송로(5)로부터 반환구(22)에로 지폐를 반송하는 반환구 반송로, 참조 부호 10은 상부 반송로(5)로부터 일시 보류부(1)에로 지폐를 반송하는 일시 보류부 수납 반송로, 참조 부호 11은 일시 보류부(1)로부터 상부 반송로(5)에로 지폐를 반송하는 일시 보류부 조출(繰出) 반송로, 참조 부호 12a～12d는 하부 반송로(6)로부터 수납부(3a～3d)에로 지폐를 반송하는 수납부 수납 반송로, 참조 부호 13a～13d는 수납부(3a～3d)로부터 하부 반송로(6)에로 지폐를 반송하는 수납부 조출 반송로, 참조 부호 14는 하부 반송로(6)로부터 회수부(4)에로 지폐를 반송하는 회수부 반송로, 참조 부호 15는 지폐가 통과하는 것을 검지하는 통과 센서, 참조 부호 16은 지폐를 반송하는 방향을 절환하는 게이트, 참조 부호 17은 입금구(20)에 지폐가 있는지의 여부를 검지하는 입금구 지폐 검지 센서, 참조 부호 18은 셔터가 달린 출금구(21)에 지폐가 있는지의 여부를 검지하는 출금구 지폐 검지 센서, 참조 부호 19는 반환구(22)에 지폐가 있는지의 여부를 검지하는 반환구 지폐 검지 센서이다.

도 2는 식별부(2)의 주요 구성을 도시한 개략도이다.

이 식별부(2)는, 여기에 안내된 지폐(30)를 반송하면서 식별하는 지폐 반송 기구(31)가 구비되어 있다. 이 지폐 반송 기구(31)에는 반송로 폭에 가설되어 상하로 대향하는 상부 반송 롤러(23a)와 하부 반송 롤러(23b)를 구비한 반송 롤러부(23)가 설치되어 있다. 이들 상하 반송 롤러(23a, 23b)는 도시하지 않은 반송 모터로부터의 회전력이 전달되어 회전하고, 여기에 지폐(30)가 가로로 긴 수평 상태로 안내되고, 그 지폐(30)를 상하로부터 협지하여 1매씩 반송한다. 또한, 접혀진 지폐나 찢어진 지폐 등의 손상된 유통 지폐에 대해서도 스무스하게 반송할 수 있도록, 겹쳐 송출하는 것을 가능하게 한 반송 허용성이 높은 구성을 갖고 있다.

또한, 식별부(2)에서는 반송 롤러부(23)에 이어서, 지폐(30)의 투과량이나 잉크의 투과량을 체크하는 컬러 리니어 센서(24)와, 지폐(30)에 도포되어 있는 자기 잉크의 자성을 식별하는 자기 센서(25)와, 지폐(30)의 두께, 테이프의 유무, 쓰레드 등의 요철을 검지하는 두께 센서(26)와, 상기 지폐 반송 기구(31)에서의 반송 구동에 기초하는 지폐(30)의 반송 거리에 동기하여 클럭 신호를 출력하는 인코더(27)와, 상기 두께 센서(26)의 검지 데이터로부터 금종, 매수, 진위를 판정하는 제어부(28)가 구비되어 있다.

따라서, 식별부(2)에서는 여기에 안내되어 온 지폐(30)가 어떤 금종인지를 식별하고, 또한 진권인지 위조권인지를 식별하고, 또한 1매인지 2매인지 혹은 3매 이상의 지폐(30)인지를 식별하여, 거래 이용되는 지폐(30)를 관리하고 있다. 또한, 지폐 반송 기구(31)는 왕복 어느 쪽의 방향으로부터 지폐(30)가 반송되어 오더라도 식별할 수 있도록 구성되어 있다.

다음으로, 식별부(2)에 구비되는 두께 센서(26)의 구체적인 구성에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다.

이 두께 센서(26)는, 지폐 반송 기구(31)의 반송 구동계로부터 회전력이 전달되는 회전축으로서의 기준 롤러 축(37)과, 이 기준 롤러 축(37)의 동일 축 방향으로 협폭 간격으로 예를 들면 6개 배치되는 기준 롤러(36)와, 그 6개의 기준 롤러(36)에 대향하여 검지 롤러 축(38) 위에 배치되는 6개의 검지 롤러(34a～34f)와, 이들 6개의 검지 롤러(34a～34f)가 기준 롤러(36)에 압박되어 종동 회전하는 검지 롤러군(34)과, 상기 검지 롤러(34a～34f)마다 예를 들면 2개씩 대향시켜 배치되는 합계 12개의 변위 검지 센서(33a～33l)와, 각 변위 검지 센서(33a～33l)의 코일로부터 발생시킨 자계가 변화되는 것에 기초하여, 상기 검지 롤러(34a～34f)가 탄성 변위된 롤러 변위량을 검지하는 변위 검지 센서군(33)과, 그 변위 검지 센서군(33)으로부터의 입력 데이터를 처리하는 센서 처리부(35)가 배치되어 있다. 상기 기준 롤러(36)는 반송 폭 방향으로 6개 배치한 예를 나타냈지만, 1개의 긴 롤러 축으로 구성할 수도 있다.

도 4는 두께 센서(26)의 일부를 확대하여 도시하는 주요부 설명도이다. 여기서는 두께 센서(26)의 설명상, 상하 방향으로 2개의 변위 검지 센서(33a, 33b)와 검지 롤러(34a)와 기준 롤러(36)로 이루어지는 좌측 검지부와, 그 우측의 상하 방향으로 2개의 변위 검지 센서(33c, 33d)와 검지 롤러(34b)와 기준 롤러(36)로 이루어지는 우측 검지부와의 2조를 예로 들어 설명한다.

상기 검지 롤러(34a, 34b)는, 금속 등의 원통형의 부재로 이루어지는 외륜(32a)과, 그 중심축으로 되는 검지 롤러 축(38)과의 사이에, 고무 등의 부드러운 탄성 부재(39a, 39b, …)를 충전하여 구성하고 있다. 한편, 기준 롤러(36)는 금속으로 구성되고, 외주면이 변위되지 않는 기준면으로서 설치되고, 여기에 상기 검지 롤러(34a, 34b)가 쌍으로 접해 있다.

이에 의해, 좌우 양측의 기준 롤러(36, 36)와 좌우 양측의 검지 롤러(34a, 34b)와의 2조의 롤러면간에 지폐(30)가 물려 들어가면, 탄성 부재(39a, 39b)가 지폐(30)의 두께 분만큼 변형하여 외륜(32a, 32b)이 상방향으로 변위한다.

이 변위량을 좌측의 2개의 변위 검지 센서(33a, 33b)와 우측의 2개의 변위 검지 센서(33c, 33d)로 검지하여, 지폐(30)의 두께에 따른 검지 신호를 출력한다. 검지 신호는, 센서 처리부(35)에서 신호를 처리하고, 그 변위분에 대해서, 디지털 신호를 제어부(28)에 보낸다. 제어부(28)에서는, 보내져 온 지폐(30)의 두께 데이터로부터 지폐(30)가 2매 이상 겹쳐서 반송되고 있지 않은지, 테이프 등이 붙여진 변조권이 아닌지, 진권인지 위조권인지의 여부를 판정한다.

또한, 1개의 검지 롤러(34a)에 대해, 양단에 2개의 변위 검지 센서(33a, 33b)를 대향시켜 배치하는 것에 의해, 예를 들면 지면에 테이프 TA가 붙여져 있는 경우는(도 4 참조), 그 테이프 TA의 양단부가 좌우의 검지 롤러(34a, 34b)에 걸쳐서 접촉하고, 그 테이프 TA 위를 양 검지 롤러(34a, 34b)가 동시에 한쪽으로 올라타 상반되는 방향으로 기울어지므로, 검지 롤러(34a, 34b)의 변위를 검지할 수 있다.

지폐(30)의 넓은 검지 범위를 정확하게 검지하기 위해서는, 지폐(30)의 미검지 영역을 극력 없애도록 복수의 변위 검지 센서(33a～33l)의 배치 간격을 좁게 하여 그 센서간의 간극을 없애도록 배열하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 반송 폭 방향에 걸쳐서 배열되어 있는 각 변위 검지 센서(33a～33l)의 배치 간격을 좁게 하여 밀하게 배치하고 있다.

따라서, 이들 변위 검지 센서(33a～33l)는, 인접하는 변위 검지 센서끼리 서로 자계가 간섭하게 되는 정도로 접근한 거의 간극이 없는 간격으로 배치하고 있다. 이와 같이 변위 검지 센서(33a～33l)의 간격을 밀하게 배치하여도 서로 인접하는 변위 검지 센서(33a～33l)의 자계가 간섭하지 않고, 지폐(30)의 두께를 정확하게 검지할 수 있다고 하는 두께 검지 기술을 다음에 설명한다.

이 두께 검지 기술은 검지 롤러(34a～34f)의 축 방향을 따라서 배열된 복수의 변위 검지 센서(33a～33l)를, 그 배열 방향으로 인접하지 않는 비인접끼리별로 구분한 2개의 비인접 그룹인 2 채널(도 5에서는 채널 a, 채널 b)로 나누고, 그 나눈 비인접 그룹에의 발진 전압의 출력을 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 교대로 절환하는 (ON/OFF)기술이다.

예를 들면, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 변위 검지 센서(33a～33d)에서, 끝으로부터 홀수 번호 그룹(33a, 33c, …)과, 짝수 번호 그룹(33b, 33d, …)과의 2개의 그룹으로 구분하고, 이들 그룹별로 발진 전압의 출력을 교대로 ON/OFF하여 절환한다. 즉, 홀수 번호 그룹(33a, 33c, …)이 발진하고 있는 동안은, 짝수 번호 그룹(33b, 33d, …)의 발진이 정지되어 있다.

이들 2 종류의 그룹을 발진 제어할 때, 각 변위 검지 센서가 출력(발진)하는 경우에, 인접하는 변위 검지 센서가 동시에 출력(간섭)하지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 그룹 분류가 간섭 회피 수단으로 된다.

이와 같이, 변위 검지 센서의 코일에 소정의 주파수를 발진시켜 자계를 발생시키지만, 이들 변위 검지 센서(33a～33d)로부터의 발진 타이밍은 동시에 발진시키지 않고, 1개 건너 뛴 간격으로 구획한 2 종류의 그룹을 교대로 발진시키기 위해, 그 변위 검지 센서를 밀하게 배치하여도 인접하는 변위 검지 센서로부터의 자계의 영향을 받는 일은 없다.

이에 의해, 변위 검지 센서간의 자계의 간섭을 회피하는 것이 가능하게 되고, 변위 검지 센서간을 밀하게 배치하여도 고해상도의 검지 정밀도를 안정적으로 얻는 것이 가능하게 된다.

도 6은 기판 일체형의 변위 검지 센서의 구성예를 나타내고, 기판(61)에 변위 검지 센서로서의 복수의 코일(62)을 협폭 간격으로 프린트 배선하고, 이 프린트 배선한 기판(61)을 예로 들면 4층 서로 겹치게 한 일체형 기판(63)을 구성한다. 이 일체형 기판(63)을 이용함으로써, 코일(62) 간격을 좁게 할 수 있다. 이 결과, 소형이면서 정밀도가 좋은 검지 코일로 되고, 고검지 정밀도를 갖고 컴팩트하게 조립할 수 있다.

또한, 코일에 의한 자계 변화를 변위 검지 센서로서 설명하였지만, 예를 들면 영구 자석 등을 메카니컬적으로 ON/OFF하도록 하여도 된다. 또한, MR 소자(자기 저항 소자), MI 소자(자기 임피던스 소자), 홀 소자 등의 자계 검지 센서를 이용하여도 된다.

그런데, 상기 설명에서는 자계의 영향을 회피한 특유한 검지 기술을 설명하였지만, 더욱 검지 정밀도를 높일 수도 있다. 즉, 상기 변위 검지 센서(33a～33l)의 배치 구성의 경우, 복수 배치되는 검지 롤러(34a, 34b, …)의 인접 간격은, 직접 지폐(30)에 접촉하지 않는 부분으로 되고, 비검지 위치의 반송 간극(72)(도 7 참조)이 생기고 있다. 이 때문에, 그 반송 간극(72)에 대해서도 보충하여 검지할 수 있도록 구성하는 일례를 다음에 나타낸다.

도 7은 평면에서 보아 지그재그 형상으로 배치한 검지 롤러(34a, …)와 변위 검지 센서(33a, …)와의 배치 관계를 도시하고 있다. 예를 들면, 상기 6개의 기준 롤러(36, …)(도 3 참조)와, 6개의 검지 롤러(34a～34f)와, 일체형 기판(63)에 프린트 배선되어 있는 12개의 변위 검지 센서(33a～33l)를 구비하여 구성되는 검지 유닛(71)을 지폐 반송 방향의 전단측과 후단측에 2열로 배설한다. 이 중, 전단측의 검지 롤러 사이의 비검지 위치로서의 반송 간극(72)에 후단측의 검지 롤러(34a)를 대응시켜 배치한 평면에서 보아 지그재그 형상으로 배치하여 구성하고 있다.

이에 의해, 복수의 검지 롤러(34a, 34b) 사이에는 반송 간극(72)이 반드시 생기지만, 이 반송 간극(72)에 대해서도 후단측의 검지 롤러(34a)에서 검지하도록 보충하여 지폐(30)의 전체면을 빠짐없이 검지할 수 있기 때문에, 지면의 검지 범위가 넓어도 지폐의 요철 변위를 정확하게 검지할 수 있다.

다음으로, 두께 센서(26)의 제어 구성을, 도 8을 참조하여 설명한다. 여기서는 한쪽의 채널 a와 다른 쪽의 채널 b에 대응하여 절환되는 2개의 변위 검지 센서(33a, 33b)를 제어하는 경우에 대해서 설명한다.

발진 회로(40a, 40b)는 교류 자계 발생 수단으로서 설치되고, 변위 검지 센서(33a, 33b)와 컨덴서(41a, 41b)에 의해 LC 발진을 행하고, 부성(負性) 저항으로서 트랜지스터(42a, 42b)를 이용한다. 그 후, 검파 회로(43a, 43b)에서, 발진 회로(40a, 40b)로부터의 변위 출력을 1차 검파하고, 변위 성분을 추출한다.

상기 발진 회로(40a, 40b)는 교류 자계를 발생시켰을 때, 그 교류 자계가 변화하는 것에 기초하여, 검지 롤러가 탄성 변위된 롤러 변위량을 검지하는 자려식 발진 회로이다. 이 때문에, 코일이나 컨덴서의 불균일에 의한 각 채널의 자계의 불균일에 대해 채널마다 보정할 수 있어, 정밀도가 좋은 두께 센서를 확보할 수 있다.

오프셋 보정 회로(44a, 44b)는 온도 변동이나 기계적인 변동의 불균일을 보정하는 조정 수단으로서의 회로이며, 통상은 거래 전의 지폐(30)가 없는 센서 레벨을 일정한 레벨로 하는 감산 보정 회로이다. 멀티플렉서 회로(46)에서는 상기 센서 레벨을 순차적으로 AD 컨버터(47)에 의해 절환 제어 신호(48)의 타이밍에서 AD 변환을 행하고, 변위 출력의 디지털 신호를 센서 처리부(35)에서 제어부(28)에 출력한다. 그 출력을 제어부(28) 내의 판정부(49)에 입력하고, 지폐(30)의 매수나 테이프 등의 부착물의 유무를 판정한다.

또한, 변위 출력을 판정할 때, 불휘발 메모리(45)가 기억하고 있는 두께 선형 근사식으로부터 구하는 기울기에 의해 지폐의 변위량에 환산하고, 각 부 지폐(30)의 변위량을 산출한다. 이 불휘발 메모리(45)에서는 기억 수단으로서 사전에 복수의 변위 레벨로부터 산출된 각 채널 a, b의 변위 선형 근사식의 기울기를 기억하고 있다. 또한, 미리 지폐가 없는 상태를 포함하여 지폐 두께의 롤러 변위량에 관한 2개 이상의 롤러 변위량에 따른 출력 레벨을 기억하고 있다. 이에 의해, 제어부(28)에서의 판정 처리를 쉽게 하고 있다.

그 후, 그 변위 출력을 제어부(28) 내의 판정부(49)에 입력하고, 지폐(30)의 매수나 테이프 등의 부착물의 유무를 판정한다. 이 제어부(28)에서는 지폐 통과 시에서의 변위 검지 센서(33a, …)의 입력 레벨과 상기 오프셋 보정 회로(44a, 44b)에 의해 조정된 지폐 미통과 시의 입력 레벨과의 차분을 구하는 차분 수단으로서 기능하고, 이것으로부터 안내된 출력 레벨을, 상기 불휘발 메모리(45)가 기억하고 있는 출력 레벨과 비교하여 지폐의 두께를 판정하는 것이다. 이 비교 판정 시에서는, 각 두께의 포인트간에서 선형 근사를 행하는 것에 의해 두께 변위량을 정확하게 구할 수 있다.

이에 의해, 센서의 온도나 장치의 불균일에 영향을 주지 않는 두께 변위량을 구할 수 있음과 함께, 불휘발 메모리(45)에 기억된 두께 변위량간에서는 선형성을 확보할 수 있으므로, 고다이내믹 레인지의 두께 센서를 만들 수 있다. 이 때문에, 정밀도가 좋은 두께 센서를 확보할 수 있다.

절환 제어 신호(48)는 인코더(27)(도 2 참조)와 동기하여 샘플링 타이밍 신호를 출력함과 함께, 절환 타이밍 신호를 발진 제어 회로(50a, 50b)에 출력한다. 즉, 절환 제어 신호(48)에서는 지폐 반송 기구(31)에 의한 지폐(30)의 반송 속도에 동기하여, 그 반송 방향으로 두께 검지하는 단위 검지 시간 내에서 롤러 변위량을 취득하도록 비인접 그룹별의 채널 a, b(도 5 참조)를 절환한다.

이에 의해, 반송 속도가 변화되어도 반송 방향에 대해, 해상도가 변화되지 않는 요철 변위 화상을 얻을 수 있다. 또한, 데이터 공급의 타이밍 시에서는, 인코더(27) 등으로 지폐(30)가 진행된 거리에 대한 펄스를 출력하는 기구를 구성하면 된다. 지폐(30)의 통과 속도가 미리 알려진 경우에 대해서는, 상정한 지폐의 통과 속도에 동기한 신호를 출력하는 기구이어도 된다.

발진 제어 회로(50a, 50b)는, 절환 제어 신호(48)가 ON하고 있는 기간, 발진 회로(40a, 40b)의 부성 저항인 트랜지스터(42a, 42b)에 출력하고, 그 트랜지스터(42a, 42b)를 도통시킴으로써 고주파 발진을 행한다. 발진 회로(40a, 40b)는, 발진 제어 회로(50a, 50b)가 ON의 기간만 고주파 발진을 행한다. 따라서, 양측에 인접하는 변위 검지 센서(33a, 33b)의 각 발진 제어 회로(50a, 50b)는 동시에 한쪽을 ON으로 하고, 다른 쪽을 OFF로 하여 배타적으로 동작하고 있다.

상기 센서 처리부(35)로부터 상위 제어부로서의 제어부(28)에 데이터를 전송할 때, 다른 비인접 그룹으로 절환한 비검지 상태의 동안은, 절환 전의 검지 레벨이 계속되고 있는 것으로 하여 센서 처리부(35)가 처리 수단으로 되고, 여기서 데이터 처리한 출력 데이터를 제어부(28)에 전송한다. 이에 의해, 제어부(28)는 보통 처리할 수 있다. 이것에 의해, 절환 전의 검지 레벨이 계속되고 있는 계속 데이터로서 취급하기 위해 제어부(28)에 전송된 출력 데이터는 고해상도의 오목 볼록 변위 화상이 얻어진다.

상술한 예에서는, 12개의 채널(33a～33l) 중, 홀수 번호 그룹(33a, 33c, …)과, 짝수 번호 그룹(33b, 33d, …)과의 2개의 그룹(채널 a, b)으로 구분하였지만, 인접하는 변위 검지 센서가 동시에 출력하지 않는, 즉 간섭하지 않는 채널 구성이면, 어떤 그룹 분류를 행하여도 된다. 예를 들면, 변위 검지 센서의 간격을 2개 간격, 혹은 3개 간격으로 분리하여 구분한 변위 검지 센서를 1 그룹으로서 취급하여도 된다.

다음으로, 판정부(49)에서의 반송된 지폐(30)가 몇 매인지를 판정하는 방법에 대해, 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9의 (a)에 도시된 파형(51)에서, 종축은 각 채널 CH0, CH1, …, CH10, CH11(a, b)의 변위 출력을 도시하고, 횡축은 지폐(30)의 이동 거리를 도시하고 있다.

도 9의 (b)는 도 9의 (a)에서 설명한 각 채널의 변위 출력의 합을 나타낸 파형(52)을 도시하고 있다.

우선, 판정부(49)는 검지 롤러(34a, …) 위에 지폐(30)가 접촉하고 있는 영역을 추출한다. 이 때, 지폐(30)의 평균값이 지폐(30)의 2.5매분 상당한 임계값(53) 이상이면 3매 이상으로 판정하고, 그 미만에 대해, 지폐(30)의 1.5매분 상당한 임계값(54) 이상이면 2매로 판정하고, 임계값(54) 미만이면, 1매로 판정한다.

다음으로, 판정부(49)에서의 지폐(30)에 붙인 테이프의 판정 방법을 도 10, 도 11을 이용하여 설명한다.

도 10은 테이프를 붙인 변조권이 통과한 경우(도 4 참조)에 대해, 각 채널 a, b 중 변위 검지 센서(33a, 33b)의 파형(55)을 도시한다. 종축은 변위 출력을 도시한다. 횡축은 지폐(30)의 이동 거리를 도시한다.

이들 파형(55)의 임계값은, 지폐(30)의 두께가 장소에 따라 다른 것이나 지폐 자체의 환경 변화에 따라 지폐 전체의 두께가 변화되므로, 그 상태로는 임계값을 설정하는 것은 곤란하다. 따라서, 우선 지폐 전체가 롤러 위에 적재되어 있는 영역을 추출한다. 그 때, 도 11에 도시한 것이 지폐 전체의 두께 중심값(반송 방향과 반송 폭 방향과의 두께의 중심)을 기준으로 한 변위 출력의 파형(56)이다. 그리고, 대상 영역의 지폐 두께로부터 지폐 각 부의 볼록부 임계값(57)으로 2치화한 화상(58)을 지폐의 평면도로서 도시하고 있다. 그리고, 그 면적이 임계값(59) 이상의 크기이면, 테이프 등의 일정 크기의 부착물이 있다고 판정한다. 따라서, 지폐(30)가 2장, 3장으로 겹쳐 있는 다중 송출, 테이프, 종이 등으로 변조된 변조권을 고정밀도로 검지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 인접하는 변위 검지 센서간을 밀하게 배치하여도, 그 변위 검지 센서간의 자계의 간섭을 회피할 수 있기 때문에 고해상도의 검지 정밀도를 안정적으로 얻을 수 있다. 이 때문에, 매체의 반송 상태에 상관없이, 매체의 미세한 요철 변화 상태를 정확하게 확인하여 검지하는 것이 가능하게 되어, 지폐의 시큐러티 기능을 충족시키는 고정밀도의 판정을 할 수 있다.

본 발명은, 상술한 일 실시예에 기재된 구성에 한정되는 것이 아니라, 청구항에 기재된 기술 사상에 기초하여 응용할 수 있다. 예를 들면, 상술한 일 실시예에서는 매체의 일례로서 지폐(30)를 이용하였지만, 전표, 수표, 유가 카드, 금권 등의 다른 매체이어도 적용할 수 있다.

지폐 등을 취급하는 현금 자동 입출금 장치, 정산기, 매표기 등의 자동 거래기에 이용할 수 있다.

2 : 식별부
26 : 두께 센서
27 : 인코더
28 : 제어부
30 : 지폐
33 : 변위 검지 센서군
33a～33l : 변위 검지 센서
34 : 검지 롤러군
34a～34f : 검지 롤러
35 : 센서 처리부
36 : 기준 롤러
61 : 기판
62 : 코일
63 : 일체형 기판
71 : 검지 유닛
72 : 반송 간극
a, b : 채널

Claims (7)

1. 기준 롤러와,
   탄성 부재를 내장하여 직경 방향으로 탄성 변위 허용함과 함께, 상기 기준 롤러에 대향하여 동일 축 방향으로 복수의 검지 롤러를 배치한 검지 롤러군과,
   상기 대향하는 기준 롤러와 검지 롤러군과의 적어도 일측을 회전 구동하여 양 롤러 사이에서 매체를 협지 반송하는 반송 수단과,
   상기 검지 롤러마다 변위 검지 센서를 쌍으로 설치하고, 그 쌍으로 설치된 각 변위 검지 센서의 코일로부터 발생시킨 자계가 변화하는 것에 기초하여, 상기 검지 롤러가 탄성 변위한 롤러 변위량을 검지하는 변위 검지 센서군을 구비하여 구성되는 매체 두께 검지 장치로서,
   상기 검지 롤러의 축 방향을 따라서 배열된 복수의 변위 검지 센서를, 그 배열 방향으로 인접하지 않는 비인접 변위 검지 센서끼리별로 구분한 비인접 그룹으로 나누고, 상기 비인접 그룹을 절환하여 상기 롤러 변위량을 취득하도록 하는 절환 수단을 구비하여 구성한 매체 두께 검지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기준 롤러와 상기 검지 롤러군과 상기 변위 검지 센서군을 구비하여 구성되는 매체 두께 검지 유닛을 매체 반송 방향으로 복수 배설하고,
   상기 매체 반송 방향의 전단측과 후단측에 배설되는 매체 두께 검지 유닛의 적어도 검지 롤러가 전단측과 후단측에서, 한쪽의 검지 롤러 사이의 비검지 위치에 다른 쪽의 검지 롤러를 대응시켜 배치한 지그재그 형상으로 배치되는 구성으로 한 매체 두께 검지 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 절환 수단은,
   상기 반송 수단에 의한 매체의 반송 속도에 동기하여, 매체의 반송 방향으로 두께 검지하는 단위 검지 시간 내에서 상기 롤러 변위량을 취득하도록 상기 비인접 그룹을 절환하는 구성으로 한 매체 두께 검지 장치.
4. 제1항에 있어서,
   매체 미통과 시에서의 변위 검지 센서의 입력 레벨을 소정 레벨로 조정하는 조정 수단과,
   미리 매체 두께의 롤러 변위량에 관한 적어도 2개 이상의 롤러 변위량에 따른 출력 레벨을 기억하는 기억 수단과,
   매체 통과 시에서의 변위 검지 센서의 입력 레벨과 상기 조정 수단에 의해 조정된 매체 미통과 시의 소정 레벨과의 차분을 구하는 차분 수단과,
   상기 차분 수단이 구한 출력 레벨을, 상기 기억 수단이 기억하고 있는 출력 레벨과 비교하여 매체의 두께를 판정하는 판정 수단을 구비한 매체 두께 검지 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 변위 검지 센서가 검지한 데이터를 일시 기억하는 기억 수단과,
   다른 비인접 그룹이 상기 롤러 변위량을 취득하도록 절환하여 해당 비인접 그룹이 비검지 상태인 동안은, 절환 전의 검지 레벨이 계속되고 있는 것으로 하여 데이터 처리하는 처리 수단과,
   상위 제어부에 롤러 변위량의 데이터를 전송하는 전송 수단과,
   상기 처리 수단에 의해 처리한 출력 데이터를 상기 전송 수단에 의해 전송하는 제어 수단을 구비한 매체 두께 검지 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 변위 검지 센서를, 기판에 프린트 배선한 코일에 의해 구성한 매체 두께 검지 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 변위 검지 센서를,
   교류 자계를 발생시키는 교류 자계 발생 수단과,
   상기 교류 자계 발생 수단에서 발생한 교류 자계가 변화하는 것에 기초하여, 검지 롤러가 탄성 변위한 롤러 변위량을 검지하는 자려식 발진 회로로 구성한 매체 두께 검지 장치.

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