KR20080094426A

KR20080094426A - 초음파를 이용한 테이프권 검출장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20080094426A
Application number: KR1020070038864A
Authority: KR
Inventors: 장상환
Original assignee: 기산전자 주식회사
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-10-23
Also published as: WO2008130111A1

Abstract

본 발명은, 지폐계수기, 지폐자동정사기, 현금 입출금기, 환류식 지폐입출금장치, CRM(Cash Recycling Machine) 등의 금융 자동화기기에서 테이프가 붙여진 지폐 등 유가증권(이하, '테이프권'이라 함)을 초음파를 이용하여 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 투입된 다수의 지폐를 1매씩 분리하여 차례로 장치 내부로 이송하는 급지부와, 급지된 지폐의 종류 및 상태를 감지하는 판별부를 포함하여 구성되는 모든 금융자동화기기에 있어서, 찢어지거나 훼손되어 테이프를 붙여 원형을 유지한 상태의 지폐, 즉 테이프권을 검출하는 장치 및 방법을 제공하되, 종래의 기구적인 구조에 의해 검출하는 것이 아니라, 초음파를 이용하여 검출하도록 함으로써, 보다 검출 정밀도가 높은 테이프권 검출장치 및 그 방법을 제공한다.

초음파 센서, 테이프 검출

Description

초음파를 이용한 테이프권 검출장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR DETECTING TAPE-PASTE BANKNOTE AND DETECTING METHOD THE SAME}

도 1은 종래기술에 따른 테이프권 검출방법을 실행하기 위한 검출구조를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치의 초음파 송신부/수신부의 구조를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금융자동화기기의 두께검출동작을 설명하기 위한 예시도,

도 4는 발명의 바람직한 실시예에 따른 지폐 등 유가증권 계수장치의 내부 센서 배치도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치에 있어서 초음파 센서의 수량에 따른 테이프권 검출범위를 설명하기 위한 예시도,

도 6은 본 발명에 따른 테이프권 검출장치에 있어서 지폐 등 유가증권에 테이프가 붙여진 테이프권을 검출하는 방법을 설명하기 위한 처리 순서도,

도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치에 의해 실행되는 검출방법을 설명하기 위해 나타낸 초음파 송신부에서의 신호검출 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 --- 초음파 센서, 110 --- 초음파 수신보드,

120 --- 초음파 송신보드, 130 --- 차폐체,

150 --- 초음파 수신부, 160 --- 초음파 송신부,

200 --- 지폐계수기, 210 --- 호퍼,

220 --- 투입부, 230 --- 이미지센서,

240 --- 메인보드, 250 --- 절체기,

260 --- 리젝트 포켓, 270 --- 포켓.

280 --- 이송 검출 센서, 290 --- 지폐상태 검지 센서,

300 --- 지폐 또는 유가증권, 410 --- 신호검출파형1,

420 --- 신호검출파형2, 430 --- 신호검출파형3,

440 --- 신호검출파형4, 450 --- 신호검출파형5,

A --- 초음파 센서간의 거리, B --- 초음파 센서의 설치각도,

C --- 초음파 송신부/수신부간의 거리, D --- 지폐의 종방향 길이,

E --- 지폐의 횡방향 길이, F --- 테이프.

본 발명은, 투입된 다수의 지폐를 낱장으로 분류하여 지폐의 매수를 계수함 과 더불어 지폐의 진위, 권종 및 훼손상태를 판별하여 분류하는 금융자동화기기에 있어서, 지폐 등 유가증권의 훼손상태 판별요소 중 중요한 요소의 하나인 테이프가 붙여진 지폐 등 유가증권(이하, '테이프권'이라 함)을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

테이프 제작기술의 발전에 따라 테이프의 두께가 점차 얇아지고 있다. 일반적으로는, 이러한 테이프를 이용하여, 찢어진 부분이 있거나 훼손될 우려가 있는 부분이 있는 지폐 등 유가증권을 원형을 유지하도록 잘 붙여서 은행에 입고될 때까지 그대로 사용하고, 후에 은행에 입고되면 비로소 테이프가 붙여진 지폐(훼손된 지폐)를 선별하여 폐기시키도록 되어 있다.

그래서, 금융자동화기기에서는 테이프권의 엄격한 검출 정밀도가 요구되고 있다. 그렇지만, 종래기술에 따른 검출장치에서는 테이프의 두께가 얇아짐에 따라 이미 그 검출 정밀도의 한계를 넘어서고 있는 실정이다.

또, 통상적인 금융사무기에서 사용되고 있는 테이프권 검출구조는 대부분이 기구적인 구조로 되어 있다. 그렇지만, 이러한 기구적인 구조로는 빠른 처리속도가 요구되는 금융자동화기기에 있어서 정밀도가 높은 검출을 실행하기 어렵다는 문제점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 테이프권 검출구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 테이프권 검출구조는 기구적인 변화를 검출하는 구조로 되어 있고, 따라서 검출방법으로서도 기구적인 변화를 전 기적인 신호로 변환하여 검출하는 방법을 채용하고 있다.

구체적으로는, 지폐는 지폐이송방향을 따라 투입되어 서로 마주보는 위치에 설치된 고정롤러(20)와 유동롤러(30) 사이를 통과한다. 그러면, 이송되는 지폐의 두께에 의해 유동롤러(30)가 지폐이송방향과 직교하는 방향으로 움직이게 된다. 이 유동롤러(30)의 지폐이송방향과 직교하는 방향으로의 이동거리의 변화에 따라, 무빙바(30)가 힌지(40)를 중심으로 움직이고, 센싱바(50)가 회전하게 된다. 그리고, 이 센싱바(50)의 회전에 따라 검출센서(60)가 유동롤러(10)의 이동거리를 검출하고 있는 것이다. 여기서, 유동롤러(10)의 이동거리는 이송되는 지폐의 두께에 상당한다. 따라서, 테이프가 붙여진 부분이 롤러 사이를 통과하고 있을 때는, 유동롤러(10)의 이동거리가 증가하게 된다. 즉, 정상적인 지폐가 롤러 사이를 통과할 때 검출된 이동거리를 기준으로 해서 증가된 이동거리를 산출하고, 이렇게 산출된 신호를 시분할하여 테이프가 붙여진 부분의 길이를 검출하는 방법을 이용하고 있다.

이와 같이 금융자동화기기의 테이프권 검출방법으로는, 상기와 같은 기구적인 구조를 통한 검출방법을 가장 보편적으로 사용해 왔다. 그렇지만, 이러한 검출방법에 있어서는, 지폐가 구겨져 있는 등의 경우에는 롤러의 이동거리가 증가되어 정상적인 지폐임에도 불구하고 테이프권으로 검출되어 버릴 우려가 있다. 또, 습기가 많고 지폐의 관리상태가 그다지 좋지 않은 환경 하에서 사용하는 등의 경우에는, 지폐를 오래 사용할수록 지폐의 두께가 두꺼워지는 경향이 있기 때문에, 역시 정상적인 지폐임에도 불구하고 테이프권으로 검출되어 버릴 우려가 있다.

또, 유로화와 같이 최근 발행되고 있는 지폐에 있어서는, 넓은 면적에 걸쳐 위조방지용 은선을 사용하는 경우가 많다. 이러한 경우에는, 은선부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 두껍기 때문에, 은선 이외의 부분에 테이프가 부착되어 있어도 검출하기가 어렵게 된다. 설령 정상적인 지폐라 하더라도, 은선부분이 유동롤러의 이동거리에 영향을 미쳐 테이프권으로 오검출될 가능성이 있기 때문에, 테이프권의 검출성능이 저하된다.

본 발명은, 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 초음파 센서를 이용하여 보다 정밀도가 높은 테이프권 검출장치 및 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게는, 금융자동화기기에 있어서 테이프권의 검출성능을 향상시키기 위해 지폐에 테이프가 붙여진 부분과 테이프가 부착되지 않은 부분의 두께를 상대적으로 비교할 수 있는 초음파를 이용한 두께검출구조와 그 방법을 제공함으로써 금융자동화기기의 두께검출성능을 개선함에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 금융자동화기기의 지폐이송경로에 있어서 지폐이송방향과 직교하는 방향을 기준으로 소정 각도(B; 대략 10도 내지 25도) 기울어져 서로 마주보고 있는 위치에 송신용 센서와 수신용 센서를 5조 내지 20조 정도 어레이(Array) 형태로 배치하되, 송신용 센서와 수신용 센서의 센서 중심간의 거리(A)가 대략 10mm 내지 20mm이고, 송신부/수신부간의 거리(C)가 대략 5mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 구조로서, 100kHz 내지 500kHz(바람직하게는 200kHz 내지 300kHz)의 주파수 대역 중 일정 주파수의 초음파를 만들어서 송신하는 초음파 송신부와, 송신된 초음파를 수신하는 초음파 수신부, 수신된 신호를 원활하게 검출하기 위하여 증폭하는 증폭부, 증폭된 다수의 신호를 수신된 시간차별로 처리하는 신호 처리부, 처리된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 신호 변환부, 변환된 디지털 신호를 이용해 수신된 신호의 세기를 분석하여 지폐 등 유가증권의 테이프권 여부를 판단하는 두께검출 분석부 및, 분석된 결과를 메인제어부로 전송하는 결과 처리부를 구비하고 있다.

즉, 본 발명은, 낱장의 지폐를 고속으로 연속 투입하는 구조의 금융자동화기기에 적용되는 것으로, 그 구조는 지폐이송방향, 즉 횡방향을 기준으로 5mm 내지 30mm 거리의 서로 마주보고 있는 위치에 10도 내지 25도의 각도를 유지하도록 초음파 송신부와 초음파 수신부를 설치한 구조로 되어 있다. 이 경우, 설치되는 센서의 수량은 5개 내지 20개로서, 어레이 형태를 취하고 있다.

그 검출방법을 간단하게 설명하면, 초음파 송신부에 의해 발생되는 초음파를 수신부에서 상시 수신하도록 하고, 센서별로 수신된 신호의 세기를 시분할하여 이송된 지폐의 두께패턴을 분석하도록 함으로써, 테이프가 붙여진 위치 및 길이를 정확하게 검출할 수 있도록 되어 있다.

(실시예)

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치의 초음파 송신부/수신부의 구조를 나타낸 도면이다. 초음파 송신부 모듈(160)과 초음파 수신부 모듈(150)은 지폐이송방향, 즉 횡방향을 기준으로 서로 마주 보고 있는 위치에 설치되어 있다. 초음파 송신부 모듈에 설치된 초음파 센서(100)는, 초음파 송신 보드(120)에서 만들어진 일정 주파수(100kHz 내지 500kHz, 바람직하게는 200kHz 내지 300kHz)의 초음파를 송신한다. 이 신호는 지폐이송경로 반대쪽의 초음파 수신부(150)에 설치된 초음파 센서(100)에 의해 수신되고, 수신된 신호는 도 6의 처리 순서도에 나타낸 바와 같이 신호를 증폭하는 증폭수단(320), 증폭된 신호를 스캐닝하여 직렬신호로 변환하는 신호 처리수단(330), 아날로그 신호로서의 직렬신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단(ADC; 340), 이 아날로그/디지털 변환수단(340)으로부터 수신된 디지털 신호를 기초로 지폐의 위치에 따른 실제 두께와 실제 두께보다 두꺼운 부분의 위치, 면적 및 길이 등을 분석해 내는 두께검출/분석수단(350) 및, 이 두께검출/분석수단(350)에 의해 분석된 결과를 메인 제어부로 공급하는 결과 처리수단(360)을 포함하여 이루어진 초음파 수신부에 의해 처리된다.

도 2a에 나타낸 바와 같이, 센서와 센서간의 거리(A)는 두께검출의 정밀도와 관련된 요소로서, 높은 정밀도가 요구되는 금융사무기, 예를 들어 지폐 정사기, 정사기능을 가진 지폐 계수기 등에서는 10mm 내지 17mm의 간격으로 초음파 센서를 설 치할 수 있고, 반면에 비교적 정밀도가 요구되지 않는 일반적인 금융사무기, 예를 들어 2매의 지폐가 겹쳐진 상태를 검출(이매검출)할 목적으로 사용되는 금융사무기에서는 17mm 이상의 간격으로 설치하면 좋다. 센서와 센서간의 간격이 좁으면 좁을수록 센서와 센서 사이를 통과하는 테이프를 정밀하게 검출할 수 있다. 그렇지만 반면에, 센서간의 신호간섭으로 인해 잘못된 신호가 검출될 우려도 있다. 본 발명의 장치에서는, 센서간의 신호간섭을 제거하기 위해, 센서 사이에 차폐체(130)를 설치하고, 이 차폐체(130)에 의해 신호간섭을 차단하는 방식을 채용하고 있다.

도 2b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 장치에 있어서는, 초음파 송신부(160)의 초음파 센서(100)와 초음파 수신부(150)의 초음파 센서(100)는 최적의 신호를 검출하기 위해 5mm 내지 30mm의 센서간 거리(C)를 유지하도록 구성되어 있다. 한편, 송신부/수신부의 센서(100)를 지폐이송방향과 직교하는 위치에 설치하는 경우에는, 반사파가 수신된 신호에 합성되어 정확한 두께검출을 할 수 없다는 문제가 있다. 이 때문에, 본 발명의 장치에서는, 도 2b에 나타낸 바와 같이 초음파 센서 설치각도(B)를 지폐이송방향과 직교하는 각도보다 10도 내지 25도 기울어진 각도로 되도록 하고 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금융자동화기기의 두께검출구조를 설명하기 위한 예시도로서, 주포켓과 보조 포켓이 설치되어 있고, 지폐의 권종을 인식하여 분류하는 기능과 헌 돈/새 돈을 구분하는 기능을 갖춘 고급형 지폐 계수기(200)를 예로 들어 나타내고 있다.

호퍼(210)에 지폐가 적재되면 장비가 동작하기 시작하고, 투입부(220)의 작 용에 의하여 낱장으로 분류된 지폐가 장비 내부로 투입된다. 그 후, 이미지 센서(230)를 이용하여 지폐의 이미지를 취득한 결과에 따라 권종이 인식되고, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150)를 통과하게 된다. 이때, 앞에서 설명한 도 6의 처리 순서도에 따른 처리에 의해 테이프 부착 여부를 검출한 결과를 메인보드(24)로 전송한다. 이후 메인보드에서 배출 포켓을 결정하고, 절체기(250)를 제어함으로써, 정상적인 지폐는 주포켓(270)으로, 사용자의 설정기준에 따라 테이프가 일정 면적 또는 일정 길이 이상으로 검출된 지폐는 보조포켓(260)으로 각각 배출됨으로써, 정상적인 지폐와 테이프가 붙여진 지폐(훼손된 지폐)를 분류할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지폐 등 유가증권 계수장치의 내부 센서 배치도이다. 이러한 유가증권 계수장치에서는, 호퍼(210)에 적재된 다수의 지폐를 투입부(220)의 동작에 따라 낱장으로 분류하여 판별부로 이송하고, 이후 판별부에 설치된 이미지 센서(230)에서 취득한 지폐 이미지를 기준 패턴과 비교하여 권종을 판별하도록 되어 있다. 그 후, 지폐상태 검지센서(290)를 통과하게 된다. 여기서, 지폐상태 검지센서로서는 보통의 경우 위폐검출용 센서를 사용한다. 그 후, 지폐가 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 통과하게 되는데, 이때 앞에서 설명한 바와 같은 도 6의 처리 순서도에 따른 처리에 의해 테이프의 부착 여부를 조사하고, 그 결과를 제어보드로 전송하며, 제어보드에서의 명령에 따라 절체기(250)를 동작시켜 도 3과 관련하여 설명한 상황에 따라 지폐를 분류하여 포켓(260, 270)으로 배출할 수 있도록 되어 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치에 있어서 초음파 센서 의 수량에 따른 테이프권 검출범위를 설명하기 위한 예시도이다. 도 5a에 나타낸 바와 같이, 지폐의 투입방향이 종방향(D)인 금융사무기의 경우에는, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150)의 초음파 센서의 수량을 적게 해도, 지폐(300) 전면에서의 테이프(F)가 붙여진 위치, 거리 및 면적을 검출할 수 있다. 또, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 지폐의 투입방향이 횡방향(E)인 경우에도, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150)의 초음파 센서의 수량을 최대 20개로 해서 지폐(300) 전면에서의 테이프(F)가 붙여진 위치, 거리 및 면적을 검출할 수 있다. 한편, 2매 이상의 지폐가 겹쳐진 상태만을 검출할 목적으로 사용하는 경우에는, 초음파 센서간의 간격을 넓게 배치한 구조로 해도 좋다.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 테이프권 검출장치에 의해 실행되는 검출방법을 설명하기 위해 나타낸 초음파 송신부에서의 신호검출 예시도로서, 각각의 센서에서 검출되는 신호의 세기를 나타내고 있다.

즉, 도 7a에 나타낸 도면은, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이에 지폐가 존재하지 않는 예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 신호검출파형1(410)과 같은 세기의 신호가 검출되고 있다.

도 7b에 나타낸 도면은, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 1매의 지폐(300)만이 통과하는 예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 신호검출파형2(420)와 같은 세기의 신호가 검출되고 있다.

도 7c에 나타낸 도면은, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 그 일부분에 테이프(F)가 붙여진 1매의 지폐(300)가 통과하는 예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 신호검출파형3(430)과 같은 세기의 신호가 검출되고 있다.

도 7d에 나타낸 도면은, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 그 전면에 테이프(F)가 붙여진 지폐(300)가 통과하는 예, 즉 1매의 지폐(300)에 부착된 테이프(F)가 센서의 전면을 가린 상태로 통과하는 예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 신호검출파형4(440)와 같은 세기의 신호가 검출되고 있다.

도 7e에 나타낸 도면은, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 2매의 지폐(300)가 통과하는 예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 신호검출파형5(450)와 같은 세기의 신호가 검출되고 있다.

도 7a 내지 도 7e에 나타낸 신호검출파형으로부터, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이에 지폐(300)가 통과하지 않는 경우와, 1매의 지폐(300)가 통과하는 경우, 그 일부분에 테이프(F)가 붙여진 1매의 지폐(300)가 통과하는 경우, 그 전면에 테이프(F)가 붙여진 지폐(300)가 통과하는 예, 즉 1매의 지폐(300)에 부착된 테이프(F)가 센서의 전면을 가린 상태로 통과하는 경우, 및 2매의 지폐(300)가 통과하는 경우에 있어서, 수신부에서 검출되는 신호의 세기가 점점 줄어들고 있음을 알 수 있다. 즉, 초음파 송신부(160)와 초음파 수신부(150) 사이를 통과하는 피검출체의 두께에 따라 초음파 수신부(150)에서 검출되는 신호의 세기에 차이가 생기게 되는데, 본 발명은 이러한 특성을 이용하여 테이프권 지폐를 분류하고 있음을 이해할 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 초음파를 이용한 테이프권 검출장치 및 그 방법에 의하면, 금융자동화기기의 판별부 또는 지폐이송구간에 설치되어 지폐 등 유가증권에 부착된 테이프의 위치, 길이 및 면적을 정확하면서도 효율적으로 검출할 수 있게 된다.

Claims

다수의 지폐를 낱장으로 투입하여 판별하고 분류하는 금융자동화기기에서의 테이프권 검출장치로,

송신부와 수신부가 제한된 각도와 거리 및 간격을 유지하며 서로 마주보고 있는 위치에 설치되는 구조로서, 일정 주파수의 초음파를 만들어서 송신하는 초음파 송신부와,

상기 초음파 송신부에 의해 송신된 초음파를 수신하는 수신부,

상기 초음파 수신부에 의해 수신된 신호의 세기를 검출하여 증폭하고, 증폭된 신호를 수신된 시차에 따라 디지털 신호로 변환한 후 신호의 세기를 분석하여 테이프가 붙여진 위치, 길이 및 폭을 검출하는 분석/검출수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 테이프권 검출장치.
청구항 1에 있어서, 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부의 센서를 5조 내지 20조 정도 어레이 형태로 설치하고, 이에 따라 지폐가 횡방향으로 투입되는 구조의 금융사무기 및 종방향으로 투입되는 금융사무기에 있어서 일부 영역의 테이프권을 검출하거나, 또는 전 영역의 테이프권을 검출할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 테이프권 검출장치.
청구항 1에 있어서, 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부가, 지폐의 이송방향과 직교하고 있는 방향을 기준으로 10도 내지 25도 정도 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 테이프권 검출장치.
청구항 1에 있어서, 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부에서 어레이 형태로 배치되는 센서 중심간 간격이 10mm 내지 20mm이고, 송신부/수신부간의 거리가 5mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 테이프권 검출장치.
청구항 1에 있어서, 상기 일정 주파수의 초음파가 100kHz 내지 500kHz, 바람직하게는 200kHz 내지 300kHz의 주파수 대역의 초음파인 것을 특징으로 하는 테이프권 검출장치.
청구항 1 내지 청구항 5의 어느 하나에 기재된 테이프권 검출장치에 의해 실행되는 검출방법에 있어서,

5조 이상의 어레이 형태로 설치된 각각의 센서로부터 초음파 신호를 수신하는 단계와,

수신된 신호를 증폭하는 단계,

증폭된 신호를 시차에 따라 처리하여 직렬신호를 출력하는 신호처리 단계,

아날로그 신호로서의 직렬신호를 디지털 신호로 변환하는 신호변환단계,

변환된 디지털 신호의 세기를 분석하는 단계 및,

동시에 수집된 다수개의 신호를 내장 프로그램에 의해 이미지 형태로 복원한 후, 각 위치의 신호를 상대적으로 비교함으로서 두께와 테이프가 붙여진 위치, 길이 및 폭을 산출하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 테이프권 검출방법.