自动校准装置及自动校准方法与流程

本发明涉及一种自动校准装置及自动校准方法，具体而言，涉及一种如下的自动校准装置及自动校准方法：在启动纸币判别装置或在放入纸币时、或者在放入纸币之后开始进行纸币判别之前，自动执行纸币判别传感器的校准，从而能够提高纸币判别准确度。

背景技术：

通常，纸币判别装置判别投入的纸币是否合法以及是否适于纸币流通。例如，对纸币的精劣(fitness；即，新纸币/旧纸币/破损纸币)进行判别或者对是否为伪造纸币进行判别。被处理的纸币除了新发行的新版纸币以外还可以同时包含很久以前发行并通用的旧版纸币、褶皱的纸币、破损纸币、贴附有异物/胶带的纸币等。

作为参考，说明书中，纸币判别装置以包括具有对与用户请求的取款金额或存款金额所对应的正确的张数的纸币进行计数的功能、或者具有鉴别伪造功能或判别纸币的精劣功能的各种纸币处理装置全部的概念而被使用，而且被设置而用在诸如银行、现金运输企业(CIT)、换钱所、邮局、赌场、大型零售店、便利店之类的频繁地对大量的纸币进行处理的地点。

然而，纸币判别装置中的用于判别纸币的传感器(例如，电容传感器、超声波传感器等)的状态(例如，信道之间的偏差、传感器之间的间隔等)或者性能(输出信号的变化)可能随着周围环境(例如，温度、湿度、冲击等)的变化或使用时间的增加等而改变。因此，用户或管理人可以与所述传感器的状态或性能变化对应地、周期性地进行校准或补偿，从而使纸币判别装置能够保持最佳的性能(准确的判别性能)，直至纸币判别装置的寿命终止。然而，尽管需要这种校准，如果管理人(或者用户)亲自进行校准，则在时间和费用的角度上存在着效率降低的问题。

本发明的背景技术公开于韩国授权专利10-0812254号(授权于2008.03.04，纸币判别机)。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种如下的自动校准装置及自动校准方法：在启动纸币判别装置或在放入纸币时、或者在放入纸币之后开始进行纸币判别之前，自动执行用于判别纸币的传感器的校准，从而能够提高纸币判别准确度。此外，本发明的目的在于提供一种如下的自动校准装置及自动校准方法：通过对接收信号进行分析而选择性地仅执行特定的校准，从而缩短执行校准的时间。

根据本发明的以侧面的自动校准装置的特征在于，包括：传输部，用于输出传输信号；接收部，接收从所述传输部输出的信号；以及控制部，生成将要通过所述传输部输出的特定频率的传输信号，并且在执行纸币判别之前对通过所述接收部接收到的接收信号进行分析，并执行针对所述传输信号的校准。

根据本发明的另一侧面的自动校准装置的特征在于，包括：传输部，用于输出传输信号；接收部，接收从所述传输部输出的信号；以及控制部，生成通过所述传输部输出的预定电平的传输信号，并且在执行纸币判别之前对通过所述传输部输出的所述传输信号的电平进行分析，并执行针对所述传输信号的校准，以使其具有目标电平。

根据本发明的又一侧面的自动校准方法的特征在于，包括如下的步骤：在开始进行纸币判别之前，控制部对通过接收部接收的接收信号的电平进行分析；以及基于所述接收信号的各个信道的平均电平，所述控制部针对将要通过传输部输出的传输信号电平执行校准。

本发明能够在启动纸币判别装置或在放入纸币时、或者在放入纸币之后开始进行纸币判别之前自动执行纸币判别传感器的校准，从而能够提高纸币判别准确度，此外，通过对接收信号进行分析而只选择性地执行特定的校准，从而能够缩短执行校准的时间。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的自动校准装置的构成图。

图2是根据本发明的第二实施例的自动校准装置的构成图。

图3是根据本发明的第三实施例的自动校准装置的构成图。

图4是根据本发明的第四实施例的自动校准装置的构成图。

图5是根据本发明的第五实施例的自动校准装置的构成图。

图6是根据本发明的第六实施例的自动校准装置的构成图。

图7是根据本发明的第七实施例的自动校准方法的流程图。

图8是根据本发明的第八实施例的自动校准方法的流程图。

具体实施方式

以下，参考附图而说明根据本发明的自动校准装置和方法的实施例。在此过程中，图中示出的线条的粗细或构成要素的大小等可能为了说明的清楚性和方便性而得到夸张的图示。并且，后述的术语为考虑到本发明中的功能而定义的术语，其可能因使用者、实施者的意图或惯例等而不同。因此，应当基于贯穿整个说明书中的内容而对这些术语进行定义。

图1是根据本发明的第一实施例的自动校准装置的构成图。参照图1，根据本发明的第一实施例的自动校准装置包含传输部110、接收部210以及控制部310。在第一实施例中，可以在纸币判别装置自动针对自动校准装置的校准过程。

控制部310生成预先设定的频率(例如，数kHz～数十MHz，优选10kHz～10MHz)的传输信号。此时，在通过传输部110输出之前，所述传输信号可以借助控制部310而被调整(例如，升压)到预先设定的特定电平。此外，控制部310可以对输出的传输信号的输出电平进行测量或分析，并在该电平不是预先设定的目标值的情况下，可以调整传输信号的电平以使其达到目标值后被输出。此外，调整传输信号的电平可以通过对借助接收部210接收(或者检测)的接收信号的电平进行分析而得到调整(即，传输信号的电平调整)。例如，对接收信号进行电平分析的结果，在接收信号的平均电平未满预先设定的目标值(第一目标值)或者以基准值以上超过的情况下，控制部310将会增加或减小传输信号的电平。

更为具体地，算出各个不同信道的接收信号电平的平均值，并检测与计算出的接收信号电平的平均值(即，接收信号的平均电平)最接近的接收信号被输出的某一个信道。而且通过增加或减小传输信号电平而使该检测出的某一个信道的接收信号电平达到预先设定的目标值(第一目标值)。作为参考，通过接收部210接收的接收信号根据通过传输部110和接收部210之间的介质(例如，空气、纸、纸币、胶带、异物等)而有差异，但是一般会衰减至非常微弱的信号电平(例如，数十μV～数十mV，优选数mV～数十mV)。因此，所述接收信号可以通过一个以上的放大部(未图示)而放大到预先设定的信号电平(例如，数mV～数十mV)，以适于进行信号处理(即，使其变为可判别的信号电平)。

传输部110将会向隔离特定间隔(例如，数mm～数十mm)地布置的接收部210输出传输信号(或，放大到特定电平的传输信号)。此时，传输部110输出传输信号的方式可以根据接收部110所采用的纸币判别传感器(例如，电容传感器、超声波传感器、涡流传感器、各种位移传感器等)的种类而不同，但是与其无关地，会同样地采用本实施例的校准方法。接收部210接收(或检测)借助被放入到接收部210与传输部110之间的纸币而改变的输出信号。以下，为了便于说明，将通过接收部210接收的信号(即，改变后的输出信号)记载为接收信号，从而将其与传输信号进行区分。此外，接收部210可以在内部包含放大部(未图示)而构成。

另外，传输部110和接收部210可以由多个信道(例如，1CH～15CH)来构成，而且可以根据在各个信道中使用的电子电路部件而发生特性差异。在此，所述信道数完全可以根据实施目的或环境而增加或减少。因此，控制部310可以额外地执行针对接收信号的增益调整或偏移调整等而提高按各个信道(例如，1CH～15CH)地接收的接收信号(或者放大到特定电平的接收信号)的接收灵敏度，并使接收信号能够针对相同的介质而具有相同的特性。

为了便于说明，在实施例中，将传输信号的电平调整、接收信号的增益调整或偏移调整等记载为校准。虽然在上述的例中记载为控制部310直接执行各个校准，但是，根据实施例，控制部310还可以通过分别控制执行相关功能(例如，传输信号的电平调整、接收信号的增益调整或偏移调整)的各个构成单元(例如，传输信号电平控制器、接收信号增益控制器/偏移控制器)(未图示)的方式执行针对对应功能的校准。此时，控制部310可以根据纸币判别装置的操作状况或针对接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的分析结果而按序地执行上述的校准，或者还可以通过选择而仅执行某一个校准。

图2是根据本发明的第二实施例的自动校准装置的构成图。

对根据如图2所示的本发明的第二实施例的自动校准装置而言，在图1的装置的构成中进一步包含传输信号调整部120。例如，可以在启动纸币判别装置或放入纸币时自动执行根据第二实施例的借助自动校准装置的校准过程。

传输信号调整部120根据控制部310的控制而调整将从传输部110输出的传输信号的电平。传输信号调整部120例如从控制部310接收针对传输信号的输出电平的测量(或者分析)结果，而在传输信号的输出电平不是预先设定的目标值的情况下，可以调整传输信号电平以达到目标值后输出。而且，所述电平得到调整后的传输信号通过传输部110而被输出到接收部210。在此，传输信号的电平可以在数V～数十V之间得到调整。只不过，在本实施例中，不会将传输信号的电平设定范围限定。

作为参考，在传输部110和接收部210由电容传感器来实现的情况下，如果所述电平得到调整后的传输信号被注入到传输部110，则在传输部110和接收部210之间将会形成电场，据此，彼此不同的极之间的引力将会使电积蓄到一侧(例如，接收部)。此时，所积蓄的电量(即，电容)随着构成传输部110和接收部210的各个极板面积变大而增加；随着极板之间的间隔变小而增加；并随着极板之间的绝缘体的介电常数的增大而增加。此时，将空气的介电常数设为1而计算出的比率值为相对介电常数，通常，介电常数意味着相对介电常数，因为在传输部110和接收部210之间只存在空气的情况下介电常数较低，因此电流也较小，而且在传输部110和接收部210之间放入介电常数较高的纸币的情况下，相比只有空气的情况，其电流将会增加。因此，纸币判别装置根据随着在传输部110和接收部210之间放入的纸币的种类(即，纸币的状态、纸币上是否贴附有异物、或者纸币的厚度)而改变的介电常数来检测变化的电流并判别纸币。

追加地，如果传输部110和接收部210例如实现为超声波传感器，则从接收部210检测到的信号强度在如下的各个情况下分别具有固有的值：传输部110和接收部210之间没有纸币；纸币通过(即，有纸币)；贴附有胶带等异物的纸币、新纸币、旧纸币、破损的纸币、折叠成多层的纸币通过，因此从接收部210检测出的信号的强度会发生差异，在此，通过该特性判别纸币。

另外，再次参照图2，控制部310为了调整传输信号的电平而分析接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的电平。例如，如同在启动纸币判别装置时或者在放入纸币时，控制部310在传输部110和接收部210之间没有纸币的状态下对通过接收部210接收(或检测)到的接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的电平进行分析。而且，基于接收信号(或者被放大到特定的电平的接收信号)的分析结果，控制部310通过传输信号调整部120调整传输信号的电平。例如，在接收信号(或者被放大到特定的电平的接收信号)的电平比预先设定的目标值(第一目标值)小的情况下，控制部310将会通过传输信号调整部120而增加(或放大)传输信号的电平。相反，在接收信号(或者被放大到特定的电平的接收信号)的电平以基准值以上超过预先设定的目标值(第一目标值)的情况下，控制部310可以通过传输信号调整部120减小传输信号的电平。更为具体地，计算出按各个信道的接收信号电平的平均值，并检测出与计算出的接收信号电平的平均值最接近的接收信号被输出的某一个信道。并且通过增加或减小传输信号电平而使所述检测出的某一个信道的接收信号电平达到预先设定的目标值(第一目标值)。

作为参考，传输信号同时被注入到传输部110的所有的信道(例如，1CH～15CH)。然而，接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)随着接收部210的各个信道(例如，1CH～15CH)依次被扫描而分别地被输出。因此，虽然在本实施例中为了便于说明而简单地记载为接收信号，但是实际上表示着各个信道的接收信号。

图3是根据本发明的第三实施例的自动校准装置的构成图。

如图3所示，根据第三实施例的自动校准装置在图示于图1的装置的构成中进一步包含接收信号放大部220。

接收信号放大部220将通过接收部210接收(或者检测)到的所有的信道的接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)放大到预先设定的特定电平(例如，数倍～数千倍)。此时，接收信号还可以是通过具备于接收部210的内部的放大部(未图示)而放大到特定的电平(例如，数倍)的信号。接收信号放大部220例如可以由运算放大器(OP AMP)来实现。

控制部310为了将所述接收信号的电平(即，所有信道的接收信号电平)放大到预先设定的目标值(第一目标值)，通过接收信号放大部220而按各个信道来调整增益(调整接收信号的增益)。

此外，控制部310对通过接收信号放大部220放大的接收信号的平均电平进行分析。对接收信号的平均电平进行分析的结果，如果通过接收信号放大部220而被放大的接收信号的平均电平未满或以基准值以上超过预先设定的目标值(第一目标值)，则如同在上文中描述，控制部310将会增加或减小传输信号的电平，以使传输信号的电平达到所述目标值。作为参考，通过举例而说明将传输信号的电平增加或减小的具体方法则如下：控制部310算出接收信号放大部220的各个不同信道所接收的接收信号电平的平均值(例如，1CH～15CH的平均值)，并检测与计算出的接收信号电平的平均值(即，接收信号平均电平)最接近的接收信号所输出的某一个信道(例如，3CH)。并且通过将传输信号电平增加或减小而使所述检测出的某一个信道(例如，3CH)的接收信号电平达到预先设定的目标值(第一目标值)。

如果传输信号的电平调整(即，电平校准)失败(即，接收信号的电平未达到目标值或超过目标值)，则控制部310首先将所述目标值(第一目标值)变更(减小或增加)，之后重新执行传输信号的电平调整(即，电平校准)。传输信号的电平调整(第一校准)和接收信号的增益调整(即，增益校准)(第二校准)可反复地执行，而且可以按序地执行、倒序地执行或者仅执行两种方式中的一种。

另外，从接收部210接收到的各个信道(例如，1CH～15CH)的接收信号需要对被放入到传输部110和接收部210之间的相同的电介质均具有相同的特性(即，按各个信道地接收的接收信号需要针对相同的电介质而以相同的比例被衰减，从而具有相同的接收信号电平)。因此，即使各个信道的接收信号电平通过传输信号的电平调整(即，传输信号的电平校准)和接收信号的增益调整(即，接收信号的增益调整)而均达到目标值(第一目标值)以上，也有必要执行偏移调整(即，偏移校准)。

此外，可以以如下方式构成：在上述的第三实施例的校准过程中，在启动纸币判别装置时同时执行第一校准以及第二校准，而且在启动之后向纸币放入口放入纸币时(或者，从放入到判别之前)仅执行第二校准。

图4是根据本发明的第四实施例的自动校准装置的构成图。

如图4所示，根据第四实施例的自动校准装置在图3所图示的自动校准装置的构成中进一步包含偏移调整部230。

偏移调整部230对通过接收信号放大部220而被放大到预先设定的目标值(第一目标值)的接收信号的偏移进行调整。即，为了使通过接收信号放大部220而被放大到预先设定的目标值(第一目标值)的各个信道的接收信号具有相同的目标值(第二目标值)(即，按各个信道地接收的接收信号针对相同的电介质而以相同的比例被衰减，从而具有相同的接收信号电平)，控制部310通过偏移调整部230而执行偏移调整(即，偏移校准)(第三校准)。

只不过，在本实施例中，将独立地具备接收信号放大部220和偏移调整部230，并对通过该构成单元220、230而分别执行接收信号的增益调整和偏移调整的示例进行了说明，然而在其他实施例中，还可以将接收信号放大部220和偏移调整部230集成到一个模块而实现(参照图5)。此外，可以以如下方式构成：在根据本实施例的校准过程中，在启动纸币判别装置时同时执行第一校准和第二校准，或者可以同时执行第一校准、第二校准和第三校准，而且在启动之后向纸币放入口放入纸币时(或者，从放入到判别之前)执行第二校准，或者第二校准以及第三校准。

图5是根据本发明的第五实施例的自动校准装置的构成图。

如图5所示，根据本发明的第五实施例的自动校准装置包含集成放大部240，该集成放大部240通过将图4的自动校准装置的构成中的接收信号放大部220和偏移调整部230集成为一个模块而实现。

因此，集成放大部240根据控制部310的控制而将各个信道的接收信号放大到预先设定的目标值(第一目标值)(即，调整增益)(即，第二校准)，此外，通过偏移调整(第三校准)而使放大到所述目标值(第一目标值)的接收信号具有相同的目标值(第二目标值)(即，按各个信道地接收的接收信号需要针对相同的电介质而以相同的比例衰减，从而具有相同的接收信号电平)。

此外，可以以如下方式构成：在根据发明的第五实施例的校准过程中，在启动纸币判别装置时同时执行第一校准和第二校准，或者同时执行第一校准、第二校准和第三校准，而且在启动之后向纸币放入口放入纸币时(或者，从放入到判别之前)执行第二校准，或者第二校准以及第三校准。

图6是根据本发明的第六实施例的自动校准装置的构成图。

如图6所示，根据本发明的第六实施例的自动校准装置在图4的自动校准装置的构成中进一步包含多路复用(MUX)部250。

多路复用(MUX)部250将完成接收信号的增益调整(即，接收信号的增益校准)和偏移调整(即，偏移校准)的按各个信道地接收的接收信号多路复用(Muxing)并输出。例如，假设接收部210构成为15CH，则按各个信道来检测到的信号将会以一个线路单位(即，15CH全部)输出。

已参考附图而针对上述的实施例进行了关于操作的说明，然而需要注意的是，实际上所述实施例还可以以组合形式实施。

图7是根据本发明的第七实施例的自动校准方法的流程图。

如图7所示，如果装置(例如，纸币判别装置)被打开而开始启动(S101)，则控制部310执行传输信号电平调整(即，传输信号电平校准)(第一校准)(S102)。例如，为了执行传输信号电平的调整(即，传输信号电平校准)，控制部310在开始判别纸币之前对接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的平均电平进行分析。即，如果接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的平均电平未满或以基准值以上超过预先设定的目标值(第一目标值)，则控制部310将会增加或减小传输信号的电平。此外，控制部310还可以测量或分析输出的传输信号的电平，在该电平不是目标电平的情况下可以对传输信号电平进行调整而使其达到目标电平。

如果完成传输信号电平调整(即，传输信号电平校准)，则控制部310将会通过传输信号放大部220执行接收信号增益调整(即，接收信号增益校准)(第二校准)(S103)。例如，为了将接收信号(或者，被放大到特定电平的接收信号)的电平(即，所有信道的接收信号电平)放大到预先设定的目标值(第一目标值或者其以上)，控制部310将通过接收信号放大部220而按各个信道来调整增益。

如果完成接收信号增益调整(即，接收信号增益校准)，则控制部310将会根据需求而通过偏移调整部230执行偏移调整(即，偏移校准)(第三校准)(S104)。例如，为了使通过接收信号放大部220而被放大到预先设定的目标值(第一目标值)的各个信道的接收信号具有相同的目标值(第二目标值)(即，按各个信道地接收的接收信号针对相同的电介质而以相同的比例被衰减，从而具有相同的接收信号电平)，控制部310通过偏移调整部230执行按各个信道的偏移调整(即，偏移校准)。

但是，如果所述装置(例如，纸币判别装置)已经是被启动的状态(S101中的“否”)，则在检测到纸币的放入的情况下(S105)，不进行传输信号的电平调整(即，传输信号电平校准)(第一校准)而只进行接收信号的增益调整(即，接收信号的增益校准)(第二校准)(S103)，或者按序地执行接收信号的增益调整(S103)和偏移调整(即，偏移校准)(第三校准)(S104)。此时，可以利用设置于装置(例如，纸币判别装置)的漏斗(hopper)传感器(未图示)而检测纸币的放入(S105)。

另外，尽管未在附图中图示，如果所述装置(例如，纸币判别装置)已经是被启动的状态(S101中的“否”)，则即使没有放入纸币，在每经过预先指定的时间或者在用户根据需求而输入校准指令的情况下，也可以执行接收信号增益调整(即，接收信号增益校准)以及/或者偏移调整(即，偏移校准)。

已通过上述的实施例对在启动纸币判别装置或放入纸币时依次执行特定的校准(例如，传输信号电平校准、接收信号增益校准、接收信号偏移校准等)的方法进行了说明。然而，上述的校准并不一定需要依次执行，通过针对接收信号的电平的分析(或者针对接收信号的平均电平的分析)，可能不执行特定的校准，或者校准的执行顺序可能有变化。

以下，对另一方式的校准执行方法进行说明。

图8是根据本发明的第八实施例的自动校准方法的流程图。

如图8所示，控制部310可以分析接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的电平(S201)。并且根据所述分析(S201)结果而判断接收信号的平均电平是否未满或以基准值以上超过目标值(第一目标值)(S202)。根据接收信号的电平分析(S201)结果，如果接收信号的平均电平未满或以基准值以上超过预先设定的目标值(第一目标值)(S202)，则控制部310执行传输信号的电平调整(即，传输信号电平校准)(S203)。例如，控制部310算出各个不同信道的接收信号电平的平均值，并检测与计算出的接收信号电平的平均值最接近的接收信号被输出的某一个信道，而且通过进行传输信号电平调整(即，传输信号电平的校准)，使所述某一个信道的接收信号电平的预先设定的目标值(第一目标值)达到所述基准以上。此外可以不执行所述S201步骤以及S202步骤，并通过控制部310对输出的接收信号的电平进行测量或分析，如果测量或分析结果不是目标电平，则可以通过执行传输信号电平调整而使其达到目标电平(S203)。

另外，控制部310判断所有信道的接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)的电平是否为预先设定的目标值(第一目标值)以上(S204)。而且根据所述判断(S204)结果，如果接收信号的信道中哪怕有任意一个信道不是目标值(第一目标值)以上(S204中的“否”)，则控制部310将通过接收信号放大部220调整各个不同信道的接收信号的增益(S205)。此时，即使将接收信号的增益调整为最大，如果仍存在着不在目标值(第一目标值)以上的信道，则还可以重新执行传输信号的电平调整(即，传输信号电平校准)。

另外，在所有信道的接收信号(或者被放大到特定电平的接收信号)为预先设定的目标值(第一目标值)以上的情况下，控制部310判断所述各个信道的接收信号是否具有相同的目标值(第二目标值)(即，按各个信道地接收的接收信号针对相同的电介质而以相同的比例被衰减，从而具有相同的接收信号电平)(S206)，并根据所述判断(S206)结果，针对接收信号的信道中的、具有与所述目标值(第二目标值)不同的电平的信道执行偏移调整，以使其达到所述目标值(第二目标值)(S207)。

以上，在本实施例中，可以通过接收信号的电平分析而选择性地执行某一个校准，或者可以相反地省略特定校准的执行，而且可以非周期性(例如，在启动时、放入纸币时、待机时、输入用户指令时)以及周期性地执行所述校准。如上所述，本实施例可以在启动纸币判别装置或在放入纸币时、或者在放入纸币之后，在开始进行纸币判别之前自动执行纸币判别传感器的校准，从而能够提高纸币判别准确度，而且，可以具有以下效果：通过对接收信号进行分析而仅选择性地执行特定的校准，从而缩短执行校准的时间。

已参考图中所示的实施例而对本发明进行说明，然而这只是示例性的，本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员想必理解可由此实现其他多样的组合、变形、修改和等价的其他实施例。因此，本发明的技术保护范围应当根据权利要求书而确定。