KR100335603B1 - 광선투과 물체의 확인 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

간단한 구성을 지니며, 쉽게 조정될 수 있고 지폐, 유통어음 등을 높은 신뢰도로 인증할 수 있는 장치를 제공하기 위하여, 상이한 파장을 지닌 광선들을 방출하는 광원 A 와 B에 대해 광전자 변환기로부터의 출력들을 동일하게 하기 위하여 확인 목표물의 부재시 미리 조정이 수행된다. 이 상태에서 확인 목표물을 통해 전달된 광선에 기반을 둔 감지 신호들간 출력에서의 차이가 고대역 필터로부터 출력으로써 감지된다. 샘플링 회로는 이 출력 차이에 기초하여, 광원 A와 B에 기반을 둔 감지 값들간 출력에서의 차이에 비례하는 신호를 샘플링한다. 인증은 샘플링된 값을 기초로 하여 수행된다. 광원에서의 성능저하는 광원 A와 B가 항상 교대로 광선을 방출하도록 하는 지속적인 조정 대신에, 확인 목표물의 부재시 조정 레벨이 유지되는 동안 단지 방출만이 중단되는 간격을 주기적으로 설정함에 의해 억제된다.

Description

광선투과 물체의 확인 장치 및 방법{Light-transmitting object identifying apparatus and method}

본 발명은 광선 투과 물체를 쉽게 인증할 수 있는 광선투과 물체 확인 장치및 방법에 관련한 것이다.

근년에 상품의 폭넓은 다양성을 목표로 하는 다양한 형태의 자동판매기가 널리 사용되고 있다. 어떤 자동판매기는 동전에 추가하여 지폐, 특정한 선불카드, 그리고 이와 유사한 것들의 사용을 허용한다. 자동판매기는 다양한 장소에 설치되며, 그러므로 다양한 동작 조건에서 동작한다. 그 결과 이러한 기계들은 모든 동작 환경에서 만족할만한 성능을 내도록 요구된다. 이것은 동전, 지폐, 그리고 이와 유사한 것들을 인증하기 위한 메카니즘에도 적용된다.

예를 들어, 동전의 확실성은 그것의 무게와 형상을 조사함으로써 검사될 수 있으며, 이에 따라 동전 확인 메카니즘은 기계적으로 형성될 수 있다.

이와 대조적으로, 지폐를 기계적인 장치로 확인하는 것은 거의 불가능하다. 이런 이유로, 지폐의 투과율 정도는 광학적으로 식별된다. 일반적인 지폐 식별 방법에서, 광원과 광선 수신 요소가 서로 소정 거리를 두고 떨어져 있고, 지폐가 그들 사이로 운반되어 광원에 대해 독특한 명암 패턴을 감지한다. 다음에 감지된 패턴은 미리 준비된 참조 명암 패턴과 비교되어 이로인해 지폐를 인증한다.

그러나 이 방법에서 인증이 단지 명암 패턴만을 기반으로 수행되므로, 유통 어음의 복사본조차 쉽게 지폐로 감정된다.

이 문제를 해결하기 위하여, 칼라 센서가 사용될 수 있다. 그러나 칼라 센서는 비싸고 복잡한 신호처리를 요구하며, 그러므로 저가격에 대한 요구를 만족하는 것이 절대적으로 필요한 자동판매기등에 사용될 수 없다.

더구나, 백색 광원(백열등)이 광원으로써 사용되어야 한다. 백색광원은 짧은 서비스 수명을 가지며, 그리고 기계가 도로상에서 뜨거운 태양 아래 설치된 경우와 같이 주위의 온도가 높아질때 단 기간의 시간내에 타버린다. 그런한 경우에 지폐가 자동판매기에 투입되더라도 그 지폐는 위조품으로 결정되어 거절된다.

이러한 결점을 극복하기 위하여 지폐의 색상외관은 예를 들어, 광원으로 상이한 파장을 지니는 광선을 방출하기 위한 두 개의 발광 다이오드를 사용하여 하나의 수광 소자로 발광 다이오드로부터 광선을 받아들임에 의해 결정될 수 있다. 그러나 발광 다이오드는 발광 효율이 변한다. 이런 이유로, 발광 다이오드에 대한 구동전류는 성능비와 같도록 조정되어야 한다.

더구나, 실외에 설치될 수 있는 자동판매기는 주위 환경 조건이 심하게 변하므로 일정한 출력비를 유지하는 것이 어렵다. 이것은 수광 소자에게도 동일하게 적용된다. 이런 이유로, 신뢰할 만한 확인 결과는 얻어질 수 없고, 그런 자동판매기는 실제로 사용하기가 어렵다.

그런 결점을 극복하기 위하여, 두개의 발광 다이오드, 즉, 녹색과 적색의 발광 다이오드들을 사용하는 기술이 일본 특허 공개번호 54-066894에서 공개되었다. 이 기술에서, 두개의 발광 다이오드에서 방출하는 광선은 하나의 수광 소자에 의해 수신되며, 그리고 두개의 발광 다이오드는 발광 다이오드와 수광 소자 사이에 지폐가 없을 때 동일한 양으로 광선을 방출하도록 제어된다. 지폐가 발광 다이오드와 수광 소자 사이로 들어올때, 두가지 경우, 즉, 녹색 발광 다이오드의 출력이 기준 수준에 비해 동일하거나 높은 경우(지폐의 색상이 어느 정도 녹색으로 차감계산된다. ) 그리고 적색 수광 소자의 출력이 기준수준에 비해 동일하거나 높은 경우(지폐의 색상은 어느정도 적색으로 차감계산된다.) 중 어느 경우든 오류 신호가 출력된다.

그러나, 일본 특허 공개번호 54-066894에서 공개된 기술은 "지폐의 색상이 적색이나 녹색으로 이동(차감계산)하지 않을때, 수광 소자에 의해 수신되는 광량,즉, 출력은 지폐가 없는 경우처럼 영점 수준이다."라는 가정에 기초한다. 그러한 지폐를 확인함에 있어, 이 기술에 따르면 지폐의 색상이 녹색이나 적색으로 어느정도 한쪽으로 이동된 때에만 오류가 결정된다. 지폐가 특정 색상으로 인쇄되어 있을때 이런 기술로부터 얼마간의 효과가 기대된다. 그러나 만약 일본에서처럼 지폐가 많은 색상으로 인쇄되었으면, 상기 기술을 사용하여 지폐를 인증하는 것은 거의 불가능하다.

만약 예를 들어, 지폐가 단색으로 인쇄되거나 복사되었다면, 오류가 결정될 수 없다. 그러므로, 실제적으로 이 기술은 사용될 수 없다.

더욱이, 발광 다이오드의 서비스 수명은 일정한 정도의 방출 시간과 반비례한다. 그러므로 만약 발광 다이오드의 방출 시간이 무척 길면, 다이오드는 성능이 저하되어 확인 성능에서의 저하를 초래한다. 이것은 모든 수단에 의해 극복되어야할 문제이다. 즉, 발광 다이오드에서의 성능 저하는 억제될 필요가 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 만들어진 것이며, 그리고 확인 물체를 감지하기 위한 메카니즘의 각 구성 요소의 성능 변화, 시간에 대한 성능상 변화, 환경에 의한 성능상 변화와 관련한 문제들을 간단한 구성으로 자동적으로 해결할 수 있고, 쉽게 생산되고 조정될 수 있으며, 그리고 높은 신뢰도를 가진 광선 투과 물체의 확인 장치 및 방법을 제공하는 목적을 지닌다.

확인 목표물에 대해 하나의 신호로써 정사양의 물건과 확인 목표물간의 색상에서의 차이를 표현할 수 있고, 간단한 알고리듬을 사용하여 신뢰할 만한 인증을 수행할 수 있는 광선투과 물체의 확인 장치 및 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유통어음 확인 장치의 구성을 도시하는 블록 다이어그램이다.

도 2는 도1 에서 방출 강도 조정회로의 자동 광원으로 제공되는 광원 B 조도 변경/구동회로의 상세 구성을 도시하는 회로 다이어그램이다.

도 3은 도 1에서 광원 A 구동 회로의 상세 구성을 도시하는 회로 다이어그램이다.

도 4는 도 1에서 광원 A와 B가 음극공통 이색 LED들에 의해 형성되었을 때 사용되는 광원 방출 변경/구동회로의 구성을 도시하는 회로 다이어그램이다.

도 5a에서 5c는 제1 실시예에 따른 광원 제어 신호를 출력하는 CPU의 출력포트에 대한 제어 데이타 DD1과 DD2를 도시하는 도면이다.

도 6은 제1 실시예에서 일반적인 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 7은 제1 실시예의 동작을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 8은 제1 실시예에서 스위칭 제어표의 예를 도시하는 도면이다.

도 9는 제1 실시예에서 광원 구동 주기에서의 동작을 도시하는 흐름도이다.

도 10은 제1 실시예에서 광원 구동 주기와 타이머에 의해 발생되고 CPU로 보내지는 신호사이의 관계를 도시하는 타이밍차트이다.

도 11은 도 9의 S2 단계에서 일차 프로세스의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.

도 12는 도 9의 S13 단계에서 이차 프로세스의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.

도 13a와 13b는 도 9의 S12 단계에서 모드 선택 상태 검사공정의 상세사항을 도시하는 흐름도이다.

도 14는 제1 실시예에 따른 감지 모드와 대기 홀드 모드에서 광원 A와 B 및 감지 신호 타이밍들에 대한 구동제어 신호들의 예들을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 15는 제1 실시예에 따른 대기 조정 모드와 전치 감지 모드에서 광원 A와 B 및 감지 신호 타이밍들에 대한 구동제어 신호들의 예들을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 16은 제1 실시예에서 소정 확인 목표물에 대한 샘플링 결과를 도시하는 도표이다.

도 17은 제1 실시예에서 소정 확인 목표물에 대하여 얻어진 샘플링 결과를 도시하는 도표이다.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유통어음 확인 장치의 구성을 도시하는 블록 다이어그램이다.

도 19a 에서 19d는 제2 실시예에서 광원 제어 신호들을 출력하는 CPU의 출력 포트에 대한 제어 데이타 DD1과 DD2를 도시하는 도면들이다.

도 20a 와 20b는 제2 실시예에서 모드 선택 상태 검사 처리의 상세사항을 도시하는 흐름도이다.

도 21은 제2 실시예에 따른 감지 모드와 대기 홀드 모드에서 광원 A1, A2, B및 감지 신호 타이밍에 대한 구동제어 신호들의 예들을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 22는 제2 실시예에 따른 대기 조정 모드와 전치 감지 모드에서 광원 A1, A2와 B, 및 감지 신호 타이밍들에 대한 구동제어 신호의 예들을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 23은 제2 실시예에서 소정 확인 목표물에 대해 얻어진 샘플링 결과를 도시하는 도표이다.

도 24는 제3 실시예에 따른 감지 모드에서의 광원 A1, A2 및 B, 및 구동 감지 신호 타이밍들에 대한 구동 제어 신호들의 예들을 도시하는 타이밍 차트이다.

도 25는 제3 실시예에 따른 대기 조정 모드와 전치 감지 조정 모드에서의 광원 A1, A2 및 B에 대한 구동 제어 신호들의 예를 도시하는 타이밍 차트이다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 첨부된 도면과 함께 있는 다음의 설명에서 명백해질 것이며, 이 설명에서 같은 참조 문자는 도면 전체에서 동일하거나 유사한 부품을 나타낸다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 다음의 설명은 확인 목표물로써의 광선투과 물체를 쉽게 인증할 수 있는 광선투과 물체 확인 장치에 대한 것이다. 예를 들어, 확인 목표물의 예로써 유통어음(혹은 지폐)을 인증하기 위한 유통어음 확인 장치가 아래에서 설명될 것이다.

<제1 실시예>

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유통어음 확인 장치의 구성을 도시한다. 도 2는 도 1의 자동 광원 방출강도 조정 회로로써 광원 B 조도변경/구동회로의 상세한 회로 구성을 도시한다. 도 3은 도1의 광원 A 구동 회로의 상세 회로 구성을 도시한다. 도 4는 광원 A와 B가 음극 공통 이색 LED를 사용함으로 인해 형성된 경우에 광원 방출 변경/구동회로의 구성을 도시한다.

도 1을 참조하면, 참조 번호 10은 본 실시예의 모든 유통어음 확인 장치를 제어하기 위한 제어 유니트를 나타낸다. 제어 유니트(10)는 예를들어, 메모리(12)에 저장되고 나중에 설명될 흐름도에 의해 나타난 제어 절차에 따른 다양한 제어 동작을 수행하기 위한 CPU(11), CPU(11)등을 위한 제어 프로그램을 저장하는메모리(12), 시간 제어를 수행하기 위한 타이머(13), 입력 아날로그 신호를 상응하는 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환기, 그리고 입력 포트를 통하여 아날로그 신호 입력을 샘플링하기 위한 샘플링 회로(15)를 포함한다.

본 실시예에 따르면, 제어 유니트(10)에서 CPU(11)는 타이머(13)로부터 일차 후반 신호 UD1의 감지시 광원 제어 신호들(Sa, Sb, Fb, 그리고 T)로써 광원 제어 데이타 DD2를 출력한다. A/D 변환 시작 신호 ADT의 감지시, CPU(11)는 A/D 변환을 시작하기 위하여 샘플링 회로(15)와 A/D 변환기(14)를 제어한다.

결과적으로, DD1과 DD2에 기반을 둔 상이한 광원 구동 상태는 소정 듀티비로 교대로 발생하고, 그리고 수광 출력은 각 주기의 소정 시점에서 항상 샘플링되어 CPU(11)로 로드될 수 있다.

참조 번호 21은 광원 A 점멸 신호 Sa에 따른 광원 A에 대한 점멸 제어를 수행하기 위한 광원 A 구동회로를 나타낸다; 그리고 22는, 제어 유니트(10)로부터 광원 B 점멸 신호 Sb에 따라 광원 B에 대한 점멸 제어를 수행하고, 광강도 조정 신호 T에 따라 광원 B의 방출 강도를 조정하며, 광강도 고정 신호 Fb가 출력될때 광강도 조정을 중단함으로 인해 조정 상태를 유지하는 광원 B를 위한 자동 방출 강도 조정 회로로써 제공되는 광원 B 조도변경/구동회로를 나타낸다.

참조 번호 23은 상이한 파장을 지닌 광선을 방출할 수 있는 광원 A/광원 B를 나타낸다. 명백히, 광원 A와 광원 B는 분리된 발광 소자들이거나, 두개의 광원을 통합함으로 인해 형성된 합성 광원일 수도 있다.

참조 번호 24는 광원 A/광원 B(23)로 부터의 광이나 확인 목표물(100)을 통해투과된 광을 수신하고, 수신된 광을 수신된 광량에 상응하는 전기적인 신호로 변환하여 그 신호를 출력하기 위한 광전자 변환기를 나타내며, 그것은 광다이오드 등을 사용하여 형성될 수 있다.

참조 번호 25는 광전자 변환기(24)로부터 전기 신호를 증폭하기 위한 로그 증폭기를 나타낸다.

본 발명의 실시예에서, 광전자 변환기(24)로부터의 수광 신호값은 다음과 같은 이유를 위하여 로그 증폭기(25)에 의해 증폭된다. 만약 선형 증폭기가 사용된다면, 선형 증폭기로부터의 출력은 항상 방출 강도의 절대값 성분들을 포함한다. 그러므로 선형 증폭기가 사용될때, 방출 강도의 절대값 요소와 관련한 오프세트, 즉, 광원과 광전자 변환기 사이의 거리, 방출 강도, 수광 강도등, 온도 특성, 성능저하 등의 변화들은 근본적으로 제거될 수 없다. 이와 대조적으로, 로그 증폭기가 사용될 때, 확인 목표물의 특성과 관련된 출력만이 얻어질 수 있다. 더구나, 동일한 로그 증폭기들간 출력에서 차이를 얻는 방법으므로, 로그 증폭기에 있어 독특한 소거등은 수행될 필요가 없고, 로그 증폭기 자체의 구성은 단순화 될 수 있다.

Ma와 Mb를 광원 A와 B의 방출강도, 그리고 N을 공통 정상 배경이라 하고 선형증폭기가 사용될 때, 다음의 수학식 1이 얻어진다.

V∝(Ma + N) - (Mb + N) = Ma - Mb

로그 증폭기가 사용될 때, 다음의 수학식 2가 얻어진다.

V∝1n(Ma + N) - 1n(Mb + N) = 1n{(Ma + N)/(Mb + N)}

각 방출강도가 피크값을 "0"으로 맞추도록 자동적으로 조정된다고 가정한다. 이 경우, 만약 선형 즉폭기가 사용된다면, 수학식 3이 얻어진다.

Ma - Mb = 0 ···∴Ma = Mb

로그 증폭기가 사용될 때, 수학식 4가 얻어진다.

(Ma + N)/(Mb + N) = 1 ···∴Ma = Mb

결과적으로, 상기 두 경우에서 방출 조건은 동일하게 된다.

상기 조건 Ma = Mb (≡C) 에서, 만약 두 광원(23)으로부터의 광선에 대한 투과율 a 와 b를 나타내는 확인 목표물이 광원 A/광원 B(23)와 광전자 변환기(24) 사이에 존재한다면, 피크값 V는 선형 증폭기가 사용될 때 다음과 같이 주어진다.

V∝a·Ma - b·Mb = (a - b)C

이 경우에, 출력은 방출 강도의 절대값 성분 C를 포함한다. 로그 증폭기가 사용될 때, 수학식 6이 얻어진다.

V∝1n{(a·C + N)/(b·C + N)}

a·C, b·C 》N (N은 일정하지 않을 수 있다)인 조건하에서, 다음의 출력 수학식 7이 대략 얻어진다.

V∝1n{(a·C)/(b·C)} = 1n(a/b)

확인 목표물의 특성만을 나타내는 출력이 얼마간의 조건으로 얻어질 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명의 실시예는 로그 증폭기를사용한다.

참조 번호 26은 로그 증폭기(25)로부터의 감지 전기 신호로부터 광원 구동 주파수(DC성분과 광원 구동 주파수 사이에서 생성된 밝기와 관련한 DC성분과 파동 성분)보다 작은 주파수를 지닌 성분들을 제거하기 위한 고대역 필터를 나타낸다.; 그리고 27은, 고대역 필터(26)로부터의 출력에 기준값으로써 DC 전압 V1을 중첩하여, 그 결과 전압을 출력하기 위한 증폭기 회로를 나타낸다.

참조 번호 31은 확인 목표물을 감지하기 위한 인터럽트 감지회로를 나타낸다. 인터럽트 감지회로(31)는 센서들을 구동하고, 감지 신호들을 파형으로 만들어, 그 결과인 신호를 제어 유니트(10)에 출력한다. 제어 유니트(10)는 확인 목표물 센서들 (32, 33, 34) 및 회전 센서(Pr)(35)로 부터의 감지 신호들 Rck를 기초로 하여 확인 목표물(100)의 위치를 감지한다.

입력 센서 (Pi)(32)는 확인 목표물(100)의 삽입을 감지한다. 확인 시작 센서(Ps)(33)는 확인 목표물(100)의 위치를 위한 기준을 감지하고 또한 확인 목표물(100)이 광원(23)과 광전자 변환기(24)의 장착위치(감지 지역)에 도달했는지를 감지한다. 통과 센서(34)는 확인 목표물(100)이 광원(23)과 광전자 변환기(24)의 장착위치를 통과하여 감지 지역 밖으로 이동하는지를 감지한다.

회전 센서(pr)(35)는 이송 모터(41)의 회전량(확인 목표물(100)의 이송량)을감지한다. 회전 센서(pr)(35)는 이송 모터(41)의 회전량에 대한 펄스 Rck를 감지한다. 이 센서들 (32) 부터 (35)는 광인터럽터들과 같은 것을 사용함으로써 형성될 수 있다.

참조 번호 37은 이송 모터(41)를 위한 구동회로를 나타낸다. 구동회로(37)는 제어 유니트(10)의 CPU(11)로 부터 모터 스위치 신호 Ms에 따라서 이송 모터(41)를 구동한다. 이송 모터(41)는 확인 목표물(100)을 이송한다.

확인 목표물(100)은 광이 부분적으로 투과되는 임의의 물체를 포함한다. 본 실시예에서, 이송 유니트는 목표물로서 판형의 물체를 위해 디자인되었다. 그러나, 임의의 형상을 지닌 확인 목표물도 단지 이송 유니트의 구조를 변경함으로써 확인될 수 있다.

상기 설명된 실시예에서, 제어 유니트(10)는 예를들어, 하드웨어 구성을 간단히 하기 위하여 입출력 포트를 통해 외부 유니트로 연결된 단일칩 마이크로컴퓨터를 사용함으로써 형성된다. 만약 제어 유니트가 AC 출력 신호의 샘플링된 값을 직접 A/D 변환하여 CPU(11)에 의해 형성된 확인 유니트에 데이타로써 그것을 로드하도록 디자인된다면, 특히 그 회로는 단순화 될 수 있다.

본 실시예에서 제어 유니트(10)는 다음과 같이 인증을 수행한다. 광전자 변환기(24)는 상이한 파장을 지닌 광선을 방출하는 광원 A와 B에 대해 동일한 출력 신호가 얻어지도록 미리 조정된다. 또, 광전자 변환기(24)의 출력신호는 광원 B의 광강도에 의해 조정된다. 이 상태에서 확인 목표물을 통해 투과된 광선에 기반을 둔 감지 신호들간 출력 차이는 고대역 필터(26)로부터의 출력으로서 감지된다. 그러면,샘플링 회로(15)가 광원 A와 B에 기반을 둔 감지 값들간 출력상 차이에 비례하는 신호를 샘플링한다. 인증은 샘플링된 값을 기초로 하여 수행된다.

광원 A 점멸신호 Sa와 광원 B 점멸신호 Sb는 상기 교대 방출을 제어하기 위해 사용된다. 광강도 조정 신호 T는 각 방출 강도를 조정하기 위해 사용된다. 확인 목표물이 인식 지역에 도달할때, 상기 조정은 수행되지 않으며, 광강도는 고정된다. 광강도 고정 신호 Fb는 상기 작동을 위한 제어 신호이다.

본 실시예에서, 광원에서의 성능저하는 광원 A와 B가 항상 교대로 광선을 방출하도록 하는 지속적인 조정 대신에, 확인 목표물의 부재시 조정 레벨이 유지되는 동안 단지 방출이 멈추는 기간을 주기적으로 설정함에 의해 억제된다. 이 제어는 다음에 상세히 설명될 것이다.

도 2는 광원 B 광강도 변경/구동회로(22)를 도시한다.

도 2를 참조하면, 광원 B 점멸 신호 Sb에 따라서, 광원은 온/오프 제어된다. 광원 구동 전류제어는 광강도 조정 신호 T에 따라서 수행된다. 광원 구동 전류는 광강도 고정 신호 Fb에 따라서 고정된다.

도2에서 보여지는 것처럼, 아날로그 스위치 회로는 광강도 고정신호 Fb가 출력될 때 광강도 조정 신호 T에 기반을 둔 조정 정지 제어를 수행하기 위해 사용된다. 이 회로는 저대역 필터 유니트로 일체적으로 형성된다.

광강도 고정 신호 Fb가 "0"일 때, 아날로그 스위칭 회로는 턴 온 된다.. 저대역 필터 유니트의 출력은 광강도 조정신호 T가 "0"일 때 현재 전압보다 낮은 전압으로 이동하며, 광강도 조정 신호 T가 "1"일때 현재 전압보다 높은 전압으로 이동한다.

샘플링-홀드(sample-and-hold) 유니트는 광강도 고정 신호 Fb가 "0"일 때 단지 버퍼로서 사용되며, 저대역 필터에서 출력 변화는 광원 구동 전류를 위한 제어 신호로써 직접 사용된다. 결과적으로, 현재의 전압이 더 낮은 전압으로 이동할 때, 광원 B를 위한 구동 전류는 증가한다.

현재의 전압이 더 높은 전압으로 이동할 때, 광원 B를 위한 구동 전류는 감소한다. 광강도 고정 신호 Fb가 "1"이 될 때, 아날로그 스위치 회로는 열려 있으므로, 연산증폭기는 전압 홀드 회로로 작동한다. 결과적으로, 광원 구동 전류를 위한 제어 신호는 고정되고, 이 상태가 유지된다.

도 3은 도 1에서 광원 A 구동회로(21)의 상세 구성의 예를 도시한다. 도 3에서 보여지는것처럼, 광원 A의 점멸은 광원 A 점멸 신호 Sa의 온/오프에 따라서 제어된다.

상기 설명에 따라서, 광원 A(21)과 광원 B(22)는 상이한 구성을 가진 발광 다이오드들에 의해 형성된다. 그러나, 본 발명은 광원 A(21)과 광원 B(22)가 상이한 구성을 지닌 발광 다이오드들에 의해 형성되는 경우에 제한되지 않는다. 광원 A(21)과 광원 B(22)는 합성 광원으로 통합될 수도 있다. 도 4는 광원 A 구동회로(21)와 광원 B 조도변경/구동회로(22)가 합성된 광원으로 통합되었을때 이들의 상세 구성의 예를 도시한다.

도 4에 보여진 회로에서, 발광 다이오드들은 음극공통 이색 발광 다이오드들에 의해 형성된다. 광원 B 점멸 신호 Sb가 "0" 일때 광원 A와 B 모두 광원 A 점멸신호 Sa에 상관없이 꺼진다(무방출 상태). 광원 A점멸 신호 Sa가 "0"이고 광원 B 점멸신호 Sb가 "1" 일때, 광원 A는 꺼지고(무방출 상태), 그리고 광원 B는 켜진다(방출 상태). 광원 A 점멸 신호 Sa가 "1"이고 광원 B 점멸신호 Sb가 "1"일때 광원 A는 켜지고(방출 상태), 광원 B는 꺼진다(무방출 상태).

다음 설명에서 광원 A(21)과 광원 B(22)는 분리된 광원들에 의해 형성되었고, 광원 A 구동회로(21)와 광원 B 조도변경/구동회로(22)는 각각 도 3과 2에 보여진 구조를 지닌다고 가정한다. 도 4에 도시된 구성에서, 이 광원들은 제어 유니트(10)로부터 광원 A 점멸신호 Sa와 광원 B 점멸신호 Sb의 제어 타이밍을 변경하여 상기 설명된 것과 같은 방식으로 다루어질 수 있다.

도 5는 네가지 형태의 광원 제어신호들(각각 일 비트로 이루어 짐)을 출력하는 CPU(11)의 출력포트를 위한 제어 데이타를 도시한다. DD1과 DD2의 값은 동작 모드가 이동하는 제어 절차에서 정해진다. 출력 포트에 DD1과 DD2 두 값의 조합을 교대로 출력함에 의해, 각각의 모드에 대해 특색있는 교대 제어가 광원에 대해 수행된다.

도 5a는 고정 방출 모드(감지 모드)에서의 제어 데이타 집합을 도시한다.;도 5b는 조정 방출 강도에 대한 조정 방출 모드(대기 조정 모드 혹은 전치 감지 조정 모드)에서의 제어 데이타를; 그리고 도 5c는, 본 실시예에 독특한 무방출 모드(대기 홀드 모드)에서의 제어 데이타 집합을 도시한다.

도 5a에서 보여진 고정 방출 모드에서, DD1이 출력 포트로 출력될때, 광원 A 점멸신호 Sa는 "1"이 되고, 광원 B 점멸신호 Sb는 "0"이 된다. 결과적으로, 광원 A만이 광을 방출한다. DD2가 나중에 출력포트에 대한 출력일때, 광원 A 점멸 신호 Sa는 "0"이 되고, 광원 B 점멸신호 Sb는 "1"이 된다. 결과적으로, 광원 B만이 광을 방출한다.

광강도 고정 신호 F는 DD1 혹은 DD2가 출력되는지 여부에 상관없이 "1"이 된다. 이 때, 상기 아날로그 스위치회로는 열리고, 그러므로 회로가 열렸을때 정해지는 광 강도들은 고정된다. 상기에서 설명한것처럼, 고정 방출 모드에서, 광 강도들이 주어진 상태를 유지하는 동안 두개의 광원들은 교대로 광선을 방출한다. 이 경우에, 광강도 조정 신호 T는 그 값이 방출 상태에 영향을 주지 않으므로 "1"이거나 "0"이 될 수 있다.

도 5b에 보여진 조정 방출 모드에서, DD1이 출력 포트로 출력될 때, 광원 A 점멸 신호 Sa는 "1"이 되고, 광원 B 점멸 신호 Sb는 "0"이 된다. 결과적으로, 광원 A만 광을 방출한다. DD2가 이후에 출력포트로 출력될 때, 광원 A 점멸신호 Sa는 "0"이 되고, 광원 B 점멸신호 Sb는 "1" 이 된다. 결과적으로, 광원 B만 광을 방출한다.

광강도 고정 신호 F는 DD1나 DD2가 출력되는지 여부에 상관없이 "0"이 된다. 이 때, 상기 아날로그스위치 회로는 켜진다. 그러므로, 광강도 조정 신호 T로서 "0"이 출력되는 동안, 광원 B의 광강도는 감소한다. 이와 대조적으로, 광강도 조정 신호 T 로서 "1"이 출력되는 동안, 광원 B의 광강도는 증가한다. 광강도의 증가/감소의 정도는 저대역 필터 유니트의 시정수에 의해 결정된다.

S112와 S113 단계에서, 각각 광강도 조정 신호 T로서 출력되는 DD1과 DD2의T-비트 값은 교대 출력 신호 Vo의 샘플링된 값과 제어 절차시 S111 단계의 기준 전압 V1을 비교함으로써 얻어진 결과를 기초로 하여 갱신되고 저장된다. 이 값들은 계속적인 교대 스위칭 타이밍에서 갱신되고 출력된다.

본 실시예에서처럼 광원 A에 대하여 광원 B가 우세할때 샘플링된 값들은 작아진다고 가정한다. 이런 경우에, 만약 샘플링된 값이 기준 전압 V1보다 작으면, 광원 B의 광강도를 감소시키기 위하여 T 비트는 "0"로 된다. 만약 샘플링된 값이 기준 전압 V1의 값보다 크다면, T 비트는 "1"로 된다. 상기 설명한 것처럼, 조정 방출 모드에서, 광원 강도 조정은 교대 방출 상태의 샘플 값을 기준 값 가까이 가져 가도록 수행된다.

도 5c에서 도시된 무방출 모드에서, 광원 A 점멸 신호 Sa, 광원 B 점멸신호 Sb, 그리고 광강도 고정 신호 F는 DD1 혹은 DD2가 출력되는지 여부에 상관없이 각각 "0","0","1"이며, 그러므로 광원 A와 B 는 광선을 방출하지 않는다. 아날로그 스위치 회로는 열려 있으므로, 아날로그 스위치 회로가 열렸을때 정해지는 광강도를 정의하기 위한 전압값은 고정된다.

상술한 바와 같이, 비방출 모드시, 비방출 상태의 광강도 수준은 일정한 수준으로 유지된다. 이 경우에, 광강도 조정 신호 T의 값은 그 값이 방출 조건에 영향을 주지 않으므로, "1"이나 "0"이 될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 설명한 것처럼, 광원은 DD1과 DD2를 교대로 출력함으로써 제어될 수 있다.

상기 구성을 가진 본 실시예의 일반적인 제어 동작이 도 6을 참조로 하여 설명될 것이다. 도 6은 본 실시예에서 일반적인 제어 동작을 보여주는 흐름도이다.

본 실시예의 유통어음 확인 장치에 전원이 인가되면, 소정 초기화 과정이 먼저 수행되고, 다음에, 도 6에 도시된 제어 동작이 시작한다. 우선 첫째로, S100 단계에서 소정 시간 주기 동안 위한 조정 모드를 수행하기 위하여 대기 조정 모드 처리가 수행된다. 이 모드에서, 광원 A와 B는 교대로 광선을 방출하고, 광전자 변환기(24)의 감지 수준들은 일정하게 만들어 진다.

더 자세하게는, CPU(11)는 광원 A와 B가 교대로 광선을 방출하고, 광전자 변환기(24)는 광선을 수신하고, 그리고 부귀환 제어가 A/D 변환기(14)에 의해 A/D 변환된 값을 특정한 값으로 설정하기 위해 수행되는 광원 구동 주기를 소정 횟수(본 실시예에서는 60 번; 총 15 msec)만큼 반복한다. 그 후에, 플로우는 소정 시간주기 동안 광원 A와 B에 대한 방출 제어를 멈추는 대기 홀드 모드를 수행하는 S200 단계로 진행한다.

S200 단계 내의 대기 홀드 모드 처리시, CPU(11)는 광강도 고정 신호 Fb가 플로우가 S100 단계의 대기 조정 모드로부터 이동할 때 정해진 방출 강도 레벨을 유지하기 위하여 출력되고 교대 방출이 이 상태에서 멈춰지는 광원 구동 주기를 소정 횟수(본 실시예에서는 8000번;총 2초)만큼 반복한다. 그 후에 플로우는 S100 단계의 대기 조정 모드로 돌아간다.

만약 이 대기 홀드 모드의 매 주기마다 입력 센서(Pi)(32)의 감지 상태를 검사함으로써 광의 차단이 결정되면 (확인 목표물(100)의 삽입이 감지됨), 플로우는 S300 단계내의 전치 감지 조정 모드까지 진행한다. 이 감지 상태는 수 주기마다 검사될 수 있다는데 주목하라.

S300 단계에서, CPU(11)는 광원 A와 B가 교대로 광선을 방출하도록 하고, 광전자 변환기(24)의 감지 수준을 균일하게 만드는 전치 감지 조정 모드를 실행한다. 전치 감지 조정 모드에서, 확인 목표물을 장치안으로 이송 시작하기 위한 이송 모터를 구동하기 위하여 구동 신호 MS가 이송 모터로 출력된다. 동시에, CPU(11)는 S100 단계의 대기 조정 모드와 동일한 동작을 소정 횟수만큼 수행한다(즉, 본 실시예에서는 60 회; 총 15msec). 다음에 플로우는 S400 단계내의 감지모드로 간다.

S400 단계의 감지모드에서, CPU(11)는 플로우가 S300 단계의 전치 감지 조정 모드로부터 진행할 때 정해진 방출 강도 수준을 유지하기 위하여 광강도 고정 신호 Fb를 출력한다. 이 상태가 유지되는 동안, 광원 A와 B는 교대로 광선을 방출하고, 그리고 샘플링 회로(15)는 매 주기마다 증폭기 회로(27)로부터 출력 Vo를 샘플링한다. 더욱이, CPU(11)는 매 주기마다 Pi(32), Ps(33), Pe(34), 그리고 Pr(35)를 검사함으로써 현재상태를 판단한다. CPU(11)는 이 동작을 소정 횟수만큼 반복(본 실시예에서는 8000번 또는 그 이하)한 후에, 플로우는 S100 단계의 대기 조정 모드로 돌아간다.

만약 S200 단계의 대기 홀드 모드 처리시 소정 시간주기의 경과후에 확인 목표물이 감지되지 않는다면, 플로우는 소정 시간 주기의 경과 후에 S100 단계의 처리로 진행한다. CPU(11)는 다음에 S100 단계의 처리와 S200 단계의 처리를 교대로 실행한다.

이 동작으로, CPU(11)는 항상 교대로 광원 A와 B가 광선을 방출하도록 하는대신에 S200 단계의 처리 수행동안 광선 방출을 멈추며, 이로인해 각 광원의 서비스 수명 감소를 억제한다. 본 실시예에서, 도 6에 보여진 제어 동작과 이송모터(41)(나중에 상세히 설명될 것이다)에 대한 구동 제어는 광원 구동 주기를 세기 위한 카운터의 카운트 값 Mct가 소정 카운트 값에 도달할때마다 전환된다.

도 7은 카운터의 카운트 값 Mct와 각 동작 제어 스위칭 타이밍을 도시한다. 도 7은 본 실시예의 동작을 보여주는 타이밍 차트이다. 도 7의 상단, 중간, 하단부분은 각각 카운터의 카운트 값 Mct, 도 6에서의 각 동작 모드, 그리고 이송 모터(41)와 광원들의 제어 타이밍을 나타낸다.

대기 홀드 모드의 실행은 Mct 카운트 값이 Swk1이 될때 시작되고, 카운트 값이 Swk2가 될 때까지 실행이 지속된다. Mct 카운트 값이 Swk2가 될때 플로우는 대기 조정 모드까지 진행하고, 그리고 Mct 카운트 값은 Swt1으로 된다. 이 모드는 Mct 카운트 값이 Swt2가 될 때까지 실행된다. 이 기간 동안, 광강도 고정 신호 Fb는 조정가능도록 정해지고, 그리고 광원 A와 B는 광강도 조정을 수행하기 위하여 광선을 교대로 방출한다.

Mct 카운트 값이 Swt2가 될 때, Mct 카운트 값은 Swk1으로 미리 조정되고, 그리고 플로우는 대기 홀드 모드까지 진행한다. 만약 입력 센서(Pi)(32)가 상기 대기 홀드 모드에서 확인 목표물의 삽입을 감지한다면, 확인 목표물을 확인 지역까지 이송하기 위한 이송 모터(41)를 구동하기 위하여 Mct 카운트 값을 Sdt1으로 미리 조정하면서 플로우는 전치 감지 조정 모드까지 진행한다. 이 기간동안, 광강도 고정 신호 Fb는 조정 가능하도록 정해지고, 광원 A와 B는 교대로 광선을 방출하여, 이로인해 광강도 조정을 수행한다.

Mct 카운트값이 Sdt2가 될 때, 전치 감지 조정 모드는 종료되고, 그리고 감지 조정 결과는 고정된다. Mct 카운트 값은 다음에 감지 모드를 시작하기 위해 Sdc1으로 미리 조정된다. CPU(11)는 확인 목표물을 확인 지역으로 이송하기 위하여 이송 모터(41)를 계속 구동하고, 그리고 확인 시작 센서(Ps)의 위치에서 확인 목표물의 도달을 기다린다. 만약 광선의 차단이 감지되면, 회전센서(Pr)(35)에 의해 발생된 펄스 신호 Rck를 세기 위하여 카운터 Ect가 카운팅을 시작한다.

이어서, 확인 목표물의 특성이 입수 출력 Vo의 샘플링된 값과, 서로 상응하는 카운터 Ect의 카운트값에 의해 지정된 확인 목표물의 위치를 검사함에 따른 판단을 수행하기 위하여 얻어진다.

확인 목표물이 확인 종료센서(Pe)(34)의 위치를 지나면, 감지 모드는 종료되고, 그리고 Mct 카운트 값은 Swt1으로 미리 조정된다. 플로우는 다음에 대기 조정 모드로 진행한다.

도 8은 각각의 모드에서 Mct 카운트 값의 규정된 값들의 예를 도시한다. 도 8을 참조하면, "초기 값(Mci)" 은 모드 처리의 수행의 시작시의 미리 조정한 값이며, "프리셋 2 (MP2)"는 모드 처리의 종료 시의 Mct 카운트 값이고, "프리셋 1 (Mp1)"는 나중에 설명될 광원 A와 B의 교대 스위칭 타이밍을 나타낸다. "프리셋 1 (Mp1)" 은 제2 실시예에서 설명된 일차조정과 이차 조정의 스위칭 타이밍을 보여주는 카운트값이다. 도 8에서 보여진 스위칭 제어 테이블은 메모리(12)에 저장된다는데 주의하라.

도 8에서 보여진 Mct 카운트 값들을 정하는데 있어 본 실시예에서 상세한 제어 예는 도 9를 참조하여 아래에 설명될 것이다. 도 9는 본 실시예에서 광원 구동 주기에서의 동작을 보여주는 흐름도이다. 도 10은 본 실시예에서 광원구동 주기와, 타이머에 의해 발생되고 CPU로 보내지는 신호 사이의 관계를 보여주는 타이밍 차트이다. 도 9를 참조하면, 참조 기호 Mct는 매 광원 구동 주기시 증가된 카운터를 표시한다. 카운터의 값 Mct 는 각각의 작동 모드에서 특정 범위 내에 있도록 조정된다. 그러므로 단지 카운터의 값 Mct를 검사하는 것에 의하여 각 모드는 확인될 수 있다.

도 9를 참조하면, 일차 반주기에서 광원 A 구동제어는 단계 S1 부터 단계 S5에서 수행된다. 더 자세하게는, 만약 이전 주기의 S15 단계에서 이차 반주기 종료 신호가 "1"(UD2 = "1")임이 판단된다면, 플로우는 S1 단계로 돌아간다. S1 단계에서, 도 5에서 보여진 것처럼 DD1이 출력 포트(DD)로 출력되어 광원 B 구동 상태에서 광원 A 구동상태로 전환된다. UD2는 "0"으로 리셋된다. S2 단계에서, 일차 처리(나중에 상세히 설명할 것임)가 실행된다. 이 경우에, 만약 샘플링과 A/D 변환이 이전 주기의 이차 반주기에서 시작된다면, 변환데이타의 평가, 결정, 처리등이 수행된다.

S3 단계에서, Mct 카운터는 이 광원구동 주기가 실행되는 횟수를 세기 위하여 하나 증가한다. S4 단계에서, CPU(11)은 일차 반주기가 끝나지 않았다는 것을 나타내는 UD="0"을 검사한다. 그러면 플로우는 UD="1"인지를 검사하기 위해 일차 종료 신호 대기 루프의 S5 단계로 진행한다.

만약 UD="1" 이라면, 플로우는 S11 단계와 다음의 단계들의 처리로 진행하며, 이차 반주기에서 광원 B 구동 제어로 진행한다. S11 단계에서, DD2는 DD로 출력되어 광원 A 구동 상태에서 광원 B 구동상태로 전환된다. UD1은 미리 "0"으로 리셋된다. 플로우는 다음에 모드 선택 상태 검사 처리를 실행하기 위하여 S12 단계까지 진행하고, 이로 인해 각 작동 모드, 이동에 대한 초기화, 확인 목표물의 위치에 대한 검사 등에 해당하는 모드 지속 혹은 이동 결정을 수행한다.

S13 단계에서, 이차 처리가 실행된다. 현재 주기가 A/D 변환의 설정을 필요로 하는 경우에, 변환을 위한 준비가 이루어진 후 소정 타이밍에서 변환 시작 신호가 샘플링 회로(15)와 A/D 변환기(14)로 출력된다. S14 단계에서, CPU(11)는 UD2가 "0" 임을 확증한다. S15 단계에서, CPU(11)는 UD2가 "1"로 변하는지를 감시한다. 만약 UD2가 "1"이 되면, 플로우는 광원 A에 대한 방출 제어를 수행하기 위하여 S1 단계로 돌아간다.

타이머(13)는 광원 구동 주기와 관련된 일차 반주기 종료 신호 UD1, 그에따른 이차 반주기 종료 신호 UD2, 그리고 각 신호들 사이에 지켜지는 소정 시간지연을 갖는, CPU(11)로의 A/D 변환 시작 신호 ADT를 주기적으로 출력한다. 본 실시예에서, 도 10에서 보여진 것처럼, 최초 발진 클록신호(f = 16 MHz)를 카운팅하기 위한 카운터의 카운트값 Gct가 소정 카운트 값 GD1, GD2, 그리고 GAD에 도달하면, UD1, UD2, 그리고 ADT는 "0" 에서 "1"로 변한다. G2의 경우에서, 카운터 Gct는 일련의 동작들을 계속하기 위해 재설정된다.

더 자세하게는, 4kHz(=16MHz/4,000)의 광원 구동 주기와 광원 구동 주기와 동기화 되어 이차 반주기에서 발생하는 A/D 변환 타이밍을 얻기 위하여 GD1=2,000, GD2=4,000, 그리고 GAD=3950 으로 설정된다. UD1, UD2, 그리고 ADT는 CPU(11)에 의해 감지된 후 CPU(11)의 제어하에 "1"에서 "0"으로 재설정된다.

도 11은 도 9의 S2 단계의 일차 처리를 상세하게 도시한다. 일차 처리시, 우선 Mct 카운트 값이 배출 혹은 대기 홀드 모드 이외의 모드를 나타내는 "40,000" 이하인지 여부가 S101 단계에서 검사된다.

만약 카운트 값이 "40,000" 이하가 아니라면, 대기 홀드 모드가 설정되고, 그리고 A/D 변환 데이타가 로드될 필요가 없으므로, 플로우는 리턴된다.

만약 S101 단계에서 Mct 카운트 값이 "40,000" 이하임이 판단되면, 감지 모드와 각 조정 모드가 설정되고, 그리고 S13 단계에서 하나의 값이 샘플링된 것이고 A/D 변환이 시작된 것이다. 그러므로 플로우는 S102 단계로 진행한다. 만약 변환의 종료가 변환 종료 신호를 검사함에 의해 확인된다면, 플로우는 S103 단계로 진행한다. S103 단계에서, A/D 변환기(14)로부터의 데이타는 CPU(11)로 로드된다.

S104 단계에서, 광강도 조정 모드 혹은 감지 모드가 설정되었는지 여부를 판단하기 위하여 Mct카운트 값이 "10,000" 이상인지 여부가 검사된다.

만약 Mct 카운트 값이 "10,000" 이하라면, 감지 모드가 시작된다는 것을 나타낸다. S105 단계에서, 확정 신호 Fjp 가 저장되는지 여부가 검사된다. 확정 신호 Fjp는 확인 목표물(100)의 위치가 지정될 수 있다는 것을 나타내는 표시기이다. S53 단계에서 (나중에 상세하게 설명될 것이다), 확정 신호 Fjp는 회전 센서(Pr)(35)로부터 펄스 출력 Rck의 소정 클록 변화가 이전 광원 구동 주기와 현재주기 사이에서 확인될 때 저장되거나 설정된다. 만약 확정 신호 Fjp가 없다면, 확인 목표물(100)이 그것의 위치가 판단되어야 할 위치에 자리잡고 있지 않다는 것이 판단되고, 그리고 플로우는 판단을 수행하지 않고 리턴한다.

만약 S105 단계에서 확정 신호 Fjp가 존재한다는것이 판단되면, 플로우는 Rck를 카운트하고 Ect를 하나 증가하기 위해 S106 단계로 진행한다. S107 단계에서, 결정 처리는 상응하는 위치에서 실행되고 플로우는 리턴한다.

만약 S104 단계에서 Mct 카운트 값이 "10,000" 이상임이 판단되면, 플로우는 S103 단계에서 로드된 AC 출력 신호 Vo의 A/D 변환된 데이타 값과 기준 전압 V1에 상응하는 소정 디지탈 값을 비교하기 위하여 S111 단계까지 진행한다. 만약 기준 전압 V1이 더 높으면, 플로우는 광원 B의 광강도를 감소시키기 위한 준비를 하기 위하여 DD1과 DD2의 T 비트들을 "0"로 설정하는 S112 단계로 진행한다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S111 단계에서 기준전압 V1이 낮다고 판단되면, 플로우는 광원 B의 광강도를 증가시키기 위한 준비를 하기 위하여 DD1과 DD2의 T 비트들을 "1"로 설정하는 S113 단계로 진행한다. 그리고 나서 플로우는 리턴한다.

도 12는 도 9의 S13 단계의 상세한 이차 처리를 도시한다. 이차 처리에서, 우선 Mct 카운트 값이 도 8에서 도시된 배출 혹은 대기 홀드 모드 이외의 모드를 나타내는 "40,000" 이하인지의 여부가 S131 단계에서 검사된다. 만약 Mct 카운트 값이 "40,000" 이하가 아니라면, 그것은 대기 홀드 모드가 설정된 것을 나타내므로, 플로우는 A/D 변환없이 리턴한다.

만약 S131 단계에서 Mct 카운트 값이 "40,000" 이하라고 판단되면, 그것은 A/D 변환이 수행되어야할 모드가 설정된 것을 나타내므로, 플로우는 S132 단계로 진행한다. 그리고나서 도 10의 A/D 변환 타이밍 이전에 ADT 신호가 "0"임이 확인되고, A/D 변환 처리의 준비가 이루어진다.

S133 단계에서, CPU(11)는 A/D 변환 타이밍이 왔는지, 그리고 ADT신호가 "1"이 되는지를 감시한다. 만약 A/D 변환 타이밍이 왔고, ADT 신호가 "1"이 되면, 플로우는 샘플링 회로(15)와 A/D 변환기(14)에 변환 시작 신호를 출력하기 위해 S133 단계에서 S134 단계로 진행한다. 그리고나서 ADT 신호는 "0"로 설정되고, 플로우는 리턴한다.

도 9의 S12 단계에서 모드 선택 상태 검사 처리는 도 13a와 13b를 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

S12 단계의 모드 선택 상태 검사 처리시, 우선 S51 단계에서 Mct 카운트 값이 10,000 이상인지 아닌지, 즉, 감지 모드가 설정되었는지를 검사한다. 만약 Mct 카운트 값이 10,000 이상이 아니라면, 감지모드가 설정된 것이므로, 플로우는 Ps(33) 혹은 Pe(34)가 확인 목표물(100)을 감지했는지 아닌지 즉, 확인 목표물(100)이 확인 지역에 위치하는지를 검사하기 위하여 S52 단계로 진행한다.

만약 S52 단계에서 Ps(33) 혹은 Pe(34)가 확인 목표물(100)을 감지했다는것이 판단되면, 플로우는 Pr(35)를 검사하고 그것의 현재 값과 Pr(35)에서 감지되고 이전 주기에서 저장된 값을 비교하기 위하여 S53 단계로 진행한다. 만약 값에서 소정 변화가 판단되면, 확인 목표물(100)이 소정 양만큼 이송되었다고 판단된다. 이 경우에, 확인 목표물(100)의 위치가 지정될 수 있는 주기가 설정됨이 판단되고, 확정 신호 Fjp가 저장된다. 또, Pr(35)에 의해 감지되고 이전 주기에서 저장된 값은 현재 주기에서 감지값으로 갱신된다.

만약 S52 단계에서 Ps(33)과 Pe(34) 모두 확인 목표물(100)을 감지하지 않았다고 판단되면, 확인 목표물은 확인 시작 센서(Ps)(33)의 위치에 도달하지 않았다고 판단된다. 그러면 플로우는 확인 시작 지점으로부터 확인 목표물의 위치를 지정하기 위해 Pr 신호들을 카운트 하는 카운터 Ect를 "0"로 재설정하기 위하여 S54단계로 진행한다.

S55 단계에서, 입력센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지했는지 여부가 검사된다. 만약 입력센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지했다면, 확인 목표물의 앞 가장자리가 Pi(32)와 Ps(33) 사이에 위치하는지가 결정된다. 그 후에, 확인 목표물은 이송모터(41)의 회전에 의해 이송되고 Ps(33)의 위치에 도달한다. 그 결과 플로우는 S53단계로 진행한다.

만약 S55 단계에서 입력센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지하지 않았다고 판단되면, 입력 센서에 감지 오류가 존재할 지 모르기 때문에, 플로우는 S60 단계와 다음 단계들 내의 대기 홀드 모드로 진행한다. S60 단계에서, Mct 카운트 값의 카운트 값은 40,000으로 설정되고, 그리고 프리셋 2 (Mp2)는 48,000 으로 설정된다. S62 단계에서, MS 신호는 이송모터(41)을 구동하지 않기 위한 제어를 수행하기 위하여 턴오프. S63 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 비방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S51단계에서 Mct 카운트 값이 10,000 이상임이 판단되면, 감지 모드는 설정되지 않으므로, 플로우는 Mct 카운트 값이 40,000 이상인지, 즉, 광원이 켜지지 않는 작동모드, 예를 들어 대기 홀드 모드가 설정되었는지 여부를 검사하기 위하여 S71 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 40,000 이상이 아니라면, 대기 조정모드 혹은 전치 감지 조정 모드가 설정되므로, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같은지 여부를 검사하기 위하여 S72 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같지 않다면, 그것은 조정 모드가 완료되지 않았다는것을 나타내므로, 플로우는 리턴한다.

만약 Mct카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같게 된다면, 플로우는 S73 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 20,000 이하이고, 전치 감지 조정 모드가 설정되면, S75 단계의 감지 모드와 다음 단계들이 시작된다.

S76 단계에서, 카운터 Mct의 카운트 값은 "0"로 재설정되고, 프리셋 2 (Mp2)는 그 후의 감지 모드를 실행하기 위하여 8,000으로 설정된다. 확인 목표물(100)을 장치로 삽입하기 위하여, MS 신호는 S77 단계에서, 이미 구동된 이송 모터(41)를 계속해서 구동할 수 있게 한다. 구동 펄스 데이타 출력들로써 DD1과 DD2는 다음에 고정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다. 이 작동으로, 방출 강도는 고정되고 확인 목표물은 확인 지역을 통과해서 지나간다.

만약 S73 단계에서 Mct 카운트 값이 20,000 이하가 아니라고 판단되면, 그것은 대기 조정 혹은 초기화 조정이 수행된것을 나타내므로, 플로우는 S60 단계의 대기 홀드 모드 및 다음 단계들로 진행한다. 이 처리가 완료될 때, Mct 카운트 값은40,000 으로 정해되고, 프리셋 2 (Mp2)는 홀드 모드로 이동하기 위하여 48,000으로 정해된다. S62 단계에서, MS 신호는 이송 모터(41)를 정지 시키기 위하여 턴오프된다(작동불능). 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 무방출 데이타로 조정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S71 단계에서 Mct 카운트 값이 40,000 이상이라고 판단되면, 그것은 대기 홀드 모드 혹은 배출 모드가 실행되는 중이라는 것을 나타낸다. 플로우는 다음에 입력 센서(Pi)로 부터 받은 광선이 차단되는지, 그리고 확인 목표물이 장치 안으로 삽입되었는지 여부를 검사하기 위하여 S81 단계로 진행한다. 만약 입력 센서 (Pi)에 의해 받은 광선이 차단되지 않으면, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같아지는지 여부를 검사하기 위하여 S82 단계까지 진행하여, 실행중인 동작이 완료된다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같지 않으면, 플로우는 리턴한다.

만약 S82 단계에서 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일하다는 것이 판단되면, 플로우는 S85 단계의 대기 조정 모드 및 다음 단계들로 진행한다. S86 단계에서, Mct 카운트 값은 20,000 으로 조정되고, 프리셋 2 (Mp2)는 20,060 으로 조정된다. S87 단계에서, MS 신호는 이송모터(41)을 정지시키기 위해 턴오프된다(동작불능). S88 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 조정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S81 단계에서 입력센서(Pi)에 의해 수신된 광선이 차단되었다고 판단되고, 확인 목표물이 장치안으로 삽입되면 Mct 카운트 값은 10,000으로 조정되고 그리고 프리셋 2 (Mp2)는 S91 단계의 전치 감지 조정모드 및 다음 단계들로 이동하기 위하여 10,060으로 조정된다. S93 단계에서 MS 신호는 확인 목표물을 장치로 삽입하는 이송모터(41)을 구동하기 위하여 턴온되고 동시에 전치 감지 조정이 실행된다. S88 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 조정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

도 14는 상기 제어의 감지모드와 대기 홀드 모드에서 광원 A/광원 B(23)에 대한 구동제어 신호들과 감지 신호 타이밍들의 예들을 도시한다. 도 15는 대기 조정 모드와 전치 감지 조정 모드에서 광원 A/광원 B(23)에 대한 구동 제어 신호들과 감지 신호 타이밍들의 예들을 도시한다. 감지 출력 Vo는 다른 광원에 비해 우세한 하나의 광원이 광선을 방출할 때 기준 전압 V1보다 낮아지는 역상으로 나타남에 주의하라.

상기 구성을 갖는 본 발명의 이러한 실시예에서 확인 목표물에 대한 확인 제어는 아래에 설명될 것이다. 본 실시예에서, 제어 동작은 확인 목표물이 감지 영역에 도달하기 전에 감지 출력 샘플링된 값을 기준 전압 V1에 맞추기 위해 수행된다. 이 샘플링 타이밍에서 로그 증폭기(25)의 출력은 또한 소정 전압으로 제어된다.

광원 A/광원 B(23)로 부터 방출되는 광선의 양이 본 제어 상태에서 고정되어 있는 동안에 확인 목표물이 감지 범위에 도달할 때, 광전자 변환기(24)는 각 광원(23)으로부터 방출되는 광의 파장에 상응하고 확인 목표물을 통과하는 전기 신호를 출력한다. 이 신호는 로그 증폭기(25)에 의해 증폭되고 고대역 필터(26)에 출력한다.

도 14와 도 15에서 출력 Vo의 파형은 광량에서의 변화에 대해 위상이 반대이다. 이런 이유로, 만약, 예를 들어, 광원 A 는 적색이고 광원 B 는 녹색일때 감지 범위내에서 확인 목표물의 색상이 초록 빛을 띠기 보다는 붉은 빛을 띤다면(광원 A로부터의 광선의 투과 정도가 더 높다), 도 14에 보여진 경우의 광원 A 방출 타이밍시 신호의 출력 전압은 광원 B 방출 타이밍에서 신호의 그것보다 작게된다. 이와 대조적으로, 만약 감지 범위에 있는 확인 목표물이 붉은 빛을 띠기보다는 초록 빛을 띤다면(광원 B로부터의 광선의 투과 정도가 더 높다), 광원 B 방출 타이밍에서 신호의 출력 전압값은 광원 A 방출 타이밍에서 신호의 전압값보다 작게된다.

도 14를 참조하면, 광원 A가 우세한 타이밍 즉 Sa 신호 출력 타이밍에서, 감지 범위내의 확인 목표물의 색상은 초록빛을 띠기보다는 붉은 빛을 띠고, 그러므로 광원 A 방출 타이밍에서 신호의 출력 전압값은 광원 B 방출 타이밍에서 신호의 전압값보다 더 작다. 광원 B가 우세한 타이밍, 즉 Sb 신호 출력 타이밍에서, 감지 범위에서 확인 목표물의 색상은 붉은빛을 띠기보다는 초록색 빛을 띠고, 그러므로 광원 B 방출 타이밍에서 신호의 출력 전압값은 광원 A 방출 타이밍에서 신호의 그것보다 더 작다.

고대역 필터(26)는 광원 구동 주파수보다 같거나 높은 주파수를 지닌 AC 성분들만을 추출하기 위해 감지 신호로부터 광원 구동 주파수보다 작은 주파수를 지닌 요소를 제거한다. 증폭기 회로(27)는 광원구동 주파수를 증폭하고 기준 전압 V1을 추출된 성분에 중첩한다. 샘플링 회로(15)는 상기 중첩 파형으로부터 광원 B에서 방출되는 광의 감지 타이밍(광원 구동 주기의 이차 반주기)에서 파형 데이타를 샘플링한다. A/D 변환기(14)는 샘플링된 데이타를 A/D 변환한다. 결과적인 데이타는 다음A/D 변환때까지 디지탈 값의 형태로 저장된다.

본 실시예에서, 증폭기 회로(27)는 기준전압 V1에 대하여 광원 A와 B로부터 감지된 광선의 양의 변화(광전자 변환기(24)가 두개의 광원으로부터 광선을 받을때 감지 신호들간의 차이)에 비례하여 양과 음측으로 진동하는 신호를 출력한다. 그러므로, 예를 들어, 확인 목표물의 색상이 붉은빛(신호가 양의 편으로 진동할때)을 띠는 정도 혹은 확인 목표물의 색상이 초록빛(신호가 음의 편으로 진동할 때)을 띠는 정도는 광원 B로부터 방출되는 광의 감지 타이밍에서 신호를 단지 샘플링하는것에 의해 감지될 수 있다. 결과적으로, 유통어음과 같은 확인 목표물을 인증시 각각의 복수 색상에 대해 확인을 수행할 필요는 없다. (나중에 설명될 것이다) 그리고 단지 한가지 형태의 감지 신호를 결정함으로써 가장 높은 밀도를 지닌 특정 색상 한가지가 결정될 수 있다. 이는 장치의 구성을 대단히 단순화 가능하게 한다

CPU(11)는 샘플링 회로(15)에 의해 얻어진 샘플링 결과인, 광원 A에서 광원 B로 전환시 일어난 감지 신호 변화(색상의 외관과 정도)의 신호 수준을 로드한다. 도 14에 도시된 것처럼, 본 실시예에서 광원 A/광원 B(23)로부터 방출되는 광선에 대한 확인 목표물 색상의 경향은 단일 신호로서 출력된다.

그러므로 CPU(11)는 이 감지 신호 패턴과 인증된 확인 목표물(유통 어음 등)을 감지함에 의해 얻어지고, 소정 이송 간격으로 미리 메모리(12)에 등록되어 있는 표준 패턴을 비교함으로써, 유사정도를 결정한다. 만약 소정 유사정도 혹은 그 이상이 결정되면, 확인 목표물은 인증된 것으로 확인된다.

만약 한가지 형태의 표준 패턴이 각각의 형태의 확인 목표물(예를들어, 유통어음 혹은 지폐)과 비교되도록 보유된다고 해도 충분하다. 그러므로 확인 처리는 단순화될 수 있다. 더구나, 심지어 단지 한 형태의 표준 패턴과의 비교는 복수 형태의 색상 에러들에 대처할 수 있고 거의 모든 색상 에러들에 적절하게 대처할 수 있다.

그러므로 만약 두면에 지폐 이미지가 인쇄되어있어야 할 종이의 한쪽 면에만 지폐 이미지가 인쇄된다고 해도, 혹은 복사기를 이용하여 지폐의 이미지가 종이의 두면에 복사되거나 지폐의 이미지가 종이의 한쪽 면에 복사된다고 해도, 인증은 적절히 수행될 수 있다.

도 16과 17은 본 실시예에서 소정 확인 목표물(적당한 색상차트를 사용한)에 대한 샘플링 결과를 도시한다. 도 16은 광원 A와 B로써 녹색과 적색의 발광 다이오드들이 각각 사용될 때 확인 목표물에 대해 얻어진 샘플링 결과를 도시한다.

도 17은 광원 A와 B로써 적외선 발광 다이오드와 적색 발광 다이오드가 각각 사용될 때 확인 목표물에 대해 얻어진 샘플링 결과를 도시한다. 이 경우, 비록 확인 목표물이 붉은 빛을 띠는지, 파란 빛은 띠는지, 초록 빛을 띠는지, 즉 색상 배열은 정확히 결정될 수 없더라도, 녹색 전범위 내에서 고 감도 감지가 수행될 수 있다.

상기 설명한 것처럼, 본 실시예에 따라서, 확인 물체를 감지하기 위한 메카니즘의 각 구성 요소의 성능의 변화, 시간에 대한 성능의 변화, 환경에 의한 성능 변화와 관련된 문제들을 간단한 구성으로 자동적으로 해결할 수 있고, 쉽게 생산되고, 조정되며, 그리고 높은 신뢰성을 지닌 광 투과 물체 확인 장치가 제공된다.

더욱이, 인증된 물체와 확인 목표물간의 색감에 있어서의 차이가 확인 목표물에 대해서 단일 신호로 표현될 수 있으므로, 간단한 알고리듬을 사용하여 신뢰할 만한 인증이 수행될 수 있다.

더 나아가, 확인 목표물의 부재시 광원이 광을 항상 방출하도록 하는 조정을 수행하는 대신, 상기 장치는 감지 민감성 조정을 소정 간격으로 수행하고, 조정이 수행되지 않는 동안 광원이 광을 방출하는 것을 억제하도록 디자인 되었기 때문에 광원에서의 성능저하는 최소화 될 수 있다.

<제2 실시예>

상기 설명에 따라서, 광원(23)은 두개의 광원을 가지며, 광전자 변환기(24)는 두개의 광원에서 방출되고 확인 목표물을 통과한 광선을 감지하는데 사용된다. 그러나, 본 발명은 상기 구성에 제한되지 않는다. 명백하게, 광원은 다수의 광원들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광원 A는 광원 A1과 A2로 이루어질 수 있다.

이 경우에, 광원의 방출 강도는, 광원 A1과 A2를 광원 B의 방출이 중단된 동안 타이밍 B에서 광선을 방출하도록 함으로써 A1과 A2의 방출 강도를 조정하고, 다음에 타이밍 A로 광원 A2의 방출 타이밍을 리턴한 후에 광원 A(광원 A1과 A2로 이루어진)와 광원 B 를 조정하는 방법을 사용하여 균일하게 만들어질 수 있다. 조정은 광원 구동 회로의 스위칭을 제외하고는 상기 설명된것과 같은 동작에 의해 실현될 수 있으므로, 회로 구성은 단순화될 수 있다.

예를 들어, 녹색과 적외선 LED들 그리고 적색 LED로 구성된 합성 광원의 사용은, 녹색과 적색 LED들이 사용된 경우에 비교하여 파란 빛과 녹색 빛을 띤 색상을 감지하기 쉽게 한다.

광원이 복수의 광원들로 이루어진 본 발명의 제2 실시예는 아래에서 설명될것이다. 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호는 아래에 설명된 제2 실시예의 동일한 부품을 나타내며, 그리고 상세한 설명은 이에따라 생략될 것이다.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유통어음 확인 장치의 구성을 도시한다. 도 18에 도시된 제2 실시예는 도 1에 도시된 제1 실시예에서 광원 A 구동회로(21)의 구성과 유사한 구성을 갖는 광원 A1 구동회로(121)를 포함하고, 그리고 제2 실시예는 또한 광원 A2 조도변경/구동회로(122)와 광원 A1, A2, 그리고 B로 구성된 합성 광원(123)을 포함한다는 점에서 제1 실시예와 다르다. CPU(11)의 출력 포트로부터의 출력 제어 신호들로써, 광원 A 점멸신호 Sa와 유사한 광원 A1 점멸신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 그리고 광강도 고정 신호 Fa2가 준비된다.

제2 실시예에서, 광원이 복수개의 광원들로 구성되어 있을때, 예를 들어, 도 18에 보여진 광원 A는 광원 A1과 A2로 만들어지고, 광원 A2는 광원 B 의 방출이 일차 조정 방출에서 중단된 동안에 광원 A1과 A2의 방출강도를 조정하기 위하여 광원 B 의 타이밍에서 광을 방출하도록 된다.

합성 광원의 방출 강도는 먼저 광원 A1과 A2의 방출 강도를 조정하고 이차 조정 방출 처리 후에 광원 A2의 타이밍을 광원 A의 타이밍으로 복구하고, 다음에 광원 A(광원 A1과 A2로 이루어진)를 조정하는 방법을 사용하여 균일하게 만들어질 수 있다. 더구나, 이 구성은 광원 구동 회로의 스위칭을 제외하고는 제1 실시예에서의 구성과 동일한 동작에 의해 실현될 수 있으므로 회로 구성이 단순화 될 수 있다.

도 19a 부터 19d는 제2 실시예에서 여섯 형태의 광원 제어 신호(각각 일 비트씩으로 이루어진) 를 출력하는 CPU(11)의 출력포트에 대한 제어 데이타를 도시한다. DD1과 DD2의 값들은 동작 모드가 이동하는 제어 절차에서 설정된다. 출력포트에 DD1과 DD2의 두 값들의 조합을 교대로 출력하여, 각 모드에서 독특한 광원들에 대한 교대 제어가 수행된다.

도 19a는 고정 방출 모드(감지모드)에서의 제어 데이타 세트; 도 19b는 조정 방출 강도의 일차 조정 방출모드(대기 조정 모드 혹은 전치 감지 조정 모드)의 제어 데이터; 도 19c는 방출 강도 조정의 이차 조정 방출 모드(대기 조정 모드 혹은 전치 감지 조정 모드)의 제어 데이타; 그리고 도19d는 비 방출 모드(대기 홀드 모드)에서 제어 데이타 세트를 도시한다.

도 19a에 보여진 고정 방출 모드에서, DD1이 출력포트에 출력될 때, 광원 A1과 A2에 대한 점멸신호들 Sa1과 Sa2는 "1"이 되고, 광원 B 점멸 신호 Sb는 "0"이 된다. 결과적으로, 광원 A1과 A2는 광을 방출한다. DD2가 이후에 출력 포트에 출력될 때, 광원 A1과 A2에 대한 점멸신호들 Sa1과 Sa2는 "0"이 되고 광원 B 점멸 신호 Sb는 "1"이 된다. 결과적으로, 광원 B만이 광선을 방출한다.

광강도 고정 신호들 Fa2와 Fb는 DD1 혹은 DD2가 출력되는지에 상관없이 "1"이 되고, 이 때 상기 설명한 아날로그 스위치 회로가 열린다. 그러므로, 아날로그 스위치 회로가 열렸을때 정해지는 광강도는 고정된다. 상기 설명한 것처럼, 이 모드에서, 광원 A(광원 A1과 A2로 구성된)와 광원 B는 특정한 광강도들이 고정된 동안 광을 교대로 방출하도록 된다. 이 경우에, 광강도 조정 신호 T의 값은 방출 조건에 영향을 주지 않으므로 "1"이나 "0" 어느것이든 될 수 있다.

도 19b에 보여진 일차 조정 방출 모드에서, DD1이 출력포트에 출력될 때, 광원 A1 점멸 신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 그리고 광원 B 점멸신호 Sb는 각각 "1", "0" 그리고 "0"이 된다. 결과적으로 광원 A1만이 광을 방출한다. 후에 DD2가 출력포트에 출력될 때, 광원 A1 점멸신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 그리고 광원 B 점멸신호 Sb는 각각 "1","0", 그리고 "0"이 된다. 결과적으로 광원 A1만이 광을 방출한다. 이후 DD2가 출력포프로 출력될 때 광원 A1 점멸신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 광원 B 점멸신호 Sb는 각각 "0", "1" 및 "0" 이 된다. 결국, 광원 A2만이 광을 방출한다.

광강도 고정 신호 Fb는 DD1 혹은 DD2의 출력에 상관없이 "1"이고, 그러므로 발광을 중단한 동안 광원 B는 그것의 광강도 수준을 유지한다. 광강도 고정 신호 Fa2는 DD1 혹은 DD2 가 출력되는지에 상관없이 "0"이며, 그에 따라 아날로그 스위치 회로는 이 순간에 온 된다. 이런 이유로, 광강도 조정 신호 T로서 "0"이 출력되는 동안, 광원 A2의 광강도는 감소한다. 이와 대조적으로, "1"이 출력되는 동안, 광원 A2의 광강도는 증가한다.

상기 설명한 것처럼, 일차 조정 방출 모드에서, 발광을 중단한 동안 광원 B는 그것의 광강도 수준을 유지하며, 광원 A2의 조도 조정은 광원 A1과 A2가 교대로 광을 방출하도록 되어 있는 동안 샘플링된 값들을 항상 기준값에 가깝게 가져가도록 수행된다.

도 19c에 보여진 이차 조정 방출 모드에서, DD1이 출력포트에 출력될 때, 광원 A1 점멸신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 그리고 광원 B점멸신호 Sb는각각 "1","1", 그리고 "0"이 된다. 결과적으로, 광원 A1 그리고 A2 모두 광을 방출한다.

이후에 DD2가 출력포트에 출력될 때, 광원 A1 점멸신호 Sa1, 광원 A2 점멸신호 Sa2, 그리고 광원 B 점멸신호 Sb는 각각 "0","0", 그리고 "1"이 된다. 결과적으로, 광원 B만이 광을 방출한다.

광강도 고정 신호 Fa2는 DD1 혹은 DD2의 출력에 상관없이 "1"이고, 그러므로 광원 A2의 광강도는 고정된다. 광강도 고정 신호 Fb는 DD1 혹은 DD2 가 출력되는지에 상관없이 "0"이고, 그에 따른 아날로그 회로는 이때 온 된다. 이런 이유로, 광강도 조정 신호 T로서 "0"이 출력되는 동안, 광원 B의 광강도는 감소한다. 이와 대조적으로, "1"이 출력되는 동안, 광원 B의 광강도는 증가한다.

상기 설명한것처럼, 이차 조정 방출 모드에서, 광원 B의 광강도는 광강도비가 고정된 합성광원으로 이루어진 광원 A와 B가 교대로 광을 방출하도록 되는 동안 샘플링된 값들을 항상 기준값에 가깝게 가져가도록 수행된다.

도 19d에 보여진 무방출 모드에서, 광원 A1점멸 신호 Sa1, 광원 A2점멸신호 Sa2, 그리고 광원 B 점멸신호 Sb는 각각 DD1 혹은 DD2 가 출력되는지에 상관없이 "0"이 된다. 결과적으로, 광선 방출은 중단상태를 유지된다. 광강도 고정 신호들 Fa2와 Fb 각각은 DD1 혹은 DD2이 출력되는지에 상관없이 "1"이 되고, 그에 따라 아날로그 스위치 회로는 열린다. 아날로그 스위치 회로가 열릴때 설정되었던 광강도를 규정하기 위한 전압값들이 고정된다.

상기 설명한것처럼, 무방출 모드에서, 어떤 광원 수준이 무방출 상태에서 유지된다. 이 경우에, 광강도 조정 신호 T는 그 값이 방출 조건에 영향을 주지 않으므로 "1" 혹은"0"이 될수 있다.

상기 설명한 것처럼, 광원들은 DD1 과 DD2를 교대로 출력함으로써 제어될 수 있다.

제2 실시예에서 상기 구성을 가진 일반적인 제어는 모드 선택 상태 검사 처리를 제외하고 제 일1 실시예에서의 구성과 동일하다. 제2 실시예에서 모드 선택 상태 검사 처리는 도 20a와 20b를 참조로 하여 설명될 것이다.

도 20a와 20b에 도시된 모드 선택 상태 검사 처리에서 우선 S201 단계에서 Mct 카운트 값이 50,000 이상인지, 즉, 배출 모드가 설정되었는지가 검사된다. 만약 Mct 카운트 값이 50,000 이상이 아니라면, 플로우는 Mct 카운트 값이 10,000 이상인지를 검사하기 위해 S202 단계로 진행한다.

만약 Mct 카운트 값이 10,000 이상이 아니라면, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)의 값과 동일한지를 검사하기 위하여 S203 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)의 값과 동일하지 않다면, 플로우는 Ps(33) 혹은 Pe(34) 가 확인 목표물(100)을 감지했는지, 즉, 확인 목표물(100)이 확인 지역에 있는지를 검사하기 위하여 S204 단계로 진행한다.

만약 Ps(33) 혹은 Pe(34)이 확인 목표물(100)을 감지했다면, 플로우는 Pr(35)를 검사하고 현재의 값을 이전 주기에서 Pr(35)에 저장된 감지 값과 비교하기 위하여 S210 단계까지 진행한다. 만약 소정 변화가 있다면, 확인 목표물(100)이 소정 양만큼 이송되었다고 판단된다. 이 경우에, 현재 주기는 확인 목표물(100)의 위치가 지정될 수 있는 주기로서 결정되며, 그리고 확정 신호 Fjp 가 저장된다. 더구나 이전 주기에서 Pr(35)에 저장된 감지값은 현재 주기에서의 감지값으로 갱신되고, 그리고 플로우는 리턴한다.

만약 S204 단계에서 Ps(33) 과 Pe(34) 모두 확인 목표물(100)을 감지하지 못했다고 결정되면, 확인 목표물이 확인 시작 센서(Ps)(33)의 위치에 도달하지 않았다고 결정된다. 플로우는 다음에 확인 시작 위치로부터 확인 목표물의 위치를 0로 지정하기 위하여 Pr 신호를 위한 카운터 Ect를 재설정하기 위해 S205 단계로 진행한다. S206 단계에서, 입력 센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지했는지 여부가 검사된다.

만약 S206 단계에서 입력센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지하지 않았다고 결정되면, 감지 오류가 입력센서에서 발생될 것인지 모르므로, 플로우는 S207 단계의대기 홀드 모드와 다음 단계들로 진행한다. S207 단계에서, 카운터 Mct의 카운트 값은 40,000으로 조정되고, 그리고 프리셋 1 (Mp1) 과 프리셋 2 (Mp2)는 각각 60,000 과 48,000으로 조정된다. S208 단계에서 MS 신호는 이송모터(41)가 구동되지 못하도록 턴 오프 된다. S209 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 무방출 데이타로 설정되며, 그리고 플로우는 리턴한다.

만약 S206 단계에서 입력센서 Pi(32)가 확인 목표물을 감지했다고 결정되면, 확인 목표물의 앞 가장자리가 Pi(32)와 Ps(33) 사이에 위치한다고 결정된다. 확인 목표물은 이송모터(41)의 회전에 의해 이송되고 Ps(33)의 위치에 도달하므로, 플로우는 S210 단계로 진행한다. S210 단계에서, Pr(35)가 검사되고, 현재의 값들이 이전 주기에서 Pr(35)에 저장되었던 감지 값과 비교된다. 만약 소정의 변화가 있으면, 확인목표물(100)이 소정 양만큼 이송되었다고 결정된다. 이 경우, 현재의 주기는 확인 목표물의 위치가 지정될 수 있는 주기로써 결정되며, 그리고 확정 신호 Fjp가 저장된다.

더욱이, 이전 주기에서 Pr(35)에 저장된 감지 값은 현재 주기의 감지값으로 갱신되고 플로우는 리턴한다.

만약 S202 단계에서 Mct 카운트 값이 10,000 이상이라고 결정되면, 플로우는 Ps(33) 혹은 Pe(34)가 확인 목표물(100)을 감지했는지, 즉, 확인 목표물(100)이 확인 영역에 있는지를 검사하기 위하여 S212 단계로 진행한다. 만약 Ps(33) 혹은 Pe(34)가 확인 모드 이외의 상황에서 확인 목표물(100)을 감지했다면, 플로우는 S213 단계의 배출 모드 처리와 다음 단계들로 진행한다. 배출 모드 처리에서, 우선 S213 단계에서 카운트 Mct의 카운트 값, 프리셋 1 (Mp1), 그리고 프리셋 2 (Mp2) 는 각각 50,000, 60,000, 그리고 58,000으로 조정된다. S214 단계에서, MS 신호는 확인 목표물을 이송하고 그것을 배출 위치로부터 배출하는 이송모터(41)를 구동하기 위하여 턴 온 된다. S209 단계에서 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 무방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 단계 S212에서 Ps(33)과 Pe(34) 모두 확인 목표물(100)을 감지하지 않았다면, 플로우는 Mct 카운트 값이 40,000 이상인지, 즉, 광원들이 광을 방출하는것을 금지하는 대기 홀드 모드가 설정되었는지를 검사하기 위하여 S215 단계로 이동한다. 만약 Mct 카운트 값이 40,000 이상이 아니라면, 대기 조정 모드 혹은 감지 모드가 설정된 것이므로, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 1 (Mp1)의 값과 동일한지를 검사하는 S216 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 1 (Mp1)의 값과 동일하다면, 플로우는 S222 단계의 이차 조정 모드로 가서 구동 펄스 데이타 DD1과 DD2인 조정 방출 데이타를 설정한다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S216 단계에서 Mct 카운트값이 프리셋 1 (Mp1)의 값과 동일하지 않으면, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)의 값과 동일한지를 검사하기 위하여 S217 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)의 값과 동일하지 않으면, 일차 혹은 이차 조정 모드가 완료되지 않았다고 결정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)의 값과 동일하게 될 때, 플로우는 Mct 카운트 값이 20,000 이하인지 여부를 검사하기 위하여 S217 단계부터 S218 단계까지 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 20,000 이하가 아니라면, 대기 조정 모드가 완료되었다고 결정되고, 플로우는 S207 단계의 대기 홀드 모드와 다음 단계들로 진행한다.

만약 S218 단계에서 Mct 카운트 값이 20,000 이하라고 결정되면, 전치 감지 조정 모드가 완료되었다고 결정되고, 플로우는 S219 단계의 감지 모드와 다음 단계들로 진행한다. S219 단계에서, 카운터의 카운트 값 Mct, 프리셋 1 (Mp1), 그리고 프리셋 2 (Mp2)는 각각 0, 60,000, 그리고 8,000으로 조정된다. S220 단계에서 MS 신호는 이송모터(41)를 계속 구동하기 위하여 턴 온 된다. S221 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1 과 DD2는 고정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S215 단계에서 Mct 카운트 값이 40,000 이상이라고 결정되면, 그것은 대기 홀드 모드가 실행되는 중이라는 것을 나타내며, 플로우는 입력센서 (Pi)로의 광이 차단되는지 그리고 확인 목표물이 장치 안으로 삽입되는지 여부를 검사하기 위하여 S225 단계로 진행한다. 만약 입력센서(Pi)로의 광선이 차단되지 않았다면, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일한지 그리고 실행중인 작동 모드는 완료되는지 여부를 검사하기 위하여 S226 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일하지 않으면, 플로우는 리턴한다.

만약 S226 단계에서 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일하다는 것이 결정되면, S227 단계의 대기 조정 모드 처리와 다음 단계들이 실행된다. S227 단계에서, Mct 카운트 값, 프리셋 1(Mp1), 그리고 프리셋 2 (Mp2)는 각각 20,000, 20,030, 그리고 20,060 으로 설정된다. S228 단계에서, MS 신호는 이송모터(41)를 정지시키기 위하여 턴 오프된다(동작불능). S229 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1 과 DD2는 조정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S225 단계에서 입력센서(Pi)로의 광이 차단되고 확인 목표물이 장치 안으로 삽입 되었다는것이 결정되면, 플로우는 S230 단계의 전치 감지 조정 모드와 다음 단계들로 진행하며, 그리고 Mct 카운트 값, 프리셋 1(Mp1), 그리고 프리셋 2 (Mp2)는 각각 10,000, 10,030, 그리고 10,060으로 설정된다. S231 단계에서, MS신호는 이송모터(41)를 구동하기 위하여 턴 온 된다. S229 단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들로써 DD1과 DD2는 일차 조정 방출 데이타로 설정 된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

만약 S201 단계에서 Mct카운트 값이 50,000 이상이라고(제2 실시예에서 배출모드) 결정되면, 플로우는 Pi(32), Ps(33), 그리고 Pe(34)가 확인 목표물(100)을 감지했는지, 즉, 확인 목표물(100)이 장치 내에 위치하는지 여부를 검사하기 위하여 S240 단계로 진행한다. 만약 Pi(32), Ps(33), 그리고 Pe(34)가 확인 목표물(100)을 감지했다면, 플로우는 리턴한다.

만약 S240 단계에서 Pi(32), Ps(33), 그리고 Pe(34)중 아무것도 확인 목표물(100)을 감지하지 못했다면, 플로우는 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 같은지 그리고 실행중인 배출 모드는 완료되는지 여부를 검사하기 위하여 S241 단계로 진행한다. 만약 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일하지 않다면, 플로우는 리턴한다.

만약 S241 단계에서 Mct 카운트 값이 프리셋 2 (Mp2)와 동일하다면, S242 단계의 초기화 조정 모드 처리와 다음 단계들이 실행된다. S242 단계에서, Mct 카운트 값, 프리셋 1 (Mp1), 프리셋 2 (Mp2)는 각각 30,000, 34,000, 그리고 38,000으로 설정된다. S243단계에서, MS 신호는 이송모터(41)를 정지시키기 위해 턴 오프된다(동작불능). S229단계에서, 구동 펄스 데이타 출력들인 DD1과 DD2는 조정 방출 데이타로 설정된다. 플로우는 다음에 리턴한다.

도 21은 상기 설명된 제어하에서 감지 모드와 대기 홀드 모드시 광원 A1, A2, 그리고 B(123) 구동 제어 신호들 그리고 감지 신호 타이밍들의 예들을 도시한다. 도 22는 대기 조정 모드와 전치 감지 조정모드시 광원들 A1, A2, 그리고 B(123) 그리고 감지 신호 타이밍들을 위한 구동제어 신호들의 예들을 도시한다. 도 23은 제2 실시예에서 소정 확인 목표물에 대하여 이러한 방법으로 샘플링 동작을 수행하여 얻어진 샘플링 결과를 도시한다. 도 23에 보여진 경우에서, 광원 A1, 광원A2, 그리고 광원 B로서 녹색 LED, 적외선 LED, 그리고 적색 LED 가 각각 사용되었다.

실제로, 적당한 색상 차트가 도 23에서 확인 목표물로 사용되었다.

상기 설명한 것처럼, 제2 실시예에 따라서, 대기 조정 모드와 전치 감지 조정 모드 각각은 두개의 부분으로 나뉘어진다. 전반 부분에서는, 광원들 A1과 A2가 조정된다. 후반 부분에서는 광원들 A1과 A2 그리고 광원 B가 조정된다.(예를들어, 30 회 + 30 회; 총 15msec).

<제3 실시예>

상기 실시예에 따라서, 광원들의 예로써, 적색 그리고 녹색 발광 다이오드들 혹은 적색 발광 다이오드, 적외선 발광 다이오드, 그리고 녹색 발광 다이오드가 한 장소에 장착되고 광선은 하나의 광전자 변환기에 의해 수신된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 감지 시스템(광원, 광원 구동 회로, 광전자 변환기, 그리고 수광 증폭 유니트)의 복수조합으로 구성될 수 있다.

제3 실시예는 제1 실시예의 구성과 같은 기본 구성을 지닐 수 있다. 이 경우에, 각 광원의 점멸과 광강도의 고정은 동일한 타이밍에서 동시에 제어될 수도 있고, 샘플링 및 광강도 조정과 같은 신호 데이타 처리는 시 분할 기법으로 광원 구동 주기에서 수행될 수도 있다.

제3 실시예는 제1 실시예의 두개의 감지 시스템으로 구성된다. 도 24는 제3 실시예에 따른 광원들을 위한 구동 제어 신호들과 감지 모드시 감지 신호 타이밍들의 예들을 도시한다. 도 25는 대기 조정 모드 및 전치 감지 조정 모드시 광원들을위한 구동 제어 신호들과 감지 신호 타이밍들의 예들을 도시한다.

<이외의 실시예>

상기 설명에서, 광원들을 위한 구동 펄스들의 듀티비는 거의 50% 이다. 그러나 본 발명은 50%의 듀티비에 제한되지 않고 임의의 듀티 비가 설정될 수 있다.

많은 명백하고 광범위하게 상이한 본 발명의 실시예들이 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 만들어 질 수 있으므로, 첨부된 청구항에 정의된 것과 같은 것을 제외하고 본 발명이 그에 따른 특정 실시예로 제한되지 않는다는 것이 이해될 수 있을 것이다.

상기 설명된것처럼, 본 발명에 따라서, 확인 물체를 감지하기 위한 메카니즘의 각 구성요소의 성능의 변화, 시간에 대한 성능상의 변화들, 환경에 의한 성능상 변화와 관련된 문제들을 간단한 구성으로 자동적으로 해결할 수 있고, 쉽게 제조되고, 조정되며, 그리고 높은 신뢰성을 지닌 광 투과 물체 확인 장치가 제공된다. 더욱이, 인증된 물체와 확인 목표물간의 색감에 있어서의 차이가 확인 목표물에 대한 단일 신호로서 표현될 수 있으므로, 간단한 알고리듬을 사용하여 신뢰할 만한 인증이 수행될 수 있다. 더 나아가, 광원들은 불필요하게 광을 방출하지 않으므로, 각 광원의 신뢰성은 크게 향상된다.

Claims (7)

1. 적어도 두개의 상이한 파장을 지닌 광선들을 방출하기 위한 발광 소자들을 지닌 발광 수단;

   상기 발광 수단으로부터 방출된 광선들을 수신하고 그 광선을 상응하는 전기적 신호들로 변환하기 위한 수광 수단;

   상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이의 위치에서 확인 목표물의 도달을 감지하기 위한 감지 수단;

   상기 발광 수단의 상기 발광 소자들이 광을 방출하도록 전환 및 야기하기 위한 방출 제어 수단;

   상기 발광 수단의 상기 발광 소자 중 적어도 하나로부터 방출되는 광의 양을, 상기 감지 수단이 확인 목표물을 감지하지 않는 동안 상기 수광 수단에 의해 수신된 상기 발광 수단의 각 발광 소자로부터 방출된 광량 사이의 차이가 소정 범위 내에 있도록, 조정하기 위한 조정 수단;

   상기 조정 수단의 조정상태를 고정하기 위한 고정 수단;

   상기 감지 수단이 확인 목표물을 감지하지 않는 동안 상기 조정 수단을 주기적으로 시작하고, 상기 고정 수단이 상기 조정수단의 조정 상태를 고정하도록 하고, 그리고 무조정 주기 동안 상기 발광 수단을 비활성화 시키기 위한 정지 수단;

   확인 목표물이 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이의 위치에 도달한다는 것을 상기 감지 수단이 감지할 때, 확인 목표물이 상기 발광 수단과 상기 수광 수단사이 위치에 도달하기 전에 상기 고정 수단이 상기 조정 수단의 조정 상태를 고정하도록 하고, 상기 발광 수단이 광을 방출하도록 상기 방출 제어 수단을 시작하고, 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이로 이송되는 확인 목표물을 통하여 전달되는 방출된 광이 상기 수광 수단에 의해 수신될 때 얻어진 감지 전기 신호로부터 AC 성분을 추출하고, 그리고 추출된 AC 출력 신호 값을 소정의 타이밍에서 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 및

   상기 샘플링 수단에 의해 얻어진 샘플링 값을 참조로 하여 확인 목표물을 확인하기 위한 확인 수단을 포함함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치
2. 제1항에 있어서, 상기 확인 수단은 상기 샘플링 수단에 의해 얻어진 샘플링된 값과 미리 저장된 인증 확인 목표물의 값 사이의 유사성 정도를 검사함으로써 확인 목표물을 확인함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 발광 수단의 상기 발광 소자들은 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 녹색과 적색 발광 다이오드들을 포함함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 발광 수단의 상기 녹색과 적색 발광 다이오드들은 합성 광원을 구성함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 발광 수단의 상기 발광 소자들은 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 녹색과 적외선 발광 다이오드들, 및 적색 발광 다이오드로 구성되는 합성 광원을 포함함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치.
6. 적어도 두 개의 상이한 파장을 가진 광선들을 방출하기 위한 발광 소자들을 구비한 발광 수단;

   상기 발광 수단으로부터 방출된 광선을 수신하고 그 광선을 상응하는 전기적 신호들로 변환하기 위한 수광 수단;

   확인 목표물이 상기 장치 안으로 삽입되었는지를 감지하기 위한 삽입 감지 수단;

   상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이의 위치에서 확인 목표물의 도달을 감지하기 위한 인식 위치 도달 감지 수단;

   상기 발광 수단의 상기 발광 소자들이 광을 방출하도록 전환 및 야기하기 위한 방출 제어 수단;

   상기 삽입 감지 수단이 확인 목표물의 삽입을 감지할 때, 상기 발광 수단의 상기 발광 소자들 중 적어도 하나로부터 방출되는 광의 양을, 상기 수광 수단에 의해 수신된 상기 발광 수단의 각 발광 소자들로부터 방출된 광의 양 사이의 차이가 소정 범위 내에 있도록, 조정하기 위한 조정 수단;

   상기 조정 수단의 조정 상태를 고정하기 위한 고정 수단;

   상기 인식 위치 도달 감지 수단이 확인 목표물이 상기 발광 수단과 상기 수광수단 사이의 위치에 도달했다는 것을 감지할 때, 상기 발광 수단이 광을 방출하도록 하는 상기 방출 제어 수단을 시작하고, 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이로 이송되는 확인 목표물을 통하여 전달되는 방출된 광이 상기 수광 수단에 의해 수신될 때, 상기 수광 수단에 의해 얻어진 감지 전기 신호로부터 AC 성분을 추출하며, 그리고 소정 타이밍에서 추출된 AC 출력 신호값을 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 및

   상기 샘플링 수단으로부터 얻어진 샘플링된 값을 참조하여 확인 목표물을 확인하는 확인 수단을 포함함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 장치.
7. 적어도 두 개의 상이한 파장을 지닌 광선들을 방출하기 위한 발광 소자들을 지닌 발광 수단, 상기 발광 수단으로부터 방출된 광선을 수신하고 그 광선을 상응하는 전기 신호들로 변환하기 위한 수광 수단, 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이의 위치에서 확인 목표물의 도달을 감지하기 위한 감지 수단, 및 상기 발광 수단의 상기 발광 소자들이 광을 방출하도록 전환 및 야기하는 방출 제어 수단을 포함하는 광투과 물체 확인 장치의 광 투과 물체 확인 방법에 있어서,

   상기 감지 수단이 확인 목표물을 감지하지 않을 때 상기 수광 수단에 의해 수신된 발광 수단의 각 발광 소자들로부터 방출된 광선의 양들 간의 차이가 소정 범위내에 있도록 상기 발광 수단의 상기 발광 소자들 중 적어도 하나로부터 방출되는 광선의 양을 조정하고, 주기적으로 조정 상태를 고정하고 무조정 주기시 상기 발광 수단을 비활성화 하는 단계;

   상기 감지 수단이 확인 목표물을 감지했을 때, 확인 목표물이 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이의 위치에 도달하기 전에 감지될 때 정해지는 조정 상태를 고정하고, 상기 발광 수단이 광선을 방출하도록 하기 위해 상기 방출 제어 수단을 시작하고, 상기 발광 수단과 상기 수광 수단 사이로 이송되는 확인 목표물을 통하여 전달되는 방출된 광이 상기 수광 수단에 의해 수신될 때 얻어지는 감지 전기 신호로부터 AC 성분을 추출하고, 추출된 AC 출력 신호값을 소정 타이밍에서 샘플링하는 단계, 및

   샘플링된 값을 참조하여 확인 목표물을 확인하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광 투과 물체 확인 방법