KR101780016B1 - 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 알에프를 이용한 지폐 판별 장치는, 알에프 신호를 방사하는 송신 안테나, 상기 송신 안테나에서 방사된 알에프 신호를 수신하는 수신 안테나, 및 상기 송신 안테나를 통해 미리 설정된 특정 주파수의 알에프 신호를 방사하고, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이에 지폐가 투입될 경우, 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부에 따라, 상기 지폐를 투과하여 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 차이가 있는 것에 기초하여 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISCRIMINATING PAPER MONEY USING RF}

본 발명은 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알에프(RF: Radio Frequency)를 이용하여 지폐의 두께, 상태, 또는 이물 부착 여부 중 적어도 하나 이상을 검출할 수 있도록 하는 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 지폐 판별 장치는 받아들인 지폐가 정당한 것인지, 지폐 유통에 적합한 것인지 어떤지를 감별한다. 예컨대 지폐의 정사(즉, 새지폐 / 헌지폐 / 훼손지폐)를 감별하거나 위조지폐인지 여부를 감별한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 지폐 판별 장치는 위조지폐감별뿐만 아니라, 지폐 계수나 지폐 정사 기능을 구비한 각종 지폐 처리 장치를 모두 포함하는 개념으로 사용된다.

상기 지폐 판별 장치는 은행, 현금수송업체, 단자회사, 환전소, 신용금고, 야간은행, 우체국과 같은 금융기관, 주유소, 유흥업소, 카지노, 대중음식점, 호텔과 같은 야간업소, 백화점, 일반사무실, 슈퍼마켓, 면세점, 대형할인점, 연쇄점, 편의점과 같이 수표 및 현금을 취급하는 사업장이나 업소에서 사용된다.

상기와 같은 지폐 판별 장치는 사용자가 요청한 출금 액수나 입금 액수에 상응하는 정확한 매수의 지폐를 계수하거나 위조지폐 여부나 지폐의 겹침 또는 이물 부착 지폐를 구별할 수 있다. 상기 계수되는 지폐에는 새로 발행된 신권 지폐뿐만 아니라, 이전에 이미 발행되어 사용되던 구권 지폐, 구겨진 지폐, 접힌 지폐, 구멍난 지폐, 이물이나 테이프가 부착된 지폐 등이 무작위로 함께 포함될 수 있다.

이때 상기 신권 지폐는 그 두께가 일정하지만, 상기 구권 지폐는 지폐의 상태에 따라 서로 다른 두께를 갖게 되며, 특히 테이프가 부착된 지폐의 경우에는 실제로는 1매이지만 지폐 상의 테이프 부착 영역에서는 1매의 두께보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다.

따라서 종래에 초음파 방식이나 이송롤러의 변위차에 의해 지폐의 상태를 검출하는 지폐 판별 장치는 1매의 구권 지폐를 2매 이상의 신권 지폐로 잘못 판별하거나, 반대로 2매 이상의 신권 지폐를 1매의 구권 지폐로 잘못 판별할 수 있는 문제점이 있었고, 얇은 테이프가 부착된 지폐를 정확히 판별하지 못하는 문제점이 있었으며, 제조 원가가 비싸다는 단점이 있었다. 또한 가시광이나 적외선광을 이용하여 지폐의 상태를 검출하는 지폐 판별 장치도 제안되어 왔으나 오류 발생 가능성이 있기 때문에 신뢰성이 낮다는 단점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2006-0060758호(2006.06.05.공개, 지폐 두께 검출 장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 알에프를 이용하여 지폐의 두께, 상태, 또는 이물 부착 여부 중 적어도 하나 이상을 검출할 수 있도록 하는 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 지폐에 인쇄된 은선, 찢어지거나 구멍 등으로 훼손된 지폐, 이물부착이나 테이프부착 또는 2매 이상의 지폐 겹침에 의해 두꺼워진 지폐까지도 검출할 수 있는 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치는, 알에프 신호를 방사하는 송신 안테나; 상기 송신 안테나에서 방사된 알에프 신호를 수신하는 수신 안테나; 및 상기 송신 안테나를 통해 미리 설정된 특정 주파수의 알에프 신호를 방사하고, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이에 지폐가 투입될 경우, 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부에 따라, 상기 지폐를 투과하여 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 차이가 있는 것에 기초하여 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 지폐 판별 방법은, 송신 안테나를 통해 미리 설정된 특정 주파수와 레벨을 갖는 알에프 신호를 방사하는 단계; 상기 송신 안테나에서 방사된 알에프 신호를 수신 안테나를 통해 수신하는 단계; 상기 알에프 신호가 방사되고 있는 상태에서 상기 송신 안테나와 수신 상기 안테나 사이에 지폐가 투입될 경우, 제어부가 상기 지폐의 투입 시 변동되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨을 검출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부에 따라 상기 지폐를 투과하여 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 차이가 있는 것에 기초하여 상기 투입된 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 알에프를 이용하여 지폐의 두께, 상태, 또는 이물 부착 여부를 검출할 수 있도록 함으로써, 지폐 판별 장치의 제작 단가를 감소시키고, 지폐에 인쇄된 은선, 찢어지거나 구멍 등으로 훼손된 지폐까지도 검출할 수 있으며, 또한 이물부착이나 테이프부착 또는 2매 이상의 지폐 겹침에 의해 두꺼워진 지폐까지도 검출할 수 있도록 함으로써 지폐 판별의 정확성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 송신 안테나와 수신 안테나의 형상을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 지폐 투입 시 투과되는 알에프 신호에 대응하여 검출되는 전압 레벨을 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 두께 판별 장치는, 송신 안테나(110), 수신 안테나(120), 및 제어부(300)를 포함한다.

상기 제어부(300)는 미리 설정된 주파수(예 : 수 ㎒ ~ 수십 ㎒)의 알에프 신호를 발진한다. 즉, 상기 제어부(300)는 미리 설정된 펄스폭과 주기(즉, PWM 파형)를 갖는 알에프 신호를 발진시킨다. 이때 상기 알에프 신호를 상기 송신 안테나(110)를 통해서 방사하기 위하여 임의의 알에프 송신신호 증폭수단(미도시)을 통해서 미리 설정된 출력 전압(예 : 수 볼트 ~ 수십 볼트)으로 증폭할 수도 있다. 또한 이러한 증폭의 정도는 수신된 알에프 신호의 품질 상태를 평가하여 게인을 변경함으로써 조정될 수 있다.

상기 송신 안테나(110)는 상기 알에프 신호(또는 증폭된 알에프 신호)를 이송중인 지폐(10)에 방사한다.

상기 수신 안테나(120)는 상기 지폐(10)를 투과한 알에프 신호를 수신한다. 여기서, '투과'라는 표현은 본 명세서상에서 기술적으로 '누설'의 의미를 포함할 수도 있다.

상기 제어부(300)는 상기 수신 안테나(110)를 통해 수신된 알에프 신호의 레벨(즉, 수신 전압 레벨)을 검출하고 분석한다.

이때 상기 수신된 알에프 신호는 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이를 투과하면서 그 투과되는 매질(예 : 공기, 종이, 테이프, 이물질 등)에 따라 알에프 신호의 레벨이 수 ㎷ 정도로 감쇠되기 때문에 상기 감쇠된 알에프 신호를 신호 처리에 용이하도록(즉, 판별 가능한 레벨이 되도록) 하기 위하여 임의의 알에프 수신신호 증폭수단(미도시)을 통해서 미리 설정된 레벨(예 : 수 볼트)로 증폭할 수도 있다.

이때 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)는 지폐(10)의 폭에 따라 다수의 채널(예 : 1CH ~ 15CH)로 구성될 수 있으며 이때 각 채널에 사용된 전자 회로 부품에 따라 특성 차이가 발생할 수 있다.

따라서 상기 제어부(300)는 상기 각 채널(예 : 1CH ~ 15CH) 별로 수신되는 알에프 신호가 동일한 매질에 대해서 동일한 특성을 갖도록 게인 조정이나 오프셋 조정을 수행할 수 있다.

이상으로 상기 실시예에서는 상기 제어부(300)가 알에프 신호의 발진과 방사 및 알에프 신호의 수신을 수행하고, 또한 상기 알에프 신호를 용이하게 처리하기 위하여 증폭과 오프셋 조정까지 모두 수행하는 것에 대해서 설명하였다. 그러나 실시예에 따라서는 상기 제어부(300)의 기능을 각기 수행하는 별도의 구성수단으로 구성함으로써 상기 제어부(300)의 부하 부담을 감소시킬 수도 있다.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 두께 판별 장치는, 송신 안테나(110), 수신 안테나(120), 알에프 송신신호 증폭부(210), 알에프 수신신호 증폭부(220), 오프셋조정부(230), 및 제어부(300)를 포함한다.

상기 제어부(300)는 미리 설정된 주파수(예 : 수 ㎒ ~ 수십 ㎒)의 알에프 신호를 발진한다. 즉, 상기 제어부(300)는 미리 설정된 펄스폭과 주기(즉, PWM 파형)를 갖는 알에프 신호를 발진시킨다. 또는 상기 제어부(300)의 제어에 따라 미리 설정된 주파수(예 : 수 ㎒ ~ 수십 ㎒)의 알에프 신호를 발진하는 별도의 알에프 발진부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

상기 알에프 송신신호 증폭부(210)은 상기 제어부(300)(또는 별도의 알에프 발진부(미도시))에서 발진한 알에프 신호를 미리 설정된 출력 전압(예 : 수 볼트 ~ 수십 볼트)으로 증폭한다.

상기 송신 안테나(110)는 상기 알에프 송신신호 증폭부(210)을 통해 증폭된 알에프 신호를 이송중인 지폐(10)에 방사한다.

상기 제어부(300)는 상기 제어부(300)(또는 별도의 알에프 발진부(미도시))가 발진하는 알에프 신호의 주파수를 조정한다. 예컨대 상기 제어부(300)(또는 별도의 알에프 발진부(미도시))는 미리 설정된 펄스폭과 주기(즉, PWM 파형)를 갖는 알에프 신호를 발진시킨다. 이때 상기 알에프 신호는 출력이 매우 낮기 때문에 상기 제어부(300)는 상기 알에프 송신신호 증폭부(210)을 통해 상기 발진된 알에프 신호의 출력 레벨(즉, 출력 전압 레벨)을 증폭한다.

또한 이러한 증폭의 정도는 수신된 알에프 신호의 품질 상태를 평가하여 게인을 변경함으로써 조정될 수도 있다. 예컨대 발진이 시작되면, 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 지폐가 없는 공기 상태에 대한 출력 신호를 제어부(300)가 수신하게 되므로 이때 적정 출력이 나오도록 게인과 오프셋 등을 조정할 수 있고, 이 조정된 상태를 기준 데이터로 이용하여 정상 지폐가 통과하거나 테이프 부착 지폐가 통과될 때 공기를 기준으로 가지고 있는 데이터보다 높은 데이터가 취득되면 그 정도에 따라 정상 지폐 또는 테이프 부착 지폐로 판별할 수 있다.

상기 수신 안테나(120)는 상기 지폐(10)를 투과한 알에프 신호를 수신한다.

상기 알에프 수신신호 증폭부(220)은 상기 수신 안테나(110)를 통해 수신된 알에프 신호의 레벨(즉, 수신 전압 레벨)을 미리 설정된 이득에 따라 증폭한다. 즉, 상기 알에프 신호는 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이를 투과하면서 그 투과되는 매질에 따라 레벨이 감쇠되기 때문에(즉, 상기 알에프 신호는 투과되는 매질(예 : 공기, 종이, 테이프, 이물질 등)에 따라 감쇠되는 정도가 달라지기 때문에) 상기 감쇠된 알에프 신호를 신호 처리에 용이하도록(즉, 판별 가능한 레벨이 되도록) 미리 설정된 레벨로 증폭한다.

상기 알에프 수신신호 증폭부(220)은 증폭률을 높이기 위해서 다단 증폭기로 구성될 수 있다.

예컨대 상기 증폭기는 오피앰프(OP AMP)를 포함할 수 있다.

상기 오프셋 조정부(230)은 상기 알에프 신호가 투과되는 동일한 매질에 대해서 각 채널(예 : 1CH ~ 15CH)별로 수신되는 알에프 신호가 동일한 특성(즉, 동일한 수신 신호 레벨)을 갖도록 오프셋 조정한다.

상기 수신 안테나(120)를 통해 수신되는 알에프 신호의 레벨이 매우 낮기 때문에(즉, 상기 알에프 신호의 수신 전압 레벨은 매질에 따라 차이가 있지만 수 ㎷로 매우 낮기 때문에) 상기 제어부(300)는 상기 알에프 수신신호 증폭부(220)을 통해 미리 설정된 증폭 이득에 따라 수신된 알에프 신호를 수 볼트 크기의 신호로 증폭한다.

이때 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)는 지폐(10)의 폭에 따라 다수의 채널(예 : 1CH ~ 15CH)로 구성될 수 있으며 이때 각 채널에 사용된 전자 회로 부품에 따라 특성 차이가 발생할 수 있다. 따라서 상기 제어부(300)는 상기 오프셋 조정부(230)을 통해 각 채널(예 : 1CH ~ 15CH)별로 수신되는 알에프 신호가 동일한 매질에 대해서 동일한 특성을 갖도록(즉, 동일한 매질에 대해 각 채널별 알에프 신호가 동일한 비율로 감쇠되어 동일한 수신 신호 레벨을 갖도록) 오프셋 조정한다.

또한 상기 제어부(300)는 상기 알에프 송신 신호 증폭부(220)를 제어하여 각 채널별로 발신하는 알에프 신호가 동일한 매질에 대해서 동일한 특성을 갖도록 각 채널에 대해 게인 조정이나 오프셋 조정을 할 수도 있고, 상기 알에프 송신 신호 증폭부(220), 상기 오프셋 조정부(230) 또는 상기 알에프 수신 신호 증폭부(230) 중 적어도 하나를 조정하여 각 채널별로 송신 또는 수신되는 알에프 신호가 동일한 매질에 대해 동일한 특성을 갖도록 제어할 수도 있다.

한편 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)는 미리 설정된 일정 간격으로 서로 대향되게 형성된다. 즉, 상기 지폐(10)를 사이에 두고 서로 반대측에 설치됨으로써 상기 지폐(10)를 투과한 알에프 신호를 수신할 수 있도록 한다.

그러나 이에 한정하지 않고, 상기 수신 안테나(120)는 상기 송신 안테나(110)가 형성된 동일측에 형성될 수도 있다. 즉, 상기 송신 안테나(110)와 상기 수신 안테나(120)가 특정 반사각을 갖도록 형성됨으로써 상기 지폐(10)에서 반사되는 알에프 신호를 수신할 수 있도록 할 수 있다. 또는, 수신 안테나(120)를 송신 안테나(110)의 반대쪽에 배치하고 또 다른 수신 안테나(미도시)를 상기 송신 안테나(110)가 형성된 동일측에 더 형성하여 알에프 신호의 투과값과 반사값을 함께 측정하여 지폐를 판별하도록 구성할 수도 있다.

다만 이하 본 실시예에서는 편의상 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)가 서로 대향되게 형성된 경우를 가정하여 설명한다.

상기와 같이 서로 대향되게 형성된 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이의 간격은 지폐가 통과할 수 있는 정도의 간격으로서 가능한 간격이 작을수록 더 바람직하다. 예컨대 상기 송신 안테나(110)와 상기 수신 안테나(120) 사이의 간격(d)은 적어도 0.2~5(mm) 이하가 될 수 있다.

도 3은 상기 도 1에 있어서, 송신 안테나와 수신 안테나의 형상을 설명하기 위한 예시도이다.

본 실시예에서 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)는 다수(예 : 1CH ~ 15CH)의 개별 안테나(112, 122)가 하나의 회로기판(111, 121) 상에 형성되는 안테나 모듈(또는 어레이 안테나)로 구성될 수 있다. 이에 따라 각 송신 안테나 모듈(110) 및 수신 안테나 모듈(120)에 형성되는 다수(예 : 1CH ~ 15CH)의 개별 안테나(112, 122)는 동일한 모양(예 : 직사각형, 정사각형 등), 동일한 크기, 및 동일한 개수(예 : 1 ~ 15개)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 개별 안테나(112, 122)는 본 실시예에서처럼 평판 형태에 국한되지 않고 다양한 모양이나 형태를 가질 수 있음에 유의한다.

이하 본 실시예에서는 상기 송신 안테나 모듈(110) 및 수신 안테나 모듈(120)을 송신 안테나(110) 및 수신 안테나(120)와 동일한 개념으로 기재하고, 상기 각 안테나 모듈(110, 120)에 형성되는 각각의 안테나를 개별 안테나(112, 122)로 기재하여 구분하기로 한다.

한편 본 실시예에서 설명하는 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)의 크기나 모양 등은 실시 환경에 따라 감도와 성능을 높일 수 있는 크기나 모양이라면 다양하게 변형될 수 있다.

예컨대, 상기 송신 안테나(110)에 형성된 다수(1CH ~ 15CH)의 개별 안테나(112)를 하나의 정사각형 모양으로 형성하여 균일 간격으로 배치하고, 마찬가지로 상기 송신 안테나(110)에 대향되게 형성되는 수신 안테나(120)의 개별 안테나(122)를 동일한 정사각형 모양으로 형성하여 균일 간격으로 배치할 수 있다.

이때 상기 송신 안테나(110) 및 수신 안테나(120)에 형성되는 개별 안테나(112, 122)의 개수(즉, 채널수)는 얼마든지 더 많거나 적게 설계될 수 있다(즉, 다채널로 설계될 수 있다).

또한 상기 송신 안테나(110) 및 수신 안테나(120)에 형성되는 개별 안테나(112, 122)의 채널은 가능한 동일한 것이 바람직하지만 반드시 동일해야 하는 것은 아니다. 가령, 상기 송신 안테나(110)에 형성되는 개별 안테나(112)는 1채널(CH) 또는 2채널(CH)로 형성하고, 그에 대향되도록 상기 수신 안테나(120)에 형성되는 개별 안테나(122)는 15채널(CH)로 형성할 수도 있다.

또한 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120)에 형성되는 적어도 하나 이상의 개별 안테나(다채널의 송신 개별 안테나 및 수신 개별 안테나)(112, 122)는 회로기판(Circuit Board)(111, 121)의 일측면에 일정한 간격으로 형성되거나 독립적 모듈로 형성될 수 있다. 또한, 송신 안테나(110) 또는 수신 안테나(120)를 복수행의 어레이 형태로 구성하되, 약간 엇갈리게 배치한 구성으로 하여 해상도를 높일 수도 있다.

한편, 이송로(미도시) 상에서 빠르게 이송되는 지폐와, 이송로 표면이나 각종 센서 표면과의 마찰 등으로 인해 정전기가 발생하여 악영향을 줄 수도 있고 상기 마찰로 인한 송수신 안테나(110, 120)의 표면 마모 문제가 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 송신 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 커버나 하우징으로 보호할 수도 있고, 송수신 안테나(110, 120) 표면상에 보호막을 피복할 수도 있으며, 정전기 제거 수단을 추가로 설치하거나 상기 보호막이나 하우징 자체를 도전성 재질로 형성하여 정전기 제거 역할을 수행하게 할 수도 있다. 이러한 정전기 문제 해결과 관련해서는 다양한 실시예들이 적용될 수 있는데, 예컨대 대한민국 특허출원 제10-2014-0038266호 또는 일본 특허 제4292015호 또는 일본 특허 제3755798호에 개시된 실시예들을 적용하거나 변형하여 응용할 수도 있다.

도 4는 상기 도 1에 있어서, 지폐 투입 시 투과되는 알에프 신호에 대응하여 검출되는 전압 레벨을 보인 예시도이다.

도 4의 (a)는 지폐가 투입되기 전에 공기(Air)만 있는 상태에서 검출된 알에프 신호의 전압 레벨을 보인 파형이고, 도 4의 (b)는 오류 유발 인자가 포함되지 않은 지폐(정상적인 두께의 지폐)를 투입할 경우에 검출된 알에프 신호의 전압 레벨을 보인 파형이고, 도 4의 (c)는 테이프와 같은 이물이 지폐에 부착된 경우에 검출된 알에프 신호의 전압 레벨을 보인 파형이다.

상기 송신 안테나(110)를 통해 알에프 신호가 방사될 경우 상기 수신 안테나(120)를 통해 검출되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨은 상기 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 달라진다.

예컨대 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 공기만 존재할 경우에는 알에프 신호의 투과율이 낮으며(a), 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 지폐(10)를 투입할 경우에는 공기만 있을 때보다 알에프 신호 투과율이 증가하게 되며(b), 또한 상기 두 안테나(110, 120) 사이에 테이프가 부착된 지폐를 투입할 경우에는 알에프 신호 투과율이 더 증가하게 된다(c).

따라서 본 발명은 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 투입되는 지폐(10)의 종류(즉, 지폐의 상태 혹은 지폐의 두께)에 따라 알에프 신호 투과율이 변하는 특성을 이용하여 지폐(10)의 두께, 상태, 또는 이물 부착 여부를 검출한다.

참고로 도 4에 도시된 각각의 그래프는 상기 수신 안테나(120)의 각 채널(예 : 1CH ~ 15CH)에서 검출된 알에프 신호의 레벨을 보인 그래프로서, 각 채널에서 검출된 알에프 신호의 레벨이 오차 범위 내에서 동일한 패턴을 보임을 알 수 있다. 즉, 본 실시예는 오프셋 조정을 통해 각 채널에서 검출된 알에프 신호의 레벨이 오차 범위 내에서 동일한 패턴(즉, 알에프 신호가 동일한 매질을 투과 시 동일한 수신 전압 레벨)을 가지도록 조정된다.

다시 말해, 상기 제어부(300)(또는 별도의 알에프 발진부(미도시))는 미리 설정된 주파수의 구형파를 알에프 신호로서 발진시키고, 상기 알에프 송신신호 증폭부(210)을 제어하여 상기 알에프 신호를 미리 설정된 출력 레벨로 증폭시켜 상기 송신 안테나(110)를 통해 방사한다.

그리고 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 지폐(10)가 투입될 경우, 상기 알에프 신호가 상기 지폐(10)를 투과하여 상기 수신 안테나(120)에 수신된다. 그리고 상기 수신 안테나(120)를 통해 수신된 알에프 신호는 상기 알에프 수신신호 증폭부(220)을 통해 증폭 및 인벨로프(envelope)시킨다.

이에 따라 상기 제어부(400)는 상기 인벨로프된 알에프 신호의 레벨을 분석하여 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부를 검출할 수 있다. 예컨대 상기 제어부(400)는 상기 알에프 신호의 수신 전압 레벨의 분석을 통해 지폐(10)에 부착된 테이프, 홀로그램, 은선(또는 부분노출 은선)을 검출할 수 있다. 특히 상기 홀로그램이나 은선은 금속성분이 포함되어 있기 때문에 채널별로 상기 알에프 신호가 투과되지 않는 특성(또는 반사되는 특성)을 이용하여 검출할 수 있다.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 판별 장치는, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 정상 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부에 따른 레벨과 파형을 판별 기준 데이터로서 저장해 놓기 위한 메모리(미도시)나 데이터베이스(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알에프를 이용한 지폐 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 지폐 판별 장치의 송신 안테나(110)를 통해 미리 설정된 특정 주파수(예 : 수 ㎒ ~ 수십 ㎒)와 레벨의 알에프 신호를 방사한다(S101).

상기와 같이 미리 설정된 특정 주파수와 레벨의 알에프 신호가 방사되면 그 알에프 신호는 상기 알에프 신호의 직진성에 따라 상기 송신 안테나(110)와 상기 수신 안테나(120) 사이에 있는 매질(예 : 공기, 지폐, 테이프 부착된 지폐, 은선이 인쇄된 지폐, 홀로그램이 인쇄된 지폐 등)을 투과한다.

물론 상기 알에프 신호는 매질에 흡수되거나 반사될 수 있으나, 본 실시예에서는 편의상 투과되는 경우에 대해서 설명한다.

상기 송신 안테나(110)에서 상기 수신 안테나(120)를 향하여 알에프 신호가 방사되는 상태에서 지폐(10)를 투입한다(S102).

상기와 같이 알에프 신호가 방사되고 있는 상태에서 상기 송신 안테나(110)와 수신 안테나(120) 사이에 지폐(10)가 투입되면, 상기 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부에 따라 알에프 신호의 투과율이 변화되고, 상기 변화되는 알에프 신호의 투과율에 따라 상기 수신 안테나(120)에서 검출되는 수신 전압 레벨에 차이가 발생한다.

이에 따라 상기 제어부(300)는 상기 지폐(10)의 투입 시 변동되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨을 검출한다(S103).

물론 상기 알에프 신호의 수신 전압 레벨을 검출하기 위해서 상기 알에프 신호는 미리 설정된 이득으로 증폭 및 인벨로프(envelope)된다.

이때 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부에 따른 알에프 신호의 수신 전압 레벨(또는 전압 파형) 데이터는 판별을 위한 기준 데이터로서 내부 메모리(미도시)나 데이터베이스(미도시)에 미리 저장되어 있다고 가정한다.

그리고 상기 제어부(300)는 상기 검출된 알에프 신호의 수신 전압 레벨과 상기 내부 메모리(미도시)에 미리 저장되어 있는 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부에 따른 전압 레벨 데이터를 비교하여(S104), 오차 범위 내에서 동일한 수신 전압 레벨을 갖는 파형을 검출한다(S105).

그리고 상기 제어부(300)는 상기 비교 검출된 수신 전압 레벨을 이용하여 상기 투입된 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부를 판단한다(S106).

한편 상기 실시예에서는 상기 알에프 신호가 지폐를 투과하는 특성을 이용하여 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부를 판단하는 방법에 대해서 설명하였으나, 실제 적용시에는 상기 알에프 신호의 반사 특성을 추가로 이용하거나 알에프 신호의 투과 특성과 반사 특성을 함께 이용하여 지폐의 두께나 상태 혹은 이물 부착 여부를 판단할 수도 있다.

한편 본 실시예에 따른 지폐 판별 장치는 단독으로 사용하는 것도 가능하지만, 기존의 지폐 판별 장치의 기능을 보완하기 위한 용도로 사용할 수도 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 송신 안테나 111 : 회로 기판
112 : 송신 개별 안테나 120 : 수신 안테나
121 : 회로 기간 122 : 수신 개별 안테나
210 : 알에프 송신신호 증폭부 220 : 알에프 수신신호 증폭부
230 : 오프셋 조정부 300 : 제어부
10 : 지폐

Claims (10)

1. 알에프 신호를 방사하는 송신 안테나;
   상기 송신 안테나에서 방사된 알에프 신호를 수신하는 수신 안테나; 및
   상기 송신 안테나를 통해 미리 설정된 특정 주파수의 알에프 신호를 방사하고, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이에 지폐가 투입될 경우, 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부에 따라, 상기 지폐를 투과하여 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 차이가 있는 것에 기초하여 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 검출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부 또는 알에프 발진부에 의해 발진된 알에프 신호를 미리 설정된 레벨로 증폭하여 상기 송신 안테나에 인가하는 알에프 송신신호 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부의 제어에 따라 상기 수신 안테나에서 검출된 알에프 신호를 미리 설정된 레벨로 증폭하는 알에프 수신신호 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 알에프 신호가 투과되는 동일한 매질에 대해서 각 채널별로 수신되는 알에프 신호가 동일한 특성을 갖도록 오프셋 조정하는 오프셋 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는,
   각기 다채널의 송신 개별 안테나 및 수신 개별 안테나가 회로 기판 상에서 일정 간격으로 배치되어 형성된 모듈 안테나이거나 어레이 안테나인 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   알에프 신호를 주파수 조정이나 증폭하여 상기 송신 안테나에 인가하거나, 상기 수신 안테나에서 검출된 알에프 신호를 미리 설정된 레벨로 증폭시키거나, 알에프 신호가 투과되는 동일한 매질에 대해서 각 채널별로 수신되는 알에프 신호가 동일한 특성을 갖도록 게인이나 오프셋 조정을 수행하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 수신 안테나를 통해 수신된 알에프 신호의 품질 상태를 평가하여 게인을 변경함으로써 상기 송신 안테나를 통해 방사될 알에프 신호의 증폭 정도를 조정하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
8. [청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

   제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 매질이 공기인 경우에 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 가장 낮으며, 상기 매질이 지폐인 경우에 상기 공기인 경우보다 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 증가되며, 상기 매질이 테이프가 부착된 지폐인 경우에 상기 지폐인 경우보다 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 더 증가되는 것에 기초하여 지폐의 두께 또는 지폐상의 이물 부착 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 장치.
   
9. 송신 안테나를 통해 미리 설정된 특정 주파수와 레벨을 갖는 알에프 신호를 방사하는 단계;
   상기 송신 안테나에서 방사된 알에프 신호를 수신 안테나를 통해 수신하는 단계;
   상기 알에프 신호가 방사되고 있는 상태에서 상기 송신 안테나와 수신 상기 안테나 사이에 지폐가 투입될 경우, 제어부가 상기 지폐의 투입 시 변동되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨을 검출하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부에 따라 상기 지폐를 투과하여 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 알에프 신호가 투과되는 매질에 따라 차이가 있는 것에 기초하여 상기 투입된 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 방법.
   
10. [청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

    제 9항에 있어서, 상기 투입된 지폐의 두께 또는 상기 지폐상의 이물 부착 여부를 판단하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 매질이 공기인 경우에 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 가장 낮으며, 상기 매질이 지폐인 경우에 상기 공기인 경우보다 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 증가되며, 상기 매질이 이물 부착 지폐인 경우에 상기 지폐인 경우보다 알에프 신호의 수신 전압 레벨이 더 증가되는 것에 기초하여 지폐의 두께 또는 지폐상의 이물 부착 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지폐 판별 방법.

Images