CH651145A5

CH651145A5 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren des wertes einer banknote.

Info

Publication number: CH651145A5
Application number: CH8338/79A
Authority: CH
Inventors: Harvey R Sellner; Robert T Wada
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1985-08-30
Also published as: GB2038063B; JPS5569887A; DE2935668C2; DE2935668A1; GB2038063A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf automatisierte Bankausstattung und insbesondere auf eine automatische Banknoten-Diskriminatoreinrichtung für Geldzählmaschinen und dergleichen.

Im Bankwesen und insbesondere im automatisierten Bankwesen wurden in den letzten Jahren viele hochwertige Maschinen entwickelt, die bei der Automatisierung von bisher von Hand durchzuführenden Vorgängen bei Bankgeschäften nützlich sind. Von besonderer Bedeutung sind automatische Geräte zum Identifizieren des Wertes von Banknoten geworden. So werden z.B. in der US-PS 3 679 314 unterschiedliche Spektralverteilungen einer Banknote abgefühlt, um ihren Wert zu identifizieren. In der US-PS 3 870 629 werden phasenverriegelte Schleifen bei der Erfassung von Frequenzeigenschaften einer jeden zu prüfenden Banknote benutzt. In der US-PS 3 280 974 werden die Änderungen des magnetischen Flusses einer an einem Fühler vorbeibewegten Banknote zum Identifizieren des Wertes der Banknote benutzt. Das Ausgangssignal eines Photodetektors wird von einem Gerät verarbeitet, das in der US-PS 3 845 466 beschrieben ist, um eine ungefähre Dichtefunktion zu bilden, die mit einer gespeicherten Funktion verglichen wird. In der US-PS 4 041 456 wird die Reflexion von einem oder mehreren Bereichen auf einer zu identifizierenden Banknote gemessen und mit der Reflexion einer Banknote verglichen, die durch Daten in einer Speichereinrichtung angegeben wird. Ein geeigneter Vergleich bewirkt die Identifizierung des Wertes der Banknote.

Viele der vorerwähnten Techniken sind entweder sehr kompliziert und machen eine schnelle Erkennung schwierig oder es fehlt ihnen die erforderliche Genauigkeit, um sie im Bankwesen anwenden zu können. Ausserdem sind die in diesen Patentschriften beschriebenen Einrichtungen, die kompliziert sind, unabhängig von ihrer Arbeitsgeschwindigkeit auch sehr kostspielig in ihrer Anschafffung.

Es ist daher ein prinzipielles Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterscheiden von Banknoten zu schaffen, die bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden automatischen Bankgeräten, wie Geldzählern, zu benutzen sind.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Banknoten-Unterscheidungseinrichtung zu schaffen, die schnell arbeitet und sehr genau ist.

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Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein Banknotendiskriminator zum Bestimmen des Wertes einer Banknote oder dergleichen eine Lichtquelle auf, deren Licht auf eine zu identifizierende Banknote gerichtet wird. Ein Streifen von 2 mm mal 80 mm wird beleuchtet und das von dem beleuchteten Bereich reflektierte Licht wird von einem Detektor gemessen und in digitale Daten umgeformt. Synchronisations-Hardware ermöglicht die Erzeugung von 72 Abtastsignalen, jedes aus einem Bereich von 2 mm mal 80 mm, wenn eine Banknote an der Beleuchtungseinrichtung vorbeibewegt wird. Die digitalen Daten werden dann dazu benutzt, eine 4 Bit aufweisende Korrelationszahl N zu erzeugen, wobei jedes Bit eine 1 ist, wenn (Pn> Pn_;), (Pn> P„_4), (P„> Pn_(1), und (Pn> Pn-s), wobei P„ das Signal aus dem augenblicklich abgetasteten Bereich und Pn_2 z.B. das aus dem vorletzt vorangegangenen Bereich ist. Die Korrelationszahl N wird dann mit der entsprechenden Zahl in einer Vorgabeliste für Banknoten unterschiedlicher Werte verglichen. Eine Korrelationszählung wird für jeden Wert vorgenommen, wobei ein Vergleich zwischen der tatsächlichen Korrelationszahl N und der Zahl in der Liste vorgenommen wird,

wobei x einen Wert einer Banknote angibt. Wenn das Verhältnis der höchsten Korrelationszählung für eine Banknote zu der nächsthöheren Korrelationszählung gleich oder grösser als 1,28 ist und die grössere Korrelationszählung mindestens bei 28 liegt, ist die Banknote identifiziert.

Der erfindungsgemässe Banknotendiskriminator benutzt also eine Fühleranordnung zum optischen Abtasten von Banknoten oder dergleichen, wenn sie an einem Fühler vorbeibewegt werden. Eine Lichtquelle ist relativ zum Fühler so angeordnet, dass sie Licht auf eine Oberfläche der Banknote richtet, deren Wert zu bestimmen ist. Der Fühler misst das von einem Bereich auf der Note selbst reflektierte Licht, der in typischer Weise einen rechteckigen Flächenbereich von 2 mm mal 80 mm umfasst und sich von oben nach unten auf der Banknote erstreckt, die zu identifizieren ist. Eine Vielzahl solcher Messungen werden von einer Kante zu der anderen Kante der Banknote vorgenommen, wenn sie an dem Fühler vorbeibewegt wird. Jede dieser abgetasteten Reflexionen wird digital gespeichert und nach dem Speichern der Reflexionen wird eine Vielzahl von Mehrbit-Korrelationszahlen gebildet, wobei das erste Bit einer solchen Zahl eine 1 ist, wenn Pn grösser oder gleich Pn_: ist, andererseits ist das erste Bit eine 0. Das zweite Bit einer jeden Korrelationszahl ist eine 1, wenn Pn grösser oder gleich gross Pn_4 ist, oder es andererseits eine 0 ist. Das dritte Bit ist eine 1, wenn Pn grösser oder gleich gross Pn_6 ist, während es sonst eine 0 ist. Das vierte Bit ist eine 1, wenn P„ grösser oder gleich Pn_s ist, während sonst das vierte Bit eine 0 ist.

Jede so gebildete Mehrbit-Korrelationszahl wird dann mit zuvor gespeicherten Mehrbit-Zahlen verglichen, die eine 4-Bit-KorreIationszahl enthalten, die von einer Abtastung eines entsprechenden Teils einer Vorlage oder einer bekannten Banknote abgeleitet ist. Wenn die Mehrbit-Korrelations-zahl von dem Abtaster die gleiche wie die gespeicherte Mehrbit-Korrelationszahl ist, wird eine Korrelationszählung für einen bestimmten Wert durchgeführt.

Nachdem die Banknote abgetastet wurde, wird die sich auf jeden möglichen Wert, der von dem Detektor zu erfassen ist, beziehenden Korrelationszählung miteinander verglichen. Solange das Verhältnis dergrössten Korrelationszählung zur nächsthöchsten Korrelationszählung 1,28 oder grösser ist, und die grösste Korrelationszählung mindestens 28 beträgt, ist die Banknote identifiziert.

Die vorstehenden und weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im einzelnen anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltung für den erfindungsgemässen Banknotendiskriminator, Fig. laden Fühler der Fig. 1 in schematischer Form, Fig. 2 die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Steuerschaltung, damit die übrige Schaltung eine Mehrbit-Korrelations-zahl N bildet,

Fig. 3 die Arbeitsweise der Steuerung der übrigen Hardware, um die grösste Korrelationszahl N zu bestimmen,

Fig. 4a, 4b und 4c die Arbeitsweise der Steuerungen zum Bestimmen, ob die grösste Korrelationszählung gleich oder grösser als !,28mal der nächstgrösseren Korrelationszählung ist,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6a eine Vorderansicht und Fig. 6b eine Draufsicht auf einen bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung benutzten Fühler,

Fig. 7 den Zusammenschluss der in den Fig. 7a und 7b gezeigten Stromlaufpläne,

Fig. 8 einen Spannungsregler für das System,

Fig. 9 den Zusammenschluss einer in den Figuren 9a und 9b gezeigten analogen Signalverarbeitungseinrichtung,

Fig. 10 den Zusammenschluss einer in den Fig. 10a und 10b gezeigten Hauptverarbeitungseinrichtung, und

Fig. 11 den Zusammenschluss einer in den Fig. 1 la und 1 lb gezeigten digitalen Signalverarbeitungseinrichtung.

In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemässen Banknotendiskriminators gezeigt. Bei diesem Blockschaltbild ist gezeigt, wie eine Banknote 10 symbolisch in Richtung des Pfeils 12 an einem Banknotenfühler 14 mit Hilfe einer hier nicht gezeigten Transporteinrichtung vorbeibewegt wird. Der Fühler 14 ist so angeordnet, dass ein Bereich auf der Banknote, der mit 16 angegeben ist, beleuchtet und das von diesem reflektierte Licht von dem Fühler 14 erfasst wird. Der Fühler 14 ist ein auf die Lichtintensität ansprechender Fühler, der eine digitale Wiedergabe des auf ihm auftreffenden Lichts abgibt.

Eine Ausführungsform eines Fühlers ist im einzelnen in Fig. la gezeigt, wo die Banknote 10 ebenfalls in Richtung des Pfeils 12 bewegt wird. Eine Lichtquelle 18 beleuchtet die Oberfläche der Banknote 10, so dass von ihr Licht durch eine Abschirmungsanordnung 20 auf einen Lichtfühler 22 reflektiert wird. Die Abschirmungsanordnung 20 ist physikalisch gegenüber dem Lichtfühler 22, der Lichtquelle 18 und der Banknote 10 so angeordnet, dass das von einem rechteckigen Flächenbereich, der etwa 2 mm mal 80 mm auf einer Seite der Banknote 10 beträgt, reflektierte Licht von dem Lichtfühler 22 erfasst wird. Das analoge Ausgangssignal des Lichtfühlers 22 wird auf einer mit Video bezeichneten Ausgangsleitung abgegeben und, wie dieses später im einzelnen noch beschrieben wird, in einer in Fig. 1 gezeigten Speichereinrichtung 24 gespeichert.

Zusätzlich zur Erzeugung eines analogen Ausgangssignals, das dem reflektierten Licht eines rechteckigen Bereichs auf der Banknote 10 zugeordnet ist, weist der Fühler 14 einen Fühler für die von der Banknote zurückgelegte Entfernung auf, der einen Impuls jedesmal dann erzeugt, wenn die Banknote 10 eine bekannte Entfernung zurückgelegt hat, wie z.B. einen Millimeter in Richtung des Pfeils 12. Eine Möglichkeit zur Realisierung eines solchen Fühlers umfasst zwei Rollen 26 bekannter Abmessungen, die gegeneinandergedrückt werden, um einen Spalt zwischen sich zu bilden, durch den die Banknote 10 hindurchlaufen muss. Eine der Rollen 26 ist mit einem Umdrehungsfühler gekoppelt, der eine Scheibe mit Löchern oder Schlitzen aufweisen kann, durch die Licht hindurchgeht. Ein Photofühler arbeitet mit der Scheibe zusammen, um einen elektrischen Impuls jedesmal dann zu erzeugen, wenn die Rolle 26 sich um eine bestimmte Strecke

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Diese die Entfernung angebenden Impulse von dem in Fig. la gezeigten Fühler werden von der Steuerung 28 der Fig. 1 dazu benutzt, um zu bestimmen, wenn das Videosignal abgetastet werden soll, um sicherzustellen, dass ein anderer Flächenbereich als der jeweils zuvor abgetastete abgetastet wird. Bei der Anordnung, bei der die Lichtreflexion von einem Flächenbereich von 2 mm mal 80 mm bestimmt werden soll und ein Impuls für jweils eine zurückgelegte Strecke von 1 mm erzeugt wird, wird jeder zweite Impuls von dem Umdrehungsfühler der Fig. la dazu benutzt, dass das Video-Ausgangssignal in dem Speicher 28 gespeichert wird.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung weist ausserdem einen Vergleicher 30 auf, der auf seiner Ausgangsleitung 31 immer dann ein Signal erzeugt, wenn das Eingangssignal am Anschluss A grösser als das am Anschluss B ist. Solche Vergleicher sind in der Computertechnik allgemein bekannt und werden hier daher nicht näher erläutert.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung weist ausserdem einen Inkrementor 33 auf, dessen Betrieb von der Steuerschaltung 28 so bestimmt wird, dass zu einer Zahl, die von dem Speicher 24 erhalten wird, eine 1 hinzuaddiert und dann diese erhöhte Zahl an den Speicher 24 zurückgegeben wird. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung umfasst ausserdem eine Multiplikationseinheit, die von dem Speicher 24 unter Anweisung von der Steuereinrichtung 28 erhaltene Daten multipliziert, um eine Zahl zu bilden, die 1,28 mal grösser als das Eingangssignal zu der Multipliziereinheit 32 ist. Ein solcher Inkrementor und eine Multipliziereinheit sind ebenfalls in der digitalen Computertechnik allgemein bekannt, so dass auch diese hier nicht näher erläutert werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung weist ausserdem eine Anzeige 34 auf, die mit der Steuerung 28 verbunden ist und auf diese anspricht, um die Identität des Wertes für die Banknote 10 anzuzeigen.

Beim Betrieb ist die in Fig. 1 gezeigte Schaltung zuerst tätig, um eine Dezimalwiedergabe für das Ausgangssignal von dem Fühler 14 in den Speicher 24 zu speichern. Dieses wird dadurch erreicht, dass bei jedem zweiten von dem Umdrehungsfühler der Fig. la erhaltenen Impuls eine digitale Wiedergabe in dem Speicher 24 gespeichert wird. Bei den gegenwärtig in den USA umlaufenden offiziellen Banknoten stehen nach dem Abtasten von 72 Proben über die Rückseite der Banknote 10 ausreichend viele Daten in dem Speicher 24 zur Verfügung, um den Wert der Banknote selbst zu bestimmen. Es ist daraufhinzuweisen, dass die Rückseite der Banknote, d.h. die Seite einer Banknote, die nicht ein Portrait trägt, zur Unterscheidung des Wertes benutzt wird, da sie mehr Information als die Vorderseite trägt, die für den Wert der Banknote relevant ist.

Wenn mindestens 9 Proben P,„ wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 72 ist, in dem Speicher 24 gespeichert sind, arbeitet die Steuerung 28 in der in Fig. 2 gezeigten Weise, damit die Systeme eine Vielzahl von Mehrbit-Korrelationszahlen N erzeugen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird n zuerst auf 8 eingestellt und dann auf 9 erhöht. Dann wird die digitale Wiedergabe für die Probe Po mit der vorletzten vorangegangenen Probe, d.h. der Probe P-, verglichen. Wenn Po grösser oder gleich P- ist, wird eine 1 in die erste Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Ist andererseits Po kleiner als Pr, wird eine 0 in die erste Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Danach wird Po mit der viertletzten vorangegangenen Probe Pä verglichen und wenn die erstere grösser oder gleich der letzteren ist, wird eine 1 in die zweite Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Sollte andererseits Po kleiner als Ps sein, so wird eine 0 in die zweite Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt.

Danach bestimmt die Steuerung 28, ob Po grösser oder gleich der sechstletzten vorangegangenen Probe P.i ist. Wenn dieses der Fall ist, wird eine 1 in die dritte Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt, und wenn dieses nicht der Fall ist, wird eine 0 in die dritte Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Danach bestimmt die Steuerung 28, ob Po grösser oder gleich der achtletzten vorangegangenen Probe Pi ist. Ist dieses der Fall, wird eine 1 in die vierte Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt, und wenn dieses nicht der Fall ist, wird eine 0 in die vierte Bitstelle der Korrelationszahl 1 eingesetzt.

Danach bestimmt die Steuerung 28, ob n gleich 72 ist, was der Fall sein wird, wenn alle zur Verfügung stehenden Daten benutzt wurden, um Korrelationszahlen zu bilden. Es wird jedoch festgestellt, dass nur 64 solcher Korrelationszahlen gebildet werden, da am Anfang der in Fig. 2 gezeigten Folge n auf 8 eingestellt ist, so dass nur diese 64 Korrelationszahlen für jede geprüfte Banknote erzeugt werden können. Wenn bestimmt ist, dass n nicht gleich 72 ist, so wird n weitergezählt und eine weitere Korrelationszahl wird nach Massgabe der in Fig. 2 gezeigten Folge gebildet. Wenn andererseits n gleich 72 ist, wurden alle 64 Korrelationszahlen gebildet, und die Steuerung kann weiterfahren, um festzustellen, ob die Korrelationszahlen gleich zuvor gespeicherten Korrelationszahlen für bekannte Werte sind. Die Steuerfolge zur Bestimmung der Gleichheit der Korrelationszahlen ist in Fig. 3 gezeigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bewirkt die Steuerung 28 zuerst, dass eine Zahl N auf 0 gesetzt und anschliessend um 1 weitergezählt wird. Danach wird die Korrelationszahl N aus dem Speicher entnommen. Anschliessend werden die Korrelationszahlen Ni, Ns, Niu, N;o, Nsu und Nioo, der der erwarteten Korrelationszahl für jeweils S 1, S 5, S 10, S 20, S 50 und S 100 entsprechen, aus dem Speicher entnommen. Danach wird die augenblickliche Korrelationszahl N mit der zugehörigen Korrelationszahl N für einen Ein-Dollar-Schein verglichen. Wenn die zwei einander gleich sind, wird eine 1-Dollar-Zählung weitergezählt. In jedem Fall springt die Steuerung dann auf einen Vergleich der augenblicklichen Korrelationszahl N mit der zugeordneten Korrelationszahl Ns für eine 5-S-Note. Wenn die Korrelationszahl N gleich der Korrelationszahl Ns ist. wird die 5-S-Zählung weitergezählt. Wenn dieses nicht der Fall ist, springt die Steuerung zu einem weiteren Vergleich der augenblicklichen Korrelationszahl N mit der Korrelationszahl Nio. Der Vorgang geht in der in Fig. 3 gezeigten Weise weiter, wodurch die augenblickliche Korrelationszahl N mit einer zugeordneten Korrelationszahl für jeden besonderen Wert verglichen wird, der von dem Gerät identifiziert werden kann. Wenn die augenblickliche Korrelationszahl N gleich einer zugehörigen Korrelationszahl Nx ist, wird die zugehörige Wert-Zählung weitergezählt.

Wenn die augenblickliche Korrelationszahl N mit allen zugehörigen Korrelationszahlen Nn verglichen wurde, prüft die Steuerung, ob N gleich 64 ist. Wenn nicht, wird der Vorgang für einen nachfolgenden Wert von N wiederholt.

Bei der Beendigung der Folge von in dem Flussdiagramm der Fig. 3 gezeigten Schritte hat die in Fig. 1 gezeigte Schaltung eine S 1-, S 5-, S 10-, S 20-, S 50- und S 100-Zählung, wobei die Zählung die Anzahl von Ereignissen angibt, bei denen die Korrelationszahl N einer zugehörigen Korrelationszahl Nx für den bestimmten Wert der Banknote entsprach.

Es ist daraufhinzuweisen, dass die vorstehende Analyse voraussetzt, dass jede Banknote entweder mit ihrer rechten Seite nach oben oder mit ihrer oberen Seite nach unten ausgerichtet ist, wenn sie an dem Fühler vorbeiläuft. Das System kann einfach ausgeweitet werden, um Banknoten zu prüfen,

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die nicht immer in der gleichen Weise ausgerichtet sind, d.h., dass die Banknoten mit der Vorderseite nach unten oder der rechten Seite nach oben ausgerichtet sein können. Dieses zusätzliche Merkmal wird dadurch erreicht, dass die augenblickliche Korrelationszahl N mit allen zugehörigen Korrelationszahlen Nx für Banknoten mit der rechten Seite nach oben und mit einer weiteren Gruppe zugeordneter Korrelationszahlen Nn für Banknoten mit der oberen Seite nach unten verglichen wird. Der Fachmann erkennt ausserdem, dass diese Modifikation auch dazu benutzt werden kann, dass das System auch weitere Werte von Banknoten, wie den einer 2-S-Note bestimmen kann.

Eine statistische Analyse hat gezeigt, dass, wenn der grösste Zählerstand, wie er durch die in Fig. 3 gezeigte Folge bestimmt wird, mindestens l,28mal grösser als der nächst grösste Zählerstand und mindestens gleich 28 ist, die Banknote der entspricht, die durch den bestimmten Wert-Zähler-stand identifiziert ist, der der grösste ist. Wenn z.B. der S5-Zählerstand mindestens 28 und mindestens l,28mal grösser als die SI-, S10-, S20-, $50- und SlOO-Zählerstände ist, so ist der Wert der zu prüfenden Banknote gleich 5 $.

Eine Folge zum Bestimmen, ob ein gegebener Zählerstand mindestens gleich 28 und mindestens l,28mal grösser als irgendein anderer Zählerstand für eine bestimmte Banknote ist, ist in den Fig. 4a, 4b und 4c gezeigt. Eine Folge der in Fig. 4a gezeigten Art bestimmt, welcher der Zählerstände der grösste ist. Aus der Folge der Entscheidungsblöcke der Fig. 4a wird klar, dass beim Erreichen des Punktes A durch die Steuerung der $ 1 -Zählerstand der grösste ist. Andererseits entsprechen die Punkte B, C, D, E und F jeweils den grössten Zählerständen von S5, S10, $20, $50 und $100. Eine ähnliche Entscheidungsfolge ist erforderlich, wenn die Banknoten sowohl mit ihrer rechten Seite nach oben als auch ihrer oberen Seite nach unten abgetastet werden.

Wie in Fig. 4b dargestellt ist, muss, wenn die Steuerung bestimmt, dass der $1-Zählerstand der grösste ist, bestimmt werden, ob der S1 -Zählerstand grösser oder gleich 1,28mal dem nächstgrösseren Zählerstand ist. Die in Fig. 4b gezeigte Folge prüft, ob der $1-Zählerstand grösser als l,28mal der übrigen Zählerstände ist. Wenn auf diese Weise bei jeder Prüfung sich die Antwort ja ergibt und wenn der Zählerstand mindestens gleich 28 ist, ist sicher, dass die Banknote eine SI-Banknote ist. Die Anzeige wird dann betätigt, um die Identifizierung einer S1-Banknote anzuzeigen. Wenn der S1-Zählerstand nicht mindestens 1,28 mal grösser als alle anderen Zählerstände ist, kann die Banknote nicht mit ausreichender Genauigkeit identifiziert werden, und die Anzeige 34 gibt an, dass die Banknote nicht identifiziert werden kann.

In gleicher Weise arbeitet die in Fig. 4b angegebene Steuerung, wenn der $5-Zählerstand der grösste ist, um den $5-Zählerstand mit den $1-, $10-, $20-, $50- und $100-Zähler-ständen zu vergleichen. Wenn der $5-Zählerstand mindestens 1,28 mal grösser als der $1-, $10-, $20-, $50- und $100-Zähler-stand und mindestens gleich 28 ist, so ist die Banknote eine S5-Banknote und die Anzeige 34 wird dieses anzeigen.

Die Steuerung 28 arbeitet in der in Fig. 4c gezeigten Weise, um eine Anzeige zu bewirken, dass die Banknote eine $10-, $20-, $50- oder $100-Banknote ist, wenn der entsprechende Zählerstand mindestens gleich 28 und 1,28 mal grösser als die anderen Zählerstände für die jeweils zu prüfende Banknote ist. Wenn der durch die in Fig. 4a gezeigte Folge identifizierte grösste Zählerstand nicht mindestens 1,28 mal grösser als der nächst grössere Zählerstand oder nicht mindestens gleich 28 ist, kann die Banknote nicht identifiziert werden, und die Anzeige 34 zeigt dieses an.

Der Fachmann erkennt, dass die Betriebsfolge der Steuerung 28, wie sie in den Fig. 2, 3,4a, 4b und 4c gezeigt ist, gegenüber der gezeigten Art etwas modifiziert werden kann,

um das gleiche Ergebnis mit der in Fig. I gezeigten Schaltung zu erreichen. Der Fachmann erkennt auch, dass der erfin-dungsgemässe Banknotendiskriminator leicht durch eine andere Schaltungsausbildung als in Fig. I gezeigt realisiert werden kann, um das gleiche Ergebnis zu erreichen. So kann z.B. ein in Fig. 5 gezeigtes System in der gleichen Weise arbeiten, wie zuvor beschrieben wurde, um die gleichen Prüfungen wie oben vorzunehmen, obwohl die Einzelheiten der Schaltungsarbeitsweise ganz verschieden sind. Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung weist mindestens zwei Lampen 50 auf, die an einer Stelle angeordnet sind, um eine Banknote 52 zu beleuchten, wenn sie in einer durch den Pfeil 54 angegebenen Richtung an den Lampen 50 vorbeibewegt wird. Das von der Banknote 52 reflektierte Licht wird von einem Detektor 56 erfasst, der eine handelsübliche Solarzelle aufweisen kann. Zwischen den Lampen 50 und dem Detektor 56 ist eine Abschirmung 58 vorgesehen, die eine zentrisch angeordnete Öffnung 60 hat, durch die hindurch einiges von der Banknote 52 reflektiertes Licht hindurchgehen kann. Durch geeignete Anordnung des Detektors 56, der Abschirmung 58 und der Banknote 52 und mit Hilfe einer geeigneten Grösse der Öffnung 60 kann der Detektor 56 nur auf das von einem gegebenen Flächenbereich auf der Banknote 52 reflektierte Licht ansprechen. Wie bereits früher angegeben wurde, ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung so dimensioniert, dass ein Flächenbereich von 2 mm Breite und 80 mm Höhe von dem Detektor 56 «gesehen» wird.

Eine Signalbehandlungsschaltung 62 ist mit dem Detektor 56 verbunden und verstärkt das von ihm abgegebene Analogsignal. Nach der Verstärkung wird das von dem Detektor 56 empfangene Video-Signal durch die Signalbehandlungsschaltung 62 an eine Detektorschaltung 64 für die Kante der Gravur und an eine Abtast- und Halteschaltung 66 gegeben. Die Detektorschaltung 64 für die Kante der Gravur erzeugt ein Signal an ihrem Ausgang 68, sobald sie bestimmt hat, dass die Gravur auf der Banknote im Gesichtsfeld des Detektors 56 liegt.

Die Abtast- und Halteschaltung 66 wird mit Hilfe eines Steuersignals von einer logischen Zeitpunkts- und Steuerschaltung 70 eingestellt, das über eine Leitung 72 an die Abtast- und Halteschaltung 66 gegeben wird. Wenn das Signal an der Abtast- und Halteschaltung 66 auf der Leitung 72 erscheint, wird das Analogsignal in der Abtast- und Halteschaltung 66 gespeichert. Das in der Abtast- und Halteschaltung 66 gespeicherte Analogsingal wird von einem Analog-Digital-Umformer 76, der mit dieser verbunden ist, in digitalisierte Video-Daten umgeformt, die über eine Leitung 78 an eine periphere Interface-Schaltung 80 gegeben werden. Wenn der Mikroprozessor 82 durch die logische Zeitpunkts- und Steuerschaltung 70 mit Hilfe eines Unterbrechungssignals unterbrochen wird, werden die digitalen Daten der peripheren Interface-Schaltung an den Mikroprozessor 82 übertragen, der diese in einem Speicher 84 (RAM) mit freiem Zugriff speichert.

Der Mikroprozessor 82 wird von der Steuerinformation gesteuert, die in einem Festspeicher 86 (ROM), ausgelesen wird. Die Folge der von dem Mikroprozessor 82 durchgeführten Schritte ist im wesentlichen die gleiche wie oben beschrieben. Bei der Beendigung einer Abtastung der Banknote gibt der Mikroprozessor 82 der peripheren Interface-Schaltung 80 die Identität der Banknote in Form eines ihren Wert angebenden Codes an.

In den Fig. 6a und 6b ist im einzelnen die Detektoranordnung gezeigt. Der Detektor weist ein Paar von parallel beab-standeten Klammergliedern 100 auf, die durch ein im wesentlichen ebenes Teil 102 verbunden sind. In der Mitte des Teils 102 ist ein Schlitz 104 vorgesehen, der, wie in Fig. 6a gezeigt ist, einen schmalen rechteckigen Flächenbereich bildet, der

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zwischen mehreren Lampen 106 angeordnet ist, die während des Betriebs eingeschaltet sind, um eine Banknote 108 zu beleuchten, wenn sie an dem Detektor vorbeibewegt wird.

Wie in Fig. 6a gezeigt ist, ist der Detektor 110 an einer Klammer 112 angeordnet, die an der rückwärtigen Fläche des Teils 102 befestigt ist. Der Detektor 110 wird, wie in Fig. 6a gezeigt ist, so angeordnet, dass von einer Banknote 108 reflektiertes Licht durch den Schlitz 104 hindurchgeht und den Detektor 110 trifft, jedoch kein Licht von den Lampen 106 unmittelbar den Detektor treffen kann.

Nach Massgabe der zuvor beschriebenen Arbeitsweise der Erfindung gibt der Mikroprozessor 82 der Fig. 5 72 Signale von digitalisierten Video-Daten für jede Banknote ein, die abgetastet wird. Wenn diese Daten einmal in dèm Speicher 84 mit freiem Zugriff sind, erzeugt der Mikroprozessor 102 64 4-Bit-Korrelationszahlen. Die 4-Bit-Korrelationszahl wird aus vier 1-Bit-Differenzen des Signals Pn der augenblicklichen Abtastung gebildet, wenn sie mit den Signalen aus der vorletzten, viertletzten, sechstletzten und achtletzten Abtastungen verglichen wird. Mit anderen Worten, Pn wird mit den Signalen der vorletzten, der viertletzten, der sechstletzten und der achtletzten Abtastung verglichen. Wenn Pn grösser oder gleich Pn_2 ist, wird eine binäre 1 in das erste Bit der 4-Bit-Korrela-tionszahl eingesetzt. Wenn Pn grösser oder gleich Pn_4 ist,

wird eine l in einem zweiten Bit der Korrelationszahl eingestellt. Wenn Pn grösser oder gleich Pn_6 ist, wird eine 1 in der dritten Bitposition der Korrelationszahl eingesetzt. Wenn P„ grösser oder gleich Pn_jj ist, wird eine binäre 1 in die vierte Bitposition der Korrelationszahl eingesetzt.

Wenn alle 4-Bit-Korrelationszahlen erzeugt wurden, werden diese mit den fest gespeicherten 4-Bit-Bezugskorrelationszahlen verglichen, die die zugehörigen Elemente eines jeden Banknotenwertes angeben. Wenn eine Übereinstimmung zwischen der Prüfungskorrelationszahl und der Bezugskorrelationszahl auftritt, so wird eine Korrelation zwischen . der Probe und dem Bezugswert festgestellt, und eine Korrela-5 tionszählung für diesen Banknotenwert wird durchgeführt. Es wird eine Vielzahl dieser Prüfungen für jede Probe vorgenommen, und sie entsprechen einer Prüfung für jeden Banknotenwert, der von dem Gerät erfasst werden kann, wenn die Banknote mit der rechten Seite nach oben angeordnet ist, und io einer entsprechenden Zahl, wenn die Banknote mit der oberen Seite nach unten angeordnet ist.

Wenn die Korrelationszahl der letzten Abtastung erzeugt und mit den entsprechenden Bezugskorrelationszahlen verglichen wurde, bestimmt der Mikroprozessor den Banknoten-15 wert aufgrund der folgenden zwei Kriterien. Wenn das Verhältnis des höchsten Banknoten-Zählerstandes mit dem nächsthöchsten Banknoten-Zählerstand gleich oder grösser als 1,28 ist, dann kann der Banknotenwert nur dem des höchsten Zählerstandes entsprechen. Wenn dieses Verhältnis 20 geringer als 1,28 ist, wird die Banknote als unbekannt eingestuft. Das zweite Kriterium ist, dass der grösste Banknotenwert-Zählerstand für die geprüfte Banknote gleich oder grösser als 28 sein muss. Wenn beide Kriterien erfüllt sind, betätigt der Mikroprozessor 82 die periphere Interface-Schaltung 25 80, um einen den Wert indentifizierenden Code auf der gezeigten Leitung abzugeben.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen im einzelnen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Gerätes, wobei alle Schaltungsarten mit ihren Parameterwerten oder ihrer handelübli-30 chen Bezeichnung lediglich zum besseren Verständnis angegeben sind.

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16 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Identifizieren des Wertes einer Banknote, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Richten eines Lichtstrahls auf eine Oberfläche der Banknote,

Messen der Reflexion des Lichtes von einer Vielzahl von kleinen Flächenbereichen, die über die Länge der Banknote verteilt sind,

Durchführen eines Mehrfachvergleiches für jeden kleinen Flächenbereich und Erzeugung einer daraus abgeleiteten ersten Korrelationszahl, indem die Lichtreflexion des jeweiligen Flächenbereiches mit den Lichtreflexionen von mehreren, diesem Flächenbereich für den Vergleich zugeordneten anderen Flächenbereichen verglichen und daraus jeweils eine einzelne Vergleichszahl erzeugt wird, die mit den anderen Vergleichszahlen zu der ersten Korrelationszahl zusammengesetzt wird, und

Vergleichen der ersten Korrelationszahl mit zweiten, banknotenspezifischen vorgegebenen Bezugskorrelationszahlen und Bestimmen des Banknotenwertes aus dem Vergleichsergebnis.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den Grad der Korrelation zwischen den ersten Korrelationszahlen und den zweiten Bezugskorrelationszahlen ansprechende dritte Zahl erzeugt wird und dass die dritte Zahl mit einem vorgewählten Bezugswert verglichen wird, um die Zuverlässigkeit der Wertbestimmung der Banknote zu bestimmen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der dritten Zahl eine Banknotenwert-Zählung vorgenommen wird, wenn die ersten Korrelationszahlen den zweiten Bezugskorrelationszahlen entsprechen, und dass nach dem Zählen der Banknotenwert-Zählungen auf ihren höchstmöglichen Wert für die zu identifizierende Banknote der Banknotenwert-Zählerstand bestimmt und ausgegeben wird, der mindestens gleich 28 und mindestens 1,28 mal grösser als der nächst grössere Banknotenwert-Zähler-stand ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung jeden Mehrfachvergleichs für die kleinen Flächenbereiche beim Erzeugen der ersten Korrelationszahl jeweils eine binäre 1 erzeugt wird, wenn das von dem kleinen Flächenbereich reflektierte Licht stärker oder gleich dem von einem vorangegangenen kleinen Flächenbereich reflektierte Licht ist, und eine binäre 0 erzeugt wird, wenn das von dem kleinen Flächenbereich reflektierte Licht schwächer als das von einem vorangehenden kleinen Flächenbereich reflektierte Licht ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorangehenden kleinen Flächenbereiche die vorletzten, viertletzten, sechstletzten und achtletzten kleinen Flächenbereiche sind.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) zum Erzeugen eines Signals Pn, dessen Grösse proportional der Reflexion von Licht von einem Flächenbereich einer Banknote ist, und n eine ganze Zahl ist, die eine ordnungsmässige Numerierung des Signals aus dem augenblicklich abgetasteten Flächenbereich darstellt, eine Einrichtung (24) zum Speichern einer Wiedergabe der Reflexion des Lichtes von jedem aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Flächenbereichen auf der Banknote, eine Einrichtung (28, 33) zum Bilden einer Vielzahl von Mehrbit-Korrelationszahlen N, wobei das erste Bit einer jeden Zahl eine 1 ist, wenn P„> P„_2 ist, während es sonst eine 0 ist, das zweite Bit einer jeder Zahl eine 1 ist, wenn Pn> Pn_4, während sonst das zweite Bit gleich 0 ist, das dritte Bit einer jeden Zahl eine 1 ist, wenn Pn> Pn_(, ist, während sonst das dritte Bit eine 0 ist, und das vierte Bit einer jeden

Zahl eine 1 ist, wenn Pn> Pn_s ist, während sonst das vierte Bit eine 0 ist, wobei Pn die gespeicherte Wiedergabe der Reflexion des Lichtes von einem gegebenen Flächenbereich, Pn_2 die gespeicherte Wiedergabe für die Reflexion des Lichtes von dem vorletzten gegebenen Flächenbereich, Pn_4 die gespeicherte Wiedergabe für die Reflexion des Lichtes von einem viertletzten vorgegebenen Flächenbereich und Pn_6 die gespeicherte Wiedergabe für die Reflexion des Lichtes von dem sechstletzten vorgegebenen Flächenbereich sowie Pn_s die gespeicherte Wiedergabe für die Reflexion des Lichtes von dem achtletzten vorgegebenen Flächenbereich sind, eine Einrichtung (30) zum Vergleichen einer jeden Mehrbit-Korrelationszahl N mit einer Mehrbit-Zahl, die der gleichen Vier-Bit-Zahl entspricht, die aus einer Probebanknote für jeden Wert der von dem Gerät erfassten Banknote abgeleitet ist, und bei einen positiven Vergleich eine Banknotenwert-Zäh-lung für den zugeordneten Banknotenwert durchgeführt wird, und eine Einrichtung (32) zum Erzeugen eines Identitätssignals, das mit dem identifizierten Banknotenwert korreliert ist, wenn die Banknotenwert-Zählung für diesen Banknotenwert mindestens gleich 28 und mindestens l,28mal grösser als irgendein anderer Banknotenwert-Zählerstand ist.