DE2935668A1 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren des wertes einer banknote - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum identifizieren des wertes einer banknote

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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf automatisierte Bankausstattung und insbesondere auf eine automatische Währungs-Diskriminatoreinrichtung für Währungszählmaschinen 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 Währungsmitteln 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 84-5 4-66 beschrieben ist, um eine ungefähre Dichtefunktion zu bilden, die mit einer gespeicherten Funktion verglichen wird. In der US-PS 4· 04-1 4-56 wird die R flektion von einem oder mehreren Bereichen auf einer zu identifizierenden Banknote gemessen und mit der Reflektion einer Banknote verglichen, die durch Daten in einer Speichereinrichtung angegeben wird. Ein geeigneter Vergleich bewirkt die Identifizierung des Wertes der Währung.
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Viele der vorerwähnten Techniken sind entweder sehr kompliziert und machen eine schieile 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 Anschaffung.
Es ist daher ein prinzipielles Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterscheiden von Währungseinheiten zu schaffen, die bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden automatischen Bankgeräten, •wie Währungszählern, zu benutzen sind.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Währungsunter scheidungseinrichtung, zu schaffen, die schnell arbeitet und sehr genau ist.
Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weist ein Währungsdiskriminator 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 χ 80 mm wird beleuchtet und das von dem beleuchteten Bereich reflektierte vLicht wird von einem Detektor gemessen und in digitale Daten umgeformt. Synchronisationshardware ermöglicht die Erzeugung von 72 Proben, jede von einem Bereich von 2 mm χ 80 mm, wenn eine Banknote an der Beleuchtungseinrichtung vorbeibewegt wird. Die digitalen Daten werden dann dazu benutzt, eine 4—Bit aufweisende Korrelationszahl Έ zu erzeugen, wobei
jedes Bit eine 1 ist, wenn (Pn>Pn_2^^Pn>Pn-4-^' ^n* Pn"6)' und (Pn> Pn~8), wobei Pn die augenblickliche Probe und
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Po Ζ·Β. die vorletzte vorangegangene Probe ist. Die Korrelationszahl IT 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 N in der Lis.te .vorgenommen wird, wobei χ einen Wert einer Banknote angibt. Wenn das Verhältnis der höchsten Korrelationszählung für eine Banknote zu der nächsthöher en Korrelationszählung gleich oder größer als 1,28 ist und die größere Korrelationszählung mindestens bei 28 liegt, ist die Banknote identifiziert.
Der erfindungsgemäße Währungsdiskriminator 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 typischerweise einen rechteckigen Flächenbereich von 2 mm χ 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 R flektionen wird digital gespeichert und nach dem Speichern der Eef lektionen wird eine Vielzahl von Mehrbit-Korrelatiaiszahlen gebildet, wobei das erste Bit einer solchen Zahl, eine 1 ist, wenn P größer oder gleich Pn_p ist, andererseits ist das erste Bit eine 0. Das zweite Bit einer jeden Korrelationszahl ist eine 1, wenn P größer 'oder gleich
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groß P__/j. ist, oder es andererseits eine G ist. Das dritte Bit ist eine 1, wenn P größer oder gleich groß Pg ist, während es sonst eine 0 ist. Das vierte Bit ist eine 1, x*enn Pn größer oder gleich Pn-8 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-Korrelationszahl enthalten, die von einer Abtastung eines entsprechenden Teils einer Vorlage oder einer bekannten Banknote abgeleitet ist. Wenn die Mehrbit-Korrelationszahl 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, beziehende Korrelationszählung mit-einander verglichen. Solange das Verhältnis der größten Korrelationszählung zur nächst höchsten 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 erläutert. Im einzelnen zeigt:
ig. 1 ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltung für den erfindungsgemäßen Währungsdiskriminator,
Fig. 1a den Fühler der Fig. 1 in schematiseher Form,
Fig. 2 die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Steuerschal-
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tung, damit die übrige Schaltung eine Mehrbit-Korrelationszahl Ή bildet,
Fig. 3 die Arbeitsweise der Steuerung der übrigen Hardware , um die größte Korrelationszahl IT zu bestimmen,
Fig. 4-a, 4-b und 4c die Arbeitsweise der Steuerungen zum Bestimmen, ob die größte Korrelationszählung gleich oder größer als 1,28 χ der nächst größeren Korrelationszählung ist, ■
Pig. 5 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsforra 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 Stromlaufplane,
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 1OB gezeigten Hauptverarbeitungseinrichtung, und
Fig. 11 den Zusammenschluß einer in den Fig. 11A-und 11B ge-
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zeigten digitalen Signalverarbeitungseimichtung.
In Pig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Währungsdiskriminators 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. 1a 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 und der Banknote 10 so angeordnet, daß das von einem, rechteckigen Flächenbereich, der etwa 2 mm χ 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 eineS1 rechteckigen Bereichs auf
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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 gegeneinander gedruckt 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 Phqtofühler arbeitet mit der Scheibe zusammen, um einen elektrischen Impuls jedesmal dann zu erzeugen, wenn die Rolle 26 sich um eine bestimmte Strecke gedreht hat. Durch geeignete Wahl der Abmessungen der Rollen 26 wie auch der mit Schlitzen versehenen Scheibe kann eine solche Anordnung einen Impuls jedesmal dann erzeugen, wenn die Banknote 10 um eine Entfernung von 1 mm sich weiterbewegt hat.
Diese die Entfernung angebenden Impulse von dem in Fig. 1a gezexgten 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 Lichtreflektion von einem Flächenbereich von 2 mm χ 80 mm bestimmt werden soll und ein Impuls für jeweils eine zurückgelegte Strecke von 1 mm erzeugt wird, wird jeder zweite Impuls von dem Umdrehungsfühler der Fig. 1a dazu benutzt, dass das Video-Ausgangssignal in dem Speicher 28 gespeichert wird.
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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 eine Zahl inkrementweise gezählt wird, die von dem Speicher 24 erhalten wird, und eine 1 zu dieser Zahl hinzuaddiert und dann diese 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 χ 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 3?ig. 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. 1a erhaltenen Impuls eine digitale
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Wiedergabe in dem Speicher 24 gespeichert wird. Bei den gegenwärtig in USA umlaufenden offiziellen Banknoten stellen nach detf 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 darauf hinzuweisen, daß die Rückseite der Banknote, d.h., die Seite einer Banknote, die nicht ein Portrait trägt, zu?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 η eine ganze Zahl zwischen 1 und 72 ist, in dem Speicher 24 gö-speichert sind, arbeitet die Steuerung 28 in der in Fig. 2 gezeigten Weise, damit die Systeme eine Vielzahl von Mehrbit-Korrelationszahlen Ή erzeugen. Wie in Mg. 2 gezeigt ist, wird η zuerst auf 8 eingestellt und dann auf 9 weitergezählt. Dann wird die digitale Wiedergabe für die Probe Pq mit der vorletzten vorangegangenen Probe, d.h. der Probe Pr7, verglichen. Wenn Pq größer oder gleich Pn ist, wird eine 1 in der ersten Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Ist andererseits Pq kleiner als Pr7, wird eine 0 in der ersten Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Danach wird Pq mit der viertletzten vorangegangenen Probe Pc verglichen und wenn die erstere größer oder gleich der letzteren ist, wird eine Λ in die zweite Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt. Sollte andererseits Pq kleiner äLs Pn sein, so wird eine 0 in die zweite Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt.
Danach bestimmt die Steuerung 28, ob Pg größer oder gleich der sechstletzten vorangegangenen Probe P^ ist. Wenn dieses
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der lall ist, wird eine 1 in die dritte Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt, und wenn dieses niete der Pail ist, wird eine 0 in die dritte Bitposition der Korrelationszahl Λ eingesetzt. Danach bestimmt die Steuerung 28, ob Pq größer oder gleich der achtletzten vorangegangenen Probe P^, ist-. Ist dieses der lall, wird eine 1 in die vierte Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt, und wenn dieses nicht der Pail ist,, wird eine 0 in die vierte Bitposition der Korrelationszahl 1 eingesetzt.
Danach bestimmt die Steuerung 28, ob η gleich 72 ist, was der Pail 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 η auf 8 eingestellt ist, so daß nur diese 64 Korrelationszahlen für jede geprüfte Banknote erzeugt werden können. Wenn bestimmt ist, daß η nicht gleich 72 ist, so wird η weitergezählt und eine weitere Korrelationszahl wird nach Maßgabe der in Mg. 2 gezeigten Folge gebildet. Wenn andererseits η 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 U auf 0 gesetzt und anschließend um 1 weitergezahlt wird. Danach wird die Korrelations zahl N aus dem Speicher entnommen» Anschließend werden die Kor-
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relationszahlen H^ , Νγ, H^q, U20, Nc0 ^11*3· 1^OO' der der
erwarteten Korrelationszahl für jeweils $ 1, $ 5? $ 10, $ 20, S 50 und $ 100 entsprechen, aus dem Speicher entnommen. Danach wird die augenblickliche Korrelationszahl IT 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 H mit der zugeordneten Korrelationszahl Hc für eine 5 S-Note. Wenn die Korrelationszahl H gleich der Korrelationszahl Nr ist, wird die 5 $ -Zählung weitergezählt. Wenn dieses nicht der Fall ist, springt die Steuerung zu einem weiteren Vergleich der augenblicklichen Korrelationszahl N mit der Korrelationszahl ^0- Der Vorgang geht in der in Fig. 3 gezeigten Weise weiter, wodurch die augenlickliche Korrelationszahl N mit einer zugeordneten Korr el a ti ons zahl für jeden besonderen Wert verglichen wird, der von dem Gerät identifiziert werden kann. Wenn die augenlickliche Korrelationszahl IT gleich einer zugehörigen Korrelationszahl ΪΤχ ist, wird die zugehörige Wert-Zählung weitergezählt.
Wenn die augenblickliche Korrelationszahl H mit allen zugehörigen Korrelationszahlen H verglichen wurde, prüft die Steuerung, ob IT gleich 64 ist■. Wenn nicht, wird der Vorgang für einen nachfolgenden Wert von H wiederholt.
Bei der Beendigung der Folge von in dem Flußdiagramm der Fig. 3 gezeigten Schritte hat die in Fig. 1 gezeigte Schaltung eine $1-, $5-, $10-, $20-, $50- und ftiOO-Zählung, wobei die Zählung die Anzahl von Ereignissen angibt, bei
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denen die Korrelationszahl N einer zugehörigen Korrelations zahl N für den bestimmten Wert der Banknote entsprach.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die' vorstehende Analyse voraussetzt, daß jede Banknote entweder mit ihrer rechten Seite nach oben oder mit ihrer oberen Seite nach unten ausgerichtet ist, wenn sie an dem Fühler vorbeiläuft. Das System kann einfach ausgeweitet werden, um Banknoten zu prüfen, die nicht immer in der gleichen Weise ausgerichtet sind, d.h., daß de -Banknoten mit der Vorderseite nach unten oder der rechten Seite nach oben ausgerichtet sein können. Dieses zusätzliche Merkmal wird dadurch erreicht, daß die augenblickliche Korrelationszahl IT mit allen zugehörigen Korrelationszahlen F für Banknoten mit der rechten Seite nach oben und mit einer weiteren Gruppe zugeordneter Korrelationszahlen N für Banknoten mit der oberen Seite nach unten verglichen wird. Der Fachmann erkennt außerdem, daß diese Modifikation auch dazu benutzt werden kann, daß das System auchweitere Werte von Banknoten, wie den einer 2$-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 1,28 χ größer als der nächste größte Zählerstand und mindestens gleich 28 ist, die Banknote der entspricht, die durch den bestimmten Wert-Zählerstand identifiziert ist, der der größte ist. Wenn zuB. der $5~Zählerstand mindestens 28 und mindestens 1,28 χ größer als die $1-, $10-, $20-, $50- und $100-Zählerstände ist, so ist der Wert der zu prüfenden Banknote gleich 5 $·
Eine Folge zum Bestimmen, ob ein gegebener Zählerstand min-
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destens gleich 28 und mindestens 1,28 χ größer als irgendein anderer Zählerstand für eine bestimmte Banknote ist, ist in den Pig- 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 $5, $10, $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 $1-Zählerstand größer oder gleich 1,28 χ dem nächst größeren Zählerstand ist. Die in Fig. 4b gezeigte Folge prüft, ob der $1-Zählerstand größer als 1,28 χ 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 $1-Banknote ist. Die Anzeige wird dann betätigt, um die Identifizierung einer $1-Banknote anzuzagen. Wenn der $1-Zählerstand nicht mindestens 1,28 χ größer als alle anderen Zählerstände ist, kann die Banknote nicht mit ausreichender Genauigkeit identifiziert werden und die Anzeige 34 gibt an, daß die Banknote licht identifiziert werden kann.
In gleicher Weise arbeitet die ±t Fig. 4b angegebene Steuerung, wenn der $5~Zählerstand der größte ist, um den
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-Zählerstand mit den $1™, $10-, $20-, $50- -und $100-Zählerständen zu vergleichen» Wenn der $5™Zählerstand mindestens 1,28 χ größer als der $1-, $10-, $20-, $50- und $100-Zählerstand und mindestens gleich 28 ist, so ist die Banknote eine $5-Banknote und die Inzeige 34 wird dieses anzeigen.
Die Steuerung 28 arbeitet in der in Pig. 4c gezeigten Weise, um eine Anzeige zu bewirken, daß die Banknote eine $10-, $20-, £50- oder $10Q-Banknote ist, wenn der entsprechende Zählerstand mindestens gleich 28 und 1,28 χ 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 χ größer als der nächst größere Zählerstand oder nicht mindestens gleich 28 ist, kann die Banknote nicht identifiziert werden, und die Anzeige 54 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. 1 gezeigten Schaltung zu erreichen. Der Fachmann erkennt auch, daß der erfindungsgemäße wahrungsdiskriminator leicht durch eine andere Schaltungsausbildung als in Fig. 1 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 6ez©iste Schaltung weist mindestens zwei Lampen
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auf, die an einer Stelle angeordnet sind, um eine Banknote 52 zu beleuchten, wenn sie in.einer durch den Pfeil 54- angegebenen Eichtungen an den Lampen 50 vorbeibewegt wird. Das von der Banknote 52 reflektierte Licht wird von einem Detektor 56 erfaßt, der eine von Centra-Lab hergestellte Solarzelle des Typs 52C 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 I*lächenbereich auf der Banknote 52 reflektierte Licht ansprechen. Wie bereits früher angegeben wurde, ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung so dimensioniert, daß ein Elächenbereich 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 ^ante 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 Steuer-
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schaltung 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 Analogsignal 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.
Die Einzelheiten des Inhalts des Festspeichers 86 sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt, der in Verbindung mit der im einzelnen in den Fig. 7 bis 11 gezeigten Schaltung arbeitet.
In den Fig. 6a und 6b ist im einzelnen die Detektoranordnung gezeigt. Der Detektor weist ein Paar von parallel beabstandeten Klammergliedern 100 auf, die durch ein im
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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 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.
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STMT ADR Inhalt STMT ADR Inhalt STMT ADR Inhalt STMT ADR Inhalt
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η η «■»		 118 00Ε6 Α6 OO 163 012C 97 IB
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43 0058 AO 01 88 QQAD 08 133 0OFC 56 178 0148 20
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45 005C OD 90 OGBO 135
λ ι η		 0OFE
ρ η η		 56
ORIGINAL INSPECTED
Wie in Pig. 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 Pig. 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 Pig. 5 72 Proben von digitalisierten Video-Daten für jede Banknote ein, die abgetastet wird. Wenn diese Daten einmal in dem Speicher 84 mit freiem Zugriff sind, erzeugt der Mikroprozessor 102 6A- · 4-Bit-Korrelationszahlen. Die 4-Bit-Korrelationszahl wird aus vier 1-Bit-Differenzen der vorliegenden Probe P gebildet, wenn sie mit den vorletzten, viertletzten, sechstletzten und achtletzten Proben verglichen wird. Mit anderen Worten, die Probe P wird mit der vorletzten Probe Pn_p» ^-er viertletzten Probe Pn-^, der sechstletzten Probe Pn_g und der achtletzten Probe Pn_o verglichen. Wenn die Probe P größer oder gleich der Probe P- ο ist, wird eine binäre 1 in das erste Bit der 4-Bit-Korrelationszahl eingesetzt. Wenn P größer oder gleich Ρη_Λ ist, wird eine 1 in einem zweiten Bit der Korrelationszahl eingestellt. Wenn Pn größer oder gleich P _c ist, wird eine 1 in der dritten Bitposition der Korrelationszahl eingesetzt. Wenn P größer oder gleich Pg 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-Bezugskorrelations-
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- 2p -
zahlen verglichen, die die zugehörigen Elemente eines jeden Banknotenwertes angeben. Wenn eine Übereinstimmung zwischen der Prüfungs-Korrelationszahl und der Bezugskorrelationszahl auftritt, so wird eine Korrelation zwischen der Probe und dem Bezugswert festgestellt, und eine Korrelationszählung 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 einer entsprechenden Zahl, wenn die Banknote mit der oberen Seite nach unten angeordnet ist.
Wenn die Korrelationszahl der letzten Probe erzeugt und mit den entsprechenden Bezugskorrelationszahlen verglichen vnirde, bestimmt der Mikroprozessor den Banknotenxrert 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 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 28 sein muß. Wenn beide Kriterien erfüllt sind, betätigt der Mikroprozessor 82 die periphere Interface-Schaltung 80, um einen den Wert identifizierenden Code auf der gezeigten Leitung abzugeben.
Die Fig. 7 bis 11 zeigen im einzelnen ein erfindungsgemäßes Gerät, wobei alle Schaltungsarten mit ihren Parameterwerten oder ihrer handelsüblichen Bezeichnung lediglich
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zum besseren Verständnis angegeben sind, dieses jedoch keine Beschränkung der Erfindung auf diese besonderen Bauelemente bedeutet.
Der Fachmann erkennt sofort, daß die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich zur Erläuterung diente und daß andere Ausbildungen leicht angegeben werden können, ohne daß dadurch jedoch der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen würde, wie er in den nachfolgenden Patentansprüchen umrissen ist.
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Leerseite

Claims (7)

  1. PAT ε.ΜΤΑΝ WA LT !Ξ
    2935888
    THE PERKIN-ELMER CORPORATION
    Main Avenue
    Norwalk, Connecticut 06856
    U.S.A.
    A. GRUNECKER
    DtPL-ING.
    H. KINKELDEY
    DR -INO.
    W. STOCKMAIR
    Da-ING - AoE (CALTECH)
    K. SCHUMANN
    0« PSa NAT ■ DIPL-FHYa
    P. H. JAKOB
    G. BE2OLD
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    P 14-172
    Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren des
    Viertes einer Banknote
    Patentansprü ehe
    Verfahren zum Identifizieren des Wertes einer Banknote oder dergleichen., gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:
    Richten eines Lichtstrahls auf eine Oberfläche der Bank note,
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    TELEFON (Ο89) 22 38 82 TELEX O5-39 3B0 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOi=IERER
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    Messen der Beflektbn des Lichtes von einer Vielzahl von inkrementellen Flächenbereichen, die über die Länge der Banknote verteilt sind,
    Vergleichen der Eeflektion des Lichtes von jedem inkrementell en Flächenbereich mit der Eeflektion von jedem einer vorgewählten Vielzahl von anderen inkrementeilen ÜPlächenbereichen, die in einer vorgewählten Folge gewählt sind, und Erzeugen eines auf dem Vergleich eines jeden Flächeribereichs beruhenden ersten Korrelationssignals und
    Vergleichen des ersten Korrelationssignals mit zweiten Bezugskorrelationssignalen, die jedem identifizierbaren Wert entsprechen, um den Wert der Banknote zu bestimmen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Grad der Korrelation zwischen den ersten Korrelationssignalen und den zweiten Bezugskorrelationssignalen ansprechendes drittes Signal erzeugt wird und daß das dritte Signal mit einem vorgewählten Bezugswert verglichen wird, um die Zuverlässigkeit der Wertbestimmung der Banknote zu bestimmen.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung des dritten Signals eine Banknotenwert-Zählung vorgenommen wird, wenn die ersten Korrelationssignale den zxireiten Bezugskorrelationssignalen entsprechen, und daß nach dem Zählen der Banknotenwert-Zählungen auf ihren höchst^jnö glichen Wert für die zu identifizierende Banknote der Banknotenwert-Zählerst and bestimmt und ausgegeben wird, der mindestens gleich 28 und mindestens 1,28 χ größer als der nächst größere
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    Banknotenwert-Zählerstand ist.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J, d adurch gekennzeichnet, daß "beim Vergleichen der Eef lektion des Lichtes von jedem inkrementellen Flächenbereich mit der Eef lektion von jedem einer vorgewählten Vielzahl von anderen inkrementellen Flächenbereichen, die in einer vorgewählten Folge gewählt sind, und beim Erzeugen eines auf dem Vergleich eines jeden Flächenbereichs beruhenden ersten Korrelationssignals ein binäres erstes Korrelationssignal mit einer binären 1 für jeden Vergleich erzeugt wird, bei dem das von dem inkrementellen Flächenbereich reflektierte Licht größer oder gleich dem von einem vorangegangenen inkrementellen Flächenbereich reflektierten Licht ist, und mit einer binären 0 für jeden Vergleich, bei dem das von einem inkrementellen Flächenbereich reflektierte Licht geringer als das von einem vorangehenden inkrementellen Flächenbereich reflektierte Licht ist.
  5. 5· Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die vorangehenden inkrementellen Flächenbereiche die vorletzten, viertletzten, sechstletzten und achtletzten inkrementellen Flächenbereiche sind. v
  6. 6. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Patentansprüche.
  7. 7. Vorrichtung zum Identifizieren des Wertes einer Banknote, gekennzeichnet durch die folgende Kombination:
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    Einrichtung (14-) zum Erzeugen eines Signals Pn, dessen Größe proportional der Ref lektion von Licht von einem Flächenbereich einer Banknote ist, eine Einrichtung (24-) zum Speichern einer Wiedergabe der Reflektion 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 > Pn_p ist, während es sonst eine O ist, das zweite Bit einer jeden Zahl eine 1 ist, wenn P_ y P ,., während sonst das zweite Bit gleich 0 ist, das dritte Bit einer jeden Zahl eine 1 ist, wenn P > Pn_g ist, während sonst das dritte Bit eine 0 ist, und das vierte Bit einer jeden Zahl eine 1 ist, wenn Pn^- ^n_g ist, während sonst das vierte Bit eine 0 ist, wobei Pn die gespeicherte Wiedergabe der Reflektion des Lichtes von einem gegebenen Flächenbereich, Pn_p ^e gespeicherte Wiedergabe für die Reflektion des Lichtes von dem vorletzten gegebenen ]?lächenbereich, Pn^ die gespeicherte Wiedergabe für die Reflektion .des Lichtes von einem viertletzten vorgegebenen Flächenbereich und Pn_g die gespeicherte Wiedergabe für die Reflektion . des Lichtes von dem sechstletzten vorgegebenen Flächenbereich sowie Pn_s d^e SesPe:i-ckerte Wiedergabe für die Reflektion des Lichtes von dem achtletzten vorgegebenen Flächenbereich sind, eine Einrichtung (30) zum Vergleichen einer jeden Mehrbit-Korrelationszahl η 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 einem positiven Vergleich eine Banknotenwert-Zählung für den zugeordneten Banknotenwert durchgeführt wird, und eine Einrichtung (32) zum Erzeugen eines Identitätssignals, das mit dem identifizierten Banknotenwert korreliert
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    ist, wenn die Banknotenwert-Zählxing für diesen Banknotenwert mindestens gleich 28 und mindestens 1,28 χ größer als irgendein anderer Banknotenwert-Zählerstand ist.
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