KR102077117B1 - 센서 자동 레벨링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서의 출력 신호의 변화에 대하여, 기준값을 기준으로 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석하여 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 판단하는 비교기; 상기 비교기로부터 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 수신하면, 상기 센서의 신호의 변화에 따라 센서의 발광 레벨 값을 조정하는 센서 레벨 제어기; 및 상기 조정된 센서의 발광 레벨 값을 수신하여 조정된 센서의 발광 레벨 값에 따라 상기 센서의 발광부에 인가되는 전류 값을 조정하여 인가하는 센서 전류 조정기를 포함하는 센서 자동 레벨링 장치를 포함한다.

Description

센서 자동 레벨링 장치 및 방법{apparatus and method for automatic leveling sensor}

본 발명은 센서 자동 레벨링 장치 및 방법에 관한 것입니다.

ATM (금융기기)내에 들어가는 IR 센서의 감도를 적절히 조정하여 지분이나 먼지에 의해 영향을 받지 않고 안정적인 센서 출력을 유지하기 위하여, 종래의 센서 레벨링 회로에서는 세트를 초기 구동할 때 레벨을 선정하여 계속 운영하기 때문에 운영 중 지분에 의한 센서 감도 변화에 대한 대응이 불가능하였고, 센서 레벨링에 의해 세트 초기화 시간이 깁니다.

구체적으로, 종래 기술에서는 단순히 발광 센서의 전류를 조정하거나, 수광 센서의 센싱 감도를 결정하는 센싱 저항의 값을 조정하여 IR 센서의 감도를 조정하였다. 또한, 이러한 레벨링 작업은 기본적으로 세트 구동 초기에 세트 초기화를 진행하며 실시하며, 그 외 기기가 구동되지 않는 동안 수행하게 된다.

또한, 종래 기술에서는 센서의 출력을 센서를 레벨링하는 순간에만 취득하며, 그 값을 기준으로 센서 레벨을 조정한다.

이러한 종래 기술에서는 세트 초기화 시에 센서 레벨링 작업을 진행하게 되어, 초기화 진행 시간이 길어지게 되며, 거래 도중에 센서 레벨링을 진행할 수가 없어서, 거래 도중에 발생하는 지분에 의한 센서 감도 저하를 실시간으로 보정할 수 없다. 또한, 종래 기술에서는 센서를 레벨링하는 순간에만 센서 출력을 취득하여 그 값을 기준으로 센서 레벨을 조정하고, 구동 중에는 그 값을 조정하지 않으므로 구동 중 발생하는 노이즈 및 지분에 의한 센서 출력 변화를 보정할 수 없다.

따라서, 본 발명에서는 센서의 출력이 변화하는 양과 변화하는 시간을 감지하여, 이를 기준으로 센서 출력 변화가 지분에 의한 것인지, 노이즈에 의한 것인지, 실제 지폐에 의한 것인지를 판단한다. 이렇게 판단된 데이터 중 실제 지폐에 의한 변화는 CPU로 전달하게 되고, 노이즈에 의한 변화는 필터링하게 되며, 지분에 의한 변화는 레벨을 변환시켜 보정하게 된다.

본 발명은, ATM기 구동 중 지분에 의한 센서 감도 저하를 실시간으로 보정하여 안정적으로 센서를 구동하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, ATM 에서 별도의 센서 초기화를 진행하기 않아, ATM 초기화시 초기화 시간을 단축시키는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 자동 레벨링 장치는 센서의 출력 신호의 변화에 대하여, 기준값을 기준으로 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석하여 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 판단하는 비교기; 상기 비교기로부터 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 수신하면, 상기 센서의 신호의 변화에 따라 센서의 발광 레벨 값을 조정하는 센서 레벨 제어기; 및 상기 조정된 센서의 발광 레벨 값을 수신하여 조정된 센서의 발광 레벨 값에 따라 상기 센서의 발광부에 인가되는 전류 값을 조정하여 인가하는 센서 전류 조정기를 포함할 수 있다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 자동 레벨링 방법은 수신된 센서의 출력 신호와 이전에 수신된 센서의 출력 신호 사이에 차이가 발생했는지 여부를 판단하는 단계; 상기 센서의 출력 신호의 변화 요인을 수신하는 단계; 및 상기 센서의 출력 신호의 변화 요인에 따라 상기 센서의 출력 변화를 보정 여부와 상기 센서의 새로운 레벨값을 저장 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 세트 초기화 시 IR 센서 레벨링을 진행하지 않으므로 초기화 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 세트 초기화시뿐만 아니라 세트 구동 중에도 실시간으로 센서 감도를 조정하여 구동 중 발생하는 센서 감도 저하를 실시간으로 보정할 수 있어, 구동 중 센서 감도 저하에 의한 센서 오동작을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 자동 레벨링 장치의 간략한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 자동 레벨링 방법의 간략한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 자동 레벨링 방법의 간략한 순서도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 센서 출력 신호의 변화 요인을 판단하는 방법에 관련된 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 금융기기는 일 예로 지폐, 증권, 지로, 동전, 상품권 등과 같은 다양한 매체를 입수하여 입금처리, 지로수납, 상품권 교환 등과 같은 처리 및/또는 출금처리, 지로 방출, 상품권 방출 등과 같은 처리와 같은 매체 처리를 수행하는 금융업무를 수행하는 장치이다. 이러한 금융기기의 예로는 현금 방출기(CD:Cash Dispenser), 현금 입출금기(Cash Recycling Device) 등과 같은 금융자동화기기(ATM: Automated Teller Machine) 등이 될 수 있다. 하지만, 금융기기는 전술한 예에 한정되지 않고, FIS(Financial Information System)와 같이 금융업무를 자동화하는 장치가 될 수도 있다.

이하에서는 금융기기가 금융자동화기기인 것으로 가정하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 다만, 이러한 가정은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 기술사상이 금융자동화기기에 한정되어 적용되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1은 센서 자동 레벨링 장치의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.

센서 자동 레벨링 장치는 센서 전류 조정기(100), 신호 취득부(102), 신호 선택부(104), 센서 레벨 제어기(106), 비교기(108), 센서 레벨 설정기(110), 제어부(112) 및 CLK(114)를 포함할 수 있다. 제어부(112)는 장치 외부에 위치할 수도 있다.

센서 전류 조정기(100)는 멀티채널 DAC를 이용하여 여러 개의 IR 센서 발광부 전류를 조정하는 역할을 한다. 이때 결정된 전류 값으로 각 센서의 감도가 결정되게 된다. 즉, 센서 전류 조정기(100)는 조정된 센서의 발광 레벨 값을 수신하여 조정된 센서의 발광 레벨 값에 따라 상기 센서의 발광부에 인가되는 전류 값을 조정하여 인가한다.

신호 취득부(102)는 멀티채널 ADC를 이용하여 여러 개의 IR 센서 중 하나의 수광부의 출력 전압을 선택하여 디지털 값으로 변환시킨 후, 비교기 또는 신호 선택부(104)로 전달한다.

신호 선택부(104)는 비교기에서 필요로 하는 특정 IR 센서 수광부 ADC 회로에 특정 IR 센서를 선택하기 위한 신호를 발생시킨다.

센서 레벨 제어기(106)는 신호 선택부(104)로부터 순차적으로 입력된 센서의 출력 신호를 판독하되, 판독된 센서의 출력 신호가 이전에 판독된 센서의 출력 신호와 차이가 발생하면 비교부(108)로부터 해당 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 수신한다. 해당 센서의 출력 신호의 변화는 지폐에 의한 출력 변화, 노이즈에 의한 출력 변화 또는 지분에 의한 출력 변화 중 어느 하나이다. 또한, 센서 레벨 제어기(106)는 출력 신호의 변화에 따라 IR 센서 발광부 세기를 조정한다. 또한, 센서 레벨 제어기(106)는 IR 센서를 순차적으로 모니터링하여 취득한 IR 센서 데이터를 바탕으로 각각의 IR 센서에 매체가 가려짐 여부를 판별하여 CPU에 전달하는 역할을 한다.

구체적으로, 센서 레벨 제어기(106)는 판단된 출력 신호의 변화의 요인이, 상기 지폐에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서 레벨 제어기는 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 제어부로 전송하고, 상기 지분에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서 레벨 제어기는 상기 센서의 레벨을 자동으로 보정하는 작업을 행하여 센서 출력 변화를 보정하고, 상기 노이즈에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서 레벨 제어기는 상기 노이즈를 필터링한다.

비교기(108)는 취득된 특정 IR 센서 수광부 ADC 값(센서의 출력 신호)을 기존 ADC 값과 비교하여, 이 변화가 지분에 의한 변화인지, 실제 매체에 의한 변화인지, 노이즈에 의한 변화인지를 판단하여 센서 레벨 제어기(106)에 전달한다. 또한, 비교기(108)는 IR 센서 수광부 ADC의 변화된 값이 어떤 요인에 의한 변화인지를 판단하기 위하여, 기준 시간과 기준 전압을 포함하는 기준값을 기준으로 IR 센서의 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석한다. 구체적으로, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 기준 시간보다 짧고, 센서의 변화량이 기준 건압보다 크면 지폐에 의한 출력 변화로 판단한다. 또한, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 기준 시간보다 길고, 센서의 출력 신호의 변화량이 기준 전압보다 작으면 지분에 의한 출력 변화로 판단한다. 또한, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화가 지폐에 의한 출력 변화 또는 지분에 의한 출력 변화가 아니면 노이즈에 의한 출력 변화로 판단한다.

센서 레벨 설정기(110)는 센서 레벨 제어기(106)에서 처리한 결과를 바탕으로 특정 IR 센서의 레벨을 DAC에 설정한다.

제어부(112)는 센서 자동 레벨링 장치 내 장치들을 제어한다.

CLK(114)는 센서 레벨 제어기(106)가 IR 센서를 순차적으로 모니터링하는 데 필요한 CLK 신호를 발생시킨다.

도 2는 센서 자동 레벨링 방법이 수행되는 간략한 순서도이다.

센서 레벨 제어기(106)가 신호 선택부(104)를 통하여 신호 취득부(102)로부터 센서의 수광부의 출력 신호를 수신한다(S200). 센서 레벨 제어기(106)가 수신한 특정 센서의 출력 신호와 이전의 출력 신호 사이에 차이가 발생했는지 여부를 판단한다(S202). 센서 레벨 제어기(106)가 수신한 센서의 수광부의 출력 신호와 이전에 수신된 출력 신호 사이에 차이가 발생하지 않으면 이어서 다음 센서의 출력 신호를 수신한다. 또한, 센서 레벨 제어기(106)가 수신한 센서의 수광부의 출력 신호와 이전에 수신된 출력 신호 사이에 차이가 발생하면 해당 센서의 출력 신호의 변화 요인을 비교기(108)로부터 수신한다(S204).

비교기(108)는 취득된 특정 IR 센서 수광부 ADC 값(센서의 출력 신호)을 기존 ADC 값과 비교하여, 이 변화가 지분에 의한 변화인지, 실제 매체에 의한 변화인지, 노이즈에 의한 변화인지를 판단하여 센서 레벨 제어기(106)에 전달한다. 또한, 비교기(108)는 IR 센서 수광부 ADC의 변화된 값이 어떤 요인에 의한 변화인지를 판단하기 위하여, 기준 시간과 기준 전압을 포함하는 기준값을 기준으로 IR 센서의 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석한다. 구체적으로, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 기준 시간보다 짧고, 센서의 변화량이 기준 건압보다 크면 지폐에 의한 출력 변화로 판단한다. 또한, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 기준 시간보다 길고, 센서의 출력 신호의 변화량이 기준 전압보다 작으면 지분에 의한 출력 변화로 판단한다. 또한, 비교기(108)는 센서의 출력 신호의 변화가 지폐에 의한 출력 변화 또는 지분에 의한 출력 변화가 아니면 노이즈에 의한 출력 변화로 판단한다.

따라서, 비교기(108)에서 해당 센서의 출력 신호 변화 요인이 지폐에 의한 것인지 여부를 판단한다(S206). 해당 센서의 출력 신호 변화 요인이 지폐에 의한 것이라면 센서 레벨 제어기(106)는 해당 센서의 변화된 출력 신호를 제어부(112)로 전송한다(S208).

또한, 비교기(108)에서 해당 센서의 출력 신호 변화 요인이 지폐에 의한 것이 아니면, 해당 센서의 출력 신호의 변화 요인이 지분에 의한 것인지 여부를 판단한다(S210). 해당 센서의 출력 신호 변화 요인이 지분에 의한 것이라면 센서 레벨 제어기는 센서의 출력 변화를 보정하고 센서의 레벨값 저장한다(S214). 여기서 센서의 출력 변화는 센서의 발광부에 흐르는 전류를 조절하여 보정할 수 있다.

또한, 비교기(108)에서 해당 센서의 출력 신호의 변화 요인이 지분에 의한 것이 아니면 노이즈에 의한 변화 요인으로 판단한다. 이에 따라, 센서 레벨 제어기는 센서의 출력 신호에서 노이즈를 제거하여 제어부(112)로 전달한다(S212).

도 3은 센서 자동 레벨링 방법을 간략하게 설명하는 또 다른 순서도이다.

초기 세트에 전원이 인가된다(S300).

본 발명의 회로는 각 IR 센서 발광 레벨값이 변화될 때마다 센서 레벨 제어기(106) 모듈에서 그 레벨값을 저장한다. 그리고 세트 전원이 오프된 후 다시 온되었을때, 기존에 저장되어 있던 각 IR 센서 발광 레벨값으로 다시 각 IR 센서 발광 레벨을 설정한다(S302). 또한 외부 제어부의 명령으로 기존에 저장된 레벨값을 무시하고 강제로 레벨값을 설정하는 기능도 가질 수 있는데, 이는 세트가 처음 만들어져서 기존에 저장된 각 IR 센서의 레벨값이 없거나, 기기 장애에 의해 각 IR 센서의 레벨값을 신뢰못하는 경우 실행될 수 있다.

IR 센서의 발광 레벨을 설정한 후 N번째 IR 센서 ADC 값을 취득한다(S304). 비교기(108)는 취득된 ADC 값의 변화 원인을 판단한다(S306).

구체적으로, 기기를 구동하게 되면 3가지 요인에 의해 IR 센서 수광부 출력이 변화한다. IR 센서 수광부 출력이 변화하는 경우로는 첫 번째로 실제 매체(지폐 등)가 IR 센서를 가려 출력이 떨어지는 경우가 있고, 두 번째로 IR 센서에 지분이 쌓이거나 붙어있던 지분이 떨어져 출력이 변화하는 경우가 있고, 세 번째로 IR 센서 자체가 오래 사용하면서 그 성능이 저하되어 출력이 떨어지는 경우가 있다.

첫 번째 경우와 같이 실제 매체가 IR 센서를 가려 출력이 떨어지는 경우에는 이를 판단하여 IR 센서 레벨값을 조정하지 않아야 한다. 반대로, 두 번째와 세 번째 경우와 같이 지분과 센서 감도가 변화하여 출력이 변화하는 경우에는 IR 센서 레벨값을 조정하여 센서 출력값을 보정해야 한다.

이 때, IR 센서 수광부 출력값의 변화가 매체에 의해 정상적으로 변화한 것인지, 지분이나 그 외의 요인으로 변화한 것인지를 판단하는 기준은 다음과 같을 수 있다. 매체에 의해 변화되는 출력의 변화량은 지분이나 그 외의 요인으로 변화되는 출력의 변화량보다 상대적으로 매우 크며, 빠르게 변한다.

이는 현재 사용하는 금융기기의 특성상 지분이 쌓이는 속도에 비하여 상대적으로 매체가 IR 센서를 지나가는 속도가 매우 빠르기 때문이다. 따라서, 아래의 두 가지 요인(센서의 출력값이 변하는 시간 및 센서의 출력값이 변하는 양)을 모두 만족하는 경우에는 매체에 의해 IR 센서가 실제로 가려져 출력이 변화된 것으로 판단된다.

예를 들어, 센서의 출력값이 변화하는 시간과 관련하여, 실제 매체가 기기에서 구동될 때 특정 속도를 가지고 이동한다. 따라서, 기기에서 구동될 수 있는 가장 느린 속도로 매체가 IR 센서를 지나갈 때, IR 센서 수광부 출력값이 변화하는 시간을 측정할 수 있다. 이 때의 시간에 일정 마진 시간을 더하여 시간 변화량 기준값을 설정한다. 이 시간 변화량 기준값보다 빠른 시간 내에 센서 출력값이 변한다면 이는 매체에 의한 변화로 판단된다.

또한, 예를 들어, 센서의 출력값이 변화하는 양과 관련하여, 실세 매체는 지분에 비해 매우 두꺼워서, 매체가 IR 센서로 지나갈 경우 지분에 의해 가려지는 경우에 비하여 그 출력값의 변화량이 매우 크다. 따라서, 실제 기기에서 사용하는 가장 얇은 테스트 매체가 IR 센서를 지나갈 때 IR 센서 수광부 출력값의 변화량을 측정할 수 있다. 이 때의 변화량에 일정 마진을 뺀 후 이를 출력 변화량 기준값으로 설정한다. 이 출력 변화량 기준값보다 출력의 변화향이 클 경우에는 매체에 의한 변화로 판단한다.

ADC 값의 변화 원인이 지분에 의한 변화로 판단하면 해당 IR 센서 발광 레벨값을 증가 혹은 감소시킨다(S308).

구체적으로 도 4를 참조하면, IR 센서의 수광부 출력값은 매체가 가려져 있지 않은 상태에서 적정 출력값을 유지해야 한다. 매체가 가려지지 않은 상태에서 이 적정값보다 출력이 높게 되면 IR 센서의 출력이 너무 높게 되면 IR 센서의 출력이 너무 높아 매체를 투과 또는 반사하여 실제로 매체가 가려지더라도 매체가 가려지지 않은 것으로 판단될 우려가 있다. 또한, 매체가 가려지지 않은 상태에서 이 적정값보다 출력이 낮아지게 되면 매체가 가려짐을 판단하는 전압 기준과의 마진이 부족해져 지분이나 다른 외부적 요인에 의하여 실제로 매체가 가려지지 않더라고 매체가 가려졌다고 판단될 우려가 있다. 따라서, 매체가 가려지지 않은 상태에서의 IR 센서 수광부 출력은 항상 적정 IR 센서 출력 범위를 유지해야 한다.

따라서, 측정한 IR 센서 수광부 출력이 IR 센서 출력 범위보다 높을 경우 발광부 레벨값을 감소시켜 수광부 출력이 적정 IR 센서 출력 범위로 내려올 수 있도록 하고, IR 센서 수광부 출력이 적정 IR 센서 출력 범위보다 낮은 경우에는 발광부 레벨값을 증가시켜 수광부 출력이 적정 IR 센서 출력 범위로 올라올 수 있도록 보정한다.

더욱 구체적으로, 본 발명의 구동원리를 설명하도록 한다. 금융기기에서의 IR 센서 출력 변화는 크게 2가지로 한정할 수 있다. 첫 번째로는 지폐가 지나감에 따라 지폐가 IR 센서를 가 가림으로써 센서의 출력이 변화하는 것이고, 두 번째로는 지분이나 먼지가 IR 센서 표면에 쌓이면서 센서의 출력이 변화되는 것이다. 이 때 첫 번째 경우는 정상적인 IR 센서 출력의 변화로 이를 이용하여 지폐가 IR 센서를 지나갔는지, 혹은 지폐가 IR 센서를 가리고 있는지 판단한다. 그러나 두 번째 경우와 같이 지분이나 먼지에 의하여 센서의 출력이 변화하는 것은 비정상적인 센서 출력의 변화로, 이로 인하여 센서의 오인식 등이 발생하여 금융기기 동작상의 장애가 발생할 수 있다.

금융기기의 특성상 크게 위의 2 가지 경우로 IR 센서의 출력이 변화하게 되는데, 첫 번째 경우에서의 IR 센서 출력 변화와 두 번째 경우에서의 IR 센서 출력 변화는 금융기기의 특성상 아래와 같은 차이로 구분할 수가 있다.

첫 번째 경우에서와 같이, 지폐가 IR 센서를 가림으로써 센서의 출력이 변화하는 경우는 금융기기의 지폐 이송 송도(예를 들어, 현재 초당 10매, 1초에 지폐 10매가 IR 센서를 지나감)가 정해져 있고, 센서 자체 특성에 의한 출력 변화 시간이 정해져 있으므로, 지폐가 IR 센서를 지나갈 때 센서를 가림으로써 발생하는 센서 출력 변화 시간을 예측할 수 있다. (지폐가 센서를 지나갈 때 센서의 출력이 변화되는 시간은 수 mSec 이내이다.) 또한 IR 센서 출력 변화량도 회로적으로 설정되어 있어(예를 들어, 현재 지폐를 가렸을 경우와 가리지 않았을 경우 IR 센서 출력 변화 0v <-> 5v) 지폐가 가렸을 경우의 센서의 출력 변화량을 예측할 수 있다.

두 번째 경우에서와 같이 지분이나 먼지에 의해 센서의 출력이 변화하는 경우는 첫 번째 경우와 비교하여 상대적으로 센서 출력이 매우 긴 시간 동안 매우 작게 변하게 된다. 예를 들어, 거래당 수 mV 에서 수백 mV 정도의 변화가 발생할 수 있다. 이때 1거래 시간을 1분 정도로 가정할 경우 1분당 수 mV 에서 수백 mV 정도 변화한다고 가정할 수 있다.

따라서, 금융기기의 특성상 정상적으로 지폐에 의하여 IR 센서가 가려질 경우에는 센서의 출력이 수 mSec 내에 수 V (전압) 정도의 출력 변화가 이루어지지만, 지분이나 먼지에 의한 변화의 경우 수 분 내에 수 mV (전압) 에서 수백 mV (전압) 정도의 출력 변화가 이루어지게 된다.

따라서 비교기(108)는 이러한 경우의 출력 변화 시간과 출력 변화량을 기준으로 센서 출력 변화 요인을 판단한다. 비교기(108)는 일정 주기마다 IR 센서 출력을 취득하여, 취득된 센서 출력의 변화량과 변화 시간이 상술한 바와 같이 지폐에 의해 IR 센서가 가려질 경우 발생하게 되는 예측 가능한 변화량, 예측 가능한 변화 시간인지를 판단한다. 또는 이러한 판단을 비교기(108)가 아닌 센서 레벨 제어기 자체적으로 행해도 좋다.

이 때, 센서 레벨 제어기(106)는 IR 센서 출력 변화가 지폐에 의한 것이라고 판단될 경우 센서 레벨 제어기(106)는 이 변화된 데이터를 제어부(112)로 전달하고, IR 센서 출력 변화가 지분이나 먼지에 의한 것으로 판단될 경우에는 센서 레벨을 조정하여 IR 센서 출력 변화를 보정한다.

도 5 내지 7을 참조하여, 본 발명에서 센서 출력 신호의 변화 시간과 변화량에 따라 센서 출력 신호 변화의 요인을 판단하는 과정에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.

도 5를 참조하면, 금융기기에서는 IR 센서를 지나가는 지폐의 선속도가 일정하게 정해져 있다. 따라서, 예를 들어 IR 센서 수광부에서 IR 광을 감지하는 영역의 크기를 5mm로 가정하고, 지폐의 선속도를 초당 10매인 1600mm/Sec로 가정할 때 센서 출력이 떨어지고 다시 상승하는 시간을 계산할 수 있다. 단, 예를 들어 지폐가 IR 센서를 가지리 않을 경우 IR 센서 수광부의 출력은 5V, 완전히 가렸을 경우 0V의 출력을 낸다고 가정한다.

구체적으로 도 6을 참조하면, IR 센서 수광부의 IR 광을 감지하는 영역에 지폐가 진입하는 시점인 A 지점에서 시작하여 IR 광을 감지하는 영역을 지폐가 모두 가리는 시점인 B 지점까지 지폐가 이동하는 시간이 IR 센서 Rx 출력 하강 시간인 E 가 되는 것이다. 또한 IR 센서 수광부의 출력 상승 시간인 F 는 지폐가 IR 센서 수광부의 IR 광을 감지하는 영역을 벗어나기 시작하는 지점인 C 지점부터 IR 광을 감지하는 영역을 완전히 벗어나는 지점인 D 지점까지의 이동 시간이 된다.

따라서, 금융기기를 초당 10매 모드로 구동할 경우 예상되는 IR 센서 수광부 출력 상승 시간과 하강 시간인 E, F는 IR 센서 수광부의 IR 광을 감지하는 영역의 길이(예를 들어, 5mm)를 지폐의 선속도(예를 들어, 1600mm/Sec)로 나눈 값으로서, 예를 들어 3.125msec이다.

금융기기에서 지분이나 먼지에 의한 IR 센서 출력 변화는 앞서 설명한 바와 같이, 1분 동안 최대 몇백mV 정도의 변화만이 나타나며, 이는 지폐 이송에 의해 발생하는 IR 센서 출력 변화에 비하여 그 변화되는 시간이 매우 길고, 변화량이 매우 작다.

또한 금융기기 구동 중 외부 액츄에이터에서 발생하는 노이즈 혹은 기타 발생하는 노이즈들은 지폐가 이송되면서 발생하는 IR 센서의 출력 변화량에 비하여 그 변화되는 시간이 매우 짧다. (외부 노이즈에 의한 출력 변화 시간은 수백nSec 이내이다.) 따라서 아래와 같이 IR 센서의 자체 출력이 아닌 외부에서 발생한 노이즈들도 이를 판단하여 필터링이 가능하다.

구체적으로, 도 7을 참조하면, 일반적인 지폐에 의한 출력 변화(도 6)와는 다르게 센서의 출력 신호가 다소 변경이 된 것을 알 수 있다. 이는 지분 또는 노이즈에 의한 출력 변화일 수 있는데, 지분에 의한 출력 변화는 지폐에 의한 출력 변화보다 상대적으로 긴 시간 동안 변화하고, 지분에 의한 출력 변화량은 지페에 의한 출력 변화량보다 상대적으로 매우 작다.

즉, 도 7의 그래프에서 알 수 있듯이, IR 센서 출력의 변화는 지폐에 의한 변화, 지분이나 먼지에 의한 변화, 노이즈에 의한 변화로 각각의 변화가 그 변화되는 시간 및 변화량이 차이를 가진다. 따라서, IR 센서 출력의 변화량과 변화되는 시간을 측정하여 그 변화를 가져오게 된 요인이 무엇인지를 판단할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 지폐 판단 기준 전압은 금융기기에서 사용하는 지폐를 기준으로 가장 얇은 지폐를 사용하여 IR 센서 수광부 출력 변화량을 측정한 후 이에 일정한 마진을 추가하여 결정하게 된다. 또한 지폐 판단 기준 시간은 앞쪽에서 설명한 지폐 이송 속도에 따른 IR 센서 수광부 출력 변화 시간에 일정한 마진을 추가하여 결정하게 된다

도 8의 그래프에 도시된 바와 같이, 센서 레벨 제어기(106)는 IR 센서의 출력 변화가 지폐 판단 기준 시간 이내이고, 지폐 판단 기준 전압보다 그 변화량이 크다면 이는 지폐에 의한 출력 변화라고 판단하여, 이 변화된 데이터를 CPU에 전달하게 된다. 또한, 센서 레벨 제어기(106)는 IR 센서의 출력 변화가 지폐 판단 기준 시간보다 긴 시간 동안 지폐 판단 기준 전압보다 그 변화량이 작다면, 이는 지분이나 먼지에 의한 변화로 판단하여 센서 레벨을 자동으로 보정하는 작업을 하게 된다. 또한, 센서 레벨 제어기(106)는 IR 센서의 출력 변화가 지폐 혹은 지분에 의한 출력 변화가 아니라고 판단될 경우 이는 외부 노이즈로 판단하여 이를 필터링한다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 센서 전류 조정기
102 신호 취득부
104 신호 선택부
106 센서 레벨 제어기
108 비교기

Claims (14)

1. 센서의 출력 신호의 변화에 대하여, 기준값을 기준으로 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석하여 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 판단하는 비교기;
   상기 비교기로부터 상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 수신하면, 상기 센서의 신호의 변화에 따라 센서의 발광 레벨 값을 조정하는 센서 레벨 제어기; 및
   상기 조정된 센서의 발광 레벨 값을 수신하여 조정된 센서의 발광 레벨 값에 따라 상기 센서의 발광부에 인가되는 전류 값을 조정하여 인가하는 센서 전류 조정기를 포함하고,
   상기 비교기에서 판단된 출력 신호의 변화의 요인이,
   지폐에 의한 출력 변화로 판단되는 경우 상기 센서 레벨 제어기는 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 제어부로 전송하고,
   지분에 의한 출력 변화로 판단되는 경우 상기 센서 레벨 제어기는 상기 센서의 발광 레벨 값을 자동으로 보정하여 센서 출력 변화를 보정하는 센서 자동 레벨링 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서의 출력 신호를 획득하여 디지털 신호로 변환하는 신호 취득부를 더 포함하는 센서 자동 레벨링 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 신호 취득부에서 취득된 복수의 센서의 출력 신호 중 특정 센서의 출력 신호를 선택하기 위한 신호를 발생시키는 신호 선택부를 더 포함하는 센서 자동 레벨링 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 센서 레벨 제어기는 상기 신호 선택부로부터 순차적으로 입력된 센서의 출력 신호를 판독하되, 판독된 센서의 출력 신호가 이전에 판독된 센서의 출력 신호와 차이가 발생하면 상기 비교기로부터 해당 센서의 출력 신호의 변화의 요인을 수신하는 센서 자동 레벨링 장치.
   
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 센서의 출력 신호의 변화는 지폐에 의한 출력 변화, 노이즈에 의한 출력 변화 또는 지분에 의한 출력 변화 중 어느 하나인 센서 자동 레벨링 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 기준값은 기준 시간과 기준 전압을 포함하고,
   상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인은,
   상기 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 상기 기준 시간보다 짧고, 상기 센서의 출력 신호의 변화량이 상기 기준 전압보다 크면 상기 지폐에 의한 출력 변화이고,
   상기 센서의 출력 신호의 변화의 지속 시간이 상기 기준 시간보다 길고, 상기 센서의 출력 신호의 변화량이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 지분에 의한 출력 변화이고,
   상기 지폐에 의한 출력 변화 또는 상기 지분에 의한 출력 변화가 아니면 노이즈에 의한 출력 변화로 판단되는 센서 자동 레벨링 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 비교기에서 판단된 출력 신호의 변화의 요인이,
   상기 노이즈에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서 레벨 제어기는 상기 노이즈를 필터링하는 센서 자동 레벨링 장치.
   
8. 수신된 센서의 출력 신호와 이전에 수신된 센서의 출력 신호 사이에 차이가 발생했는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 센서의 출력 신호의 변화 요인을 수신하는 단계; 및
   상기 센서의 출력 신호의 변화 요인에 따라 상기 센서의 발광 레벨 값의 보정 여부와 보정된 상기 센서의 발광 레벨 값의 저장 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
   상기 센서의 출력 신호의 변화 요인은 지폐에 의한 출력 변화, 노이즈에 의한 출력 변화 또는 지분에 의한 출력 변화 요인 중 어느 하나이고,
   상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인이 상기 지폐에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서의 발광 레벨 값의 보정 여부와 보정된 상기 센서의 발광 레벨 값의 저장 여부를 판단하는 단계는 센서 레벨 제어기에 의하여 상기 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 제어부로 전송하는 단계를 더 포함하고,
   상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인이 상기 지분에 의한 출력 변화인 경우에는 상기 센서의 발광 레벨 값의 보정 여부와 보정된 상기 센서의 발광 레벨 값의 저장 여부를 판단하는 단계는 센서 레벨 제어기에 의하여 상기 센서의 발광 레벨 값을 자동으로 보정하는 작업을 행하여 센서 출력 변화를 보정하는 단계를 더 포함하는 센서 자동 레벨링 방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 센서의 출력 신호의 변화 요인은 기준값을 기준으로 상기 센서의 출력 신호의 변화량과 변화 시간을 분석하여 판단되는 센서 자동 레벨링 방법.
   
10. 삭제
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기준값은 기준 시간과 기준 전압을 포함하고,
    상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인은,
    상기 센서의 출력 신호의 변화의 지속시간이 상기 기준 시간보다 짧고, 상기 센서의 출력 신호의 변화량이 상기 기준 전압보다 크면 상기 지폐에 의한 출력 변화이고,
    상기 센서의 출력 신호의 변화의 지속시간이 상기 기준 시간보다 길고, 상기 센서의 출력 신호의 변화량이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 지분에 의한 출력 변화이고,
    상기 지폐에 의한 출력 변화 또는 상기 지분에 의한 출력 변화가 아니면 노이즈에 의한 출력 변화로 판단되는 센서 자동 레벨링 방법.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 센서의 출력 신호의 변화의 요인이 노이즈에 의한 출력 변화인 경우에는,
    상기 센서의 발광 레벨 값의 보정 여부와 보정된 상기 센서의 발광 레벨 값의 저장 여부를 판단하는 단계는 센서 레벨 제어기에 의하여 상기 노이즈를 필터링하는 단계를 포함하는 센서 자동 레벨링 방법.

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