KR20160070665A - 휴대용 위폐 검출 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 위폐 검출 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법에 관한 것으로, 그 장치는 적외선을 발광하는 LED를 이용하여 지폐에 적외선 광이 조사되도록 하기 위한 발광부; 조사된 적외선 광에 의해 지폐의 특정 영역에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부; 검출된 광을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부; 및 판단 결과를 나타내기 위한 알림을 제공하는 출력부를 포함한다.

Description

휴대용 위폐 검출 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법{Portable counterfeit detecting device and method for detecting counterfeit thereof}

본 발명은 위조 지폐의 검출이 가능한 휴대 장치에 관한 것이다.

현재 일반적으로 이용되고 있는 지폐의 위조를 검출하는 방법은 위조지폐를 검출하기 위한 잉크의 반응위치의 형태 또는 위치 등을 측정하는 방식이 주로 사용되고 있다.

또한, 자외선의 투과 흡수도 또는 반사도를 측정하는 방식은 특정 형태를 가지며, 지폐의 지질을 측정하거나 자외선 반응 잉크에 대한 투과 또는 반사도를 이용하여 측정하는 방식을 가진다.

그러나, 최근 위조지폐의 정교성은 날로 정교해 지고 지폐의 지질과 자외선 또는 잉크 반응 영역에 대한 위치정보까지 위조하기에 이르러 신뢰성에 문제가 발생하고 있다.

상기한 종래 기술의 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이 아니므로 이러한 인식을 기반으로 선행기술들과 대비한 본 발명의 진보성을 판단하여서는 아니됨을 밝혀둔다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 보다 정확하고 용이하게 위조 지폐를 검출할 수 있는 휴대용 장치와 방법을 제공함에 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치는, 적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여, 지폐에 적외선 광이 조사되도록 하기 위한 발광부; 상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐의 특정 영역에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부; 상기 검출된 광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부; 및 상기 판단 결과를 나타내기 위한 알림을 제공하는 출력부를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법은, LED를 이용해 적외선 광이 지폐에 조사되도록 하는 단계; 상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는 단계; 상기 검출된 광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 알림을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은 상기 조사된 적외선 광을 흡수한 후, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출한다.

상기 위폐 검출 방법 중 적어도 일부 단계는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 휴대용 위폐 검출 장치에서 적외선 LED를 이용해 지폐에 적외선을 조사하여 그에 따라 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출함으로써, 보다 용이하고 정확한 위폐 검출이 가능할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 위폐 검출 장치의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치의 간략한 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 휴대용 위폐 검출 장치에 구비된 적외선 LED 발광부와 수광부의 구성에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 도 8은 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 이용하여 위폐를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는은 위폐 판단부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 수광부의 출력 신호를 이용하여 안티 스토크스 물질의 유무를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 발광부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 12는 수광부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 13은 도 9에 도시된 제1 증폭기의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 14는 도 9에 도시된 적분기의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 15는 적분기의 동작을 제어하기 위한 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 16은 도 9에 도시된 제2 증폭부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 17은 발광부의 LED로부터 주기적으로 방출되는 적외선 광에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 수광부의 출력 신호를 이용하여 안티 스토크스 물질의 유무를 검출하는 방법에 대한 또 다른 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 19는 출력부에 구비되는 스피커의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 20은 배터리의 출력 전압을 확인하기 위한 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 21은 출력부에 구비되는 표시용 LED의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 위폐 검출 장치의 구성에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 지폐의 위조 여부 검출할 수 있는 휴대용 장치의 외부를 나타낸 것이다.

휴대용 위폐 검출 장치(10)는 지폐에 형성된 다양한 위폐 요소들을 검출하기 위한 적외선(IR) 센서, 자외선(UV) 센서, 마그네틱(MG) 센서, 초음파(US) 센서, CIS 센서 등을 구비하여, 지폐의 일면 중 위폐 요소가 형성된 특정 영역에 근접시킴에 따라 해당 지폐가 위조되었는지 여부를 검출할 수 있는 장치이다.

본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치(10)는, 위폐 검출을 위하여, 지폐의 특정 영역에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질을 검출하기 위한 안티 스토크스 센서를 포함한다.

먼저, 스토크스 이동 현상(Stokes' shift)은 특수한 물질이 광자를 흡수하여 그와 다른 파장 스펙트럼을 가지는 광자를 방출하는 현상을 말하며, 구체적으로 분자나 원자로 이루어진 물질이 광자를 흡수하면 에너지를 얻게되고 에너지 포화 상태가 되면 다시 원래의 에너지를 가지려 방출하는 동작을 하게 되어 방출되는 광자의 에너지가 흡수한 광자의 에너지보다 작은 경우 스토크스 이동 현상이라고 한다.

한편, 안티 스토크스 이동 현상(Anti-Stokes' shift)은, 스토크스 이동 현상과 반대로, 방출되는 광자의 에너지가 흡수한 광자의 에너지 보다 큰 경우로서, 예를 들어 약 900nm 이상의 파장을 가지는 적외선 광이 흡수되는 경우 그보다 작은 파장을 가지는 가시광으로 방출되어 천이하는 현상을 의미할 수 있다.

즉, 안티 스토크스 물질은 적외선(IR)으로 여기되는 경우 가시광선 범위에서 발광할 수 있는 물질로서, 라만 스펙트럼의 회전선을 라만선이라 하고, 입사광보다 긴 파장쪽에 나타나는 선을 스토크스선, 짧은 파장쪽에 나타나는 선을 안티 스토크스선이라 한다.

상기 라만 스펙트럼은 라만 효과에 의한 산란광의 스펙트럼으로서, 입사 광자와 분자 사이에 분자의 바닥 상태의 진동 준위간 에너지차의 주고 받음이 일어나는 경우의 스펙트럼을 진동 라만 스펙트럼이라 한다.

이 경우, 회전 준위간의 전이도 관계되기 때문에 라만 회전 진동 밴드라고도 하며, 진동 양자수가 1만큼 변화하는 것이 강하게 나타난다. 한편 바닥 상태의 최저 진동 준위 내의 회전 준위간 에너지차의 주고 받음이 일어나는 경우의 스펙트럼을 회전 라만 스펙트럼이라 한다.

도 1을 참조하면, 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 끝단에는 적외선 광을 방출시키는 광원(110)과, 지폐(50)로부터 나오는 광을 검출하기 위한 센서(120)가 구비될 수 있다.

상기한 바와 같이, 광원(110)은 적외선을 발광하는 LED를 이용하여 지폐(50)의 특정 영역에 적외선 광이 조사되도록 할 수 있으며, 상기 지폐(50)의 특정 영역은 위폐 요소로서 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질(55)이 인쇄되어 있는 영역일 수 있다.

한편, 센서(120)는 광원(110)으로부터 조사된 적외선 광이 지폐(50)에 인쇄된 안티 스토크스 물질(55)에 흡수된 후 그로부터 방출되는 가시광을 검출할 수 있다.

상기 센서(120)에 의해 검출된 가시광을 이용하여 지폐(50)의 위조 여부를 판단되며, 상기 위폐 여부 판단 결과를 나타내기 위한 알림이 휴대용 위폐 검출 장치(10)에 의해 사용자에게 제공될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 휴대용 위폐 검출 장치(10)를 지폐(50)의 안티 스토크스 물질(55)이 형성된 영역에 근접하게 위치시킨 후, 동작 버튼(130)을 누르면 광원(110)이 적외선 광을 방출하기 시작하고, 센서(120)가 동작하여 지폐(50)에 인쇄된 안티 스토크스 물질(55)로부터 방출되는 가시광을 검출할 수 있다.

그리고, 휴대용 위폐 검출 장치(10)에 구비된 스피커(140)는 상기 검출된 가시광에 기초한 위폐 여부 판단 결과에 따라 알림음을 출력할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치의 간략한 구성을 블록도로 도시한 것으로, 도시된 휴대용 위폐 검출 장치(10)는 사용자 입력부(210), 출력부(220), 전원 공급부(230), 제어부(240), 발광부(250), 수광부(260) 및 위폐 판단부(270)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 휴대용 위폐 검출 장치의 구성들 중 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 사용자 입력부(210)는 사용자가 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키며, 그를 위해 버튼(button), 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 사용자 입력부(210)는 도 1을 참조하여 설명한 동작 버튼(130)을 포함하여, 사용자의 누름 동작에 따라 발광부(250) 및 수광부(260)로의 전원 공급을 온/오프시킬 수 있다.

출력부(220)는 위폐 여부 판단 결과를 나타내기 위한 알림을 제공하며, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위해 디스플레이 모듈, 음향 출력 모듈 또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 출력부(220)는 도 1을 참조하여 설명한 스피커(140)를 포함하여, 위폐 판단 결과를 나타내는 알림음을 출력할 수 있다.

전원 공급부(230)는 제어부(240)의 제어에 의해 외부의 전원 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

예를 들어, 전원 공급부(230)는 전원 공급을 위한 배터리를 구비할 수 있으며, 상기 배터리는 일회용이거나 또는 충전 가능한 형태일 수 있다.

한편, 발광부(250)는 적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여 위폐 여부를 확인하고자 하는 지폐의 특정 영역(예를 들어, 지폐의 일면 중 안티 스토크스 물질이 형성된 영역)에 적외선 광이 조사되도록 할 수 있다.

예를 들어, 발광부(250)는 상기 지폐의 일면 중 안티 스토크스 물질이 형성된 영역에, 약 930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선 광을 조사할 수 있다.

수광부(260)는 발광부(250)에 의해 조사된 적외선 광이 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질에 흡수된 후, 상기 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 가시광을 검출할 수 있다.

또한, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출된 가시광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하며, 위조 여부가 판단된 후 출력부(220)를 통해 위폐 여부를 나타내기 위한 알림이 시각적, 청각적 또는 촉각적으로 사용자에게 전달될 수 있다.

예를 들어, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출되는 가시광의 크기에 상응하는 전압 또는 전류에 기초하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단할 수 있다.

한편, 제어부(240)는 상기한 바와 같은 지폐 검출 장치의 전체적인 동작 및 각 구성 요소의 기능들을 제어하는 역할을 수행한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 위폐 검출 방법을 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치의 구성을 나타내는 블록도와 결부시켜 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 먼저 사용자가 휴대용 위폐 검출 장치(10)를 지폐의 일면 중 안티 스토크스 물질이 형성된 영역에 근접하게 이동시킨 상태에서, 발광부(250)는 적외선을 발광하는 LED를 이용하여 상기 지폐에 적외선 광을 조사한다(S300 단계).

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광부(250)는 적외선 LED(251)를 이용하여 930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선 광을 발광하고, 볼록렌즈(253)를 이용하여 광을 확산해 발광되는 광의 폭을 늘려 적외선 광이 지폐(50)의 일면에 조사되도록 한다.

수광부(260)는 상기 발광부(250)에 의해 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐로부터 발생하는 가시광을 검출한다(S310 단계).

상기한 바와 같이, 상기 수광부(260)를 통해 검출되는 가시광은 지폐(50)에 형성된 안티 스토크스 물질에 의해 지폐(50)로 조사된 적외선 광이 흡수된 후 방출된 것일 수 있으며, 380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가질 수 있다.

그를 위해, 수광부(260)는 380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가지는 광을 필터링하기 위한 가시광 필터(261)과 가시광 필터(261)를 통해 필터링된 광을 수광하기 위한 수광 센서(263)를 포함할 수 있다.

그 후, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출된 가시광을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단한다(S320 단계).

예를 들어, 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 발광부(250)와 수광부(260)가 발광 모듈(430)와 지폐(50)의 특정 영역에 근접할 때 지폐(50)의 재질 또는 일반 잉크에서는 아무 반응을 하지 않아 적외선 광만 발생하고, 지폐(50) 중 안티 스토크스 물질을 포함하는 위조 방지 잉크가 형성된 영역에서는 가시광이 발생하여 수광부(260)에 광학적 신호 또는 빛이 전달되고 그 광량 만큼이 전류 또는 전압으로 표현이 되며, 상기 표현되는 전압 또는 전류를 측정하여 상기 안티 스토크스 물질의 유무를 판단하고 그 값을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단할 수 있다.

상기 S320 단계에서의 위조 지폐 여부의 판단이 완료된 후, 해당 지폐가 위조 지폐가 아닌 경우(S330 단계), 출력부(220)는 스피커를 이용하여 진폐 확인음을 출력한다(S340 단계).

상기에서는 출력부(220)가 진폐 확인음을 출력하는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 위폐 검출 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 위폐인 경우 경고음을 출력하거나, 위폐 판단 결과를 색상 또는 텍스트 등을 이용해 표시할 수도 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광부(250)과 수광부(260)가 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 끝단에 반사형 구조로 구비되어, 수광부(260)가 지폐(50)로부터 반사된 광을 검출할 수 있도록 지폐(50)를 기준으로 발광부(250)와 동일측에 위치할 수도 있다.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 이용해 위폐를 검출하는 방법에 대한 실시예를 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 사용자는 먼저 지폐(500)의 일면 중 안티 스토크스 물질이 형성된 위폐 요소 영역(510)에 휴대용 위폐 검출 장치(10)를 근접시킨 후, 동작 버튼(130)을 누를 수 있다.

이 때, 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 발광부(250)와 수광부(260)가 동작을 시작하여, 수광부(260)가 지폐(500)의 위폐 요소 영역(510)에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 가시광을 검출하고, 위폐 판단부(270)는 상기 검출된 가시광의 크기에 상응하는 전압 또는 전류가 미리 설정된 기준값보다 큰지 여부를 확인하여 위조 지폐 여부를 판단할 수 있다.

도 5에 도시된 경우에 있어서, 지폐(500)가 위조되지 않은 것인 경우, 수광부(260)에 의해 지폐(500)의 위폐 요소 영역(510)로부터 발생하는 가시광이 설정값 이상으로 검출되며, 그에 따라 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 스피커(140)는 진폐 확인음을 출력할 수 있다.

그에 반해, 도 6에 도시된 바와 같이 지폐(500)가 위조된 것이거나 또는 도 7에 도시된 바와 같이 지폐(500)의 위폐 요소 영역(510)이 아닌 다른 영역에 휴대용 위폐 검출 장치(10)를 근접시키는 경우에는, 수광부(260)에 의해 가시광이 검출되지 않으며(또는 설정값 미만의 작은 크기로 검출), 그에 따라 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 스피커(140)는 진폐 확인음을 출력하지 않을 수 있다.

한편, 위와 같은 경우들에 있어서, 수광부(260)의 출력은 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다.

즉, 도 8의 (a)는 지폐(50) 중 안티 스토크스 물질이 형성되지 않은 위치(또는 위조 지폐)에서 수광부(260)의 출력을 순차적으로 저장한 값을 나타낸 것으로, 수광부(260)의 출력은 설정값(예를 들어, 100) 미만의 작은 값을 계속하여 유지할 수 있다.

한편, 도 8의 (b)는 지폐(50) 중 안티 스토크스 물질이 형성된 위치에서 수광부(260)의 출력을 순차적으로 저장한 값을 나타낸 것으로, 수광부(260)의 출력은 일정 시간 동안 설정값(예를 들어, 100) 이상의 값을 가질 수 있다.

이하, 도 9 내지 도 18을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 위폐 검출 장치(10)가 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 검출하는 방법에 대한 실시예들에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기한 바와 같이, 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은 발광부(250)로부터 조사되는 적외선 광을 흡수하고, 상기 흡수된 적외선 광보다 에너지가 높은(또는 파장이 낮은) 광을 방출할 수 있다.

다만, 안티 스토크스 물질에 적외선 광이 흡수된 후 그 보다 에너지가 높은(또는 파장이 낮은) 광이 방출되는 시간이 매우 짧아(예를 들어, 10^-8 초), 상기 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는데 어려움이 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 위폐 판단부(270)는 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호의 적분값을 이용하여 지폐에 형성되는 안티 스토크스 물질의 유무를 판단함으로써, 지폐의 위조 여부를 보다 용이하고 정확하게 인식할 수 있다.

도 9는 안티 스토크스 물질을 검출하기 위한 구성을 나타낸 것으로, 도 2에 도시된 위폐 판단부(270)의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 위폐 판단부(270)는 제1 증폭기(1010), 적분기(1020), 제2 증폭기(1030) 및 인식부(1040)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 증폭기(1010)는 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호를 증폭하고, 적분기(1020)는 상기 제1 증폭기(1010)에서 증폭된 광 검출 신호를 시간에 대해 적분하여 적분값에 상응하는 신호를 출력할 수 있다.

한편, 제2 증폭기(1020)는 상기 적분기(1020)로부터 출력되는 신호를 인식부(1040)에서 인식 가능한 크기로 증폭한 후 인식부(1040)로 출력할 수 있다.

도 10은 수광부의 출력 신호를 이용하여 안티 스토크스 물질의 유무를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 그래프로서, 제2 증폭기(1020)로부터 인식부(1040)로 입력되는 신호에 대한 일예를 나타낸 것이다.

도 10의 (a)는 안티 스토크스 현상이 발생하지 않은 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있지 않은 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이며, 도 10의 (b)는 안티 스토크스 현상이 발생하는 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이다.

도 10의 (a)를 참조하면, 발광부(250)에 구비된 LED가 일정 시간(t1) 동안 온되어 있다가 오프되는 경우, 안티 스토크스 물질에 의한 천이 현상이 발생하지 않아, LED가 오프된 후 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형 신호가 검출되지 않을 수 있다.

한편, 도 10의 (b)를 참조하면, 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질에 의한 천이 현상이 발생하여, LED가 오프된 후 일정 시간 동안 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형 신호(A)가 검출될 수 있다.

한편, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같은 LED가 오프된 후의 파형 신호는 적분기(1020)에 의해 시간 적분된 값으로서, 실제 수광부(260)에 의해 검출되는 광보다 긴 시간 동안 용이하게 검출될 수 있다.

상기와 같은 동작을 위해, 발광부(250)는 도 11에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가져, 적외선 광을 방출하는 LED를 주기적으로 온오프시킬 수 있다.

한편, 수광부(260)는 도 12에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가져, 지폐로부터 방출되는 광을 검출하여 그의 크기에 상응하는 전압(또는 전류)를 가지는 신호를 출력할 수 있다.

도 13은 도 9에 도시된 제1 증폭기의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이며, 도 14는 도 9에 도시된 적분기의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 증폭기(1010)는 다이오드를 이용해 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호의 전압이 상승하는 경우(예를 들어, 수광부(260)에 구비된 광 센서에서 에너지가 측정되는 경우)에 한하여 상기 광 검출 신호를 증폭시키며, 적분기(1020)는 상기 광 검출 신호의 전압이 상승할 때 제1 증폭기(1010)에 의해 증폭된 신호의 적분값을 출력할 수 있다.

한편, 적분기(1020)의 상기와 같은 동작은 도 16에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 회로에 의해 제어될 수 있다.

도 15는 도 9에 도시된 제2 증폭부의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이다.

제2 증폭부(1030)에 의해 증폭된 신호는 인식부(1040)로 입력되어, 인식부(1040)는 도 10을 참조하여 설명한 바와 같은 방법에 의해 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질의 유무를 판단할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 위폐 판단부(270)는 발광부(250)의 LED가 오프된 후 수광부(260)에 의해 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우가 연속되는 회수를 카운트하고, 상기 카운트된 회수가 미리 설정된 기준 회수 이상인 경우 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단할 수 있다.

도 17을 참조하면, 발광부(250)의 LED가 주기적으로 온오프되어, 지폐에 일전 시간(t1) 동안 적외선 광이 조사된 후 일정 시간(t2) 동안 적외선 광이 조사되지 않는 상태가 반복될 수 있다.

이 경우, 도 18의 (a)는 안티 스토크스 현상이 발생하지 않은 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있지 않은 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이며, 도 18의 (b)는 안티 스토크스 현상이 발생하는 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이다.

도 18의 (a)를 참조하면, 안티 스토크스 물질이 형성되지 않은 지폐의 경우, 수광부(260)에 의해 검출되어 제1 증폭기(1010), 적분기(1020) 및 제2 증폭기(1030)를 거쳐 인식부(1040)로 입력되는 신호는 LED가 오프된 후 일정 시간(t2) 동안 기준치 이상의 전압을 가지지 않을 수 있다.

한편, 도 18의 (b)를 참조하면, 안티 스토크스 물질이 형성된 지폐의 경우, 수광부(260)에 의해 검출되어 제1 증폭기(1010), 적분기(1020) 및 제2 증폭기(1030)를 거쳐 인식부(1040)로 입력되는 신호에서 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형(A)이 주기적으로 LED가 오프된 후 연속하여 검출될 수 있다.

그에 따라, 인식부(1040)는, 제2 증폭기(1030)로부터 입력되는 신호에서, 발광부(250)의 LED가 오프된 후 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형(A)이 검출되는지 여부를 계속하여 확인하여, 상기 특정 파형(A)이 연속하여 검출되는 회수를 카운트(count)할 수 있다.

상기 카운트되는 회수가 미리 설정된 기준 회수(예를 들어, 10회)에 도달하는 경우, 인식부(1040)는 해당 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단할 수 있다.

상기와 같이 인식부(1040)가 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 경우, 도 19에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가지는 스피커를 통해 부저가 울리도록 하여 진폐임이 사용자에게 알려지도록 할 수 있다.

도 18의 (a)에서는, 인식부(1040)로 입력되는 신호에서 발광부(250)의 LED가 오프된 후 동일한 파형(A)의 신호가 검출되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, LED가 오프된 후 검출되는 신호는 미리 설정된 기준 전압 이상인 것으로서 경우에 따라 서로 다른 파형을 가질 수도 있다.

한편, 휴대용 위폐 검출 장치(10)가 동작 전원으로 배터리를 사용하는 경우, 배터리의 잔량이 감소함에 따라 출력 전압이 낮아지고, 그로 인해 발광부(250)의 LED로부터 지폐로 조사되는 입사 광량의 크기가 감소될 수 있다.

또한, 상기와 같이 발광부(250)로부터의 입사 광량이 감소함 따라, 수광부(260)에서 검출되는 광의 크기도 감소하여, 위폐 판단부(270)의 신호 크기에 따른 판단이 부정확해질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 위폐 검출 장치(10)는, 배터리의 출력 전압값과 내부에서 사용되는 전압값에 기초해 전압 확인 회로의 분압 비율을 이용하여, 현재 배터리의 출력 전압이 사용 기준 전압보다 낮은 경우 현재 사용 불가능 상태임을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가지는 전압 확인부를 이용해, 배터리의 출력 전압을 주기적으로 확인하고 상기 확인된 배터리의 출력 전압과 미리 설정된 기준 전압을 비교하여, 상기 배터리의 출력 전압이 기준 전압 미만인지 여부를 주기적으로 확인할 수 있다.

한편, 상기 배터리의 출력 전압이 기준 전압 미만인 경우, 이를 알리기 위한 제어 신호가 도 21에 도시된 바와 같은 표시용 LED 회로로 전달되어, 휴대용 위폐 검출 장치(10)의 배터리가 교체 또는 충전되어야 함이 사용자에게 알려질 수 있다.

또한, 위폐 판단부(270)가 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 경우, 도 19에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가지는 스피커에 의해 부저가 울림과 동시에, 도 21에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가지는 표시용 LED를 통해 표시되거나 또는 표시 색상이 변화될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 21을 참조하여 설명한 바와 같은 휴대용 위폐 검출 장치(10)는 유무선 통신 방식을 이용해 다른 장치와 연결되어 신호를 송수신할 수도 있다.

예를 들어, 휴대용 위폐 검출 장치(10)가 USB 케이블을 이용해 PC, 노트북 또는 POS(Point Of Sales) 단말기 등과 연결되어, 상기 연결된 장치로부터 제어 신호를 받아 동작하거나, 상기 연결되 장치로부터 전원을 공급받거나, 또는 검출된 결과에 대한 정보를 상기 연결된 장치로 전송할 수도 있다.

상술한 본 발명에 따른 위폐 검출 방법 중 적어도 일부 단계는 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10 : 휴대용 위폐 검출 장치 110 : 광원
120 : 센서 130 : 동작 버튼
140 : 스피커 210 : 사용자 입력부
220 : 출력부 230 : 전원 공급부
240 : 제어부 250 : 발광부
260 : 수광부 270 : 위폐 판단부
251 : 적외선 LED 253 : 볼록 렌즈
261 : 가시광 필터 263 : 수광 센서
500 : 위안화 510 : 위폐 요소 영역
1010 : 제1 증폭기 1020 : 적분기
1030 : 제2 증폭기 1040 : 인식부

Claims (22)

1. 위조 지폐의 검출이 가능한 휴대용 장치에 있어서,
   적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여, 지폐에 적외선 광이 조사되도록 하기 위한 발광부;
   상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐의 특정 영역에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부;
   상기 검출된 광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부; 및
   상기 판단 결과를 나타내기 위한 알림을 제공하는 출력부를 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 안티 스토크스 물질은
   상기 발광부로부터 조사된 적외선 광을 흡수하고, 상기 적외선 광보다 에너지가 높은 가시광을 방출하는 휴대용 위폐 검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 안티 스토크스 물질은
   상기 발광부로부터 조사된 적외선 광을 흡수하고, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출하는 휴대용 위폐 검출 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 출력부는
   상기 지폐의 특정 영역에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단되는 경우 진폐 확인음을 출력하기 위한 스피커를 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 발광부 및 상기 수광부 중 적어도 하나로의 전원 공급을 온/오프시키기 위한 적어도 하나의 버튼을 구비하는 사용자 입력부를 더 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 발광부는
   930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선을 발광하는 휴대용 위폐 검출 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 발광부는
   상기 적외선 광을 확산시키기 위한 볼록 렌즈를 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 수광부는
   380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가지는 광을 필터링하기 위한 가시광 필터; 및
   상기 가시광 필터를 통해 필터링된 광을 수광하기 위한 수광 센서를 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
   상기 수광부를 통해 검출되는 가시광의 크기에 상응하는 전압 또는 전류에 기초하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 휴대용 위폐 검출 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호에 대한 적분값을 출력하기 위한 적분기를 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호를 증폭시키기 위한 제1 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제1 증폭기에 의해 증폭된 광 검출 신호가 상기 적분기로 입력되는 휴대용 위폐 검출 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 증폭기는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호의 전압이 상승하는 경우에 한하여 상기 광 검출 신호를 증폭시키는 휴대용 위폐 검출 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 적분기로부터 출력되는 신호를 증폭시키기 위한 제2 증폭기; 및
    상기 제2 증폭기로부터 출력되는 신호의 전압 크기에 기초하여, 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 인식기를 더 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 LED를 주기적으로 온오프시키고,
    상기 위폐 판단부는 상기 발광부의 LED가 오프된 후 상기 수광부에 의해 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우, 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 휴대용 위폐 검출 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 발광부의 LED가 오프된 후 상기 수광부에 의해 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우가 연속되는 회수를 카운트하고, 상기 카운트된 회수가 기준 회수 이상인 경우 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 휴대용 위폐 검출 장치.
16. 제1항에 있어서,
    동작 전원을 공급하기 위한 배터리; 및
    상기 배터리의 출력 전압을 확인하기 위한 전압확인부를 더 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 출력부는
    상기 배터리의 출력 전압이 기준 전압 미만인 경우를 나타내기 위한 표시용 LED를 더 포함하는 휴대용 위폐 검출 장치.
18. 휴대용 위폐 검출 장치에서 위조 지폐를 검출하는 방법에 있어서,
    LED를 이용해 적외선 광이 지폐에 조사되도록 하는 단계;
    상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는 단계;
    상기 검출된 광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 알림을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은
    상기 조사된 적외선 광을 흡수한 후, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출하는 위폐 검출 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 조사되는 적외선 광은
    930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 위폐 검출 방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 적외선을 발광하는 LED는 주기적으로 온오프되며,
    상기 LED가 오프된 후 상기 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우, 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 위폐 검출 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 판단 단계는
    상기 LED가 오프된 후 상기 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우가 연속되는 회수를 카운트하는 단계; 및
    상기 카운트된 회수가 기준 회수 이상인 경우 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 위폐 검출 방법.
22. 제18항에 있어서,
    동작 전원을 공급하기 위한 배터리의 출력 전압이 기준 전압 미만인지 여부에 따라 알림을 제공하는 단계를 더 포함하는 위폐 검출 방법.

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