CH640433A5

CH640433A5 - DEVICE FOR DISTINATING TEST OBJECTS.

Info

Publication number: CH640433A5
Application number: CH248379A
Authority: CH
Inventors: Christian Bercovitz
Original assignee: Sodeco Compteurs De Geneve
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1984-01-13
Also published as: FR2451599A1; SE8008022L; GB2059129A; WO1980001963A1; IT1130050B; DE2953588D2; GB2059129B; NL7920168A; FR2451599B1; SE421356B; DK485380A; IT8020633A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterscheidung von Prüfobjekten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Vorrichtungen werden zur Durchführung einer Auslese an irgendwelchen Prüfobjekten verwendet, deren Messwerte in ihrer Grundgesamtheit wenigstens annähernd einer Gaussschen Normalverteilung gehorchen. Die Vorrichtungen enthalten im allgemeinen eine Auswahl-Einrichtung, die es erlaubt, die Messwerte der zu kontrollierenden Gegenstände mit den Messwerten eines Referenzgegenstandes zu vergleichen, um dadurch eine Gut-Schlecht-Entscheidung zu erhalten. The invention relates to a device for distinguishing test objects according to the preamble of claim 1. Such devices are used to carry out a selection on any test objects whose measured values in their entirety at least approximately obey a Gaussian normal distribution. The devices generally contain a selection device which makes it possible to compare the measured values of the objects to be checked with the measured values of a reference object, in order thereby to obtain a good / bad decision.

Zur Bestimmung der Grenzwerte für die Gut-Schlecht-Entscheidung ist es nötig, die Messwerte einer möglichst grossen Zahl von Prüfobjekten aufzunehmen und daraus den Mittelwert und die Streuung zu bestimmen, um dann die Grösse der Grenzwerte festlegen zu können. Da die einzelnen Elemente der Vorrichtung, z.B. Photozellen, Filter, Lichtquellen usw. eine herstellungsbedingte Streuung ihrer Charakteristiken aufweisen, und weil für die zur Diskussion stehenden Vorrichtungen eine hohe Annahmewahrscheinlichkeit für die Prüflinge gefordert ist, müsssen an jeder einzelnen Vorrichtung die Grenzwerte für die Gut-Schlecht-Entscheidung einzeln in der beschriebenen Weise festgelegt werden. Dies bedeutet einen grossen Aufwand und das gleiche Vorgehen muss jedesmal wiederholt werden, wenn der Messwert der Prüfobjekte aus irgendeinem Grunde geändert werden muss. To determine the limit values for the good-bad decision, it is necessary to record the measured values of the largest possible number of test objects and to determine the mean value and the scatter from them, in order then to be able to determine the size of the limit values. Since the individual elements of the device, e.g. Photocells, filters, light sources, etc. have a manufacturing-related spread of their characteristics, and because the devices under discussion require a high acceptance probability for the test specimens, the limit values for the good-bad decision must be individually for each device in the manner described be determined. This means a lot of effort and the same procedure must be repeated every time the measured value of the test objects has to be changed for some reason.

Sowohl die an der Prüfung beteiligten und bereits erwähnten Elemente als auch die Prüfobjekte selbst können sich im Laufe der Zeit leicht verändern, so dass eine Abwanderung des statistischen Mittelwertes auftritt. Eine solche Abwanderung ist vielfach unvorhersehbar und macht sich dadurch bemerkbar, dass die Vorrichtung allmählich oder auch plötzlich vermehrt solche Prüfobjekte zurückweist, die sie offensichtlich hätte annehmen sollen. Dies führt dann dazu, dass an einer solchen Vorrichtung die Grenzwerte nach dem beschriebenen, aufwendigen Verfahren wieder neu bestimmt werden müssen. Both the elements involved in the test and those already mentioned as well as the test objects themselves can change slightly over time, so that a drift of the statistical mean value occurs. Such a migration is often unpredictable and is noticeable by the fact that the device, gradually or suddenly, increasingly rejects test objects that it should have obviously accepted. This then leads to the fact that the limit values on such a device have to be determined again according to the complex process described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Einstellung der Grenzwerte einfacher ist und die sich dauernd selbsttätig an allfällig auftretende Abwanderungen anpasst. The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, in which the setting of the limit values is easier and which adapts itself automatically to any migration that may occur.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. The invention is characterized in claim 1.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen an einer Vorrichtung zur Prüfung der Echtheit von Banknoten näher erläutert. Es zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings on a device for checking the authenticity of banknotes. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung und Fig. 1 is a block diagram of a device and

Fig. 2 ein Ablaufschema eines Prüfvorganges. Fig. 2 is a flow chart of a test process.

In der Fig. 1 bedeutet 1 eine Messstelle zur Überprüfung einer Banknote. Diese wird einer Lichtstrahlung ausgesetzt, und die Messstelle 1 ermittelt aufgrund der von der Banknote reflektierten Strahlung einen weiter zu verarbeitenden Messwert. Zur Erhöhung der Sicherheit vor Fälschungen werden vorteilhaft mehrere Punkte der Banknote abgetastet und mehrere Messwerte erfasst. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich einfachheitshalber auf nur einen Messwert Xj. Die Messstelle 1 ist mit einer Entscheidungslogik 2 verbunden. Die Entscheidungslogik prüft, ob der Messwert X; innerhalb zweier in einem Speicher 3 gespeicherten Grenzwerte xa und xb liegt. Ist dies nicht der Fall, weil es sich beispielsweise bei der eingegebenen Banknote um eine Fälschung handelt, dann bewirkt die Entscheidungslogik 2 die Weiterleitung der Banknote an eine Rückgabestelle 4. In FIG. 1, 1 means a measuring point for checking a banknote. This is exposed to light radiation, and the measuring point 1 determines a measured value to be processed further on the basis of the radiation reflected from the banknote. To increase the security against counterfeiting, several points of the banknote are advantageously scanned and several measured values are recorded. For the sake of simplicity, the following description is limited to only one measured value Xj. The measuring point 1 is connected to a decision logic 2. The decision logic checks whether the measured value X; lies within two limit values xa and xb stored in a memory 3. If this is not the case because, for example, the entered banknote is a forgery, then the decision logic 2 causes the banknote to be forwarded to a return point 4.

Die Messstelle 1 ist ferner mit einem Rechenwerk 6 für die statistische Verarbeitung jedes Messwertes Xi einer als gut befundenen Banknote verbunden. Das Rechenwerk 6 hat zwei weitere Eingänge 7 und 8. Der Eingang 7 dient zum Einstellen eines Gewichtungsfaktors a und der Eingang 8 dient der Vorwahl eines Toleranzfaktors p. Eine Verbindung 9 führt vom Gut-Ausgang der Entscheidungslogik 2 zum Rechenwerk 6. Sobald die Entscheidungslogik eine eingegebene Banknote als gut beurteilt hat, wird die Banknote in eine Kasse 10 geleitet, und über die Verbindung 9 wird das Rechenwerk 6 aktiviert. Das Rechenwerk 6 entnimmt seinem eigenen Speicher die dort enthaltenen Werte für den Mittelwert x und den quadratischen Mittelwert x2 der bisher geprüften Banknoten und rechnet die Werte aufgrund des letzten anstehenden Messwertes Xj und unter Berücksichtigung des vorgegebenen Gewichtungsfaktors a neu aus. The measuring point 1 is also connected to an arithmetic unit 6 for the statistical processing of each measured value Xi of a banknote found to be good. The arithmetic logic unit 6 has two further inputs 7 and 8. The input 7 is used to set a weighting factor a and the input 8 is used to preselect a tolerance factor p. A connection 9 leads from the good exit of the decision logic 2 to the arithmetic logic unit 6. As soon as the decision logic has assessed an entered bank note as good, the bank note is passed to a cash register 10, and the arithmetic logic unit 6 is activated via the connection 9. The arithmetic unit 6 takes the values contained therein for the mean value x and the root mean square value x2 of the previously checked banknotes from its own memory and recalculates the values based on the last pending measured value Xj and taking into account the predetermined weighting factor a.

Der am Eingang 7 zwischen zwei Grenzwerten verstellbare Gewichtungsfaktor a bestimmt den Einfluss, den der neue Messwert Xj bei der Rechnung gegenüber den im Rechenwerk 6 gespeicherten Werten x und x2 haben soll. The weighting factor a, which is adjustable between two limit values at the input 7, determines the influence that the new measured value Xj should have on the calculation compared to the values x and x2 stored in the arithmetic unit 6.

Der am Eingang 8 einstellbare Toleranzfaktor p dient zur Festlegung der Grösse des Streubereiches. Er bestimmt The tolerance factor p that can be set at input 8 is used to determine the size of the scattering range. He decides

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

640 433 640 433

die Grenzwerte xa, xb als Vielfaches der aus x und x2 zu berechnenden Streuung er. Dabei ist a = ]/xMx)2 the limit values xa, xb as a multiple of the scatter er to be calculated from x and x2. Where a =] / xMx) 2

Die Grenzwerte xa, xb ergeben sich dann ausgehend vom Mittelwert x zu xa = x+p • CT xb = x—p ■ CT The limit values xa, xb then result from the mean x to xa = x + p • CT xb = x — p ■ CT

Das Rechenwerk 6 gibt diese neuen Werte anstelle der alten Werte an den Speicher 3 zurück, wo sie für die Prüfung der nächsten Banknote wieder bereitstehen. The arithmetic unit 6 returns these new values instead of the old values to the memory 3, where they are again available for checking the next banknote.

Ein weiterer Eingang 11 am Rechenwerk 6 dient der erstmaligen Eingabe von Erfahrungswerten für den Mittelwert x und den quadratischen Mittelwert x2 vor der ersten Inbetriebsetzung der Vorrichtung. Another input 11 on the arithmetic unit 6 is used for the first-time input of empirical values for the mean x and the quadratic mean x2 before the device is started up for the first time.

Dem Rechner 6 einer neuen, aus der Fertigung kommenden Vorrichtung werden daher am Eingang 11 und 8 Erfahrungswerte für den Mittelwert x und den quadratischen Mittelwert x2 bzw. den Toleranzfaktor p zur Bildung der Grenzwerte xa, xb eingegeben, nach denen dann einige Banknoten geprüft werden. Zur möglichst raschen Anpassung des Mittelwertes x an die individuellen Verhältnisse der betrachteten Vorrichtung ist es sinnvoll, wenn für die Prüfung der ersten Banknoten der Gewichtungsfaktor a am Eingang 7 des Rechenwerkes 6 vorerst so eingestellt wird, dass der letzte Messwert X; bei der Berechnung eines neuen Mittelwertes x einen grossen Einfluss hat. Nach der Inbetriebsetzung der Vorrichtung und nachdem einige Banknoten angenommen worden sind, kann am Eingang 7 der Einfluss des letzten Messwertes Xi durch Veränderung des Gewichtungsfaktors a verkleinert werden. The computer 6 of a new device coming from production is therefore inputted at the inputs 11 and 8 with empirical values for the mean value x and the root mean square value x2 or the tolerance factor p to form the limit values xa, xb, after which some banknotes are then checked. In order to adapt the mean value x as quickly as possible to the individual conditions of the device under consideration, it is sensible for the weighting factor a at the input 7 of the arithmetic unit 6 to be initially set so that the last measured value X; has a major influence when calculating a new mean x. After the device has been started up and some banknotes have been accepted, the influence of the last measured value Xi can be reduced at the input 7 by changing the weighting factor a.

Die Änderung des Gewichtungsfaktors a kann auch durch ein Zählwerk nach einer vorwählbaren Stückzahl oder kontinuierlich bis zu einem bestimmten Endwert erfolgen. The weighting factor a can also be changed by a counter according to a preselectable number of pieces or continuously up to a certain final value.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 näher erläutert: The mode of operation of the device described is explained in more detail below with reference to FIG. 2:

Nach dem Eingeben der Erfahrungswerte a, x, x2 und p, wie dies vorangehend beschrieben ist, bestimmt ein Block 12 des Rechners 6 die Steuung er nach der Beziehung After entering the empirical values a, x, x2 and p, as described above, a block 12 of the computer 6 determines the control according to the relationship

CT = j/x^-fx)2. CT = j / x ^ -fx) 2.

Anschliessend wird gemäss einem Block 13, ausgehend vom eingegebenen Mittelwert x und dem Toleranzfaktor p, die Breite des Annahmetoleranzbandes mit den Grenzwerten xa = x+p • CT xb = x—p • a bestimmt. Die Werte von xa und xb werden in dem in der Fig. 2 nicht dargestellten Speicher 3 der Fig. 1 gespeichert. Damit ist die Vorrichtung für die Bearbeitung eines Messwertes Xi bereit, d.h. jetzt kann eine Banknote eingegeben werden, was durch eine Verbindung 14 zu einer ersten Entscheidungsstelle 15 gemeldet wird. Die Entscheidungsstelle prüft, ob ein Messwert Xi eintrifft oder nicht, und meldet einen solchen an einen weiteren Block 16, der den Messwert Xi einer zweiten Entscheidungsstelle 17 zuleitet. Erfüllt der Messwert die Bedingung The width of the acceptance tolerance band is then determined in accordance with a block 13, starting from the entered mean value x and the tolerance factor p, with the limit values xa = x + p • CT xb = x — p • a. The values of xa and xb are stored in the memory 3 of FIG. 1, which is not shown in FIG. 2. The device is thus ready for processing a measured value Xi, i.e. Now a bank note can be entered, which is reported by a connection 14 to a first decision point 15. The decision-making point checks whether a measured value Xi arrives or not, and reports it to another block 16, which forwards the measured value Xi to a second decision-making point 17. The measured value meets the condition

Xa > Xi > xb nicht, dann wird die Banknote abgelehnt, zur Rückgabestelle 4 geleitet und die Eingabe für eine weitere Banknote wird wieder freigegeben. Xa> Xi> xb not, then the banknote is rejected, directed to the return point 4 and the entry for another banknote is released again.

Wird die Banknote angenommen, dann geht ein Signal von der Entscheidungsstelle 17 zu einem Block 18, der den Transport der Banknote zur Kasse 10 auslöst und den Messwert Xi über einen Start-Block 19 zur weiteren Auswertung im Rechner 6 an einen Block 20 weitergibt. Dieser berechnet einenneuenMittelwert x+ und den quadratischen Mittelwert x2+. Dazu entnimmt der Rechner 6 den bisherigenMit-telwert x und den bisherigen quadratischen Mittelwert x2 aus seinem eigenen Speicher und gewichtet den neuen Messwert Xi entsprechend dem Gewichtungsfaktor a nach den Beziehungen a If the banknote is accepted, a signal goes from the decision-making point 17 to a block 18, which triggers the transport of the banknote to the cash register 10 and forwards the measured value Xi to a block 20 via a start block 19 for further evaluation in the computer 6. This calculates a new mean x + and the root mean x2 +. For this purpose, the computer 6 takes the previous mean x and the previous root mean x2 from its own memory and weights the new measured value Xi according to the weighting factor a according to the relationships a

-=• (a-l)x2 + xf x + = - = • (a-l) x2 + xf x + =

Die neu errechneten Werte x+ und x2+ werden in einem Block 21 an Stelle der ajten Werte x und P gesetzt, und die neuen Werte für x und x2 gelangen über eine Verbindung 22 wieder an den Eingang des Blockes 12, wo sie zusammen mit den dort noch vorhandenen Werten von a und p eine neue Berechnung neuer Grenzwerte für xa und xb auslösen, wie dies vorhergehend beschrieben wurde. Die neuen Grenzwerte xa und xb gelangen ausserdem in den in der Fig. 2 nicht dargestellten Speicher 3 der Fig. 1. Gleichzeitig meldet die Verbindung 14 der ersten Entscheidungsstelle 15 die Bereitschaft zur Verarbeitung eines weiteren Messwertes Xi. The newly calculated values x + and x2 + are set in a block 21 in place of the current values x and P, and the new values for x and x2 reach the input of block 12 again via a connection 22, where they together with those there existing values of a and p trigger a new calculation of new limit values for xa and xb, as previously described. The new limit values xa and xb also arrive in the memory 3 of FIG. 1, which is not shown in FIG. 2. At the same time, the connection 14 reports to the first decision point 15 that it is ready to process a further measured value Xi.

Mit einem Toleranzfaktor p = 3 ergibt sich für eine gute Banknote eine Annahmewahrscheinlichkeit von 99,73%, was sich praktisch bewährt hat. With a tolerance factor p = 3, a good banknote has a probability of acceptance of 99.73%, which has proven itself in practice.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist bei der Inbetriebsetzung kein Abgleich mehr nötig. Der Mittelwert x passt sich den zu beurteilenden Banknoten und den an der Messung beteiligten Bauelementen der Vorrichtung laufend an. With the device described, adjustment is no longer necessary during commissioning. The mean value x continuously adapts to the banknotes to be assessed and the components of the device involved in the measurement.

Als Rechenwerk 6 eignet sich in der beschriebenen Lösung besonders ein Microcomputer. Deren Anwendung ist daher überall dort vorteilhaft, wo bereits ein Microcomputer für die fälschungssichere Erfassung des Messwertes Xi vorhanden ist. Es könnte aber auch eine andere Rechenart angewandt werden, indem z. B. mit einem Schieberegister alle einzelnen Messwerte Xi einer dem Gewichtungsfaktor a entsprechenden Menge von Banknoten gespeichert werden, zu denen jeweils der neue Wert zugesetzt und der älteste Wert weggenommen wird und aus diesen Messwerten der Mittelwert x und der quadratische Mittelwert x2 neu ausgerechnet werden. A microcomputer is particularly suitable as arithmetic unit 6 in the solution described. Their use is therefore advantageous wherever a microcomputer for the tamper-proof detection of the measured value Xi is already available. However, a different type of calculation could also be used, e.g. B. With a shift register, all the individual measured values Xi of a quantity of banknotes corresponding to the weighting factor a are stored, to which the new value is added and the oldest value is removed, and the mean value x and the root mean square x2 are recalculated from these measured values.

An Stelle der Banknoten kann die Vorrichtung auch für die Erkennung beliebiger anderer Gegenstände verwendet werden. Instead of the banknotes, the device can also be used for the recognition of any other objects.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

640 433 PATENT CLAIMS

1.Device for differentiating test objects with a measuring point for testing at least one physical quantity per test object, with a decision logic that orders the measured values according to a good-bad decision and a memory for recording the limits of the measured values permissible for a good decision, characterized in that for the statistical processing of each measured value (xì) of a test object that is found to be good, there is an arithmetic unit (6) which contains values (x, x2) from previously tested test objects contained in its own memory, or empirical values entered in the case of commissioning a predetermined weighting factor (a) recalculated on the basis of the last measured value_ (Xj), forms new permissible limit values (xa, xb) from the new statistical values (x, x2) and these for the good-bad decision of the next test object in Stores (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that the arithmetic unit (6) for determining the limit values xa and xb has an input (8) for a tolerance factor p as a multiple of the scatter he the previously determined measured values (Xj) and the limit values xa and xb starting from the mean x of the previously determined measured values (xt) according to the relationships xa = x + p • er xb = x —p • CT

calculated.

3. Device according to claim 1, characterized in that on the arithmetic unit (6) there is a further input (7) for setting the weighting factor (à) for the purpose of reducing the influence of the last measured value (x;) when calculating a new mean value (x ) after the device has been commissioned.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a microcomputer is used to evaluate the measured values.

5. The device according to claim 1, characterized in that the measuring point (1) is set up to determine the measured values on banknotes.