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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Feststellen des Vorbeilaufens mehrerer übereinanderliegender
Blätter
längs eines
Vorschubweges. Die Erfindung lässt
sich beispielsweise anwenden bei einer Vorrichtung zum Feststellen
des Vorbeilaufens übereinanderliegender
Banknoten in einem Geldausgabemechanismus eines Geldautomaten (ATM).
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Bei einem Geldausgabemechanismus
ist es wichtig, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zu haben,
welche feststellt, wann eine Banknoten mit einer anderen Banknote
auf einem Vorschubweg vom Geldvorrat zu einem Banknotenausgabeschlitz übereinanderliegt,
da ein solches Übereinanderliegen
unerwünschte
Folgen haben kann, wie beispielsweise das Ausgeben von zu viel Geld.
Der Einfachheit halber sollen im Folgenden ein oder mehrere Blätter oder
Banknoten, welche übereinanderliegend ausgegeben
werden, als Vielfachblatt oder Vielfachbanknote bezeichnet werden.
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Aus der EP-B-0344938 ist eine Vorrichtung zum
Feststellen von Mehrfachblättern
bekannt. Sie hat erste und zweite zusammenwirkende Rollen (Walzen),
zwischen denen Blätter
hindurchlaufen können,
wenn sie entlang eines Vorschubweges geführt werden, wobei die erste
Rolle eine ortsfeste Drehachse hat und die zweite Rolle nachgiebig
gegen die erste Rolle gelagert ist, so dass sie von der ersten Rolle
wegrücken
kann, wenn ein einzelnes oder mehrere Blätter zwischen den Rollen hindurchlaufen.
Ein zur zweiten Rolle gehöriger
Spannungsgenerator erzeugt eine Ausgangsspannung, sich die linear
mit der Bewegung der zweiten Rolle zu oder von der ersten Rolle
weg ändert,
und diese Ausgangsspannung wird einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) zugeführt, an
dessen Ausgang ein Datenprozessor angeschlossen ist, welcher die
folgenden Schritte durchführt:
Abtasten des Wertes der Ausgangsspannung (wie sie vom Ausgangssignal des
A/D-Wandlers dargestellt wird), und zwar eine vorbestimmte Anzahl
von Malen pro ganzzahlige Anzahl (z. B. 1) vollständiger Umdrehungen
einer der Rollen, wenn kein Blatt zwischen ihnen hindurchläuft, wobei
der Durchmesser dieser Rolle gleich oder ein Vielfaches des Durchmessers
der anderen Rolle ist; Speichern eines ersten Digitalwertes, welcher
die Summe der im letztgenannten Schritt abgetasteten Werte darstellt;
Abtasten des Wertes der Ausgangsspannung und zwar eine vorbestimmte
Anzahl von Malen für
eine ganze Zahl vollständiger
Umdrehungen der einen Rolle, wenn ein Posten mit einem oder mehrfachen
Blättern
zwischen den Rollen hindurchläuft;
Speichern eines zweiten Digitalwertes, welcher die Summe der im
letztgenannten Schritt abgetasteten Werte darstellt; und Abziehen
des ersten digitalen Wertes vom zweiten digitalen Wert zur Erzeugung
eines dritten digitalen Wertes, auf dessen Basis eine Bestimmung
erfolgt, ob ein einzelnes oder mehrfache Blätter zwischen den Rollen hindurchgelaufen sind.
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Wie in dem obengenannten Dokument
erwähnt
ist, besteht ein Vorteil dieser Vorrichtung darin, dass infolge
der Subtrahierung des ersten Digitalwertes (der gespeichert wird,
wenn kein Blatt zwischen den Rollen hindurchläuft) von dem zweiten Digitalwert
(zur Erzeugung des dritten Digitalwertes) mögliche Probleme infolge von
Rollenstörungen
eliminiert werden. Unter Rollenstörungen seien Veränderungen
der Ausgangsspannung des Spannungsgenerators verstanden; die durch
verschiedene Faktoren entstehen, wie Lagerabnutzung und Toleranzen, Schmutz
auf den Rollen und Rollenexzentrizität.
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Eine Einschränkung der obengenannten bekannten
Vorrichtung besteht darin, dass der Abstand zwischen den Vorderkanten
aufeinanderfolgender Posten, welche der Vorrichtung zugeführt werden, mindestens
so groß sein
muss, wie der Umfang der größeren Rolle
(oder mindestens so groß wie
der Umfang jeder Rolle, wenn sie gleich groß sind). Eine andere Beschränkung besteht
darin, dass jeder im Vorschubweg stromabwärts von den Rollen vorgesehene
Weichenmechanismus vom Rollenspalt um einen Abstand entfernt sein
muss, der mindestens gleich dem Umfang ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
in der Schaffung einer Vorrichtung zum Feststellen des Durchlaufs übereinanderliegender
Blätter
längs eines
Vorschubweges, welche nicht unter den obengenannten Beschränkungen
leidet und dennoch die oben erwähnten
Vorteile der bekannten Vorrichtung beibehält.
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Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum
Feststellen des Durchlaufs übereinanderliegender
Blätter
längs eines
Vorschubweges vorgesehen, mit ersten und zweiten zusammenarbeitenden
Rollen, von denen die erste Rolle eine feste Drehachse hat und der
Durchmesser einer der Rollen gleich oder ein Vielfaches vom Durchmesser
der anderen Rolle ist, mit einer Vorschubeinrichtung, welche Blätter längs des
Vorschubweges zwischen die Rollen führt, einer Montageeinheit zum
Lagern der zweiten Rolle derart, dass ihre Achse gegenüber der
Achse der ersten Rolle beweglich ist und gegen die erste Rolle vorgespannt
wird, damit die zweite Rolle sich von der ersten Rolle wegbewegen
kann, wenn zwischen den beiden Rollen ein einzelnes oder mehrfache
Blätter hindurchlaufen,
mit einem der zweiten Rolle zugeordneten Spannungsgenerator, dessen
Ausgangsspannung sich linear mit der Bewegung der Achse der zweiten
Rolle zur Achse der ersten Rolle oder von ihr weg ändert, mit
einem Analog/Digital-Wandler,
dem die Ausgangsspannung zugeführt
wird, und mit einem an den Ausgang des Wandlers angeschlossenen
Datenprozessor. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Speicheranordnung
zum Speichern einer Reihe von Digitalwerten, welche die Ausgangswerte
des Wandlers in regulären
Abständen über einen
Zyklus der Rollen darstellen, wenn kein. Blatt zwischen ihnen hindurch läuft, wobei
der Datenprozessor die folgenden Schritte durchführt
(a) Bestimmen, wann
ein Posten mit einem oder mehreren Blättern zwischen den Rollen hindurchzulaufen
beginnt und wann er die Rollen verlässt;
(b) Abtasten der
Ausgangswerte des Wandlers zu regulären Intervallen, während der
Posten zwischen den Rollen hindurchläuft; und
(c) Verwendung
der abgetasteten Ausgangswerte des Konverters und derjenigen gespeicherten
Digitalwerte, die dem Teil des Zyklus entsprechen, für welchen
der Posten zwischen den Rollen hindurchgelaufen ist, also der für denselben
Punkt im Zyklus der Rollen gespeicherten Digitalwerte zur Erzeugung
eines weiteren Digitalwertes, welcher repräsentativ für die mittlere Dicke des von
den Rollen ergriffenen Teils des Postens ist und auf dessen Grundlage
bestimmt wird, ob der Posten ein einzelnes Blatt aufweist oder nicht.
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Unter einem Zyklus der Rollen sei
die Periode verstanden, welche die größere Rolle, oder. bei gleicher
Größe jede
Rolle, für
eine vollständige
Umdrehung benötigt.
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Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bestimmt in Schritt (c) der Datenprozessor auch die Anzahl der den
Posten bildenden Blätter.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Fähigkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Bestimmung der Anzahl von Blättern,
die festgestellte Mehrfachblätter
bilden, von Bedeutung ist, weil bei Verwendung beispielsweise in
einem Geldausgabemechanismus eine Aufzeichnung über die Anzahl der Banknoten
zu möglich
ist, welche Mehrfachbanknoten ausmachen, die normalerweise in einen
Zurückweisungsbehälter abgezweigt
werden. Eine solche Aufzeichnung hilft bei Korrekturprozeduren,
wenn der Behälter
geleert wird. Es sei nun eine Ausführungsform der Erfindung anhand
der beiliegenden Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Frontansicht eines Banknotenfühlmechanismus,
wie er in einem Mehrfachbanknotendetektor gemäß der Erfindung verwendet wird,
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2 einen
Seitenteilschnitt des Mechanismus gemäß 1 entlang der Linie 2-2 in 1;
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3 eine
schematische Ansicht eines Teils eines Geldausgabemechanismus mit
dem Banknotenfühlmechanismus
nach den 1 und 2; und
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4 ein
Blockschaltbild eines Mehrfachbanknotendetektors und zugehöriger Teile
des Geldausgabemechanismus.
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In den 1 und 2 ist ein Banknotenfüllmechanismus 10 eines
Mehrfachbanknotendetektors gemäß der Erfindung
veranschaulicht, der eine Stahlrolle 12 mit einer festen
Drehachse und eine damit zusammenarbeitende Stahlrolle 14 mit
einer beweglichen Drehachse enthält,
wobei der Durchmesser der Rolle 12 genau zweimal so groß wie derjenige der
Rolle 14 ist. Bei der dargestellten Ausführungsform
beträgt
der Durchmesser der Rolle 12 180 mm. Wie später noch
erläutert
wird, liegt die Rolle 14 federnd gegen die Rolle 12 an,
und Banknoten werden im Betrieb zwischen die Rollen 12 und 14 geführt, wobei
die lange Abmessung jeder Banknote parallel zur Achse der Rolle 12 verläuft.
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Die Rolle 12 ist auf einer
Antriebswelle 18 befestigt, die zwischen einem Paar Seitenrahmenelementen 20 und 22 verlaufend
drehbar montiert ist, und die Rolle 14 ist auf einer festen
Stange 24 drehbar, die dann, wenn sich keine Banknote zwischen den
Rollen 12 und 14 befindet, parallel zur Antriebswelle 18 verläuft. Im
Betrieb wird die Rolle 14 infolge ihres nachgiebigen Anlegens
an der Rolle 12 oder durch eine zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchlaufende
Banknote in Drehung versetzt. Das in 1 rechte
Ende der Stange 24 ist mit Hilfe einer Schraube 26 an
einer dünnen
Platte 28 aus Plastikmaterial befestigt, welche allgemein
parallel zum Seitenrahmenelement 22 verläuft. Die
Enden der Platte 28 sind mit Bolzen 30 am Element 22 befestigt,
und die Platte 28 wird durch Abstandshalter 32 im
Abstand von der Innenfläche
des Elementes 22 gehalten.
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Ein Verbindungsteil 34 sitzt
schwenkbar auf einem Achsstummel 36, der an der Innenseite
des seitlichen Rahmenelementes 20 befestigt ist. Das der Platte 28 abgewandte
Ende der Stange 24 wird von dem Verbindungsteil 34 gehalten,
indem es durch eine kreisförmige Öffnung 38 im
Verbindungsteil 34 oberhalb des Achsstummels 36 ragt
und fest in dieser sitzt. Das Verbindungsteil 34 ist mit
einem vertikal verlaufenden Anker 40 eines linear veränderbaren Differenzialtransformators
(LVDT) 42 über
einen Arm 44 verbunden, der aus einem Stück mit dem
Verbindungsteil 34 besteht und von diesem allgemein horizontal
wegragt. Der LVDT 42 ist auf einer Stütze 46 befestigt, die am Seitenrahmenelement 20 sitzt,
und das freie Ende des Arms 44 ist über eine Feder 48 an einem
mit dem Element 20 verbundenen Vorsprung 50 verbunden;
die Feder 48 dient dazu, die Anordnung des Verbindungsteil 34 mit
dem Arm 44 in Gegenuhrzeigerrichtung (in 2) um den Achsstummel 36 zu
drücken.
Die Platte 28 hat ein gewisses Maß von Eigenflexibilität, und infolge
dieser Flexibilität
kann die Stange 24 in gewissem Ausmaß um einen Punkt schwenken,
der im Wesentlichen in der Mitte der Platte 28 sitzt. Normalerweise
wird die Rolle 14 unter Wirkung der Feder 48 gegen
die Rolle 12 gedrückt.
Wenn eine oder mehrere Banknoten zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchlaufen,
dann wird die Stange 24 in eine solche Richtung geschwenkt,
dass ihr (in 1) linkes
Ende sich von der Antriebswelle 18 wegbewegt. Diese Schwenkbewegung
der Stange 24 führt
zu einer Schwenkbewe gung des Verbindungsteils 34 im Uhrzeigersinn (2) um den Achsstummel 36 gegen
die Wirkung der Feder 48, und diese Bewegung des Verbindungsteils 34 führt seinerseits über den
Arm 44 zu einer Abwärtsbewegung
des Ankers 40 des LVDT 42. Nachdem die Banknote
oder die Banknoten den Spalt zwischen den Rollen 12 und 14 verlassen
haben, bringt die Feder 48 die Stange 24 in ihre
Ruhelage, wobei die Rolle 14 gegen die Rolle 12 drückt, und
bewegt auch den Anker 40 über den Arm 44 nach
oben zurück
in seine Ruhelage. Die Art der Führung
des Ankers 40 innerhalb des Gehäuses 41 des LVDT 42 erlaubt
es, dass die Winkelbewegung des Armes 40 in einem schmalen
Winkelbereich der Stange 24 im Betrieb in einer Auf- und
Abbewegung des Ankers 40 übertragen wird.
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Eine Bewegung von Banknoten in Aufwärtsrichtung
zwischen den Rollen 12 und 14 erfolgt durch ein
Paar zusammenarbeitender Gummivorschubrollen 52 und 53,
die auf Wellen 54 sitzen, die zwischen den Seitenrahmenelementen 20 und 22 verlaufen und
drehbar gegenüber
diesen gelagert sind. Die Vorschubrollen 52 und 53 und
die Antriebswelle 18 für
die Rolle 12 werden von einer (nicht dargestellten) Übertragungsvorrichtung
durch einen Elektromotor 56 (4)
angetrieben. Wie die 1 und 2 zeigen, sind die Vorschubrollen 52 unterhalb
der Rollen 12 und 14 angeordnet, und die Vorschubrollen 53 befinden
sich oberhalb der Rollen 12 und 14.
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Eine Zeitgeberscheibe 58 ist
am Ende der Antriebswelle 18 befestigt, welche über das
Seitenrahmenelement 22 hinausragt, und die Scheibe 58 trägt eine
Reihe von radial verlaufenden schwarzen Bereichen (nicht gezeigt),
die in gleichen Abständen um
die Achse der Welle 18 herum liegen. Die Scheibe 58 arbeitet
mit einem optischen Sensor 60 zusammen, der am Seitenrahmenelement 22 befestigt
ist, und im Betrieb erzeugt der Sensor 60 eine Reihe von Zeitimpulsen
gleicher Abstände,
wenn er die auf der Scheibe 58 befindlichen Marken abfühlt; der
Sensor 60 erzeugt für
jede vollständige
Umdrehung der Rolle 12 88 Zeitimpulse. Ein weiterer optischer
Sensor 62 ist vorgesehen, um eine (nicht sichtbare) Datumsmarke
zu fühlen,
die sich aus noch zu erläuternden Zwecken
auf der Zeitgeberscheibe 58 befindet.
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Wie 3 zeigt,
ist der Banknotenabfühlmechanismus 10 in
einem Geldausgabemechanismus 66 eines
Geldautomaten enthalten. Der Geldausgabemechanismus 66 enthält eine
Geldkassette 68, die einen Stapel Banknoten 16 gleichen
Wertes enthält, die
mit ihren langen Seiten auf der Unterseite 69 der Kassette 68 aufstehen.
Zur Kassette 68 gehört
ein Entnahmemechanismus 70. Es versteht sich, dass der
Geldausgabemechanismus 66 auch zwei oder mehr Kassetten
enthalten könnte,
zu denen jeweils ein Entnahmemechanismus gehört, aber bei dieser Ausführungsform
wird nur eine Geldkassette 68 mit einem Entnahmemechanismus 70 beschrieben. Wenn
im Verlauf eines Geldausgabevorgangs eine oder mehrere Banknoten
aus der Kassette 68 zu entnehmen sind, dann wird der Entnahmemechanismus 70 im
Uhrzeigersinn geschwenkt, so dass er den unteren Teil der ersten
Banknoten im Stapel aus der Kassette 68 in einer Position
herauszieht, wo ihre Vorderkante zwischen dem gekrümmten Umfang
des Aufnahmerollenelementes 72 von D-förmigem Querschnitt und dem
Umfang des damit zusammenarbeitenden Rollenelementes 74 ergriffen
wird. Die erste Banknote wird aus der Kassette 68 von den
Rollenelementen 72 und 74 herausgeholt und längs eines Vorschubweges 76 von
einer Rolle 78 und einer Führung 80 geführt, bis
die Vorderkante der Banknote von den Vorschubrollen 52 ergriffen
wird.
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Jeder aus der Kassette 68 herausgezogene Banknote
wird durch die Vorschubrollen 52 zum Spalt zwischen den
Rollen 12 und 14 geführt, und nachdem sie die Rollen 12 und 14 durchlaufen
hat, wird die Banknote bei normalem Betrieb durch die Vorschubrollen 52 zu
einem üblichen
Stapelrad 82 gebracht, welches im Betrieb kontinuierlich
im Gegenuhrzeigersinn rotiert. Das Stapelrad 82 enthält eine Mehrzahl
von Stapelplatten 84, die parallel im Ab stand längs der
Stapelradwelle 86 angeordnet sind und jeweils eine Reihe
gekrümmter
Zinken 88 enthalten. Dem Stapelrad 82 ist eine
Abstreifplatte 90 zugeordnet, die eine kammförmige Struktur
hat, und die Zinken 88 jeder Stapelplatte 84 sind
so angeordnet, dass sie zwischen benachbarten Zähnen der Abstreifplatte 90 hindurchlaufen
können.
Im Betrieb tritt jede von den Vorschubrollen 53 zum Stapelrad 82 transportierte
Banknoten zwischen benachbarte Zinken 88 des Stapelrades 82 ein,
und die vom Stapelrad 82 durch die Abstreifplatte 90 abgestreifte
Banknote wird gegen einen normalerweise stationären Gurt 92 gestapelt,
wobei die lange Kante der Banknote an der Abstreifplatte 90 anliegt.
Wenn ein Bündel von
Banknoten 16' (oder
möglicherweise
auch nur eine einzige Banknote), welche auf einen Geldentnahmewunsch
hin an einen Benutzer des ATM ausgegeben werden soll, auf dem Gurt 92 abgelegt
ist, wird dieser von einem eigenen Motor 93 (4) so angetrieben, dass
er das Banknotenbündel 16' auf einen (hier
nicht dargestellten) Geldausgabeschlitz zutransportiert.
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Eine auf einer Welle 96 montierte
Weiche 94 befindet sich oberhalb des Notenfühlmechanismus 10 und
arbeitet mit den Vorschubrollen 53 zusammen. An der Welle 96 ist
ein Ende eines Armes 98 befestigt, dessen anderes Ende
schwenkbar an einem Anker 100 eines Elektromagneten 102 angelenkt
ist. Die Weiche 94 befindet sich nahe bei den Rollen 12 und 14,
und der Abstand zwischen der Weiche 94 und dem Spalt zwischen
den Rollen 12 und 14 ist kleiner als der Umfang
der größeren Rolle 12.
Dies wird durch die Art des Betriebs des Banknotenfühlmechanismus 10 ermöglicht,
der im Einzelnen noch beschrieben wird. Die Betriebsart des Banknotenfühlmechanismus 10.
macht es auch möglich,
dass der Entnahmemechanismus 70 mit einer schnellen Entnahmerate
arbeitet, so dass der Abstand zwischen den Vorderkanten aufeinanderfolgender
Banknoten, welche dem Notenfühlmechanismus 10 zugeführt werden,
ebenfalls kleiner als der Umfang der Rolle 12 ist: Wie
noch erläutert
wird, wird der Elektromagnet 102 dann erregt, wenn der
Notenfühlmechanismus 10 feststellt,
dass eine beschädigte
Banknote oder mehrere zusammenliegende Banknoten durch den Notenfühlmechanismus 10 hindurchgelaufen sind.
Die Anordnung ist so getroffen, dass bei nichterregtem Elektromagneten 102 die
Weiche 94 die in 3 in
ausgezogenen Linien gezeigte Position einnimmt, wo sie außerhalb
des Vorschubweges 76 der Banknoten von der Führungsrolle 78 zum
Stapelrad 82 liegt. Wird der Elektromagnet 102 erregt,
dann schwenkt der Anker 100 die Weiche 94 über den
Arm 98 und die Welle 96 im Uhrzeigersinn in die
in Figur 3 gestrichelte Position, in welcher die Weiche 94 im Vorschubweg 96 liegt.
Die Weiche 94 dient in dieser Position dazu, geschädigte oder
mehrfache Banknoten zu Vorschubrollen 104 zu führen, welche
die Banknoten in einen Zurückweisungsbehälter 106 transportieren,
in dem sie durch einen Schlitz 108 abgelegt werden.
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Gemäß 4 ist der LVDT 42 in bekannter Weise
und wie es beispielsweise in der EP-B-0344938 beschrieben ist, mit
einer Signalverarbeitungseinrichtung 112 verbunden, welche
dazu dient, das Ausgangssignal des LVDT 42 in eine Gleichspannung
zwischen 0 und +5 V umzuwandeln, die sich linear mit der Bewegung
des Ankers 40 in und aus dem LVDT 42 verändert und
daher sich auch linear mit Winkelbewegung der Achse der Rolle 14 zur
und von der Achse der Rolle 12 verändert (1 bis 3) verändert.
Diese letztgenannte Gleichspannung wird in einem Analog/Digital-Wandler 152 in
ein Digitalwort von 8 Bit umgesetzt.
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Der Ausgang des A/D-Wandlers 152 ist
mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 154 verbunden, der
ebenfalls die Ausgangssignale des Zeitgeber-Scheibensensors 60 und
des Datummarkiersensors 62 zugeführt werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 enthält einen
ersten Datenspeicher 156, in welchem ein Nullprofil des
Ausgangs des A/D-Wandlers 152 gespeichert wird. Unter einem Nullprofil
ist eine Reihe abgetasteter Ausgangswerte (88 bei der hier
beschriebenen Ausführungsform) des
A/D-Wandlers 152 zu verstehen, die über einen Zyklus der Rollen 12 und 14,
also über
eine vollständige
Umdrehung der Rolle 12, auftreten, wenn keine Banknote
zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchläuft. Wenn
die beiden Rollen 12 und 14 sich drehen, ohne
dass eine Banknote zwischen ihnen hindurchläuft, dann ändert sich die Ausgangsspannung
des LVDT 42 und damit der vom Ausgang des A/D-Wandlers 152 dargestellte
Digitalwert aufgrund verschiedener Faktoren wie Lagerabnutzung und
Toleranzen, Schmutz auf den Rollen 12 und 14 und
Exzentrizität der
Rollen etwas. Weil der Durchmesser der Rplle 12 mit fester
Achse genau doppelt so groß wie
derjenige der Rolle 14 ist, wiederholen sich sämtliche Änderungen
(Rollenstörungen)
im Wesentlichen von einer Umdrehung der Rolle 12 zur nächsten.
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Der erste Datenspeicher 156 enthält 88 getrennte
Speicherplätze 156-1, 156-2, 156-3
... 156-88. Die das Nullprofil darstellenden abgetasteten Ausgangswerte
werden jeweils in diesen einzelnen Speicherplätzen gespeichert. Bei dem Abtast-
und Speicherverfahren für
die Speicherung des Nullprofils tastet die Datenverarbeitungseinrichtung 154 das 8-Bit-Digitalausgangssignal
des A/D-Wandlers 152 für
jeden Zeitimpuls ab, welcher ihr von dem Zeitgeberscheibensensor 60 zugeführt wird
und speichert diese Ausgangssignale im entsprechenden Speicherplatz
des Speichers 156; das Abtast- und Speicherverfahren beginnt
mit der Zuführung
eines Datumssignals an die Datenverarbeitungseinrichtung 154 nach
dem Abfühlen
der Datumsmarke durch den Sensor 62. In der Datenverarbeitungseinrichtung 154 ist
ein Zähler 158 enthalten,
der zu zählen
beginnt, wenn die Datumsmarke abgefühlt ist, und dieser Augenblick
stellt den Beginn eines Zyklus der Rollen 12 und 14 dar.
Der Zählwert
wird bei jedem Zeitimpuls erhalten, und wenn ein Zählwert von
88 erreicht ist, wird der Zähler 158 zurückgesetzt.
Die digitalen Ausgangssignale des A/D-Wandlers 152 für die Zählwerte
1, 1, 3 ... 88 des Zählers 158 werden
jeweils in den Speicherplätzen 156-1, 156-2, 156-3
... 156-88 gespeichert.
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Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 enthält einen
Vergleicher 160, und im Betrieb bestimmt sie, wann eine
einzelne oder mehrere zusammenliegende Banknoten beginnen, zwischen
den Rollen 12 und 14 hindurch zu laufen, durch
Abtasten des Ausgangssignals (Digitalwert) des A/D-Wandlers 152 für jeden
Zeitimpuls, den die Datenverarbeitungseinrichtung 154 erhält, und
durch Benutzen des Vergleichers 160 zum Vergleichen dieses
Ausgangssignals mit dem entsprechenden abgetasteten Ausgangssignal
(Digitalwert), welcher im Speicher 156 gespeichert ist,
also mit dem gespeicherten Ausgangswert für denselben Punkt in einem
Zyklus der Rollen 12 und 14. Beispielsweise wird
der beim Zählwert 8 des Zählers 158 abgetastete
Digitalwert mit dem am Speicherplatz 156-8 gespeicherten
Digitalwert verglichen. Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 stellt den
Beginn des Durchlaufs einer einfachen oder mehrfacher Banknoten
zwischen den Rollen 12 und 14 dar, wenn der Vergleicher 160 einen
nennenswerten Unterschied zwischen den verglichenen Digitalwerten
feststellt. Nachdem die Datenverarbeitungseinrichtung 154 einen
solchen Beginn festgestellt hat, fährt sie fort, das Ausgangssignal
des A/D-Wandlers 152 bei jedem Zeitimpuls abzutasten, und
der die abgetasteten Ausgangssignale darstellende jeweilige Digitalwert
wird nun in entsprechenden Speicherplätzen eines in der Datenverarbeitungseinrichtung 154 enthaltenen
zweiten Datenspeichers 162 gespeichert und außerdem mit
entsprechenden Digitalwerten verglichen, die im ersten Speicher 156 gespeichert
sind. Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 setzt dieses
Abtast- und Speicherverfahren solange fort, wie einzelne oder gedoppelte
Noten zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchlaufen.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 stellt fest, wann
eine einzelne oder gedoppelte Banknoten ihren Durchlauf zwischen
den Rollen 12 und 14 beendet haben, wenn der Vergleicher 160 aufhört, einen nennenswerten
Unterschied zwischen den verglichenen Digitalwerten festzustellen.
Nachdem die Datenverarbeitungseinrichtung 154 festgestellt
hat, dass der Durchlauf einzelner oder gedoppelter Banknoten zwischen
den Rollen 12 und 14 beendet ist, hört sie auf,
abgetastete Digitalwerte im zweiten Speicher 162 abzulegen.
In den zweiten Speicher 162 ist eine Reihe von Digitalwerten
gespeichert, welche die Ausgangssignale des A/D-Wandlers 152 darstellen,
die während
des Durchlaufs einzelner oder gedoppelter Banknoten zwischen den
Rollen 12, 14 abgetastet worden sind. Der spezielle
Speicherplatz im Speicher 162, wo der erste Digitalwert
gespeichert liegt, hängt vom
Zählwert
des Zählers 158 ab,
wenn der Beginn eines solchen Durchlaufs festgestellt wird. Wenn
beispielsweise die Serie aus 37 Digitalwerten besteht und beim Zählwert 100 beginnt,
dann würden
die Digitalwerte jeweils in Speicherplätzen 162-10, 162-11, 162-12 ... 162-46 gespeichert;
wenn andererseits der Zähler
beim Zählwert 87 für dieselbe
Anzahl von Digitalwerten startet, dann würden diese Werte in Speicherplätzen 162-87, 162-88, 162-1
... 162-35 gespeichert. Stellt der Vergleicher 10 einen
erheblichen Unterschied zwischen den verglichenen Digitalwerten für mehr als
eine vorbestimmte Anzahl von Zeitimpulsen fest, dann erkennt die
Datenverarbeitungseinrichtung 154, dass zwei oder mehr überlappende Banknoten
zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchgelaufen
sind, und beendet daher das Abtast- und Speicherverfahren. Diese überlappenden
Banknoten werden in dem Zurückweisungsbehälter abgezweigt, nachdem
sie den Banknotenfühlmechanismus 10 verlassen
haben.
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Wenn die Datenverarbeitungseinrichtung 154 dieses
zuletzt erwähnte
Abtast- und Speicherverfahren abgeschlossen hat (angenommen, dass keine überlappende
Banknoten mehr zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchgelaufen
sind), dann berechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 154 die Summe
der Serien im Speicher 162 gespeicherten Digitalwerte und
erzeugt eine erste Digitalwertsumme und erzeugt eine zweite Digitalwertsumme
durch Berechnen der Summe derjenigen Digitalwerte, welche denjenigen
Teil des im Speicher 1
56 gespeicherten Nullprofils
darstellen, der dem Teil des Zyklus der Rollen 12 und 14 entspricht,
in dem einzelne oder gedoppelte Banknoten zwischen ihnen hindurchgelaufen
sind. Der Datenspeicher 154 subtrahiert dann die zweite
Digitalwertsumme von der ersten Digitalwertsumme, so dass sich eine
resultierende Digitalwertsumme ergibt, die in einen Speicherplatz 178 in
der Datenverarbeitungseinrichtung 154 abgespeichert wird.
Dieser resultierende Digitalwert stellt die mittlere Dicke des von
den Rollen 12 und 14 ergriffenen Teils einzelner
oder gedoppelter Banknoten dar, wobei die mittlere Dicke über die
Breite einzelner oder gedoppelter Banknoten gemessen wird. Die Subtraktion
der zweiten Digitalwertsumme von der ersten Digitalwertsumme eliminiert
somit jegliche eventuellen Probleme infolge von Rollenstörungen,
und weil der relevante Teil des Nullprofils (entsprechend demjenigen
Teil des Rollenzyklus, in welchem einzelne oder mehrfache Banknoten
zwischen den Rollen 12 und l4 hindurchlaufen)
für die
Berechnung der zweiten Digitalwertsumme benutzt wird, ist es in
diesem Zusammenhang unerheblich, an welchen Punkt des Rollenzyklus
einzelne oder gedoppelte Banknoten in dem Spalt zwischen den Rollen 12 und 14 einlaufen.
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Nachdem der resultierende Wert, welcher die
mittlere Dicke der soeben aufgenommenen einzelnen oder gedoppelten
Banknoten darstellt, im Speicherplatz 178 gespeichert worden
ist, vergleicht die Datenverarbeitungseinrichtung 154 diesen
Wert mit den Inhalten einer Nachschlagetabelle, welche in einem
Speicherplatz 180 in der Datenverarbeitungseinrichtung 154 enthalten
ist, um zu bestimmen, ob die aufgenommene Banknote eine einzelne
Banknote oder mehrere Banknoten sind. Der Inhalt der Nachschlagetabelle
im Speicherplatz 180 umfasst drei diskrete Wertebereiche,
die jeweils 1, 2 bzw. 3 Banknoten entsprechen. Fällt der im Speicherplatz 178 gespeicherte
Wert in einen dieser drei Bereiche, dann führt die Datenverarbeitungseinrichtung 154 die geeignete
Feststellung durch, dass eine einzelne, eine doppelte oder drei
Banknoten aufgenommen worden sind. Bestimmt die Datenverarbeitungseinrichtung 154,
dass zwei oder drei Banknoten aufgenommen worden sind, dann werden
diese zum Zurückweisungsbehälter 106 abgeleitet.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 speichert für spätere Korrekturzwecke
auch eine Aufzeichnung der Anzahl von Banknoten, welche zurückgewiesene
mehrfache Banknoten umfassen. Passt der im Speicherplatz 178 gespeicherte
Wert zu keinem dieser Bereiche, dann werden die aufgenommenen einzelnen
oder Mehrfachbanknoten in dem Zurückweisungsbehälter 106 abgezweigt
und es wird keine Aufzeichnung über die
Anzahl abgezweigter Noten vorgenommen. Es versteht sich, dass beim
normalen Entnahmebetrieb der Entnahmemechanismus 170 eine
einzelne Banknote aus der Geldkassette 68 zur Zuführung zum Stapelrad 82 (3) entnimmt.
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Bei der vorliegenden Ausfΰhrungsform
hat die Rolle 12 einen Umfang von 180 mm. Weil für eine vollständige Umdrehung
der Rolle 12 88 Zeitimpulse erzeugt werden, werden dann,
wenn einzelne oder mehrfache Banknoten zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchlaufen,
Abtastwerte vom Ausgangssignal des A/D-Wandlers 152 zu Intervallen
von näherungsweise
2 mm über
die Breite der Banknote abgenommen. Allgemein ist es zu bevorzugen,
dass solche Abtastwerte in Intervallen von nicht mehr als etwa 2 mm
abgenommen werden.
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Es sei nun der Betrieb der Vorrichtung
zum Feststellen mehrfacher Banknoten und der zugehörigen Teile
eines Geldausgabemechanismus 66 beschrieben. Dieser Betrieb
wird von der Datenverarbeitungseinrichtung 154 gesteuert,
die mit dem Haupt-ATM-Prozessor 182 verbunden
ist. Wenn dieser Haupt-ATM-Prozessor 182 anfordert, dass
eine bestimmte Anzahl von Banknoten vom Geldausgabemechanismus 66 aus
der Geldkassette 68 (3) ausgegeben
werden soll, wenn ein Benutzer des ATM eine Geldausgabe angefordert
hat, dann speichert die Datenverarbeitungseinrichtung 154 diese Anzahl
in einem Speicherplatz 184. Sie schaltet dann die Motoren 56 und 93 an
und aktiviert den Entnahmemechanismus 70. Der Motor 56 steuert
den Betrieb der An triebswelle 18, der Vorschubrollen 52, 53 und 104,
der zusammenarbeitenden Rollen 72, 74, der Rolle 78 und
des Stapelrades 82.
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Die Datenverarbeitungseinrichtung 154 speichert
dann in der oben beschriebenen Weise im Datenspeicher 156 die
Digitalwerte, welche dem Nullprofil der Rollen 12 und 14 entsprechen.
Als nächstes wird
die angeforderte Anzahl von Banknoten vom Entnahmemechanismus 70 einzeln
aus der Geldkassette 68 entnommen.
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Jede entnommene Banknote wird längs des Vorschubweges 76 zu
den Vorschubrollen 52 geführt, und nachdem sie diese
verlassen haben, tritt die Vorderkante der entnommenen Banknote
nun in den Spalt zwischen den Rollen 12 und 14 ein.
Danach veranlasst in der oben beschriebenen Weise die Datenverarbeitungseinrichtung 154 das
Einspeichern von die Ausgangssignale des A/D-Wandlers 12 darstellenden
Digitalwerten im Datenspeicher 162, während die entnommene Banknote
zwischen den Rollen 12 und 14 hindurchläuft. Die
Datenverarbeitungseinrichtung 154 erzeugt wie ebenfalls
beschriebenen einen Digitalwert, der die mittlere Dicke der entnommenen
Banknote darstellt, und bestimmt, ob es sich um eine einzelne oder
mehrere Banknoten handelt. Entscheidet die Datenverarbeitungseinrichtung 154,
dass mehrere Banknoten entnommen worden sind, dann aktiviert sie
den Elektromagneten 102, so dass die Weiche 94 aus
ihrer in 3 ausgezogen
gezeichneten Ruhelage in die gestrichelt gezeichnete Position schwenkt.
Nachdem die entnommene Banknote zwischen den Rollen 12 und 14 durchgelaufen
ist, wird sie in dem Zurückweisungsbehälter 106 (3) abgeführt. Stellt die Datenverarbeitungseinrichtung
fest, dass zwei oder mehrere überlappende
Banknoten im Banknotenfühlmechanismus 10 zugeführt worden
sind, dann werden auch diese überlappenden
Banknoten in den Zurückweisungsbehälter 106 abgeleitet.
Danach erfolgt eine weitere Banknotenentnahme. Wenn die Datenverarbeitungseinrichtung 154 feststellt,
dass eine einzelne Banknote 16 entnommen worden ist, darin
kann diese zum Stapelrad 82 zum Stapeln auf den Gurt 92 (3) wandern, und die im Speicherplatz 184 gespeicherte
Anzahl wird um 1 verringert. Der Speicherplatz 184 enthält nun die
Anzahl von aus der Kassette 68 eventuell noch zu entnehmenden
Banknoten, die auf dem Gurt 92 zu stapeln sind. Ist die
nun im Speicherplatz 184 befindliche Zahl Null, dann wird der
Betrieb des Entnahmemechanismus 70 beendet. Ist die Zahl
im Speicherplatz 184 nicht Null, dann werden die Datenspeicher 156 und 162 und
der Speicherplatz 178 geleert und der Geldentnahmevorgang wird
mit der Durchführung
einer oder mehrerer weiterer Entnahmevorgänge wie oben beschrieben fortgesetzt,
bis die Zahl im Speicherplatz 184 auf Null zurückgegangen
ist.
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Ist also die Zahl, welche im Speicherplatz 184 enthalten
ist, auf Null zurückgegangen
und der Betrieb des Entnahmemechanismus 70 von der Datenverarbeitungseinrichtung 154 beendet,
dann enthält
das zu diesem Zeitpunkt auf dem Gurt 92 gestapelte Banknotenbündel 16' die gesamte
Anzahl der an den Kunden des ATM auszugebenden Banknoten (möglicherweise
nur einer. einzigen). Der Gurt 92 wird dann in Betrieb
gesetzt, um das Banknotenbündel 16' zu der (nicht
dargestellten) Geldausgabeöffnung
zu transportieren, so dass der Benutzer des ATM es nehmen kann,
und die Datenverarbeitungseinrichtung 154 schaltet die
Motoren 56 und 93 ab und löscht die Datenspeicher 156 und 172 sowie
die Speicherplatze 178 und 184.
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Ehe erstmals ein Geldausgabevorgang
stattfindet, wird die am Speicherplatz 180 enthaltene Nachschlagetabelle
dadurch eingerichtet, dass eine Anzahl einzelner Banknoten, eine
Anzahl doppelter Banknoten (also zwei übereinanderliegender Banknoten)
und eine Anzahl von dreifachen Banknoten (also drei übereinanderliegende
Banknoten) durch den Notenfühlmechanismus 10 hindurchgeführt wird, um
die Bereiche der im Speicherplatz 180 zu speichernden Digitalwerte
zu bestimmen. Es versteht sich, dass der Digitalwert, welcher die
Dicke einer einzelnen entnommenen Banknote darstellt, nicht in den
gespeicherten Wertebereich für
eine einzelne Banknote passen kann, wenn beispielsweise die Banknote
eingerissen ist oder Teile der Banknote mit Klebeband zusammengeklebt
sind. Es versteht sich weiterhin, dass die Nachschlagetabelle auch
erweitert werden kann, um Wertebereiche entsprechend vier übereinanderliegenden
Banknoten zu enthalten, und möglicherweise
sogar einen Wertebereich entsprechend fünf übereinanderliegenden Banknoten. Jedoch
ist es außerordentlich
unwahrscheinlich, dass soviel wie vier oder fünf Banknoten in einem einzelnen
Entnahmevorgang entnommen werden können. Auch kann die Nachschlagetabelle
nur zwei Bereiche jeweils entsprechend einer oder zwei Banknoten
enthalten.
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Der oben beschriebene Fühlmechanismus 10 für mehrere
Banknoten hat den Vorteil, dass man einen kompakten Geldausgabemechanismus 66 erhält, bei
welchem der Abstand der Weiche 94 vom Spalt zwischen den
Rollen 12 und 14 kleiner als der Umfang der Rolle 12 ist.
Wie oben erläutert,
erlaubt die Betriebsweise des Banknotenfühlmechanismus 10 weiterhin
einen Betrieb des Entnahmemechanismus 70 mit einer schnellen
Entnahmerate. Ein weiter Vorteil des Mechanismus 10 besteht
darin, dass Rollenstörungen
automatisch kompensiert werden. Dadurch ist es möglich, dass die Rollen 12 und 14 und ihre
zugehörigen
Lager mit geringerer Toleranz hergestellt werden können, so
dass die Herstellungskosten verringert werden. Ein anderer Vorteil
des Mechanismus besteht noch darin, dass beschädigte Banknoten festgestellt
und zurückgewiesen
werden können.